KR101726450B1

KR101726450B1 - 중하중용 공기 타이어

Info

Publication number: KR101726450B1
Application number: KR1020110120221A
Authority: KR
Inventors: 킹마오 리
Original assignee: 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2017-04-12
Also published as: CN102555684B; JP2012111342A; CN102555684A; KR20120056209A; JP5250017B2

Abstract

본 발명은 배수 성능을 유지하면서, 돌 끼임을 저감할 수 있는 것을 과제로 한다.
센터 영역(Cr)에, 지그재그형으로 연속하여 신장하는 적어도 1개의 센터 주홈(3)이 마련된 중하중용 공기 타이어(1)이다. 센터 주홈(3)은, 홈바닥(7)과, 상기 홈바닥(7)으로부터 트레드면(2t)으로 신장하는 한쌍의 홈벽(8A, 8B)을 포함한다. 각 홈벽(8A, 8B)은, 홈바닥측 급경사부(16A, 16B)와, 홈바닥측 급경사부(16A, 16B)의 타이어 반경 방향의 외단(16o, 16o)으로부터 트레드면(2t)으로 신장하며 또한 홈바닥측 급경사부(16A, 16B)보다도 큰 각도(α2, α3)로 신장하는 트레드면측 완경사부(17A, 17B)를 포함한다. 홈바닥측 급경사부(16A, 16B)의 홈폭(W1)은 2 mm∼8 mm이다. 각 홈벽(8A, 8B)은, 센터 주홈(3)의 내향 코너부(11)와, 상기 홈중심선(3c)과는 반대측으로 굴곡하는 외향 코너부(12)를 포함한다. 트레드면측 완경사부(17A, 17B)의 각도(α2, α3)는, 외향 코너부(12)로부터 내향 코너부(11)에 걸쳐 점증한다.

Description

중하중용 공기 타이어{HEAVY DUTY PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 배수 성능을 유지하면서, 돌 끼임을 저감할 수 있는 중하중용 공기 타이어에 관한 것이다.

공기 타이어의 트레드부에는, 배수 성능을 확보하기 위해, 타이어 둘레 방향으로 연속하여 신장하는 비교적 폭이 넓은 1개 내지 복수개의 주홈이 마련된다. 이 주홈은, 예컨대, 공사 현장 등의 주행 시에, 자갈을 문 채로 유지되는, 소위 돌 끼임이 생기기 쉽다. 이러한 돌 끼임은, 트레드면의 접지압이 크며 또한 홈깊이가 큰 중하중용의 공기 타이어에서 특히 생기기 쉽고, 주홈 부근에, 고무 이지러짐이나 크랙 등을 발생시킨다고 하는 문제가 있었다.

이러한 돌 끼임을 억제하는 기술로서는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 주홈(3)의 홈바닥 또한 양측의 홈벽면으로부터 떨어진 위치에, 돌 끼임 방지용의 돌기(35)를 주홈의 길이 방향으로 이격 설치하는 기술이 제안되어 있다(예컨대, 하기 특허문헌 1 참조). 이러한 돌기(35)는, 주홈(3)이 자갈을 물었을 때에 압축 변형되고, 그 복원력에 의해 자갈을 주홈(3)으로부터 배출하여, 돌 끼임을 저감할 수 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2008-296795호 공보

그러나, 상술한 돌기(35)는, 접지 시의 주홈(3)의 수축에 의해, 홈벽면에 접촉하여 변형하기 쉬워, 돌 끼임을 충분히 저감할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 또한, 돌기(35)는, 주홈(3)의 홈용적을 감소시키기 위해, 배수 성능이 저하하기 쉽다고 하는 문제도 있었다.

본 발명은 이상과 같은 실상을 감안하여 안출된 것이며, 센터 주홈의 홈벽을, 홈바닥측 급경사부와, 홈바닥측 급경사부의 외단으로부터 트레드면으로 신장하고 또한 홈바닥측 급경사부보다도 큰 각도로 신장하는 트레드면측 완경사부로 구성하며, 트레드면측 완경사부의 각도를 변화시키는 것을 기본으로 하여, 배수 성능을 유지하면서, 돌 끼임을 저감할 수 있는 중하중용 공기 타이어를 제공하는 것을 주된 목적으로 하고 있다.

본 발명 중 청구항 1에 기재된 발명은, 트레드부의 타이어 적도를 중심으로 하는 트레드폭의 10％의 영역인 센터 영역에, 복수의 굴곡부를 가지고 타이어 둘레 방향으로 지그재그형으로 연속하여 신장하는 적어도 1개의 센터 주홈이 마련된 중하중용 공기 타이어로서, 상기 센터 주홈은, 홈길이 방향과 직각인 홈단면에 있어서, 홈바닥과, 상기 홈바닥으로부터 트레드면으로 신장하는 한쌍의 홈벽을 포함하며, 상기 각 홈벽은, 상기 홈바닥으로부터 홈깊이의 10%∼35%의 높이를 가지고 또한 트레드면의 법선 방향에 대한 각도가 0°∼5°인 홈바닥측 급경사부와, 상기 홈바닥측 급경사부의 타이어 반경 방향의 외단으로부터 상기 트레드면으로 신장하며 또한 상기 홈바닥측 급경사부보다도 큰 각도로 신장하는 트레드면측 완경사부를 포함하고, 상기 홈바닥측 급경사부의 상기 외단에서의 홈폭이 2∼8 ㎜이며, 상기 각 홈벽은, 상기 센터 주홈의 지그재그형의 홈중심선을 향하여 볼록하게 되어 굴곡하는 내향 코너부와, 상기 홈중심선과는 반대측으로 볼록하게 되어 굴곡하는 외향 코너부를 포함하고, 상기 트레드면측 완경사부의 상기 각도는, 상기 외향 코너부로부터 상기 내향 코너부에 걸쳐 점증하는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 2에 기재된 발명은, 상기 트레드면측 완경사부의 상기 외향 코너부에서의 상기 각도는 13°∼21°인 청구항 1에 기재된 중하중용 공기 타이어이다.

