KR20110140103A

KR20110140103A - 중하중용 레이디얼 타이어

Info

Publication number: KR20110140103A
Application number: KR1020110061276A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 야마히라; 레이카 노구치; 겐이치로 다나다; 마사히로 다무라
Original assignee: 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-06-24
Filing date: 2011-06-23
Publication date: 2011-12-30
Also published as: CN102310721A; US20110315288A1; JP2012006484A; AU2011202890A1; CN102310721B; US9045007B2; KR101779207B1; JP5144721B2; AU2011202890B2

Abstract

본 발명은 숄더 마모와 단차 마모의 쌍방을 억제하여, 타이어의 마모 수명을 높이는 것을 과제로 한다.
정규 내압 상태에서, 트레드 접지면(T)은 타이어 적도면(Co)에 중심을 갖는 곡률 반경(TR1)의 제1 원호(12A)로 이루어지는 크라운부(TC)와, 이 크라운부(TC)와 교점(P)에서 교차하는 곡률 반경(TR2)의 제2 원호(12B)로 이루어지는 숄더부(TS)를 포함한다. 제2 원호(12B)의 교점(P)에서의 접선(Y)은 타이어 축방향선에 대하여 7°이하의 각도(α)를 이룬다. 상기 곡률 반경(TR2)은, 상기 곡률 반경(TR1)의 0.6∼0.95배의 범위이다. 숄더부(TS)에, 접지단(Te)으로부터 타이어 적도면측으로 연장되는 복수의 사이핑(siping)(15)이 타이어 둘레 방향으로 이격 형성된다.

Description

중하중용 레이디얼 타이어{HEAVY-LOAD RADIAL TIRE}

본 발명은 트레드부의 편마모를 억제한 중하중용 레이디얼 타이어에 관한 것이다.

중하중용 레이디얼 타이어로서는, 도 8의 (A)에 대략 나타내는 바와 같이, 트레드 접지면(a)의 윤곽 형상(트레드 윤곽 형상이라고 하는 경우가 있음)을 단일 원호로 형성한 경우, 인플레이트 시, 고내압에 의해 타이어 적도면(Co)과 접지단(Te)의 중간 위치에서 트레드 접지면(a)이 반경 방향 외측으로 보다 크게 팽출하는 경향이 있다. 그 때문에, 그 팽출 부분(j)과 접지단(Te)의 사이에서 타이어 반경이 급격하게 변화하고, 그에 따른 노면과의 미끄러짐에 의해, 접지단측이 마모되는 숄더 마모(m)[도 8의 (C)에 도시] 등의 편마모가 발생하기 쉬워진다.

그래서, 하기의 특허문헌 1에는, 상기 팽출 부분(j)과 접지단(Te)과의 타이어 반경차(Δr)를 작게 하기 위해, 도 8의 (B)에 나타내는 바와 같이, 가류 성형 시에 있어서의 트레드 윤곽 형상을, 타이어 적도면에 중심을 갖는 곡률 반경(TR1)의 크라운부(a1)와, 이 크라운부(a1)와 교점(P)에서 교차하여 타이어 축방향으로 연장되는 직선으로 이루어지는 숄더부(a2)로 형성한다.

이 경우, 인플레이트 시의 트레드 윤곽 형상이 단일 원호에 근접하여 전술한 타이어 반경차(Δr)가 저감되기 때문에, 「접지 시작」부터 「접지 끝」에 걸친 노면과의 미끄러짐은 억제된다. 그러나, 반대로 접지단(Te)에서의 접지압이 높아지기 때문에, 「접지 끝」의 순간에 미끄러짐이 발생한다. 그 결과, 도 8의 (C)에 나타내는 바와 같이, 숄더부(a2)의 접지단(Te) 근방만이 단차형으로 마모되는 소위 단차 마모(n)가 생기는 경향을 초래한다.

여기서, 타이어 반경차(Δr)가 적으며 접지압이 높은 경우, 도 9에, 노면과 숄더부(a2)와의 접지 상태를 개념적으로 나타내는 바와 같이, 숄더부(a2)에는, 「접지 시작」에서 전단 변형이 발생하고, 또한 그 전단 변형이 생긴 채로 「접지 끝」측으로 진행된다. 그리고 「접지 끝」에서는, 접지압이 저감되기 때문에 상기 전단 변형이 급격하게 원래대로 되돌아가고자 하여, 노면과의 사이에 타이어 회전 방향(F)과 동일 방향의 미끄러짐(K)이 순간적으로 발생하며, 이것이 원인으로서 상기 단차 마모(n)가 발생한다고 추측된다.

