KR101133165B1 - 합성 비드 코어를 구비한 공기 타이어 - Google Patents

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피렐리 타이어 소시에떼 퍼 아찌오니
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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 카커스 플라이를 구비하고, 림에 타이어를 장착하기 위해 비드들(B)에서 종결되는 2개의 축방향으로 마주보는 측부들과 크라운부를 구비하는 카커스 구조체(CS); 트레드 밴드(TB); 상기 카커스 구조체와 상기 트레드 밴드 사이에 개입된 벨트(7) 구조를 구비하는 차량용 타이어에 관한 것이다. 비드(B)는 각 비드는 비드 코어(5)를 포함한다. 상기 비드 코어(5)는 적어도 하나의 금속 와이어를 구비하는 적어도 하나의 제 1 세장요소(310와, 적어도 하나의 탄소섬유를 포함하는 적어도 하나의 제 2 세장요소를 구비한다. 본 발명에 따른 비드 코어(5)는 비드 포싱(bead forcing)이 증가되고, 비드 분리저항이 향상되며, 무게가 감소된다.
차량용 타이어, 비드 코어, 비드 포싱

Description

합성 비드 코어를 구비한 공기 타이어{Pneumatic Tire With Composite Bead Core}
본 발명은 향상된 비드 코어가 제공된 차량용 타이어에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 타이어가 장착된 휠 림(wheel rim)에 향상된 고정을 보장하는데 적합한 비드 코어가 제공되는 차량용 타이어에 관한 것이다.
타이어는 일반적으로 적어도 하나의 카거스 플라이를 구비한 카커스 구조체체와, 상기 카커스 구조체체의 반경방향 외부 위치에 있는 트래드 밴드와, 상기 카커스 구조체체와 상기 트래드 벤드 사이에 개입된 벨트 구조체를 구비한다. 타이어는 일반적으로 축방향으로 마주보는 위치로 상기 카커스 구조체에 부착되는 한 쌍의 사이드월(sidewalls)을 더 구비한다. 적어도 하나의 카커스 플라이의 단부들은 뒤로 접혀지거나 2개의 환경강화요소, 즉, 소위 "비드 코어들"에 고정되며, 비드 코어를 구비하는 타이어 영역은 "타이어 비드"로 알려져 있다.
일반적으로, 비드 코어의 반경방향 외부 위치에, 타이어 비드는 통상적으로 "비드 충진제(bead filling)" 또는 "비드 에이펙스(bead apex)"라고 하는 엘라스토머 삽입물을 더 구비하며, 상기 엘라스토머 삽입물은 실질적으로 삼각형 횡단면을 가지고 각각의 비드 코어로부터 반경방향 바깥으로 뻗어 있다.
타이어 비드와 특히 상기 타이어 비드의 비드 코어는 일반적으로 복수의 기능들을 수행하도록 요구된다.
먼저, 비드 코어는 타이어 팽창압력과 타이어 곡률비에 비례하는 길이방향 스트레스를 받는 타이어 카커스 코드를 타이어 비드에 고정시키는 기능을 수행한다. 카커스 코드는 원심력, 측면 추력(lateral trusts) 및/또는 주행간 타이어에 작용하는 토크로 인한 길이방향 스트레스와 토션 스트레스를 또한 받게 된다.
더욱이, 비드 코어는 타이어를 각각의 휠 림에 고정시키는 기능을 수행하여, 이에 의해, 튜브리스 타이어의 경우, 타이어와 휠 림 간에 밀봉효과를 보장하며, 상기 휠 림은 비드 장착 위치와 일치하게 형성되고 일반적으로 타이어 비드에 대한 지지기반으로서 작동하는 2개의 실질적인 원추형 동축면들을 구비한다. 상기 동축면들은 일반적으로 비드의 축상 외부면을 지지하는, 반경방향 외부로 돌출한, 플랜지에서 종료되며, 팽창압력에 의해 상기 플랜지에 대하여 비드가 접한다. 비드 코어와 합동인 비드 시트(bead seat)의 원추형 형태에 의해 비드를 시트로의 적절한 위치지정이 보장된다.
비드 코어는 각각의 휠 림에 대한 타이어의 끼움 동작동안 발생한 당면한 변형을 견디도록 요구된다. 실제로, 비드 코어의 반경방향 내부 환형면의 직경은 림 플랜지의 반경방향 외부 직경보다 더 작고, 일단 타이어 비드가 림의 각각의 비드 시트에 위치되고, 플랜지 위로 옮겨진 후에, 플랜지의 축방향 내부면에 대하여 비드 시트의 분기면을 따라 팽창 유체의 압력에 의해 밀려지도록 선택된다. 일반적으로, 각 림상의 타이어의 끼움은 타이어 일부가 플랜지로 옮겨질 수 있도록 타이어 비드의 변형(타원형)으로 개시된다. 연이어, 타이어 비드의 나머지가 플랜지로 완전히 옮겨져 비드가 가장 가까운 비드 시트에 위치되어 진다. 그리고 나서, 비드는 림의 중앙 홈에 안착되도록 마주보는 비드 시트를 향해 축방향으로 밀어진다. 이런 식으로, 비드가 상술한 중앙 홈 내부에 위치된 후, 타이어의 적도면은 타원형에 의해 (그리고 이에 따라 각각의 비드 코어의 타원형에 의해) 반대쪽 비드들도 또한 플랜지로 옮겨져 대응하는 비트 시트에 위치되도록 림의 적도면에 대해 기울어질 수 있다. 마지막으로, 타이어는 양 비드들이 플랜지의 축방향 내부면들에 대하여 접하도록 팽창된다. 비드 코어의 강도로 인해, 타이어를 림에/림으로부터 끼움/제거 공정은 비드 코어를 변형시키기에 충분한 힘을 가하여 실질적으로 원형에서 타원형으로 형태를 변경하여, 상술한 바와 같이, 비드를 플랜지로 옮길 수 있는 레버의 사용을 필요로 한다. 그러나, 비드 코어를 형성하는 세장요소들(elongated elements)에 대해 작동하는 레버들의 사용으로 인해 특히 바람직하지 못한 상기 세장요소들의 탄성변형 한계가 국소적으로 초과될 수 있으며, 이는 타이어의 주행동안 비드 코어의 구조적 강도 특성에 악영향을 끼칠 수 있고, 어떤 경우에는, 타이어 비드 코어의 신장된 요소들 중 하나 이상의 파열이 또한 발생할 수 있기 때문이다.
대개 비드 코어는 강철 코어로 형성된다. 그러나, 다른 재료가 해당기술분야에 제안되었다.
US 5,198,050은 공기 타이어의 비드부와 사이드월부를 강화하기 위한 환형 밴드를 갖는 공기 타이어를 개시하고 있다. 일실시예에서, 환형 밴드는 복수의 필 라멘트들을 구비하고, 상기 복수의 필라멘터들은 바람직하게는 강철, 유리섬유, 탄소, 폴리에스테르, 및 가장 바람직하게는 아라미드로 구성된 그룹으로부터 취해진 재료로 만들어 진다.
US 4,823,857은 비금속 매트릭스 재료가 들어 있는 섬유 합성물을 각각 구비하는 적어도 2개의 반경방향 중첩층을 포함하는 타이어용 환형 비드부재를 개시하고 있다. 섬유는 바람직하게는 유리섬유, 아라미드 섬유, 탄소섬유, 폴리아미드 섬유 및 금속섬유로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
US 5,307,853은 강철코드와 방향성 폴리아미드 코드를 포함하는 타이어 비드를 개시하고 있으며, 상기 강철코드는 상기 타이어 비드의 횡단부내에 위치해 있고, 방향성 폴리아미드 코드는 비드 횡다면의 외부에 위치해 있다.
US 4,320,791은, 공기 타이어의 구조 구성요소로서, 금속 재료와는 다른 유기 또는 무기 섬유로 제조된 가느다란 비드 요소(slender bead element)를 구비하고, 적어도 105㎏/㎠의 높은 탄성계수(modulus)를 갖는 비드부재를 구비하는 공기 타이어를 개시하고 있다. 종래의 강철 와이어에 대한 대체물로서, 아라미드 섬유와 같은 고탄성계수의 유기섬유 및 탄소섬유와 같은 고탄성계수 무기섬유가 높은 비강도(specific strength)와 높은 비탄성계수(specific modulus)를 갖는 가느다란 비드 요소 또는 코드로 사용된다.
JP 6286426은 방향성 폴리아미드 섬유 코드로 형성된 수지 섬유에 들어 있게 형성된 섬유수지 복합재료 코드로 구성된 비드 강화부재를 갖는 공기 래디얼 타이 어를 개시하고 있다.
JP 4133807은 비드부가 비금속 섬유 재료로 만들어진 요소 라인을 환형으로 권선함으로써 제조된 비드 코어로 강화된 타이어를 개시하고 있다.
JP 57066007은 타이어 비드용 복합 물질이 소정의 탄성계수를 갖는 비드 섬유와 소정 경도의 탄성계수를 갖는 기지상(matrix phase)으로 만들어지는 방법을 개시하고 있다. 비드 섬유는 탄성계수가 105㎏/㎠ 이상인 유기물질이나 무기 비금속 고탄성계수 섬유로 만들어 진다.