또한, 청구항 3에 기재된 발명은, 상기 트레드면측 완경사부의 상기 내향 코너부에서의 상기 각도는 21°∼29°인 청구항 1 또는 2에 기재된 중하중용 공기 타이어이다.

또한, 청구항 4에 기재된 발명은, 상기 트레드면측 완경사부과 상기 트레드면의 코너부에는, 상기 내향 코너부에 있어서, 모따기부가 마련되는 청구항 1에 기재된 중하중용 공기 타이어이다.

또한, 청구항 5에 기재된 발명은, 상기 모따기부의 타이어 축방향의 폭은, 상기 내향 코너부의 정점에서 최대가 되는 청구항 4에 기재된 중하중용 공기 타이어이다.

또한, 청구항 6에 기재된 발명은, 상기 홈벽은, 상기 내향 코너부와 상기 외향 코너부 사이를 직선형으로 신장하는 직선부를 포함하는 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 중하중용 공기 타이어이다.

또한, 청구항 7에 기재된 발명은, 상기 홈바닥측 급경사부는, 상기 내향 코너부 및 상기 외향 코너부에 있어서, 원호형으로 만곡하는 만곡면을 포함하는 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 중하중용 공기 타이어이다.

또한, 청구항 8에 기재된 발명은, 상기 트레드부에는, 상기 센터 영역의 타이어 축방향의 양측의 영역인 숄더 영역에, 타이어 둘레 방향으로 지그재그형으로 연속하여 신장하는 적어도 1개의 숄더 주홈이 마련되고, 상기 숄더 주홈의 지그재그 진폭은, 상기 센터 주홈의 지그재그 진폭보다도 작은 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 중하중용 공기 타이어이다.

또한, 청구항 9에 기재된 발명은, 상기 트레드부에는, 상기 센터 주홈과 상기 숄더 주홈 사이에, 타이어 둘레 방향으로 신장하는 미들 랜드(land)부가 마련되고, 상기 미들 랜드부에는, 상기 센터 주홈과 상기 숄더 주홈 사이를 연통하는 미들 가로홈이 마련되는 청구항 8에 기재된 중하중용 공기 타이어이다.

또한, 청구항 10에 기재된 발명은, 상기 숄더 주홈은, 홈길이 방향과 직각인 홈단면에 있어서, 숄더 홈바닥과, 상기 숄더 홈바닥으로부터 트레드면으로 신장하는 한쌍의 숄더 홈벽을 포함하고, 상기 각 숄더 홈벽은, 상기 숄더 주홈의 지그재그형의 홈중심선을 향하여 볼록하게 되어 굴곡하는 숄더 내향 코너부와, 상기 홈중심선과는 반대측으로 볼록하게 되어 굴곡하는 숄더 외향 코너부를 포함하며, 상기 숄더 홈벽은, 상기 숄더 내향 코너부와 상기 숄더 외향 코너부 사이를 직선형으로 신장하는 숄더 직선부를 포함하는 청구항 8 또는 9에 기재된 중하중용 공기 타이어이다.

또한, 청구항 11에 기재된 발명은, 상기 미들 가로홈은, 상기 센터 주홈의 상기 외향 코너부와 상기 숄더 직선부 사이를 연통하는 청구항 10에 기재된 중하중용 공기 타이어이다.

또한, 본 명세서에서는, 특별히 양해의 말이 없는 한, 타이어의 각 부의 치수는, 정규림에 림조립되고 또한 정규 내압이 충전된 무부하의 정규 상태에 있어서 특정되는 값으로 한다.

상기 「정규림」이란, 타이어가 따르고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 해당 규격이 타이어마다 정하는 림이며, 예컨대 JATMA이면 표준림, TRA이면 "Design Rim", 혹은 ETRTO이면 "Measuring Rim"을 의미한다.

상기 「정규 내압」이란, 상기 규격이 타이어마다 정하고 있는 공기압이며, JATMA이면 최고 공기압, TRA이면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대값, ETRTO이면 "INFLATION PRESSURE"로 한다.

본 발명의 중하중용 공기 타이어는, 트레드부의 타이어 적도를 중심으로 하는 트레드폭의 10％의 영역인 센터 영역에, 복수의 굴곡부를 가지고 타이어 둘레 방향으로 지그재그형으로 연속하여 신장하는 적어도 1개의 센터 주홈이 마련된다. 센터 주홈은, 홈길이 방향과 직각인 홈단면에 있어서, 홈바닥과, 상기 홈바닥으로부터 트레드면으로 신장하는 한쌍의 홈벽을 포함한다.

