KR102723199B1

KR102723199B1 - 질량 비대칭 타이어

Info

Publication number: KR102723199B1
Application number: KR1020227045871A
Authority: KR
Inventors: 겐지 후쿠다; 자크 바바우드
Original assignee: 꽁빠니 제네날 드 에따블리세망 미쉘린
Priority date: 2020-06-30
Filing date: 2020-06-30
Publication date: 2024-10-30
Also published as: US12077020B2; KR20230027088A; JP2023534399A; WO2022003804A1; CN115803205A; US20230278368A1; EP4171969A1

Abstract

본 발명은 타이어를 제공하고, 이러한 타이어는 장착 림과 협력하도록 제공된 비드 내에서 종료되는 측면 부분에 의해서 양 측면이 둘러싸인 정점부, 타이어가 그 표준 장착 림에 장착되고 그 공칭 압력으로 팽창될 때, 복수의 보강 플라이로 구성된 정점부 보강부에 의해서 겹쳐지는 적어도 하나의 카커스 보강부를 포함하고, 각각의 측면 부분은 3개의 지점; 상부 측면 지점, 하단 측면 지점, 중간 측면 지점, 그리고 상부 측면 지점을 통과하는 가상 라인에 의해서 그리고 중간 측면 지점을 통과하는 가상 라인에 의해서 경계 지어지는 반경방향 최외측 카커스 보강부 외측으로서 정의되는 상부 측면 부분, 하단 측면 지점을 통과하는 가상 라인에 의해서 그리고 중간 측면 지점을 통과하는 가상 라인에 의해서 경계 지어지는 반경방향 최외측 카커스 보강부 외측으로서 정의되는 하단 측면 부분을 갖고, 하나의 측면 부분 상의 하단 측면 부분의 중량은 다른 측면 부분 상의 하단 측면 부분의 중량보다 적어도 15% 더 가볍다.

Description

질량 비대칭 타이어

본 발명은 타이어, 그리고 특히 하나의 측면과 다른 측면에서 비대칭적인 질량을 갖는 타이어에 관한 것이다.

최근 몇 년간, 차량의 고급화 및 품질 향상은, 탑승자의 편안함과 환경적 고려의 관점에서, 특히 차량의 전기화를 향한 다양한 소음 감소에 대한 희망으로 이어지고 있다.

타이어에서 나는 소음에는, 외부 소음으로부터의 성분과 내부 소음으로부터의 성분인, 다양한 성분이 포함되는 것으로 알려져 있다. 내부 소음은 롤링 중에 트레드 부분의 여기로 인한 진동을 포함하며, 이 진동은 차량의 휠 림, 축, 서스펜션 및 차체에 전달되고 이어서 차량 내부에서 소음으로 들리게 된다.

이러한 소음을 개선하기 위해서, 타이어의 진동 특성의 변화가 효과적인 것으로 알려져 있다. 이러한 소음을 개선하기 위한 다양한 해결책이 제시되었다.

JPH05193310은 댐핑 계수의 비율(Ho/Hi)을 갖는 공압 타이어를 개시하고, 핸들링 성능을 저하시키지 않고 편안함 성능을 향상시키기 위해서 1.2 내지 6.5의 범위로 설정되며, 여기에서 Ho는 외부 측 측벽의 평균 두께(Go) 및 손실 탄젠트(tan delta o)(Go x tan delta o)로부터 계산된 외부 측 측벽의 댐핑 계수이고, Hi는 내부 측 측벽의 평균 두께(Gi)와 손실 탄젠트(tan delta i)(Gi x tan delta i)로부터 계산된 내부 측 측벽의 댐핑 계수이다.

