KR101060046B1

KR101060046B1 - 공기입 타이어

Info

Publication number: KR101060046B1
Application number: KR1020097008005A
Authority: KR
Inventors: 도시야 미야조노
Original assignee: 가부시키가이샤 브리지스톤
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2011-08-29
Also published as: JPWO2008047939A1; JP5048677B2; EP2077195A1; KR20090069307A; CN101541565B; ES2375760T3; CN101541565A; WO2008047939A1; ATE534537T1; US20100314017A1; EP2077195A4; EP2077195B1

Abstract

본 발명의 공기입 타이어는, 비드 코어(2)를 매설한 한 쌍의 비드부(1), 비드부(1)로부터 타이어 직경 방향 외측으로 연장되는 한 쌍의 사이드 월부, 및 양 사이드 월부 사이에 걸쳐 연장되는 트레드부의 각 부에 걸쳐 토로이드 형상으로 연장되는 본체부(3)와, 이 본체부(3)로부터 연장되고, 비드 코어(2)의 주위에 타이어 폭 방향 내측으로부터 외측을 향해 되접어진 되접음부(4)로 이루어지고, 고무 피복하여 이루어지는 적어도 1매의 플라이로 구성되는 카커스(5)를 구비하고 있다. 또한, 실질적으로 타이어 둘레 방향을 따라 연장되는 코드를 고무 피복하여 이루어지는 적어도 1층의 둘레 방향 보강층(6)을, 그 타이어 직경 방향 내측의 단부(7)를 카커스(5)의 내면을 따르게 하고, 또한 그 타이어 직경 방향 외측의 단부(8)를 카커스(5)로부터 이격시켜, 비드부(1) 내에 매설하고 있다.

비드부, 비드 코어, 되접음부, 카커스, 보강층

Description

공기입 타이어{PNEUMATIC TIRE}

본 발명은, 비드 코어를 매설한 한 쌍의 비드부, 비드부로부터 타이어 직경 방향 외측으로 연장되는 한 쌍의 사이드 월부, 및 양 사이드 월 사이에 걸쳐 연장되는 트레드부의 각 부에 걸쳐 토로이드 형상으로 연장되는 본체부와, 이 본체부로부터 연장되고, 비드 코어의 주위에 타이어 폭 방향 내측으로부터 외측을 향해 되접어진 되접음부로 이루어지는 적어도 1매의 플라이로 구성되는 카커스를 구비하는 공기입 타이어에 관한 것이고, 이러한 타이어의 비드부의 내구성의 향상을 도모한다.

종래 공기입 타이어에 있어서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 도시하지 않은 트레드부로부터 사이드 월부를 거쳐 비드부(101)까지 토로이드 형상으로 연장되는 적어도 1매의 카커스(105)를, 비드부(101)에 매설한 비드 코어(102)를 따라, 타이어 폭 방향 내측으로부터 외측으로 되접어 걸림 고정하는 것이 일반적이다. 이와 같은 비드부 구조하에서는, 림 조립한 타이어의 부하 구름 이동시에, 림 플랜지로부터 타이어 직경 방향 외측의 비드부(101)가, 타이어 폭 방향 외측으로 반복하여 쓰러짐 변형(fall-down deformation)하는 것에 기인하여, 쓰러짐 변형하는 카커스 부분 및 되접음 단부에 응력이 집중되어 고무와 카커스(105) 사이에 크랙이 발생하 고, 쓰러짐 변형하는 카커스 부분 및 되접음 단부가 고무와 세퍼레이션하기 쉬워진다.

그래서, 이와 같은 되접음 단부의 고무와의 세퍼레이션을 방지하기 위해, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 제2001-191758호 공보에서는, 타이어 부하 구름 이동시에 쓰러짐 변형하고, 응력이 집중되기 쉬운 비드부 영역에 강성을 높이는 보강층을 형성함으로써, 비드부의 쓰러짐을 억제하여, 카커스와 고무와의 세퍼레이션의 발생을 방지하는 것이 제안되어 있다.

그러나, 일본 특허 출원 공개 제2001-191758호 공보에 기재된 타이어에 있어서는, 비드부의 쓰러짐 변형을 억제하여, 비드부에 있어서의 카커스와 고무와의 세퍼레이션은 유효하게 방지하고는 있으나, 금회, 비드부의 내구성을 더 향상시킨 것을 출원인은 발명했다.

