KR20110137737A - 공기 타이어 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 설상 성능, 빙상 성능 및 내노이즈 성능을 향상시킬 수 있다.
트레드부(2)에, 가장 트레드 접지단(2t)측에서 타이어 둘레 방향으로 신장하는 한쌍의 숄더 세로홈(3A), 및 트레드 접지단(2t)과 숄더 세로홈(3A)의 사이를 신장하는 숄더 가로홈(4A)으로 구분된 숄더 블록(5A)이 타이어 둘레 방향으로 이격 설치된 공기 타이어(1)이다. 트레드부(2)는, 타이어 적도(C)의 양측 각각이, 숄더 세로홈(3A)과 숄더 가로홈(4A)의 타이어 둘레 방향의 일방측의 가장자리부(4At)와의 교점을 통과하며 또한 타이어 적도면(CP)에 직교하는 피치 기준선(11), 트레드 접지단(2t), 및 타이어 적도(C)로 둘러싸인 기준 피치 요소(12)가 타이어 둘레 방향에 복수개 배치되어 형성된다. 기준 피치 요소(12)는, 타이어 둘레 방향의 길이가 다른 2 이상의 종류를 포함한다. 각 기준 피치 요소(12)는, 스파이크핀(P)을 장착할 수 있는 스파이크홀(13)을 1개 이상 더 구비한다.

Description

공기 타이어{PNEUMATIC TIRE}
본 발명은 설상(雪上) 성능, 빙상(氷上) 성능 및 내(耐)노이즈 성능을 향상시킬 수 있는 공기 타이어에 관한 것이다.
트레드부에 설치된 블록에, 금속 등으로 만들어진 스파이크핀을 장착함으로써, 빙설로에서의 주행 성능을 향상시킨 스파이크식의 공기 타이어가, 예컨대, 하기 특허문헌 1에 제안되어 있다. 이러한 공기 타이어에는, 상기 블록의 트레드면에, 스파이크핀을 장착하기 위한 스파이크홀이 미리 복수개 설치되어 있다.
특허문헌 1: 국제 공개 제WO2004/103738호 팜플렛
그러나, 전술한 바와 같은 공기 타이어에는, 종래에 빙설로(氷雪路) 성능을 중시하여 스파이크가 배치되고, 스파이크핀에 의해 발생하는 노이즈에 대해서는 그다지 고려되어 있지 않았다.
본 발명은 이상과 같은 실상을 감안하여 안출된 것으로, 타이어 둘레 방향의 길이가 다른 기준 피치 요소를 발생하는 노이즈의 분산을 고려하여 타이어 둘레 방향으로 복수개 배치하며, 상기 기준 피치 요소에 하나 이상의 스파이크홀을 규칙적으로 설치하는 것을 기본으로 하여, 설상 성능, 빙상 성능 및 내노이즈 성능을 향상시킬 수 있는 공기 타이어를 제공하는 것을 주된 목적으로 하고 있다.
본 발명 중 청구항 1에 기재된 발명은, 트레드부에, 가장 트레드 접지단측에서 타이어 둘레 방향으로 신장되는 한쌍의 숄더 세로홈, 및 상기 트레드 접지단과 상기 숄더 세로홈 사이를 신장하는 숄더 가로홈으로 구분된 숄더 블록이 타이어 둘레 방향으로 이격 설치된 공기 타이어로서, 상기 트레드부는, 타이어 적도의 양측 각각이, 상기 숄더 세로홈과 상기 숄더 가로홈의 타이어 둘레 방향의 일방측의 가장자리부와의 교점을 통과하며 또한 타이어 적도면에 직교하는 피치 기준선, 상기 트레드 접지단을 통과하는 타이어 둘레 방향선, 및 타이어 적도로 둘러싸인 기준 피치 요소가 타이어 둘레 방향에 복수개 배치되어 형성되고, 상기 기준 피치 요소는, 타이어 둘레 방향의 길이가 다른 2 이상의 종류를 포함하며, 각각의 상기 기준 피치 요소는, 스파이크핀을 장착 가능한 스파이크홀을 1개 이상 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 2에 기재된 발명은, 상기 트레드부는, 타이어 적도의 양측의 각각에 있어서, 상기 기준 피치 요소가 56∼64개 배치되는 청구항 1에 기재된 공기 타이어이다.
또한, 청구항 3에 기재된 발명은, 상기 숄더 세로홈과 상기 트레드 접지단 사이의 숄더 영역의 평균 접지압(Psh)은, 한쌍의 상기 숄더 세로홈 사이의 크라운 영역의 평균 접지압(Pcr)의 1.2∼1.4배인 청구항 1 또는 2에 기재된 공기 타이어이다.
또한, 청구항 4에 기재된 발명은, 상기 트레드부는, 타이어 적도보다도 일방측에 배치되는 일방측 영역과, 타이어 적도보다도 타방측에 배치되는 타방측 영역을 포함하고, 상기 일방측 영역의 상기 스파이크홀의 개수는, 상기 타방측 영역의 상기 스파이크홀의 개수의 1.0∼1.1배인 청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 공기 타이어이다.
또한, 청구항 5에 기재된 발명은, 상기 트레드부는, 상기 일방측 영역과 상기 타방측 영역이 스파이크홀을 제외하고, 타이어 적도에 관해서 선대칭 모양 또는 타이어 적도에 관한 선대칭 모양이 타이어 둘레 방향으로 위치가 어긋난 근사 선대칭 모양을 형성하는 청구항 4에 기재된 공기 타이어이다.
또한, 청구항 6에 기재된 발명은, 한쌍의 상기 숄더 세로홈 사이의 크라운 영역에는, 타이어 적도의 양측을 타이어 둘레 방향으로 연속하여 신장하는 한쌍의 크라운 세로홈, 상기 숄더 세로홈, 및 상기 크라운 세로홈과 상기 숄더 세로홈 사이를 신장하며 또한 타이어 둘레 방향으로 이격 설치되는 미들 가로홈으로 구분되는 미들 블록이 타이어 둘레 방향으로 이격 설치되고, 상기 스파이크홀은, 상기 미들 블록에 형성된 미들홀과, 상기 숄더 블록에 형성된 숄더홀을 포함하는 청구항 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 공기 타이어이다.