각 홈벽은, 홈바닥으로부터 홈깊이의 10%∼35%의 높이를 가지며 또한 트레드면의 법선 방향에 대한 각도가 0°∼5°인 홈바닥측 급경사부와, 홈바닥측 급경사부의 타이어 반경 방향의 외단으로부터 트레드면으로 신장하고 또한 홈바닥측 급경사부보다도 큰 각도로 신장하는 트레드면측 완경사부를 포함한다. 그리고, 홈바닥측 급경사부의 외단에서의 홈폭은 2 mm∼8 mm로 설정된다. 이러한 센터 주홈은, 홈벽의 대부분이 트레드면측 완경사부로 형성되기 때문에, 물린 자갈에의 접촉 면적이나 압박력을 저감하며, 홈바닥측 급경사부의 외단에서의 홈폭을 매우 작게 설정하여 홈바닥측 급경사부 사이에 돌이 끼이는 것을 억제할 수 있기 때문에, 돌 끼임을 저감할 수 있다.

또한, 각 홈벽은, 센터 주홈의 지그재그형의 홈중심선을 향하여 볼록하게 되어 굴곡하는 내향 코너부와, 상기 홈중심선과는 반대측으로 볼록하게 되어 굴곡하는 외향 코너부를 포함한다. 그리고, 트레드면측 완경사부의 각도는, 외향 코너부로부터 내향 코너부에 걸쳐 점증한다. 이에 따라, 각 홈벽은, 센터 주홈의 폭방향에서 인접하는 트레드면측 완경사부의 각도를 상이하게 하여, 자갈에의 접촉 면적이나 압박력을 더욱 저감할 수 있어, 돌 끼임을 효과적으로 저감할 수 있다. 특히, 여러가지 실험의 결과, 내향 코너부의 강성이 작으면, 이 부분이 자갈을 유지하는 기능을 가져, 돌 끼임이 생기기 쉽다. 따라서, 이 내향 코너부의 트레드면측 완경사부의 각도를 크게 함으로써, 배수 성능을 높이면서, 돌의 물림을 보다 확실하게 저감할 수 있다.

또한, 센터 주홈은, 종래와 같은 돌기를 마련하는 일없이 돌 끼임을 효과적으로 저감할 수 있기 때문에, 배수 성능을 유지할 수 있다.

도 1은 본 실시형태의 중하중용 공기 타이어의 트레드부의 전개도이다.
도 2는 도 1의 A-A 단면도이다.
도 3은 도 1의 확대도이다.
도 4는 센터 주홈을 확대하여 나타내는 전개도이다.
도 5는 도 4의 B-B 단면도이다.
도 6의 (a)는 도 4의 C-C 단면도, (b)는 도 4의 D-D 단면도이다.
도 7은 모따기부를 나타내는 사시도이다.
도 8은 숄더 주홈을 확대하여 나타내는 전개도이다.
도 9의 (a)는 도 8의 E-E 단면도, (b)는 도 8의 F-F 단면도이다.
도 10은 종래의 중하중용 공기 타이어의 트레드부의 전개도이다.

이하, 본 발명의 일실시형태가 도면에 기초하여 설명된다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 중하중용 공기 타이어(이하, 단순히 「타이어」라고 하는 경우가 있음)(1)는, 트레드부(2)는, 타이어 적도(C)를 중심으로 하는 트레드폭(TW)의 10％의 영역인 센터 영역(Cr)과, 상기 센터 영역(Cr)의 타이어 축방향의 양측의 영역인 숄더 영역(Sh, Sh)으로 가상 구분된다.

여기서, 상기 트레드폭(TW)은, 상기 정규 상태에 있어서의 트레드단(2e, 2e) 사이의 타이어 축방향 거리로 한다. 또한, 상기 트레드단(2e)은, 외관상, 명료한 엣지에 의해 식별할 수 있을 때에는 해당 엣지로 하지만, 식별 불능인 경우에는, 상기 정규 상태의 타이어에 정규 하중을 부하하여 캠버각 0°로 트레드부(2)를 평면에 접지시켰을 때의 가장 타이어 축방향 외측에서 평면에 접지하는 접지단이 트레드단(2e)으로서 정해진다.

상기 「정규 하중」이란, 타이어가 따르고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 각 규격이 타이어마다 정하고 있는 하중이며, JATMA이면 최대 부하 능력, TRA이면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재괸 최대값, ETRTO이면 "LOAD CAPACITY"로 한다.

상기 트레드부(2)에는, 상기 센터 영역(Cr)에, 타이어 둘레 방향으로 지그재그형으로 연속하여 신장하는 적어도 1개, 본 실시형태에서는 1개의 센터 주홈(3)과, 상기 각 숄더 영역(Sh, Sh)에, 타이어 둘레 방향으로 지그재그형으로 연속하여 신장하는 적어도 1개, 본 실시형태에서는 1개의 숄더 주홈(4)이 마련된다. 이에 따라, 트레드부(2)에는, 센터 주홈(3) 및 숄더 주홈(4)으로 구분되며 또한 타이어 둘레 방향으로 신장하는 2개의 미들 랜드부(Rm, Rm)와, 숄더 주홈(4) 및 트레드단(2e)으로 구분되고 또한 타이어 둘레 방향으로 신장하는 2개의 숄더 리브(Rs, Rs)가 형성된다.

또한, 주홈(3, 4)이, 센터 영역(Cr) 또는 숄더 영역(Sh) 중 어느 곳에 속할지는, 상기 센터 주홈(3) 및 숄더 주홈(4)의 홈중심선(3c, 4c)의 진폭의 중심 위치를 기준으로 정해진다.

또한, 상기 미들 랜드부(Rm, Rm)는, 센터 주홈(3)과 상기 숄더 주홈(4) 사이를 연통하는 미들 가로홈(9)이 타이어 둘레 방향으로 이격 설치된다. 이에 따라, 미들 랜드부(Rm)는, 블록열로서 형성된다. 또한, 숄더 리브(Rs, Rs)에는, 그 내마모성을 향상시키기 위한 러그홈(10)이 마련된다. 이에 따라, 숄더 리브(Rs)는, 리브열로서 형성된다.

