KR20010082765A - 타이어용 이중 구조 트레드 밴드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개선된 안락성과 부드러운 승차감을 제공할 뿐만이 아니라 개선된 조종 성능을을 제공하는 타이어용 이중 구조 트레드 밴드에 관한 것이다. 상기 트레드 밴드는 비대칭 트레드 디자인을 가지며, 엘라스토머에 대한 보다 큰 탄성계수를 갖는 제1부분과, 엘라스토머에 대한 보다 큰 탄성계수를 갖는 제2부분으로 분할되어져 있다.

Description

타이어용 이중 구조 트레드 밴드{Dual Composition Tread Band For Tire}

타이어는 차량과 차량이 주행하는 도로의 사이에서 연결 역할을 하며 도로에 가능한 최대한으로 차량에 의해서 발생되는 가속력, 제동력, 지향력을 전달할 수 있도록 설계되어져 있다. 이러한 힘들은 타이어의 엘라스토머 화합물과 도로의 거친 표면과의 사이에 존재하는 마찰에 의해서 도로상에서 작용하게 된다. 양호한 조종 특성을 얻기 위하여, 타이어와 도로 사이의 마찰은 다양한 운전 조건, 예들 들면 건조면, 습지면, 설상면, 빙판면에서 운전되는 조건하에서 적당하게 디자인된 타이어에 의해서 최대화되어져야만 한다. 부가적으로, 타이어는 또한 다른 기능적인 특징, 즉 안락하고 부드러운 승차감과 긴 주행 수명을 제공하여야만 한다. 이러한 특성은 또한 타이어가 비정상적인 운전 조건 즉, 타이어가 최적 도로면 이하에서 과도한 속도로 구동될 때나, 주변 온도가 혹서 또는 혹한에 이를 때에도 유지되어져야만 한다.

타이어의 성능 특성은 타이어 구조의 몇 가지 특징에 의존한다. 타이어의기계적인 특징중 하나로서 타이어 트레드 밴드상에 제공된 트레드 패턴을 들 수가 있다. 트레드 패턴은 트레드 밴드를 원주방향과 횡방향 양방향으로 교차시키고 트레드 밴드에서 별개의 고형 블록과 리브를 한정하는 일련의 글루브로 이루어져 있다. 이러한 블록과 리브는 특정한 패턴을 형성할 수 있도록 배치되어 진다. 이러한 패턴은 타이어의 예상되는 사용에 따라 다양화되어지는데, 예를 들면, 건조한 도로와, 습한 도로 또는 설상 또는 빙판 조건에서 조종성이 최적화되어야만 한다.

트레드 패턴은 순접촉비에 의해서 특징지워지는데, 이 순접촉비는 트레드의 표면 부분이 실질적으로 지면과 접촉하는 측정치이다. 상기 순접촉비는 지면과 실질적으로 접촉하고 있는 트레드 에지 사이의 블록의 면적(순접촉 면적)을 트레드 에지 사이의 블록과 글루부의 전체 면적(총면적)으로 나눔으로서 얻어진다. 순접촉비가 크면 클수록, 동일한 트레드 폭을 갖는 유사한 타이어에 대해서, 지면과 접촉하는 고무량이 많아지게 된다.

트레드 패턴의 몇가지 일반적인 형태는 일반적으로 공지되어 있으며 타이어에 대해서 사용되어지고 있다. 대칭 트레드 패턴은 가장 일반적인 트레드 패턴으로서, 관찰자가 타이어를 바라보는 방향에 관계없이 동일하게 보이는 디자인을 가지고 있다. 동일한 트레드 밴드를 갖는 이러한 형태의 타이어는 차량의 어느 쪽에도 장착되어질 수 있으며, 어느 방향으로 회전되는데 있어서도 적당하다. 비대칭 타이어는 또한 보다 일반적인 타이어가 되어가고 있다. 타이어는 타이어의 회전축에 직교한 면에 의해서 2개의 부분으로 분할되는 드레드 밴드를 가지고 있을 때 비대칭으로 정의된다. 각각의 트레드 밴드 부분은 각각의 특정한 목적에 대해 최적화된 다른 디자인을 가지고 있다. 예를 들면, 차량에 가장 가까운 트레드 밴드 부분은 습지면 조종을 위해 최적화될 수 있는 반면에, 다른 부분은 코너링을 위해 최적화되어질 수도 있다. 비대칭 타이어는 하나의 기설정된 트레드 밴드 부분이 항상 차량의 가장 근접 부분에 장착되어지게 반드시 특정한 방향으로 장착되어져 한다. 마지막으로, 지향성 트레드 밴드를 갖는 타이어가 또한 사용되어질 수가 있다. 트레드 밴드는 트레드 패턴이 타이어의 적도면에 대해서 거울 반사형일 때 방향성을 가지며, 타이어는 차량에 대해 바람직한 회전 방향으로 장착되어지도록 설계되어진다.

