KR100564512B1 - 타이어 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 런플랫 래디얼 플라이 공기 타이어(10)는 적어도 2개의 측벽 충전물 또는 삽입물(42, 46)로 보강된 카커스(30)와, 적어도 하나의 코드 보강 플라이(38)와, 2개의 비드 코어(26) 및 하나 이상의 보강 벨트 구조체(36)를 구비한다. 적어도 하나의 플라이(38)는 코드로 보강되며, 이 코드는 한쌍의 비드 코어(26) 둘레에 감긴 한쌍의 턴업 단부(32)를 구비한다. 이 턴업 단부(32)는 보강 벨트 구조체(36) 아래에 위치된 말단부(33)까지 방사방향 외부로 연장된다. 제 1 삽입물(42)은 플라이(38)의 방사방향 내측에 인접하게 배치된다. 제 2 삽입물은 플라이(38)와 그의 턴업 단부(32) 사이에 방사방향으로 배치된다. 본 발명의 타이어(10)는 감소된 수의 구성요소를 필요로 하며, 종래 기술의 런플랫 타이어보다 중량이 가벼울 수 있다.

Description

타이어{LOW COST RUNFLAT TIRE WITH IMPROVED CARCASS}
본 발명은 타이어에 관한 것으로, 특히 비팽창 상태에서 사용하는 것이 가능한 공기 타이어에 관한 것이다. 타이어 카커스 구조는 런플랫형 타이어와 관련된 정상 하중 부가의 단점을 나타냄이 없이 종래의 타이어의 승차 성능을 개선시키거나 또는 적어도 종래의 주행 성능과 동일할 수 있으며 소수의 구성요소를 사용하여 제조된다.
런플랫 공기 타이어(pneumatic runflat tire), 즉 비팽창 상태로 사용가능한 타이어에 대한 각종 타이어 구조가 제안되어 왔다. "밴디드 타이어(banded tire)"란 명칭의 미국 특허 제 4,111,249 호는 트레드(tread)의 바로 아래에서 트레드와 거의 같은 폭을 갖는 후프 또는 환상 밴드를 제공하기 위한 일례의 방법으로, 타이어 구조체의 나머지 부분과 함께 이 후프는 비팽창 상태에서 차량의 중량을 지지할 수 있었다. 이러한 밴디드 타이어의 경우, 비팽창 상태에서도 플라이 코드(ply cord)가 실제로 팽팽하게 된다
다른 방법으로, 타이어 측벽의 단면 두께를 증가시키는 것에 의해 측벽을 단순히 강화시키는 것이 있다. 이러한 타이어가 비팽창 상태에서 작동될 때는 플라이 코드 및 측벽이 압축 상태에 놓인다. 측벽 부재를 강화하기 위해서는 다량의 고무가 요구되고, 따라서 타이어 손상의 주요 요인으로 열의 발생을 들 수 있다. 이 말은 타이어가 비팽창 상태에서 고속으로 장시간 작동될 때 특히 들어맞는다. 피렐리(Pirelli)의 유럽 특허 공개 제 0 475 258 A1 호에 그러한 타이어가 개시되어 있다.
본 출원의 발명자 중 일부에 의한 굿이어 특허가, 처음으로 상업적으로 승인된 런플랫 공기 래디얼 플라이 타이어, 상표명 Eagle GSC-EMT 타이어를 개시하였다. 이러한 타이어는 1994년형 코베트(Corvette)사 자동차에서 옵션 설비로서 승인되었다. 미국 특허 제 5,368,082 호는 강도를 개선시키기 위한 특수 측벽 삽입물의 사용을 개시하였다. 이러한 비팽창 타이어의 경우, 800 lb의 하중을 지지하기 위해서는 타이어마다 대략 6 파운드의 중량 추가가 요구되었다. 이러한 런플랫 타이어에는 매우 낮은 종횡비(aspect ratio)가 채택되었다. 이러한 초기의 발명은 종래의 시도보다 우수하기는 했지만 타이어의 개당 중량이 크다는 단점을 여전히 가지고 있었고, 이러한 단점은 보조 타이어 및 타이어 잭(jack)을 제거하여야 보상될 수 있었다. 이러한 중량의 핸디캡은 엔지니어가 대형 호화 투어링 세단용의 높은 종횡비의 타이어를 제조하려 할 때 더욱 문제가 되었다. 고급 자동차의 비팽창 타이어에 요구되는 지지 중량은 약 1400 lbs의 부하였다. 종횡비가 55% 내지 65%의 범위 내 또는 그 이상인 이러한 측벽 확장 타이어는 40%의 종횡비를 갖는 초기 코베트형 런플랫 타이어와 비교하여 그 작동 부하가 수 배로 증가된다는 의미를 갖는다. 이러한 증가된 부하로 인해 측벽 및 전체 타이어는 승차감과 타협되는 한계까지 보강되어야만 하였으나, 고급 차량의 소유자라면 런플랫의 성능을 위해 승차감을 희생시키지 않으려 한다. 따라서, 승차감 또는 성능의 저하가 없는 런플랫 타이어를 제공하는 것이 공학적 요구 사항이 되어 왔다. 매우 강한 서스펜션 성능형 자동차에 있어서는, 더 안락한 승차 특성을 갖는 고급 세단에 비해 이러한 타이어가 용이하게 제공될 수 있었다. 소형 트럭 및 스포츠카의 경우, 승차감 성능에 그렇게 의미를 두지는 않으나, 딱딱한 승차감의 수용으로부터 부드러운 고급형 승차감까지의 런플랫 타이어 시장을 제공한다.
런플랫 타이어의 개발에 있어서 마찬가지로 중요한 설계 고려사항은 비팽창 타이어가 림(rim)상에 안착된 상태로 남아 있도록 보장하는 것이다. 브릿지스톤 익스피디아(Bridgestone Expedia) S-01 런플랫 A/M 타이어처럼 이러한 요건을 달성하기 위하여 특수 림뿐만이 아니라 비드 구속 장치를 채택하는 해결책이 개발되었다. 변형예로, 상표명 이글(Eagle) GSC-EMT 타이어는 비드 구속 장치의 추가 없이도 타이어가 표준 림상에서 기능하는 것을 가능하게 하는 새로운 비드 구조를 채택하였다.
월터 엘 윌라드 2세(Walter L Willard, Jr.)의 2개의 미국 특허 제 5,427,166 호 및 제 5,511,599 호는 제 3 플라이 및 측벽 내의 제 3 삽입물을 추가하여 오(Oare) 등의 원천 미국 특허 제 5,368,082 호에서보다 타이어의 런플랫 성능을 더욱 향상시킨 미쉐린(Michelin) 타이어를 개시하고 있다. 이러한 특허는 타이어의 비팽창 상태에서 발생되는 부하 관계 중 일부에 대해 검토하고 있으며, 오의 개념이 플라이 및 삽입물의 추가시에 적용될 수 있다는 것을 증명한다.
런플랫 타이어에 대한 이후의 시도는 미국 특허 출원 08/391,746 호에 개시되어 있는데, 이 특허는 트레드 벨트 패키지 바로 아래에 배치된 부하 지지 비드 코어를 사용한 고종횡비의 타이어를 제공한다. 또한, 그러한 개념의 발명자들 대부분은 최초의 코베트 EM 타이어의 최초 설계 팀의 일원이다. 그러한 접근법은 부하 지지 및 승차면에서 매우 유망하기는 하지만, 정상 팽창 상태에서 다소 높은 좌우 요동 저항을 나타냈다.
더 나중의 미국 특허 제 5,535,800 호는 래디얼 플라이와 조합하여 광범위한 타이어 용도에 있어서 우수한 런플랫 성능을 제공할 수 있는 탄성중합체 피복 복합 리브의 사용을 개시하고 있다.
미국 특허 제 5,361,820 호에는 단일 플라이에 의해 덮인 아펙스(apex) 및 숄더 삽입물을 구비한 공기 래디얼 타이어가 개시되어 있다. 상기 단일 플라이는 하나의 벨트 보강물의 연부(edge) 바로 아래의 말단부까지 연장된 턴업부(turnup)를 갖는다. 이러한 타이어는 런플랫 타이어는 아니지만 고성능 조정성의 근소한 감소를 감수한다면 효과적인 중량 감소를 달성할 수 있다는 것을 증명한다. 런플랫 타이어에서의 그러한 구조의 사용은 특수한 설계 요건으로 인해 성공적으로 적용되지 않고 있다.
이하 설명하는 본 발명은, 런플랫 상태에서의 타이어 접촉 유지가 여전히 가능하면서, 측벽마다의 하나의 삽입물 및 하나의 플라이 같은 몇 가지 특징을 이용하는 런플랫 타이어를 달성하는 독창적인 방법을 개시한다. 이러한 방법에 의해 타이어를 경량 및 소수의 구성요소로 매우 효율적으로 제조할 수 있다.
발명의 요약
타이어(10)는 트레드(12), 벨트 보강 구조체(36), 한쌍의 실질적으로 비신장성 비드 코어(26) 및 코드(41)로 보강된 적어도 하나의 플라이(38)를 구비하며, 상기 적어도 하나의 플라이(38)는 한쌍의 턴업 단부(32)를 구비하고, 상기 턴업 단부는 상기 한쌍의 비신장성 비드 코어(26) 둘레에 감기고 그리고 벨트 보강 구조체(36) 아래에 놓인 말단부(33)까지 방사방향 외부로 연장된다. 각 측벽 구조체에 있어서, 카커스는 플라이(38)의 방사방향 내부의 적어도 하나의 충전물 또는 삽입물(42)과, 제 2 충전물 또는 삽입물(46)을 구비하며, 상기 턴업 단부(32)는 측벽(20)내의 제 2 삽입물(46)에 의해 제 1 플라이(38)로부터 이격된다.
