KR910009797B1 - 중하중용 공기 레이디얼 타이어 - Google Patents

중하중용 공기 레이디얼 타이어 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

중하중용 공기 레이디얼 타이어
제1도는 종래의 중하중용 공기 레이디얼 타이어의 일예를 나타낸 요부(要部)평면도.
제2도는 제1도의 자오(子午)단면도.
제3도는 본 발명의 제1실시예에 따른 중하중용 공기 레이디얼 타이어의 요부평면도.
제4도는 제3도 X-X 화살표 단면의 요부확대도.
제5도는 본 발명의 제2실시예에 따른 중하중용 공기 레이디얼 타이어의 요부평면도.
제6도 내지 제11도는 각각의 실험결과를 나타낸 도표.
본 발명은 중하중용 공기레이디얼 타이어에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 트레드부에 발생하는 이상마모를 경감시켜 트레드부의 내마모성이 향상되도록 트레드디자인을 개량한 중하중용 공기레이디얼 타이어에 관한 것이다.
트럭, 버스, 라이트 트럭(light truck)등 중하중용 공기레이디얼 타이어에 있어서, 트레드부에 설치되어 있는 트레드디자인을 개량함으로써 트레드부의 편측마모, 쇼율더마모(shouler abrasion)등 이상마모를 방지하려고 하는 시도는 종래보터 많이 행해지고 있다.
그러나, 종래의 시도는 어느것도 제1도에 나타내는 바와 같이 트레드 적도면(赤道面)을 중심으로 하여 좌우대칭으로 형성된 트레드 디자인의 범주로 되어 있는 것이 현상이다.
그러나 타이어는 실제로 차량에 장착(裝着)되어 사용되는 상태에서는, 트레드 적도면을 중심으로 하여 좌우, 즉 차량의 내측과 외측에 마모속도가 다르게 되며, 특히 차앞바퀴측(조향차바퀴측 操向車輪側)에 장착된 타이어는 코너링(corner ring)등의 영향에 의해 트레드부의 마모속도가 차량의 내측보다도 외측의 방향에서 빠르다.
따라서, 트레드 적도면을 중심으로 좌우 대칭의 트레드 디자인을 구비한 종래의 타이어는, 특히 조향차 바퀴측에 장착하면, 코너링등의 영향에 의해 마모속도가 트레드부의 내측보다도 외측 방향이 빠르게 되며, 제2도에 나타내는 바와 같이 이상마모가 생기며, 외측의 홈이 없어진 시점에서는 타이어로서의 수명이 종료하는등 타이어의 내모마성 저하의 큰 원인의 하나로 되고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해소하려고 실험검토한 결과 본 목적에 도달하게 된 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 트레드부에 발생하는 이상마모를 경감시켜 트레드부의 내마모성이 향상되도록 한 중하중용 레이디얼 타이어를 제공하는데 있다.
즉 본 발명은, 트레드부에 형성된 트레드 디자인을 트레드 적도면을 경계로하여 접지면적비가 큰 트레드부 Ab와, 접지면적비가 작은 트레드부 Aa로 나누고, 이 접지면적비가 작은 트레드부 Aa의 접지면적비 Sa와 상기 접지면적비가 큰 트레드부 Ab의 접지면적비 Sb와의 비 Sa/Sb를 0.71 내지 0.89로 하여, 또한 차량의 장착시에 상기 접지면적비가 작은 트레드부 Aa측이 차량의 내측에 위치하도록 취부하는 것을 특징으로 한 중하중용 공기레이디얼 타이어를 그 요지로 하는 것이다.
이하는 본 발명을 실시예에 의해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
제3도 내지 제5도는 본 발명의 각 실시예에 따른 중하중용 공기레이디얼 타이어를 나타낸것으로서, 제3도는 제1실시예의 요부평면도, 제4도는 제3도 X-X 화살표 단면의 요부 확대도, 제5도는 제2실시예의 요부 평면도이다.
도면에 있어서 E는 본 발명의 각 실시예에 따른 중하중용 공기레이디얼 타이어에 있어서, 좌우 1대의 비이드부(도시되지 않음)사이에 타이어 원주방향에 대한 코-드 각도가 실질적으로 90°인 카아커스층 1이 설치되며, 또 비이드부 A에 있어서의 스틸카아커스층 1상에 타이어 원주방향에 대한 코-드 각도가 60°인 복수층의 벨트층 2가 배치되어 있다.