JPH05193311은, 서로 달리 설정된, 타이어의 가장 넓은 부분에 상응하는 위치로부터 트레드를 향해서 연장하는 각각의 측벽의 영역의 평균 두께(GU) 및 동일한 위치로부터 비드를 향해서 연장되는 측벽의 영역의 평균 두께(GL)를 갖는 공압 타이어를 개시하고, 측벽의 컷팅 저항을 저하시키지 않으면서 타이어 질량을 감소시키기 위해서, 트레드-측 영역의 평균 두께(GU)는 2.5mm 이상으로 설정되고 비드-측 영역의 평균 두께(GL)은 2.5mm 미만 및 1.0mm 이상으로 설정된다. FR2978083은 최대 축방향 폭(SW) 및 비드에서의 축방향 폭(RW)을 갖는 타이어를 개시하고, 이는 폭(TW)의 크라운 보강부 및 반경방향 카커스 보강부를 포함하고, 이러한 타이어에서, 장착 림에 피팅되고 그 서비스 압력 및 평형으로 팽창될 때, 이하의 조건이 만족되고: Thy/SW = 75%, TWIRW = 85% 및 X/SH = 50%, 여기에서 X는 타이어가 그 최대 축방향 폭을 가지는 반경방향 높이이고, SH는 타이어의 반경방향 높이를 나타내며; Y/SH = 80%이고, 여기에서 Y는 크라운 보강부의 단부에서의 카커스 보강부의 반경방향 높이이고; Z/SH = 90%이고, 여기에서 Z는 카커스 보강부의 반경방향 높이를 나타내고, 카커스 보강부가 크라운 보강부의 축방향 단부와 동일한 축방향 위치를 가지는 지점에서의 카커스 보강부에 대한 접선과 축방향 사이의 각도의 절대 값은 22° 이하이다. DE102005044354는, 연장 스트립, 카커스, 견고화 요소, 안정화 요소, 및 비드를 포함하는 차량 타이어를 개시한다. 연장 스트립 및 카커스는, 오목 측벽 섹션 내로 연장되는 볼록 쇼울더를 형성한다. 견고화 요소 및 안정화 요소는 비드 섹션 내에 매립된다. JP2004359042는, 적어도 하나의 측면의 측벽 섹션에서 림 플랜지의 외부 주변 측면 곡선 표면과 일치되고, 팽창 섹션의 타이어 내부 주변 측면 상에서 주변 방향으로 연속적으로 제공된 적어도 하나의 돌출부의 행(row)을 구비하는, 내부 주변 측면 표면을 갖는 환형 팽창 섹션을 구비하는 자동차용 공압 타이어를 개시한다. 기준으로서 공칭 직경(NR)을 갖는 팽창 섹션의 피크(P1)의 높이(R1)는 55 mm 이상이고, 피크(P1)의 측벽(2) 연장 라인으로부터의 높이(H1)는 3 mm 이하이다. 기준으로서 공칭 직경(NR)을 갖는 위치(P2)에서의 높이(R2)와 림 플랜지(21)의 상부 단부 표면의 높이(HR) 사이의 관계는 4 mm<R2-HR<10 mm를 만족시킨다. JP2013018345는, 공압 타이어 및 바퀴를 포함하는 바퀴-내 모터를 위한 타이어 바퀴 조립체를 개시한다. 카커스는 트레드 부분을 통해서 양 단부에서 비드 코어에 걸쳐 연신되고, 카커스의 양 단부는 비드 코어에서 뒤쪽으로 접히고, 그에 따라 비드 코어 및 비드 필러를 그 사이에서 유지한다. 차량에 대한 장착의 내부 측면에 위치되는 비드 섹션의 내경은, 차량에 대한 장착의 외부 측면에 위치되는 비드 섹션의 것보다 크게 형성되고, 그에 따라 상이한 직경의 타이어를 형성한다. 차량에 대한 장착의 내부 측면에서의 타이어 횡단면 높이가 Hin으로서 정의될 때, 차량에 대한 장착의 외부 측면에서의 타이어 횡단면 높이는 Hout으로서 정의되고, 차량에 대한 장착의 내부 측면에서의 비드 필러의 높이는 Fin으로서 정의되고, 차량에 대한 장착의 외부 측면에서의 비드 필러의 높이는 Fout이고, K는 계수이고, K.Hout/Hin=Fout/Fin이며, 여기에서 1.0≤K≤4.0(표현식 1)이 만족된다. JPH04201604는, 자동차가 직선으로 진행할 때 타이어가 얇은 조건에서 자동차가 주행할 때, 내측 및 외측에서 상이한 측벽 높이를 갖는 타이어를 개시하고, 도로 표면의 접촉 면적 및 타이어는, 코너링시에 외측에서 타이어가 납작해지는 것에 의해서 넓어지고, 그에 따라 파지력이 증가된다. 또한, 타이어가 장착되는 바퀴의 내측부(A)의 직경이 크게 만들어 지고, 외측부(B)의 직경이 작게 만들어 진다. 따라서, 타이어 및 바퀴를 편평하게 만들 필요가 없이, 파지력을 개선할 수 있고 적은 연료비로 탑승 느낌을 개선할 수 있다.

인용 목록

특허 문헌

PTL 1: JPH05193310

PTL 2: JPH05193311
PTL 3: FR2978083
PTL 4: DE102005044354
PTL 5: JP2004359042
PTL 6: JP2013018345
PTL 7: JPH04201604

그러나, 이러한 문헌에서 개시된 해결책에서, 소음 성능의 개선은 만족스럽지 못하다. 또한, 동시에, 핸들링 성능의 저하는 수용 가능한 레벨에 미치지 못한다. 따라서, 핸들링 성능에 대한 합리적인 레벨을 유지하면서 소음 성능을 더 개선하는 것이 요구된다.

그에 따라, 핸들링 성능에 대한 합리적인 레벨을 유지하면서 소음 성능의 개선을 제공하는 타이어가 필요하다.

정의:

"반경 방향/배향"은 타이어의 회전 축에 수직인 방향/배향이다. 이러한 방향/배향은 트레드의 두께 배향에 상응한다.

"축 방향/배향"은 타이어의 회전 축에 평행한 방향/배향이다.

"원주 방향/배향"은, 회전 축에 센터링된 임의의 원에 대한 접선인 방향/배향이다. 이러한 방향/배향은 축 방향/배향 및 반경 방향/배향 모두에 수직이다.

"타이어"는, 내부 압력이 가해지든지 또는 그렇지 않든 간에 모든 유형의 탄성 타이어를 의미한다.

"플라이(ply)" 또는 "보강 플라이"는 고무 조성물로 덮인, 금속 또는 섬유 와이어, 예를 들어 강, 폴리에스터 또는 나일론으로 이루어진, 평행하게 배열된 복수의 단일 및/또는 스트랜드화된 와이어로 구성된 재료의 층을 의미한다. 그러한 금속 또는 섬유 와이어의 연장 방향은 타이어 회전 방향과 다를 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 핸들링 성능에 대한 합리적인 레벨을 유지하면서 소음 성능의 개선을 제공하는 타이어를 제공하는 것이다.

