KR100558587B1 - 래디얼타이어 - Google Patents

Abstract

고무처리된 직물(24)의 적어도 하나의 플라이(20)로 구성되며 반경 방향(xx')과 평행한 래디얼 스래드(25)를 구비하는 하나의 카카스 보강재(14) 및 적어도 하나의 벨트 보강재(13)를 가지고, 상기 래디얼 플라이(20,30)는 상기 직물의 두 개의 에지(22,23)가 중첩됨으로써 형성되고 두 개의 경계부(28,29)에 의해 원주방향으로 제한된 적어도 하나의 중첩 스플라이스(21)를 갖는 래디얼 타이어(10)에 있어서, 상기 중첩 스플라이스(21)는 벨트 보강재(13) 아래에 배치되며 복수의 래디얼 스래드(25)를 분할하는 적어도 하나의 컷트부(26,27)를 상기 각각의 에지(22,23)에 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 타이어는 전형적인 종래기술의 래디얼 타이어와 비교하여 외부 측벽 형상이 분명하게 개선된다.

Description

래디얼 타이어

본 발명은 래디얼 타이어(radial tyre) 및 그 카카스(carcass)의 보강재에 관한 것이다.

이후에 래디얼 플라이(radial ply) 또는 래디얼 카카스 플라이라 불려지며 반제품 형태로 준비되고 기본적으로 교차-스래드(cross-threads)에 의해 보강된 탄성 메트릭스로 구성된 적어도 하나의 플라이층으로 이루어지는 카카스 보강재는 이미 공지되어 있다. 이후에 래디얼 스래드로 칭해지는 보강재 스래드(reinforcement thread)는 서로 평행하게 반경 방향, 즉 타이어의 원주에 대한 접선과 대략 90°± 10°의 각도를 형성하는 방향에서 일정한 간격으로 배열된다.

각각의 래디얼 플라이는 일반적으로, 고무로 처리한 타이어 직물의 폭 또는 스트립을 절삭가공한 다음 두 개의 에지를 결합시킬 수 있는 용접 스플라이스(splice)로 알려진 조인트로 직물의 두 개의 에지를 서로 결합시켜 드럼 상에서 절삭가공함으로써, 드럼 상에 카카스 보강재를 제조할 때 형성된 연속적인 관형 요소의 형태를 취한다. 상기 타이어 직물의 스트립은 일반적으로 래디얼 스래드가 절삭가공되는 것을 피하기 위하여, 두 개의 래디얼 스래드 사이에서 래디덜 스래드에 평행하게 절삭가공된다.

두 형태의 조인트 또는 스플라이스, 즉 중첩되지 않게 두 개의 에지를 맞대어 얻어진 소위 버트 스플라이스(butt splice)와, 두 개의 에지의 중첩을 포함하는 소위 중첩 스플라이스(overlapping splice)가 널리 사용된다. 비금속 스래드, 특히 직물 스래드로 보강된 카카스를 갖는 여행 차량용 래디얼 타이어 커버인 경우에는, 중첩 스플라이스가 더 유용하다.

본 발명은 정확하게는 래디얼 타이어의 카카스 보강재(carcass reinforcement)를 구성하는 래디얼 플라이의 중첩 스플라이스에 대한 개선 방안에 관한 것이다.

그 명칭에서 암시하는 바와 같이, 상기 중첩 스플라이스 기술은 절삭가공된 직물의 한 에지를 소정의 거리를 두고 다른 에지로 커버하고, 압력을 가하여 그 두 개를 서로 결합시키는 것을 포함한다. 타이어 케이싱의 경화 이후에, 이러한 형태의 스플라이스는 중첩된 부분 사이에 있는 상당한 영역의 상호 접착 때문에 큰 강도를 나타낸다.

그러나, 이 중첩 스플라이스는 단점을 갖고 있다. 타이어 직물의 이중 두께 때문에 래디얼 스래드의 조밀도가 중첩 영역에서 사실상 이중으로 된다. 상기 용어 "스래드의 밀도(density of thread)"는 스래드의 축 방향에 대해 법선 방향에서 통상적인 방법으로 플라이의 단위 길이당 스래드의 수를 의미한다. 특히 타이어의 팽창 압력 영향 및 래디얼 카카스 플라이의 장력 조건에서, 상기 이중층이 제공되기 때문에, 스플라이스에 있는 각 래디얼 스래드는 응력을 받아 중첩 영역 외측에서 스래드의 약 절반만큼 신장된다. 게다가, 공지된 방법에서, 래디얼 스래드가 열로 수축되면 래디얼 스래드는 그것이 스플라이스의 내측 또는 외측에 있느냐에 따라 타이어의 경화중에 다르게 수축될 것이다.

이러한 현상으로 인하여, 스플라이스의 레벨에서 카카스 플라이의 특성, 특히 그 강성이 불연속적으로 되므로, 제조한 타이어는 불균일하게 된다. 한 구역에 매우 집중된 이 불연속 및 불균일은 타이어의 외형에 손상시키는, 그 이유는 일반적으로 팽창된 타이어의 측벽에 다소의 두드러진 중공이 형성되기 때문이다. 오목한 것으로 서술되는 상기 측벽의 침하 또는 변형은 사용된 보강재 스래드의 인장 계수가 낮을수록 더 현저하다는 것은 잘 알려져 있다.

특히 낮은 인장율의 폴리에스테르 스래드를 사용할 때 더 잘 보이는 널리 알려진 상술한 외형상의 결정으로 인하여, 때때로 타이어의 상업성에 불리하게 된다. 이러한 단점이 너무 현저하다고 생각되면, 제조된 타이어가 판매되는 것을 방지하여, 최종적으로 파기되는데, 이러한 외형 상의 결점이 어떤 안전에 손상을 주는 것은 아니기 때문에 기능적 측면에서 파기는 더 유감스러운 것이다. 게다가, 이 타이어 측벽의 불균일은 타이어의 회전 균형에 반대 효과를 가질 수 있다고 알려졌다.

상기 문제를 극복하기 위해 지금까지 매우 많은 해법이 제안되었다.

