KR20130045817A

KR20130045817A - 중하중용 공기 타이어

Info

Publication number: KR20130045817A
Application number: KR1020120118958A
Authority: KR
Inventors: 사토시 다나카
Original assignee: 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2013-05-06
Also published as: KR101884950B1; EP2586626A1; US20130105052A1; US9409445B2; CN103072434A; JP5480869B2; EP2586626B1; JP2013091445A

Abstract

내편마모 성능이나 내구성을 확보하면서 빙상 성능을 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.
중하중용 공기 타이어(1)는 트레드부(2)에 복수 개의 주홈(3)과 복수 개의 횡홈(4)으로 구분된 복수 개의 블록(5)을 구비한다. 블록(5) 중 적어도 하나는 적어도 하나의 사이프(13)에 의해 적어도 2개의 블록 소편(小片)(14)으로 구분된다. 블록 소편(14)은 단면 원형 또는 단면 타원형으로 접지면(14s)으로부터 타이어 반경 방향 안쪽의 바닥면(14b)까지 뻗는 적어도 하나의 핀홀(21)이 형성된 핀홀있는 소편(20)을 포함한다. 이 핀홀(21)은 개구 최대 반경(L7), 깊이(D7) 및 총 개구 면적(S7)이 정해진 범위로 설정된다.

Description

중하중용 공기 타이어{HEAVY DUTY PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 내편마모 성능이나 내구성을 유지하면서 빙상(氷上) 성능을 향상시킬 수 있는 중하중용 공기 타이어에 관한 것이다.

마찰 계수가 낮은 빙판길에서의 주행 성능을 높인 스터드리스(studless) 타이어가 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 이러한 종류의 타이어는 트레드부에 형성된 블록에 사이프라고 불리는 폭이 작은 홈이 형성된다. 사이프는 블록을 유연하게 변형시키고, 그 에지로 노면을 긁음으로써 빙판길 상에서의 구동력 및 제동력 등을 향상시킨다.

또한, 승용차용 타이어에서는, 블록 강성의 유지와 빙상 성능을 모두 만족시키기 위해, 블록의 끝 부분에, 사이프 대신 직경이 작은 구멍인 핀홀을 설치하는 것이 제안되어 있다(예컨대, 하기 특허문헌 2 참조).

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 2009-190677호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 2006-168498호 공보

그러나, 고내압 및 고하중이 작용하는 중하중용 공기 타이어에 있어서는, 특허문헌 2의 기술을 그대로 채용하면 블록에 편마모가 생기는 것 이외에, 블록의 고무 결락 등이 조기에 생겨, 충분한 내구성을 얻을 수 없다는 것이 판명되었다.

본 발명은 이상과 같은 실정을 감안하여 안출된 것으로서, 핀홀의 형상이나 배치 등을 특정 범위로 한정하는 것을 기본으로 하여, 내편마모 성능이나 내구성을 유지하면서 빙상 성능을 향상시킬 수 있는 중하중용 공기 타이어를 제공하는 것을 주요한 목적으로 하고 있다.

본 발명 중 청구항 1에 기재된 발명은, 트레드부에 타이어 둘레 방향으로 뻗는 복수 개의 주홈과 상기 주홈과 교차하는 방향으로 뻗는 복수 개의 횡홈으로 구분된 복수 개의 블록을 구비하는 중하중용 공기 타이어로서, 상기 주홈은 홈 폭이 5mm 내지 13mm이고, 상기 블록 중 적어도 하나는 상기 블록을 타이어 축방향으로 가로질러 뻗는 적어도 하나의 사이프에 의해 적어도 2개의 블록 소편(小片)으로 구분되고, 상기 블록 소편은 단면 원형 또는 단면 타원형으로 접지면으로부터 타이어 반경 방향 안쪽의 바닥면까지 뻗는 적어도 하나의 핀홀이 형성된 핀홀있는 소편을 포함하고, 상기 핀홀은 접지면에서의 개구 최대 반경이 0.6mm 내지 2.0mm이고 깊이가 주홈의 홈 깊이의 30% 내지 100%이고, 상기 핀홀있는 소편은 상기 핀홀의 총 개구 면적이 상기 핀홀있는 소편의 접지면의 면적의 2% 내지 12%인 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 2에 기재된 발명은, 상기 핀홀있는 소편이 상기 접지면에 있어서 상기 핀홀의 개구 가장자리로부터 법선 방향으로 측정되는 핀홀 둘레의 최소 고무 두께가 3% 내지 6mm인 청구항 1에 기재된 중하중용 공기 타이어이다.