또한, 청구항 7에 기재의 발명은, 상기 숄더홀은, 상기 숄더 블록의 타이어 축방향의 내측에 배치되는 내측 숄더홀과, 상기 내측 숄더홀보다도 타이어 축방향의 외측에 배치되는 외측 숄더홀을 포함하고, 상기 내측 숄더홀의 합계 개수는, 상기 외측 숄더홀의 합계 개수의 1.0∼1.2배인 청구항 6에 기재된 공기 타이어이다.
또한, 청구항 8에 기재된 발명은, 상기 숄더홀은, 상기 내측 숄더홀과 상기 외측 숄더홀이 타이어 둘레 방향으로 교대로 설치되는 청구항 7에 기재된 공기 타이어이다.
또한, 청구항 9에 기재된 발명은, 상기 미들홀은, 상기 미들 블록의 타이어 축방향의 내측에 배치되는 내측 미들홀과, 상기 내측 미들홀보다도 타이어 축방향의 외측에 배치되는 외측 미들홀을 포함하고, 상기 외측 미들홀의 합계 개수는, 상기 내측 미들홀의 합계 개수의 1.0∼1.1배인 청구항 6 내지 8 중 어느 하나에 기재된 공기 타이어이다.
또한, 청구항 10에 기재된 발명은, 상기 미들홀은, 상기 내측 미들홀과 상기 외측 미들홀이 타이어 둘레 방향에 교대로 설치되는 청구항 9에 기재된 공기 타이어이다.
또한, 청구항 11에 기재된 발명은, 상기 내측 숄더홀의 상기 합계 개수는, 상기 외측 미들홀의 상기 합계 개수의 1.0∼1.1배인 청구항 9 또는 10에 기재된 공기 타이어이다.
또한, 본 명세서에서는, 특별히 사전에 양해를 구하지 않는 한, 타이어의 각 부의 치수는, 정규림에 림 조립되며 또한 정규 내압이 충전된 무부하의 정규 상태에서 특정되는 값으로 한다.
또한, 상기 「정규림」이란, 타이어가 따르고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 그 규격이 타이어마다 정하는 림이며, 예컨대 JATMA이면 "표준림", TRA이면 "Design Rim", ETRTO이면 "Measuring Rim"으로 한다.
또한 「정규 내압」이란, 타이어가 따르고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 각 규격이 타이어마다 정하고 있는 공기압이며, 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 ㎪로 한다.
본 발명의 공기 타이어는, 트레드부의 타이어 적도의 양측 각각이, 숄더 세로홈과 숄더 가로홈의 타이어 둘레 방향의 일방측의 가장자리부와의 교점을 통과하며 또한 타이어 적도면에 직교하는 피치 기준선, 상기 트레드 접지단, 및 타이어 적도로 둘러싸인 기준 피치 요소가 타이어 둘레 방향에 복수개 배치되어 형성된다. 기준 피치 요소는, 타이어 둘레 방향의 길이가 다른 2 이상의 종류를 포함하고, 각 기준 피치 요소에는, 스파이크핀을 장착할 수 있는 스파이크홀이 적어도 1개 이상 더 설치된다.
이러한 공기 타이어는, 각 기준 피치 요소에 1개 이상의 스파이크홀이 설치되기 때문에, 타이어 둘레 방향에 걸쳐 고르게 스파이크핀을 장착할 수 있다. 따라서, 본 발명의 공기 타이어는, 설상 성능 및 빙상 성능이 향상된다. 또한, 스파이크핀을 고르게 장착할 수 있기 때문에, 스파이크핀과 빙설 노면의 접촉에 의한 노이즈가 분산되어, 내노이즈 성능이 향상된다. 더구나, 기준 피치 요소는, 타이어 둘레 방향으로 길이가 다른 2 이상의 종류를 포함하며, 노이즈가 분산되도록 배치된다. 이 기준 피치 요소에 스파이크홀이 규칙적으로 배치됨으로써, 스파이크핀에 의해 발생하는 노이즈가 효과적으로 분산되고, 내노이즈 성능이 더욱 향상된다.
도 1은 본 실시형태의 공기 타이어의 트레드부의 전개도이다.
도 2는 도 1의 트레드부의 부분 확대도이다.
도 3은 도 1의 내측 영역의 부분 확대도이다.
도 4는 도 2의 A-A 단면도이다.
도 5는 스파이크핀의 일례를 도시하는 사시도이다.
이하, 본 발명의 일실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1에는, 본 실시형태의 공기 타이어(이하, 단순히 「타이어」라고 하는 경우가 있음)(1)로서, 예컨대 승용차용 타이어가 도시된다. 타이어(1)의 트레드부(2)에는, 타이어 둘레 방향으로 연속하여 신장하는 세로홈(3)과, 상기 세로홈(3)과 교차하며 또한 타이어 둘레 방향으로 이격 설치되는 복수 개의 가로홈(4)이 설치된다. 이에 따라, 트레드부(2)에는, 세로홈(3)과 상기 가로홈(4)에 의해 구분된 복수개의 블록(5)이 타이어 둘레 방향으로 이격 설치된다.
또한, 본 실시형태의 트레드부(2)는, 타이어 적도(C)보다도 일방측에 위치하는 일방측 영역(T1)과, 타이어 적도(C)보다도 타방측에 위치하는 타방측 영역(T2)을 포함하고, 타이어 회전 방향(R)이 지정된 방향성 트레드 패턴을 구비하고 있다.
상기 세로홈(3)은, 가장 트레드 접지단(2t)측에서 타이어 둘레 방향으로 신장되는 한쌍의 숄더 세로홈(3A)과, 상기 숄더 세로홈(3A)보다도 타이어 축방향의 내측 또한 타이어 적도(C)의 양측을 타이어 둘레 방향으로 연속하여 신장되는 한쌍의 크라운 세로홈(3B)을 포함한다.
