KR100579532B1 - 경량화 및 내구성능이 향상된 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쇼울더부 내측 프로파일의 일정 부분을 이중 깊이화 하여 트레드부 부피 감소로 경량화를 이룩할 수 있고, 방열이 유리하게 되어 내구 성능도 향상시킬 수 있는 타이어를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 쇼울더 블록 사이를 타이바 형식으로 연결시켜 줌으로써 트레드부의 강성을 증가시켜 핸들링 및 제동 성능에도 유리한 효과가 있다.

타이어, 트레드, 쇼울더, 프로파일, 이중 깊이, 내구성능, 경량화

Description

경량화 및 내구성능이 향상된 타이어{Tire having improved lightweight and durability}

도 1은 종래의 타이어 트레드부의 프로파일이다.

도 2는 본 발명에 따른 타이어 트레드부의 프로파일이다.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

11, 21 ---- 제 1벨트 12,22 ---- 제 2벨트

13,23 ---- 벨트 에지 테이프 14,24 ---- 보강벨트

25 ---- 트레드반경(TR3)의 시작점 26 ---- 트레드반경(TR3)의 끝점

본 발명은 경량화 및 내구성능이 향상된 타이어에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 쇼울더부 내측 프로파일의 일정 부분을 이중 깊이화 하여 트레드부 부피 감소로 경량화를 이룩할 수 있고, 방열이 유리하게 되어 내구 성능도 향상시킬 수 있는 타이어에 관한 것이다.

현재, 초고성능(Ultra High Performance : UHP) 타이어의 경우를 제외한 일반성능(General performance) 타이어의 경우 쇼율더의 측면 방향의 그루브를 대부 분 주(主) 그루브의 깊이를 기준으로 최대 깊이(Full depth)로 설계하고 있다.

주문 제작자가 요구하는 내구성능을 확보하기 위해 쇼율더부의 트레드 부피의 감소, 보강 구조의 추가, 벨트 폭 증가 등의 방법을 적용하고 있다. 그러나, 쇼울더부의 트레드 부피 감소 시에는 내측 프로필 즉, 측면 방향의 그루브가 최대 깊이인 경우 트레드 부피를 감소시킬 여유는 그리 많지 않다.

또한, 보강 구조의 추가시 제조상에서 발생하는 벨트 코드의 노출 등의 문제로 인해 트레드 쇼율더부의 부피 감소에는 그 한계가 있다. 더욱이 내구 성능의 향상을 위해 보강 구조의 추가와 벨트 폭의 증가는 경량화 추세에 역행하고, 원가 상승의 주요 요인이기도 하다.

트레드부의 강성에 영향을 주는 주요 인자 중의 한가지가 트레브부 블록 강성이다. 특히 쇼율더부의 강성 증가를 위해 블록과 블록을 바아 형태로 연결하는 방식이 널리 사용되고 있다. 그러나, 이 방식은 바아 부분에 러버(Rubber)가 추가되는 형태로써 중량이 증가하여 역시 원가상승의 요인이 되고 있다.

이에 경량화를 통해 원가 절감을 하면서 내구 성능도 종래보다 더 향상시키고, 기타 성능 부분에 대해서도 유리하도록 설계하는 개념이 필요하다.

첨부 도면 중 도 1은 종래의 트레드부의 내구 성능의 향상을 위한 프로파일을 도시한 것으로, 타이어의 프로파일은 외곽 프로파일과 그루브의 깊이를 기준으로 하는 내측 프로파일 2가지로 분류할 수 있다. 통상 벨트 내구 성능의 향상을 위해 제 1벨트(11)와 제 2벨트(12) 사이에 벨트 에지 테이프(13)를 삽입하고 있는데, 그 벨트 에지 테이프(13)에 의해 제 2벨트(12)의 끝단 부위가 제 1벨트(11)에 비해 다소 올라가게 된다. 또한, 내구 성능의 향상을 위해 보강 벨트(14)를 추가하거나, 쇼율더부의 부피를 감소시켜 주면 제 2벨트(12)의 끝단 부분이 최대 깊이 개념으로 설계된 내측 프로파일과 근접 또는 초과하게 되어 벨트 코드가 노출(Back exposed cord)되는 문제를 일으키게 된다.

이에 본 발명은 종래의 이와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 타이어의 내측 프로파일을 개선시킴으로써 쇼울더부의 부피를 감소시켜 경량화를 이룩할 수 있고, 동시에 원가를 절감할 수 있으면서 내구성능, 핸들링 및 제동 성능도 우수하게 할 수 있는 타이어를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명은 경량화 및 내구성능이 개선된 타이어는 타이어 쇼율더부의 측면 방향의 그루브의 길이를 이중 깊이(Dual depth)로 형성하는 내측 프로파일에서, 트레드반경(TR1)과 트레드반경(TR2)은 기존의 프로파일과 동일하되 이중 깊이의 시작점인 트레드반경(TR3)의 시작점은 벨트 에지부 테이프의 시작점과 동일하게 하고, 끝점은 제 2벨트 끝점과 동일하게 설계하여서 되는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기에서 이중 깊이는 보강벨트층을 덧되는 것이 아니라 공간을 비워두는 것을 말하며, 트레드반경(TR2)와 트레드반경(TR3)의 차이는 1.0 내지 1.6 mm인 것을 특징으로 한다.