또한, 청구항 3에 기재된 발명은, 상기 핀홀이 상기 바닥면으로부터 상기 접지면을 향하여 단면적이 점진적으로 증가하는 청구항 1 또는 2에 기재된 중하중용 공기 타이어이다.

또한, 청구항 4에 기재된 발명은, 상기 핀홀은 타이어 둘레 방향으로 긴 직경을 갖는 단면 타원형이고, 상기 바닥면으로부터 상기 접지면을 향하여 상기 긴 직경이 점진적으로 증가하는 청구항 1 또는 2에 기재된 중하중용 공기 타이어이다.

또한, 청구항 5에 기재된 발명은, 상기 핀홀이 상기 바닥면에서 원형이고, 상기 접지면에서 타이어 둘레 방향으로 긴 직경을 갖는 단면 타원형인 청구항 1 또는 2에 기재된 중하중용 공기 타이어이다.

또한, 청구항 6에 기재된 발명은, 상기 블록이 2개의 사이프에 의해 3개의 블록 소편을 구비하고, 타이어 둘레 방향의 양 외측의 블록 소편에는, 타이어 축방향으로 나란한 복수 개의 핀홀이 형성되어 있는 청구항 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 중하중용 공기 타이어이다.

또한, 본 명세서에서는 특별히 언급이 없는 한, 타이어의 각 부분의 치수는 정규 림에 림 조립되며 정규 내압이 충전된 무부하의 정규 상태에 있어서 특정되는 값으로 한다.

상기 「정규 림」이란 타이어가 기초하고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 상기 규격이 타이어마다 정하는 림으로서, 예컨대 JATMA라면 "표준 림", TRA라면 "Design Rim", ETRTO라면 "Measuring Rim"을 의미한다.

상기 「정규 내압」이란 상기 규격이 타이어마다 정하고 있는 공기압으로서, JATMA라면 최고 공기압, TRA라면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대값, ETRTO라면 "INFLATION PRESSURE"로 한다.

본 발명의 중하중용 공기 타이어에서는, 블록 중 적어도 하나가 타이어 축방향으로 뻗는 적어도 하나의 사이프에 의해 적어도 2개의 블록 소편으로 구분되며, 블록 소편의 적어도 하나에는 단면 원형 또는 단면 타원형의 핀홀이 형성된 핀홀있는 소편을 포함한다.

이러한 핀홀은 노면의 수막을 빨아올리면서 그 에지로 노면을 긁어 마찰력을 얻을 수 있고, 빙상 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 핀홀은 접지면에서의 개구 최대 반경이 0.6mm 내지 2.0mm이고 깊이가 주홈의 홈 깊이의 30% 내지 100%이고, 상기 핀홀있는 소편은 핀홀의 총 개구 면적이 상기 핀홀있는 소편의 접지면의 면적의 2% 내지 12%이다.

이러한 핀홀은 고내압 및 고하중이 작용하는 중하중용 공기 타이어에 있어서도, 핀홀있는 소편의 강성을 유지할 수 있기 때문에, 내편마모 성능이나 내구성을 유지할 수 있다.

도 1은 본 실시형태의 중하중용 공기 타이어를 나타내는 트레드부의 전개도이다.
도 2는 도 1의 A-A 단면도이다.
도 3은 도 1의 센터 블록의 확대도이다.
도 4의 (a)는 핀홀있는 소편을 나타내는 사시도, (b)는 다른 실시형태의 핀홀있는 소편을 나타내는 사시도이다.
도 5의 (a), (b)는 다른 실시형태의 핀홀있는 소편을 나타내는 사시도이다.
도 6은 또 다른 실시형태의 핀홀있는 소편을 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 1의 숄더 블록의 확대도이다.
도 8은 비교예 1의 중하중용 공기 타이어를 나타내는 트레드부의 전개도이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태가 도면에 기초하여 설명된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 중하중용 공기 타이어(이하, 단순히 「타이어」라고 할 수 있음)(1)는, 트레드부(2)에 타이어 둘레 방향으로 뻗는 복수 개의 주홈(3)과, 상기 주홈(3)과 교차하는 방향으로 뻗는 복수 개의 횡홈(4)으로 구분된 복수 개의 블록(5)을 구비하고, 중하중용의 스터드리스(studless) 타이어로서 구성된다.

상기 주홈(3)은 예컨대 타이어 적도(C) 위를 뻗는 하나의 센터 주홈(3A)과, 그 양측에 배치된 한 쌍의 숄더 주홈(3B, 3B)을 포함한다. 이에 따라, 트레드부(2)는 센터 주홈(3A)과 숄더 주홈(3B) 사이의 한 쌍의 센터 랜드부(Cr, Cr) 및 숄더 주홈(3B)과 트레드 접지단(2e) 사이의 한 쌍의 숄더 랜드부(Sh, Sh)로 구분된다.