이 해법의 대부분은 래디얼 보강재 스래드, 또는 고려된 중첩 부분의 배열의 특성을 변경하는 것을 포함한다. 그러한 해법은 하이브리드 선형 직물, 즉 타이어 제조 작업에서 상류에 비균등질의 직물(상이한 특성을 갖는 천연 래디얼 스래드의 사용, 또는 스플라이스 영역에서 상이한 스래드 밀도의 사용)을 제공하거나, 제조중 비용이 많이 드는 추가 작업(이중 스래드의 제거, 중첩 영역의 압축 또는 균일화를 포함하는 기술에 의한 스플라이스 두께의 축소, 다른 직물 또는 고무 스트립의 추가)이 필요로 한는 최대 문제점을 포함하고 있다.

스플라이스의 중첩 에지의 한 쪽 또는 다른 쪽에 "이중" 래디얼 스래드의 일부를 선택적으로 절삭가공하는 것으로 구성된 매우 적우 수의 다른 해법들도 제안되었다. 따라서, 두 에지중 하나에만 있는 스래드가 카카스 플라이의 장력을 분담한다. 일반적으로 이 컷트부는 제조 직물에 만들어지는 좁은 절개[재료를 제거하지 않는] 또는 넓은 노치[재료를 제거하는-소위 "노치(notching)" 기술]로 이루어지며, 일반적으로 비드(케이싱의 내측에 배치되는 비드 영역)의 내측 부품에서 가능한 한 멀리 휘어진 또는 비드 링 하부에 있는 타이어의 측벽 상의 소정 위치에 배치된다(예를 들면 특허 US-A-4 466 473 또는 EP-B-O 117 137 및 특허 출원 JP1986/83025, JP1986/94745, JP1986/218402 하의 공보 참조).

특히, US-A-4 466 473호 또는 동등한 EP-B-0 117 137호는 중첩 에지중 단 하나에서 모두 그 에지를 따라 규칙적인 간격으로 중첩 폭과 동일한 깊이인 래디얼 스래드의 방향에 수직인 복수의 컷트부를 제조하는 것으로 구성되는 래디얼 카카스 보강재를 제조하는 공정을 기술하며, 그 때 상기 에지는 중첩 스플라이스를 형성하기 위해 다른 에지에 의해 커버된다. 이 방법으로 한 중첩 에지의 래디얼 스래드를 절삭가공함으로써 그 에지의 스래드에서 장력이 제거되고 다른 에지의 스래드에서 장력이 두배가 된다. 따라서, 절삭가공되지 않은 에지에 있는 스래드는 스플라이스 영역 외측의 스래드에서의 응력과 동일한 응력을 지탱함으로, 스플라이스의 내측 및 외측 사이의 장력 변화가 제거되고 중공 변형이 확실히 감소되며 측벽의 균일성이 개선된다.

래디얼 스래드의 선택적인 절삭가공을 포함하는 상기 방법은 비드의 내측 또는 측벽에서 두 개의 스플라이스 중첩 에지중 단 하나에만 적용되므로 실행하기가 어렵다. 상기 컷트부는 모든 이중 스래드를 관통할 만큼 충분히 깊어야 되는 한편, 안정성을 이유로 스플라이스 영역 외측의 스래드는 비드 영역의 내측 또는 측벽에서 절삭가공되면 않되므로, 스플라이스 영역 외측의 카카스 보강재의 래디얼 연속성이 전체적으로 보존된다. 그러한 조건은 제조 드럼 상에 작동자에 의한 빈번한 수동 조정 또는 반복을 수반하며, 이 방법은 궁극적으로 고속으로 작동하는 자동 조립기의 사용과 모순된다고 증명되어 그러한 컷트부 및 스플라이스의 성형에 근본적인 정밀도를 보장할 수 없다. 잘 알려진 이 문제점들은 예를 들면 특허 또는 특허 출원 EP-A-0 239 160 또는 US-A-4 810 317, EP-A-0 407 134 또는 US-A-5 437 751에 언급되어 있다.

실제로, 지금까지 제안된 매우 많은 해법들은 가격이 비싸거나 산업상 적용하는데 어려우며, 해법들은 특히 폴리에스테르 스래드로 보강된 래디얼 타이어에서 측벽 변형의 문제점을 감소하거나 저하시키기 위해 특히 생산성 견지에서 완벽한 만족을 얻을 수 없었다.

따라서, 래디얼 타이어 측벽의 외형을 개선시키기 위한 요구가 여전히 존재하였다.

도 1은 래디얼 카카스 보강재를 갖는 타이어 케이싱의 반경방향 단면도.

도 2a는 본 발명에 따른 타이어 케이싱으로서, 중첩 스플라이스를 얻기 위하여 중첩될 직물의 단일 스트립의 두 에지를 도시하는 도면.

도 2b는 본 발명에 따른 타이어 케이싱으로서, 각각의 중첩 에지에 컷트부가 설치된 중첩 스플라이스를 갖는 래디얼 카카스 플라이의 일부를 도시한 도면.

도 3a는 본 발명에 따른 타이어 케이싱의 다른 변형예로서, 중첩 스플라이스를 형성하기 위하여 중첩될 직물의 단일 스트립의 두 에지를 도시하는 도면.

도 3b는 본 발명에 따른 타이어 케이싱의 다른 변형예로서, 각각의 중첩 에지에 복수의 컷트부를 구비한 중첩 스플라이스를 갖는 래디얼 카카스 플라이의 일부를 도시한 도면.

본 발명의 한 목적은 다른 특성에 역효과를 주지 않으면서, 측벽의 외형 및 균일성과 관련하여 확실히 개선된 타이어를 제안하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 제조의 어려움이나 추가 비용없이, 수동 조정이 필요없어서 생산성을 감소시키지 않으면서 고속으로 작동하는 자동 기계에 의해 생산될 수 있는 타이어를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 타이어는 고무처리된 직물의 적어도 하나의 플라이로 구성되며 반경 방향과 평행한 래디얼 스래드를 구비하는 하나의 카카스 보강재 및 적어도 하나의 벨트 보강재를 가지고, 상기 래디얼 플라이는 상기 직물의 두 개의 에지가 중첩됨으로써 형성되고 두 개의 경계부에 의해 원주방향으로 제한된 적어도 하나의 중첩 스플라이스를 갖는 래디얼 타이어에 있어서, 상기 중첩 스플라이스는 상기 각각의 에지에서 하나 이상의 컷트부를 구비하며, 상기 하나 이상의 컷트부는 벨트 보강재 아래에 배치되며 다수의 래디얼 스래드를 분할하는 것을 특징으로 한다.

