KR20180055630A - 중장거리 안내 바퀴 타이어 패턴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중장거리 안내 바퀴 타이어 패턴에 관한 것으로서, 트레드 패턴을 포함하고, 상기 트레드 패턴은 원주방향을 따라 연속되는 제1 패턴 블록, 제2 패턴 블록, 제3 패턴 블록 및 상기 제1 패턴 블록과 제2 패턴 블록 사이와 제2 패턴 블록과 제3 패턴 블록 사이의 제1 패턴 홈으로 구성되고, 상기 제2 패턴 블록과 제3 패턴 블록에는 제1 사이프가 설치되고, 상기 제3 패턴 블록에는 제2 사이프가 설치되고, 상기 제1 패턴 블록에는 제4 사이프와 제5 사이프가 설치된다. 제5 사이프가 입체 강편으로 설계되어 타이어의 방향이 빈번하게 전환될 때 패턴 블록 간의 교합 작용을 통해 타이어 패턴 블록의 강성을 향상시킬 수 있고, 입체 강편이 비교적 깊기 때문에 타이어가 원주방향으로 주행할 때 패턴 블록 사이가 열려 타이어의 열 발산과 노면 밀착성이 향상되고, 이로 인해 타이어가 마손되는 중후반기에도 방향전환 및 강성 분포도가 우수하다.

Description

중장거리 안내 바퀴 타이어 패턴 {MEDIUM AND LONG DISTANCE GUIDE WHEEL TYRE PATTERN}

본 발명은 타이어 패턴 기술 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중장거리 안내 바퀴 타이어 패턴에 관한 것이다.

타이어는 자동차와 도로 간의 원형 탄성 연결체로서 자동차의 주행 구조의 일부이다. 먼저, 타이어는 자동차의 구동, 견인, 가속, 방향전환, 정차의 작용력을 지면에 전달하여 구동력, 견인력, 제동력, 방향전환력 등과 같은 기능을 구현한다. 둘째, 타이어는 반드시 자동차가 각종 기후, 노면, 속도 등 환경하에서 원하는 대로 움직이고 안정적으로 조정하며 고속 주행 중에도 안전하게 나아갈 수 있도록 만들어 주어야 한다. 셋째, 타이어는 반드시 진동을 완충시키고 소음을 줄여주며 착석이 편안하도록 만들어 주어야 하는데, 타이어 패턴은 타이어가 이러한 기능을 수행할 수 있도록 해주는 주요한 수단 중 하나이다.

종래 기술에 있어서 트럭 타이어 패턴은 통상적으로 구동 패턴, 안내 패턴, 트레일러 패턴으로 나뉘며, 타이어 트레드 패턴은 횡방향 패턴, 종방향 패턴, 종횡방향 패턴으로 나눌 수 있다. 종방향 패턴의 공통적인 특징은 트레드가 종방향으로 연속되고 횡방향으로 단절되기 때문에, 트레드의 종방향 강성이 크고 횡방향 강성이 적어 타이어의 미끄럼 저항력이 횡방향은 강하고 종방향은 약하다. 이러한 패턴의 타이어는 구름 저항이 비교적 적고 열 발산 성능이 우수하기는 하나 패턴 홈에 작은 돌맹이가 끼이기 쉽다. 횡방향 패턴의 공통적인 특징은 트레드가 횡방향으로 연속되고 종방향으로 단절되기 때문에, 트레드의 횡방향 강성이 크고 종방향 강성이 적어 타이어의 미끄럼 저항력이 종방향은 강하고 횡방향은 약하다. 이러한 패턴의 타이어를 장착할 경우 자동차가 고속으로 방향을 전환하면 사이드슬립(sideslip) 현상이 발생하기 쉽고 타이어 구름저항도 비교적 크며 트레드가 비교적 심각하게 마손된다. 종횡 패턴은 종방향 패턴과 횡방향 패턴을 절충한 것으로서, 트레드 중간부에 일반적으로 절곡 모양의 종방향 패턴이 있고 타이어 숄더에 인접한 양면에 횡방향 패턴이 있어 트레드의 종횡 미끄럼 저항력이 비교적 우수하다. 따라서 이러한 패턴이 있는 타이어는 적응력이 우수하여 광범위하게 활용될 수 있으며, 다양한 경질의 노면은 물론 승용차와 화물차에도 활용할 수 있다. 패턴 설계 시에는 내마모성, 노면 밀착성, 배수성 등 성능 외에도 타이어의 미관, 안정적인 구동력, 제동력 등을 고려해야 한다. 연구 결과에 따르면, 동일한 조건하에서 횡방향 패턴의 내마모성과 제동력이 종방향 패턴보다 우수하다. 그러나 횡방향 패턴의 사이드슬립이 종방향 패턴보다 컸으며 횡방향 패턴의 연료 소모가 크고 청킹(chunking)이 쉽게 일어났다. 따라서 통상적으로 횡방향 패턴과 종방향 패턴을 패턴 홈으로 결합해 사용하는 방식으로 설계한다.

