KR101635390B1 - 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기입 타이어에 관한 것으로서, 트레드와 카카스 사이에 배치되는 복수의 벨트; 벨트 중 적어도 하나 이상의 벨트 양측단부의 하측면에 각각 부착되어 벨트의 양측단부 밖으로 돌출되는 제1 엣지 테이프; 및 제1 엣지 테이프가 부착된 벨트의 상측면에 각각 부착되어 벨트의 양측단부 밖으로 돌출되어, 벨트의 단부를 감싼 후 제1 엣지 테이프와 접합되는 제2 엣지 테이프;를 포함하며, 제1 엣지 테이프와 제2 엣지 테이프는, 서로 접합하는 표면에 각각 홈이 형성되어, 벨트의 감싸진 양측단부에 남아 있는 공기를 홈을 따라 유도한다.
본 발명에 따르면, 제1 엣지 테이프와 제2 엣지 테이프에 의해서 공기입 타이어의 벨트단부의 움직임을 제어하고, 벨트와 복수의 엣지 테이프의 결합부에 공기가 흐를 수 있도록 홈을 형성하여 벨트단부에 남아있는 공기를 에어 포킷에 의한 단열효과를 감소할 수 있어 발열에 대한 저항성능을 증대시키고 고속 주행시 열 방출을 효과적으로 할 수 있다.

Description

공기입 타이어 {Pneumatic tire}

본 발명은 공기입 타이어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 벨트의 양측면을 감싸는 복수의 엣지 테이프를 구비하는 공기입 타이어에 관한 것이다.

공기입 타이어는 도1에 도시된 바와 같이, 노면과 접촉하여 내마모성이 양호하면서 외부충격에 견딜 수 있고 발열이 적은 고무층인 트레드(1)와, 타이어 내부의 코드층으로 하중을 지지하고 충격에 견디며 주행 중 굴신운동에 대한 내피로성이 강한 타이어의 골격인 카카스(2), 타이어를 림에 밀착시켜 타이어를 휠에 고정시키는 비드(3), 트레드(1)와 카카스(2)에 배치되어 노면의 충격을 감소시키면서 타이어의 강도를 보강하는 벨트(4), 벨트(4)와 트레드(1) 사이에 배치되는 보강재및, 타이어의 옆부분으로서 카카스(2)를 보호하고 유연한 굴신운동을 수행하여 승차감을 좋게 하는 사이드월(6)로 이루어져 있다.

이중에서 벨트는 주행 중 지면으로부터 전달되는 응력을 분산하고, 타이어의 접지형상을 유지시켜 주행성능, 마모성능 및 제동 성능 등을 가질 수 있도록 한다. 따라서 타이어는 내구성을 유지할 수 있게 하기 위해서는 복수의 벨트(4a, 4b)의 내구성이 유지되어야 한다. 하지만 타이어는 주행 시 타이어와 지면이 접하는 부분에서 타이어의 변형이 시작 되며, 이러한 변형은 타이어에 열을 발생시키는 원인이 되며 특히 금속(Steel)으로 이루어진 벨트에서 그 변형이 최대가 되며, 그 변형의 최대치는 벨트 단부(Belt Edge)에서 발생한다.

이러한 이유로 벨트의 변형을 방지하기 위하여 한국등록특허 10-0318560호에 타이어의 제조방법이 개시된 바 있다. 한국등록특허 10-0318560호에 따르면 벨트(4b)의 양측면을 벨트 엣지 테이프(Belt edge tape)(5)로 감싸도록 형성되어 벨트(4b)의 움직임을 제어할 수 있는 방법에 대해서 개시하고 있다.

그러나 벨트 단부를 벨트 엣지 테이프(5)로 감싸게 되면 벨트의 양측 단부와 벨트 엣지 테이프 사이에 공간(S)이 형성되고, 형성된 공간(S)에 공기가 남게 되어 양측 단부와 벨트 엣지 테이프 사이에 남아 있는 공기로 인한 단열효과로 벨트 단부(Belt Edge)의 온도를 상승시켜 벨트의 내구성에 영향을 미칠 수 있게 된다.

