KR101323284B1 - 비드 내구성이 향상된 중하중용 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비드(Bead)부 내구성을 향상시키기 위하여 비드부 바디(Body) 플라이 끝단에 작용하는 변형에너지와 발열을 감소시킨 중하중용 공기입 타이어에 관한 것으로, 비드코어 및 에이펙스를 가지는 비드부와, 상기 비드부를 턴업하여 감싸는 바디플라이를 포함하는 중하중용 타이어에서, 상기 바디플라이의 턴업부의 외측을 나일론 코드로 감싸고, 상기 나일론 코드의 외측을 스틸코드로 감싸며, 상기 나일론 코드의 끝단은 바디플라이끝단을 덮는 것을 특징으로 한다.

Description

비드 내구성이 향상된 중하중용 공기입 타이어{Heavy Duty Pneumatic Tire improved bead durability}

본 발명은 비드 내구성이 향상된 중하중용 공기입 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중하중용 타이어의 비드(Bead)부 내구성을 향상시키기 위하여 비드부 바디(Body) 플라이 끝단에 작용하는 변형에너지와 발열을 감소시킨 중하중용 공기입 타이어에 관한 것이다.

본래 타이어의 기능은 자동차 및 화물의 중량을 지지하고 노면의 충격을 흡수하며 자동차의 주행, 정지, 방향 전환의 역할을 한다. 특히, 화물을 운반하는 차량에서 타이어는 화물의 적재량에 따라서 정하중용, 중하중용, 과하중용으로 나뉘게 된다. 화물의 적재량이 높아질 수 록 타이어에 가해지는 하중이 높아지게 되어 비드(Bead)부 응력이 집중되고 비드(Bead)부 파괴를 초래하게 된다.

중하중용 타이어의 사고 유형을 보면 벨트 세퍼레이션(Belt Separation), 비드(Bead)부 크랙, 비드(Bead)부 세퍼레이션 등의 형태가 주로 나타나며, 이 중에서 대부분의 형태가 비드부 세퍼레이션으로 발생된다. 이러한 비드부 세퍼레이션을 방지하기 위한 다양한 형태의 비드부 개선이 이루어지고 있다.

예를 들어 비드부 바디(Body) 플라이 턴업 에지부 끝단에 외측으로 단선와이어를 등간격으로 타이어 회전 방향으로 다열 배치시켜 턴업 에지부의 변형을 저감시키는 기술이 개발된 바 있다.

또, 비드부의 알비드를 구성하는 스틸와이어의 사용을 저감하여 중량 감소및 차량의 연비 개선 뿐 아니라, 카카스의 턴업 에지부의 변형 에너지 저장으로 인한 비드부 내구성을 향상시키는 기술이 개시된 바 있다.

하지만 이러한 구조들은 본질적인 비드부 바디 플라이 끝단에 작용하는 변형에너지와 발열을 감소시키기에는 다소 부족하다. 에지부 끝단에 단선 와이어의 적용은 스틸 와이어의 사용으로 타이어의 중량증가로 인한 연비 감소의 문제점이 발생하고, 비드부 알비드의 스틸 와이어 수의 감소는 중량 감소에는 효과가 있겠지만 비드의 구조적인 안전성에 문제가 발생될 수 있는 여지가 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 중하중용 타이어의 비드(Bead)부 구조적인 안정성을 높이기 위하여, 비드(Bead)부 바디 플라이 끝단(5)에 작용하는 변형을 최소화하고 발열을 감소시켜서 비드부 내구성을 향상시킨 중하중용 공기입 타이어를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 비드코어 및 에이펙스를 가지는 비드부와, 상기 비드부를 턴업하여 감싸는 바디플라이를 포함하는 중하중용 타이어에서, 상기 바디플라이의 턴업부의 외측을 나일론 코드로 감싸고, 상기 나일론 코드의 외측을 스틸코드로 감싸며, 상기 나일론 코드의 끝단은 바디플라이끝단을 덮는 것을 특징으로 한다.

상기 나일론 코드는 제1코드와 제2코드로 이루어지고, 상기 제2코드는 상기 턴업부 전체 및 상기 바디플라이끝단을 감싸고, 상기 제1코드는 상기 턴업부 일부 및 상기 제2코드의 끝단을 감싸는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 바디플라이끝단과 상기 제2코드의 끝단 사이의 거리는, 상기 제2코드의 끝단과 상기 제1코드의 끝단 사이의 거리보다 짧은 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 비드부의 내구성을 향상시킨 중하중용 타이어는 정적하중보다 높은 하중이 발생시 비드부 바디 플라이 끝단의 변형을 최소화하고 발열을 방지하여 비드 내구성을 높이는 효과를 가져 올 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 중하중용 타이어의 단면도이다.
도 2는 도 1의 중하중용 타이어의 비드부 단면도
도 2는 종래 중하중용 타어어의 비드 구조해석 결과 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 중하중용 타이어의 구조해석 결과 그래프이다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 또, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 따라서, 도 1에 도시된 공기입 타이어(100)를 구성하는 트레드부(102), 인너라이너(106), 벨트부(104), 바디플라이(108), 캡플라이(110), 사이드월부(112) 및 비드부(114)에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 중하중용 타이어의 비드부(114)를 나타낸 도 2에 의거 상세 설명한다.

