KR100724079B1 - 개량된 비드 구조물을 가진 차륜용 타이어 - Google Patents

Abstract

차륜용 타이어는 타이어의 회전축을 포함하는 반경방향 평면내에 놓인 금속 코드로 보강되어 있고 고무 처리 직물의 적어도 하나의 플라이를 반드시 포함하여 구성된 보강 구조물과, 상기 크라운부에 위치되어 있고 상기 카아커스 주위로 동축방향으로 연장되어 있으며 노면과 구름 접촉하는 융기 패턴이 형성되어 있는 트레드 스트립과, 상기 카아커스와 상기 트레드 스트립 사이에 동축방향으로 배열되어 있는 벨트 구조물과, 대응하는 장착 림상에 타이어를 고정하기 위하여 원주방향으로 늘어나지 않는 적어도 하나의 환상형 보강 코어가 각각 형성되어 있는 한 쌍의 비드 코어로 종단되어 있는 축방향으로 대향하는 2개의 사이드월을 구비하는 토러스형 카아커스를 구비한다.

상기 타이어에서, 상기 카아커스의 보강 구조물의 단부는 상기 환상형 비드 보강 코어의 반경방향 가장 내부 프로파일을 넘어서서 반경방향 내측으로 뻗쳐있는 반면, 비드에서 비드까지 축방향으로 뻗쳐있는 있는 상기 보강 구조물의 중립 프로파일이 상기 환상형 비드 보강 코어를 둘러싸는 영역의 단면을 교차한다.

토러스형 카아커스, 비드 코어, 비드, 림

Description

개량된 비드 구조물을 가진 차륜용 타이어{ Tyre for vehicle wheels with improved bead structure }

본 발명은 모터 차량용 타이어에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 타이어의 비드, 즉 해당 장착 림상에 타이어를 고정하기 위하여 주로 사용되는 비드의 환상형 카아커스부에 관한 것이다.

좀 더 정확하게 본 발명은 상기 비드의 내부에 포함된 환상형 보강 구조물, 좀더 일반적으로 '비드 코어'라는 명칭으로 언급되는 보강 구조물을 상기 카아커스 플라이 또는 플라이들의 단부와 접합하는 시스템에 관한 것이다.

타이어는 관련적으로 중앙 크라운부를 가지는 환형으로(toroidally) 형성된 카아커스를 구비하고, 상기 중앙 크라운부는 반경방향으로 내측에 뻗쳐있고 해당 장착림상에 타이어를 고정시킬 수 있도록 비드 내에서 각각 종단되는 축방향으로 대향되는 한 쌍의 사이드월에 크라운부의 단부가 결합되어있다. 상기 목적을 위하여, 상기 보강 비드 코어는 상기 비드 내부에 결합되어져 있다.

상기 카아커스의 크라운부는 크라운부에 동축방향으로 배열된, 트레드 스트립을 가지며, 상기 트레드 스트립은 노면 상에서 타이어의 구름 접촉하도록 절개부와 홈에 의하여 한정된 융기된 패턴이 제공되어 있고, 상기 절개부와 홈은 상기 스트립의 두께 내에 형성되어 있으며 사용중 타이어의 구동 특성을 보장하도록 설계되어 있다.

상기 카아커스의 보강 구조물은 내부에 직물 또는 금속 보강 코드가 파묻힌 고무 시트로 이루어진 적어도 하나의 고무 처리된 직물의 플라이와, 타이어의 둘레방향에 대하여 가로지르도록 배열된 상기 코드를 구비한다: 래디얼-카아커스 타이어에서, 상기 코드의 배향 방향은 상기 원주방향 즉, 타이어의 적도면의 방향에 수직으로 되어 있다.

상기 보강 코드의 배향 방향에 관계없이, 상기 카아커스 플라이의 단부는 축방향 내측으로부터 외측으로 상기 비드 코어의 주위에 접혀져 있다.

기하학적 배열 때문에, 상기 타이어의 횡단면을 따르는 상기 카아커스 플라이의 프로파일과 상기 횡단면에 따르는 래디얼-타입 카아커스내에서의 해당 보강 코드의 프로파일은 또한 비드 코어의 축방향 내측 및 반경방향 외측 가장자리에서 변곡점을 가지며, 상기 변곡점 프로파일의 곡률은 서로 반대인데, 오목한 형상에서 상기 사이드월을 따라 볼록한 형상으로 상기 비드코어 주변에서 변화된다.

본 발명의 상세한 설명에서 계속적으로, 상기 변곡점은 "점(K)"라고 명명될 것이다.

상기 카아커스가 래디얼 타입일 때, 상기 카아커스는 또한 상기 카아커스의 크라운부분에 배열된 벨트 구조물을 구비하고, 상기 벨트 구조물은 상기 카아커스와 트레드 스트립사이에 위치되어 있으며, 타이어의 일측에서 타측으로, 즉 트레드 스트립과 실질적으로 같은 폭으로 뻗쳐있다.

상기 구조물은 전통적으로 각 스트립 내에서 서로 평행한 보강 코드가 제공되고 인접 스트립의 보강 코드와 교차하는 하나 또는 그 이상 쌍의 고무 처리된 직물의 스트립을 구비하고 있으며, 바람직하게 상기 스트립은 타이어의 적도면에 대하여 대칭으로 경사져있다.

상기 타이어 장착 림은 림의 축방향 단부에서, 타이어 비드용 지지 베이스를 형성하는 두 개 전후의 원뿔형 동축방향 표면을 가진다. 상기 축방향으로 외향된 상기 베이스의 가장자리는 플랜지로 종단되어 있고, 상기 플랜지는 외향 반경방향으로 뻗쳐있고 비드의 축방향 외측면용 지지물로 작용하며, 상기 플랜지에 대하여 상기 비드는 타이어의 팽창 압력에 의해 계속 가압되어진다.

상기 타이어의 비드 시트 내측상에서 상기 타이어 비드의 강제 결합은 지지 베이스의 원뿔에 의하여 보장되며, 지지부의 원뿔은 금속 보강 비드 코어와 함께 외향되게 개구되어 있고, 원주방향으로 신장될 수 없으므로 동일 직경을 가지며 타이어의 비드 내에 포함되어 있다: 상기 강제 결합은, 타이어의 팽창 압력에 의하여, 축방향으로 내측으로부터 외측을 향하여, 상기 비드의 측면상으로 가해지는 축방향 추력에 의하여 형성되어 있고, 사용중 림상에 타이어 비드의 안정성을 보장하고, 튜브리스 타이어의 경우에는, 또한 타이어와 림사이의 기밀을 보장하여 타이어의 점진적인 공기 빠짐을 방지한다.

완벽한 기밀을 보장하기 위하여, 상기 튜브리스 타이어는 소위 깊은 홈림(drop center rim) 즉, 원뿔의 정도가 큰 즉, 림의 회전축에 대하여 15°로 경사진 비드 지지 베이스를 가진 하나의 부품으로써 제작된 림상에 장착되어있다.

