本发明涉及一种轮胎的立体型胎面切口。具体讲，就是一种能够在雪地上保持切口性能的同时还能够进一步提高在湿滑路面上的制动性能及排水性能的轮胎立体型胎面切口。
背景技术：
一般来说，轮胎作为构成车辆的部件之一与路面直接接触。轮胎内部的空气发挥类似弹簧的缓冲作用，吸收由路面的凹凸部分产生的冲击，从而进一步提高乘车感受。
这种轮胎，包括：胎面(tread)，其是与路面接触的橡胶层；胎侧(sidewall)，其与胎面连接，构成轮胎的侧面；胎圈(bead)部，其与胎侧连接，固定在车辆的轮辋(rim)上；胎体(carcass)，其设置在轮胎的内部，针对胎侧屈伸运动的耐疲劳性较强，构成主体结构；带束层,其配置在胎面与胎体之间，保护胎体，增强胎面表面的刚性。胎面由花纹块(block)及花纹沟(groove)构成，花纹块内形成有切口(kerf)，对花纹块的刚性进行适当调节，以满足轮胎的性能要求。
切口应用于轮胎表面虽然有助于提高在雪地路面的制动及启动性能，但是这种切口的应用会降低胎面花纹块的刚性，导致在干燥路面(dryroad)或湿滑路面(wetroad)的操控性能有所下降。因此，作为弥补因切口的插入而导致的刚性下降的方案，技术人员研发出了一种立体型切口。
图1是表示依据现有技术形成立体型切口花纹块的概略立体图。如图所示，在花纹块10的上表面11的中间沿花纹块10的深度方向(z方向)形成有锯齿波(zigzagwave)型的立体切口12，将花纹块10分割为子块(subblock)10a、10b。在图1中，随着轮胎的行驶沿箭头a方向对立体切口12施加外力时，如图2所示，随着轮胎滚动方向，由立体切口12产生的花纹块的刚性会出现差异，因此互锁(interlocking)的效果较差，存在锁力集中于1、2处(用箭头b标示互锁力)的问题。
作为改善这一问题的立体型胎面切口，已有由本申请人申请并公开的韩国公开专利第2016-0022057号。所述韩国公开专利涉及一种雪地轮胎的胎面切口，其能够确保在积雪路面或结冰路面上的轮胎性能(转向、制动、牵引性能等)，同时也不会降低在干燥路面和湿滑路面上的轮胎性能，而且与切口的方向性无关地能够始终保持均匀的花纹块刚性，提高互锁效果，即使在轮胎磨耗末期，也能够保持均匀的牵引性能。
另外，还有由本申请人申请的韩国注册专利第10-1037410号专利，是为了提高发热性能以强化耐久性功能，同时通过提高排水性能增强在湿滑路面的制动性功能的重负荷用轮胎的胎面切口。
但是，最近因异常高温导致冬季降雪量减少，因此需要在雪地上保持切口性能的同时，进一步提高轮胎在湿滑路面的制动性能及排水性能。
【先行技术文献】
韩国公开专利第2016-0022057号(公开日期：2016年02月29日)；
韩国注册专利第10-1037410号(注册日期：2011年05月20日)。
发明详述
所要解决的技术问题
本发明就是为满足上述需求而研发的。本发明的目的在于，提供一种轮胎的立体型胎面切口，其能够在雪地上保持切口性能的同时，还能够进一步提高轮胎在湿滑路面的制动性能及排水性能。
解决技术问题的方法
为了实现上述目的，依据本发明的轮胎立体型胎面切口，形成与轮胎胎面的花纹块上的切口下方配置有比切口入口部的宽度更宽的管状流路管部，切口入口部与流路管部通过连孔带连接，切口入口部沿胎面花纹块的轮胎圆周方向形成为锯齿波，锯齿波形成为沿花纹块的深度方向其振幅逐渐变小。
在锯齿波的一部分上形成有水柱部，其宽度(或直径)比连孔带的宽度更大，从轮胎表面吸收切口周边的水。
连孔带的宽度为0.4～2mm，锯齿波的振幅为0～20mm。水柱部的宽度(或直径)为连孔带宽度的1.2倍以上。
水柱部可由圆形截面柱或者多边形截面柱或者滴管形态的柱体构成。
流路管部的宽度(或直径)为连孔带宽度的1.2倍以上，流路管部可由圆形截面管或者三角形截面管或者菱形截面管构成，在流路管部的末端部形成有直径扩张部，其直径大于流路管部的内侧，流路管部呈文丘里流量计(venturimeter)形状。
