KR20130046366A

KR20130046366A - 공기 타이어

Info

Publication number: KR20130046366A
Application number: KR1020120118953A
Authority: KR
Inventors: 신고 다카하시
Original assignee: 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2013-05-07
Also published as: KR101882022B1; EP2586628B1; JP5432967B2; EP2586628A3; RU2599080C2; CN103085609A; EP2586628A2; US20130105051A1; JP2013091479A; CN103085609B; US9278581B2; RU2012143520A

Abstract

조종 안정 성능, 배수 성능 및 빙판길 성능의 저하를 억제하면서 눈길 성능을 향상시킨다.
한 쌍의 크라운 주홈(3)과, 크라운 주홈(3)으로부터 회전 방향 후착측으로 경사지며 트레드부의 접지단(Te)을 넘어서 뻗는 경사 주홈(4)을 포함하는 회전 방향이 지정된 공기 타이어이다. 경사 주홈(4)은 타이어 둘레 방향에 대한 각도(θ1)가 45 내지 85°이다. 크라운 주홈(3)과 경사 주홈(4)과 접지단(Te)으로 구분된 숄더 블록(6)의 선착측 가장자리(6s)는 매끄러운 곡선으로 이루어진다. 선착측 가장자리(6s) 상의 제1 교점(7a), 제2 교점(7b) 및 제3 교점(7c)의 3개의 교점을 잇는 가상 원호(Ku)의 곡률 반경(Ra)이 150mm 내지 250mm이다. 숄더 블록(6)에는 선착측 가장자리(6s)로부터 뻗는 홈 및 사이핑을 갖지 않는다.

Description

공기 타이어{PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 조종 안정 성능, 배수 성능 및 빙판길 성능의 저하를 억제하면서 눈길 성능을 향상시킨 공기 타이어에 관한 것이다.

최근에는 겨울용 공기 타이어에 있어서도 눈길이나 빙판길 등 이외에, 습윤로나 건조로 등도 주행하는 기회가 증가하고 있다. 따라서, 이러한 겨울용 공기 타이어에서는 눈길 성능이나 빙판길 성능뿐만 아니라, 배수 성능이나 조종 안정 성능을 포함하여 고차원으로 균형 있게 향상시킬 것이 요구되고 있다.

예컨대, 배수 성능이나 눈길 성능을 높이기 위해 트레드부와 노면 사이의 수막을 원활하게 배수하는 것 및 주(主)홈이나 횡홈 내의 눈을 원활하게 배출시키는 것을 목적으로 하여, 상기 각 홈의 홈 폭을 크게 하는 것 등이 제안되어 있다. 그러나, 이 방법에서는 접지 면적이 작아지기 때문에 패턴 강성이나 마찰력이 저하하고, 조종 안정 성능이나 빙판길 성능이 악화된다는 문제가 있었다. 이와 같이 조종 안정 성능, 배수 성능, 빙판길 성능 및 눈길 성능은 각각 상반 관계를 가져 이들 모든 성능을 균형 있게 향상시키기는 어려웠다. 관련 기술로서 다음과 같은 것이 있다.

일본 특허 공개 제2003-11618호 공보

본 발명은 이상과 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 트레드부에 형성되는 경사 주홈의 각도 및 숄더 블록의 타이어 회전 방향 선착측의 블록 가장자리의 형상을 규정하는 것을 기본으로 하여, 조종 안정 성능, 배수 성능 및 빙판길 성능의 저하를 억제하면서 눈길 성능을 향상시킨 공기 타이어를 제공하는 것을 주요한 목적으로 하고 있다.

본 발명 중 청구항 1에 기재된 발명은, 회전 방향이 지정된 공기 타이어로서, 트레드부에 타이어 적도의 양측에 설치되고 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 한 쌍의 크라운 주홈과, 상기 크라운 주홈으로부터 타이어 회전 방향 후착측(後着側)을 향해 타이어 축방향 외측으로 경사지고 트레드부의 접지단(接地端)을 넘어서 뻗는 경사 주홈과, 사이핑을 포함하며, 상기 경사 주홈은 타이어 둘레 방향에 대한 각도가 45 내지 85°이고, 상기 크라운 주홈과 상기 경사 주홈과 상기 접지단으로 구분된 숄더 블록의 타이어 회전 방향 선착측(先着側)의 블록 가장자리인 선착측 가장자리는 평면에서 보아 매끄러운 곡선으로 이루어지고, 상기 선착측 가장자리와 상기 크라운 주홈의 홈 가장자리가 교차하는 제1 교점, 상기 선착측 가장자리와 접지단이 교차하는 제2 교점 및 상기 선착측 가장자리 위, 그리고 상기 제1 교점과 제2 교점의 타이어 축방향 길이의 중간 위치인 제3 교점의 3개의 교점을 잇는 가상 원호의 곡률 반경이 150mm 내지 250mm이고, 상기 숄더 블록에는 상기 선착측 가장자리로부터 뻗는 홈 및 사이핑을 갖지 않는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 크라운 주홈은 타이어 적도로부터 트레드 접지폭의 2.5% 내지 20%의 거리를 이격시킨 위치에 홈 중심선이 설치되는 청구항 1에 기재된 공기 타이어이다.

