KR102051850B1

KR102051850B1 - 불규칙 마모 억제 타이어

Info

Publication number: KR102051850B1
Application number: KR1020180048515A
Authority: KR
Inventors: 전해인; 천윤창; 국하은
Original assignee: 한국타이어앤테크놀로지주식회사
Priority date: 2018-04-26
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2019-12-04
Also published as: EP3560733B1; JP6697053B2; CN110406325B; EP3560733A1; KR20190124490A; US11235624B2; JP2019189198A; CN110406325A; US20190329600A1

Abstract

본 발명의 일 실시 예는 그루브에 보강 리브를 형성하여 트레드의 불규칙한 마모를 방지하고, 그루브에 보강 리브가 형성됨에도 보조적인 히든그루브가 형성되어 타이어의 수분 흡수와 배수의 기능을 향상시킨 타이어를 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 불규칙 마모 억제 타이어는, 그루브를 형성하는 양 측벽 중 하나의 측벽인 제1측벽과 결합하고, 제1측벽으로부터 그루브 방향으로 돌출된 형상인 보강리브; 그루브를 형성하는 양 측벽 중 다른 측벽인 제2측벽의 일 부위에 형성되는 홈의 형상인 히든그루브; 및 제2측벽의 타 부위로써, 히든그루브의 측면에 대해 그루브 방향으로 돌출된 형상인 잔존트레드부;를 포함한다.

Description

불규칙 마모 억제 타이어 {TIRE FOR PREVENTING IRREGULAR TREAD WEAR}

본 발명은 불규칙 마모 억제 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 그루브에 보강 리브를 형성하여 트레드의 불규칙한 마모를 방지하고, 그루브에 보강 리브가 형성됨에도 보조적인 히든그루브가 형성되어 타이어의 수분 흡수와 배수의 기능을 향상시킨 타이어에 관한 것이다.

일반적으로 중하중용 공기입 타이어의 배수 성능, 제동 성능, 발열 등의 다양한 성능을 확보하기 위해, 차량용 공기입 타이어의 트레드에는 복수의 그루브가 마련되어 있고 상기 그루브에 의해 복수의 블록이 구분되어서 형성된다.

그리고, 타이어의 중요한 성능 중에 젖은 노면에서 수분 흡수와 배수의 기능 향상은 점차적으로 강조되고 있다. 그리고, 상기와 같은 수분 흡수와 배수의 기능을 향상시키면서도 타이어의 내구성을 유지 또는 증대시키는 기술이 요구되고 있다.

일본 등록특허 제3539450호(발명의 명칭: 중하중용 공기입 래디얼 타이어)에서는, 중간 리브에 새 홈을 추가하여 광폭 리브와 협폭 리브를 형성하고, 협폭 리브가 광폭 리브와 마찬가지로 동일 트레드 높이로 형성하고 있으며, 이에 따라, 유효 접지 면적을 감소시키지 않음과 동시에 트레드 고무가 타이어 축방향으로 움직이지 않게 억제함으로써 편마모가 억제되는 타이어가 개시되어 있다.

일본 등록특허 제3539450호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 타이어의 불규칙한 마모를 방지하면서도 타이어의 수분 흡수와 배수의 기능을 향상시키는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 트레드에 그루브가 형성된 타이어에 있어서, 상기 그루브를 형성하는 양 측벽 중 하나의 측벽인 제1측벽과 결합하고, 상기 제1측벽으로부터 상기 그루브 방향으로 돌출된 형상인 보강리브; 상기 그루브를 형성하는 양 측벽 중 다른 측벽인 제2측벽의 일 부위에 형성되는 홈의 형상인 히든그루브; 및 상기 제2측벽의 타 부위로써, 상기 히든그루브의 측면에 대해 상기 그루브 방향으로 돌출된 형상인 잔존트레드부;를 포함하고, 상기 히든그루브는 유체가 유동하는 유로를 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 보강리브는, 상기 그루브의 바닥면에 접촉하게 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 보강리브의 높이는, 상기 그루브의 깊이 대비 80 내지 90%의 비율의 길이로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 히든그루브의 높이는, 상기 보강리브의 높이 보다 낮을 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 보강리브의 돌출 폭은, 상기 그루브의 폭 대비 30 내지 70%의 비율의 길이로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 히든그루브의 측면은, 상기 보강리브로부터 이격되는 방향으로 기울기를 구비할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 보강리브는 복수 개 형성되어 소정의 간격으로 배열될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 보강리브 간 간격은, 상기 보강리브와 상기 제1측벽의 접촉면에서 상기 타이어의 원주 방향 변의 길이 대비 80 내지 100%의 비율의 길이로 형성될 수 있다.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 타이어의 그루브에 보강 리브를 형성하여 트레드의 불규칙한 마모를 방지하고, 그루브에 보강 리브가 형성됨에도 보조적인 히든그루브가 형성되어 타이어의 수분 흡수와 배수의 기능을 향상시킨다는 것이다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 그루브와 보강리브의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 그루브와 보강리브의 단면도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 그루브(100)와 보강리브(200)의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 그루브(100)와 보강리브(200)의 단면도이다.