상술한 기능 이외에, 비드 코어는 차량의 가감속 동안 림으로부터 타이어까지 토크(견인토크(traction torque) 및 제동토크(braking torque))의 전달을 보장하도록 요구된다. 따라서, 타이어를 림에 고정시키는 것은 장착 림에 대해 타이어가 미끄러지는 것을 방지하는데 적합해야 할 것을 요구한다. 임의의 차량(승객차량, 트럭, 오토바이)에 중요한 이러한 태양은 특히 고성능(HP) 및 초고성능(UHP) 타이어의 경우에 특히 중요하며, 이들 타이어는 일반적으로 고속 주행속도(예컨대, 200㎞/h 이상) 및/또는 갑작스러우며 문제가 되는 가속/감속들이 일반적으로 발생하도록 야기되는 극한의 운전조건에 필요한는 고출력 차량용으로 설계된 것이다.
본 출원인은 챠량에 의해(예컨대, 엔진 또는 엔진의 브레이크에 의해) 발생된 토크가 림 상의 타이어의 어떠한 실질적인 미끄러짐도 발생함이 없이 림에서 타이어로 전달될 수 있도록 림에 대한 타이어 비드의 고정을 높여야 할 필요성을 인식했다.
본 출원인은 요즈음 고출력 차량의 자동차 시장의 출현이 상당히 증가하고 있기 때문에 림에 단단히 고정되고 상기 당면한 토크들을 수용할 수 있는 공기 타이어가 훨씬 더 요구되고 있음을 주목했다.
특히, 본 출원인은 타이어 비드를 림에 고정시키는 역할을 하는 비드 반경방향 힘(bead radial force)을 높이는 한편, 상술한 복수의 다른 기능들이 악영향을 받지 않도록 보장해야 할 필요성을 인식했다.
보다 상세하게, 본 출원인은 가해진 스트레스를 견디기에 필요한 강도를 보장하고, 타이어를 림에 끼우기 좋게 보장하도록 비드부의 내면 외주부에 대한 필요한 치수 정확도를 보장하면서, 림에 대한 타이어 비드의 체결력(hooping force)을 높일 수 있는 비드 코어를 타이어에 제공해야 할 필요성을 인식했다.
상세하게, 본 출원인은 타이어 비드의 기계적 저항(타이어 비드의 구조적 무결성)에 악영향을 주지 않고도 림에 대한 타이어의 고정과, 이에 따라 사용동안 안전도 뿐만 아니라 타이어 균일성(예컨대, 타이어의 기하학적 치수의 규칙성, 반경방향으로 타이어의 강도, 및 원주방향을 따라 타이어 질량의 균일한 분포)을 향상시키는 비드 코어를 제공해야 할 필요성을 인식했다.
더욱이, 본 출원인은, 특히 고출력 차량들이 고려되는 경우, 구름 저항(rolling resistance)과 같이 타이어 성능에 현저하게 영향을 끼치는 점에서 비드 코어 구조가 전체 타이어 무게를 줄이는데 기여할 수 있는 타이어를 제공해야 할 필요성을 인식했다.
본 출원인은 금속 세장요소들과 탄소섬유 세장요소들을 포함하는 비드 코어들을 타이에 형성함으로써 타이어 비드의 기계적 성질과 전체 타이어 균일성에 악영향을 주지 않고도 림에 대한 타이어 비드의 체결력이 적절히 높아질 수 있는 것을 알았다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 카커스 플라이를 구비하고, 림에 타이어를 장착하기 위해 비드들에서 종결되는 2개의 축방향으로 마주보는 측부들과 크라운부를 구비하는 카커스 구조체와, 트레드 밴드와, 상기 카커스 구조체와 상기 트레드 밴드 사이에 개입된 벨트 구조체를 구비하는 차량용 타이어로서, 각 비드는 비드 코어를 포함하고, 상기 비드 코어는 적어도 하나의 금속 와이어를 구비하는 적어도 하나의 제 1 세장요소와, 적어도 하나의 탄소섬유를 포함하는 적어도 하나의 제 2 세장요소를 구비하는 차량용 타이어가 제공된다.
본 발명에 따르면, "세장요소"라는 용어는 적어도 2개의 단일 와이어 또는 얀(yarn)을 꼬음으로써 얻은 하나의 와이어(즉, 모노필라멘트) 또는 코드를 나타내는데 사용된다.
본 명세서와 청구의 범위에서, "탄소섬유 세장요소"라는 용어는 탄소섬유의 연속 멀티필라멘트 얀을 나타내는데 사용된다. 바람직하게는, 상기 탄소 섬유의 연속 필라멘트 얀은 수지에 의해 함침된다.
바람직하게는, 상기 비드 코어에 있는 금속 재료의 양과 탄소 섬유의 양의 비는 약 20%에서 80%이다. 더 바람직하기로, 상기 비는 약 40%에서 60%이다. 상술한 범위는 림상의 타이어 비드의 후핑 포스(hooping force), 비드 코어에 요구되는 높은 인장강도 및 비드 코어 무게에 걸쳐 만족스러운 보상을 보장할 수 있기 때문에 특히 바람직하다.
또 다른 특징 및 이점은 본 발명에 따른 타이어의 바람직하지만 비배타적인 실시예들에 대한 상세한 설명으로부터 더욱 명백해진다. 본 명세서는 비제한적인 예로써만 주어진 첨부도면을 참조로 해석되어야 한다.
도면에서,
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 비드 코어 스트립 요소와 비드 코어의 제 1 실시예를 각각 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 비드 코어 스트립 요소와 비드 코어의 제 2 실시예를 각각 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 비드 코어 스트립 요소와 비드 코어의 제 3 실시예를 각각 도시한 것이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 비드 코어 스트립 요소와 비드 코어의 제 4 실시예를 각각 도시한 것이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 비드 코어 스트립 요소와 비드 코어의 제 5 실시예를 각각 도시한 것이다.
도 6a는 본 발명에 따른 비드 코어에 사용된 하이브리드 코드의 개략 횡단면도를 도시한 것이다.
도 6b 및 도 6c는 본 발명에 따른 비드 코어 스트립 요소와 비드 코어의 제 6 실시예를 각각 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 비드 코어의 제 7 실시예를 도시한 것이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 환형 삽입물과 비드 코어를 각각 도시한 것이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 환형 삽입물과 비드 코어를 각각 도시한 것이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 환형 삽입물과 비드 코어를 각각 도시한 것이다.
도 11은 도 1a의 비드 코어 스트립 요소의 나선형 배열의 회선을 도시한 개략 측면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 비드 코어를 합체한 타이어의 개략 부분 횡단면도이다.
일반적인 비드 코어 구조는 "m×n" 타입의 구성을 갖는 소위 "알더퍼(Alderfer)" 구조로서, 여기서 m은 (적어도 한 쌍의 와이어를 꼬아서 얻은) 축방향으로 인접한 코드들의 개수를 나타내고, "n"은 상기 코드들의 반경방향으로 중첩된 층들의 개수를 나타낸다. 이 구조는 직물 또는 금속 코드의 소정 개수를 포함한 고무피복 스트립 요소를 이용해 서로 반경방향으로 중첩 배열된 소정 개수의 층들을 형성하도록 상기 고무피복 스트립 요소를 나선형으로 권선(코일링)함으로써 얻어진다. 이 구성방법은 실질적으로 사각형 타입이 되는 비드 코어의 횡단면 윤곽을 형성하게 한다. 알더퍼 구조의 대표적인 예는 4×4, 5×5, 및 4×5 구조이다.
또 다른 종래 비드 코어구조는 소위 "단일 와이어 비드 코드"이다. 이는 축방향으로 인접한 턴(코일)들로 된 제 1 층을 형성하기 위해 나선형으로 감겨진 단일 고무피복 코드로 형성된다. 그런 후, 상기 제 1 층의 반경방향 외부 위치에, 동일한 코드가 상기 제 1 층의 반경방향 외부 위치에 제 2 층을 형성하도록 또한 권선되고, 그런 식으로 다수의 반경방향 중첩층들을 형성하도록 권선된다. 이에 따라, 각 층에서 턴의 회수를 가변함으로써, 다른 기하학적 형태, 예컨대 육각형 형태의 횡단면을 가진 비드 코어의 횡단면 윤곽을 얻을 수 있다. 규칙적인 육각형 비드 코어는 예컨대 3-4-5-4-3 구성으로 배열된 19개 권선에 의해 형성될 수 있다. 이러한 일련의 숫자는 개개의 고무피복 코드가 먼저 제 1 층을 얻기 위해 서로 축방향으로 인접한 3회 턴을 하도록 감겨지는 것을 나타낸다. 그런 후, 상기 제 1 층에 반경방향으로 중첩되는 제 2 층을 형성하도록 서로 축방향으로 인접한 4회 턴이 연이어 제공되고, 상기 제 2 층에 반경방향으로 중첩된 제 3 층을 형성하도록 잇달아 서로 축방향으로 인접한 5회 턴이 제공되며, 상기 제 3 층에 반경방향으로 중첩된 제 4 층을 형성하도록 서로 축방향으로 인접한 4회 턴이 제공되고, 마지막으로 상기 제 4 층에 반경방향으로 중첩된 제 5 층을 형성하도록 서로 축방향으로 인접한 3회 턴이 제공된다. 다른 구성들은 예컨대 4-5-4-3 및 5-6-5-4일 수 있다.
