KR101327223B1 - 차량용 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 공기입 타이어에 관한 것으로, 트레드(1)와 비드부(2) 및 사이드월(3)로 구성되는 것에 있어서, 상기 비드부(2)의 림플랜지 접촉면부(1)에 음각의 다수의 딤플(dimple)(4)이 형성되고, 각각의 딤플(4)은 음각의 벤트라인(vent line)(5)으로 연결되어 그믈구조를 형성하는 것을 특징으로 하여, 비드부에 발생되는 열을 음각의 딤플과 벤트라인으로 구성된 그믈구조에 의해 분산/이동시키고, 외부벤트라인을 통하여 외부로 방출시킴으로써, 비드부에서 발생하는 열에 의한 변형을 최소화하여 비드부의 내구성을 향상시키는 효과가 있는 것임.

Description

차량용 공기입 타이어{Pneumatic vehicle tire}

본 발명은 차량용 공기입 타이어에 있어서, 비드부의 발열문제를 해소하기 위한 기술에 관한 것이다.

타이어와 림(Rim)은 타이어의 비드(Bead)부와 림의 플랜지(Flange) 부분이 접촉되어 취부된다.

타이어의 구동은 구동축의 토크가 림에 전달되고, 림플랜지를 통하여 비드부와 사이드월을 거쳐 지면과 접촉해 있는 트레드(Tread)부까지 구동력이 전달되어 이뤄진다. 이 과정에서 림플랜지와 비드부의 마찰이 발생되고 많은 양의 운동 에너지가 열 에너지로 전환되어 열이 발생된다. 타이어 사이드월부의 굴신 운동에 의한 열 에너지도 트레드부 및 비드부로 전달된다. 결과적으로 트레드부 비드부에 많은 열이 발생되며, 특히 비드부에 큰 열 에너지가 응축된다. 이러한 열 에너지 응축이 일정량 이상으로 급속히 높아지게 되면 비드부 내부 구조에 변형에너지밀도(Strain Energy Density; SED)가 높아져 내부 구조에 치명적 손상을 유발하여 사고로 연결될 수 있다. 이러한 이유 때문에 현재는 적정한 프로파일(Profile) 설계를 통해 변형에너지밀도를 낮추기 위한 설계 방향을 모색하는 수준이다.

2000-0069886은 비드부의 외측에 림플랜지와 접하는 다수의 프로텍터바를 돌출 형성시켜 구성되는 것으로서, 비드부의 내구성을 증대시킴에 있어서 다수의 보강재를덧설치시키지 않이 하면서도 비드부의 운동량을 최소화시켜 제조비용을 절감시키고 재생성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공하는 기술을 개시하고 있다. 그러나 이는 양각의 프로텍터바를 통해 비드부 움직임을 최소하하고 근본적인 열 발생을 줄이기 위한 것이지, 다양한 사용조건에서 발생되는 비드부의 열을 효과적으로 발산하기 위한 방안은 제시하고 있지 않다.

즉, 비드부에서 발생된 열을 외부로 효과적으로 발산시키는 기술이 필요한 것이다.

이에 본 발명은 비드부의 림플랜지 접촉면부에 다수의 음각의 딤플(dimple)을 형성시키고, 각각의 딤플은 음각의 벤트라인(vent line)으로 연결시켜 열소통을 위한 그물(mesh)구조를 제공하여 상기 문제를 해결하고자 한다.

본 발명에 따르면, 비드부에 발생하는 열을 음각의 딤플과 벤트라인으로 구성된 그믈구조에 의해 분산/이동시키고, 외부벤트라인을 통하여 외부로 방출시킴으로써, 비드부에서 발생되는 열에 의한 변형을 최소화하여 비드부의 내구성을 향상시키는 효과가 있는 것임.

도1은 본 발명의 요부 발췌 사시도.
도2는 본 발명의 다른 실시예의 요부 발췌 사시도.
도3은 본 발명의 또다른 살시예의 요부 발췌 사시도.

본 발명은 트레드(1)와 비드부(2) 및 사이드월(3)로 구성되는 것에 있어서, 상기 비드부(2)의 림플랜지 접촉면부(21)에 음각의 다수의 딤플(dimple)(4)이 형성되고, 각각의 딤플(4)은 음각의 벤트라인(vent line)(5)으로 연결되어 그물(mesh)구조를 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 딤플(4) 중 상단의 각 상부딤플(41)과 벤트라인(5)의 상부교차점(51)중에서 선택되는 하나 이상의 부위로부터 사이드월(3) 중앙부까지 음각의 외부벤트라인(6)이 형성된다. 림프로텍트바(7)가 설치된 타이어에서는 상기 외부벤트라인(6)은 림프로텍트바(7) 저면까지 연장되는 것이 바람직하다.