여기서, 상기 트레드 접지단(2t)이란, 정규림에 림 조립되며 또한 정규 내압을 충전한 정규 상태의 타이어(1)에 정규 하중을 부하하고 또한 캠버각 0도로 평면에 접지시켰을 때의 타이어 축방향의 가장 외측의 접지단부를 가리킨다.
또한, 상기 「정규 하중」이란, 타이어가 따르고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 각 규격이 타이어마다 정하고 있는 하중이며, JATMA이면 최대 부하 능력, TRA이면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대값, ETRTO이면 "LOAD CAPACITY"로 하지만, 타이어가 승용차용인 경우에는 상기 하중의 88%에 상당하는 하중으로 한다.
본 실시형태의 숄더 세로홈(3A)은, 타이어 둘레 방향을 따라 실질적으로 직선형으로 신장하고 있다. 이러한 숄더 세로홈(3A)은, 상기 숄더 세로홈(3A)에 인접하는 블록(5)의 가로 강성을 높여, 선회 시의 조종 안정성을 향상시키는데 도움이 된다. 또한, 숄더 세로홈(3A)은, 이러한 양태에 한정되지 않으며, 예컨대 지그재그형이나 파(波)형으로 형성되어도 좋다.
또한, 본 실시형태의 승용차용의 타이어(1)의 경우, 숄더 세로홈(3A)의 홈폭(W1)은, 빙상에서의 접지 면적을 확보하면서 설상에서의 충분한 제설성을 발휘시키기 위해, 트레드 접지폭(TW)의 예컨대 2% 이상, 보다 바람직하게는 3% 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 9% 이하, 보다 바람직하게는 6% 이하가 바람직하다. 상기 트레드 접지폭(TW)은, 상기 정규 상태에서의 트레드 접지단(2t, 2t) 사이의 타이어 축방향의 거리로 한다.
마찬가지로, 숄더 세로홈(3A)의 홈깊이에 대해서는, 바람직하게는 5 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 6 ㎜ 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 10 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 9 ㎜ 이하가 바람직하다.
본 실시형태의 크라운 세로홈(3B)은, 타이어 적도(C)의 양측을, 타이어 둘레 방향으로 지그재그형으로 신장하고 있다. 이러한 크라운 세로홈(3B)은, 타이어 축방향의 엣지 성분을 증가시켜 빙상에서의 마찰력을 높이며, 눈기둥 전단력을 증가시켜, 설상 성능을 높이는 것에도 도움이 된다. 또한, 크라운 세로홈(3B)은, 예컨대 직선형이나 파형으로 형성되어도 좋고, 또한, 타이어 적도(C) 위에 1개만 설치되는 것이어도 좋다. 또한, 크라운 세로홈(3B)의 홈폭(W2) 및 홈깊이는, 숄더 세로홈(3A)과 동일 범위가 바람직하다.
또한, 한쌍의 크라운 세로홈(3B, 3B) 사이에는, 타이어 적도(C) 위를 타이어 둘레 방향으로 연속하여 신장하는 센터 리브(6)가 형성된다. 이 센터 리브(6)에는, 도 2에 확대하여 도시하는 바와 같이, 예컨대, 그 양측으로부터 신장하며 리브 내부에서 종단하는 러그홈형의 슬롯(15)이 적절하게 이격 설치된다. 이것은, 센터 리브(6)의 타이어 둘레 방향의 강성을 적절히 완화하여 편마모를 억제하는데 도움이 된다.
상기 가로홈(4)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 트레드 접지단(2t)과 숄더 세로홈(3A) 사이를 신장하는 숄더 가로홈(4A), 및 크라운 세로홈(3B)과 숄더 세로홈(3A) 사이를 신장하는 미들 가로홈(4B)을 포함한다.
상기 숄더 가로홈(4A)은, 타이어 축방향에 대하여 10도 이하의 각도로 신장하고 있다. 이러한 숄더 가로홈(4A)은, 타이어 축방향의 엣지 성분을 증가시켜, 빙상 성능 및 설상 성능을 높일 수 있다. 또한, 숄더 가로홈(4A)의 홈폭(W3) 및 홈깊이에 대해서는, 숄더 세로홈(3A)의 홈폭(W1) 및 홈깊이와 동일하거나, 또는 약간 작게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 미들 가로홈(4B)은, 크라운 세로홈(3B)으로부터 숄더 세로홈(3A)을 향하여 타이어 회전 방향(R)의 선착측으로 경사져 신장되어 있다. 이러한 미들 가로홈(4B)은, 블록(5)의 타이어 둘레 방향의 엣지 성분을 증가시켜, 선회 시의 설상 성능 및 빙상 성능을 높이는데 도움이 된다. 또한, 미들 가로홈(4B)의 홈폭(W4) 및 홈깊이도, 숄더 세로홈(3A)의 홈폭(W1) 및 홈깊이와 동일, 또는 약간 작은 것이 바람직하다. 또한, 타이어 적도(C)의 각 측에서, 미들 가로홈의 합계 개수는, 숄더 가로홈의 합계 개수와 동일하게 설치되어 있다.
상기 블록(5)은, 한쌍의 숄더 세로홈(3A)과 트레드 접지단(2t)과 숄더 가로홈(4A)으로 구분된 숄더 블록(5A), 및 숄더 세로홈(3A)과 크라운 세로홈(3B)을 미들 가로홈(4B)으로 구분되는 미들 블록(5B)을 포함한다.
상기 숄더 블록(5A)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 타이어 축방향으로 신장하는 대략 가로로 긴 직사각 형상을 이루고, 본 실시형태에서는 제1 숄더 블록(5A1)과, 상기 제1 숄더 블록(5A)보다도 타이어 둘레 방향의 길이가 큰 제2 숄더 블록(5A2)을 포함한다. 이들 숄더 블록(5A1, 5A2)은, 모두 대략 가로로 긴 직사각 형상으로 형성되기 때문에, 타이어 축방향의 가로 강성을 높일 수 있어, 선회 성능의 향상에 도움이 된다.
