KR20140060226A - 공기 타이어 - Google Patents

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KR20140060226A KR1020130121789A KR20130121789A KR20140060226A KR 20140060226 A KR20140060226 A KR 20140060226A KR 1020130121789 A KR1020130121789 A KR 1020130121789A KR 20130121789 A KR20130121789 A KR 20130121789A KR 20140060226 A KR20140060226 A KR 20140060226A
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아츠시 마에하라
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스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
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Abstract

승차감성이나 배수 성능을 유지하면서 런 플랫 내구성능을 향상시킨다.
회전 방향(R)이 지정된 공기 타이어이다. 센터 블록(5)의 타이어 축방향의 양단을 지나며, 타이어 둘레 방향으로 뻗는 한 쌍의 센터 가상선(5c, 5c) 사이의 영역인 센터 가상 영역(5A)의 랜드비는 0.75 내지 0.85, 미들 블록(6)의 타이어 축방향의 양단을 지나며, 타이어 둘레 방향으로 뻗는 한 쌍의 미들 가상선(6c, 6c) 사이의 영역인 미들 가상 영역(6A)의 랜드비는 0.65 내지 0.75이다. 센터 가로홈(4A) 및 미들 가로홈(4B)은 타이어 적도(C) 측으로부터 접지단(Te) 측을 향해, 타이어 회전 방향 후착측으로 경사진다. 센터 가로홈(4A) 및 미들 가로홈(4B)의 홈 폭이 4.0mm 내지 7.0mm이다. 센터 주홈(3A)의 홈 폭은, 센터 가로홈(4A)의 홈 폭보다 작고, 센터 가로홈(4A)의 홈 폭은 미들 주홈(3B)의 홈 폭보다 작다.

Description

공기 타이어{PNEUMATIC TIRE}
본 발명은, 배수 성능과 내마모 성능을 균형있게 향상시킨 공기 타이어에 관한 것이다.
트레드부에, 타이어 둘레 방향으로 뻗는 복수의 주홈과, 타이어 축방향으로 뻗는 복수의 가로홈에 의해, 복수의 블록열을 구비한 공기 타이어가 있다. 최근, 이러한 공기 타이어의 배수 성능을 향상시키는 것을 목적으로 하여, 주홈 또는 가로홈의 홈 폭을 크게 하여, 홈 용적을 높임으로써 트레드부의 외측으로의 배수를 원활하게 하는 것이 알려져 있다.
그러나, 전술한 바와 같은 공기 타이어에서는, 트레드부의 랜드비가 작아지고, 각 블록의 강성이 저하하기 때문에, 내마모 성능이 악화된다는 문제가 있었다. 관련되는 기술로는 하기 특허 문헌 1이 있다.
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 평 11-198610호 공보
본 발명은 이상과 같은 실상을 감안하여 안출된 것으로서, 트레드부의 센터 가상 영역 및 미들 가상 영역의 랜드비를 규정하고, 센터 가로홈, 미들 가로홈의 형상을 특정하고, 센터 주홈, 센터 가로홈 및 미들 주홈의 홈 폭의 대소 관계를 규정하는 것을 기본으로 하여, 배수 성능과 내마모 성능을 균형있게 향상시킨 공기 타이어를 제공하는 것을 주요한 목적으로 하고 있다.
본 발명 중 청구항 1에 기재된 발명은, 회전 방향이 지정된 방향성 패턴을 구비한 트레드부를 갖는 공기 타이어로서, 상기 트레드부에, 타이어 적도 위를 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 하나의 센터 주홈과, 상기 센터 주홈의 타이어 축방향 양측을 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 한 쌍의 미들 주홈과, 상기 미들 주홈과 접지단 사이를 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 한 쌍의 숄더 주홈과, 상기 센터 주홈과 상기 미들 주홈 사이를 연결하는 복수개의 센터 가로홈과, 상기 미들 주홈과 상기 숄더 주홈 사이를 연결하는 복수개의 미들 가로홈과, 상기 숄더 주홈과 상기 접지단 사이를 연결하는 복수개의 숄더 가로홈이 마련됨으로써, 상기 센터 주홈과 상기 미들 주홈과 상기 센터 가로홈으로 구분된 센터 블록이 타이어 둘레 방향으로 간격을 두고 마련된 한 쌍의 센터 블록열, 상기 미들 주홈과 상기 숄더 주홈과 상기 미들 가로홈으로 구분된 미들 블록이 타이어 둘레 방향으로 간격을 두고 마련된 한 쌍의 미들 블록열, 및 상기 숄더 주홈과 상기 접지단과 상기 숄더 가로홈으로 구분된 숄더 블록이 타이어 둘레 방향으로 간격을 두고 마련된 한 쌍의 숄더 블록열을 구비하고, 상기 센터 블록의 타이어 축방향의 양단을 지나며 또한 타이어 둘레 방향으로 뻗는 한 쌍의 센터 가상선 사이의 영역인 센터 가상 영역의 랜드비는 0.75 내지 0.85이고, 상기 미들 블록의 타이어 축방향의 양단을 지나며 또한 타이어 둘레 방향으로 뻗는 한 쌍의 미들 가상선 사이의 영역인 미들 가상 영역의 랜드비는 0.65 내지 0.75이며, 상기 센터 가로홈 및 상기 미들 가로홈은 타이어 적도측으로부터 상기 접지단 측을 향해, 타이어 회전 방향 후착측(後着側)으로 경사지고, 또한 상기 센터 가로홈 및 상기 미들 가로홈의 홈 폭이 4.0mm 내지 7.0mm, 또한, 상기 센터 주홈의 홈 폭은 상기 센터 가로홈의 홈 폭보다 작고, 또한, 상기 센터 가로홈의 홈 폭은 상기 미들 주홈의 홈 폭보다 작은 것을 특징으로 한다.