본 발명은 장착 림에 장착되도록 의도된 타이어를 제공하고, 타이어는 장착 림과 협력하도록 제공된 비드 내에서 종료되는 측면 부분에 의해서 양 측면이 둘러싸인 정점부를 포함하고, 타이어는 정점부 및 측면 부분 내에서 연장되고 2개의 단부가 비드 내에 고정되는 적어도 하나의 카커스 보강부(carcass reinforcement)를 포함하고, 적어도 하나의 카커스 보강부는 복수의 보강 플라이로 구성된 정점부 보강부에 의해서 외측에 반경방향으로 겹쳐지고, 정점부 보강부는, 타이어가 그 표준 장착 림에 장착되고 그 공칭 압력으로 팽창될 때, 롤링 중에 지면과 접촉되도록 의도된 트레드에 의해서 외측에서 반경방향으로 겹쳐지고, 각각의 측면 부분은 3개의 지점; 타이어의 윤곽선 상의 지점으로부터 연장되는 상기 카커스 보강부에 수직인 가상 라인이 가장 넓은 보강 플라이의 축방향 극단부로부터 연장되는 가상 수평 라인과 교차되는, 반경방향 최외측 카커스 보강부 상의 지점으로서 정의되는 상부 측면 지점; 타이어의 윤곽선 상의 지점으로부터 연장되는 상기 카커스 보강부에 수직인 가상 라인이 림 플랜지의 반경방향 최외측에 닿는 가상 수평 라인과 교차되는, 반경방향 최외측 카커스 보강부 상의 지점으로 정의되는 하단 측면 지점; 상기 카커스 보강부를 따른 하단 측면 지점으로부터의 길이가 상기 카커스 보강부를 따른 상부 측면 지점과 하부 측면 지점 사이의 길이의 60%인, 반경방향 최외측 카커스 보강부 상의 지점으로서 정의되는 중간 측면 지점을 갖고, 각각의 측면 부분은 상부 측면 지점을 통과하는 가상 라인에 의해서 그리고 중간 측면 지점을 통과하는 가상 라인에 의해서 경계 지어지는 반경방향 최외측 카커스 보강부 외측의 측면 부분의 일부로서 정의되는 상부 측면 부분; 하단 측면 지점을 통과하는 가상 라인에 의해서 그리고 중간 측면 지점을 통과하는 가상 라인에 의해서 경계 지어지는 반경방향 최외측 카커스 보강부 외측의 측면 부분의 일부로서 정의되는 하단 측면 부분을 갖고, 하나의 측면 부분 상의 하단 측면 부분의 중량은 다른 측면 부분 상의 하단 측면 부분의 중량보다 적어도 15% 더 가볍고, 타이어는 의도된 장착 측면(내측-외측)을 갖고, 더 가벼운 하단 측면 부분은 의도된 장착 측면의 내측에 위치되고, 더 가벼운 하단 측면 부분을 가지지 않는 상부 측면 부분의 중량은 더 가벼운 하단 측면 부분을 갖는 상부 측면 부분의 중량보다 더 가볍다.

이러한 배열은 합리적인 레벨의 핸들링 성능을 유지하면서 소음 성능의 개선을 제공한다.

하나의 측면 부분 상의 하단 측면 부분의 중량이 다른 측면 부분 상의 하단 측면 부분의 중량보다 적어도 15% 더 가볍기 때문에, 지면으로부터의 진동을 전달하는 타이어의 동적 강성도의 하나의 성분인, 타이어의 동적 비틀림 견고성이 효과적으로 감소될 수 있다. 그에 따라, 소음 성능을 개선할 수 있다.

2개의 하단 측면 부분들 사이의 중량차가 15% 미만인 경우에, 동적 비틀림 견고성의 불충분한 감소로 인해서, 소음 성능의 개선이 불충분할 수 있는 위험이 있다. 2개의 하단 측면 부분들 사이의 이러한 중량의 차이를 적어도 15%로 설정함으로써, 소음 성능을 개선할 수 있다.

하나의 측면 부분 상의 하단 측면 부분의 중량은 바람직하게 다른 측면 부분 상의 하단 측면 부분의 중량보다 적어도 20% 더 가볍다.

타이어의 윤곽선 상의 지점으로부터 연장되는 상기 카커스 보강부에 수직인 가상 라인이 림 플랜지의 반경방향 최외측에 닿는 가상 수평 라인과 교차되는, 반경방향 최외측 카커스 보강부 상의 지점으로 정의되는 하단 측면 지점과, 상기 카커스 보강부를 따른 하단 측면 지점으로부터의 길이가 상기 카커스 보강부를 따른 상부 측면 지점과 하부 측면 지점 사이의 길이의 60%인, 반경방향 최외측 카커스 보강부 상의 지점으로서 정의되는 중간 측면 지점 사이의, 반경방향 최외측 카커스 보강부 외측의 측면 부분의 일부로서 정의되는 하단 측면 부분으로 인해서, 측면 부분은 합리적인 레벨의 핸들링 성능을 수행하기 위한 충분한 부피의 재료를 유지할 수 있다. 그에 따라, 합리적인 레벨의 핸들링 성능을 유지하면서 소음 성능을 개선할 수 있다.

중간 측면 지점이, 상기 카커스 보강부를 따른 상부 측면 지점과 하부 측면 지점 사이의 길이의 60%를 초과하는 상기 카커스 보강부를 따른 하단 측면 지점으로부터의 길이에 위치되는 경우, 전체 측면 부분이 합리적인 레벨의 핸들링 성능을 수행하기 위한 충분한 부피의 재료를 유지하지 못할 수 있는 위험이 있다. 이러한 중간 측면 지점을, 상기 카커스 보강부를 따른 상부 측면 지점과 하부 측면 지점 사이의 길이의 60%인 상기 카커스 보강부를 따른 하단 측면 지점으로부터의 길이에 설정함으로써, 합리적인 레벨의 핸들링 성능을 유지하면서 소음 성능을 개선할 수 있다.
타이어가 의도된 장착 측면(내측-외측)을 갖고, 더 가벼운 하단 측면 부분이 의도된 장착 측면의 내측에 위치되기 때문에, 하단 측면 부분의 견고성이 내측에서보다 외측에서 더 중요함에 따라, 합리적인 레벨의 핸들링 성능을 효율적으로 유지하면서 소음 성능을 개선할 수 있다.
더 가벼운 하단 측면 부분을 갖지 않는 상부 측면 부분의 중량이 더 가벼운 하단 측면 부분을 갖는 상부 측면 부분의 중량보다 가볍기 때문에, 더 가벼운 하단 측면 부분을 갖지 않는 더 가벼운 상부 측면 부분이 동적 비틀림 견고성 감소에 기여함에 따라, 소음 성능을 더 개선할 수 있다.