또한, 숄더 블록(5A)에는, 대략 지그재그형으로 신장하는 사이프(sipe)(S)가 형성된다. 이에 따라, 숄더 블록(5A)은, 유연한 변형을 확보하여 블록 트레드면과 빙로(氷路)면과의 접촉 면적을 증가시킬 수 있으며, 사이프(S) 내에 노면 위의 수막을 흡입하여 빙로 위에서의 그립 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 미들 블록(5B)은, 타이어 회전 방향(R)의 선착측 또한 타이어 적도(C)측으로 경사지는 대략 평행 사변 형상을 이루고, 본 실시형태에서는 제1 미들 블록(5B1)과, 상기 제1 미들 블록(5B1)보다도 타이어 둘레 방향의 길이가 큰 제2 미들 블록(5B2)을 포함한다. 또한, 미들 블록(5B)에는, 그 폭방향의 대략 중간 위치를 타이어 둘레 방향으로 신장하는 가는 세로홈(7)이 설치된다. 이 가는 세로홈(7)은, 배수 성능을 향상시키는데 도움이 된다.
또한, 미들 블록(5B)에는, 미들 가로홈(4B)과 반대 방향으로 경사지며 또한 대략 지그재그형으로 신장하는 사이프(S)가 형성된다. 이러한 사이프(S)는, 선회 외측의 미들 블록(5B)에서, 효과적으로 엣지를 발휘시킬 수 있어, 빙로 위에서의 선회 성능을 향상시킬 수 있다.
본 실시형태의 트레드부(2)는, 타이어 적도(C)의 양측 각각이, 숄더 세로홈(3A)과 숄더 가로홈(4A)의 타이어 둘레 방향의 일방측(본 실시형태에서는, 타이어 회전 방향(R)의 후착측으로 하고 있음)의 가장자리부(4At)와의 교점(P1)을 통과하며 또한 타이어 적도면(CP)에 직교하는 피치 기준선(11), 트레드 접지단(2t)을 통과하는 타이어 둘레 방향선(14), 및 타이어 적도(C)로 둘러싸인 기준 피치 요소(12)가 타이어 둘레 방향에 복수개 배치되어 형성된다.
상기 기준 피치 요소(12)는, 타이어 둘레 방향의 길이가 다른 2 이상의 종류, 바람직하게는 2∼7종류를 포함한다. 본 실시형태의 기준 피치 요소(12)는, 상대적인 것으로서, 타이어 둘레 방향의 길이(L1)가 작은 제1 기준 피치 요소(12A)와, 타이어 둘레 방향의 길이(L2)가 제1 기준 피치 요소(12A)의 길이(L1)보다도 큰 제2 기준 피치 요소(12B)를 포함하고 있다. 이들 기준 피치 요소(12A, 12B)는, 숄더 가로홈(4A)의 홈폭 및/또는 숄더 블록(5A)의 타이어 둘레 방향의 길이를 바꿈으로써, 그 길이가 조절된다. 그리고, 각 기준 피치 요소(12A, 12B)에는, 각각 스파이크핀(P)(도 1에 일부 장착한 예를 도시함)을 장착할 수 있는 스파이크홀(13)이 1개 이상 설치된다.
상기 스파이크핀(P)은, 도 5에 도시하는 바와 같이, 스파이크홀(13)(도 2에 도시함)에 삽입되는 핀부(20)와, 블록 트레드면에 노출되는 플랜지부(21)와, 상기 플랜지부로부터 핀부(20)와 반대 방향으로 신장하며 또한 노면과 접촉하여 마찰력을 얻는 스파이크부(22)로 형성된다. 이러한 스파이크핀(P)은, 예컨대 접착제가 도포된 핀부(20)가, 스파이크홀(13)에 감입되어 타이어(1)에 부착된다. 이에 따라, 스파이크 타이어를 얻을 수 있다.
상기 핀부(20)는, 실질적으로 동일한 직경인 원주형을 이루는 동일 직경부(20a)와, 그 하단에 연속 설치되며 또한 동일 직경부(20a)보다도 큰 직경을 갖는 본 실시형태에서는 구형을 이루는 직경 확장부(20b)로 구성된다. 상기 스파이크부(22)에는, 노면과의 높은 마찰력을 얻기 위해, 예컨대 나사홈이 형성되는 것이 바람직하다.
도 4에는, 도 2의 A-A 단면도가 도시된다. 상기 스파이크홀(13)은, 도 4에 도시하는 바와 같이, 내직경(d)이 핀부(20)의 동일 직경부(20a)와 대략 동일한 2∼3 ㎜ 정도, 또한 깊이(D)가 8∼12 ㎜ 정도인 바닥이 있는 원형 구멍으로 이루어진다. 또한, 이러한 스파이크홀(13)이 형성되는 트레드 고무의 고무 경도는, 바람직하게는 60도 이상, 더욱 바람직하게는 63도 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 70도 이하, 더욱 바람직하게는 67도 이하가 바람직하다. 상기 고무 경도가, 60도 미만이면, 스파이크핀(P)의 발출이 생길 우려가 있고, 반대로, 70도를 넘으면, 빙로에서의 그립 성능이 저하될 우려가 있다.
또한, 고무 경도는, JIS-K6253에 준거하여, 23℃의 환경 하에서의 듀로미터(durometer) 타입 A에 따른 경도로 한다.
또한, 본 실시형태의 스파이크홀(13)은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 숄더 블록(5A)에 형성되는 숄더홀(23)과, 미들 블록(5B)에 형성되는 미들홀(24)을 포함한다.
상기 숄더홀(23)은, 숄더 블록(5A)의 타이어 축방향의 내측으로 치우쳐 배치되는 내측 숄더홀(23A)과, 상기 내측 숄더홀(23A)보다도 타이어 축방향의 외측에 배치되는 외측 숄더홀(23B)을 포함한다.