상기 딤플(4)들은 음각의 벤트라인(5)에 의해 그물 구조로 서로 연결되어 공기가 벤트라인(5)을 통해 용이하게 지나갈 수 있다. 이러한 구조는 비드부(2)와 림플랜지의 접촉면부(21)에서 발생한 열을 효과적으로 이동/분산시킨다.

즉, 그물구조의 벤트라인(5)들은 비드부의 국부적인 열 발생의 경우에도 발생한 열을 전체 딤플(4)들로 고르게 분산시키고, 상기 딤플(4) 중 각 상부딤플(41) 및 벤트라인(5)의 상부교차점(51)과 연결된 외부벤트라인(6)을 통하여 외부로 열을 방출하여 비드부(2)의 열에 의한 손상을 방지하는 것이다.

상기 딤플(4)과 벤트라인(5), 외부벤트라인(6)들은 타이어상에서 음각(금형 상에서 양각)으로 형성되므로 타이어와 림 취부 시 문제가 되지 않으며, 딤플(4)에 의한 접촉면에서의 미끄러짐(Slip) 방지 효과도 기대할 수 있다.

내측접촉면부(22)는 타이어의 내측에 연결되므로 딤플이나 벤트라인을 형성시킬 경우 공기의 누출의 우려가 있어 딤플이나 벤트라인을 형성시키지 아니한다.

비드부(2) 변형에너지밀도(Strain Energy Density; SED) 해석 결과를 분석해보면 비드부(2)의 외측에서도 국부적으로 다른 수준의 변형에너지밀도가 나타남을 알 수 있다. 림플랜지가 접촉하는 면 주변에 높은 수준의 변형에너지밀도를 볼 수 있으며, 특히 굴곡된 부분에서 높은 수준의 변형에너지밀도를 나타냄을 알 수 있다. 그러한 이유로, 딤플의 배열이나 크기, 밀도 등을 다르게 설정하여 열 발산 효과를 극대화하는 방안을 모색할 수 있다.

도2는 상기 비드부의 굴곡부위(a)에 형성된 딤플이 각 딤플간의 수평간격(w1)이 딤플 폭(w2)의 1/3-1/2으로 형성된 실시예를 도시하고 있다. 이러한 구성은 높은 수준의 변형에너지밀도를 보이는 부분에 딤플을 밀도있게 배치시킴으로써 효율적인 열방출을 기대할 수 있다.

또한, 상기 각 상부딤플과, 각 하부딤플의 직경이 중앙부의 딤플 직경의 1.5-2.5배인 것을 특징으로 하는 구성도 가능하다. 이러한 구성은 낮은 수준의 변형에너지밀도를 보이는 부분의 딤플을 통합하여 형성시킴으로써 열방출을 극대화 시킨다.

1. 트레드
2. 비드부
3. 사이드월
4. 딤플
41. 상부딤플
42. 하부딤플
5. 벤트라인
6. 외부벤트라인
7. 림프로텍트바

Claims (4)

1. 삭제
2. 트레드(1)와 비드부(2) 및 사이드월(3)로 구성되는 것에 있어서, 상기 비드부(2)의 림플랜지 접촉면부(1)에 음각의 다수의 딤플(dimple)(4)이 형성되고, 각각의 딤플(4)은 음각의 벤트라인(vent line)(5)으로 연결되어 그물구조를 형성하며,상기 딤플(4) 중 상단의 각 상부딤플(41)과 벤트라인(5)의 상부교차점(51)중에서 선택되는 하나이상의 부위로부터 사이드월(3) 중앙부까지 음각의 외부벤트라인(6)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공기입 타이어.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 비드부(2)의 굴곡부위(a)에 형성된 딤플(4)은 각 딤플(4)간의 수평간격(w1)이 딤플폭(w2)의 1/3-1/2으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공기입 타이어.
   
4. 제2항에 있어서, 상기 각 상부딤플과, 각 하부딤플의 직경이 중앙부의 딤플 직경의 1.5-2.5배인 것을 특징으로 하는 차량용 공기입 타이어.

Images