KR100747419B1 - 레이디얼 카카스 보강재를 구비한 타이어 - Google Patents

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Abstract

최대 축 방향 폭 So을 갖는 레이디얼 카카스 보강재(1)를 구비한 타이어(P)는 원주 방향에 대해 10°내지 45°의 각도로 하나의 플라이에서 다음 플라이로 교차하는 비신장성 보강 요소의 두 개의 작용 플라이들(32, 34) 및 상기 작용 플라이들 사이에서 반경 방향으로 배치되고 상기 원주 방향과 기본적으로 평행한 보강 요소의 추가 플라이(33)로 구성된 크라운 보강재(3)를 구비하고, 상기 작용 플라이들은 폭 S0의 적어도 80%와 동일한 축 방향 폭 L32, L34를 가지며, 상기 폭 S0의 적어도 16% 만큼 추가 플라이(33)의 폭 L33보다 큰 폭들 L32, L34를 갖는 작용 플라이(32, 34)는 적도 평면의 양 측부에서 그리고 추가 플라이(33)의 인접한 축 방향 연장부에서 상기 폭 S0의 적어도 3%와 동일한 축 방향 거리에 걸쳐 결합되며, 그 후에 적어도 2mm의 두께를 갖는 고무 혼합물 부분들(4)에 의해 분리된다.
타이어, 레디어 카카스 보강재, 크라운 보강재, 작용 플라이, 추가 플라이

Description

레이디얼 카카스 보강재를 구비한 타이어{Crown ply reinforcement for heavy vehicle tyre}
본 발명은 양 측부에서 적어도 하나의 비드 와이어에 고정되는 레이디얼 카카스 보강재와, 각 플라이에서 평행한 코드들 또는 케이블들로 구성되고 타이어의 원주 방향에 대해 절대값으로 최대 45°의 각도로 하나의 플라이와 다음 플라이가 교차하는 적어도 두 개의 중첩된 소위 작용 플라이(working ply)로 이루어지는 크라운 보강재를 구비한 타이어에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 최대 축 방향 폭(S)에 대한 림의 높이(H)의 비가 최대 0.80이고, 화물 자동차, 버스, 트레일러 등과 같은 중간에서 높은 톤수까지의 차량에 고정되는 "중 부하(heavy duty)"형 타이어에 관한 것이다.
도로망의 향상과 자동차 전용 도로망(network)의 세계적 성장으로 인해, 근래에는 고속으로 상당히 먼 거리에 걸쳐 주행을 할 수 있도록 소위 "하이웨이(highway)" 타이어가 설계되고 있다. 그러한 타이어가 문제없이 작동하는 모든 조건들에서는 타이어 마모가 심각하지 않으므로, 보다 많은 수의 킬로미터를 확실히 커버되도록 허용하지만, 타이어의 피로강도 특히, 크라운 보강재의 피로 강도가 매우 중요하게 된다.
프랑스 특허 제2 419 185호는, 낮은 H/S 비를 갖는 이러한 형태의 타이어는 많은 장점을 제공하지만 타이어 종방향으로의 접촉 영역의 감소로 인해 트레드의 적도 영역에서의 빈약한 부착력 또는 트레드의 에지 영역에서의 고압의 집중과 같은 다수의 단점을 포함한다는 것을 명확히 개시하고 있다. 상기 단점들을 극복하기 위해서, 상술된 프랑스 특허는 적도 평면에서 멀리 떨어진 두 개의 영역에서, 카카스 보강재와 반경 방향으로 내축에 위치하는 작용 플라이 사이에, 원주 방향에 대해 대향 각도로 하나의 플라이와 다른 플라이가 교차하게 배치되고, 비신장성(inextensible) 케이블들로 이루어진 두 개의 중첩 플라이로 각각 구성되는 두 개의 제한 블록을 제공할 것을 제안하고 있으며, 상기 각도는 절대값으로, 작용 플라이에서 사용된 가장 작은 각도의 적어도 1/2과 동일하며, 0°와 다르다.
그러나, 형상비(H/S)가 최대 0.80를 갖는 특히, 형상비가 최대 0.6을 갖으며 "중하중 차량(heavy goods vehicle)"에 고정된 타이어에 상술된 방안이 적용되면 만족스러운 피로 강도를 갖는 크라운 보강재가 얻어지지 않는다.
피로 강도의 부족은 크라운 플라이의 피로 강도, 특히 플라이의 에지들 사이의 내분리성과, 크라운 보강재의 하부에 위치된 카카스 보강재의 일부에서 케이블들의 피로 강도 양쪽 모두에 관련되며, 전자의 부족은 타이어가 직선 라인을 주행하던지 또는 코너링을 하던지 간에, 작용 플라이의 가장자리에서 일어나는 작동 온도에 의해 크게 영향을 받는다.
