KR101107761B1 - 타이어의 카카스 코드 구조 - Google Patents

Abstract

스틸 재질로 되어 일정한 EPI(Ends Per Inch) 간격으로 배열되는 다수의 타이어 코드(6) 사이와 이들 타이어 코드(6)의 상하에 고무로 토핑되어 이루어진 카카스의 코드 구조로서, 상기 다수의 코드(6)의 직경(D)이 종래의 타이어에서의 타이어 코드(6b)의 직경(d)보다 작은 것이 더 많은 수로 배열되고서 비드부(5)의 일정 구간에서는 이웃한 2가닥씩의 코드(6)가 나선형으로 꼬여 1가닥의 나선형 코드(6a)를 이루어 배열된 구조로 되어 있다.

Description

타이어의 카카스 코드 구조{Carcass code structure of tire}

본 발명은 타이어 내부의 타이어 코드 층인 카카스에 관한 것으로, 특히 스틸 재질의 카카스 코드의 배열과 형상을 변경시켜 카카스 코드 사이 고무의 내피로성(耐疲勞性)을 높여 타이어 전체의 내구성이 향상되도록 한 타이어의 카카스 코드의 구조에 관한 것이다.

타이어를 구성하는 반제품 중 하나인 카카스는, 타이어 내부의 코드 층으로 하중을 지지하면서도 충격에 견디고 주행 중의 굴신운동(屈伸運動)에 대한 내피로성이 커야 한다.

도 1은, 종래의 통상적인 타이어(1)의 부분 반 단면도로서, 노면과 접촉하는 트레드부(2)의 내부에 여러 층의 벨트층(3) 아래에는 카카스(4)가 배치되고, 이 카카스(4)의 단부(端部)는 비드부(5)에서 턴 업(turn up)이 된 후 고정되는 구조로 되어 있다.

여기서, 카카스(4)는, 스틸 재질의 코드(6b)가 일정한 간격(EPI:Ends Per Inch)으로 배열되고서 이들 코드(6b)의 사이와 상 하부가 고무로 충전된 상태로 되어 있다. 즉, 도 1에 도시된 것과 같이, 카카스(5)의 코드(6b)는 타이어(1)의 단면(斷面) 방향인 타이어의 래디얼(radial) 방향으로 배열되어 있다.

한편, 종래의 타이어의 카카스(4)는, 반제품 상태에서는 다수의 코드(6b)가 일정한 간격(일정한 EPI)으로 배열되어 있으나, 타이어가 제조될 때에는 타이어의 형상(도우넛 형상)에 맞춰 원주방향 EPI가 비드부(5)에서 트레드부(2)로 갈수록 EPI가 줄어드는(단위 간격당 타이어 코드의 수가 적어지는) 형태를 갖는다. 이는 원주방향 길이가 비드부(5)에서 트레드부(2)로 갈수록 길어지기 때문이다(도 2 참조).

따라서, 비드부(5)의 코드(6b)의 EPI는 트레드부(2)에 비해 조밀한 상태로 되어, 정해진 원주방향 길이에 의해 EPI의 최대치에 제한을 받게 되어 있다.

그리고, 카카스(4)의 구조적 강도는 "타이어 내부의 코드 총수 × 한 가닥 코드의 절단 강도"에 비례하도록 되어 있다.

한편, 타이어가 주행 중 굴신운동에 의해 카카스 내 코드와 코드 사이의 고무는 피로가 증가하면 카카스 내에 크랙(crack)의 발생을 유발시켜 타이어 전체의 세퍼레이션(Seperation)으로 진행하게 되는바, 그에 따라 카카스의 코드와 코드 사이의 고무의 피로는 물론 고무 자체의 내피로 물성과 직접적인 관련이 있지만, 형상적으로 코드와 코드 사이의 거리에 반비례하게 된다.