그리고 본 발명에 있어서는, 특히 트레드부 A에 형성된 트레드 디자인 10을, 트레드 적도면 L-L을 경계로하여, 차량의 장착시에 차량의 외측에 위치하는 접지면적비가 큰 트레드부 Ab와, 차량의 장착시에 차량의 내측에 위치하는 접지면적비가 작은 트레드부 Aa와로 나누고, 이 접지면적비가 작은 트레드부 Aa의 접지면적비 Sa와, 상기 접지면적비가 큰 트레드부 Ab의 접지면적비 Sb와의 비 Sa/Sb는 0.71 내지 0.89이다.
이 구조를 더욱 상세하게 설명하면 제3도 및 제4도에 나타내는 제1실시예에 있어서, 트레드부 A에 형성된 트레드 디자인 10은 적도면 L-L과 평행으로 배치된 4본의 지그재그상의 주홈(主溝) 11과, 실질적으로 방사방향으로 배치된 부홈(副溝) 12로 구성되어 있다.
그러나 상기 차량의 장착시에 차량의 내측에 위치하는 트레드부 Aa측의 주홈 11a 및 부홈 12a의 폭은 이 트레드부 Aa의 접지면적비 Sa를 상기 차량의 장착시에 차량의 외측에 위치하는 트레드부 Ab의 접지면적비 Sb와 비교하여 작기 때문에 상기 차량의 장착시에 차량의 외측에 위치하는 트레드부 Ab에 배치한 주홈 11b 및 부홈 12b의 폭보다도 크게 형성되어 있으며, 또한 트레드부 Aa의 쇼울더측에는 주홈 11a와 연결된 복수개의 래그홈 13a가 타이어 원주방향으로 간격을 두어 배치하고 있다.
그리고 이 래그홈 13a의 트레드부측 홈깊이는 본 실시예에 있어서 상기 각 주홈 11a,11b의 홈깊이의 실질적으로 1/2의 깊이로 되어 있다.
또 본 실시예에서 트레드부 Aa측 주홈 11a의 좌우 경사각도 α와, 상기 트레드부 Ab측 주홈 11b의 좌우 경사각도 β와는 α〉β의 관계로 있도록 형성되어 있다.
더구나 상술한 각 접지면적비 Sa 및 Sb는 트레드부 Aa측의 트레드 접지부의 접지면적을 Ra, 트레드부 Ab측의 트레드 접지부의 접지면적을 Rb로 하고, 또 트레드부 Aa측의 트레드 접지부의 홈면적을 Ga, 트레드부 Ab측의 트레드 접지부의 홈면적을 Gb로 하면, 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure kpo00001
Figure kpo00002
또 본 실시예에 있어서 상기 카아커스층 1은 1층 배치되어 있고, 그 보강 코-드가 스틸 코-드로 구성된 스틸카아커스가 사용되고 있으며, 코-드 각도는 타이어 원주방향에 대하여 90°이다. 또 상기 벨트층 2는 4층 배치되어 있으며, 그 보강 코-드는 스틸코-드이며, 타이어 원주방향에 대한 각도는 최하부 층은 57°, 다른 3층은 18°로 배치되어 있다.
계속해서 실험결과를 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
중하중용 공기 레이디얼 타이어에 있어서의 트레드부의 마모속도는 접지면적비 S가 감소함에 따라서 증가한다. 이것을 접지면적비 S를 1.0으로 한때(스무드 타이어의 경우)의 마모속도지수 W를 100으로 하고, 접지면적비 S와 마모속도와의 관계를 조사하면, 제6도에서와 같은 관계로 나타낼 수 있다.
또 중차량의 조향차바퀴에 장착된 종래의 중하중용 공기레이디얼 타이어, 즉 트레드 적도면을 중심으로 하여 좌우(내측, 외측)의 접지면적비 Sa 및 Sb의 값이 동일한 타이어에 있어서의 트레드부의 내측과 외측의 마모속도차는 홈깊이가 감소함에 따라서 감소한다. 이것을 신품(新品) 타이어 장착시의 마모속도 지수차 WSO를 10으로 하고, 마모속도 지수차 WSO와 홈깊이비 δ와의 관계를 조사하면 제7도에서와 같은 관계로 나타낼 수 있다.
