KR20120076311A

KR20120076311A - 공기 타이어

Info

Publication number: KR20120076311A
Application number: KR1020110140936A
Authority: KR
Inventors: 마사키 데라시마
Original assignee: 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2012-07-09
Also published as: BRPI1107048A2; US9139047B2; JP5395786B2; CN102555681B; EP2471670A1; US20120168050A1; RU2011153104A; RU2588626C2; JP2012140092A; EP2471670B1; KR101737642B1; CN102555681A

Abstract

노이즈 성능을 악화시키지 않고 숄더부의 조기 마모 성능을 향상시키는 것을 과제로 한다.
타이어 편평률이 55%보다 크고 70%보다 작으며, 5% 내압 상태에서의 트레드 윤곽 형상이 단일 원호로 이루어진다. 트레드부에, 숄더 둘레 방향 주홈을 포함하는 둘레 방향 주홈과, 숄더 랜드부에 마련되는 복수의 숄더 가로 홈을 구비한다. 숄더 가로 홈은, 트레드 접지 가장자리의 타이어 축방향 외측으로부터 타이어 축방향 내측을 향하여 80°내지 90°의 각도(α)로 뻗고 타이어 축방향 내단이 숄더 랜드부 내에서 끊긴다. 타이어 축방향 내단과 숄더 둘레 방향 주홈 사이의 타이어 축방향의 거리(Ds)를 3.5mm 내지 5.5mm의 범위이며, 숄더 가로 홈은 홈 깊이가 최대가 되는 최심부를 가지며, 상기 최심부의 홈 깊이를 상기 숄더 둘레 방향 주홈의 홈 깊이의 70% 내지 90%로 했다.

Description

공기 타이어{PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 노이즈 성능을 악화시키지 않고 숄더부의 조기 마모 성능을 향상시킨 공기 타이어에 관한 것이다.

공기 타이어, 특히 승용차용 공기 타이어에서는, 최근의 차량의 고출력화, 고속화에 따라, 예컨대 70% 이하의 저편평화가 진행되는 경향이 있다. 그리고 이러한 저편평화된 타이어의 트레드 윤곽 형상(X1), 즉 타이어 자오 단면에서의 트레드부 외면의 윤곽선(X1)은, 종래, 도 8에 도시한 바와 같이, 곡률 반경(r)이 타이어 축방향 외측을 향하여 점차 작아지도록 곡률 반경(r)이 상이한 복수의 원호를 접속하여 형성하는 것이 행해지고 있다(예컨대 특허 문헌 1, 2 참조).

그러나 이러한 트레드 윤곽 형상(X1)의 타이어에서는, 트레드 접지 가장자리(Te) 측에서 타이어 반경(Tr)이 크게 감소하여 노면과의 미끄러짐량이 증가한다. 그 때문에 숄더부(Sh)의 마모 속도가 상대적으로 빨라져, 이 숄더부에 배치되는 가로 홈이 조기에 마멸되어 버린다는 문제가 있다.

또한 상기 가로 홈의 마멸을 늦추기 위해, 가로 홈의 홈 깊이를 증가시키는 것을 생각할 수 있는데, 홈 깊이를 증가시킨 경우에는, 노이즈 성능을 악화시키고 숄더부의 블록 강성이 감소되기 때문에 변형량이 늘어나, 내마모성이 더 악화된다는 우려를 초래한다.

특허 문헌 1: 일본 특허 공개 평 제10-181309호 공보 특허 문헌 2: 일본 특허 공개 평 제10-287106호 공보

따라서 본 발명은, 트레드 윤곽 형상을 단일 원호로 형성하고, 숄더부에 마련되는 가로 홈의 타이어 둘레 방향에 대한 각도, 홈 깊이, 및 내단 위치 등을 규제하는 것을 기본으로 하여, 숄더부의 조기 마모 성능을 높일 수 있고, 노이즈 성능을 악화시키지 않고 가로 홈의 조기 마멸을 억제할 수 있는 공기 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본원 청구항 1의 발명은, 타이어 편평률을 55%보다 크고 70%보다 작게 한 공기 타이어로서, 정규 림에 림 조립되고 정규 내압의 5%의 내압을 충전한 5% 내압 상태에서의 타이어 자오 단면에서, 트레드부의 표면의 윤곽선이 단일의 곡률 반경을 갖는 원호를 이루고,

상기 트레드부에, 타이어 둘레 방향에 연속하여 뻗으며 타이어 축방향 최외측에 배치되는 숄더 둘레 방향 주홈을 포함하는 둘레 방향 주홈과, 상기 숄더 둘레 방향 주홈의 타이어 축방향 외측에 배치되는 숄더 랜드부에 마련되며 트레드 접지 가장자리의 타이어 축방향 외측으로부터 타이어 축방향 내측을 향하여 뻗고 타이어 축방향 내단이 상기 숄더 랜드부 내에서 끊기는 복수의 숄더 가로 홈을 구비하고,

상기 숄더 가로 홈은, 타이어 둘레 방향에 대한 각도(α)가 80°내지 90°의 범위이고, 타이어 축방향 내단과 상기 숄더 둘레 방향 주홈 사이의 타이어 축방향의 거리(Ds)를 3.5mm 내지 5.5mm의 범위로 하고,

상기 숄더 가로 홈은, 홈 깊이가 최대가 되는 최심부(最深部)를 가지며 상기 최심부의 홈 깊이를, 상기 숄더 둘레 방향 주홈의 홈 깊이의 70% 내지 90%로 한 것을 특징으로 한다.