또한, 상기 숄더 마모(m)는 타이어 반경차에 원인하여 「접지 시작」부터 「접지 끝」에 걸쳐 연속적으로 발생하는 노면과의 미끄러짐[타이어 회전 방향(F)과 동일 방향의 미끄러짐]에 의해 생기는 것이며, 상기 단차 마모(n)와는 발생 메커니즘이 상이하고, 더구나 경사면형으로 발생하는 등 마모 형상도 상이하다.

일본 특허 공개 제2006-76359호 공보

그래서, 본 발명은 숄더 마모 및 단차 마모의 쌍방을 억제하여 타이어의 마모 수명을 높일 수 있는 중하중용 레이디얼 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본원 청구항 1의 발명은 정규 림에 장착되며 정규 내압을 충전한 정규 내압 상태에서의 타이어 축심을 포함하는 타이어 자오 단면에 있어서,

트레드부의 트레드 접지면은 타이어 적도면에 중심을 갖는 곡률 반경(TR1)의 제1 원호로 이루어지는 크라운부와, 이 크라운부와 교점(P)에서 교차하는 곡률 반경(TR2)의 제2 원호로 이루어지는 숄더부를 포함하고, 상기 제2 원호의 상기 교점(P)에서의 접선은 타이어 축방향선에 대하여 7°이하의 각도를 이루며,

상기 곡률 반경(TR2)은 상기 곡률 반경(TR1)의 0.6∼0.95배의 범위이고,

상기 숄더부에, 상기 트레드 접지면의 접지단으로부터 타이어 적도면측으로 연장되며 그 숄더부 내에서 중단되는 복수의 사이핑(siping)이 타이어 둘레 방향으로 이격 형성된 것을 특징으로 한다.

청구항 2의 발명에 있어서, 한쪽의 숄더부에 형성되는 사이핑의 형성수(N)는 트레드 접지면의 타이어 적도면 위에서의 타이어 일주(一周) 길이(LL)(단위 ㎜)의 15％∼22％의 범위인 것을 특징으로 한다.

청구항 3의 발명에 있어서, 상기 교점(P)의 타이어 적도면으로부터의 타이어 축방향 거리(Lp)는 타이어 적도면으로부터 접지단까지의 거리(Tw)의 60％∼70％인 것을 특징으로 한다.

청구항 4의 발명에 있어서, 상기 곡률 반경(TR1)은 타이어 호칭폭의 1.8∼2.2배인 것을 특징으로 한다.

청구항 5의 발명에 있어서, 상기 트레드부는 최접지단(最接地端)측에 배치되고 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되는 숄더홈을 구비하며, 그 숄더홈의 타이어 축방향 외측의 홈 측가장자리는 상기 교점(P)에 위치하는 것을 특징으로 한다.

청구항 6의 발명에 있어서, 상기 트레드 접지면 위에서, 상기 사이핑의 타이어 축방향의 길이(L1)는 상기 숄더부의 타이어 축방향의 폭(Ws)의 0.05∼0.10배인 것을 특징으로 한다.

청구항 7의 발명에 있어서, 상기 사이핑의 깊이는 상기 숄더홈의 깊이의 0.8∼1.2배인 것을 특징으로 한다.

청구항 8의 발명에 있어서, 상기 사이핑은 트레드 접지면 위에서의 타이어 축방향 내측의 사이프 내단점(內端点)으로부터 사이핑의 깊이가 최대가 되는 최심부(最深部)까지 연장되는 내단 가장자리를 가지며, 이 내단 가장자리는 상기 사이프 내단점으로부터 버트레스(buttress)면과 대략 평행하게 연장되는 버트레스 평행 영역을 포함하고, 이 버트레스 평행 영역의 반경 방향 내단의 트레드 접지면으로부터의 깊이는 상기 사이핑의 깊이의 0.1∼0.9배인 것을 특징으로 한다.

본 명세서에 있어서, 「접지단」이란, 정규 림에 림 조립되며 또한 정규 내압을 충전한 정규 내압 상태의 타이어에 정규 하중을 부하하였을 때에 트레드 접지면이 접지할 수 있는 타이어 축방향 최외단을 의미한다.

또한, 상기 「정규 림」이란, 타이어가 따르고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 그 규격이 타이어마다 정해진 림으로서, 예컨대 JATMA이면 표준 림, TRA이면 "Design Rim", 혹은 ETRTO이면 "Measuring Rim"을 의미한다. 또한, 상기 「정규 내압」이란, 상기 규격이 타이어마다 정한 공기압으로서, JATMA이면 최고 공기압, TRA이면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대값, ETRTO이면 "INFLATION PRESSURE"를 의미한다. 또한, 상기「정규 하중」이란, 상기 규격이 타이어마다 정하고 있는 하중으로서, JATMA이면 최대 부하 능력, TRA이면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대값, ETRTO이면 "LOAD CAPACITY"를 의미한다.