프랑스 특허출원 제94/015736호의 목적은 적어도 0.60과 동일한 형상비를 갖는 "중하중 차량"의 크라운 보강재의 피로 강도를 향상시키는 것이며, 상기 보강재는 비신장성 케이블들로 제조된 적어도 두 개의 작용 플라이를 구비하는데, 하나의 플라이와 다음 플라이는 원주 방향에 대해 10°내지 45°사이의 각도로 교차하며, 상기 플라이는 카카스 보강재의 최대 축 방향 폭(S0)의 적어도 80%와 동일한 폭을 갖는다. 상기 프랑스 특허출원 제94/015736호는 첫째로, 카카스 보강재와 회전축에 반경 방향으로 가장 가까운 작용 플라이 사이에, 원주 방향에 대해 적어도 60°의 각도를 이루는 비신장성 금속 케이블들로 형성되고, 그 축 방향 폭이 가장 좁은 작용 크라운 플라이의 축 방향 폭과 적어도 동일한, 축 방향으로 연속적인 플라이를 제공할 것을 제안하고, 둘째로, 금속 요소로 형성되고 원주 방향과 기본적으로 평행하게 배치된 추가 플라이를 두 개의 작용 플라이들 사이에 제공할 것을 제안하는데, 상기 플라이의 축 방향 폭은 적어도 0.7 S0와 동일하고 그 장력의 탄성 계수는 최대 신장가능한 작용 플라이의 탄성 계수와 동일하다.
효과적이고 경제적인 해법을 제공하면서, 레이디얼 카카스 보강재를 갖는 "중하중 차량"형 타이어의 작동 온도를 저하시키려는 프랑스 특허출원 제96/02178호는, 원주 방향에 대해 10°내지 45°사이의 각도로 하나의 플라이가 다음 플라이를 교차하고 비신장성 케이블들로 제조된 적어도 두 개의 작용 크라운 플라이와, 또한 원주 방향에 대해 45°보다 큰 각도로 배치된, 비신장성 케이블들로 형성된 소정 플라이가 없는 경우에는, 원주 방향과 기본적으로 평행하게 배치되고 작용 플라이들 사이에 반경 방향으로 배치되는 금속 요소로 형성된 축 방향으로 연속적인 추가 플라이를 구비하는 크라운 보강재를 상기 카카스 보장재에 추가하는 것을 권고하며, 상기 추가 플라이는 축 방향 폭이 가장 넓은 작용 플라이의 축 방향 폭의 적어도 1.05배와 동일한 축 방향 폭을 갖는다.
작용 플라이들 사이의 분리 및 카카스 보강재에서의 케이블들의 피로 강도의 문제점은 하나의 경우에 해결되는 것으로 보이고, 작동 온도는 다른 경우에 매우 감소되는 것으로 여겨지지만, 이러한 방법으로 구성된 타이어에 의해 커버되는 긴 운반 거리는 소위 삼각형 플라이(triangulation ply)의 존재 여부와 상관없이, 추가 플라이의 케이블, 특히 상기 플라이의 에지에서의 피로 파괴 현상을 초래한다.
관련된 보강 요소를 변경하고, 특히 다른 구성의 케이블 또는 고인장 강도를 갖는 케이블을 선택하는 것이 항상 가능하다. 상기 해법은 간단하지만 가격이 비싸다.
상기 단점을 해결하고 가격 상승없이 상기 형태의 타이어의 크라운 보강재의 피로 강도를 향상시키기 위해, 본 발명에 따르면, 최대 축 방향 폭(S0)을 갖는 레이디얼 카커스 보강재를 구비한 타이어로서, 원주 방향에 대해 10°내지 45°의 각도로 하나의 플라이에서 다음 플라이로 교차하는, 비신장성 보강 요소의 두 개 이상의 작용 플라이들; 및 상기 작용 플라이들 사이에서 반경 방향으로 배치되고 상기 작용 플라이들의 원주 방향과 기본적으로 평행한 보강 요소들로 구성된 추가 플라이;를 구비한 크라운 보강재를 포함하며, 상기 작용 플라이들은, 상기 폭(S0)의 적어도 80%와 동일한 축 방향 폭을 가지는 레이디얼 카카스 보강재를 구비한 타이어에 있어서, 상기 작용 플라이들은 상기 추가 플라이의 축 방향 폭 보다 상기 폭(S0)의 적어도 16% 만큼 큰 축 방향 폭을 가지며, 상기 작용 플라이들은 적도 평면의 양 측면에서, 상기 추가 플라이의 인접한 축 방향 연장부에서 상기 폭(S0)의 적어도 3.5%와 동일한 축 방향 거리에 걸쳐서 결합 되며, 그 후에 상기 두 개의 작용 플라이들의 적어도 공통된 폭의 잔여부에 걸쳐 고무 혼합물의 부분들에 의해 분리되는 것을 특징으로 한다.
축 방향 폭이 가장 좁은 작용 플라이의 단부들 반대쪽에서 측정된 플라이들 사이의 분리 프로파일들의 두께는 적어도 2mm와 동일, 바람직하게는 2.5mm 보다 크다.
용어 '결합된 플라이(coupled ply)'는 각 보강 요소들이 최대 1.5mm 만큼 반경 방향으로 분리된 플라이를 의미하는 것으로 이해해야 하며, 상기 고무의 두께는 상기 보강 요소의 개별적인 상부 및 하부 모선들(generatrices) 사이에서 반경 방향으로 측정된 것이다.
용어 '비신장성 요소(inextensible element)'는 파괴 하중의 10%와 동일한 인장력을 받을 때에 0.2%보다 작은 상대 연신율을 갖는 요소, 케이블 또는 모노필라멘트(monofilament)를 의미하는 것으로 이해해야 한다. 고려되는 타이어의 경우에, 비신장성 보강 요소는 비신장성 강철 케이블인 것이 바람직하다.
원주 방향과 기본적으로 평행하게 배치된 보강 요소, 코드 또는 케이블은 0°주위에서 +2.5°내지 -2.5°의 범위로 상기 원주방향과 각도를 형성하는 요소이다.