본 발명은, 비드부 구조의 적정화를 도모함으로써, 카커스를 구성하는 코드의 강력의 저하를 방지하여, 비드부의 내구성을 향상시킨 공기입 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 비드 코어를 매설한 한 쌍의 비드부, 비드부로부터 타이어 직경 방향 외측으로 연장되는 한 쌍의 사이드 월부, 및 양 사이드 월부 사이에 걸쳐 연장되는 트레드부의 각 부에 걸쳐 토로이드 형상으로 연장되는 본체부와, 이 본체부로부터 연장되고, 비드 코어의 주위에 타이어 폭 방향 내측으로부터 외측을 향해 되접어진 되접음부로 이루어지고, 고무 피복하여 이루어지는 적어도 1매의 플라이로 구성되는 카커스를 구비하는 공기입 타이어에 있어서, 실질적으로 타이어 둘레 방향을 따라 연장되는 코드를 고무 피복하여 이루어지는 적어도 1층의 둘레 방향 보강층을, 그 타이어 직경 방향 내측의 단부를 카커스의 내면을 따르게 하고, 또한 그 타이어 직경 방향 외측의 단부를 카커스로부터 이격시켜, 비드부 내에 매설하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어이다. 이러한 구성에 의해, 둘레 방향 보강층에 의해 비드부에 있어서의 쓰러짐 변형이 억제되기 때문에, 카커스와 고무와의 세퍼레이션을 방지할 수 있다. 또한, 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 외측의 단부가 카커스로부터 이격하여 배치되어 있기 때문에, 타이어 부하 구름 이동시에, 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 외측의 단부 및 그 근방의 카커스 부분에 응력이 집중되지 않고, 응력이 분산되므로, 이러한 카커스 부분의 코드의 강력의 저하를 충분히 억제하여, 카커스의 파괴를 유효하게 방지하는 것이 가능해진다. 여기서「실질적으로 타이어 둘레 방향」이라 함은, 1개의 코드를 나선 형상으로 연속 권회하여 둘레 방향 보강층을 형성하는 경우 등, 생산상 불가피적으로 발생하는 미소한 경사도 포함하는 것을 의미하는 것이다.

또한, 둘레 방향 보강층은 타이어 직경 방향 내측의 단부로부터 타이어 직경 방향 외측을 향해 소정의 거리에 걸쳐 카커스의 내면을 따르고, 거기로부터 카커스와 이격을 개시하고, 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 외측의 단부를 향해 카커스와의 이격 거리를 점증시키는 것이 바람직하다. 여기서「이격 거리」라 함은, 타이어 폭 방향 단면에서, 이격한 상태의 둘레 방향 보강층의 두께 중심 위치와 카커스의 두께 중심 위치를 타이어 폭 방향을 따라 측정한 거리로부터 이격하고 있지 않은 상태(둘레 방향 보강층이 카커스를 따르고 있는 상태)의 둘레 방향 보강층의 두께 중심 위치와 카커스의 두께 중심 위치를 타이어 폭 방향을 따라 측정한 거리를 뺀 값을 말하는 것으로 한다.

또한, 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 외측의 단부는, 타이어 직경 방향에서 보아, 비드 코어의 최외측 단부보다도 외측에 있는 것이 바람직하다. 여기서「비드 코어의 최외측 단부」라 함은, 비드 코어의 타이어 직경 방향에 있어서의 가장 외측의 위치를 말하는 것으로 한다.

게다가 또한, 둘레 방향 보강층은, 타이어 직경 방향에서 보아, 비드 코어의 최외측 단부보다도 외측에서 카커스로부터 이격을 개시하는 것이 바람직하다.

부가하여, 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 외측의 단부와 카커스의 이격 거리가 0.5 내지 7.0㎜의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.7 내지 5.0㎜의 범위 내에 있다.

부가하여 또한, 둘레 방향 보강층과 카커스가 이격하고 있는 영역에, 카커스를 구성하는 코드의 피복 고무보다도 100％ 모듈러스가 낮은 고무로 구성되는 연질 고무층을 배치하고 있는 것이 바람직하다.

또한, 연질 고무층의 타이어 직경 방향 외측의 단부는, 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 외측의 단부보다도 타이어 직경 방향 외측에 있는 것이 바람직하다.

또한, 연질 고무층을 구성하는 연질 고무의, 카커스를 구성하는 코드의 피복 고무에 대한 100％ 모듈러스의 비가 0.4 내지 0.9의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 0.7의 범위 내에 있다.

게다가 또한, 연질 고무층을 구성하는 연질 고무의 100％ 모듈러스가 1.5 내지 6.5㎫의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.5 내지 5.0㎫의 범위 내에 있다.

부가하여, 카커스의 되접음부의 전체를 비드 코어를 따르게 하여 되접는 것이 바람직하다. 이때, 카커스의 되접음부를 소성적으로 되접는 것이 바람직하다.

부가하여 또한, 둘레 방향 보강층의 코드의 타입 밀도가, 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 외측 단부 부분에서, 그 밖의 부분에 비해 작게 되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 둘레 방향 보강층의 코드의 타입 밀도가, 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 외측 단부로부터, 비드 코어의 타이어 폭 방향 최내측 단부의 타이어 폭 방향 내측 위치를 향해 서서히 커지는 것이 바람직하다. 여기서「비드 코어의 타이어 폭 방향 최내측 단부」라 함은, 비드 코어의 타이어 폭 방향에 있어서의 가장 내측의 위치를 말하는 것으로 한다.