또한 청구항 2의 발명에서는, 상기 숄더 랜드부는, 상기 숄더 가로 홈의 타이어 축방향 내단을 지나 타이어 둘레 방향으로 뻗고, 상기 숄더 둘레 방향 주홈보다 폭이 좁은 숄더 가는 홈을 구비하고, 이 숄더 가는 홈의 홈 깊이는, 상기 숄더 가로 홈의 타이어 축방향 내단에서의 홈 깊이와 동일하게 한 것을 특징으로 한다.

또한 청구항 3의 발명에서는, 상기 트레드 접지 가장자리 사이의 타이어 축방향 폭인 접지 폭(TW1)과 타이어 단면 폭(TW0)의 비(TW1/TW0)가 0.73 내지 0.79인 것을 특징으로 한다.

또한 청구항 4의 발명에서는, 상기 숄더 가로 홈은, 타이어 축방향 내단으로부터 타이어 축방향 외측을 향하여 홈 깊이가 점진적으로 증가하는 제1 경사부와, 이 제1 경사부에 이어지고 홈 깊이가 일정한 일정 깊이부를 구비하고, 상기 제1 경사부의 타이어 축방향 길이를, 상기 숄더 가로 홈의 타이어 축방향 내단으로부터 트레드 접지 가장자리까지의 타이어 축방향 길이의 25% 내지 50%로 한 것을 특징으로 한다.

또한 청구항 5의 발명에서는, 상기 숄더 가로 홈은, 상기 일정 깊이부에서 최심부를 이루는 것을 특징으로 한다.

또한 청구항 6의 발명에서는, 상기 숄더 가로 홈은, 트레드 접지 가장자리에서의 홈 깊이가 4.0mm 내지 5.0mm인 것을 특징으로 한다.

또한 청구항 7의 발명에서는, 상기 숄더 랜드부는, 트레드면과, 상기 숄더 둘레 방향 주홈의 홈 벽면이 교차하는 코너부에 원호형의 모따기부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 "5% 내압 상태"에서의 타이어 형상은, 통상적으로 가류 금형 내에서의 타이어 형상과 대략 일치하고 있고, 가류 금형의 형상을 특정함으로써 5% 내압 상태의 타이어 형상을 컨트롤할 수 있다. 또한 본 명세서에서는, 특별히 언급이 없는 한, 타이어의 각 부의 치수 등은 상기 5% 내압 상태에서 특정되는 값으로 한다.

또한 상기 "정규 림"이란, 타이어가 따르고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 그 규격이 타이어마다 정하는 림으로서, 예컨대 JATMA이면 표준 림, TRA이면 "Design Rim", 혹은 ETRTO이면 "Measuring Rim"을 의미한다. 또한 상기 "정규 내압"이란, 상기 규격이 타이어마다 정하고 있는 공기압으로서, JATMA이면 최고 공기압, TRA이면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대값, ETRTO이면 "INFLATION PRESSURE"을 의미하는데, 승용차용 타이어의 경우에는 180kPa로 한다.

그리고 트레드 접지 가장자리는, 정규 림에 림 조립하며 정규 내압을 충전한 타이어에 정규 하중을 부가했을 때 접지하는 트레드 접지면의 타이어 축방향 최외단의 위치로서, 상기 "정규 하중"이란, 상기 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"이다.

본 발명은 위에서 서술한 바와 같이, 트레드부의 표면의 윤곽선을 단일의 곡률 반경을 갖는 원호로 형성하고 있다. 따라서, 숄더 랜드부에 있어서 타이어 반경의 변화의 비율을 작게 억제할 수 있어, 타이어 축방향의 위치의 차이에 대한 노면과의 미끄러짐량의 차이를 상대적으로 작게 할 수 있다.

또한 숄더 가로 홈의 타이어 둘레 방향에 대한 각도(α)를 80°내지 90°로 하여 타이어 축방향에 근접시켰기 때문에, 예컨대 숄더 가로 홈과 숄더 둘레 방향 주홈에 의해 끼워지는 코너 부분이 깔끝 형상이 되어 마모의 기점이 되는 것을 방지할 수 있다. 게다가 숄더 가로 홈의 타이어 축방향 내단을 숄더 둘레 방향 주홈으로부터 이격시켰기 때문에, 상기 코너 부분뿐만 아니라 숄더 랜드부 전체의 강성을 높일 수 있다. 따라서, 상기 숄더 가로 홈의 최심부의 홈 깊이를, 숄더 둘레 방향 주홈의 홈 깊이의 70% 내지 90%로, 종래보다 깊게 한 경우에도 강성 저하를 낮게 억제할 수 있고, 상기 트레드 윤곽 형상을 단일 원호로 한 것에 의한 미끄러짐량의 저감 효과와 연관되어, 조기 마모 성능을 향상시키면서 숄더 가로 홈의 깊이 증가를 도모할 수 있어, 숄더 가로 홈의 조기 마멸을 억제할 수 있다.

또, 숄더 가로 홈의 깊이 증가에 기인하는 노이즈 성능의 악화는, 상기 숄더 가로 홈의 내단이 숄더 둘레 방향 주홈으로부터 이격됨으로써 억제된다.