도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 트레드(Tread)(10)에 그루브(Groove)(100)가 형성된 타이어인 본 발명의 타이어는, 그루브(100)를 형성하는 양 측벽 중 하나의 측벽인 제1측벽(101)과 결합하고, 제1측벽(101)으로부터 그루브(100) 방향으로 돌출된 형상인 보강리브(200); 그루브(100)를 형성하는 양 측벽 중 다른 측벽인 제2측벽(102)의 일 부위에 형성되는 홈의 형상인 히든그루브(110); 및 제2측벽(102)의 타 부위로써, 히든그루브의 측면(111)에 대해 그루브(100) 방향으로 돌출된 형상인 잔존트레드부(120);를 포함하고, 히든그루브(110)는 그루브(100)와 함께 유체가 유동하는 유로를 제공할 수 있다.

보강리브(200)는 제1측벽(101)에 구속되기 때문에, 브레이크 제동 시 타이어에 형성되는 힘인 브레이킹 포스(Braking Force)를 흡수할 수 있다.

구체적으로, 브레이크 제동 시 타이어는 지면에 대해 압력이 증가하여 형상이 변화하고, 이에 따라 그루브(100)의 부피가 감소하도록 그루브(100)의 형상이 변화할 수 있다. 이와 같은 경우, 그루브(100)의 형상이 변화한 타이어가 지면에 대해 미끄러짐을 수행하고 트레드(10)에 대한 불규칙 마모가 형성될 수 있다.

여기서, 그루브(100)에 보강리브(200)를 형성시킴으로써 그루브(100)의 형상 변화를 감소시킬 수 있고, 결과적으로 트레드(10)에 대한 불규칙 마모를 방지할 수 있다. 또한, 마모 초기에는 보강리브(200)에 의해 트레드(10) 전체의 강성이 향상될 수 있다.

보강리브(200)는 타이어가 설치된 차량의 주행 시 타이어에 형성되는 힘인 드라이빙 포스(Driving Force)를 분산시켜 트레드(10)의 균일한 마모를 유도할 수 있다.

구체적으로, 차량의 주행 시, 차량의 주행 방향 전환 또는 가속이나 감속에 의해 트레드(10)는 다양한 방향에서 힘을 전달 받을 수 있고, 이와 같은 경우, 그루브(100)의 형상도 다양하게 변화하며 트레드(10)에 불규칙한 마모가 형성될 수 있다. 여기서, 그루브(100)에 보강리브(200)를 형성시킴으로써 그루브(100)의 형상 변화를 감소시킴과 동시에, 그루브(100)를 형성하는 제1측벽(101)에 보강리브(200)가 형성되어 보강리브(200)가 그루브(100)를 형성하는 제2측벽(102)에 접촉하며 트레드(10)의 일 부위에 집중되는 힘을 분산시켜, 트레드(10)의 균일한 마모를 유도할 수 있다.

다만, 상기와 같이 그루브(100)에 보강리브(200)를 형성하는 경우, 그루브(100)의 부피가 감소하고, 유로를 제공하는 그루브(100)의 형상이 복잡해져, 그루브(100)에서 수행되는 수분의 흡수와 배수 성능이 하락될 수 있다.

이를 방지하기 위해, 본 발명의 타이어는 그루브(100)에 히든그루브(110)를 형성하며, 이에 따라, 그루브(100)의 수분 흡수 용량이 증가하여, 보강리브(200)의 효과를 유지하면서도 그루브(100)의 수분 흡수와 배수 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 타이어에 대한 마모가 수행되어, 마모율이 30 내지 50%인 경우, 히든그루브(110)가 외부에 노출될 수 있으며, 히든그루브(110)도 그루브(100)에 포함되어 그루브(100)의 기능을 수행하고, 그루브(100)의 수분 흡수 용량이 증대된 상태에서 보강리브(200)의 효과도 유지되어 트레드(10)의 불규칙 마모가 억제될 수 있다.