또한 청구항 3에 기재된 발명에 있어서, 상기 숄더 블록은 상기 선착측 가장자리로부터 타이어 회전 방향 후착측으로 4mm 이내의 선착측 영역에는 홈 및 사이핑을 갖지 않는 청구항 1 또는 2에 기재된 공기 타이어이다.

또한 청구항 4에 기재된 발명에 있어서, 상기 경사 주홈의 홈 폭은 5mm 내지 15mm인 청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 공기 타이어이다.

또한 청구항 5에 기재된 발명에 있어서, 상기 숄더 블록은 타이어 회전 방향 후착측의 블록 가장자리인 후착측 가장자리로부터 타이어 회전 방향 선착측을 향해 뻗어 상기 숄더 블록 내에서 종단하는 부(副)홈이 설치되는 청구항 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 공기 타이어이다.

또한 청구항 6에 기재된 발명에 있어서, 상기 숄더 블록은 상기 부홈의 양 홈 가장자리를 매끄럽게 상기 선착측 가장자리까지 연장한 가상 부홈과, 상기 크라운 주홈과, 상기 경사 주홈으로 구분되는 가상 내측편, 및 상기 가상 내측편보다 타이어 축방향 외측에 형성되며, 상기 부홈과, 상기 접지단과, 상기 경사 주홈으로 구분되는 가상 외측편으로 구분했을 때, 상기 가상 외측편의 타이어 둘레 방향 최대 길이(La)와 타이어 축방향 최대 길이(Wa)의 비(La/Wa)는, 상기 가상 내측편의 타이어 둘레 방향 최대 길이(Lb)와 타이어 축방향 최대 길이(Wb)의 비(Lb/Wb)의 0.45배 내지 0.75배인 청구항 5에 기재된 공기 타이어이다.

본 발명의 공기 타이어는 회전 방향이 지정되며, 트레드부에 타이어 적도의 양측에 설치되고 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 한 쌍의 크라운 주홈과, 상기 크라운 주홈으로부터 타이어 회전 방향 후착측을 향해 타이어 축방향 외측으로 경사지며 트레드부의 접지단을 넘어서 뻗는 경사 주홈과, 사이핑을 포함한다. 이러한 경사 주홈은 타이어의 회전을 이용하여 크라운 주홈이나 경사 주홈 내의 눈이나 물을 트레드부의 접지단의 외측으로 원활하게 배출하는 데 유용하다. 또한, 사이핑은 노면과의 마찰력을 증가시켜 빙판길 성능을 향상시킨다.

상기 경사 주홈은 타이어 둘레 방향에 대한 각도가 45 내지 85°로 형성된다. 이러한 각도로 형성된 경사 주홈은 배설 효과나 배수 효과를 선회시나 직진시에 있어서 균형 있게 발휘한다.

상기 크라운 주홈과 상기 경사 주홈과 상기 접지단으로 구분된 숄더 블록의 타이어 회전 방향 선착측의 블록 가장자리인 선착측 가장자리는 평면에서 보아 매끄러운 곡선으로 형성된다. 이러한 숄더 블록은 강성이 높게 확보되기 때문에 조종 안정 성능을 유지하는 데 유용하다. 또한, 선착측 가장자리에 접하는 경사 주홈의 배수 및 배설 저항이 작아지기 때문에, 배수 성능이나 눈길 성능이 향상된다.

상기 선착측 가장자리와 상기 크라운 주홈의 홈 가장자리가 교차하는 제1 교점, 상기 선착측 가장자리와 접지단이 교차하는 제2 교점 및 상기 선착측 가장자리 위, 그리고 상기 제1 교점과 제2 교점과의 타이어 축방향 길이의 중간 위치인 제3 교점의 3개의 교점을 잇는 가상 원호의 곡률 반경이 150mm 내지 250mm로 형성된다. 이러한 가상 원호가 형성되는 선착측 가장자리는 숄더 블록의 강성을 보다 훨씬 높게 확보함과 아울러, 다방향의 선회 각도에 따른 에지 성분을 갖는다. 따라서, 조종 안정 성능과 빙판길 성능이 균형 있게 향상된다.

