KR20200058030A

KR20200058030A - 타이어

Info

Publication number: KR20200058030A
Application number: KR1020180142515A
Authority: KR
Inventors: 주원경
Original assignee: 넥센타이어 주식회사
Priority date: 2018-11-19
Filing date: 2018-11-19
Publication date: 2020-05-27
Also published as: KR102170728B1

Abstract

본 발명의 일 실시예는 적어도 하나의 사이프(sipe)가 형성된 하나 이상의 트레드 블록, 상기 사이프에 구비되며 제1 지점에서의 제1 폭과 상기 제1 지점과 다른 제2 지점에서의 제2 폭이 서로 다른 작용부재 및 상기 작용부재와 상기 사이프 사이에 배치되어 상기 사이프의 깊이 방향에 대하여 상기 작용부재에 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하고, 상기 제1 지점과 상기 제2 지점은 상기 사이프의 개구로부터 깊이가 서로 다른, 타이어를 제공한다.

Description

타이어{Tire}

본 발명의 실시예들은 타이어에 관한 것이다.

일반적으로, 타이어는 그 목적으로 하는 승차감, 소음, 조종성, 배수성 등의 성능을 초기에 최대한 발휘하도록 이루어져 있다. 이러한 타이어에 있어서, 그 기본성능인 드라이 트랙션 성능, 웨트 트랙션 성능, 소음 성능 등을 유지할 수 있도록, 트레드에는 원주방향으로 형성된 다수의 종그루브와, 폭 방향으로 형성되는 다수의 횡그루브를 구비하며, 그루브들에 의해 다수의 트레드 블록이 형성된다.

또한, 트레드 블록에는 사이프들이 형성될 수 있다. 사이프는 통상적으로 트레드 블록의 표면에서 소정의 깊이 및 각도로 형성되는데, 이러한 사이프의 형상 및 깊이를 조절하여 타이어의 웨트 그립(wet grip) 및 핸들링((handling) 성능이 개선될 수 있다. 또한, 사이프에 의하여 타이어 트레드에 유연성이 부여되어 노면과의 접촉성이 확보되고, 승차감이 향상되는 한편, 커브 길이나 지그재그 노면을 주행할 때의 횡방향 슬립 억제 기능이 향상된다.

그러나, 사이프는 차량 주행 시 트레드 블록이 일정한 방향으로 쏠리는 것에 의해 사이프가 닫히는 현상이 발생할 수 있다. 사이프의 닫힘 현상이 발생하는 경우, 사이프는 물을 흡수할 수 있는 공간이 줄어들어 타이어의 배수 성능이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명의 실시예들은 사이프의 닫힘 현상에도 배수 기능을 향상시킬 수 있는 타이어를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 작용부재는 상기 사이프의 깊이 방향에 대해 일정한 상기 제1 폭을 갖는 제1 영역과, 상기 제1 영역으로부터 연장되며 상기 사이프의 깊이 방향을 따라 변하는 상기 제2 폭을 갖는 제2 영역으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 폭은 상기 제2 폭보다 클 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 폭은 상기 사이프의 폭과 동일하거나 작을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 사이프는 상기 작용부재의 상기 제2 영역을 통해 공간이 2분할될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 영역의 선단부는 곡면으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 사이프의 깊이 방향에 대한 상기 작용부재의 전체 길이는 상기 사이프의 깊이보다 작을 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예들에 따른 타이어는 사이프 내부에 배치되어 외부 압력에 의해 위치가 변동되는 작용부재를 통해 트레드 블록의 강성을 확보함과 동시에 일정 마모 구간까지 사이프의 공간을 확보할 수 있어, 타이어의 핸들링 성능 및 배수 성능, 두 성능을 모두 만족시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 도시한 확대사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ’선을 따라 취한 단면도이다.
도 4 및 도 5는 타이어의 마모 정도에 따라 사이프 내에 위치하는 작용부재의 상태를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어(1)에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어(1)를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 타이어(1)는 트레드부(110) 및 트레드부(110)의 양측로부터 연장된 사이드월부(120)를 포함할 수 있다.

트레드부(110)는 타이어(1)의 가장 외측에 위치하고, 두꺼운 고무층으로 이루어져 차량의 구동력 및 제동력을 지면에 전달한다. 트레드부(110)의 표면에는 조종안정성, 견인력, 제동성을 위한 트레드 패턴(114)들과 트레드 패턴(114)들에 의해 구획된 트레드 블록(116)들이 위치할 수 있다.