도 1은 본 발명의 공기 타이어의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 2는 트레드 윤곽 형상을 도시한 선도이다.
도 3은 상기 공기 타이어의 트레드 패턴을 평면에 전개하여 도시한 전개도이다.
도 4는 숄더 랜드부를 확대하여 도시한 전개도이다.
도 5는 미들 랜드부를 확대하여 도시한 전개도이다.
도 6의 (A)는 숄더 가로 홈의 홈 폭 중심을 지나는 I-I선 단면도, (B)는 미들 경사홈의 홈 폭 중심을 지나는 II-II선 단면도이다.
도 7은 트레드 패턴의 다른 예를 도시한 전개도이다.
도 8은 종래 타이어의 트레드 윤곽 형상의 일례를 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 공기 타이어(1)가 정규 림(30)에 림 조립되고 정규 내압의 5%의 내압이 충전된 5% 내압 상태에서의 타이어 자오 단면으로서, 도 1에 있어서, 상기 공기 타이어(1)는 트레드부(2)로부터 사이드 월부(3)를 거쳐 비드부(4)의 비드 코어(5)에 이르는 카커스(6)와, 트레드부(2)의 내측이며 상기 카커스(6)의 반경 방향 외측에 배치되는 벨트층(7)을 구비한다.

또한 상기 카커스(6) 및 벨트층(7)으로서는, 종래 타이어와 동일한 구조의 것을 적합하게 채용할 수 있으며, 본 예에서는, 카커스(6)로서, 카커스 코드를 타이어 둘레 방향에 대해, 예컨대 75° 내지 90°의 각도로 배열한 1장의 카커스 플라이(6A)로 형성된 경우가 예시된다. 이 카커스 플라이(6A)는, 상기 비드 코어(5, 5) 사이에 걸치는 트로이드형의 플라이 본체부(6a)의 양단에, 상기 비드 코어(5)의 둘레에서 타이어 축방향 내측으로부터 외측으로 접어 꺽이는 플라이 꺾음부(6b)를 일련으로 구비하며, 또한 상기 플라이 본체부(6a)와 플라이 꺾음부(6b) 사이에는, 상기 비드 코어(5)로부터 타이어 반경 방향 외측으로 테이퍼 형태로 뻗는 비드 보강용 비드 에이펙스 고무(8)가 배치되어 있다.

그리고 상기 벨트층(7)으로서, 본 예에서는 벨트 코드를 타이어 둘레 방향에 대해, 예컨대 10°내지 35°정도로 배열한, 예컨대 2장의 벨트 플라이(7A, 7B)로 형성된 경우가 예시되며, 각 벨트 코드가 플라이간 상호 교차함으로써 벨트 강성을 높이고, 트레드부(2)의 대략 전체 폭을 테 효과(hooping effect)를 가지고 강고하게 보강하고 있다. 또한, 벨트층(7)의 반경 방향 외측에는, 고속 내구성 등을 높일 목적으로, 밴드 코드를 둘레 방향으로 나선형으로 권회시킨 주지된 구조의 밴드층(9)을 마련할 수 있다.

이 공기 타이어(1)는, 타이어 편평률이 55%보다 크고 70%보다 작은 편평 타이어로서, 상기 5% 내압 상태에서의 타이어 자오 단면에 있어서, 도 2에 도시한 바와 같이, 트레드부(2)의 표면(2S)(트레드면(2S)이라고 하는 경우가 있음)의 윤곽선(X)을 단일의 곡률 반경(R)을 갖는 원호로 형성하였다. 이와 같이, 상기 범위의 편평률을 갖는 편평 타이어의 트레드 윤곽 형상(X)을 단일 원호로 함으로써, 종래의 편평 타이어의 트레드 윤곽 형상(X1)(일점 쇄선으로 도시함)에 비해 타이어 접지단 측에서의 타이어 반경의 변화의 비율(ΔTr)을 작게 억제할 수 있어, 타이어 축방향의 위치의 차이에 대한 노면과의 미끄러짐량의 차를 상대적으로 작게 할 수 있다. 또한 트레드 접지 가장자리(Te, Te) 사이의 타이어 축방향 폭인 접지 폭(TW1)과 타이어 단면 폭(TW0)의 비(TW1/TW0)는 0.73 내지 0.79의 범위로서, 타이어 편평률 및 비(TW1/TW0)가 상기 범위인 편평 타이어의 트레드 윤곽 형상은, 종래, 복수의 원호를 접속한 복합 원호로 형성되어 있었다. 또한 상기 곡률 반경(R)은 상기 접지 폭(TW1)의 3.0배 내지 4.5배의 범위가 바람직하다.

다음, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 트레드부(2)에, 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗으며 타이어 축방향 최외측에 배치되는 숄더 둘레 방향 주홈(10s)을 포함하는 둘레 방향 주홈(10)과, 상기 숄더 둘레 방향 주홈(10s)의 타이어 축방향 외측에 배치되는 숄더 랜드부(11s)에 설치되는 복수의 숄더 가로 홈(12)을 구비한다.