또한, 둘레 방향 보강층은, 타이어 폭 방향에서 보아, 적어도 비드 코어가 존재하는 구간에서 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이때, 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 내측에서, 둘레 방향 보강층에 인접하여, 비드 코어의 타이어 직경 방향 내측을 통과하고, 타이어 폭 방향 외측으로부터 타이어 직경 방향 외측에 걸쳐, 타이어 둘레 방향에 대해 경사져 연장되는 코드를 고무 피복하여 이루어지는 경사 보강층을 배치하고 있는 것이 바람직하다. 여기서「둘레 방향 보강층에 인접」이라 함은, 타이어 폭 방향 단면에서, 경사 보강층과 둘레 방향 보강층이 오버랩되지 않고, 경사 보강층의 타이어 직경 방향 외측의 단부와 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 내측의 단부를 맞대거나, 또는 이격시켜, 둘레 방향 보강층으로부터 연장되도록 연장되어 있는 것을 말하는 것으로 하고,「타이어 둘레 방향에 대해 경사」라 함은, 타이어 둘레 방향에 대해 타이어 직경 방향으로 경사져 있는 것을 말하는 것으로 한다.

본 발명에 따르면, 비드부 구조의 적정화를 도모함으로써, 카커스를 구성하는 코드의 피로에 의한 강력의 저하를 방지하여, 비드부의 내구성을 향상시킨 공기입 타이어를 제공하는 것이 가능해진다.

도 1은 종래 기술의 비드부 구조를 구비한 타이어의 타이어 폭 방향 단면도이다.

도 2는 본 발명에 관한 비드부 구조를 구비한 타이어의 일 실시예의 타이어 폭 방향 단면도이다.

도 3은 본 발명에 관한 비드부 구조를 구비한 타이어의 일 실시예의 타이어 폭 방향 단면도이다.

도 4는 본 발명에 관한 비드부 구조를 구비한 타이어의 일 실시예의 타이어 폭 방향 단면도이다.

도 5는 본 발명에 관한 비드부 구조를 구비한 타이어의 일 실시예의 타이어 폭 방향 단면도이다.

도 6은 본 발명에 관한 비드부 구조를 구비한 타이어의 일 실시예의 타이어 폭 방향 단면도이다.

도 7은 본 발명에 관한 비드부 구조를 구비한 타이어의 일 실시예의 타이어 폭 방향 단면도이다.

도 8은 본 발명에 관한 비드부 구조를 구비한 타이어의 타이어 폭 방향 단면도이다.

도 9는 본 발명에 관한 비드부 구조를 구비한 타이어의 타이어 폭 방향 단면도이다.

도 10은 본 발명에 관한 비드부 구조를 구비한 타이어의 타이어 폭 방향 단면도이다.

도 11은 본 발명에 관한 비드부 구조를 구비한 타이어의 타이어 폭 방향 단면도이다.

도 12는 둘레 방향 보강층의 두께 중심 위치와 카커스의 두께 중심 위치의 타이어 폭 방향 거리를 나타낸 도면이다.

[부호의 설명]

1 : 비드부

2 : 비드 코어

3 : 본체부

4 : 되접음부

5 : 카커스

6 : 둘레 방향 보강층

7 : 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 내측의 단부

8 : 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 외측의 단부

9 : 둘레 방향 보강층의 두께 중심 위치

10 : 카커스의 두께 중심 위치

11 : 연질 고무층

12 : 되접음 단부

13 : 경사 보강층

X : 비드 코어가 존재하는 구간

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 도 2는 본 발명에 관한 대표적인 공기입 타이어(이하「타이어」라 함)의 비드부의 타이어 폭 방향 단면도이다.

도 2에 도시한 타이어의 비드부(1)는, 비드 코어(2)를 매설한 한 쌍의 비드부(1)[도면에는 한쪽의 비드부(1)만을 도시함]와, 비드부(1)로부터 타이어 직경 방향 외측으로 연장되는 한 쌍의 사이드 월부, 및 양 사이드 월 사이에 걸쳐 연장되는 트레드부의 각 부에 걸쳐 토로이드 형상으로 연장되는 본체부(3)와, 이 본체부(3)로부터 연장되고, 비드 코어(2)의 주위에 타이어 폭 방향 내측으로부터 외측을 향해 되접어진 되접음부(4)로 이루어지고, 고무 피복하여 이루어지는 플라이로 구성되는 카커스(5)를 구비하고 있다. 또한, 실질적으로 타이어 둘레 방향을 따라 연장되는 코드를 고무 피복하여 이루어지는 1층의 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 내측의 단부(7)를 카커스(5)의 내면을 따르게 하고, 또한 그 타이어 직경 방향 외측의 단부(8)를 카커스(5)로부터 이격시켜, 비드부(1) 내에 매설하고 있다. 이때, 강성이 높은 둘레 방향 보강층(6)이 타이어 부하 구름 이동시에 쓰러짐 변형을 일으키기 쉬운 부분에 배치되기 때문에, 쓰러짐 변형이 억제되어, 카커스(5)와 고무와의 세퍼레이션이 방지되고 있다. 또한, 보강층(8)의 코드와 카커스(5)의 코드가 직교하는 방향으로 배치되어 있으므로, 카커스(5)에 인장력이 작용할 때에, 보강층(6)의 코드가 걸림으로 되어 걸림 고정력이 향상되고, 빠짐 방지 효과를 향상시키고 있다. 또한, 둘레 방향 보강층(6)이 카커스(5)를 완전히 따르고 있으면, 부분적으로 이격하고 있는 경우에 비해, 카커스(5)를 끼워 넣는 비드 코어(2)와 둘레 방향 보강층(6)과의 이격 거리가 전체적으로 작아지고, 강하게 끼워 넣어지는 카커스 부분이 커지므로, 카커스(5)의 빠짐의 발생이 강하게 억제되나, 타이어 부하 구름 이동시에 반복하여 강하게 인장되는 카커스 부분도 커지므로, 피로가 축적되어 코드의 강력이 저하되는 카커스 부분도 커진다. 도 2에 도시한 본 발명의 타이어에서는, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측의 단부(8)가 카커스(5)로부터 이격하여 배치되어 있기 때문에, 카커스(5)의 빠짐을 억제하면서도, 둘레 방향 보강층(6)을 카커스(5)를 완전히 따르게 하여 배치하는 경우에 비해, 비드 코어(2)와 둘레 방향 보강층(6)에 끼워 넣어지는 카커스 부분이 감소하고, 그 감소한 분만큼, 타이어 부하 구름 이동시에 피로가 축적되어 코드의 강력이 저하되는 방향의 카커스 부분이 감소하므로, 결과적으로 비드부(1)의 내구성을 유효하게 향상시키는 것이 가능해진다. 또한, 타이어 부하 구름 이동시에, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측의 단부(8) 및 그 근방의 카커스 부분에 응력이 집중되지 않고 분산되게 되어, 카커스(5)가 피로하지 않고, 그 코드의 강력의 저하를 방지하여, 비드부(1)의 내구성을 유효하게 향상시키는 것이 가능해진다. 또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 쓰러짐 변형을 더 강하게 억제하기 위해 둘레 방향 보강층(6)을 2층으로 늘리는 것도 가능하다.