发明效果
依据本发明的轮胎立体型胎面切口，能够在雪地上保持切口性能的同时，还能够进一步提高在湿滑路面的制动性能及排水性能。
具体讲，本发明可以发挥以下功能，保持因切口的插入而有可能下降的花纹块的刚性，同时，使因磨耗而增加的花纹块的刚性维持在一定标准。此外，当轮胎经过湿滑路面时，吸收轮胎胎面与地面之间的水，有助于使胎面能够直接与地面接触，并且容易地将所吸收的水沿胎面花纹块的侧方向排出。
附图说明
图1是概略地表示现有技术中形成立体型切口花纹块的立体图；
图2是表示在随图1所示轮胎行驶而施加的外力作用下花纹块发生变形而处于互锁状态的示意图；
图3是表示依据本发明第1实施例的轮胎立体型胎面切口的结构图；
图4是表示图2所示锯齿波的振幅的示意图；
图5是表示图2所示切口的大小的示意图；
图6a至图6c是表示图3所示水的吸收及排水的示意图；
图7是表示依据本发明第2实施例的轮胎立体型胎面切口的结构图；
图8是表示依据本发明第3实施例的轮胎立体型胎面切口的结构图；
图9是表示依据本发明第4实施例的轮胎立体型胎面切口的结构图；
图10是表示依据本发明第5实施例的轮胎立体型胎面切口流路管部的示意图。
附图标记说明
100、200、300、400、500：胎面切口
110：切口入口部120：流路管部
130：连孔带140：切口底边部
150：水柱部
b：胎面花纹块d1：锯齿波的振幅
d2：水柱部的宽度(或直径)d3：流路管部的宽度(或直径)
t1：连孔带的宽度t2：切口底边部的宽度
w1、w2：锯齿波
具体实施方式
下面，将参照附图对本发明的理想实施例进行详细说明。在这里，需要注意，附图中相同的构成要素尽量用同一符号标示。另外，对于可能模糊本发明要点的公知功能及构成，这里就不再进行详细说明。基于同样的原因，对附图中的一部分构成要素进行了夸张或者省略或者概略图解。
图3是表示依据本发明第1实施例的轮胎立体型胎面切口的结构图，图4是表示图2所示锯齿波的振幅的示意图，图5是表示图2所示切口的大小的示意图。如图所示，依据本发明第1实施例的胎面切口100位于轮胎胎面的花纹块(b：如图6所示)上，其包括：切口入口部110、流路管部120、连孔带130、切口底边部140。
切口入口部110沿胎面花纹块的轮胎圆周方向形成为锯齿波，锯齿波沿连孔带130向胎面花纹块的深度方向延伸且振幅逐渐变小。图4表示位于连孔带130深度中间的锯齿波w2的振幅相比于切口入口部110的锯齿波w1的振幅变小的状态。优选地，锯齿波的振幅d1为0～20mm。
流路管部120呈比切口入口部110的宽度更宽的管状，其起到排水管的作用，使通过切口入口部110吸收的水经由连孔带130及后述的水柱部移动并沿水平方向排出。该流路管部120构成为沿轮胎圆周方向形成的圆筒形管。流路管部120通过压力差使空气保持快速流动，由此提高发热性能，从而提高耐久性，并且通过压力差维持快速的排水性能。优选地，流路管部120的宽度(或直径，d3)为连孔带130的宽度t1的1.2倍以上。
连孔带130作为连接切口入口部110与流路管部120的孔，随着锯齿波的振幅沿胎面花纹块的深度方向逐渐变小，其垂直方向的侧面131形成扭曲的状态。优选地，连孔带130的宽度t1为0.4～2mm。
连孔带130在锯齿波的部分顶点形成直径d2比连孔带130的宽度t1更大的水柱部150，其从轮胎表面吸收切口周边的水。水柱部150沿垂直方向(胎面花纹块的深度方向)形成，形成水柱部150的顶点处于锯齿波的中心线c位置处。优选地，水柱部150的宽度(或直径，d2)为连孔带130宽度t1的1.2倍以上。当轮胎经过湿滑路面时，水柱部150就吸入轮胎胎面与地面之间的水，有助于使胎面能够直接与地面接触。
切口底边部140作为位于流路管部120下侧的切口，也可以不形成该切口底边部140。优选地，切口底边部140的宽度t2设置为与连孔带130的宽度t1相同或者更小。