트레드 패턴(114)들은 젖은 노면에서의 주행 시 배수를 위한 그루브와 견인력 및 제동력을 향상시키기 위한 사이프를 포함할 수 있다. 그루브는 차량의 주행 방향과 일치하는 원주 방향 그루브와 원주방향 그루브 사이의 횡방향 그루브를 포함할 수 있다. 트레드 블록(116)은 트레드부(110)의 대부분을 차지하는 영역으로, 지면과 직접 접하여 차량의 구동력 및 제동력을 지면에 전달한다.

사이드월부(120)는 트레드부(110)의 단부로부터 하방으로 연장되어 배치된다. 사이드월부(120)는 타이어(1)의 옆부분으로, 카카스층을 보호하고, 타이어(1)의 측면 안정성을 제공하며, 굴신운동을 함으로써 승차감을 높일 수 있다. 또한, 사이드월부(120)는 드라이브 샤프트를 통해 받은 엔진의 토크를 트레드부(110)에 전달하는 역할을 한다.

한편, 트레드 블록(116)에는 사이프(20)가 형성될 수 있다. 사이프(20)는 그루브보다 작은 크기를 가진 홈일 수 있다. 사이프(20)는 젖은 노면에서의 주행시 수분을 흡수하여 수막을 끊는 역할을 함으로써, 타이어(1)의 제동력을 증가시킬 수 있다.

도 2는 도 1의 A 부분을 도시한 확대사시도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ’선을 따라 취한 단면도이다. 도 4 및 도 5는 타이어(1)의 마모 정도에 따라 사이프(20) 내에 위치하는 작용부재(210)의 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도면에서의 폭방향, 깊이 방향 및 길이 방향은 사이프(sipe)를 기준으로 정의하기로 한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어(1)는 사이프(20) 내에 구비되는 작용부재(210) 및 탄성부재(220)를 더 포함할 수 있다.

작용부재(210)는 사이프(20)에 구비되며, 제1 지점(d1)에서의 제1 폭(W21)과 제1 지점(d1)과 다른 제2 지점(d2)에서의 제2 폭(W22)이 서로 다를 수 있다. 구체적으로, 제1 지점(d1)과 제2 지점(d2)은 사이프(20)의 깊이 방향을 따라 서로 다른 위치에 구비되는 지점일 수 있다. 다시 말해, 제1 지점(d1)과 제2 지점(d2)은 사이프(20)의 개구로부터 깊이가 서로 다를 수 있으며, 일 실시예로서, 제1 지점(d1)의 깊이는 제2 지점(d2)의 깊이보다 깊을 수 있다.

작용부재(210)는 사이프(20)의 깊이 방향에 대해 일정한 제1 폭(W21)을 갖는 제1 영역(L1)과, 제1 영역(L1)으로부터 연장되며 사이프(20)의 깊이 방향을 따라 변하는 제2 폭(W22)을 갖는 제2 영역(L2)으로 이루어질 수 있다. 제1 영역(L1)의 제1 폭(W21)은 제2 영역(L2)의 제2 폭(W22)보다 클 수 있다. 제2 영역(L2)은 도시된 바와 같이, 사이프(20)의 개구에 인접할수록 폭이 점점 작아질 수 있다.

일 실시예로서, 작용부재(210)의 제2 영역(L2)은 사이프(20)의 개구에 인접한 영역에서 뾰족한 형태를 갖는 선단부(211)를 구비할 수 있다. 선단부(211)는 도면에 도시된 바와 같이, 곡면으로 이루어질 수도 있고, 이와 달리 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 제한되지 않으며, 작용부재(210)는 제2 영역(L2)의 제2 폭(W22)이 변하는 어떠한 구조든 가능함은 물론이다. 예를 들면, 제2 영역(L2)의 제2 폭(W22)은 제1 영역(L1)에서 멀어질수록 작아져, 작용부재(210)의 제2 영역(L2)은 단면 상 사다리꼴 형태, 반원 형태, 삼각형 형태, 타원 형태 등을 형성할 수도 있다.