또한 청구항 2에 기재된 발명은, 상기 미들 주홈은, 타이어 회전 방향 후착측을 향해 접지단측으로부터 타이어 적도측으로 경사지는 경사부가 타이어 둘레 방향으로 복수 마련된 지그재그형을 이루고, 상기 경사부는, 상기 미들 주홈의 지그재그의 하나의 피치에 대해 2개 마련되는 청구항 1에 기재된 공기 타이어이다.
또한 청구항 3에 기재된 발명은, 상기 센터 가로홈은, 타이어 적도의 한쪽측의 센터 가로홈과, 타이어 적도의 다른 쪽측의 센터 가로홈을 포함하고, 상기 한쪽측의 센터 가로홈과 상기 다른 쪽측의 센터 가로홈은, 동일한 피치로 타이어 둘레 방향으로 간격을 두고 마련되고, 또한 타이어 둘레 방향으로 반피치 위상을 어긋나게 하여 배치되어 있는 청구항 1 또는 2에 기재된 공기 타이어이다.
또한 청구항 4에 기재된 발명은, 상기 센터 블록은, 상기 센터 블록의 타이어 둘레 방향의 중간 위치에서, 상기 센터 주홈으로부터 타이어 축방향의 외측으로 뻗으며 또한 상기 센터 블록 내에서 종단하는 센터 내측 러그홈이 마련되고, 상기 센터 내측 러그홈의 타이어 축방향의 길이는 1.0mm 내지 5.0mm인 청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 공기 타이어이다.
본 발명의 공기 타이어에서는, 회전 방향이 지정된 방향성 패턴을 구비한 트레드부를 갖는다. 트레드부에, 타이어 적도 위를 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 하나의 센터 주홈과, 상기 센터 주홈의 타이어 축방향 양측을 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 한 쌍의 미들 주홈과, 미들 주홈과 접지단 사이를 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 한 쌍의 숄더 주홈과, 상기 센터 주홈과 상기 미들 주홈 사이를 연결하는 복수개의 센터 가로홈과, 미들 주홈과 숄더 주홈 사이를 연결하는 복수개의 미들 가로홈과, 숄더 주홈과 접지단 사이를 연결하는 복수개의 숄더 가로홈이 마련된다. 이에 따라, 트레드부는, 센터 주홈과 미들 주홈과 센터 가로홈으로 구분된 센터 블록이 타이어 둘레 방향으로 간격을 두고 마련된 한 쌍의 센터 블록열, 미들 주홈과 숄더 주홈과 미들 가로홈으로 구분된 미들 블록이 타이어 둘레 방향으로 간격을 두고 마련된 한 쌍의 미들 블록열, 및 숄더 주홈과 접지단과 숄더 가로홈으로 구분된 숄더 블록이 타이어 둘레 방향으로 간격을 두고 마련된 한 쌍의 숄더 블록열을 구비한다.
센터 블록의 타이어 축방향의 양단을 지나며 또한 타이어 둘레 방향으로 뻗는 한 쌍의 센터 가상선 사이의 영역인 센터 가상 영역의 랜드비는 0.75 내지 0.85이고, 미들 블록의 타이어 축방향의 양단을 지나며 또한 타이어 둘레 방향으로 뻗는 한 쌍의 미들 가상선 사이의 영역인 미들 가상 영역의 랜드비는 0.65 내지 0.75이다. 이에 따라, 센터 블록 및 미들 블록의 강성을 높게, 또한 직진 주행시 큰 하중이 작용하는 센터 블록, 및 센터 블록보다 작은 하중이 작용하는 미들 블록의 강성을 균형있게 확보할 수 있다. 따라서, 미들 블록 및 센터 블록에 생기는 접지압이 작게 균등화되기 때문에, 내마모 성능이 향상된다.
센터 가로홈 및 미들 가로홈은 타이어 적도측으로부터 접지단 측을 향해, 타이어 회전 방향 후착측으로 경사지고, 또한, 센터 가로홈 및 미들 가로홈의 홈 폭이 4.0mm 내지 7.0mm이다. 이러한 센터 가로홈 및 미들 가로홈은 타이어의 구름 이동을 이용하여, 타이어 적도측으로부터 접지단 측으로 홈 내의 물을 원활하게 배수할 수 있다. 또한, 센터 가로홈 및 미들 가로홈의 홈 폭을 이와 같이 규정함으로써, 센터 블록 및 숄더 블록의 강성이 더 확보되고, 내마모 성능이 보다 훨씬 향상된다.
센터 주홈의 홈 폭은 센터 가로홈의 홈 폭보다 작고, 센터 가로홈의 홈 폭은 미들 주홈의 홈 폭보다 작다. 이에 따라, 센터 블록 및 숄더 블록의 강성이 더 균형있게 확보된다. 또한, 센터 블록의 타이어 적도 근방에서는, 상대적으로 큰 접지압이 생긴다. 따라서, 센터 주홈에 큰 압축력이 작용하여, 홈 내의 물이 효과적으로 배수된다. 또한, 센터 주홈으로부터 센터 가로홈을 통해 미들 주홈으로의 원활한 배수가 가능해진다. 따라서, 본 발명의 공기 타이어에서는, 배수 성능과 내마모 성능이 균형있게 향상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태를 도시한 트레드부의 전개도이다.
도 2는 도 1의 우측 절반의 확대도이다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태가 도면에 기초하여 설명된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태의 공기 타이어는, 예컨대 트럭 및 버스용의 중하중용의 공기 타이어로서 적합하게 이용되며, 타이어의 회전 방향(R)이 지정된 비대칭의 트레드 패턴을 구비한다. 타이어의 회전 방향(R)은, 예컨대 사이드월부(도시하지 않음)에 문자 등으로 표시된다.
