KR100396486B1 - 정전기 방출이 용이한 타이어의 트래드부 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어의 트래드부에 관한 것으로 더욱 상세하게 설명하면 다량의 실리카 적용 타이어에 있어서 정전기 방출이 용이한 트래드부 구조에 관한 것이다. 본 발명에 따른 타이어의 트래드부 구조는 타이어의 원주면을 이루는 캡트래드(10)와 언더트래드(20)로 구성되는 타이어의 트래드부에 있어서, 언더트래드(20)로부터 캡트래드(10)를 관통하여 캡트래드(10)의 외측표면에 노출되게한 밴드상의 방전로(30)가 형성시키어 트래드부의 물성저하 없이 도전성을 향상시킨 구조를 갖게 한 것이다.

Description

정전기 방출이 용이한 타이어의 트래드부 구조{Tire Tread Structure of Electric Discharge}

본 발명은 타이어의 트래드부에 관한 것으로 더욱 상세하게 설명하면 다량의 실리카 적용 타이어에 있어서 정전기 방출이 용이한 트래드부 구조에 관한 것이다.

최근 저연비(低燃費) 타이어의 개발이 가속화되면서 타이어제작시 실리카의사용량이 나날이 증가되고 있으며 카본블랙(C/B)대비 실리카의 비중도 증가하는 추세에 있다. 그러나 실리카는 절연체(絶緣體)로서 타이어에 있어서 타이어가 주행중 노면과의 마찰에 의하여 타이어에 정전기(靜電氣)를 발생시키게 하는데 이렇게 발생된 정전기는 차량외부로 방출되지 못하여 승차자가 차를 타고 내릴 때 전기에 감전(感電)되어 불쾌감을 느낀다. 또한 상기 마찰전기는 차량의 도체(導體)부분을 흐르면서 전자파를 발생시켜 엔진등 차량의 예민한 부분에 악영향을 미치게 된다.

일반적으로 카본랙(C/B)을 적용한 트래드의 경우 부피저항(Volume Resistivity)이이거나 그 이하인 반면에 실리카를 100%적용한 경우이상의 전기저항을 가져 전도성(傳導性)을 전혀 갖지 못한다.

이와 같은 타이어에 있어서 마찰에 의한 정전기(靜電氣) 문제를 해결하기 위하여 전도성 커버 스트립(cover strip)을 적용하거나 고무 배합물에 전도성이 우수한 카본블랙을 일정량 이상 배합하므로써 절연체인 실리카 고무 배합물에 전도성을 부여해왔었다. 그런데 카본블랙을 적용하여 타이어의 전도성을 확보하고자 하는 경우 트레드의 고유 저항값은 저하하나 실리카 적용 타이어의 본래 목적인 저연비성이 현저히 떨어지며 더욱이 전도성 카본블랙과 폴리머와의 보강성이 매우 낮아 타이어의 내마모성이 하락하는 문제점을 낳게된다.

또한 트래드 캡층 고무 표면에 전도성 카본블랙을 배합한 워터 베이스(Water Base) 시멘트를 코팅하는 방법의 경우 시멘트재의 점착력이 극히 높기 때문에 작업성이 매우 좋지 못하고 시멘트 자체의 보관(방치)상의 문제로 인한 서로 코팅된 시멘트가 박리되거나 가류시 몰드의 오염원이 되기도 한다. 툭하 가류시 트래드 캡층의 고무와 워터 베이스 시멘트의 피복고무와의 계면 접착력이 저하하고 주행중에 계면 박리가 발생하고 주행말기에는 도전 경로가 차단되어 대전 방지 효과가 전혀 없게되는 문제가 있다.

그리고 전도성 스프레이(Spray)를 적용하는 방법도 있는데 이 방법은 타이어가 어느 정도 마모후 까지는 방전되나 완전 마모된 후에는 도전통로 즉 방전통로(放電通路)를 제공해 주지 못한다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 창안된 것인데 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 타이어의 내마모성이나 저연비성능을 하락시키지 않고 트래드부의 구조를 변경하여 타이어의 내부에서 발생된 마찰 정전기를 외부로 방전시키는 방전로를 제공하고자 하는데 본 고안의 특징이 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 트래드부 구조를 갖는 타이어의 부분단면도

도 2 는 본 발명에 따른 트래드부 구조를 갖는 타이어의 다른 실시예의 부분단면도도 3 은 본 발명에 따른 트래드부 구조를 갖는 타이어의 다른 실시예의 저면도도 4 는 본 발명에 따른 트래드부 구조를 갖는 타이어의 다른 실시예의 부분 절개 사시도

***도면의 주요부호에 대한 설명***

10 : 캡트래드 20 : 언더트래드

30 : 방전로

이하 본 발명에 따른 타이어 트래드부의 구조에 대해서 첨부 도면과 함께 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 트래드부 구조를 갖는 타이어의 부분단면도이다.

타이어의 트래드부는 일반적으로 타이어의 최외측을 형성하는 캡트래드(10)와 캡트래드(10)의 내측에 연접하여 형성하여 타이어의 내측과 연결되는 언더트래드(20)로 구성된다.