현재 자동차에 사용되는 타이어는 대다수 안내 바퀴에 직선 홈 설계가 채택되는데, 이러한 설계는 우수한 안내 성능을 가지며 홈이 타이어 원주 방향을 따르기 때문에 주행 소음을 효과적으로 줄여준다. 그러나 만약 고정각도의 직선 홈인 경우 홈 바닥부에 과도하게 큰 공간이 남아 돌이 쉽게 끼이는 현상이 나타나고, 끼인 돌은 타이어를 심각하게 마손시켜 트레드를 변형시킬 수 있고, 이로 인해 구름 저항력이 증가해 타이어에 열이 발생하기 쉬우며 더 나아가 피로 손상으로 인해 타이어의 사용수명이 크게 단축될 수 있다.

사이프(sipe) 설계가 다르면 타이어에 부여되는 특수한 성능도 달라진다. 타이어 패턴 설계의 핵심은 사이프를 이용해 어떻게 타이어의 내마모성, 열 발산성을 향상시키고 타이어의 소음을 저감시킬 수 있는가이다. 타이어는 사용 과정에서 대량의 열이 발생할 수 있는데, 고온은 고무 소재의 내마모성에 영향을 미칠 수 있기 때문에 개선된 패턴 설계를 통해 타이어의 내마모성을 향상시킬 필요가 있다. 일부 돌 배제 패턴 홈 설계를 통해 타이어 전체의 돌 배제 성능을 향상시키고 타이어 청킹과 패턴 홈 바닥부 훼손 리스크를 줄일 수 있다.

본 발명의 목적은, 중장거리 안내 바퀴 타이어 패턴을 제공함으로써 종래 기술의 문제점을 해결하는 데에 있다.

본 발명의 목적은 다음 방식으로 구현할 수 있다.

중장거리 안내 바퀴 타이어 패턴은 트레드 패턴을 포함하고, 상기 트레드 패턴은 원주방향을 따라 연속되는 제1 패턴 블록, 제2 패턴 블록, 제3 패턴 블록 및 상기 제1 패턴 블록과 제2 패턴 블록 사이와 제2 패턴 블록과 제3 패턴 블록 사이의 제1 패턴 홈으로 구성되고, 상기 제2 패턴 블록과 제3 패턴 블록에는 제1 사이프가 설치되고, 상기 제3 패턴 블록에는 제2 사이프가 설치되고, 상기 제1 패턴 블록에는 제4 사이프와 제5 사이프가 설치되고;

상기 제1 사이프 내에는 강편이 끼움 삽입되어 있고, 상기 강편은 보통 강편 부분, 입체 강편 부분 및 상기 보통 강편 부분과 입체 강편 부분을 연결하는 연결 강편 부분이 포함되고, 상기 입체 강편 부분에는 교차배열된 돌기와 오목홈이 설치된다.

상기 제2 패턴 블록에는 제3 사이프가 설치된다.