또한, 둘레 방향 보강층(6)은 타이어 직경 방향 내측의 단부(7)로부터 타이어 직경 방향 외측을 향해 소정의 거리에 걸쳐 카커스(5)의 내면을 따르고, 거기로부터 카커스(5)와 이격을 개시하고, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측의 단부(8)를 향해 카커스(5)와의 이격 거리를 점증시키는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 이와 같이 이격 거리가 점증하는 경우에는, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측의 단부(8)로의 응력의 집중에 기인하는 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측의 단부 근방의 카커스(5)의 코드로의 응력의 집중이 회피되고, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측의 단부(8)로부터 카커스로의 응력이 단계적으로 분산되기 때문에, 그 밖의 비드부 영역에 국소적으로 응력이 집중되지 않아, 카커스(5)의 코드의 피로에 의한 강력의 저하가 억제될 가능성이 있기 때문이다. 또한, 도 12에 도시한 바와 같이, 이격 거리라 함은, 타이어 폭 방향 단면에서, 이격한 상태의 둘레 방향 보강층(6)의 두께 중심 위치(9)와 카커스(5)의 두께 중심 위치(10)를 타이어 폭 방향을 따라 측정한 거리 d1로부터, 이격하고 있 지 않은 상태의 둘레 방향 보강층(6)의 두께 중심 위치(9)와 카커스(5)의 두께 중심 위치(10)를 타이어 폭 방향을 따라 측정한 거리 d2를 뺀 값(d1-d2)의 것을 말한다.

게다가 또한, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측의 단부(8)는, 타이어 직경 방향에서 보아, 비드 코어(2)의 최외측 단부보다도 외측에 있는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측의 단부는, 타이어 직경 방향에서 보아, 비드 코어(2)의 최외측 단부보다 응력이 외측에 있음으로써, 타이어 부하 구름 이동시에, 비드 코어(2)의 타이어 직경 방향의 최외측 단부에 집중되지 않아, 카커스(5)의 쓰러짐 변형이 비드 코어(2)의 타이어 직경 방향의 최외측 단부 근방의 카커스 부분에서 일어나는 것을 억제할 수 있기 때문에, 비드 코어(2)의 타이어 직경 방향의 최외측 단부 근방의 카커스 부분의 코드의 피로에 의한 강력의 저하를 방지하여, 비드부(1)의 내구성을 향상시킬 수 있을 가능성이 있기 때문이다.

부가하여, 둘레 방향 보강층(6)은, 타이어 직경 방향에서 보아, 비드 코어(2)의 최외측 단부보다도 외측에서 카커스(5)로부터 이격을 개시하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 둘레 방향 보강층(6)이 비드 코어(2)의 타이어 직경 방향 최외측 단부보다도 내측에서 카커스(5)로부터 이격을 개시하는 경우에는, 타이어 부하 구름 이동시에 쓰러짐 변형하기 쉬운 비드 코어(2)의 타이어 직경 방향 최외측 단부 근방의 카커스 부분 및 그 타이어 직경 방향 외측 근방의 카커스 부분의 강성을 충분히 향상할 수 없고, 카커스(5)의 쓰러짐 변형을 유효하게 방지할 수 없게 되 어, 둘레 방향 보강층(6)을 배치함으로써 카커스(5)의 강성을 높여 그 쓰러짐 변형을 방지한다는 본래의 역할을 하지 않을 가능성이 있기 때문이다. 또한, 비드 코어(2)의 최외측 단부보다도 외측에서 카커스(5)로부터 이격을 개시함으로써, 비드 코어(2)의 타이어 직경 방향 최외측 단부보다도 타이어 직경 방향 내측에 있어서, 비드 코어(2)와 둘레 방향 보강층(6)에서 카커스(5)를 끼워 넣는 영역이 증가하고, 끼워 넣음의 효과가 향상되므로, 카커스(5)의 빠짐이 발생하기 어려워질 가능성이 있기 때문이다.