상기 내측 숄더홀(23A)은, 그 구멍 중심이, 상기 숄더 블록(5A)의 타이어 축방향의 중간 위치보다도 내측에 형성된다. 이 내측 숄더홀(23A)이 설치되는 숄더 블록(5A)의 타이어 축방향 내측에는, 숄더 세로홈(3A)을 저감시키도록 타이어 축방향 내측으로 돌출하는 내측 숄더 보강부(26A)가 설치된다. 이 내측 숄더 보강부(26A)는, 내측 숄더홀(23A)의 구멍 중심을 중심으로 하여, 스파이크핀(P)의 플랜지부(21)의 외직경(L3)(도 5에 도시함)보다도 큰 직경(L4)으로 한 원호의 일부를, 숄더 세로홈(3A)측으로 돌출시켜 형성된다. 또한, 상기 직경(L4)의 범위[내측 숄더 보강부(26A)]에는, 홈이나 사이프(S)는 형성되지 않는다. 이러한 숄더 보강부(26A)는, 스파이크핀(P)을 확실하게 지지하면서, 내측 숄더홀(23A)을, 숄더 세로홈(3A)측에 배치할 수 있어, 설상 성능 및 빙상 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 직경(L4)은, 바람직하게는 14 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 15 ㎜ 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 18 ㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 17 ㎜ 이하가 바람직하다.
상기 외측 숄더홀(23B)은, 그 구멍 중심이 숄더 블록(5A)의 타이어 축방향의 중간 위치보다도 외측에 형성된다. 이 외측 숄더홀(23B)은, 트레드 접지단(2t)측에 배치되는 외측 숄더 보강부(26B)의 중심에 배치된다. 외측 숄더 보강부(26B)는, 숄더 블록(5A)에서, 외측 숄더홀(23B)의 구멍 중심을 중심으로 하여, 상기 스파이크핀(P)의 상기 외직경(L3)보다도 큰 직경(L4)의 영역이며 또한 사이프(S)나 홈이 없는 비사이프 영역으로서 형성된다. 이러한 외측 숄더 보강부(26B)도, 외측 숄더홀(23B) 근방의 강성을 높여, 스파이크핀(P)의 쓰러짐이나 빠짐 등을 확실하게 억제할 수 있다.
상기 미들홀(24)은, 상대적인 것으로서, 미들 블록(5B)의 타이어 축방향의 내측에 배치되는 내측 미들홀(24A)과, 상기 내측 미들홀(24A)보다도 타이어 축방향의 외측에 배치되는 외측 미들홀(24B)을 포함한다.
상기 내측 미들홀(24A)은, 그 구멍 중심이 미들 블록(5B)의 타이어 축방향의 대략 중간 위치에 형성된다. 여기서, 대략 중간 위치란, 미들 블록(5B)의 타이어 축방향의 대략 중간 위치로부터 미들 블록(5B)의 폭의 ±10%의 범위로 한다. 내측 미들홀(24A)의 둘레에는, 상기 내측 미들홀(24A)의 구멍 중심으로서, 상기 직경(L4)의 범위에서 홈 및 사이프(S)가 없는 비사이프 영역으로 이루어지는 내측 미들 보강부(27A)가 형성된다. 이 내측 미들 보강부(27A)는, 내측 미들홀(24A)의 주위의 강성을 높일 수 있다.
또한, 상기 외측 미들홀(24B)은, 미들 블록(5B)의 상기 대략 중간 위치보다도 타이어 축방향 외측에 배치된다. 이 외측 미들홀(24B)이 설치되는 미들 블록(5B)의 타이어 축방향 내측에는, 숄더 세로홈(3A)을 저감시키도록 타이어 축방향 외측으로 돌출하는 외측 미들 보강부(27B)가 설치된다. 이 외측 미들 보강부(27B)도, 외측 미들홀(24B)의 구멍 중심을 중심으로 하여 스파이크핀(P)의 플랜지부(21)의 외직경(L3)보다도 큰 직경(L4)의 범위에서 홈 및 사이프(S)가 없는 영역으로서 형성된다.
이러한 타이어(1)는, 각 기준 피치 요소(12A, 12B)에 1개 이상의 스파이크홀(13)이 설치되기 때문에, 트레드부(2)의 타이어 적도(C)의 양측에서, 각각 타이어 둘레 방향에 걸쳐 고르게 스파이크핀(P)을 장착할 수 있다. 따라서, 본 실시형태의 타이어(1)는, 설상 성능 및 빙상 성능이 향상된다. 또한, 타이어(1)는, 스파이크핀(P)이 고르게 장착되기 때문에, 상기 스파이크핀(P)과 빙설 노면과의 접촉에 따른 소음이 효과적으로 분산되어, 내노이즈 성능이 향상된다. 더구나, 기준 피치 요소(12)는, 타이어 둘레 방향으로 길이가 다른 2 이상의 종류를 포함하기 때문에, 패턴 노이즈가 억제되어, 내노이즈 성능이 더 향상된다.
또한, 본 실시형태의 스파이크홀(13)은, 숄더홀(23)과 미들홀(24)을 포함하고 있기 때문에, 타이어 축방향의 넓은 범위에 걸쳐 스파이크핀(P)을 배치할 수 있다. 따라서, 타이어(1)는, 직진 시 및 선회 시의 쌍방에서, 설상 성능 및 빙상 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 스파이크홀(13)은, 숄더홀(23)이, 내측 숄더홀(23A)과 외측 숄더홀(23B)을 포함하며, 미들홀(24)이, 내측 미들홀(24A)과 외측 미들홀(24B)을 포함하기 때문에, 스파이크핀(P)을 타이어 축방향에 의해 고르게 배치할 수 있어, 상기 효과가 더욱 향상된다.
상기 기준 피치 요소(12)의 타이어 둘레 방향의 개수는, 바람직하게는 50개 이상, 보다 바람직하게는 56개 이상, 더욱 바람직하게는 58개 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 70개 이하, 보다 바람직하게는 64개 이하, 더욱 바람직하게는 62개 이하가 바람직하다. 기준 피치 요소(12)의 상기 개수가, 적어지면, 패턴 노이즈를 충분히 억제할 수 없게 될 우려가 있고, 반대로, 지나치게 많아지면, 타이어를 형성하는 금형이 복잡화되어 제조 비용이 증대할 우려가 있다.