본 실시 형태의 타이어의 트레드부(2)에는, 타이어 적도(C) 위를 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 하나의 센터 주홈(3A)과, 상기 센터 주홈(3A)의 타이어 축방향 양측을 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 한 쌍의 미들 주홈(3B)과, 미들 주홈(3B)과 접지단(Te) 사이를 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 한 쌍의 숄더 주홈(3C)이 마련된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 트레드부(2)에, 센터 주홈(3A)과 미들 주홈(3B) 사이를 연결하는 복수개의 센터 가로홈(4A)과, 미들 주홈(3B)과 숄더 주홈(3C) 사이를 연결하는 복수개의 미들 가로홈(4B)과, 숄더 주홈(3C)과 접지단(Te) 사이를 연결하는 복수개의 숄더 가로홈(4C)이 마련된다.
이에 따라, 트레드부(2)는, 센터 주홈(3A)과 미들 주홈(3B)과 센터 가로홈(4A)으로 구분된 센터 블록(5)이 타이어 둘레 방향으로 간격을 두고 마련된 한 쌍의 센터 블록열(5R), 미들 주홈(3B)과 숄더 주홈(3C)과 미들 가로홈(4B)으로 구분된 미들 블록(6)이 타이어 둘레 방향으로 간격을 두고 마련된 한 쌍의 미들 블록열(6R) 및 숄더 주홈(3C)과 접지단(Te)과 숄더 가로홈(4C)으로 구분된 숄더 블록(7)이 타이어 둘레 방향으로 간격을 두고 마련된 한 쌍의 숄더 블록열(7R)이 배치된다.
여기서, 상기 "접지단"(Te)은, 정규 림에 조립되며 또한 정규 내압을 충전한 무부하인 정규 상태의 타이어에, 정규 하중을 부하하여 캠버각 0도로 평면에 접지시켰을 때의 가장 타이어 축방향 외측의 접지 위치로서, 차량 외측 및 내측의 2곳이 정해진다. 그리고, 이 차량 외측 및 차량 내측의 접지단(Te, Te) 사이의 타이어 축방향의 거리가 트레드 접지폭(TW)으로서 정해진다. 또한, 타이어의 각 부의 치수 등은, 특별히 언급이 없는 경우, 상기 정규 상태에서의 값으로 한다.
또한 상기 "정규 림"이란, 타이어가 따르고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에서, 해당 규격이 타이어마다 정하는 림으로서, 예컨대 JATMA라면 "표준 림", TRA라면 "Design Rim", ETRTO라면 "Measuring Rim"으로 한다.
또한, 상기 "정규 내압"이란, 타이어가 따르고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에서, 각 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 하는데, 타이어가 승용차용인 경우에는 180kPa로 한다.
또한 "정규 하중"이란 타이어가 따르고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에서, 각 규격이 타이어마다 정하고 있는 하중이며, JATMA라면 "최대 부하 능력", TRA라면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대값, ETRTO라면 "LOAD CAPACITY"인데, 타이어가 승용차용인 경우에는 상기 하중의 88%에 해당하는 하중으로 한다.
본 실시 형태의 센터 주홈(3A)은, 타이어 둘레 방향을 따른 직선형을 이룬다. 이러한 주홈(3A)은, 홈 내의 배수를 타이어 회전 방향의 후방으로 원활하게 배출하고, 직진 주행시 큰 하중이 작용하는 센터 블록(5)의 타이어 둘레 방향의 강성을 높게 확보하여, 내마모 성능을 향상시킨다.
본 실시 형태의 미들 주홈(3B)은, 타이어 회전 방향 후착측을 향해 접지단(Te) 측으로부터 타이어 적도(C) 측으로 경사지는 미들 장변부(8A)와, 타이어 둘레 방향으로 서로 이웃하는 미들 장변부(8A, 8A) 사이를 연결하며, 또한 미들 장변부(8A)와 반대 방향으로 경사지며 또한 미들 장변부(8A)보다 타이어 둘레 방향의 길이가 작은 미들 단변부(8B)가 교대로 배치된 지그재그형으로 형성된다.
미들 주홈(3B)의 경사는 그 홈 중심선(10)의 각도로서 얻어진다. 본 실시 형태의 미들 장변부(8A)는, 타이어 회전 방향 후착측을 향해 접지단(Te) 측으로부터 타이어 적도(C) 측으로 경사지는 홈 중심선(10a)을 갖는다. 또한, 본 실시 형태의 미들 단변부(8B)는, 타이어 회전 방향 후착측을 향해 타이어 적도(C) 측으로부터 접지단(Te) 측으로 경사지는 홈 중심선(10b)을 갖는다.
도 2는 트레드부(2)의 우측 절반의 확대도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 홈 중심선(10a, 10b)을 포함한 미들 주홈(3B)의 홈 중심선(10)은, 미들 주홈(3B)의 타이어 축방향 내측의 내측 홈 가장자리(10x)의 타이어 축방향의 가장 내측의 점(a1)과, 미들 주홈(3B)의 타이어 축방향 외측의 외측 홈 가장자리(10y)의 타이어 축방향의 가장 내측의 점(a2)의 중간점(s1), 및 내측 홈 가장자리(10x)의 타이어 축방향의 가장 외측의 점(a3)과, 외측 홈 가장자리(10y)의 타이어 축방향의 가장 외측의 점(a4)의 중간점(s2)을 교대로 연결한 직선으로 형성된다(숄더 주홈(3C)에 대해서도 동일하게 정의됨). 또한, 도 2에는 미들 장변부(8A)와 미들 단변부(8B)의 교차 위치(8e)가 가상선으로 표시된다.