도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 센터 주홈(3) 및 상기 숄더 주홈(4)은, 예컨대, 홈중심선(3c, 4c)과 직각 방향의 홈폭(W1)이 트레드폭(TW)의 4%∼10% 정도, 홈깊이(D1)가 트레드폭(TW)의 3%∼15% 정도로 설정된다. 이러한 센터 주홈(3) 및 숄더 주홈(4)은, 트레드부(2)의 패턴 강성을 확보하면서, 배수 성능을 향상시키는데 도움이 된다. 또한, 본 실시형태에서는, 홈폭(W1) 및 홈깊이(D1)가, 센터 주홈(3)과 숄더 주홈(4)에서 동일하게 설정되어 있지만, 서로 상이하게 하여도 좋은 것은 물론이다.

상기 센터 주홈(3)은, 복수의 굴곡부(13)를 가지고 타이어 둘레 방향으로 지그재그형으로 연속하여 신장한다. 이러한 지그재그홈은, 타이어 축방향 성분의 엣지를 형성하기 때문에, 예컨대 스트레이트홈에 비해서 트랙션 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 도 3 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 센터 주홈(3)은, 홈길이 방향과 직각인 홈단면에 있어서, 홈바닥(7)과, 상기 홈바닥(7)으로부터 트레드면(2t)으로 신장하는 한쌍의 홈벽(8A, 8B)을 포함하여 구성된다.

상기 홈벽(8A, 8B)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 평면에서 보아, 센터 주홈(3)의 지그재그형의 홈중심선(3c)을 향하여 볼록하게 되어 굴곡하는 내향 코너부(11)와, 상기 홈중심선(3c)과는 반대측으로 볼록하게 되어 굴곡하는 외향 코너부(12)가 타이어 둘레 방향에서 교대로 형성된다. 또한, 한쪽의 홈벽(8A)의 내향 코너부(11)와 다른 쪽의 홈벽(8B)의 외향 코너부(12)가 타이어 축방향에서 인접하며, 한쪽의 홈벽(8A)의 외향 코너부(12) 및 다른 쪽의 홈벽(8B)의 내향 코너부(11)가 타이어 축방향에서 인접하여 형성된다.

도 5에는, 도 4의 B-B 단면도가 나타난다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 각 홈벽(8A, 8B)은, 홈바닥(7)으로부터 상기 홈깊이(D1)의 10%∼35%의 높이(H1)를 가지며 또한 트레드면(2t)의 법선 방향에 대한 각도(α1)가 0°∼5°인 홈바닥측 급경사부(16A, 16B)와, 상기 홈바닥측 급경사부(16A, 16B)의 타이어 반경 방향의 외단(16o, 16o)으로부터 트레드면(2t)으로 신장하고 또한 홈바닥측 급경사부(16A, 16B)보다도 큰 각도(α2, α3)로 신장하는 트레드면측 완경사부(17A, 17B)를 포함한다.

상기 홈바닥측 급경사부(16A, 16B)의 외단(16o, 16o)에서의 홈폭(W2)은, 2 mm∼8 mm로 설정된다. 이와 같이, 홈폭(W2)을 매우 작게 설정함으로써, 홈바닥측 급경사부(16A, 16B) 사이에 자갈이 들어가는 것을 억제하며, 트레드면측 완경사부(17A, 17B)의 각도(α2, α3)를 유지하면서, 센터 주홈(3)의 홈폭(W1)이 과도하게 커지는 것을 억제하는데 도움이 된다.

상기 트레드면측 완경사부(17A, 17B)의 각 각도(α2, α3)는, 외향 코너부(12)로부터 내향 코너부(11)에 걸쳐 점증한다. 즉, 도 4, 및 그 C-C, D-D 단면도인 도 6의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 예컨대 굴곡부(13A, 13B) 사이에 있어서, 한쪽의 트레드면측 완경사부(17A)의 각도(α2)가, 외향 코너부(12)(각도(α2o))로부터 내향 코너부(11)(각도(α2i))에 걸쳐 점증한다. 또한, 다른 쪽의 트레드면측 완경사부(17B)의 각도(α3)도, 도 6의 (b), (a)에 나타내는 바와 같이, 외향 코너부(12)(각도(α3o))로부터 내향 코너부(11)(각도(α3i))에 걸쳐 점증한다. 이에 따라, 트레드면측 완경사부(17A, 17B)는, 상기 각 각도(α2, α3)를, 센터 주홈(3)의 길이 방향에서 변화시킬 수 있다.

이와 같이, 센터 주홈(3)은, 홈벽(8A, 8B)의 대부분이 트레드면측 완경사부(17A, 17B)로 형성되기 때문에, 물린 자갈에의 접촉 면적이나 압박력을 저감할 수 있어, 돌이 끼이는 돌 끼임을 저감할 수 있다. 또한, 각 홈벽(8A, 8B)은, 센터 주홈(3)의 폭방향에서 인접하는 트레드면측 완경사부(17A, 17B)의 각도(α2, α3)가 상이하기 때문에, 자갈에의 접촉 면적이나 압박력을, 각 홈벽(8A, 8B)에서 상이하게 하여, 돌 끼임을 효과적으로 저감할 수 있다.