또 다른 종래 비드 코어구조는 개개의 코드가 반경방향으로 중첩되게 감긴 턴(코일)들의 컬럼(즉, 시리즈)을 형성하도록 자체적으로 반경방향으로 감긴 복수의 고무피복된 코드를 이용해 얻어진다. 가능하게는 축방향으로 서로 인접한 다른 수직 확장(즉, 서로 반경방향으로 중첩된 권선된 턴들의 다른 회수)을 갖는 다수의 턴들의 컬럼들이 상술한 비드 코어를 형성한다. 바람직하기로, 상기 와이어는 축방향으로 인접한 코일들의 와이어들이 동일한 별개의 요소들(모듈식 요소들)로 구성되고 조밀한 횡단면이 제공되는 어셈블리(즉, 비드 코어)를 형성하게 함께 결합될 수 있도록 소정의 횡단면(예컨대, 실질적으로 육각형 횡단면)을 가지며, 상기 조밀한 횡단면은 중공 공간이나 인터페이스를 구비하지 않고 상기 별개의 요소들의 횡단면적의 합과 일치하는 면적을 갖는다.
도 12는 카커스 구조체(CS)와, 상기 카커스 구조체의 크라운에 위치한 트레드 밴드(TB)와, 타이어 비드(B)에서 종료되는 2개의 축방향으로 이격된 사이드월(SW)을 구비하는 타이어(TI)의 부분 횡단면도를 도시한 것이다. 타이어를 대응하는 장착 림(R)에 고정시키기 위해, 각각의 타이어 비드(B)는 비드 코어(5)와 상기 비드 코어(5)의 반경방향 외부 위치에 있는 대응하는 비드 에이펙스(6)를 구비한다.
카커스 구조체(CS)는 비드 코어(5)에 결합된 하나 이상의 카커스 플라이(CP)(도 1에는 단지 하나만 도시되어 있음)를 구비한다. 도 1에 도시된 실시예에 따르면, 카커스 플라이(CP)는 비드 코어(5) 주위로 상기 카커스 플라이 단부들을 접음으로써 각각의 비드 코어(5)와 결합된다. 대안으로 (상기 실시예는 미도시됨), 카커스 플라이(CP)는 예컨대, 생 타이어(green tire)가 토로이드형 지지체상에 상기 타이어 구조 요소들을 연이어 생산하여 함께 조립함으로써 제조되는데 따른 동일 출원인명의 유럽특허 EP 928,680에 개시된 바와 같은, 카커스 플라이의 단부들 이 비드 코어(5)와 일체로 결합되게 한다. 상세하게, 타이어는 토로이드형 지지체상에 스트립형 요소의 축방향 겹침 및/또는 반경방향 중첩에 의해 제조되고, 상기 스트립형 요소는 단지 엘라스토머 재료의 스트립이거나, 그 내에 강화요소들, 일반적으로, 직물 또는 금속코드 또는 고무피복 금속 와이어 또는 코드가 들어있는 탄성 재료 스트립이다. 상기 공정에 따라, 상기 토로이드형 지지체는 바람직하게는 로봇화 시스템에 의해 복수의 작업대들 간에 이동되며, 상기 각각의 작업대에서, 자동화 순서를 통해, 타이어의 특별한 형성단계가 수행된다.
타이어(TI)는 카커스 구조체(CS)와 트레드 밴드(TB) 사이에 개입된 벨트 구조체(7)를 더 구비하며, 상기 벨트 구조체는 바람직하게는 대개 각 층에서 서로 평행한 금속 코드를 포함하고, 인접한 층들의 코드들 위로 교차하는 2개의 벨트층을 구비한다. 각 층에서 금속코드는 타이어 적도면 Y-Y에 대해 대칭적으로 기울어져 있다. 바람직하기로는, 반경방향 최외각 위치에서, 벨트구조는 또한 피복코드, 바람직하게는 원주방향으로, 즉, 적도면 Y-Y에 대해 실질적으로 0도 배치로 지향되어 있는 직물 코드로 형성된 제 3 벨트층을 구비한다.
제 1 실시예
도 1a, 도 1b 및 도 11는 본 발명의 제 1 실시예를 도시한 것이다. 도 1a는 비드 코어 스트립 요소(11)의 일부를 도시한 것이다. 스트립 요소(11)는 엘라스토머 재료(41)에 들어있는 복수의 축방향으로 인접한 세장요소들(21,31)을 구비한다. 도 11에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 비드 코어(51)(도 1b에 부분적으로 도시되어 있음)는 복수의 층들을 형성하기 위해 스트립 요소(11)를 나선형으로 권선하며 (감으며), 복수의 층들은 비드 코어(51)를 형성하기 위해 서로 반경방향으로 중첩되어 있다. 도 11에서, 복수의 반경방향으로 중첩된 층들을 얻기 위한 상기 권선된 스트립 요소는 참조번호 1로 표시되어 있다.
본 명세서와 청구의 범위에 사용된 "인접한"이란 용어는 접촉이 아니라 사이에 어떠한 동일한 종류의 것도 언제나 없다는 것을 의미한다. 2개의 세장요소들이 (적어도 부분적으로) 접촉되어 있거나 (예컨대 사이에 고무가 제공된 경우) 접촉하지 않은 어느 한 경우로 서로서로 인접해 있는 것으로 간주된다. 2개의 세장요소들은 사이에 제 3의 세장요소가 있는 경우 서로 인접해 있지 않는 것으로 간주된다.
도 1b에 도시된 비드 코어(51)는 6×4 "알더퍼" 비드 코어이며, 여기서 숫자 "6"은 각 스트립 요소(11)에 있는 축방향으로 인접한 세장요소들(21,31)의 개수인 한편, 숫자 "4"는 스트립 요소(11)의 반경방향으로 중첩된 층들(코일들)의 개수이다.
도 1b에 도시된 6×4 비드 코어 배열은 본 발명에 따른 비드 코어의 예이다. 복수의 다른 비드 코어배열(즉, 층들의 개수가 다르고 또한 각 스트립 요소에 있는 세장요소들의 개수가 다른 비드 코어)들이 본 발명에 따라 형성될 수 있는 것이 명백하다.
도 1a에 도시된 실시예에 따르면, 스트립 요소(11)는 6개의 축방향으로 인접한 세장요소들(21,31)로 형성된다. 특히, 스트립 요소(11)는 제 1 금속 세장요소(31)와 탄소섬유로 만들어진 제 2 세장요소(21)로 형성된다.
바람직하기로, 제 1 세장요소(31)는 강철 또는 강철 합금으로 만들어 진다.
바람직하기로, 제 1 세장요소(31)는 적어도 2개의 금속 와이어를 꼬아 만들어진다. 대안으로, 제 1 세장요소(31)는 금속 모노필라멘트(monofilament), 즉, 단일 금속 와이어로 구성된다.
도 1a에 도시된 실시예에 따르면, 축방향으로 인접한 세장요소들(21,31)은 제 1 세장요소(31)가 2개의 제 2 세장요소(21) 사이에 개입되어 있어 1:1 순서를 이루는 다른 구성으로 배열되어 있다.
따라서, 도 1b의 비트 코어(51)는 제 1 세장요소들(31)의 제 1 시리즈와 제 2 세장요소들(21)의 제 2 시리즈를 구비한다.
본 발명에 따르면, "시리즈(series)"이란 용어는 단일 세장요소의 반경방향으로 중첩된 코일들의 컬럼을 나타내는데 사용된다.
따라서, 비드 코어(51)는 제 1 세장요소(31)로 된 적어도 하나의 제 1 시리즈와 제 2 세장요소(21)로 된 적어도 하나의 제 2 시리즈를 구비한다. 상세하게, 비드 코어(51)는 제 1 세장요소(31)로 된 3개의 제 1 시리즈와 제 2 세장요소(21)로 된 3개의 제 2 시리즈을 구비하며, 상기 제 1 및 제 2 시리즈는 교번하는 형태로 배열되어 있다. 보다 상세하게, 제 1 실시예에 따르면, 각각의 제 1 시리즈는 적어도 하나의 제 2 시리즈에 축방향으로 인접해 있다.
본 출원인은 림 플랜지에 대응하게 비드 코어의 금속 세장요소들을 배열함으로써 타이어 무결성과 따라서 이로부터 도출될 수 있는 안전성이 이점적으로 향상될 수 있음을 알았다. 이는 특히 금속 세장요소(들)가 비드 코어내에서 일체로 형성될 때 림 플랜지를 대면하는 스트립 요소 축 에지에 위치되는 스트립 요소를 제 공하는데 이점적인 것을 의미한다. 상세하게, 본 출원인은 림 플랜지에 대응하게 위치해 있는 비드 코어부가 타이어 주행간 그리고 림에/림으로부터 타이어의 장착/탈착동안 당면한 기계적 스트레스를 견디도록 요구되기 때문에 금속 세장요소들이 림 플랜지 부근에 위치되고 탄소섬유로 만들어진 세장요소들이 타이어 내부면 부근에 위치되는 비드 코어를 제공하는 것이 바람직한 것을 알았다.
본 발명에 따르면, 제 2 세장요소들(21)은 탄소섬유로 만들어 진다.
일반적으로, 탄소섬유들은 상기 탄소섬유들을 열경화성 수지(thermosetting resin)에 침지하는 단계를 포함하는 생산공정에 의해 획득된다.