바람직한 실시예에 있어서, 제 1 플라이(38)는 나일론, 레이온 또는 아라미드의 합성 또는 직물 코드를 구비한다.
제 1 및 제 2 삽입물(42, 46)은 비팽창 주행 성능을 향상시킴과 아울러 런플랫 내구성을 확보하기 위해 선택된 단면 형상 및 재료 특성을 갖는 탄성중합체인 것이 바람직하다. 또한, 삽입물(42, 46)은 바람직하게는 강의 고 탄성계수 코드(41) 또는 짧은 파이버(82) 또는 코드(43)로 보강될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 본 발명의 타이어는 하나의 삽입물(42)과 비드 충전물(48)만을 구비하며, 이 비드 충전물은 비드 코어 위에 방사방향으로 위치하고 그리고 플라이(38)와 턴업 단부(32) 사이에 개재된다. 상기 턴업 단부(32)는 타이어의 섹션 높이의 적어도 40%의 위치에서 방사방향의 말단부(33)를 갖는다.
본 발명의 개념은 다수의 플라이 및 다수의 삽입물을 구비한 타이어(10)에 적용될 수 있다.
도 1은 미국 특허 제 5,368,082 호에 개시된 종래 기술의 타이어(100)에 따라 제조된 종래 기술의 런플랫 타이어의 단면도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예의 타이어의 트레드 숄더, 측벽 및 비드 영역의 확대 단면도,
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 바람직한 제 1 및 제 2 실시예의 본 발명의 측벽 구조체와 종래 기술의 측벽 구조의 단면 개략도로서, 각 도면에서 중립 만곡 축은 점선으로 도시함,
도 4는 복수의 삽입물(46)로 코드를 보강한 변형 실시예의 도면,
도 5는 삽입물(46)에 짧은 파이버를 채운 변형 실시예의 도면,
도 6은 상이한 탄성계수의 코드를 구비한 복합 측벽 재료의 도면,
도 7은 측벽의 단면에 사용된 연장된 비드를 도시하는 변형 실시예의 도면,
도 8은 비드 코어 둘레에 감긴 바이어스 코드 보강 구조체를 사용하는 변형 실시예의 단면도.
용어 정의
"종횡비(aspect ratio)"는 단면 높이 대 단면 폭의 비를 의미한다.
"축방향(axial)" 및 "축방향으로(axially)"는 타이어의 회전축에 평행한 선 또는 방향을 의미한다.
"비드(bead)" 또는 "비드 코어(bead core)"는 일반적으로 환상의 신장 부재(annular tensile member)를 포함하는 타이어의 일부를 의미하는 것으로, 방사방향 내측 비드는 플라이 코드로 둘러싸인 림에 타이어를 고정시키는 것을 수반하며, 플리퍼(flipper), 치퍼(chipper), 아펙스(apex) 또는 충전물, 토우 가드(toe guard) 및 채이퍼(chafer)와 같은 기타 보강 요소를 갖거나 또는 갖지 않은 상태로 성형된다.
"벨트 구조체(belt construction)" 또는 "보강 벨트(reinforcing belt)"는 트레드 하부에 배치되고 비드에 고정되지 않으며 타이어의 적도 평면에 대해 17°내지 27°범위의 좌우 코드 각도를 갖는 평행한 코드, 직물 또는 부직포의 적어도 2개의 환상층 또는 플라이를 의미한다.
"원주방향(circumferential)"이란 용어는 축방향에 직교하는 환상 트레드의 표면의 주변을 따라 연장된 선 또는 방향을 의미한다.
"카커스(carcass)"는 비드를 제외한 벨트 구조체, 트레드 및 언더트레드로부터 이격된 타이어 구조체를 의미한다.
"케이싱(casing)"은 카커스, 벨트 구조체, 비드, 측벽 및 트레드와 언더트레드를 제외한 타이어의 모든 기타 요소를 의미한다.
"채퍼(chafer)"는 비드의 외부 둘레에 배치되어 코드 플라이를 림으로부터 보호하고 림 위에 가요성을 분배하는 재료의 좁은 스트립(strip)을 의미한다.
"코드(cord)"는 타이어의 플라이를 구성하는 보강 스트랜드(strand)중 하나를 의미한다.
"적도 평면(EP)은 타이어의 회전축에 직교하고 그의 트레드의 중심을 통과하는 평면을 의미한다.
"풋프린트(footprint)"는 제로(0)의 속도에서 정상 부하 및 압력하에서 타이어 트레드와 평탄한 표면과의 접촉 패치(contact patch) 또는 접촉 영역을 의미한다.
"내부라이너(innerliner)"는 튜브 없는 타이어의 내측 표면을 형성하고 그리고 타이어 내부에 팽창 유체를 수용하는 탄성중합체 또는 기타 물질의 층 또는 층들을 의미한다.
"정상 팽창 압력"은 타이어의 사용 상태에 대해 적합한 표준 기구에 의해 지정된 특수 설계 팽창 압력 및 부하를 의미한다.
"정상 부하"는 타이어의 사용 상태에 대해 적합한 표준 기구에 의해 지정된 특수 설계 팽창 압력 및 부하를 의미한다.
"플라이(ply)"는 고무로 피복된 평행한 코드의 층을 의미한다.
"방사방향(radial)" 및 "방사방향으로(radially)"는 반경을 따라 타이어의 회전축을 향하거나 회전축으로부터 멀어지는 방향을 의미한다.
"래디얼 플라이 타이어(radial ply tire)"는 벨트로 되거나 또는 원주방향으로 구속된 공기 타이어를 의미하는 것으로, 적어도 하나의 플라이는 타이어의 적도 평면에 대해 65°내지 90°의 코드 각도로 배치된 비드로부터 비드로 연장된 코드를 구비한다.
"섹션 높이"는 타이어의 적도 평면에서 공칭 림 직경으로부터 타이어의 외부 직경까지의 방사방향 거리를 의미한다.
"섹션 폭"은 24시간동안 정상 압력에서 부하는 걸리지 않은 상태로 팽창될 때와 팽창 후에 타이어의 축에 평행한 그의 측벽의 외부 사이의 최대 직선 거리를 의미하며, 라벨표시, 장식 또는 보호 밴드로 인한 측벽의 높이는 제외한다.
"숄더(shoulder)"는 트레드 연부 바로 아래의 측벽의 상부를 의미한다.
"측벽"은 트레드와 밴드 사이의 타이어의 부분을 의미한다.
"트레드 폭"은 축방향으로, 즉 타이어의 회전축에 평행한 평면 내의 트레드 표면의 호의 길이를 의미한다.
도 1 및 도 3a를 참조하면, 미국 특허 제 5,368,082 호에 따라 제조된 종래 기술의 타이어(100)의 단면의 일부분이 도시되어 있다. 이 타이어(100)는 트레드(120), 벨트 구조체(360), 한쌍의 측벽부(180, 200), 한쌍의 비드부(220, 220') 및 카커스 보강 구조체(300)를 구비하는 승용차용 타이어이다. 카커스(300)는 제 1 플라이(380) 및 제 2 플라이(400), 라이너(350), 한쌍의 비드(260, 260') 및 한쌍의 비드 충전물(480, 480'), 한쌍의 제 1 삽입 충전물(420, 420'), 한쌍의 제 2 삽입 충전물(460, 460')을 구비하며, 한쌍의 제 1 삽입 충전물(420, 420')은 라이너(350)와 제 1 플라이(380) 사이에 배치되고, 한쌍의 제 2 삽입 충전물(460, 460')은 제 1 플라이(380)와 제 2 플라이(400) 사이에 배치된다. 이러한 카커스 구조체(300)는 타이어(100)에 제한된 런플랫 능력을 부여한다.
본 명세서에 사용되는 런플랫(runflat)이라는 용어는 타이어가 비팽창상태로 작동될 때 타이어 구조체만이 차량을 지지할 정도로 충분히 강하며, 타이어의 측벽 및 내부 표면은 타이어의 파손을 방지하기 위해 어떠한 내부 장치도 필요로 함이 없이 붕괴되거나 휘어지지 않는 것을 의미한다.
전형적인 공기 타이어는 팽창되지 않고 작동되면 차량의 하중을 지지할 때 붕괴된다.
도 1로부터 잘 알 수 있는 바와 같이, 타이어(100)의 측벽 영역의 구조적 보강부는, 특히 최대 섹션 폭으로부터 숄더 외측으로 방사방향으로 전체 측벽의 두께를 상당히 증가시킨다. 이러한 종래 기술에 의하면, 숄더와 통합되는 전체 측벽의 두께가 최대 섹션 폭에서 측정할 때의 전체 측벽의 두께의 적어도 100%, 바람직하게는 125% 이어야 한다. 이것은 비팽창상태에서 부하를 충분히 지지하는데 필요한 것으로 생각되었다. 전형적인 P275/40ZR17 타이어의 삽입물의 중량은 약 6.0 lb이었다. 제 1 삽입물(420, 420')은 0.30 인치(7.6㎜)의 최대 게이지 두께를 가지며, 제 2 삽입물(460, 460')은 0.17 인치(4.3㎜)의 최대 게이지 두께를 갖는다. 이러한 최초의 종래 기술의 개념을 높은 종횡비의 P235/55R17 타이어에 사용하면 삽입물의 중량이 약 6.7 파운드로 증가되었고, 제 1 삽입물의 게이지 두께가 약 0.260 였던 반면 제 2 삽입물의 최대 게이지 두께는 0.20 이었다.
