KR20100132907A

KR20100132907A - 공기 타이어

Info

Publication number: KR20100132907A
Application number: KR1020100044996A
Authority: KR
Inventors: 요시히로 하다
Original assignee: 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2009-06-10
Filing date: 2010-05-13
Publication date: 2010-12-20
Also published as: US20100314012A1; JP4830005B2; RU2010124823A; JP2010285035A; US8555939B2; EP2261064A1; CN101920636B; CN101920636A; RU2523539C2; EP2261064B1; KR101576303B1

Abstract

본 발명은 설상(雪上) 성능을 유지하면서 조종 안정 성능이나 편마모 성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 공기 타이어는, 트레드부(2)의 타이어 적도(C)의 양측에 타이어 둘레방향으로 연속하여 연장되는 한 쌍의 크라운 둘레방향 홈(3)이 형성된 공기 타이어(1)이다. 크라운 둘레방향 홈(3)의 일측 홈 가장자리(3m)는, 타이어 둘레방향에 대하여 1∼20도의 각도로 경사져 연장되는 장변부(3c)와, 이 장변부(3c)와는 둘레방향에 대하여 역방향으로 경사져 연장되고 장변부(3c)보다 타이어 둘레방향의 길이가 짧은 단변부(3t)로 이루어지는 경사진 L자형 홈 가장자리(3s)가, 타이어 둘레방향으로 연달아 마련됨으로써 지그재그형을 이룬다. 또한, 크라운 둘레방향 홈(3)의 타측 홈 가장자리(3n)에는, 크라운 둘레방향 홈(3)의 홈 중심측을 향해 볼록한 원호형을 이루는 원호 홈 가장자리(3o)가, 타이어 둘레방향으로 연달아 마련된다.

Description

공기 타이어{PNEUMATIC TIRE}

본 발명은, 조종 안정 성능이나 편마모 성능을 유지하면서 설상(雪上) 성능을 향상시킨 공기 타이어에 관한 것이다.

종래부터, 눈길에서의 주행 성능을 향상시키기 위해, 타이어 둘레방향으로 연장되는 주(主)홈을 굴곡시켜 눈기둥 전단 효과를 크게 하는 것이 알려져 있다. 또한, 얼음길에서의 조종 안정 성능의 향상을 목적으로, 블록 등에 다수의 사이프(sipe)를 형성하여 에지 성분을 늘리는 것이 알려져 있다.

그러나, 다수의 사이프나, 양단이 주홈에 접속된 풀오픈 타입의 사이프 등은 블록 강성을 저하시켜, 건조 노면에서의 조종 안정 성능의 악화나 편마모의 발생을 초래하기 쉽다고 하는 문제가 있다. 관련 기술로서는, 이하의 것이 있다.

일본 특허 공개 제2003-072321호 공보

본 발명은, 이상과 같은 실상을 감안하여 안출된 것으로, 크라운 둘레방향 홈의 일측 홈 가장자리를, 경사진 L자형 홈 가장자리가 타이어 둘레방향으로 연달아 마련된 지그재그형으로 하고, 상기 크라운 둘레방향 홈의 타측 홈 가장자리를, 홈 중심측을 향해 볼록하게 된 원호 홈 가장자리가 타이어 둘레방향으로 연달아 마련되게 형성하는 것을 기본으로 하여, 설상 성능을 향상시키며, 조종 안정 성능의 유지나 편마모의 발생을 억제할 수 있는 공기 타이어를 제공하는 것을 주된 목적으로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본원 청구항 1의 발명은, 트레드부의 타이어 적도의 양측에 타이어 둘레방향으로 연속하여 연장되는 한 쌍의 크라운 둘레방향 홈이 마련된 공기 타이어로서, 상기 크라운 둘레방향 홈의 일측 홈 가장자리는, 타이어 둘레방향에 대하여 1∼20도의 각도로 경사져 연장되는 장변부(長邊部)와, 이 장변부와는 둘레방향에 대하여 역방향으로 경사져 연장되고 상기 장변부보다 타이어 둘레방향의 길이가 짧은 단변부로 이루어지는 경사진 L자형 홈 가장자리가, 타이어 둘레방향으로 연달아 마련됨으로써 지그재그형을 이루고, 상기 크라운 둘레방향 홈의 타측 홈 가장자리에는, 이 크라운 둘레방향 홈의 홈 중심측을 향해 볼록한 원호형을 이루는 원호 홈 가장자리가, 타이어 둘레방향으로 연달아 마련되는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 청구항 2의 발명은, 상기 경사진 L자형 홈 가장자리의 타이어 둘레방향의 피치 길이는, 상기 원호 홈 가장자리의 타이어 둘레방향의 피치 길이보다 짧은 것인 청구항 1에 기재된 공기 타이어이다.

또한, 청구항 3의 발명은, 상기 경사진 L자형 홈 가장자리에는, 상기 제1 장변부의 대략 중간 부분에 제1 슬롯이 형성되는 것인 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 공기 타이어이다.

또한, 청구항 4의 발명은, 상기 원호 홈 가장자리에는, 상기 제1 슬롯에 대향하는 제2 슬롯이 형성되는 것인 청구항 3에 기재된 공기 타이어이다.

또한, 청구항 5의 발명은, 상기 트레드부에는, 상기 크라운 둘레방향 홈의 외측에서 타이어 둘레방향으로 연속하여 연장되는 한 쌍의 미들 둘레방향 홈과, 상기 크라운 둘레방향 홈 사이에서 타이어 둘레방향으로 연속하여 연장되는 크라운 랜드부와, 상기 크라운 둘레방향 홈과 상기 미들 둘레방향 홈으로 구분된 미들 랜드부와, 상기 미들 둘레방향 홈과 접지단으로 구분된 숄더 랜드부가 형성되고, 상기 미들 둘레방향 홈은, 타이어 적도측의 홈 가장자리가 타이어 둘레방향으로 직선형으로 연장되며, 접지단측의 홈 가장자리가 지그재그형으로 연장되는 것인 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나에 기재된 공기 타이어이다.