일반적으로, 상기 생산공정은 에폭시 수지를 담고 있는 함침조(impregnation bath)에 섬유를 침지하는 단계와, 레조시놀-포름알데히드(resorcinol-formaldehyde) 수지와 고무 라텍스 혼합물(이 혼합물은 통상적으로 "레조시놀-포름알데히드 라텍스(RFL)"로 표기됨)을 함유한 용액에 상기 섬유들을 함침하는 단계와, 상기 RFL 함침물을 건조하는 단계와, 상기 섬유를 연사(twisting)하는 단계를 포함하는 복수의 단계들을 수반한다. 상기 섬유를 연사하는 단계는 심지어 함침단계 전에 발생할 수 있다. 사용된 라텍스는 비닐피리딘/스티렌-부타디엔(vinylpyridine/styrene-butadiene, VP/SBR), 스티렌-부타디엔(styrene-butadiene, SBR); 천연고무의 라텍스(NR); 카르복실화 및 수소화 아크릴로니트릴-부타디엔(carboxylated and hydrogenated acrylonitrile-butadiene, X-HNBR); 수소화 아크릴로니트릴(HNBR); 아크릴로니트릴(NBR), 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(ethylene-propylene-diene monomer, EPDM), 클로로술폰화 폴리에틸 렌(chlorosulfonated polyethylene, CSM); 또는 그 혼합물일 수 있다.
선택적으로, 케이블화되거나 연사된 섬유들은 상기 섬유들을 덮는 추가층들을 획득하기 위해 용매매질에서 접착제와 함께 함침될 수 있다. 바람직하기로, 용매매질내에 있는 접착제는 폴리머, 가능하게는 할로겐화 폴리머, 이소시아네이트(isocyanates)와 같은 유기 화합물, 카본블랙(carbon black)과 같은 광물 충진제(mineral fillers)의 혼합물이다. 광섬유를 둘러싼 링을 형성하는 추가층은 특히 아크릴로니트릴(NBR), 수소화 아크릴로니트릴(HNBR), 카르복실화 및 수소화 아크릴로니트릴-부타디엔(acrylonitrile-butadiene, X-HNBR), 가황 수소화 (vulcanizable hydrogenated acrylonitrile, ZSC), 클로로술폰화 폴리에틸렌(CSM), 알킬화 클로로술폰화 폴리에틸렌(alkylated chlorosulfonated polyethylene, ACSM), 및 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM)과 같은 소정의 고무 타입들에 양호한 접착을 보장하데 이점이 있다.
적합한 탄소섬유들은 Toray Industries Inc가 제조하고 상표명 Toray T700 Toray T400으로 판매되는 탄소섬유들과, Toho Tenax가 제조하고 상표면 Tenax UTS 5631로 판매되는 탄소섬유들이다.
본 발명의 타이어 비드에서 제 2 세장요소들로 사용되는데 적합한 2개의 탄소섬유 얀(yarn)들의 몇가지 중요 특성들이 표 1에 도시되어 있다.
특성 탄소섬유가닥1 탄소섬유가닥2
전체 선밀도
(단위길이당 질량)		 400텍스(tex)* 800텍스
필라멘트 수 6,000 12,00
직경** 0.8㎜ 1.04㎜
인장강도** 650N 950N
파열하중 430N 1080N
무게 0.6g/m 1.1g/m
인장계수*** 101GPa 101GPa
*텍스(tex) 측정단위는 섬유 1,000m에 해당하는 그램 무게이다;
**80Z tpm(Z 연사방향으로 미터당 80회 턴)으로 측정된 직경;
***주어진 탄소섬유 얀의 0.8%의 신장값과 파열지점 사이에서 측정된 계수;
탄소섬유 얀들은 해당기술분야에 공지된 유기섬유코드(예컨대, 아라미드 코드)보다 더 큰 굽힘내피로성(flexural fatigue resistance)을 갖는 것에 주목할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 타이어 비드 코어에 사용된 함침된 탄소섬유 코드들은 파손시 약 1.6%와 2.3%로 이루어진 최대 인장변형을 갖는다. 보다 바람직하게는, 파손시 상기 최대 인장변형은 약 1.8%와 2.1%로 이루어 진다.
더욱이, 본 출원인은 적합한 RFL 성분을 갖는 탄소섬유의 함침이 필라멘트(즉, 탄소섬유)들보다 양호한 하중 분포를 보장하고, 필라멘트 마모를 감소시키며, 또한 고무 화합물에 양호한 접착을 보장하는 것을 주목했다. 따라서, 함침된 탄소섬유들은 유기 섬유코드에 대하여 고무 화합물에 우수한 접착을 제공할 수 있고, 게다가, 유기 섬유코드로 만들어진 세장요소보다 더 조밀한 세장요소를 제공할 수 있어, 섬유들 사이에 있는 공기를 줄이고 따라서 타이어 비드 코어내 부식현상의 위험성을 줄이게 된다.
바람직하기로, 본 발명의 비드코의 탄소섬유 얀내에 수지함량은 약 20 중량부에서 50 중량부로 구성된다. 보다 바람직하기로는, 상기 수지함량은 약 25 중량부에서 40 중량부로 구성된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 제 1 세장요소(31)는 금속으로 만들어 진다. 바람직하기로, 상기 제 1 세장요소(31)는 강철 또는 강철 합금으로 만들어 진다. 강철은 파열강도가 약 2,600N/㎟(또는 2,600 MPa) 내지 약 3,200N/㎟ 사에 있는 표준장력(NT)강, 파열강도가 약 3,000N/㎟ 내지 약 3,600N/㎟ 사에 있는 고장력(HT)강, 파열강도가 약 3,300N/㎟ 내지 약 3,900N/㎟ 사에 있는 최우수 고장력(Super High Tensile, SHT)강, 파열강도가 약 3,600N/㎟ 내지 약 4,200N/㎟ 사에 있는 초고장력(Ultra High Tensile, UHT)강일 수 있다. 상기 파열강도 값은 특히 강철에 포함된 탄소량에 따른다.
바람직하기로, 제 1 세장요소(31)는 모노필라멘트, 즉, 단일 와이어이다.
제 2 실시예
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 비드 코어 스트립 요소(12)와 비드 코어(52)의 일부를 각각 도시한 것이다.
도 2a에 도시된 비드 코어 스트립 요소(12)는 엘라스토머 재료(42)에 들어 있는 복수의 축방향으로 인접한 세장요소들(22,32)을 구비한다. 상세하게, 비드 코어 스트립 요소(12)는 탄소섬유들로 만들어진 3개의 제 2 세장요소(22)와 3개의 제 1 금속 세장요소(32)를 구비한다.
도 11에 개략적으로 나타나 있고 본 발명의 제 1 실시예를 참조로 이미 설명한 바와 같이, (도 2b에 부분적으로 도시된) 비드 코어(52)는 서로 반경방향으로 중첩된 복수의 층들을 형성하기 위해 스트립 요소(12)를 나선형으로 권선(코일링)함으로써 획득된다. 도 11에서, 복수의 반경방향으로 중첩된 층들을 얻기 위한 권선된 스트립 요소는 참조번호 1로 표시하였다.
도 2b에 도시된 비드 코어(52)는 본 발명의 제 1 실시예를 참조로 이미 기술한 6×4 "알더퍼" 비드 코어이다.
도 2a에 도시된 제 2 실시예에 따르면, 스트립 요소(12)는 6개의 축방향으로 인접한 세장요소들(22,32)로 이루어져 있다. 특히, 제 1 및 제 2 세장요소들이 교번하는 형태로 배열되어 있는 상술한 제 1 실시예와는 달리, 도 2a에 도시된 실시예에 따르면, 제 1 세장요소들(32)들은 스트립 요소(12)의 제 1 축 단부에서 축방향으로 인접 위치되어 있는 한편, 제 2 세장요소들은 상기 스트립 요소(12)의 제 2 축 단부에 축방향으로 인접 위치되어 있으며, 상기 제 2 축 단부는 상기 스트립 요소의 제 1 축 단부에 마주보고 있다.
따라서, 제 2 실시예에 따르면, 비드 코어(52)에는 상기 비드 코어의 일부를 형성하는 제 1 세장요소들(32)과 상기 비드 코어의 나머지 부분을 형성하는 제 2 세장요소들(22)이 형성된다.
도 2b의 비드 코어(52)는 제 1 세장요소(32)로 된 적어도 하나의 제 1 시리즈와 제 2 세장요소(22)로 된 적어도 하나의 제 2 시리즈를 구비한다. 상세하게, 상기 비드 코어(52)는 제 1 세장요소(32)로 된 3개의 제 1 시리즈와 제 2 세장요소(22)로 된 3개의 제 2 시리즈를 구비하며, 상기 3개의 제 1 시리즈는 상기 비드 코어의 축방향 외부를 형성하기 위해 축방향으로 인접해 있는 반면에, 상기 3개의 제 2 시리즈는 상기 비드 코어의 축방향 내부를 형성하기 위해 축방향으로 인접행 있다.
바람직하기로, 제 1 금속 세장요소들(32)은 비드 코어(52)의 축방향 외부, 즉, 림 플랜지에 가까이 있는 비드 코어부를 형성한다.
