KR101435285B1 - 타이어용 케이블 비드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 심선의 외주면에 외측선을 복수회 꼬아서 권선한 케이블 비드에 있어서, 외측선을 클립을 이용한 용접을 통하여 끝단부를 이어주며, 용접은 외측선 양 끝단의 접촉면, 클립과 외측선의 접촉면 및 클립 상단면과 하단면의 접촉면을 용접하는 것을 특징으로 하는 타이어용 케이블 비드에 관한 것으로 본 발명에 따른 케이블 비드는 외측선을 클립을 이용한 용접을 통하여 끝단부를 이어줌으로써 이음부의 인장강도가 모재 인장강도의 90±10% 정도로 증가하여 타이어 제조 후 이음부에 대한 내구성이 증가하는 효과가 있다.

Description

타이어용 케이블 비드{CABLE BEADFOR TIRE}

본 발명은 타이어용 케이블 비드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 케이블 비드의 외측선 끝단을 이어주는 클립을 외측선과 용접 처리하여 타이어 제조 후 이음부에 대한 내구성을 향상시킨 케이블 비드에 관한 것이다

공기입 타이어에 있어서, 비드는 차량의 림에 타이어를 고정시켜 차량의 하중을 지탱하고, 또한 차축의 회전력을 타이어에 전달함과 동시에 지면으로부터의 충격력을 흡수하여 차체의 균형의 유지하는 중요한 부분이기 때문에 고강성(高剛性)을 가져야만 한다.

이를 위해 일반적으로 비드를 구성하는 비드 와이어는 강성이 약 280~320Kg/Cm²인 강선(피아노선)을 이용하며, 상기 강선들의 배열형태에 따라서 테이프 비드와 케이블 비드로 분류된다. 이 중 케이블 비드(cable bead)는 심선(core wire)의 외주면에 외측선 한가닥을 복수회 꼬아서 권선하거나, 또는 심선 외주면에 1차 외측선 한가닥을 복수회 꼬아 권선한 후 1차 외측선 외주면에 2차 외측선 한가닥을 복수회 꼬아서 권선하여 이루어진다.

이러한 케이블 비드는 비드 원주방향 부위별 무게차이가 거의 없고, 수십 가닥의 와이어를 사용하여 제조되는 케이블 비드에 비해 2~4가닥의 와이어를 사용하여 비드를 제조하기 때문에, 내구성 또한 향상되는 것을 특징으로 한다.

한편 이러한 케이블 비드에 있어서, 심선의 경우 용접을 통해 심선 끝단을 상호 고정시키고, 외측선의 경우 클립을 사용하여 외측선 양 끝단을 고정시키거나, 외측선 양 끝단을 용접하여 고정시키거나, 또는 내측선과 외측선 전체를 클립을 사용하여 고정하는 방법을 사용하여, 끝단을 연결 시키고 비드 형상을 유지한다.

그러나, 이러한 종래 기술이 적용된 케이블 비드에 있어서는, 케이블 비드의 이음부와 관련된 내구 수명이 단축되는 문제점이 타이어 제조 후 발생 한다. 특히 클립만을 이용하여 와이어 끝단을 결속시킬 경우 비드 내구 수명이 현저하게 저하 되며, 용접만을 하여 끝단을 결속시킨 경우에도 비드 내구 수명이 감소하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 이음부의 내구성을 향상시킨 타이어용 케이블 비드를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, 심선의 외주면에 외측선을 복수회 꼬아서 권선한 케이블 비드에 있어서, 상기 외측선은 클립을 이용한 용접을 통하여 끝단부를 이어주는 타이어용 케이블 비드에 관한 것이다.

