KR100513241B1 - 이중곡률반경 형성체 리브를 가지는 항공기 타이어 - Google Patents

이중곡률반경 형성체 리브를 가지는 항공기 타이어 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카카스 코드층과 트레드 고무층 사이에 트레드 보강코드층이 형성되고; 트레드의 센터부위에 형성된 센터 그루브와, 트레드의 숄더부위에 형성된 숄더 그루브와, 상기 그루브에 의해 구획되고 트레드의 센터부위에 형성된 센터 블록과, 숄더부위에 형성된 숄더 블록을 포함하여 이루어지는 트레드 블록패턴을 가지는 항공기용 타이어에 있어서, 센터 블록은 숄더 그루브와 접하는 곡률반경을 가지는 호와, 센터 그루브와 접하는 곡률반경을 가지는 호가 접하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 숄더 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경이 센터 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경의 0.186 ~ 0.244배인 것을 특징으로 한다.
상기와 같이, 본 발명은 항공기 타이어의 트레드 센터 블록의 곡률반경을 이중으로 설계함으로써 센터부와 숄더부의 불균일 마모를 미연에 방지할 수 있고, 제반 성능 및 내구력을 향상시킬 수 있으며, 또한 숄더부 그루브 크랙 및 트레드 보강코드의 끊김으로 인한 트레드가 벗겨지는 등의 조기 사고를 방지할 수 있다.

Description

이중곡률반경 형성체 리브를 가지는 항공기 타이어{Aircraft Tire with shapped Double Radius of RIB}
본 발명은 항공기용 타이어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 센터리브(블록)에 이중곡률반경을 적용시켜 센터리브(블록)와 숄더 그루브가 접하는 모서리 부분의 전단응력을 감소시키고 고하중에 따른 트레드 접지면 형성시 고무블록의 유동을 최소화시키는 항공기 타이어에 관한 것이다.
일반적으로 타이어는 항공기용 타이어, 자동차용 타이어 및 기타 용도의 타이어로 분류할 수 있다.
상기 항공기용 타이어는 대략 310psi 정도의 고압력, 16,200lbs 정도의 고하중 및 250mph 정도의 고속에서 운용되므로 자동차용 타이어에 비해 사용조건이 훨씬 가혹하다.
상기와 같은 항공기용 타이어에 대해 도 1을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 항공기용 타이어는 타이어 내측에 부착된 고무층으로 코드 보호 및 수분 흡수를 방지하기 위한 인너라이너 고무층(I); 타이어 내부의 코드층으로 하중을 지지하고 충격에 견디며 주행 중 굴신 운동에 대한 내피로성이 강해야 하는 카카스 코드층(L); 노면과 직접적으로 접촉하는 부분인 트레드 고무층; 상기 트레드 고무층과 카카스 코드층(L) 사이에 형성되어 트레드를 강화시키고 굴성 증진을 최소화시키는 벨트 코드층 및 상기 트레드 고무층의 하단에 형성되어 타이어의 외부 충격 혹은 이물 침투로부터 카카스를 보호해주는 보강 코드층을 포함한다.
본 명세서에서는 상기 벨트 코드층을 아래에서 윗방향으로 순서대로 제 1 벨트 코드층(B1), 제 2 벨트 코드층(B2)이라 명명한다.
또한, 본 명세서에서는 상기 보강 코드층을 아래에서 윗방향으로 순서대로 제 1 보강 코드층(C1), 제 2 보강 코드층(C2), 제 3 보강 코드층(C3)이라 명명한다.
상기 트레드부에는 트레드의 센터부위에 형성된 센터 그루브(G1); 트레드의 숄더부위에 형성된 숄더 그루브(G2); 상기 그루브에 의해 구획되고, 트레드의 센터부위에 형성되는 센터 블록(리브)(R1); 및 트레드의 숄더부위에 있는 숄더 블록(R2)이 형성된다.
미 설명 부호 V1, V2는 비드부이다.