추가 플라이는 최대 신장성 작용 플라이의 인장 탄성 계수와 최대로 동일한 인장 탄성 계수를 갖는 것이 양호하다. 케이블의 플라이의 인장 탄성 계수는 소정의 상대 연신율(ε)을 얻기 위해 필요한 케이블의 방향을 따라 발휘되는 인장 응력에 기인하며, 상기 탄성 계수는 접선 계수이다. '최대 신장성 작용 플라이의 탄성 계수와 최대로 동일한 추가 플라이의 탄성 계수'라는 표현은 상대 연신율과 상관없이 추가 플라이의 접선 계수를 의미하는 것으로 이해해야 하며, 최대 신장성 플라이는 인장 응력의 어떤 값에서도, 동일 응력하에서 다른 플라이의 연신율보다 큰 상대 연신율을 나타내는 플라이이다.
양호하게는 타이어의 제조를 용이하게 하기 위해서, 추가 플라이의 상기 계수는 0% 내지 0.4% 사이의 상대 연신율의 경우에 낮아지고, 0.4% 보다 큰 상대 연신율의 경우에 최대 신장성 작용 플라이의 최고 인장 탄성 계수와 최대로 동일하도록 될 것이다.
작용 플라이들은 일반적으로 동일하지 않은 축 방향 폭을 갖는다. 반경 방향으로 최외측에 위치하는 작용 플라이는 반경 방향으로 최내측에 위치하는 작용 플라이보다 축 방향으로 더 좁다, 즉, 축 방향 폭이 더 좁다: 크라운 보강재는 원주 방향에 대해 10°내지 45°사이의 각도로 배치되고, 작용 플라이들 중 축 방향 폭이 가장 좁은 작용 플라이의 비신장성 요소들에 의해 형성된 각도와 동일한 배향을 갖는 소위 탄성 보강 요소로 구성되는 보호 플라이로서 공지되어 있는 추가의 반경 방향 외부 플라이(반경 방향으로 외측에 위치하는 작용 플라이)를 갖는 것이 유리하다. 상기 보호 플라이는 축 방향 폭이 가장 좁은 작용 플라이의 축 방향 폭보다 작은 축 방향 폭을 가질 수 있고, 두 개의 작용 플라이들 사이의 결합 영역을 덮지 않거나, 전체적으로 또는 부분적으로 덮는다. 상기 보호 플라이는 상기의 가장 좁은 작용 플라이의 에지들을 덮으며, 그 후에 추가 플라이의 축 방향 연장부에서 폭(S0)의 적어도 2%와 동일한 축 방향 거리에 걸쳐서 축 방향 폭이 가장 넓은 작용 플라이와 결합하며, 그런 후에 적어도 2mm와 동일한 두께의 부분들에 의해 상기의 가장 넓은 작용 플라이로부터 축 방향으로 외측부 상에서 분리되도록 축 방향 폭이 가장 좁은 작용 플라이의 축 방향 폭보다 큰 축 방향 폭을 또한 가질 수 있다. 탄성 보강 요소로 형성된 보호 플라이는 상술된 경우에 있어서, 한편으로는 두 개의 작용 플라이의 에지를 분리시키는 것의 두께보다 상당히 작은 두께의 부분에 의해 축 방향 폭이 가장 넓은 작용 플라이의 에지로부터 분리되는 것이 가능하며, 다른 한편으로는 축 방향 폭이 가장 좁은 작용 플라이의 축 방향 폭보다 작거나 큰 축 방향 폭을 갖는 것이 가능하다.
상술된 해법에 상관없이, 원주 방향에 대해 60°보다 큰 각도를 형성하며 카카스 보강재와 반경 방향으로 가장 인접한 플라이의 보강 요소에 의해 형성된 각도와 동일한 배향을 갖는 비신장성 보강 요소의 삼각형 플라이에 의해, 카카스 보강재와 상기 카카스 보강재와 가장 인접한 반경 방향으로 내측에 위치하는 작용 플라이 사이의 내측부 상에서 반경 방향으로 상기 크라운 보강재를 보충하는 것이 양호하다. 상기 삼각형 플라이는 크라운 보강재에서 카카스 보강재와 반경 방향으로 가장 인접한 축 방향 폭이 가장 넓은 작용 플라이보다 작은 축 방향 폭을 가질 수 있다. 상기 삼각형 플라이는 상기의 가장 넓은 작용 플라이의 폭보다 큰 축 방향 폭을 또한 가질 수 있으며, 상기의 가장 넓은 작용 플라이와 결합된, 반경 방향으로 외측에 위치한 소위 보호 플라이는 상기의 가장 넓은 작용 플라이의 인접한 축 방향 연장부에서 카카스 보강재의 폭(S0)의 적어도 0.02 배인 축 방향 거리에 걸쳐서 상기 삼각형 플라이에 또한 결합되는 것이 양호하며, 그후에 적어도 2mm와 동일한 두께를 갖는 부분들에 의해 상기 삼각형 플라이의 에지로부터 축 방향 외측상에서 분리된다. 탄성 보강 요소로 형성된 상기 보호 플라이는 상술된 바와 같이 두 개의 작용 플라이의 에지를 분리시키는 부분의 두께보다 상당히 작은 두께의 부분에 의해 축 방향 폭이 가장 넓은 작용 플라이의 에지로부터 분리될 수 있다. 또한 상기 보호 플라이는 삼각형 플라이보다 더 넓거나 더 협소할 수도 있다.