본 명세서에 있어서, 상기「트레드 접지단(2e)」은 외관상 명료한 에지에 의해 식별할 수 있을 때에는 상기 에지로 하지만, 식별이 불가능한 경우에는 상기 정규 상태의 타이어(1)에 정규 하중을 부하하여 캠버각 0도로 트레드부(2)를 평면에 접지시켰을 때의 가장 타이어 축방향 외측에서 평면에 접지되는 접지단이 트레드 접지단(2e)으로서 정해진다.

상기「정규 하중」이란 타이어가 기초하고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 각 규격이 타이어마다 정하고 있는 하중으로서, JATMA라면 최대 부하 능력, TRA라면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대값, ETRTO라면 "LOAD CAPACITY"로 한다.

상기 센터 주홈(3A) 및 숄더 주홈(3B)은 작은 진폭으로 지그재그형으로 굴곡되면서 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는다. 이러한 센터 주홈(3A) 및 숄더 주홈(3B)은, 노면과의 사이의 수막을 원활하게 안내할 수 있고, 타이어 둘레 방향에 대해 에지 효과를 발휘할 수 있고, 배수 성능, 배설 성능 및 빙상 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 이들 주홈(3A, 3B)의 홈 폭(W1)은 바람직하게는, 트레드 접지단(2e, 2e) 사이의 타이어 축방향의 거리인 트레드 폭(TW)의 2% 내지 7% 정도, 그 홈 깊이(D1)(도 2에 도시함)가 트레드 폭(TW)의 5% 내지 11% 정도가 바람직하다.

또한, 본 실시형태의 트레드부(2)에는, 센터 주홈(3A)과 숄더 주홈(3B)의 대략 중간 위치에서, 타이어 둘레 방향으로 지그재그형으로 연속적으로 뻗는 미들 부홈(6)이 설치된다. 나아가, 트레드부(2)에는 숄더 주홈(3B)과 트레드 접지단(2e)의 중간 위치보다 타이어 적도(C) 측에서 타이어 둘레 방향으로 직선형으로 뻗는 내측 숄더 부홈(7)과, 트레드 접지단(2e) 측에서 타이어 둘레 방향으로 직선형으로 뻗는 외측 숄더 부홈(8)이 설치된다.

이러한 미들 부홈(6), 내측 숄더 부홈(7) 및 외측 숄더 부홈(8)도, 각 주홈(3A, 3B)과 마찬가지로 배수 성능, 배설 성능 및 빙상 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 이들 부홈(6, 7, 8)의 홈 폭(W2)은, 바람직하게는 트레드 폭(TW)의 0.5% 내지 1.5% 정도, 그 홈 깊이(D2)(도 2에 도시함)가 트레드 폭(TW)의 2% 내지 7% 정도가 바람직하다.

상기 횡홈(4)은, 예컨대 센터 주홈(3A)과 숄더 주홈(3B) 사이에 배치되는 센터 횡홈(4a) 및 숄더 주홈(3B)과 트레드 접지단(2e) 사이에 배치되는 숄더 횡홈(4b)을 포함한다.

이러한 센터 횡홈(4a) 및 숄더 횡홈(4b)은 트레드부(2)의 타이어 축방향의 광범위에 있어서, 노면과의 사이의 수막을 원활하게 안내하여 배수 성능을 향상시킬 수 있고, 큰 눈기둥 전단력을 얻어 설상 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 각 횡홈(4a, 4b)의 홈 폭(W3)은 바람직하게는, 트레드 폭(TW)의 2% 내지 5% 정도, 그 홈 깊이(D3)가 트레드 폭(TW)의 2% 내지 5% 정도가 바람직하다.

상기 센터 횡홈(4a)은 센터 주홈(3A)과 미들 부홈(6) 사이를 가로지르는 내측 센터 횡홈(4a1), 및 미들 부홈(6)과 숄더 주홈(3B) 사이를 가로지르는 외측 센터 횡홈(4a2)을 갖는다.

상기 내측 센터 횡홈(4a1) 및 외측 센터 횡홈(4a2)은 타이어 축방향에 대해 예컨대 5도 내지 15도의 각도로 경사져서 뻗는다. 또한, 내측, 외측 센터 횡홈(4a1, 4a2)은 타이어 둘레 방향으로 교대로 배치되고, 서로 반대 방향으로 경사져서 뻗어 있다. 이러한 내측 센터 횡홈(4a1) 및 외측 센터 횡홈(4a2)은 타이어 둘레 방향 및 타이어 축방향으로 에지 효과를 발휘할 수 있고, 빙상 성능을 향상시킬 수 있다.

