KR101838317B1

KR101838317B1 - 공기 타이어

Info

Publication number: KR101838317B1
Application number: KR1020137002947A
Authority: KR
Inventors: 다케히코 무라타
Original assignee: 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-07-07
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2018-03-13
Also published as: RU2562260C2; CN102958712A; WO2012005187A1; EP2578417A1; CN102958712B; US20130092304A1; BR112013000422A2; EP2578417B1; JP5438609B2; KR20130119418A; AU2011275018A1; AU2011275018B2; US9278583B2; RU2012157152A; JP2012017001A; EP2578417A4

Abstract

전체 하중 영역, 특히 저하중 영역의 코너링 파워를 높여 조종 안정 성능을 향상시킨다.
공기 타이어는, 트레드부(2)에, 타이어 적도(C)의 양측을 뻗는 한 쌍의 크라운 세로 홈(3) 및 크라운 세로 홈(3)과 트레드 접지단(2t) 사이를 뻗는 한 쌍의 숄더 세로 홈(4)을 마련함으로써, 크라운 세로 홈(3, 3) 사이의 크라운 리브(5), 크라운 세로 홈(3)과 숄더 세로 홈(4) 사이의 미들 리브(6) 및 숄더 세로 홈(4)과 트레드 접지단(2t) 사이의 숄더 리브(7)를 구비한다. 상기 크라운 리브(5)의 리브 체적에 대한 홈 및 사이프의 합계 용적의 비율인 홈 용적비(Rc), 미들 리브(6)의 홈 용적비(Rm) 및 숄더 리브(7)의 홈 용적비(Rs)는 Rc≤Rm<Rs의 관계를 만족한다.

Description

공기 타이어{PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 전체 하중 영역, 특히 저하중 영역의 코너링 파워를 높여 조종 안정 성능을 향상시킬 수 있는 공기 타이어에 관한 것이다.

종래의 공기 타이어에서는, 하중이 증가하면 접지 면적이 증가하여 코너링 파워가 커진다. 바꿔 말하면, 타이어에의 하중이 작아지면, 그 타이어가 발생하는 코너링 파워도 저하된다. 따라서, 예컨대 프론트 하중이 큰 FF 차량에서는, 전륜측 타이어의 코너링 파워에 비하여, 후륜측 타이어의 코너링 파워가 상대적으로 저하되는 경향이 있다. 이러한 코너링 파워의 언밸런스는, 레인을 체인지할 때나 선회할 때의 리어 추종성을 저하시키기 때문에 조종 안정성의 개선이 요망되고 있었다.

또한, 전체 하중 영역에 있어서 코너링 파워를 높이기 위해서는, 예컨대, 트레드 고무의 고무 경도를 높이는 것이 생각되지만, 주행 노이즈나 승차감을 저하시킬 우려가 있었다. 또한, 카커스를 테를 죄는 벨트층의 강성을 저하시키는 것도 생각되지만, 그립, 주행 노이즈 및 내마모 성능을 저하시킬 우려가 있었다.

하기 특허문헌 1에는, 핸들 응답성을 개선할 수 있는 공기 타이어가 제안되어 있다. 그러나, 이러한 공기 타이어는 상대적으로 접지압이 커지는 센터 영역의 둘레 방향 강성이 숄더 영역보다 작게 설정되기 때문에, 하중의 변동에 의한 센터 영역의 변형량이 증대되어, 저하중 영역에 있어서 코너링 파워를 높일 수 없다고 하는 문제가 있었다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2009-35130호 공보

본 발명은 이상과 같은 실상에 감안하여 안출된 것으로, 트레드부를 접지 형상의 변화가 비교적 적은 리브 패턴으로 구성하며, 크라운 리브, 미들 리브 및 숄더 리브의 각 홈 용적비를 일정 범위로 규제하는 것을 기본으로 하여, 전체 하중 영역, 특히 저하중 영역의 코너링 파워를 높여 조종 안정 성능을 향상시킬 수 있는 공기 타이어를 제공하는 것을 주된 목적으로 하고 있다.

본 발명 중 청구항 1에 기재된 발명은, 트레드부에, 타이어 적도의 양측을 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 한 쌍의 크라운 세로 홈 및 상기 크라운 세로 홈과 트레드 접지단 사이에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 한 쌍의 숄더 세로 홈을 마련함으로써, 상기 크라운 세로 홈 사이에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 크라운 리브, 상기 크라운 세로 홈과 상기 숄더 세로 홈 사이에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 미들 리브, 및 상기 숄더 세로 홈과 상기 트레드 접지단 사이에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 숄더 리브를 구비하고, 상기 크라운 리브의 리브 체적에 대한 홈 및 사이프의 합계 용적의 비율인 홈 용적비(Rc), 상기 미들 리브의 홈 용적비(Rm) 및 상기 숄더 리브의 홈 용적비(Rs)는 Rc≤Rm<Rs의 관계를 만족하는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 크라운 세로 홈의 최소의 홈 폭은 8 mm ∼ 18 mm이며, 상기 숄더 세로 홈의 최소의 홈 폭의 1.25배 ∼ 2배인 청구항 1에 기재한 공기 타이어이다.

또한, 청구항 3에 기재된 발명에 있어서, 상기 크라운 리브는, 한 쌍의 상기 크라운 세로 홈으로부터 타이어 축 방향 내측으로 뻗고, 타이어 적도에 도달하지 않고서 종단되는 크라운 사이프가, 타이어 둘레 방향으로 이격 형성되는 청구항 1 또는 2에 기재한 공기 타이어이다.

