KR20190064980A - 계면 분리방지 멀티 트레드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이종 컴파운드 고무로 이루어진 둘 이상의 트레드가 연결되어 형성되는 멀티 트레드에서, 서로 다른 컴파운드 고무로 형성된 트레드를 서로 연결할 때 연결부에 다른 고무를 개재함으로써 트레드의 경계면이 분리되거나 크랙 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한 계면 분리방지 멀티 트레드에 관한 것으로서,
쇼어 경도가 55~75인 제1종 컴파운드 고무로 이루어진 제1트레드(10)와 쇼어 경도가 65~80인 제2종 컴파운드 고무로 이루어진 제2트레드(20)를 포함하는 멀티 트레드에 있어서, 상기 제1트레드(10)를 형성하는 제1트레드 반제품(10')과 제2트레드(20)를 형성하는 제2트레드 반제품(20') 사이에 상대적으로 낮은 높이를 갖고 쇼어 경도가 65~75인 계면분리방지 스트립 고무(30')가 배치되어 상기 계면분리방지 스트립 고무(30')에 의해 트레드 반제품(10')(20')이 서로 연결되어 일체화된 트레드 반제품을 형성함으로써, 트레드 반제품이 결합되어 형성된 그린타이어를 가황하였을 때 상기 제1트레드(10)와 제2트레드(20)가 직접 연결되지 않고 계면분리방지 스트립(30)에 의해서만 제1트레드(10)와 제2트레드(20)가 연결되도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

계면 분리방지 멀티 트레드{Anti-Crack Multi-Tread}

본 발명은 이종 컴파운드 고무로 이루어진 둘 이상의 트레드가 연결되어 형성되는 멀티 트레드에 관한 것으로서, 특히 다른 컴파운드 고무로 형성된 트레드를 서로 연결할 때 연결부에 다른 고무를 개재함으로써 트레드의 경계면이 분리되거나 크랙 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한, 계면 분리방지 멀티 트레드에 관한 것이다.

일반적으로 타이어의 트레드는 하나의 컴파운드 고무로 형성되어 있지만, 타이어의 성능을 만족시키기 위하여 물성이 서로 다른 컴파운드 고무로 형성된 둘 이상의 트레드를 연결하여 멀티 트레드를 형성하기도 한다.

구체적으로, 특정한 컴파운드 고무로 형성된 트레드는 다른 컴파운드 고무로 형성된 트레드에 비해 우수한 트랙션을 제공하지만, 회전 저항 성능은 다른 컴파운드 고무로 형성된 트레드에 미치지 못할 수 있다. 예를 들면, 제1종 컴파운드 고무로 형성된 트레드는 트랙션 성능이 매우 우수하고 제2종 컴파운드 고무로 형성된 트레드는 회전 저항 성능이 매우 우수할 경우, 제1종 컴파운드 고무로 형성된 트레드로는 타이어에서 요구하는 최적의 회전 저항 성능을 얻을 수 없고 제2종 컴파운드 고무로 형성된 트레드로는 최적의 트랙션 성능을 얻을 수 없는 것이다.

이에 따라, 최근에는 각각 다른 컴파운드 고무로 형성된 트레드(특히, 트레드 캡)를 타이어의 내측과 외측에 각각 배치하거나, 상하로 배치한 멀티 트레드를 이용하여 타이어가 다양한 성능을 만족하도록 하고 있다.

타이어는 주행 노면에 따라 다양한 성능을 만족하도록 구성하고 있으나, ?-드라이(Wet & Dry) 성능이나, ?-스노(Wet & Snow) 성능, 그립-회전저항(Grip & RR) 성능, 스노-핸들링(Snow & Handling) 성능 등과 같이 서로 상반되는 특성을 요구하는 경우도 많다. 이에 따라 노면과 맞닿는 부위인 트레드를 하나의 컴파운드 고무로 형성하지 않고, 서로 다른 컴파운드 고무로 형성된 둘 이상의 트레드를 상하 또는 좌우로 연결한 멀티 트레드를 적용함으로써 서로 상반되는 특성을 모두 만족시키고 있는 것이다.

그러나, 통상적인 멀티 트레드는 접착제를 이용하여 트레드들을 서로 연결하고 있어, 각 트레드를 형성하는 컴파운드 고무의 물성 차이로 인해 트레드 사이가 분리되는 계면 분리 현상이 발생하거나 크랙이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

한편, 본 발명과 관련한 선행기술을 조사한 결과, 동일 또는 동등한 특허문헌을 찾지 못하였으며, 관련 분야의 특허문헌은 다음과 같다.