상기 비드 베이스의 특정 경사는 상기 타이어가 상기 카아커스 플라이의 특정 프로파일을 가져야만 한다는 것을 의미하며, 상기 경사는 변곡점(K)에서 림의 회전축에 대하여 매우 경사져 있는 상기 프로파일과 접하는 것에 의하여 구분되고 있다.

이상에서 언급한 바와 같이, 본 발명과 관련된 바람직한 타이어는 금속, 래디얼, 단일-플라이 카아커스를 가지고, 8기압(bar)정도의 작동 압력으로 사용되어지는 도로 수송용 튜브리스 타이어(tubeless tyre)이다.

상기 타이어에서, 상기 비드 구역은 상기 트레드가 완전하기 닳기 전에 상기 구역내의 구조적 결점 때문에 타이어의 폐기를 매우 자주 유발시키는 구조적으로 중요한 부분이다.

많은 시도들이 상기 문제점을 해결하기 위하여 종래에 이미 시도되어 왔으나, 이러한 시도들은 상기 문제점들을 해결하지 못하였다: 이러한 시도들은 특히, 좀 더 큰 비틀림 강성을 가진 비드 코어를 제공하기 위하여 비드 코어의 횡단면의 변경 및 비드 코어가 만들어지는 강철 와이어의 횡단면 변경과 필요한 경우에는 이들의 조합을 포함하고 있을 뿐만 아니라, 상기 카아커스 플라이의 프로파일 변경 및 상기 카아커스 플라이의 접힘부의 반경방향 높이의 값을 최적화하기 위한 시도를 포함한다.

상기 모든 시도들은 완전하게 만족할 수 있는 해결점을 제공할 수 없었으며, 문제점을 해결하기보다 더 많은 심각성을 가진 문제점을 자주 도출시켜왔다.

특히, 상기 비드 코어의 비틀림 강성의 증가는 비드 코어의 굽힘 강성을 동시에 증가시키며, 상기 굽힘 강성은 림상에/으로부터 타이어를 장착하고 제거하는 것을 극도로 어렵게 만든다. 다시 말해서, 상기 카아커스 플라이의 프로파일의 변경은 사용중 타이어의 많은 거동 특성에 영향을 미치는 단점들을 가져왔다.

본 출원인의 인식에 의하면, 높은 타이어 공기압은 상기 카아커스의 각 코드내의 인장력뿐만 아니라, 상기 비드 코어에 적용되는 비틀림 토크로 포함하며, 상기 인장력은 서로 수직하고 있고 상기 비드 코어의 원주방향 비-변형성에 의하여 대향되어 있는 두개의 구성요소 즉, 축방향 구성요소와 반경방향 구성요소를 따라 비드 코어상에 전달되고 있으며, 상기 비틀림 토크는 상기 비드 코어의 중심(重心)으로부터 변곡점(K)의 간격에 기인하여 비드 코어에 인가된다.

상기 비틀림 토크는, 타이어의 사용중, 상기 비드의 모든 구조물 내에서 특히, 상기 플랜지의 단부와 축방향 외향 가장자리에 대하여 비드의 초미세 회전시 주기적인 초미세 운동을 생성하고, 타이어의 수명을 다소간 빨리 단축시키는 타이어의 각 회전 사이클을 변경한다.

상기 문제점은 상기 카아커스 플라이의 중립 프로파일이 비드 코어의 내부, 바람직하게 질량 중심을 통하여 통과하도록 하여, 상기 변곡점을 제거함으로써 효과적으로 극복될 수 있는 것이 발견되었다.

본 발명의 목적은 상기 타이어가 공지된 비드의 유연성, 탄성 변형성 그리고 기계적 강도의 모든 장점을 제공하면서, 지금까지 설명된 단점이 없도록 새로운 비드 구조물, 특히 대형-크기의 튜브리스 타이어를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은 또한 더 큰 내구성을 가진 타이어를 제공하는 새로운 비드 구조물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 치수를 가진 공지된 타이어에 비하여 더 큰 적재용량을 가진 타이어를 제공하는 새로운 비드 구조물에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 타이어의 제작 공정을 단순화하고 보다 낮은 가격으로 기계를 사용하도록 하는 새로운 비드 구조물에 있다.

본 발명의 다른 목적은 동일 크기의 공지된 타이어에 비하여 차륜용 타이어의 적재용량을 증가시키기 위한 방법에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 반경방향 횡단면내에서, 차륜용 타이어에서 환상형 비드 보강 코어에 인가되는 비틀림 토크를 제거하는 방법에 있다.

본 발명의 제 1 형태에 따르면, 본 발명은 차륜용 타이어에 관한 것이고, 상기 타이어는 중앙 크라운부와, 해당 장착 림상에 타이어를 고정하기 위하여 한 쌍의 비드로 종단되는 축방향으로 대향된 두 개의 사이드월을 구비하는 토러스형(torus-shaped) 카아커스로 이루어지며, 각 비드는 원주방향으로 늘어나지 않는 적어도 하나의 환상형 보강 코드를 구비하고, 트레드 스트립은 상기 크라운부에 위치되어 있고 상기 카아커스 주위에서 동축방향으로 뻗쳐있으며 노면과 구름 접촉하기 위한 융기 패턴이 제공되어 있고, 벨트 구조물은 상기 카아커스와 트레드 스트립사이에서 동축방향으로 배열되어 있고, 상기 카아커스는 상기 타이어의 회전축을 포함하는 반경방향 평면에 놓여진 금속 코드로 보강된 적어도 하나의 고무 처리된 직물의 플라이를 기본적으로 포함하여 구성된 보강 구조물이 제공되며, 상기 보강 구조물은 상기 환상형 보강 코어에 고정된 단부를 가지며, 반경방향 횡단면의 평면 내에서, 중립 프로파일은 비드에서 비드까지 축방향으로 뻗쳐있고, 상기 중립 프로파일은 상기 환상형 보강 코어를 둘러싸는 구역의 횡단면을 교차하며, 상기 보강 구조물의 단부는 상기 환상형 보강 코어의 반경방향으로 가장 깊은 부분의 프로파일을 넘어서지 않게 반경방향 내향측으로 돌출하지 않는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2 형태에 따르면, 본 발명은 상기에서 설명된 종래 카아커스 구조물이 제공된 차륜용 타이어의 적재용량을 증가시키는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 상기 카아커스 구조물의 단부가 환상형 비드-보강 코어의 반경방향으로 가장 깊은 부분의 프로파일을 넘어서지 않도록 상기 카아커스 구조물의 반경방향 내측 신장을 제한하는 단계와, 상기 카아커스 플라이의 중립 프로파일이 상기 환상형 보강 코어를 둘러싸는 구획의 횡단면을 교차하도록 하는 단계로 이루어진다.

본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 본 발명은 반경방향 횡단면의 평면내에서, 비틀림 토크를 제거하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 비틀림 토크는 상기에서 설명한 것과 같은 차륜용 타이어내에 환상형 비드-보강 코어에 인가되며, 상기 방법은 상기 카아커스 보강 구조물의 중립 프로파일의 뻗쳐진 부분을 따라 상기 변곡점을 제거하는 단계, 그리고 상기 중립 프로파일이 상기 환상형 보강 코어를 둘러싸는 구역의 횡단면을 교차하도록 하는 단계로 이루어진다.