디사 말해서, 본 발명에 따른 타이어는 고무처리된 직물의 두 에지의 중첩에 의해 용접된 적어도 하나의 연속적인 환형 요소(래디얼 플라이)에 의해 형성되며 원주방향으로 좁게 형성된 중첩 스플라이스는 스플라이스의 각 중첩 에지에서의 적어도 하나의 측면 절삭가공에 의해 래디얼 스래드를 갖게 절삭가공되고 해당 컷트부는 타이어의 크라운 아래에 배치된다.

바람직하게는, 상기 컷트부는 중첩 스플라이스의 폭의 절반보다 큰 깊이이며, 이 두 개의 크기는 원주방향으로 측정된다.

더 바람직하게는, 상기 컷트부는 "완전한"으로 알려진 타입중 하나이며, 그 깊이는 스플라이스의 전체 폭보다 크므로, 상기 스플라이스는 이 완전한 컷트부에 의해 한 경계부에서 다른 경계부로 전체가 교차된다.

더 상세하게는, 본 발명은 카카스 보강재가 단 하나의 래디얼 플라이를 구비하는 타이어에 관한 것이다.

본 발명은 이하에 서술하는 설명 및 실시예와 그 실시예와 관련된 개략적인 도면에 의해 쉽게 이해될 것이다.

도 1은 래디얼 카카스 보강재를 갖는 타이어 케이싱(tyre casing)의 반경방향 단면을 매우 일반적이고 개략적으로 도시한 것이며, 상기 타이어 케이싱은 본 발명에 따른 것이며 일반적인 도시는 아니다. 타이어(10)는 트레드(12)에 의해 연결된 두 개의 측벽(11)과, 한 에지(13a)에서 다른 에지(13b)로 연장하는 벨트 보강재(13)와, 보강재(14)의 두 개의 측면 단부(14a,14b)에서 각 비드(16)의 두 개의 비드 링(15)에 고정된 카카스 보강재(14)를 구비한다.

상기 카카스 보강재(14)는 본질적으로 반경 방향으로 하나의 비드에서 다른 비드로 연장하는 평행 보강재 스래드를 갖는 적어도 하나의 래디얼 플라이로 구성되며, 상기 보강재 스래드는 중앙 원주면(M-M)에 대해 80°와 90°사이의 각도를 형성한다. "중앙 원주면(median circumferential plane)"은 공지된 방법에서 타이어의 회전축 방향에 수직인 평면 및 두 개의 비드(15)사이의 통로의 절반으로 이해되므로, 벨트 보강재(13)의 중간부를 통과한다.

도 2b는 본 발명에 따른 타이어 케이싱(10)을 위해 중첩 스플라이스(21)를 구비하는 래디얼 카카스 플라이(radial carcass ply;20)의 일부를 하측에서 본 도면이고, 도 2a는 고무로 처리된 직물의 단일 스트립의 두 개의 에지 또는 말단부(22,23)를 하측에서 본 도면이며, 상기 두 개의 에지는 스플라이스(21)를 형성하기 위해 중첩된다. 플라이(20)의 부분은 중앙 영역이 본 발명에 따른 타이어(10)의 벨트 보강재(13)하측에 있는 카카스 보강재(14)의 일부를 구성하며, 상기 보강재(13)는 그 두 개의 에지(13a,13b)에 의해 도 2b에서 측면으로 경계가 정해진다.

본 발명의 설명 및 이해를 돕기 위하여, 플라이(20)의 이 부분 및 그 중첩 스플라이스(21)는 일단 이미 형성되었다고 추정된 원형 형태가 아니라 타이어가 형성되기전에 평평한 돌출부에서 개략적으로 도시된다. 래디얼 플라이(20)는 서로 평행하게 일정한 간격으로 배열된 래디얼 스래드(25)에 의해 연속적으로 보강된다. 도면을 명확하게 이해하기 위하여, 이 스래드는 단지 일부만 도시하였다. 일예로서, 상기 래디얼 스래드는 폴리에스테르 섬유, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate;PET)로 제조된 꼬인 얀(yarn)이다.

상기 래디얼 스래드(25)의 방향은 본질적으로 반경방향, 즉 엄밀하게 반경축방향(xx')에 평행한 방향이다. 그 방향은 원주축 방향(yy';원주 방향과 접선인 축)과 수직인 축 방향(xx')에 대해 0°± 10°의 각을 만든다. 여기에 도시된 상기 축(yy')은 도 1에 도시된 중앙 원주면(M-M)에 포함되는 중앙 원주축이며, 타이어의 벨트 보강재(13)의 중앙, 즉 에지(13a,13b)사이의 통로의 절반을 통과한다.

타이어 성형 단계전에 타이어가 드럼 상에 제조될 때, 상기 플라이(20)는 래디얼 스래드의 축 방향에 수직 방향, 즉 yy'에 본질적으로 평행한 방향에서 연속적인 환형 요소로 대개 이루어지며, 이 연속적인 요소는 직물(24)의 단일 스트립의 두 에지(22,23)를 중첩 및 결합시킴으로써 형성된다. 각각의 에지(22,23)에서 단지 하나의 컷트부(26,27)가 소정의 깊이로 제조되어 각각의 개별적인 경계부(28,29)로부터 직물의 내측으로 래디얼 스래드(25)의 축 방향에 본질적으로 수직인 방향에서 연장하며, 상기 컷트부는 이 복수의 래디얼 스래드를 분할한다. 이것은 직물 에지(22)가 연속적인 플라이(20)를 형성하기 위해 직물 에지에 의해 중첩되기 바로 전인 도 2a에 모두 도시되며, 그 중첩 스플라이스(21)는 두 개의 경계부(28,29)에 의해 제한된다. 도 2b에서 직물 에지(23)에 의해 커버된 경계부(28)와 컷트부(26)는 파단선으로 도시된다.