트레드 패턴은 자체적으로 다른 운전 조건에 대해서 또한 최적화되어질 수가 있다. 예를 들면, 상기 트레드 패턴은 보다 나은 내마모성과 건조 조건에서 보다 나은 조종성을 제공하수 있도록 디자인되어질 수가 있고, 또는 보다 나은 수막 현상 방지 성능과 습지 또는 설상면에서 보다 나은 견인력을 제공할 있도록 설계되어 질 수가 있다. 트레드 패턴의 상기 디자인은 타이어의 안락하고 부드러운 승차감에 영향을 또한 미친다. 타이어의 트레드 패턴은 타이어의 지향 안정성 유지에 도움을 줄수가 있으며, 도로에서 타이어의 부드럽고 조용한 구름 접촉을 촉진한다.

30℃-70℃ 사이의 범위의 정상 타이어 운전 온도와 70℃이상 및 어떤 경우에 있어서는 100℃를 초과하는 고온 타이어 운전 온도 모두에서 타이어의 양호한 조종 능력과 내마모성을 조화시키는 것은 어려운 과제이다. 고온 타이어 운전 온도는 특히 고속 주행 및 곡선 도로 주행시 타이어 내에서 생성된 열-기계 응력에 기인하며, 이는 타이어의 수명을 감소시키게 된다. 저온에서, 타이어의 엘라스토머 합성물은 마모가 적지만, 또한 도로와의 마찰은 작게 작용시키고 이에 따라서 조종 성능을 감소시킨다. 고온에서는, 타이어의 엘라스토머 합성물은 조종 성능은 증가되지만 내마모성은 감소된다.

또한, 타이어는 차량에 부드럽고 안락한 승차감을 제공할 필요가 있다. 양호한 조종 성능을 위해 최적화된 타이어는 보다 단단한 화합물로부터 제조되며, 이는 보다 부드럽고, 보다 유연한 화합물보다는 대체적으로 보다 거칠고 덜한 안락성을 부여하게 된다. 이는 장거리 여행에서 특히 문제로 작용하는데, 거친 승차감은 운전자의 피로를 유발하기 때문이다.

조종 능력과, 안락하고 부드러운 승차감과, 양호한 내마모성과, 저구름 저항을 동시에 제공하기 위한 타이어의 디자인에 대한 서로 상반하는 필요 조건은 달성하기가 지금껏 어려웠다. 이와 같은 어려움은 종래의 타이어를 설계하는데 있어서 다양한 절충안을 낳게 하였다. 이와 같은 절충안은 타이어, 특히 타이어의 트레드 밴드를 구성하기 위해 사용된 재료와 타이어의 트레드 밴드상에서 형성된 트레드 패턴 모두에서 적용되고 있다. 모든 형태의 날씨 조건과 기온에서 양호한 조종 특성을 제공하고 부드럽고 안락한 승차감을 얻기 위한 요구는 따라서 트레드 패턴의 디자인과 트레드 밴드를 형성하기 위해 사용된 화합물의 선택에서 이상적인 선택을 할 수가 없었다.

일반적으로, 타이어의 성능에 대한 상반되는 필요 조건에 의해 부과된 많은 요구를 충족하기 위해 트레드 밴드의 구성에 있어서 다른 엘라스토머 화합물을 조합하기 위한 시도가 있어왔다. 예를 들면, 영국 특허번호 제1,588,575호는 건조면뿐만이 아니라 빙판면, 설상면으로 덮힌 도로상에서 양호한 견인력을 제공할 수 있는 트레드를 갖는 모터 차량 타이어를 기술하고 있다. 상기 특허의 상기 타이어 트레드는 분리된 환형의 원주방향으로 연장된 부분을 가지고 있는데, 이들은 서로 인접하며, 서로 다른 형상을 가진 부분을 가지고 있으며, 이들 각각은 엘라스토머 성분으로 제작되어지며 2차 온도(또한 유리 천이 온도로 공지되어 있음)를 갖으며, 상기 2차 온도는 다른 부분을 형성하는 성분의 2차 온도와는 다르다.

차량용 타이어 트레드의 작동 온도를 감소시키기 위한 방법의 다른 실시예는 유럽 특허출원번호 제EP 8664446호에 개시되어져 있다. 상기 출원에서, 타이어 트레드가 사용되어지는데 엘라스토머 재료의 100 중량비와, 카본 블랙의 50-100% 중량비와 실리카의 0-50% 중량비를 구비한 혼합물의 40-120 중량비와, 적어도 하나의 일반적인 첨가물 3-40 중량비를 구비한 제1부분 A로 이루어져 있다. 또한, 상기 트레드는 또한 엘라스토머 재료의 100 중량비와, 실리카의 30-100% 중량비와 카본 블랙의 0-70% 중량비를 구비한 혼합물의 40-120 중량비와, 적어도 하나의 일반적인 첨가물 3-40 중량비를 구비한 제2부분 B를 가지고 있다. 모든 경우에 있어서, 상기 제2부분 B에서의 실리카의 함유량은 상기 제1부분 A에서의 실리카의 함유량보다 적어도 20% 이상 높다.

본 발명은 타이어의 안락성과 조종 특성을 향상시키는 타이어용 트레드 밴드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비대칭 트레드 디자인으로 타이어의 조종성 및 안락 특성을 향상하는 트레드 밴드에 관한 것이다.