본 실험에 사용된 타이어의 각 접지면적비 Sa 및 Sb의 값은 모두 0.68이다. 따라서 그 비율은 Sa/Sb=1이다.
또 상기 홈 깊이비 δ는 잔류 홈 깊이를 신품시 홈 깊이로 나눈 값이다.
다음에 트레드부에 형성된 트레드 디자인을, 트레드 적도면을 경계로하여, 차량의 장착시에 차량의 외측에 위치하는 접지면적비가 큰 트레드부 Ab와 차량의 장착시에 차량의 내측에 위치하는 접지면적비가 작은 트레드부 Aa로 나누고, 이 접지면적비가 작은 트레드부 Aa의 접지면적비 Sa와 상기 접지면적비가 큰 트레드부 Ab의 접지면적비 Sb와의 비를 Sa/Sb로 하고, 마모속도지수차를 WA로 하여, 이 접지면적비 Sa와 접지면적비 Sb와의 비 Sa/Sb와 마모속도지수차 WA와의 관계를 신품 타이어시와 트레드 디자인을 구성하는 각 홈 깊이가 실질적으로 1/2인때에 조사하면 제8도에서와 같은 관계로 나타낼 수 있다.
또한 제8도에 있어서 실선(1)은 신품 타이어일때를, 실선(2)는 트레드 디자인을 구성하는 각 홈 깊이가 실질적으로 1/2인때를 각각 나타낸다.
이 제8도에서 밝힌 바와 같이, 특히 초기 마모시에서의 마모속도차는 대단히 큰 값을 나타내고 있으며, 이 결과로부터 초기 마모시에서의 마모속도차의 감소는 이상마모의 경감에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.
또 이 도면으로부터, 마모속도 지수차 WA의 값이 5.0을 초과하면 이상마모의 증대경향이 타이어의 수명을 현저하게 저하시킨다는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 있어서는 접지면적비 Sa와 접지면적비 Sb와의 비 Sa/Sb를 전술한 바와 같이 0.71 내지 0.89의 범위로 설정한 것이다.
그리고 이 Sa/Sb의 값은 0.76 내지 0.84의 범위내로 설정하면 상기 마모속도 지수차 WA의 값을 2.0이하로 할 수 있기 때문에 더욱 바람직하다.
또 트레드 디자인을 구성하는 각 홈 깊이가 실질적으로 1/2인 지점에서 접지면적비 Sa와 접지면적비 Sb와의 비 Sa/Sb의 값은 전술한 바와 같이 0.85 내지 1.06의 범위로 설정하는 것이 전술한 것과 같은 이유에서 바람직하며, 또한 이값은 0.92 내지 0.98의 범위로 설정하는 것이 전술한 것과 같은 이유에서 더욱 바람직하다.
다음에, 이상마모중 특히 쇼울더 마모에 대해서는 종래의 제1도에 나타낸 바와 같이 트레드폭 W에 대한 쇼울더-리브폭 또는 쇼울더-블록폭 B의 비 B/W가 관계하고, 이 B/W의 값을 0.18 내지 0.22의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.
그러나, 중차량의 특히 조향차바퀴에 장착된 중하중용 공기레이디얼 타이어에서는, 전술한 바와 같이 트레드부의 내측과 외측에서는 마모속도가 다르게 되므로 트레드부의 내측과 외측과의 쇼울더-리브폭 또는 쇼울더-블록폭을 변화시켜 마모속도차를 작게할 필요가 있다.
제9도는 트레드폭 W에 대한 쇼울더-립폭 또는 쇼울더-블록폭 B의 비 B/W와 마모속도 지수 WB와의 관계를, B/W의 값이 0.20일때의 마모속도지수 WB의 값을 100으로 하여 나타낸 도표이다.
즉, 접지면적비가 작은 트레드부 Aa의 쇼울더-리브폭 또는 쇼울더-블록폭을 Ba로 하고, 접지면적비가 큰 트레드부 Ab의 쇼울더-리브폭 또는 쇼울더-블록폭을 Bb로 한때의 각 마모속도지수를 WBa 및 WBb로 하면 쇼울더-리브폭 또는 쇼울더-블록폭 Ba와, 쇼울더-리브폭 또는 쇼울더-블록폭 Bb와의 비 Ba/Bb에 의한 마모속도지수차는 (WBb-WBa)로 된다.