일반적으로, 본 발명에 따른 타이어의 제조중에, 각 컷트부는 원주 방향, 즉 정확하게 원주 방향(yy')에 대해 0°± 10°의 각도를 만드는 방향에서 본질적으로 편향된다. 그러나, 본 발명은 예를 들면, 20°내지 30°또는 그 이상의 큰 각도를 충족시킬 수 있다.

바람직하게는, 컷트부는 간단한 절개, 즉 직물을 제거하지 않는 얇은 컷트부이지만, 또한 컷트부는 슬롯 또는 다양한 형상의 노치와 같이 직물의 제거를 포함하는 더 넓은 컷트부로서 제조될 수 있다("노치" 기술).

중첩 영역에서 래디얼 스래드의 밀도는 나머지 용접된 플라이보다 두 배 더 높다. 공지된 방법에서, 스플라이스 외측의 래디얼 스래드의 밀도는 dm(데시미터;decimeter)당 수십 및 수백 스래드, 예를 들면 50 및 250 스래드/dm 이며, 수십 ㎜(밀리미터) 및 수 ㎜사이, 예를 들면 0.4 및 2.0㎜ 사이에 있는 두 개의 래디얼 스래드사이(축 대 축)의 간격에 대응한다. 예를 들면, 도 2a 및 도 2b에 도시된 경우에 래디얼 스래드 밀도는 스플라이스 외측에서 대략 100 스래드/dm 플라이이고, 따라서 스플라이스내에는 대략 200 스래드/dm이다.

이 설명에 있어서, 용어 "중첩 스플라이스"는 래디얼 플라이(예를 들면, 도 2a의 두 개의 직물 에지(22,23))를 형성하는 두 개의 인접한 직물 요소의 전체 중첩 영역으로서 이해되며, 이 중첩 영역은 두 개의 경계부(예를 들면 도 2b의 28, 29)에 의해 원주방향으로 제한된다.

종래에는, 스플라이스의 원주방향 크기, 즉 두 개의 경계부를 분리시키는 (yy')에 따른 거리는 스플라이스 폭이라 불리우고, 동일한 원주 방향(yy')에서 각 컷트부의 길이는 컷트부의 깊이라 불리운다. 컷트부의 형태 또는 특정한 배향이 어떠할지라도, 특히 그 축이 원주방향 축 방향(yy')에 대해 경사져 있을 때, 컷트부의 깊이는 컷트부의 길이가 아니라 원주방향 축(yy')상에 있는 돌출부의 길이로서 이해된다.

바람직하게는, 도 2b에 명확하게 도시된 바와 같이, 두 개의 컷트부(26,27)가 스플라이스 폭의 절반보다 큰 깊이를 가져야 되는데, 그 이유는 스플라이스의 내측을 향해 각각의 개별적인 경계부에서 개시되는 각 컷트부가 스플라이스의 중간축(zz')을 넘어서까지 연장되야 하기 때문이다.

중첩 스플라이스의 폭은 제조될 타이어의 특성에 따라 수 밀리미터 및 수십 밀리미터 사이에서 변화될 수 있다. 본 발명에 따른 타이어가 승용차 또는 밴을 위한 것이라면, 이 폭은 바람직하게는 2㎜ 및 10㎜ 사이이다.

중첩 스플라이스가 벨트 아래에서 각 두 개의 중첩 에지에 하나씩 단지 두 개의 컷트부를 갖는다면, 서로에 대해 오프셋되어 있는 것이 이 두 개의 컷트부에 가장 좋다, 즉 겹쳐지지 않는다. 예를 들면, 도 2b에 일예로 도시된 바와 같이, 중앙 원주면의 어느 한 측면상에 대칭으로 배치된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 래디얼 플라이의 중첩 스플라이스는 벨트 보강재 아래에서 도 3a 및 도 3b에 예로서 도시된 것처럼, 각각의 두 개의 중첩 에지에 복수의 컷트부를 구비한다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 타이어의 다른 실시예를 개략적으로 도시한다. 도 3b는 하측에서 보아 평평하게 돌출된 것은 중첩 스플라이스(31)을 갖는 래디얼 카카스 플라이(30)의 부분을 도시하고 도 3a는 고무로 처리된 직물(34)의 단일 폭의 두 개의 에지(32,33)를 도시하며, 상기 두 개의 에지는 스플라이스(31)를 형성하기 위해 중첩된다. 본 발명의 타이어가 제조될 때 몇 개의 컷트부(36,37)가 각 스플라이스 에지(32,33)에 만들어지며, 상기 컷트부는 원주 방향에서 스플라이스로 내측을 향해 소정의 깊이만큼 각각의 개별적인 경계부(38,39)로부터 연장하며 몇 개의 래디얼 스래드(25)를 분할한다. 상기 전체적인 배열은 직물 에지(32)가 연속 플라이(30) 및 중첩 스플라이스(31)를 형성하기 위해 직물 에지(33)에 의해 커버되기 바로 전인 도 3a에 도시되며, 상기 중첩 스플라이스는 두 개의 경계부(38,39)에 의해 제한된다. 도 3b에서 적어도 일부가 직물 에지(33)에 의해 커버되는 경계부(38) 및 컷트부(36)는 파선으로 지시되어 있다.

상기 컷트부(36,37)는 이 경우에 그 깊이가 스플라이스 폭보다 큰 완전한 컷트부가 된다. 각각의 컷트부는 상기 스플라이스(31)를 한 경계부에서 다른 경계부를 넘어 완전히 걸쳐놓는다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 래디얼 플라이의 중첩 스플라이스가 벨트 보강재 하측에 있는 각각의 두 개의 중첩 에지에 복수의 컷트부를 가지면, 이 컷트부는 바람직하게는 균일하게 두 개의 중첩 에지를 따라 동일한 수로 분포되어야 하며, 두 개의 에지상에서 서로에 대해 오프셋됨으로써, 대향하는 컷트부(즉, 두 개의 대향 에지 또는 경계부상에 배치된)가 중첩되지 않는다.