본 발명의 목적은 복수의 벨트 엣지 테이프를 이용하여 공기입 타이어의 벨트 단부의 움직임을 제어하면서, 벨트 엣지 테이프에 홈을 형성하여 벨트의 양측 단부에 에어 포킷이 생성되는 것을 방지할 수 있는 공기입 타이어를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어는 트레드와 카카스를 포함하는 공기입 타이어에 관한 것으로서, 트레드와 카카스 사이에 배치되는 복수의 벨트; 벨트 중 적어도 하나 이상의 벨트 양측단부의 하측면에 각각 부착되어 벨트의 양측단부 밖으로 돌출되는 제1 엣지 테이프; 및 제1 엣지 테이프가 부착된 벨트의 상측면에 각각 부착되어 벨트의 양측단부 밖으로 돌출되어, 벨트의 단부를 감싼 후 제1 엣지 테이프와 접합되는 제2 엣지 테이프;를 포함하며,

제1 엣지 테이프와 제2 엣지 테이프는, 서로 접합하는 표면에 각각 홈이 형성되어, 벨트의 감싸진 양측단부에 남아 있는 공기를 홈을 따라 유도한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어의 제1 엣지 테이프는 평면형상으로 일방향을 향해 돌출되고, 제2 엣지 테이프는 굴절부를 구비하여 벨트의 단부를 감싼 후 일방향으로 돌출된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어의 제2 엣지 테이프는 제1 엣지 테이프보다 벨트의 두께만큼 더 돌출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어의 홈은 메쉬 형상이거나, 제1 엣지 테이프 또는 제2 엣지 테이프의 돌출되는 방향을 따라 일방향으로 복수로 배열 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어는 홈의 형성 깊이가 제1 엣지 테이프 또는 제2 엣지 테이프 두께의 5 ~ 60% 이내로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어는 홈의 형성부피가 제1 엣지 테이프 또는 제2 엣지 테이프의 부피에 50% 미만으로 형성될 수 있다.

본 발명에 의한 공기입 타이어는 제1 엣지 테이프와 제2 엣지 테이프에 의해서 공기입 타이어의 벨트단부의 움직임을 제어하고, 복수의 엣지 테이프에 홈을 형성하여 벨트단부에 남아있는 공기를 제거하여 에어 포킷에 의한 단열효과를 저감할 수 있어 타이어의 내구성능을 증대할 수 있으며, 발열에 대한 저항성능을 증대시켜 고속 주행시 열 방출을 효과적으로 할 수 있다.

도 1은 종래의 공기입 타이어의 벨트 엣지가 적용된 상태를 나태는 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어의 벨트에 제1 엣지 테이프 및 제2 엣지 테이프가 각각 부착된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어의 벨트에 제1 엣지 테이프와 제2 엣지 테이프가 접합된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 엣지 테이프 및 제2 엣지 테이프의 표면에 형성된 홈의 다양한 실시예이다.

본 발명에서 개시된 하측면은 도면에 예시된 것을 기준으로 설명한 것이며, 중력방향에 의한 하측면을 의미하는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어의 벨트에 제1 엣지 테이프 및 제2 엣지 테이프가 각각 부착된 상태를 나타내는 사시도이며, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어의 벨트에 제1 엣지 테이프와 제2 엣지 테이프가 접합된 상태를 나타내는 사시도이며, 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 엣지 테이프 및 제2 엣지 테이프의 표면에 형성된 홈의 다양한 실시예이다.

도 2 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어는 벨트(100), 제1 엣지 테이프(200) 및 제2 엣지 테이프(300)를 포함한다.

