KR101519736B1 - 비드슬립 방지 구조를 갖는 공기입 타이어 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 림 플랜지의 내측면과 접하는 비드부 외측면에 소정의 간격으로 이격되어 형성된 다수의 홀이 형성된 보강 방열 시트(sheet)를 포함하고, 림 플랜지의 내측면에 상기 다수의 홀과 끼워맞춤식으로 결합가능한 다수의 돌기부를 포함하는 공기입 타이어에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 내부에 다수의 홀이 형성된 보강 방열 시트에 의해 비드부 방열 효과를 증대시킬 수 있을 뿐 아니라 림과 비드부 사이에서 발생되는 미끌림 현상을 방지하고 제동성능과 조종 안정성을 향상시킬 수 있다.

Description

비드슬립 방지 구조를 갖는 공기입 타이어{Pneumatic tire with structure preventing bead slip}
본 발명은 비드슬립 방지 구조를 갖는 공기입 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비드부와 림이 접촉하는 부분에 다수의 홀이 형성된 보강 방열 시트를 부착하여, 비드부 방열 효과를 증대시킬 수 있을 뿐 아니라 림과 비드부 사이에서 발생되는 미끌림 현상을 방지하고 제동성능과 조종 안정성을 향상시킬 수 있는 공기입 타이어에 관한 것이다.
공기입 래디얼 타이어에 있어서 비드(bead)부는 타이어가 림(rim)과 접촉하고 있는 부위로서, 타이어를 림에 고정시켜주며 타이어에 부가된 하중을 지지하고 제동시 토크를 전달하는 역할을 한다. 또한, 차량의 충격 에너지를 흡수하여 완충역할을 하고 카카스와 사이드월부를 지지하여 강성을 증가시킨다.
한편, 비드부에서 타이어와 림이 접촉하는 부분은 주행시 타이어에 부가되는 하중이나 외력에 의해 타이어와 림 사이에서 발생하는 마찰로부터 비드부를 보호하고 타이어를 림에 장착할 때 비드부가 손상되는 것을 방지한다. 통상적으로 타이어가 림의 플랜지에 장착될 때 작용하는 하중은 림 플랜지와 타이어의 비드부 접촉에 의하여 지지되는바, 이때 비드와 림 플랜지와의 접촉은 타이어 내부의 공기가 외부로 유출되지 않도록 완전히 밀착되어야 하며, 미끌림이 없어야 하고 마찰에 의한 타이어의 비드부 및 림 플랜지의 손상이 없어야 한다.
도 1은 종래 기술에 의한 타이어의 비드부에서 발생한 험프 스트립 찢김(hump strip tearing) 현상을 보여주는 사진이다. 이러한 험프 스트립 찢김 현상에 의해 비드와 림의 접촉부 사이로 공기가 급격하게 누설되어 타이어 안정성에 문제가 생긴다. 또한, 타이어의 비드부 사고 및 림 플랜지의 탈착 등은 타이어가 림 플랜지로부터 벗겨져 나오는 원인이 되며, 치명적인 차량 사고를 유발시킬 수 있다.
도 2에 상기와 같은 문제점을 방지하기 위해 개발된 타이어 비드부와 림의 측단면도가 도시되었다. 도 2에 의하면, 종래에는 주행 중 림(2)을 고정된 상태로 유지하도록 하기 위해서 비드부(1)에 숫돌기(3)를 형성시키고 림에는 암돌기(4)를 형성시켜 비드부(1)와 림(2)과의 슬립(slip) 현상을 방지하였다. 그러나 이러한 방법은 비드부 고무 접착강도가 저하되고 궁극적으로 타이어 내구성 저하의 요인이 될 수 있다. 또한, 비드부가 림 플랜지에 완전히 밀착되어 움직이지 않도록 비드부를 설계하지만 비드부의 형상만으로는 타이어의 비드부의 움직임을 방지할 수 없다.
본 발명의 하나의 목적은 타이어의 비드부가 림에 안착된 상태를 유지하여 비드부와 림 사이의 접촉 불균형성 및 슬립 현상을 방지하여 조정 안정성이 우수한 공기입 타이어를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은,
트레드부 및 사이드월부와, 림에 안착 설치되는 비드부로 구성되는 공기입 타이어에 있어서, 림 플랜지의 내측면과 접하는 비드부 외측면에 소정의 간격으로 이격되어 형성된 다수의 홀이 형성된 보강 방열 시트(sheet)를 포함하고, 림 플랜지의 내측면에 상기 다수의 홀과 끼워맞춤식으로 결합가능한 다수의 돌기부를 포함하는 공기입 타이어에 관한 것이다.
본 발명에 의한 타이어는 비드부와 림이 접촉하는 부분에 다수의 홀이 형성된 보강 방열 시트를 부착하여, 비드부 방열 효과를 증대시킬 수 있을 뿐 아니라 림과 비드부 사이에서 발생되는 미끌림 현상을 방지하고 제동성능과 조종 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 차량의 과하중 사용 조건에서 발생하는 험프 스트립 찢김(hump strip tearing) 현상을 방지하여 고속 코너링과 급 제동시에 발생할 수 사고를 예방할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 타이어의 비드부에서 발생한 험프 스트립 찢김 현상을 보여주는 사진이다.
도 2는 종래 기술에 의한 타이어 비드부와 림의 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 의한 타이어 비드부의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 의한 보강 방열 시트의 일부 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 의한 림의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 구현예에 의한 보강 방열 시트와 림의 체결을 보여주는 사시도이다.