또한, 청구항 6의 발명은, 상기 크라운 랜드부에는, 상기 제1 슬롯 및 제2 슬롯만이 마련되고, 홈, 사이프, 그 밖의 노치는 마련되지 않는 것인 청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 하나에 기재된 공기 타이어이다.

또한, 청구항 7의 발명은, 상기 미들 랜드부에는, 상기 미들 둘레방향 홈으로부터 타이어 적도측으로 연장되고, 상기 크라운 둘레방향 홈에 도달하지 않으며 종단(終端)되는 미들 슬롯이 형성되는 것인 청구항 6에 기재된 공기 타이어이다.

또한, 청구항 8의 발명은, 상기 숄더 랜드부에는, 접지단보다 타이어 축방향 외측으로부터 타이어 적도측으로 연장되고, 상기 미들 둘레방향 홈에 도달하지 않으며 종단되는 숄더 러그 홈이 형성되는 것인 청구항 6 또는 청구항 7에 기재된 공기 타이어이다.

또한 청구항 9의 발명은, 상기 미들 랜드부의 타이어 둘레방향으로 인접하는 상기 미들 슬롯 사이의 영역에는, 상기 미들 둘레방향 홈으로부터 타이어 적도측으로 연장되는 2개의 미들 사이프가 형성되는 것인 청구항 7 또는 청구항 8에 기재된 공기 타이어이다.

또한, 청구항 10의 발명은, 상기 2개의 미들 사이프는, 타이어 축방향 길이가 짧은 제1 미들 사이프와, 타이어 축방향 길이가 긴 제2 미들 사이프로 이루어지며, 상기 제1 미들 사이프의 타이어 적도측의 단부는, 상기 크라운 둘레방향 홈에 도달하지 않고 종단되는 것인 청구항 9에 기재된 공기 타이어이다.

또한, 청구항 11의 발명은, 상기 2개의 미들 사이프는, 타이어 축방향 길이가 짧은 제1 미들 사이프와, 타이어 축방향 길이가 긴 제2 미들 사이프로 이루어지며, 상기 제2 미들 사이프의 타이어 적도측의 단부는, 상기 크라운 둘레방향 홈에 형성된 제2 슬롯에 연통하는 것인 청구항 9 또는 청구항 10에 기재된 공기 타이어이다.

청구항 1에 기재된 공기 타이어는, 크라운 둘레방향 홈의 일측 홈 가장자리에는, 타이어 둘레방향에 대하여 1∼20도의 각도로 경사져 연장되는 장변부와, 이 장변부와는 둘레방향에 대하여 역방향으로 경사져 연장되고 상기 장변부보다 타이어 둘레방향의 길이가 짧은 단변부로 이루어지는 경사진 L자형 홈 가장자리가, 타이어 둘레방향으로 연달아 마련되고, 이 크라운 둘레방향 홈의 타측 홈 가장자리에는, 홈 중심측을 향해 볼록한 원호형을 이루는 원호 홈 가장자리가, 타이어 둘레방향으로 연달아 마련된다. 이 때문에, 크라운 둘레방향 홈에는, 홈폭이 좁은 부분과 넓은 부분이 반복 형성되기 때문에, 홈폭이 넓은 부분에서 양호한 눈 배출 성능이 유지되고, 설상 성능이 향상되며, 홈폭이 좁은 부분에서 블록 강성이 확보된다. 이 때문에, 건조 노면에서의 조종 안정 성능의 현저한 악화나 편마모의 발생을 막을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태를 도시하는 트레드부의 전개도이다.
도 2는 도 1의 X-X를 따라 취한 단면도이다.
도 3은 도 1의 A부의 전개 확대도이다.
도 4의 (a)는 일측 홈 가장자리(3 m)의 부분 확대도이고, (b)는 타측 홈 가장자리(3 n)의 부분 확대도이다.
도 5는 도 1의 B부의 전개 확대도이다.
도 6은 접지단(Te)측의 홈 가장자리(4n)의 부분 확대도이다.
도 7의 (A)는 비교예 1의 크라운 둘레방향 홈의 구조를 나타내는 전개도이고, (B)는 비교예 2의 크라운 둘레방향 홈의 구조를 나타내는 전개도이며, (C)는 본원 발명의 다른 실시예의 크라운 둘레방향 홈의 구조를 나타내는 전개도이다.