반경 방향으로 최외측에 위치한 작용 플라이의 축 방향 폭은 반경 방향으로 최내측에 위치한 작용 플라이의 축 방향 폭 보다 축 방향으로 넓을 수 있다: 크라운 보강재는 원주 방향에 대해 60°보다 큰 각도를 형성하고, 축 방향 폭이 가장 좁은 플라이의 보강 요소의 각도와 동일한 배향을 갖는 비신장성 보강 요소의 삼각형 플라이에 의해 내부에서 보충되는 것이 양호하다. 소위 삼각형 플라이는 축 방향 폭이 가장 좁은 작용 플라이, 즉 카카스 보강재와 반경 방향으로 가장 인접한 플라이의 축 방향 폭보다 작은 축 방향 폭을 가질 수 있다. 참조로, 상기 삼각형 플라이는 축 방향 폭이 가장 좁은 작용 플라이의 폭보다 큰 축 방향 폭과, 축 방향 폭이 가장 좁은 작용 플라이의 축 방향 연장부에서 폭(S0)의 적어도 0.02 배인 축 방향 거리에 걸쳐서 축 방향 폭이 가장 넓은 작용 플라이와 결합되고, 그 후에 삼각형 플라이 또는 가장 넓은 작용 플라이 중 어느 것이 가장 큰 축 방향 폭을 갖는 지 상관없이 적어도 2mm 두께의 고무형 혼합물의 부분에 의해 상기 플라이의 에지로부터 분리되는 폭을 갖는다.
카카스 보강재로부터 가장 먼 작용 플라이가 축 방향으로 가장 넓다는 상술된 크라운 보강재는 원주 방향에 대해 10°내지 45°사이의 각도로 배치되고 반경 방향으로 축 방향 폭이 가장 넓은 플라이 요소의 각도와 동일한 배향을 갖는 탄성 보강 요소의 보호 플라이에 의해 상기의 가장 넓은 작용 플라이의 외부상에서 반경 방향으로 보강될 수 있다. 상기 보호 플라이는 축 방향 폭이 가장 좁은 작용 플라이의 폭보다 작은 축 방향 폭을 가지며, 두 개의 작용 플라이들 사이의 결합 영역을 전체적으로 또는 부분적으로 커버할 수 있다. 또한, 축 방향 폭이 가장 좁은 작용 플라이보다 넓고 가장 넓은 작용 플라이보다 협소할 수 있지만, 가장 넓은 작용 플라이로부터 가장 좁은 작용 플라이의 에지를 분리시키는 부분의 두께보다 작을 수 있는 두께의 부분에 의해 상기 에지로부터 분리가능한 가장 넓은 작용 플라이의 에지를 반경 방향으로 커버하도록 축 방향 폭을 갖는 것이 바람직하며, 그 후에 가장 좁은 작용 플라이의 축 방향 연장부에서, 폭(S0)의 적어도 2%와 동일한 축 방향 거리에 걸쳐서 급하게 경사진 비신장성 요소로 형성된 반경 방향 내부(반경 방향으로 내측에 위치한) 삼각형 플라이와 결합되며, 그 다음에 삼각형 플라이 또는 보호 플라이가 넓은지의 여부에 상관없이 적어도 2mm의 두께의 고무형 부분에 의해 상기 삼각형 플라이의 에지로부터 분리된다.
본 발명의 특징 및 장점은 소정의 실시예를 비제한적인 방법으로 도시한 도면을 참조하여 다음의 설명으로부터 보다 잘 이해할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 크라운 보강재의 제 1 실시예를 자오단면에서 본 개략 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 바람직한 제 2 실시예의 단면 개략도.
도 3은 제 3 실시예를 동일한 방법으로 도시한 단면 개략도.
도 1에 있어서, 사이즈 495/45 R 22.5 X의 타이어(PA)는 0.45와 동일한 형상비(H/S)를 가지는데, 여기서 H는 장착 림상에서 타이어(PA)의 높이이고, S는 최대 축 방향 폭이다. 상기 타이어(PA)는 각 비드에서 턴-업(turn-up)을 형성함으로써 적어도 하나의 비드 와이어에 고정되고 금속 케이블들로 된 단일 플라이로 구성된 레이디얼 카카스 보강재(1)를 포함한다. 이러한 카카스 보강재(1)는 크라운 보강재(3)에 의해 둘러싸이는 데, 크라운 보강재(3)는 반경 방향으로, 내측에서 외측으로 다음을 구성을 구비한다:
-원주 방향에 대해 65°의 각도로 배열된 비신장성 금속 케이블들로 이루어진 소위 제 1 삼각형 플라이(triangulation ply)(31),
-상기의 삼각형 플라이를 반경 방향으로 위에서 덮고, 상기 삼각형 플라이의 요소들이 이루는 각도와 동일한 배향(orientation)을 가지며, 18°의 각도로 배열된 비신장성 금속 케이블들로 구성된, 제 1 작용 플라이(working ply)(32),
-상기 제 1 작용 플라이(32)를 둘러싸고, 추가 플라이(33)의 원주 방향 길이의 1/6과 대략 동일한 원주 방향 길이를 각각 갖는 케이블 부분들의 그룹 또는 섹션으로 구성되는 추가 플라이(33)로서, 상기 요소들은 0°로 배치되고, 상기 부분들 사이의 공간은 서로에 대해 옵셋되는(offset), 추가 플라이(33),
-상기 제 1 작용 플라이(32)의 케이블들과 같은 금속 케이블들로 구성되고, 원주 방향에 대해 상기 제 1 작용 플라이(32)의 금속 케이블들의 배열 각도에 대향되며, 상기 제 1 작용 플라이(32)의 금속 케이블들의 배열 각도인 18°와 동일한 크기인 18°의 각도를(예에 따라 상기 제1 작용 플라이의 금속 케이블들의 배열 각도와 상이한 값을 가질 수 있다)를 형성하는 금속 케이블로 구성된 제 2 작용 플라이(34), 및
- 원주 방향에 대해 상기 제 2 작용 플라이(34)의 금속 케이블들의 배열 각과 동일 배향을 가지며 상기 제 2 작용 플라이(34)의 금속 케이블의 배열 각과 동일한 각도(예에 따라, 상기 제2 작용 플라이의 금속 케이블의 배열 각도와 상이한 값을 가질 수 있다)로 배열된 탄성 케이블로 이루어진 최종 플라이: 여기서 상기 최종 플라이는 보호 플라이(protective ply)이다.
