KR20150052866A - 공압식 타이어 트레드 및 상기 트레드를 갖는 공압식 타이어 - Google Patents

Abstract

빙판길 및 눈길 성능을 향상시키기 위해, 타이어 트레드의 블록(5)의 정면 측벽들(52, 53)에 보강부들(7)을 구비하는 공압식 타이어 트레드와, 상기 트레드를 갖는 공압식 타이어로서, 타이어 회전축으로부터 블록의 최외측 상부면까지 측정된 거리(Rt)와 마찬가지로 타이어 회전축으로부터 2개의 정면 에지들까지 측정된 거리(Re) 사이의 차이(G)는 0.2 mm 내지 2.0 mm의 범위 내에 있고, 회전축으로부터 블록 상부면(정면 에지들을 제외함) 상의 영역의 임의의 점까지의 거리는 Re보다 크고, 보강부들(7)의 최외측부와 정면 에지들 사이의 반경방향에서 측정된 거리는 2.0 mm 이하이다.

Description

공압식 타이어 트레드 및 상기 트레드를 갖는 공압식 타이어{PNEUMATIC TIRE TREAD AND PNEUMATIC TIRE WITH SAID TREAD}

본 발명은 공압식 타이어 트레드(pneumatic tyre tread) 및 상기 트레드를 갖는 공압식 타이어에 관한 것으로서, 특히 블록의 정면 측벽에 제공된 보강부에 의해 향상된 눈길 성능 및 빙판길 성능을 갖는 공압식 타이어 트레드, 및 상기 트레드를 갖는 공압식 타이어에 관한 것이다.

"스터드리스(studless)" 타이어들이라 또한 칭하는 겨울용 타이어들은 눈 또는 빙판으로 덮여진 겨울 노면들 상에서 주행할 수 있는 타이어들로서 잘 알려져 있다. 겨울용 타이어들은 일반적으로 접지면에서 개방되어 있는 사이프들(sipes)이라 칭하는 복수의 좁은 절결부들(incisions)을 구비하고, 겨울철에 노면에 대한 밀착성은 소위 "에지" 효과 및 수막 제거 효과에 의해, 그리고 또한 겨울용이 아닌 타이어들에 대해 사용된 것보다 연성인 화합물을 사용함으로써 향상된다.

겨울용 타이어에서 노면과의 마찰력이 발생되는 메커니즘은 실제로 노면이 눈길인지 빙판길인지 여부에 따라 상이하고, 따라서 빙판길 성능을 향상시키기 위해 연성 화합물이 사용되고 다수의 좁은 절결부들이 접지 요소들인 블록들에 제공되더라도, 그 결과 블록 강성의 감소가 존재할 것이고, 이는 눈길 성능의 임의의 향상을 방해할 것이라는 것이 알려져 있다.

블록들의 측벽들 상에 보강부들의 도입은 양호한 빙판길 성능 및 양호한 눈길 성능을 동시에 성취하기 위한 수단으로서 효과적인 것으로 알려져 있다.

예를 들어, 특허 문헌 1(주로 도 3)은 3개의 좁은 절결부들 및 1개의 보조 홈(groove)을 구비한 블록에, 횡방향 홈 및 보조 횡방향 홈에 대면하는 블록 측벽에 80 내지 95도의 JIS A 경도를 갖는 고무를 이용하는 보강부들을 제공함으로써, 눈길 성능과 빙판길 성능 사이의 균형이 성취되는 공압식 타이어를 설명하고 있다.

더욱이, 특허 문헌 2(주로 도 2)는 적어도 50 중량부의 카본 블랙 및/또는 실리카가 -60℃ 이상의 유리 천이 온도를 갖는 30 wt% 이상의 고무 성분을 함유하는 100 중량부의 디엔 고무와 조합되는 조성을 사용함으로써, 그리고 블록들의 측벽들에 -30℃ 이하의 취화 온도를 갖는 고무를 이용하는 보강부들을 제공함으로써, 눈길 성능과 빙판길 성능 사이의 균형이 성취되는 공압식 타이어를 설명하고 있다.

더욱이, 선행 출원인 특허 문헌 3(주로 도 1)은 200 MPa 이상의 재료 모듈러스(material modulus)(탄성율)를 갖는 보강층들(보강부들)이 블록 측벽들의 적어도 50%의 영역에 걸쳐 0.5 mm 미만의 두께로 제공되는 사실에 의해 눈길 성능과 빙판길 성능 사이의 균형을 성취하는 공압식 타이어 트레드를 설명하고 있다.

[종래 기술 문헌]

[특허 문헌]

[특허 문헌 1] JP 7-047814 A

[특허 문헌 2] JP 2010-105509 A

[특허 문헌 3] PCT/JP2011/079188(WO 2013/088570 공개 팜플렛)

그러나, 특허 문헌 1, 2 및 3에 설명된 공압식 타이어들에 의해 눈길 성능과 빙판길 성능 사이의 고레벨의 균형을 성취하는 것은 어렵고, 특히 빙판길 성능의 향상이 부적절하고, 겨울철 노면 상에서의 주행의 안전성의 관점으로부터 눈길 성능과 빙판길 성능 사이의 더 고레벨의 균형을 성취할 수 있는 공압식 타이어에 대한 요구가 존재한다.

본 발명은 전술된 종래 기술의 문제점들을 해결하도록 의도된 것이고, 그 목적은 눈길 성능과 빙판길 성능 사이의 더 고레벨의 균형을 성취할 수 있는 공압식 타이어 트레드를 제공하는 것, 또한 이러한 트레드를 갖는 공압식 타이어를 제공하는 것이다.

전술된 목적을 성취하기 위해, 본 발명은 적어도 하나의 고무 조성물에 의해 형성된 공압식 타이어 트레드에 있어서, 적어도 하나의 고무 조성물은 표준 ASTM D882-09에 규정된 인장 테스트로부터 계산된 탄성율(Et)을 갖고, 트레드는 적어도 하나의 원주방향 주 홈, 복수의 보조 홈들, 및 원주방향 주 홈 및 보조 홈들에 의해 형성된 복수의 블록들을 포함하고; 복수의 블록들 중으로부터 블록들 중 적어도 하나는 타이어가 구를 때 노면과 적어도 부분적으로 접촉하는 접지면을 구성하는 상부면, 타이어 원주방향을 따라 위치된 2개의 정면 측벽들, 및 타이어 축방향을 따라 위치된 2개의 측면 측벽들을 포함하고; 블록의 상부면은 2개의 정면 측벽들을 교차하는 위치들에 형성된 2개의 정면 에지들을 갖고; 블록은 2개의 정면 측벽들 중 적어도 하나에 제공된 보강부를 갖고, 보강부는 트레드를 형성하는 고무 조성물의 탄성율(Et)보다 적어도 20배 큰 탄성율(Ef)을 갖는 재료에 의해 형성되고, 0.1 mm 내지 2.0 mm의 평균 두께를 갖고, 정면 측벽의 적어도 60%의 영역에 걸쳐 적어도 보조 홈에 대면하는 방식으로 제공되고, 블록의 상부면은 타이어 회전축의 방향으로부터 볼 때, 타이어 회전축으로부터 상기 상부면 상의 임의의 점까지의 거리가 2개의 정면 에지들을 제외한 영역에서 측정되면, 상기 거리가 타이어 회전축으로부터 2개의 정면 에지들까지 측정된 거리(Re)보다 큰 방식으로 형성되고, 타이어 회전축으로부터 상기 상부면 상의 반경방향 최외측 위치까지 측정된 거리(Rt)와 타이어 회전축으로부터 2개의 정면 에지들까지 측정된 거리(Re) 사이의 차이(G)는 신품에서 0.2 mm 내지 2.0 mm이고, 보강부의 반경방향 최외측 위치와 정면 에지 사이의 거리는 2.0 mm 이하인 것을 특징으로 하는 공압식 타이어 트레드를 제공한다.