이하, 본 발명의 실시의 일 형태가 도면에 기초하여 설명된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 공기 타이어(1)는, 예컨대 승용차용 레이디얼 타이어로서 적합하게 이용할 수 있고, 그 트레드부(2)에는, 타이어 적도(C)의 양측에 배치되고 타이어 둘레방향으로 연속하여 연장되는 한 쌍의 크라운 둘레방향 홈(3)과, 이 크라운 둘레방향 홈(3)의 외측에서 타이어 둘레방향으로 연속하여 연장되는 한 쌍의 미들 둘레방향 홈(4)이 형성된다. 또한, 본 명세서에서, 한 쌍의 크라운 둘레방향 홈(3) 및 미들 둘레방향 홈(4) 중, 도 1의 우측에 도시되어 있는 것을 일측 크라운 둘레방향 홈(3A) 및 일측 미들 둘레방향 홈(4A)이라 하고, 좌측에 도시되어 있는 것을 타측 크라운 둘레방향 홈(3B) 및 타측 미들 둘레방향 홈(4B)이라 하는 경우가 있다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 크라운 둘레방향 홈(3A, 3B) 사이에는, 타이어 둘레방향으로 연속하여 연장되는 크라운 랜드부(5)가 형성된다. 또한, 상기 크라운 둘레방향 홈(3)과 상기 미들 둘레방향 홈(4) 사이에는, 미들 랜드부(6)가 형성된다. 또한, 상기 미들 둘레방향 홈(4)의 타이어 축방향 외측에는, 숄더 랜드부(7)가 형성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 크라운 둘레방향 홈(3)의 타이어 축방향의 홈폭(T1)은, 배수성 내지 눈 배출성을 충분히 확보하면서, 크라운 랜드부(5)의 강성을 유지하기 위해, 예컨대 트레드 접지폭(TW)의 6.0%∼9.0%가 바람직하다. 마찬가지로, 미들 둘레방향 홈(4)의 타이어 축방향의 홈폭(T2)은, 예컨대 트레드 접지폭(TW)의 5.0%∼7.0%가 바람직하다. 특히, 크라운 둘레방향 홈(3)의 홈폭(T1)을 미들 둘레방향 홈(4)의 홈폭(T2)보다 크게 했을 때에는, 가장 접지압이 높은 타이어 적도 부근의 배수성이 좋아지므로, 하이드로플래닝 성능이 한층 더 향상된다.

여기서, 상기 트레드 접지폭(TW)은, 정규 림에 림 결합하고 정규 내압을 충전한 무부하인 정규 상태의 타이어에, 정규 하중을 부하하여 평면에 접지시켰을 때의 접지단(Te, Te) 사이의 타이어 축방향의 거리로 한다. 또한, 타이어의 각 부분의 치수 등은, 특별한 이유가 없는 경우, 상기 정규 상태에서의 값으로 한다.

또한, 상기 「정규 림」이란, 타이어가 근거하고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 해당 규격이 타이어마다 정하고 있는 림이며, 예컨대 JATMA이면 "표준림", TRA이면 "Design Rim", ETRTO이면 "Measuring Rim" 으로 한다.

또한, 상기 「정규 내압」이란, 타이어가 근거하고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 각 규격이 타이어마다 정하고 있는 공기압이고, JATMA이면 "최고 공기압", TRA이면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대값, ETRTO이면 "INFLATION PRESSURE"로 하지만, 타이어가 승용차용인 경우에는 180 kPa로 한다.

또한, 「정규 하중」이란, 타이어가 근거하고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 각 규격이 타이어마다 정하고 있는 하중이고, JATMA이면 "최대 부하 능력", TRA이면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대값, ETRTO이면 "LOAD CAPACITY"이지만, 타이어가 승용차용인 경우에는 상기 하중의 88%에 상당하는 하중으로 한다.

또한, 가장 접지압이 높은 크라운 랜드부(5)에서, 눈 배출 성능 및 배수 성능을 높이는 것이 바람직하다. 또한, 크라운 랜드부(5)에서는, 주행시의 발열이 크고 고무의 열적 열화(劣化)에 의한 이상 마모가 발생하기 쉽기 때문에, 방열 효과를 높이는 것도 바람직하다. 이러한 관점에서 상기 크라운 둘레방향 홈(3)의 홈 깊이(U1)는, 바람직하게는 6 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 7 ㎜ 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 11 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 10 ㎜ 이하가 바람직하다.

또한, 미들 둘레방향 홈(4)의 홈 깊이(U2)는, 상기 홈 깊이(U1)보다 작은 것이 바람직하다. 이는, 미들 랜드부(6) 및 숄더 랜드부(7)의 접지압이 크라운 랜드부(5)의 접지압보다 작고, 또한 주행시의 발열도 작은 것에 기초한다. 또한, 미들 랜드부(6), 숄더 랜드부(7) 및 크라운 랜드부(5)의 강성 밸런스의 관점에 의해, 상기 홈 깊이(U2)는, 바람직하게는 5.5 ㎜이상, 보다 바람직하게는 6.5 ㎜ 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 10.5 ㎜이하, 보다 바람직하게는 9.5 ㎜ 이하가 바람직하다.

도 3은 상기 한 쌍의 크라운 둘레방향 홈(3A, 3B)의 부분 확대도이다. 상기 크라운 둘레방향 홈(3)의 일측[본 실시형태에서는 타이어 적도(C)측] 홈 가장자리(3m)는, 타이어 둘레방향에 대하여 각도 θ(θ≠0)로 한쪽으로 경사져 연장되는 제1 장변부(3c)와, 이 제1 장변부(3c)와는 둘레방향에 대하여 역방향으로 경사져 연장되고 상기 제1 장변부(3c)보다 타이어 둘레방향의 길이가 짧은 제1 단변부(3t)를 포함하는 경사진 L자형 홈 가장자리(3s)가, 타이어 둘레방향으로 연달아 마련됨으로써(즉, 반복 패턴 또는 피치로 이루어져서) 지그재그형으로 형성되어 있다.

또한, 상기 크라운 둘레방향 홈(3)의 타측[본 실시형태에서는 접지단(Te)측]의 홈 가장자리(3n)에는, 이 크라운 둘레방향 홈(3)의 홈 중심측을 향해 매끄럽게 볼록한 원호형을 이루는 원호 홈 가장자리(3o)가, 타이어 둘레방향으로 연달아 마련된다(즉, 반복 패턴 또는 피치로 이루어진다).