상기와 같이 이루어지는 종래의 항공기용 타이어는 트레드부에 고하중이 작용할 경우, 블록(리브)과 그루브가 접하는 모서리 부근(T1, T2, T3)에 응력이 집중된다.
즉, 타이어의 공기압 팽창시 센터블록(리브)과 센터 그루브 사이에 위치하는 모서리부(T1)에는 압축응력이 작용되고, 센터블록과 숄더 그루브 사이에 위치하는 모서리부(T2)에는 아래방향으로 전단응력이 작용되며, 숄더 그루브와 숄더 블록 사이에 위치하는 모서리부(T3)에는 압축응력이 작용된다.
상기와 같은 트레드부에 상기와 같은 현상이 반복적으로 일어났을 때 타이어를 구성하는 고무물성의 특성은 압축응력이 작용하는 지점(T1, T3)보다는 전단응력이 작용하는 지점(T2)이 먼저 취약해지며, 고무블록의 유동이 최대가 된다.
이에 따라, 상기 보강코드의 고무계면에서 전단 피로응력으로 인한 계면분리가 나타나며, 최종적으로 고무가 숄더 그루브(G2)의 저부에서 갈라지게 된다.
또한, 트레드를 통한 반복적인 전단응력 및 고속에 의한 원심력을 받게 트레드 보강코드는 고온으로 인한 강도가 저하되고, 이에 따른 코드 끊김은 트레드가 벗겨지는 문제점이 발생된다.
또한, 사용중 바이어스 항공기 타이어는 센터부가 숄더부에 비해 비교적 빠르게 마모가 발생된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 트레드 센터 블록의 곡률반경을 이중으로 설계함으로써 센터부와 숄더부의 불균일 마모를 미연에 방지할 수 있고, 제반 성능 및 내구력을 향상시킬 수 있으며, 또한 숄더부 그루브 크랙 및 트레드 보강코드의 끊김으로 인한 트레드가 벗겨지는 등의 조기 사고를 방지할 수 있는 항공기용 타이어를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 이루기 위한 본 발명은, 카카스 코드층과 트레드 고무층 사이에 트레드 보강코드층이 형성되고;
트레드의 센터부위에 형성된 센터 그루브와, 트레드의 숄더부위에 형성된 숄더 그루브와, 상기 그루브에 의해 구획되고 트레드의 센터부위에 형성된 센터 블록과, 숄더부위에 형성된 숄더 블록을 포함하여 이루어지는 트레드 블록패턴을 가지는 항공기용 타이어에 있어서, 센터 블록은 숄더 그루브와 접하는 곡률반경을 가지는 호와, 센터 그루브와 접하는 곡률반경을 가지는 호가 접하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 숄더 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경이 센터 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경의 0.186 ~ 0.244배인 것을 특징으로 한다.
상기에서 숄더 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경이 센터 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경의 0.186배 미만이면 하중 부하시 센터블록에 작용하는 접지면적이 감소되거나 상대적으로 인접 숄더블록에 접지압이 크게 작용되는 문제점이 발생되고, 숄더 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경이 센터 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경의 0.244배를 초과하면 하중 부하시 숄더 블록 대비 센터블록의 접지압이 커지거나 숄더 그루브와 인접하는 센터블록부에 코드와 고무간 전단응력이 발생되므로 바람직하지 못하다.
또한, 본 발명은 상기 숄더 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경을 가지는 호와, 센터 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경을 가지는 호가 만나는 지점이 센터 블록의 센터를 기준으로 숄더 그루브 방향으로 센터 블록 폭의 0 ~ 20%인 지점인 것을 특징으로 한다.