구체적으로는, 본 예에서는, 둘레 방향 주홈(10)으로서, 상기 숄더 둘레 방향 주홈(10s)과, 그 내측이며 타이어 적도(Co) 양측에 배치되는 크라운 둘레 방향 주홈(10c)의 4개가 형성되며, 이것에 의해, 상기 트레드부(2)를, 상기 크라운 둘레 방향 주홈(10c, 10c) 사이의 크라운 랜드부(11c), 크라운 둘레 방향 주홈(10c)과 숄더 둘레 방향 주홈(10s) 사이의 미들 랜드부(11m), 및 상기 숄더 랜드부(11s)로 구분하고 있다.

상기 크라운 둘레 방향 주홈(10c) 및 숄더 둘레 방향 주홈(10s)은, 타이어 둘레 방향으로 직선형으로 뻗는 스트레이트 홈으로서, 타이어 적도(Co)를 중심으로 한 선대칭 위치에 배치되어 있다. 상기 크라운 둘레 방향 주홈(10c) 및 숄더 둘레 방향 주홈(10s)의 홈 폭(Wg) 및 홈 깊이(Hg)(도 6의 (B)에 도시함)로서는, 종래의 둘레 방향 주홈의 홈 폭 및 홈 깊이를 적합하게 채용할 수 있고, 예컨대 승용차용 타이어의 경우, 상기 홈 폭(Wg)으로서 그 하한값을 3mm 이상, 나아가서는 5mm 이상으로 하는 것이 바람직하고, 또한 상한값을 14mm 이하, 나아가서는 12mm 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한 홈 깊이(Hg)로서는 그 하한값을 5mm 이상, 나아가서는 6mm 이상으로 하는 것이 바람직하고, 또한 상한값을 12mm 이하, 나아가서는 10mm 이하로 하는 것이 바람직하다. 본 예의 경우, 크라운 둘레 방향 주홈(10c)의 홈 폭(Wgc)은 10.5mm, 홈 깊이(Hgc)는 8.2mm, 숄더 둘레 방향 주홈(10s)의 홈 폭(Wgs)은 8.2mm, 홈 깊이(Hgs)는 8.2mm로 했다.

그리고 상기 숄더 랜드부(11s)에는, 타이어 둘레 방향으로 간격을 두고 복수의 숄더 가로 홈(12)이 설치된다. 이 숄더 가로 홈(12)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 트레드 접지 가장자리(Te)의 타이어 축방향 외측으로부터 타이어 축방향 내측을 향하여 뻗고, 그 타이어 축방향 내단(12i)은 상기 숄더 랜드부(11s) 내에서 끊겨 있다. 상기 숄더 가로 홈의 타이어 둘레 방향에 대한 작은 측의 각도(α)는 80°내지 90°의 범위이고, 또한 상기 타이어 축방향 내단(12i)과 상기 숄더 둘레 방향 주홈(10s) 사이의 타이어 축방향의 거리(Ds)는 3.5mm 내지 5.5mm의 범위이다. 특히 본 예에서는, 숄더 가로 홈(12)의 타이어 축방향 내단(12i)에서의 타이어 둘레 방향에 대한 각도(αi)를 84°내지 90°로 하고 있다.

이와 같이, 상기 각도(α)를 규제하여, 상기 숄더 가로 홈(12)을 타이어 축방향에 근접시켰기 때문에, 예컨대 숄더 가로 홈(12)과 숄더 둘레 방향 주홈(10s)에 의해 끼워지는 코너 부분(Q)이 칼끝 형상이 되어 마모의 기점이 되는 것을 방지할 수 있다. 게다가 숄더 가로 홈(12)의 타이어 축방향 내단(12i)을 숄더 둘레 방향 주홈(10s)으로부터 이격시켰기 때문에, 상기 코너 부분(Q)뿐만 아니라 숄더 랜드부(11s) 전체의 강성을 높게 확보할 수 있다.

따라서, 후술하는 바와 같이, 상기 숄더 가로 홈(12)의 최심부(15)의 홈 깊이(H12a)를 종래보다 깊게 한 경우에도 강성 저하를 낮게 억제할 수 있고, 상기 트레드 윤곽 형상을 단일 원호로 한 것에 따른 미끄러짐량의 저감 효과와 연관되어, 조기 마모 성능을 향상시키면서 숄더 가로 홈(12)의 깊이 증가를 도모할 수 있어, 숄더 가로 홈(12)의 조기 마멸을 억제할 수 있다.

즉, 도 6의 (A)에 숄더 가로 홈(12)의 홈 폭 중심을 따른 I-I선 단면을 도시한 바와 같이, 상기 숄더 가로 홈(12)은 홈 깊이(H12)가 최대가 되는 최심부(15)를 가지며, 상기 최심부(15)의 홈 깊이(H12a)를, 상기 숄더 둘레 방향 주홈(10s)의 홈 깊이(Hgs)의 70% 내지 90%로, 종래보다 깊게 설정했다.

