KR100756328B1 - 하이드로플래닝 성능을 높일 수 있는 트레드 패턴을 가지는타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이드로플래닝 성능을 높일 수 있는 트레드 패턴을 가지는 타이어에 관한 것으로서, 트레드에 원주방향으로 형성되는 종그루브들의 폭을 모두 합친 값과 타이어 접지폭과의 관계로 트레드 패턴을 형성함으로써, 타이어의 다른 성능에 악영향을 끼치지 않고 만족할만한 하이드로플래닝 성능을 가질 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 타이어는, 트레드(40)에 그 원주방향으로 형성되는 다수의 종그루브(41)와, 그 폭방향으로 형성되는 다수의 횡그루브(42) 및 상기 종그루브들 및 상기 횡그루브들에 의하여 형성되는 다수의 트레드 블록(43)에 의하여 이루어지는 트레드 패턴을 구비한다. 상기 종그루브들의 폭을 모두 합한 값을 타이어 접지폭으로 나눈 값이 0.25~0.30의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 상기 종그루브(41)들을 제외한 트레드(40)의 전체 면적에 대하여 상기 횡그루브(42)들을 제외한 면적의 비율인 NG%(Net Gross %)가 0.25~0.35의 범위인 것이 바람직하다.

타이어, 트레드, 패턴, 하이드로플래닝, 그루브, 종그루브, 원주방향, 횡그루브, 횡방향, 배수량, 접지폭, 그루브폭

Description

하이드로플래닝 성능을 높일 수 있는 트레드 패턴을 가지는 타이어{TIRE HAVING TREAD PATTERN CAPABLE OF IMPROVING HYDROPLANING PERFORMANCE}

도 1은 일반적인 타이어의 예를 나타내는 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 타이어의 트레드 패턴의 예를 나타내는 일부 평면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 타이어에 있어서 종그루브를 기준으로 횡그루브 각도에 따른 배수량 곡선을 나타내는 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

40 : 트레드, 41 : 종그루브,

42 : 횡그루브, 43 : 트레드 블록.

본 발명은 하이드로플래닝(Hydroplanning) 성능을 높일 수 있는 트레드 패턴(Tread Pattern)을 가지는 타이어에 관한 것으로서, 특히 트레드에 원주방향으로 형성되는 종그루브들의 폭을 모두 합친 값과 타이어 접지폭과의 관계로 트레드 패턴을 형성함으로써, 타이어의 다른 성능에 악영향을 끼치지 않고 만족할만한 하이 드로플래닝 성능을 가질 수 있는 하이드로플래닝 성능을 높일 수 있는 트레드 패턴을 가지는 타이어에 관한 것이다.

일반적으로, 공기압 타이어는 그 목적으로 하는 승차감, 소음, 조종성 등의 성능을 초기에 최대한 발휘하도록 이루어져 있다.

이러한 공기압 타이어는, 도 1에 도시된 바와 같이, 타이어의 내부를 구성하는 인너(10)와, 상기 인너(10)의 외주에 적층되는 카카스(20)와, 상기 카카스(20)의 외주에 적층되는 벨트(30)와, 상기 벨트(30)의 외주에 적층되어 실질적으로 지면과 접촉하는 트레드(40)와, 타이어의 양쪽 측부를 구성하는 양쪽 사이드월(50, 50)과, 그리고 휠에 결합되어 공기압을 유지하는 양쪽 비드(60, 60)를 구비하고 있으며, 이러한 타이어 기술은 한국 공개특허 제2005-51103호, 한국 공개특허 제2005-35438호 등에 잘 개시되어 있다.

이러한 타이어에 있어서, 그 기본성능인 드라이 트랙션 성능, 웨트 트랙션 성능, 소음 성능 등을 유지할 수 있도록, 상기 트레드(40)는 그 원주방향으로 형성되는 다수의 종그루브(41)와, 그 폭방향으로 형성되는 다수의 횡그루브(42)(도 2 참조)를 구비하며, 또한 상기 그루브들(41, 42)들에 의하여 다수의 트레드 블록(43)이 형성된다. 이 그루브들(41, 42)과 트레드 블록(43)들에 의한 트레드(40)의 외관 형상을 통상 트레드 패턴이라 칭하고 있다.

