KR100345745B1 - 습윤노면에서의 성능을 향상시킨 승용차용 타이어 트레드패턴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건조(Dry)노면과 습윤(Wet)노면에서 핸들링 성능을 향상시키고 습윤노면에서의 배수성을 강화시킴과 더불어 트레드 패턴의 블록 강성의 저하를 방지시킬 수 있는 공기입 타이어의 트레드 패턴 구조에 관한 것으로, 원주방향의 중앙메인그루브(2)를 기준으로 중앙부블록(3)과 쇼울더부블록(4)이 대칭 배치되는 트레드 패턴구조에 있어서, 상기 중앙부블록(3)들은 경사그루브(7)를 기준으로 분할되어 배치되어 있으며, 이 중앙부블록(3)은 등간격으로 배치되는 세미그루브(8)에 의해 나뉘어져 있다. 또한 쇼울더부블록은 블록 강성을 최대화할 수 있는 곡률을 이루며 횡방향으로 배치되어 있다.

Description

습윤노면에서의 성능을 향상시킨 승용차용 타이어 트레드 패턴{Passenger car tire tread pattern having improved hydroplanning performance on wet road}

본 발명은 공기입 타이어 트레드 패턴의 블록구조에 관한 것으로, 특히 건조노면에서 핸들링 성능을 향상시키고 수분이 있는 노면에서 배수성능과 핸들링 성능을 향상시킴과 더불어 패턴블록의 강성저하와 불균일이 최소화로 설계되는 공기입타이어의 트레드 패턴에 관한 것이다.

일반적으로 타이어는 노면과 접촉되는 트레드부를 갖추고 있는데, 이 트레드부는 타이어 주행시 순차적으로 노면과 접촉되면서 자동차의 중량을 받쳐주며, 차의 필요한 모든 힘이 트레드 접지부를 통하여 전달되고 작용되어지게 된다.

이와 같은 역할을 수행하는 승용차용 공기입 타이어의 트레드는 건조노면에서의 핸들링 성능과 수분이 있는 노면에서의 핸들링 성능을 동시에 만족하기 위해 독특한 패널구조로 설계되어지는 바, 먼저 건조노면에서 핸들링 성능을 보증하기 위해 트레드 패턴블록들이 큰 강성을 갖도록 설계되어 노면과 접촉하고 있는 트레드 패턴의 블록들이 가지고 있는 노면과의 마찰력이 최대화 될 수 있도록 유도하기 위해 트레드의 블록 면적을 증대시키면서 노면과 접지하는 전체 트레드의 접지 면적이 최대한으로 증대되는 구조로 설계 되어진다.

또한 건조노면에서 코너링시 트레드를 보유지지하는 쇼울더부위의 강성저하로 인한 타이어의 슬립현상을 방지하기 위해 트레드 패턴의 중앙부블록이 전유하는 폭(Width)에 비해 쇼울더부 블록이 점유하는 폭이 약 5% ~ 20%정도 크도록 패턴을 설계하여 이 쇼울더부의 강성향상을 유도하도록 되어 있다.

그러나 이와 같은 종래 트레드 패턴 설계는 건조노면에서 핸들링 성능은 만족시킬 수 있으나 수분이 있는 노면에서는 배수성능 저하와 더불어 핸들링 성능의저하를 초래하는 문제점이 대두 되었다.

한편, 종래에도 상기와 같은 수분이 있는 노면에서의 배수성 및 핸들링 성능의 향상을 위하여 상기 트레드 패턴 블록내에 세미그루브(Semi Groove)및 사이프를 적용시킨 타이어를 제안하였으며, 이러한 패턴 블록에 형성되는 세미 그루브와 사이프의 설계(예를 들어 위치, 깊이, 갯수 등)는 타이어의 트레드 패턴 설계에 중요한 인자로 작용하고 있으나, 타이어 가류금형의 제작기간이 오래 걸리고 금형제작이 복잡하여 금형 제작비용도 증가되는 문제점 등이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 건조 및 습윤 노면에서 핸들링 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 트레드 블록 강성의 저하와 불균일을 최소화 시키면서 금형의 제작기간과 소요비용을 저감하는 승용차용 타이어의 트레드 패턴블록구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 공기입 타이어의 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 공기입타이어의 트레드 패턴의 블록 구조를 나타낸 부분 확대 정면도,

도 3은 도 2의 A 부분 확대 정면도이다.