상기 제3 사이프의 깊이는 상기 제1 패턴 홈 깊이의 1/5 내지 2/3이다.

상기 제1 패턴 홈은 S형 곡선이고, 상기 제1 패턴 홈의 홈 바닥 원호와 양측벽의 협각 α와 β는 다르다.

상기 협각 α와 β 값의 범위는 5 내지 25°이다.

상기 제1 사이프의 깊이는 상기 제1 패턴 홈 깊이의 1/2보다 크거나 같다.

종래 기술과 비교할 때 본 발명의 중장거리 안내 바퀴 타이어 패턴은 제5 사이프가 입체 강편으로 설계되어 타이어의 방향이 빈번하게 전환될 때 패턴 블록 간의 교합 작용을 통해 타이어 패턴 블록의 강성을 향상시킬 수 있고, 입체 강편이 비교적 깊기 때문에 타이어가 원주방향으로 주행할 때 패턴 블록 사이가 열려 타이어의 열 발산과 노면 밀착성이 향상되고, 이로 인해 타이어가 마손되는 중후반기에도 방향전환 및 강성 분포도가 우수하고; 제1 패턴 홈이 비대칭으로 설계되어 우수한 돌 배제 성능을 나타내고; 제2 사이프를 설치함으로써 타이어의 배수 및 소음 저감 성능을 개선할 수 있고; 제3 사이프는 주로 장식의 역할을 하며 제4 사이프와 제5 사이프는 타이어의 편마모를 줄일 수 있고, 이러한 설계는 타이어의 내마모성은 물론 돌 배제 성능을 향상시켜 주며, 사이프 간의 공명 작용을 조절해 소음을 감소시켜 준다.

도 1은 본 발명에 있어서 타이어 트레드 패턴 구조의 샘플 설명도이고;
도 2는 강편의 정면도이고;
도 3은 강편의 저면도이고;
도 4는 도 2A-A 방향의 단면도이고;
도 5는 도 2B-B 방향의 단면도이고;
도 6은 도 2C-C 방향의 단면도이고; 및
도 7은 제1 패턴 홈의 단면도이다.

도 1 내지 7에서 도시하는 바와 같이, 중장거리 안내 바퀴 타이어 패턴은 트레드 패턴(1)을 포함하고, 상기 트레드 패턴(1)은 원주방향을 따라 연속되는 제1 패턴 블록(2), 제2 패턴 블록(4), 제3 패턴 블록(11) 및 제1 패턴 블록(2)과 제2 패턴 블록(4) 사이와 제2 패턴 블록(4)과 제3 패턴 블록(11) 사이의 제1 패턴 홈(3)으로 구성되고, 제2 패턴 블록(4)과 제3 패턴 블록(11)에는 제1 사이프(5)가 설치되고, 제3 패턴 블록(11)에는 제2 사이프(6)가 설치되고, 제1 패턴 블록(2)에는 제4 사이프(8)와 제5 사이프(9)가 설치되고;

제1 사이프(5) 내에는 강편(12)이 끼움 삽입되어 있고, 강편(12)은 보통 강편 부분(13), 입체 강편 부분(14) 및 보통 강편 부분(13)과 입체 강편 부분(14)을 연결하는 연결 강편 부분(10)을 포함하고, 입체 강편 부분(14)에는 교차배열된 돌기와 오목홈이 설치된다.

제2 패턴 블록(4)에는 제3 사이프(7)가 설치된다.

제3 사이프(7)의 깊이는 제1 패턴 홈(3) 깊이의 1/5 내지 2/3이다.

제1 패턴 홈(3)은 S형 곡선이고, 제1 패턴 홈(3)의 홈 바닥 원호와 양측벽의 협각 α와 β는 다르다.

협각 α와 β 값의 범위는 5 내지 25°이다.

제1 사이프(5)의 깊이는 제1 패턴 홈(3) 깊이의 1/2보다 크거나 같다.