또한, 청구항 4에 기재된 발명에 있어서, 상기 미들 리브는, 상기 크라운 세로 홈으로부터 타이어 축 방향 외측으로 뻗고, 상기 숄더 세로 홈에 도달하지 않고서 종단되는 안쪽의 미들 사이프와, 상기 숄더 세로 홈에서 타이어 축 방향 내측으로 뻗고, 상기 크라운 세로 홈에 도달하지 않고서 종단되는 바깥쪽의 미들 사이프를 구비하는 청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 기재한 공기 타이어이다.

또한, 청구항 5에 기재된 발명에 있어서, 상기 안쪽의 미들 사이프의 타이어 축 방향의 길이는, 상기 크라운 사이프의 타이어 축 방향 길이의 100% ∼ 130%인 청구항 4에 기재한 공기 타이어이다.

또한, 청구항 6에 기재된 발명에 있어서, 상기 숄더 리브는, 상기 트레드 접지단에서 타이어 축 방향 내측으로 뻗고, 상기 숄더 세로 홈에 도달하지 않고서 종단되는 숄더 러그 홈과, 상기 숄더 세로 홈으로부터 타이어 축 방향 외측으로 뻗는 숄더 사이프를 구비하는 청구항 1 내지 5 중 어느 하나에 기재한 공기 타이어이다.

또한, 청구항 7에 기재된 발명에 있어서, 상기 숄더 사이프의 타이어 축 방향의 길이는, 상기 바깥쪽의 미들 사이프의 타이어 축 방향의 길이보다 큰 청구항 6에 기재한 공기 타이어이다.

또한, 청구항 8에 기재된 발명에 있어서, 상기 숄더 리브는, 그 타이어 축 방향의 최대 폭의 중심을 지나고, 타이어 둘레 방향으로 뻗는 숄더 리브 중심선에 대하여 타이어 축 방향 내측의 내측 영역과, 상기 숄더 리브 중심선에 대하여 타이어 축 방향 외측의 외측 영역을 구비하고, 상기 외측 영역의 홈 용적비(Rso)가 상기 내측 영역의 홈 용적비(Rsi)의 1.1배 ∼ 1.5배인 청구항 1 내지 7 중 어느 하나에 기재한 공기 타이어이다.

또한, 청구항 9에 기재된 발명에 있어서, 정규 림에 림 조립되고, 정규 내압이 충전되고, 무부하로 된 정규 상태에 있어서, 상기 트레드 접지단 사이의 타이어 축 방향 거리인 트레드 접지 폭(TW)과, 트레드 접지단으로부터 타이어 적도까지의 타이어 반경 방향 거리인 캠버량(D)과의 비(D/TW)는 0.04 ∼ 0.05인 청구항 1 내지 8 중 어느 하나에 기재한 공기 타이어이다.

또한, 청구항 10에 기재된 발명에 있어서, 상기 크라운 리브의 상기 홈 용적비(Rc) 및 상기 미들 리브의 홈 용적비(Rm)는 5% ∼ 30%이며, 또한 상기 숄더 리브의 홈 용적비(Rs)는 7% ∼ 15%인 청구항 1 내지 9 중 어느 하나에 기재한 공기 타이어이다.

또한, 상기 「정규 림」이란, 타이어가 기초하고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 그 규격이 타이어마다 정하는 림이며, 예컨대 JATMA라면 "표준 림", TRA라면 "Design Rim" , ETRTO라면 "Measuring Rim"으로 한다.

또한 「정규 내압」이란, 타이어가 기초하고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 각 규격이 타이어마다 정하고 있는 공기압이며, JATMA라면 "최고 공기압", TRA라면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대값, ETRTO라면 "INFLATION PRESSURE"로 하지만, 타이어가 승용차용인 경우에는 180 kPa로 한다.

한편, 본 명세서에서는, 특별히 양해를 구하지 않는 한, 타이어의 각 부의 치수는 상기 정규 상태에 있어서 특정되는 값으로 한다.

본 발명의 공기 타이어는, 트레드부에, 타이어 적도의 양측을 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 한 쌍의 크라운 세로 홈 및 크라운 세로 홈과 트레드 접지단 사이에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 한 쌍의 숄더 세로 홈을 마련함으로써, 크라운 세로 홈 사이에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 크라운 리브, 크라운 세로 홈과 숄더 세로 홈 사이에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 미들 리브, 및 숄더 세로 홈과 상기 트레드 접지단 사이에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 숄더 리브가 형성된다. 이러한 리브 패턴의 공기 타이어는, 트레드부가 블록 열로 구성된 공기 타이어에 비해서, 트레드부의 강성이 높기 때문에, 전체 하중 영역에 있어서, 코너링 파워를 높일 수 있어, 조종 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 리브 패턴의 공기 타이어는 보다 큰 하중이 작용한 경우에도, 코너링 파워가 과도하게 높아지는 것을 억제할 수 있어, 한계 안정성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 공기 타이어는, 크라운 리브의 홈 용적비(Rc), 미들 리브의 홈 용적비(Rm) 및 숄더 리브의 홈 용적비(Rs)가 Rc≤Rm<Rs의 관계를 만족한다. 이에 따라, 크라운 리브는 그 둘레 방향 강성이 상대적으로 높아지기 때문에, 접지면 내에 있어서의 접지 면적 비율이 높아지는 저하중 상태에 있어서 코너링 파워를 효과적으로 높일 수 있다.

도 1은 본 실시형태의 공기 타이어의 트레드부의 전개도이다.
도 2는 도 1의 우측 절반의 확대도이다.
도 3은 도 1의 A-A 단면도이다.
도 4는 다른 실시형태의 공기 타이어의 트레드부의 전개도이다.
도 5는 또 다른 실시형태의 공기 타이어의 트레드부의 전개도이다.
도 6은 비교예 1의 공기 타이어의 트레드부의 전개도이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1에는, 본 실시형태의 공기 타이어(이하, 단순히 「타이어」라고 하는 경우가 있음)(1)로서 승용차용 타이어가 도시된다. 이 타이어(1)의 트레드부(2)에는, 타이어 적도(C)의 양측을 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 한 쌍의 크라운 세로 홈(3, 3) 및 크라운 세로 홈(3)과 트레드 접지단(2t) 사이에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 한 쌍의 숄더 세로 홈(4, 4)이 마련된다.

