KR100270565B1 - 비드 내구성을 향상시킨 중하중용 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비드코아가 부위별로 각각 다른 강성을 가지도록 비드코아를 형성시킴으로써, 비드코아의 변형을 최소화하여 비드부의 내구성을 향상시키는 동시에 비드와이어의 파단으로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있도록 비드 내구성을 향상시킨 중 하중용 공기입 타이어에 관한 것이다.

종래의 비드코아(10)구조는 회전력이 가장 크게 작용되는 비드토우측(T)과 회전력이 가장 작게 작용되는 비드힐측(H)의 비드와이어강성이 동일하게 되어 국부적인 인장응력의 차이를 극복하지 못하였던 바, 본 발명은 다수의 비드와이어가 권회되어 외형이 6각 형상으로 형성되는 비드코아에 있어서, 상기 비드코아(10)의 토우측(T)과 힐측(H)의 사이의 중심선(C)을 기준으로 하여 비드토우측(T)은 강성이 강한 비드와이어(11)를 권회시키고, 힐측(H)은 토우측(T)에 비하여 강성이 낮은 비드와이어(12)를 권회시켜 구성함으로서, 내압에 의한 비드코아의 회전이 억제되어 림에 타이어를 조립할 때 토우및 비드베이스부가 림에 확고히 밀착되어 림장착력을 향상시켜 긴밀성을 향상시킬 수 있는 효과와 아울러 비드코아의 유동을 억제시켜 비드와이어의 파단으로 인한 안전사고 발생을 방지할 수 있는 효과가 있는 것임.

Description

비드 내구성을 향상시킨 중 하중용 공기입 타이어

본 발명은 비드부의 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 중 하중용 공기입 타이어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비드코아가 부위별로 각각 다른 강성을 가지도록 비드코아를 형성시킴으로써, 비드코아의 변형을 최소화하여 비드부의 내구성을 향상시키는 동시에 비드와이어의 파단으로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

일반적으로 중하중용 공기입 튜브레스 래디알 타이어는 첨부된 도면 도 1 에 도시되는 바와 같이, 비드코아(10)를 형성하는데 있어 다수의 강선을 적층하여 외형이 6각의 형상을 이루도록 구성된다.

이와 같은 6각 비드코아(10)는 통상 림(3)의 경사각과 같은 각도를 이루어 타이어가 림(3)에 단단히 고정되어 공기의 누출을 막고, 비드부(1)의 운동을 억제하는 기능을 갖도록 구성되어 있다.

그러나 비드강선이 갖고 있는 기계적 성질인 탄성계수 한도 내에서 내압에 의한 카카스(2)의 장력이 강선의 신장을 유발하게 된다.

이것은 정적인 내압상태 보다 주행중일때 또는 충격 하중에 의한 급격한 내압의 증가시 더욱 강선의 신장이 증가하게 된다.

만일 재료의 허용응력(안전율)을 초과하는 장력이 비드강선에 걸리면 재료는 탄성 한도를 넘어 소성변형되면서 파단이 일어나 타이어의 비드사고로 발전하게 된다.

이와 같은 현상을 방지하기 위해 비드강선의 강도를 충분히 올림으로써, 비드와이어의 파단을 방지할 수 있으나, 이것은 타이어 비드의 중량 상승이 유발된다.

또한 외형이 6각을 이루는 비드코아(10)는 전체적으로 동일한 인장응력이 각각의 강선 마다 걸리는 것이 아니고, 카카스(2) 장력에 의해 림플랜지(30)와 접촉되는 부분을 중심으로 회전력(모멘트)이 발생하여 이것이 강선의 신장을 일으키게 되며, 모멘트 중심에서 가장 먼 부위인 비드토우(T)에서 부터 비드힐(H)측으로 갈수록 인장응력이 감소하는 구조적 특성이 있다.

따라서 종래의 비드코아(10) 구조는 전체가 동일한 강도의 강선으로 형성되어 있으므로 국부적인 인장응력의 차이를 극복하지 못하고 토우측(T)이 더욱 신장되면서 비드내구성을 악화시켜 왔다.

이와 같은 문제점을 해결하고자 비드코아의 부위별로 비드와이어의 직경을 달리한다거나, 재질을 다르게 하여 강성의 차이를 갖도록 하는 것이 제공된 바 있다.

첨부된 도면 도 2 은 종래의 비드코아를 발췌 도시한 단면도이다.

도 2 에 도시되는 바와 같이, 종래의 비드코아(10)는 비드코아를 횡방향으로 분할하여 하부(B)는 직경이 큰 비드와이어(11)를 적층시키고, 상부(A)는 상대적으로 직경이 작은 비드와이어(12)를 적층시킴으로서, 비드코아(10)에 작용되는 인장응력에 적절하게 대응토록 구성된 것이다.

그러나 이와 같은 종래의 비드코아(10)구조는 회전력이 가장 크게 작용되는 비드토우측(T)과 회전력이 가장 작게 작용되는 비드힐측(H)의 비드와이어강성이 동일하게 되어 국부적인 인장응력의 차이를 극복하지 못하는 것이다.

첨부된 도면 도 3 은 종래의 또 다른 비드코아를 발췌 도시한 단면도이다.