구체적으로는, 상기 숄더 가로 홈(12)은, 타이어 축방향 내단(12i)으로부터 타이어 축방향 외측을 향하여 홈 깊이(H12)가 점진적으로 증가하는 제1 경사부(12A)와, 이 제1 경사부(12A)에 이어지며 홈 깊이가 일정한 일정 깊이부(12B)를 구비하며, 이 일정 깊이부(12B)에는, 타이어 축방향 외측을 향하여 깊이가 점진적으로 감소하는 제2 경사부(12C)가 이어져 있다. 또한 상기 제1 경사부(12A)는 직선형으로 경사지며, 그리고 상기 제1 경사부(12A)의 타이어 축방향 길이(La)(도 4에 도시함)는 상기 숄더 가로 홈(12)의 타이어 축방향 내단(12i)으로부터 트레드 접지 가장자리(Te)까지의 타이어 축방향 길이(L12)의 25% 내지 50%로 하고 있다. 또한 상기 숄더 가로 홈(12)은 상기 일정 깊이부(12B)에서 최심부(15)를 이루고, 본 예에서는 트레드 접지 가장자리(Te)에서의 홈 깊이(H12b)를 4.0mm 내지 5.0mm로 하고 있다.

이와 같이, 상기 제1 경사부(12A)는, 넓은 범위에 걸쳐 홈 깊이(H12)가 서서히 변화되는 등, 강성 변화를 매끄럽게 할 수 있고, 최심부(15)에서의 홈 깊이(H12a)를 크게 확보하여 숄더 가로 홈(12)의 조기 마멸을 억제하면서 타이어 축방향 내단(12i) 부근을 기점으로 한 편마모의 발생을 억제할 수 있다. 또한 상기 일정 깊이부(12B)에 의해 최심부(15)를 광범위하게 형성할 수 있어, 높은 배수성을 발휘할 수 있다.

또한 숄더 가로 홈(12)의 깊이 증가는 노이즈 성능의 악화를 가져오는데, 본 실시 형태에서는 상기 숄더 가로 홈(12)의 타이어 축방향 내단(12i)이 숄더 둘레 방향 주홈(10s)으로부터 이격되어 있기 때문에, 숄더 가로 홈(12)으로부터의 압축 공기가 숄더 둘레 방향 주홈(10s)으로 흘러, 기주 공명 등의 노이즈를 유발하는 것을 억제할 수 있다. 또한 숄더 가로 홈(12)은, 트레드 접지 가장자리(Te)의 외측에서 개구되기 때문에, 숄더 가로 홈(12)에서의 펌핑음의 악화가 억제된다.

여기서, 상기 숄더 가로 홈(12)의 각도(α)가 80°를 하회하면, 특히 타이어 축방향 내단(12i)에서의 각도(αi)가 84°를 하회하면, 상기 코너 부분(Q)이 칼끝 형상이 되어 강성이 저하하여, 이 코너 부분(Q)을 기점으로 하여 편마모를 초래하는 등 조기 마모성을 저하시킨다. 또한 상기 거리(Ds)가 3.5mm를 하회하는 경우에도 상기 코너 부분(Q)의 강성이 불충분해져 조기 마모성을 저하시키고, 반대로 상기 거리(Ds)가 5.5mm를 상회하는 경우에는 배수성이 불충분해진다. 또한 상기 최심부(15)의 홈 깊이(H12a)가 숄더 둘레 방향 주홈(10s)의 홈 깊이(Hgs)의 70% 미만에서는, 조기 마모를 억제한다고는 해도, 홈 깊이(H12a) 자체가 작기 때문에 조기 마멸을 억제하기가 어렵다. 반대로 90%를 초과하면, 너무 깊어 숄더 랜드부(11s)의 강성이 저하하기 때문에 조기 마모성을 저하시킨다. 또한 상기 제1 경사부(12A)의 타이어 축방향 길이(La)가 숄더 가로 홈(12)의 상기 길이(L12)의 25% 미만에서는, 홈 깊이(H12)가 급격하게 변화하여, 즉 강성 변화가 커져, 숄더 가로 홈(12)의 타이어 축방향 내단(12i) 부근을 기점으로 한 편마모를 초래하고, 반대로 50%를 초과하면 배수성 및 숄더 가로 홈(12)의 조기 마멸에 불리해진다. 마찬가지로 트레드 접지 가장자리(Te)에서의 숄더 가로 홈(12)의 홈 깊이(H12b)가 4.0mm 미만이어도 배수성 및 조기 마멸에 불리해지고, 반대로 5.0mm를 초과하면 숄더 랜드부(11s)의 강성 저하를 초래한다.

또한 본 예에서는 숄더 랜드부(11s)에는, 상기 숄더 가로 홈(12)의 타이어 축방향 내단(12i)을 지나 타이어 둘레 방향으로 뻗는 숄더 가는 홈(16)을 구비한다. 이 숄더 가는 홈(16)의 홈 폭(W16)은 상기 숄더 둘레 방향 주홈(10s)의 홈 폭(Wgs)보다 충분히 작으며, 본 예에서는 상기 홈 폭(W16)을 3mm 이하, 바람직하게는 2mm 이하로 형성하고 있다. 그리고 숄더 가는 홈(16)의 홈 깊이(H16)도 숄더 둘레 방향 주홈(10s)의 홈 깊이(Hgs)보다 충분히 작으며, 본 예에서는 홈 깊이(H16)를 3mm 이하, 바람직하게는 2mm 이하로 형성하고 있다. 본 예에서는 상기 숄더 가는 홈(16)의 상기 홈 깊이(H16)는 상기 숄더 가로 홈(12)의 타이어 축방향 내단(12i)에서의 홈 깊이(H12c)와 동일하게 하고 있다.

