KR100833169B1 - 방열성능을 높인 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주행 중 많은 양의 열이 발생되는 타이어가 열전도성이 낮은 고무를 주 원료로 하고 있는 것을 소재와 구조적으로 보완하여, 타이어의 방열성능을 높여 내구력을 높이고, 타이어의 노화를 방지하는 방열성능을 높인 타이어에 관한 것으로, 트레드의 하부에 설치되어 상기 트레드와 벨트층으로부터 발생된 열을 트레드 숄더부로 전달하는 보강층과, 상기 트레드 숄더부 외측으로 설치되어 대기중에 열을 발산하는 방열판을 포함한다.

따라서, 주행중 타이어의 굴신운동 등으로 발생된 열이 타이어 외부로 방열되는 것을 효과적으로 도와줌과 동시에 트레드 부위의 열분포를 고르게 하여, 타이어의 성능노화를 늦추고, 내구력을 높여줄 수 있다.

타이어, 방열, 트레드, Separation, 방열Ring, 초박금속

Description

방열성능을 높인 타이어{Tire improving radiant heat performance}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방열성능을 높인 공기입 래디얼 타이어의 개략적인 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 트레드 2: 인너라이너

3: 바디 플라이 4: 제1벨트층

5: 제2벨트층 6: 벨트큐션

7: 캡플라이 10: 보강층

20: 방열판 22: 방열판삽입다리

본 발명은 방열성능을 높인 공기입 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트레드에서 발생된 열을 트레드의 측부로 유도하여 대기중으로 방출시켜 방열성능 을 높인 공기입 타이어에 관한 것이다.

공기입 타이어는 차량의 주행시에 있어서, 노면의 충격흡수, 노면과의 마찰을 통한 열발생이 심한 기계요소 중 하나이다.

즉, 차량 주행시, 상기 공기입 타이어 내부의 벨트 들의 굴신운동에 의하여 발생된 열이, 외부로 발산되지 못하고 트레드 숄더부위에 쉽게 쌓이게 되므로, 상기 트레드 숄더부위의 온도가 150℃이상까지 오르게 된다.

예컨데, 트레드 숄더부위의 온도가 90℃ 이상에 이르게 되면 고무의 인장강도가 떨어지게 되고, 크랙을 발생시켜 벨트분리(Belt Separation)현상을 발생시키기도 하고, 트레드의 블럭이 타들어가 패턴분리(Patten Separation)현상을 발생시키기도 한다.

따라서 타이어를 구성하는 주 부품인 고무의 열 전도성을 보완해 줄 필요성이 있다.

타이어의 내부온도가 안전한계온도에 이르지 못하도록 방열시키는 대표적인 기술로서, 한국 공개특허 제1996-10282호에 개시된 것을 들 수 있다.

한국 공개특허 제1996-10282호에서는, 트레드 숄더가 저발열성 고무 조성물로 구성된 것이 개시되어 있는데, 이는 트레드 숄더 자체에서 발생하는 열을 줄이는 데에는 효과가 있으나, 벨트들의 굴신운동에 의하여 발생된 열을 외부로 발산시키는 데에는 한계가 있다.

또한, 한국 공개특허 제1997-64992호에는, 타이어 내부의 적정 위치, 예컨대 벨트층 사이나, 벨트의 에지를 감싸는 위치에 비등점이 높은 액체가 주입된 방열튜 브를 설치한 기술이 개시되어 있다.

그런데, 한국 공개특허 제1997-64992호에 있어서는, 벨트들의 굴신운동에 의하여 발생된 열을 상기 방열튜브가 흡수할 수는 있으나, 그 한계가 있고, 열의 흡수한계를 넘어서면 결국 트레드 숄더에 열이 축적될 수밖에 없는 문제점이 있다.

또한, 상기 방열튜브를 적용하기 위해서는 제조공정이 추가될 수밖에 없어 생산성이 저하되고, 부품이 추가됨으로써 제조원가가 상승하는 문제점도 있다.

또, 트레드에 높은 하중이 가해졌을 때, 상기 하중이 그대로 트레드의 바깥쪽 접지면에 전달되므로, 타이어에 이상마모 현상을 유발하게 되고, 따라서 트레드가 완전히 마모되지도 않았는데도 타이어를 교환해야만 하는 문제점을 그대로 안고 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 주행 중 많은 양의 열이 발생되는 타이어가 열전도성이 낮은 고무를 주 원료로 하고 있는 것을 소재와 구조적으로 보완하여, 타이어의 방열성능을 높여 내구력을 높이고, 타이어의 노화를 방지하는 데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공기입 타이어에 있어서, 트레드의 하부에 설치되어 상기 트레드와 벨트층으로부터 발생된 열을 트레드 숄더부로 전달 하는 보강층과, 상기 트레드 숄더부 외측으로 설치되어 대기중에 열을 발산하는 방열판을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어이다.

상기 보강층(10)을 구성하는 섬유는 아세테이트(Acetate), 나일론(Nylon), 폴리에스테르(Polyester), 올레핀(Olefin), 또는 마로 이루어진 섬유인 것을 특징으로 한다.