- 첨부도면의 주요 부분에 대한 용어설명 -

1 : 트레드(Tread) 2 : 중앙메인그루브

3 : 중앙부블록 4 : 쇼울더부블록

5 : 중앙부블록그루브 6 : 쇼울더부블록그루브

7 : 경사그루브 8 : 세미그루브

9 : 쇼울더(Shoulder) tw : 트레드의 폭

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 원주방향의 중앙메인그루브를 기준으로 중앙부블록과 쇼울더부블록이 대칭 배치되는 타이어의 트레드 구조에 있어서, 상기 중앙부블록의 중앙부블록그루브와 쇼울더부블록의 쇼울더부블록그루브 사이에 경사그루브가 등간격으로 형성되되, 이 등간격으로 형성되는 경사그루브 사이에 세미그루브가 연결되어 이루어진 구조로 되어 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 일반적인 타이어의 단면을 나타낸 것으로, 트레드(1)에는 타이어의원주방향을 따라 중앙에 중앙메인그루브(2)가 형성되고, 이 중앙메인그루브(2)를 기준으로 중앙 블록(3)과 쇼울더부블록(4)이 대칭되는 구조로 배치되어 진다.

도 2는 본 발명에 따른 공기입 타이어의 드레드 패턴블록 구조를 나타낸 타이어의 부분 확대 정면도로서, 도면에 도시된 바와 같이 원주방향의 중앙메인그루브(2)를 기준으로 중앙부블록(3)과 쇼울더부블록(4)이 대칭 배치되는 트레드 구조에 있어서, 상기 중앙부블록(3)의 중앙부블록그루브(5)와 쇼울더부블록(4)의 쇼울더부블록그루브(6) 사이에 경사그루브(7)가 등간격으로 형성되되, 이 등간격으로 배치되는 경사그루브(7)사이에 세미그루브(8)가 연결되어 이루어진 구조로 되어 있다.

여기서 상기 중앙부블록(3)을 형성하는 폭(X)은 트레드(1)의 폭(TW)의 끝지점에서 만나는 쇼울더부블록(4)을 형성하는 폭(Y)보다 약 10% ~ 20% 정도로 크게 설정시킴에 따라 타이어의 접지 형상에서 중앙부의 꺼짐 현상을 방지하고 습윤노면에서 타이어와 노면간의 수막현상을 최소화 할 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 쇼울더부블록(4)을 형성하는 폭(Y)부위가 중앙부블록(3)을 형성하는 폭(X)보다 상대적으로 작게 형성됨에 따라 쇼울더(9) 부위의 강성 저하를 보완하기 위해 상기 쇼울더부블록(6)의 세미그루브(8)의 안쪽 반경(Ra)과 바깥쪽 반경(Rb)의 값을 약 R20 ~ R40 수준으로 적게 설계하도록 되어 있다. 여기서 R은 반경(Radius)을 의미하며, 그 단위는 통상적으로 사용되는 것과 마찬가지로 mm이다.

이같이 세미그루브(6)의 반경들(Ra,Rb)을 곡선으로 형성시키어 이 쇼울더 블록의 면적을 확대 시킴으로써 그 강성이 유지되도록 되어 있다.

한편 상기 중앙메인그루브(2)의 폭(8)은 트레드(1)의 폭(TW)의 약 6 ~ 8% 정도에서 형성시킴에 따라 수분이 있는 노면에서 배수성능을 강화시키며 더욱이 상기 중앙부블록그루브(5)와 만나는 경사그루브(7)의 각도(d)와 이 경사그루브(7)와 만나는 세미그루브(8)의 각도(P)를 타이어의 원주방향에 대하여 약 20°~ 40°로 설정하고, 상기 경사그루브(7)의 반경(Rc)은 약 R300~R1000 정도로 설계하여 습윤노면에서 고속주행시 타이어와 노면간의 배수를 원활하게 유도시킴에 따라 수막현상을 방지하여 궁극적으로 배수성능의 향상을 가져올 수 있도록 되어있다.