또 중차량의 조향차바퀴에 장착된 쇼울더-리브폭 또는 쇼울더-블록폭 Ba와 쇼울더-리브폭 및 쇼울더-블록폭 Bb와의 비 Ba/Bb의 값이 동일한 타이어에 있어서의 트레드부의 내측과 외측의 마모속도차는 홈깊이가 감소함에 따라서 감소한다. 이것을 신품타이어 장착시의 마모속도지수차 WBo를 8로 하고, 마모속도지수차 WBo와 홈깊이의 비 δ와의 관계를 조사하면 제10도에서와 같은 관계로 나타낼 수 있다.
이 실험에 사용된 타이어의 Sa/Sb의 값은 1이다.
또 상기 홈깊이의 비 δB는 잔류 홈깊이를 신품시 홈깊이로 나눈 값이다.
본 실시예와 같은 쇼울더-리브폭 또는 쇼울더-블록폭 Ba와, 쇼울더-리브폭 및 쇼울더-블록폭 B와의 비 Ba/Bb를 변화시킨 타이어의 마모속도지수차 WB는, WB=[WBo-(WBb-WBa)]로 나타내며, 마모속도지수차 WB와, 쇼울더-리브폭 또는 쇼울더-블록폭 Ba 및 쇼울더-리브폭 및 쇼울더-블록폭 Bb의 비 Ba/Bb와의 관계는 제11도에 나타낸 바와 같이 된다.
이 도면으로부터, 마모속도지수차 WB의 값이 5.0을 초과하면, 이상 마모의 증대경향이 타이어의 수명을 현저하게 저하시킨다는 것을 알 수 있다.
따라서, 쇼울더-리브폭 또는 쇼울더-블록폭 Ba와, 쇼울더-리브폭 및 쇼울더-블록폭 Bb와의 비 Ba/Bb의 값은 0.84 내지 0.94의 범위내로 설정하는 것이 바람직하다.
더구나 도면에 있어서, ra는 차량의 장착시에 차량의 내측에 위치하는 트레드부 Aa측의 쇼울더부의 각도, rb는 차량의 장착시에 차량의 외측에 위치하는 트레드부 Ab측의 쇼울더부의 각도이며, ra〉rb의 관계에 있도록 형성되어 있다. 이것은 결국 전술한 바와 같이 트레드부 Aa의 접지면적비 Sa를 상기 차량의 장착시에 차량의 외측에 위치하는 트레드부 Ab의 접지면적비 Sb와 비교하여 작기 때문이다.
계속해서 실시예에 의해 본 발명의 효과를 설명한다.
본 실시예에서 사용한 중하중용 공기레이디얼 타이어는 제3도 및 제4도에 나타내는 구조(본 발명의 제1실시예 타이어)이며, 그 수행방법은 다음과 같다.
신품시에 있어서 접지면적비가 작은 트레드부 Aa의 접지면적비 Sa …0.63
신품시에 있어서 접지면적비가 큰 트레드부 Ab의 접지면적비 Sb ……0.78
접지면적비의 비율 Sa/Sb……………………………………………………0.81
신품시에 있어서 접지면적비가 작은 트레드부 Aa의 주홈 11a의 홈각도
α2…………18°
α3…………18°
α4…………18°
신품시에 있어서 접지면적비가 큰 트레드부 Ab의 주폼 11b의 홈각도
β1…………15°
β2…………15°
β3…………15°
β4…………15
홈깊이가 신품시의 1/2의 위치에서 접지면적비가 작은 트레드부 Aa의 접지면적비 Sa ………0.81
홈깊이가 신품시의 1/2인 지점에서 접지면적비가 큰 트레드부 Ab의 접지면적비 Sb …………0.85
홈깊이가 신품시의 1/2인 지점에서 접지면적비의 비율 Sa/Sb ………………………………0.95
신품시에 있어서 쇼울더-리브폭 또는 쇼울더-블록폭 Ba와, 쇼울더-리브폭 및 쇼울더-블록폭 Bb와의 비율 Ba/Bb………………………………………………………………………0.91
상술한 수행방법의 중하중용 공기레이디얼 타이어를 JIS에 의한 정규하중, 정규공기압의 조건에서, 접지면적비가 작은 트레드부 Aa를 내측에 위치하도록 중차량의 조향차바퀴에 장착하고, 실차주행시험을 행한 결과 홈깊이의 60% 마모시점에서 제1도 및 제2도에 나타내는 종래 타이어의 마모차를 100으로 하면 본 실시예 타이어의 마모차는 26으로서 대폭적으로 이상마모를 개선할 수가 있었다.