본 실시 형태의 미들 장변부(8A)는, 타이어 회전 방향 후착측을 향해 접지단(Te) 측으로부터 타이어 적도(C) 측으로 경사지는 경사부(9)를 포함한다. 본 실시 형태의 경사부(9)는, 센터 블록(5)의 접지단(Te) 측을 타이어 둘레 방향으로 뻗는 랜드부 가장자리(5a)의 타이어 둘레 방향의 한쪽단(5x)(도 2에서는 상측) 및 다른 쪽단(5y)(도 2에서는 하측)으로부터 접지단(Te) 측으로 타이어 축방향을 따라 뻗는 한 쌍의 가상선(11a, 11b)과, 미들 블록(6)의 타이어 적도(C) 측을 타이어 둘레 방향으로 뻗는 랜드부 가장자리(6b)로서, 타이어 둘레 방향으로 서로 이웃하는 미들 블록(6)의 타이어 둘레 방향의 다른 쪽단(6x)(도 2에서는 상측) 및 한쪽단(6y)(도 2에서는 하측)으로부터 타이어 적도(C) 측으로 타이어 축방향을 따라 뻗는 한 쌍의 가상선(12a, 12b)으로 구분된다. 즉, 미들 장변부(8A)는 가상선(11a 및 12a)으로 둘러싸이는 제1 경사부(9a)(도 2에서는 상측)와, 가상선(11b 및 12b)으로 둘러싸이는 제2 경사부(9b)(도 2에서는 하측)를 가지며, 미들 주홈(3B)의 지그재그의 하나의 피치(Pa)에 대해 경사부(9)가 2개 마련된다. 이러한 경사부(9)는 미들 장변부(8A)의 배수 저항을 작게 하고, 배수 성능을 향상시킨다. 또한, 본 실시 형태의 경사부(9)는 직선형을 이루기 때문에, 센터 블록(5) 및 미들 블록(6)의 강성을 높이고 내마모 성능을 향상시킨다.
숄더 주홈(3C)은, 본 실시 형태에서는, 타이어 축방향 외측이며 타이어 회전 방향 선착측(先着側)을 향해 경사지는 숄더 장변부(13A)와, 타이어 둘레 방향으로 서로 이웃하는 숄더 장변부(13A, 13A) 사이를 연결하며, 또한 숄더 장변부(13A)와 반대 방향으로 경사지며 또한 숄더 장변부(13A)보다 타이어 둘레 방향의 길이가 작은 숄더 단변부(13B)가 교대로 배치된 지그재그형으로 형성된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 센터 주홈(3A)의 홈 폭(W1)은, 미들 주홈(3B)의 홈 폭(W2)보다 작다. 이에 따라, 큰 하중이 작용하는 센터 블록(5)의 강성을 크게 확보하여, 내마모 성능을 향상시킨다.
전술한 작용을 효과적으로 발휘시키기 위해, 센터 주홈(3A)의 홈 폭(W1)(홈의 길이 방향과 직각인 홈 폭으로서, 이하, 다른 홈에 대해서도 동일하게 함)은, 바람직하게는 트레드 접지폭(TW)의 0.8% 이상, 보다 바람직하게는 1.2% 이상이고, 바람직하게는 2.4% 이하, 보다 바람직하게는 2.0% 이하이다. 마찬가지로, 미들 주홈(3B)의 홈 폭(W2)은, 바람직하게는 트레드 접지폭(TW)의 1.0% 이상, 보다 바람직하게는 1.5% 이상이고, 바람직하게는 4.5% 이하, 보다 바람직하게는 4.0% 이하이다.
특별히 한정되는 것은 아니지만, 배수 성능과 내마모 성능을 균형있게 향상시키기 위해, 숄더 주홈(3C)의 홈 폭(W3)은, 바람직하게는 트레드 접지폭(TW)의 1.0% 이상, 보다 바람직하게는 1.5% 이상이며, 바람직하게는 4.0% 이하, 보다 바람직하게는 3.5% 이하이다.
동일한 관점에서, 각 주홈(3A 내지 3C)의 홈 깊이(도시생략)는, 예컨대, 10mm 내지 25mm가 바람직하다.
각 블록(5 내지 7)의 타이어 축방향의 강성과 각 주홈(3A 내지 3C)의 원활한 배수를 균형있게 확보하기 위해, 센터 주홈(3A)과 타이어 적도(C) 사이의 타이어 축방향의 거리(L1)는 0% 내지 2%가 바람직하다. 미들 주홈(3B)과 타이어 적도(C) 사이의 타이어 축방향 거리(L2)는, 트레드 접지폭(TW)의 12% 내지 22%가 바람직하다. 숄더 주홈(3C)과 타이어 적도(C) 사이의 타이어 축방향 거리(L3)는, 트레드 접지폭(TW)의 28% 내지 33%가 바람직하다. 또한, 각 주홈(3A 내지 3C)의 각 위치는 이들의 홈 중심선(센터 주홈(3A)에서는 15)으로 특정된다. 그러나, 본 실시 형태와 같이, 미들 주홈(3B) 및 숄더 주홈(3C)이 지그재그형의 비직선인 경우, 주홈의 타이어 축방향 내측의 홈 가장자리의 타이어 축방향의 가장 내측의 점(미들 주홈에서는 a1)과, 타이어 축방향 외측의 홈 가장자리의 타이어 축방향의 가장 외측의 점(미들 주홈에서는 a4)의 타이어 축방향의 중간점을 연결한 진폭의 중심선(G1, G2)이 사용된다.
센터 가로홈(4A)은 타이어 적도(C) 측으로부터 접지단(Te) 측을 향해, 타이어 회전 방향 후착측으로 경사져 있다. 이러한 센터 가로홈(4A)은, 타이어의 구름 운동을 이용하여 타이어 적도(C) 측으로부터 접지단(Te) 측으로 홈 내의 물을 원활하게 배수할 수 있다. 센터 가로홈(4A)의 타이어 축방향에 대한 각도(θ1)가 큰 경우, 센터 블록(5)의 타이어 축방향의 강성이 작아져, 내마모 성능이 악화될 우려가 있다. 따라서, 센터 가로홈(4A)의 상기 각도(θ1)는 바람직하게는 10°이상, 보다 바람직하게는 12°이상이고, 또한 바람직하게는 20°이하, 보다 바람직하게는 18°이하이다. 또한, 상기 각도(θ1)는 센터 가로홈(4A)의 양측의 개구단의 타이어 둘레 방향의 중간점(b1, b2) 사이를 연결한 각도로 한다(이하, 미들 가로홈(4B) 및 숄더 가로홈(4C)의 각도도 동일하게 한다).