상기 제 1 작용 플라이(32)의 축 방향 폭 L32는 카카스 보강재(1)의 중앙 섬유의 최대 축 방향 폭 S0의 0.87배와 동일한데, 통상적인 형상의 타이어의 경우인 본 경우에서는, 430mm의 트래드의 폭 L1보다 상당히 작은 416mm이다. 제 2 작용 플라이(34)의 축 방향 폭 L34는 상기의 최대 축 방향 폭 S0의 0.83 배와 동일한 400mm이다. 삼각형 플라이(31)는 두 개의 각 작용 플라이들(32, 34)의 폭 즉, L32 와 L34사이의 중간인, 축 방향 폭 L31을 가지는데, 이 경우에 408mm와 동일하다. 추가 플라이(33)의 축 방향 폭 L33은 320mm와 동일하다. 실제로, 추가 플라이(33)의 폭 L33은 가장 좁은 작용 플라이의 폭 L34보다 작지만, 과열되기 가장 쉬운 영역인 작용 플라이의 단부와 플라이들 사이의 분리부 부근에서 타이어의 작동 온도를 감소시키기는 효과적으로 공헌할 수 있는 충분한 폭이다. 소위 보호 플라이인 최종 플라이(35)는 370mm와 대략 동일한 폭 L35를 갖는다.
추가 플라이(33)가 연장된 축 방향으로 적도 평면의 각 측부상에서는, 두 개의 작용 플라이들(32, 34)은 축 방향 거리 ℓ에 걸쳐 결합되며, 이 경우에 17mm와 동일하다: 두 개의 플라이의 축 방향 결합 폭 ℓ에 걸쳐서, 제 1 작용 플라이(32)의 케이블들과 제 2 작용 플라이의 케이블들은 고무층에 의해 서로 반경 방향으로 분리되며, 이 고무층의 두께는 최소이고 각 작용 플라이들(32, 34)의 후프형 금속 케이블(여기서는 hooped(wrapped) metal cables 27.23 타입의 케이블이 사용됨)을 덮는 고무 같은 층 두께의 두배, 즉 0.8mm에 대응한다. 두 개의 작용 플라이에 공통인 나머지 폭, 즉 각 측부에서 대략 20mm에 걸친 잔여부에서, 두 개의 작용 플라이들(32, 34)은 대략 삼각형 형태인 고무부(4)에 의해 분리되며, 상기 고무부(4)의 두께는 상기 결합된 영역의 축 방향 단부에서, 가장 좁은 작용 플라이의 단부까지 증가하고, 상기 단부에서 4mm의 두께에 달한다. 상기 고무부(4)는 이 경우에 카카스 보강재에 반경 방향으로 가장 가까운 작용 플라이인, 가장 넓은 제 1 작용 플라이(32)의 단부를 커버하기 위해 충분한 반경 방향 폭을 갖는다. 타이어 크라운은 두 개의 측벽(6)에 의해 비드에 결합되는 트레드(5)로 마감되고, 적도 평면의 양 측부상에서 카카스 보강재(1)에 반경 방향으로 인접한 삼각형 플라이는 플라이에서 축 방향으로 외측을 향해 융기하며, 상기 플라이는 삼각형 형상의 고무부(7)에 의해 카카스 보강재에 결합된다.