여기서, "홈"은 통상의 사용 조건들 하에서 서로 접촉하게 되지 않는 2개의 대향하는 표면들(벽면들, 측벽들)을, 다른 표면(저부면)에 의해 연결함으로써 구성된 폭 및 깊이를 갖는 공간을 칭한다.

또한, "주 홈"은 유체 배수를 주로 담당하고 트레드 내에 형성된 다양한 유형들의 홈들 중에 비교적 큰 폭을 갖는 홈을 칭한다. 다수의 경우들에, "주 홈"은 타이어 원주방향에서 선형, 지그재그 또는 파형 방식으로 연장하는 홈을 의미하지만, 유체 배수를 주로 담당하고 타이어의 회전 방향에 대해 소정 각도로 연장하는 비교적 큰 폭을 갖는 함도 또한 포함된다.

또한, "주 홈" 이외의 홈들은 "보조 홈들"이라 칭한다.

또한, "에지들"은 블록의 상부면과 정면 측벽 또는 측면 측벽 사이의 교차부(블록의 상부면 상의 에지부들 또는 정면 측벽 또는 측면 측벽과 블록의 상부면의 경계)를 칭한다. 접지면의 부분을 형성하는 블록의 상부면은 이들과 같은 에지들에 의해 형성된다. 모따기(bevel)가 상부면과 정면 측벽 또는 측면 측벽 사이에 형성되면, 모따기부는 상부면의 부분인 것으로서 이해된다. 회전 방향에서 블록의 상부면과 정면 측벽 사이의 교차부는 "정면 에지"라 칭한다. 본 발명에 따르면, 정면 에지는 이하에 설명되는 바와 같이, 특정 노면 조건들 하에서 노면과 접촉하게 된다.

또한, "탄성율"은 표준 ASTM D882-09에 규정된 인장 테스트로부터 얻어진 인장 테스트 곡선으로부터 계산된 인장시 탄성율을 칭한다. 인장시 탄성율(E)은 예를 들어, "POLYMER PHYSICS"(Oxford, ISBN 978-0-19-852059-7, Chapter 7.7, Page 296)에 설명된 바와 같이, 탄성 전단 계수(G)와 이하의 관계를 갖는다.

여기서, ν는 포아송비이고, 고무 재료의 포아송비는 0.5에 매우 근접한 값이다.

더욱이, 보강부를 형성하는 재료의 탄성율(Ef)이 트레드를 형성하는 고무 조성물의 탄성율(Et)보다 적어도 20배 큰 것이 확인될 때, 이 확인은 전술된 탄성율(Et) 및 탄성율(Ef)을 복소 탄성율(동적 전단 계수: 재료의 G*)(M)로 치환함으로써 행해질 수 있다. 공지된 동적 특성들인, G'에 의해 표현된 저장 탄성율 및 G"에 의해 표현된 손실 탄성율은 원 조성물(raw composition)로부터 성형된 시험편 또는 가황 후에 조성물과 결합되는 시험편을 사용하여 점도 분석기(viscoanalyser: Metravib VB4000)에 의해 측정된다. 사용된 시험편은 표준 ASTM D 5992-96(2006년에 공개된 버전, 1996년에 최초 승인됨)의 도 X2.1(원형법)에 설명되어 있다. 시험편의 직경("d")은 10 mm이고(따라서, 시험편은 78.5 mm²의 원형 단면을 가짐), 고무 화합물의 각각의 부분의 두께("L")는 2 mm이고, 비 "d/L"(ASTM 표준의 단락 X2.4에 설명됨, 표준 ISO 2856에서 추천된 2의 비 "d/L"에 대조적으로)은 5이다. 테스트에서, 간단한 교호 정현파 전단 하중을 받게 되는 가황 고무 조성물을 포함하는 시험편의 응답이 10 Hz의 주파수에서 측정된다. 테스트 중에 부여된 최대 전단 응력은 0.7 MPa이다. 측정은 고무 재료의 유리 천이 온도(Tg)보다 낮은 온도인 Tmin으로부터 100℃ 부근에서 최대 온도(Tmax)까지 분당 1.5℃의 비율에서 온도를 변화함으로써 취해진다. 시험편은 시험편 내의 만족스러운 온도 균일성을 얻기 위해 테스트의 시작에 앞서 Tmin에서 대략 20분 동안 안정화된다. 얻어진 결과들은 지정된 온도에서 저장 탄성율(G')과 손실 탄성율(G")이다. 복소 탄성율(G*)은 이하의 식을 사용하여 저장 탄성율 및 손실 탄성율의 절대값들의 항으로 정의된다.

전술된 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 타이어 회전축으로부터 2개의 정면 에지들을 제외한 상부면의 영역까지의 거리는 타이어 회전축으로부터 2개의 정면 에지들까지 측정된 거리(Re)보다 크고, 타이어 회전축으로부터 블록의 상부면의 반경방향 최외측 위치까지 측정된 거리(Rt)와 타이어 회전축으로부터 2개의 정면 에지들까지 측정된 거리(Re) 사이의 차이(G)는 신품에서 0.2 mm 이상이고, 따라서 빙판 노면과 같은, 마찰 계수가 접지 요소들의 변형을 유발하기에 불충분한 노면 상에서 타이어가 주행할 때, 블록 상부면과 보강부가 제공되어 있는 정면 측벽의 교차부에 형성된 정면 에지들이 노면과 접촉하게 되는 것을 방지하는 것이 가능하다. 이는 빙판 상의 마찰 계수를 감소시키는 원인들 중 하나로서 잘 알려져 있는, 트레드와 빙판 사이의 수막의 발생을 방지하는 것이 가능하고, 그 결과 빙판길 성능을 향상시키는 것이 가능하다는 것을 의미한다. 달리 말하면, 차이(G)가 0.2 mm 미만이면, 정면 에지들은 노면의 마찰 계수가 접지 요소들의 변형을 유발하기에 불충분하더라도 노면과 접촉하게 되고, 그 결과 트레드와 빙판 사이에 수막이 생성되고, 따라서 빙판길 성능의 저하의 위험이 있다.

게다가, 본 발명에 따르면, 차이(G)는 2.0 mm 이하이고, 따라서 눈길 노면과 같은, 마찰 계수가 접지 요소들의 변형을 유발하기에 충분히 높은 노면 상에서 타이어가 주행할 때, 블록 상부면과 보강부들이 제공되어 있는 정면 측벽들 사이의 교차부에 형성된 정면 에지들을 노면과 접촉하게 되도록 하는 결과로서 높은 국부 에지 압력을 발생하는 것이 가능하다. 즉, 정면 측벽들에 제공된 보강부들의 효과는 정면 에지들이 눈에 효과적으로 맞물리는 것을 가능하게 하고, 그 결과 눈길 성능을 향상시키는 것이 가능하다. 달리 말하면, 차이(G)가 2.0 mm 초과이면, 눈길과 같은, 마찰 계수가 접지 요소들의 변형을 유발하기에 충분히 높은 노면 상에서도, 정면 에지들이 노면과 접촉하게 될 가능성이 적고, 그 결과 정면 에지들이 눈과 맞물릴 가능성이 적어, 따라서 눈길 성능의 저하의 위험이 있다.

보강부들의 효과에 기인하여 높은 국부 에지 압력을 효과적으로 생성하는 것이 가능하다. 달리 말하면, 보강부의 반경방향 최외측 위치와 정면 에지들 사이의 거리가 2.0 mm 초과이면, 눈길 노면과 같은, 마찰 계수가 접지 요소들의 변형을 유발하기에 충분히 높은 노면 상에서 타이어가 주행할 때 정면 에지들이 노면과 접촉하게 되더라도 높은 국부 에지 압력이 발생할 가능성이 적고, 따라서 눈길 성능의 저하의 위험이 있다.