게다가, 상기 숄더 블록에는 상기 선착측 가장자리로부터 뻗는 홈 및 사이핑을 갖지 않는다. 이러한 숄더 블록은 특히 선착측 가장자리 근방의 강성이 크게 확보되어 트랙션력이 높게 유지되기 때문에 조종 안정 성능이나 빙판길 성능 및 눈길 성능을 향상시키는 데 유용하다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태의 공기 타이어를 도시한 트레드부의 전개도.
도 2는 도 1의 부분 확대도.
도 3의 (a)는 도 2의 X-X부의 사시도, (b)는 (a)의 단면도이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태가 도면에 의거하여 설명된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 공기 타이어(이하, 단순히 「타이어」라고 할 수 있음.)는, 예컨대 승용차용 스터드리스 타이어로서 적합하게 이용되며, 타이어의 회전 방향(R)이 지정된 비대칭의 트레드 패턴을 포함한다. 타이어의 회전 방향(R)은 예컨대 사이드월부(도시하지 않음)에 문자 등으로 표시된다.

본 실시형태의 타이어의 트레드부(2)에는 타이어 적도(C)의 양측의 위치를 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 한 쌍의 크라운 주홈(3)과, 각 크라운 주홈(3)으로부터 트레드부(2)의 접지단(Te)을 넘어서 뻗는 복수 개의 경사 주홈(4)이 설치된다. 이에 따라, 트레드부(2)에는 한 쌍의 크라운 주홈(3, 3) 사이를 뻗는 크라운 랜드부(5) 및 크라운 주홈(3)과 경사 주홈(4)과 접지단(Te)으로 구분된 숄더 블록(6)이 타이어 둘레 방향으로 이격되어 설치된 숄더 블록열(6R)이 형성된다.

또한, 본 실시형태의 크라운 랜드부(5) 및 숄더 블록(6)에는 복수 개의 사이핑(S)이 설치된다. 이러한 사이핑(S)의 에지가 얼음 노면과의 마찰력을 높이는 것 이외에, 사이핑(S) 내에 얼음 노면의 물이 빨려올라가기 때문에 빙판길 성능이 향상된다.

여기서, 상기 「접지단」(Te)은 정규 림에 림 조립되며 정규 내압을 충전한 무부하인 정규 상태의 타이어에, 정규 하중을 부하하여 캠버각 0도로 평면에 접지시켰을 때의 가장 타이어 축방향 외측의 접지 위치로서 정해진다. 그리고, 이 접지단(Te, Te) 사이의 타이어 축방향의 거리가 트레드 접지폭(TW)으로서 정해진다. 또한, 타이어의 각 부분의 치수 등은 특별히 언급이 없는 경우, 상기 정규 상태에서의 값으로 한다.

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

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

나아가 「정규 하중」이란 타이어가 따르고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 각 규격이 타이어마다 정하고 있는 하중으로서, JATMA라면 "최대 부하 능력", TRA라면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대치, ETRTO라면 "LOAD CAPACITY"인데, 타이어가 승용차용인 경우에는 상기 하중의 88%에 해당하는 하중으로 한다.

상기 크라운 주홈(3)은, 본 실시형태에서는 타이어 적도(C) 측의 홈 가장자리(3c)가 타이어 둘레 방향을 따라 직선형으로 뻗으며, 접지단(Te) 측의 홈 가장자리(3t)가 타이어 회전 방향 후착측을 향해 타이어 축방향 외측으로 뻗는 경사부를 포함한 지그재그 형상을 이룬다. 이러한 크라운 주홈(3)은 타이어 적도(C) 측의 홈 가장자리(3c)에 의해 크라운 주홈(3) 내의 배수를 회전 방향 후착측으로 원활하게 배출함과 아울러, 크라운 랜드부(5)의 강성을 크게 유지하기 때문에 배수 성능과 조종 안정 성능이 균형 있게 향상된다. 또한, 크라운 주홈의 접지단(Te) 측의 홈 가장자리(3t)에 의해, 타이어 축방향의 에지 효과가 발휘되어 눈길 성능이나 빙판길 성능이 향상된다.

이러한 크라운 주홈(3)의 홈 폭(W1)(홈의 길이 방향과 직각인 홈 폭으로서, 이하, 다른 홈에 대해서도 동일하게 함)은 전술한 작용을 효과적으로 발휘시키기 위해, 바람직하게는 트레드 접지폭(TW)의 1.2% 이상, 보다 바람직하게는 1.5% 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 6.7% 이하, 보다 바람직하게는 6.5% 이하가 바람직하다. 마찬가지로, 크라운 주홈(3)의 홈 깊이(도시 생략)에 대해서는 바람직하게는 7.0mm 이상, 보다 바람직하게는 7.3mm 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 8.5mm 이하, 보다 바람직하게는 8.2mm 이하가 바람직하다.