본 실시 형태의 센터 가로홈(4A)은, 길이 방향의 중간 위치에서 절곡되는 대략 Z자형을 이룬다. 이에 따라, 홈 용적이 증가되기 때문에, 배수 성능이 향상된다.
센터 가로홈(4A)은 타이어 적도(C)의 한쪽측(도 1에서는 좌측)의 센터 가로홈(14a)과, 타이어 적도(C)의 다른 쪽측(도 1에서는 우측)의 센터 가로홈(14b)을 포함한다. 그리고, 한쪽측의 센터 가로홈(14a)과 다른 쪽측의 센터 가로홈(14b)은, 동일한 피치(Pb)로 타이어 둘레 방향으로 간격을 두고 마련되고, 또한, 타이어 둘레 방향으로 반피치 위상을 어긋나게 하여 배치되어 있다. 이에 따라, 직진시에 특히 큰 하중이 작용하는 타이어 적도(C) 근방의 각 센터 블록(5)의 타이어 둘레 방향의 강성이 균등화되기 때문에, 내마모 성능이 향상된다.
미들 가로홈(4B)은 타이어 적도(C) 측으로부터 접지단(Te) 측을 향해 타이어 회전 방향 후착측으로 경사져 있다. 따라서, 센터 가로홈(4A)의 경우와 동일하게, 타이어의 구름 운동을 이용하여, 타이어 적도(C) 측으로부터 접지단(Te) 측으로 홈 내의 물을 원활하게 배수할 수 있다. 동일한 관점에서, 숄더 가로홈(4C)도 타이어 적도(C) 측으로부터 접지단(Te) 측을 향해, 타이어 회전 방향 후착측으로 경사져 있다.
미들 가로홈(4B)의 타이어 축방향에 대한 각도(θ2)는, 예컨대, 센터 가로홈(4A)의 각도(θ1)보다 작고, 또한, 숄더 가로홈(4C)의 타이어 축방향에 대한 각도(θ3)보다 크게 형성된다. 이에 따라, 선회시, 큰 횡력이 작용하는 접지단(Te) 측의 블록의 타이어 축방향의 강성이 크게 확보되어, 내마모 성능이 균형있게 향상된다. 또한, 선회시에서는, 차량의 원심력을 이용하여 숄더 가로홈(4C)으로부터 접지단(Te) 측으로 원활하게 배수시킬 수 있다.
전술한 작용을 효과적으로 발휘시키기 위해, 미들 가로홈(4B)의 각도(θ2)는, 바람직하게는 3°이상, 보다 바람직하게는 4°이상이며, 또한 바람직하게는 10°이하, 보다 바람직하게는 9°이하이다. 숄더 가로홈(4C)의 각도(θ3)는, 바람직하게는 0.5°이상, 보다 바람직하게는 1°이상이며, 또한 바람직하게는 5°이하, 보다 바람직하게는 4.5°이하이다.
센터 가로홈(4A) 및 미들 가로홈(4B)의 홈 폭(W4, W5)(길이 방향을 따른 평균의 홈 폭으로서, 숄더 가로홈도 동일하게 한다)은 4.0mm 내지 7.0mm이다. 이러한 센터 가로홈(4A) 및 미들 가로홈(4B)은, 타이어의 구름 운동을 이용하여, 타이어 적도(C) 측으로부터 접지단(Te) 측으로 홈 내의 물을 원활하게 배수할 수 있다. 또한, 센터 가로홈(4A) 및 미들 가로홈(4B)의 홈 폭(W4, W5)을 이와 같이 규정함으로써, 센터 블록(5) 및 미들 블록(6)의 강성이 더 확보되어, 내마모 성능이 보다 훨씬 향상된다. 이러한 작용을 효과적으로 발휘시키기 위해, 상기 홈 폭(W4, W5)은, 바람직하게는 4.5mm 이상이고, 바람직하게는 6.5mm 이하이다.
센터 가로홈(4A)의 홈 폭(W4)은 센터 주홈(3A)의 홈 폭(W1)보다 크게, 또한, 센터 가로홈(4A)의 홈 폭(W4)은 미들 주홈(3B)의 홈 폭(W2)보다 작게 설정된다. 이와 같이 각 주홈(3A, 3B) 및 가로홈(4A)의 홈 폭(W1, W2, W4)의 크기를 규정함으로써, 직진 주행시, 큰 하중이 작용하는 센터 블록(5)의 강성이 높게 확보된다. 이에 따라, 센터 블록(5) 및 미들 블록(6)의 강성이 더 균형있게 확보된다. 또한, 센터 블록(5)의 타이어 적도(C) 근방에서는, 상대적으로 큰 접지압이 생긴다. 이에 따라, 센터 주홈(3A) 내의 물에 큰 압축력이 작용하기 때문에, 효과적으로 배수할 수 있다. 또한, 이와 같이 홈 폭을 규정함으로써, 센터 주홈(3A)으로부터 센터 가로홈(4A)을 통해 미들 주홈(3B)으로의 원활한 배수가 가능해진다. 따라서, 본 발명의 공기 타이어에서는, 배수 성능과 내마모 성능이 균형있게 향상된다.