또한, 트레드면측 완경사부(17A, 17B)는, 외향 코너부(12)에 비해서 강성이 작고, 또한 자갈을 유지하는 기능을 갖기 쉬운 내향 코너부(11)에서, 각도(α2i, α3i)를 크게 함으로써, 배수 성능을 높이면서, 돌의 물림을 보다 확실하게 저감할 수 있다. 더구나, 센터 주홈(3)은, 종래와 같은 돌기를 마련하는 일없이 돌 끼임을 효과적으로 저감할 수 있기 때문에, 배수 성능도 유지할 수 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 홈바닥측 급경사부(16A, 16B)의 높이(H1)가, 센터 주홈(3)의 홈깊이(D1)(도 2에 나타냄)의 10％ 미만이면, 미들 랜드부(Rm)의 강성이 저하하여, 내편마모 성능이 악화할 우려가 있다. 반대로, 상기 높이(H1)가 상기 홈깊이(D1)의 35％를 넘으면, 센터 주홈(3)의 홈용적이 과도하게 작아져, 배수 성능이 저하할 우려가 있다. 이러한 관점에서, 상기 높이(H1)는, 상기 홈깊이(D1)의, 바람직하게는 10％ 이상, 더욱 바람직하게는 15％ 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 35％ 이하, 더욱 바람직하게는 30％ 이하가 바람직하다.

동일한 관점에서, 홈바닥측 급경사부(16A, 16B)의 트레드면(2t)의 법선 방향에 대한 각도(α1)는, 바람직하게는 0°이상, 더욱 바람직하게는 1°이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 5°이하, 더욱 바람직하게는 4°이하가 바람직하다. 또한, 홈바닥측 급경사부(16A, 16B)의 상기 홈폭(W2)은, 바람직하게는 2 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 4 ㎜ 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 8 ㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 6 ㎜ 이하가 바람직하다.

또한, 도 6의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 상기 트레드면측 완경사부(17A, 17B)의 외향 코너부(12)에서의 각도(α2o, α3o)는, 바람직하게는 13°이상, 더욱 바람직하게는 15°이상이 바람직하다. 상기 각도(α2o, α3o)가 지나치게 작으면, 물린 자갈에의 접촉 면적이나 압박력이 커져, 돌 끼임을 충분히 저감할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 상기 각도(α2o, α3o)가 지나치게 크면, 미들 랜드부(Rm)의 강성이 저하하여 내편마모 성능이나, 트랙션이 저하할 우려가 있다. 이러한 관점에서, 상기 각도(α2o, α3o)는, 바람직하게는 21°이하, 더욱 바람직하게는 19°이하가 바람직하다.

동일한 관점에서, 상기 트레드면측 완경사부(17A, 17B)의 내향 코너부(11)에서의 각도(α2i, α3i)는, 바람직하게는 21°이상, 더욱 바람직하게는 23°이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 29°이하, 더욱 바람직하게는 27°이하가 바람직하다.

또한, 트레드면측 완경사부(17A, 17B)와 트레드면(2t)의 코너부(18)에는, 도 6의 (a), (b), 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 내향 코너부(11)에 있어서, 모따기부(20)가 마련되는 것이 바람직하다. 이러한 모따기부(20)는, 센터 주홈(3)의 굴곡부(13)(도 4에 나타냄)에 있어서, 트레드면(2t)측의 홈폭과, 트레드면측 완경사부(17A, 17B)의 각도를 실질적으로 크게 하여 홈벽면을 다양한 면으로 형성할 수 있어, 돌 끼임 및 돌의 배출 기능을 향상시킬 수 있다. 또한, 모따기부(20)는, 끝이 뾰족하며 강성이 작은 내향 코너부(11)의 접지를 억제하여, 내편마모 성능을 향상시킬 수 있다.

이러한 작용을 효과적으로 발휘하기 위해, 도 4, 및 도 6의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 상기 모따기부(20)의 타이어 축방향의 폭(W3), 타이어 반경 방향의 깊이(D2), 및 트레드면(2t)의 법선 방향에 대한 각도(α4)가, 내향 코너부(11)의 정점(11p)에서 최대가 되는 것이 바람직하다.

또한, 모따기부(20)의 정점(11p)에서의 상기 폭(W3)은, 센터 주홈(3)의 홈폭(W1)의(도 1에 나타냄)의, 바람직하게는 10％ 이상, 더욱 바람직하게는 30％ 이상이 바람직하다. 상기 폭(W3)이 지나치게 작으면, 돌 끼임이나 편마모를 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 상기 폭(W3)이 지나치게 크면, 미들 랜드부(Rm, Rm)의 강성이 과도하게 작아져, 내편마모 성능이나 트랙션 성능이 저하할 우려가 있다. 이러한 관점에서, 상기 폭(W3)은, 트레드폭(TW)의, 바람직하게는 90％ 이하, 더욱 바람직하게는 70％ 이하가 바람직하다.

동일한 관점에서, 상기 모따기부(20)의 상기 정점(11p)에서의 상기 깊이(D2)는, 센터 주홈(3)의 홈깊이(D1)(도 2에 나타냄)의, 바람직하게는 20％ 이상, 더욱 바람직하게는 30％ 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는, 60％ 이하, 더욱 바람직하게는 50％ 이하가 바람직하다. 마찬가지로, 모따기부(20)의 상기 정점(11p)에 있어서의 트레드면(2t)의 법선 방향에 대한 각도(α4)는, 바람직하게는 30°이상, 더욱 바람직하게는 40°이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 80°이하, 더욱 바람직하게는 70°이하가 바람직하다.