공지된 바와 같이, 종래기술에 따른 전형적인 래디얼 타이어에 있어서, 각 래디얼 스래드(25)는 타이어의 전체 폭에 걸쳐서 자오선(meridian)을 따라 연장하는 연속적인 보강 원호를 대개 형성하며, 각 두 개의 비드 링(15)아래의 각 비드(16)에서 카카스 보강재(14)(도 1)의 두 개의 측면 단부(14a, 14b)까지 롤링된다. 적어도 하나의 완전한 컷트부가 중첩 스플라이스의 각 에지에 존재하면, 예를 들면 도 3b에 도시한 바와 같이, 타이어의 벨트 아래 각 두 개의 중첩 에지에서 보강재 원호의 연속성이 전체 스플라이스 폭에 걸쳐서 심지어는 그것을 넘어서 간섭을 받는다.

일반적으로, 본 설명에서 컷트부 깊이, 스플라이스 폭, 두 개 컷트부 사이의 최소 길이 또는 심지어 스래드의 밀도의 지시값은 래디얼 플라이와 그 중첩 스플라이스가 평평해지게 나타날 때 평면에서 측정된 값이다.

물론, 상기 모든 도면에서 컷트부 크기 사이의 실제 비율, 스플라이스 폭, 타이어 또는 그 래디얼 플라이의 크기, 래디얼 스래드사이의 공간 또는 래디얼 스래드의 크기 및 더 일반적인 다른 파라미터는 도면을 간단히 하고 설명을 명확하게 하기 위해 정확하게 재현하지는 않았다.

더욱이, 도면상에서 간단한 선의 형태로 컷트부를 개략적으로 표현한 것은 경화처리된 타이어, 즉 성형 및 경화 단계후의 실제 형상에 대응하지 않는다. 실제로, 컷트부는 타이어의 제조 중에 다소 변형될 수 있다: 특히, 그 개수 및 깊이에 따라, 래디얼 스래드의 방향에서 몇 개가 수 밀리미터의 폭으로 벌어지는 것이 관찰된다.

스플라이스의 주요축 방향(zz')을 따라 측정된 두 컷트부사이의 평균 거리는 두 개의 컷트부가 대향하거나 인접하더라도(즉, 두 개의 대향 에지 또는 동일 에지상에 각각 배치되더라도) 바람직하게는 10㎜이상이고 더욱 바람직하게는 15㎜이상이다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 타이어에서, 상기 컷트부는 경계부에서 시작하고 도 2 및 도 3에 미리 도시된 바와 같이 스플라이스로 내측을 향해 연장한다. 그러나, 본 발명은 컷트부 전체가 스플라이스내에 있을 때, 즉 컷트부가 두 개의 경계부중 하나 및/또는 다른 하나까지 연장되지 않지만 중첩 영역내에 배치될 때 적용된다.

스플라이스의 두 중첩 에지 각각에 만들어진 다양한 컷트부는 동일하거나 또는 상이한 길이를 갖는다. 바람직하게는, 상기 컷트부는 각각의 두 에지에서 동일하다. 따라서, 타이어의 제조중에 직물 스트립을 절삭가공하는 작업은 스플라이스의 각 에지 또는 경계부에 동일함으로, 염가로 동일 공구에 의해 구현될 수 있다.

이미 언급한 바와 같이, 소정의 중첩 컷트부를 포함하지 않는 것이 스플라이스에 바람직하며, 특히 한 컷트부가 타이어 제조에 멤브레인을 갖지 않는 드럼을 사용할 때 바람직하다. 내부 라이너(공기 밀착식 러버)가 멤브레인으로서 작용함으로, 플라이가 커버 성형 단계중 매우 넓게 벌어지는 두 개의 중첩 컷트부를 통해 미끄러져서 내부 플라이상부에 직접 위치하는 래디얼 플라이를 통과한다.

사용된 컷트부가 수에 있어서 몇 개밖에 없고 매우 깊을 때, 예를 들면 두 개의 중첩 에지 각각에서 하나의 완전한 절개가 스플라이스의 경계부를 넘어서 연장할 때, 동일한 위험이 비중첩 컷트부의 경우에 있어서 그 타입의 드럼 제조에 존재한다. 따라서, 타이어의 제조중 컷트부가 벌어지는 것을 감소시키기 위해서는 컷트부의 길이를 감소시키고 및/또는 그 수를 증가시키는 것이 바람직하다.

그러므로, 일반적으로, 본 발명에 따르면 특히 수정될 결점의 크기의 기능, 제조되는 타이어의 특정 구조 및 사용된 제조 수단에 따라, 타이어 벨트 보강재 아래에 있는 컷트부의 수 및 깊이는 폭넓게 변화될 수 있다.

본 발명에 따르면, 바람직하게는 래디얼 플라이의 중첩 스플라이스는 두 개의 에지 각각에 타이어의 보강재 아래에만 있는 컷트부를 구비한다.

실시예

검사 Ⅰ

승용차용으로 205/70-15 크기의 두 종류의 타이어 케이싱이 생산되는데, 두 종류는 본 발명에 대응하는 제 1 시리즈(시리즈 A)와 종래 기술의 상태에 대응하는 제 2 시리즈(시리즈 B)이며, 각 시리즈는 70 상이한 타이어를 함유한다. 예를 들면 도 1에 도시된 바와 같이, 각 시리즈의 타이어는 트레드(12)에 의해 연결된 두 개의 측벽(11)과, 한 에지(13a)에서 다른 에지(13b)로 연장하는 크라운 보강재(13)와, 카카스 보강재(14)의 두 측면 단부(14a,14b)까지 각 비드(16)에서 두 개의 비드 링(15)에 고정된 카카스 보강재(14)를 갖는다.