상기 각 세로 홈(3, 4)에 의해, 상기 트레드부(2)에는, 크라운 세로 홈(3, 3)을 뻗는 크라운 리브(5), 크라운 세로 홈(3)과 숄더 세로 홈(4) 사이를 뻗는 미들 리브(6), 및 숄더 세로 홈(4)과 트레드 접지단(2t) 사이를 뻗는 숄더 리브(7)가 형성된다. 이러한 리브 패턴의 타이어(1)는, 트레드부가 블록 열로 구성된 타이어에 비해서, 트레드부(2)의 강성이 높기 때문에, 전체 하중 영역에 있어서 코너링 파워를 높일 수 있어, 조종 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 타이어(1)는, 보다 큰 하중이 작용한 경우에도, 코너링 파워가 과도하게 높아지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 타이어(1)는 프론트 타이어에 큰 하중이 걸리고, 리어 타이어의 하중이 빠진 상태에서도, 상대적으로 리어 타이어의 코너링 파워를 확보할 수 있어, 한계 안정성을 향상시킬 수 있다. 본 실시형태의 트레드부(2)에는, 회전 방향이 특정되지 않는 비방향성 패턴이 예시된다.

상기 크라운 세로 홈(3) 및 숄더 세로 홈(4)은 타이어 둘레 방향으로 직선형으로 뻗는 스트레이트 홈으로 형성된다. 이러한 세로 홈은 배수 저항이 작기 때문에, 배수 성능을 향상시키는 데 도움이 된다. 또한, 본 실시형태의 승용차용 타이어의 경우, 크라운 세로 홈(3) 및 숄더 세로 홈(4)은, 배수 성능과 트레드 강성을 양립시키기 위해서, 그 최소의 홈 폭(W1, W2)이 트레드 접지단(2t, 2t) 사이의 타이어 축 방향의 거리인 트레드 접지 폭(TW)의 5% ∼ 10% 정도, 홈 깊이(D1, D2)(도 3에 도시함)가 6 mm ∼ 10 mm 정도가 바람직하다. 특히, 상기 크라운 세로 홈(3)의 상기 홈 폭(W1)은 바람직하게는 8 mm 이상, 더욱 바람직하게는 10 mm 이상이 좋고, 또한 바람직하게는 18 mm 이하, 더욱 바람직하게는 15 mm 이하가 바람직하다. 이러한 크라운 세로 홈(3)은 종래보다 폭 넓게 형성되기 때문에, 접지 길이가 길고, 접지 압력이 높은 타이어 적도면(CP) 근방에 있어서의 배수성을 높일 수 있다. 또한, 크라운 세로 홈(3)의 홈 폭(W1)은, 바람직하게는 숄더 세로 홈(4)의 상기 홈 폭(W2)의 1.25배 이상, 더욱 바람직하게는 1.5배 이상이 좋고, 또한, 바람직하게는 2배 이하, 더욱 바람직하게는 1.8배 이하가 바람직하다. 상기 홈 폭(W1)이 상기 홈 폭(W2)의 1.25배 미만이면, 홈 용적비(Rc)가 큰 크라운 리브(5) 측의 배수성이 저하될 우려가 있다. 반대로 상기 홈 폭(W1)이 상기 홈 폭(W2)의 2배를 넘으면, 타이어 적도(C) 측의 접지 면적이 현저히 작아져, 조종 안정성이 저하될 우려가 있다.

상기 크라운 리브(5)는, 상기 크라운 세로 홈(3, 3) 사이에서 타이어 둘레 방향으로 연속되는 리브체로서 형성된다. 여기서 리브체에 대해서 「연속된다」란, 가로 홈에 의해서 타이어 둘레 방향으로 분단되어 있지 않음을 의미하며, 사이프는 상기 가로 홈에는 포함되지 않는 것으로 한다. 이러한 크라운 리브(5)는, 블록 열에 비하여 트레드부(2)의 타이어 둘레 방향 강성을 높여, 직진 안정성을 향상시키는 데 도움이 된다. 이 크라운 리브(5)의 타이어 축 방향의 최대 폭(W3)은 예컨대 트레드 접지 폭(TW)의 10% ∼ 20% 정도, 보다 바람직하게는 13% ∼ 17% 정도가 바람직하다.

도 2에 확대하여 도시되는 바와 같이, 크라운 리브(5)의 리브 가장자리(5f)에는, 작은 들어간 코너 형상으로 절결된 절결부(11)가 타이어 둘레 방향으로 이격 형성된다. 이러한 절결부(11)는 크라운 세로 홈(3)을 통과하는 기주(氣柱)에 국부적인 난류를 생기게 하여, 스트레이트 홈에 생기기 쉬운 기주공명을 억제하여, 주행 노이즈를 저감시키는 데 도움이 된다.

상기 미들 리브(6)도, 도 1에 도시되는 바와 같이, 크라운 세로 홈(3)과 숄더 세로 홈(4) 사이에서, 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 리브체로서 형성된다. 이러한 미들 리브(6)는, 블록 열에 비하면, 선회시의 가로 방향으로의 변형량을 억제하여, 큰 횡력을 발생할 수 있다. 이 미들 리브(6)의 최대 폭(W4)은 예컨대 트레드 접지 폭(TW)의 12% ∼ 20% 정도, 보다 바람직하게는 14% ∼ 18% 정도가 바람직하다.