상기 숄더 횡홈(4b)은 숄더 주홈(3B)과 내측 숄더 부홈(7) 사이를 가로지르는 내측 숄더 횡홈(4b1) 및 내측 숄더 부홈(7)과 트레드 접지단(2e) 사이를 가로지르는 외측 숄더 횡홈(4b2)을 포함한다.

상기 내측 숄더 횡홈(4b1) 및 상기 외측 숄더 횡홈(4b2)은 타이어 둘레 방향으로 교대로 배치되고, 타이어 축방향에 대해, 예컨대 0 내지 10도 정도의 완만한 각도로 경사져서 뻗는다. 이러한 내측, 외측 숄더 횡홈(4b1, 4b2)도 빙상 성능을 향상시키는 데 유용하다.

상기 블록(5)은 센터 랜드부(Cr)에 형성되는 센터 블록(11)과, 숄더 랜드부(Sh)에 형성되는 숄더 블록(12)을 포함한다.

상기 센터 블록(11)은 타이어 적도(C)의 양측에 있어서, 센터 주홈(3A)과 미들 부홈(6) 사이가 내측 센터 횡홈(4a1)으로 구분되는 내측 센터 블록(11A) 및 미들 부홈(6)과 숄더 주홈(3B) 사이가 외측 센터 횡홈(4a2)으로 구분되는 외측 센터 블록(11B)을 포함한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 내측 센터 블록(11A) 및 상기 외측 센터 블록(11B)에는, 각 블록(11A, 11B)을 타이어 축방향으로 가로질러 뻗는 적어도 하나, 본 실시형태에서는 2개의 사이프(13)가 설치된다. 이에 따라, 각 블록(11A, 11B)은 3개의 블록 소편(14)으로 각각 구분된다.

상기 사이프(13)는 타이어 축방향으로 지그재그형으로 뻗는다. 이러한 사이프(13)는 내측, 외측 센터 블록(11A, 11B)을 유연하게 변형시키고, 타이어 둘레 방향 및 타이어 축방향에 대해 에지 효과를 발휘할 수 있고, 빙상 성능을 향상시킬 수 있다. 이러한 사이프(13)는 폭(길이 방향과 직각의 폭)(W4)이 0.5mm 내지 1.0mm 정도, 깊이(도시 생략)가 주홈(3A, 3B)의 홈 깊이(D1)의 35% 내지 65% 정도가 바람직하다.

상기 블록 소편(14)은 타이어 둘레 방향의 양 외측에 배치되는 한 쌍의 외측 블록 소편(14A, 14A)과, 상기 외측 블록 소편(14A, 14A) 사이에 놓이는 하나의 내측 블록 소편(14B)을 포함한다.

상기 외측 블록 소편(14A, 14A)은 내측, 외측 센터 블록(11A, 11B)의 타이어 둘레 방향의 각 외단(外端)(11Ao, 11Bo) 측으로부터 내측 블록 소편(14B) 측을 향하여, 타이어 축방향의 폭(W5)이 점진적으로 증가하는 대략 사다리꼴 형상으로 형성된다.

또한, 외측 블록 소편(14A, 14A)은 그 타이어 둘레 방향의 최대 길이(L5m)가 내측 블록 소편(14B)의 타이어 둘레 방향의 최대 길이(L6m)보다 크게 설정된다. 이에 따라, 내측, 외측 센터 블록(11A, 11B)은 외측 블록 소편(14A, 14A)의 블록 강성을 상대적으로 크게 할 수 있고, 힐 앤드 토우 마모라는 편마모의 발생을 지연시킬 수 있다. 또한, 외측 블록 소편(14A)의 최대 길이(L5m)는 바람직하게는, 내측 블록 소편(14B)의 최대 길이(L6m)의 200% 내지 280% 정도가 바람직하다.

나아가, 본 실시형태의 각 외측 블록 소편(14A, 14A)에는, 각 내측, 외측 센터 블록(11A, 11B)의 각 외단(11Ao, 11Bo)에 타이어 둘레 방향으로 뻗는 적어도 하나, 본 실시형태에서는 2개의 세로 사이핑(16)이 설치된다. 이 세로 사이핑(16)은 상기 외단(11Ao, 11Bo)으로부터 사이프(13) 측을 향해 뻗으며, 상기 사이프(13)에 이르지 않고 종단한다. 이러한 세로 사이핑(16)은 외측 블록 소편(14A, 14A)의 블록 강성을 유지하면서 타이어 축방향에 대해 에지 효과를 발휘할 수 있고, 빙상 성능을 향상시킬 수 있다.