또한, 본 명세서에서는, 특별한 언급이 없는 한, 타이어의 각 부의 치수 등은 상기 정규 내압 상태에서 특정되는 값으로 한다.

본 발명은 전술한 바와 같이, 인플레이트 시의 트레드 윤곽 형상에 있어서, 숄더부를, 제1 원호로 이루어지는 크라운부와 교점(P)에서 교차하는 곡률 반경(TR2)의 제2 원호로 형성한다. 상기 곡률 반경(TR2)은 상기 크라운부의 곡률 반경(TR1)의 0.6∼0.95배의 범위이며, 또한 제2 원호의 상기 교점(P)에서의 접선은 대략 타이어 축방향선을 따라 배치된다. 이에 따라, 접지단에서의 접지압을 적절하게 저감할 수 있다.

한편, 상기 숄더부에는, 접지단으로부터 타이어 적도면측으로 연장되는 복수의 사이핑이 타이어 둘레 방향에 이격 형성된다. 이 사이핑을 형성함으로써, 도 7의 (A)에 실선으로 나타내는 바와 같이, 숄더부가 접지하여 전단 변형이 발생할 때, 「접지 시작」측과 「접지 끝」측에서 전단 응력의 방향(+-)이 역방향이 된다. 즉, 도 7의 (B)에 나타내는 바와 같이, 전단 변형의 방향이 「접지 시작」측과 「접지 끝」측에서 역방향이 된다. 그 때문에, 「접지 끝」에서는, 상기 역방향의 전단 변형이 원래대로 되돌아가고자 하여, 노면과의 사이에 타이어 회전 방향(F)과 역방향의 미끄러짐(-K)을 발생시킨다. 이 미끄러짐(-K)은, 타이어 회전에 따라 필연적으로 생기는 타이어 회전 방향의 미끄러짐과 역방향이 되어 상쇄되기 때문에, 작아진다. 그리고, 숄더부를 제2 원호로 형성함에 따른 접지압의 경감 효과와의 상승 작용에 의해, 숄더 마모와 단차 마모를 양립하여 억제하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 중하중용 레이디얼 타이어의 일 실시예를 나타내는 정규 내압 상태에서의 타이어 축심을 포함하는 타이어 자오 단면이다.
도 2는 그 트레드 패턴을 평면에 전개하여 나타내는 전개도이다.
도 3은 트레드 접지면의 윤곽 형상을 나타내는 선도(線圖)이다.
도 4는 숄더부의 제2 원호에 의한 효과를 설명하는 선도이다.
도 5의 (A), (B)는 사이핑을 숄더부와 함께 나타내는 단면도, 사시도이다.
도 6은 버트레스 평행 영역을 설명하는 단면도이다.
도 7의 (A)는 접지 시에 숄더부에 생기는 전단 응력과 시간의 관계를 나타내는 그래프이고, (B)는 접지 시에 숄더부에 생기는 전단 변형을 개념적으로 나타내는 둘레 방향의 단면도이다.
도 8의 (A), (B)는 중하중용 레이디얼 타이어에서의 종래의 트레드 접지면의 윤곽 형상을 나타내는 선도이고, (C)는 숄더 마모 및 단차 마모를 설명하는 부분 단면도이다.
도 9는 단차 마모의 발생 메커니즘을 설명하기 위한 숄더부의 접지 상태를 나타내는 둘레 방향의 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 중하중용 레이디얼 타이어(1)[이하, 타이어(1)라고 함]의 정규 내압 상태에서의 타이어 축심을 포함하는 타이어 자오 단면으로서, 상기 타이어(1)는 트레드부(2)로부터 측벽부(3)를 거쳐 비드부(4)의 비드 코어(5)에 이르는 카커스(6)와, 이 카커스(6)의 반경 방향 외측이자 상기 트레드부(2)의 내부에 배치되는 벨트층(7)을 적어도 구비한다.

상기 카커스(6)는 카커스 코드를 타이어 둘레 방향에 대하여 70∼90°의 각도로 배열한 1장 이상, 본 예에서는 1장의 카커스 플라이(6A)로 이루어진다. 카커스 코드로서, 스틸 코드 등의 금속 코드가 적합하게 사용된다. 상기 카커스 플라이(6A)는, 상기 비드 코어(5, 5) 사이에 걸쳐지는 토로이드형의 플라이 본체부(6a)의 양측에, 상기 비드 코어(5)의 둘레를 안에서 밖으로 되접어서 고정되는 되접힘부(6b)를 일련으로 구비한다. 그리고, 상기 플라이 본체부(6a)와 되접힘부(6b)의 사이에는, 상기 비드 코어(5)로부터 반경 방향 외측으로 끝이 가는 형상으로 연장되는 비드 보강용의 에이펙스 고무(8)가 배치된다.