또한 숄더 랜드부(11s)는, 트레드면(2S)과 상기 숄더 둘레 방향 주홈(10s)의 홈 벽면이 교차하는 코너부(P)에 원호형의 모따기부(25)를 구비하며, 본 예에서는 숄더 둘레 방향 주홈(10s)의 홈 벽면과 미들 랜드부(11m)의 트레드면(2S)이 교차하는 코너부(P)에도 동일한 모따기부(25)를 형성하고 있다. 이 모따기부(25)의 곡률 반경은 1.5mm 내지 3.0mm 정도이며, 상기 코너부(P)를 기점으로 한 편마모를 억제한다.

또한 본 예에서는 상기 미들 랜드부(11m)에는, 복수의 미들 경사홈(17)이 형성되어 있다. 이 미들 경사홈(17)은, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 숄더 둘레 방향 주홈(10s)으로부터 타이어 축방향 내측을 향하여, 타이어 둘레 방향에 대해 0°내지 45°의 작은 각도(β)로 급경사로 뻗고, 그 타이어 축방향 내단(17e)은 상기 미들 랜드부(11m) 내에서 끊긴다. 상기 타이어 축방향 내단(17e)과 상기 크라운 둘레 방향 주홈(10c) 사이의 타이어 축방향 거리(Dm)는 1.5mm 내지 3.5mm의 범위가 바람직하며, 본 예에서는 상기 거리(Ds)보다 작게 설정하고 있다. 또한 본 예에서는 미들 경사홈(17)의 둘레 방향 길이(Lm)는 미들 경사홈(17)의 둘레 방향 피치(Pm)의 72% 내지 84%로 설정되었고, 상기 둘레 방향 피치(Pm)는 상기 숄더 가로 홈(12)의 둘레 방향 피치(Ps)의 2.5배 내지 3.5배의 범위로 설정되었다.

여기서, 상기 미들 경사홈(17)은 그 타이어 축방향 내측에 타이어 둘레 방향에 대해 20°이하의 각도(β1)로 직선형으로 뻗는 직선형 홈부(17A)를 구비한다. 또한 상기 "직선형으로 뻗는"이란, 상기 미들 경사홈(17)의 홈 폭 중심선(17i)이 직선을 이루는 것 이외에, 2개의 직선이 170°내지 180°의 각도로 굴곡되는 굴곡부를 하나 갖는 경우도 포함된다.

구체적으로는, 본 예의 미들 경사홈(17)은, 상기 타이어 축방향 내단(17e)으로부터 뻗는 상기 직선형 홈부(17A)와, 이 상기 직선형 홈부(17A)로부터 상기 숄더 둘레 방향 주홈(10s)까지 상기 각도(β)가 타이어 축방향 외측을 향하여 순차 증가하도록 원호형으로 만곡하면서 및/또는 꺾음선형으로 굴곡하면서 뻗는 이음홈부(17B)로 형성된다. 상기 직선형 홈부(17A)는, 본 예에서는 그 타이어 축방향의 홈 내측 가장자리(17Ae)가 직선을 이루며, 직선형 홈부(17A)의 둘레 방향 길이(Lm1)는 상기 미들 경사홈(17)의 둘레 방향 길이(Lm)의 40% 내지 70%로 설정된다.

이와 같이 상기 미들 경사홈(17)은, 상기 둘레 방향 길이(Lm)를 가지고 급경사함으로써 배수 저항을 줄이는 등 배수성을 높일 수 있다. 또한 미들 경사홈(17)의 타이어 축방향 내단(17e)이, 크라운 둘레 방향 주홈(10c)으로부터 상기 거리(Dm)를 두고 끊기기 때문에, 미들 랜드부(11m)의 둘레 방향 강성을 높게 확보할 수 있고, 상기 배수성을 발휘하면서 내편마모성 및 조종 안정성을 향상시킬 수 있다. 특히, 미들 경사홈(17)에 직선형 홈부(17A)를 형성함으로써 배수성을 훨씬 더 높일 수 있다. 게다가 직선형 홈부(17A)에 의해 크라운 둘레 방향 주홈(10c)과의 거리가 매끄럽게 줄어들기 때문에, 편마모의 기점이 되는 큰 강성 변화점의 형성이 억제된다. 특히 상기 홈 내측 가장자리(17Ae)를 직선으로 함으로써, 보다 강성 변화점의 형성이 억제되어 내편마모성에 유리해진다. 그리고 상기 각도(β)가 45°를 상회하면 배수성을 충분히 확보하기가 어려워진다. 또한 직선형 홈부(17A)의 상기 각도(β1)가 20°를 상회하고 그 둘레 방향 길이(Lm1)가 미들 경사홈(17)의 둘레 방향 길이(Lm)의 40%를 하회하는 경우에는, 상기 직선형 홈부(17A)에 의한 배수성의 향상 효과 및 편마모의 기점의 발생을 억제하여 내편마모성을 향상시키는 효과가 충분히 발휘되지 않게 된다. 또한 상기 거리(Dm)가 1.5mm 미만에서는, 미들 랜드부(11m)의 강성이 줄어들어 내편마모성 및 조종 안정성의 저하를 초래하고, 반대로 3.5mm를 초과하면 배수성이 불충분해진다.