그루브(100)를 형성하는 양 측벽은 블록에 의해 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1측벽(101)은 하나의 블록의 측 부위이고, 제2측벽(102)은 다른 블록의 측 부위일 수 있다.

도 1에서 보는 바와 같이, 타이어의 외주면 방향에서 바라본, 즉, 보강리브의 외측면(220) 방향에서 바라본 보강리브(200)의 단면은 평행한 두 직선 각각의 양 측이 곡선으로 연결되는 형상일 수 있다. 그리고, 평행한 두 직선 중 제1측벽(101)과 접하는 하나의 직선이 다른 직선 보다 긴 길이로 형성될 수 있다. 이에 따라, 보강리브(200)의 양 측으로 곡면부(210)가 형성될 수 있다.

이에 따라, 그루브(100)에 보강리브(200)가 형성되어 그루브(100)에 형성된 유로의 형상에 굴곡이 있더라도, 그루브(100)를 통과하는 유체에 대한 저항이 최소화될 수 있다. 그루브(100)를 따라 유동하는 유체는 보강리브(200)의 곡면부(210)에 의한 저항을 받게 되나, 곡면부(210)가 곡면의 형상을 구비함으로써, 유체에 작용하는 곡면부(210)의 저항을 최소화할 수 있다.

보강리브(200)는, 그루브(100)의 바닥면에 접촉하게 형성될 수 있다. 여기서, 보강리브의 높이(B)는, 그루브의 깊이(A) 대비 80 내지 90%의 비율의 길이로 형성될 수 있다. 그리고, 보강리브의 돌출 폭(C)은, 그루브의 폭(D) 대비 30 내지 70%의 비율의 길이로 형성될 수 있다.

보강리브(200)는 기본적으로 그루브(100)의 내부에 돌맹이 등의 이물질이 끼지 않도록 하여 본 발명의 타이어의 원래 수명을 보장할 수 있다. 상기와 같은 비율로 보강리브(200)가 형성됨으로써, 돌멩이 등의 이물질이 그루브(100)에 끼이지 않도록 차단할 수 있다.

그리고, 보강리브(200)가 그루브(100)의 바닥면에 접촉하여, 크랙이 집중적으로 발생하는 그루브(100)의 바닥의 크랙 발생 또는, 그루브(100)의 바닥과 그루브(100)의 각 측벽이 만나는 부위의 크랙 발생을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 상기와 같은 비율로 보강리브(200)가 형성됨으로써, 보강리브(200)와 트레드(10)에 형성된 블록 사이의 상대적인 움직임이 발생하는 경우, 유효한 상호 구속이 발생할 수 있다. 여기서, 각각의 블록에 의해 제1측벽(101) 또는 제2측벽(102)이 형성될 수 있음은 당연하다.

히든그루브의 높이(E)는, 보강리브의 높이(B) 보다 낮을 수 있다. 여기서, 히든그루브의 높이(E)는, 도 2에서 보는 바와 같이, 잔존트레드부(120)의 하단의 끝점으로부터 그루브(100)의 바닥면까지의 수직 길이일 수 있다. 그리고, 보강리브의 높이(B)는, 외부로 노출된 보강리브의 외측면(220)으로부터 그루브(100)의 바닥면까지의 길이일 수 있다.

이에 따라, 잔존트레드부(120)의 하단의 높이가 보강리브의 외측면(220)의 높이 보다 낮게 형성되고, 그루브(100)의 부피가 감소하도록 그루브(100)의 형상이 변하는 경우, 잔존트레드부(120)의 하단이 보강리브(200)와 접촉하게 되고, 이에 따라, 그루브(100)의 형상 변화 진행이 억제되어 트레드(10)의 불규칙 마모 방지가 구현될 수 있다.

보강리브(200)는 복수 개 형성되어 소정의 간격으로 배열될 수 있다. 여기서, 보강리브(200) 간 간격은, 보강리브(200)와 제1측벽(101)의 접촉면에서 타이어의 원주 방향 변의 길이 대비 80 내지 100%의 비율의 길이로 형성될 수 있다.

보강리브(200)는 타이어의 원주 방향으로 상기와 같이 간격을 두고 형성될 수 있다. 젖은 노면을 주행하거나 우천 시 주행할 경우, 그루브(100) 및 보강리브(200)들의 사이에 형성된 빈 공간을 통해 젖은 노면의 물 또는 빗물이 효율적으로 배수될 수 있다.