다른 바람직한 실시형태에서, 하나의 측면 부분 상의 하단 측면 부분의 중량은 다른 측면 부분 상의 하단 측면 부분의 중량보다 최대 50% 더 가볍다.

하나의 측면 부분 상의 하단 측면 부분의 중량이 다른 측면 부분 상의 하단 측면 부분의 중량보다 50% 초과로 더 가벼운 경우에, 하단 측면 부분의 불충분한 고무 부피로 인해서, 핸들링 성능 저하 또는 내구 성능 저하의 위험이 있다. 하나의 측면 부분 상의 하단 측면 부분의 이러한 중량을 다른 측면 부분 상의 하단 측면 부분의 중량보다 최대 50% 더 가볍게 설정함으로써, 동시에, 내구 성능 및 합리적인 레벨의 핸들링 성능을 유지하면서 소음 성능을 개선할 수 있다.

하나의 측면 부분 상의 하단 측면 부분의 중량은 바람직하게 다른 측면 부분 상의 하단 측면 부분의 중량보다 최대 45% 더 가볍고, 더 바람직하게 다른 측면 부분 상의 하단 측면 부분의 중량보다 최대 40% 더 가볍다.

삭제

다른 바람직한 실시형태에서, 2개의 측면 부분들 사이의 타이어의 윤곽선은 비대칭적이다.

이러한 배열에 따라, 더 적은 원료 소비로 그러한 타이어를 제조할 수 있고, 그에 따라 타이어의 비용 효과를 개선할 수 있다.

다른 바람직한 실시형태에서, 2개의 측면 부분들 사이의 타이어의 윤곽선은 대칭적이다.

이러한 배열에 따라, 측면 부분에서 표준 프로파일을 갖는 기존 몰드를 이용하여 그러한 타이어를 제조할 수 있고, 그에 따라 타이어의 비용 효과를 개선할 수 있다.

전술한 배열에 따라, 합리적인 레벨의 핸들링 성능을 유지하면서 소음 성능의 개선을 제공할 수 있다.

본 발명의 다른 특성 및 장점이, 비제한적인 예로서 본 발명의 실시형태를 도시하는 첨부 도면을 참조하여 이하에 기재된 설명으로부터 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 타이어의 개략적인 횡단면도이다.
도 2는 도 1에서 II로 표시된 부분을 도시하는 확대 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 타이어의 개략적인 횡단면도이다.
도 4는 도 3에서 IV로 표시된 부분을 도시하는 확대 개략도이다.

이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명할 것이다.

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 타이어(1)를 설명할 것이다. 도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 타이어의 개략적인 횡단면도이다. 도 2는 도 1에서 II로 표시된 부분을 도시하는 확대 개략도이다.

타이어(1)는, 장착 림(W)에 장착되도록 의도되고 장착 림(W)과 협력하도록 제공된 비드(4)에서 종료되는 측면 부분(3)에 의해서 양 측면에서 둘러싸이는 정점부(2)를 포함하는, 치수가 235/45R18인 타이어이다. 타이어(1)는, 정점부(2) 및 측면 부분(3) 내에서 연장되고 2개의 단부가 비드(4) 내에 고정되는, 적어도 하나의 카커스 보강부(5)를 포함한다. 장착 림(W)은 림 플랜지(RF)에 의해서 양 축방향 측면들 상에서 종료된다. 이러한 제1 실시형태에서, 타이어(1)는 하나의 카커스 보강부(5)를 갖는다.

도 1에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 카커스 보강부(5)는 복수의 보강 플라이(61)로 구성된 정점부 보강부(6)에 의해서 외측에서 반경방향으로 겹쳐지고, 정점부 보강부(6)는 롤링 중에 지면과 접촉되도록 의도된 트레드(7)에 의해서 외측에서 반경방향으로 겹쳐진다. 이러한 제1 실시형태에서, 정점부 보강부(6)는 2개의 보강 플라이(61)로 구성된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 측면 부분(3)은, 타이어(1)가 표준 장착 림 상에 장착되고 그 공칭 압력으로 팽창될 때, 3개의 지점; 타이어(1)의 윤곽선 상의 지점으로부터 연장되는 상기 카커스 보강부(5)에 수직인 가상 라인(VU1)이 가장 넓은 보강 플라이(61)의 축방향 극단부로부터 연장되는 가상 수평 라인(VU2)과 교차되는, 반경방향 최외측 카커스 보강부(5) 상의 지점으로서 정의되는 상부 측면 지점(33), 타이어(1)의 윤곽선 상의 지점으로부터 연장되는 상기 카커스 보강부(5)에 수직인 가상 라인(VB1)이 림 플랜지(RF)의 반경방향 최외측에 닿는 가상 수평 라인(VB2)과 교차되는, 반경방향 최외측 카커스 보강부(5) 상의 지점으로 정의되는 하단 측면 지점(35), 상기 카커스 보강부(5)를 따른 하단 측면 지점(35)으로부터의 길이가 상기 카커스 보강부(5)를 따른 상부 측면 지점(33)과 하단 측면 지점(35) 사이의 길이의 60%인, 반경방향 최외측 카커스 보강부(5) 상의 지점으로서 정의되는 중간 측면 지점(34)을 갖는다. ETRTO 표준 매뉴얼 2020에 따라, 표준 장착 림은 8.0 인치이고, 공칭 압력은 과다 부하의 경우에 290 kPa이고, 비-과다 부하의 경우에 250 kPa이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 측면 부분(3)은 상부 측면 지점(33)을 통과하는 가상 라인에 의해서 그리고 중간 측면 지점(34)을 통과하는 가상 라인에 의해서 경계 지어지는 반경방향 최외측 카커스 보강부(5) 외측의 측면 부분(3)의 일부로서 정의되는 상부 측면 부분(31), 및 하단 측면 지점(35)을 통과하는 가상 라인에 의해서 그리고 중간 측면 지점(34)을 통과하는 가상 라인에 의해서 경계 지어지는 반경방향 최외측 카커스 보강부(5) 외측의 측면 부분(3)의 일부로서 정의되는 하단 측면 부분(32)을 포함한다. 하나의 측면 부분(3) 상의 하단 측면 부분(32)의 중량은 다른 측면 부분 상(3)의 하단 측면 부분(32)의 중량보다 적어도 15% 더 가볍다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 측면 부분(3) 상의 하단 측면 부분(32)의 중량이 다른 측면 부분(3) 상의 하단 측면 부분(32)의 중량보다 적어도 15% 더 가볍도록, 2개의 측면 부분들(3) 사이의 타이어(1)의 윤곽선이 비대칭적이다. 더 가벼운 하단 측면 부분(32)을 갖는 측면 부분(3)의 윤곽선이, 더 가벼운 하단 측면 부분(32)이 없는 측면 부분(3)의 윤곽선으로부터 함몰된다. 하나의 측면 부분(3) 상의 하단 측면 부분(32)의 중량은 다른 측면 부분 상(3)의 하단 측면 부분(32)의 중량보다 최대 50% 더 가볍다. 또한, 더 가벼운 하단 측면 부분(32)이 없는 상부 측면 부분(31)의 중량은, 더 가벼운 하단 측면 부분(32)을 갖는 상부 측면 부분(31)의 중량보다 가볍다.