이러한 크라운 둘레방향 홈(3)은, 일측 홈 가장자리(3m)와 타측 홈 가장자리(3n)의 형상차에 기초하여, 그 홈폭(T1)은 연속하여 변화한다. 즉, 상기 홈폭(T1)이 최대가 되는 최대 홈폭부(H)와 상기 홈폭(T1)이 최소가 되는 최소 홈폭부(S)가 타이어 둘레방향으로 반복하여 형성된다. 이러한 크라운 둘레방향 홈(3)은 홈 안에서 눈을 효과적으로 눌러 굳히고 큰 눈기둥 전단력을 발휘시켜 설상 성능을 높인다.

여기서, 상기 제1 장변부(3c)의 각도(θ)가 작아지면, 상기 일측 홈 가장자리(3m)가 직선형에 가까워지고, 눈기둥 전단력이 저하되는 경향이 있다. 한편, 상기 각도(θ)가 너무 크면, 상기 크라운 랜드부(5)에, 편마모가 생기기 쉬운 경향이 있다. 이러한 관점에서, 상기 각도(θ)는, 바람직하게는 1.0도 이상, 보다 바람직하게는 1.5도 이상, 더 바람직하게는 2.0도 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 20도 이하, 보다 바람직하게는 15도 이하, 더 바람직하게는 8도 이하가 바람직하다.

도 4의 (a)는 상기 일측 홈 가장자리(3m)의 부분 확대도이다. 상기 제1 장변부(3c)의 타이어 둘레방향의 길이(a)는, 상기 제1 단변부(3t)의 타이어 둘레방향의 길이(b)에 비해 크게 형성된다. 상기 길이 a와 b의 비 a/b는, 너무 작으면 상기 크라운 랜드부(5)의 강성 단차(段差)가 커지고, 편마모가 생기기 쉬운 경향이 있다. 반대로, 상기 비 a/b가 너무 크면, 한정된 진폭(A1)에서는 단변부(3t)의 에지 효과가 저하되고 상기 일측 홈 가장자리(3m)가 직선형에 가까워질수록, 충분한 에지 효과를 얻을 수 없으며, 눈기둥 전단 효과가 작아지는 경향이 있다. 이러한 관점에서, 상기 비 a/b는 바람직하게는 5 이상, 보다 바람직하게는 8 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 20 이하, 보다 바람직하게는 15 이하가 바람직하다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에서, 상기 경사진 L자형 홈 가장자리(3s)의 타이어 둘레방향의 피치 길이(P1)는, 상기 원호 홈 가장자리(3o)의 타이어 둘레방향의 피치 길이(P2)보다 작게 형성된다. 이것에 의해, 상기 크라운 둘레방향 홈(3)에 있어서 홈폭이 넓은 부분이나 좁은 부분 등 홈폭이 급격히 변화되는 부분에 상기 제1 단변부(3t)가 형성되게 된다. 이 때문에, 상기 제1 단변부(3t)의 에지 성분이 유효하게 이용됨으로써, 눈 배출성이 더 향상된다.

특히, 상기 피치 길이의 비(P2/P1)는, 바람직하게는 1.5 이상, 보다 바람직하게는 1.8 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 2.5 이하, 보다 바람직하게는 2.2 이하가 바람직하다. 본 실시형태에서 상기 피치 길이의 비(P2/P1)는 2이다. 또한, 바람직한 실시형태로서, 예컨대 상기 원호 홈 가장자리(3o)의 양단부인 오목부(o1) 및/또는 상기 원호 홈 가장자리(3o) 상에서 타이어 축방향으로 가장 볼록한 볼록부(o2)에, 상기 제1 단변부(3t)가 타이어 축방향에 마주하여 형성되는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 상기 최대 홈폭부(H)와 최소 홈폭부(S)의 홈폭의 차가 명확히 달라지므로 상기 크라운 둘레방향 홈이 지그재그형이 되고, 눈길에서의 눈기둥 전단력이 보다 커진다.

도 4의 (b)는 상기 타측 홈 가장자리(3n)의 부분 확대도이다. 상기 오목부(o1)와 상기 볼록부(o2)의 타이어 축방향 거리(c)와 상기 타측 홈 가장자리(3n)가 갖는 곡률반경(R)의 비(c/R)는, 너무 크면, 상기 크라운 랜드부(5)의 강성 단차가 커지고, 편마모가 생기기 쉬운 경향이 있다. 반대로, 상기 비(c/R)가 너무 작으면, 타측 홈 가장자리(3n)가 직선형에 가까워지고, 충분한 에지 효과를 얻을 수 없으며, 눈기둥 전단 효과가 작아지는 경향이 있다. 이러한 관점에서, 상기 비(c/R)는, 바람직하게는 0.0013 이상, 보다 바람직하게는 0.0026 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 0.028 이하, 보다 바람직하게는 0.023 이하가 바람직하다. 또한, 같은 이유에 의해 상기 곡률반경(R)의 수치 범위는, 바람직하게는 125 ㎜ 이상, 더 바람직하게는 150 ㎜ 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 425 ㎜ 이하, 더 바람직하게는 390 ㎜ 이하가 바람직하다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 볼록부(o2)의 대향면에 상기 제1 단변부(3t)가 형성됨으로써, 상기 최소 홈폭부(Ts)에는, 폭 급변화부(K)가 형성된다. 이것에 의해, 홈폭이 작기 때문에 눈 배출 성능의 뒤떨어지는 상기 최소 홈폭부(S)의 근방에도 홈폭이 넓은 부분이 마련된다. 이 때문에 눈 배출 성능이 확보되고, 설상 성능이 향상된다.

또한, 상기 최소 홈폭부(S)의 홈폭이 너무 작으면, 눈 배출 성능이 악화될 우려가 있고, 다른쪽 상기 최대 홈폭부(H)의 홈폭이 너무 크면, 크라운 랜드부(5)의 강성이 작아져 편마모를 발생시키기 쉬운 경향이 있다. 이러한 관점에서, 상기 최대 홈폭부(H)의 홈폭(Th)과 상기 최소 홈폭부(S)의 홈폭(Ts)의 비(Th/Ts)는, 바람직하게는 1.3 이상, 보다 바람직하게는 1.4 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 1.8 이하, 보다 바람직하게는 1.7 이하가 바람직하다.