상기에서 숄더 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경을 가지는 호와, 센터 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경을 가지는 호가 만나는 지점이 센터 블록의 센터를 기준으로 숄더 그루브 방향으로 센터 블록 폭의 0% 미만인 지점이면 숄더그루브와 인접한 숄더 블록부에 응력이 집중되는 문제점이 발생되며,
상기 숄더 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경을 가지는 호와, 센터 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경을 가지는 호가 만나는 지점이 센터 블록의 센터를 기준으로 숄더 그루브 방향으로 센터 블록 폭의 20%를 초과한 지점이면 하중 부하시 센터 블록부에 작용하는 접지압 분포가 커지는 문제점이 발생되므로 바람직하지 못하다.
또한, 본 발명은 센터 블록과 접하는 숄더그루브의 경사각이 24 ~ 26°이고, 숄더 블록과 접하는 숄더그루브의 경사각이 14 ~ 16°인 것을 특징으로 하는 항공기용 타이어
상기에서 센터 블록과 접하는 숄더그루브의 경사각이 24°미만이면 숄더그루브와 인접한 센터블록부 코드와 고무간 전단응력이 작용되는 문제점이 발생되고, 센터 블록과 접하는 숄더그루브의 경사각이 26°를 초과하면 하중 부하시 접지하는 숄더그루브와 인접하는 센터블록의 접지면적의 감소로 숄더블록 대비 센터블록의 접지압이 크게 작용되는 문제점이 발생되므로 바람직하지 못하다.
상기에서 숄더 블록과 접하는 숄더그루브의 경사각이 14°미만이면 하중 부하시 숄더 그루브와 인접한 숄더 블록부에 과도한 응력이 집중되는 문제점이 발생되고, 숄더 블록과 접하는 숄더그루브의 경사각이 16°를 초과하면 하중 부하시 숄더그루브와 인접하는 숄더블록부의 접지응력이 낮게 작용되어 상대적으로 숄더 그루브와 인접하는 센터블록부에 응력이 집중되는 문제점이 발생되므로 바람직하지 못하다.
이하, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 종래의 기술과 비교하면서 본 발명에 따른 항공기용 타이어의 트레드부 블록 패턴을 설명하기로 한다.
도 2a는 종래의 기술에 따른 항공기용 타이어 중 일부를 확대한 단면도이며, 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 항공기용 타이어의 일부를 확대한 단면도이다.
도 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 항공기용 타이어의 트레드부에는 다수개의 그루브와 상기 그루브에 의해 구획된 다수개의 블록으로 이루어진다.
상기 그루브에는 타이어 주행방향으로 형성되고, 타이어의 중심선상에 위치하는 센터 그루브(G1)와, 트레드의 숄더부위에 위치하는 숄더 그루브(G2)가 있다.
상기 블록에는 트레드의 센터부위, 즉 센터 그루브(G1)와 숄더 그루브(G2) 사이에 위치하는 센터 블록(R1)과, 트레드의 숄더부위에 위치하는 숄더 블록(R2)이 있다.
종래에는 도 2a에 도시된 바와 같이, 센터 블록이 단일곡률반경(E')으로 이루어지며, 본 발명에서는 도 2b에 도시된 바와 같이, 센터 블록이 이중곡률반경(E', E)으로 이루어진다.
이에 따라, 본 발명에 따른 센터 블록(R1)은 점 P를 기점으로 두 개의 곡률반경(E, E')을 가지는 호가 접한다.
즉, 본 발명에 따른 센터블록의 곡률반경(E, E')은 숄더 그루브와 접(接)하는 센터블록의 곡률반경(이중곡률반경 중 우측에 위치함)(E)과, 센터 그루브와 접(接)하는 센터블록의 곡률반경(이중곡률반경 중 좌측에 위치함)(E')을 포함한다.
본 발명은 상기 숄더 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경(E)이 센터 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경(E')의 0.186 ~ 0.244배인 것이 바람직하다.
상기에서 숄더 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경(E)이 센터 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경(E')의 0.186배 미만이면 하중 부하시 센터블록에 작용하는 접지면적이 감소되거나 상대적으로 인접 숄더블록에 접지압이 크게 작용되는 문제점이 발생되고, 숄더 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경(E)이 센터 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경(E')의 0.244배를 초과하면 하중 부하시 숄더 블록 대비 센터블록의 접지압이 커지거나 숄더 그루브와 인접하는 센터블록부에 코드와 고무간 전단응력이 발생되므로 바람직하지 못하다.