이러한 경우, 본 발명은 비제한적인 방법으로 제공된 첨부도면과 하기의 상세한 설명에서 좀 더 명확하게 설명되어진다.

도 1은 종래 타이어와 비교되는 본 발명에 따른 타이어의 카아커스 플라이의 중립 프로파일의 통로를, 개략 형상과 부분 횡단면으로 나타내는 개략 횡단면도이고,

도 2는 종래 타이어와 비교되는 본 발명에 따른 타이어의 카아커스 구조물의 제 1 실시예를, 개략 형상과 부분 횡단면으로 나타내는 개략 횡단면도이며,

도 3은 도 1에 따른 타이어의 카아커스 구조물의 바람직한 제 2실시예를 부분 횡단면으로 나타내는 요부 횡단면도이고,

도 4는 사용중, 부분적인 횡단면에서 보여지는 트레드 밴드상에서 작용하는 힘의 상태를 나타내는 상태도이며,

도 5는 림의 비드 시트상에 타이어 비드에 의하여 가해지는 압력의 평균 진행 점을 나타내는 그래프이고,

도 6은 타이어의 사용중 상기 타이어 비드상에 인가되도록 전달되는 모든 단일 힘을 본 발명에 따른 비드 모델상에 나타내는 횡단면도이다.

도 1은 공지 기술에 따른 타이어의 해당 프로파일과 비교되는 상기 카아커스 플라이의 중립 프로파일의 궤적과 카아커스 플라이 외형 프로파일의 궤적에 대하여 특별히 참조하여 본 발명 따른 타이어의 부분 횡단면으로 개략적으로 나타낸다.

상기 타이어는 중앙 크라운부(C)와 축방향으로 대향된 두 개의 사이드월(A)을 가지고, 해당 장착 림상에 타이어를 고정하기 위하여 비드(B)로 각각 종단되는 토러스형 카아커스를 구비한다. 상기 비드는 원주방향으로 늘어나지 않는 적어도 하나의 환상형 보강 코어를 내부적으로 코어에 일체형으로 형성하고 있으며, 상기 보강 코어는 일반적으로 "비드 코어"로써, 도 1에서 비드의 횡단면을 포함하는 영역의 중심(G)과 프로파일(S)만으로 표시되어 있다.

카아커스 주위로 동축방향으로 뻗쳐있는, 상기 카아커스의 크라운부에, 노면과 접촉하여 주행하기 위한 융기 패턴이 제공되는 트레드 스트립(M)이 배열되어 있고, 본 발명의 목적과는 연관성이 거의 없기 때문에 도시되지 않으나, 트레드 스트립(M)은 사용중 타이어의 핸들링, 특히 견인 용량, 로드-홀딩 성능 및 수막현상의 방지에 대한 핸들링을 결정한다.

상기 카아커스는 보강 구조물이 제공되어 있고, 상기 보강 구조물은 비드에서 비드까지 뻗쳐있는 보강 요소를 형성하고 상기 비드 코어에 고정되어 있는 섬유 그리고/또는 금속 코드로 보강된 적어도 하나의 고무 처리된 직물의 플라이를 구비한다.

상기 구조물의 프로파일(N)만이 단지 나타내어지고, 하기에서 도시될 것이다.

상기 프로파일(E)은 타이어의 외형의 프로파일 선을 표시하고, 상기 프로파일은 본 발명의 타이어와 공지된 타이어 양쪽 모두 공통이며, 본 발명에 따른 타이어와 공지된 타이어 사이의 비교를 좀 더 명확하게 나타내기 위하여, 동일한 최대의 전반적인 치수와 동일 크기를 가진 동일 타이어를 사용한다.

상기 프로파일(l₁)과 프로파일(l₂)은 본 발명에 따른 타이어와 공지된 타이어의 내측 타이어 프로파일을 각각 표시하며, 내측 타이어 프로파일은 사이드월의 반경방향 내측 부분에서 서로로부터 이격되어 있다.

상기 프로파일(N₁)과 상기 프로파일(N₂)은 본 발명에 따른 타이어와 공지된 타이어의 카아커스 플라이 또는 플라이들의 프로파일을 각각 표시하며, 상기 프로파일은 상기 사이드월의 반경방향 내측부분과 상기 비드 내에서 서로로부터 이격되어 있다.

상기 공지된 타입의 타이어를 설명하면, 상기 프로파일(N₂)은 비드 연재부를 따라 변곡점(K)을 비드의 영역내에서 구비하며, 상기 변곡점은 상기 비드 코어주위에 상기 카아커스 플라이를 감기 때문에, 상기 프로파일의 곡률이 방향 전환되어, 내측 방향으로 되는 오목부 대신에 외측 방향으로 되는 오목부가 된다. 보다 상세하게는, 변곡점(K)은 상기 비드 코어의 축방향으로 내측의 단부에 위치되어 있고, 때때로 보다 구체적으로는 비드 코어의 축방향으로 내측에서 반경방향으로 외측의 가장자리에 실질적으로 위치되어 있다. 상기 변곡점(K)에서 상기 프로파일(N₂)의 접선은 타이어의 회전축에 대하여 비교적 작은 경사각도"w"를 가지며, 대략 20°~ 35°사이의 경사각도를 가지고 있다.

본 발명에 따른 타이어의 상기 프로파일(N₁)은 비드 보강부를 형성하는 비드 코어 또는 비드 코어군의 횡단면을 포함하는 영역내부를 통과하고, 그리고 바람직하게 비드 코어 또는 보강 비드 코어의 상기 그룹의 중심(G)을 통과한다. 편의상 상기 참조 영역은 곡선(S)에 의하여 구분되게 나누어지고, 이 곡선(S)은 비드 코어 또는 코어군의 정점을 통과하고 외접 영역의 면적 값을 최소로 하고 있다.

도 1은 상기 프로파일(N₁)은 변곡점(K)을 가지지 않으며, 프로파일의 연재부를 따라 곡률내에서 반전을 가지지 않고 상기 타이어의 회전축에 대하여 기울기"y"를 가지며, 중심(G)을 통하여 통과하는 상기 프로파일(N₁)의 접선의 기울기에 의하여 정해지며, 공지된 타이어에서 상기 변곡점(K)을 통하여 통과하는 접선의 경사보다 현저하게 더 큰지를 명확하게 나타낸다.

본 설명의 이하의 부분에서 상기 카아커스 플라이의 중립 프로파일을 참조한다. 사실, 상기 프로파일은 상기 플라이가 공통 접촉할때 플라이의 프로파일과 일치하나, 플라이가 서로로부터 이격되게 이동될 때는 플라이의 프로파일과 갈라진다. 이러한 경우, 상기 어셈블리의 중립축의 프로파일에 해당하는 중립 프로파일은 두개 또는 그 이상의 카아커스 플라이에 의하여 외측이 구별되어지며, 직물 또는 금속 또는 다른 적합한 물질로 제작된 부품 그리고/또는 직물, 방사(yarn), 실(thread) 또는 코드와 같은 다른 충전재 또는 보강 요소를 내부에 더욱 짜 넣었다.