KR 20-0388376 Y1 KR 10-2015-0046740 A JP 2009-126314 A US 09623707 B2

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 서로 다른 컴파운드 고무로 형성되는 트레드를 직접 부착시키지 않고 제3의 고무를 이용하여 서로 연결함으로써 계면 분리 현상이나 크랙 발생을 방지할 수 있도록 한, 계면 분리방지 멀티 트레드를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 쇼어 경도가 55~75인 제1종 컴파운드 고무로 이루어진 제1트레드와 쇼어 경도가 65~80인 제2종 컴파운드 고무로 이루어진 제2트레드를 포함하는 멀티 트레드에 있어서, 상기 제1트레드를 형성하는 제1트레드 반제품(10')과 제2트레드(20)를 형성하는 제2트레드 반제품 사이에 상대적으로 낮은 높이를 갖고 쇼어 경도가 65~75인 계면분리방지 스트립 고무가 배치되어 상기 계면분리방지 스트립 고무에 의해 트레드 반제품이 서로 연결되어 일체화된 트레드 반제품을 형성함으로써, 트레드 반제품이 결합되어 형성된 그린타이어를 가황하였을 때 상기 제1트레드와 제2트레드가 직접 연결되지 않고 계면분리방지 스트립에 의해서만 제1트레드와 제2트레드가 연결되도록 한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 계면 분리방지 멀티 트레드에 따르면, 상기 제1트레드가 센터 부위에 배치되고, 상기 제2트레드가 숄더 부위에 각각 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 계면 분리방지 멀티 트레드에 따르면, 상기 제1트레드가 센터 부위에 배치되고, 상기 제2트레드는 내측 숄더 부위에 배치되며, 외측 숄더 부위에는 제3종 컴파운드 고무로 이루어진 제3트레드가 배치되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 계면 분리방지 멀티 트레드에 따르면, 상기 계면분리방지 스트립이 그루브의 하부에 위치하도록 가황되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 계면 분리방지 멀티 트레드에 따르면, 상기 계면분리방지 스트립은 마모한계선보다 아래쪽에 위치하도록 가황되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 계면 분리방지 멀티 트레드에 따르면, 상기 계면분리방지 스트립(30)의 폭은 마모한계선(TWI) 아래에 위치한 그루브 하부 폭의 50~100%인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 계면 분리방지 멀티 트레드는 서로 다른 컴파운드 고무로 형성되는 트레드들이 계면분리방지 스트립에 의해 연결됨에 따라 계면 분리 현상이나 크랙 발생이 방지되고 내구성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 계면 분리방지 멀티 트레드의 프로파일 및 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 계면 분리방지 멀티 트레드의 실시예가 도시된 단면도.
도 3은 본 발명의 계면 분리방지 멀티 트레드가 적용된 공기입 타이어의 단면도.
도 4는 본 발명의 요부인 계면분리방지 스트립 부위가 도시된 확대도.
도 5는 본 발명의 요부인 계면분리방지 스트립의 구조를 설명하기 위한 참고도.
도 6은 본 발명의 요부인 계면분리방지 스트립의 폭을 설명하기 위한 참고도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 계면 분리방지 멀티 트레드에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 계면 분리방지 멀티 트레드는 도 1에 도시된 바와 같이, 쇼어 경도가 55~75인 제1종 컴파운드 고무로 이루어진 타이어 내측의 제1트레드(10)와 쇼어 경도가 65~80인 제2종 컴파운드 고무로 이루어진 타이어 외측의 제2트레드(20)를 포함하고, 상기 제1트레드(10)와 제2트레드(20)가 계면분리방지 스트립(30)에 의해 서로 연결되어 이루어진다.

상기 제1트레드(10)는 타이어의 트레드 센터 부위에 위치하여 노면과의 접지가 중요하므로, 트레드 센터 부위는 부드러운 성질을 갖는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 제1트레드(10)를 형성하는 제1종 컴파운드 고무로는 쇼어 경도가 55~75인 것을 사용한다. 이는 제1종 컴파운드 고무의 쇼어 경도가 55 미만이면 고무 물성이 약하여 조기 마모의 가능성이 높고, 75 이상이면 물성이 너무 스티프해져 충분한 접지압을 가지기 어렵기 때문이다.