또한, 크라운 주홈(3)의 홈 중심선(3G)은 타이어 적도(C)로부터 트레드 접지폭(TW)의 2.5 내지 20%의 거리를 이격시킨 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 크라운 랜드부(5)와 숄더 블록(6)과의 강성 밸런스를 높일 수 있고, 또한 조종 안정 성능이 향상된다. 따라서, 상기 홈 중심선(3G)은 보다 바람직하게는 타이어 적도(C)로부터 트레드 접지폭(TW)의 5% 이상의 위치에 설치되는 것이 바람직하고, 또한 바람직하게는 15% 이하의 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 경사 주홈(4)은 타이어 회전 방향(R)의 후착측을 향해 타이어 축방향 외측으로 경사진다. 이러한 경사 주홈(4)은 타이어의 회전을 이용하여 크라운 주홈(3)이나 경사 주홈(4) 내의 물이나 눈을 접지단(Te) 측으로 원활하게 배출할 수 있기 때문에, 배수 성능이나 눈길 성능을 높일 수 있다.

본 실시형태의 경사 주홈(4)은 타이어 회전 방향의 후착측을 향해 볼록해지는 매끄러운 원호형으로서 형성된다. 이러한 경사 주홈(4)은 선회 주행시 보다 큰 접지압이 작용하는 접지단(Te) 부근의 횡강성을 높일 수 있음과 아울러, 전술한 크라운 주홈(3)이나 경사 주홈(4) 내의 물이나 눈의 배출 효과를 높여 조종 안정 성능, 배수 성능 및 눈길 성능을 균형 있게 향상시킨다.

또한, 경사 주홈(4)의 타이어 둘레 방향에 대한 각도(θ1)는 45° 내지 85°로 형성된다. 즉, 상기 각도(θ1)가 45° 미만이 되면 숄더 블록(6)의 강성이 저하하여 트랙션력이 작아진다. 반대로, 상기 각도(θ1)가 85°를 초과하면 직진 주행시에서의 배수 저항이 커지고, 특히 수막현상(hydroplaning)이 발생하기 쉬워진다. 따라서, 상기 각도(θ1)는 바람직하게는 50°이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 80° 이하가 바람직하다.

본 실시형태의 경사 주홈(4)은 크라운 주홈(3)으로부터 타이어 축방향 외측을 향하여 경사 주홈(4)의 홈 폭(W2)이 점진적으로 증가한다. 이에 따라, 크라운 주홈(3)이나 경사 주홈(4) 내의 물이나 눈을 더욱 원활하게 접지단(Te) 측으로 배출할 수 있다.

전술한 작용을 보다 효과적으로 발휘시키기 위해, 상기 홈 폭(W2)은 바람직하게는 5mm 이상, 보다 바람직하게는 8mm 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 15mm 이하, 보다 바람직하게는 12mm 이하의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 동일한 관점에서, 경사 주홈(4)의 홈 깊이(도시 생략)는 6mm 내지 12mm가 바람직하다.

상기 숄더 블록(6)은 상기 숄더 블록(6)의 타이어 회전 방향 선착측의 블록 가장자리인 선착측 가장자리(6s)가 평면에서 보아 매끄러운 곡선(본 실시형태에서는 하나의 곡선)으로 형성된다. 이러한 선착측 가장자리(6s)는 숄더 블록(6)의 강성을 높게 확보함과 아울러, 경사 주홈(4)의 배수 및 배설 저항을 작게 하기 때문에, 조종 안정 성능, 빙판길 성능, 배수 성능 및 눈길 성능을 균형 있게 향상시킨다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 선착측 가장자리(6s)는 상기 선착측 가장자리(6s)와 상기 크라운 주홈(3)의 홈 가장자리(본 실시형태에서는 접지단(Te) 측의 홈 가장자리(3t))가 교차하는 제1 교점(7a), 선착측 가장자리(6s)와 접지단(Te)이 교차하는 제2 교점(7b) 및 선착측 가장자리(6s) 위, 그리고 제1 교점(7a)과 제2 교점(7b)과의 타이어 축방향 길이의 중간 위치인 제3 교점(7c)의 3개의 교점을 갖는다. 이러한 상기 3점을 잇는 가상 원호(Ku)는 선착측 가장자리(6s)의 형상과 근사한 동일한 형상을 이루기 때문에, 이 가상 원호(Ku)의 곡률 반경(Ra)을 규정함으로써 용이하게 경사 주홈(4)의 작용을 확인할 수 있음이 실증되어 있다.