또한 상기 중앙부블록(3)에 형성된 경사그루브(7)사이를 연결하는 세미그루브(8)로 인하여 이 트레드의 중앙부블록(3)이 대략 마름모꼴 내지는 다이아몬드 형상의 블록으로 형성됨에 따라 이 중앙부블록(3)의 강성저하를 방지할 수 있도록 되어 있다.

상기와 같이 설계되는 본 발명에 따른 승용차용 공기입 타이어의 트레드 패턴 구조는 다음과 같은 잇점을 얻을 수 있다.

① 건조노면에서의 핸들링 성능을 유지하면서 습윤노면에서의 배수성능도 동시에 만족시킨다.

② 중앙부블록(3)의 폭(X)부위를 쇼울더부블록(4)의 폭(Y)보다 약 10 ~ 20% 크게 설계하여 배치 시킴에 따라 트레드의 중앙부가 꺼지는 현상을 방지하면서 균일한 접지 현상을 확보하여 건조 또는 습윤노면에서 핸들링 성능의 향상을 가져 온다.

③ 사이프의 채용을 줄임으로서 타이어 금형의 제작기간의 단축과 소요비용의 저감을 얻을 수 있다.

Claims (6)

1. 원주방향의 중앙메인그루브(2)를 기준으로 중앙부블록(3)과 쇼울더부블록(4)이 대칭 배치되는 트레드 구조에 있어서,

   상기 중앙부블록(3)의 중앙부블록그루브(5)와 쇼울더부블록(4)의 쇼울더부블록그루브(6) 사이에 경사그루브(7)가 등간격으로 형성되되, 이 등간격으로 배치되는 경사그루브(7)사이에 세미그루브(8)가 연결되어 이루어진 것을 특징으로 하는 습윤노면에서의 성능을 향상시킨 승용차용 타이어의 트레드 패턴.
2. 제 1항에 있어서, 상기 중앙부블록(3)을 형성하는 폭(X)은 트레드(1)의 폭(TW)의 끝지점에서 만나는 쇼울더부블록(4)을 형성하는 폭(Y)보다 10%~20% 크게 설정시키어 이루어진 것을 특징으로 하는 습윤노면에서의 성능을 향상시킨 승용차용 타이어의 트레드 패턴.
3. 제 1항에 있어서, 상기 쇼울더부블록(6)의 세미그루브(8)의 안쪽 반경(Ra)과 바깥쪽 반경(Rb)의 값을 R20 ~ R40 으로 적게 설계되어 이루어진 것을 특징으로 하는 습윤노면에서의 성능을 향상시킨 승용차용 타이어의 트레드 패턴.
4. 제 1항에 있어서, 상기 중앙메인그루브(2)의 폭(8)은 트레드(1)의 폭(TW)의 6 ~ 8% 에서 형성시킨 것을 특징으로 하는 습윤노면에서의 성능을 향상시킨 승용차용 타이어의 트레드 패턴.
5. 제 1항에 있어서, 상기 중앙부블록그루브(5)와 만나는 경사 그루브(7)의 각도(d)와 이 경사그루브(7)와 만나는 세미그루브(8)의 각도(P)를 타이어의 원주방향에 대하여 20°~40°로 설정하여 이루어진 것을 특징으로 하는 습윤노면에서의 성능을 향상시킨 승용차용 타이어의 트레드 패턴.
6. 제 1항에 있어서, 상기 경사그루브(7)의 반경(Rc)은 R300 ~ R1000으로 설계되어 이루어진 것을 특징으로 하는 습윤노면에서의 성능을 향상시킨 승용차용 타이어의 트레드 패턴.