게다가, 본 발명에 따르면, 보강부의 반경방향 최외측의 위치와 정면 에지들 사이의 거리는 2.0 mm 이하이고, 따라서 눈길 노면과 같은, 마찰 계수가 접지 요소들의 변형을 유발하기에 충분히 높은 노면 상에서 타이어가 주행할 때, 보강부들의 효과에 기인하여 높은 국부 에지 압력을 효과적으로 생성하는 것이 가능하다. 달리 말하면, 보강부의 반경방향 최외측 위치와 정면 에지들 사이의 거리가 2.0 mm 초과이면, 눈길 노면과 같은, 마찰 계수가 접지 요소들의 변형을 유발하기에 충분히 높은 노면 상에서 타이어가 주행할 때 정면 에지들이 노면과 접촉하게 되더라도 높은 국부 에지 압력이 발생할 가능성이 적고, 따라서 눈길 성능의 저하의 위험이 있다.

본 발명에 따르면, 정면 측벽에 제공된 보강부는 바람직하게는 정면 에지의 폭방향으로 적어도 부분적으로 연장하는 방식으로 정면 에지에 제공된다.

전술된 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 보강부의 효과에 기인하여 정면 에지에 의해 높은 국부 에지 압력을 신뢰적으로 생성하는 것이 가능하고, 그 결과 빙판길 성능을 또한 향상시키면서 눈길 성능을 더 향상시키는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 블록의 정면 측벽에 제공된 보강부는 바람직하게는 정면 에지의 폭방향의 전체에 걸쳐 연장하는 방식으로 정면 에지에 제공된다.

전술된 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 정면 에지에 의해 높은 국부 에지 압력을 더 신뢰적으로 생성하는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 블록의 상부면 상의 차이(G)는 바람직하게는 1.5 mm 이하이다.

전술된 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 눈길 상에 정면 에지에 의해 높은 국부 에지 압력을 더 신뢰적으로 생성하는 것이 가능하고, 그 결과 빙판길 성능을 또한 향상시키면서 눈길 성능을 더 향상시키는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 블록의 정면 측벽에 제공된 보강부는 바람직하게는 블록의 2개의 정면 측벽들의 모두에 제공된다.

전술된 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 눈길 상에서 가속 및 감속의 모두 중에, 블록 상부면과 보강부가 제공되어 있는 정면 측벽들의 교차부에 형성된 정면 에지들에 의해 높은 국부 에지 효과를 생성하는 것이 가능하고, 그 결과 빙판길 성능을 또한 향상시키면서 눈길 성능을 더 향상시키는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 블록의 상부면이 타이어 회전축의 방향으로부터 볼 때, 2개의 정면 에지들을 연결하는 직선과 정면 에지를 통과하는 상부면의 접선 사이의 각도가 20° 이상이다.

전술된 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 빙판 노면과 같은, 마찰 계수가 접지 요소들의 변형을 유발하기에 불충분한 노면 상에서 타이어가 주행할 때, 정면 에지들이 노면과 접촉하게 되는 것을 방지하면서, 접지면으로서 기능하는 블록의 상부면의 부분과 노면 사이에 적절한 접촉을 보장하는 것이 가능하고, 그 결과 빙판길 성능을 더 향상시키는 것이 가능하다. 달리 말하면, 이 각도가 20° 미만이면, 정면 에지들이 노면과 접촉하게 되는 것을 신뢰적으로 방지하는 것이 가능하지 않고, 빙판길 성능의 저하의 위험이 있다.

본 발명에 따르면, 블록의 정면 측벽에 제공된 보강부는 바람직하게는 정면 측벽의 적어도 75%의 영역에 걸쳐 제공된다.

전술된 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 블록 상부면과 보강부가 제공되어 있는 정면 측벽의 교차부에 형성된 정면 에지에 의해 높은 국부 에지 압력을 더 신뢰적으로 생성하는 것이 가능하고, 그 결과 빙판길 성능을 또한 향상시키면서 눈길 성능을 더 향상시키는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 블록의 정면 측벽에 제공된 보강부는 바람직하게는 정면 측벽의 전체 영역에 걸쳐 제공된다.

전술된 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 빙판길 성능을 또한 향상시키면서 눈길 성능을 더 신뢰적으로 향상시키는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 블록은 바람직하게는 2개의 정면 에지들 사이의 타이어 원주방향에서의 평균 거리가 적어도 15 mm인 방식으로 형성된다.

전술된 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 빙판 노면과 같은, 마찰 계수가 접지 요소들의 변형을 유발하기에 불충분한 노면 상에서 타이어가 주행하더라도 블록들의 변형을 방지하는 것이 가능하고, 이는 트레드와 빙판 사이의 수막의 생성을 방지하는 것을 가능하게 하고, 그 결과 빙판길 성능이 더 향상될 수 있다.

본 발명에 따르면, 블록은 바람직하게는 상부면에서 개방되어 있고 타이어 폭방향으로 또한 연장하면서 블록 내부에서 연장하는 좁은 절결부를 추가로 갖는다.

여기서, "좁은 절결부"는 나이프 또는 블레이드 등에 의해 형성된 절결부를 칭하고, 또한 "사이프"로서 알려져 있고; 트레드면에서의 이 좁은 절결부의 폭은 일반적으로 보조 홈들의 폭보다 작고, 대략 2 mm 이하이다.

전술된 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 좁은 절결부가 보강부에 의해 전체로서 증가되는 블록 강성을 부분적으로 감소시키고, 따라서 노면과의 접착성 및 특히 빙판 상의 노면과의 접착성을 향상시키는 것이 가능하고, 그 결과 빙판길 성능이 향상될 수 있다. 동시에, 좁은 절결부는 눈길 노면과 같은, 마찰 계수가 접지 요소들의 변형을 유발하기에 충분히 높은 노면 상에서 타이어가 주행할 때 블록의 변형을 지원하는 것을 가능하게 하고, 정면 에지에 의해 제공된 높은 국부 에지 압력이 또한 증가되고, 정면 에지가 눈에 적절하게 맞물릴 수 있고, 그 결과 눈길 성능이 더 향상될 수 있다. 더욱이, 좁은 절결부는 빙판 상의 마찰 계수를 감소시키는 원인들 중 하나로서 잘 알려져 있는, 트레드와 빙판 사이에 생성된 수막을 제거하기 위한 부가의 저장 영역으로서 작용할 수 있고, 그 결과 빙판길 성능이 더 향상될 수 있다는 것이 잘 알려져 있다.

본 발명에 따른 공압식 타이어 트레드 및 이러한 트레드를 갖는 공압식 타이어는 눈길 성능과 빙판길 성능 사이의 더 고레벨의 균형을 성취하는 것을 가능하게 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 공압식 타이어 트레드를 개략적으로 도시하는 사시도.
도 2는 도 1의 라인 II-II를 따라 본 공압식 타이어 트레드의 블록의 확대 단면도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 공압식 타이어 트레드의 블록의 확대 단면도.
도 4는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 공압식 타이어 트레드의 블록의 확대 단면도.
도 5는 종래의 공압식 타이어 트레드의 블록의 확대 단면도.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 공압식 타이어 트레드 및 상기 트레드를 이용하는 공압식 타이어가 첨부 도면들을 참조하여 이하에 설명될 것이다.

본 발명의 제 1 실시형태에 따른 공압식 타이어 트레드가 먼저 도 1 및 도 2를 참조하여 설명될 것이다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 공압식 타이어 트레드를 개략적으로 도시하는 사시도이고, 도 2는 도 1의 라인 II-III를 따라 본 공압식 타이어 트레드의 블록의 확대 단면도이다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 도면 부호 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 공압식 타이어 트레드이다. 본 예에서 공압식 타이어 트레드(1)가 적용되는 공압식 타이어의 사이즈는 205/55R16이라는 것이 주목되어야 한다.