도면에 표시된 참조 번호는 명세서에 언급한 것과 동일하다. 이 특허 출원 및 도 2, 도 3b 내지 도 8에 도시된 여러 실시예들의 설명을 위해, 각각은 유사한 구성요소에 동일 참조 번호를 사용한다. 이 구조체들은 위치 또는 양이 다른 동일한 구성요소를 기본적으로 사용하여 발명의 개념을 실행할 수 있는 변형 구조체를 제공한다.
본 발명에 따른 타이어(10)는 독창적인 측벽 구조체(20)를 사용한다. 도 2b, 도 3c 내지 도 8에 도시된 타이어(10)는 승용차용 래디얼 타이어 또는 소형 트럭용 타이어이며, 이 타이어(10)는 트레드(12)의 측방향 연부(14, 16)의 숄더부에서 종단되는 지면 접촉 트레드(12) 부분을 구비한다. 한쌍의 측벽 구조체(20)가 트레드의 측방향 연부(14, 16)로부터 각각 연장되고, 비신장성 환상 비드 코어(26)를 각각 구비한 한쌍의 비드 영역(22)에서 종단된다. 타이어(10)는 비드 영역(22)으로부터 하나의 측벽 구조체(20), 트레드(12) 부분, 반대 측벽 구조체(20)를 통해 비드 영역(22)으로 연장된 카커스 보강 구조체(30)를 더 구비한다. 적어도 하나의 플라이(38)의 카커스 보강 구조체(30)의 턴업 단부(32)는 비드 코어(26) 둘레에 각각 감겨 있고, 그리고 벨트 구조체(36) 바로 아래의 말단부(33)까지 방사방향 외부로 연장된다. 변형예로, 턴업 단부는 도 2a 및 도 3c의 실시예에서 대략 최대 섹션 폭의 방사방향 위치에서 종단된다. 타이어(10)는 튜브 없는 형식인 경우 타이어(10)의 내부 표면을 형성하는 통상의 내부라이너(35)를 구비할 수도 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 타이어는 비드 코어(26) 위로 감기고 그리고 최대 섹션 높이(h)의 방사방향 위치 부근에 배치된 높은 턴업 단부(32)까지 연장된 단일의 합성 플라이를 사용할 수 있다. 삽입물(42)은 비드 충전물(48)과, 단일의 코드 보강물(52)과, 외부 말단의 아펙스(48)와 대략 동일한 방사방향 위치에서 종단되는 말단(63)을 갖는 토우 가드(61) 이외에 필요한 유일한 삽입물이다. 그러한 타이어는 도 3b에 도시된 바와 같은 만곡축(A)을 갖는다. 사이즈 275/40ZR18의 시험용 타이어를 평가하였고 그러한 타이어는 실험실 시험 조건하에서 0의 팽창에서 313 마일 주행하였다.
트레드(12) 부분 아래의 카커스 보강 구조체(30)의 방사방향 외부면 둘레에 원주방향으로 트레드 보강 벨트 구조체(36)가 배치된다. 도시된 특정 실시예에 있어서, 벨트 구조체(36)는 2개의 절단 벨트 플라이(50, 51)를 포함하며, 이 벨트 플라이(50, 51)의 코드는 타이어의 중간 원주방향의 중앙평면에 대해 약 23°의 각도로 배향된다.
벨트 플라이(50)의 코드는 중간 원주방향의 중앙평면에 대해 벨트 플라이(51)의 코드로부터 반대 방향으로 배치된다. 그러나, 벨트 구조체(36)는 어떤 소망의 형태의 임의의 수의 벨트 플라이를 포함할 수도 있고, 코드는 어떤 소망의 각도로 배치될 수도 있다. 벨트 구조체(36)는 비팽창상태에서 타이어의 작동중에 노면으로부터 트레드의 상승을 최소화하기 위하여 벨트 폭을 가로질러 측방향 강도를 제공한다. 도시된 실시예에 있어서, 이것은 강, 바람직하게는 강재 케이블 구조의 벨트 플라이(50, 51)의 코드를 제조하는 것에 의해서 달성된다.
카커스 보강 구조체(30)는 적어도 하나의 보강 플라이 구조체(38)를 포함한다. 도 2b에 도시된 특별한 실시예에 있어서, 방사방향 외측 플라이의 턴업 단부(32)를 갖는 보강 플라이 구조체(38)가 제공되며, 이 플라이 구조체(38)는 한 층의 평행 코드(43)를 포함하는 것이 바람직하다. 보강 플라이 구조체(38)의 코드(43)는 타이어(10)의 중간 원주방향 중앙평면(CP)에 대해 적어도 75°의 각도로 배향된다. 도시된 특별한 실시예에 있어서, 코드(43)는 중간 원주방향 중앙평면(CP)에 대해 약 90°의 각도로 배향된다. 코드(41)는 고무 물품코드 보강에 통상적으로 사용되는 임의의 재료, 예를 들면 비제한적으로 레이온, 나일론 및 폴리에스터, 아라미드 또는 강으로 제조될 수도 있다. 바람직하게는, 코드는 고무와의 높은 점착 특성 및 높은 내열성을 갖는 재료로 제조된다.
카커스 코드(41)에 대해, 250 내지 600 kgf/㎟ 범위의 탄성 계수를 갖는 유기 섬유 코드, 예를 들면 나일론 6, 나일론 6-6, 레이온, 폴리에스터 또는 고탄성계수 코드가 통상적으로 사용된다. 840 내지 1,890 데니어 섬유 코드(denier fiber cords)가 사용되는 경우에, 그러한 코드는 35 내지 6 코드/5㎝의 밀도에서 10 내지 50 kgf/㎠의 100% 탄성 계수를 갖는 고무내에 매립되는 것이 바람직하다.
다른 고탄성 계수의 섬유는 아라미드, 비닐론, 펜(pen), PET, 탄소 섬유, 유리 섬유, 폴리아미드를 포함한다. 도시된 특별한 실시예에 있어서, 코드(41)는 레이온으로 제조된다. 이 코드(41)는 X의 탄성 계수(E)와 Y의 퍼센트 신장(percent elongation)을 갖는다. 바람직한 레이온 코드(41)는 적어도 10 GPa 범위의 X 값과 코드의 특수 재료에서 공통적으로 발견되는 범위의 퍼센트 신장을 갖는다.
도 2b에 추가로 도시된 바와 같이, 플라이 구조체(38)는 벨트 구조체(36) 아래로 말단부(33)까지 연장된 각 비드 코어(26) 둘레에 감긴 한쌍의 턴업 단부(32)를 구비한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 타이어(10)의 비드 영역(22)은 실질적으로 비신장성 제 1 및 제 2 환상 비드 코어(26)를 각각 구비한다. 이 비드 코어(26)는 비드 와이어의 방사방향 최내측 표면에 접하는 가상 표면에 의해 규정되는 평탄한 기부면(27)을 각각 갖는다. 평탄한 기부면(27)은 한쌍의 연부(28, 29)와 그 연부 사이의 폭(BW)을 갖는다. 이 비드 코어(26)는 연부(28)로부터 방사방향으로 연장된 축방향 제 1 내부면(23)과 연부(29)로부터 방사방향으로 연장된 축방향 제 2 외부면(25)을 갖는다. 제 1 내부면(23)과 평탄한 기부면(27)은 예각(α)을 형성한다. 제 2 외부면(25)과 평탄한 기부면(27)은 예각(β)을 형성한다. 각도(α)는 각도(β)보다 크거나 동일하다. 바람직한 실시예에 있어서, 각도(α)는 각도(β)와 거의 동일하다.
비드 코어(26)는 제 1 내부면(23)과 제 2 외부면(25) 사이에 각각 연장된 방사방향 외부면(31)을 추가로 구비할 수도 있다. 방사방향 외부면(31)은 최대 높이(BH)를 갖는다. 높이(BH)는 기부의 폭(BW)보다 작다. 표면(23, 25, 27, 31)에 의해 규정되는 단면은 이등변 삼각형의 형태인 것이 바람직하다. 코어(26, 26')의 강도는 도시된 바와 같이 림위의 비팽창 타이어의 비드를 구속하기에 충분하기 때문에 삼각형 단면의 상부는 필요하지 않다.
비드 코어는 연속적으로 감긴 단일 또는 모노필라멘트 강재 와이어로 구성되는 것이 바람직하다. 이 와이어는 모노 또는 멀티필라멘트의 평탄한 와이어일 수도 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 직경이 0.050 인치인 와이어가 8, 7, 6, 4, 2 와이어의 방사방향 내측에서 방사방향 외측으로 층상으로 각각 감긴다.
제 1 및 제 2 비드 코어(26)의 평탄한 기부면은 회전축에 대해 경사지는 것이 바람직하며, 비드의 성형부의 바닥도 이와 유사하게 경사지는 것이 바람직하다. 바람직한 각도는 회전축에 대해 약 10°이고, 보다 바람직하게는 약 10.5°이다. 비드 영역의 경사도는 타이어의 밀봉을 도우며, 종래의 림의 비드 시트 플랜지의 경사도의 약 2배이고, 그리고 조립을 용이하게 하며, 또한 비드가 림에 안착되도록 돕는 것으로 생각된다.