상기 벨트층(7)은 벨트 코드로서 금속 코드를 이용한 2장 이상의 벨트 플라이로 형성된다. 본 예에서는, 스틸 코드가 타이어 둘레 방향에 대하여 예컨대 60±15°의 각도로 배열된 반경 방향 최내측의 제1 벨트 플라이(7A), 및, 그 반경 방향 외측에 순차 중첩되며 스틸 코드가 타이어 둘레 방향에 대하여 예컨대 10°∼35°의 소각도로 배열된 제2∼4 벨트 플라이(7B, 7C, 7D)의 4장 구조의 경우를 예시하고 있다. 이 벨트층(7)에서는, 제1 벨트 플라이(7A)의 타이어 축방향의 플라이 폭은 제2 벨트 플라이(7B)의 플라이 폭에 비하여 작고 또한 제3 벨트 플라이(7C)의 플라이 폭과 대략 동일하며, 최대폭인 제2 벨트 플라이(7B)의 플라이 폭을 접지폭(2×Tw)의 0.80∼0.95배로 함으로써, 트레드부(2)의 대략 전체폭을 조정 효과를 가지고 보강하며, 또한 트레드 강성을 높인다. 또한, 가장 폭이 좁은 제4 벨트 플라이(7D)는 제1∼3 벨트 플라이(7A∼7C) 및 카커스(6)를 외상으로부터 보호하는 브레이커로서 기능한다.

상기 트레드부(2)에는, 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되는 복수 라인의 둘레 방향 주홈(G)이 배치된다. 이 둘레 방향 주홈(G)은 홈폭(Wg)을 5 ㎜ 이상으로 한 배수용의 광폭홈으로서, 웨트 그립성을 위해 형성된다. 상기 둘레 방향 주홈(G)은 최접지단(Te)측에 배치되는 숄더홈(Gs)을 포함하고, 본 예에서는, 이 숄더홈(Gs)과, 그 내측에 배치되는 크라운홈(Gc)의 4개로 이루어지는 경우가 나타난다. 이 중 적어도, 상기 숄더홈(Gs)은 도 2에 나타내는 바와 같이, 타이어 축방향 양측의 홈 측가장자리(Ei, Eo)가 타이어 둘레 방향으로 직선형으로 연장되는 스트레이트홈으로서 형성된다. 남은 둘레 방향 주홈(G), 본 예에서는 크라운홈(Gc)은 지그재그홈으로 할 수 있지만, 본 예와 같이 스트레이트홈으로 하는 것이 편마모의 관점에서 바람직하다.

또한, 상기 접지단(Te)과 숄더홈(Gs) 사이의 영역은 타이어 축방향으로 연속하는 리브체(9)로서 형성된다. 또한, 숄더홈(Gs)과 크라운홈(Gc) 사이, 및 크라운홈(Gc, Gc) 사이의 영역은 각각 타이어 축방향으로 연속하는 리브체로 할 수도, 또한 가로홈 혹은 사이핑에 의해 구분되는 블록의 열로 할 수도 있으며, 본 예에서는, 사이핑(10)에 의해 구분되는 블록의 열(11)로 한 경우를 나타낸다.

다음에, 본 실시형태의 타이어에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 정규 내압 상태에서의 타이어 자오 단면에 있어서, 상기 트레드부(2)의 트레드 접지면(T)은 타이어 적도면(Co)에 중심을 갖는 곡률 반경(TR1)의 제1 원호(12A)로 이루어지는 크라운부(TC)와, 이 크라운부(TC)와 교점(P)에서 교차하는 곡률 반경(TR2)의 제2 원호(12B)로 이루어지는 숄더부(TS)로 형성된다. 또한, 상기 곡률 반경(TR1)은 타이어 호칭폭의 1.8∼2.2배의 범위로 하는 것이 바람직하다.

상기 제2 원호(12B)의 곡률 반경(TR2)은 제1 원호(12A)의 곡률 반경(TR1)의 0.6∼0.95배의 범위이며, 더구나 제2 원호(12B)의 상기 교점(P)에서의 접선(Y)은 타이어 축방향선에 대한 각도(α)가 7°이하이며, 즉 접선(Y)은 대략 타이어 축방향선을 따라 배치된다. 상기 각도(α)에 있어서, 접선(Y)이 타이어 축방향 외측을 향하여 반경 방향 내측으로 경사지는 방향을 +로 한다.

또한, 상기 숄더홈(Gs)의 타이어 축방향 외측의 홈 측가장자리(Eo)는 상기 교점(P)에 위치하며, 이 교점(P)의 타이어 적도면(Co)으로부터의 타이어 축방향 거리(Lp)는 타이어 적도면(Co)으로부터 접지단(Te)까지의 타이어 축방향의 거리(Tw)[접지 반폭(Tw)이라고 하는 경우가 있음]의 60％∼70％의 범위에 있다.