상기 카아커스 플라이의 프로파일은 "플라이 라인"이라는 용어에 의하여 기술적인 문헌에서 일반적으로 언급되어 있다. 상기 프로파일의 부분(타이어의 하중과 타이어 허용 하중과 종방향의 탄성을 주는 공기압과의 변화에 반응하여 변화하는 부분)으로 기술문헌에서는 일반적으로 「ρy」라는 용어로 표시되고 있으며, 변곡점(K)의 반경방향 외측 부분의 플라이 라인의 부분과 실질적으로 일치한다. 상기 "ρy"는 또한 "활동 프로파일"로써 본 명세서에서는 언급되고 있다.

본 발명에 따른 상기 카아커스 플라이의 중립 프로파일이 어떻게 비드의 두께내에서 실질적인 감소와 비드 코어의 중심까지 활동 프로파일의 확장을 허용하는가는 도 1로부터 명확해진다. 상기 두께의 감소, 즉 도면내에서 사선 처리된 비드부분의 제거된 두께의 감소는 대략 2% 내지 5% 범위의 양에 의하여 타이어내에 함유된 공기의 체적을 증가시킬 뿐만 아니라, 타이어의 반경방향으로 가장 깊은 부분내에 증가된 공기를 집중시킨다. 해당하는 림의 회전축에 대하여 타이어의 체적 중심선의 변위는 종래의 동일 타이어와 동일한 조건을 가진 타이어의 적재 용량내에서 증가되는 결과가 나타난다.

상기 비드의 유선형은 상기 물질의 좀 더 작은 양이 타이어의 구름 운동과 결합하는 주기적인 변형을 가하기 때문에 초당, 타이어의 작동 온도와 질량의 감소를 야기한다.

도 2는, 요부 횡단면도와 개략 형상에서, 종래 (파선으로 나타내어진) 등가 카아커스 구조물과 비교하여, 본 발명에 따른 타이어의 카아커스 구조물의 제 1 실시예를 나타낸다.

상기에서 설명되고 도 1에서 참조되어 도시된 것에 부가하여, 본 발명에 따른 타이어는 카아커스 플라이(1)를 구비하고, 상기 카아커스 플라이는 반경방향으로 배열된 금속 코드, 즉 타이어의 횡단면내에 실질적으로 놓여진 금속코드로 보강되어 있다. 상기 카아커스 플라이(1)는 하기에서 설명되는 것과 같이 배열되어 있는데 적합하게 고무 처리된 직물의 단일 시트 또는 다수개 시트의 그룹 또는 일열의 밴드로 이루어질 것이다.

상기 플라이의 단부는 두 개의 비드 코어(2a,2b)사이에 삽입되어 있고, 상기 비드 코어는 타이어 비드의 환상형 보강 코어를 함께 형성한다. 바람직하게 상기 플라이의 단부는 비드 코어로부터 반경방향으로 내측으로 돌출되지 않으며 즉, 비드 코어 또는 비드 코어 그룹의 반경방향으로 가장 내측의 프로파일"ρ" 을 넘어서 반경방향 내측에 돌출되지 않으며, 비드 코어 주위에서 접혀 있지 않는 것이 바람직하다. 이에 반하여 공지의 구조물에서는 상기 비드 코어가 내측에서 외측으로 향하여 축방향으로 회전하는 단부(3)가 비드 코어를 둘러싸고 상기 카아커스 플라이의 측면을 따라 반경방향의 외측으로 상승되어 상기 접힘부의 립(lip,4)의 높이로 비드내에서 구조적 불연속성을 야기한다.

상기 불연속성의 영향은 상기 립의 양 측면상에서 반경방향으로 뻗쳐있는 직물 또는 금속-측면 피스(5)가 삽입 수단에 의하여 일반적으로 오프셋 되어 있어야만 한다.

상기 비드 코어 주위에서 상기 카아커스 플라이의 접힘부, 내측으로부터 외측으로 그리고 그 역방향의 모든 접힘부를 제거하는 것은 타이어 제작 과정을 단순화하고, 부정적인 결과의 중대한 원인을 제거한다.

특히 일 실시예에서, 본 발명에 따른 카아커스는 또한 상기 카아커스의 크라운상에 동축방향으로 배열되어 있고 상기 카아커스와 상기 트레드 스트립(M)사이에 위치되어 있는 벨트 구조물(6)을 구비한다.

도 3은 본 발명에 따른 타이어의 바람직한 실시예를 나타내고, 실시예는 유럽특허 제 97-830731.2.호로 동일출원인에 의하여 출원되어 계류중인 유럽특허출원에서 설명된 기술을 사용하여 도시되어 있다.

상기 타이어의 내부 구성요소는 토러스형 수드럼(20)상에 위치되어 있고, 가공되지 않은 타이어의 반경방향 내측 표면의 프로파일과 일치하는 수드럼의 외측 프로파일이 가황처리된 타이어내에서, 타이어의 내부 기밀 표면을 형성하는, 소위 라이너 (7) 즉, 고무로 형성된 시트에서 시작한다.

상기 카아커스 플라이는 원주방향으로 연속적으로 다수개의 밴드(8) 즉, 일정 수의 강철 코드를 각각 포함하는 고무 처리된 직물을 상기 라이너 상에서 놓는 것에 의하여 형성된다. 상기 밴드는 반경방향으로 배열된 코드를 가진, 즉 수드럼(male drum)의 원주방향에 대하여 90°로 배열된 코드를 가진 밴드의 폭과 바람직하게 동일한 폭 간격으로 서로로부터 이격되어 배열되어 있다. 상기 밴드는 수드럼의 외측 표면을 따라 비드에서 비드까지 뻗쳐있는 모든 길이방향 연재부(延在部)의 상부의 라이너 에 고정되어 있다.

바람직하게 상기 밴드는 타이어의 적도면에 인접하여, 원주방향에서, 카아커스 플라이상에서 측정된, 바람직하게 센티당 4 내지 8 코드 범위의 밀도를 가지고, 3㎜ 내지 5㎜범위(더욱 바람직하게는 5 내지 10 ㎜범위)의 폭과, 0.5㎜ 내지 2.5㎜범위의 두께와, 2 내지 15(더욱 바람직하게는 3 내지 10범위)범위의 코드를 가진다.

바람직하게 상기 코드는 인접 코드사이에서 충분한 고무 처리가 이루어지도록, 상기 코드는 축선간 거리가 상기 코드 직경의 1.5배보다 작지 않도록 하여 밴드(8)내에서 배열되어 있다.

그러나, 만일 요구된다면, 상기 코드는 좀 더 큰 밀도를 가지고 또한 밴드내에서 효과적으로 배열되어, 소형 및 동질성의 특별한 성능을 가진 카아커스 플라이를 제공할 것이다.

상기 코드는 타이어 카아커스의 제조시에 일반적으로 사용되고 있는 코드, 바람직하게는 0.3㎜ 내지 2.1㎜범위의 직경을 가진 코드이다. 315/80 R 22.5" 크기의 원형 타이어의 제조를 위하여, 본 출원인은 3+9+15×0.22 구조(0.22mm의 직경을 가진 와이어 소자 15개를 함께 꼬아서 하나의 코드를 만들고, 이 코드 9개를 함께 꼬아서 큰 코드를 만든 후 이 큰 코드 3개를 함께 꼬아서 만든 코드의 구조)를 가진 금속 코드를 사용하는 것이 편리하다는 것을 발견하였다.