부가하여 또한, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측의 단부(8)와 카커스(5)의 이격 거리가 0.5 내지 7.0㎜의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.7 내지 5.0㎜의 범위 내에 있다. 왜냐하면, 한쪽에 있어서, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측의 단부와 카커스(5)의 이격 거리가 0.5㎜ 미만인 경우에는, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측의 단부(8)와 그 근방의 카커스 부분의 강성이 과잉으로 높아지고, 과잉의 강성 단차가 생기므로, 강성 단차가 큰 부분에서 쓰러짐 변형하기 쉬워지고, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측의 단부(8) 및 그 근방의 카커스 부분에 응력이 국소적으로 집중되게 되어, 카커스(5)의 코드의 국소적인 피로를 초래하여, 비드부(1)의 내구성을 저하시킬 가능성이 있고, 또한 후술하는 연질 고무층(11)을 배치하는 영역을 확보하는 것이 곤란해질 가능성이 있기 때문이다. 또한, 다른 쪽에 있어서, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측의 단부와 카커스(5)의 이격 거리가 7.0㎜를 초과하는 경우에는, 둘레 방향 보강층(6)과 카커스(5)가 이격 거리가 지나치게 길어 져, 카커스(5)의 쓰러짐 변형이 일어나기 쉬운 영역의 강성을 충분히 높일 수 없어지기 때문에, 타이어 부하 구름 이동시에 쓰러짐 변형을 충분히 억제할 수 없고, 쓰러짐 변형에 기인하는 카커스(5)의 피로를 초래하여, 비드부(1)의 내구성의 저하를 일으킬 가능성이 있기 때문이다.

또한, 도 4 또는 도 5에 도시한 바와 같이, 둘레 방향 보강층(6)과 카커스(5)가 이격하고 있는 영역에, 카커스(5)를 구성하는 코드의 피복 고무보다도 100％ 모듈러스가 낮은 고무로 구성되는 연질 고무층(11)을 배치하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 본래라면 둘레 방향 보강층(6)을 카커스(5)로부터 크게 이격시킴으로써 응력의 국소적인 집중을 분산시키는 효과가 얻어지는바, 둘레 방향 보강층(6)과 카커스(5)가 이격하고 있는 영역에, 카커스(5)를 구성하는 코드의 피복 고무보다도 100％ 모듈러스가 낮은 고무로 구성되는 연질 고무층(11)을 배치함으로써, 연질 고무층이 10 둘레 방향 보강층(6)과 카커스(5)가 이격하고 있는 영역의 유연성을 높이고, 둘레 방향 보강층(6)과 카커스(5)를 크게 이격시키지 않고, 둘레 방향 보강층(6)과 카커스(5)를 크게 이격시킨 경우와 마찬가지로 응력의 국소적인 집중을 분산시키는 효과가 얻어지기 때문에, 둘레 방향 보강층(6)과 카커스(5)를 이격시키는 것에 의한 제조 공정상의 곤란을 극복하고, 또한 둘레 방향 보강층(6)과 카커스(5)를 크게 이격시키는 것에 수반하는 비드부(1)의 형상의 제약이나 중량의 증가가 이루어지지 않고, 종래대로의 비드부 구조의 유연성을 확보할 수 있을 가능성이 있기 때문이다.

또한, 도 4 또는 도 5에 도시한 바와 같이, 연질 고무층(11)의 타이어 직경 방향 외측의 단부는, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측의 단부(8)보다도 타이어 직경 방향 외측에 있는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 연질 고무층(11)의 타이어 직경 방향 외측의 단부가, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측의 단부(8)보다도 타이어 직경 방향 외측에 있음으로써, 연질 고무층(11)의 타이어 직경 방향 외측의 단부가 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측의 단부(8)보다도 타이어 직경 방향 내측에 있는 경우와 비교하여, 응력이 과잉으로 집중되기 쉬운 영역에 충분히 연질 고무층(11)이 배치되게 되고, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측의 단부(8) 및 그 근방의 카커스 부분에 응력이 국소적으로 집중되지 않도록, 응력을 확실히 분산시킬 수 있을 가능성이 있기 때문이다.