바람직하기로, 탄소섬유로 만들어진 제 2 세장요소들(22)은 비드 코어(52)의 축방향 내부, 즉, 타이어의 내부면에 가까이 있고 따라서 림의 원주 중심 홈 가까이에 있는 비드 코어부를 형성한다.
바람직하기로, 이 실시예의 세장요소들(22 및 32)은 제 1 실시예의 세장요소들(21 및 31)과 각각 동일한 특성을 갖는다.
제 3 실시예
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 비드 코어 스트립 요소(13)와 비드 코어(53)의 일부를 도시한 것이다.
도 3a에 도시된 비드 코어 스트립 요소(13)는 탄성재료(43)내에 들어 있는 복수의 축방향으로 인접한 세장요소들(23,33)을 구비한다. 상세하게, 비드 코어 스트립 요소(13)는 탄소섬유로 만들어진 2개의 제 2 세장요소(23)와 4개의 제 1 금속 세장요소(33)를 구비한다.
도 11에 개략적으로 나타나 있고 본 발명의 제 1 실시예를 참조로 이미 설명한 바와 같이, (도 3b에 부분적으로 도시된) 비드 코어(53)는 서로 반경방향으로 중첩된 복수의 층들을 형성하기 위해 스트립 요소(13)를 나선형으로 권선(코일링)함으로써 획득된다. 도 11에서, 복수의 반경방향으로 중첩된 층들을 얻기 위한 권선된 스트립 요소는 참조번호 1로 표시하였다.
도 3b에 도시된 비드 코어(53)는 본 발명의 제 1 실시예를 참조로 이미 기술한 6×4 "알더퍼" 비드 코어이다.
도 3a에 도시된 제 3 실시예에 따르면, 스트립 요소(13)는 6개의 축방향으로 인접한 세장요소들(22,32)로 이루어져 있다. 상술한 제 1 실시예와 유사하게, 도 3a는 제 1 및 제 2 세장요소들의 교번 순서를 도시한 것으로, 교번 단위는 동일한 타입의 2개의 세장요소들로 이루어져 있다. 상세하게, 제 3 실시예에 따르면, 스트립 요소(13)는 상기 스트립 요소(13)의 축 양단에 2개의 제 1 세장요소(33)들로 형성되는 한편, 2개의 제 2 세장요소(23)는 스트립 요소(13)의 중심, 즉, 제 1 세장요소(33)의 2 단위들 사이에 위치해 있다.
따라서, 제 3 실시예에 따르면, 비드 코어(53)에는 비드 코어의 축방향 내부와 외부를 형성하는 제 1 세장요소(33)와 상기 비드 코어의 중심부를 형성하는 제 2 세장요소(23)가 형성되어 있다.
바람직하기로는, 제 3 실시예의 세장요소(23 및 33)는 제 1 실시예의 세장요소(21 및 31)와 각각 동일한 특성을 갖는다.
제 4 실시예
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 비드 코어 스트립 요소(14)와 비드 코어(54)의 일부를 도시한 것이다.
도 4a에 도시된 비드 코어 스트립 요소(14)는 탄성재료(44)내에 들어 있는 복수의 축방향으로 인접한 세장요소들(24,34)을 구비한다. 상세하게, 비드 코어 스트립 요소(14)는 탄소섬유로 만들어진 2개의 제 2 세장요소(24)와 4개의 제 1 금속 세장요소(34)를 구비한다.
도 11에 개략적으로 나타나 있고 본 발명의 제 1 실시예를 참조로 이미 설명한 바와 같이, (도 4b에 부분적으로 도시된) 비드 코어(54)는 서로 반경방향으로 중첩된 복수의 층들을 형성하기 위해 스트립 요소(14)를 나선형으로 권선(코일링)함으로써 획득된다. 도 11에서, 복수의 반경방향으로 중첩된 층들을 얻기 위한 권선된 스트립 요소는 참조번호 1로 표시하였다.
도 4b에 도시된 비드 코어(54)는 본 발명의 제 1 실시예를 참조로 이미 기술한 6×4 "알더퍼" 비드 코어이다.
도 4a에 도시된 제 4 실시예에 따르면, 스트립 요소(14)는 6개의 축방향으로 인접한 세장요소들(24,34)로 이루어져 있다. 특히, 제 4 실시예에 따르면, 제 2 세장요소들(24)은 스트립 요소(14)의 축 양단에 위치해 있는 한편, 축방향으로 서로 인접해 있는 제 1 세장요소들(34)은 스트립 요소(14)의 중심부를 형성한다.
따라서, 제 4 실시예에 따르면, 비드 코어(54)에는 비드 코어의 축방향 내부와 외부를 형성하는 제 2 세장요소(24)와 상기 비드 코어의 중심부를 형성하는 제 1 세장요소(34)가 형성되어 있다.
바람직하기로는, 제 4 실시예의 세장요소(24 및 34)는 제 1 실시예의 세장요소(21 및 31)와 각각 동일한 특성을 갖는다.
제 5 실시예
도 5a 및 도 5b는 비드 코어(55)가 2개의 비드 코어 스트립 요소들(15a,15b)을 이용해 획득되는데 따른 본 발명의 제 5 실시예에의 비드 코어 스트립 요소(15)와 비드 코어(55)의 일부를 도시한 것이다. 상세하게, 제 1 비드 코어 스트립 요소(15a)는 단지 제 1 금속 세장요소(35)를 구비하는 한편, 제 2 비드 코어 스트립 요소(15b)는 단지 탄소섬유로 만들어진 제 2 세장요소(25)를 구비한다.
도 11에 개략적으로 나타나 있고 본 발명의 제 1 실시예를 참조로 이미 설명한 바와 같이, (도 5b에 부분적으로 도시된) 비드 코어(55)는 서로 반경방향으로 중첩된 복수의 층들을 형성하기 위해 스트립 요소들(15a,15b)을 나선형으로 권선(코일링)함으로써 획득된다. 상세하게, 제 1 비드 코어 스트립 요소(15a)는 반경방향으로 서로 중첩되는 소정 개수의 층들(도 5b에 2개의 층들)을 형성하기 위해 (도 11에 도시된 바와 같이) 나선형으로 권선된다. 연이어, 제 1 비드 코어 스트립 요소(15a)의 권선과 마찬가지로, 또한 제 2 비드 코어 스트립 요소(15b)도 소정 개수의 층들(도 5b에 2개의 층들)을 형성하기 위해 나선형으로 권선되며, 상기 제 2 비드 코어 스트립 요소(15a)의 층들은 상기 제 1 비드 코어 스트립 요소(15a)의 층들에 반경방향으로 중첩된다. 상기 제 1 비드 코어 스트립 요소(15a)의 마지막 층(즉, 반경방향 외부층)은 상기 제 2 비드 코어 스트립 요소(15b)의 첫번째 층(반경반향 외부층)에 예컨대 버트 스플라이싱(butt-splicing)에 의해 기계적으로 결합된다.
도 5b에 도시된 비드 코어(55)는 본 발명의 제 1 실시예를 참조로 이미 기술한 6×4 "알더퍼" 비드 코어이다.
따라서, 제 5 실시예에 따르면, 비드 코어(55)에는 상기 비드 코어의 반경방향 내부를 형성하는 제 1 세장요소(35)와 상기 비드 코어의 반경방향 외부를 형성하는 제 2 세장요소(25)가 형성된다.
대안으로(이 실시예에서 미도시됨), 비드 코어(55)에는 상기 비드 코어의 반경방향 내부를 형성하는 제 2 세장요소(25)와 상기 비드 코어의 반경방향 외부를 형성하는 제 1 세장요소(35)가 형성된다.
바람직하기로, 이 실시예의 세장요소(25 및 35)는 제 1 실시예의 세장요소(21 및 31)와 각각 동일한 특성을 갖는다.
제 6 실시예
도 6a, 도 6b, 및 도 6c는 본 발명에 따른 비드 코어의 제 6 실시예를 도시한 것이다. 특히, 도 6b는 도 6c에 부분적으로 도시된 비드 코어(56)를 생산하는데 사용되는 비드 코어 스트립 요소(16)의 일부를 도시한 것이다.
도 6b에 나타낸 바와 같이, 비드 코어 스트립 요소(16)는 탄성재료(46)에 들어 있는 6개의 축방향으로 인접한 세장요소들(26,36)을 구비한다. 상세하게, 비드 코어 스트립 요소(16)는 3개의 제 1 세장요소들(36)과 3개의 또 다른 세장요소들(26)을 구비하며, 상기 제 1 및 제 2 세장요소들은 2개의 또 다른 세장요소(26)들 사이에 제 1 세장요소(36)가 개입되어 1:1 순서를 획득하는 교번하는 형태로 축방향으로 배열되어 있다.
이 실시예에 따르면, 제 1 세장요소(36)는 금속으로 만들어 진다. 바람직하기로, 제 1 세장요소(36)는 강철 또는 강철 합금으로 만들어 진다.
제 6 실시예에 따르면, 또 다른 세장요소(26)는 적어도 하나의 제 1 금속 세장요소(26s)와 탄소섬유로 만들어진 적어도 하나의 제 2 세장요소(26c)를 구비하는 코드이며, 상기 적어도 하나의 제 1 금속 세장요소들(26s)이 적어도 하나의 제 2 세장요소(26c)와 함께 꼬아진다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 바람직하기로 또 다른 세장요소(26)는 제 1 금속 세장요소들(26s)로 테를 두른 제 2 세장요소(26c)를 구비한다. 다르게 말하면, 또 다른 세장요소(26)는 코드 코어인 제 2 세장요소(26c) 주위로 복수의 제 1 금속 세장요소들(26c)을 꼬아서 얻어진다.