다음에, 트레드(1)의 전체 구조가 도 1 및 도 2를 참조하여 설명될 것이다.

탄성율(Et)을 갖는 고무 조성물을 포함하는 트레드(1)는 타이어가 구를 때 노면과 접촉하게 되는 접지면(2)을 갖고, 2개의 원주방향 주 홈들(3) 및 복수의 보조 홈들(4)이 형성되어 있다. 복수의 블록들(5)이 원주방향 주 홈들(3) 및 보조 홈들(4)에 의해 형성된다.

블록들(5)은 접지면(2)의 부분을 형성하는 상부면(51); 타이어 원주방향을 따라 종방향으로 위치되고 보조 홈들(4)에 대면하는 방식으로 형성된 2개의 측벽들(정면 측벽들)(52, 53); 및 타이어 회전축의 방향을 따라 횡방향으로 위치되고 원주방향 홈들(3)에 대면하는 방식으로 형성된 2개의 측벽들(측면 측벽들)(54, 55)을 포함한다.

상부면(51)은 정면 측벽들(52, 53)을 교차하는 에지부들 상에 형성된 정면 에지들(521, 531)을 포함한다. 더욱이, 상부면(51)에서 개방되어 있고 블록들(5) 내부에서 반경방향으로 또한 연장하면서 타이어 폭방향으로 연장하는 좁은 절결부(6)가 블록들(5) 내에 형성되어 있다. 좁은 절결부(6)는 또한 측면 측벽들(54, 55)에서 개방되어 있다. 좁은 절결부(6)는 그 다양한 기능들이 발휘되는 것을 가능하게 하는 범위에서 반경방향에 대해 사전 결정된 각도에 걸쳐 연장할 수도 있다는 것이 주목되어야 한다. 더욱이, "타이어 폭방향"은 본 실시형태에서 타이어 원주방향에 수직인 방향을 지시하지만, 타이어 원주방향에 대해 사전 결정된 각도로 경사지게 연장하는 방향들이 또한 포함된다.

다음에, 트레드(1)를 형성하는 고무 조성물의 탄성율(Et)보다 적어도 20배 큰, 바람직하게는 적어도 50배 큰 탄성율(Ef)을 갖는 재료를 포함하는 보강부(7)가 2개의 정면 측벽들(52, 53) 상에 제공된다. 본 실시형태에서, 트레드(1)를 형성하는 고무 조성물의 탄성율(Et)은 5.4 MPa이고, 보강부(7)를 형성하는 재료는 그 탄성율이 270 MPa인 천연 수지에 기초하고, 따라서 탄성율(Ef)은 탄성율(Et)보다 50배 큰 방식으로 형성된다.

다음에, 트레드(1)의 블록들(5) 상의 보강부들(7)의 배열이 설명될 것이다.

본 실시형태에 따르면, 보강부들(7)은 정면 측벽들(52, 53)의 적어도 60%, 바람직하게는 적어도 75%의 영역, 더 바람직하게는 전체 영역에 걸쳐 보조 홈들(4)에 대면하는 방식으로 제공된다. 더욱이, 보강부들(7)은 그 평균 두께(t)(도 2에 도시됨)가 2.0 mm 미만, 바람직하게는 1.0 mm 미만인 방식으로 제공된다. 여기서, 보강부들(7)의 두께는 보강부들(7)이 보조 홈들(4)에 대면하여 제공되는 정면 측벽들(52, 53)의 표면에 수직인 방향에서 두께를 구성하고, "평균 두께"는 보조 홈들(4)의 저부면측으로부터 블록들(5)의 상부면(51)측까지 측정된 보강부들(7)의 평균값, 달리 말하면 보강부들(7)의 본질적으로 전체면에 걸친 평균값이다. 본 실시형태에 따르면, 보강부들(7)은 정면 측벽들(52, 53)의 84%의 영역에 걸쳐 제공되고, 평균 두께(t)는 0.5 mm이다. 여기서, 보강부들(7)의 평균 두께(t)는 바람직하게는 적어도 0.2 mm이다.

다음에, 트레드(1)의 블록들(5)의 상부면(51)이 설명될 것이다.

상부면(51)은 타이어가 구를 때 노면과 접촉하게 되는 트레드(1)의 접지면(2)의 부분을 형성하고, 상부면(51)은 특정 조건들 하에서 노면과 부분적으로 접촉하게 될 수 있는 블록(5)의 영역으로서 정의된다. 상부면(51)은 2개의 원주방향 에지들(정면 에지들)(521, 531)에 의해 원주방향으로 제한되어 있다. 달리 말하면, 상부면(51)은 타이어 원주방향측에서 그 에지부들에서 2개의 원주방향 에지들(521, 531)을 포함한다.

본 실시형태에 따르면, 트레드(1)의 블록들(5)의 상부면(51)은 타이어 회전축으로부터 상부면(51) 상의 임의의 점까지의 거리가 2개의 정면 에지들(521, 531)을 제외한 영역에서 측정되면, 상기 거리가 타이어 회전축으로부터 2개의 정면 에지들(521, 531)까지 측정된 거리(Re)보다 큰 방식으로 형성된다. 더 구체적으로, 도 2의 단면도에 도시된 바와 같이, 상부면(51)은 원주방향에서, 타이어 회전축으로부터의 반경방향 거리가 점진적으로 증가하는, 정면 에지들(521, 531)로부터 상부면(51)의 내향으로 연장하는 2개의 부분들(511)과; 상기 반경방향 거리가 점진적으로 증가하는 부분들(511) 사이에 놓인 중간부(512)를 포함한다. 중간부(512)는 타이어의 반경과 본질적으로 동일한 반경을 갖는 것과 같은 곡선 형상을 갖고 형성된다. 더욱이, 이 방식으로 형성된 블록들(5)의 주면(51)의 중간부(512)는 노면의 조건에 무관하게 노면과 항상 접촉하는 것으로 대부분 가정되지만, 하중 조건 등에 따라 변화하고, 반경방향 거리가 점진적으로 증가하는 2개의 부분들(511)의 부분이 노면과 항상 접촉하게 되는 것도 또한 가능하다. 정면 에지들(521, 531)은 이하에 설명되는 바와 같이, 특정 노면 조건들 하에서 노면과 접촉하게 되는 방식으로 형성된다는 것이 주목되어야 한다.

다음에, 트레드(1)의 블록들(5)의 보강부(7)와 보강부(7)가 제공되는 정면 측벽들(52, 53)의 치수 관계가 설명될 것이다.

본 실시형태에 따르면, 보강부(7)가 제공되는 정면 측벽들(52, 53)은 반경방향에서 측정된 보강부(7)의 최외측의 위치[보강부(7)의 반경방향에서 외측의 에지부]와 정면 에지들(521, 531) 사이의 거리가 2.0 mm 이하인 방식으로 형성된다. 보강부(7)는 바람직하게는 적어도 부분적으로 정면 에지들(521, 531)을 포함하는 방식으로, 더 바람직하게는 정면 에지들(521, 531)의 전체를 포함하는 방식으로 형성된다. 도 2에 도시된 예에서, 반경방향에서 보강부(7)의 최외측의 위치와 정면 에지들(521, 531) 사이의 거리는 제로(0 mm)이고, 정면 측벽들(52, 53) 상에 제공된 보강부(7)의 반경방향에서 최외측의 에지부들은 폭방향에서 정면 에지들(521, 531)의 전체에 걸쳐 존재하는 방식으로 제공된다. 다른 한편으로, 정면 측벽들(52, 53) 상에 제공된 보강부(7)의 반경방향에서 최외측의 에지부들은 정면 에지들(521, 531)의 폭방향에서 정면 에지들(521, 531) 상에 적어도 부분적으로 존재하는 방식으로 제공될 수도 있다.