한편, 제1 영역(L1)에서의 제1 폭(W21)은 사이프(20)의 폭(W1)과 동일하거나 작을 수 있다. 작용부재(210)는 상기한 구조를 통해 강성부(212)와 선단부(211)로 구비될 수 있다. 이때, 강성부(212)는 사이프(20)의 폭(W1)과 동일하거나 작은 제1 폭(W21)을 통해 사이프(20) 내의 강성을 높일 수 있다.

또한, 선단부(211)는 사이프(20)의 폭(W1)보다 작으며, 개구로 갈수록 점점 작아지는 제2 폭(W22)을 통해 사이프(20)의 공간(201)을 2분할할 수 있다. 다시 말해, 사이프(20)는 작용부재(210)를 통해 하나의 공간이 둘로 나뉘어지기 때문에, 실질적으로 2개의 사이프(20)로 이루어지는 효과를 구현할 수 있다.

탄성부재(220)는 작용부재(210)와 사이프(20) 사이에 배치되어, 사이프(20)의 깊이 방향에 대하여 작용부재(210)에 탄성력을 제공할 수 있다. 일 실시예로서, 탄성부재(220)는 스프링(spring)으로 이루어질 수 있으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 제한되지 않으며, 탄성력을 부여할 수 있는 어떠한 수단이든 적용가능함은 물론이다.

탄성부재(220)는 사이프(20)의 말단부에 배치되며, 작용부재(210)와 연결되어 사이프(20)의 깊이 방향으로 탄성력을 제공할 수 있다. 탄성부재(220)와 작용부재(210)의 전체 길이는 사이프(20)의 깊이(T)에 대응될 수 있다. 이때, 탄성부재(220)에는 압축력(compressive force) 또는 인장력(tensile force)이 인가되지 않은 상태일 수 있다. 즉, 힘의 평형을 갖는 상태에서의 탄성부재(220)와 작용부재(210)의 전체 길이는 사이프(20)의 깊이(T)와 동일할 수 있다. 다시 말해, 사이프(20)의 깊이 방향에 대한 작용부재(210)의 전체 길이(L1+L2)는 사이프(20)의 깊이(T)보다 작을 수 있다.

탄성부재(220)는 타이어(1)의 요구 성능에 따라 다양한 높이 및 탄성계수를 가질 수 있다. 또한, 작용부재(220)는 제1 영역(L1)과 제2 영역(L2)의 길이를 다양하게 형성하여, 필요한 요구 성능에 대응되도록 설계될 수 있다.

한편, 다시 작용부재(210)를 설명하면, 탄성부재(220)와 연결되는 작용부재(210)는 사이프(20) 내에서 깊이 방향으로 이동가능할 수 있다. 즉, 작용부재(210)는 외부의 압력이 인가되면, 탄성부재(220)의 압축에 의해 사이프(20)의 깊이 방향으로 이동할 수 있다. 이후, 작용부재(210)는 외부의 압력이 제거되면, 탄성부재(220)의 탄성력에 의해 사이프(20)의 개구를 향해 이동할 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어(1)는 주행에 의해 트레드 블록(116)이 접지되면, 사이프(20) 또한 지면과 접할 수 있다. 이때, 종래의 사이프의 경우, 트레드 블록(116)이 차량 주행 시 일정한 방향으로 쏠리는 것에 의해 닫히는 현상이 발생되는 문제점이 있다.

그러나, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 사이프(20)에는 작용부재(210)와 탄성부재(220)가 배치되며, 트레드 블록(116)이 접지될 때 작용부재(210)에 압력이 인가되어 작용부재(210)는 사이프(20)의 내부로 이동할 수 있다. 즉, 주행에 따른 지면과의 접지가 없는 경우에는 작용부재(210)는 사이프(20)의 개구를 2분할하여 사이프(20)의 공간(201)을 유지하였다가, 주행에 따른 지면과의 접지가 발생하는 경우, 작용부재(210)가 사이프(20) 내부로 이동하는 것에 의해 사이프(20)의 공간(201)은 닫히지 않고 일정한 면적을 유지할 수 있게 된다.