그리고, 본 발명의 블록 소편(14)은 그 접지면(14s)에 적어도 하나의 핀홀(21)이 형성된 핀홀있는 소편(20)을 포함한다. 본 실시형태에서는, 외측 블록 소편(14A)이 핀홀있는 소편(20)을 이루고 있다.

상기 핀홀있는 소편(20)에는, 타이어 축방향으로 나란한 복수 개, 본 실시형태에서는 3개의 핀홀(21)이 형성된다. 이 핀홀(21)은 상기 세로 사이핑(16)보다 사이프(13) 측에 배치된다.

또한, 본 실시형태의 핀홀(21)은, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 핀홀있는 소편(20)의 접지면(20s)에 개구부(21o)를 가지며, 상기 개구부(21o)로부터 타이어 반경 방향 안쪽의 바닥면(21b)까지, 동일한 단면 원형으로 연속되는 원주형으로 형성된다.

나아가, 이 핀홀(21)은 접지면(20s)에서의 개구 최대 반경(L7)이 0.6mm 내지 2.0mm, 그리고 개구부(21o)로부터 바닥면(21b)까지의 깊이(D7)가 주홈(3)의 홈 깊이(D1)(도 2에 도시함)의 30% 내지 100%로 설정된다.

또한, 각 핀홀있는 소편(20)에 있어서, 핀홀(21)의 총 개구 면적(S7)은, 상기 핀홀있는 소편(20)의 접지면(20s)의 면적(S8)의 2% 내지 12%로 설정된다. 여기서, 상기 핀홀있는 소편(20)의 상기 면적(S2)은 핀홀(21) 및 세로 사이핑(16)을 메워서 얻어지는 접지면(20s)의 면적으로 한다.

이러한 핀홀(21)은 모세관 현상에 의해 노면의 수막을 빨아올리면서 그 개구부(21o)의 개구 가장자리(21e)에서 노면을 긁어 마찰력을 얻을 수 있고, 빙상 성능을 향상시킬 수 있다. 게다가, 핀홀(21)은 개구 최대 반경(L7), 깊이(D7) 및 총 개구 면적(S7)이 상기 범위로 한정되기 때문에, 고내압 및 고하중이 작용하는 중하중용 공기 타이어에 있어서, 핀홀있는 소편(20)의 블록 강성을 유지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 타이어(1)는 빙상 성능을 향상시키면서 편마모나 고무 결락을 억제할 수 있고, 내편마모 성능이나 내구성을 유지할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 상대적으로 블록 강성이 높은 외측 블록 소편(14A)이 핀홀있는 소편(20)을 이루고 있기 때문에, 핀홀(21)에 의한 편마모나 고무 결락을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 핀홀(21)은 타이어 축방향으로 복수 개 설치되기 때문에, 핀홀있는 소편(20)의 타이어 축방향의 광범위에 있어서, 노면의 수막을 빨아올리면서 마찰력을 얻을 수 있다.

또한, 상기 개구 최대 반경(L7)이 0.6mm 미만이면 접지시의 블록 변형에 의해 핀홀(21)이 막히기 쉽고, 노면의 수막을 충분히 빨아올릴 수 없을 우려가 있다. 반대로, 상기 개구 최대 반경(L7)이 2.0mm를 초과해도 핀홀있는 소편(20)의 강성이 과도하게 저하되고, 수막을 빨아올리는 힘이 저하될 우려가 있다. 이러한 관점에서, 개구 최대 반경(L7)은 보다 바람직하게는 1.0mm 이상이 바람직하고, 또한 보다 바람직하게는 1.5mm 이하가 바람직하다.

동일한 관점에서, 핀홀(21)의 깊이(D7)와 주홈(3)의 홈 깊이(D1)의 비(D7/D1)는, 보다 바람직하게는 30% 이상이 바람직하고, 또한 보다 바람직하게는 100% 이하가 바람직하다. 나아가, 핀홀(21)의 총 개구 면적(S7)과 핀홀있는 소편(20)의 접지면(20s)의 면적(S8)의 비(S7/S8)는, 보다 바람직하게는 5% 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10% 이하가 바람직하다.

또한, 핀홀있는 소편(20)은, 그 접지면(20s)에 있어서, 핀홀(21)의 개구 가장자리(21e)로부터 법선 방향으로 측정되는 핀홀 둘레의 최소 고무 두께(W9)가 3mm 내지 6mm로 설정되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 핀홀있는 소편(20)은 핀홀 둘레의 강성을 유지할 수 있고, 편마모나 블록의 고무 결락을 방지할 수 있다.