더욱이, 보강부(7)는 블록(5) 상에서 정면 측벽들(52, 53)의 영역의 단지 일부에만 제공되지만, 보강부(7)는 바람직하게는 그 장점을 최대화하기 위해 정면 측벽들(52, 53)의 전체 영역에 걸쳐 존재한다. 이 종류의 보강부(7)는 물론 본 실시형태에서 동일한 방식으로 정면 에지들(521, 531)의 전체를 포함하는 방식으로 제공될 것이다.

다음에, 블록들(5)의 상부면(51)과 정면 에지들(521, 531)의 치수 관계가 설명될 것이다.

본 실시형태에서, 타이어 회전축으로부터 블록(5)의 상부면(51)의 반경방향에서 최외측의 부분(위치)까지 측정된 거리(Rt)와 마찬가지로 타이어 회전축으로부터 2개의 정면 에지들(521, 531)까지 측정된 거리(Re) 사이의 차이(G)는 트레드(1)가 신품일 때 0.2 mm 내지 2.0 mm이고, 이 "차이(G)"는 도 2에 도시된 예에서 0.5 mm이다.

더욱이, 본 실시형태에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 타이어 회전축에 수직인 단면도에서, 2개의 정면 에지들(521, 531)을 연결하는 직선과 정면 에지들(521, 531)을 통과하는 상부면(51)에 대한 접선 사이에 각도(A)가 형성되고, 각도(A)는 20° 이상이 되는 방식으로 형성된다. 그 결과, 눈길 노면과 같은, 마찰 계수가 블록의 변형을 발생하기에 충분히 높은 노면 상에서 타이어가 주행할 때, 정면 에지들(521, 531)은 노면과 접촉하게 되고, 다른 한편으로는, 빙판 노면과 같은, 마찰 계수가 블록의 변형을 발생하기에 불충분한 노면 상에서 타이어가 주행할 때, 정면 에지들(521, 531)은 노면과 접촉하는 것이 방지될 수 있다. 전술된 각도(A)는 도 2에 도시된 예에서 28°이다. 여기서, 각도(A)는 바람직하게는 60° 이하이다.

더욱이, 본 실시형태에 따르면, 블록들(5) 중 적어도 하나는 타이어 원주방향에서 측정된 2개의 정면 에지들(521, 531) 사이의 평균 거리가 적어도 15 mm인 방식으로 형성되어, 빙판 노면과 같은, 마찰 계수가 접지 요소들의 변형을 발생시키기에 불충분한 노면 상에서 타이어가 주행할 때에도 블록들이 변형되는 것을 방지하는 것을 가능하게 한다. 이는 트레드와 빙판 사이의 수막의 발생을 방지하는 것을 가능하게 하고, 그 결과 빙판길 성능이 더 향상될 수 있다.

다음에, 본 발명의 전술된 제 1 실시형태에 따른 공압식 타이어에 의해 제공된 작용 및 효과가 설명될 것이다.

본 실시형태에 따르면, 먼저, 보강부들(7)이 정면 측벽들(52, 53)의 적어도 60%의 영역에 걸쳐 주 홈들(3) 및/또는 보조 홈들(4)에 대면하는 방식으로 제공되고, 보강부들(7)을 형성하는 재료의 탄성율(Ef)은 트레드(1)를 형성하는 고무 조성물의 탄성율(Et)보다 적어도 20배 크게 설정되고; 이는 눈길 노면과 같은, 마찰 계수가 블록들(5)의 변형을 유발하기에 충분히 높은 노면 상에서 타이어가 주행할 때 보강부들(7)의 효과를 통해 높은 국부 정면 에지 압력을 생성하는 것을 가능하게 한다. 이 경우에, 가속 또는 통상 주행 중에, 지면과 접촉하는 것은 주로 정면 에지들(521)(또는 531) 중 하나이고, 감속 중에 지면과 접촉하는 것은 주로 다른 정면 에지(531)(또는 521)이다. 즉, 본 실시형태에 따른 트레드는 이들 노면 조건들 하에서, 상부면(51)의 반경방향 거리가 점진적으로 증가하는 2개의 부분들(511) 중 어느 하나가 지면에 접촉하는 방식으로 형성된다. 이는 본 실시형태의 트레드에 의해, 블록들(5)의 정면 에지들(521, 531)이 눈에 더 맞물릴 수 있고, 그 결과 눈길 성능을 향상시키는 것이 가능하다.

더욱이, 본 실시형태에 따르면, 보강부(7)의 평균 두께는 0.1 mm 내지 2.0 mm로 설정되고, 따라서 빙판 노면과 같은, 마찰 계수가 블록들(5)의 변형을 유발하기에 불충분한 노면 상에서 타이어가 주행할 때, 정면 에지들(521, 531)은 노면과 접촉하는 것이 방지될 수 있다. 즉, 본 실시형태에 따른 트레드는, 이들 노면 조건들 하에서, 정면 에지들(52, 53)의 부근에서 상부면(51)의 부분들[예를 들어, 반경방향 거리가 점진적으로 증가하는 2개의 부분들(511)]이 지면과 접촉하게 되지 않는 방식으로 형성된다. 이는 빙판 상의 마찰 계수를 감소시키는 원인들 중 하나로서 잘 알려져 있는, 트레드와 빙판 사이에 생성되는 수막의 발생을 방지하는 것을 가능하게 하고, 그 결과 본 실시형태에 따른 트레드가 빙판길 성능을 향상시키는 것을 가능하게 한다.

다음에, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 공압식 타이어 트레드의 변형예가 설명될 것이다.

천연 수지(고무 재료를 포함함)에 기초하는 전술된 재료에 추가하여, 보강부(7)의 재료로서, 그 섬유들이 천연 수지에 기초하는 재료와 혼합되거나 함침되는 재료, 열가소성 수지들, 또는 열가소성 수지들이 적층되거나 혼합되는 재료들을 사용하는 것이 동등하게 가능하고; 블록들(5)과의 접착성을 향상시키고 또는 추가의 보강을 제공하는 목적으로 천연 수지에 기초하는 재료와 함침된 직포 또는 부직포 등과 조합하여 이들을 사용하는 것이 또한 가능하다. 천연 수지에 기초하는 재료와 함침된 직포 또는 부직포 등과 같은 섬유 재료가 보강부(7)로서 단독으로 사용될 수도 있다.

더욱이, 타이어 회전 방향이 타이어 트레드에 대해 규정될 때, 보강부(7)는 2개의 정면 측벽들(52, 53) 중 어느 하나에 제공될 수도 있다.

더욱이, 보조 홈들(4)의 저부면은 본 실시형태에서 보강부(7)에 의해 덮이지 않지만, 보강부(7)가 제공될 때, 생산성을 향상시키는 목적으로, 보강부(7)가 홈들(3, 4)의 저부면의 일부 또는 전체를 덮도록 반경방향에서 타이어의 내부의 보강부(7)의 에지부가 연장되는 구성을 채택하는 것이 동등하게 가능하다.

더욱이, 보강부들(7)은 본 실시형태에서 단지 보조 홈들(4)에 대면하는 블록들의 정면 측벽들(52, 53)에만 제공되지만, 보강부들(7)은 동일한 방식으로 원주방향 주 홈들(3)에 대면하는 블록들의 측벽들(측면 측벽들)(54, 55) 상에 또한 제공될 수도 있다. 이는 주로 보강부들(7)에 의해 제공된 타이어 폭방향에서 눈길 성능의 효과를 향상시키는 것을 가능하게 하고, 특히 조향 성능을 향상시키는 것을 가능하게 한다.

