KR101593795B1 - 실런트 모듈 구조를 구비한 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어의 내주를 구성하는 인너라이너와, 상기 인너라이너의 외주면에 적층되는 카카스와, 상기 카카스의 외주면에 적층되는 벨트와, 상기 벨트의 외주면에 적층되어 지면에 접촉하는 트레드층이 적층된 타이어로서, 상기 인너라이너의 내주면에 외측 피복 및 실런트 용액으로 구성된 실런트 모듈 구조를 포함하는 공기입 타이어에 관한 것으로, 본 발명에 의한 타이어는 모듈화된 실런트 구조물을 포함하여 도포시 실런트 용액을 관리하는 것이 용이할 뿐 아니라 생산공정이 단순화되어 작업 능률이 향상되고 비용이 효율적이다. 또한, 모듈 구조 내부에 실런트 용액을 보관할 수 있어 실런트 용액의 점도 및 자유도가 증가되고, 도포 후 보관시 실런트 용액이 이물질에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.

Description

실런트 모듈 구조를 구비한 공기입 타이어{Pneumatic tire with sealant module structure}

본 발명은 실런트 모듈 구조를 구비한 공기입 타이어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타이어 인너라이너의 내주면에 외측 피복 및 실런트 용액으로 구성된 실런트 모듈 구조를 포함하여, 도포시 실런트 용액을 관리하는 것이 용이할 뿐 아니라 실런트 용액의 점도 및 자유도가 조절가능하고, 도포 후 타이어 보관시 실런트 용액이 이물질에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있는 공기입 타이어에 관한 것이다.

못이나 쇳조각과 같은 날카로운 이물질이 타이어를 찌르게 되면 스틸코드 사이의 고무층에 펑크가 쉽게 발생하여 이 부분으로 공기압이 급격하게 누설되거나 펑크 부위로 공기가 서서히 빠져나가 타이어 내부의 공기압이 일정 수준 이하로 떨어지게 되고 결과적으로 타이어의 기능을 상실하게 된다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해, 타이어 펑크를 대비할 수 있는 다양한 기술이 개발되었고, 일례로 런플랫(Run flat) 타이어나 실런트(Sealant)타이어가 개발되었다. 이 중 실런트 타이어는 타이어 내부에 실런트 용액을 도포하여 타이어가 펑크가 발생하였을 때, 도포된 실런트에 의해 자체적으로 실링(sealing)되어 복원되는 타이어이다. 이러한 실런트 타이어는 타이어 내부에 일정부분을 일정한 두께를 가지는 실런트가 원주 방향으로 도포되어 형성된다.

도 1은 종래 기술에 의한 실런트 타이어의 인너라이너 내측을 보여주는 사진이다. 도 1의 A로 표시된 부분을 참조하면, 타이어를 고온에서 장기간 방치한 경우 실런트 자체의 물성으로 인해 실런트가 흘러내려 한 곳으로 뭉치는 현상이 발생함을 알 수 있다. 이와 같이 실런트가 뭉치면 타이어 중량의 밸런스가 좋지 못해 진동을 발생시켜 승차감이 떨어진다. 실런트가 흘러서 뭉치지 않게 하기 위해서는 실런트 용액의 점성을 높여야 하는데, 실런트 용액의 점성을 높이게 되면 용액의 토출 속도가 느려져 생산성이 하락된다. 한편, 도 1에 의한 실런트 타이어는 실런트를 타이어의 내주면에 도포하기 위하여 완성된 타이어 표면에 직접 로봇 등으로 도포하여야 하는 번거로움이 있다. 또한, 상대적으로 실런트가 부족한 부분에서 공기의 누출이 발생하면 실링이 완벽하게 되지 않을 수 있다.

본 발명의 하나의 목적은 실런트 용액의 점도를 자유롭게 조절가능하여 생산성을 향상시킬 수 있는 공기입 타이어를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 실런트 용액의 관리가 용이하고 타이어 보관시에 실런트 용액이 이물질에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있는 공기입 타이어를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은,

외측 피복 및 상기 외측 피복 내부에 채워지는 실런트 용액으로 구성된 공기입 타이어용 실런트 모듈에 관한 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상은,

타이어의 내주를 구성하는 인너라이너와, 상기 인너라이너의 외주면에 적층되는 카카스와, 상기 카카스의 외주면에 적층되는 벨트와, 상기 벨트의 외주면에 적층되어 지면에 접촉하는 트레드층이 적층된 타이어로서, 상기 인너라이너의 내주면에 외측 피복 및 실런트 용액으로 구성된 실런트 모듈 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어에 관한 것이다.