하단 측면 부분(32)의 중량 및/또는 상부 측면 부분(31)의 중량을 비교할 때, 상부 측면 부분(31)은 상부 측면 지점(33)을 통과하는 가상 라인, 중간 지점(34)을 통과하는 가상 라인, 및 최외측 카커스 보강부(5)에 의해서 경계 지어 져야 하고, 하단 측면 부분(32)은 하단 측면 지점(35)을 통과하는 가상 라인, 중간 지점(34)을 통과하는 가상 라인, 및 최외측 카커스 보강부(5)에 의해서 경계 지어 져야 한다. 상부 측면 지점(33), 중간 측면 지점(34) 및 하단 측면 지점(35)을 통과하는 가상 라인, 예를 들어 상부 측면 지점(33)을 통과하는 가상 라인으로서의 가상 라인(VU1), 중간 측면 지점(34)을 통과하는 가상 라인으로서 카커스 보강부(5)에 수직인 가상 라인(VM), 및 하단 측면 지점(35)을 통과하는 가상 라인으로서의 가상 라인(VB1)은 하나의 측면 부분(3)으로부터 다른 측면 부분(3)으로 각각 동등하여야 한다.

하단 측면 부분(32)의 중량 및/또는 상부 측면 부분(31)의 중량의 비교는, 하단 측면 부분(32) 및/또는 상부 측면 부분(31)의 전체 중량의 비교에 의해서 이루어 져야 한다. 하단 측면 부분(32)의 중량 및/또는 상부 측면 부분(31)의 중량이 원주방향 배향으로 균질한 것으로 간주될 수 있는 경우에, 그러한 중량들의 비교는 축방향 섹션을 따라 추출된 부분 내의 중량들을 비교하는 것에 의해서 이루어질 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 타이어(1)는, 본 경우에 외측이 도면의 좌측에 그리고 내측이 우측에 있는 의도된 장착 측면(내측-외측)을 갖고, 더 가벼운 하단 측면 부분(32)은 의도된 장착 측면의 내측에 위치된다. 의도된 장착 측면은 종종, 예를 들어 "외측", "내측" 또는 유사 표시(미도시)와 같은 문자를 통해서, 측면 부분(측벽)의 표면 상에 표시된다.

하나의 측면 부분(3) 상의 하단 측면 부분(32)의 중량이 다른 측면 부분(3) 상의 하단 측면 부분(32)의 중량보다 적어도 15% 더 가볍기 때문에, 지면으로부터의 진동을 전달하는 타이어의 동적 강성도의 하나의 성분인, 타이어(1)의 동적 비틀림 견고성이 효과적으로 감소될 수 있다. 그에 따라, 소음 성능을 개선할 수 있다.

2개의 하단 측면 부분들(32) 사이의 중량차가 15% 미만인 경우에, 동적 비틀림 견고성의 불충분한 감소로 인해서, 소음 성능 개선이 불충분할 수 있는 위험이 있다. 2개의 하단 측면 부분들(32) 사이의 이러한 중량의 차이를 적어도 15%로 설정함으로써, 소음 성능을 개선할 수 있다.

하나의 측면 부분(3) 상의 하단 측면 부분(32)의 중량은 바람직하게 다른 측면 부분 상(3)의 하단 측면 부분(32)의 중량보다 적어도 20% 더 가볍다.

타이어(1)의 윤곽선 상의 지점으로부터 연장되는 상기 카커스 보강부(5)에 수직인 가상 라인이 림 플랜지(RF)의 반경방향 최외측에 닿는 가상 수평 라인과 교차되는, 반경방향 최외측 카커스 보강부(5) 상의 지점으로 정의되는 하단 측면 지점(35)과, 상기 카커스 보강부(5)를 따른 하단 측면 지점(35)으로부터의 길이가 상기 카커스 보강부(5)를 따른 상부 측면 지점(33)과 하단 측면 지점(35) 사이의 길이의 60%인, 반경방향 최외측 카커스 보강부(5) 상의 지점으로서 정의되는 중간 측면 지점(34) 사이의, 반경방향 최외측 카커스 보강부(5) 외측의 측면 부분(3)의 일부로서 정의되는 하단 측면 부분(32)으로 인해서, 측면 부분(3)은 합리적인 레벨의 핸들링 성능을 수행하기 위한 충분한 부피의 재료를 유지할 수 있다. 그에 따라, 합리적인 레벨의 핸들링 성능을 유지하면서 소음 성능을 개선할 수 있다.