바람직하기로, 제 1 세장요소들(26s)은 금속으로 만들어 진다. 바람직하기로, 제 1 세장요소들(26s)은 강철 또는 강철 합금으로 만들어 진다.
바람직하기로, 코드(26)의 직경은 약 0.8㎜ 및 약 2.5㎜로 구성된다. 보다 바람직하기로, 코드(26)의 직경은 약 1.5㎜ 및 약 2.0㎜로 구성된다.
바람직하기로, 세장요소(26c) 주위로 꼬아지는 제 1 세장요소들(26s)의 개수는 3 내지 8로 이루어 진다.
바람직하기로, 제 1 세장요소들(26s)의 연사 피치는 12㎜ 내지 22㎜로 이루어 진다.
대안으로(제 6 실시예에서 미도시됨), 또 다른 세장요소(26)는 제 2 세장요소들로 테를 두른 제 1 금속 세장요소를 구비한다. 다르게 말하면, 또 다른 세장요소(26)는 코드 코어인 제 1 세장요소를 둘러싸는 복수의 제 2 세장요소들을 꼬아서 획득된다.
도 11에 개략적으로 나타나 있고 본 발명의 제 1 실시예를 참조로 이미 설명한 바와 같이, (도 6c에 부분적으로 도시된) 비드 코어(56)는 서로 반경방향으로 중첩된 복수의 층들을 형성하기 위해 스트립 요소(16)를 나선형으로 권선(코일링)함으로써 획득된다. 도 11에서, 복수의 반경방향으로 중첩된 층들을 획득하기 위해 권선된 스트립 요소는 참조번호 1로 나타나 있다.
도 6c에 도시된 비드 코어(56)는 본 발명의 제 1 실시예를 참조로 이미 기술한 6×4 "알더퍼" 비드 코어이다.
제 7 실시예
도 7은 본 발명에 따른 비드 코어의 또 다른 실시예를 도시한 것이다. 상세하게, 비드 코어(57)는 단일의 고무피복된 세장요소(27)를 나선형으로 권선함으로써 얻어진다.
제 7 실시예에 따르면, 비드 코어(57)를 얻기 위해 사용된 단일 세장요소(27)는 도 6a에 도시되었으며 제 6 실시예를 참조로 이미 설명한 세장요소(26)이다.
상세하게, 비드 코어(57)는 축방향으로 인접한 턴들(코일들)을 형성하기 위해 단일 세장요소(27)를 나선형으로 권선함으로써 획득된다; 그런 후, 상기 제 1 층의 반경방향 외부 위치에, 동일한 세장요소가 다시 권선되어 상기 제 1 층의 반경방향 외부 위치에 제 2 층을 형성하며, 이하 등등 이렇게 해서 다수의 반경방향으로 중첩된 층들을 형성한다. 따라서, 각 층에서 턴의 횟수를 변경함으로써, 다른 기하학적 형태를 갖는 비드 코어의 횡단면 외형을 얻을 수 있다. 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이 6각형 형태의 횡단면을 가진 비드 코어를 얻을 수 있다.
도 7은 3-4-5-4-3 형태로 배열된 19개 권선에 의해 형성된 규칙적인 6각형 비드 코어를 도시한 것이다. 이 일련의 숫자는 단일 고무피복된 세장요소가 ⅰ)제 1 층을 형성하기 위해 서로 축방향으로 인접한 첫번째 3개의 턴; ⅱ)상기 제 1 층에 반경방향으로 중첩되고 서로 축방향으로 인접한 4개의 턴으로 구성된 제 2 층; ⅲ)상기 제 2 층에 반경방향으로 중첩되고 서로 축방향으로 인접한 5개의 턴으로 구성된 제 3 층; ⅳ)상기 제 3 층에 반경방향으로 중첩되고 서로 축방향으로 인접한 4개의 턴으로 구성된 제 4 층; ⅴ)상기 제 4 층에 반경방향으로 중첩되고 서로 축방향으로 인접한 3개의 턴으로 구성된 제 5 층을 형성하도록 권선되는 것을 나타낸다. 제 1 층은 비드 코어(57)의 반경방향 내부층이고 제 5 층은 비드 코어(57)의 반경방향 외부층이다.
제 8 실시예
도 8a 및 도 8b는 각각 환형 삽입물(68)과 상기 2 이상의 환형 삽입물(68)을 구비하는 비드 코어(58)를 도시한 것이다.
상세하게, 비드 코어(58)는, 예컨대, 참조문헌 EP 928,680에 개시되어 있으며, 상기 참조문헌에 따르면, 타이어 비드는 적어도 하나의 환형 삽입물을 포함하는 환형 구조를 구비하고, 상기 환형 삽입물은 실질적으로 타이어가 제조되어 타이어의 제 1 카커스 플라이의 대응하는 내부 원주 에지 가까이 위치되는 토로이드형 지지체의 기하학적 회전축과 동심인 원형링의 형태이다. 제 8 실시예에 따르면, 환형 삽입물은 복수의 실질적인 동심 코일을 형성하기 위해 권선되는 적어도 하나의 세장요소로 만들어 진다. 일반적으로, 실질적으로 각각의 원형링의 형태로 확장하는 제 2 환형 삽입물이 제 1 환형 삽입물과 결합되고, 상기 제 1 환형 삽입물과 나란한 관계로 동축 배치된다. 엘라스토머 재료로 만들어진 적어도 하나의 충진체(filling body)가 상기 제 1 및 제 2 환형 삽입물 사이에 개입된다. 더욱이, 또 다른 충진체를 상기 제 2 환형 삽입물과 제 3 환형 삽입물 사이에 개입함으로써 제 3 환형 삽입물이 상기 제 2 환형 삽입물과 결합될 수 있다.
도 8a에 도시된 실시예에 따르면, 환형 삽입물(68)은 복수의 실질적인 동심 코일들을 형성하는 세장요소(28)를 나선형으로 권선함으로써 획득된다.
상세하게, 환형 삽입물(68)을 획득하기 위해 사용된 세장요소(28)는 상술한 도 6a의 세장요소(26)에 해당한다. 특히, 세장요소(28)는 탄소섬유로 만들어진 적어도 하나의 세장요소(28c)와 적어도 하나의 제 1 금속 세장요소(28s)를 구비하는 코드이다. 보다 상세하게, 세장요소(28)는 상기 제 2 세장요소(28c)와 함께 꼬여지는 복수의 제 1 세장요소들(28s)에 의해 둘러싸이는 제 2 세장요소(28c)를 구비한다.
대안으로(제 8 실시예에서 미도시됨), 세장요소(28)는 제 2 세장요소들의 테를 두른 제 1 금속 세장요소들을 구비한다. 다르게 말하면, 세장요소(28)는 코드 코어인 제 1 세장요소 주위로 복수의 제 2 세장요소들을 꼬아서 획득된다.
바람직하기로, 비드 코어(58)는 하나 이상의 환형 삽입물(68)로 이루어 진다. 도 8b에 도시된 실시예에 따르면, 환형 삽입물(68)은 제 2 환형 삽입물(68')에 결합되며, 그 사이에 충진체(78)가 개입되어 있다.
바람직하기로, 제 2 환형 삽입물(68')은 제 1 환형 삽입물(68)과 동일하다. 즉, 제 2 환형 삽입물은 상술한 세장요소(28)로 만들어 진다. 대안으로(제 8 실시예에서 미도시됨), 제 2 환형 삽입물(68')은 고무피복된 금속 세장요소(예컨대, 제 1 실시예를 참조로 설명한 제 1 금속 세장요소(31))를 나선형으로 권선함으로써 얻어질 수 있다. 대안으로(제 8 실시예에서 미도시됨), 제 2 환형 삽입물(68')은 탄소섬유로 만들어진 고무피복된 세장요소(예컨대, 제 1 실시예를 참조로 설명한 제 2 세장요소(21))를 나선형으로 권선함으로써 얻어질 수 있다.
바람직하기로, 제 2 환형 삽입물(68')은 제 3 환형 삽입물(68")에 결합되며, 제 2 환형 충진체(78')가 그 사이에 개입된다. 제 3 환형 삽입물(68")은 제 1 환형 삽입물(68)과 같다. 즉, 제 3 환형 삽입물은 상술한 세장요소(28)로 만들어 진다. 대안으로(제 8 실시예에서 미도시됨), 제 3 환형 삽입물(68")은 고무피복된 금속 세장요소(예컨대, 제 1 실시예를 참조로 설명한 제 1 금속 세장요소(31))를 나선형으로 권선함으로써 얻어질 수 있다. 대안으로(제 8 실시예에서 미도시됨), 제 3 환형 삽입물(68")은 탄소섬유로 만들어진 고무피복된 세장요소(예컨대, 제 1 실시예를 참조로 설명한 제 2 세장요소(21))를 나선형으로 권선함으로써 얻어질 수 있다.
충진체는 바람직하게는 70° 내지 92°Shore A 사이에 포함된 경도를 갖는 엘라스토머 재료로 만들어진다.