또한, 상기 크라운 둘레방향 홈(3)은, 전체적으로는 타이어 둘레방향으로 지그재그형[즉, 중심선(G1)이 지그재그형]으로 형성된다. 이러한 지그재그형의 홈은, 직선형의 홈에 비해 홈 가장자리(에지)의 길이가 길기 때문에, 빙상에서의 그립, 특히 선회 주행시의 그립을 향상시키기 위해서는, 진폭(A1)을 크게 하는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 진폭(A1)이 너무 크면, 크라운 랜드부(5)의 강성이 저하되는 경향이 있다. 이러한 관점에서, 예컨대 도 3 및 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 타이어 축방향의 피크 대 피크의 진폭(A1)과, 상기 최대 홈폭부(H)의 홈폭(Th)과의 비[A1/Th(%)]는 8% 이상, 보다 바람직하게는 10% 이상이 바람직하며, 또한 바람직하게는 22% 이하, 보다 바람직하게는 20% 이하가 바람직하다.

본 실시형태에서는, 타이어 적도(C)측에 지그재그형의 일측 홈 가장자리(3m)가, 또한 접지단(Te)측에 원호형 홈으로 이루어진 타측 홈 가장자리(3n)가 각각 형성된 크라운 둘레방향 홈(3)에 대해 설명했지만, 타이어 적도(C)측에 타측 홈 가장자리(3n) 및 접지단(Te)측에 일측 홈 가장자리(3m)를 마련하여도 본원 발명의 작용 효과를 기대할 수 있는 것은, 물론이다. 단, 타이어 적도(C)측에 일측 홈 가장자리(3m)를 형성한 경우, 접지압이 가장 높은 크라운 랜드부(5)에서 트랙션 방향의 에지 성분을 크게 확보할 수 있다. 이것에 의해, 눈길에서의 눈기둥 전단력을 높이고, 얼음길에서의 그립력을 높여 눈길/얼음길에서의 조종 안정 성능을 향상시킬 수 있기 때문에, 타이어 적도(C)측에 일측 홈 가장자리(3m)를 형성하는 양태가 바람직하다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 경사진 L자형 홈 가장자리(3s)에는, 일단이 상기 제1 장변부(3c)의 대략 중간 부분에 접속되고 타단이 타이어 적도(C)를 사이에 두고서 다른쪽 경사진 L자형 홈 가장자리(3s)에 도달하지 않으며 종단되는 협폭의 제1 슬롯(10)이 형성된다. 또한, 슬롯이란, 일단이 랜드부의 도중에서 끊기고 타이어 축방향 길이가 짧은 것을 말하며, 랜드부의 강성 밸런스를 최적화하는 데 도움이 된다. 이것에 의해, 제1 슬롯(10)의 타이어 둘레방향에 형성되는 홈 가장자리(1e)의 에지 성분이 가해짐으로써, 상기 크라운 랜드부(5)에서의 눈기둥 전단력이 더 커진다. 또한, 제1 장변부(3c)의 대략 중간 부분이란, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 타이어 둘레방향 길이(a)의 중간점(Y)부터, 둘레방향 내외로, 각각 길이(a)의 15% 이내의 영역으로 한다.

또한, 상기 제1 슬롯(10)의 타이어 축방향 길이(W1)는, 너무 커지면, 크라운 랜드부(5)의 블록 강성을 저하시켜, 편마모를 발생시키는 경향이 있다. 한편, 상기 길이(W1)가 너무 작으면, 눈기둥 전단력의 향상을 충분히 기대할 수 없다. 이러한 관점에서, 상기 크라운 랜드부(5)의 랜드부 폭(Tc)에 대한 상기 길이(W1)의 비[W1/Tc(%)]는, 바람직하게는 32% 이상, 보다 바람직하게는 35% 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 43% 이하, 보다 바람직하게는 40% 이하가 바람직하다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 원호 홈 가장자리(3o)에는, 상기 제1 슬롯(10)에 대향하는 제2 슬롯(11)이 형성된다. 이것에 의해, 상기 제1 슬롯(10)과 제2 슬롯(11)과 상기 크라운 둘레방향 홈(3)으로, 평면에서 봤을 때 십자 모양의 교차부가 형성된다. 이 때문에, 상기 제1 슬롯(10)의 에지 성분에, 상기 제2 슬롯(11)의 에지 성분이 부가되고, 접지면에 강성이 큰 십자 모양의 눈기둥을 형성할 수 있으며, 보다 큰 눈기둥 전단력를 얻을 수 있다. 여기서, 제1 슬롯(10)에 대향한다는 것은, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 슬롯(10)의 중심선(G3)의 연장선(f)과 원호 홈 가장자리(3o)와의 교점(i)을 포함하도록 상기 제2 슬롯(11)을 마련하는 것을 말한다.

또한, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 크라운 랜드부(5)에는, 상기 제1 슬롯(10) 및 제2 슬롯(11)만이 마련되며, 홈, 사이프, 그 밖의 노치는 마련되어 있지 않다. 이것에 의해, 크라운 랜드부(5) 및 미들 랜드부(6)의 랜드부 강성이 크게 확보되고, 특히 접지압이 높은 크라운 랜드부(5)에서, 편마모의 억제나, 건조 노면에서의 조종 안정성의 향상을 기대할 수 있다.