중간 측면 지점(34)이, 상기 카커스 보강부(5)를 따른 상부 측면 지점(33)과 하단 측면 지점(35) 사이의 길이의 60%를 초과하는 상기 카커스 보강부(5)를 따른 하단 측면 지점(35)으로부터의 길이에 위치되는 경우, 전체 측면 부분(3)이 합리적인 레벨의 핸들링 성능을 수행하기 위한 충분한 부피의 재료를 유지하지 못할 수 있는 위험이 있다. 이러한 중간 측면 지점(34)을, 상기 카커스 보강부(5)를 따른 상부 측면 지점(33)과 하단 측면 지점(35) 사이의 길이의 60%인 상기 카커스 보강부(5)를 따른 하단 측면 지점(35)으로부터의 길이에 설정함으로써, 합리적인 레벨의 핸들링 성능을 유지하면서 소음 성능을 개선할 수 있다.

하나의 측면 부분 상의 하단 측면 부분(32)의 중량이 다른 측면 부분 상의 하단 측면 부분(32)의 중량보다 최대 50% 더 가볍기 때문에, 동시에, 내구 성능 및 합리적인 레벨의 핸들링 성능을 유지하면서 소음 성능을 개선할 수 있다.

하나의 측면 부분 상의 하단 측면 부분(32)의 중량이 다른 측면 부분(3) 상의 하단 측면 부분(32)의 중량보다 50% 초과로 더 가벼운 경우에, 하단 측면 부분(32)의 불충분한 고무 부피로 인해서, 핸들링 성능 저하 또는 내구 성능 저하의 위험이 있다.

하나의 측면 부분(3) 상의 하단 측면 부분(32)의 중량은 바람직하게 다른 측면 부분(3) 상의 하단 측면 부분(32)의 중량보다 최대 45% 더 가볍고, 더 바람직하게 다른 측면 부분(3) 상의 하단 측면 부분(32)의 중량보다 최대 40% 더 가볍다.

더 가벼운 하단 측면 부분(32)을 갖지 않는 상부 측면 부분(31)의 중량이 더 가벼운 하단 측면 부분(32)을 갖는 상부 측면 부분(31)의 중량보다 가볍기 때문에, 더 가벼운 하단 측면 부분(32)이 없는 더 가벼운 상부 측면 부분(31)이 동적 비틀림 견고성 감소에 기여함에 따라, 소음 성능을 더 개선할 수 있다.

타이어(1)가 의도된 장착 측면(내측-외측)을 갖고, 더 가벼운 하단 측면 부분(32)이 의도된 장착 측면의 내측에 위치되기 때문에, 하단 측면 부분(32)의 견고성이 내측에서보다 외측에서 더 중요함에 따라, 합리적인 레벨의 핸들링 성능을 효율적으로 유지하면서 소음 성능을 개선할 수 있다.

2개의 측면 부분들(3) 사이의 타이어(1)의 윤곽선이 비대칭적이기 때문에, 이러한 타이어를 적은 원료 소비로 제조할 수 있고, 그에 따라 타이어(1)의 비용 효과를 개선할 수 있다.

타이어(1)를 장착 림(W)에 장착하는 경우에, 효과적인 소음 성능 개선을 위해서, 제로셋(zeroset)(장착 림(W)의 부착 디스크 부분이 장착 림(W)의 축방향 중심과 동일 평면에 있다) 또는 아웃셋(outset)(장착 림(W)의 부착 디스크 부분이 장착 림(W)의 축방향 중심으로부터 내측으로 축방향으로 오프셋된다)을 갖는 대신, 장착 림(W)의 부착 디스크 부분이 장착 림(W)의 축방향 중심으로부터 외측으로 축방향으로 오프셋되는 인셋(inset)을 갖는 장착 림을 이용하는 것이 바람직하다.

다수의 카커스 보강부(5)가 제공되는 경우에, 상부 측면 지점(33), 중간 측면 지점(34) 및 하단 측면 지점(35)은, 비드(4) 주위에서의 터닝(turning) 후의 카커스 보강부(5)의 일부를 제외하고, 반경방향 최외측 카커스 보강부(5)로서 간주되어야 한다.

하단 측면 부분(32)의 일 측면의 중량을 가볍게 하는 대신 하단 측면 부분(32)의 일 측면에 중량을 부가하는 것에 의해서도 유사한 효과가 달성될 수 있으나, 에너지 및 원료 소비의 관점에서, 하단 측면 부분(32)의 일 측면의 중량을 줄이는 것이 바람직하다.

합리적인 내구 성능을 유지하기 위해서, 카커스 보강부(5) 외측의 가벼워진 하단 측면 부분(32)이 적어도 1.0 mm의 최소 두께를 유지하는 것이 바람직할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 타이어(21)를 설명할 것이다. 도 3은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 타이어의 개략적인 횡단면도이다. 도 4는 도 3에서 IV로 표시된 부분을 도시하는 확대 개략도이다. 이러한 제2 실시형태의 구성은, 도 3 및 도 4에 도시된 배열을 제외하고, 제1 실시형태의 구성과 유사하고, 그에 따라 도 3 및 도 4를 참조하여 설명할 것이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 타이어(21)는 장착 림(W)에 장착되도록 의도되고 장착 림(W)과 협력하도록 제공된 비드(24)에서 종료되는 측면 부분(23)에 의해서 양 측면에서 둘러싸이는 정점부(22)를 포함한다. 타이어(21)는, 정점부(22) 및 측면 부분(23) 내에서 연장되고 2개의 단부가 비드(24) 내에 고정되는, 적어도 하나의 카커스 보강부(25)를 포함한다. 장착 림(W)은 림 플랜지(RF)에 의해서 양 축방향 측면들 상에서 종료된다. 이러한 제2 실시형태에서, 타이어(21)는 하나의 카커스 보강부(25)를 갖는다.