전술한 작용을 효과적으로 발휘시키기 위해, 미들 주홈(3B)의 홈 폭(W2)은, 바람직하게는 센터 가로홈(4A)의 홈 폭(W4)의 1.1배 이상이다. 또한, 미들 주홈(3B)의 홈 폭(W2)이 센터 가로홈(4A)의 홈 폭(W4)보다 과도하게 큰 경우, 센터 블록(5) 또는 미들 블록(6)의 강성이 작아질 우려가 있다. 따라서, 미들 주홈(3B)의 홈 폭(W2)은 바람직하게는 센터 가로홈(4A)의 홈 폭(W4)의 2.0배 이하, 보다 바람직하게는 1.5배 이하이다.
특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대, 숄더 가로홈(4C)의 홈 폭(W6)은, 센터 가로홈(4A)의 홈 폭(W4) 및 미들 가로홈(4B)의 홈 폭(W5)보다 큰 것이 바람직하다. 이에 따라, 타이어 적도(C) 측으로부터 접지단(Te) 측으로 보다 원활한 배수가 가능해진다. 숄더 가로홈(4C)의 홈 폭(W6)은, 바람직하게는 5.5mm 이상, 보다 바람직하게는 6.0mm 이상이고, 바람직하게는 10.0mm 이하, 보다 바람직하게는 9.5mm 이하이다.
전술한 작용을 보다 효과적으로 발휘시키기 위해, 각 가로홈(4A 내지 4C)의 홈 깊이(도시 생략)는, 예컨대, 10mm 내지 25mm가 바람직하다.
센터 블록(5)의 타이어 축방향의 양단(5e, 5e)을 지나며 또한 타이어 둘레 방향으로 뻗는 한 쌍의 센터 가상선(5c, 5c) 사이의 영역인 센터 가상 영역(5A)의 랜드비(Lc)는, 0.75 내지 0.85이다. 또한, 미들 블록(6)의 타이어 축방향의 양단(6e, 6e)을 지나며 또한 타이어 둘레 방향으로 뻗는 한 쌍의 미들 가상선(6c, 6c) 사이의 영역인 미들 가상 영역(6A)의 랜드비(Lm)는, 0.65 내지 0.75이다. 이에 따라, 센터 블록(5) 및 미들 블록(6)의 강성을 높게, 또한 직진 주행시, 큰 하중이 작용하는 센터 블록(5)과, 센터 블록(5)만큼 큰 하중이 작용하지 않는 미들 블록(6)의 강성을 균형있게 확보할 수 있다. 따라서, 미들 블록(6) 및 센터 블록(5)에 생기는 접지압이 작게 균등화되기 때문에, 내마모 성능이 향상된다. 또한, 센터 가상 영역(5A)의 랜드비(Lc) 및 미들 가상 영역(6A)의 랜드비(Lm)가 과도하게 큰 경우, 배수 성능이 악화된다. 이러한 관점에서, 센터 가상 영역(5A)의 랜드비(Lc)는 바람직하게는 0.77 이상이고, 바람직하게는 0.83 이하이다. 미들 가상 영역(6A)의 랜드비(Lm)는 바람직하게는 0.67 이상이고, 바람직하게는 0.73 이하이다.
전술한 작용을 효과적으로 발휘시키기 위해, 센터 가상 영역(5A)의 랜드비(Lc)는, 미들 가상 영역(6A)의 랜드비(Lm)보다 큰 것이 바람직하다. 또한, 센터 가상 영역(5A)의 랜드비(Lc)가 미들 가상 영역(6A)의 랜드비(Lm)보다 과도하게 큰 경우, 미들 블록(6)의 강성이 크게 저하한다. 따라서, 센터 가상 영역(5A)의 랜드비(Lc)와 미들 가상 영역(6A)의 랜드비(Lm)의 비(Lc/Lm)는, 바람직하게는 1.05 이상, 보다 바람직하게는 1.10 이상이고, 또한 바람직하게는 1.25 이하, 보다 바람직하게는 1.20 이하이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 센터 블록(5)은, 상기 센터 블록(5)의 타이어 둘레 방향의 중간 위치에서, 센터 주홈(3A)으로부터 타이어 축방향의 외측으로 뻗으며 또한 센터 블록(5) 내에서 종단하는 센터 내측 러그홈(20)이 마련된다. 이에 따라, 센터 블록(5)의 타이어 축방향의 강성이 타이어 둘레 방향에 걸쳐 균등화되기 때문에, 내마모 성능이 타이어 둘레 방향에 걸쳐 균형있게 향상된다.
센터 내측 러그홈(20)의 타이어 축방향의 길이(L4)가 큰 경우, 센터 블록(5)의 타이어 둘레 방향의 중간 위치에서, 타이어 축방향의 강성이 과도하게 저하되어, 내마모 성능이 균형있게 발휘되지 않을 우려가 있다. 따라서, 센터 내측 러그홈(20)의 타이어 축방향의 길이(L4)는, 바람직하게는 1.0mm 이상, 보다 바람직하게는 2.0mm 이상이며, 또한 바람직하게는 5.0mm 이하, 보다 바람직하게는 4.0mm 이하이다. 상기 길이(L4)는, 센터 내측 러그홈(20)의 개구단의 중간점과, 센터 내측 러그홈(20)의 블록 내측단의 타이어 축방향의 거리(다른 러그홈에 대해서도 동일하게 함)로 한다.
전술한 작용을 보다 효과적으로 발휘시키는 관점에서, 센터 내측 러그홈(20)의 홈 폭(Wa)(타이어 축방향의 길이에 직교하는 평균의 홈 폭, 이하, 다른 러그홈에 대해서도 동일하게 함)은, 바람직하게는 0.5mm 이상, 보다 바람직하게는 1.0mm 이상이며, 또한 바람직하게는 2.5mm 이하, 보다 바람직하게는 2.0mm 이하이다. 동일한 관점에서, 센터 내측 러그홈(20)의 홈 깊이(도시하지 않음)는, 바람직하게는 센터 주홈(3A)의 홈 깊이의 20% 이상, 보다 바람직하게는 25% 이상이며, 또한 바람직하게는 40% 이하, 보다 바람직하게는 35% 이하이다.