본 발명의 특징은 상기 언더트래드(20)의 형성구조에 있는데 도 1 에 도시된 바와 같이 언더트래드(20)과 같은 재질로 되고 밴드상으로 형성된 방전로(30)를 캡트래드(10)를 관통하여 타이어의 최외측으로 향하여 노출되게 하므로서 방전로(30)가 지면에 닿을 수 있도록 형성시킴에 있는 것이다.

상기 캡트래드(10)의 고무조성물은 50% 이상의 실리카를 사용하거나 또는 전체 충진제 양의 70%이상이 실리카인 트래드 고무 조성물에 적용되며, 이 고무 조성물은 절연체로써 전기저항성이Ω-㎝ 이상으로서 차체에서 발생되는 마찰전기를 전혀 지면(地面)으로 방출하지 못한다. 이 캡트래드(10)의 고무 조성물은 실리카 적용 고무 조성물로서 용액중합 또는 유화 중합 스티렌 -부타디엔 고무 및 부타디엔 고무, 천연고무를 사용하며 충진제로 실리카를 다량 사용함과 동시에 다른 배합재료로서 가류제 가류촉진제 가류촉진조제 연화제 노화방지제 등의 통상의 고무 배합물에 적용되는 배합재를 사용한다.

그리고 상기 언더트래드(20)의 고무조성물은 카본블랙(C/B)이 100%적용된 것이며, 상기 방전로(30) 또한 언더트래드(20)와 동일조성의 고무조성물로 형성되는데 이 고무조성물은 전기저항성이Ω㎝ 이하로서 트래드 내부에서 발생된 마찰에 의한 정전기를 용이하게 외부로 방출시킬 수 있는 재질로된 고무조성물이다.

즉 본 발명에 따른 트래드부의 구조는 타이어의 원주면을 이루는 최외층의 캡트래드(10)는 실리카조성을 높게하여 타이어의 회전저항성과 제동력을 유리하게 하면서, 언더트래드(20)의 고무조성을 카본블랙을 높게하여 캡트래드(10)등 타이어 내부에서 발생된 마찰전기를 언더트래드(20)에서 집전하여 방전로(30)를 통해 외부로 방전하도록 한 것이다. 이러한 언더 트래드의 일부를 트래드 저면에서부터 표면까지 일정한 형태로 올려 주어 타이어 내부에서 발생된 마찰전기를 트래드 표면으로 그리고 지면으로 방출할 수 있게 하는 것이다.

캡트래드(10)의 실리카 조성에 따른 높은 전기저항성을 언더트래드(20)가 극복하여 방전로(30)를 통해서 용이하게 외부로 방전되면서도 캡트래드(10)에 저연비 타이어로서의 장점을 갖는 타이어를 얻게된다. 상기 방전로(30)가 언더트래드(20)로부터 트래드의 외측표면까지 이루는 각도가 90°∼180°사이의 각을 갖도록 해야 한다. 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 방전로(30)를 경사지게 한 이유는 종래의 수직구조인 방전로와 달리 방전로(30)에 수직으로 전달되는 하중을 감소시킴으로서 코너주행 및 수직하중에 의해 생기는 캡트래드(10)와 방전로(30)간의 분리를 억제시키는 효과가 있는데, 실험 및 경험측에 의하면 경사각이 110°이상 일 때 유효하고 실질적인 수직하중감소가 발생된다.또한 상기 경사진 방전로(30)는 지면과 접하는 접지면이 수직구조인 경우에 비하여 더 넓은 접지면(接地面)을 가지므로 경사각이 클수록 더 우수한 정전기 방출 특성을 갖는다.그런데 방전로(30)의 경사각이 130°이상인 경우 타이어의 생산성이 하락하기 때문에 130°이하로 함이 바람직하다

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 타이어의 트래드부 형성구조에 있어서 또다른 실시예를 도시한 것인데 도 1 의 실시예와 달리 방전로(30)가 1개 이상 형성하므로서 보다 능률적으로 언더트래드(20)에 집전된 마찰전기를 지면으로 방출시키도록 하는 것이다.

본 발명에 따른 트래드부 형성구조를 갖는 타이어는 상술한 바와 같이 종래와 달리 전도성을 높이기 위하여 트래드부의 물성 즉 내마모성 및 회전저항성과 제동력을 저하시키지 않으면서도 트래드부에서 발생된 마찰전기를 외부로 용이하게 방출되기에 그만큼 기능적으로 뛰어난 타이어를 제공하는 것이다.

특히 본 발명에 따른 트래드부 형성구조를 구성하는 경사진 방전로는 캡트래드에서 수직하중에 의하여 캡트래드와 분리되기 어려워 구조적으로 안정화되며, 수직인 경우보다 접지면이 넓어 정전기 방전기능이 향상된다.

Claims (4)

1. 실리카가 50%이상 트래드에 함유되어 타이어에 발생된 정전기를 지중으로 방출하기 위해 카본블랙을 함유한 방전로가 형성된 타이어에 있어서, 판상의 밴드형태로 된 1개 또는 2개의 방전로(30)가 언더트래드(20)로부터 연장되어 캡트래드(10)를 관통하여 캡트래드의 외측표면까지 110°∼130°의 경사각을 갖고 형성된 타이어 트래드부의 구조
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제