여기서, 상기 도 8의 (B)에 나타내는 바와 같이, 인플레이트 전의 트레드 윤곽 형상에 있어서, 숄더부(a2)를, 대략 타이어 축방향선을 따라 연장되는 직선형으로 한 상기 특허문헌 1의 타이어[비교 타이어(t)라고 부름]의 경우, 인플레이트(정규 내압 충전)에 의해 교점(P) 부근이 팽출한 경우에도, 숄더부(a2)가 직선형을 이루기 때문에, 접지단(Te)에서의 하중 부담이 크며, 상기 타이어 반경차(Δr)의 감소로 인해 접지단(Te)에서의 접지압은 높아진다. 이에 대하여, 도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 숄더부(TS)는 제2 원호(12B)를 이루기 때문에, 접지단(Te)과 교점(P)을 연결하는 직선(V)보다도 반경 방향 외측으로 돌출한 볼록 원호형 부분(i)에서의 하중 부담이 상대적으로 증가한다. 따라서, 타이어 반경차(Δr)가 비교 타이어(t)와 동일한 경우에도, 접지단(Te)에서의 하중 부담을 상대적으로 저감시킬 수 있어, 숄더 마모를 개선하면서, 접지단(Te)에서의 접지압을 경감할 수 있다.

또한, 상기 접선(Y)의 각도(α)가 7°를 넘으면, 접지단(Te)과 교점(P)과의 타이어 반경차(Δr)가 커지기 때문에, 숄더 마모의 발생 경향이 된다. 또한, 상기 곡률 반경(TR2)이 곡률 반경(TR1)의 0.6배 미만인 경우에도, 타이어 반경차(Δr)가 커져 숄더 마모의 발생 경향을 초래한다. 반대로, 상기 곡률 반경(TR2)이 곡률 반경(TR1)의 0.95배를 넘으면, 상기 볼록 원호형 부분(i)에서의 하중 부담이 감소하며 타이어 반경차(Δr)가 작아지기 때문에, 접지단(Te)에서의 접지압이 증가하고, 단차 마모의 발생 경향을 초래한다.

또한, 상기 교점(P)의 거리(Lp)가 접지 반폭(Tw)의 60％ 미만인 경우, 타이어 반경차(Δr)가 커져 숄더 마모의 발생 경향을 초래하고, 반대로 70％를 넘으면 접지단(Te)에서의 접지압이 증가하여, 단차 마모의 발생 경향을 초래한다.

또한, 본 실시형태의 타이어(1)에서는, 도 5의 (A), (B)에 나타내는 바와 같이, 단차 마모의 억제를 한층 더 도모하기 위해, 상기 숄더부(TS)에, 상기 접지단(Te)으로부터 타이어 적도면(Co)측을 향하여 타이어 축방향으로 연장되는 복수의 사이핑(15)을 타이어 둘레 방향으로 이격시켜 형성한다. 이 사이핑(15)은 타이어 축방향 내단이 숄더부(TS) 내에서 중단되고, 또한 타이어 축방향 외단이 버트레스면(3Sb)에서 개구된다. 또한, 상기 버트레스면(3Sb)이란, 주지된 바와 같이 타이어 외측면 중, 접지단(Te)에 이어지는 접지단 근방의 영역을 의미한다.

본 예에서는, 상기 사이핑(15)은 트레드 접지면(T) 위에서의 타이어 축방향의 길이(L1)가 상기 숄더부(TS)의 타이어 축방향의 폭(Ws)의 0.05∼0.10배의 범위이며, 또한 트레드 접지면(T)으로부터의 사이핑 깊이(hs)는 상기 숄더홈(Gs)의 깊이(hg)의 0.8∼1.2배의 범위이다.

또한, 상기 사이핑(15)은 트레드 접지면(T) 위에서의 타이어 축방향 내측의 사이프 내단점(15a)으로부터 사이핑의 깊이가 최대가 되는 최심부(15b)까지 연장되는 내단 가장자리(15E)를 갖는다. 이 내단 가장자리(15E)는 본 예에서는, 상기 사이프 내단점(15a)으로부터 상기 버트레스면(3Sb)과 대략 평행하게 연장되는 버트레스 평행 영역(16)을 포함하며, 이 버트레스 평행 영역(16)의 반경 방향 내단(16b)의 트레드 접지면(T)으로부터의 깊이(hb)를 상기 사이핑 깊이(hs)의 0.1∼0.9배로 한다.