벨트(100)는 공기입 타이어의 트레드와 카카스 사이에 배치되는 것으로서 복수로 구비될 수 있다. 벨트(100)는 내부에 다수가닥의 와이어(130)가 와인딩(winding)되어 벨트의 강성을 유지시킨다. 이와 같이 벨트(100)는 내부에 배열되는 와이어(130)에 의하여 강성이 유지될 수 있으며, 본 발명에서 와이어(130)는 일반적으로 공기입 타이어에 구비되는 것으로서 이하 자세한 내용은 생략한다.

제1 엣지 테이프(200)는 공기입 타이어에 배치되는 복수의 벨트(100) 중에서 적어도 하나 이상의 벨트(100)에 부착될 수 있다. 제1 엣지 테이프(200)의 부착 위치는 벨트(100)의 양측단부의 하측면(110)에 각각 부착되어 벨트(100)의 양측단부 밖으로 돌출된다.

제2 엣지 테이프(300)는 제1 엣지 테이프(200)가 부착된 벨트의 타측면(120)에 각각 부착되어 벨트(100)의 양측단부 밖으로 돌출된다. 즉, 제2 엣지 테이프(300)는 굴절부(320)를 구비하여 벨트(100)의 단부측(140)을 감싼 후 일방향으로 돌출되어 제1 엣지 테이프(200)와 접합된다. 따라서 제2 엣지 테이프(300)는 제1 엣지 테이프(200)보다 벨트(100)의 두께만큼 더 돌출되는 것이 바람직하며, 이로 인하여 제1 엣지 테이프(200)와 결합되는 종단의 길이를 동일하게 유지할 수 있다.

엣지 테이프(200, 300)는 벨트(100)의 종단을 감싸도록 형성되므로, 벨트(100)는 트레드와 카카스 사이에서 밀리거나 움직이는 것이 방지되어 내구성이 증대될 수 있다. 또한, 벨트(100)의 내구성 증대로 인하여 트레드와 카카스의 강성을 증대시킬 수도 있다.

제2 엣지 테이프(300)가 제1 엣지 테이프(200)를 감싸도록 접합 시, 벨트(100)의 단부(140)와 엣지 테이프(200, 300) 사이에는 공기(A)가 남아 있을 수 있다. 이러한 공기(A)는 타이어 내부에 단열효과를 발생시켜 벨트(100)의 단부(140)에서 온도를 상승시켜 벨트(100)의 내구성에 영향을 미칠 수 있게 된다.

이러한 온도 상승 효과를 방지하기 위하여, 제1 엣지 테이프(200)와 제2 엣지 테이프(300)는 접합되는 표면에 각각 홈(210, 310)이 형성된다. 홈(210, 310)은 벨트(100)에 구비된 와이어(130)의 삽입 방향과 동일한 방향으로 형성될 수 있다. 공기(A)는 제1 엣지 테이프(200)와 제2 엣지 테이프(300)의 접합면의 홈을 따라 이동하여 제거된다. 따라서 홈(210, 310)은 벨트(100)의 양 단부(140)에 공기(A)가 남아있지 않게 하여 벨트(100)의 단부(140)에서 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 차량의 고속 주행 시, 홈(210, 310)을 통하여 열이 방출되어 타이어 내부에 온도가 상승하는 것을 방지하여 타이어의 내구성능을 증대시킬 수 있다.

제1 엣지 테이프(200) 및 제2 엣지 테이프(300)는 두께가 1mm 이하로 형성되는 것이 바람직하다. 제1 엣지 테이프(200) 및 제2 엣지 테이프(300)의 두께가 설정 두껍게 형성되면 타이어의 트레드 접촉면에서 평형을 유지하기 불량하게 될 수 있다.

홈(210, 310)의 형상은 메쉬 형상(211), 물결 형상(212) 또는 일정한 각도를 갖고 사선 방향으로 형성되는 빗살무늬 형상(213) 등으로 형성될 수 있는 것으로서, 벨트(100)의 양 단부(140)에는 공기(A)가 남아있지 않게 하는 다양한 방법이 적용될 수 있으며 그 방법이 이에 제한되는 것은 아니다.