사이즈 315/80 R 22.5 X의 도 2의 타이어(PB)는 0.8과 동일한 형상비(H/S)를 가지며, 여기서 H는 장착 림상에서 타이어(PB)의 높이이고, S는 그 최대 축 방향 폭이다. 상기 타이어(PB)의 크라운 보강재(3)의 구조는 소위 삼각형 플라이가 존재하지 않는 점에서 앞서 설명된 타이어(PA)와 상이하다. 따라서, 각 비드에서 턴-업을 형성함으로써 적어도 하나의 비드 와이어에 고정되고 금속 케이블들로 된 단일 플라이로 구성되는 카카스 보강재(1)는 크라운 보강재(3)에 의해 둘러싸이는 데, 크라운 보강재(3)는 반경 방향으로, 내측에서 외측으로 다음의 구성을 구비한다:
- 자오단면에서 카카스 보강재(1)와 반경 방향으로 인접하여 평행하게 배열되며, 원주 방향에 대해 18°의 각도로 배열된 강철 비신장성 금속 케이블로 구성되는 제 1 작용 플라이(32)로서, 그 에지가 축 방향으로 내측에서 외측으로 두께가 증가하는 고무부(7)에 의해 상기 카카스 보강재로부터 분리되는 제 1 작용 플라이(32),
-상기 제 1 작용 플라이(32)를 둘러싸는 추가 플라이(33)로서, 상기 추가 플라이(33)는 비신장성 강철로 제조된 불연속적인 금속 요소로 구성되고, 상기 요소는 상기 추가 플라이(33)의 원주 방향 길이의 1/6과 대략 동일한 원주 방향 길이를 갖으며, 상기 요소는 원주 방향에 대해 0°로 배치되고, 상기 제 1 작용 플라이의 축 방향 외부 에지는 작은 두께의 고무층에 의해 원주 방향 요소로 된 추가 플라이(33)로부터 분리되는 추가 플라이(33), 및
-제 1 작용 플라이(32)와 동일한 금속 케이블로 구성되고, 원주 방향에 대해 상기 제 1 작용 플라이(32)의 배열 각과 반대 방향으로 배열되고, 상기 제 1 작용 플라이(32)의 배열 각도인 18°와 동일한 각도(예에 따라, 상기 제 1 작용 플라이의 배열 각도와 상이한 값을 가질 수 있다)로 형성된 제 2 작용 플라이(34)를 포함한다.
상기 제 1 작용 플라이(32)의 축 방향 폭 L32는 235mm와 동일하며, 그것은 고려되는 타이어에서 본 경우에 235mm와 동일한 트레드의 폭보다 다소 작다. 제 2 작용 플라이(34)의 축 방향 폭 L34는 상기 폭 L32보다 다소 작은 210mm와 동일하다. 추가 플라이(33)의 축 방향 폭 L33은 176mm와 동일하다. 작용 플라이들(32, 34)은 적도 평면의 양 측부상에서의 추가 플라이(33)의 연장부에서, 카카스 보강재(1)의 최대 축 방향 폭의 0.03배보다 다소 작은 9mm와 동일한 거리(ℓ)에 걸쳐서 상술된 방식과 동일하게 결합된다: 플라이의 케이블들 사이의 최소 두께는 본 경우에 1mm와 동일하다. 두 개의 작용 플라이들에 의해 분할된 나머지 폭, 즉 각 측부상에서 약 6mm에 걸쳐서, 두 개의 작용 플라이들(32, 34)은 가장 좁은 제 2 작용 플라이(34)의 단부에서 측정된 3mm의 두께를 갖는 삼각형 고무부(4)에 의해 분리되며, 상기 고무부(4)는 상기 결합된 영역의 축 방향 단부에서 가장 좁은 작용 플라이의 단부까지 두께를 증가시킨다. 따라서 설명된 크라운 보강재는 원주 방향에 대해 소정의 각도로 배치되고 원주 방향에 대해 제 2 작용 플라이의 금속 케이블이 이루는 각과 동일한 배향을 가지며, 상기 제2 작용 플라이의 금속 케이블이 원주 방향에 대해 이루는 각도와 동일한 각도(예에 따라 제 2 작용 플라이의 케이블들이 원주 방향에 대해 이루는 각도 값과 상이한 값을 가질 수 있다)를 갖는 소위 탄성 강철 케이블로 된 최종 플라이(35)에 의해 보강되며, 이러한 최종 플라이(35)는 소위 보호 플라이이며, 소위 탄성 케이블은 적어도 4%와 동일한 파단 상대 연신율을 갖는 케이블이다. 상기 보호 플라이(35)의 축 방향 폭 L35는 두 개의 작용 플라이들(32, 34) 사이의 결합 영역을 덮도록 기본적으로 198mm와 동일하다.
도 1 및 도 2에서 도시되고 설명된 예는 플라이들 사이의 단일 결합 영역에 관한 것이다. 제 1 예에서 설명된 타이어(PA)와 동일한 사이즈인 도 3에 도시된 타이어(PC)는 플라이들 사이의 두 개의 결합 영역들에 관한 것이다. 상기 타이어(PC)의 크라운 보강재의 구조는 타이어(PA)의 구조와 상이하다:
-첫째로, 두 개의 작용 플라이들(32, 34)의 축 방향 폭이 역전되어 있다.
-둘째로, 작용 플라이들(32, 34)과 삼각형 플라이(31)의 폭이 상이하며, 추가 플라이(33)는 320mm의 동일한 폭을 유지하지만, 반경 방향 내부 제 1 작용 플라이(32)의 폭 L32는 380mm와 동일하게 이루어지고, 반경 방향 외부 제 2 작용 플라이(34)의 폭 L34는 451mm와 동일하게 이루어지므로, 431mm와 동일한 폭 L31의 삼각형 플라이(31)는 적도 평면의 각 측부상에서 10mm와 대략 동일한 폭 ℓ1에 걸쳐서 제 1 작용 플라이(32)의 축 방향 연장부에서 제 2 작용 플라이(34)에 결합되며, 상기 삼각형 플라이(31)의 에지는 4mm의 두께를 갖는 고무부(4)에 의해 가장 넓은 제 1 작용 플라이(34)로부터 분리된다. 상기 바람직한 실시예는 특히 가장 좁은 제 1 작용 플라이(32)에서 작용 플라이들의 에지들 사이의 분리에 대한 내성을 향상시키는 것을 가능하게 한다.