도 2에 확대하여 도시되는 바와 같이, 미들 리브(6)는, 타이어 축 방향 내측의 리브 가장자리(6e)가 타이어 둘레 방향으로 직선형으로 형성되는 한편, 타이어 축 방향 외측의 리브 가장자리(6f)가 지그재그형으로 형성되어 있다. 이에 따라, 리브 가장자리(6f)는 절결부(11)와 마찬가지로, 숄더 세로 홈(4)을 통과하는 공기에 난류를 생기게 할 수 있어, 숄더 세로 홈(4)에서의 기주공명을 억제하여, 주행 노이즈를 저감시킬 수 있다. 또한, 효과적으로 기주공명을 억제하기 위해서, 리브 가장자리(6f)는 길이가 다른 2개의 지그재그 부재(12a, 12b)를 교대로 나란히 한 부등(不等) 길이의 지그재그 형상을 이루는 것이 바람직하다.

상기 숄더 리브(7)도, 도 1에 도시되는 바와 같이, 숄더 세로 홈(4)과 트레드 접지단(2t) 사이에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 리브체로서 형성된다. 이러한 숄더 리브(7)도, 블록 열에 비하여, 선회시의 가로 방향으로의 변형량을 억제할 수 있어, 큰 횡력을 발생시킬 수 있다. 이 숄더 리브(7)의 리브 가장자리(7f)로부터 트레드 접지단(2t)까지의 타이어 축 방향의 최대 폭(W5)은 예컨대 트레드 접지 폭(TW)의 14% ∼ 22% 정도, 보다 바람직하게는 16% ∼ 20% 정도가 바람직하다.

또한, 숄더 리브(7)는, 트레드 접지단(2t)보다 타이어 축 방향 외측으로부터, 타이어 축 방향 내측으로 완만한 경사로 뻗고, 숄더 세로 홈(4)에 도달하지 않고서 종단되는 숄더 러그 홈(13)이 형성된다. 이 숄더 러그 홈(13)의 타이어 축 방향에 대한 각도는 20도 이하로 설정된다. 이러한 숄더 러그 홈(13)은 노면의 물을 트레드 접지단(2t) 측으로 안내할 수 있어, 배수 성능을 향상시키는 데 도움이 된다. 한편, 트레드 접지단(2t)보다 타이어 축 방향 내측에 있어서의 숄더 러그 홈(13)의 최대의 홈 폭(W6)(도 1에 도시함)은, 숄더 세로 홈(4)의 상기 홈 폭(W2)의 0.4배 ∼ 1.0배 정도, 홈 깊이(D3)(도 3에 도시함)는 5 mm ∼ 9 mm 정도가 바람직하다.

본 실시형태의 각 리브(5, 6, 7)에는, 사이프(S)가 타이어 둘레 방향으로 이격 형성된다. 이러한 사이프(S)는 각 리브(5, 6, 7)의 내마모성을 유지하면서 배수성을 향상시키는 데 도움이 된다 사이프(S)는 홈 폭이 작은 노치이며, 각 홈 폭(W11, W12, W13, W14)이 예컨대 0.4 mm ∼ 1.5 mm 정도로 설정된다. 또한, 사이프(S)의 홈 깊이(도시 생략)는 예컨대 크라운 세로 홈(3)의 홈 깊이(D1)의 40% ∼ 90% 정도, 보다 바람직하게는 60% ∼ 70% 정도로 설정된다.

크라운 리브(5)에는 한 쌍의 크라운 세로 홈(3, 3)으로부터 타이어 축 방향 내측으로 뻗는 크라운 사이프(S1, S1)가 마련된다. 또한, 미들 리브(6)에는 크라운 세로 홈(3)으로부터 타이어 축 방향 외측으로 뻗는 안쪽의 미들 사이프(S2)와 숄더 세로 홈(4)으로부터 타이어 축 방향 내측으로 뻗는 바깥쪽의 미들 사이프(S3)가 마련된다. 또한, 숄더 리브(7)에는 숄더 세로 홈(4)에서 타이어 축 방향 외측으로 뻗는 숄더 사이프(S4)가 마련된다.

본 실시형태의 크라운 사이프(S1)는, 크라운 세로 홈(3)으로부터 타이어 축 방향 내측으로 경사져 뻗고, 타이어 적도(C)에 도달하지 않고서 종단된다. 이에 따라, 크라운 리브(5)에는, 타이어 적도(C) 상에 사이프(S)가 없는 영역이 둘레 방향으로 연속하여 형성된다. 또한, 도 1에 도시되는 바와 같이, 크라운 사이프(S1, S1)는, 타이어 축 방향에서 서로 위치가 어긋나 배치되어 있지만, 각각 일치시키더라도 좋다. 이 크라운 사이프(S1)의 타이어 축 방향의 길이(L1)는 크라운 리브(5)의 최대 폭(W3)의 15% ∼ 45% 정도, 보다 바람직하게는 25% ∼ 35% 정도가 바람직하다.

상기 안쪽의 미들 사이프(S2)는, 도 2에 도시되는 바와 같이, 크라운 세로 홈(3)으로부터 타이어 축 방향 외측을 향하여 매끄럽게 경사져 뻗고, 숄더 세로 홈(4)에 도달하지 않고서 종단된다. 또한, 안쪽의 미들 사이프(S2)는, 타이어 축 방향 내측에서, 크라운 세로 홈(3)을 통해 크라운 사이프(S1)와 연속해 있도록 배치되어 있다. 또한, 안쪽의 미들 사이프(S2)의 타이어 축 방향의 길이(L2)는 미들 리브(6)의 상기 최대 폭(W4)의 15% ∼ 40% 정도, 보다 바람직하게는 20% ∼ 30% 정도가 바람직하다.