도 7은 본 발명에 의한 보강 방열 시트 표면에 구현되는 페블 형상이 도시된 사진이다.
이하에서 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 의한 타이어 비드부의 측단면도이다. 도 3을 참조하면, 비드부(10)는 비드코어(12)와 비드코어(12)에 결합되는 비드필러(13) 및 비드필러(13)를 감싸는 카카스(14)와 카카스(14)의 외측을 감싸는 채퍼(15)로 구성되며, 림 플랜지의 내측면과 접하는 비드부(10) 외측면에 보강 방열 시트(11)를 포함하는데, 상기 보강 방열 시트(11)는 타이어 원주 방향을 따라 비드부(10) 외측면에 부착된다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 의한 보강 방열 시트(11)의 일부 사시도로서, 보강 방열 시트(11)는 내부에 소정의 간격으로 이격되어 방사상으로 형성된 다수의 홀(111)들을 포함한다. 이와 같이 보강 방열 시트(11) 내에 홀(111)이 형성되어 비드부(10)에 발생되는 발열 문제를 해소할 수 있다. 이 때, 상기 홀(111)들이 이격되는 간격(l)은 20mm 이상인 것이 바람직하다. 상기 간격(l)이 20mm 미만인 경우 보강 방열 시트(11) 내에 크랙(crack)이 발생할 수 있다.
본 발명의 구현예들에서, 상기 보강 방열 시트(11)의 두께(t)는 2mm 내지 2.2mm 인 것이 바람직하다. 상기 두께(t)가 2mm 미만인 경우 비드부와 림 사이의 슬립 방지 효과가 미미하고, 2.2mm를 초과하는 경우 타이어 중량 증가로 인해 연비가 저하된다. 또한, 상기 홀의 직경(r)은 10mm 내지 20mm 인 것이 바람직하다. 상기 홀의 직경(r)이 10mm 미만인 경우 비드부(10)와 림(20) 사이의 방열 효과가 떨어지고 20mm를 초과하는 경우에는 보강 방열 시트(11) 내에 크랙이 발생할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 의한 림의 측단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이 림(20)에는 림 플랜지의 내측면에 상기 다수의 홀(111)과 끼워맞춤식으로 결합가능한 다수의 돌기부(21)들을 포함하는데, 돌기부(21)들은 홀(111)에 각각 삽입되어 결합된다. 이에 의해, 비드부(10)와 림(20)이 미끄러짐 없이 결합된다. 상기 돌기부(21)의 직경은 10mm 내지 20mm 이고, 높이는 2mm 내지 2.2mm로서, 상기 홀과 끼워맞춤식으로 결합이 가능하다.
도 6은 본 발명의 일 구현예에 의한 보강 방열 시트와 림의 체결을 보여주는 사시도이다. 도 6을 참조하면, 보강 방열 시트(11) 내에 형성된 홀(111)들은 비드부(10)가 림에 안착될 때 림의 돌기부(21)들에 대한 고리 역할을 수행한다.
본 발명의 다른 구현예에 의하면, 상기 보강 방열 시트(11) 표면에 거칠기를 적용하여, 비드부(10)와 림(20) 사이의 마찰력을 증가시킴으로써 비드부(10)의 미끄러짐 현상을 최소화 할 수 있다. 예를 들어, 표면 거칠기는 자갈무늬 형상인 페블 형상으로 구현될 수 있다. 도 7은 본 발명에 의한 보강 방열 시트 표면에 구현되는 페블 형상이 도시된 사진이다. 도 7을 참조하면, 페블 형상은 자갈무늬 형상 조각(P)들 사이에 오목하게 만곡된 딤플(dimple)부(D)를 포함하는데 상기 딤플부(D)에 의한 진공 효과로 인해 추가적인 마찰력 향상 효과를 나타낸다. 또한, 페블 형상은 몰드 표면에 방전가공법 또는 부식법을 사용하여 용이하게 형상 적용할 수 있기 때문에 기존의 마찰력 증가를 위한 추가적인 반제품 삽입 공정이 필요없어 생산성 측면에서도 매우 유리하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 취지 또는 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 구조를 다양하게 변경하고 변형할 수 있다는 사실은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구범위 및 그와 균등한 범위로 정해져야 할 것이다.
1, 10: 비드부 2,20: 림
3: 숫돌기 4: 암돌기
11: 보강 방열 시트 12: 비드코어
13: 비드필러 14: 카카스
15: 채퍼 21: 림 돌기부
111: 홀

Claims (5)

  1. 트레드부 및 사이드월부와, 림에 안착 설치되는 비드부로 구성되는 공기입 타이어에 있어서, 림 플랜지의 내측면과 접하는 비드부 외측면에 소정의 간격으로 이격되어 형성된 다수의 홀이 형성된 보강 방열 시트(sheet)를 포함하고, 림 플랜지의 내측면에 상기 다수의 홀과 끼워맞춤식으로 결합가능한 다수의 돌기부를 포함하며, 상기 보강 방열 시트의 두께는 2mm 내지 2.2mm이고, 상기 홀의 직경은 10mm 내지 20mm 인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
  2. 제1항에 있어서, 상기 홀은 상기 보강 방열 시트 내에 20mm의 간격으로 이격되어 방사상으로 형성된 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 보강 방열 시트 표면 형상은 자갈무늬 형상 조각들 사이에 오목하게 만곡된 딤플(dimple)부를 포함하는 페블 형상인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
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