또한, 본 실시형태의 모따기부(20)는, 내향 코너부(11)의 정점(11p)으로부터 타이어 둘레 방향의 양측을 향하여, 폭(W3), 깊이(D2) 및 각도(α4)가 점감하는 컷트면을 갖고 있다. 이러한 모따기부(20)는, 상기와 같은 작용을 발휘하면서, 미들 랜드부(Rm)(도 1에 나타냄)의 강성을 확보할 수 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 홈벽(8A, 8B)은, 내향 코너부(11)와 외향 코너부(12) 사이를 직선형으로 신장하는 직선부(22)를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 직선부(22)는, 노면의 수막을, 센터 주홈(3)을 따라 원활하게 안내할 수 있어, 배수 성능을 향상시킬 수 있다.

상기 홈바닥측 급경사부(16A, 16B)는, 내향 코너부(11) 및 외향 코너부(12)에 있어서, 원호형으로 만곡하는 만곡면(23)을 포함하여, 타이어 둘레 방향으로 지그재그형으로 연속하여 신장하는 것이 바람직하다. 이러한 만곡면(23)은, 내향 코너부(11) 및 외향 코너부(12)에 있어서, 홈바닥측 급경사부(16A, 16B)에 집중되기 쉬운 왜곡을 분산하여, 돌 끼임을 효과적으로 억제할 수 있다. 특히 내향 코너부(11)에서는, 트레드면측 완경사부(17A, 17B)의 각도(α2i, α3i)의 증가가 완만해지기 때문에, 모따기부(20)의 형성에 의해 과도하게 강성이 증가하는 일없이 모따기부(20)를 형성하는 것이 가능하다.

이러한 작용을 효과적으로 발휘하기 위해, 홈바닥측 급경사부(16A, 16B)의 곡률 반경(R1)은, 바람직하게는 5 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 10 ㎜ 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 25 ㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 20 ㎜ 이하가 바람직하다.

다음에, 상기 숄더 주홈(4)은, 도 8, 및 그 E-E, F-F 단면도인 도 9의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 홈길이 방향과 직각인 홈단면에 있어서, 숄더 홈바닥(26)과, 상기 숄더 홈바닥(26)으로부터 트레드면(2t)으로 신장하는 한쌍의 숄더 홈벽(27A, 27B)을 포함하여 구성된다.

상기 숄더 홈벽(27A, 27B)도, 숄더 주홈(4)의 홈중심선(4c)(도 1에 나타냄)을 향하여 볼록하게 되어 굴곡하는 숄더 내향 코너부(28)와, 상기 홈중심선(4c)과는 반대측으로 볼록하게 되어 굴곡하는 숄더 외향 코너부(29)를 포함한다. 또한, 숄더 주홈(4)도, 숄더 홈벽(27A, 27B)에, 숄더 내향 코너부(28)와 숄더 외향 코너부(29)가 타이어 둘레 방향에서 교대로 형성되며, 복수의 굴곡부(30)를 가지고 타이어 둘레 방향으로 지그재그형으로 연속하여 신장한다.

상기 숄더 주홈(4)은, 센터 주홈(3)에 비해서 트랙션 성능에의 기여가 작다. 이 때문에, 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 숄더 주홈(4)의 지그재그 피치(P2)를 센터 주홈(3)의 지그재그 피치(P1)와 동일하게 설정하면서, 숄더 주홈(4)의 지그재그 진폭(V2)을 센터 주홈(3)의 지그재그 진폭(V1)보다도 작게 하여, 배수 성능이나 내편마모 성능을 향상시킬 수 있다.

이러한 작용을 효과적으로 발휘할 수 있기 때문에, 지그재그 진폭(V2)은, 지그재그 진폭(V1)의, 바람직하게는 60％ 이상, 더욱 바람직하게는 70％ 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 100％ 이하, 더욱 바람직하게는 90％ 이하가 바람직하다. 또한, 센터 주홈(3)의 지그재그 진폭(V1)은, 예컨대 트레드폭(TW)(도 1에 나타냄)의 4%∼10% 정도, 지그재그 피치(P1)는, 지그재그 진폭(V1)의 300%∼600% 정도로 설정되는 것이 바람직하다.

또한, 도 8에 나타내는 바와 같이, 숄더 홈벽(27A, 27B)은, 상기 숄더 내향 코너부(28)와 상기 숄더 외향 코너부(29) 사이를 직선형으로 신장하는 숄더 직선부(31)를 포함한다. 이러한 숄더 직선부(31)도, 노면의 수막을 원활하게 안내할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 숄더 홈벽(27A, 27B)은, 도 9의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 트레드면(2t)의 법선 방향에 대하여 15°∼30°의 각도(α5)로 경사지고 있다. 이러한 숄더 주홈(4)은, 센터 주홈(3)에 비해서 홈용적을 크게 설정할 수 있어, 배수 성능을 보다 효과적으로 향상시킬 수 있다.

또한, 한쌍의 숄더 홈벽(27A, 27B) 중, 타이어 축방향 외측의 숄더 홈벽(27B)과 트레드면(2t)의 코너부(32)에는, 숄더 내향 코너부(28)에 있어서, 숄더 모따기부(33)가 마련되는 것이 바람직하다. 이러한 숄더 모따기부(33)도, 숄더 내향 코너부(28)에서 생기기 쉬운 돌 끼임을 효과적으로 막을 수 있으며, 숄더 리브(Rs)(도 1에 나타냄)의 접지압이 커지는 선회 시에 있어서, 끝이 뾰족하며 강성이 작은 숄더 내향 코너부(28)의 접지를 억제하여, 내편마모 성능을 향상시킬 수 있다.