첨부 도면은 본 발명을 더 이해시킬 수 있도록 포함되어 졌고, 본 명세서에 편입되어져 본 명세서의 일부를 구성하며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 이해시키는 역할을 하는 본 발명의 일 실시예를 예시한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 타이어를 도시하는 축방향 횡단면도이다.

도 2는 비대칭형 타이어 트레드 패턴을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어를 도시하는 정면도이다.

본 출원인은 비대칭 트레드 패턴이 트레드 밴드의 부분에 각각 형성되고, 트레드 밴드 부분 각각이 다른 (주기적인 변형이 이루어지는 동안에 에너지의 축적 및 원위치를 나타내는)탄성계수를 갖는 엘라스토머 화합물로부터 형성되어 진다면,상기 트레드 밴드 화합물과 트레드 패턴 사이의 최종적인 시너지 상호 작용이 타이어에 개선된 안락성과 부드러움을 부여할 뿐만이 아니라 건조 도로 조건에서 개선된 조종 특성이 달성되게 된다는 점을 발견하였다.

조종성과 안락성의 개선은 특히 차량을 향한 트레드 밴드의 내측부가 저탄성계수를 갖는 화합물로 형성되어지고, 습지면에 최적화된 트레드 디자인을 갖을 때 특히 두드러졌다. 또한, 그 반대로 차량으로부터 떨어진 트레드 밴드의 외측부가 고탄성계수를 갖는 화합물로 형성되어지고, 건조 도로의 코너링에 최적화된 트레드 디자인을 갖는다.

본 발명의 제1형태는 비대칭 트레드 패턴을 가지며 안락하고 개선된 조정 특징을 제공하는 타이어이다.

상기 타이어는 2개의 대향 에지를 갖는 레이디얼 카아커스와; 상기 카아커스의 반경방향 외측에 배치된 트레드 밴드와; 상기 카아커스 및 상기 트레드 밴드 사이에 개재된 벨트 구조물을 구비하고 있다. 상기 타이어가 상기 차량에 고정되어 있는 상기 림에 장착되었을 때, 상기 타이어의 내측은 상기 차량의 중심선에서 가장 근접하는 반면에, 상기 타이어의 외측은 정상적으로 운전되는 동안에 상기 차량의 중심선으로부터 가장 멀리 떨어져 있게 된다. 상기 트레드 밴드는 제1탄성계수를 갖는 엘라스토머 화합물의 제1부분 및 상기 제1탄성계수와 상이한 제2탄성계수를 갖는 다른 엘라스토머 화합물의 제2부분을 가지고 있다. 상기 트레드 밴드의 제1부분은 상기 트레드 밴드는 23℃에서 측정된, 약 12 MPa-16 MPa 사이의 제1탄성계수를 갖는다. 상기 트레드 밴드의 제2부분은 약 23℃에서 측정된 약 7 MPa-11MPa 사이의 제2탄성계수를 갖는다. 상기 제1부분은 상기 제2부분의 트레드 패턴과 상이한 트레드 패턴을 갖는다.

상기 트레드 밴드의 2개의 부분은 동일한 폭을 가질 수 있는 원주형의 밴드이다. 상기 제1부분은 상기 카아커스의 외측에 인접하게 위치되어 있으며, 차량이 조정되어질 때 코너링시에 가해지는 힘에 저항할 수 있고 건조면에서 양호한 조종 성능을 제공할 수 있는 최적화된 트레드 패턴을 갖는다. 상기 제2부분은 카아커스의 내측에 인접하게 위치되어 있으며 젖은 또는 우기 조건에서 견인력을 최적화하고 수막 현상을 방지할 수 있는 트레드 패턴을 갖는다.

상기 트레드 밴드의 제1부분은 트레드 밴드의 제2부분의 탄성 계수보다 적어도 1 MPa 큰 탄성계수를 가지며, 바람직하게는 3 MPa 큰 탄성계수를 갖는다.

본 발명의 다른 형태에서, 본 발명은 타이어의 조종 및 안락 특성을 개선하는 트레드 밴드에 관한 것이다. 상기 트레드 밴드는 제1탄성계수를 갖고 제1트레드 패턴을 갖는 제1트레드 밴드 부분과 제2탄성 계수를 갖는 제2엘라스토머 화합물로 형성되어 있고 제2트레드 패턴이 형성된 제2트레드 밴드 부분을 가지고 있으며, 여기서 상기 제1탄성계수는 23℃에서 제2탄성계수보다 적어도 1 MPa 이상 크다.

상기 트레드 밴드 부분은 상기 타이어의 외측에 인접하게 배치되어져 있다.

본 발명의 계속되는 다른 형태에 따르면, 제1탄성계수를 갖는 제1트레드 밴드 부분을 갖는 타이어를 형성하는 단계와, 제2탄성계수를 갖는 제2트레드 밴드 부분을 형성하는 단계와, 건조 도로에 대해 최적인 제1트레드 패턴을 상기 트레드의 제1부분에 형성하는 단계와, 젖은 도로에 대해 최적인 제2트레드 패턴을 상기 트레드 밴드의 제2부분에 형성하는 단계를 포함하는 비대칭 타이어의 조종성과 안락성에 관한 특징을 개선하기 위한 방법이 제공되어 있다.