또한, 상기 최소 고무 두께(W9)가 3mm 미만이면 핀홀있는 소편(20)의 편마모나 고무 결락을 충분히 방지할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 상기 최소 고무 두께(W9)가 6mm를 초과하면, 핀홀있는 소편(20)과 노면 사이의 수막을 빠짐없이 빨아올릴 수 없을 우려가 있다. 이러한 관점에서, 상기 최소 고무 두께(W9)는, 바람직하게는 4mm 이하가 바람직하다.

본 실시형태에서는, 핀홀(21)이 동일 단면에서 반경 방향으로 뻗는 원주형으로 형성되는 것이 예시되었지만, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 핀홀(21)은 바닥면(21b)으로부터 접지면(20s)에 걸쳐 단면의 크기가 점진적으로 증가하는 원뿔대형으로 형성될 수도 있다. 이러한 핀홀(21)은 바닥면(21b) 측의 단면적을 점진적으로 감소시켜 모세관 현상에 의한 수막의 빨아올림력을 증가시킬 수 있고, 빙상 성능을 향상시킬 수 있다.

상기 작용을 효과적으로 발휘하기 위해, 바닥면(21b)의 최대 반경(L8)과 개구 최대 반경(L7)의 깊이 1mm 당 핀홀의 확대율은 1% 내지 5%가 바람직하다. 또한, 상기 확대율이 1% 미만이면 상기 작용을 충분히 발휘할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 상기 확대율이 5%를 초과하면 핀홀(21)의 용적이 과도하게 감소하여 노면의 수막을 충분히 빨아올릴 수 없을 우려가 있다. 이러한 관점에서, 상기 확대율은 보다 바람직하게는 2% 이상이 바람직하고, 또한 보다 바람직하게는 4% 이하가 바람직하다. 또한, 상기 확대율은 하기 식 (1)로 구해지는 것으로 한다.

핀홀의 확대율 = (개구 최대 반경(L7) - 바닥면의 최대 반경(L8))/핀홀의 깊이(D7) ㆍㆍㆍ(1)

또한, 핀홀(21)은 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 타이어 둘레 방향으로 긴 직경을 갖는 단면 타원형의 것일 수도 있다. 이러한 핀홀(21)은 핀홀있는 소편(20)이 접지시에 받는 타이어 둘레 방향의 압축 일그러짐에 의해 개구부(21o) 측이 타이어 둘레 방향으로 폐색(閉塞)되는 것을 효과적으로 억제할 수 있고, 빙상 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 이 타원형에는, 본래의 타원 외에, 작은 판과 같은 타원의 것도 포함된다.

이러한 작용을 효과적으로 발휘하기 위해, 상기 긴 직경을 이루는 개구부(21o)의 타이어 둘레 방향의 길이(L3)와, 짧은 직경을 이루는 개구부(21o)의 타이어 축방향의 길이(L4)의 비(L3/L4)는 80% 내지 150%가 바람직하다. 상기 비(L3/L4)가 80% 미만이면 상기 작용을 충분히 향상시킬 수 없을 우려가 있다. 반대로, 상기 비(L3/L4)가 150%를 초과하면 핀홀(21)이 타이어 축방향으로 폐색될 우려가 있다. 이러한 관점에서, 상기 비(L3/L4)는 보다 바람직하게는 120% 이상이 바람직하고, 또한 보다 바람직하게는 140% 이하가 바람직하다.

나아가, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 핀홀(21)은 바닥면(21b)으로부터 접지면(20s)을 향하여, 상기 긴 직경이 점진적으로 증가하는 것일 수도 있다. 이러한 핀홀(21)도 개구부(21o)가 폐색되는 것을 효과적으로 억제하면서 수막을 빨아올리는 힘을 증가시킬 수 있다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 핀홀(21)은 바닥면(21b)에서 원형이고, 접지면(20s)에서 타이어 둘레 방향으로 긴 직경을 갖는 단면 타원형인 것일 수도 있다. 이러한 핀홀(21)은 개구부(21o) 측에서 타이어 둘레 방향으로 폐색되는 것을 억제하면서, 바닥면(21b) 측의 단면적을 보다 작게 하여 수막을 빨아올리는 힘을 더 증가시킬 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 숄더 블록(12)은 숄더 주홈(3B)과 내측 숄더 부홈(7) 사이에 내측 숄더 횡홈(4b1)으로 구분된 내측 숄더 블록(12A), 내측 숄더 부홈(7)과 외측 숄더 부홈(8) 사이에 외측 숄더 횡홈(4b2)으로 구분된 중앙 숄더 블록(12B) 및 외측 숄더 부홈(8)과 트레드 접지단(2e) 사이에 외측 숄더 횡홈(4b2)으로 구분된 외측 숄더 블록(12C)을 갖는다.