본 실시형태의 바깥쪽의 미들 사이프(S3)는, 미들 리브(6)의 상기 지그재그형의 코너부에서 안쪽의 미들 사이프(S2)와는 타이어 둘레 방향에 대하여 역방향이며, 매끄럽게 경사져 뻗고, 크라운 세로 홈(3)에 도달하지 않고서 종단된다. 또한, 바깥쪽의 미들 사이프(S3)와 안쪽의 미들 사이프(S2)는 타이어 둘레 방향으로 교대로 이격 형성되어 있다. 또한, 바깥쪽의 미들 사이프(S3)의 타이어 축 방향의 길이(L3)는 미들 리브(6)의 상기 최대 폭(W4)의 45% ∼ 85% 정도, 보다 바람직하게는 55% ∼ 75% 정도가 바람직하다.

상기 숄더 사이프(S4)는, 숄더 세로 홈(4)으로부터 트레드 접지단(2t) 근방에서 종단되고, 상기 숄더 러그 홈(13)과 대략 동일한 경사로 뻗어 있다. 또한, 숄더 사이프(S4)는 상기 숄더 러그 홈(13)과 교대로 이격 형성된다. 본 실시형태의 숄더 사이프(S4)의 타이어 축 방향의 길이(L4)는 바깥쪽의 미들 사이프(S3)의 타이어 축 방향의 길이(L3)보다 크게 설정되며, 숄더 리브(7)의 상기 최대 폭(W5)의 80% ∼ 110% 정도, 보다 바람직하게는 90% ∼ 100% 정도가 바람직하다.

그리고, 본 실시형태의 타이어(1)는 크라운 리브(5)의 홈 용적비(Rc), 미들 리브(6)의 홈 용적비(Rm) 및 숄더 리브(7)의 홈 용적비(Rs)가 하기의 관계를 만족한다.

Rc≤Rm<Rs

여기서, 각 홈 용적비(Rc, Rm, Rs)는, 사이프(S) 및 숄더 러그 홈(13)을 전부 메운 크라운 리브(5), 미들 리브(6) 및 숄더 리브(7)의 각 체적에 대한, 각 리브(5, 6, 7)에 배치되는 사이프(S) 및 숄더 러그 홈(13)의 합계 용적의 비율을 의미한다.

한편, 크라운 리브(5)의 체적은, 도 3에 도시되는 바와 같이, 크라운 세로 홈(3)의 최심점(最深点)(3d)과 숄더 세로 홈(4)의 최심점(4d)을 지나는 트레드부(2)의 외면(2S)을 따른 가상선(V1), 크라운 리브(5)의 트레드면(5S) 및 상기 크라운 리브(5)의 리브 가장자리(5f, 5f)로부터 크라운 세로 홈(3)의 최심점(3d)으로 뻗는 외벽(5w, 5w)으로 둘러싸이는 체적으로 한다. 또한, 미들 리브(6)의 체적은, 가상선(V1), 미들 리브(6)의 트레드면(6S), 미들 리브(6)의 타이어 축 방향 내측의 리브 가장자리(6e)로부터 크라운 세로 홈(3)의 상기 최심점(3d)으로 뻗는 내벽(6we) 및 타이어 축 방향 외측의 리브 가장자리(6f)로부터 숄더 세로 홈(4)의 최심점(4d)으로 뻗는 외벽(6wf)으로 둘러싸이는 체적으로 한다. 또한, 숄더 리브(7)의 체적은, 가상선(V1), 숄더 리브(7)의 트레드면(7S), 숄더 리브(7)의 리브 가장자리(7e)로부터 숄더 세로 홈(4)의 최심점(4d)으로 뻗는 내벽(7w) 및 상기 트레드 접지단(2t)을 지나고, 타이어 적도면(CP)과 평행한 면(F1)으로 둘러싸이는 체적으로 한다.

이와 같이, 홈 용적비(Rc, Rm, Rs)가 상기 관계를 만족하는 타이어(1)에서는, 가장 큰 접지압이 작용하는 크라운 리브(5)의 둘레 방향 강성이 숄더 리브(7)보다 높게 설정된다. 이에 따라, 크라운 리브(5)는 전체 하중 영역에서의 코너링 파워의 증대 효과가 유효하게 발휘되어, 조종 안정성을 향상시킬 수 있다.

또한, 크라운 리브(5)는 그 둘레 방향 강성이 상대적으로 높아지기 때문에, 접지면 내에 있어서의 접지 면적 비율이 높아지는 저하중 상태에 있어서, 코너링 파워를 효과적으로 높일 수 있다.

전술한 바와 같은 작용을 효과적으로 발휘하기 위해서, 크라운 리브(5)의 홈 용적비(Rc) 및 미들 리브(6)의 홈 용적비(Rm)는 바람직하게는 5% 이상, 더욱 바람직하게는 10% 이상이 바람직하며, 또한, 바람직하게는 30% 이하, 더욱 바람직하게는 15% 이하가 바람직하다. 각 홈 용적비(Rc, Rm)가 5% 미만이면, 배수 성능이 과도하게 악화될 우려가 있다. 반대로, 각 홈 용적비(Rc, Rm)가 30%를 넘으면, 접지 면적이 줄어, 마모 수명이 악화될 우려가 있다.

또한, 크라운 리브(5)의 홈 용적비(Rc)는 미들 리브(6)의 홈 용적비(Rm)보다 작은 것이 바람직하다. 이에 따라, 각 리브의 가로 강성은 크라운 리브(5)로부터 숄더 리브(7)로 향하여 서서히 작아지기 때문에, 선회시의 과도(過渡) 특성이나 레인 체인지할 때의 안정성이 향상되어, 조종 안정성을 향상시킬 수 있다.