본 발명의 계속되는 형태에 따르면, 본 발명은 차량상에 장착되어지도록 디자인된 휠에 관한 것으로서 림과 타이어를 갖는다. 상기 타이어는 제1탄성계수를 갖는 엘라스토머 화합물로 제작된 제1부분과 제1트레드 디자인을 가지며, 다른 탄성계수를 갖는 엘라스토머 화합물로 제작된 제1부분과 제1트레드 디자인을 갖는 비대칭 트레드 밴드를 갖는다. 제1부분의 탄성계수와 트레드 패턴은 건조 도로에 대해 보다 최적화되어 있으며, 제2부분의 탄성계수와 트레드 패턴은 젖은 도로에 대해 보다 최적화되어 있다.

본 발명의 상기 일반적인 설명과 하기의 상세한 설명은 예시적인 실시예이며 설명을 위한 것이며, 청구된 본 발명의 보다 상세한 설명을 제공하고자 하는 의도인 것으로 이해되어져야만 한다.

이제, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명할 것이며, 상기 실시예는 첨부된 명세서에 기술되어져 있으며, 첨부 도면에 예시되어져 있다.

트레드 패턴의 다양한 형상을 갖는 본 발명에 따른 타이어는 요구되는 조종 성능과 안락성뿐만이 아니라 내구성과 저구름 저항이 각각 다른 탄성계수를 갖는 엘라스토머 화합물로부터 만들어진 2개의 부분으로 분할된 트레드 밴드와 함께 공동으로 비대칭 드레드 패턴을 사용함으로서 얻어질 수 있다는 것을 나타내었다. 트레드 밴드의 2개의 부분은 서로 인접한 원주형의 밴드 형상으로 형성되어 있고, 타이어의 회전축에 대해 직교하는 면에 의해서 분리되어져 있다. 차량에서 멀어진 타이어의 외측 에지에 인접하게 배치된 부분으로서 정의되는 외측 트레드 밴드(또는 트레드 밴드의 제1부분)은 보다 단단하고, 차량이 회전할 때 코너링힘에 저항할 수 있도록 설계된 트레드 패턴을 가지고 있다. 본 명세서에서, "보다 단단한"이란 표현은 엘라스토머 화합물의 보다 큰 탄성계수를 나타내고, "보다 부드러운"이란 표현은 엘라스토머 화합물의 보다 작은 탄성계수를 나타낸다. 외측 트레드 밴드 부분은 건조 도로면에서 견인력을 제공할 수 있도록 최적화된 트레드 패턴을 가지고 있다.

차량을 향하고 있는 내측 에지에 인접한 트레드 밴드의 부분은 내측 트레드 밴드(트레드 밴드의 제2부분)이고, 외측 트레드 밴드의 탄성계수보다 낮은 탄성계수를 갖는 보다 부드러운 화합물로 제작되어져 있다. 내측 트레드 밴드 부분은 수막현상을 회피하고 젖은 도로면에서 견인력을 제공할수 있도록 최적화된 트레드 패턴을 갖지고 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예를 도시하는 횡단면도를 도시하고 있다. 타이어(1)는 직물 또는 금속제 꼰실 또는 와이어로 제작된 강화 코오드와 함께 고무로 피복된 섬유로 이루어진 적어도 하나의 플라이(4)에 의해서 형성되는 강화 구조를 가진 카아커스(2)를 구비하고 있다. 이러한 플라이(4)는 섬유가 포함된 엘라스토머 화합물에 일체형으로 형성되어 있고, 이들 각각의 단부는 비드 와이어(8)에 단단히 고정되어 있다. 바람직하게는, 상기 카아커스 플라이의 단부(6)는 비드 와이어(8) 주위를 감싸고, 사이드월(10)의 적어도 일부를 따라 상기 타이어의 트레드 밴드를 향하여 반경 방향으로 방향이 전환되어져 있다. 고무로 제조된 충진 요소(12)는 상기 플라이(4)와 위로 향한 단부(6)의 사이에 위치되어져 있다. 비이드 코어(8)와, 충진 요소(12)와 상기 플라이(6)의 위로 향한 단부를 구비하고 있는 타이어의 부분은 타이어를 도시되지 않은 해당 림에 단단히 고정하는데 사용하는 타이어의 비드를 형성하고 있다.

타이어의 카아커스는 바람직하게는 래이디얼형 카아커스로서 타이어의 회전축을 따르는 면에 놓여진 강화 코오드를 갖고 있다. 트레드 밴드(34)는 상기 카아커스상에 원주방향으로 제공되어져 있으며, 지면과 접촉하고 있는 타이어의 면을 형성하고 있다. 트레드 밴드의 폭(L)은 트레드 밴드(34) 및 사이드월(10)의 만곡부와의 교차점 사이의 거리로 정의되어진다. 트레드 패턴은 트레드 밴드상에서 형성되어지며, 복수개의 블록(18, 20)을 구비하고 있고, 이들 블록은 해당 노치 및 글루브(22, 24)에 의해 분리되어져 있으며, 이들 글루브는 상기 트레드 밴드의 원주방향과 횡방향 모두를 가로질러 형성되어 있다. 부가적으로, 이러한 블록에는 다양한 슬릿과 절개부가 제공되어질 수가 있다. 다양한 형상의 이러한 구조적인 요소의 조합은 많은 다른 트레드 패턴을 발생시키며, 이는 타이어의 다른 적용에 대해서 최적화되어질 수 있다.