도시되지는 않았지만, 상술된 타이어(PC)와 동일하고, 가장 넓은 작용 플라이, 즉, 카카스 보강재에서 반경 방향으로 가장 먼 작용 플라이보다 넓은 보호 플라이를 갖는 크라운 보강재를 구비하며, 4mm의 두께를 갖는 고무형 혼합물로 제조된 부분에 의해 상기 작용 플라이의 에지에서 분리된 타이어를 쉽게 생각할 수 있다.
본 발명은 이와 같이 종래의 문제점을 해결하고 타이어의 크라운 보강재의 피로 강도를 향상시킨다.

Claims (11)

  1. 최대 축 방향 폭 S0을 갖는 레이디얼 카커스 보강재(1)를 구비한 타이어로서, 비신장성 보강 요소들로 이루어진 적어도 두 개의 작용 플라이(32, 34); 및 상기 작용 플라이들 사이에 축 방향으로 배치된 추가 플라이를 구비한 크라운 보강재(3)을 포함하되, 상기 작용 플라이들은 원주 방향에 대해 10°내지 45°사이의 각도로 하나의 플라이와 다음 플라이가 서로 교차하게 배열되고, 상기 폭 S0의 적어도 80%와 동일한 축 방향 폭을 각각 가지며, 상기 추가 플라이는 원주 방향에 평행한 보강 요소들로 구성된, 레이디얼 카카스 보강재를 구비한 타이어에 있어서,
    상기 작용 플라이들(32, 34) 각각의 축 방향 폭은, 상기 폭 S0의 적어도 16% 만큼, 상기 추가 플라이의 축 방향 폭보다 더 크며,
    상기 작용 플라이들(32, 34)은 적도 평면의 양 측면으로 상기 추가 플라이의 인접한 축 방향 연장부에서, 상기 폭 S0의 적어도 3.5%와 동일한 축 방향 거리에 걸쳐서 결합 되며, 상기 결합된 영역의 측면으로 상기 두 개의 작용 플라이들(32, 34)의 적어도 공통된 폭의 잔여부에 걸쳐서 고무 혼합물의 부분들(4)에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 레이디얼 카카스 보강재를 구비한 타이어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고무 혼합물 부분들(4)은 상기 작용 플라이들(32,34) 중 축 방향 폭이 가장 좁은 작용 플라이의 단부에서 적어도 2mm 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 레이디얼 카카스 보강재를 구비한 타이어.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 크라운 보강재(3)에서는,
    상기 작용 플라이들(32, 34)의 축 방향 폭은 서로 동일하지 않으며, 반경 방향으로 외측에 위치하는 작용 플라이의 축 방향 폭이, 반경 방향으로 내측에 위치하는 작용 플라이의 축 방향 폭 보다 축 방향으로 더 좁으며,
    상기 크라운 보강재(3)는, 상기 작용 플라이들(32, 34)의 반경 방향 외측에, 원주 방향에 대해 10°내지 45°사이의 각도로 배치되며 상기의 축 방향 폭이 가장 좁은 작용 플라이의 비신장성 보강 요소들에 의해 형성된 각도와 동일한 배향을 갖는 탄성 보강 요소들로 된 보호 플라이(35)를 더 포함하되,
    상기 보호 플라이(35)는, 상기의 가장 좁은 작용 플라이의 축 방향 폭보다 작은 축 방향 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 레이디얼 카카스 보강재를 구비한 타이어.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 크라운 보강재(3)에서는,
    상기 작용 플라이들(32, 34)의 축 방향 폭은 서로 동일하지 않으며, 반경 방향으로 외측에 위치하는 작용 플라이의 축 방향 폭이, 반경 방향으로 내측에 위치하는 작용 플라이의 축 방향 폭 보다 축 방향으로 더 좁으며,
    상기 크라운 보강재(3)는, 상기 작용 플라이들(32, 34)의 반경 방향 외측에, 원주 방향에 대해 10°내지 45°사이의 각도로 배치되며 상기의 축 방향 폭이 가장 좁은 작용 플라이의 비신장성 보강 요소들에 의해 형성된 각도와 동일한 배향을 갖는 탄성 보강 요소들로 된 보호 플라이(35)를 더 포함하며,
    상기 보호 플라이(35)는, 상기의 가장 좁은 작용 플라이의 에지들을 반경 방향으로 덮으며, 상기 추가 플라이의 축 방향 연장부에서 상기 폭 S0의 적어도 2%와 동일한 축 방향 거리에 걸쳐 축 방향 폭이 가장 넓은 작용 플라이와 결합 되며, 축 방향으로 외측부 상에서 적어도 2mm두께의 상기 고무 혼합물 부분에 의해 상기의 가장 넓은 작용 플라이로부터 분리되도록 축 방향 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 레이디얼 카카스 보강재를 구비한 타이어.