비드 영역(22)과 측벽 구조체(20)의 방사방향 내측부의 내부에서 고탄성계수의 탄성중합체 삽입물(46)이 카커스 플라이 보강 구조체(38)와 턴업 단부(32) 사이에 각각 배치된다. 탄성중합체 삽입물(46)은 비드 코어(26)의 방사방향 외측부로부터 단면 폭이 점차 감소되는 측벽내로 상부로 연장된다. 탄성중합체 삽입물(46)은 타이어의 벨트 구조체 근처의 방사방향 외측 말단부에서 종단된다. 도시된 특별한 실시예에 있어서, 탄성중합체 충전물(46)은 벨트 구조체(36) 아래에서 각 벨트 말단으로부터 벨트 폭의 약 25%의 거리로 측방향으로 각각 연장된다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 타이어의 최대 섹션 높이(SH)는 타이어의 공칭 림 직경(NRD)으로부터 타이어의 트레드 부분의 방사방향 최외측부까지 측정된 방사방향 거리로 간주될 것이다. 또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 공칭 림 직경은 그의 사이즈로 지정한 바와 같이 타이어의 직경일 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 비드 영역(22)은 삽입물(46)과 플라이 턴업 단부(32) 사이에 배치된 적어도 하나의 코드 보강 부재(52, 53)를 추가로 포함한다. 코드 보강 부재(52, 53)는 제 1 말단부(54) 및 제 2 말단부(55)를 갖는다. 제 1 말단부(54)는 제 2 말단부(55)의 축방향 및 방사방향의 내측에 위치한다. 코드 보강 부재(52, 53)는 제 1 말단부(54)로부터 거리의 함수로서 타이어(10)의 회전축으로부터 방사방향 거리로 증가한다. 도 2b에 있어서, 코드 보강 부재는 폭이 약 4㎝인 2개의 요소(52, 53)를 포함한다. 축방향 외부 요소(52)는 제 1 및 제 2 비드 코어(26)의 외부 연부(29)의 방사방향 위에 있는 방사방향 내측 말단부(54)를 갖는다. 축방향 내부 부재(53)는 비드 코어(26)의 외측 말단부(29)의 방사방향 외부에 있는 방사방향 내측 말단부를 갖는다. 축방향 내부 및 외부 요소(52, 53)는 레이온, 나일론, 아라미드 또는 강재 코드 보강물을 구비하는 것이 바람직하다. 코드 보강 부재의 제 2 말단부(55)는 비드 코어(26)의 방사방향 외측에 그리고 제 1 플라이(38)의 턴업 단부(32)의 종단부의 방사방향 내측에 섹션 높이(h)의 적어도 50%의 거리로 배치된다.
부재(52, 53)의 코드는 방사방향에 대해 25°내지 75°, 바람직하게는 30°범위의 각도를 형성하여 경사지는 것이 바람직하다. 2개의 부재를 사용하는 경우, 코드 각도는 동일하지만 반대방향으로 배치되는 것이 바람직하다. 코드 보강 부재(52, 53)는 본 발명의 비팽창 타이어를 구비한 자동차의 취급 특성을 개선시킨다. 부재(52, 53)는 자동차의 급커브 경향을 감소시켜서 비팽창 또는 팽창중에 구동되는 종래의 타이어에서 직면하는 중요한 문제점을 감소시킨다.
섬유 보강 부재(61)를 타이어(10)의 비드 영역(22)에 첨가할 수도 있다. 이 섬유 보강 부재(61)는 제 1 및 제 2 말단부(62, 63)를 구비한다. 이 부재는 플라이(38) 및 비드 코어(26) 둘레에 감겨 있다. 제 1 및 제 2 말단부(62, 63)는 비드 코어(26)의 위와 외부로 방사방향으로 연장된다.
측벽 구조체(20)는 제 1 충전물(42)을 구비한다. 제 1 충전물(42)은 내부라이너(35)와 제 1 보강 플라이(38) 사이에 사용된다. 제 1 충전물(42)은 각 비드 영역(22)으로부터 보강 벨트 구조체(36) 근처 또는 그 아래로 방사방향으로 연장된다. 도 2b 및 3b에 도시된 바와 같은 바람직한 제 2 실시예에 있어서, 측벽 구조체(20)는 제 1 충전물(42) 및 제 2 충전물(46)을 각각 구비한다. 제 1 충전물(42)은 전술한 바와 같이 위치설정된다. 제 2 충전물(46)은 제 1 플라이(38)와 상기 플라이(38)의 턴업 단부(32) 사이에 각각 배치된다. 제 2 충전물(46)은 각 비드 영역(22)으로부터 보강 벨트 구조체(36)에 근접하게 방사방향의 외부로 연장된다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 제 1 충전물(42)은 타이어(10)의 최대 섹션 폭과 대략적으로 방사방향으로 정렬된 위치에서 최대 두께(B)를 갖는 것이 바람직하며, 상기 두께(B)는 최대 섹션 높이(SH)의 약 3%이다. 예를 들면, P235/55R17 주행용 타이어에 있어서, 삽입물(42)의 두께(B)는 0.10 인치(2.5㎜)이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 타이어의 최대 섹션 폭(SW)은 표시물, 장식물 등을 제외한 타이어의 축방향 외부면으로부터 타이어의 회전축에 평행하게 측정한다. 또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 트레드의 폭은 평가된 부하에서 최대 표준 팽창 압력으로 팽창되고 타이어용으로 설계된 휠상에 장착된 타이어의 풋프린트로부터 측정할 때 타이어의 적도 평면(EP)에 직교하는 타이어를 가로지르는 축방향 거리이다. 도 2, 도 3b 및 도 3c의 특히 바람직한 실시예에 있어서, 제 1 충전물(42)은 타이어의 최대 섹션 폭의 대략 방사방향에 정렬된 위치(h)에서 최대 섹션 높이(SH)의 약 3%의 최대 두께(B)를 각각 갖는다.
제 2 충전물(46)은 타이어의 최대 섹션 폭 위의 방사방향 위치에서 타이어(10)의 최대 섹션 높이의 적어도 1.5%의 최대 두께(C)를 갖는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에 있어서, 탄성중합체 제 2 충전물(46)은 섹션 높이(SH)의 약 75%의 방사방향 위치에서 타이어의 최대 높이(SH)의 약 1.5%의 두께(C)를 각각 갖는다. 예를 들면, P275/40ZR17 사이즈의 고성능 타이어에 있어서, 타이어의 두께(C)는 0.08 인치(2㎜)이다. 타이어의 최대 섹션 폭의 위치와 대략 방사방향으로 정렬된 위치(h)에서, 제 2 충전물의 두께는 0.05 인치(1.3㎜)이다.
비드 코어(26)로부터 최대 섹션 폭(SW)의 방사방향 위치로 선행하는 탄성중합체 충전물(42, 46)의 조합체의 전체 단면 두께는 일정한 것이 바람직하다. 측벽 및 카커스의 전체 두께는 약 0.45 인치(11.5㎜)이며, 타이어의 최대 섹션 폭(SW)에서 측정할 때 전체 측벽 두께의 약 200%인 측방향 트레드 연부(14, 16) 근처의 숄더내로 통합되는 영역에서 전체 두께(F)로 증가된다. 바람직하게는, 타이어의 숄더 영역에서 측벽의 전체 두께(F)는 최대 섹션 폭(SW)에서 전체 측벽 두께의 적어도 125%, 보다 바람직하게는 적어도 150%이다. 이 비율은 측벽이 전술한 유형의 런플랫 타이어보다 상당히 얇은 것을 의미한다.
종래의 고성능 타이어에서와 같이, 여러 실시예의 도면에 도시된 타이어는 트레드 보강 벨트 구조체(36) 둘레에 배치된 섬유 오버레이 층(59)의 적용에 의해서 타이어의 고속 성능을 향상시킬 수도 있다. 예를 들면, 나일론 또는 아라미드 코드를 구비한 2개의 플라이 층을 각 보강 벨트 구조체(36) 위에 배치할 수도 있는 바, 그의 측방향 말단부는 벨트 구조체(36)의 측방향 말단부를 지나 연장된다. 변형예로, 나선형으로 감긴 아라미드 보강 섬유의 단일 층을 오버레이로 사용할 수 있다. 아라미드 재료는 나일론보다 탄성 계수가 상당히 높으므로 결과적으로 2층의 나일론보다 강한 타이어 보강이 이루어진다. 본 발명의 출원인들은 아라미드 오버레이의 단일 층을 갖는 타이어에서 고속 성능의 10% 이상 증가를 달성할 수 있다는 것을 발견하였다. 일반적으로, 아라미드 재료가 승용차 타이어의 비교적 얇은 측벽을 통해 공명이 울리는 불량한 소음 특성을 나타낸다는 사실에 부분적으로 기인하여 그러한 아라미드 재료를 승용차 타이어 용도에 사용하는 것은 방지된다. 본 발명의 타이어는 타이어 발생 소음을 현저하게 감쇠시키는 보강 측벽을 사용한다. 소음 감쇠 측벽은 허용불가능한 소음 레벨을 발생시킴이 없이 아라미드 오버레이의 사용을 허용한다.