더욱이, 숄더 리브(7)의 홈 용적비(Rs)는 바람직하게는 7% 이상, 더욱 바람직하게는 12% 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 35% 이하, 더욱 바람직하게는 20% 이하가 바람직하다. 상기 홈 용적비(Rs)가 7% 미만이면, 배수 성능, 특히 하이드로플레이닝 성능이 악화될 우려가 있다. 반대로 상기 홈 용적비(Rs)가 35%를 넘으면, 숄더 리브(7)의 강성이 과도하게 내려가, 파편이 떨어지는 마모가 생길 우려가 있다.

도 1에 도시되는 바와 같이, 상기 숄더 리브(7)는, 그 타이어 축 방향의 최대 폭(W5)의 중심을 지나고, 타이어 둘레 방향으로 뻗는 숄더 리브 중심선(CL1)에 대하여, 타이어 축 방향 내측에 배치되는 내측 영역(7i)과, 숄더 리브 중심선(CL1)에 대하여 타이어 축 방향 외측에 배치되는 외측 영역(7o)으로 가상 구분되었을 때에, 내측 영역(7i)의 홈 용적비(Rsi)가 외측 영역(7o)의 홈 용적비(Rso)보다 작은 것이 바람직하다. 이에 따라, 숄더 리브(7)는 숄더 세로 홈(4) 측으로부터 트레드 접지단(2t)에 걸쳐 강성 변화를 매끄럽게 할 수 있어, 조종 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 숄더 리브(7)는, 내측 영역(7i)의 둘레 방향 강성이 외측 영역(7o)에 비해서 높게 설정되기 때문에, 이 내측 영역(7i)의 접지 면적 비율이 상대적으로 높아지는 저하중 상태에 있어서, 코너링 파워를 더 높일 수 있다.

한편 외측 영역(7o)의 홈 용적비(Rso)는 내측 영역(7i)의 홈 용적비(Rsi)의 바람직하게는 1.1배 이상, 더욱 바람직하게는 1.3배 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 1.5배 이하, 더욱 바람직하게는 1.1배 이하가 바람직하다. 상기 홈 용적비(Rso)가 상기 홈 용적비(Rsi)의 1.1배 미만이면, 강성 변화를 충분히 매끄럽게 할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 홈 용적비(Rso)가 홈 용적비(Rsi)의 1.5배를 넘으면, 강성 변화가 급하게 되어, 숄더 리브(7)에 파편이 떨어지는 마모가 생길 우려가 있다.

바깥쪽의 미들 사이프(S3)의 홈 폭(W13)은 안쪽의 미들 사이프(S2)의 홈 폭(W12)보다 큰 것이 바람직하다. 이에 따라, 바깥쪽의 미들 사이프(S3)는 미들 리브(6)의 접지 중심으로부터 타이어 축 방향 외측의 리브 가장자리(6f)로 노면의 물을 안내할 수 있어, 배수 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 미들 리브(6)는 타이어 축 방향의 내측의 둘레 방향 강성이 외측에 비해서 높게 형성되기 때문에, 내측의 접지 면적 비율 및 접지압이 상대적으로 높아지는 저하중 상태에 있어서, 코너링 파워를 높이는 데 도움이 된다. 이러한 관점에서, 바깥쪽의 미들 사이프(S3)의 홈 폭(W13)은, 바람직하게는 안쪽의 미들 사이프(S2)의 홈 폭(W12)의 105% 이상, 더욱 바람직하게는 110% 이상이 바람직하다. 한편, 바깥쪽의 미들 사이프(S3)의 홈 폭(W13)이 지나치게 커지면, 숄더 리브(7)에 대한 강성이 내려가, 저하중 영역에서의 코너링 파워가 저하될 우려가 있다. 이러한 관점에서, 바깥쪽의 미들 사이프(S3)의 홈 폭(W13)은 바람직하게는 안쪽의 미들 사이프(S2)의 홈 폭(W12)의 200% 이하, 더욱 바람직하게는 160% 이하가 바람직하다.

동일한 관점에서, 바깥쪽의 미들 사이프(S3)의 홈 깊이(도시 생략)는 바람직하게는 안쪽의 미들 사이프(S2)의 홈 깊이(도시 생략)의 105% 이상, 더욱 바람직하게는 110% 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 200% 이하, 더욱 바람직하게는 160% 이하가 바람직하다.

또한, 도 3에 도시되는 바와 같이, 상기 정규 상태에 있어서, 트레드 접지 폭(TW)(도 1에 도시함)과, 트레드 접지단(2t)으로부터 타이어 적도(C)까지의 타이어 반경 방향 거리인 캠버량(D)과의 비(D/TW)는 적절하게 설정할 수 있지만, 지나치게 작으면, 숄더 리브(7) 측의 접지압이 과도하게 커져, 본원 발명의 효과가 충분히 발휘되지 않을 우려가 있다. 따라서, 상기 비(D/TW)는 바람직하게는 0.03 이상, 더욱 바람직하게는 0.04 이상이 바람직하다. 반대로, 비(D/TW)가 지나치게 크면, 숄더 리브(7)의 접지압이 과도하게 작아져, 조종 안정성이 저하될 우려가 있다. 따라서, 상기 비(D/TW)는 바람직하게는 0.06 이하, 더욱 바람직하게는 0.05 이하가 바람직하다.

도 4에는 본 실시형태의 또 다른 실시형태의 타이어(1)가 도시된다.