또한, 본 발명은 상기 숄더 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경을 가지는 호와, 센터 그루브와 접하는 센터블록의 곡률반경을 가지는 호가 만나는 지점이 센터 블록의 센터를 기준으로 숄더 그루브 방향으로 센터 블록 폭의 0 ~ 20%인 지점인 것을 특징으로 한다.
즉, 센터 블록의 폭이 K이고, 센터 블록 중 센터 그루브의 일단부에서 P지점까지의 거리가 K1이며, 센터 블록 중 숄더 그루브의 일단부에서 P지점까지의 거리가 K2이라 했을 때, K1/K가 0.5 ~ 0.7이다.
즉, 본 발명은 점 P가 숄더 그루브 쪽으로 치우친다.
상기에서, K1/K가 0.5미만이면 숄더그루브와 인접한 숄더 블록부에 응력이 집중되는 문제점이 발생되며, K1/K가 0.7을 초과하면 하중 부하시 센터 블록부에 작용하는 접지압 분포가 커지는 문제점이 발생되므로 바람직하지 못하다.
본 발명은 상기 숄더 그루브 양측의 경사각(P2)(Q2)이 서로 상이하다.
즉, 종래의 기술에 따른 센터 블록과 접하는 숄더그루브의 경사각(P1)은 15°이나, 본 발명에 따른 센터 블록과 접하는 숄더그루브의 경사각(P2)은 24 ~ 26°가 되도록 하는 것이 바람직하다.
여기서, '경사각'이라는 것은, 그루브 깊이 방향(수직방향)에 대한 그루브 각도를 말한다.
본 발명에서는 상기 센터 블록과 접하는 숄더그루브의 경사각(P2)이 25°인 것이 보다 바람직하다.
이에 따라, 센터 블록과 접하는 숄더 그루브의 모서리부분은 종래의 기술보다 본 발명이 경사가 완만해진다.
즉, 센터 블록과 접하는 숄더 그루브의 모서리부분의 반경은 종래(F1)보다 본 발명(F2)이 크다. 이에 따라, 본 발명은 하중응력을 지지한데 보다 유리해진다.
또한, 종래의 기술에 따른 숄더 블록과 접하는 숄더그루브의 경사각(Q1)은 10°이나, 본 발명에 따른 숄더 블록과 접하는 숄더그루브의 경사각(Q2)은 14 ~ 16°가 되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 상기 숄더 블록과 접하는 숄더그루브의 경사각(Q2)이 15°인 것이 보다 바람직하다.
이에 따라, 숄더 블록과 접하는 숄더 그루브의 모서리부분은 종래의 기술보다 본 발명이 경사가 완만하다.
즉, 숄더 블록과 접하는 숄더 그루브의 모서리부분의 반경이 종래(H1)보다 본 발명(H2)이 크다. 이에 따라, 본 발명은 하중응력을 지지한데 보다 유리해진다.
상기에서 센터 블록과 접하는 숄더그루브의 경사각(P2)이 24°미만이면 숄더그루브와 인접한 센터블록부 코드와 고무간 전단응력이 작용되는 문제점이 발생되고, 센터 블록과 접하는 숄더그루브의 경사각(P2)이 26°를 초과하면 하중 부하시 접지하는 숄더그루브와 인접하는 센터블록의 접지면적의 감소로 숄더블록 대비 센터블록의 접지압이 크게 작용되는 문제점이 발생되므로 바람직하지 못하다.
상기에서 숄더 블록과 접하는 숄더그루브의 경사각(Q2)이 14°미만이면 하중 부하시 숄더 그루브와 인접한 숄더 블록부에 과도한 응력이 집중되는 문제점이 발생되고, 숄더 블록과 접하는 숄더그루브의 경사각(Q2)이 16°를 초과하면 하중 부하시 숄더그루브와 인접하는 숄더블록부의 접지응력이 낮게 작용되어 상대적으로 숄더 그루브와 인접하는 센터블록부에 응력이 집중되는 문제점이 발생되므로 바람직하지 못하다.