더욱이, 블록들(5)의 상부면(51)의 형상은 본 실시형태의 도 1 및 도 2에 도시된 형상들에 또는 이하에 설명될 그리고 제 2 및 제 3 실시형태의 도 3 및 도 4에 도시된 형상들에 한정되는 것은 아니고, 전술된 바와 같이, 정면 에지들(521, 531)을 제외한 블록 상부면(51)의 전체 영역의 타이어 회전축으로부터의 거리가 타이어 회전축으로부터 저면 에지들(521, 531)의 거리보다 크고 거리(Re) 및 차이(G) 등의 조건들이 만족되면, 타이어 회전축에 수직인 단면에서 볼 때, 상부면(51)은 전체로서 사전 결정된 곡률을 갖도록 하는 것과 같은 곡선으로서 형성될 수도 있고, 또는 전체로서 삼각형 형상을 갖고 형성될 수도 있다.

다음에, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 공압식 타이어 트레드가 도 3을 참조하여 설명될 것이다. 도 3은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 공압식 타이어 트레드의 블록을 개략적으로 도시하는 확대 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 제 2 실시형태에 따른 트레드(1)는 타이어가 구를 때 노면과 접촉하게 되는 접지면(2)을 포함하고, 2개의 원주방향 주 홈들(3) 및 복수의 보조 홈들(4)은 전술된 제 1 실시형태에서와 동일한 방식으로 형성된다. 복수의 블록들(5)은 원주방향 홈들 및 보조 홈들에 의해 형성된다. 블록들(5)은 접지면(2)의 부분을 형성하는 상부면(51); 타이어 원주방향에 대응하는 종방향으로 분리되어 있는 2개의 측벽들(정면 측벽들)(52, 53); 및 타이어 축방향에 대응하는 횡방향으로 분리되어 있는 2개의 측벽들(측면 측벽들)(54, 55)을 포함한다. 상부면(51)은 정면 측벽들(52, 53)을 교차하고, 정면 에지들(521, 531)은 교차부들에 형성된다. 더욱이, 상부면(51)에서 개방되어 있고 타이어 반경방향으로(또는 본질적으로 반경방향으로) 또한 연장하면서 타이어 폭방향으로 연장하는 좁은 절결부(6)가 블록(5)에 형성된다. 보강부(7)는 2개의 정면 측벽들(52, 53) 상에 제공된다.

본 실시형태에 따르면, 보강부들(7)은 정면 측벽들(52, 53)의 적어도 60%, 바람직하게는 적어도 75%의 영역에 걸쳐 보조 홈들(4)에 대면하고, 그 평균 두께(t)는 2.0 mm 미만, 바람직하게는 1.0 mm 미만인 방식으로 제공된다. 보강부들(7)이 제공되어 있는 정면 측벽들(52, 53)은, 반경방향에서 측정된 보강부들(7)의 최외측에서의 위치와 정면 에지들(521, 531) 사이의 거리가 2.0 mm 이하인 방식으로 제공된다. 도 3에 도시된 예에서, 보강부들(7)은 정면 측벽들(52, 53)의 90%의 영역에 걸쳐 제공되고, 평균 두께(t)는 0.5 mm이고, 반경방향에서 측정된 보강부들(7)의 최외측에서의 위치와 정면 에지들(521, 531) 사이의 거리는 1.0 mm이다.

정면 에지들(521, 531)은 전술된 제 1 실시형태에서와 동일한 방식으로 상부면(51)에 형성된다. 더욱이, 본 실시형태에서, 정면 에지들(521, 531)로부터 연장하는 모따기부들(56)이 상부면(51)에 형성된다. 본 실시형태에 따르면, 정면 에지들(521, 531)로부터 분리되어 있는 에지들(561)은 모따기부들(56)에 의해 상부면(51)에 형성되지만, 모따기부들(56)에 의해 형성된 에지들(561)은 정면 에지들(521, 531)과는 상이하고, 노면 조건에 무관하게 노면과 항상 접촉하게 된다. 에지들(561) 사이에 놓여 있는 상부면(51)의 중간 영역(512)은 노면 조건에 무관하게 노면과 항상 접촉한다.

본 실시형태에서도, 회전축으로부터 블록(5)의 상부면의 최외측까지 측정된 거리(Rt)와 마찬가지로 회전축으로부터 2개의 정면 에지들(521, 531)까지 측정된 거리(Re) 사이의 차이(G)는 트레드(1)가 신품일 때 0.2 mm 내지 2.0 mm이고, 트레드는 회전축으로부터 정면 에지들(521, 531)을 제외한 상부면(51) 상의 임의의 점[정면 에지들(521, 531)을 제외한 상부면(51)의 전체 영역 상의 임의의 점]까지의 거리가 Re보다 큰 방식으로 형성된다. 차이(G)는 도 3에 도시된 예에서 0.5 mm이다.

더욱이, 본 실시형태에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 2개의 정면 에지들(521, 531)을 연결하는 직선과 정면 에지들(521, 531)을 통과하는 상부면(51)의 접선 사이에 각도(A)가 형성되고, 각도(A)는 20° 이상이 되는 방식으로 형성된다. 본 실시형태에 따르면, 정면 에지들(521, 531)을 통과하는 상부면(51)의 접선은 모따기부들(56)의 직선이고, 모따기부들(56)의 성형 각도는 본질적으로 전술된 각도(A)이다. 그 결과, 눈길 노면과 같은, 마찰 계수가 블록의 변형을 유발하기에 충분히 높은 노면 상에서 타이어가 주행할 때, 정면 에지들(521, 531)은 노면과 접촉하게 되고, 다른 한편으로, 빙판 노면과 같은, 마찰 계수가 블록의 변형을 유발하기에 불충분한 노면 상에서 타이어가 주행할 때, 정면 에지들(521, 531)은 노면과 접촉하게 되는 것이 방지될 수 있다. 전술된 각도(A)는 도 3에 도시된 예에서 45°이다.

다음에, 전술된 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 공압식 타이어 트레드에 의해 제공된 작용 및 효과가 설명될 것이다.

본 실시형태에 따르면, 보강부들(7)은 정면 에지들(521, 531) 상에 포함되지 않는데, 달리 말하면, 보강부들(7)은 정면 에지들(521, 531)까지 멀리 연장하는 방식으로 제공되지 않지만, 이 경우에도, 보강부들(7)의 효과는, 눈길 노면과 같은, 마찰 계수가 블록들(5)의 변형을 유발하기에 충분히 높은 노면 상에서 타이어가 주행할 때 블록들(5)의 정면 에지들(521, 531)에서 높은 국부 에지 압력을 생성하는 것을 가능하게 하고, 눈길 성능이 효과적으로 향상될 수 있다.

더욱이, 정면 에지들(521, 531)로부터 연장하는 모따기부들(56)은 블록들(5)의 상부면(51)에 형성되고, 따라서 빙판 노면과 같은, 마찰 계수가 블록들(5)의 변형을 유발하기에 불충분한 노면 상에서 타이어가 주행할 때 정면 에지들(521, 531)이 노면과 접촉하게 되는 것을 더 신뢰적으로 방지하는 것이 가능하고, 빙판 상의 마찰 계수를 감소시키는 원인들 중 하나로서 잘 알려진, 트레드와 빙판 사이에 생성된 수막의 발생을 방지하는 것이 가능하고, 그 결과 빙판길 성능을 향상시키는 것이 가능하다.