도 3에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 카커스 보강부(25)는 복수의 보강 플라이(261)로 구성된 정점부 보강부(26)에 의해서 외측에서 반경방향으로 겹쳐지고, 정점부 보강부(26)는 롤링 중에 지면과 접촉되도록 의도된 트레드(27)에 의해서 외측에서 반경방향으로 겹쳐진다. 이러한 제2 실시형태에서, 정점부 보강부(26)는 2개의 보강 플라이(261)로 구성된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 측면 부분(23)은, 타이어(21)가 표준 장착 림 상에 장착되고 그 공칭 압력으로 팽창될 때, 3개의 지점; 타이어(21)의 윤곽선 상의 지점으로부터 연장되는 상기 카커스 보강부(25)에 수직인 가상 라인(VU1)이 가장 넓은 보강 플라이(261)의 축방향 극단부로부터 연장되는 가상 수평 라인(VU2)과 교차되는, 반경방향 최외측 카커스 보강부(25) 상의 지점으로서 정의되는 상부 측면 지점(233), 타이어(21)의 윤곽선 상의 지점으로부터 연장되는 상기 카커스 보강부(25)에 수직인 가상 라인(VB1)이 림 플랜지(RF)의 반경방향 최외측에 닿는 가상 수평 라인(VB2)과 교차되는, 반경방향 최외측 카커스 보강부(25) 상의 지점으로 정의되는 하단 측면 지점(235), 상기 카커스 보강부(25)를 따른 하단 측면 지점(235)으로부터의 길이가 상기 카커스 보강부(25)를 따른 상부 측면 지점(233)과 하단 측면 지점(235) 사이의 길이의 60%인, 반경방향 최외측 카커스 보강부(25) 상의 지점으로서 정의되는 중간 측면 지점(234)을 갖는다. ETRTO 표준 매뉴얼 2020에 따라, 표준 장착 림은 8.0 인치이고, 공칭 압력은 과다 부하의 경우에 290 kPa이고, 비-과다 부하의 경우에 250 kPa이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 측면 부분(23)은 상부 측면 지점(233)을 통과하는 가상 라인에 의해서 그리고 중간 측면 지점(234)을 통과하는 가상 라인에 의해서 경계 지어지는 반경방향 최외측 카커스 보강부(25) 외측의 측면 부분(23)의 일부로서 정의되는 상부 측면 부분(231), 및 하단 측면 지점(235)을 통과하는 가상 라인 및 중간 측면 지점(234)을 통과하는 가상 라인에 의해서 경계 지어지는 반경방향 최외측 카커스 보강부(25) 외측의 측면 부분(23)의 일부로서 정의되는 하단 측면 부분(232)을 포함한다. 경량 하단 측면 부분(2321)으로 인해서, 하나의 측면 부분(23) 상의 하단 측면 부분(232)의 중량은 다른 측면 부분 상(23)의 하단 측면 부분(232)의 중량보다 적어도 15% 더 가볍고, 2개의 측면 부분들(23) 사이의 타이어(21)의 윤곽선은 대칭적이다.

2개의 측면 부분들(23) 사이의 타이어(21)의 윤곽선이 대칭적이기 때문에, 측면 부분(23) 상에서 표준 프로파일을 갖는 기존 몰드를 이용하여 이러한 타이어(21)를 제조할 수 있고, 그에 따라 타이어(21)의 비용 효과를 개선할 수 있다.

경량 하단 측면 부분(2321)은 발포 고무, 플라스틱 또는 수지와 같이 작은 비중(specific gravity)의 재료, 저밀도의 재료, 또는 이러한 재료들의 혼합물로 제조될 수 있다.

적어도 부분적으로 경량 하단 측면 부분(2321)을 이용하는 대신, 하단 측면 부분(232)의 일 측면에 중량을 부가하는 것에 의해서도 유사한 효과가 달성될 수 있으나, 에너지 및 원료 소비의 관점에서, 경량 하단 측면 부분(2321)을 이용하여 하단 측면 부분(232)의 일 측면의 중량을 줄이는 것이 바람직하다.

본 발명은 설명되고 제시된 예로 제한되지 않고, 그 기본 틀을 벗어나지 않고도 다양한 수정이 이루어질 수 있다.

실시예

본 발명의 효과를 확인하기 위해서, 본 발명이 적용된 2가지 유형의 실시예 및 다른 유형의 비교예를 준비하였다.

실시예 1은, 가상 라인(VM) 및 가상 라인(VB1)에 의해 경계 지어 지는 지역을 고려할 때, 하단 측면 부분의 다른 측면보다 25.4% 가벼운 하단 측면 부분의 일 측면을 구비하는 상기 제1 실시형태에서 설명된 타이어였다. 실시예 2는, 실시예 1의 지역과 동등한 지역을 고려할 때, 하단 측면 부분의 다른 측면보다 32.3% 가벼운 하단 측면 부분의 일 측면을 구비하는 실시예 1과 유사한 타이어였다. 비교예는 2개의 하단 측면 부분 상에서 동등한 중량을 갖는 타이어 였다. 각각의 실시예 및 비교예의 상부 측면 부분의 중량은, 가상 라인(VU1) 및 가상 라인(VM)에 의해서 경계 지어진 지역을 고려할 때, 2개의 측면 부분들 사이에서 균등하였다. 모든 실시예 및 비교예는 동일한 타이어 크기 235/45R18를 가졌고, 동일 재료를 이용하는 표준 래디얼 공압식 타이어와 동일한 내부 구조를 가졌다.

소음 성능 테스트:

사용되지 않은 테스트 타이어를 2,500 cc 후륜 구동 하이브리드 차량의 4개의 휠 모두에 장착하였다. 직선 경로 기후 아스팔트에서, 엔진이 꺼진 상태에서 차량은 105kph로부터 50kph로 타성으로 감속되었다(coasting down). 창에 가까운 승객의 귀에 배치된 마이크로폰을 이용하여, 내부 소음을 측정하였다. 85 kph로부터 75 kph까지 50 내지 500 Hz의 평균 A-가중 음압 레벨을 계산하였다.