그리고, 이 3개의 교점(7a 내지 7c)을 잇는 단일의 가상 원호(Ku)의 곡률 반경(Ra)이 150mm 내지 250mm로 형성될 필요가 있다. 상기 곡률 반경(Ra)이 150mm 미만이면, 타이어 축방향의 에지 성분이 작아져 눈길이나 빙판길에서의 트랙션이 저하하고, 눈길 성능이나 빙판길 성능이 악화되는 것 이외에, 숄더 블록(6)의 강성이 저하한다. 반대로, 상기 곡률 반경(Ra)이 250mm를 초과하면 타이어의 회전을 이용한 정류 효과가 발휘되지 않고, 배수 저항이 악화된다. 이와 같이 상기 곡률 반경(Ra)을 150mm 내지 250mm의 범위로 설정하면, 조종 안정 성능, 빙판길 성능, 배수 성능 및 눈길 성능이 더 균형 있게 향상된다. 이러한 작용을 보다 효과적으로 발휘시키기 위해, 상기 곡률 반경(Ra)은 바람직하게는 170mm 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 230mm 이하가 바람직하다.

또한, 본 실시형태의 숄더 블록(6)에는 선착측 가장자리(6s)로부터 뻗는 홈 및 사이핑이 형성되어 있지 않다. 이러한 숄더 블록(6)은 특히 선착측 가장자리(6s)를 포함하는 그 근방의 강성이 크게 확보되어 트랙션력이 높게 유지되기 때문에, 조종 안정 성능이나 빙판길 성능 및 눈길 성능이 향상된다.

전술한 작용을 보다 효과적으로 발휘시키기 위해, 본 실시형태의 숄더 블록(6)은 선착측 가장자리(6s)로부터 타이어 회전 방향 후착측으로 4mm 이내, 보다 바람직하게는 6mm 이내의 선착측 영역(6E)에는, 홈 및 사이핑이 형성되어 있지 않은 것이 바람직하다.

또한, 본 실시형태의 숄더 블록(6)은 타이어 회전 방향 후착측의 블록 가장자리인 후착측 가장자리(6k)로부터 타이어 회전 방향 선착측을 향해 뻗어 숄더 블록(6) 내에서 종단하는 부홈(8)이 형성된다. 이러한 부홈(8)은 상기 부홈(8) 내의 물의 흐름을 회전 방향 후착측으로 한정한다. 이에 따라, 부홈(8)은 물의 정류 효과를 발휘하여, 숄더 블록(6)과 노면 사이의 수막을 타이어의 회전력을 이용하여 더욱 원활하게 접지단(Te) 측으로 배수하기 때문에, 배수 성능이 더 향상된다.

또한, 부홈(8)의 회전 방향의 선착측의 단부(端部)(8a)와, 상기 단부(8a)와 타이어 회전 방향의 선착측에서 인접하는 경사 주홈(4)과의 최단 거리(L2)가 커지면, 숄더 블록(6)과 노면 사이의 수막을 효과적으로 모을 수 없을 우려가 있다. 반대로, 상기 최단 거리(L2)가 작아지면, 상기 단부(8a)와 경사 주홈(4) 사이의 블록 강성이 작아지는 것 이외에, 조기의 마모로 인해 부홈(8)이 경사 주홈(4)을 관통하여 전술한 물의 정류 효과가 발휘되지 않을 우려가 있다. 따라서, 상기 최단 거리(L2)는 숄더 블록(6)의 접지단(Te) 상에서의 타이어 둘레 방향 길이(L3)의 바람직하게는 8% 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 23% 이하가 바람직하다.

또한, 부홈(8)은 본 실시형태에서는, 타이어 회전 방향 후착측을 향해 타이어 축방향 외측으로 경사지는 것이 바람직하다. 이러한 부홈(8)은 더욱 효과적으로 숄더 블록(6)과 노면 사이의 수막을 접지단(Te) 측으로 배출시킨다.

본 실시형태의 부홈(8)은 타이어 회전 방향 후착측을 향하여 홈 폭(W3)(도 1에 도시함)이 점진적으로 증가한다. 이에 따라, 부홈(8) 내의 물이 보다 훨씬 원활하게 접지단(Te) 측으로 배출된다.

이러한 부홈(8)의 홈 폭(W3)은 배수 성능과 조종 안정 성능을 균형 있게 높이기 위해 3.5mm 내지 7.5mm가 바람직하다. 또한, 상기 홈 폭(W3)은 부홈(8)의 길이 방향의 중간 위치에서의 홈 폭으로 한다. 또한, 동일한 관점에서, 부홈(8)의 상기 중간 위치에서의 홈 깊이(D3)(도 3의 (b)에 도시함)는 3.5mm 내지 8.5mm가 바람직하다.