제 9 실시예
도 9a 및 도 9b는 환형 삽입물(69)과, 상기 2 이상의 환형 삽입물(69)을 구비하는 비드 코어(59)를 각각 도시한 것이다.
제 8 실시예를 참조로 설명한 바와 같이, 비드 코어(59)는 예컨대 동일 출원인명의 참조문헌 EP 928,680에 개시한 바와 같이 획득될 수 있다.
도 9a에 도시된 실시예에 따르면, 환형 삽입물(69)은 세장요소(39)와 또 다른 세장요소(29)를 구비하는 스트립 요소(19)를 나선형으로 권선하여 획득되며, 상기 스트립(19)의 권선은 상기 환형 삽입물(69)을 정의하는 복수의 실질적인 동심 코일을 형성한다.
제 9 실시예에 따르면, 또 다른 세장요소(29)는 상술한 도 6a의 세장요소(26)에 해당한다. 특히, 또 다른 세장요소(29)는 탄소섬유로 만들어진 적어도 하나의 제 2 세장요소(29c)와 적어도 하나의 금속 세장요소(29s)를 구비하는 코드이다. 보다 상세하게, 또 다른 세장요소(29)는 복수의 제 1 금속 세장요소들(29s)에 의해 둘러싸인 제 2 세장요소(29c)를 구비하고, 상기 복수의 제 1 세장요소들(29s)은 상기 제 2 세장요소(29c)와 함께 꼬아진다.
대안으로(제 9 실시예에서 미도시됨), 또 다른 세장요소(29)는 제 2 세장요소들로 테를 두른 제 1 금속 세장요소를 구비한다. 다르게 말하면, 또 다른 세장요소(29)는 코드 코어인 제 1 세장요소 주위로 복수의 제 2 세장요소들을 꼬아서 획득된다.
제 9 실시예에 따르면, 세장요소(39)는 바람직하게는 금속으로 만들어 진다. 바람직하기로, 상기 금속재료는 강철 또는 강철 합금이다.
대안으로(제 9 실시예에서 미도시됨), 세장요소(39)는 탄소섬유로 만들어 진다.
바람직하게는, 비드 코어(59)는 하나 이상의 환형 삽입물(69)을 구비한다. 도 9b에 도시된 실시예에 따르면, 환형 삽입물(69)이 제 2 환형 삽입물(69')에 결합되며, 충진체(79)가 그 사이에 개입된다.
바람직하게는, 제 2 환형 삽입물(69')은 제 1 환형 삽입물(69)과 같다. 즉, 제 2 환형 삽입물은 상술한 스트립 요소(19)를 나선형으로 권선함으로써 획득된다. 대안으로(제 9 실시예에서 미도시됨), 제 2 환형 삽입물(69')은 고무피복된 금속 세장요소(예컨대, 제 1 실시예를 참조로 설명한 제 1 금속 세장요소(31))를 나선형으로 권선함으로써 얻어질 수 있다. 대안으로(제 9 실시예에서 미도시됨), 제 2 환형 삽입물(69')은 탄소섬유로 만들어진 고무피복된 세장요소(예컨대, 제 1 실시예를 참조로 설명한 제 2 세장요소(21))를 나선형으로 권선함으로써 얻어질 수 있다.
바람직하게는, 제 2 환형 삽입물(69')은 제 3 환형 삽입물(69")에 결합되며, 제 2 충진체(79')가 그 사이에 개입된다. 바람직하게는, 제 3 환형 삽입물(69")은 제 1 환형 삽입물(69)과 같다. 대안으로(제 9 실시예에서 미도시됨), 제 3 환형 삽입물(69") 고무피복된 금속 세장요소(예컨대, 제 1 실시예를 참조로 설명한 제 1 금속 세장요소(31))를 나선형으로 권선함으로써 얻어질 수 있다. 대안으로(제 9 실시예에서 미도시됨), 제 3 환형 삽입물(69") 탄소섬유로 만들어진 고무피복된 세장요소(예컨대, 제 1 실시예를 참조로 설명한 제 2 세장요소(21))를 나선형으로 권선함으로써 얻어질 수 있다.
제 10 실시예
도 10a 및 도 10b는 환형 삽입물(610)과, 상기 2 이상의 환형 삽입물(610)을 구비하는 비드 코어(510)를 각각 도시한 것이다.
제 8 실시예를 참조로 설명한 바와 같이, 비드 코어(510)는 예컨대 동일 출원인명의 참조문헌 EP 928,680에 개시한 바와 같이 획득될 수 있다.
비드 코어(510)는 3개의 환형 삽입물(610,610',610")과 그 사이에 개입된 2개의 충진체(710,710')을 구비한다. 각각의 환형 삽입물(610,610',610")은 실질적으로 원형링의 형태이며 타이어 카커스 플라이의 대응하는 내무 원주에지 가까이에 위치된다.
제 10 실시예에 따르면, 환형 삽입물(610,610',610")은 복수의 실질적인 동심 콩일을 형성하도록 권선되는 단일의 고무피복된 세장요소로 만들어 진다.
도 10b에 도시된 바람직한 실시예에 따르면, 환형 삽입물(610',610")은 금속 세장요소(310)로 만들어지는 한편, 제 3 환형 삽입물(610)은 탄소섬유로 만들어진 세장요소(210)를 나선형으로 권선함으로써 획득된다. 바람직하게는, 제 10 실시예의 세장요소(210 및 310)는 동일하며, 제 1 실시예의 세장요소(21 및 31)의 동일한 특성을 각각 갖는다.
바람직하게는, 탄소섬유로 만들어진 세장요소(210)를 나선형으로 권선함으로써 얻은 환형 삽입물(610)은 비드 코어(510)의 축방향 내부, 즉, 타이어의 내부면에 가까이 있는 비드 코어부에 배열되어 있다.
본 발명의 추가 설명을 위해, 몇가지 예시적인 예들이 하기에 주어져 있다.
예 1
타이어(타이어 A)는 도 1b에 도시된 본 발명의 제 1 실시예를 참조로 기술된 비드 코어와 동일한 비드 코어로 제조되었다. 상세하게, 타이어 A의 각 비드 코어는 5×5 알더퍼 구조를 형성하도록 5개의 세장요소들을 구비하는 스트립 요소를 나선형으로 권선하여 5개의 축방향으로 중첩된 층들을 만듦으로써 얻어진다.
타이어 A와 크기가 같고 구조도 동일한 타이어(타이어 B)는 강철로 만들어진 종래의 비드 코어로 제조되었다.
상세하게, 타이어 A(본 발명)와 타이어 B의 비드 코어의 특성이 아래의 표 2에 요약되어 있다.
타이어 A
(본 발명)		 타이어 B
(비교)
비드 코어 알더퍼 5×5 알더퍼 5×5
제1스트립 요소의 턴 길이* 1,464㎜ 1,464㎜
각 스트립 요소에서 금속 세장요소의 개수 3 5
각 세장요소에서 금속와이어의 개수 1 1
금속 강철 0.96NT 강철 0.96NT
각 금속 세장요소의 파열 하중 1,450N 1,450N
각 금속 세장요소의 직경 0.96㎜ 0.96㎜
각 금속 세장요소의 무게 5.7g/m 5.7g/m
탄소섬유 세장요소의 개수 2 -
탄소섬유 세장요소 12K Z80** -
탄소섬유 세장요소의 평균직경 1.04㎜ -
탄소섬유 세장요소의 무게 1.1g/m -
탄소섬유 세장요소의 파열하중 1,080N -
비드 코어 무게 141.3g 208.6g
비드 코어 파열하중 32.2kN 36.3kN
*비드 코어 스트립 요소의 제 1 턴이 감겨진 드럼의 원주길이이며,
**탄소섬유로 만들어진 세장요소는 12,000개의 탄소섬유들을 포함하고, 80(tpm, 미터당 턴 수)은 필리멘트의 꼬임을 나타내며, Z는 필라멘트의 연사 방향을 의미한다.
본 발명의 비드 코어는 축방향으로 인접한 세장요소들의 순서가 "MCMCM"을 따르는 스트립 요소를 이용하여 획득되며, 여기서 "M"은 금속 세장요소이고 "C"는 탄소섬유 세장요소이다.
표 2는 본 발명에 따른 비드 코어의 무게는 금속요소들 만으로 만들어진 종래 비드 코어의 무게보다 현저히 가벼운(<30%) 것을 나타내고 있다. 이 태양은 타이어 구름저항(rolling resistance)을 감소하는데 상당한 기여를 하기 때문에 매우 이점적이다. 구름저항의 감소는 차량 연료소비 뿐만 아니라 타이어 구조의 가열을 줄이는데 기여하며, 이에 의해 타이어의 급속 마모의 위험성을 방지하거나 적어도 현저하게 줄이게 된다.
더욱이, 표 2는 전체 비드 코어 무게가 현저하게 줄어들었음에도 불구하고, 이 태양은 본 발명의 비드 코어의 파열 하중에 악영향을 갖지 않는다. 실제로, 본 발명의 비드 코어의 파열 하중은 종래 비드 코어의 파열 하중에 상당하였다.