전형적인 방법에 있어서, 두 중첩 플라이를 구비한 벨트 보강재(13)는 평행한 금속 케이블에 의해 보강되고 중앙 원주면에 대해 약 22°로 경사지며, 상기 플라이들은 상기 원주면에 대해 교차된다.

단일 래디얼 플라이로 이루어지는 카카스 보강재(14)는 래디얼 PET 스래드("규칙적"으로 알려진 표준 PET)로 보강된다. 이 래디얼 스래드는 식 110×3[텍스(tex)] 275Z/275S의 꼬인 얀이다, 즉 그러한 각각의 꼬인 얀은 비틀림전에 타이터(titer)가 110 텍스이고, 제 1 단계에서 개별적으로 Z 방향으로 미터당 275회전으로 비틀린 세 개의 얀(다중-필라멘트 직물)으로 이루어지며, 그 다음 그들 세 개가 서로 제 2 단계중에 미터당 275회전으로 반대 방향(S 방향)에서 비틀린다. 스플라이스외측의 래디얼 스래드의 밀도는 래디얼 플라이의 111 스래드/dm이고, 두 개의 인접한 래디얼 스래드, 축 대 축사이의 거리는 약 0.9㎜이다. 상기 래디얼 플라이에는 축(zz')이 래디얼 스래드의 축 방향과 평행한 중첩 스플라이스가 구비된다. 이 스플라이스의 폭은 대략 6㎜이어서, 각 중첩 에지에 6 내지 7 래디얼 스래드가 포함된다. 래디얼 플라이(14)의 일단부(14a)에서 타단부(14b)까지의 축 방향(zz')을 따른 그 전체 길이는 대략 550 ㎜이다.

시리즈 A의 타이어 제조중에, 단일 절개가 크라운 보강재 아래에 있는 중첩 스플라이스의 각각의 경계부에 제조되며, 그 깊이(약 3.5㎜)는 4 래디얼 스래드가 각각의 중첩 에지에서 절삭가공되도록 형성된다. 따라서, 전체 8 래디얼 스래드가 시리즈 A 타이어의 벨트 보강재 아래에서 절삭가공된다. 각 경계부에서 시작되어 래디얼 스래드와 평행한 방향으로 연장하는 상기 두 개의 절개는 중앙 원주면 M-M으로부터 동일한 거리에서 어느 한쪽 측부상에 형성된다. 스플라이스의 축 방향(zz')을 따라 측정된 두 개의 컷트부 사이의 평균 거리는 25㎜이다.

이 두 컷트부의 존재는 시리즈 B의 타이어와 시리즈 A의 타이어를 구별하는 단 하나의 특징이다. 특히, 그 래디얼 플라이의 중첩 스플라이스는 벨트 보강재 아래에 배치되는 영역의 전체 외측에 컷트부를 전혀 갖지 않는다.

각 케이싱은 휠-림에 장착되어 3.5바아로 팽창된 다음, 중첩 스플라이스에 기인한 중공이 기본적으로 레이저 빔, 광학 검출기 및 기록 수단을 구비한 공지의 광학 장치로 그 평균 깊이가 측정됨으로써 분석된다. 케이싱의 각 측벽상에 있는 많은 수의 포인트(수백의)에서 변형이 기록된 다음, 평균 깊이가 검사된 각 타이어 케이싱용으로 산정된다.

그때, 많은 수의 케이싱은 타이어의 외형(측벽의 균일성)이 만족된다고 여겨지는 하한값인 0.500㎜보다 작게 산정된다. 또한, 평균값이 각 시리즈의 타이어에서 침하를 위해 산정된다.

시리즈 A의 타이어의 99％(검사된 70개중 69개)가 시리즈 B 타이어의 단지 17％에 비해 0.500㎜보다 작은 평균 깊이로 검사에 적극적으로 반응한다는 것을 알았다.

게다가, 시리즈 A 타이어의 그룹의 경우에, 침하의 평균값이 0.238㎜인 반면에, 시리즈 B 타이어의 그룹의 경우에는 침하의 평균값이 0.555㎜, 즉 분명하게 두 배 이상이었다.

검사 Ⅱ

전적으로 본 발명에 따라서, 20 타이어의 새로운 시리즈(시리즈 C)가 생산되었다. 이 타이어는 다음 두 개의 변경을 제외하고는 시리즈 A 타이어와 동일한 방법으로 제조되었다.

-스플라이스의 폭이 약 4㎜이므로 각 중첩 에지에 4 내지 5 래디얼 스래드가 포함된다.

-각 절개의 깊이(약 8㎜)는 각 경계부로부터 9 래디얼 스래드가 절삭가공되도록 형성된다; 따라서 각 두 개의 절개부는 스플라이스의 한계를 넘어서 연장되며, 그 방법으로 18 래디얼 스래드가 벨트 보강재 아래에서 절삭가공된다.

시리즈 C의 타이어는 이전과 같은 동일한 방법으로 검사된다. 검사된 모든 커버는 검사에 적극적으로 반응한다는, 즉 커버는 그 평균 깊이가 0.500㎜보다 작게 침하된다는 것을 알았다. 시리즈 C 타이어의 침하 평균값은 0.240㎜이며 케이싱당 평균 깊이는 0.100 내지 0.430㎜ 범위이다.

검사 Ⅲ

이 검사에서 각자 20 타이어를 갖는 다섯 개의 새로운 시리즈(시리즈 D, E, F, G 및 H)가 생산되었다. 시리즈 F, G 및 H는 본 발명에 따라 제조되었으며 시리즈 D 및 E는 본 발명에 따라 제조되지 않았다.

이 검사를 위해 다음의 변경을 제외하고는 검사 Ⅰ 및 Ⅱ에 나타난 것과 같게 진행되었다.

-타이어 커버는 크기 165/80-13이었다;

-래디얼 스래드는 식 144×2(텍스) 290Z/290S 의 "HMLS"(고율의 저온 수축 PET;high-modulus, low thermal shrinkage PET)로 알려진 PET의 꼬인 얀이다;

-스플라이스외측의 래디얼 스래드의 밀도는 래디얼 플라이의 116 스래드/dm이었다;

-제조 정밀도(자동 직조기의 사용)는 래디얼 플라이의 중첩 스플라이스가 6±2㎜의 폭을 가질 정도였다;

-케이싱의 팽창 압력은 4 바아와 동일하였다.