이러한 작용을 효과적으로 발휘시키기 위해, 숄더 내향 코너부(28)의 정점(28p)에서의 타이어 축방향의 폭(W4), 타이어 반경 방향의 깊이(D3), 및 트레드면(2t)의 법선 방향에 대한 각도(α6)는, 도 6의 (a)에 나타내는 센터 주홈(3)의 모따기부(20)의 폭(W3), 깊이(D2), 및 각도(α4)와 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 미들 가로홈(9)은, 센터 주홈(3)의 외향 코너부(12)와 숄더 직선부(31) 사이를 연통한다. 이러한 미들 가로홈(9)은, 센터 주홈(3)의 굴곡부(13)에 있어서, 모따기부(20)와 함께 센터 주홈(3)의 홈폭을 실질적으로 크게 하여, 돌 끼임을 보다 한층더 효과적으로 막을 수 있다.

또한, 미들 가로홈(9)은, 비교적 강성이 작은 외향 코너부(12)의 접지 면적을 작게 할 수 있어, 미들 랜드부(Rm)(도 1에 나타냄)의 편마모를 효과적으로 막을 수 있다. 또한, 미들 가로홈(9)은, 숄더 외향 코너부(29)로부터 약간 타이어 둘레 방향으로 위치를 어긋나게 한 숄더 직선부(31)에서 개구하기 때문에, 접지압이 비교적 작은 타이어 축방향 내측의 숄더 홈벽(27A)에 있어서, 숄더 내향 코너부(28)의 엣지 성분을 발휘할 수 있어, 트랙션 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태의 미들 가로홈(9)은, 홈폭(W5)이 2 mm∼12 mm 정도인 슬림 홈부(9a), 및 상기 슬림 홈부(9a)의 양단으로부터 센터 주홈(3)의 외향 코너부(12)와 숄더 직선부(31)를 향하여 각각 직경 확장하는 직경 확장부(9b, 9b)를 포함하여 구성된다. 또한, 미들 가로홈(9)은, 슬림 홈부(9a)의 타이어 둘레 방향에 대한 각도(α7)가 20°∼40°로 설정되며, 홈깊이(D4)(도 2에 나타냄)가 센터 주홈(3)의 홈깊이(D1)의 5%∼50% 정도로 설정된다. 이러한 미들 가로홈(9)은, 상기 작용을 발휘하면서, 미들 랜드부(Rm)의 강성을 확보할 수 있다.

이상, 본 발명의 특히 바람직한 실시형태에 대해서 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 도시된 실시형태에 한정되는 일없이, 여러가지 양태로 변형하여 실시할 수 있다.

[실시예]

도 1에 나타내는 기본 구조를 이루며, 표 1에 나타내는 센터 주홈 트레드부를 갖는 타이어가 제조되어, 그들의 성능이 평가되었다. 또한, 비교로서, 도 10에 나타내는 돌 끼임 방지용의 돌기(길이: 6.5 ㎜, 폭: 3.0 ㎜, 높이: 3.5 ㎜)를 구비한 트레드부를 갖는 타이어(비교예 1)나, 트레드면측 완경사부의 각도가, 내향 코너부로부터 외향 코너부에 걸쳐 점증하는 타이어(비교예 2)에 대해서도, 동일하게 테스트되었다. 또한, 공통 사양은 이하와 같다.

타이어 사이즈: 11.00R20

림사이즈: 8.0 V×20

트레드폭(TW): 226 ㎜

센터 주홈:

홈폭(W1): 16 ㎜

홈깊이(D1): 17 ㎜

지그재그 진폭(V1): 16 ㎜

비(V1/TW): 7％

지그재그 피치(P1): 79 ㎜

비(P1/V1): 494％

숄더 주홈:

홈폭(W1): 16 ㎜

홈깊이(D1): 17 ㎜

각도(α5): 19°

숄더 모따기부:

정점에서의 폭(W4): 7 ㎜

비(W4/W1): 43.8％

정점에서의 깊이(D3): 8 ㎜

비(D3/D1): 47.1％

정점에서의 각도(α6): 40°

미들 가로홈:

홈폭(W5): 4 ㎜

각도(α7): 28°

홈깊이(D4): 2 ㎜

비(D4/D1): 11.8％

테스트 방법은, 다음과 같다.

<내(耐)돌 끼임 성능>

각 샘플 타이어를 상기 림에 림조립하고, 내압 830 ㎪ 충전하여, 10 톤 적재 2-DD차(무적재)의 후륜에 장착하며, 사리도를 포함하는 노면을, 속도 40 km/h∼60 km/h로 2000 ㎞ 주행한 후에, 후륜의 센터 주홈에 물린 돌의 갯수를 조사하였다. 결과는, 비교예 1의 돌 끼임 갯수를 100으로 하는 지수 표시이며, 수치가 작을수록 양호하다.

<내편마모 성능>

각 샘플 타이어를 상기 조건으로 림조립하여, 상기 차량의 후륜에 장착하고, 일반도/고속도를 3만 ㎞ 주행한 후에, 미들 랜드부의 마모량이 측정되었다. 마모량은, 미들 랜드부의 내향 코너부에서의 마모량과, 그 이외의 부분의 마모량의 차를 측정하고, 비교예 1의 값을 100으로 하는 지수로 표시하였다. 수치가 작을수록 양호하다.