상기 보강 비드 코어(9)는 상기 비드 코어의 반경방향 외측에 위치한, 삼각형 충전재(10)와 함께 비드의 영역내에서 밴드의 제 1열상에 형성되어 있으며, 상기 삼각형 충전재는 비드 코어의 반대측 끝단을 향하여 테이퍼 형성되어 있고, 타이어의 부분(H)의 높이에 바람직하게 10% 내지 50% 범위인 반경방향 높이"h" 이상으로 반경방향 외측에 뻗쳐있다.

상기 비드 코어(9)는 적합한 제작 드럼상에서, 개별적으로 구성될 수 있으므로, 제작시 카아커스 상에서 조립하거나 또는 비드의 영역내에서, 상기 밴드 위의, 상기 수드럼 상에서 일직선으로 구성될 수 있다.

바람직하게, 상기 비드 코어는 금속 환상형 코어를 구비하고 상기 금속 환상형 코어는 원주방향으로 늘어나지 않으며 반경방향으로 포개어지고 서로 나란하게 축방향으로 배열된 금속 와이어의 나선 계열로 이루어진다.

상기 나선 계열은 와이어 또는 서로 나란하게 배열된 금속 와이어의 스트립을 반경방향으로 서로 포개어지도록 다수개의 나선을 형성하여 적합한 드럼상에 감음으로써 또는, 금속 나선을 서로 감아서 제작되는 다수개의 금속 나선을 연속적으로 서로 나란하게 배열함으로써, 또는 단일 금속 와이어를 서로 나란하게 축방향으로 배열된 나선내에서 감아서 형성된 다수개의 금속 층을 서로에 대하여 반경방향으로 포개놓음으로써 또한 형성될 수 있을 것이다.

상기 카아커스 플라이의 중립 프로파일이 비드 코어의 횡단면을 둘러싸는 구역을 통과하고 좀더 특별하게 상기 비드 코어의 중심을 통하여 통과하기 때문에 상기 비드 코어에 더 이상 비틀림 토크가 가해지지 않음에 따라, 비드 코어가 비드의 횡단면에 적용되는 견인력을 견디는 것이 관찰되었다.

이러한 결과, 상기 비드 코어는 특정 비틀림 강도를 가지도록 더 이상 요구되지 않으며, 비드 코어의 횡단면의 비-변형성 또는 각도에서 비드코어의 반경방향 내측면의 경사가 중요성이 감소된 림상의 비드 시트의 경사와 실질적으로 동일한 것으로 특징지어진다.

이러한 사실은 이를 형성하는 비드 코어와 와이어의 횡단면의 형성시 선택의 자유가 얻어진다.

상기 실시예를 설명하는 내용중, 비드 코어(9)의 횡단면에서, 상기 비드 코어는 불규칙한 사다리꼴형으로 바람직하게 형성되어 있고, 반경방향 내측 표면(9a)과 반경방향 외측 표면(9b)으로 각각 이루어진, 두개의 베이스와, 축방향 내측 표면(9c)과 축방향 외측 표면(9d)으로 각각 이루어진 두 개의 경사측을 구비한다. 상기 베이스(9a)는 림상에서 비드 베이스의 각과 실질적으로 동일한 각 ,즉 15°의 각으로 타이어의 회전축에 대하여 경사지나, 좀 더 작은 경사, 바람직하게는 0°내지 15°범위의 경사각을 또한 가지도록 하여, 해당 시트상에서 비드의 강제 결합이 이루어지도록 한다.

또 다른 바람직한 형태에 따르면, 상기 타이어의 회전축에 대한 사다리꼴의 축방향 외측면 그리고 축방향 내측면의 경사각은 상기 측면의 영역내에서 상기 카아커스 플라이의 중립 프로파일의 경사각보다 각각 크거나 그리고 작다.

특히 중요한 것은 도 3에서 나타내어진, 비드 코어(9)의 선형 치수 즉, 길이방향(경사측면)내의 연장(z) 그리고 가로방향에서 축방향 두께(v)(반경방향 베이스)의 선형 치수이다. 바람직하게 상기 연장 치수(z)는 10㎜ 내지 25㎜범위이고, 반면 상기 두께 치수는 7㎜ 내지 20㎜범위이다.

상기 비드 코어의 금속은 일종의 직물 또는 금속 물질 또는 적합한 기계적인 강도 특성을 가진 일종의 다른 종류의 물질일 수 있다.; 바람직하게 상기 물질은 표준 강철 와이어 또는 타이어 기술에서 일반적으로 사용되는 고탄소 함유(고 항장력)강철 와이어, 또는 해당 적재용량과 강도를 가진 금속 코드이다.

상기 금속 와이어가 사용되는 경우, 상기 와이어의 횡단면은 0.3㎜ 내지 2.1㎜범위의 직경을 가진, 바람직하게는 원형이다.; 대신 납작한 금속 스트립, 바람직하게는 실질적으로 직사각형 횡단면을 가지고, 1.5㎜ 내지 2.5 범위의 치수를 가지며, 바람직하게는 둥글게 처리된 가장자리를 가진 스트립이 사용될 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 납작한 스트립은 동일 출원인에 의하여 출원된 미국특허 제 5,007,471호에서 설명된 것과 같은 실시예를 위하여 실질적으로 육각형 횡단면을 가질 수도 있다.

금속 코드가 사용되는 경우, 본 출원인은 7×4×0.28코드를 사용하는 것이 즉, 4개의 와이어를 각각 가지는 7개의 스트랜드(strand)로 이루어지고, 각 스트랜드는 0.28㎜의 직경을 가진 코드를 사용하는 것이 효과적인 것을 발견하였다.

상기 비드 코어(9)의 나선을 형성하는 상기 금속 요소(와이어 또는 스트립)는 바람직하게 노출되어 있고 즉, 안에 고무로 채워지지 않으며, 이러한 경우에, 각 금속 요소는 인접 금속 요소에 대하여 작은 원주방향으로 위치에 영향을 주는 가능성을 포함으로써, 비드 코어의 굴곡성을 극대화하고, 또한 인접 스트립의 구역사이에서 축방향 상호 접속되는 경우, 림상에 타이어의 장착동안 비드 와이어의 타원형 가능성을 극대화한다.