한편, 타이어가 젖은 노면을 고속으로 주행할 경우에, 타이어가 회전하면서 종그루브(41)들 안에 물이 모이게 되고, 이 물이 타이어의 트레일링 에지(Trailing Edge) 부분에서 제대로 배수되지 못하면, 타이어가 수막위에 떠서 미끄러지는 하이 드로플래닝(Hydroplanning) 현상이 발생하여, 미끄럼 사고를 유발하게 되며, 따라서 하이드로플래닝 성능을 높일 수 있도록 배수성이나 조종안정성도 타이어 설계시 고려되어야 한다.

한편, 상기 트레드(40) 전체 면적에 대하여 종그루브(41)를 제외한 비율을 NG%(Net Gross %)라 정의할 때, 하이드로플래닝 성능은 NG%가 낮을수록 향상되며, 이와 같이 낮은 NG%를 가진 타이어의 경우 젖은 노면을 주행하는데 유리하다.

이러한 점을 고려하여, 종래 하이드로플래닝 성능을 향상시키기 위하여 전체 NG%를 늘 감소시키거나, 디렉셔널 패턴(Directional Pattern)을 디자인하여 제시하는 경우가 있었다. 그러나, 내마모성, 주행안정성 등의 타이어 성능을 고려할 때, NG%를 임의로 감소 또는 증가시키는 것은 타이어 설계상 곤란하다.

따라서, 타이어의 다른 성능에는 악영향을 끼치지 않고 색다른 방법으로 하이드로플래닝 성능을 높일 수 있는 기술에 절실히 요청되고 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 고려하여 이루어진 것으로서, 트레드에 원주방향으로 형성되는 종그루브들의 폭을 모두 합친 값과 타이어 접지폭과의 관계로 트레드 패턴을 형성함으로써, 타이어의 다른 성능에 악영향을 끼치지 않고 만족할만한 하이드로플래닝 성능을 가질 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 하이드로플래닝 성능을 높일 수 있는 트레드 패턴을 가지는 타이어는, 트레드에 그 원주방향으로 형성되는 다수 의 종그루브와, 그 폭방향으로 형성되는 다수의 횡그루브 및 상기 종그루브들 및 상기 횡그루브들에 의하여 형성되는 다수의 트레드 블록에 의하여 이루어지는 트레드 패턴을 구비하고; 상기 종그루브들의 폭을 모두 합한 값을 타이어 접지폭으로 나눈 값이 0.25~0.30의 범위인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 종그루브들을 제외한 트레드의 전체 면적에 대하여 상기 횡그루브들을 제외한 면적의 비율인 NG%(Net Gross %)가 0.25~0.35의 범위인 것이 바람직하다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

다음의 상세한 설명에 있어서, 본 발명에 따른 하이드로플래닝 성능을 높일 수 있는 트레드 패턴을 가지는 타이어를 구성하는 구성요소에 대하여, 편의상 도 도 1 및 도 2에 도시된 구성요소와 동일한 부호를 붙여 설명한다.

본 발명의 타이어는 소정의 트레드 패턴으로 형성된 트레드(40)를 구비하며, 상기 트레드 패턴은, 상기 트레드(40)에 그 원주방향으로 형성되는 다수의 종그루브(41)와, 그 폭방향으로 형성되는 다수의 횡그루브(42) 및 상기 종그루브(41)들 및 상기 횡그루브(42)들에 의하여 형성되는 다수의 트레드 블록(43)에 의하여 이루어진다.

본 발명에 따르면, 상기 종그루브(41)들의 폭을 모두 합한 값(종그루브 폭의 총합)을 타이어 접지폭(TAW)(도 2 참조)으로 나눈 값이 0.25~0.30의 범위인 것이 바람직하다.