이상은 제3도 및 제4도에 나타낸 트레드부 A에 4본의 주홈 11을 배치한 본 발명의 제1실시예에 대하여 설명하지만, 제5도에 나타내는 바와 같이 트레드부 A에 3본의 주홈 11을 배치한 본 발명의 제2실시예에 대해서도 똑같은 효과를 기대할 수가 있다.
여기서 제5도에 나타내는 제2실시예의 구조에 대하여 간단히 설명하면, 트레드부 A에 형성된 트레드 디자인 10은 적도면 L-L과 평행하게 배치된 3본의 지그재그상의 주홈 11과, 차량의 장착시에 차량의 내측에 위치하는 트레드부 Aa측에만 실질적으로 방사방향으로 배치한 복수개의 부홈 12a으로 구성되어 있다.
그외에도 상기 차량의 장착시에 차량의 내측에 위치하는 트레드부 Aa측의 주홈 11a의 폭은, 이 트레드부 Aa의 접지면적비 Sa를 상기 차량의 장착시에 차량의 외측에 위치하는 트레드부 Ab의 접지면적비 Sb와 비교하여 작기 때문에 상기 차량의 장착시에 차량의 외측에 위치하는 트레드부 Ab에 위치한 주홈 11b의 폭보다 크게 형성되어 있으며, 또한 트레드부 Aa의 쇼울더측에는 주홈 11a와 연결된 복수개의 래그홈 13a가 타이어 원주방향에 간격을 두고 배치되어 있다.
그외의 구조는 상술한 제1실시예와 거의 동일한 구조이므로 여기서 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 상술한 바와 같이, 트레드부에 형성된 트레드 디자인을 트레드 적도면을 경계로하여 접지면적비가 큰 트레드부 Ab와 접지면적비가 작은 트레드부 Aa와로 나누고, 이 접지면적비가 작은 트레드부 Aa의 접지면적비 Sa와 상기 접지면적비가 큰 트레드부 Ab의 접지면적비 Sb와의 비 Sa/Sb를 0.71 내지 0.89로 하며, 또한 차량의 장착시에 상기 접지면적비가 작은 트레드부 Aa측이 차량의 내측에 위치하도록 취부되어 있으므로, 특히 조향차 바퀴의 트레드부에 발생하는 편측마모, 쇼울더-마모등 이상마모를 경감시켜 트레드부의 내마모성을 향상하고, 타이어의 수명을 대폭적으로 개선할 수가 있다.

Claims (3)

  1. 트레드부에 형성된 트레드 디자인을 트레드 적도면을 경계로하여 접지면적비가 큰 트레드부 Ab와 접지면적비가 작은 트레드부 Aa와로 나누고, 이 접지면적비가 작은 트레드부 Aa의 접지면적비 Sa와 상기 접지면적비가 큰 트레드부 Ab의 접지면적비 Sb와의 비 Sa/Sb를 0.71 내지 0.89로 하며, 또한 차량의 장착시에 상기 접지면적비가 작은 트레드부 Aa측이 차량의 내측에 위치하도록 취부하는 것을 특징으로 한 중하중용 공기레이디얼 타이어.
  2. 제1항에 있어서, 접지면적비가 작은 트레드부 Aa의 접지면적비 Sa와 접지면적비가 큰 트레드부 Ab의 접지면적비 Sb와의 비 Sa/Sb를, 트레드 디자인을 구성하는 각 홈깊이가 실질적으로 1/2인 지점에서 0.85 내지 1.06으로 한 것을 특징으로 하는 중하중용 공기레이디얼 타이어.
  3. 제1항에 있어서, 접지면적비가 작은 트레드부 Aa의 쇼울더-리브폭 또는 쇼울더-블록폭 Ba와, 접지면적비가 큰 트레드부 Ab의 쇼울더-리브폭 또는 쇼울더-블록폭 Bb와의 비 Ba/Bb를 0.84 내지 0.94로 한 것을 특징으로 하는 중하중용 공기레이디얼 타이어.
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