이 실시형태의 타이어(1)에서는, 크라운 리브(5)가 홈이나 크라운 사이프(S1)(도 1에 도시)가 없는 플레인의 리브체로 형성되어 있다. 또한, 미들 리브(6)에는, 바깥쪽의 미들 사이프(S3)만이 형성되어 있다. 이러한 타이어(1)는 크라운 리브(5)의 홈 용적비(Rc) 및 미들 리브(6)의 홈 용적비(Rm)를 더 작게 할 수 있기 때문에, 전체 하중 영역, 특히 저하중 영역에 있어서, 코너링 파워를 더 높일 수 있어, 조종 안정성을 대폭 향상시킬 수 있다.

또한, 도 5에 도시되는 바와 같이, 크라운 리브(5)에는, 대략 타이어 적도(C) 위를 뻗는 둘레 방향의 미세 홈(16)이 마련되더라도 좋다. 또한, 미들 리브(6)에는, 안쪽, 바깥쪽의 미들 사이프(S2, S3)(도 2에 도시함) 대신에 안쪽, 바깥쪽의 미들 러그 홈(17, 18)이 마련되더라도 좋다. 이러한 타이어(1)는 조종 안정성을 유지하면서 배수 성능을 향상시킬 수 있다. 한편, 미세 홈(16)은 그 홈 폭(W7)이 크라운 리브(5)의 상기 최대 폭(W3)의 5% ∼ 20% 정도, 그 홈 깊이(도시 생략)가 크라운 세로 홈(3)의 홈 깊이(D1)(도 3에 도시함)의 7% ∼ 15% 정도가 바람직하다.

이상, 본 발명의 특히 바람직한 실시형태에 관해서 상세히 설명하였지만, 본 발명은 도시되는 실시형태에 한정되지 않고, 여러 가지 양태로 변형하여 실시할 수 있다.

실시예

표 1에 나타내는 트레드부를 갖는 공기 타이어를 제조하여 이들의 성능을 평가했다. 또한, 비교를 위해, 도 6에 도시되는 숄더 리브의 홈 용적비(Rs)가 크라운 리브의 홈 용적비(Rc) 및 미들 리브의 홈 용적비(Rm)보다 큰 타이어(비교예 1)에 대해서도 마찬가지로 테스트했다. 한편, 공통 사양은 다음과 같다.

타이어 사이즈 : 215/55R17

림 사이즈 : 7.0J×17

트레드 접지 폭(TW) : 155 mm

크라운 세로 홈의 홈 깊이(D1) : 8.0 mm

숄더 세로 홈의 홈 깊이(D2) : 8.0 mm

크라운 리브의 최대 폭(W3) : 20 mm

미들 리브의 최대 폭(W4) : 25 mm

숄더 리브의 최대 폭(W5) : 28 mm

숄더 러그 홈 : 홈 폭(W6): 2.5 ∼ 4.0 mm

홈 깊이(D3): 7.0 mm

크라운 사이프 : 타이어 축 방향의 길이(L1): 3.5 mm

홈 폭(W11): 0.6 mm

홈 깊이: 6.5 mm

안쪽의 미들 사이프 : 타이어 축 방향의 길이(L2): 6 mm

홈 폭(W12): 0.6 mm

홈 깊이: 6.5 mm

바깥쪽의 미들 사이프 : 타이어 축 방향의 길이(L3): 18 mm

홈 폭(W13): 1.0 mm

홈 깊이: 6.5 mm

숄더 사이프 : 타이어 축 방향의 길이(L4): 23 mm

홈 폭(W14): 0.6 mm

홈 깊이: 6.5 mm

테스트 방법은 다음과 같다.

<코너링 파워>

각 시공(試供) 타이어를 상기 림에 림 조립하고, 내압 230 kPa를 충전하여, 실내 시험기를 이용하여 하중이 3.4 kN일 때 및 2.2 kN일 때의 코너링 파워를 각각 측정했다. 결과는, 실시예 1의 하중 3.4 kN일 때의 코너링 파워를 100으로 하는 지수이며, 수치가 클수록 코너링 파워가 크다는 것을 나타낸다.

슬립각 : 1도

<조종 안정성>

각 시공 타이어를 상기 림에 림 조립하고, 내압(전륜: 220 kPa, 후륜: 220 kPa)을 충전하여, 배기량 2400 cc의 일본산 FF차에 장착하고(전륜 하중: 4.7 kN, 후륜 하중: 3.3 kN), 프로 테스트 드라이버의 운전으로 아스팔트 노면의 테스트 코스를 주행했을 때의 핸들 응답성, 강성감 및 그립 등에 관한 특성을 드라이버의 관능 평가에 의해 평가했다. 결과는 실시예 1의 평점을 100으로 하는 지수로 나타내고 있다. 수치가 클수록 양호하다.

<승차감>

상기와 동일 조건의 차량을 이용하여 드라이 아스팔트 노면의 단차로(段差路), 벨기에 도로(돌로 포장한 노면), 비츠만(bitsman) 도로(자갈을 깔아 채운 노면) 등에 있어서, 울퉁불퉁한 느낌, 밀어올림 및 덤핑에 대해서, 드라이버의 관능 평가에 의해 평가했다. 결과는 실시예 1의 평점을 100으로 하는 지수로 표시하고 있다. 수치가 클수록 양호하다.

<배수 성능>

상기와 동일 조건의 차량을 이용하여, 반경 100 m의 아스팔트 노면 상에 수심 5 mm, 길이 20 m의 물웅덩이를 만든 테스트 코스에, 속도를 단계적으로 증가시키면서 진입시켜, 속도 50 km/h ∼ 80 km/h에 있어서의 전륜 및 후륜의 평균 횡가속도를 측정했다. 결과는 실시예 1의 평균 횡가속도를 100으로 하는 지수로 표시하고 있다. 수치가 클수록 양호하다.