새로운 계열의 밴드(8b)(이후 제 2 계열 밴드라 함)는 이전 위치에서 배열된 계열의 밴드(8a)(이후 제 1 계열 밴드라 함)사이에서 왼쪽 공간내에 위치되어 있다. 상기 밴드의 단부는 수드럼 상에서 이미 조립된 비드 코어의 축방향 외측 위치에서 포개어져 있어서, 상기 비드 코어는 카아커스 코드의 두 개의 층사이에서 배열되어 있다. 특히, 비드의 구역내에서, 상기 밴드는 상기 비드 코어의 축방향 양측에 번갈아 가며 위치되어 있다. 상기 제 1 계열 밴드는 축방향 내측으로 되고, 상기 제 2 계열 밴드는 축방향 외측으로 상기 제 1 계열 밴드에 대향되도록 위치되어 있지 않다. 즉, 이에 따라 형성된 상기 카아커스는 상기 크라운부에서 래디얼 단일-플라이 카아커스의 방법으로 그리고 상기 사이드월의 반경방향 외측 중심선을 따라 작용하고, 비드의 구역내에서 사이드월의 반경방향 내측 중심선을 따라 2중-플라이 카아커스로써 작용한다. 이러한 방법으로 본 발명에 따른 카아커스는 경량성, 용이성 및 유연성을 갖춘 단일 플라이 카아커스의 장점을 모두 가지며, 구조적 강도, 비드의 수직 그리고 비틀림 강성 및 횡방향의 변위력이 존재하는 경우의 안정성을 갖춘 2중 플라이 카아커스의 장점을 모두 가진다.

제 1실시예에서, 모든 밴드들은 서로 동일하며, 즉 동일한 수와 동일한 형태의 보강 코드를 가진다. 그러나, 비드 코어의 축방향 외측 및 고정된 밴드로부터 비드 코어의 축방향 내측의 소정 위치에서 고정된 밴드의 특성을 바꾸는 것이 바람직한 경우도 있다. 1 변형에서, 소위 축방향 내측의 밴드는 다른 폭, 바람직하게는 소위 축방향 외측의 밴드보다 큰 폭을 가지므로, 밴드내에서 코드의 동일한 밀도를 위하여, 상기 비드 코어의 축방향 내측의 상기 코드는 수적으로 축방향 외측의 코드보다 더 많으나, 상기 카아커스 플라이 내에서 일정 밀도를 유지한다.

상기 실시예의 제 1변형에서, 상기 비드 코어의 축방향 내측의 상기 코드는 다른 형태보다도, 즉 바람직하게 축방향으로 외측의 코드와 비교하여 더 견고해야한다. 만일 다양한 밴드내에서 코드의 밀도를 변경해야할 필요성이 다시 발생한다면, 이러한 경우 상기 카아커스 플라이는 그 크라운부에서, 균일하게 주기적인 원주방향 변화를 가지는 것이 명백해질 것이다.

실시예의 또 다른 변형에서, 본 발명에 따른 상기 타이어의 비드는 제 2보강 비드코어(11)를 가지며, 상기 비드 코어(11)는 축방향 외측 및 상기 카아커스 밴드 축방향 외측의 소정 위치에 바람직하게 배열된다. 바람직하게 상기 제 2비드 코어는 타이어의 회전축과 동심을 가지는 원형 림의 방법으로 실질적으로 형성되어 있고 상기 밴드의 단부에 대향되는 축방향 외측 위치에서 위치되는 원주방향으로 늘어나지 않는 환상형 삽입부를 구비한다.

상기 환상형 삽입부는 실질적으로 다수개의 동심 나선형내에서 감긴 적어도 하나의 세장(細長) 금속 요소로 구성되어 있다. 상기 나선은 연속적인 나선 또는 세장 금속 요소에 의하여 각각 형성된 동일 중심의 림에 의하여 한정될 것이다.

다른 실시예에서, 상기 환상형 삽입부는 축방향 내측 위치에서 사다리꼴 비드 코어와 같이 가능하다면 다른 치수를 가진 동일 형상을 가진다.

상기 밴드가 동일 사다리꼴로 형성되는 부분내에서 플라이의 중립 프로파일과 일치하는 카아커스 플라이의 중립 프로파일은 충전재의 반경방향 외측 단부에서, 서로로부터 분리될 때 밴드로부터 이격되게 이동하고, 상기에서 설명된 두 개의 비드 코어 또는 상기 비드 코어의 횡단면을 둘러싸는 구역내에서, 밴드의 2열사이를 통과하며, 좀 더 바람직하게는 비드 코어의 중심 또는 비드 코어 그룹의 중심을 통하여 통과한다. 이러한 방법으로 상기 카아커스 플라이의 활동 프로파일은 비드코어의 일시적으로 인접한 점까지 반경방향 내측에 접속된다.

상기 카어커스는 벨트 구조물(6)과, 상기 사이드월(12) 및 트레드 스트립(M)의 배열을 완성하여, 주물 되어지고 가황처리 되어진다. 만일 특별한 요구 때문에 필요하다면, 상기 비드의 구조물은 축방향 내측 그리고/ 또는 외측 위치에서 직물 편물 그리고/또는 금속 스트립 그리고/또는 특별한 특징을 가진 블렌드의 필렛, 예를 들어 림 숄더에 대하여 고무로부터 타이어 비드를 보호하는 축방향 외측 위치에서 비-연마 필렛(13)과 같은 다른 보강 요소를 구비할 것이다.

예를 들어, 비드는 어떤 금속, 바람직하게는 금속성 물질로 제작된 코드로 보강된 고무 처리된 직물의 스트립으로 이루어진 보강 가장자리 부분(14)을 구비한다. 상기 코드는 타이어의 반경 방향에 대하여 0°내지 60°사이의 각, 좀 더 바람직하게는 15°내지 25°사이의 각으로 고무 처리된 직물이 배열되어 있다. 상기 보강 가장자리 부분의 높이(h₂)는 바람직하게 타이어의 구역(H)의 높이의 15% 내지 35%의 범위이다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 제 1 계열의 밴드는 서로 나란하게 위치되어 있거나 또는 제 2 계열의 밴드의 폭중 가장 작은 폭과 동일한 간격을 가지고 이격되어 있다. 상기 제 2밴드 계열의 위치는 밑에 있는 밴드의 위에 완전하게 밴드를 포개놓음으로써 형성되어 있고, 이에 따라, 제 2 계열의 밴드의 위치가 크라운부 상부 및 사이드월의 반경방향 외측 부분에도 2중 카아커스 플라이내가 형성되어 있다. 이러한 경우, 타이어의 중량 증가에 대하여서도 비상히 큰 카아커스의 강도 증가를 얻는 것이 가능해진다. 이러한 해법을 이용함으로써, 제 1 및 제 2 계열의 보강용 코드를 필요하다면, 원주방향에 대하여 서로 다른 경사각으로 교차한 상태에서 밴드를 반경방향으로 포개지도록 배열하는 것이 또한 가능해진다.

본 발명의 실시예에서, 제 1 및 제 2 계열 밴드의 타이어의 적도면의 근방에서 상기 카아커스 플라이상에서 원주방향으로 측정된 두께를 변경하는 것이 유리하다. 구체적으로는 제 1 계열 밴드(8a) 즉 제 2 계열 밴드(8b)에 대하여 반경방향으로 가장 내측내 있는 밴드에 관하여 보다 큰 코드 두께를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제 1 계열에 대하여, 센티당 8 코드의 두께와 제 2 계열에 대하여, 센티당 4 코드의 두께를 사용하는 것이 가능하다.

상기에서 제시된 해결의 기술적인 타당성을 입증하기 위하여, 본 출원인은 본 발명의 비드 모델을 제작하여, 타이어의 주행중 타이어 비드 상에 전달된 모든 단위력(單位力)을 작용시켰다.