이 타이어의 다섯 시리즈는 다음 관점에서 다르다.

-시리즈 D(본 발명에 따르지 않음): 컷트부가 없는 표준 타이어;

-시리즈 F(본 발명에 따름): 각각의 두 개의 중첩 에지에서 깊이 2㎜인 한 개의 단일 컷트부;

-시리즈 G(본 발명에 따름): 각각의 두 개의 중첩 에지에서 깊이 5㎜인 한 개의 단일 컷트부;

-시리즈 H(본 발명에 따름): 각각의 두 개의 중첩 에지에서 깊이 10㎜인 한 개의 단일 컷트부;

-시리즈 E(본 발명에 따르지 않음): 두 개의 중첩 에지중 단 하나에서 깊이 10㎜인 한 개의 단일 컷트부.

본 발명에 따른 시리즈(F, G 및 H)를 위해, 중앙 원주면 M-M에서 동일한 거리(약 28㎜)에서 원주면의 어느 한쪽 측부상에 두 개의 컷트부가 제조되며, 이 거리는 스플라이스의 중앙축 방향(ZZ')을 따라 측정된다. 시리즈 E(본 발명에 따르지 않음)를 위해, 중첩 스플라이스의 반경방향 최외측에 있는 단일 컷트부가 벨트 보강재 아래에서, 즉 중앙 원주면 M-M에서 기본적으로 중심위치된다. 다른 한편으로, 시리즈(E,F,G 또는 H)가 분석됨에도 불구하고 중첩 스플라이스는 타이어 케이싱 크라운아래에 있는 것과 다른 어떠한 컷트부도 구비하지 않는다. 중공은 각 타이어 경우의 평균 변형을 측정하고 각 타이어의 시리즈의 평균 침하 깊이를 산정함으로써, 이전과 같이 분석된다.

다음과 같은 결과가 얻어진다(5％정도의 정밀도로 조절 시리즈 D상에서 산정된 평균 깊이를 기본 100으로 함):

시리즈 D : 100

시리즈 F : 81

시리즈 G : 78

시리즈 H : 65

시리즈 E : 95

이 검사에서, 시리즈 D("HMLS" PET로 보강된 래디얼 플라이)의 조절 타이어가 낮은 측벽 중공을 보이며, 그 평균 깊이가 0.350㎜보다 작다는 것을 알 수 있다.

이것에도 불구하고, 본 발명에 따른 타이어에 있어서, 사용된 컷트부의 깊이가 2㎜(시리즈 F)로 제한될 지라도 측벽 중공이 약 20％ 내지 35％ 정도, 즉 매우 특정한 범위로 감소된다는 것을 알 수 있다.

깊이(10㎜)가 중첩 스플라이스의 최대 폭(8㎜)보다 큰 완전한 컷트부(시리즈 H)일 때 최선의 결과가 얻어진다. 게다가, 중첩 에지중 단 하나에 있는 단일 컷트부의 사용(본 발명에 따르지 않는 시리즈 E)은 시리즈 H의 컷트부와 동일한 큰 깊이의 컷트부(10㎜)에도 불구하고 특정한 개선이 발생하지 않는다는 것을 알았다.

또한, 본 발명의 결과로 중공은 래디얼 타이어의 측벽에서 확실히 덜 두드러지며, 중첩 스플라이스의 궤도가 확실히 덜 보이게 된다.

따라서, 예기치 않게 타이어의 측벽에 나타나는 결점이 크라운 하측에 적용된 변경에 의해 수정되어, 벨트 보강재에 의해 보호되므로 타이어의 다른 특성이 소정의 퇴보되는 위험이 없다.

여기에서, 측벽 중공을 감소시키기 위해 서술된 종래 기술의 해법이 중첩 스플라이스의 단 하나의 에지에서 래디얼 스래드를 절삭가공함으로써 래디얼 스래드의 장력상에 작용하는 단계를 포함함으로써 다른 에지에 있는 스래드가 카카스 플라이의 장력에 이바지하게 한다.

본 발명에 따른 컷트부는 중첩 스플라이스의 각각의 두 에지에서 다른 기능을 갖는다. 타이어 케이싱의 제조중에 다소의 범위로 상향 개방시킴으로써, 래디얼 스래드의 방향에서 스플라이스가 주위 직물이상으로 변형되게 하여, 중첩 스플라이스의 내측 및 플라이의 나머지 사이에서 래디얼 스래드와 일치하는 자오선의 길이 균형을 팽창한 타이어의 측벽까지 재조절하게 한다.

물론, 본 발명은 래디얼 스래드가 래디얼 플라이를 보강시키는데 사용될 뿐만 아니라 다른 비래디얼 스래드(non-radial threads)와 관련된 경우에 충족될 수 있다. 예를 들면, 상기 래디얼 플라이는 공지된 방법으로 날실 및 씨실(warp and welt threads)를 구비하는 웰트 직물로 구성되며, 날실은 도 2 및 도 3에 도시된 래디얼 스래드(25)이며 도면에 도시되지 않은 씨실을 교차하고, 예를 들면 씨실은 폴리에스테르 및/또는 면직물로 제조된다.

또한, 직물의 긴 스트립에서 절삭가공될 래디얼 카카스 플라이를 제조하는데 사용되는 직물의 스트립은 "제조 스플라이스" (타이어 플라이에서)와 대조적으로 "예비 스플라이스"(직물에서)로 알려진 스플라이스를 구비한다.