상기와 같이, 센터 블록과 접하는 숄더그루브의 경사각을 15°에서 24 ~ 26°로 변경하고, 숄더 블록과 접하는 숄더그루브의 경사각을 10°에서 14 ~ 16°로 변경시킴으로써 응력의 치우침을 해소시킬 수 있다.
상기와 같이, 숄더 그루브의 제원을 변경함과 아울러, 상기 숄더 그루브 하부에 위치하는 보강코드(C1, C2, C3)도 본 발명이 종래의 기술보다 완만하게 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 숄더 그루브의 폭(U2)은 종래의 숄더 그루브의 폭(U1)보다 0.034 ~ 0.036배 큰 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.035배 크다.
미 설명 부호 ASDC는 센터 그루브의 깊이, ASDS는 숄더 그루브의 깊이, D1 및 D2는 숄더 그루브의 저부 코너부의 반경을 나타낸다.
상기와 같이, 본 발명은 항공기 타이어의 트레드 센터 블록의 곡률반경을 이중으로 설계함으로써 센터부와 숄더부의 불균일 마모를 미연에 방지할 수 있고, 제반 성능 및 내구력을 향상시킬 수 있으며, 또한 숄더부 그루브 크랙 및 트레드 보강코드의 끊김으로 인한 트레드가 벗겨지는 등의 조기 사고를 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 항공기용 타이어의 단면도이다.
도 2a는 종래의 기술에 따른 항공기용 타이어 중 일부를 확대한 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 항공기용 타이어의 일부를 확대한 단면도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
R1 : 센터 블록(리브) R2 : 숄더 블록(리브)
G1 : 센터 그루브 G2 : 숄더 그루브
ASDS : 숄더그루브의 깊이 ASDC : 센터그루브의 깊이
U1, U2 : 숄더 그루브의 폭
F1, F2 : 센터 블록과 접하는 숄더 그루브의 모서리부분의 반경
H1, H2 : 숄더 블록과 접하는 숄더 그루브의 모서리부분의 반경
P1, P2 : 센터 블록과 접하는 숄더 그루브의 경사각
Q1, Q2 : 숄더 블록과 접하는 숄더 그루브의 경사각
D1, D2 : 숄더 그루브의 반경
P : 반경 E'인 호와 반경 E인 호가 만나는 지점
K : 센터 블록의 폭

Claims (4)

  1. 카카스 코드층과 트레드 고무층 사이에 트레드 보강코드층이 형성되고,
    트레드의 센터부위에 형성된 센터 그루브와, 트레드의 숄더부위에 형성된 숄더 그루브와, 상기 그루브에 의해 구획되고 트레드의 센터부위에 형성된 센터 블록과, 숄더부위에 형성된 숄더 블록을 포함하여 이루어지는 트레드 블록패턴을 가지며, 상기 센터 블록은 숄더 그루브와 접하는 곡률반경을 가지는 호와, 센터 그루브와 접하는 곡률반경을 가지는 호가 접하여 이루어지는 항공기용 타이어에 있어서,
    센터 블록과 접하는 숄더그루브의 경사각은 24 ~ 26°이고, 숄더 블록과 접하는 숄더그루브의 경사각은 14 ~ 16°인 것을 특징으로 하는 항공기용 타이어.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
KR1020040048382A 2004-06-25 2004-06-25 이중곡률반경 형성체 리브를 가지는 항공기 타이어 KR100513241B1 (ko)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100644101B1 (ko) 2004-12-07 2006-11-10 금호타이어 주식회사 항공기용 타이어
KR101290526B1 (ko) * 2011-08-10 2013-07-30 요코하마 고무 가부시키가이샤 공기입 타이어

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