본 발명에 의한 타이어는 모듈화된 실런트 구조물을 포함하여 도포시 실런트 용액을 관리하는 것이 용이할 뿐 아니라 생산공정이 단순화되어 작업 능률이 향상되고 비용이 효율적이다. 또한, 모듈 구조 내부에 실런트 용액을 보관할 수 있어 실런트 용액의 점도 및 자유도가 증가되고, 도포 후 타이어 보관시 실런트 용액이 이물질에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 실런트 타이어의 인너라이너 내측을 보여주는 사진이다.
도 2(a)는 본 발명의 일 구현예에 의한 실런트 모듈 구조의 사시도이다.
도 2(b)는 본 발명의 일 구현예에 의한 실런트 모듈 구조의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 구현예에 의한 실런트 모듈 구조의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 구현예에 의한 실런트 모듈 구조의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 의한 공기입 타이어의 인너라이너 내측을 보여주는 일부 평면도이다.

이하에서 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 2(a)는 본 발명의 일 구현예에 의한 실런트 모듈 구조(1)의 사시도이고 도 2(b)는 상기 실런트 모듈 구조(1)의 평면도이다. 도 2(a) 및 도 2(b)를 참조하면, 실런트 모듈 구조(1)는 외측 피복(2) 및 상기 외측 피복(2) 내부에 채워지는 실런트 용액(3)으로 구성된다.

상기 외측 피복(2)은 합성수지로 구성되며, 보다 상세하게는 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐리덴 및 요소수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 구성될 수 있으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에 사용되는 실런트 용액(3)은 저분자 엘라스토머와 고분자 엘라스토머가 혼합된 고무상의 물질로서, 두가지 이상의 실런트 용액이 사용된다. 또한, 실런트 용액에 피막형성 방지제, 동결방지제, 노화방지제, 레벨링제 등의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 실런트 모듈 구조(1)은 외측 피복(2) 내에 실런트 용액(3)을 보관할 수 있어 다양한 종류의 실런트, 예를 들어 점성이 높고 유동성이 낮은 실런트 또는 점성이 낮고 유동성이 높은 실런트 등을 사용자의 필요에 따라 사용할 수 있다.

본 발명에서 실런트 모듈 구조(1)의 직경(r)은 3 내지 6 mm인 것이 바람직하다. 또한, 외측 피복(2)의 두께(h)는 0.05 내지 0.2 mm인 것이 바람직하다. 상기 외측 피복(2)의 두께(h)가 0.05 mm 미만인 경우 실런트 용액(3)을 실링하는 효과가 떨어지고, 0.2 mm를 초과하는 경우 타이어 펑크시 실런트 용액(3)이 신속하게 배출되지 않을 수 있다.

상기 실런트 모듈 구조(1)은 타이어의 인너라이너 내주면에 다수개가 정렬되어 부착되는데, 이를 위해 접착제 또는 접착 시트를 사용하는 것이 가능하다. 접착제는 페놀계 점착성 수지, 테르펜(terpen)계 점착성 수지 등과 같은 통상의 기성 접착제를 사용할 수 있다. 또한, 접착 시트는 표면의 비닐을 벗겨내서 사용하는 방식이며 타이어 성형작업시 반제품으로 추가하여 사용할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 구현예에 의한 실런트 모듈 구조(1)의 사시도이다. 도 3에 의한 실런트 모듈 구조(1)는 타이어에 부착시키는 작업을 수행하기 이전에 외측 피복(2)에 실런트 모듈 구조(1)의 길이 방향으로 탭핑 가공을 하여 홀(4)을 형성시킴으로써 접착제 또는 접착 시트를 사용하지 않고 타이어의 인너라이너에 부착할 수 있다. 즉, 실런트 용액의 접착력을 이용하여 부착하는 방식으로, 탭핑 가공된 홀(4)에 의해 실런트 용액이 흘러나오게 되고 실런트 용액은 타이어 내부의 공기압 작용을 받아 인너라이너에 고정된다.

도 4는 본 발명의 다른 구현예에 의한 실런트 모듈 구조의 사시도이다. 도 4를 참조하면, 실런트 모듈 구조(1)는 실런트 모듈 구조(1)의 길이 방향으로 외측 피복(2)의 일부가 제거되어 개방된 개구(5)를 포함하여 접착제 또는 접착 시트를 사용하지 않고 타이어의 인너라이너에 부착할 수 있다. 도 4에 의한 실런트 모듈 구조(1) 또한 실런트 용액의 접착력을 이용하여 부착하는 방식으로 개구(5)에 의해 실런트 용액이 흘러나오게 되고 실런트 용액은 타이어 내부의 공기압 작용을 받아 인너라이너에 고정된다.

본 발명에서 상기 실런트 모듈 구조(1)의 형태는 다양하게 적용가능하며 예를 들어, 단면 형상이 원형, 삼각형, 사각형 또는 타원형일 수 있으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 실런트 용액(3)이 외측 피복(2)에 의해 실링되어 실런트 용액의 유동성 및 점도를 자유롭게 조절할 수 있다. 즉, 기존의 실런트 용액은 유동성과 점도를 유지해야 하지만 본 발명에 의한 실런트 용액(3)은 평상시에는 외측 피복(2)으로 둘러싸여 있다가 이물질에 의해 타이어 펑크가 형성되면 모듈 구조 내부의 실런트 용액(3)이 배출되는 형식이기 때문에 필요에 따라 실런트 용액(3)의 유동성 및 점도를 조절할 수 있는 것이다.