또한, 연질 고무층(11)을 구성하는 연질 고무의, 카커스(5)를 구성하는 코드의 피복 고무에 대한 100％ 모듈러스의 비가 0.4 내지 0.9의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 0.7의 범위 내이다. 왜냐하면, 한쪽에 있어서, 연질 고무층(11)을 구성하는 연질 고무의, 카커스(5)를 구성하는 코드의 피복 고무에 대한 100％ 모듈러스의 비가 0.4보다도 큰 경우에는, 연질 고무층(11)과 카커스(5)를 구성하는 코드의 피복 고무의 강성의 차가 지나치게 커져, 타이어 부하 구름 이동시에, 연질 고무층(11)과 카커스(5)를 구성하는 코드의 피복 고무의 경계 영역에 응력이 과잉으로 집중되게 되어, 그 경계 영역에 피로가 축적되고, 연질 고무와 카커스(5)를 구성하는 코드의 피복 고무 사이와의 세퍼레이션을 초래할 가능성이 있기 때문이다. 또한, 다른 쪽에 있어서, 이러한 100％ 모듈러스의 비가 0.9보다도 작은 경우에는, 연질 고무층(11)과 카커스(5)를 구성하는 코드의 피복 고무의 100％ 모듈러스가 실질적으로 대략 동일해지고, 연질 고무층(11)을 배치하는 것에 의한 효과가 유효하게 얻어지지 않을 가능성이 있기 때문이다.

부가하여, 연질 고무층을 구성하는 연질 고무의 100％ 모듈러스가 1.5 내지 6.5㎫의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.5 내지 5.0㎫의 범위 내에 있다. 왜냐하면, 연질 고무의 100％ 모듈러스가 5.0㎫를 초과하는 경우에는, 연질 고무의 강성이 필요 이상으로 높기 때문에, 둘레 방향 보강층(6)과 그 근방에 있는 카커스 부분으로의 응력의 집중을 충분히 분산시키지 않고, 이러한 카커스 부분이 피로할 가능성이 있고, 연질 고무의 100％ 모듈러스가 1.5㎫ 미만인 경우에는, 타이어 부하 구름 이동시에 있어서의 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측의 단부(8) 및 그 근방의 카커스 부분으로의 응력의 국소적인 집중을 충분히 분산시킬 수 있으나, 연질 고무층(11) 근방의 강성이 지나치게 낮아지기 때문에, 둘레 방향 보강층(6)을 배치하는 것에 의한 효과가 저하하게 되어, 타이어 부하 구름 이동시의 비드부(1)의 쓰러짐 변형을 충분히 방지할 수 없게 될 가능성이 있기 때문이다.

부가하여 또한, 도 2, 도 4 및 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 카커스(5)의 되접음부(4)의 전체를 비드 코어(2)를 따르게 하여 되접는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 되접음부(4) 전체를 비드 코어(2)를 따르게 하여 되접음으로써, 림 조립한 타이어의 부하 구름 이동시에, 비드부(1)가 타이어 폭 방향 외측으로 쓰러짐 변형해도, 되접음 단부(12)에 응력이 집중되지 않아, 고무와 되접음 단부(12) 사이가 갈라질 가능성이 저감되므로, 카커스(5)가 고무와 세퍼레이션하기 어려워지 는 동시에, 카커스(5)를 비드 코어(2)에 권취함으로써 인장 응력에 저항하는 걸림 고정력이 향상되기 때문에, 카커스(5)의 비드부(1)로부터의 빠짐이 더 발생하기 어려워지기 때문이다. 또한, 이때, 카커스(5)의 되접음부(4)를 비드 코어(2)를 따라 소성적으로 되접는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 소성적으로 되접음으로써, 탄성적으로 되접는 경우에 비해, 카커스(5)의 되접음부(4)가 비드 코어(2)와 보다 합치한 형상으로 되어, 카커스(5)의 되접음부(4)와 비드 코어(2)와의 이격 거리가 전체적으로 작아지므로, 카커스(5)의 되접음부(4)가 비드 코어(2)에 강하게 걸림 고정되게 되고, 카커스(5)의 타이어 직경 방향 외측으로의 인장력에 저항하는 걸림 고정력이 더 향상되고, 카커스(5)의 비드부(1)로부터의 빠짐이 보다 한층 억제되기 때문이다.

또한, 도 9에 도시한 바와 같이, 둘레 방향 보강층(6)의 코드의 타입 밀도가, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측 부분에서, 그 밖의 부분에 비해 작게 되어 있는 것이 바람직하다. 타이어 내의 압력에 의해 비드부(1)를 타이어 폭 방향 내측으로부터 외측으로 압박하는 힘이 작용하기 때문에, 적어도 비드 코어(2)의 타이어 폭 방향 내측에 있는 카커스 부분을, 타입 밀도가 큰 코드를 갖는 둘레 방향 보강층 부분과 비드 코어(2)에 끼워 넣으면, 카커스(5)가 강하게 끼워 넣어져, 카커스(5)의 빠짐을 방지할 수 있다. 한편, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측 단부측에 있는 코드일수록, 비드 코어(2)로부터 이격하고 있고, 이러한 이격한 위치에 둘레 방향 보강층(6)을 배치해도, 끼워 넣음에 의한 효과가 작고, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측 부분에 있는 코드의 타입 밀 도를 작게 해도, 카커스(5)의 끼워 넣음에 크게 영향을 미치지 않는다. 그것으로부터, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측 부분의 코드의 타입 밀도를 작게 하여, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측 부분에 있어서의 카커스(5)로의 응력 집중을 억제하여, 비드부(1)의 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 이때, 상기한 구성의 범위 내이면, 둘레 방향 보강층(6)의 코드의 타입 밀도를 적어도 일부를 불균일하게 해도 좋다.