<통과 소음 성능>

JASO/C/606에 규정하는 실제 차량 타행(惰行) 시험에 준거하여, 직선형의 테스트 코스(아스팔트 노면)를 통과 속도 60 km/h로 50 m의 거리를 타행 주행시키고, 코스의 중간점에 있어서 주행 중심선으로부터 측방으로 7.5 m, 노면으로부터 1.2 m의 위치에 설치한 정치(定置) 마이크로폰에 의해 통과 소음의 최대 레벨 dB(A)을 측정했다. 결과는 실시예 1의 통과 소음의 역수를 100으로 하는 지수로 표시하며, 수치가 클수록 통과 소음이 작아 양호하다.

<노이즈 성능>

상기와 동일 조건의 차량을 이용하여, 매끄러운 노면을 속도 60 km/H로 주행시켜, 드라이버의 느낌에 의해 패턴 노이즈의 크기를 평가했다. 결과는 실시예 1의 평점을 100으로 하는 지수로 표시하며, 수치가 클수록 양호하다.

테스트 결과를 표 1에 나타낸다.

테스트 결과, 실시예의 타이어는, 전체 하중 영역의 코너링 파워를 높여 조종 안정 성능을 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 실시예의 타이어는 승차감, 통과 소음 성능 및 노이즈 성능을 유지하면서, 배수 성능을 향상시킬 수 있음도 확인할 수 있었다.

1: 공기 타이어 2: 트레드부
3: 크라운 세로 홈 4: 숄더 세로 홈
5: 크라운 리브 6: 미들 리브
7: 숄더 리브 Rc: 크라운 리브의 홈 용적비
Rm: 미들 리브의 홈 용적비 Rs: 숄더 리브의 홈 용적비

Claims

트레드부에, 타이어 적도의 양측을 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 한 쌍의 크라운 세로 홈, 및 상기 크라운 세로 홈과 트레드 접지단 사이에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 한 쌍의 숄더 세로 홈을 마련함으로써,
상기 크라운 세로 홈 사이에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 크라운 리브, 상기 크라운 세로 홈과 상기 숄더 세로 홈 사이에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 미들 리브, 및 상기 숄더 세로 홈과 상기 트레드 접지단 사이에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 뻗는 숄더 리브를 구비하고,
상기 크라운 리브의 리브 체적에 대한 홈 및 사이프의 합계 용적의 비율인 홈 용적비(Rc), 상기 미들 리브의 홈 용적비(Rm), 및 상기 숄더 리브의 홈 용적비(Rs)는, Rc≤Rm<Rs의 관계를 만족하고,
상기 미들 리브는, 상기 크라운 세로 홈으로부터 타이어 축 방향 외측으로 뻗고 상기 숄더 세로 홈에 도달하지 않고서 종단되는 안쪽의 미들 사이프와, 상기 숄더 세로 홈으로부터 타이어 축 방향 내측으로 뻗고 상기 크라운 세로 홈에 도달하지 않고서 종단되는 바깥쪽의 미들 사이프를 구비하며,
상기 바깥쪽의 미들 사이프와 상기 안쪽의 미들 사이프는 타이어 축 방향에 대해 경사져 있고,
상기 바깥쪽의 미들 사이프와 상기 안쪽의 미들 사이프는 서로 역방향으로 경사지는 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
제1항에 있어서, 상기 크라운 세로 홈의 최소의 홈 폭은, 8 mm ∼ 18 mm이며, 상기 숄더 세로 홈의 최소의 홈 폭의 1.25배 ∼ 2배인 것인 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 크라운 리브에는, 한 쌍의 상기 크라운 세로 홈으로부터 타이어 축 방향 내측으로 뻗고, 타이어 적도에 도달하지 않고서 종단되는 크라운 사이프가, 타이어 둘레 방향으로 이격 형성되는 것인 공기 타이어.
삭제
제3항에 있어서, 상기 안쪽의 미들 사이프의 타이어 축 방향의 길이는, 상기 크라운 사이프의 타이어 축 방향 길이의 100% ∼ 130%인 것인 공기 타이어.
제1항에 있어서, 상기 숄더 리브는, 상기 트레드 접지단으로부터 타이어 축 방향 내측으로 뻗고, 상기 숄더 세로 홈에 도달하지 않고서 종단되는 숄더 러그 홈과,
상기 숄더 세로 홈으로부터 타이어 축 방향 외측으로 뻗는 숄더 사이프를 구비하는 것인 공기 타이어.
제6항에 있어서, 상기 숄더 사이프의 타이어 축 방향의 길이는, 상기 바깥쪽의 미들 사이프의 타이어 축 방향의 길이보다 큰 것인 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 숄더 리브는, 그 타이어 축 방향의 최대 폭의 중심을 지나고, 타이어 둘레 방향으로 뻗는 숄더 리브 중심선에 대하여 타이어 축 방향 내측인 내측 영역과, 상기 숄더 리브 중심선에 대하여 타이어 축 방향 외측인 외측 영역을 구비하고,
상기 외측 영역의 홈 용적비(Rso)는, 상기 내측 영역의 홈 용적비(Rsi)의 1.1배 ∼ 1.5배인 것인 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 정규 림에 림 조립되고, 정규 내압이 충전되고, 무부하로 된 정규 상태에 있어서,
상기 트레드 접지단 사이의 타이어 축 방향 거리인 트레드 접지 폭(TW)과 트레드 접지단으로부터 타이어 적도까지의 타이어 반경 방향 거리인 캠버량(D)과의 비(D/TW)는, 0.04 ∼ 0.05인 것인 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 크라운 리브의 상기 홈 용적비(Rc) 및 상기 미들 리브의 홈 용적비(Rm)는 5% ∼ 30% 이며,
상기 숄더 리브의 홈 용적비(Rs)는 7% ∼ 35%인 것인 공기 타이어.