특히, 이러한 동작 원리에 의해, 작용부재(210)는 실제로 지면과 접하는 시간 또는 노출되는 정도가 트레드 블록(116)들과 차이가 나게 되어, 동일 시간 동안 주행하더라도 트레드 블록(116)이 마모되는 것보다 적게 마모될 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어(1)는 일정 시간 주행을 통해 트레드 블록(116)의 일부(116')가 마모가 될 수 있다. 이때, 전술한 바와 같이, 사이프(20) 내부에 배치되는 작용부재(210)는 탄성부재(220)와 결합을 통해 트레드 블록(116)과 달리 지면과 접하는 정도가 다를 수 있고, 이로 인해 작용부재(210)의 마모정도(211')는 트레드 블록(116')의 마모된 일부(116')와 차이가 발생할 수밖에 없다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사이프(20)는 이러한 동작원리를 갖는 작용부재(210) 및 탄성부재(220)를 통해 일정 주행 시간동안 배수가 이루어지는 공간(201)을 확보할 수 있게 된다. 다시 말해, 작용부재(210)의 제2 영역(L2)을 통해 사이프(20)는 2분할된 공간(201)을 구비할 수 있는데, 타이어(1)가 주행하는 동안 작용부재(210)는 탄성부재(220)에 의해 사이프(20)의 하부로 이동함으로써, 상기한 공간(201)을 계속적으로 확보할 수 있게 된다.

이후, 작용부재(210)는 탄성부재(220)의 압축력의 한계까지 도달하게 되면, 트레드 블록(116)과 마모가 이루어지게 되며, 제2 영역(L2)부터 마모가 진행될 수 있다. 작용부재(210)의 제2 영역(L2)은 제2 폭(W22)이 제1 영역(L1)에 인접할수록 커지는 구조로 이루어지므로, 마모가 진행됨에 따라 사이프(20)의 공간(201)은 면적이 점점 줄어들게 된다. 다시 말해, 타이어(1)는 사이프(20)로 인한 배수기능이 저하되나, 작용부재(210)로 인해 강성을 보강할 수 있게 된다.

구체적으로, 타이어(1)는 젖은 노면 성능을 확보하기 위하여 사이프(20)의 깊이를 깊게하거나 폭을 확대하는 경우가 있는데, 이 경우, 트레드 블록(116)의 면적이 줄어들어 강성이 저하될 수 있고, 이로 인해 타이어(1)는 핸들링 성능이 약화될 수 있다.

전술한 구성을 갖는 본 발명의 실시예들에 따른 타이어는 사이프 내부에 배치되어 외부 압력에 의해 위치가 변동되는 작용부재를 통해 트레드 블록의 강성을 확보함과 동시에 일정 마모 구간까지 사이프의 공간을 확보할 수 있어, 타이어의 핸들링 성능 및 배수 성능, 두 성능을 모두 만족시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

1: 타이어
116 : 트레드블록
20 : 사이프
210 : 작용부재
220 : 탄성부재

Claims

적어도 하나의 사이프(sipe)가 형성된 하나 이상의 트레드 블록;
상기 사이프에 구비되며 제1 지점에서의 제1 폭과 상기 제1 지점과 다른 제2 지점에서의 제2 폭이 서로 다른 작용부재; 및
상기 작용부재와 상기 사이프 사이에 배치되어 상기 사이프의 깊이 방향에 대하여 상기 작용부재에 탄성력을 제공하는 탄성부재;를 포함하고,
상기 제1 지점과 상기 제2 지점은 상기 사이프의 개구로부터 깊이가 서로 다른, 타이어.
제1 항에 있어서,
상기 작용부재는 상기 사이프의 깊이 방향에 대해 일정한 상기 제1 폭을 갖는 제1 영역과, 상기 제1 영역으로부터 연장되며 상기 사이프의 깊이 방향을 따라 변하는 상기 제2 폭을 갖는 제2 영역으로 이루어지는, 타이어.
제2 항에 있어서,
상기 제1 폭은 상기 제2 폭보다 큰, 타이어.
제2 항에 있어서,
상기 제1 폭은 상기 사이프의 폭과 동일하거나 작은, 타이어.
제2 항에 있어서,
상기 사이프는 상기 작용부재의 상기 제2 영역을 통해 공간이 2분할되는, 타이어.
제2 항에 있어서,
상기 제2 영역의 선단부는 곡면으로 이루어지는, 타이어.
제1 항에 있어서,
상기 사이프의 깊이 방향에 대한 상기 작용부재의 전체 길이는 상기 사이프의 깊이보다 작은, 타이어.