도시된 바와 같은 제 2 충전물(46)은 하나 또는 둘 이상의 특별한 탄성중합체 재료로 제조된다. 도 2b에 참조번호(46, 48)로 도시된 바와 같은 이중 복합 양식은 아펙스(48)의 방사방향 외부에 있는 삽입부를 구비한다. 2개 이상의 플라이가 도 6b에 도시된 바와 같은 카커스 구조체에 사용되는 경우 이러한 충전 삽입물(46)은 인접 플라이들 사이에 개재된 복수의 삽입물에 사용될 수 있다. 바람직한 실시예는 비드 코어(26)로부터 벨트 구조체(36)까지 연장된 단일의 삽입물(46)에 하나의 복합물 또는 재료만을 사용하였다.
변형예로, 삽입물(46)은 코드로 자체적으로 보강될 수도 있고, 도 4의 실시예에 있어서, 인접 충전물(46)의 사용이 이로운 것으로 간주된다. 복수의 인접 코드(41) 보강 충전물은 방사방향 외부 말단이 벨트 구조체 아래에서 종단되는 반면 방사방향 내부 말단은 비드 코어(26)에 인접하게 종단되거나 또는 플라이와 유사하게 비드 코어(26) 둘레에 감기도록 위치설정될 수 있다. 변형예로, 삽입물(46)은 도 5에 도시된 바와 같이 짧은 파이버(82)로 채워지는 것이 바람직할 수도 있다. 이러한 짧은 파이버는 적어도 45°의 각도로 배향되어 삽입물의 방사방향 및 측방향 강성을 증가시키는 것이 바람직하며, 파이버는 방사방향으로 배향되는 것이 바람직하다. 코드(41) 또는 짧은 파이버(82)는 레이온, 나일론, 폴리에스터 또는 아라미드와 같은 직물 또는 합성 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 이러한 코드(41) 또는 짧은 파이버(82)는 바이어스 각도, 바람직하게는 적어도 45°로 방사방향으로 배향되거나 위치설정될 수 있지만, 원주방향으로 연장되지는 않아야 한다. 부가하여, 삽입물(80)은 높은 탄성계수의 강재 코드로 보강될 수 있다. 그러한 경우에, 말단부는 벨트 구조체(36), 플라이(38) 및 턴업 단부(32) 및 다른 섬유 또는 코드 보강부(52, 53)와 같은 다른 코드 보강 부재 또는 요소 사이에 확고하게 끼워져야 한다. 또한, 말단은 톱날 또는 정현파 패턴(sinusoidal pattern)을 사용하여 절단하여 비신장성 강재 코드, 말단 및 신장가능한 레이온으로부터의 전이가 큰 직선 경로에 걸쳐 확산되어 말단의 분리를 방지하도록 확보할 수 있다.
제 1 충전 삽입물(42)은 탄성중합체 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 제 1 충전물은 비팽창 압력하에서 작동될 때 타이어의 측벽이 붕괴되는 것을 실제로 방지한다. 삽입물은 비교적 유연한 약 50 쇼어 A 내지 매우 단단한 약 85 쇼어 A에 이르는 다양한 쇼어 A 경도로 될 수 있고, 재료의 형상 및 단면 윤곽은 주행 성능을 확보하도록 수정될 수 있으며, 측벽의 탄성율은 허용가능하다. 재료의 강도가 강할수록 단면은 대체로 얇아진다.
제 2 충전물(46)은 제 1 삽입 충전물(42)에 비해 동일하거나 또는 상이한 재료의 물리적 특성으로 될 수 있다. 이것은 단단한 제 2 충전물과 무른 제 1 충전물의 조합뿐만 아니라 단단한 제 1 충전물과 무른 제 2 충전물의 조합을 계획할 수 있다는 것을 의미한다. 제 2 충전물(46)의 탄성중합체 재료는 마찬가지로 50 내지 85 쇼어 A 경도의 범위, 바람직하게는 50 내지 80 미만의 쇼어 A 경도의 범위에 있다. 제 2 충전물(46)은 비보강상태에서 인접 플라이(38)와 그의 턴업 단부 사이의 스페이서로서 작용한다. 플라이의 코드, 특히 방사방향 외측의 플라이 턴업부는 타이어가 비팽창상태로 작동될 때 장력 상태에 놓인다. 또한, 충전물(46)은 보강될 경우 측벽 지지 구조체에 기여한다.
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도시된 바와 같이, 타이어의 공기가 빠지거나 타이어가 구부려질 때, 하향 부하를 받은 코드의 방사방향 내측부가 국부적으로 압축되려 하는 반면, 측벽은 팽창 압력 없이 구부려질 때 또는 심지어 팽창될 때라도 코드의 방사방향 외측부를 장력 상태에 둔다.
이러한 부하 특성은 도 1의 종래 기술의 타이어(100) 구조체의 경우 및 미국 특허 제 5,368,082 호에서 설명되었던 경우와 마찬가지로 본 발명의 타이어(10)에 대해서 유사하다.
도 6을 참조하면, 하나의 플라이 구조체(38)내의 코드가 보강 삽입 구조체(80)와는 다른, 바람직하게는 상당히 다른 탄성 계수를 가지도록 플라이(38)내의 코드(41)와 보강 삽입물(80)의 코드(41 또는 43)의 탄성 계수를 변화시키는 것에 의해서, 런플랫 내구성의 상당한 향상을 달성할 수 있고 그에 따라 주행 성능 개선의 이점이 부가된다.
전술한 바와 같이 타이어(10)는 타이어 설계자로 하여금, 부드럽고 고급스러운 느낌 내지 보다 강하고 보다 고성능인 느낌을 획득하기 위하여, 타이어의 특정 설계 특징을 조정할 수 있도록 한다. 또한, 전술한 독창적인 조합에 의해 타이어를 지금까지 실행되었던 것보다 높은 종횡비를 갖도록 제작할 수 있다. 독창적인 특성의 조합은 설계자가 연장된 런플랫 성능 또는 타이어 중량 감소 가운데 어느 것이라도 선택할 수 있다는 것을 의미한다.
타이어의 런플랫 성능은 보강 플라이 구조체(38 또는 40)의 각 층의 플라이코트에 탄성중합체 삽입물(42, 46)과 실질적으로 유사한 물리적 특성을 갖는 탄성중합체 재료를 제공하는 것에 의해 더욱 향상될 수도 있다. 당업자에게 공지된 바와 같이, 섬유층의 플라이코트는 소망의 형상으로 절단되기 전에 패브릭에 가해지고 그리고 타이어 구성 드럼상에서 타이어에 가해지는 비가황 탄성중합체 재료의 층이다. 많은 용도에 있어서, 플라이 층용 플라이코트로서 사용되는 탄성중합체 재료는 보강 충전물(42, 46)에 사용되는 탄성중합체 재료와 유사하다.
실제로, 전술한 공기 타이어 구조에 대하여 본 발명에 이용되는 하나 또는 그 이상의 플라이 구조체(38, 40)에 대해 제 1 충전물(42), 제 2 충전물(46) 및 플라이코트의 고무 합성물은 본 발명에서 그들의 효용을 향상시키는 물리적 특성을 특징으로 하는 것이 바람직하며, 이러한 물리적 특성은 공기 타이어의 측벽에 통상적으로 이용되는 고무 합성물의 특성과는 총괄적으로 다른 것이라 생각된다. 특히 플라이(38 및/또는 40)와 제 1 및 제 2 삽입물(42, 46)의 조합은 상이하거나 혹은 유사한 고강성의 조합을 갖는 반면 본질적으로는 후술하는 낮은 히스테리시스 특성을 갖는다.
바람직하게는, 본 명세서의 설명은 본 발명의 실행에 있어서 하나 이상의 플라이 구조체(38, 40)의 플라이코트에 관한 것이기는 하지만, 본원에 언급하는 플라이코트는 그러한 플라이중 단 하나만이 사용되지 않는 한, 양자의 플라이(38, 40)의 플라이코트에 관한 것이다.
특히, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 전술한 충전물(42, 46)의 양자는 높은 정도의 강성을 가지면서도, 또한 그러한 정도의 강성에 대해 비교적 낮은 히스테리시스를 갖는 것으로 평가되었다.
충전물(42, 46)에 대한 고무 합성물의 강성은 타이어 측벽의 강성 및 치수 안정성에 대해 바람직하다.
플라이(38, 40)의 플라이코트에 대한 고무 합성물의 강성은 그의 측벽을 포함하는 타이어 카커스의 전체의 치수 안정성에 대해 바람직하다. 왜냐하면, 그것은 타이어의 양측 측벽부를 통해 그리고 크라운부를 가로질러 연장되기 때문이다.
그 결과, 제 1 및 제 2 충전물(42, 46)과 그리고 플라이 구조체(38 및/또는 40)의 전술한 고무 합성물의 강성 특성은 플라이(38 및/또는 40)와 협력하여 서로를 보강하고 그리고 전술한 충전물 또는 플라이코트에 높은 강성의 고무 합성물만을 제공하는 경우보다 높은 정도로 타이어 측벽의 전술한 치수 안정성을 향상시키는 것으로 간주된다.