본 발명에 따른 타이어를 제조하기 위해서는, 두 개의 각 중첩 에지에서 직물의 중앙 영역에 있는, 즉 일단 타이어가 제조된 후 벨트 보강재 아래에 존재하게 될 직물의 일부에 있는 여러 개의 래디얼 스래드를 분할하는 적어도 하나의 컷트부를 구비하는 예비 스플라이스를 선택하는 것이 바람직하다. 따라서, 우선적으로 래디얼 플라이가 여러 개의 중첩 스플라이스를 포함할 때, 이 중첩 스플라이스가 예비 접착 또는 제조 스플라이스이면, 각각의 이 중첩 스플라이스는 두 개의 각 에지에서 타이어의 크라운 보강재 아래에 배치되는 적어도 하나의 컷트부를 가지며, 상기 컷트부는 여러 개의 래디얼 스래드를 분할하고, 상기 컷트부는 바람직하게는 깊이가 중첩 스플라이스의 폭보다 큰 완전한 컷트부이다.

본 분야의 당업자들은 본 발명의 장점을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

첫째로, 래디얼 스래드의 특징, 그 고유성 및 그 구조는 스플라이스의 내측 및 외측 양쪽에서 동일하며, 그것은 본 발명에 따른 타이어가 표준적인 동종의 직물을 사용하여 제조되게 한다.

그 다음, 본 발명의 타이어를 제조하기 위해서는, 더 작은 범위의 단 하나의 변경이 제조 공정 및 장치에 적용되며 실제로 추가 코스트는 제조 공정 및 장치에 적용되지는 않는다: 직물의 에지에서의 절삭가공 작업, 즉 간단하고 빠른 작업이 전형적인 형태의 블레이드로 수행된다.

결과적으로 가장 중요한 것으로서, 벨트 보강재 아래에서 이 보강재에 의해 보호되도록 컷트부의 위치를 특정하게 배치하면, 스플라이스의 중첩 에지 및 중첩 에지가 포함하는 래디얼 스래드를 타이어의 안정성을 손상시키지 않으면서 스플라이스의 경계부를 넘어서 분할하는 매우 깊은 컷트부를 형성시킬 수 있다. 이 마지막 장점은 이미 설명한 바와 같이, 측벽 또는 타이어 비드의 내측 부분에서 래디얼 스래드를 절삭가공하는 단계를 포함하는 종래 기술의 해법과 비교하여 중요한 특징이 되며, 그러한 해법은 사실상 스플라이스의 외측에 있는 스래드가 절삭가공되지 않는 것을 수반하므로, 컷트부를 만들고 스플라이스를 형성할 때 매우 높은 정밀도가 요구된다.

따라서, 본 발명에 따른 타이어의 제조는 컷트부의 깊이, 래디얼 스래드 컷트부의 수, 또는 심지어 중첩 스플라이스의 폭까지도 제어 또는 조절하기 위한 특별한 수동 간섭을 필요로 하지 않는다. 보통 전형적인 래디얼 타이어를 제조하기 위해 사용되는 제조 기계보다 더 정확한 기계의 사용이 필요치 않다. 특히, 본 발명의 타이어는 생산성의 손실이 없이 고속으로 작동하는 기계로 제조될 수 있다.

말할 필요도 없이, 본 발명은 이전에 서술된 실시예에 제한되지 않는다.

단 하나의 래디얼 카카스 플라이를 갖는 래디얼 타이어에 제한되지는 않으며, 하나 이상의 플라이가 카카스 보강재를 형성하기 위해 사용되는 경우에도 적용된다.

폴리에스테르 특히 PET 스래드와 같이 저 인장율값을 갖는 스래드에 의해 보강되는 래디얼 플라이의 사용에 제한되지 않는다. 래디얼 스래드는 예를 들면 방향성(aromatic) 또는 비방향성 폴리아미드에 기초한 다른 인장 스래드 또는 예를 들면 금속 와이어, 또는 상이한 재료로 제조된 하이브리드 스래드일 수 있다.

게다가, 용어 "스래드"는 매우 일반적으로 이해되어야 하는데, 즉 각각의 래디얼 스래드는 예를 들면 원통형 또는 비원통형의 하나의 단일 스래드 또는 예를 들면 케이블을 형성하는 복수의 단일 스래드의 조립체 또는 꼬인 스래드 얀으로 구성될 수 있으며, 자체가 비틀린 단일 얀 및 각 하나의 꼬인 스래드는 실제로 예를 들면 큰 직경의 모노필라멘트인 단일 필라멘트 또는 복수으ㅢ 필라멘트로 이루어진다. 이 한정은 단일 스래드의 수직 단면, 재료 또는 조립 필라멘트인 경우에 조립 기술과 상관없이 적용된다.

Claims (5)

1. 하나 이상의 벨트 보강재(13)와 고무처리된 직물(24,34)의 하나 이상의 플라이(20,30)로 구성되며 래디얼 스래드(25)를 구비하는 하나의 카카스 보강재(14)를 가지며, 상기 래디얼 플라이(20,30)는 상기 직물의 두 개의 에지(22,23;32,33)가 중첩됨으로써 형성되고 두 개의 경계부(28,29;38,39)에 의해 원주방향으로 제한되는 하나 이상의 중첩 스플라이스(21,31)를 갖는 래디얼 타이어(10)에 있어서,

   상기 중첩 스플라이스(21,31)는 상기 각각의 에지에서 하나 이상의 컷트부(26,27;36,37)를 구비하며, 상기 하나 이상의 컷트부(26,27;36,37)는 벨트 보강재(13) 아래에 배치되며 복수의 래디얼 스래드(25)를 분할하는 것을 특징으로 하는 래디얼 타이어.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 컷트부(36,37)는 중첩 스플라이스(31)의 폭보다 큰 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 래디얼 타이어.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 타이어는 승용차 또는 밴(van)용이며, 상기 컷트부(26,27;36,37)는 3㎜ 이상의 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 래디얼 타이어.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 중첩 스플라이스(31)는 각각의 두 에지(32,33)에서 벨트 보강재(13) 아래에 있으며 필수적으로 각각의 두 에지에 동일한 수로 분배되는 복수의 컷트부(36,37)를 구비하는 것을 특징으로 하는 래디얼 타이어.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 중첩 스플라이스(21,31)는 벨트 보강재(13) 아래에 있는 것을 제외하고는 두 개의 에지(22,23;32,33)중 어느 쪽에도 컷트부(26,27;36,37)를 갖지 않는 것을 특징으로 하는 래디얼 타이어.