또한, 상기 제2 기준 피치 요소(12B)의 타이어 둘레 방향의 길이(L2)는, 제1 기준 피치 요소(12A)의 타이어 둘레 방향의 길이(L1)의, 바람직하게는 1.1배 이상, 더욱 바람직하게는 1.2배 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 1.8배 이하, 더욱 바람직하게는 1.7배 이하가 바람직하다. 제2 기준 피치 요소(12B)의 상기 길이(L2)가, 제1 기준 피치 요소(12A)의 상기 길이(L1)의 1.1배 미만이면, 소음을 충분히 분산시킬 수 없을 우려가 있다. 반대로, 제2 기준 피치 요소(12B)의 상기 길이(L2)가, 제1 기준 피치 요소(12A)의 상기 길이(L1)의 1.8배를 넘으면, 제1, 제2 기준 피치 요소(12A, 12B) 사이에서 강성차가 커져, 편마모 등이 발생할 우려가 있다.
스파이크홀(13)이 1개만 설치되는 기준 피치 요소(12)의 수는, 모든 기준 피치 요소(12)의 수의, 바람직하게는 90% 이상, 더욱 바람직하게는 95% 이상, 가장 바람직하게는 100%가 바람직하다. 스파이크홀(13)이 1개만 설치되는 기준 피치 요소(12)가 90% 미만이면, 패턴 노이즈를 효과적으로 억제할 수 없어, 내노이즈 성능을 향상시킬 수 없을 우려가 있다.
본 실시형태의 트레드부(2)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 일방측 영역(T1)과 타방측 영역(T2)이, 스파이크홀(13)을 제외하고, 타이어 적도에 관한 선대칭 모양을 타이어 둘레 방향으로 위치를 어긋나게 한 근사 선대칭 모양으로 형성되어 있다. 이러한 트레드부(2)는, 일방측 영역(T1)의 가로홈(4)과, 타방측 영역(T2)의 가로홈(4)이 타이어 둘레 방향으로 위치가 어긋나게 설치되기 때문에, 눈길에서의 직진 시에 있어서의 트랙션을 충분히 높일 수 있다. 또한, 스파이크홀(13)도, 일방측 영역(T1)과 타방측 영역(T2)에서 각각 효과적으로 분산하여 배치된 것이 더욱 위치가 어긋나게 배치되기 때문에, 접지 면내 전체의 스파이크핀(P)에 의해 발생하는 노이즈가 보다 효과적으로 분산된다. 또한, 일방측 영역(T1)과 타방측 영역(T2)은, 스파이크홀(13)을 제외하고, 타이어 적도(C)에 관한 선대칭 모양으로 형성되어도 좋다.
타방측 영역(T2)의 스파이크홀(13)의 합계 개수(To)는, 일방측 영역(T1)의 스파이크홀(13)의 합계 개수(Ti)의, 바람직하게는 1.0배 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 1.1배 이하, 더욱 바람직하게는 1.05배 이하가 바람직하다. 이와 같이, 일방측 영역(T1)과 타방측 영역(T2)의 스파이크홀(13)의 수가 대략 동(同)수에 근접함으로써, 타이어 적도면(CP) 양측의 각각에서, 노이즈의 분산이 효과적으로 발휘된다.
본 실시형태의 타이어(1)는, 숄더 영역(Sh)의 평균 접지압(Psh)이, 크라운 영역(Cr)의 평균 접지압(Pcr)보다도 크게 설정되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 타이어(1)는, 숄더 영역(Sh)에 배치되는 스파이크핀(P)으로, 노면을 효과적으로 긁을 수 있기 때문에, 설상 성능 및 빙상 성능을 높일 수 있다. 또한, 숄더 영역(Sh)의 평균 접지압(Psh)은, 스파이크핀을 제거한 접지면 내측의 숄더 블록(5A)의 접지 압력의 평균으로 구해진다. 또한, 크라운 영역(Cr)의 평균 접지압(Pcr)은, 상기 접지면 내측의 미들 블록(5B) 및 센터 리브(6)의 접지 압력의 평균으로 구해진다.
전술한 바와 같이, 숄더 영역(Sh)의 평균 접지압(Psh)을, 크라운 영역(Cr)의 평균 접지압(Pcr)보다도 크게 하기 위해서는, 예컨대, 도 4에 도시하는 바와 같이, 타이어 자오선 단면에서의 트레드면의 윤곽 형상에서, 숄더 영역(Sh)의 곡률 반경(R1)을, 크라운 영역(Cr)의 곡률 반경(R2)보다도 크게 하거나, 숄더 영역(Sh)의 트레드 고무 게이지를 상대적으로 두껍게 하는 것 등에 의해, 용이하게 설정할 수 있다.
이러한 작용을 효과적으로 발휘하기 위해, 숄더 영역(Sh)의 상기 평균 접지압(Psh)은, 크라운 영역(Cr)의 상기 평균 접지압(Pcr)의, 바람직하게는 1.2배 이상, 더욱 바람직하게는 1.25배 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 1.4배 이하, 더욱 바람직하게는 1.35배 이하가 바람직하다. 상기 평균 접지압(Psh)이, 상기 평균 접지압(Pcr)의 1.2배 미만이면, 숄더 영역(Sh)과 크라운 영역(Cr)의 접지압의 차가 작아져, 설상 성능 및 빙상 성능을 충분히 향상시킬 수 없을 우려가 있고, 반대로, 1.4배를 넘으면, 숄더 영역(Sh)과 크라운 영역(Cr)의 접지압의 차가 과도하게 커져, 크라운 영역(Cr)의 스파이크핀(P)이 충분히 기능하지 않아, 설상 성능, 빙상 성능 및 내노이즈 성능이 저하될 우려가 있다.