또한, 상기 숄더 블록(6)은 부홈(8)의 양 홈 가장자리(8e, 8e)를 매끄럽게 상기 선착측 가장자리(6s)까지 연장한 가상 부홈(8v)과, 크라운 주홈(3)과, 경사 주홈(4)으로 구분되는 가상 내측편(10) 및 상기 가상 내측편(10)보다 타이어 축방향 외측에 형성되며, 가상 부홈(8v)과, 상기 접지단(Te)과, 경사 주홈(4)으로 구분되는 가상 외측편(11)으로 구분된다. 그리고, 가상 외측편(11)의 타이어 둘레 방향 최대 길이(La)와 타이어 축방향 최대 길이(Wa)의 비(La/Wa)는, 가상 내측편(10)의 타이어 둘레 방향 최대 길이(Lb)와 타이어 축방향 최대 길이(Wb)의 비(Lb/Wb)의 0.45배 내지 0.75배인 것이 바람직하다. 즉, 가상 외측편(11)의 상기 비(La/Wa)가 가상 내측편(10)의 상기 비(Lb/Wb)보다 과도하게 커지면, 가상 외측편(11)의 횡강성이 작아져 조종 안정 성능이 악화되기 쉬워진다. 반대로, 가상 외측편(11)의 상기 비(La/Wa)가 가상 내측편(10)의 상기 비(Lb/Wb)보다 과도하게 작아지면, 가상 내측편(10)의 횡강성이 작아짐과 아울러, 부홈(8)이 타이어 적도(C) 측에 배치되게 되어 트랙션의 저하나 배수 및 배설 저항의 증가가 발생하기 쉬워진다. 따라서, 상기 비(La/Wa)는 바람직하게는 상기 비(Lb/Wb)의 0.50배 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 0.70배 이하인 것이 바람직하다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 사이핑(S)은 지그재그 형상으로 뻗는 지그재그 사이프(S1)와, 상기 지그재그 사이프(S1)의 타이어 축방향 외측으로서 상기 접지단(Te)에 가장 가까운 위치에 배치되며, 타이어 축방향으로 직선형으로 뻗는 직선 사이프(S2)를 포함한다.

본 실시형태의 지그재그 사이프(S1)는 일 단부가 적어도 크라운 주홈(3) 또는 부홈(8)에 접속되는 세미 오픈 타입 또는 오픈 타입의 사이핑으로서 형성된다. 이러한 지그재그 사이프(S1)는 에지의 실제 길이가 커져 숄더 블록(6) 및 크라운 랜드부(5)의 강성을 완화시켜 더 에지 효과를 발휘하여 빙판길 성능을 높이는 데 유용하다.

또한, 지그재그 사이프(S1)는 본 실시형태에서는, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 트레드부(2)의 표면에서 개구하는 사이핑의 개구 가장자리 형상이 곡선형 또는 꺾임선형(본 예에서는 꺾임선형)의 지그재그 부분을 가짐과 아울러, 깊이 방향에서는 상기 개구 가장자리 형상을 실질적으로 유지하면서 사이핑의 길이의 방향으로 변위하며, 이 변위가 블록의 일단측과 타단측에 교대로 반복되는 소위 미우라(miura) 꺾임형으로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 미우라 꺾임형의 사이핑은 서로 마주보는 사이핑면의 요철이 서로 맞물림으로써 큰 위치 어긋남을 방지하고, 나아가서는 사이핑 사이의 블록편의 일체성을 높여 블록의 강성을 확보하여 조종 안정 성능을 향상시킬 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 숄더 블록(6)에 배치된 지그재그 사이프(S1)[이하, 이러한 지그재그 사이프를 「숄더 지그재그 사이프(15)」라고 함]는 본 실시형태에서는 상기 경사 주홈(4)을 따라 뻗으며 타이어 둘레 방향으로 복수 개(본 실시형태에서는 4개) 이격되어 설치된다. 이에 따라, 타이어 축방향에 대한 에지 효과가 크게 발휘되어 트랙션을 높일 수 있기 때문에, 빙판길 성능이나 눈길 성능이 더 향상된다.

도 3의 (a) 및 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 숄더 지그재그 사이프(15)는 그 길이 방향의 대략 중앙에 사이프 깊이를 작게 하는 타이 바(16)가 설치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 눈이나 얼음의 막힘이 억제되고, 나아가 눈길 성능이나 빙판길 성능이 향상된다. 이러한 타이 바(16)는 눈이나 얼음의 막힘이 생기기 쉬운 타이어 둘레 방향의 양단(兩端)의 지그재그 사이프(15a)(도 2에 도시함)에 설치되는 것이 바람직하다.