도 5는 미들 랜드부(6)와 숄더 랜드부(7)의 부분 확대도이다. 상기 미들 둘레방향 홈(4)은 타이어 적도(C)측의 홈 가장자리(4m)가 타이어 둘레방향으로 직선형으로 연장되는 것으로서 형성되어 있다.

또한, 상기 미들 둘레방향 홈(4)의 접지단(Te)측의 홈 가장자리(4n)는, 타이어 둘레방향에 대하여 경사져 있는 제2 장변부(4c)와, 이 제2 장변부(4c)와는 둘레방향에 대하여 역방향의 각도(α)로 연장되고 상기 제2 장변부(4c)보다 타이어 둘레방향의 길이가 짧은 제2 단변부(4t)가 타이어 둘레방향으로 교대로 연속하여 형성된다. 이것에 의해, 상기 접지단(Te)측의 홈 가장자리(4n)는, 지그재그형으로 연장된다. 이러한 미들 둘레방향 홈(4)도, 상기 크라운 둘레방향 홈(3)과 마찬가지로, 눈 배출 성능의 향상과 눈길에서의 눈기둥 전단력을 동시에 향상시킬 수 있다. 특히, 상기 타이어 적도(C)측의 홈 가장자리(4m)가 직선형으로 연장되기 때문에, 제동시의 차량의 휘청거림이나 편류(片流) 등의 거동을 억제하는 것이 가능해지고, 조종 안정 성능을 확보할 수 있다.

또한, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 미들 둘레방향 홈(4)은, 전체적으로는 타이어 둘레방향으로 지그재그형[즉, 중심선(G2)이 지그재그형]으로 형성된다. 이러한 지그재그형의 홈은, 직선형의 홈에 비해 홈 가장자리(에지)의 길이가 크기 때문에, 빙상에서의 그립, 특히 선회 주행시의 그립을 향상시키기 위해서는, 진폭(A2)을 크게 하는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 진폭(A2)이 너무 크면, 숄더 랜드부(7)의 강성이 저하되는 경향이 있다. 이러한 관점에서, 상기 미들 둘레방향 홈(4)의 최대의 홈폭(Ti)에 대한 상기 진폭(A2)의 비[A2/Ti(%)]는, 바람직하게는 15% 이상, 보다 바람직하게는 18% 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 30% 이하, 보다 바람직하게는 27% 이하가 바람직하다.

또한, 상기 제2 단변부(4t)의 각도(α)가 너무 작으면, 상기 접지단(Te)측의 홈 가장자리(4n)가 지그재그형으로부터 직선형에 가까워지고, 충분한 에지 효과를 얻을 수 없으며, 눈기둥 전단 효과가 작아진다. 반대로, 상기 각도(α)가 너무 크면, 상기 숄더 랜드부(7)의 강성 단차가 커지고, 편마모가 생기기 쉬운 경향이 있다. 이러한 관점에서, 상기 각도(α)는 바람직하게는 45도 이상, 보다 바람직하게는 50도 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 80도 이하, 보다 바람직하게는 75도 이하가 바람직하다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제2 장변부(4c)의 타이어 둘레방향의 길이(d)는, 상기 제2 단변부(4t)의 타이어 둘레방향의 길이(e)에 비해 크게 형성된다. 상기 길이 d와 e의 비(d/e)는 너무 작으면 상기 숄더 랜드부(7)에 편마모가 생기기 쉬운 경향이 있다. 반대로, 상기 비(d/e)가 너무 크면, 상기 접지단(Te)측의 홈 가장자리(4n)가 직선형이 되고, 충분한 에지 효과를 얻을 수 없으며, 눈기둥 전단 효과가 작아지는 경향이 있다. 또한, 각 랜드부(5, 6 및 7)의 강성 밸런스를 고려하는 관점에서, 상기 비(d/e)는 바람직하게는 20 이상, 보다 바람직하게는 25 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 50 이하, 보다 바람직하게는 45 이하가 바람직하다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 미들 랜드부(6)에는, 상기 미들 둘레방향 홈(4)으로부터 타이어 적도(C)측으로 연장되고, 상기 크라운 둘레방향 홈(3)에 도달하지 않으며 종단되는 미들 슬롯(12)이 형성된다. 이것에 의해, 비교적 접지압이 높은 미들 랜드부(6)에 있어서 트랙션 방향의 에지 성분과 홈 용적이 크게 확보되고, 빙설상 성능을 더 높일 수 있다.

또한, 상기 접지단(Te)측의 홈 가장자리(4n)의 타이어 둘레방향의 피치 길이(P4)와 상기 미들 슬롯(12)의 타이어 둘레방향의 피치 길이(P3)의 비(P4/P3)는, 특별히 한정되지 않지만 너무 크면 상기 미들 둘레방향 홈(4)의 형상이 직선형이 되고, 눈기둥 전단력이 작아져 눈길에서의 조종 안정 성능이 악화되는 경향이 있다. 반대로, 상기 비(P4/P3)가 너무 작으면, 숄더 랜드부(7)의 강성이 작아지고, 편마모가 발생하기 쉬워진다. 이러한 관점에서, 상기 비(P4/P3)는 바람직하게는 1.5 이상, 보다 바람직하게는 1.8 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 2.5 이하, 보다 바람직하게는 2.2 이하가 바람직하다. 또한, 본 실시예에서, 상기 비(P4/P3)는 2이다.