이와 같이, 종그루브(41) 폭과 타이어 접지폭(TAW)과의 관계를 이용하여 트레드 패턴을 설계함으로써, 하이드로플래닝 성능을 높이고자 하려는 이유는 도 3의 그래프를 통하여 잘 알 수 있다.

즉, 종그루브(41)의 폭이 1mm일 경우에, 배수량은 1mm×Cos(0도)×종그루브 깊이로 표현될 수 있으며, 횡그루브(42)의 각도가 45도일 경우에, 종그루브(41)의 배수량에 Cos(45도)/Cos(0도)=0.707 (약 70%)의 효과 밖엔 없다. 따라서, 트레드(40) 전체 면적에 대하여 종그루브(41)들을 제외한 면적의 비율인 NG%가 동일한 타이어라 하더라도, 종그루브(41)들의 폭을 모두 합한 값이 클수록 하이드로플래닝 성능에 유리한 것을 알 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 종그루브(41)들을 제외한 트레드(40)의 전체 면적에 대하여 상기 횡그루브(42)들을 제외한 면적의 비율인 NG%(Net Gross %)가 0.25~0.35의 범위인 것이 바람직하다.

다음의 표 1과 같이, 종그루브 폭의 총합/타이어 접지폭이 본 발명에서 제시하는 0.25~0.30의 범위를 만족하는 실시예 1의 타이어와, 이를 만족하지 못하는 비교예 1 및 비교예 2의 타이어를 제조하여, 하이드로플래닝 성능에 대하여 실차 시험하고, 그 결과를 다음의 표 2에 나타내었다. 이 때, 동일 NG%를 맞추기 위하여 횡그루브(42)의 NG%를 조정하였다.

구분	NG%	스키드(Skid) 깊이(mm)	WA(mm)	WA/TAW
실시예 1	60	8	58.0	0.252
비교예 1	60	8	44.2	0.192
비교예 2	60	8	54.1	0.235

표 1에서 WA는 종그루브(41) 폭의 총합을 나타내고, TAW는 타이어 접지폭을 나타낸다.

구분	직진 하이드로플래닝		선회 하이드로플래닝
	임계속도(Km/h)	%	Max. g	%
실시예 1	83.50	106.41	0.35	109.38
비교예 1	78.00	100.00	0.32	100.00
비교예 2	82.00	105.12	0.34	106.25

상기 표 2의 결과에 나타나듯이, 종그루브(41)의 폭이 넓을수록, 즉 WA/TAW 수준이 클수록 직진 하이드로플래닝 성능 및 선회 하이드로플래닝 성능에 유리한 것을 알 수 있었다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 하이드로플래닝 성능을 높일 수 있는 트레드 패턴을 가지는 타이어에 의하면, 트레드(40)에 원주방향으로 형성되는 종그루브(41)들의 폭을 모두 합친 값과 타이어 접지폭과의 관계로 트레드 패턴을 형성함으로써, 타이어의 다른 성능에 악영향을 끼치지 않고 우수한 하이드로플래닝 성능을 얻을 수 있으므로, 트레드 패턴의 설계에 효율적임과 아울러 성능이 우수한 타이어를 제공할 수 있다.

Claims (2)

1. 트레드(40)에 그 원주방향으로 형성되는 다수의 종그루브(41)와, 그 폭방향으로 형성되는 다수의 횡그루브(42) 및 상기 종그루브들 및 상기 횡그루브들에 의하여 형성되는 다수의 트레드 블록(43)에 의하여 이루어지는 트레드 패턴을 구비하고; 상기 종그루브들의 폭을 모두 합한 값을 타이어 접지폭으로 나눈 값이 0.25~0.30의 범위인 것을 특징으로 하는 하이드로플래닝 성능을 높일 수 있는 트레드 패턴을 가지는 타이어.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 종그루브(41)들을 제외한 트레드(40)의 전체 면적에 대하여 상기 횡그루브(42)들을 제외한 면적의 비율인 NG%(Net Gross %)가 0.25~0.35의 범위인 것을 특징으로 하는 하이드로플래닝 성능을 높일 수 있는 트레드 패턴을 가지는 타이어.

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