또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 둘레 방향 보강층(6)의 코드의 타입 밀도가, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측 단부로부터, 비드 코어(2)의 타이어 폭 방향 최내측 단부의 타이어 폭 방향 내측 위치를 향해 소정의 크기까지 커지는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 비드 코어(2)의 타이어 폭 방향 최내측 단부의 타이어 폭 방향 내측 위치에 가까울수록 비드 코어(2)와 둘레 방향 보강층(6)과의 이격 거리가 작아지고, 그 사이에 끼워 넣어지는 카커스(5)가 강하게 끼워 넣어지므로, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 외측 단부로부터, 비드 코어(2)의 타이어 폭 방향 최내측 단부의 타이어 폭 방향 내측 위치를 향해 둘레 방향 보강층(6)의 코드의 타입 밀도를 소정의 크기까지 크게 하면, 타입 밀도가 큰 코드를 갖는 둘레 방향 보강층 부분과 비드 코어(2)에 의해 카커스(5)를 강하게 끼워 넣을 수 있어, 카커스(5)의 비드부(1)로부터의 빠짐을 유효하게 억제하는 것이 가능해지기 때문이다. 또한, 둘레 방향 보강층(6)으로부터 타이어 직경 방향 외측에 이격한 위치에 있는 코드일수록 타입 밀도가 작게 되어 있으므로, 카커스(5)로의 응력 집중을 억제하여, 비드부(1)의 내구성을 향상시킬 수 있기 때문이다.

또한, 도 11에 도시한 바와 같이, 둘레 방향 보강층(6)은, 타이어 폭 방향에서 보아, 비드 코어(2)가 존재하는 구간(X)에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 타이어 내의 압력에 의해 비드부(1)를 타이어 폭 방향 내측으로부터 외측으로 압박하는 힘이 작용하기 때문에, 적어도 비드 코어(2)의 타이어 폭 방향 내측에 있는 카커스 부분을, 둘레 방향 보강층(6)과 비드 코어(2)에 끼워 넣으면, 카커스(5)가 강하게 끼워 넣어져, 카커스(5)의 빠짐을 방지할 수 있기 때문이다. 또한, 이때, 둘레 방향 보강층(6)의 타이어 직경 방향 내측에서, 둘레 방향 보강층(6)에 인접하여, 타이어 둘레 방향에 대해 경사져 연장되는 코드를 고무 피복하여 이루어지는 경사 보강층(13)을 배치하고 있는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 경사 보강층(13)을 구성하는 코드가 타이어 둘레 방향에 대해 경사지는 방향으로 연장되어 있기 때문에, 이러한 코드가 비드부(1)의 타이어 둘레 방향으로의 변형에 저항하는 강성을 높이고, 타이어 부하 구름 이동시의 노면과의 마찰에 의해, 트레드부의 노면 접지 개시 위치 근방으로부터 접지 종료 위치 근방까지의 사이에 있는 비드부(1)가 타이어 둘레 방향으로 변형되는 것을 억제하여, 림 어긋남을 유효하게 방지할 수 있기 때문이다.

또한, 비드 코어(2)는, 타원 형상이나 그 밖의 다각 형상 등 다양한 형상으로 적절하게 변경해도 좋다. 또한, 상술한 바는 본 발명의 실시 형태의 일부를 도시한 것에 지나지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한, 이들의 구성을 교대로 조합하거나, 다양한 변경을 가할 수 있다.

다음에, 도 2 내지 도 7에 도시한 비드부를 갖는 본 발명의 타이어(실시예), 종래 기술의 비드부를 갖는 타이어(종래예)를 각각 시험 제작하고, 성능 평가를 행했으므로, 이하에 설명한다.

제1 내지 제5 실시예의 타이어는 각각 도 2 내지 도 6에 도시한 구조의 비드부를 갖는 버스 트럭용의 타이어이고, 제6 실시예의 타이어는 도 7에 도시한 구조의 비드부를 갖는 건설 차량용의 타이어이다. 도시하고 있지 않으나, 제1, 제2, 제5 및 제6 종래예의 타이어는, 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 외측의 단부와 카커스의 이격 거리가 0(㎜)으로 되어 있는 점을 제외하고, 기본적으로는 각각이 제1, 제2, 제5 및 제6 실시예의 타이어와 같은 구성을 갖고 있다. 또한, 마찬가지로 도시하고 있지 않으나, 제3 및 제4 종래예의 타이어는, 연질 고무층이 배치되어 있지 않은 점 및 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 외측의 단부와 카커스의 이격 거리가 0(㎜)으로 되어 있는 점을 제외하고, 기본적으로는 각각이 제3 및 제4 실시예의 타이어와 같은 구성을 갖고 있다. 이들 시험 제작된 타이어는, 둘레 방향 보강층이 스틸 코드에 의해 구성되어 있고, 표 1에 나타낸 수치를 갖는다

이들 각 시험 타이어를 표 1에 나타낸 소정의 사이즈의 림에 장착하여 타이어 차륜으로 하고, 이 타이어 차륜을 테스트 차량에 장착하여, 표 2에 나타낸 타이어 내압(상대압으로 표시되어 있음), 타이어 부하 하중 등의 각종 조건을 적용하고, 규정의 거리를 주행 후에 타이어로부터 플라이를 취출하고, 그것을 구성하는 코드의 인장 파단 강력을 측정하여 비드부의 내구성의 평가를 행했다.