결과를 표 1에 기재하였다. 이러한 표 1에서, 결과는 비교예에 대한 dB(A)의 차이로 표시되었고, 값이 작을수록 보다 양호한 성능을 나타낸다.

핸들링 성능 테스트:

플랫 벨트 타이어 테스터를 이용하여, 표준 림에 장착되고 공칭 내부 압력까지 팽창된 미사용 테스트 타이어의 코너링 파워(cornering power)를 측정하였다. 타이어가 80 kph의 일정 속력으로 구동되는 동안 460 kg의 부하를 인가하였고, ±1°의 슬립 각도(slip angle)에서 측방향 힘을 측정하였고, +1° 및 -1°에서 측정된 측방향 힘들의 평균을 구하였다.

결과를 또한 표 1에 기재하였다. 이러한 표 1에서, 결과는 비교예에 대한 100의 지수에 의해서 표시되었고, 숫자가 클수록 보다 양호한 성능을 나타낸다.

	실시예 1	실시예 2	비교예
소음 성능(dB(A))	-0.9	-1.5	-
핸들링 성능(지수)	100	100	100

표 1로부터 확인될 수 있는 바와 같이, 실시예는 핸들링 성능을 유지하면서 소음 성능을 개선하는 것을 보여준다.

1, 21 타이어
2, 22 정점부
3, 23 측면 부분
31, 231 상부 측면 부분
32, 232 하단 측면 부분
33, 233 상부 측면 지점
34, 234 중간 측면 지점
35, 235 하단 측면 지점
2321 경량 하단 측면 부분
4, 24 비드
5, 25 카커스 보강부
6, 26 정점부 보강부
61, 261 보강 플라이
7, 27 트레드

Claims

장착 림(W)에 장착되도록 의도된 타이어(1)로서, 상기 타이어(1)는 장착 림(W)과 협력하도록 제공된 비드(4) 내에서 종료되는 측면 부분(3)에 의해서 양 측면이 둘러싸인 정점부(2)를 포함하고, 상기 타이어(1)는 정점부(2) 및 측면 부분(3) 내에서 연장되고 2개의 단부가 상기 비드(4) 내에 고정되는 적어도 하나의 카커스 보강부(5)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 카커스 보강부(5)는 복수의 보강 플라이(61)로 구성된 정점부 보강부(6)에 의해서 외측에 반경방향으로 겹쳐지고, 상기 정점부 보강부(6)는, 상기 타이어(1)가 그 표준 장착 림에 장착되고 그 공칭 압력으로 팽창될 때, 롤링 중에 지면과 접촉되도록 의도된 트레드(7)에 의해서 외측에서 반경방향으로 겹쳐지고,
각각의 상기 측면 부분(3)은 3개의 지점;
상기 타이어(1)의 윤곽선 상의 지점으로부터 연장되는 상기 카커스 보강부(5)에 수직인 가상 라인이 가장 넓은 보강 플라이(61)의 축방향 극단부로부터 연장되는 가상 수평 라인과 교차되는, 반경방향 최외측 카커스 보강부(5) 상의 지점으로서 정의되는 상부 측면 지점(33);
상기 타이어의 윤곽선 상의 지점으로부터 연장되는 상기 카커스 보강부(5)에 수직인 가상 라인이 림 플랜지(RF)의 반경방향 최외측에 닿는 가상 수평 라인과 교차되는, 반경방향 최외측 카커스 보강부(5) 상의 지점으로 정의되는 하단 측면 지점(35);
상기 카커스 보강부(5)를 따른 하단 측면 지점(35)으로부터의 길이가 상기 카커스 보강부(5)를 따른 상부 측면 지점(33)과 하부 측면 지점(35) 사이의 길이의 60%인, 반경방향 최외측 카커스 보강부(5) 상의 지점으로서 정의되는 중간 측면 지점(34)
을 갖고, 각각의 상기 측면 부분(3)은;
상기 상부 측면 지점(33)을 통과하는 가상 라인에 의해서 그리고 상기 중간 측면 지점(34)을 통과하는 가상 라인에 의해서 경계 지어지는 반경방향 최외측 카커스 보강부(5) 외측의 상기 측면 부분(3)의 일부로서 정의되는 상부 측면 부분(31);
상기 하단 측면 지점(35)을 통과하는 가상 라인에 의해서 그리고 상기 중간 측면 지점(34)을 통과하는 가상 라인에 의해서 경계 지어지는 반경방향 최외측 카커스 보강부(5) 외측의 상기 측면 부분(3)의 일부로서 정의되는 하단 측면 부분(32)을 갖고,
상기 하나의 측면 부분(3) 상의 하단 측면 부분(32)의 중량은 다른 측면 부분(3) 상의 하단 측면 부분(32)의 중량보다 적어도 15% 더 가벼운, 타이어(1)에 있어서,
상기 타이어(1)는 의도된 장착 측면(내측-외측)을 갖고, 상기 더 가벼운 하단 측면 부분(32)이 상기 의도된 장착 측면의 내측에 위치되고, 상기 더 가벼운 하단 측면 부분(32)이 없는 상부 측면 부분(31)의 중량은 상기 더 가벼운 하단 측면 부분(32)을 갖는 상부 측면 부분(31)의 중량보다 더 가벼운 것을 특징으로 하는, 타이어(1).
제1항에 있어서, 상기 하나의 측면 부분(3) 상의 하단 측면 부분(32)의 중량은 다른 측면 부분(3) 상의 하단 측면 부분(32)의 중량보다 최대 50% 더 가벼운, 타이어(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 2개의 측면 부분들(3) 사이의 상기 타이어(1)의 윤곽선이 비대칭적인, 타이어(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 2개의 측면 부분들(3) 사이의 상기 타이어(1)의 윤곽선이 대칭적인, 타이어(1).
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