또한, 상기 사이핑 깊이(hs)는 트레드 접지면(T)으로부터 상기 최심부(15b)까지의 최대 깊이를 의미한다. 또, 상기 버트레스 평행 영역(16)은 구체적으로는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 사이프 내단점(15a)을 통과하고 또한 상기 버트레스면(3Sb)과 평행한 기준선을 X, 이 기준선(X)으로부터 양측에 각각 0.5 ㎜의 거리를 사이에 두는 경계선을 Xa, Xa로 하였을 때, 상기 내단 가장자리(15E)가 이 경계선(Xa, Xa) 사이 내에서 통과하는 부분을 의미한다.

이와 같이 형성되는 사이핑(15)은 접지단(Te)측의 숄더 강성을 완화시킨다. 그 때문에, 상기 도 7의 (A)에 실선으로 나타내는 바와 같이, 숄더부(TS)가 접지하여 전단 변형을 발생시킬 때, 「접지 시작」측과 「접지 끝」측에서 숄더부(TS)에 생기는 전단 응력의 방향을 역방향으로 할 수 있다. 즉, 도 7의 (B)에 나타내는 바와 같이, 숄더부(TS)에 있어서의 전단 변형 방향이 「접지 시작」측과 「접지 끝」측에서 역방향이 된다. 그 때문에, 「접지 끝」에 있어서는, 상기 역방향의 전단 변형이 원래대로 되돌아가고자 하여, 노면과의 사이에 타이어 회전 방향(F)과 역방향의 미끄러짐(-K)을 발생시킨다. 이 미끄러짐(-K)은 타이어 회전에 따라 필연적으로 생기는 타이어 회전 방향의 미끄러짐과 역방향이 되어 상쇄되기 때문에, 작아진다. 그 결과, 숄더부(TS)를 제2 원호로 형성함에 따른 접지단(Te)에서의 접지압의 경감 효과와의 상승 작용에 의해, 숄더 마모와 단차 마모를 양립하여 억제하는 것이 가능해진다.

그것을 위해서는, 한쪽의 숄더부(TS)에 형성되는 사이핑(15)의 형성수(N)(개)를, 트레드 접지면(T)의 타이어 적도면(Co) 위에서의 타이어 일주 길이(LL)(단위 ㎜)의 15％∼22％의 범위로 하는 것이 바람직하다. 사이핑(15)의 형성수(N)(개)가 상기 범위를 하회하면, 사이핑(15, 15) 사이의 간격이 과대해져, 강성 완화가 불충분해지므로 원하는 단차 마모 억제 효과를 충분히 발휘할 수 없게 된다. 반대로 상기 범위를 상회하면, 사이핑(15, 15) 사이의 간격이 과소해져 강성 부족을 초래하므로, 주행 중에 고무 이지러짐이 발생하는 경향을 초래한다. 이러한 관점에서, 상기 형성수(N)의 하한은 타이어 일주 길이(LL)의 17％ 이상, 또한 상한은 20％ 이하가 바람직하다.

마찬가지로, 상기 사이핑(15)의 길이(L1)가 숄더부(TS)의 폭(Ws)의 0.05배 미만, 및 사이핑 깊이(hs)가 숄더홈(Gs)의 깊이(hg)의 0.8배 미만인 경우, 강성 완화가 불충분해져 단차 마모 억제 효과가 불충분해진다. 반대로, 상기 길이(L1)가 숄더부(TS)의 폭(Ws)의 0.1배보다 크고, 사이핑 깊이(hs)가 숄더홈(Gs)의 깊이(hg)의 1.2배보다 큰 경우, 강성이 과소해져, 사이핑(15, 15) 사이가 둘레 방향으로 지나치게 움직이므로, 힐 앤 토(heel and toe) 마모를 초래하며, 사이핑(15)의 내단점(15a) 혹은 내단 가장자리(15E)를 기점으로 하여 크랙 등의 손상을 초래하는 경향이 된다. 이러한 관점에서 상기 길이(L1)의 하한은 폭(Ws)의 0.06배 이상, 상한은 0.08배 이하인 것이 더 바람직하다.

또한, 상기 내단 가장자리(15E)에 버트레스 평행 영역(16)을 형성하고, 또한 그 깊이(hb)를 사이핑 깊이(hs)의 0.1배 이상, 더욱 0.5배 이상으로 하는 것이, 접지단(Te) 및 그 근방의 접지압을 균일하게 경감하여 단차 마모를 억제하는데 있어서 바람직하다. 또한, 상기 깊이(hb)가 사이핑 깊이(hs)의 0.9배를 넘으면, 사이프바닥에서 응력이 집중하여 사이프 바닥을 기점으로 하여 크랙 등의 손상을 초래하는 경향으로 된다.

또한, 정규 내압 상태에서의 트레드 윤곽 형상은, 예컨대 벨트층(7)으로부터의 트레드부(2)의 두께를 조정하는 등의 주지의 기술에 따라 제어할 수 있다.