더욱이, 도면들에 도시되지 않은 변형예에 따르면, 전술된 거리들(Rt, Re)과 차이(G) 사이의 관계들은, 블록(5)에 제공된 좁은 절결부(6)에 의해 형성된 측벽부들 상에 보강부들(7)을 제공하거나 제공하지 않고 좁은 절결부(6)에 의해 형성된 측벽부들과 정면 측벽들(51, 52) 사이에서 만족될 수도 있고, 상기 관계들은 복수의 좁은 절결부들(6)이 제공될 때 좁은 절결부(6)에 의해 형성된 측벽들과 다른 좁은 절결부(6)에 의해 형성된 측벽부들 사이에 만족될 수도 있다.

다음에, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 공압식 타이어 트레드가 도 4를 참조하여 설명될 것이다. 도 4는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 공압식 타이어 트레드의 블록을 개략적으로 도시하는 확대 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제 3 실시형태에 따른 트레드(1)는 타이어가 구를 때 노면과 접촉하게 되는 접지면(2)을 포함하고, 2개의 원주방향 주 홈들(3) 및 복수의 보조 홈들(4)은 전술된 제 1 실시형태에서와 동일한 방식으로 형성된다. 복수의 블록들(5)은 원주방향 주 홈들 및 보조 홈들에 의해 형성된다. 블록들(5)은 접지면(2)의 부분을 형성하는 상부면(51); 타이어 원주방향에 대응하는 종방향에 위치된 2개의 측벽들(정면 측벽들)(52, 53); 및 타이어 축방향에 대응하는 횡방향에 위치된 2개의 측벽들(측면 측벽들)(54, 55)을 포함한다. 상부면(51)은 정면 측벽들(52, 53)을 교차하고, 정면 에지들(521, 531)은 교차부들에 형성된다. 보강부(7)는 2개의 정면 측벽들(52, 53) 상에 제공된다.

또한 본 실시형태에 따르면, 보강부들(7)은 정면 측벽들(52, 53)의 적어도 60% 및 바람직하게는 적어도 75%의 영역에 걸쳐 보조 홈들(4)에 대면하고, 그 평균 두께(t)는 2.0 mm 미만, 바람직하게는 1.0 mm 미만인 방식으로 제공된다. 더욱이, 보강부들(7)은 반경방향에서 측정된 보강부들(7)의 최외측의 위치와 정면 에지들(521, 531) 사이의 거리가 2.0 mm 이하인 방식으로 제공된다. 도 4에 도시된 예에서, 보강부들(7)은 정면 측벽들(52, 53)의 전체 영역에 걸쳐 제공되고, 정면 에지들의 전체를 포함하는 방식으로 형성되고, 평균 두께(t)는 1.0 mm이고, 반경방향에서 측정된 보강부들(7)의 최외측의 위치와 정면 에지들(521, 531) 사이의 거리는 제로(0 mm)이다.

더욱이, 본 실시형태에 따르면, 정면 에지들(521, 531)로부터 연장하는 2개의 모따기부들(56)이 상부면(51)에 형성된다. 정면 에지들(521, 531)로부터 분리된 에지들(561)은 모따기부들(56)에 의해 상부면(51)에 형성되지만, 모따기부들(56)에 의해 형성된 에지들(561)은 정면 에지들(521, 531)과는 상이하고, 노면 조건에 무관하게 항상 노면과 접촉하게 된다. 에지들(561) 사이에 놓인 상부면(51)의 중간 영역(512)은 노면 조건에 무관하게 항상 노면과 접촉한다.

본 실시형태에서도, 회전축으로부터 블록(5)의 상부면(51)의 최외측까지 측정된 거리(Rt)와 마찬가지로 회전축으로부터 2개의 정면 에지들(521, 531)까지 측정된 거리(Re) 사이의 차이(G)는 트레드(1)가 신품일 때 0.2 mm 내지 2.0 mm이고, 트레드는 회전축으로부터 정면 에지들(521, 531)을 제외한 상부면(51) 상의 임의의 점까지의 거리가 Re보다 큰 방식으로 형성된다. 차이(G)는 도 4에 도시된 예에서 0.5 mm이다.

더욱이, 본 실시형태에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 2개의 정면 에지들(521, 531)을 연결하는 직선과 정면 에지들을 통과하는 상부면(51)의 접선 사이에 각도(A)가 형성되고, 각도(A)는 20° 이상이 되는 방식으로 형성된다. 본 실시형태에 따르면, 정면 에지들을 통과하는 상부면(51)의 접선은 모따기부들(56)의 성형 각도이고, 본 실시형태에 따르면 모따기부들(56)의 성형 각도는 본질적으로 전술된 각도(A)이다. 그 결과, 눈길 노면과 같은, 마찰 계수가 블록의 변형을 유발하기에 충분히 높은 노면 상에서 타이어가 주행할 때, 정면 에지들(521, 531)은 노면과 접촉하게 되고, 다른 한편으로, 빙판 노면과 같은, 마찰 계수가 블록의 변형을 유발하기에 불충분한 노면 상에서 타이어가 주행할 때, 정면 에지들(521, 531)은 노면과 접촉하게 되는 것이 방지될 수 있다. 전술된 각도(A)는 본 실시형태에서 45°이다.

다음에, 전술된 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 공압식 타이어 트레드에 의해 제공된 작용 및 효과가 설명될 것이다.

본 실시형태에 따르면, 보강부들(7)은 1.0 mm의 평균 두께를 갖고, 정면 에지들(521, 531)의 전체를 포함하는 정면 측벽들(52, 53)의 전체 영역에 걸쳐 제공되고, 따라서 눈길 노면과 같은, 마찰 계수가 블록(5)의 변형을 유발하기에 충분히 높은 노면 상에서 타이어가 주행할 때, 보강부들(7)의 효과에 의해 블록(5)의 정면 에지들(521, 531)에서 더 높은 국부 에지 압력을 생성하는 것이 가능하고, 눈길 성능이 더 효과적으로 향상될 수 있다.

더욱이, 모따기부들(56)이 제공되고, 따라서 빙판 노면과 같은, 마찰 계수가 블록(5)의 변형을 발생하기에 불충분한 노면 상에서 타이어가 주행할 때, 정면 에지들(521, 531)이 노면과 접촉하게 되는 것이 방지되고, 따라서 트레드와 빙판 사이에 생성되는 수막의 발생을 방지하는 것이 가능하고, 그 결과 빙판길 성능이 향상될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시형태들이 전술되었지만, 본 발명은 도면들에 도시된 실시형태들에 한정되는 것은 아니고, 다수의 변형예들이 구현될 수도 있다.

더욱이, 도 5는 종래의 공압식 타이어 트레드의 블록을 개략적으로 도시하는 확대 단면도이다. 본 종래의 공압식 타이어 트레드의 블록(15)은 접지면(12)의 부분을 형성하는 상부면(151)을 포함하고, 정면 에지들(1521, 1531)은 정면 측벽들(152, 153)의 교차부들에 형성된다. 상부면(151)에서 개방되어 있고 타이어의 내부에 횡방향으로 그리고 반경방향으로 연장하는 좁은 절결부(16)가 블록(15) 내에 형성된다. 보강부들(17)은 정면 에지들(1521, 1531)의 전체를 포함하는 방식으로 2개의 정면 측벽들(152, 153) 상에 제공된다. 보강부들(17)의 평균 두께(t)는 0.5 mm이고, 보강부들(17)은 정면 측벽들(152, 153)의 84%의 영역에 걸쳐 보조 홈들(14)에 대면하는 방식으로 제공된다. 회전축으로부터 블록(15)의 상부면의 최외측의 부분까지 측정된 거리(Rt)는 마찬가지로 회전축으로부터 2개의 정면 에지들(1521, 1531)까지 측정된 거리(Re)에 동일하고, 회전축으로부터 상부면(151) 상의 임의의 점까지의 거리는 또한 Rt 및 Re에 동일하다.