또한 상기 이음홈부(17B)는, 상기 각도(β) 중 상기 숄더 둘레 방향 주홈(10s)과의 교차부(Ja)에서의 각도(βj)가 35°내지 45°이며, 이에 따라 상기 교차부(Ja)에서의 배수성의 저하 및 횡강성의 저하가 억제된다. 또한 상기 각도(βj)가 상기 범위를 벗어나면, 교차부(Ja)에서의 배수성이 줄어들고 횡강성의 저하를 초래한다.

그리고 상기 미들 경사홈(17)은 그 홈 폭(W17)이 상기 홈 폭(Wgs)보다 작다. 또한 도 6의 (B)에 미들 경사홈(17)의 홈 폭 중심을 따른 II-II선 단면도를 도시한 바와 같이, 미들 경사홈(17)의 홈 깊이(최심부의 깊이)(H17)는 상기 홈 깊이(Hgs) 이하로 하고 있다.

또한 상기 미들 랜드부(11m)에는, 배수성을 위해 타이어 둘레 방향에서 서로 인접하는 미들 경사홈(17, 17) 사이를 지나 상기 숄더 둘레 방향 주홈(10s)으로부터 타이어 축방향 내측을 향하여 뻗는 제1, 제2 미들 부(副)홈(18, 19)이 배치된다. 이 제1, 제2 미들 부홈(18, 19)은 미들 경사홈(17)과 마찬가지로 45°이하의 각도(γ)로 경사지고, 그 타이어 축방향 내단(18e, 19e)은 모두 미들 랜드부(11m) 내에서 끊겨 있다. 상기 제1, 제2 미들 부홈(18, 19)은, 그 둘레 방향 길이(L18, L19)가 각각 상기 미들 경사홈(17)의 둘레 방향 길이(Lm)의 30% 이하로서, 본 예에서는 상기 각도(γ)가 타이어 축방향 내측을 향하여 줄어들도록 원호형으로 만곡되어 있다. 또한 상기 길이(L18, L19)가 상기 둘레 방향 길이(Lm)의 30%를 초과하면, 미들 랜드부(11m)의 강성을 과도하게 줄여, 조종 안정성에 악영향을 초래한다.

그리고 숄더 둘레 방향 주홈(10s)과 미들 경사홈(17)의 교차부를 Ja, 숄더 둘레 방향 주홈(10s)과 제1 미들 부홈(18)의 교차부를 Jb, 숄더 둘레 방향 주홈(10s)과 제2 미들 부홈(19)의 교차부를 Jc라고 했을 때, 둘레 방향에서 서로 인접하는 교차부(Ja, Jb) 사이의 둘레 방향 거리(Q1), 교차부(Jb, Jc) 사이의 둘레 방향 거리(Q2), 교차부(Jc, Ja) 사이의 둘레 방향 거리(Q3)는, 각각 상기 미들 경사홈(17)의 둘레 방향 피치(Pm)의 30% 내지 35%의 범위이며, 상기 제1, 제2 미들 부홈(18, 19)은 미들 경사홈(17, 17) 사이에 대략 균등한 둘레 방향 간격으로 배치되어 있다.

또한 상기 크라운 랜드부(11c)에는, 본 예에서는 상기 크라운 랜드부(11c)를 가로질러 타이어 둘레 방향으로 간격을 두고 복수의 크라운 가로 홈(20)이 마련되어 있다. 상기 크라운 가로 홈(20)은, 본 예에서는 홈 폭(W20)이 0.5mm 내지 1.0mm인 가는 홈이며, 타이어 둘레 방향에 대해 각도(δ)로 뻗는다. 이 각도(δ)는, 본 예에서는 상기 각도(α)의 최대값보다 작고 상기 각도(β)의 최소값보다 크게 설정된다.

또한 도 7에 공기 타이어(1)에서의 트레드 패턴의 다른 실시예를 도시한다. 본 예에서는, 둘레 방향 주홈(10)이, 상기 숄더 둘레 방향 주홈(10s)과, 그 내측이며 타이어 적도(Co) 상에 배치되는 크라운 둘레 방향 주홈(10c)의 3개로 형성되는 경우가 개시된다. 따라서, 본 예의 트레드부(2)는, 크라운 둘레 방향 주홈(10c)과 숄더 둘레 방향 주홈(10s) 사이의 미들 랜드부(11m), 및 상기 숄더 랜드부(11s)의 4개의 랜드부로 구분되어 있고, 크라운 랜드부(11c)가 삭제되어 있다. 그러나 그 이외에는, 실질적으로 동일 구성으로 형성되어 있다.

이상 본 발명의 특히 바람직한 실시 형태에 대해 상세하게 설명했으나, 본 발명은 도시한 실시 형태에 한정되지 않으며, 다양한 실시 형태로 변형하여 실시할 수 있다.

<실시예>

도 1의 트레드 패턴을 기본 패턴으로 하고, 타이어 사이즈가 195/65R15인 승용차용 래이디얼 타이어를 표 1의 사양에 기초하여 시험 제작하고, 각 시험에 사용한 타이어의 노이즈 성능 및 조기 마모 성능을 테스트했다. 각 타이어도 표 1에 기재된 것 이외에는 실질적으로 동일 사양으로 했다. 공통 사양은 이하와 같다.