본 발명의 일 구현예에 따른 타이어용 케이블 비드에 있어서, 상기 용접은 외측선 양 끝단의 접촉면, 클립과 외측선의 접촉면 및 클립 상단면과 하단면의 접촉면을 용접하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 구현예에 따른 타이어용 케이블 비드에 있어서, 케이블 비드는 심선을 감싸는 1차 외측선을 2차 외측선으로 다시 한번 감싸는 3층 형태인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 구현예에 따른 타이어용 케이블 비드에 있어서, 상기 클립의 재질은 탄소 함량 0.12~0.25 %의 저탄소강으로 이루어지며, 외부 표면이 고무와의 접촉계면을 형성할 수 있도록 구리 또는 구리 합금에을 사용하여 0.10 ~ 0.30 ㎛ 두께로 도금처리되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 타이어용 케이블 비드는, 외측선을 클립을 이용한 용접을 통하여 끝단부를 이어줌으로써 이음부의 인장강도가 모재 인장강도의 90±10% 정도로 증가하여 타이어 제조 후 이음부에 대한 내구성이 증가하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 타이어용 케이블 비드의 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 타이어용 케이블 비드의 일부 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 타이어용 케이블 비드에 있어서, 외측선과 클립의 연결부분을 확대한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 타이어용 케이블 비드에 있어서, 외측선과 클립의 연결부분을 확대한 또 다른 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 구현예에 대하여 첨부된 도면 등을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 심선의 외주면에 외측선을 복수회 꼬아서 권선한 케이블 비드에 있어서, 외측선을 클립을 이용한 용접을 통하여 끝단부를 이어줌으로써 이음부의 내구성을 향상시킨 타이어용 케이블 비드에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 타이어용 케이블 비드의 사시도이며, 도 2는 일부 확대 단면도이다. 도 3은 본 발명에 따른 타이어용 케이블 비드에 있어서, 외측선과 클립의 연결부분을 확대한 사시도이며, 도 4는 외측선과 클립의 연결부분을 확대한 또 다른 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 타이어용 케이블 비드(10) 역시 일반적인 케이블 비드와 유사하게 심선(11) 및 외측선(12)을 구성하는 와이어가 각각 한가닥씩으로 구성되고 심선(11)의 끝단 이음부는 용접처리된다.

한편 일반적인 타이어용 케이블 비드에 있어서는, 클립을 사용하여 외측선을 연결하거나, 클립 사용 없이 외측선 양 끝단을 용접 처리 하여 고정시키거나, 내측선과 외측선을 전체를 감싸 비드 와이어를 고정 시키고 형태를 유지한다.

그러나, 본 발명에 따른 타이어용 케이블 비드(10)는 외측선(12)의 끝단을 이어주는 클립(13)을 외측선(12)과 용접처리 하여, 타이어 제조 후 이음부에 대한 내구성을 향상시키는 것을 특징으로 한다. 이때 용접은 외측선(12) 양 끝단의 접촉면과, 클립(13)과 외측선(12)의 접촉면, 클립 상단면(14)과 클립 하단면(15)의 접촉면을 용접함으로써 외측선(12)과 클립(13)의 물리, 화학적 결합을 유도하고, 타이어의 내구성을 향상시키게 된다.

상기 심선(11)의 재질로는 탄소 함량이 0.70~0.85% 범위인 탄소강을 사용하며, 외측선(12)은 탄소 함량이 0.80~0.95% 범위인 탄소강을 사용하는 것이 바람직하다. 심선(11)의 탄소 함량이 0.70% 이하이면 타이어 비드에 필요한 충분한 축방향 강도를 얻을 수 없으며, 또한 심선(11)의 탄소 함량이 외측선(12)의 탄소 함량보다 높으면 타이어를 사용할 때 비드 부위에 반복되는 변형으로 인하여 외측선(12)이 마멸되는 문제점이 있다.

외측선(12)의 끝단을 연결시키는 클립(13)은 직사각형 형태의 얇은 판재로서 그 재질은 비드 제조용 탄소강 보다 소성변형이 유리한 탄소 함량 0.12 ~ 0.25%의 저탄소강을 사용하는 것이 바람직하다. 이때 클립(13)의 표면은 심선(11), 외측선(12)과 동일한 합금으로 도금처리하거나 또는 고무와의 접착계면을 형성할 수 있도록 구리 또는 구리합금으로 도금 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 도금의 두께는 고무와의 적정 접착 계면 형성을 고려하여 0.10 ~ 0.30 ㎛ 두께로 도금처리하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 타이어용 케이블 비드(10)에 있어서, 케이블 비드(10)는 심선을 감싸는 1차 외측선(12)을 2차 외측선(미도시)으로 다시 한번 감싸는 3층 형태로 이루어질 수도 있다.