도 2에서 보는 바와 같이, 히든그루브의 측면(111)은, 보강리브(200)로부터 이격되는 방향으로 기울기를 구비할 수 있다. 이에 따라, 히든그루브의 측면(111)과 그루브(100)의 바닥면 사이에 형성되는 사이각은 둔각으로 형성될 수 있다.

히든그루브의 측면(111)과 그루브(100)의 바닥면의 사이각이 둔각으로 형성되는 경우, 히든그루브의 측면(111)과 그루브(100)의 바닥면이 만나는 부위에 반복적인 외부 힘 작용하더라도 크랙에 의한 손상을 방지할 수 있다. 또한, 히든그루브(110)의 부피가 증가하여 그루브(100) 및 히든그루브(110)의 수분 흡수와 배수 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는, 히든그루브의 측면(111)과 그루브(100)의 바닥면의 사이각이 둔각으로 형성된다고 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 타이어의 디자인에 따라 히든그루브의 측면(111)과 그루브(100)의 바닥면의 사이각이 수직각 또는 예각으로 형성될 수 있다.

아래의 [표 1]은, 다른 설계 치수는 고정하고, 그루브의 폭(D) 대비 보강리브의 돌출 폭(C)의 비율(30% 내지 70%)에 따른 그루브(100)의 부피의 변화를 나타낼 수 있다. 여기서, 적용 전은 히든그루브(110)를 적용하기 전에 대한 것으로 100%로 설정하고, 적용 후는 히든그루브(110)를 적용한 후에 대한 것으로, 적용 전의 100% 대비 증가한 그루브(100)의 부피 비율일 수 있다.

구체적으로, 그루브의 폭(D) 대비 보강리브의 돌출 폭(C)의 비율이 70%인 경우, 히든그루브(110)를 적용하기 전 보다 적용한 후에 그루브(100)의 부피가 73% 증가함을 나타낼 수 있다. 그 외 [표 1]의 나머지 수치도 동일하게 분석될 수 있다.

[표 1]

상기된 [표 1]의 분석에서 보는 바와 같이, 그루브(100)를 형성하는 제1측벽(101)에 보강리브(200)가 설치되더라도, 그루브(100)의 수분 흡수와 배수 성능의 저하를 방지할 수 있는 히든그루브(110)에 의한 그루브(100)의 부피 증가가 구현됨을 확인할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 트레드
100 : 그루브
101 : 제1측벽
102 : 제2측벽
110 : 히든그루브
111 : 히든그루브의 측면
120 : 잔존트레드부
200 : 보강리브
210 : 곡면부
220 : 보강리브의 외측면

Claims

트레드에 그루브가 형성된 타이어에 있어서,
상기 그루브를 형성하는 양 측벽 중 하나의 측벽인 제1측벽과 결합하고, 상기 제1측벽으로부터 상기 그루브 방향으로 돌출된 형상인 보강리브;
상기 그루브를 형성하는 양 측벽 중 다른 측벽인 제2측벽의 일 부위에 형성되는 홈의 형상인 히든그루브; 및
상기 제2측벽의 타 부위로써, 상기 히든그루브의 측면에 대해 상기 그루브 방향으로 돌출된 형상인 잔존트레드부;를 포함하고,
상기 히든그루브는 유체가 유동하는 유로를 제공하며,
상기 보강리브는, 상기 그루브의 바닥면에 접촉하게 형성되는 것을 특징으로 하는 불규칙 마모 억제 타이어.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 보강리브의 높이는, 상기 그루브의 깊이 대비 80 내지 90%의 비율의 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 불규칙 마모 억제 타이어.
청구항 1에 있어서,
상기 히든그루브의 높이는, 상기 보강리브의 높이 보다 낮은 것을 특징으로 하는 불규칙 마모 억제 타이어.
청구항 1에 있어서,
상기 보강리브의 돌출 폭은, 상기 그루브의 폭 대비 30 내지 70%의 비율의 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 불규칙 마모 억제 타이어.
청구항 1에 있어서,
상기 히든그루브의 측면은, 상기 보강리브로부터 이격되는 방향으로 기울기를 구비하는 것을 특징으로 하는 불규칙 마모 억제 타이어.
청구항 1에 있어서,
상기 보강리브는 복수 개 형성되어 소정의 간격으로 배열되는 것을 특징으로 하는 불규칙 마모 억제 타이어.
청구항 7에 있어서,
상기 보강리브 간 간격은, 상기 보강리브와 상기 제1측벽의 접촉면에서 상기 타이어의 원주 방향 변의 길이 대비 80 내지 100%의 비율의 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 불규칙 마모 억제 타이어.