그러나, 공기 타이어에서 높은 정도의 강성을 갖는 고무는, 특히 고무의 강성이 그의 카본 블랙 함량을 단순히 증가시키는 다소 종래의 방법에 의해 획득되는 경우, 서비스 상황 중에(하중상태에서 및/또는 내부 팽창 압력이 없이 주행하는 차량의 타이어로서 작동할 때) 과도한 내부 열을 발생시킬 것으로 통상적으로 예상된다는 점에 주목해야 한다. 고무 합성물 내에서의 그러한 내부 열 발생은 통상적으로 단단한 고무 및 관련 타이어 구조체의 온도 증가를 초래하여, 타이어의 유효 수명에 잠재적으로 해로울 수 있다.
고무 합성물의 히스테리시스는 서비스 상태에서 내부 열을 발생시키는 경향의 기준이 된다. 비교해서 설명하면, 낮은 히스테리시스 특성을 갖는 고무는 상당히 높은 히스테리시스 특성을 갖는 다른 비교할만한 고무 합성물보다 서비스 상태에서 적은 내부 열을 발생시킨다. 따라서, 일측면에 있어서, 충전물(42, 46)의 고무 합성물과 플라이(38)의 플라이코트에 대해 비교적 낮은 히스테리시스가 바람직하다.
히스테리시스(hysteresis)란 가해진 일에 의해 재료(예를 들면: 경화된 고무 합성물)에 소비된 열에너지를 의미하는 용어로서, 고무 합성물의 낮은 히스테리시스는 비교적 높은 반향과, 비교적 낮은 내부 마찰과, 비교적 낮은 손실 계수 특성값으로 표시된다.
따라서, 하나 또는 그 이상의 충전물(42, 46) 및 플라이(38, 40)용 플라이코트를 위한 고무 합성물은 비교적 높은 강성 및 낮은 히스테리시스 특성 양쪽 모두를 갖는 것이 중요하다.
하나 또는 그 이상의 플라이(38)용 플라이코트 뿐만 아니라 충전물(42, 46)을 위한 고무 합성물의 하기의 선택된 소망 특성은 다음의 표 1에 요약된다.
특 성 충전물 플라이코트
경도(쇼어 A)2 50 - 85 50 - 85
계수(100%) MPa3 5 - 7 4 - 6
정 압축(static compression)1 0.1 - 0.15 0.15 - 0.2
열 축적(heat buildup)(℃)1 <30 <30
저온 리바운드(약 23℃)4 55 - 70 55 - 70
100℃에서 E'(MPa) 10 - 15 10 - 15
100℃에서 E"(MPa) 0.5 - 1.5 1 - 1.5
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1. 굿리치 플렉소미터(Goodrich Flexometer) Test-ASTM 시험 번호 D623
2. 쇼어 경도(Shore Hardness) Test-ASTM 시험 번호 D2240
3. 인장 계수(Tension Modulus) Test-ASTM 시험 번호 D412
4. 쯔윅 리바운드(Zwick Rebound) 시험-DIN 53512
표시된 경도 특성은 독창적인 플라이 구조의 사용에 의해 허용되는 적절한 고무 경도의 연장 범위인 것으로 간주된다.
100% 계수에서 표시된 계수 특성은 경화된 고무가 그의 파괴점에서 비교적 낮은 최대 신장(ultimate elongation)을 갖기 때문에 300% 계수 대신에 이용된다. 그러한 경화된 고무는 단단한 것으로 간주된다.
플렉소미터상에서 측정한 표시된 정 압축 특성은 경화된 고무의 비교적 높은 강성의 다른 표시이다.
표시된 E' 특성은 재료(예를 들면: 경화된 고무 합성물)의 강성을 나타내는 점탄성 특성의 저장 또는 탄성 계수 성분의 계수이다.
표시된 E" 특성은 재료(예를 들면: 경화된 고무 합성물)의 히스테리시스 특 성의 손실 또는 점성 계수 성분의 계수이다.
고무 합성물의 강성 및 히스테리시스 특성을 나타내는 E' 및 E" 특성은 고무의 그러한 특성에 숙련된 자에게 공지되어 있다.
표시된 열 강화값은 굿리치 플렉소미터(ATSM D623)로 측정되며 재료(예를 들면: 경화된 고무 합성물)내부 열 발생을 나타낸다.
약 23℃(실온)로 표시된 저온 리바운드 시험 특성은 쯔윅 리바운드 시험(DIN 53512)으로 측정되며 재료(예를 들면: 경화된 고무 합성물)의 탄성을 나타낸다.
따라서, 표 1에 도시된 특성들은 그러한 강성을 갖는 고무에 대해 비교적 높은 강성, 적절한 경도 및 비교적 낮은 히스테리시스를 갖는 경화된 고무 합성물을 나타낸다.
낮은 히스테리시스는 비교적 낮은 열 축적, 낮은 E" 및 높은 리바운드 특성으로 증명되며, 수리시에 비교적 낮은 내부 열 축적을 갖도록 소망되는 고무 합성물에 필수적인 것으로 간주된다.
다양한 타이어 성분의 혼합에 있어서, 비교적 높은 불포화 디엔계 고무인 것이 바람직한 각종 고무를 사용할 수도 있다. 그러한 고무의 대표적인 예는 그것에 한정되지 않을 수도 있지만, 스티렌 부타디엔(styrene-butadiene) 고무, 천연 고무, 시스 1,4 및 3,4-폴리이소프렌(polyisoprene) 고무, 시스 1,4 및 비닐 1,2-폴리부타디엔(polybutadiene) 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔(acrylonitrile-butadiene) 고무, 스티렌-이소프렌-부타디엔 고무 및 스티렌-이소프렌 고무이다.
충전물(42, 46)과 하나 또는 그 이상의 플라이(38, 40)용 플라이코트(들)에 대한 고무 합성물의 바람직한 각종 고무는 천연 1,4-폴리이소프렌 고무, 이소프렌/부타디엔 고무 및 시스 1,4-폴리부타디엔 고무이다.
고무의 바람직한 화합물 및 합성물은 충전물에 대해서는 천연 시스 1,4-폴리이소프렌 고무 및 시스 1,4-폴리부타디엔 고무이고, 플라이코트에 대해서는 천연 시스 1,4-폴리부타디엔 고무 및 이소프렌/부타디엔 공중합체 고무이다.
바람직한 실행에 있어서, 100 중량부(parts by weight)의 고무를 기준으로, (A) 충전물은 약 60 내지 100, 바람직하게는 약 60 내지 90 중량부의 천연 고무와, 따라서 약 40 까지, 바람직하게는 약 40 내지 약 10 중량부의 시스 1,4 폴리부타디엔 고무와 이소프렌/부타디엔 고무 중 적어도 하나, 바람직하게는 시스 1,4-폴리부타디엔 고무(상기 이소프렌/부타디엔 고무를 사용할 경우 이것은 최대 20 중량부를 나타낸다)로 이루어지고, (B) 상기 플라이코트는 100 중량부까지, 바람직하게는 약 80 내지 약 100, 보다 바람직하게는 약 80 내지 95 중량부의 천연 고무와, 따라서 약 100 중량부까지, 바람직하게는 약 20 중량부까지, 보다 바람직하게는 약 20 내지 약 5 중량부의 이소프렌/부타디엔 공중합체 고무와 시스 1,4폴리부타디엔 고무 중 적어도 하나, 바람직하게는 이소프렌/폴리부타디엔 고무(상기 이소프렌/부타디엔 공중합체 고무에서 이소프렌대 부타디엔의 비는 약 40/60 내지 약 60/40의 범위에 있다)로 이루어진다.
또한, 약 5 내지 약 15 중량부와 같은 소량의 하나 이상의 유기 용액 중합 조제 고무를 상기 충전물 및/또는 플라이코트(들)에 대해 전술한 천연 고무와, 시스 1,4 폴리부타디엔 고무 및/또는 이소프렌/부타디엔 고무 합성물(들)에 포함시킬 수도 있고, 그러한 부가적 고무(들)의 옵션 및 선택은 과도한 실험의 수행 없이 고무 합성 기술의 숙련자에 의해 이루어질 수 있다는 것은 본 발명의 내용 및 범위에 속하는 것으로 간주된다.
따라서, 그러한 상황에 있어서, 충전물 및 플라이코트 고무의 설명은 경화된 고무 합성물의 전술한 물리적 특성의 변수가 충족되는 한 소량의 그러한 용액 중합 조제 엘라스토머(elastomer)를 첨가할 수 있다는 의미를 갖는 "포함하는(comprising)" 방식으로 이루어진다. 그러한 고무 화합은 과도한 실험 없이 고무 화합 기술분야의 당업자에게 숙지되어 있는 것으로 간주된다.
반드시 여기에 한정되지는 않지만, 그러한 의도되는 용액 조제 고무의 다른 것으로는 스티렌/부타디엔과, 3,4-폴리이소프렌, 스티렌/이소프렌/부타디엔 테르폴리머(terpolymer) 및 미디엄 비닐 폴리부타디엔(medium vinyl polybutadiene)과 같은 하나 또는 그 이상의 이소프렌 및 부타디엔의 폴리머 등이 있다.