[예시적인 실시예들]

다음에, 상업적으로 입수 가능한 컴퓨터 소프트웨어를 이용하는 시뮬레이션(유한 요소법)을 사용하여 수행된 테스트들의 결과들이 본 발명의 장점을 명료화하기 위해 설명될 것이고, 테스트들은 공지의 형태를 갖는 보강층을 구비한 종래예에 따른 공압식 타이어 트레드의 블록들, 및 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 6개의 유형들의 공압식 타이어 트레드의 블록들을 수반한다.

예시적인 실시예 1 내지 3은 타이어 회전축으로부터 블록의 상부면의 최외측의 부분까지 측정된 거리와 마찬가지로 타이어 회전축으로부터 2개의 정면 에지들까지 측정된 거리 사이의 차이(G)에 대해 3개의 상이한 값들이 존재하는, 제 1 실시형태에 따른 보강부들을 구비하는 블록 모델들에 관한 것이다. 예시적인 실시예 4 내지 6은 타이어 회전축으로부터 블록의 상부면의 최외측의 부분까지 측정된 거리와 마찬가지로 타이어 회전축으로부터 2개의 정면 에지들까지 측정된 거리 사이의 차이(G)에 대해 3개의 상이한 값들이 또한 존재하는, 제 2 실시형태에 따른 보강부들을 구비한 블록 모델들에 관한 것이다.

종래예 및 예시적인 실시예들에 따른 6개의 모델들에서의 블록 모델 사이즈는 각각의 경우에 동일한 고무계 재료(탄성율 5.4 MPa)를 사용하여 형성된 길이 10 mm의 짧은 변, 길이 20 mm의 기다란 변 및 높이 10 mm를 갖는 입방체 블록이었고, 좁은 절결부들은 각각 0.4 mm의 폭 및 7 mm의 깊이를 갖고 블록의 상부면에서 개방되어 있다. 보강부들은 동일한 재료(탄성율 270 MPa)로부터 형성되었고, 보강부들의 재료의 탄성율은 블록들의 고무계 재료의 탄성율의 50배였다.

이 방식으로 설정된 블록 모델들에 인가된 적합한 하중에 의해, 빙판 노면에 대응하는 노면 조건들 하에서 마찰 계수가 얻어졌다. 계산 결과들을 표 1 및 2에 나타낸다. 표 1 및 2에서, 계산된 값들은 종래예를 100으로서 취한 지수로서 나타낸 것이고, 더 높은 수치값들이 더 양호하다.

	예시적인 실시예 1	예시적인 실시예 2	예시적인 실시예 3	종례예
차이(G)(mm)	0.5	1.0	1.5	0
빙판 상의 마찰 계수(지수)	102	104	105	100

	예시적인 실시예 4	예시적인 실시예 5	예시적인 실시예 6	종례예
차이(G)(mm)	0.5	1.0	1.5	0
빙판 상의 마찰 계수(지수)	107	108	102	100

표 1 및 2에 나타낸 바와 같이, 예시적인 실시예 1 내지 6에 따른 공압식 타이어 트레드들은 향상된 빙판길 성능을 효과적으로 성취하는 것을 가능하게 하였다는 것이 확인될 수 있다.

1: 공압식 타이어 트레드 2: 접지면
3: 원주방향 주 홈 4: 보조 홈
5: 블록
51: 블록 상부면[그 부분이 접지면(2)을 포함함]
52, 53: 원주방향측에서의 측벽, 정면 측벽
521, 531: 정면 에지
54, 55: 타이어 폭방향측에서의 측벽, 측면 측벽
56: 모따기부 6: 좁은 절결부(사이프)
7: 보강부

Claims (11)

1. 적어도 하나의 고무 조성물에 의해 형성된 공압식 타이어 트레드에 있어서,
   상기 적어도 하나의 고무 조성물은 표준 ASTM D882-09에 규정된 인장 테스트로부터 계산된 탄성율(Et)을 갖고,
   상기 트레드는 적어도 하나의 원주방향 주 홈, 복수의 보조 홈들, 및 상기 원주방향 주 홈 및 상기 보조 홈들에 의해 형성된 복수의 블록들을 포함하고;
   상기 복수의 블록들 중으로부터 상기 블록들 중 적어도 하나는 타이어가 구를 때 노면과 적어도 부분적으로 접촉하는 접지면을 구성하는 상부면, 타이어 원주방향을 따라 위치된 2개의 정면 측벽들, 및 타이어 축방향을 따라 위치된 2개의 측면 측벽들을 포함하고;
   상기 블록의 상부면은 상기 2개의 정면 측벽들을 교차하는 위치들에 형성된 2개의 정면 에지들을 갖고;
   상기 블록은 상기 2개의 정면 측벽들 중 적어도 하나에 제공된 보강부를 갖고, 상기 보강부는 상기 트레드를 형성하는 상기 고무 조성물의 탄성율(Et)보다 적어도 20배 큰 탄성율(Ef)을 갖는 재료에 의해 형성되고, 0.1 mm 내지 2.0 mm의 평균 두께를 갖고, 상기 정면 측벽의 적어도 60%의 영역에 걸쳐 적어도 상기 보조 홈에 대면하는 방식으로 제공되고,
   타이어 회전축의 방향으로부터 볼 때, 상기 타이어 회전축으로부터 상기 상부면 상의 임의의 점까지의 거리가 상기 2개의 정면 에지들을 제외한 영역에서 측정되면, 상기 거리가 상기 타이어 회전축으로부터 상기 2개의 정면 에지들까지 측정된 거리(Re)보다 큰 방식으로 상기 블록의 상부면이 형성되고, 상기 타이어 회전축으로부터 상기 상부면 상의 반경방향 최외측 위치까지 측정된 거리(Rt)와 상기 타이어 회전축으로부터 상기 2개의 정면 에지들까지 측정된 거리(Re) 사이의 차이(G)는 신품에서 0.2 mm 내지 2.0 mm이고, 상기 보강부의 반경방향 최외측 위치와 상기 정면 에지 사이의 거리는 2.0 mm 이하인 것을 특징으로 하는 공압식 타이어 트레드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 블록의 정면 측벽에 제공된 상기 보강부는 상기 정면 에지의 폭방향으로 적어도 부분적으로 연장하는 방식으로 상기 정면 에지에 제공되는 공압식 타이어 트레드.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 블록의 정면 측벽에 제공된 상기 보강부는 상기 정면 에지의 폭방향의 전체에 걸쳐 연장하는 방식으로 상기 정면 에지에 제공되는 공압식 타이어 트레드.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블록의 상부면 상의 상기 차이(G)는 1.5 mm 이하인 공압식 타이어 트레드.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블록의 정면 측벽에 제공된 상기 보강부는 상기 블록의 2개의 정면 측벽들의 모두에 제공되는 공압식 타이어 트레드.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블록의 상부면이 상기 타이어 회전축의 방향으로부터 볼 때, 상기 2개의 정면 에지들을 연결하는 직선과 상기 정면 에지를 통과하는 상기 상부면의 접선 사이의 각도가 20° 이상인 공압식 타이어 트레드.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블록의 정면 측벽에 제공된 상기 보강부는 상기 정면 측벽의 적어도 75%의 영역에 걸쳐 제공되는 공압식 타이어 트레드.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 블록의 정면 측벽에 제공된 보강부는 상기 정면 측벽의 전체 영역에 걸쳐 제공되는 공압식 타이어 트레드.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블록은 상기 2개의 정면 에지들 사이의 타이어 원주방향에서의 평균 거리가 적어도 15 mm인 방식으로 형성되는 공압식 타이어 트레드.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블록은 상기 상부면으로 개방되어 있고 타이어 폭방향으로 또한 연장하면서 상기 블록 내부에서 연장하는 좁은 절결부를 추가로 갖는 공압식 타이어 트레드.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 트레드를 갖는 공압식 타이어.

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