그리고, 상기 제2트레드(20)와 후술하는 제3트레드(40)는 트레드 센터 부위를 제외한 숄더 부위에 해당하는 것으로, 고속 조종 안정성이 향상되도록 제2트레드(20)를 형성하는 제2종 컴파운드 고무와 제3트레드(40)를 형성하는 제3종 컴파운드 고무로는 쇼어 경도가 65~80인 것을 사용한다. 이는 쇼어 경도가 65 미만이면 충분한 조종 안정성을 얻기가 어렵고, 80 이상이면 지나치게 스티프해져 진동에 취약하고 승차 성능에 문제가 발생할 수 있기 때문이다.

또, 상기 계면분리방지 스트립(30)을 형성하는 계면분리방지 스트립 고무(30')의 쇼어 경도는 제1종 컴파운드 고무의 쇼어 경도와 제2종 및 제3종 컴파운드 고무의 쇼어 경도 사이의 중간값인 65~75가 바람직하다. 이는 이종의 고무가 서로 연결될 때 급격한 경도 차이로 인한 충격을 완화시킴으로써, 계면에서 발생하는 문제를 해결하기 위한 것이다.

물론, 상기 제1트레드(10)를 형성하는 제1종 컴파운드 고무의 쇼어 경도가 제2 및 제3트레드(20)(40)를 형성하는 제2종 및 제3종 컴파운드 고무의 쇼어 경도보다 작아야 하고, 상기 계면분리방지 스트립 고무(30')의 쇼어 경도는 제1종 컴파운드 고무의 쇼어 경도보다는 크고 제2종 및 제3종 컴파운드 고무의 쇼어 경도보다는 작아야 함은 당연하다.

여기서, 제1종 컴파운드 고무와 제2종 컴파운드 고무는 고무의 조성이 서로 다름을 표시하기 위한 것일 뿐 특정한 컴파운드 고무를 의미하는 것이 아니며, 제1트레드(10)와 제2트레드(20) 역시 구분을 위한 것일 뿐 구체적인 설치 위치를 나타내기 위한 것은 아니다. 이는 후술하는 제3종 컴파운드 고무 및 제3트레드(40) 역시 동일하다.

이때, 상기 제1트레드(10)와 제2트레드(20)는 도 1의 (a)와 같이 제1트레드 반제품(10')과 제2트레드 반제품(20')을 연결하여 트레드 프로파일을 형성할 때 쇼어 경도가 65~75인 계면분리방지 스트립 고무(30')를 개재시킴으로써 성형 후에는 계면분리방지 스트립(30)에 의해 제1트레드(10)와 제2트레드(20)가 연결되도록 한다.

그리고, 상기 계면분리방지 스트립(30)은 관통형으로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 도 5의 (a)와 같이, 상기 계면분리방지 스트립(30)이 그루브의 하부에서 트레드부를 완전히 관통하도록 함으로써, 상기 계면분리방지 스트립(30)에 의해서만 제1트레드(10)와 제2트레드(20)가 연결되도록 하는 것이다. 이는 도 5의 (b)와 같이, 상기 계면분리방지 스트립(30)이 트레드부를 완전히 관통하지 않을 경우에는, 압출물의 불균형이 발생하여 제1트레드(10)와 제2트레드(20)가 서로 맞닿게 되고, 이로 인해 계면이 분리될 수 있기 때문이다.

한편, 멀티 트레드를 구성할 경우에는 도 1과 같이 내측에 제1트레드(10)를 배치하고 외측에 제2트레드(20)를 배치할 수도 있지만, 도 2에 같이 타이어 센터 부위와 숄더 부위에 각각 다른 트레드를 배치할 수도 있다. 즉, 도 2의 (a)와 같이, 상기 제1트레드(10)를 센터 부위에 배치하고, 상기 제2트레드(20)는 숄더 부위에 각각 배치할 수 있다. 물론, 도 2의 (b)와 같이 상기 제2트레드(20)를 내측 숄더 부위에 배치하고, 외측 숄더 부위에는 제3종 컴파운드 고무로 이루어진 제3트레드(40)를 배치할 수도 있다.

그리고, 멀티 트레드를 가황할 때에는 상기 계면분리방지 스트립(30)이 그루브의 하부에 위치하도록 가황하는 것이 바람직하다. 이는 제1트레드(10)와 제2트레드(20) 또는 제3트레드(40)를 연결하는 계면분리방지 스트립(30)이 노면에 직접 접촉되는 것을 방지하여, 계면 분리 현상 또는 크랙의 발생을 억제하기 위한 것이다.