당업자는 제 1 및 제 2 충전물(42, 46) 뿐만 아니라 하나 또는 그 이상의 플라이(38)용 플라이코트(들)를 포함하는 공기 타이어의 구성요소의 고무 화합물을 대체로 고무 화합 기술분야에 공지된 방법으로 화합할 수 있다는 것을 용이하게 이해하여야 한다. 이러한 화합 방법은 각종 가황처리가능한 구성요소 고무와 각종 상용 첨가물을 혼합하는 것과 같은 고무 화합 기술에 일반적으로 공지되어 있는 방법이며, 그러한 첨가물로는, 예를 들면 황, 활성제, 억제제 및 촉진제와 같은 경화 보조제와, 고무 처리 오일, 점착 부여 수지를 포함하는 수지, 실리카 및 가소화제와 같은 처리 첨가제(processing additives)와, 충전물과, 안료와, 톨유(tall oil) 수지, 산화 아연, 왁스, 산화방지제 및 항오존제와 같은 물질 또는 스테아르산(stearic acid)과, 소화제와, 카본 블랙과 같은 보강재가 있다. 당업자에게 공지된 바와 같이, 가황가능한 물질 및 가황처리된 물질의 의도하는 사용에 따라, 전술한 임의의 첨가물을 선택하여 통상의 양으로 사용한다.
본 발명에 사용되는 명시된 충전물 및 플라이코트에 소망되는 고강성의 고무에 대해 약 40 내지 최대 약 70 phr의 카본 블랙이 바람직하기는 하지만, 카본 블랙의 전형적인 첨가물은 디엔 고무(diene rubber)의 약 30 내지 약 100 중량부를 포함한다. 수지는 사용되는 경우라면 점착 부여제 수지 및 강성 수지를 포함하고, 점착 부여제 수지 및 강성 수지는 사용되는 경우라면 반응성 페놀 포름알데히드 수지 및 리조르시놀(resorcinol) 또는 리조르시놀 헥사메틸렌 테트라민(resorcinol and hexamethylene tetramine)으로 구성된 경화제 수지와 비반응성 페놀 포름 알데히드 점착 부여 수지를 포함한다. 이렇게 사용되는 수지의 전형적인 양은 총괄적으로 약 1 내지 10 phr을 포함하며, 이때 점착부여제 수지는 사용된다면 최소 약 1 phr이고 경화제 수지는 사용된다면 최소 약 3 phr이다. 그러한 수지는 때로는 페놀 포름알데히드형 수지로 불릴 수도 있다. 처리 보조제의 전형적인 양은 약 4 내지 약 10.0 phr를 포함한다. 실리카가 사용되는 경우 약 5 내지 15 phr가 바람직하고 실리카 결합제의 양은 사용되는 경우 실리카의 부재당 약 0.05 내지 약 0.25 중량부를 포함하기는 하나, 사용되는 실리카의 전형적인 양은 약 5 내지 약 50 phr을 포함한다. 대표적인 실리카는 예를 들어 수화 비결정질 실리카일 수도 있다. 대표적인 결합제는 예를 들어 DeGussa, AG로부터 제조되는 이기작용성 황 함유 유기 실란(bifunctional sulfur containing organo silane), 예를 들면 비스-(3-트리에톡시-실릴프로필) 테트라설파이드[bis-(3-triethoxy-silypropyl) tetrasulfide], 비스-(3-트리메톡시-실릴프로필) 테트라설파이드[bis-(3-trimethoxy-silylpropyl) tetrasulfide] 및 비스-(3-트리메톡시-실릴프로필) 테트라설파이드 그래프티드 실리카[bis-(3-trimethoxy-silylpropyl) tetrasulfide grafted silica] 등이 있다. 산화방지제의 전형적인 양은 약 1 내지 약 5 phr를 포함한다. 대표적인 산화방지제는 예를 들어 디페닐-p-페닐렌디아민(diphenyl-p-phenylenediamine)과, 1978년 반데어빌트 루버 핸드북(Vanderbilt Rubber Handbook) 제 344-346 페이지에 개시된 것과 같은 기타 물질일 수도 있다. 적절한 오존방지제 및 왁스, 특히 마이크로결정 왁스는 1978년 반데어빌트 루버 핸드북 제 346-347 페이지에 도시된 유형일 수도 있다. 항이온제의 전형적인 양은 약 1 내지 약 5 phr이다. 스테아르산 및/또는 톨유 패티산(tall oil fatty acid)의 전형적인 양은 약 1 내지 약 3 phr를 포함할 수도 있다. 산화 아연의 전형적인 양은 약 2 내지 약 8 또는 10 phr를 포함한다. 왁스의 전형적인 양은 약 1 내지 약 5 phr를 포함한다. 펩타이저의 전형적인 양은 약 0.1 내지 약 1 phr이다. 전술한 첨가물의 존재 및 상대적 양은, 주로 타이어 트레드에서 수지의 특수 합성물을 가황처리가능한 합성물로 이용하는 것에 관한 본 발명의 일측면이 아니다.
가황은 가황제의 존재하에 수행된다. 적합한 가황제의 예는 원소 황(유리 황)[elemental sulfur(free sulfur)] 또는 황 부여 가황제, 예를 들면 아민 디설파이드(amine disulfide), 중합체 폴리설파이드(polymeric polysulfide) 또는 황 올레핀 내전(sulfur olefin adduct)을 포함한다. 바람직하게는, 가황제는 자연 황이다. 당업자에게 공지된 바와 같이, 가황제는 약 0.5 내지 약 8 phr 범위의 양으로 사용되며, 본 발명에 사용하기에 소망되는 단단한 고무에 대해서는 약 3 내지 약 5 phr의 범위가 바람직하다.
촉진제를 사용하여 가황에 필요한 시간 및/또는 온도를 제어하고 그리고 가황의 특성을 개선시킨다. 일 실시예에 있어서, 단일의 촉진제 시스템, 즉 주 촉진제를 사용할 수도 있다. 통상적으로, 주요 촉진제는 약 0.5 내지 약 3 phr 범위의 양으로 사용된다. 다른 실시예에 있어서, 가황의 특성을 활성화시키고 또 개선시키기 위해서, 제 1 촉진제는 대체로 다량(약 0.5 내지 약 2 phr)으로 사용되고 제 2 촉진제는 대체로 소량(약 0.05 내지 역 0.50 phr)으로 사용되는 둘 이상의 촉진제의 조합을 사용할 수 있다. 그러한 촉진제의 조합은 역사적으로 황 경화 고무의 최종 특성의 상승 효과를 제공하는 것으로 알려져 왔으며, 때로는 하나의 촉진제만을 사용하는 경우보다 다소 양호하다. 부가하여, 정상 가공 온도에 의해 영향을 덜 받지만 정상 가황 온도에서 안정적인 경화를 제공하는 지연 작용 촉진제를 사용할 수도 있다. 촉진제의 대표적인 예는 아민, 다이설파이드, 구아니딘(guanidine), 티오우레아(thiourea), 타이아졸(thiazoles), 타이우람(thiurams), 설펜아미드(sulfenamide), 디티오카바메이트(dithiocarbamate), 잔틴산염(xanthate)을 포함한다. 바람직하게는, 제 1 촉진제는 설펜아미드이다. 제 2 촉진제를 사용하는 경우, 제 2 설펜아미드 촉진제를 사용할 수도 있으나, 제 2 촉진제는 구아니딘, 디티오카바메이트 또는 타이우람 화합물인 것이 바람직하다. 본 발명의 실행에 있어서, 하나, 때로는 둘, 또는 그 이상의 촉진제가 높은 강성의 고무에 바람직하다.
타이어는 당업자에게 명확하게 이해될 다양한 방법으로 제조되고 성형되며 몰딩될 수 있다.
논의한 바와 같이, 시험 타이어(10) 및 종래 기술의 타이어(100)는 종래 기술의 특허에 개시된 바와 같은 플라이코트 및 삽입물의 물리적 특성을 이용하여 제조될 수 있다. 본 발명의 타이어(10)는 상이한 물리적 특성의 다양한 범위의 재료를 사용하는 것으로 의도되며, 충전물(42, 46, 48) 및 플라이(38)의 플라이코트는 각각 명확히 상이할 수도 있고 그리고 소망의 주행, 취급 및 필요한 런플랫 성능에 대해 선택될 수도 있다. 다시말하면, 설계자는 소망의 타이어 성능을 달성하기 위해 재료를 개별적으로 선택적으로 조정할 수 있다.
실시예 1
하기의 고무 합성물은 표 1에 예시된 특성에 속하는 특성을 갖는 고무 합성물의 예로 의도된다.
표 2에 도시된 재료로 이루어진 고무 합성물을 조제하고 종래의 고무 혼합 공정으로 혼합한다. 표 2는 충전물(42, 46)과 하나 또는 그 이상의 플라이(38, 40)용 플라이코트(들)로 사용하도록 의도될 수도 있는 고무 합성물을 나타낸다. 재료의 표시된 양은 본 실시예의 도시를 위해 끝수 없이 표시되었다.
중량 %
재 료 플라이코트 충전물
천연 고무1 90 80
이소프렌/부타디엔 고무2 10 0
폴리부타디엔(시스 1,4-)고무3 0 20
카본 블랙 55 55
실리카&커플러 6 6
산화 아연 5 8
촉진제(설펜아미드형) 4 2
황[인솔(insol) w/20% 오일] 2 4
총괄적으로는 약 5 중량부이고 각각은 최소 약 1 중량부인 통상적인 양의 고무 처리 오일 및 톨유 패티 산; 항분해제; 약 6 phr 양의 주로 페놀포름알데히드형 점착 부여 및 경화 수지; 실리카 및 실리카용 결합제를 플라이코트 샘플용인 2개의 촉진제 및 충전 고무 합성물 샘플용인 하나의 촉진제와 함께 사용한다.
1. 시스 1,4-폴리이소프렌형
2. 약 1:1의 이소프렌 대 부타디엔의 비를 갖는 공중합체
3. 높은 1,4 폴리부타디엔 고무
고무 합성물은 약 150℃에서 약 20분간 성형되고 경화된다.