타이어(1)는 또한 카아커스(2)의 크라운 부분에 정렬된 벨트 구조(26)물을 구비하고 있고, 이 벨트 구조물은 상기 카아커스(2)와 상기 트레드 밴드(34)의 사이에 개재되어 있으며, 트레드의 거의 전폭에 걸쳐서 타이어의 일측 사이드월에서 타측 사이드 월까지 연장되어 있다. 상기 벨트 구조물(26)은 2개의 반경방향으로 중첩된 층(28, 30)을 구비하고 있는데, 이들 층은 바람직하게는 금속제인 강화 코오드로 형성되어 있다. 각각의 층의 내부에 있는 강화 코오드는 서로 평행하지만, 인접층의 코오드를 각지게 가로지르고 있다. 바람직하게는, 상기 벨트 구조물(26)은 또한, 층(28, 30)보다도 더 타이어의 회전축으로부터 멀어지게 반경 방향으로부터 배치된 강화 코오드의 부가적인 층(32)을 구비하고 있으며, 이 층은 바람직하게는 직물제의 꼰실로 제작되거나, 보다 바람직게는 나일론과 같은 열수축 재료로 제작되어 있고, 원주방향으로 배향되어져 있다.

타이어(1)의 트레드 밴드(34)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 서로 인접하게 배치된 2개의 원주방향의 부분(A, B)을 가지고 있다. 트레드 밴드의 제1부분은 타이어의 외면에 인접하게 배치되어 있고, 제1탄성계수를 갖는 엘라스토머 화합물로 형성되어져 있다. 상기 탄성계수는 높으며, 상기 화합물에 특정한 요소를 추가함으로서 본 기술분야의 숙련자에게는 공지된 여러 가지 방법으로 얻어질 수가있는바, 예를 들면, 카본 블랙 혼합물을 사용하거나 화합물내에서 고무의 다른 형태로된 양을 변화시킴으로서 가능하다. 제1트레드 밴드 부분을 형성하는 엘라스토머 화합물의 실질적인 성분은 요구되는 제1탄성계수가 얻어질 때가지 변화가 가능하다.

트레드 밴드의 제1부분 A에는 도 2에 도시된 바와 같이 제1트레드 패턴이 도시되어져 있다. 바람직한 실시예에서, 이와 같은 제1트레드 패턴은 양호한 코너링 성능과 건조 조건에서 타이어의 양호한 조종 특성을 제공할 수 있도록 최적화되어질 수가 있다. 이는 감소된 글루브 및 노치를 갖는 제1트레드 패턴을 제공함으로서, 보다 많은 엘라스토머 화합물이 정상적인 운전중에 포장 도로와 마찰 접촉을 하도록 함으로서 달성되어질 수가 있다. 지면과 접촉하는 엘라스토머 화합물의 양은 트레드 밴드의 상기한 바와 같이 순접촉비로 기술되어질 수가 있다. 따라서, 순접촉비가 크면 클수록 보다 많은 엘라스토머 화합물이 포장 도로와 접촉하고, 이는 타이어에 대한 건조 조건에서 보다 낳은 조종 특성을 나타내도록 하며, 양호하게 디자인된 타이어의 마모를 감소시킨다.

트레드 밴드의 제2부분 B는 제1탄성계수와 다른 탄성계수를 나타내는 특히, 제1탄성계수보다 낮은 탄성계수를 나타내는 제2탄성계수를 갖는 엘라스토머 화합물로 형성되어진다. 상기 제2탄성계수는 상기 화합물에 특정한 고무 성분을 추가함으로서 본 기술분야의 숙련자에게는 공지된 여러 가지 방법으로 얻어질 수가 있거나, 엘라스토머내에 있는 고무 성분의 여러 가지 형태의 양을 변화시키거나, 상기 화합물 자체에 실리카를 부가함으로서 얻어질 수가 있다.

이러한 특성을 보다 잘 이용하기 위해서, 제1부분 B는 바람직하게는 상기 타이어의 내측면(38)에 인접한 트레드 밴드의 내측상에 배치되어지고, 이는 상기 타이어가 차량에 장착되었을때 차량을 마주보는 면이 된다.