이상, 본 발명의 특히 바람직한 실시형태에 대해서 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 도시한 실시형태에 한정되는 일없이, 여러가지 양태로 변형하여 실시될 수 있다.

〔실시예〕

도 1에 나타내는 구조를 이루는 중하중용 레이디얼 타이어(타이어 사이즈: 12R22.5)를 표 1의 사양에 기초하여 시험 제작하며, 각 시험 타이어에서의 숄더부에서의 내편마모 성능에 대해서 테스트하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다. 각 타이어 모두 내부 구조, 및 트레드 패턴은 실질적으로 동일하며, 트레드 윤곽 형상, 및 숄더부에서의 사이핑만 상이하다.

각 타이어에 있어서,

·타이어 호칭폭: ---12인치(=304.8 ㎜),

·접지 반폭(Tw): ---100 ㎜,

·제1 원호와 제2 원호와의 교점(P)의 거리(Lp): ---0.6×Tw,

·타이어 적도면 위에서의 타이어 일주 길이(LL): ---336 ㎜,

·숄더홈의 깊이(hg): ---15.0 ㎜,

·버트레스 평행 영역의 깊이(hb): ---사이핑 깊이(hs)의 80％,

로 하였다.

(1) 내편마모 성능:

시험 타이어를, 림(8.25×22.5), 내압(800 kPa)의 조건에서 최대 적재량 10 t의 트랙(2-2·D 타입)의 전륜에 장착하고, 숄더홈의 홈깊이가 신품 시의 홈깊이의 70％가 되는 30％ 마모에 이를 때까지, 일반 도로를 주행하였다. 그리고, 주행 후 숄더부에서의 숄더 마모의 발생 상황, 단차 마모의 발생 상황, 및 사이핑에 기인하는 고무 이지러짐의 발생 상황 등을 육안 검사로 측정하고, 5점법으로 평가하였다. 평가에 있어서, 표 1의 시험 타이어 중에서 가장 우수한 것을 5점, 가장 뒤떨어지는 것을 1점으로 하였다.

비교예 1과 같이, 인플레이트 전의 트레드 윤곽 형상이 도 8의 (A)와 같은 단일 원호를 이루는 경우, 숄더 마모가 큰 것을 확인할 수 있다. 또한, 비교예 2와 같이, 인플레이트 전의 트레드 윤곽 형상에 있어서, 숄더부가 도 8의 (B)와 같은 직선형을 이루는 경우, 단차 마모가 큰 것을 확인할 수 있다. 또한, 비교예 3과 같이, 인플레이트 시의 트레드 윤곽 형상이 도 2와 같이 제1, 제2 원호로 이루어지는 타이어에서도, 곡률 반경의 비(TR2/TR1)가 0.5로 하한값(0.6)을 하회하는 경우에는, 사이핑이 없어도 단차 마모는 양호하지만, 숄더 마모는 커지는 것을 확인할 수 있다. 또한, 비교예 4와 같이, 인플레이트 시의 트레드 윤곽 형상이, 도 2와 같이 제1, 제2 원호로 이루어지는 타이어에 있어서, 곡률 반경의 비(TR2/TR1)가 0.91로 적정값인 경우, 숄더 마모는 양호하지만, 사이핑이 없기 때문에 단차 마모가 발생하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 비교예 5와 같이, 비교예 3의 타이어에 사이핑을 형성하여도, 편마모의 평가는 비교예 3과 동일하고, 비(TR2/TR1)가 하한값(0.6)을 하회하는 타이어에 대해서는, 사이핑은 편마모에 기여하지 않는 것을 확인할 수 있다.