중하중용 타이어에서 타이어의 수명은 마일리지 보다는 구조적인 안정성에 있다. 따라서 비드코어(116)와 에이펙스(118)로 구성되는 비드(Bead)부를 바디플라이(108)가 턴업(Turn Up)을 통하여 타이어 내측에서 외측으로 감싸고, 바디플라이끝단(122)는 상기 에이펙스(118)의 외측에 위치하게 된다. 이 때, 상기 바디 플라이(108)의 탄성으로 인하여 턴업(Turn Up)의 풀림이 발생하게 된다.

이러한 발생을 방지하기 위해 일반적으로 스틸코드(120)를 사용하여, 상기 바디플라이(108)의 턴업부의 외측을 보강한다. 그리고, 본 발명에서는 나이론 코드(124,126)를 사용하여 턴업(Turn Up)된 바디 플라이를 상기 스틸코드(120)의 내측으로 감싼다.

상기 나일론 코드(124,126)는 제1코드(124)와 제2코드(126)의 2개의 코드를 이용하며, 상기 제2코드(126)는 상기 비드코드(116)의 하단부 전체를 감아서 상기 바디플라이끝단(122)를 덮도록 형성되고, 상기 제1코드(124)는 상기 제2코드(126)의 외측에 배치되고, 상기 비드코드(116)의 하단부 일부를 감아서 상기 제2코드(126)의 상단을 덮도록 형성된다. 이를 통해, 상기 바디플라이끝단(122)이 타이어 외측으로 벌어지는 것을 이중으로 방지할 수 있다.

이 때, 상기 바디플라이끝단(122)과 상기 제2코드(126)의 끝단 사이의 거리(N1)는, 상기 제2코드(126)의 끝단과 상기 제1코드(124)의 끝단 사이의 거리(N2)보다 짧다. 따라서, 제2코드(126)를 제1코드(124)가 충분히 감싸는 것에 의해, 상기 제2코드(126)가 바디플라이끝단(122)에 의해 외측으로 받는 힘(상기 바디플라이끝단(122)이 외측으로 벌어지는 방향으로)을 받더라도, 이에 대한 저항력을 더 크게 할 수 있어서, 안정적으로 상기 바디플라이끝단(122)이 타이어 외측으로 벌어지는 것을 방지할 수 있다.

이 결과, 나일론 코드에 의해 상기 바디(Body) 플라이 끝단의 탄성에 의한 변형 및 하중에 의한 변형을 최소화하는 구조를 갖는다.

또한, 상기 나일론 코드(124,126)의 사용으로 상기 바디 플라이(108)의 변형을 최소화시켰지만 상기 비드부(114)의 구조적인 안정성 문제의 발생을 대비하여 스틸 코드(120)를 사용하여 다시 한번 더 상기 비드부(114)를 감싸주어 비드부 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 3 및 도 4는 종래기술에 따른 타이어와 본 발명에 따른 타이어의 구조해석결과 그래프이다. 도 3 및 도 4의 그래프로부터, 종래기술에 따른 타이어의 비드부에서 바디 플라이 끝단의 온도에 비하여, 본 발명에 따른 타이어의 비드부 바디 플라이 끝단의 온도가 20도 감소하였고 변형에너지가 약 20% 감소하는 것을 알 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

100: 공기압 타이어 102: 트레드부
104: 벨트부 106: 인너라이너
108: 카카스부 110: 캡플라이
112: 사이드월 114:비드부
116: 비드코어 118: 에이펙스
120: 바디플라이끝단 122: 스틸코드
124: 제1코드 126: 제2코드

Claims (3)

1. 비드코어 및 에이펙스를 가지는 비드부와, 상기 비드부를 턴업하여 감싸는 바디플라이를 포함하는 중하중용 타이어에서,
   상기 바디플라이의 턴업부의 외측을 나일론 코드로 감싸고,
   상기 나일론 코드의 외측을 스틸코드로 감싸며,
   상기 나일론 코드의 끝단은 바디플라이끝단을 덮고,
   상기 나일론 코드는 제1코드와 제2코드로 이루어지며,
   상기 제2코드는 상기 턴업부 전체 및 상기 바디플라이끝단을 감싸고,
   상기 제1코드는 상기 턴업부 일부 및 상기 제2코드의 끝단을 감싸며,
   상기 바디플라이끝단과 상기 제2코드의 끝단 사이의 거리는, 상기 제2코드의 끝단과 상기 제1코드의 끝단 사이의 거리보다 짧은 것을 특징으로 하는 중하중용 타이어.
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