또한, 상기 트레드 밴드의 제2부분 B는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1트레드 패턴과는 다른 제2트레드 패턴을 갖는다. 제2트레드 패턴은 습지 조건에서 양호한 조종성을 제공하고, 타이어에 대한 수막 현상을 방지할 수 있도록 최적화되어 있다. 이는 보다 많은 개수의 글루브와 노치를 제공함으로서 엘라스토머의 보다 작은 면적이 트레드 밴드의 이와 같은 부분에서 포장 도로와 접촉하도록 함으로서 달성되어진다. 다시 말해서, 상기 트레드 밴드의 이와 같은 부분의 트레드 패턴은 트레드 밴드의 제1부분상에서 사용되어진 트레드 패턴보다도 낮은 순접촉비를 갖는다. 상기 글루부 및 노치가 보다 많고 클수록, 상기 타이어와 상기 포장 도로사이에서 모인 물이 빠져나갈 수 있는 공간은 더욱 커진다. 저순접촉비를 갖는 트레드 패턴은 타이어의 아래에서 형성되는 물의 층을 방지하여, 블록을 형성하는 트레드 패턴의 부분이 포장 도로와 접촉을 유지할 수 있게 한다. 이와 같은 방법으로, 트레드 패턴은 고속에서 포장도로로부터 타이어의 수막 현상을 회피할 수 있게 한다.

예를 들면, 도 2에 도시된 트레드 패턴은 상표명 "200 CHRONO ENERGY"로 공지된 피렐리 타이어로서, 이 타이어는 물분산용의 대형 글루브를 갖는 내측면과, 강화된 직진 안정성 및 제동 접지력을 위한 강한 중앙면과 높은 코너링 접지력을 보장하는 대형 슐더 블록을 갖는 외측면을 가지고 있다.

상기 트레드 패턴은 또한 타이어의 강성에 영향을 미친다. 일반적으로, 타이어의 강성은 트레드 패턴 디자인과 트레드 화합물 탄성계수의 함수이다. 타이어 트레드 패턴 디자인의 순접촉비가 크면 클수록 타이어의 강성은 강해지게 되는 경향을 갖게 된다 결과적으로, 본 발명에 따른 타이어에서, 트레드 디자인과 트레드의 성분은 타이어와 외측부의 강성을 크게 하고, 타이어의 내측부 A의 강성을 작게 한다. 시너지 효과는 2개의 트레드 부분에서 다른 트레드 디자인과 다른 트레드 화합물의 탄성계수의 사이에서 나타나며, 타이어의 최종적인 강성 특성은 트레드 밴드를 가로지르는 트레드 패턴 또는 트레드 화합물의 탄성계수만을 변형시켜 얻을 수 있는 승차감과 조종성에서 보다 나은 승차감과 조종성을 제공하게 된다.

본 발명에 따른 일 실시예로는, 저탄성계수 화합물이 보다 적은 트레드 디자인과 결합하여 보다 부드럽과 보다 덜 단단한 트레드 밴드를 만들 수 있게 한다. 이러한 화합물은 트레드 밴드의 제2부분에 사용되어 전체 타이어의 운전에 전반적으로 안락하고 부드러운 향상을 할 수 있도록 한다. 이와 동시에, 상기 타이어는 트레드 밴드의 제1부분에 의해 제공된 개선된 건조면에 대한 조종 능력을 갖는바, 상기 트레드 밴드는 보다 큰 순접촉비와 보다 높은 탄성계수를 갖는다.

트레드 밴드의 제1, 2부분의 탄성계수 사이의 차이는 23℃에서 측정된 바람직하게는 적어도 1 MPa이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 트레드 밴드 A의 제1부분은 23℃에서 측정된 12 MPa-16 MPa 사이의 탄성계수를 갖으며, 트레드 밴드의 제2부분은 23℃에서 측정된 7 MPa-11 MPa사이의 탄성계수를 갖는다.

본 발명에 따른 가장 바람직한 실시예에서, 2개의 부분의 탄성계수의 차이는 23℃에서 측정된 적어도 3 MPa이다. 본 발명의 보다 가장 바람직한 실시예에서,23℃에서 측정된, 트레드 밴드 제1부분의 탄성계수는 14.3 MPa이고, 트레드 밴드 제2부분의 탄성계수는 9.3 MPa이다.

트레드 밴드의 제1, 2부분의 엘라스토머 화합물에 대한 탄성계수의 실질적인 값은 타이어의 특별한 적용을 맞게 조정되어질 수 있는바, 예를 들면, 스포츠 차량용 타이어 또는 습지, 또는 진흙 조건에서 운전되어지도록 설계된 타이어는 2개의 값에 관한 차이에 있어서 바람직한 범위를 유지한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 트레드 밴드의 제1부분의 폭과 트레드 밴드의 제2부분의 폭은 개선된 조종 성능과 개선된 운전 안락성과 부드러움의 요구되는 조화를 달성할 수가 있도록 그 크기가 정해질 수가 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 타이어의 외측면(36)에 인접하게 배치된 트레드 밴드의 제1부분 A는 트레드 밴드의 전체폭의 거의 50%를 차지하고 있다. 일반적으로, 상기 트레드 밴드의 2개의 부분의 사이에서 요구되는 시너지 효과는 트레드 밴드의 총 폭의 25-80% 사이에 있고, 나머지 트레드 밴드는 트레드 밴드의 제1부분에 의해서 차지되어 진다. 보다 바람직한 실시예에서, 트레드 밴드의 제2부분은 총트레드 밴드폭의 50-80%을 차지하고 있다. 제1, 2트레드 부분의 사이에서 분할된 나머지 부분은 조종성과 안락성을 최적화기에 위해 다양하게 적용되어 사용되어질 수가 있다. 모든 실시예에서, 타이어의 사이드월은 트레드 밴드의 엘라스토머 화합물과는 다른 엘라스토머 화합물로 형성되어 있으며, 트레드 밴드의 제1, 2부분의 성분으로 이루어져 있지는 않다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 트레드 밴드는 외측부와 내측부를 가지고 있다. 상기 외측부는 화합물 A로 형성되어졌고, 내측부는 화합물 B로 형성되어져 있다. 화합물 A, B의 성분은 표 1에 설명되어져 있다.