도 5는 본 발명의 일 구현예에 의한 내부 실런트 모듈 구조를 포함하는 실런트 타이어의 일부 단면도이다. 도 5를 참조하면 본 발명에 의한 공기입 타이어(10)는, 타이어의 내주를 구성하는 인너라이너(11)와, 상기 인너라이너(11)의 외주면에 적층되는 카카스(12)와, 상기 카카스(12)의 외주면에 적층되는 벨트(13)와, 상기 벨트(13)의 외주면에 적층되어 지면에 접촉하는 트레드층(14)이 적층된 타이어로서, 상기 인너라이너(11) 내주면에 외측 피복(2) 및 실런트 용액(3)으로 구성된 실런트 모듈 구조(1)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 실런트 모듈 구조(1)는 인너라이너(11) 내주면에 다수개가 정렬되어 고정된다. 정렬되는 방향은 사용자의 편의에 따라 조절가능하며, 구체적으로는 타이어 원주방향, 타이어 원주 방향에 대하여 수직 방향 또는 타이어 원주 방향에 대하여 사선 방향으로 정렬될 수 있다. 상기 실런트 모듈 구조(1)는 예를 들어, 도 2 내지 4에 의한 실런트 모듈 구조(1)일 수 있으며, 이종 구조를 가진 모듈 구조를 2 이상 결합하여 사용하는 것도 가능하다.

본 발명에서 접착제 또는 접착 시트를 사용하지 않고 실런트 모듈 구조(1)를 인너라이너(11) 내주면에 고정시키는 방법은 다음과 같다.

통상 자동차 공기압 2Bar는 1cm² 당 2kgf 이상의 힘이 작용하므로 실런트 모듈 구조(1)를 인너라이너(11) 내주면에 배열하면, 공기압에 의해 실런트 모듈 구조가 변형되어 빈 공간 없이 공간을 채우고 인너라이너(11) 내주면에 고정된다. 이러한 원리에 의하면, 펑크가 나기 쉬운 지점에만 실런트 모듈 구조(1)를 부착할 수 있어 타이어 안정성을 증대시키면서도 중량을 감소시킬 수 있다는 이점이 있다. 또한, 고온에서 장기간 타이어가 방치되어도 실런트 용액(3)이 모듈 구조 내에 있기 때문에 실런트가 한곳으로 뭉치는 것을 방지할 수 있다.

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: 실런트 모듈 구조 2: 외측 피복
3: 실런트 용액 4: 홀
5: 개구 10: 타이어
11: 인너라이너 12: 카카스
13: 벨트 14: 트레드층

Claims (11)

1. 외측 피복 및 상기 외측 피복 내부에 채워지는 실런트 용액으로 구성된 공기입 타이어용 실런트 모듈로서, 상기 실런트 모듈 구조의 길이 방향으로 상기 외측 피복의 일부가 제거되어 개방된 개구가 형성된 것을 특징으로 하는 공기입 타이어용 실런트 모듈.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 외측 피복은 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐리덴 및 요소수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어용 실런트 모듈.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 외측 피복의 두께(h)는 0.05 내지 0.2 mm 인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어용 실런트 모듈.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 외측 피복에 상기 실런트 모듈 구조의 길이 방향으로 다수개의 홀(hole)이 형성된 것을 특징으로 하는 공기입 타이어용 실런트 모듈.
   
5. 삭제
6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실런트 모듈 구조의 단면 형상은 원형, 삼각형, 사각형 또는 타원형인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어용 실런트 모듈.
   
7. 타이어의 내주를 구성하는 인너라이너와, 상기 인너라이너의 외주면에 적층되는 카카스와, 상기 카카스의 외주면에 적층되는 벨트와, 상기 벨트의 외주면에 적층되어 지면에 접촉하는 트레드층이 적층된 타이어로서, 상기 인너라이너의 내주면에 외측 피복 및 실런트 용액으로 구성된 실런트 모듈 구조를 포함하되, 상기 실런트 모듈 구조의 길이 방향으로 상기 외측 피복의 일부가 제거되어 개방된 개구가 형성된 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
   
8. 제 7항에 있어서, 상기 인너라이너 내주면에 다수개의 실런트 모듈 구조가 정렬되어 고정된 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
   
   
9. 제 8항에 있어서, 상기 실런트 모듈 구조가 정렬되는 방향은 타이어 원주방향, 타이어 원주 방향에 대하여 수직 방향 또는 타이어 원주 방향에 대하여 사선 방향인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
   
10. 제 7항에 있어서, 상기 외측 피복에 상기 실런트 모듈 구조의 길이 방향으로 다수개의 홀(hole)이 형성된 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
    
11. 삭제

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