전술한 작용을 효과적으로 발휘시키기 위해, 상기 지그재그 사이프(15a)의 타이 바(16)가 설치되는 위치에서의 사이프 깊이(D4b)는 지그재그 사이프(15a)의 최대 사이프 깊이(D4a)의 바람직하게는 0.25배 내지 0.55배가 바람직하고, 또한 타이 바의 길이 방향의 길이(W4)는 지그재그 사이프(15a)의 길이 방향의 길이(L4)의 0.1배 내지 0.3배가 바람직하다.

상기 직선 사이프(S2)는 본 실시형태에서는 양단이 숄더 블록(6) 내에서 종단하는 클로즈드 타입을 이룬다. 이러한 직선 사이프(S2)는 선회시에 가장 큰 횡력이 작용하는 접지단(Te) 근방의 블록 강성을 크게 유지하여, 조종 안정 성능의 저하를 억제하는 데 유용하다. 또한, 직선 사이프(S2)는 미우라 꺾임 형상의 사이핑으로 변경될 수도 있다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 크라운 랜드부(5)에는 크라운 주홈 사이(3, 3)를 연결하는 크라운 경사홈(13)이 설치된다.

본 실시형태의 크라운 경사홈(13)은 타이어 축방향에 대해 일측(도 1에서는 우측 상향)으로 경사져서 뻗는 제1 크라운 경사홈(13a)과, 상기 제1 크라운 경사홈(13a)과 타이어 축방향에 대해 타측(도 1에서는 좌측 상향)으로 경사져서 뻗는 제2 크라운 경사홈(13b)으로 이루어진다. 이에 따라, 크라운 랜드부(5)는 평면에서 보아 대략 삼각형상의 블록이 구분된다.

본 실시형태의 제1 크라운 경사홈(13a) 및 제2 크라운 경사홈(13b)은 각각 그 타이어 회전 방향 선착측으로부터 타이어 회전 방향 후착측으로 홈 폭이 점진적으로 증가한다. 그리고, 제1 크라운 경사홈(13a) 및 제2 크라운 경사홈(13b)의 회전 방향 후착측의 단부와 크라운 주홈(3)의 교차부는 상기 경사 주홈(4)의 홈 중심선(4G)과 교차한다. 이에 따라, 크라운 랜드부(5)와 노면 사이의 수막이 크라운 주홈(3)을 통해 경사 주홈(4)으로부터 접지단(Te) 측으로 원활하게 배출되기 때문에 배수 성능이 향상된다.

전술한 작용을 효과적으로 발휘하면서 크라운 랜드부(5)의 강성을 확보하여 빙판길 성능이나 조종 안정 성능을 유지하기 위해, 크라운 경사홈(13)의 홈 폭(W5)은, 바람직하게는 상기 경사 주홈(4)의 홈 폭(W2)의 55% 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 95% 이하가 바람직하다. 또한, 크라운 경사홈(13)의 홈 깊이(D5)(도시 생략)는 2mm 내지 8mm가 바람직하다.

이상, 본 발명의 특히 바람직한 실시형태에 대해 상세하게 설명했으나, 본 발명은 도시한 실시형태에 한정되지 않으며, 다양한 양태로 변형하여 실시할 수 있다.

<실시예>

도 1에 도시되는 트레드부의 기본 구성을 갖는 사이즈 195/65R15의 공기 타이어가 표 1의 사양에 의거하여 시험 제작되고, 이들의 각 성능에 대해 이하의 테스트가 이루어졌다. 또한, 공통 사양은 이하와 같다.

트레드 접지폭(TW): 150mm

<크라운 주홈>

홈 폭(W1)/트레드 접지폭(TW): 5.0% 내지 6.5%

홈 깊이: 8.5mm

<경사 주홈>

홈 폭(W2): 5mm 내지 15mm

홈 깊이: 4.5mm 내지 8.5mm

<부홈>

홈 폭(W3): 3.5mm 내지 7.5mm

홈 깊이(D3): 7.5mm

<제1 및 제2 크라운 경사홈>

홈 깊이: 3.5mm

기타

<사이핑>

최대 사이프 깊이(D4a): 4.0mm 내지 8.0mm

<눈길 성능ㆍ 빙판길 성능ㆍ 조종 안정 성능(건조로)>

각 시공(試供) 타이어를 15×6JJ의 림, 210kPa의 내압 조건 하에서, 배기량 2000cc의 전륜 구동차의 모든 바퀴에 장착하여 눈길, 빙판길, 건조로(아스팔트 노면)의 테스트 코스를 드라이버 1명 승차로 주행하여 핸들 응답성, 강성감, 그립 등에 관한 주행 특성이 드라이버의 관능 평가에 의해 평가되었다. 결과는 비교예 1을 100으로 하는 평점으로 표시하였다. 수치가 클수록 양호하다.