이 테스트의 평가 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 표 2의 평가 결과는, 각각에 대응하는 종래예의 타이어의 카커스를 구성하는 코드의 인장 파단 강력을 100으로 했을 때의 지수비로 나타내고 있고, 수치가 클수록 그 성능이 우수한 것을 나타내고 있다.

표 2의 결과가 나타낸 바와 같이, 실시예의 타이어는, 종래예의 타이어에 비해, 인장 파단 강력의 평가가 20％ 내지 35％ 향상하고 있었다. 따라서, 상기 구성에 의해, 카커스를 구성하는 코드의 피로에 의한 강력의 저하를 방지하여, 비드부의 내구성을 향상시키고 있는 것을 알 수 있다.

이상의 결과로부터 명백해진 바와 같이, 비드부 구조의 적정화를 도모함으로써, 카커스를 구성하는 코드의 피로에 의한 강력의 저하를 방지하여, 비드부의 내구성을 향상시킬 수 있는 공기입 타이어를 제공하는 것이 가능해졌다.

Claims

비드 코어를 매설한 한 쌍의 비드부, 비드부로부터 타이어 직경 방향 외측으로 연장되는 한 쌍의 사이드 월부, 및 양 사이드 월부 사이에 걸쳐 연장되는 트레드부의 각 부에 걸쳐 토로이드 형상으로 연장되는 본체부와, 이 본체부로부터 연장되고, 상기 비드 코어의 주위에 타이어 폭 방향 내측으로부터 외측을 향해 되접어진 되접음부로 이루어지고, 고무 피복하여 이루어지는 1매 이상의 플라이로 구성되는 카커스를 구비하는 공기입 타이어에 있어서,

타이어 둘레 방향을 따라 연장되는 코드를 고무 피복하여 이루어지는 1층 이상의 둘레 방향 보강층을, 그 타이어 직경 방향 내측의 단부를 상기 카커스의 내면을 따라 배치되도록 하고, 또한 그 타이어 직경 방향 외측의 단부를 카커스로부터 이격시켜, 상기 비드부 내에 매설하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 공기입 타이어.
제1항에 있어서, 상기 둘레 방향 보강층은 타이어 직경 방향 내측의 단부로부터 타이어 직경 방향 외측을 향해 일정한 거리에 걸쳐 카커스의 내면을 따라 연장되고, 거기로부터 카커스와 이격을 개시하고, 상기 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 외측의 단부를 향해 카커스와의 이격 거리를 점증시키는, 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 외측의 단부는, 타이어 직경 방향에서 보아, 상기 비드 코어의 최외측 단부보다도 외측에 있는, 공기입 타이어.
제3항에 있어서, 상기 둘레 방향 보강층은, 타이어 직경 방향에서 보아, 상기 비드 코어의 최외측 단부보다도 외측에서 카커스로부터 이격을 개시하는, 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 외측의 단부와 상기 카커스의 이격 거리가 0.5 내지 7.0㎜의 범위 내에 있는, 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 둘레 방향 보강층과 상기 카커스가 이격하고 있는 영역에, 상기 카커스를 구성하는 코드의 피복 고무보다도 100％ 모듈러스가 낮은 고무로 구성되는 연질 고무층을 배치하여 이루어지는, 공기입 타이어.
제6항에 있어서, 상기 연질 고무층의 타이어 직경 방향 외측의 단부는, 상기 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 외측의 단부보다도 타이어 직경 방향 외측에 있는, 공기입 타이어.
제6항에 있어서, 상기 연질 고무층을 구성하는 연질 고무의, 상기 카커스를 구성하는 코드의 피복 고무에 대한 100％ 모듈러스의 비가 0.4 내지 0.9의 범위 내에 있는, 공기입 타이어.
제6항에 있어서, 상기 연질 고무층을 구성하는 연질 고무의 100％ 모듈러스가 1.5 내지 6.5㎫의 범위 내에 있는, 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 되접음부의 전체를 상기 비드 코어를 따라 되접어 이루어지는, 공기입 타이어.
제10항에 있어서, 상기 되접음부의 전체를 상기 비드 코어를 따라 소성적으로 되접어 이루어지는, 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 둘레 방향 보강층의 코드의 타입 밀도가, 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 외측 단부 부분에서, 그 밖의 부분에 비해 작게 되어 있는, 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 둘레 방향 보강층의 코드의 타입 밀도가, 상기 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 외측 단부로부터, 상기 비드 코어의 타이어 폭 방향 최내측 단부의 타이어 폭 방향 내측 위치를 향해 서서히 커지는, 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 둘레 방향 보강층은, 타이어 폭 방향에서 보아, 적어도 상기 비드 코어가 존재하는 구간에서 배치되어 있는, 공기입 타이어.
제14항에 있어서, 상기 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 내측에서, 상기 둘레 방향 보강층에 인접하여, 타이어 둘레 방향에 대해 경사져 연장되는 코드를 고무 피복하여 이루어지는 경사 보강층을 배치하고 있는, 공기입 타이어.