따라서, 상기와 같은 고무의 피로를 줄이기 위해 코드 사이의 EPI를 늘리는 것을 고려해 볼 수도 있지만, 이는 비드부의 EPI 제한으로 형상적인 면에서 한계가 있게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로, 카카스 코드 사이의 EPI 설정에 있어 형상적 한계를 극복하도록 한 것으로, 스틸 재질의 코드의 배열과 형상을 개선해서 코드 사이의 내피로성을 높여줌으로써, 궁극적으로 타이어의 내구성이 향상되도록 한 타이어의 카카스 코드 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다수의 코드가 일정한 EPI 간격으로 배열되고서 코드와 코드 사이 및 이들 코드의 상 하부가 고무로 토핑되어 이루어진 카카스 코드 구조에 있어서, 상기 코드가, 그의 직경이 종래의 카카스 코드의 직경보다 작은 것이면서 더 많은 수가 배열되되, 트레드부에 배열된 코드가 비드부의 일정구간에서는 이웃한 2가닥씩의 코드가 나선형으로 꼬여 한 가닥의 코드로 배열되는 구조로 되어 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 타이어의 카카스 코드의 구조는, 카카스 코드 사이의 고무의 피로와 세퍼레이션이 개선되어 타이어의 내구성이 향상되는 효과가 있게 된다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 타이어의 카카스 코드 구조에서 코드의 배열을 평면적으로 펼쳐 나타낸 도면이다.

도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 스틸 재질로 된 다수의 코드는, 타이어의 형상에 맞춰 소정의 일정한 EPI 간격으로 배열되고서, 코드와 코드 사이 및 이들 코드(6)의 상 하부가 고무로 토핑되어 이루어진 카카스 코드의 구조로서, 상기 코드(6)는, 그의 직경(D)이 종래의 카카스 코드(6b)의 직경(d)보다 작은 것이 더 많은 수로 배열되고서, 트레드부(2)에 배열된 코드(6)가 비드부(5)의 일정 구간에서 이웃한 2가닥끼리의 코드(6)가 나선형으로 꼬여 나선형 코드(6a)로 되어 배열된 구조로 되어 있다.

본 발명에 따른 카카스 코드의 구조는, 카카스(4) 내의 코드 중의 1쌍씩을 단위로 비드부(5)의 일정 구간에서 꼬이게 해서 나선형 코드(6a)로서 배열되도록 한 것이다. 즉, 도 3에 도시된 것과 같이, 타이어(1)의 트레드부(2)에는 1가닥씩으로 된 다수의 코드(6)가 배열되는 한편, 이들 코드(6)가 비드부(5)의 일정 구간 내에서는 이웃한 2가닥씩의 코드(6)가 나선형으로 꼬여져 1가닥의 나선형 코드(6a)를 이루도록 되어 있다.

그리고, 본 발명에서의 카카스 코드(6)는, 그의 직경(D)이 종래의 카카스 코드(6b)의 직경(d)보다 작은 것을 사용하게 되는바, 이는 앞에서 설명한 바와 같이, 카카스의 구조적 강도가 "타이어 내부의 코드 총수 × 1가닥 코드의 절단(전단) 강도"에 비례하기 때문에 코드의 간격을 줄이기 위해 강도는 낮지만 직경이 작은(가는) 코드를 쓰면서 코드의 총 가닥 수를 늘려 구조적 강도 동일 또는 향상시킬 수 있다.

도 1은 통상적인 타이어의 단면을 보여주는 타이어의 부분 단면도,

도 2는 도 1에서 트레드 부분과 비드부분에 배치되는 카카스 코드의 배열상태를 나타낸 배열도,

도 3은 본 발명의 요부인 카카스 코드의 배열상태를 보여주는 배열도이다.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

1 : 타이어, 2 : 트레드(Tread)부,

3 : 벨트층, 4 : 카카스(Carcass),

5 : 비드(Bead), 6a,6b : 코드(Cord).

Claims (1)

1. 스틸 재질로 된 다수의 카카스 코드(6)가 소정의 일정한 EPI 간격으로 배열되고서 코드(6)와 코드(6)의 사이 및 이들 코드(6) 상 하부가 고무로 토핑되어 이루어진 카카스 코드의 구조에 있어서,

   상기 코드(6)가, 그의 직경(D)이 종래의 카카스 코드(6b)의 직경(d)보다도 작은 것이 더 많은 수로 배열되고서, 트레드부(2)에 배열된 코드(6)가 비드부(5)의 일정 구간에서 이웃한 2가닥씩이 나선형으로 꼬여 각기 1가닥의 나선형 코드(6a)를 이루어 배열된 것을 특징으로 하는 타이어의 카카스 코드 구조.

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