첨부 도면 중 도 2는 본 발명에 따른 타이어 트레드부의 강성을 높여 줄 수 있는 프로파일을 도시한 것으로, 트레드반경(TR1)과 트레드반경(TR2)은 기존의 프로파일과 같고, 트레드반경(TR3)의 시작점(25)은 벨트 에지 테이프(23)의 시작점과 동일하게 하고, TR3의 끝점(26)은 제 2벨트(22)의 끝점과 동일하게 한다. 이는 규격별로 약간 상이할 수 있다. 도 2에서 부호 21은 제 1벨트, 부호 22는 제 2벨트, 부호 24는 보강 벨트이다.

또한, TR3는 TR2 + a 로써 TR2에서 최소 1.0 mm에서 1.6 mm 까지 크게 한다. 여기서, a의 최소치 1.0 mm는 트레드 부피의 감소 효과와 경량화 및 내구 성능 향상 효과를 고려한 값이고, 최대치 1.6 mm는 트레드 마모 표시기(Tread wear indicator)의 최대 깊이가 1.6 mm이기 때문에 마모 후의 타이어 성능을 고려한 값이다.

본 발명의 내측 프로파일을 통해 최대 깊이에 대한 이중 깊이 부분의 깊이가 낮으므로 그 차이 나는 깊이 만큼 즉, 비워진 공간으로 인해 쇼율더부의 부피를 낮출 수 있고, 이는 경량화에 큰 기여를 할 수 있다. 규격별로 경량화 가능량은 차이가 있지만, 큰 타이어 규격일수록 그 경량화는 크다.

타이어의 내구성에 가장 악 영향을 미치는 것은 발열량이고, 그 발열의 주역은 트레드 고무이다. 본 발명의 적용 시 쇼율더부의 트레드 부피 감소로 발열이 적고, 또한 방열이 보다 유리해져 내구성이 크게 개선되는 효과를 보이게 된다.

또한, 이러한 내측 프로파일을 적용하게 되면 자연적으로 트레드 블록과 블록을 잇는 타이바(Tie-bar) 형태가 되어 트레드의 강성이 증가하게 되고, 핸들링 및 제동 성능에도 유리하게 작용하게 된다.

다음 표 1과 2는 본 발명의 프로파일을 195/50R15H 규격에 대해 적용한 후 경량화 및 주행성을 실험한 결과를 나타낸 것이다. 다음 표 1에서 종래 제품은 기 존의 프로파일 설계 방식(최대 깊이)을 적용한 경우이다.

표 1(경량화 효과)

종래제품	본 발명	경량화 효과
2.798 kg	2.701 kg	0.097 kg

표 2(실내 고속 주행 효과)

조건	종래제품 주행시간	본 발명 주행시간	개선효과
프로그램 I	① 54 분 ② 58 분	① 64 분 ② 67 분	약 10분
프로그램 II	① 68 분 ② 72 분	① 104 분 ② 95분	약 30분
프로그램 III	① 45 분 ② 42 분	① 61 분 ② 64 분	약 17분

※ 상기 주행조건은 Volkswagen 상에서 규정한 주행 조건임

상기 표 1과 2에서 나타낸 바와 같이 약 100g의 경량화가 가능하고, 고속 주행 조건별로 최소 10분에서 30분까지 개선된 효과를 나타내고 있다.

본 발명은 타이어 쇼울더부의 내측 프로파일을 이중 깊이로 개선시킴으로써 타이어 트레드부의 부피 감소로 경량화를 이룩할 수 있고, 방열이 유리하게 되어 내구 성능도 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 타이어 쇼율더부의 측면 방향의 그루브의 깊이를 이중 깊이로 형성하는 내측 프로파일에서, 트레드반경(TR1)과 트레드반경(TR2)은 기존의 프로파일과 동일하되 이중 깊이의 시작점인 트레드반경(TR3)의 시작점은 벨트 에지부 테이프(23)의 시작점과 동일하게 하며, 끝점은 제 2벨트(22) 끝점과 동일하게 설계하여서 되는 것을 특징으로 하는 경량화 및 내구성능이 향상된 타이어.
2. 제 1항에 있어서, 상기 트레드반경(TR2)과 트레드반경(TR3)의 차이는 1.0 내지 1.6 mm가 되게 하는 것을 특징으로 하는 경량화 및 내구성능이 향상된 타이어.

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