또한, 상기 미들 슬롯(12)의 타이어 축방향의 길이(W3)가 너무 크면, 미들 랜드부(6)의 강성이 현저히 저하되고, 더 나아가서는 조기 편마모나 블록의 이지러짐을 초래하는 경향이 있다. 반대로, 상기 길이(W3)가 너무 작으면 충분한 에지 성분을 확보할 수 없다. 이러한 관점에 의해, 상기 길이(W3)와 상기 제2 슬롯(11)의 타이어 축방향 길이(W2)를 더한 길이(W3+W2)는, 미들 랜드부(6)의 랜드부 폭(Tm)의, 바람직하게는 60% 이상, 보다 바람직하게는 65% 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 85% 이하, 보다 바람직하게는 80% 이하가 바람직하다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 미들 랜드부(6)의 타이어 둘레방향으로 인접하는 상기 미들 슬롯(12, 12) 사이의 영역에는, 상기 미들 둘레방향 홈(4)으로부터 타이어 적도(C)측으로 연장되는 2개의 미들 사이프(14)가 형성된다.

상기 2개의 미들 사이프(14)는, 타이어 축방향 길이가 짧은 제1 미들 사이프(14a)와, 타이어 축방향 길이가 긴 제2 미들 사이프(14b)를 포함하고, 상기 제1 미들 사이프의 타이어 적도(C)측의 단부는, 상기 크라운 둘레방향 홈(3)에 도달하지 않으며 종단된다. 또한, 상기 제2 미들 사이프(14b)의 타이어 적도(C)측의 단부는, 상기 크라운 둘레방향 홈(3)에 형성된 제2 슬롯(11)에 연통한다. 이것에 의해, 미들 랜드부(6)의 강성의 저하를 억제하면서, 상기 미들 사이프(14)의 에지 성분을 증가시키고, 건조 노면에서의 조종 안정 성능과 빙상 성능을 밸런스 좋게 향상할 수 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 숄더 랜드부(7)에는 접지단(Te)보다 타이어 축방향 외측으로부터 접지단(Te)을 넘어 타이어 적도(C)측으로 연장되고, 상기 미들 둘레방향 홈(4)에 도달하지 않으며 종단되는 숄더 러그 홈(13)이 형성된다. 이것에 의해, 눈길에서의 물 빠짐성이 향상되고 빗물을 접지단(Te) 밖으로 원활히 배출할 수 있어, 조종 안정 성능이 향상된다. 한편, 상기 숄더 러그 홈(13)의 타이어 축방향 길이(W4)가 너무 크면, 건조로에서의 선회시의 그립력이 감소하는 경향이 있고, 조종 안정 성능이 저하되는 경향이 있다. 이러한 관점에서, 상기 길이(W4)에 대한 숄더 랜드부(7)의 랜드부폭(Tn)의 비[W4/Tn(%)]는, 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 75% 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 90%이하, 보다 바람직하게는 85% 이하가 바람직하다.

또한, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 상기 숄더 러그 홈(13)의 홈 가장자리(13m, 13n)에는, 모따기부를 마련하지 않는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 에지를 얼음길에서 유효하게 활용할 수 있고 눈기둥 전단력의 저하를 억제할 수 있는 경향이 있다. 또한, 상기 숄더 러그 홈(13)은, 상기 미들 슬롯(12)보다 타이어 둘레방향에 대한 각도가 크다. 이것에 의해, 차량 선회시의 접지압이 높은 숄더 랜드부(7)의 그립력이 커진다.

이상, 본 발명의 공기 타이어에 대해서 상세히 설명했지만, 본 발명은 상기한 구체적인 실시형태에 한정되지 않고 여러 양태로 변형하여 실시할 수 있을 수 있음은 물론이다.

실시예

본 발명의 효과를 확인하기 위해, 도 1의 패턴을 가지며 표 1의 사양에 기초한 195/65R15의 승용차용 레이디얼 타이어를 시작(試作)하였다. 그리고, 이 타이어를 배기량 3500 cc의 일본산 4WD차에 내압 200 kPa로 장착하고, 설상 주행 성능 및 내편마모 성능을 테스트하였다. 또한, 표 1에 나타내는 파라미터 이외는 모두 동일하다.

또한, 공통 사양은 다음과 같다.

트레드 접지폭(TW): 162 ㎜

크라운 둘레방향 홈의 홈폭(T1/TW): 7.5%

숄더 둘레방향 홈의 홈폭(T2/TW): 6%

크라운 둘레방향의 홈 깊이(U1): 9.5 ㎜

미들 둘레방향 홈의 홈 깊이(U2): 9.5 ㎜

오목부(o1)와 볼록부(o2)의 타이어 축방향 거리(c)와 곡률반경(R)의 비(c/R): 0.009

최대 홈폭부(H)의 홈폭(Th)과 최소 홈폭부(S)의 홈폭(Ts)의 비(Th/Ts): 1.62

원호 홈 가장자리(3o)의 타이어 둘레방향의 피치 길이(P2)와 경사진 L자형 홈 가장자리(3s)의 피치 길이(P1)의 비(P2/P1): 2

크라운 둘레방향 홈의 진폭(A1)과 최대 홈폭부(H)의 홈폭(Th)의 비(A1/Th): 0.205

제1 슬롯(10)의 타이어 축방향 길이(W1)와 크라운 랜드부(5)의 랜드부폭(Tc)의 비(W1/Tc): 0.33

숄더 둘레방향 홈의 진폭(A2)과 미들 둘레방향 홈(4)의 최대의 홈폭(Ti)의 비(A2/Ti): 0.23

제2 장변부(4c)와 제2 단변부(4t)의 길이 비(d/e): 36

테스트 방법은, 다음과 같다.

<설상 주행 성능>

상기 테스트 차량으로, 압설(壓雪) 노면의 타이어 테스트 코스를 주행하고, 핸들 응답성, 강성감, 그립 등에 관한 특성을 드라이버의 관능 평가에 의해 비교예 1을 100으로 하는 평점으로 평가하였다.

결과는, 비교예 1을 100으로 하는 평점이며 수치가 클수록 양호하다.