아래 표는 모재의 인장강도, 본 발명이 적용된 강종별 클립을 이용한 용접부 인장강도, 종래 기술에 해당하는 클립의 물리적 결합만 한 경우의 결속부 인장강도 및 외측선의 용접만 한 부위의 인장강도를 비교하여 나타낸 것이다.

아래 표에 있어서 강종 구분란의 72C는 탄소 함량이 0.72wt%, 86C는 탄소 함량이 0.86%, 92C는 탄소 함량이 0.92%를 의미한다.

상기 표에서 알 수 있는 바와 같이, 와이어의 끝단을 용접을 통해 연결하는 종래의 케이블 비드에 있어서는, 모재 인장강도의 60~80% 수준을 보이나, 본 발명에 따른 타이어용 케이블 비드에 있어서는 용접부의 인장 강도가 모재의 약 90% 정도임을 알 수 있다.

본 발명에 해당하는 타이어용 케이블 비드를 이용하여 비드부 내구 평가시 내구성을 향상시키는 효과를 아래와 같이 확인 할 수 있다.

[실시예1]

본 발명에 따른 외측선 이음부의 클립을 이용하여 용접처리한 케이블 비드 와이어를 사용하여 수행하였다.

[비교예 1]

종래의 기술로 제조 된 클립의 물리적 결합만으로 제조된 케이블 비드 와이어를 사용하여 수행하였다.

[비교예 2]

종래의 기술로 제조된 외측선을 용접하여 제조된 케이블 비드 와이어를 사용하여 수행하였다.

[비교예 3]

종래의 기술로 제조된 심선과 외측선을 클립 결속을 이용하여 제조 된 케이블 비드 와이어를 사용하여 수행하였다.

구분 (hour)	비교예 1	비교예 2	비교예 3	실시예 1
평가1	48	98	59	145
평가2	68	105	48	134
평가3	51	92	72	175
평가4	77	88	68	165
평가5	84	102	57	128
평균	65.6	97.0	60.8	149.4

[물성 평가 방법]

평가는 타이어 공기압의 100% 하중의 150%, 80km/h 의 조건에서 타이어 트레드부를 벗겨내고 비드부 사고(비드가 터질 때 까지)가 발생될 때 까지 실내주행기를 통해 진행하였다.

상기 표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예에서 종래기술을 이용한 케이블 비드 와이어 보다 실시예 조건에서 약 228%의 주행시간이 길어진 것을 확인 할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 구현예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나 본 발명은 상술한 구현예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에 의해 많은 변형이 가능함은 자명할 것이다.

10: 케이블 비드
11 : 심선
12 : 외측선
13 : 클립
14 : 클립 상단면
15 : 클립 하단면

Claims (5)

1. 심선의 외주면에 외측선을 복수회 꼬아서 권선한 케이블 비드에 있어서, 상기 외측선은 클립을 이용한 용접을 통하여 끝단부를 이어주되,
   상기 용접은 외측선 양 끝단의 접촉면, 클립과 외측선의 접촉면 및 클립 상단면과 하단면의 접촉면을 용접하는 것을 특징으로 하는 타이어용 케이블 비드.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 케이블 비드는 심선을 감싸는 1차 외측선을 2차 외측선으로 다시 한번 감싸는 3층 형태인 것을 특징으로 하는 타이어용 케이블 비드.
4. 제1항에 있어서, 상기 클립의 재질은 탄소 함량 0.12 ~ 0.25 %의 저탄소강으로 이루어지며, 외부 표면이 고무와의 접촉계면을 형성할 수 있도록 구리 또는 구리합금으로 도금처리되는 것을 특징으로 하는 타이어용 케이블 비드.
5. 제4항에 있어서, 상기 도금처리는 0.10 ~ 0.30 ㎛ 두께로 도금처리되는 것을 특징으로 하는 타이어용 케이블 비드.

Images