도 4를 참조하면 주요 힘은,

타이어 공기압에 따른 힘(P)과,

하중에 대응하는 힘(Q)과,

타이어 공기압에 기인하는, 상기 카아커스 플라이 보다 구체적으로는 상기 카아커스 플라이의 보강용 코드에 의하여 가해지는 인장력에 기인한 힘(T)이다.

전체적으로 P1로 나타낸 상기 힘들은, 림(B1~B6의 각 점에서 각각)의 숄더상으로 전달되어 있고, 하중을 받은 상태에서 타이어가 회전할 때 그의 방향 및 강도가 주기적으로 변화한다. 도 5의 그래프는 림의 솔더상에서 타이어 비드에 의하여 가해지는 압력(P1)의 평균 추이 점(점B1에서 점B6까지)을 나타낸다.

상기 평균 압력은 315/80 R 22.5"인 원형 타이어를 위하여 측정되고 계산된 것이지만 이들은 도 6에서 도시된 모델에 적용했다. 상기 모델은 상기 타이어와 같이 동일한 기하학적 형상을 가지고 동일한 물질을 사용하여 제작되었다.

상기 모델은 카아커스 플라이와 같은 동일 직물로 제작되어진 고무 처리된 직물(길이 12㎝, 폭 1㎝, 두께 2.6㎜)인 밴드(8)로 형성되어 있고, 상기 크기의 타이어의 카아커스내에 일반적으로 사용되는 3+9+15×0.22 구조(※ 0.22mm의 직경을 가진 와이어 소자 15개를 함께 꼬아서 하나의 코드를 만들고 이 코드 9개를 함께 꼬아서 큰 코드를 만들며, 큰 코드 3개를 함께 꼬아서 만든 코드의 구조)을 가진 4개 강철 보강 코드를 구비한다.

상기 모델은 카아커스 플라이와 같은 동일 직물로 제작되어진 고무 처리된 직물(길이 12㎝, 폭 1㎝, 두께 2.6㎜)인 밴드(8)로 형성되어 있고, 상기 크기의 타이어의 카아커스내에 일반적으로 사용되는 3+9+15×0.22 구조를 가진 4개 강철 보강 코드를 구비한다.

상기 모델은 30bar의 압력과, 30분의 작용시간동안 190℃의 온도하에서 가황처리 되었다.

두 개의 보유 요소를 대리하는 수단에 의하여 상기 타이어 비드가 림 숄더에 대항하여 가압된 압력의 평균값과 동일한 60bar의 압력(P)으로 가압되어 있는 반면, 상기 밴드의 반대측 단부는 함유 요소의 코드와 밴드의 코드사이에 화합물의 열상(laceration)을 일으키게 할 때까지 증가되는 하중인, 견인 하중이 적용되도록 하는 조임 수단에 의하여 견인력(T)이 가해져 있다.

상술한 열상을 일으키게 하는 힘(F)은 400㎏보다 큰 하중과 코드당 100㎏보다 큰 하중이다.

타이어의 주행중 각 카아커스 코드에 적용되는 견인력(T)이 약 20㎏이기 때문에, 본 발명의 비드 구조물의 안전 계수가 5와 거의 같다는, 즉 종래 기술에 따를 타이어의 올바른 설계시에 일반적으로 사용되는 것과 완전히 일치한다는 결론이 나온다.

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본 발명에 따른 타이어는 종래 타이어의 림상에서 작용하는 비틀림 토크의 제거로부터 실질적으로 기인하는 많은 중대한 장점을 얻는다.
제일 먼저, 비드 베이스와 림숄더 주위에서 타이어 비드의 미세 동작의 크기가 대폭적으로 감소하여, 완전히 제거되지 않는 경우에도, 하중하에서 회전동안 비드의 임계 영역의 좀 더 작은 피로도 때문에 타이어의 사용 수명이 길게 된다.
상기 접힘부의 가장자리 상에서 파손의 원인으로 되어 있는 상기 카아커스 플라이의 접힘부의 존재에 의하여 공지된 타이어에서 야기되는 구조상의 불연속을 제거하는 결과 타이어의 사용 수명의 장기화에 관련하여 또 다른 긍정적 효과가 얻어진다.
고하중용 타이어는 타이어가 닳았을 때, 차량의 작업 비용에 미치는 영향의 관점으로, 적어도 1회, 바람직하게는 수회, 새로운 트레드 스트립으로 덮여질 수 있어야만 한다는 것을 상기할 필요가 있다. 그러나 상기 작용은 상기 카아커스가 재생을 위하여 보내져서 미리 검사되고 적합하게 선택되도록 완전하게 구성된 카아커스 상에서만 단지 가능하다. 재생전에 폐기처분된 상기 카아커스의 대부분이 비드 결함 때문에 제거된다는 것을 고려함으로써 본 발명의 중요성이 명백하게 된다.
본 발명에 따른 상기 비드 코어 또는 한 쌍의 비드 코어는 비드 코어의 기하학적 치수를 축소시킴으로써 유연성이 풍부하고, 따라서 용이하게 변형할 수 있는 한 쌍의 보강용 코어를 형성한다. 특히 림상에 타이어의 장착시 또는 역으로 림으로부터 타이어를 제거할 때, 비드를 림숄더를 통과하는데 타원형(또는 계란형)의 형상이 필요한 것을 상정하면, 그의 작업은 도로 수송에 사용되는 대형 크기의 타이어의 경우 특히 번잡하다.
상술한 것 이외에, 본 발명에 따른 타이어는 비드에 가해지는 비틀림 모멘트의 제거로 상기 구조를 형성하는 물질의 변형과 이력 질량(hysteric mass)을 감소시켜서 비드 코어 및 상기 비드의 전반적인 구조를 더욱 경감시킬 수 있으므로 타이어의 중량이 작게 되고, 이로 인해 구름 저항이 작아지기 때문에 연료 소모를 작게 한다.
타이어의 총용량이 동일한 경우는 카아커스 플라이의 활동 프로파일이 비드 코어 중심까지 반경방향 내측으로 넓혀져서, 결과적으로 원환상의 동공이 확장되어서 타이어 회전축에 대하여 원환상의 자오면이 낮추어지기 때문에 중량도 증가된다. 차의 허용 상기 타이어의 하중 부담 응력은 상기 림의 반경방향 외표면과 상기 체적 자오면 사이에서 구비되어 있는 요홈 공동부의 체적에 직접적으로 비례한다는 것을 상기해야한다.
이것에 관련하여, 본 발명이 차륜용 휠의 전통적인 타이어의 적재용량을 증가시키기 위한 방법을 구비하는 것이 명백하며, 이것은 상술한 바와 같이 카아커스 구조물에 의하여 제공된다.
상기 방법에 따르면, 공지된 타이어의 제작 공정은 카아커스 보강 구조물의 단부의 반경방향 내측의 신장을 제한하도록 변경되어 있고, 이에 따라 상기 비드 코어의 반경방향 내측의 프로파일을 넘지 않기 때문에 비드 코어를 중심으로 하여 카아커스 플라이 접힘이 불가능하게 되며, 상기 플라이의 중립 프로파일이 비드 보강 코어를 둘러싸는 영역의 횡단면을 교차하도록 비드 코어에 대하여 축방향의 위치에 배치된다.
상기 비드 코어주위에서 카아커스 플라이의 접힘부의 제거로부터 발생하는 관련 제작 기계 장치와 제작 공정의 단순화는 본 발명에 의하여 제공되는 또 다른 중대한 효과이다.
마지막으로, 본 발명은 상기 차륜용 타이어에서 비드를 보강하는 비드 코어에, 반경방향 횡단면내에서, 가해지는 비틀림 토크를 제거하기 위한 방법을 또한 제공함으로써, 상기 효과, 특히 타이어의 작은 중량과 작은 구름 저항에 대한 장점을 얻는다.
상기 방법은 카아커스 보강 구조물의 중립 프로파일의 연재부를 따라 변곡점을 제거하여 환상형 비드 보강 코어 즉 이미 많이 언급된 비드 코어를 둘러싸는 영역의 횡단면을 상기 중립 프로파일이 교차하는 단계로 이루어지기 때문에 공지된 타이어 제작 방법과 다르다.
당업자는 본 발명의 전반적인 특징을 이해하며, 비록 본 명세서에 명시적으로 설명하지 않았으나, 청구항 기재의 본 발명의 보호 범위로부터 이탈함이 없이 비한정적인 예로서 기재된 발명의 설명으로부터 용이하게 도출할 수 있는 중요 요소에 대한 이들의 구조상의 수정 및 변경을 실시할 수 있는 것이 명백하다.