		화합물 A-경질	화합물 B-연질
	단위	외측부	내측부
스틸렌 부타디엔 고무 SBR 1712	Phr	137.5	86.5
천연 고무 NR	Phr		25
부타디엔 고무 BR	Phr		12
카본 블랙 N234	Phr	85	86
가소제	Phr	5	22
산화방지제	Phr	3	3
경화제	Phr	2.2	1.25
가속 DPG	Phr		0.3
황	Phr	1.5	1.6

화합물(A, B)의 측정 특성은 표 2에 기술되어 있다. (주기적인 변형이 이루어지는 동안에 에너지의 축적 및 원위치를 나타내는) 탄성계수(E') 및 손실 계수 "tanδ"(tan δ=E"/E', 여기서 E"=주기적인 변형이 이루어지는 동안에 열반산을 나타내는 손실계수)는 14mm의 직경과 25mm의 길이의 원통형 시험편상에서 측정되었다. 상기 시험은 70℃에서 100Hz의 사인곡선 변형 진동으로서 비변형 시험편에 비해 3.5%의 변형을 더 받는 25% 미리 압축된 시험편에서 행해졌다. 시험에 앞서서, 상기 시험편은 후속 측정 데이터를 안정할 수 있도록 일반적인 조정 싸이클에 의해서 처리되었다. 예를 들면, 상기 시험편은 트레드 밴드의 부분으로부터 얻어질 수가 있었다.

		화합물 A-경질	화합물 B-연질
	단위	외측부	내측부
E'23℃	MPa	14.3	9.3
E'70℃	MPa	6.8	6
경도	IRHD	78	71
23℃에서 Tan δ		0.445	0.41
70℃에서 Tan δ		0.335	0.3

부가적으로, 본 발명에 따른 도 2의 타이어는 동일한 트레드 패턴과 다른 화합물을 갖는 타이어와 도로상에서 몇몇 다른 운전시험을 하여 비교되었다. 이와 같은 비교 타이어는 피렐리 회사로부터 상표명 "200 CHRONO ENERGY"로 입수 가능한 타이어의 트레드 패턴을 가지고 있다. 결과는 표 3에 도시되어 있다.

	외측부 화합물 A(경질)-내측부 화합물 B(연질)	외측 및 내측부 화합물 A(경질)	외측 및 내측부 화합물 B(연질)
부드러운 조종성
전진성	6	5	5.5
차선 변경성	6	5.5	5
안락성
충격 흡수	7	5.5	7
배출성	7	6	5.5

1-10의 단계의 표시는 시험 운전자의 의견을 반영시킨 것이다. 표시가 높은수록 그 결과는 양호한 것이다.

상기 표 3는 본 발명의 타이어의 성능이 다른 타이어의 테스트에서보다 상당히 나은 것으로 나타나 있다.

이 실시예에서, 트레드 밴드의 다른 측에 대한 탄성계수의 다른 값은 화합물에서 사용되어지는 고무의 다른 형태의 양을 변화시킴으로서 주로 달성되어진다. 화합물을 만드는 구성 요소의 적당한 형태 및/또는 양을 사용함으로서 탄성계수의 다른 값을 얻는 것은 본 기술 분야의 숙련자에게 공지되어 있다.

본 발명에 따른 다른 실시예에서, 타이어용 트레드 밴드는 3개의 부분으로 형성되어질 수가 있다. 3개의 부분은 트레드 밴드의 에지에 위치되어 있고 타이어의 사이드월에 인접한 2개의 슐더 부분과, 트레드 밴드의 축중심에 배치되어 있는 중앙 부분을 포함하고 있다. 3개의 트레드 밴드의 부분은 원주형 밴드 형상인 것이 바람직하다. 중앙 트레드 밴드 부분은 저탄성계수를 갖는 엘라스토머 합성물로 형성되어 있으며 보다 적은 트레드 패턴 디자인을 갖는다. 2개의 슐더 부분은 보다 큰 탄성계수를 갖는 엘라스토머 화합물로 형성되어 있으며 보다 큰 트레드 패턴 디자인을 갖는다. 이러한 실시예는 자동차 또는 모터 싸이클 타이어에 사용되어질 수가 있으며, 조종성 및 안락성에 대한 이점을 제공한다.