이러한 접지압이 큰 숄더 영역(Sh)에는, 크라운 영역(Cr)보다도 스파이크핀(P)을 많이 설치하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 빙설로에서의 선회 성능이 대폭 향상된다. 일례로서, 상기 숄더홀(23)의 합계 개수(Ts)는, 상기 미들홀(24)의 합계 개수(Tm)의, 바람직하게는, 1.0배보다 크고, 더욱 바람직하게는 1.05배 이상이 바람직하다. 또한, 숄더홀(23)의 합계 개수(Ts)가 지나치게 많아지면, 숄더 영역(Sh)에 스파이크핀(P)의 수가 지나치게 치우쳐져, 직진 주행 시의 안정성이 악화될 우려가 있다. 이러한 관점에서, 숄더홀(23)의 합계 개수(Ts)는, 미들홀(24)의 합계 개수(Tm)의, 바람직하게는 1.2배 이하, 더욱 바람직하게는 1.15배 이하가 바람직하다.
또한, 상기 내측 숄더홀(23A)의 합계 개수(Tsi)는, 외측 숄더홀(23B)의 합계 개수(Tso)의, 바람직하게는 1.0배 이상, 더욱 바람직하게는 1.05배 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 1.2배 이하, 더욱 바람직하게는 1.15배 이하가 바람직하다. 내측 숄더홀(23A)의 합계 개수(Tsi)가, 외측 숄더홀(23B)의 합계 개수(Tso)의 1.0배 미만이면, 숄더 블록(5A)의 타이어 축방향의 외측에 스파이크핀(P)이 과도 하게 많아지고, 스파이크핀(P)과 빙설 노면과의 접촉에 따른 소음이, 공기를 전파하여 차내에 과도하게 전달될 우려가 있다. 반대로, 내측 숄더홀(23A)의 합계 개수(Tsi)가, 외측 숄더홀(23B)의 합계 개수(Tso)의, 1.2배를 넘으면, 내측 숄더홀(23A)에 장착되는 스파이크핀(P)이 과도하게 많아지고, 타이어 둘레 방향에서 인접하는 스파이크핀(P)이 빙설 노면에서, 동일 위치를 긁어, 스파이크핀(P)의 수에 비해 구동력 내지 제동력을 얻을 수 없을 우려가 있다.
또한, 숄더홀(23)은, 내측 숄더홀(23A)과, 외측 숄더홀(23B)이 타이어 둘레 방향에 교대로 설치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 타이어 둘레 방향에 인접하는 스파이크핀(P)이, 타이어 축방향으로 다른 위치를 교대로 긁을 수 있어, 설상 성능 및 빙상 성능을 밸런스 좋게 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 외측 미들홀(24B)의 합계 개수(Tmo)는, 상기 내측 미들홀(24A)의 합계 개수(Tmi)의, 바람직하게는 1.0배 이상, 더욱 바람직하게는 1.05배 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 1.2배 이하, 더욱 바람직하게는 1.15배 이하가 바람직하다. 외측 미들홀(24B)의 합계 개수(Tmo)가, 내측 미들홀(24A)의 합계 개수의 1.0배 미만이면, 외측 미들홀(24B)에 장착되는 스파이크핀(P)이 과도하게 적어져, 빙설로에서, 구동력 내지 제동력을 충분히 향상시킬 수 없을 우려가 있고, 반대로, 1.2배를 넘으면, 타이어 둘레 방향에서 인접하는 스파이크핀(P)이, 동일 위치를 긁을 우려가 있다. 또한, 미들홀(24)도, 내측 미들홀(24A)과 외측 미들홀(24B)이 타이어 둘레 방향으로 교대로 설치되어도 좋다.
상기 내측 숄더홀(23A)의 합계 개수(Tsi)는, 상기 외측 미들홀(24B)의 합계 개수(Tmo)의, 바람직하게는 1.0배 이상, 더욱 바람직하게는 1.05배 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 1.2배 이하, 더욱 바람직하게는 1.15배 이하가 바람직하다. 내측 숄더홀의 합계 개수(Tsi)가, 상기 외측 미들홀(24B)의 합계 개수(Tmo)의, 1.0배 미만이면, 선회 시에 접지압이 커지는 숄더 영역(Sh)에, 스파이크핀(P)을 충분히 장착할 수 없을 우려가 있고, 반대로, 1.2배를 넘으면, 내노이즈성이 저하될 우려가 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 타이어 둘레 방향에 인접하는 스파이크홀(13)의 타이어 둘레 방향의 피치(L6)는, 타이어 둘레 방향으로 다른 것이 바람직하다. 이에 따라, 스파이크핀(P)과 설로면 및 빙로면(氷路面)과의 접촉에 따른 소음의 패턴 노이즈를 더 억제할 수 있어, 내노이즈 성능을 더 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 특히 바람직한 실시형태에 대해서 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 도시된 실시형태로 한정되지 않고, 여러가지의 양태로 변형하여 실시할 수 있다.
[실시예]
도 1의 기본 구조를 가지며, 또한 표 1에 나타내는 기준 피치 요소를 갖는 공기 타이어가 제조되고, 이들의 성능이 평가되었다.
타이어 사이즈: 205/55R16
림사이즈: 7.0 J×16
트레드 접지폭(TW): 175 ㎜
트레드 고무의 고무 경도: 65도
기준 피치 요소의 종류: 2종류
기준 피치 요소의 각 길이: S: 27.3 ㎜, L: 33.9 ㎜
기준 피치 요소의 배열(64개):
SSSSLLLLLLLSSSLLSLLLLLLLSSSLSSSLLLLLSSSSSLSSLLSSSSLLLLLLSLLSLLSS
또한, 테스트 방법은, 다음과 같다.
<설상 성능>
각 공시 타이어를 상기 림에 림 조립하여, 전륜 200 ㎪, 후륜 220 ㎪의 내압을 충전하여, 배기량 2000 ㏄의 승용 자동차에 장착하고, 프로의 테스트 드라이버의 운전으로 설로면의 테스트 코스를 주행하였을 때의 직진 안정성 및 선회 성능을, 드라이버의 관능 평가에 의해, 비교예 1을 5점으로 하는 10점법으로 평가하였다. 수치가 클수록 양호하다.