<배수 성능>

각 샘플 타이어를 상기 조건으로 림조립하여, 상기 차량의 후륜에 장착하고, 반경 100 m의 아스팔트 노면에, 수심 5 ㎜, 길이 20 m의 웅덩이를 마련한 코스 위를, 속도를 단계적으로 증가시키면서 상기 차량을 진입시켜, 가로 가속도(가로 G)를 계측하고, 50 km/h∼80 km/h의 속도에서의 전륜의 평균 가로 G를 산출하였다. 결과는, 비교예 1을 100으로 하는 지수로 표시하였다. 수치가 클수록 양호하다.

테스트의 결과를 표 1에 나타낸다.

테스트의 결과, 실시예의 타이어는, 배수 성능을 유지하면서, 돌 끼임을 저감할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

1 타이어 2 트레드부
3 센터 주홈 7 홈바닥
8A, 8B 홈벽 11 내향 코너부
12 외향 코너부 13 굴곡부
16A, 16B 홈바닥측 급경사부 17A, 17B 트레드면측 완경사부

Claims

트레드부의 타이어 적도를 중심으로 하는 트레드폭의 10％의 영역인 센터 영역에, 복수의 굴곡부를 가지고 타이어 둘레 방향으로 지그재그형으로 연속하여 신장하는 1개 이상의 센터 주홈이 마련된 중하중용 공기 타이어로서,
상기 센터 주홈은, 홈길이 방향과 직각인 홈단면에 있어서, 홈바닥과, 상기 홈바닥으로부터 트레드면으로 신장하는 한쌍의 홈벽을 포함하며,
상기 각 홈벽은, 상기 홈바닥으로부터 홈깊이의 10%∼35%의 높이를 가지고 또한 트레드면의 법선 방향에 대한 각도가 0°∼5°인 홈바닥측 급경사부와,
상기 홈바닥측 급경사부의 타이어 반경 방향의 외단으로부터 상기 트레드면으로 신장하며 또한 상기 홈바닥측 급경사부보다도 큰 각도로 신장하는 트레드면측 완경사부를 포함하고,
상기 홈바닥측 급경사부의 상기 외단에서의 홈폭은 2 mm∼8 mm이며,
상기 각 홈벽은, 상기 센터 주홈의 지그재그형의 홈중심선을 향하여 볼록하게 되어 굴곡되는 내향 코너부와, 상기 홈중심선과는 반대측으로 볼록하게 되어 굴곡되는 외향 코너부를 포함하고,
상기 트레드면측 완경사부의 상기 각도는, 상기 외향 코너부로부터 상기 내향 코너부에 걸쳐 점증하고,
상기 홈바닥측 급경사부는, 상기 내향 코너부 및 상기 외향 코너부에 있어서, 원호형으로 만곡하는 만곡면을 포함하는 것인 중하중용 공기 타이어.
제1항에 있어서, 상기 트레드면측 완경사부의 상기 외향 코너부에서의 상기 각도는 13°∼21°인 것인 중하중용 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 트레드면측 완경사부의 상기 내향 코너부에서의 상기 각도는 21°∼29°인 것인 중하중용 공기 타이어.
제1항에 있어서, 상기 트레드면측 완경사부와 상기 트레드면의 코너부에는, 상기 내향 코너부에 있어서, 모따기부가 마련되는 것인 중하중용 공기 타이어.
제4항에 있어서, 상기 모따기부의 타이어 축방향의 폭은, 상기 내향 코너부의 정점에서 최대가 되는 것인 중하중용 공기 타이어.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홈벽은, 상기 내향 코너부와 상기 외향 코너부 사이를 직선형으로 신장하는 직선부를 포함하는 것인 중하중용 공기 타이어.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홈바닥측 급경사부의 상기 만곡면은, 곡률 반경(R1)이 5㎜∼25㎜인 것인 중하중용 공기 타이어.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트레드부에는, 상기 센터 영역의 타이어 축방향의 양측의 영역인 숄더 영역에, 타이어 둘레 방향으로 지그재그형으로 연속하여 신장하는 1개 이상의 숄더 주홈이 마련되고,
상기 숄더 주홈의 지그재그 진폭은, 상기 센터 주홈의 지그재그 진폭보다도 작은 것인 중하중용 공기 타이어.
제8항에 있어서, 상기 트레드부에는, 상기 센터 주홈과 상기 숄더 주홈 사이에, 타이어 둘레 방향으로 신장하는 미들 랜드부가 마련되고,
상기 미들 랜드부에는, 상기 센터 주홈과 상기 숄더 주홈 사이를 연통하는 미들 가로홈이 마련되는 것인 중하중용 공기 타이어.
제9항에 있어서, 상기 숄더 주홈은, 홈길이 방향과 직각인 홈단면에 있어서, 숄더 홈바닥과, 상기 숄더 홈바닥으로부터 트레드면으로 신장하는 한쌍의 숄더 홈벽을 포함하고,
상기 각 숄더 홈벽은, 상기 숄더 주홈의 지그재그형의 홈중심선을 향하여 볼록하게 되어 굴곡되는 숄더 내향 코너부와, 상기 홈중심선과는 반대측으로 볼록하게 되어 굴곡되는 숄더 외향 코너부를 포함하며,
상기 숄더 홈벽은, 상기 숄더 내향 코너부와 상기 숄더 외향 코너부 사이를 직선형으로 신장하는 숄더 직선부를 포함하는 것인 중하중용 공기 타이어.
제10항에 있어서, 상기 미들 가로홈은, 상기 센터 주홈의 상기 외향 코너부와 상기 숄더 직선부 사이를 연통하는 것인 중하중용 공기 타이어.