Claims (15)

1. 중앙 크라운부(C)와 반경방향으로 겹쳐지고 축방향에 서로 나란히 배치되어 있는 금속 와이어의 나선 계열을 포함하는 원주방향으로 늘어나지 않는 적어도 하나의 환상형 보강 코어(2a,2b;9,11)를 각각 구비하여 타이어를 대응하는 장착 림에 고정하기 위한 한 쌍의 비드(B)로 종단(終端)하고, 축방향에 대향하는 2개의 사이드월을 가진 토러스형 카아커스와,

   상기 크라운부(C)에 위치하고, 상기 카아커스의 주위에 동축으로 뻗쳐있으며, 도로와 구름 접촉시키기 위해 융기된 패턴을 가지고 있는 트레드 스트립(M)과,

   상기 카아커스와 상기 트레드 스트립(M) 사이에 동축으로 배치된 벨트 구조물(6)을 가지며,

   상기 카아커스가 타이어의 회전축을 포함하는 반경방향의 평면에 위치하는 금속 코드로 보강된 고무 처리 직물의 적어도 하나의 카아커스 플라이(1)로 구성되는 보강 구조물을 구비하고,

   상기 보강 구조물은 상기 환상형 보강 코어(2a,2b;9,11)에 고정되는 단부와 반경방향 단면의 평면내에서 상기 한 쌍의 비드 사이에서 축방향으로 뻗쳐있는 중립 프로파일을 가지며,

   상기 중립 프로파일이 상기 환상형 보강 코어(2a,2b;9,11)를 둘러싸는 영역(S)의 단면과 교차하고,

   상기 보강구조물의 단부들이 상기 환상형 보강 코어(2a,2b;9,11)의 반경 방향으로 가장 내측 프로파일을 넘지 않게 반경방향 내측으로 뻗쳐있도록 하여, 대형-크기에 사용하기 위한 차륜용 타이어로써,

   (a) 상기 중립 프로파일이 상기 한 쌍의 비드 사이에서의 연재부(延在部)를 따라 변곡점을 가지지 않는 연속 곡선을 가지도록 하며,

   (b) 상기 원주방향으로 늘어나지 않는 적어도 하나의 환상형 보강 코어(2a,2b;9,11)는 장착림 상에서 비드 코어의 각도보다 같거나 더 작은 각도로 타이어의 회전 축에 대하여 경사져 있는 반경방향의 내측 베이스(9a)를 가진 부정형 사다리꼴 형상(irregular trapezoidal shape)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 개량된 비드 구조물을 가진 차륜용 타이어.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 환상형 보강 코어는 축방향으로 가장 안쪽의 제 1 비드 코어(2a)와 축방향으로 가장 바깥쪽의 제 2 비드 코어(2b)를 구비하고, 상기 카아커스 플라이(1)의 일단부는 상기 제 1 비드 코어(2a) 및 제 2 비드 코어(2b) 사이에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 개량된 비드 구조물을 가진 차륜용 타이어.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 카아커스 플라이(1)는 적어도 하나의 상기 비드(B)내에서 상기 환상형 보강 코어의 축방향으로 대향하는 측면상에서 번갈아 가며 배열되어 있는 복수의 고무 처리 직물 밴드를 구비하는 것을 특징으로 하는 개량된 비드 구조물을 가진 차륜용 타이어.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 카아커스 플라이(1)는 적어도 상기 타이어의 크라운부(C)에서 반경방향으로 포개어져 있는 2 계열의 밴드를 구비하는 것을 특징으로 하는 개량된 비드 구조물을 가진 차륜용 타이어.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 환상형 보강 코어의 부정형 사다리꼴 형상은 반경방향 외측 베이스(9b)와 축방향 내측변(9c)과 축방향 외측변(9d)인 두 개의 경사진 변을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 개량된 비드 구조물을 가진 차륜용 타이어.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 타이어 회전축에 대한 상기 사다리꼴의 축방향 외측변(9d)의 경사각도는 상기 양변(9c, 9d)의 영역 내에서 상기 카아커스 플라이(1)의 상기 중립 프로파일의 경사각도보다 더 크고, 축방향 내측변(9c)의 경사각도가 상기 양변(9c, 9d)의 영역내에서 상기 카아커스 플라이(1)의 상기 중립 프로파일의 경사각도보다 더 작은 것을 특징으로 하는 개량된 비드 구조물을 가진 차륜용 타이어.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 환상형 보강 코어의 상기 축방향 내측변(9c) 및 외측변(9d)의 세로방향 치수(z)는 10㎜ 내지 25㎜ 범위이고, 상기 환상형 보강 코어의 외측 베이스의 가로방향 치수(v)는 7㎜내지 20㎜ 범위인 것을 특징으로 하는 개량된 비드 구조물을 가진 차륜용 타이어.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 금속 와이어의 상기 나선의 재료는 고 탄소강인 것을 특징으로 하는 개량된 비드 구조물을 가진 차륜용 타이어.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 금속 와이어의 단면은 육각형인 것을 특징으로 하는 개량된 비드 구조물을 가진 차륜용 타이어.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 환상형 보강 코어(2a,2b;9,11)는 납작한 금속 스트립으로 된 반경방향으로 포개어져 있는 나선의 계열을 가지는 것을 특징으로 하는 개량된 비드 구조물을 가진 차륜용 타이어.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 환상형 보강 코어(2a,2b;9,11)는 타이어의 공기압에 의해 비틀림 토크를 받지 않는 것을 특징으로 하는 개량된 비드 구조물을 가진 차륜용 타이어.
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