<조종 안정 성능>

상기 테스트 차량으로, 건조 아스팔트 노면의 테스트 코스를 주행하고, 핸들 응답성, 강성감, 그립 등에 관한 특성을 드라이버의 관능 평가에 의해 비교예 1을 100으로 하는 평점으로 평가하였다.

<내편마모 성능>

상기 테스트 차량으로, 건조 아스팔트 노면을 3000 km 주행하고, 크라운 랜드부 및 미들 랜드부의 타이어 축방향의 일단측과 타단측의 마모량의 차를 타이어 둘레상 4지점에서 측정하고, 그 평균값을 구했다. 결과는 비교예 1의 역수를 100으로 하는 지수로 나타내고 있다. 수치가 클수록 양호하다.

테스트의 결과 등을 표 1에 나타낸다.

테스트 결과, 실시예의 타이어는 비교예에 비해 얼음길에서의 주행 성능을 상당히 향상시키고 있는 것을 확인할 수 있다. 또한, 편마모 성능에 대해서도 문제가 없는 것을 확인할 수 있었다.

1: 공기 타이어
2: 트레드부
3: 한 쌍의 크라운 둘레방향 홈
3m: 일측 홈 가장자리
3n: 타측 홈 가장자리
3c: 장변부
3t: 단변부
3o: 원호 홈 가장자리
3s: 경사진 L자형 홈 가장자리
C: 타이어 적도

Claims

트레드부의 타이어 적도의 양측에 타이어 둘레방향으로 연속하여 연장되는 한 쌍의 크라운 둘레방향 홈이 마련된 공기 타이어로서,
상기 크라운 둘레방향 홈의 일측 홈 가장자리는, 타이어 둘레방향에 대하여 1∼20도의 각도로 경사져 연장되는 장변부와, 이 장변부와는 둘레방향에 대하여 역방향으로 경사져 연장되고 상기 장변부보다 타이어 둘레방향의 길이가 짧은 단변부로 이루어지는 경사진 L자형 홈 가장자리가, 타이어 둘레방향으로 연달아 마련됨으로써 지그재그형을 이루며,
상기 크라운 둘레방향 홈의 타측 홈 가장자리에는, 상기 크라운 둘레방향 홈의 홈 중심측을 향해 볼록한 원호형을 이루는 원호 홈 가장자리가, 타이어 둘레방향으로 연달아 마련되는 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
제1항에 있어서, 상기 경사진 L자형 홈 가장자리의 타이어 둘레방향의 피치 길이는, 상기 원호 홈 가장자리의 타이어 둘레방향의 피치 길이보다 짧은 것인 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 경사진 L자형 홈 가장자리에는, 상기 제1 장변부의 중간 부분에 제1 슬롯이 형성되는 것인 공기 타이어.
제3항에 있어서, 상기 원호 홈 가장자리에는, 상기 제1 슬롯에 대향하는 제2 슬롯이 형성되는 것인 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 트레드부에는, 상기 크라운 둘레방향 홈의 외측에서 타이어 둘레방향으로 연속하여 연장되는 한 쌍의 미들 둘레방향 홈과, 상기 크라운 둘레방향 홈 사이에서 타이어 둘레방향으로 연속하여 연장되는 크라운 랜드부와, 상기 크라운 둘레방향 홈과 상기 미들 둘레방향 홈으로 구분된 미들 랜드부와, 상기 미들 둘레방향 홈과 접지단으로 구분된 숄더 랜드부가 형성되고,
상기 미들 둘레방향 홈은, 타이어 적도측의 홈 가장자리가 타이어 둘레방향으로 직선형으로 연장되고, 접지단측의 홈 가장자리가 지그재그형으로 연장되는 것인 공기 타이어.
제4항에 있어서, 상기 크라운 둘레방향 홈 사이에서 타이어 둘레방향으로 연속하여 연장되는 크라운 랜드부에는, 상기 제1 슬롯 및 제2 슬롯만이 마련되고, 홈, 사이프, 그 밖의 노치는 마련되지 않는 것인 공기 타이어.
제5항에 있어서, 상기 미들 랜드부에는, 상기 미들 둘레방향 홈으로부터 타이어 적도측으로 연장되고, 상기 크라운 둘레방향 홈에 도달하지 않으며 종단(終端)되는 미들 슬롯이 형성되는 것인 공기 타이어.
제5항에 있어서, 상기 숄더 랜드부에는, 접지단보다 타이어 축방향 외측으로부터 타이어 적도측으로 연장되고, 상기 미들 둘레방향 홈에 도달하지 않으며 종단되는 숄더 러그 홈이 형성되는 것인 공기 타이어.
제7항에 있어서, 상기 미들 랜드부의 타이어 둘레방향으로 인접하는 상기 미들 슬롯 사이의 영역에는, 상기 미들 둘레방향 홈으로부터 타이어 적도측으로 연장되는 2개의 미들 사이프가 형성되는 것인 공기 타이어.
제9항에 있어서, 상기 2개의 미들 사이프는, 타이어 축방향 길이가 짧은 제1 미들 사이프와, 타이어 축방향 길이가 긴 제2 미들 사이프를 포함하고, 상기 제1 미들 사이프의 타이어 적도측의 단부는, 상기 크라운 둘레방향 홈에 도달하지 않으며 종단되는 것인 공기 타이어.
제9항에 있어서, 상기 2개의 미들 사이프는, 타이어 축방향 길이가 짧은 제1 미들 사이프와, 타이어 축방향 길이가 긴 제2 미들 사이프를 포함하고, 상기 제2 미들 사이프의 타이어 적도측의 단부는, 상기 크라운 둘레방향 홈에 형성된 제2 슬롯에 연통하는 것인 공기 타이어.