도 3 에 도시되는 바와 같이, 종래의 또 다른 비드코아는 6각 형상을 이루는 비드코아(10)의 상부 우측의 꼭지점(P)과 하부 좌측의 꼭지점(P')을 잇는 분할선(C)을 기준으로 하여 하부는 강성이 강한 비드와이어(11)로 형성시키고, 상측은 강성이 비교적 약한 비드와이어(12)로 형성시켜 비드코아(10)의 부위별로 각각 다른 인장력이 작용되는 것에 대응할 수 있도록 구성된 것이나, 이 또한 상기한 종래의 제 1 실시예의 문제점을 완전하게 해결하지 못하는 것으로, 이는 타이어가 내압에 의한 카카스장력으로 비드코아 선단이 들려 올라가는 현상을 나타내었다.

이와 같은 종래의 비드코아의 토우측(T)변형은 타이어를 림에 조립시 공기의 충진성 및 작업성이 저하되고, 비드힐 및 림플랜지부에 과도한 압력이 걸려 이 부분의 변형이 증가하여 균열로 발전되거나 림에서 비드가 이탈되기도 한다.

또한 비드코아의 변형(들려 올라감 또는 회전)은 비드상측의 운동을 증가시켜 카카스 단말부 고무의 인장, 압축응력에 의해 경계층이 박리되는 사고로 발전되기도 한다.

그리고 비드부의 변형은 타이어의 재생을 불가능하게 하고, 림에 재조립할때 작업성이 극도로 저하되는 문제를 야기시키기도 하는 것이다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 다수의 비드와이어가 권회되어 형성되는 비드코아의 강도를 국부적으로 다르게 형성시켜 비드코아의 변형 및 신장을 최소화하도록 구성되는 비드부를 제공함에 목적을 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 다음과 같이 구성된다. 즉, 가장 인장응력이 크게 걸리는 토우측과 적게 걸리는 힐측의 파단강력을 다르게 설정하므로 써, 비드코아의 탄성 변형을 최소화하여 비드 내구성을 향상시킬 수 있도록 구성되는 것에 특징을 둔 것이다.

제1도는 일반적인 비드부위를 도시한 발췌 단면도.

제2도는 종래의 비드코아를 발췌 도시한 단면도.

제3도는 종래의 또 다른 비드코아를 발췌 도시한 단면도.

제4도는 본 발명의 비드코아를 발췌 도시한 단면도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 비드부 2 : 카카스

3 : 림 10 : 비드코아

11 : 토우측와이어 12 : 힐측와이어

T : 비드토우 H : 비드힐

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 4 은 본 발명의 비드코아를 발췌 도시한 단면도이다.

도 4 에 도시된 바와 같이, 본 발명은 다수의 비드와이어가 권회되어 외형이 6각 형상으로 형성되는 비드코아에 있어서, 상기 비드코아(10)의 토우측(T)과 힐측(H)의 사이의 중심선(C)을 기준으로 하여 비드토우측(T)은 강성이 강한 비드와이어(11)를 권회시키고, 힐측(H)은 토우측(T)에 비하여 강성이 낮은 비드와이어(12)를 권회시켜 구성되는 것으로, 토우측과 힐측에 설치되는 각각의 비드와이어는 그 직경을 다르게 함으로서 서로 다른 인장응력을 갖도록 형성시킬 수 있다.

또한 비드힐측(H)에 권회되는 비드와이어(12)는 경강선을 권회시키고, 비드토우측(T)에 권회되는 비드와이어(11)는 인장 강도가 큰 탄소 섬유 재질의 비드와이어를 권회시켜도 동일한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 회전력이 크게 작용되는 토우측(T)의 비드와이어(11)는 인장응력이 큰 비드와이어로 형성시키고, 회전력이 비드토우측(T)에 비하여 작게 작용되는 비드힐측(H)은 인장응력이 작은 비드와이어(12)로 형성시킴으로서, 국부적으로 작용되는 회전력의 차이에 대하여 적절하게 대응할 수 있게 되어 비드코아의 변형과 비드와이어의 파단을 방지할 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 내압에 의한 비드코아의 회전이 억제되어 림에 타이어를 조립할 때 토우및 비드베이스부가 림에 확고히 밀착되어 림장착력을 향상시켜 긴밀성을 향상시킬 수 있는 효과와 아울러 비드코아의 유동을 억제시켜 비드와이어의 파단으로 인한 안전사고 발생을 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 다수의 비드와이어가 권회되어 외형이 6각 형상으로 형성되는 비드코아를 토우측(T)과 힐측(H)의 사이의 중심선(C)을 기준으로 하여 비드토우측(T)은 강성이 강한 비드와이어(11)로 구성시키고, 힐측(H)은 토우측(T)에 비하여 강성이 낮은 비드와이어(12)로 구성시키며, 비드힐측(H)에 권회되는 비드와이어(12)는, 경강선으로 형성시키고, 비드토우측(T)에 권회되는 비드와이어(11)는 인장 강도가 큰 탄소 섬유 재질의 비드와이어를 권회시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 비드 내구성을 향상시킨 중 하중용 공기입 래디알 타이어.

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