또한, 상기 계면분리방지 스트립(30)이 타이어의 마모한계선(TWI)보다 아래쪽에 위치하도록 가황하는 것이 바람직하다. 이는 트레드 사이의 경계면을 형성하는 계면분리방지 스트립 (30)이 마모되면 계면 분리 현상 또는 크랙 발생이 가속화될 수 있음은 물론 불균일 마모가 발생할 수 있기 때문이다.

한편, 상기 계면분리방지 스트립(30)의 폭은 도 6의 (a)와 같이, 마모한계선(TWI)의 아래에 위치한 그루브 하부 폭의 50~100%인 것이 바람직하다. 이는 상기 계면분리방지 스트립(30)의 폭이 도 6의 (b)와 같이 그루브 하부 폭의 50% 미만이면 제1트레드(10)와 제2트레드(20)를 연결하기 위한 접착력을 충분하게 지지할 수 없고, 도 6의 (c)와 같이 100%를 초과하게 되면 마모 후 상기 계면분리방지 스트립(30)이 노면 위로 노출되어 계면분리방지 스트립(30)을 형성하는 계면분리방지 스트립 고무(30')와 제1트레드(10) 및 제2트레드(20)를 형성하는 컴파운드 고무의 물성 차이로 인해 이상 마모 또는 불균일 마모가 발생할 수 있기 때문이다.

여기서, 상기 계면분리방지 스트립(30)의 폭을 설정할 때 그루브의 하단을 기준으로 한 이유는 그루브 상단에 모따기를 하거나 그루브의 경사각이 달라질 경우 그루브 하단의 폭이 달라지기 때문이다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시 예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10...제1트레드
10'...제1트레드 반제품
20...제2트레드
20'...제2트레드 반제품
30...계면분리방지 스트립
30'....계면분리방지 스트립 고무
40...제3트레드
TWI(Tread Wear Indicator): 마모한계선

Claims (6)

1. 쇼어 경도가 55~75인 제1종 컴파운드 고무로 이루어진 제1트레드(10)와 쇼어 경도가 65~80인 제2종 컴파운드 고무로 이루어진 제2트레드(20)를 포함하는 멀티 트레드에 있어서,
   상기 제1트레드(10)를 형성하는 제1트레드 반제품(10')과 제2트레드(20)를 형성하는 제2트레드 반제품(20') 사이에 상대적으로 낮은 높이를 갖고 쇼어 경도가 65~75인 계면분리방지 스트립 고무(30')가 배치되어 상기 계면분리방지 스트립 고무(30')에 의해 트레드 반제품(10')(20')이 서로 연결되어 일체화된 트레드 반제품을 형성함으로써,
   트레드 반제품이 결합되어 형성된 그린타이어를 가황하였을 때 상기 제1트레드(10)와 제2트레드(20)가 직접 연결되지 않고 계면분리방지 스트립(30)에 의해서만 제1트레드(10)와 제2트레드(20)가 연결되도록 한 것을 특징으로 하는 계면 분리방지 멀티 트레드.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1트레드(10)가 센터 부위에 배치되고, 상기 제2트레드(20)가 숄더 부위에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 계면 분리방지 멀티 트레드.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1트레드(10)가 센터 부위에 배치되고, 상기 제2트레드(20)는 내측 숄더 부위에 배치되며, 외측 숄더 부위에는 쇼어 경도가 65~80인 제3종 컴파운드 고무로 이루어진 제3트레드(40)가 배치되는 것을 특징으로 하는 계면 분리방지 멀티 트레드.
4. 제1항에 있어서,
   상기 계면분리방지 스트립(30)이 그루브의 하부에 위치하도록 가황되는 것을 특징으로 하는 계면 분리방지 멀티 트레드.
5. 제4항에 있어서,
   상기 계면분리방지 스트립(30)은 마모한계선(TWI)보다 아래쪽에 위치하도록 가황되는 것을 특징으로 하는 계면 분리방지 멀티 트레드.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 계면분리방지 스트립(30)의 폭은 마모한계선(TWI) 아래에 위치한 그루브 하부 폭의 50~100%인 것을 특징으로 하는 계면 분리방지 멀티 트레드.

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