<빙상 성능>
각 공시(公試) 타이어를 상기 림에 상기 조건으로 림 조립하며 또한 상기 승용 자동차에 장착하여, 빙로면에서, 속도 30 ㎞/h로 록 급제동을 걸었을 때의 제동 거리가 측정되었다. 결과는, 실시예 1을 100으로 하는 지수로 표시하고, 수치가 클수록, 제동 거리가 짧고, 빙상 성능이 우수한 것을 나타낸다.
<내노이즈 성능>
각 공시 타이어를 상기 림에 상기 조건으로 림 조립하며 또한 상기 승용 자동차에 장착하여, 빙설 노면의 테스트 코스를 속도 80 ㎞/h로 주행시켜, 차 실내에서 청취되는 노이즈에 대해서, 운전석 좌측 귀의 위치에서 전체(overall)의 소음 레벨(dB(A))이 측정되었다. 결과는, 수치가 작을수록 양호이며, 68.5 dB(A) 이하이면 내노이즈 성능이 우수한 것을 나타낸다.
테스트의 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pat00001
테스트의 결과, 실시예의 타이어는, 설상 성능, 빙상 성능 및 내노이즈 성능을 향상시킬 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
1 : 공기 타이어 2 : 트레드부
3A : 숄더 세로홈 4A : 숄더 가로홈
5A : 숄더 블록 11 : 피치 기준선
12 : 기준 피치 요소 13 : 스파이크홀
C : 타이어 적도 CP : 타이어 적도면
P : 스파이크핀

Claims (11)

  1. 트레드부에, 가장 트레드 접지단측에서 타이어 둘레 방향으로 신장하는 한쌍의 숄더 세로홈, 및 상기 트레드 접지단과 상기 숄더 세로홈 사이를 신장하는 숄더 가로홈으로 구분된 숄더 블록이 타이어 둘레 방향으로 이격 설치된 공기 타이어로서,
    상기 트레드부는, 타이어 적도의 양측 각각이, 상기 숄더 세로홈과 상기 숄더 가로홈의 타이어 둘레 방향의 일방측의 가장자리부와의 교점을 통과하며 타이어 적도면에 직교하는 피치 기준선, 상기 트레드 접지단을 통과하는 타이어 둘레 방향선, 및 타이어 적도로 둘러싸인 기준 피치 요소가 타이어 둘레 방향에 복수개 배치되어 형성되고,
    상기 기준 피치 요소는, 타이어 둘레 방향의 길이가 다른 2 이상의 종류를 포함하며,
    각각의 상기 기준 피치 요소는, 스파이크핀을 장착할 수 있는 스파이크홀을 1개 이상 더 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
  2. 제1항에 있어서, 상기 트레드부는, 타이어 적도의 양측의 각각에 있어서, 상기 기준 피치 요소가 56∼64개 배치되는 것인 공기 타이어.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 숄더 세로홈과 상기 트레드 접지단 사이의 숄더 영역의 평균 접지압(Psh)은, 한쌍의 상기 숄더 세로홈 사이의 크라운 영역의 평균 접지압(Pcr)의 1.2∼1.4배인 것인 공기 타이어.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 트레드부는, 타이어 적도보다도 일방측에 배치되는 일방측 영역과, 타이어 적도보다도 타방측에 배치되는 타방측 영역을 포함하고,
    상기 일방측 영역의 상기 스파이크홀의 개수는, 상기 타방측 영역의 상기 스파이크홀의 개수의 1.0∼1.1배인 것인 공기 타이어.
  5. 제4항에 있어서, 상기 트레드부는, 상기 일방측 영역과 상기 타방측 영역이 스파이크홀을 제외하고, 타이어 적도에 관해서 선대칭 모양 또는 타이어 적도에 관한 선대칭 모양이 타이어 둘레 방향으로 위치가 어긋난 근사 선대칭 모양을 형성하는 것인 공기 타이어.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 한쌍의 상기 숄더 세로홈 사이의 크라운 영역에는, 타이어 적도의 양측을 타이어 둘레 방향으로 연속하여 신장하는 한쌍의 크라운 세로홈, 상기 숄더 세로홈, 및 상기 크라운 세로홈과 상기 숄더 세로홈 사이를 신장하며, 또한 타이어 둘레 방향으로 이격 설치되는 미들 가로홈으로 구분되는 미들 블록이 타이어 둘레 방향으로 이격 설치되고,
    상기 스파이크홀은, 상기 미들 블록에 형성된 미들홀과, 상기 숄더 블록에 형성된 숄더홀을 포함하는 것인 공기 타이어.
  7. 제6항에 있어서, 상기 숄더홀은, 상기 숄더 블록의 타이어 축방향의 내측에 배치되는 내측 숄더홀과, 상기 내측 숄더홀보다도 타이어 축방향의 외측에 배치되는 외측 숄더홀을 포함하고,
    상기 내측 숄더홀의 합계 개수는, 상기 외측 숄더홀의 합계 개수의 1.0∼1.2배인 것인 공기 타이어.
  8. 제7항에 있어서, 상기 숄더홀은, 상기 내측 숄더홀과 상기 외측 숄더홀이 타이어 둘레 방향으로 교대로 설치되는 것인 공기 타이어.
  9. 제7항에 있어서, 상기 미들홀은, 상기 미들 블록의 타이어 축방향의 내측에 배치되는 내측 미들홀과, 상기 내측 미들홀보다도 타이어 축방향의 외측에 배치되는 외측 미들홀을 포함하고,
    상기 외측 미들홀의 합계 개수는, 상기 내측 미들홀의 합계 개수의 1.0∼1.1배인 것인 공기 타이어.
  10. 제9항에 있어서, 상기 미들홀은, 상기 내측 미들홀과 상기 외측 미들홀이 타이어 둘레 방향으로 교대로 설치되는 것인 공기 타이어.
  11. 제9항에 있어서, 상기 내측 숄더홀의 상기 합계 개수는, 상기 외측 미들홀의 상기 합계 개수의 1.0∼1.1배인 것인 공기 타이어.
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