具有上述形状的立体型胎面切口100，可以发挥以下功能，保持因在胎面花纹块b上形成切口而下降的花纹块的刚性，同时，使因胎的磨耗而增加的花纹块的刚性维持在一定标准。
图6a表示了水通过水柱部150的入口吸入后经由水柱部150沿胎面花纹块的深度方向流入流路管部120内再沿水平方向向两侧排出的过程。图6b表示了水从水柱部150周围通过切口入口部110倾斜地流入水柱部150内再流入流路管部120内后沿水平方向向两侧排出的过程。图6c表示了水从水柱部150入口吸收后经由水柱部150沿胎面花纹块的深度方向流入流路管部120内的同时通过切口入口部110沿垂直方向下侧移动流入流路管部120内再沿水平方向向两侧排出的过程。综合执行上述过程，就能够很容易地将胎面表面的水吸收、排出。
积存于胎面花纹块表面的水会妨碍胎面橡胶与路面之间的接触，从而降低轮胎在湿滑路面的性能。但是，本发明的胎面切口将所述积存于胎面表面的水通过水柱部吸入后再通过排水口向胎面花纹块侧面容易地排出。因此，能够显著增加胎面花纹块与地面之间的接触。
依据本发明的轮胎立体型胎面切口可以根据轮胎所需要的功能将水柱部变更为多种形态，从而提高排水性能。图7是表示依据本发明第2实施例的轮胎立体型胎面切口200的结构图。在第2实施例中，列举了具备四边形水柱部250或多边形水柱部的结构。第2实施例的切口入口部210、流路管部220、连孔带230及切口底边部240等的结构与第1实施例相同或者类似，因此这里就不再对其进行详细说明。
图8是表示依据本发明第3实施例的轮胎立体型胎面切口的结构图。在第3实施例中，列举了具备由滴管形态的柱体构成水柱部350的结构。第3实施例中滴管形态的水柱部350随着轮胎滚动而与地面接触(施加压力)，接着当压力解除之后，空腔体积就增加，并将水吸入，从而使水的吸收变得更加容易。第3实施例的切口入口部310、流路管部320、连孔带330及切口底边部340等的结构与第1实施例相同或者类似，因此这里就不再对其进行详细说明。
另外，依据本发明的轮胎立体型胎面切口可以根据轮胎所需要的功能将流路管部变更为多种形态，从而能够提高排水性能。
图9是表示依据本发明第4实施例的轮胎立体型胎面切口400的结构图。在第4实施例中，列举了截面为三角形的流路管部420，也可以由截面为菱形的流路管部构成。第4实施例的切口入口部410、连孔带430、切口底边部440及水柱部450等的结构与第1实施例相同或者类似，因此这里就不再对其进行详细说明。
图10是表示依据本发明第5实施例的轮胎立体型胎面切口500流路管部520的示意图。在第5实施例中，在流路管部520的末端部形成有直径扩张部521，其外侧直径do比流路管部520内侧直径di更大。流路管部520呈文丘里流量计形状。直径扩张部521呈喇叭管形状。直径扩张部521的末端外侧直径do比流路管内侧直径di大至少20％以上，并由具有相位差的曲面形成。由曲面形成的直径扩张部521具有减少在棱角部发生碎裂(crack)的效果。优选地，将直径扩张部521的末端外侧直径do设定为比流路管部内侧直径di大20％以上，如果考虑排水效率与确保胎面花纹块刚性之间的相互关系，最优选地将上述值限定在100％以内。
另外，当发生碎裂时，流路管部520的内侧流路与直径扩张部的直径差产生的相位差能够防止所述碎裂向内侧发展。另外，直径扩张部521随着排出部的直径增大，可以增加排出量，从而提高排水性能。
优选地，流路管部520的内侧直径di为2mm以上，以从直径扩张部521的末端到内侧直径的距离定义的直径扩张部宽度wp为1mm以上，直径扩张部的外侧曲面部半径r为1mm以上。
第5实施例(图10)的其余构成与第1实施例的构成相同或者类似，因此这里就不再对其进行详细说明。
另外，本说明书和附图中列举的本发明实施例不过是为了方便对本发明的技术内容进行说明和有助于对本发明的理解而列举的特定示例，其目的并非为了限定本发明的范围。毫无疑问，对于具有本发明所属技术领域一般知识的技术人员来说，除了以上列举的实施例之外，还可以基于本发明的技术思想实施其它的变形例。