또한, 실시예 1에서는, 비(TR2/TR1)가 0.6(하한값)으로 낮기 때문에, 숄더 마모의 발생 경향이 되는 것을 확인할 수 있다. 실시예 3에서는, 비(TR2/TR1)가 0.95(상한값)로 높기 때문에, 단차 마모에 불리하지만, 사이핑의 효과에 의해 이 단차 마모의 발생이 효과적으로 억제되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 비교예 6에서는, 비(TR2/TR1)가 1.0로 상한값(0.95)을 넘기 때문에, 사이핑에 의해서도 단차 마모의 발생을 충분히 억제할 수 없는 것을 확인할 수 있다. 실시예 4에서는, 비(TR2/TR1)가 0.91로 적정값이지만, 접선의 각도(α)가 7°(상한값)로 크기 때문에, 숄더 마모의 발생 경향이 되는 것을 확인할 수 있다. 실시예 5는, 사이핑의 형성수의 비(N/LL)가 0.3으로 상한(0.22)을 넘기 때문에, 사이핑 사이의 강성이 부족해져 고무 이지러짐의 발생 경향이 되는 것을 확인할 수 있다. 실시예 6에서는, 사이핑의 형성수의 비(N/LL)가 상한값(0.22) 이하이기 때문에, 사이핑 사이의 강성이 확보되고, 고무 이지러짐이 억제되어 있는 것을 확인할 수 있다. 실시예 7에서는, 사이핑의 형성수의 비(N/LL)가 하한값(0.15)으로 낮기 때문에, 사이핑의 효과가 저감하여, 단차 마모의 발생 경향이 되는 것을 확인할 수 있다. 실시예 8에서는, 사이핑 깊이가 상한값(hs/hg=1.2)을 이루기 때문에, 사이핑 사이의 강성이 저감하여, 고무 이지러짐의 발생 경향이 되는 것을 확인할 수 있다. 실시예 9에서는, 사이핑 길이가 상한값(L1/Ws=0.1)을 이루기 때문에, 사이핑 사이의 강성이 저감하여, 고무 이지러짐의 발생 경향이 되는 것을 확인할 수 있다. 실시예 10에서는, 사이핑 길이가 하한값(L1/Ws=0.05)을 이루기 때문에, 사이핑의 효과가 저감하여, 단차 마모의 발생 경향이 되는 것을 확인할 수 있다.

2: 트레드부 3Sb: 버트레스면
12A: 제1 원호 12B: 제2 원호
15: 사이핑 15b: 최심부
15E: 내단 가장자리 16: 버트레스 평행 영역
Co: 타이어 적도면 Eo: 홈 측가장자리
Gs: 숄더홈 T: 트레드 접지면
TC: 크라운부 Te: 접지단
TS: 숄더부 Y: 접선

Claims

정규 림에 장착되며 정규 내압을 충전한 정규 내압 상태에서의 타이어 축심을 포함하는 타이어 자오 단면에 있어서,
트레드부의 트레드 접지면은 타이어 적도면에 중심을 갖는 곡률 반경(TR1)의 제1 원호로 이루어지는 크라운부와, 이 크라운부와 교점(P)에서 교차하는 곡률 반경(TR2)의 제2 원호로 이루어지는 숄더부를 포함하고, 상기 제2 원호의 상기 교점(P)에서의 접선은 타이어 축방향선에 대하여 7°이하의 각도를 이루며,
상기 곡률 반경(TR2)은 상기 곡률 반경(TR1)의 0.6∼0.95배의 범위이고,
상기 숄더부에, 상기 트레드 접지면의 접지단으로부터 타이어 적도면측으로 연장되며 그 숄더부 내에서 중단되는 복수의 사이핑(siping)이 타이어 둘레 방향으로 이격 형성된 것을 특징으로 하는 중하중용 레이디얼 타이어.
제1항에 있어서, 한쪽의 숄더부에 형성되는 사이핑의 형성수(N)는 트레드 접지면의 타이어 적도면 위에서의 타이어 일주(一周) 길이(LL)(단위 ㎜)의 15％∼22％의 범위인 것을 특징으로 하는 중하중용 레이디얼 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 교점(P)의 타이어 적도면으로부터의 타이어 축방향 거리(Lp)는 타이어 적도면으로부터 접지단까지의 거리(Tw)의 60％∼70％인 것을 특징으로 하는 중하중용 레이디얼 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 곡률 반경(TR1)은 타이어 호칭폭의 1.8∼2.2배인 것을 특징으로 하는 중하중용 레이디얼 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 트레드부는, 최접지단측에 배치되고 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되는 숄더홈을 구비하며, 그 숄더홈의 타이어 축방향 외측의 홈 측가장자리는 상기 교점(P)에 위치하는 것을 특징으로 하는 중하중용 레이디얼 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 트레드 접지면 위에서, 상기 사이핑의 타이어 축방향의 길이(L1)는 상기 숄더부의 타이어 축방향의 폭(Ws)의 0.05∼0.10배인 것을 특징으로 하는 중하중용 레이디얼 타이어.
제5항에 있어서, 상기 사이핑의 깊이는 상기 숄더홈의 깊이의 0.8∼1.2배인 것을 특징으로 하는 중하중용 레이디얼 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 사이핑은 트레드 접지면 위에서의 타이어 축방향 내측의 사이프 내단점(內端点)으로부터 사이핑의 깊이가 최대가 되는 최심부(最深部)까지 연장되는 내단 가장자리를 가지며, 이 내단 가장자리는 상기 사이프 내단점으로부터 버트레스(buttress)면과 평행하게 연장되는 버트레스 평행 영역을 포함하고, 이 버트레스 평행 영역의 반경 방향 내단의 트레드 접지면으로부터의 깊이는 상기 사이핑의 깊이의 0.1∼0.9배인 것을 특징으로 하는 중하중용 레이디얼 타이어.