본 기술 분야의 숙련자에게 있어서, 본 발명의 구조가 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고도 변형예 및 변화예를 만들 수 있음은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 변형예 및 변화예가 첨부된 청구 범위의 범위와 그 동등물의 범위내에서 본 발명의 변형예 및 변화예를 포함하도록 의도되었다.

Claims (17)

1. 레이디얼 카아커스와;

   상기 카아커스의 반경방향 외측에 배치된 트레드 밴드와;

   상기 카아커스 및 상기 트레드 밴드 사이에 개재된 벨트 구조물을 구비하고;

   상기 트레드 밴드는 23℃에서 측정된, 약 12 MPa-16 MPa 사이의 제1탄성계수를 갖는 엘라스토머 화합물의 제1부분과, 약 7 MPa-11 MPa 사이의 제2탄성계수를 갖는 엘라스토머 화합물의 제2부분을 더 구비하며;

   상기 제1부분에 형성된 제1트레드 패턴은 상기 제2부분상에 형성된 제2트레드 패턴과 상이한 트레드 패턴을 갖는 차량용 타이어.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 트레드 밴드의 제1, 2부분은 타이어의 회전축에 직교하는 면을 따라 분리되어있는 차량용 타이어.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 트레드 밴드의 제1부분은 차량의 중심선으로부터 멀리 떨어져 있는 타이어의 측면에 인접한 차량용 타이어.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1부분은 일정한 축 너비를 갖는 밴드인 차량용 타이어.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1부분은 상기 제2부분과 동일한 너비를 갖는 차량용 타이어.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 트레드 밴드의 제2부분은 차량의 중심선을 향해있는 타이어의 측면에 인접한 차량용 타이어.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1트레드 패턴은 상기 제2트레드 패턴보다 더 큰 순접촉비를 갖는 차량용 타이어.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 제2트레드 패턴은 젖은 도로에 대해 최적화된 순접촉비를 갖는 차량용 타이어.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 제1트레드 패턴은 건조한 도로에 대해 최적화된 순접촉비를 갖는 차량용 타이어.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 제2부분은 제1, 2부분의 결합폭의 25%-80% 사이의 폭을 갖는 차량용 타이어.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 제2부분은 제1, 2부분의 결합폭의 50%-80% 사이의 폭을 갖는 차량용 타이어.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 제1탄성계수는 23℃에서 제2탄성계수보다 적어도 1 MPa 더 큰 차량용 타이어.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 제1탄성계수는 23℃에서 제2탄성계수보다 적어도 3 MPa 더 큰 차량용 타이어.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기 트레드 밴드는 상기 제1, 2엘라스토머 화합물 중 한 화합물로 형성된 적어도 하나의 부가 부분을 더 구비하고, 상기 적어도 하나의 부가 부분은 제1, 2엘라스토머 화합물 부분이 교대로 있는 트레드 밴드를 형성하도록 배치되는 차량용 타이어.
15. 제1탄성계수를 갖고 트레드 밴드 위에 새겨진 제1트레드 패턴을 갖는 제1엘라스토머 화합물로 형성된 제1트레드 밴드 부분과;

    제2탄성계수를 갖고, 트레드 밴드 위에 새겨진 제2트레드 패턴을 갖는 제2엘라스토머 화합물로 형성된 제2트레드 밴드 부분을 구비하고,

    여기서, 상기 제1탄성계수는 23℃에서 측정된, 제2탄성계수보다 적어도 1 MPa 더 큰 개선된 핸들링과 안락한 특성을 갖는 차량용 타이어의 트레드 밴드.
16. 제1탄성계수를 갖는 제1트레드 밴드 부분 및 상기 제1탄성계수 보다 더 작은 제2탄성계수를 갖는 제2트레드 밴드 부분을 구비한 트레드 밴드를 타이어상에 형성하는 단계와;

    상기 트레드 밴드의 제1부분에 건조 도로에 대해 최적인 제1트레드 패턴을 형성하는 단계와;

    상기 트레드 밴드의 제2부분에 젖은 도로에 대해 최적인 제2트레드 패턴을 형성하는 단계를 구비한 비대칭 타이어 제작 방법.
17. 림과;

    상기 림 상에 장착된 타이어를 구비하고 있고,

    상기 타이어는:

    레이디얼 카아커스와;

    상기 카아커스의 반경방향 외측에 배치된 트레드 밴드와;

    상기 카아커스 및 상기 트레드 밴드 사이에 개재된 벨트 구조물을 구비하고 있고;

    상기 트레드 밴드는 제1탄성계수를 갖는 엘라스토머 화합물의 제1부분 및 상기 제1탄성계수와 상이한 제2탄성계수를 갖는 다른 엘라스토머 화합물의 제2부분을 갖고 있으며;

    상기 제1부분에 형성된 제1트레드 패턴은 상기 제2부분에 형성된 제2트레드 패턴과 상이하고,

    상기 제1부분의 탄성계수 및 트레드 패턴은 건조 도로에 대해 보다 최적화되어 있고, 상기 제2부분의 탄성계수 및 트레드 패턴은 젖은 도로에 대해 보다 최적화되어 있는 차량용 휠.