<눈길 성능(트랙션)>

상기 테스트 차량으로 눈길의 테스트 코스를 직선으로 50m 주행했을 때의 주행 시간이 측정되었다. 결과는 비교예 1의 주행 시간의 역수를 100으로 하는 지수로 표시했다. 수치가 클수록 양호하다.

<배수 성능(lateral hydroplaning test)>

상기 테스트 차량으로, 반경 100m의 아스팔트 노면에 수심 10mm, 길이 20m의 물웅덩이를 설치한 코스 위를, 속도를 단계적으로 증가시키면서 상기 차량을 진입시켜, 횡 가속도(횡 G)를 계측하고, 55 내지 80km/h의 속도에서의 전륜의 평균 횡 G가 산출되었다. 결과는 비교예 1을 100으로 하는 지수로 표시했다. 수치가 클수록 양호하다.

테스트 결과를 표 1에 나타냈다.

테스트 결과, 실시예의 타이어는 비교예에 비해 각종 성능이 향상되었음을 확인할 수 있다.

2…트레드부 3…크라운 주홈
4…경사 주홈 6…숄더 블록
6s…선착측 가장자리 7a…제1 교점
7b…제2 교점 7c…제3 교점
Ku…가상 원호 S…사이핑
Te… 접지단

Claims

회전 방향이 지정된 공기 타이어로서,
트레드부에, 타이어 적도의 양측에 설치되고 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 한 쌍의 크라운 주홈과, 상기 크라운 주홈으로부터 타이어 회전 방향 후착측(後着側)을 향해 타이어 축방향 외측으로 경사지고 트레드부의 접지단을 넘어서 뻗는 경사 주홈과, 사이핑을 포함하며,
상기 경사 주홈은 타이어 둘레 방향에 대한 각도가 45°내지 85°이고,
상기 크라운 주홈과 상기 경사 주홈과 상기 접지단으로 구분된 숄더 블록의 타이어 회전 방향 선착측(先着側)의 블록 가장자리인 선착측 가장자리는 평면에서 보아 매끄러운 곡선으로 이루어지고,
상기 선착측 가장자리와 상기 크라운 주홈의 홈 가장자리가 교차하는 제1 교점, 상기 선착측 가장자리와 접지단이 교차하는 제2 교점 및 상기 선착측 가장자리위, 그리고 상기 제1 교점과 제2 교점의 타이어 축방향 길이의 중간 위치인 제3 교점의 3개의 교점을 잇는 가상 원호의 곡률 반경이 150mm 내지 250mm 이고,
상기 숄더 블록에는 상기 선착측 가장자리로부터 뻗는 홈 및 사이핑을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
제1항에 있어서, 상기 크라운 주홈은 타이어 적도로부터 트레드 접지폭의 2.5% 내지 20%의 거리를 이격시킨 위치에 홈 중심선이 마련되는 것인 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 숄더 블록은 상기 선착측 가장자리로부터 타이어 회전 방향 후착측으로 4mm 이내의 선착측 영역에는 홈 및 사이핑을 갖지 않는 것인 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 경사 주홈의 홈 폭은 5mm 내지 15mm인 것인 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 숄더 블록은 타이어 회전 방향 후착측의 블록 가장자리인 후착측 가장자리로부터 타이어 회전 방향 선착측을 향해 뻗어 상기 숄더 블록 내에서 종단하는 부홈이 마련되는 것인 공기 타이어.
제5항에 있어서, 상기 숄더 블록은 상기 부홈의 양 홈 가장자리를 매끄럽게 상기 선착측 가장자리까지 연장한 가상 부홈과, 상기 크라운 주홈과, 상기 경사 주홈으로 구분되는 가상 내측편, 및
상기 가상 내측편보다 타이어 축방향 외측에 형성되며, 상기 부홈과, 상기 접지단과, 상기 경사 주홈으로 구분되는 가상 외측편으로 구분했을 때,
상기 가상 외측편의 타이어 둘레 방향 최대 길이(La)와 타이어 축방향 최대 길이(Wa)의 비(La/Wa)는, 상기 가상 내측편의 타이어 둘레 방향 최대 길이(Lb)와 타이어 축방향 최대 길이(Wb)의 비(Lb/Wb)의 0.45배 내지 0.75배인 것인 공기 타이어.