  5. 제 4 항에 있어서,
    탄성 보강 요소들로 구성된 상기 보호 플라이(35)는,
    상기 작용 플라이들(32, 34)의 에지들을 분리시키는 상기 부분들(4)의 두께보다 작은 두께를 갖는 부분들에 의해, 상기의 가장 넓은 작용 플라이의 에지들로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 레이디얼 카카스 보강재를 구비한 타이어.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 크라운 보강재(3)는, 상기 카카스 보강재(1)와 반경 방향으로 내측에 위치하는 작용 플라이 사이의 반경 방향 내측부 상에 삼각형 플라이를 더 포함하되,
    상기 삼각형 플라이는, 상기의 반경 방향으로 내측에 위치하는 작용 플라이의 보강 요소들의 각과 동일한 배향을 가지며 원주 방향에 대해 60°보다 큰 각도를 형성된 비신장 보강 요소들로 구성되며, 축 방향 폭이 가장 넓은 작용 플라이의 축 방향 폭보다 작은 축 방향 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 레이디얼 카카스 보강재를 구비한 타이어.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 크라운 보강재(3)는, 상기 카카스 보강재(1)와 반경 방향으로 내측에 위치하는 작용 플라이 사이의 반경 방향 내측부 상에 삼각형 플라이를 더 포함하되,
    상기 삼각형 플라이는, 상기의 반경 방향으로 내측에 위치하는 작용 플라이의 보강 요소들의 각과 동일한 배향을 가지며 원주 방향에 대해 60°보다 큰 각도를 형성된 비신장 보강 요소들로 구성되며, 축 방향 폭이 가장 넓은 작용 플라이의 축 방향 폭보다 작은 축 방향 폭을 가지며,
    상기 보호 플라이(35)는, 상기의 가장 넓은 작용 플라이와 결합되며, 상기의 가장 넓은 작용 플라이의 인접한 축 방향 연장부에서 상기 카커스 보강재(1)의 폭 S0의 적어도 0.02배인 축 방향 거리에 걸쳐 상기 삼각형 플라이에 결합되며, 상기 결합된 영역의 측면으로 적어도 2mm의 두께를 갖는 상기 부분들(4)에 의해 상기 삼각형 플라이의 에지들로부터 축 방향 외측부 상에서 분리되도록 축 방향 폭을 구비하는 것을 특징으로 하는 레이디얼 카커스 보강재를 구비하는 타이어.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 크라운 보강재(3)에서는,
    상기 작용 플라이들(32, 34)의 축 방향 폭은 서로 동일하지 않으며, 반경 방향으로 가장 외측에 위치하는 작용 플라이의 축 방향 폭이, 반경 방향으로 가장 내측에 위치하는 작용 플라이의 축 방향 폭 보다 축 방향으로 더 넓으며,
    상기 크라운 보강재(3)는, 축 방향 폭이 가장 좁은 플라이를 구성하는 보강 요소들이 이루는 각과 동일한 배향을 가지며, 원주 방향에 대해 60°보다 큰 각도를 형성하는 비신장 보강 요소들로 구성된 삼각형 플라이를 더 구비하며,
    상기 삼각형 플라이의 축 방향 폭은 상기의 가장 좁은 작용 플라이의 축 방향 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 레이디얼 카커스 보강재를 구비하는 타이어.
  9. 제 2 항에 있어서, 상기 크라운 보강재(3)에서는,
    상기 작용 플라이들(32, 34)의 축 방향 폭은 서로 동일하지 않으며, 반경 방향으로 가장 외측에 위치하는 작용 플라이의 축 방향 폭이, 반경 방향으로 가장 내측에 위치하는 작용 플라이의 축 방향 폭 보다 축 방향으로 더 넓으며,
    상기 크라운 보강재(3)는, 축 방향 폭이 가장 좁은 플라이를 구성하는 보강 요소들이 이루는 각과 동일한 배향을 가지며, 원주 방향에 대해 60°보다 큰 각도를 형성하는 비신장 보강 요소들로 구성된 삼각형 플라이를 더 구비하며,
    상기 삼각형 플라이의 축 방향 폭은 상기의 가장 좁은 작용 플라이의 축 방향 폭보다 크며; 더 큰 축 방향 폭을 갖는 상기 작용 플라이는 상기의 가장 좁은 작용 플라이의 인접한 연장부에서, 상기 카커스 보강재(1)의 폭 S0의 적어도 0.02배인 축 방향 거리에 걸쳐 상기 삼각형 플라이와 결합 되며, 상기의 결합된 영역의 측면으로 고무 같은 혼합물로부터 제조되고 적어도 2mm의 두께를 갖는 부분들에 의해 상기 삼각형 플라이의 에지들로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 레이디얼 카커스 보강재를 구비하는 타이어.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 크라운 보강재(3)는 축 방향 폭이 가장 넓은 작용 플라이의 반경 방향 외측부 상에 보호 플라이(35)를 포함하되,
    상기 보호 플라이(35)는, 상기의 가장 넓은 작용 플라이의 상기 비신장성 보강 요소들에 의해 형성된 각도와 동일한 배향을 가지며 원주 방향에 대해 10°내지 45°사이의 각도로 배열된 탄성 보강 요소들로 구성되는 것을 특징으로 하는 레이디얼 카커스 보강재를 구비하는 타이어.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 보호 플라이(35)는, 상기의 가장 넓은 작용 플라이의 단부들을 반경 방향으로 덮으며, 상기의 가장 좁은 작용 플라이의 인접한 연장부에서, 상기 폭 S0의 적어도 2%와 동일한 축 방향 거리에 걸쳐 급하게 경사진 비신장성 요소들로 구성된 반경 방향으로 내측에 위치하는 상기 삼각형 플라이와 결합 되고, 결합된 영역의 측면으로 2mm의 두께를 갖는 고무 같은 부분들에 의해 상기 삼각형 플라이의 에지들로부터 분리되도록 축 방향 폭을 구비하는 것을 특징으로 하는 레이디얼 카커스 보강재를 구비하는 타이어.
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