본 발명의 실행에 있어서, 충전물(42, 46) 중 하나 또는 양자와 플라이(38, 40)용 플라이코트(들)의 고무 합성물은 비교적 매우 강하고 적당히 단단하며, 그리고 낮은 히스테리시스를 갖는 것이 중요한 것으로 간주된다.
또한, 플라이(38)용 플라이코트 및 삽입물(80)의 고무 합성물에 대한 충전물(42, 46)의 고무 합성물은 약간 강하고 약간 단단하며 양자의 고무 합성물은 비교적 낮은 히스테리시스를 갖는 것이 바람직하다.
표 1에서 고무 합성물의 표시된 물리적 특성은 그의 표본에 대한 것이며 결과적인 타이어 구성요소(충전물 및 플라이)를 포함하는 치수는 타이어의 측벽 및 카커스의 전체 강성 및 치수 안정성에 기여하는 요인으로서 고려할 필요가 있다는 것을 인식하는 것이 중요하다.
충전물(42, 46)의 고무 합성물의 강성은 전술한 플라이코트의 고무 합성물의 강성보다 다소 큰 것이 중요한 것으로 간주된다. 왜냐하면, 그들은 섬유 보강 플라이의 일부가 아니기 때문이며, 그리고 그들의 강성 특성을 다소 최대화하는 것이 소망되기 때문이다.
전술한 충전물의 고무 합성물에 대한 히스테리시스 또는 "E" 및 열 축적값은 섬유 보강 플라이의 얇은 치수에 대비한 충전물의 용적으로 인해 전술한 플라이코트의 고무 합성물의 그것보다 다소 낮은 것이 바람직하다.
특히 비팽창상태에서 타이어의 작동중에 단단한 고무 채퍼부(60)를 제공하는 것에 의해, 림 플랜지에 인접한 카커스 구조체(30)의 방사방향 외부의 하측 비드 영역에서 타이어의 마모(chafing)가 최소화될 수도 있다.
도 7에 있어서, 코드 보강부(52, 53)를 비드 코어(26A)로 대체할 수 있는 것을 제외하고는 도 2a 또는 도 2b에 도시된 것과 동일한 측벽 구조체가 도시되어 있다. 비드 코어(26A)는 비드 베이스의 측방향 외부에 외팔보처럼 형성되고 그리고 타이어(10)가 장착되는 설계 림 플랜지 위의 방사방향 외부로 연장된 방사방향 외부 삼각형 부분을 갖는다. 이러한 비드 코어(26A)는 하측 측벽 구조체(20)에 측방향 강성을 제공하여 취급을 개선시킴과 아울러 코드 보강의 필요성을 제거한다. 변형예로, 추가의 지지가 필요하다면, 보강부(52, 53)와 비드 코어(26A)의 조합을 사용할 수 있다.
도 8에 있어서, 코드 보강부(52, 53)는 단일의 바이어스 코드 보강 부재(70)로 대체되며, 이 부재(70)는 보통 "플리퍼(flipper)"라 칭한다. 이러한 플리퍼는 비드 코어(26) 둘레에 감기고 그리고 보강부(52, 53)에 유사한 거리를 두고 방사방향으로 배치된 말단까지 충전물(46)의 각 측면의 방사방향 외부로 연장된다. 이러한 단일의 구성요소는 바람직한 제 2 실시예의 도 2b에 도시된 구성요소의 수를 감소시킨다. 플리퍼(70)는 보강부(52, 53)에 소망되는 동일 재료의 코드로 제조되는 것이 바람직하고 그리고 바람직하게는 약 45°로 배향된 바이어스 배향 코드를 구비하며, 복수의 플리퍼(70)가 사용될 때 엇갈리게 배열된다.
도시된 모든 실시예의 중요한 특징은, 삽입물(42, 46, 80)의 방사방향 외측 말단부가 벨트에 접근함에 따라 그의 단면이 테이퍼를 이루어야 하고, 그들의 각 말단으로의 단면 두께가 신속히 감소되어야 하며, 그의 가장 말단은 엇갈리게 배열되는 것이 바람직하고, 양자는 벨트 구조체(36)의 측방향 말단부로부터 벨트 폭의 5% 내지 25% 범위에서 종단되는 것이다. 삽입물(42, 46)이 너무 간단히 종단되면, 런플랫 성능은 저하된다. 삽입물이 내부로 너무 멀리 연장되거나 또는 그의 단면이 너무 두꺼우면, 좌우요동 저항이 악영향을 받을 것이다. 따라서, 삽입물의 말단부는 엇갈리게 배열되고 그리고 벨트 폭의 55 내지 15%의 범위내에서 종단되는 것이 가장 바람직하다. 부가하여, 도 2b에 도시된 실시예에 있어서, 턴업 단부(32)는 삽입물(46)의 말단부에서 또는 그 말단부를 조금 지나 연장되는 것이 중요한 것으로 생각된다.
시험용 타이어는 도 1의 종래 기술의 비드 코어 및 타이어까지 연장된 단일의 복합물의 삽입물(46)을 구비하는 도 2b에 도시된 구조를 사용하여 제조되었다. 제어용 타이어의 조합 아펙스(48) 및 제 2 플라이(40)가 시험용 타이어에서 사용되지 않았던 것을 제외하면 모든 재료는 동일하였으며, 시험용 타이어는 대신에 삽입물(42) 및 연장된 턴업 단부(32)를 사용하였다.
제어용 타이어는 종래 기술의 타이어였고, 시험용 타이어는 도 2b에 도시된 바와 같다. 타이어는 사이즈 P225/50R17 및 P245/50R17이었다.
시험 결과에 의하면, 시험용 타이어는 약간 낮은 우수한 좌우요동 저항을 가졌으며, 중량이 감소되고 취급이 약간 개선되었으며, 제어용 타이어에 대해 런플랫 성능이 실질적으로 동일하였다. 도 2b의 P225/50R17 사이즈의 시험용 타이어를 타이어의 붕괴를 야기시키기에 충분한 재료의 저하 신호에 의해 진공상태의 실험실 시험조건에서 400 마일 주행시켰다. P245/50R17 사이즈 타이어의 실험실 데이터 런플랫 시험은 제어용 타이어와 실질적으로 동일한 약 110 마일의 주행을 나타냈다. 명백하게, 본 발명의 타이어는 중량이 더욱 감소될 수 있다. 결과적인 효과는 타이어가 상당히 낮은 제조 비용으로 허용가능하게 대체된다는 것이었다.
본 발명의 설명을 위하여 어떤 대표적 실시예 및 세부사항을 설명하였으나, 당업자는 본 발명의 정신 또는 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 변화 및 수정이 이루어질 수도 있음을 이해할 것이다.

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  21. 트레드(12), 한쌍의 측벽 구조체(20), 한쌍의 비드 영역, 벨트 구조체(36), 및 상기 트레드(12) 및 상기 벨트 구조체(36)의 방사방향 내측의 카커스(30)를 구비하는 타이어(10)에 있어서,
    상기 카커스(30)는,
    한쌍의 비신장성 비드 코어(26)로서, 하나의 비드 코어(26)는 각 비드 영역내에 위치되는, 상기 한쌍의 비신장성 비드 코어(26)와,
    하나의 비드 코어(26)로부터 대향 비드 코어(26)까지 연장되는 코드로 구성되는 적어도 하나의 플라이(38)로서, 상기 적어도 하나의 플라이(38)가 한쌍의 턴업 단부(32)를 구비하며, 각 턴업 단부(32)는 비드 코어(26) 둘레에 감겨 있고 말단부(33)까지 방사방향 외측으로 연장되는, 상기 적어도 하나의 플라이(38)와,
    한쌍의 제 1 삽입물(42)로서, 하나의 제 1 삽입물(42)이 각 측벽 구조체(20) 내에서 상기 적어도 하나의 플라이(38)의 방사방향 내측에 위치되는, 상기 한쌍의 제 1 삽입물(42)과,
    한쌍의 제 2 삽입물(46)로서, 하나의 제 2 삽입물이 각 측벽 구조체(20) 내에서 상기 적어도 하나의 플라이(38)와 상기 턴업 단부(32) 사이에 개재되는, 상기 한쌍의 제 2 삽입물(46)을 포함하며,
    상기 말단부(33)가 상기 벨트 구조체(36) 아래에 위치되며,
    상기 제 2 삽입물(46)이 상기 각 측벽 구조체(20) 내에서 상기 보강 벨트 구조체(36)의 아래까지 방사방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는
    타이어.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 삽입물(42, 46)은 탄성중합체이고, 상기 탄성중합체의 제 2 삽입물(46)은, 이 삽입물(46) 내에 매립되고 방사방향으로 배향되는 파이버(82)(fiber)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    타이어.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 탄성중합체의 제 2 삽입물(46)이 보강 코드(43)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    타이어.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 카커스는, 각 측벽 구조체(20) 내에서 상기 비드 코어(26) 위에, 상기 적어도 하나의 플라이(38)와 상기 턴업 단부(32) 사이에 위치되는 바이어스 코드 보강 구조체(53, 70)(bias cord reinforcing structure)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    타이어.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 바이어스 코드 보강 구조체(53, 70)의 코드는 합성물(synthetic)이고, 방사방향에 대하여 45°의 각도로 배향되어 있는 것을 특징으로 하는
    타이어.
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