센터 내측 러그홈(20)의 개구단은, 본 실시 형태에서는, 센터 가로홈(4A)의 타이어 적도(C) 측의 개구단과 타이어 둘레 방향에서 중첩된다. 이에 따라, 센터 내측 러그홈(20) 내의 물이 센터 가로홈(4A)을 통해 원활하게 차량 외측으로 배수되기 때문에, 배수 성능이 향상된다.
본 실시 형태의 센터 블록(5)은, 상기 센터 블록(5)의 타이어 둘레 방향의 중간 위치에서, 미들 주홈(3B)으로부터 타이어 축방향의 내측으로 뻗으며 또한 센터 블록(5) 내에서 종단하는 센터 외측 러그홈(21)이 마련된다. 이에 따라, 센터 블록(5)의 타이어 축방향의 강성이 더 효과적으로 타이어 둘레 방향에 걸쳐 균등화된다. 따라서, 센터 외측 러그홈(21)의 타이어 축방향의 길이(L5)는, 바람직하게는 1.0mm 이상, 보다 바람직하게는 2.0mm 이상이며, 또한 바람직하게는 5.0mm 이하, 보다 바람직하게는 4.0mm 이하이다.
전술한 작용을 보다 효과적으로 발휘시키는 관점에서, 센터 외측 러그홈(21)의 홈 폭(Wb)은 바람직하게는 0.5mm 이상, 보다 바람직하게는 1.0mm 이상이며, 또한 바람직하게는 2.5mm 이하, 보다 바람직하게는 2.0mm 이하이다. 동일한 관점에서, 센터 외측 러그홈(21)의 홈 깊이(도시하지 않음)는 바람직하게는 미들 주홈(3B)의 홈 깊이의 20% 이상, 보다 바람직하게는 25% 이상이며, 또한 바람직하게는 40% 이하, 보다 바람직하게는 35% 이하이다.
센터 외측 러그홈(21)의 개구단은, 본 실시 형태에서는, 미들 가로홈(4B)의 타이어 적도(C) 측의 개구단과 타이어 둘레 방향에서 중첩된다. 이에 따라, 센터 외측 러그홈(21) 내의 물이 미들 가로홈(4B)을 통해 차량 외측으로 배수된다.
미들 블록(6)은, 본 실시 형태에서는, 트레드면에 홈이나 사이핑 등이 마련되지 않는 플레인 블록으로서 형성된다.
본 실시 형태의 숄더 블록(7)은, 상기 숄더 블록(7)의 타이어 둘레 방향의 중간 위치에서, 숄더 주홈(3C)으로부터 타이어 축방향의 외측으로 뻗으며 또한 숄더 블록(7) 내에서 종단하는 숄더 내측 러그홈(22)과, 접지단(Te)으로부터 타이어 축방향의 내측으로 뻗으며 또한 숄더 블록(7) 내에서 종단하는 숄더 외측 러그홈(23)이 마련된다. 이러한 숄더 내측 러그홈(22) 및 숄더 외측 러그홈(23)은, 숄더 블록(7)의 타이어 축방향의 강성을 타이어 둘레 방향으로 균등화시킬 수 있다. 따라서, 숄더 블록(7)의 내마모성능이 향상된다. 또한, 숄더 내측 러그홈(22) 및 숄더 외측 러그홈(23)은, 배수 성능을 향상시킬 수 있다.
전술한 작용을 균형있게 발휘시키기 위해, 숄더 내측 러그홈(22) 및 숄더 외측 러그홈(23)의 타이어 축방향의 길이(L6, L7)는, 바람직하게는 1.0mm 이상, 보다 바람직하게는 2.0mm 이상이며, 또한 바람직하게는 5.0mm 이하, 보다 바람직하게는 4.0mm 이하이다. 숄더 내측 러그홈(22) 및 숄더 외측 러그홈(23)의 홈 폭(Wc, Wd)은, 바람직하게는 2.0mm 이상, 보다 바람직하게는 3.0mm 이상이며, 또한 바람직하게는 6.0mm 이하, 보다 바람직하게는 5.0mm 이하이다. 숄더 내측 러그홈(22) 및 숄더 외측 러그홈(23)의 홈 깊이(도시하지 않음)는, 바람직하게는 숄더 주홈(3C)의 홈 깊이(도시하지 않음)의 20% 이상, 보다 바람직하게는 25% 이상이며, 또한 바람직하게는 40% 이하, 보다 바람직하게는 35% 이하이다.
이상, 본 발명의 공기 타이어에 대해 상세하게 설명했지만, 본 발명은 상기한 구체적인 실시 형태에 한정되지 않으며, 다양한 양태로 변경하여 실시할 수 있음은 물론이다.
<실시예>
도 1의 기본 패턴을 갖는 사이즈 315/80R22.5의 중하중용의 공기 타이어가 표 1의 사양에 기초하여 시험 제작되고, 각 시공 타이어의 내마모 성능 및 배수 성능이 테스트되었다. 또한, 공통 사양은 이하와 같다. 표 1에 기재된 홈을 제외하고 각 홈의 홈 폭 및 각도는, 도 1과 같다.
트레드 접지폭(TW): 270mm
센터 주홈의 홈 깊이: 20.2mm
미들 주홈의 홈 깊이: 20.2mm
숄더 주홈의 홈 깊이: 20.2mm
센터 가로홈의 홈 깊이: 20.2mm
미들 가로홈의 홈 깊이: 20.2mm
숄더 가로홈의 홈 깊이: 14.1mm
센터 내측 러그홈의 홈 깊이/센터 주홈의 홈 깊이: 30%
센터 외측 러그홈의 홈 깊이/미들 주홈의 홈 깊이: 30%
숄더 내측 러그홈의 홈 깊이/숄더 주홈의 홈 깊이: 30%
숄더 외측 러그홈의 깊이/숄더 주홈의 홈 깊이: 30%
테스트 방법은 다음과 같다.