?크라운 둘레 방향 주홈

홈 폭(Wgc)---10.5mm

홈 깊이(Hgc)---8.2mm

?숄더 둘레 방향 주홈

홈 폭(Wgs)---8.2mm

홈 깊이(Hgs)---8.2mm

?숄더 가로 홈

홈 폭(W12)---3.0mm

홈 깊이(최대값)(H12a)---표 1

?미들 경사홈

홈 폭(W17)---4.5mm

홈 깊이(최대값)(H17)---6.7mm

?크라운 가로 홈

홈 폭(W20)---0.8mm

홈 깊이(최대값)(H20)---4.0mm

<노이즈 성능>

림(15×6J), 내압(200kPa)으로 차량(배기량 2000cc)의 모든 바퀴에 장착하고, 건조한 포장 노면을 차량이 통과할 때의 패턴 노이즈에 기인하는 소음 레벨을 측정했다. 평가 결과는, 측정값의 역수를 이용하여 비교예 1을 100로 하는 지수로 나타냈다. 이 지수값이 클수록 패턴 노이즈가 적어 뛰어나다.

<조기 마모 성능>

상기 차량을 이용하여 MIX 도로 마모 모드(고속 도로 50%, 일반로 35%, 산악로 15%)로 8,000km 주행한 후의 숄더 가로 홈의 홈 잔량을 측정하고, 비교예 1을 100으로 한 지수로 평가했다. 측정 위치는, 트레드 접지 가장자리로부터 타이어 축방향 내측으로 10mm 떨어진 위치로 했다.

[표 1]

※1…길이(La)는, 숄더 가로 홈의 타이어 축방향 길이(L12)와의 비(La/L12)로 표시한다.

표와 같이 실시예의 타이어는, 노이즈 성능을 악화시키지 않고 숄더부의 조기 마모 성능을 향상시키고 있음을 확인할 수 있다.

2…트레드부 2S…표면
10…둘레 방향 주홈 10s…숄더 둘레 방향 주홈
11s…숄더 랜드부 12…숄더 가로 홈
12i…타이어 축방향 내단 12A…제1 경사부
12B…일정 깊이부 15…최심부
16…숄더 가는 홈 25…모따기부
30…정규 림 P…코너부
R…곡률 반경 Te…트레드 접지 가장자리
X…윤곽선

Claims

타이어 편평률을 55%보다 크고 70%보다 작게 한 공기 타이어로서,
정규 림에 림 조립되고 정규 내압의 5%의 내압을 충전한 5% 내압 상태에서의 타이어 자오 단면에 있어서, 트레드부의 표면의 윤곽선이 단일의 곡률 반경을 갖는 원호를 이루고,
상기 트레드부에, 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗으며 타이어 축방향 최외측에 배치되는 숄더 둘레 방향 주홈을 포함하는 둘레 방향 주홈과, 상기 숄더 둘레 방향 주홈의 타이어 축방향 외측에 배치되는 숄더 랜드부에 마련되며 트레드 접지 가장자리의 타이어 축방향 외측으로부터 타이어 축방향 내측을 향하여 뻗고 타이어 축방향 내단이 상기 숄더 랜드부 내에서 끊기는 복수의 숄더 가로 홈을 구비하고,
상기 숄더 가로 홈은, 타이어 둘레 방향에 대한 각도(α)가 80°내지 90°의 범위이고, 타이어 축방향 내단과 상기 숄더 둘레 방향 주홈과의 사이의 타이어 축방향의 거리(Ds)를 3.5mm 내지 5.5mm의 범위로 하고,
상기 숄더 가로 홈은, 홈 깊이가 최대가 되는 최심부(最深部)를 가지며 상기 최심부의 홈 깊이를 상기 숄더 둘레 방향 주홈의 홈 깊이의 70% 내지 90%로 한 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
제1항에 있어서, 상기 숄더 랜드부는, 상기 숄더 가로 홈의 타이어 축방향 내단을 지나 타이어 둘레 방향으로 뻗고, 상기 숄더 둘레 방향 주홈보다 폭이 좁은 숄더 가는 홈을 구비하고, 이 숄더 가는 홈의 홈 깊이는, 상기 숄더 가로 홈의 타이어 축방향 내단에서의 홈 깊이와 동일한 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 트레드 접지 가장자리 사이의 타이어 축방향 폭인 접지 폭(TW1)과 타이어 단면 폭(TW0)의 비(TW1/TW0)는 0.73 내지 0.79인 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 숄더 가로 홈은, 타이어 축방향 내단으로부터 타이어 축방향 외측을 향하여 홈 깊이가 점진적으로 증가하는 제1 경사부와, 이 제1 경사부에 이어지며 홈 깊이가 일정한 일정 깊이부를 구비하고, 상기 제1 경사부의 타이어 축방향 길이를, 상기 숄더 가로 홈의 타이어 축방향 내단으로부터 트레드 접지 가장자리까지의 타이어 축방향 길이의 25% 내지 50%로 한 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
제4항에 있어서, 상기 숄더 가로 홈은 상기 일정 깊이부에서 최심부를 이루는 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 숄더 가로 홈은, 트레드 접지 가장자리에서의 홈 깊이가 4.0mm 내지 5.0mm인 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 숄더 랜드부는, 트레드면과, 상기 숄더 둘레 방향 주홈의 홈 벽면이 교차하는 코너부에 원호형의 모따기부를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 타이어.