본 실시형태의 내측 숄더 블록(12A), 중앙 숄더 블록(12B) 및 외측 숄더 블록(12C)에는 핀홀(21)이 설치되어 있지 않다. 이에 따라, 각 숄더 블록(12A, 12B 및 12C)은 선회시에 받는 큰 횡력에 의해, 핀홀(21)을 기점으로 하는 고무 결락 등을 방지할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 내측 숄더 블록(12A)은 타이어 축방향으로 가로질러 직선형으로 뻗는 2개의 사이프(23)에 의해 3개의 블록 소편(22)으로 구분된다. 이러한 내측 숄더 블록(12A)도 접지시에 유연하게 변형시키면서, 에지에 의한 노면 긁음 효과에 의해 빙상 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 블록 소편(22)은 타이어 둘레 방향의 양 외측에 형성되는 한 쌍의 외측 블록 소편(22A, 22A)과, 상기 외측 블록 소편(22A, 22A) 사이에 놓이는 하나의 내측 블록 소편(22B)을 포함한다.

상기 외측 블록 소편(22A)은 그 접지 면적이 내측 블록 소편(22B)의 접지 면적보다 크게 설정된다. 이에 따라, 내측 숄더 블록(12A)은 외측 블록 소편(22A)의 강성을 상대적으로 크게 할 수 있고, 힐 앤드 토우 마모라는 편마모의 발생을 지연시킬 수 있다.

또한, 외측 블록 소편(22A)에는, 타이어 축방향으로 지그재그형으로 뻗는 횡사이핑(24)이 설치된다. 이러한 횡사이핑(24)은 외측 블록 소편(22A)을 유연하게 변형시키고, 타이어 축방향 및 타이어 둘레 방향으로 에지 효과를 발휘할 수 있고, 빙상 성능을 향상시킬 수 있다.

상기 중앙 숄더 블록(12B)은 타이어 축방향으로 가로질러 지그재그형으로 뻗는 하나의 사이프(25)에 의해 한 쌍의 블록 소편(26, 26)으로 구분된다. 이러한 중앙 숄더 블록(12B)도, 접지시에 유연하게 변형될 수 있고, 노면 긁음 효과를 얻을 수 있다.

또한, 각 블록 소편(26, 26)에는, 외측 숄더 부홈(8)으로부터 타이어 축방향 내측으로 뻗어 내측 숄더 부홈(7)에 이르지 않고 종단하는 횡사이핑(27)이 설치된다. 이러한 횡사이핑(27)은 블록 소편(26, 26)이 바퀴 자국에 충돌했을 때에 생기는 타이어 축방향의 충격을 유연하게 완화시켜 흡수할 수 있고, 완더링(wandering) 성능을 향상시킬 수 있다.

상기 외측 숄더 블록(12C)은 타이어 둘레 방향으로 긴 세로가 긴 형태의 직사각형으로 형성된다. 이러한 외측 숄더 블록(12C)은 타이어 둘레 방향의 에지 성분을 크게 할 수 있고, 빙상 및 설상 성능과 내편마모 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 외측 숄더 블록(12C)은 타이어 축방향의 강성을 저하시킬 수 있고, 완더링 성능을 향상시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 특히 바람직한 실시형태에 대해 상세하게 설명했으나, 본 발명은 도시한 실시형태에 한정되지 않으며, 다양한 실시형태로 변형하여 실시할 수 있다.

<실시예>

도 1에 도시되는 기본 구조를 이루며, 표 1에 나타낸 핀홀을 갖는 중하중용 공기 타이어가 제조되고, 이들의 성능이 평가되었다. 또한, 비교를 위해, 도 8에 도시되는 핀홀이 없는 중하중용 공기 타이어에 대해서도 동일하게 테스트되었다. 또한, 공통 사양은 이하와 같다.

타이어 사이즈: 11R 22.5 14PR

림 사이즈: 22.5×7.50

트레드 폭(TW): 242mm

센터 주홈, 숄더 주홈:

홈 폭(W1): 8.2mm

홈 깊이(D1): 20.6mm

비(W1/TW): 3.4%

비(D1/TW): 8.5%

센터 횡홈, 숄더 횡홈:

홈 폭(W3): 6.0mm

홈 깊이(D3): 14.5mm

비(W3/TW): 2.5%

비(D3/TW): 6.0%

블록 소편:

외측 블록 소편의 최대 길이(L5m): 14.6mm

내측 블록 소편의 최대 길이(L6m): 9.3mm

비(L5m/L6m): 156%

핀홀있는 소편의 접지면의 면적(S8): 300mm²

테스트 방법은 다음과 같다.