또, 상기 방열판은 다수의 방열판삽입다리가 일체로 형성되고, 상기 방열판 삽입다리가 상기 트레드 숄더부에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 방열판은 상기 보강층의 단부의 연장선 상에 배치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이 발명은 타이어의 방열성능을 높여 줌으로서 타이어의 내구력을 높이고 노화를 늦추는 효과를 얻고자 함이다.

공기입 타이어는, 타이어 마모와 관련된 노면과 맞닿는 트레드(1), 트레드의 반대측의 내벽면에 설치되어 타이어 내부공기의 기밀을 유지하는 인너라이너(2), 상기 인너라이너(2)의 상부에 적층되어 타이어의 골격을 이루는 뼈대 역할을 하는 바디 플라이(3), 상기 바디플라이(3) 상부에 적층되어 타이어에 강성을 부여하는 제1벨트층(4) 및 제2벨트층(5), 상기 제1벨트층(4)과 상기 제2벨트층(5) 사이에 설치되어 승차감을 위해 충격을 완화하는 벨트큐션(6), 상기 제1벨트층(4) 및 제2벨트층(5) 위에 위치한 특수 코드지로 주행때 벨트의 움직임을 최소화하는 캡플라이(7)로 구비된다.

먼저, 본 발명은 트레드(1)의 마찰과 벨트층(4,5)의 굴신운동 등으로 발생된 열을 트레드 숄더부위로 전달하기 위해, 상기 트레드(1) 하부에 보강층(10)을 삽입하였다.

상기 보강측(10)은 섬유로 구성되며, 방열성능을 가지는 아세테이트(Acetate), 나일론(Nylon), 폴리에스테르(Polyester), 또는 올레핀(Olefin) 등의 합성섬유, 혹은 마와 같은 천연섬유를 사용할 수 있다.

특히, 이 중 탄성, 신축성, 내구성을 갖추고 있는 소재인 나일론(Nylon)과 폴리에스테르(Polyester) 및 마 소재를 사용하는 것이, 방열성능과 내구성능을 보완할 수 있어서 바람직하다.

따라서, 상기 보강층(10)은 트레드 숄더부로 열을 전달시켜, 상기 트레드 숄더부로 효율을 높이고, 상기 트레드(1) 접지부의 열분포를 고르게 하여 성능향상과 내구력 향상을 가능하게 한다.

이러한, 상기 보강층(10)을 첨가시키는 방법은 트레드 압출과정에서, 언더트레드(UnderTread)와 캡트레드(CapTread)의 중간부위에 상기 보강층(10)을 첨가시켜 압출하는 방식으로 한다.

또한, 상기 트레드 숄더부의 방열효율을 높이기 위해, 방열판(20)을 상기 트 레드 숄더부에 삽입하였다.

상기 방열판(20)은 대략 두께 0.1mm 미만의 초박형의 알루미늄과 같은 열전도성이 뛰어난 금속판을 사용한다. 또한, 상기 방열판(20)은 알루미늄과 같은 연성이 우수한 재질로 하여, 트레드 숄더부의 변형에 대응할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 방열판(20)에는 다수의 방열판삽입다리(22)가 일체로 형성되어, 상기 방열판(20)을 상기 트레드 숄더부에 설치하는 역할 외에 상기 트레드 숄더부에 넓게 분포된 열을 수집하는 기능을 한다.

특히, 상기 방열판(20)의 위치는 상기 보강층(10)의 단부의 연장선 상에 위치하는 것이 상기 보강층(10)으로부터의 열전달을 위해 바람직하다.

따라서, 종래의 고무와 공기의 유동의 흐름으로만 열을 발산시키던 구조를, 본 발명은 고무→금속→대기로 방열이 되도록 설계함으로써, 종래의 구조보다 방열성능을 한층 향상시킬 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명을 통하여, 주행중 타이어의 굴신운동 등으로 발생된 열이 타이어 외부로 방열되는 것을 효과적으로 도와줌과 동시에 트레드 부위의 열분포를 고르게 하여, 타이어의 성능노화를 늦추고, 내구력을 높여줄 수 있다.

Claims (4)

1. 공기입 타이어에 있어서,

   트레드(1)의 하부에 설치되어 상기 트레드(1)와 벨트층(4,5)로부터 발생된 열을 트레드 숄더부로 전달하는 보강층(10)과,

   상기 트레드 숄더부 외측으로 설치되어 대기중에 열을 발산하는 방열판(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
2. 제1항에 있어서, 상기 보강층(10)을 구성하는 섬유는 아세테이트(Acetate), 나일론(Nylon), 폴리에스테르(Polyester), 올레핀(Olefin), 또는 마로 이루어진 섬유인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
3. 제1항에 있어서, 상기 방열판(20)은 다수의 방열판삽입다리(22)가 일체로 형성되고, 상기 방열판 삽입다리(22)가 상기 트레드 숄더부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
4. 제1항에 있어서, 상기 방열판(20)은 상기 보강층(10)의 단부의 연장선 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.

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