종래 기술과 비교할 때 본 발명의 중장거리 안내 바퀴 타이어 패턴은 제5 사이프가 입체 강편으로 설계되어 타이어의 방향이 빈번하게 전환될 때 패턴 블록 간의 교합 작용을 통해 타이어 패턴 블록의 강성을 향상시킬 수 있고, 입체 강편이 비교적 깊기 때문에 타이어가 원주방향으로 주행할 때 패턴 블록 사이가 열려 타이어의 열 발산과 노면 밀착성이 향상되고, 이로 인해 타이어가 마손되는 중후반기에도 방향전환 및 강성 분포도가 우수하고; 제1 패턴 홈이 비대칭으로 설계되어 우수한 돌 배제 성능을 보장할 수 있고; 제2 사이프를 설치함으로써 타이어의 배수 및 소음 저감 성능을 개선할 수 있고; 제3 사이프는 주로 장식의 역할을 하며 제4 사이프와 제5 사이프는 타이어의 편마모를 줄일 수 있고, 이러한 설계는 타이어의 내마모성은 물론 돌 배제 성능을 향상시켜 주며, 사이프 간의 공명 작용을 조절해 소음을 감소시켜 준다.

상기 내용은 본 발명의 비교적 바람직한 실시방식에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 당업자는 본 발명의 전체적인 구상을 기반으로 진행한 약간의 변화와 개선은 모두 본 발명의 보호범위에 속한다는 것을 알고 있다.

1: 트레드 패턴 2: 제1 패턴 블록
3: 제1 패턴 홈 4: 제2 패턴 블록
5: 제1 사이프 6: 제2 사이프
7: 제3 사이프 8: 제4 사이프
9: 제5 사이프 10: 연결 강편 부분
11: 제3 패턴 블록 12: 강편
13: 보통 강편 부분 14: 입체 강편 부분

Claims (6)

1. 트레드 패턴(1)을 포함하고, 상기 트레드 패턴(1)은 원주방향을 따라 연속되는 제1 패턴 블록(2), 제2 패턴 블록(4), 제3 패턴 블록(11) 및 상기 제1 패턴 블록(2)과 제2 패턴 블록(4) 사이와 제2 패턴 블록(4)과 제3 패턴 블록(11) 사이의 제1 패턴 홈(3)으로 구성되고, 상기 제2 패턴 블록(4)과 제3 패턴 블록(11)에는 제1 사이프(5)가 설치되고, 상기 제3 패턴 블록(11)에는 제2 사이프(6)가 설치되고, 상기 제1 패턴 블록(2)에는 제4 사이프(8)와 제5 사이프(9)가 설치되고;
   상기 제1 사이프(5) 내에는 강편(12)이 끼움 삽입되어 있고, 상기 강편(12)은 보통 강편 부분(13), 입체 강편 부분(14) 및 상기 보통 강편 부분(13)과 입체 강편 부분(14)을 연결하는 연결 강편 부분(10)이 포함되고, 상기 입체 강편 부분(14)에는 교차배열된 돌기와 오목홈이 설치되는 것을 특징으로 하는 중장거리 안내 바퀴 타이어 패턴.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제2 패턴 블록(4)에는 제3 사이프(7)가 설치되는 것을 특징으로 하는 중장거리 안내 바퀴 타이어 패턴.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제3 사이프(7)의 깊이는 상기 제1 패턴 홈(3) 깊이의 1/5 내지 2/3인 것을 특징으로 하는 중장거리 안내 바퀴 타이어 패턴.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 패턴 홈(3)은 S형 곡선이고, 상기 제1 패턴 홈(3)의 홈 바닥 원호와 양측벽의 협각 α와 β가 다른 것을 특징으로 하는 중장거리 안내 바퀴 타이어 패턴.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 협각 α와 β 값의 범위는 5 내지 25°인 것을 특징으로 하는 중장거리 안내 바퀴 타이어 패턴.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 사이프(5)의 깊이는 상기 제1 패턴 홈(3) 깊이의 1/2보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 중장거리 안내 바퀴 타이어 패턴.

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