예 2
본 출원인은 도 1b에 도시된 본 발명의 제 1 실시예를 참조로 기술한 비드 코어와 동일한 비드 코어가 형성된 타이어 C, D, 및 E를 제조하였다. 상기 타이어들의 비드 코어 특성들이 표 3에 열거되어 있다:
타이어 C
(본 발명)		 타이어 D
(본 발명)		 타이어 E
(본 발명)
비드 코어 알더퍼 6×6 알더퍼 6×6 알더퍼 6×6
제1스트립의 턴길이* 1,464㎜ 1,464㎜ 1,464㎜
금속세장요소 개수 3 2 2
금속 강철 0.96NT 강철 0.96NT 강철 0.96NT
각 금속세장요소의 파열하중 1,450N 1,450N 1,450N
각 금속세장요소의 직경 0.96㎜ 0.96㎜ 0.96㎜
각 금속세장요소의 무게 5.7g/m 5.7g/m 5.7g/m
탄소섬유 세장요소의 개수 3 3 4
탄소섬유 세장요소 12K Z280 12K Z280 12K Z280
탄소섬유 세장요소의 평균직경 1.04㎜ 1.04㎜ 1.04㎜
탄소섬유 세장요소의 무게 1.1g/m 1.1g/m 1.1g/m
탄소섬유 세장요소의 파열하중 1,080N 1,080N 1,080N
비드 코어 무게 179.2g 107.6g 115.0g
비드 코어 파열하중 45.5kN 30.7kN 36.1kN
*비드 코어 스트립 요소의 제 1 턴이 배열된 드럼의 원주길이.
표 3은 타이어 D의 비드 코어의 무게가 타이어 B의 비드 코어의 무게의 약 절반인 것을 나타낸다.
더욱이, 표 3은 본 발명의 비드 코어의 파열 하중에 대해 높은 값을 나타낸다. 특히, 표 3은 타이어 C의 비드 코어의 파열 하중이 타이어 B의 비드 코어의 파열 하중보다 약 30% 더 높은 것을 나타낸다.
예 3
타이어 A와 B는 비드 분리저항(unseating resistance), 비드 포싱(bead forcing), 타이어 파열(tire burst) 특성을 각각 평가하기 위해 테스트되었다.
상세하게, 미 연방 자동차 안전법규(교통부) N°109, 즉, FMVSS109(DOT)에 따른 비드 분리저항 테스트를 타이어 A와 B에 대하여 하였다. 테스트는 타이어 분리를 초래하도록 타이어 비드에 가해진 축방향 힘을 검출하는데 있다.
또한 휠 림에 대한 타이어 비드가 받는 체결력(hooping force)을 평가하기 위해 비드 포싱 테스트를 타이어 A와 B에 대하여 하였다. 테스트는 캐나다 온타리오의 미시소가에 있는 Hofmann Balancing Techniques Ltd.가 제조한 장치를 이용해 수행되었다. 테스트 장비에는 8개의 섹터 포싱 플랜지와 (X와 Y의 2방향으로) 타이어 비드의 변위를 검출하고 등록하기 위한 장치가 설비되어 있다.
최종적으로 타이어 A와 B에 타이어 파열 테스트를 하였다. 공칭 동작부하로 하중되고 각각의 휠 림상에 장착된 타이어들이 물을 이용해 점진적으로 팽창되었다. 타이어가 파열되거나 타이어 비드가 림에서 미끄러질 때 테스트를 중지시켰고 상기 상황이 발생하는 압력을 검출하고 기록하였다.
100으로 고정된 비교 타이어 B의 값에 대한 퍼센트로서 표현된 값들인 테스트 결과들이 표 4에 나타나 있다. 따라서, 100 이상의 값들은 비교 타이어에 대한 향상을 나타낸다.
테스트 타이어 A
(본 발명)		 타이어 B
(비교)
비드 분리 105 100
비드 포싱 120 100
타이어 파열 100 100
표 4에 보고된 데이터는 본 발명의 타이어 A가 비드 포싱에 관한 한 종래 타이어 B보다 현저하게 우수한 것을 보여준다. 실제로, 타이어 A의 비드가 받는 체결력은 타이어 B가 받는 체결력보다 약 20% 더 높다.
더욱이, 표 4는 본 발명의 타이어 A가 종래 타이어 B에 대해 향상된 비드 분리저항을 가진 것을 나타낸다.
마지막으로, 표 4는 또한 본 발명의 타이어 A의 비드 포싱 및 비드 분리의 향상 및 비드 무게 감소에도 불구하고, 본 발명의 타이어 A의 파열 특성들이 종래 타이어 B의 파열 특성에 상당하는 것을 나타낸다.
본 발명의 상세한 설명에 포함됨.

Claims (26)

  1. 적어도 하나의 카커스 플라이를 구비하고, 림에 타이어를 장착하기 위해 비드에서 종결되는 2개의 축방향으로 마주보는 측부들과 크라운부를 구비하는 카커스 구조체와,
    트레드 밴드와,
    상기 카커스 구조체와 상기 트레드 밴드 사이에 개입된 벨트 구조체를 구비하는 차량용 타이어로서,
    각 비드는 비드 코어를 포함하고,
    상기 비드 코어는
    적어도 하나의 금속 와이어를 구비하는 적어도 하나의 제 1 세장요소와,
    적어도 하나의 탄소섬유를 포함하는 적어도 하나의 제 2 세장요소를 구비하는 차량용 타이어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 세장요소는 상기 적어도 하나의 제 2 세장요소에 인접해 있는 차량용 타이어.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 세장요소는 상기 적어도 하나의 제 2 세장요소에 축방향으로 인접해 있는 차량용 타이어.
  4. 제 3 항에 있어서,
    제 1 세장요소로 된 적어도 하나의 제 1 시리즈와 제 2 세장요소로 된 적어도 하나의 제 2 시리즈를 구비하는 차량용 타이어.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 2 시리즈는 상기 비드 코어의 한 부분에 배열되어 있는 차량용 타이어.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 시리즈는 타이어 장착시 림의 플랜지를 향해 있는 상기 비드 코어의 일부분에 배열되는 차량용 타이어.
  7. 제 6 항에 있어서,
    또 다른 제 2 시리즈가 타이어 장착시 상기 림의 플랜지를 향해 있는 부분에 마주보는 상기 비드 코어의 일부분에 배열되는 차량용 타이어.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 시리즈가 다른 구성으로 상기 적어도 하나의 제 2 시리즈에 축방향으로 인접해 있는 차량용 타이어.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 시리즈는 타이어 장착시 림의 플랜지를 향해 있는 상기 비드 코어의 일부분에 배열되는 차량용 타이어.
  10. 제 9 항에 있어서,
    또 다른 제 1 시리즈가 타이어 장착시 상기 림의 플랜지를 향해 있는 부분에 마주보는 상기 비드 코어의 일부분에 배열되는 차량용 타이어.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 세장요소가 상기 적어도 하나의 제 2 세장요소에 반경방향으로 인접해 있는 차량용 타이어.
  12. 제 11 항에 있어서,
    제 1 세장요소로 된 적어도 하나의 제 1 시리즈와 제 2 세장요소로 된 적어도 하나의 제 2 시리즈를 구비하고, 상기 적어도 하나의 제 1 시리즈는 대응하는 제 2 시리즈에 반경방향으로 인접해 있는 차량용 타이어.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 세장요소는 적어도 2개의 꼬아진 금속 와이어를 구비하는 차량용 타이어.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 금속 와이어가 상기 적어도 하나의 제 2 세장요소 주위로 꼬아져, 꼬아진 코드(strand cord)를 형성하는 차량용 타이어.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 꼬아진 코드는 반경방향으로 나선형으로 감겨져 환형 삽입물을 형성하는 차량용 타이어.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 꼬아진 코드는 하나의 제 1 세장요소와 함께 반경방향으로 나선형으로 감겨져 환형 삽입물을 형성하는 차량용 타이어.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 2 세장요소가 상기 적어도 하나의 제 1 세장요소 주위로 꼬아져 꼬아진 코드를 형성하는 차량용 타이어.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 꼬아진 코드는 반경방향으로 나선형으로 감겨져 환형 삽입물을 형성하는 차량용 타이어.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 꼬아진 코드는 제 1 세장요소와 함께 반경방향으로 나선형으로 감겨져 환형 삽입물을 형성하는 차량용 타이어.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 비드 코어는 2개의 환형 삽입물 사이에 배열된 충진체를 더 구비하는 차량용 타이어.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 세장요소는 반경방향으로 나선형으로 감겨져 환형 삽입물을 형성하고, 상기 제 2 세장요소는 반경방향으로 나선형으로 감겨져 또 다른 환형 삽입물을 형성하며, 상기 환형 삽입물과 상기 또 다른 환형 삽입물 사이에 충진체가 형성되는 차량용 타이어.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 2 세장요소는 열경화성 수지에 침지된 적어도 하나의 탄소섬유를 구비하는 차량용 타이어.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 열경화성 수지는 레조시놀-포름알데히드(resorcinol-formaldehyde) 수지를 포함하는 차량용 타이어.
  24. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 2 세장요소는 파손시 1.6% 및 2.3%로 구성된 최대 인장변형을 포함하는 차량용 타이어.
  25. 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비드 코어에 있는 금속 재료의 양과 탄소 섬유의 양의 비가 20%에서 80%인 차량용 타이어.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 비드 코어에 있는 금속 재료의 양과 탄소 섬유의 양의 비가 40%에서 60%인 차량용 타이어.
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