<빙상 성능>

각 공시(供試) 타이어를 상기 림에 림 조립하고, 내압 800kPa 충전하여 10톤 적재의 2-D 차량의 모든 바퀴에 장착하고, 기온 -5℃의 환경 하에 있는 거울처럼 매끄러운 형상의 빙판길을 주행시키고, 상기 빙판길에서의 발진 및 가속 용이함 등을 테스트 드라이버의 관능으로 평가했다. 결과는 비교예 1을 100으로 하는 평점으로 표시했다. 수치가 클수록 양호하다.

<내구성>

6개의 각 공시 타이어를 상기 조건으로 림 조립하고, 상기 차량에 장착하여 신품시의 주홈의 홈 깊이의 50%가 마모될 때까지 주행하고, 블록의 고무 결락의 유무를 육안으로 확인했다. 평가는 하나 당 고무 결락의 개수의 평균값으로 표시했다. 수치가 작을수록 내구성이 우수하다.

<내편마모 성능>

각 공시 타이어를 상기 조건으로 림 조립하고, 상기 차량에 장착하여 건조 아스팔트 노면을 30000km 주행하고, 내측 센터 블록 및 외측 센터 블록에 있어서 외측 블록 소편의 마모량과 내측 블록 소편의 마모량의 차이가 측정되었다. 측정은 타이어 둘레 위 세 곳에서 행해졌고, 이들의 평균값이 구해졌다. 결과는 비교예 1의 값을 100으로 하는 지수로 표시했다. 수치가 작을수록 양호하다.

테스트 결과를 표 1에 나타냈다.

테스트 결과, 실시예의 중하중용 공기 타이어는 내편마모 성능이나 내구성을 확보하면서 빙상 성능을 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

1…중하중용 공기 타이어 2…트레드부
13…사이프 14…블록 소편
20…핀홀있는 소편 21…핀홀

Claims

트레드부에, 타이어 둘레 방향으로 뻗는 복수 개의 주홈과 상기 주홈과 교차하는 방향으로 뻗는 복수 개의 횡홈으로 구분된 복수 개의 블록을 구비하는 중하중용 공기 타이어로서,
상기 주홈은 홈 폭이 5mm 내지 13mm이고,
상기 블록 중 적어도 하나는 상기 블록을 타이어 축방향으로 가로질러 뻗는 적어도 하나의 사이프에 의해 적어도 2개의 블록 소편(小片)으로 구분되고,
상기 블록 소편은 단면 원형 또는 단면 타원형으로 접지면으로부터 타이어 반경 방향 안쪽의 바닥면까지 뻗는 적어도 하나의 핀홀이 형성된 핀홀있는 소편을 포함하고,
상기 핀홀은 접지면에서의 개구 최대 반경이 0.6mm 내지 2.0mm이고 깊이가 주홈의 홈 깊이의 30% 내지 100%이고,
상기 핀홀있는 소편은 상기 핀홀의 총 개구 면적이 상기 핀홀있는 소편의 접지면의 면적의 2% 내지 12%인 것을 특징으로 하는 중하중용 공기 타이어.
제1항에 있어서, 상기 핀홀있는 소편은, 상기 접지면에 있어서 상기 핀홀의 개구 가장자리로부터 법선 방향으로 측정되는 핀홀 둘레의 최소 고무 두께가 3mm 내지 6mm인 것인 중하중용 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 핀홀은 상기 바닥면으로부터 상기 접지면을 향하여 단면적이 점진적으로 증가하는 것인 중하중용 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 핀홀은, 타이어 둘레 방향으로 긴 직경을 갖는 단면 타원형이고, 상기 바닥면으로부터 상기 접지면을 향하여 상기 긴 직경이 점진적으로 증가하는 것인 중하중용 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 핀홀은 상기 바닥면에서 원형이고, 상기 접지면에서 타이어 둘레 방향으로 긴 직경을 갖는 단면 타원형인 것인 중하중용 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 블록은 2개의 사이프에 의해 3개의 블록 소편을 포함하며,
타이어 둘레 방향의 양 외측의 블록 소편에는, 타이어 축방향으로 나란한 복수 개의 핀홀이 형성되어 있는 것인 중하중용 공기 타이어.