<배수 성능(웨트 브레이크)>
각 시공 타이어를, 하기의 조건으로 8t 적재량의 일본산 트럭(2-D차, ABS 브레이크 장착)의 모든 바퀴에 장착하고, 수심 0.5mm 내지 2.0mm의 아스팔트 노면의 테스트 코스를 65km/h의 속도 주행하고, 브레이크를 작동시킨 후, 속도가 60km/h로부터 20km/h가 될 때까지의 제동 거리가 측정되었다. 결과는 실시예 1의 제동 거리의 역수를 100으로 하는 지수로 표시되어 있다. 수치가 클수록 양호하다.
림: 9.75×22.5
내압: 850kPa
적재 조건: 100% 하중
<내마모 성능>
상기 테스트 차량으로, MIX로 마모 모드(고속도로 50%, 일반로 35%, 산악로 15%)로 8,000km 주행한 후의 센터 주홈 및 미들 주홈에서의 홈 잔량이, 타이어 둘레 위 각각 8곳에서 측정되었다. 결과는, 실시예 1을 100으로 한 지수로 표시했다. 수치가 큰 것이 양호하다. 측정 위치는, 센터 블록의 타이어 축방향 양측의 블록 가장자리로서 타이어 회전 방향의 선착단으로부터 후착측으로 10mm 이격된 위치로 했다.
[표 1]
Figure pat00001
테스트 결과, 실시예의 타이어는 비교예에 비해 각 성능이 균형있게 향상되어 있음을 확인할 수 있다. 또한, 센터 가상 영역 및 미들 가상 영역을 바람직한 수치의 범위 내에서 변화시켜 테스트를 수행했는데, 이 테스트 결과와 동일한 경향을 보였다.
3A…센터 주홈 3B…미들 주홈
4A…센터 가로홈 4B…미들 가로홈
5…센터 블록 5A…센터 가상 영역
5c…센터 가상선 6…미들 블록
6A…미들 가상 영역 6c…미들 가상선
C…타이어 적도 R…회전 방향

Claims (4)

  1. 회전 방향이 지정된 방향성 패턴을 갖는 트레드부를 갖는 공기 타이어로서,
    상기 트레드부에, 타이어 적도 위를 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 하나의 센터 주홈과, 상기 센터 주홈의 타이어 축방향 양측을 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 한 쌍의 미들 주홈과, 상기 미들 주홈과 접지단 사이를 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 한 쌍의 숄더 주홈과, 상기 센터 주홈과 상기 미들 주홈 사이를 연결하는 복수개의 센터 가로홈과, 상기 미들 주홈과 상기 숄더 주홈 사이를 연결하는 복수개의 미들 가로홈과, 상기 숄더 주홈과 상기 접지단 사이를 연결하는 복수개의 숄더 가로홈이 마련됨으로써,
    상기 센터 주홈과 상기 미들 주홈과 상기 센터 가로홈으로 구분된 센터 블록이 타이어 둘레 방향으로 간격을 두고 마련된 한 쌍의 센터 블록열, 상기 미들 주홈과 상기 숄더 주홈과 상기 미들 가로홈으로 구분된 미들 블록이 타이어 둘레 방향으로 간격을 두고 마련된 한 쌍의 미들 블록열, 및 상기 숄더 주홈과 상기 접지단과 상기 숄더 가로홈으로 구분된 숄더 블록이 타이어 둘레 방향으로 간격을 두고 마련된 한 쌍의 숄더 블록열을 구비하고,
    상기 센터 블록의 타이어 축방향의 양단을 지나며, 타이어 둘레 방향으로 뻗는 한 쌍의 센터 가상선 사이의 영역인 센터 가상 영역의 랜드비는 0.75 내지 0.85이고,
    상기 미들 블록의 타이어 축방향의 양단을 지나며, 타이어 둘레 방향으로 뻗는 한 쌍의 미들 가상선 사이의 영역인 미들 가상 영역의 랜드비는 0.65 내지 0.75이고,
    상기 센터 가로홈 및 상기 미들 가로홈은, 타이어 적도측으로부터 상기 접지단 측을 향해, 타이어 회전 방향 후착측(後着側)으로 경사지고, 상기 센터 가로홈 및 상기 미들 가로홈의 홈 폭이 4.0mm 내지 7.0mm이고,
    상기 센터 주홈의 홈 폭은 상기 센터 가로홈의 홈 폭보다 작고,
    상기 센터 가로홈의 홈 폭은 상기 미들 주홈의 홈 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
  2. 제1항에 있어서, 상기 미들 주홈은, 타이어 회전 방향 후착측을 향해 접지단측으로부터 타이어 적도측으로 경사지는 경사부가 타이어 둘레 방향으로 복수 마련된 지그재그형을 이루고,
    상기 경사부는, 상기 미들 주홈의 지그재그의 하나의 피치에 대해 2개 마련되는 것인 공기 타이어.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 센터 가로홈은, 타이어 적도의 한쪽측의 센터 가로홈과 타이어 적도의 다른 쪽측의 센터 가로홈을 포함하고,
    상기 한쪽측의 센터 가로홈과 상기 다른 쪽측의 센터 가로홈은, 동일한 피치로 타이어 둘레 방향으로 간격을 두고 마련되고, 타이어 둘레 방향으로 반피치 위상을 어긋나게 하여 배치되어 있는 것인 공기 타이어.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 센터 블록은, 상기 센터 블록의 타이어 둘레 방향의 중간 위치에서, 상기 센터 주홈으로부터 타이어 축방향의 외측으로 뻗으며, 상기 센터 블록 내에서 종단하는 센터 내측 러그홈이 마련되고,
    상기 센터 내측 러그홈의 타이어 축방향의 길이는 1.0mm 내지 5.0mm인 것인 공기 타이어.
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