홈(210, 310)의 형성 깊이는 제1 엣지 테이프(200) 또는 제2 엣지 테이프(300) 두께의 5 ~ 60% 이내인 것이 바람직하다. 홈(210, 310)의 형성 깊이가 제1 엣지 테이프(200) 또는 제2 엣지 테이프(300) 두께의 5%이하로 형성되면 벨트(100)의 종단(140)에 남아있는 공기를 제거할 수 없으며, 60% 이상으로 형성되면 단면손실이 증가하게 되어 제1 엣지 테이프(200) 또는 제2 엣지 테이프(300)의 인장 강도가 약해져 벨트(100)에서 엣지 테이프(200, 300)의 부착강도를 유지할 수 없어 떨어질 수 있다.

홈(210, 310)의 형성부피는 제1 엣지 테이프(200) 또는 제2 엣지 테이프(300)의 부피에 50% 미만으로 형성되는 것이 바람직하다. 엣지 테이프(200, 300)의 체적에 50% 이상의 홈이 형성되면 상기 설명한 바와 같이 제2 엣지 테이프(300)의 인장 강도가 약해져 엣지 테이프(200, 300)가 벨트(100)에서 부착강도를 유지할 수 없어 떨어질 수 있다.

홈(210, 310)은 제1 엣지 테이프(200) 또는 제2 엣지 테이프(300)의 일측면뿐만 아니라 타측면에도 형성될도 있다. 이때, 홈(210, 310)은 엣지 테이프(200, 300)의 양측면에 서로 동일한 위치에서 겹쳐지지 않도록 형성되는 것이 바람직하다. 이로 인하여 양측면 동일한 위치에 홈(210, 310)이 형성되지 않고 엇갈리게 형성되므로 엣지 테이프(200, 300)의 강도가 감소하는 것을 방지할 수 있다.

표 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 엣지 구조와 종래의 벨트 엣지 구조에 대해서 고속 내구성과 속도지수에 대해서 비교하였다. 고속 내구성은 차량의 고속 주행시 내구성에 관한것으로서, 벨트의 내구성 확보 및 차량의 연비를 증가시킬 수 있는 지표로 사용될 수 있다. 실시예에 따르면, 본 발명의 고속 내구성은 표1에 나타난 바와 같이 비교예에 나타난 종래의 기술 대비하여 4%정도 증가한다.

	비교예	실시예
고속내구성	255	265

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100 : 벨트 200 : 제1 엣지 테이프
300 : 제2 엣지 테이프 210, 310 : 홈
320 : 굴절부

Claims (6)

1. 트레드와 카카스를 포함하는 공기입 타이어에 있어서,
   상기 트레드와 카카스 사이에 배치되는 복수의 벨트;
   상기 벨트 중 적어도 하나 이상의 벨트 양측단부의 하측면에 각각 부착되어 상기 벨트의 양측단부 밖으로 돌출되는 제1 엣지 테이프; 및
   상기 제1 엣지 테이프가 부착된 벨트의 상측면에 각각 부착되어 상기 벨트의 양측단부 밖으로 돌출되어, 상기 벨트의 단부를 감싼 후 상기 제1 엣지 테이프와 접합되는 제2 엣지 테이프;를 포함하며,
   상기 제1 엣지 테이프와 상기 제2 엣지 테이프는,
   서로 접합하는 표면에 각각 홈이 형성되고, 상기 홈은 상기 제1 엣지 테이프와 상기 제2 엣지 테이프의 양측면에 서로 동일한 위치에서 겹쳐지지 않도록 엇갈리게 형성되어 상기 제1 엣지 테이프 및 상기 제2 엣지 테이프의 강도 감소를 방지하고 상기 벨트의 감싸진 양측단부에 남아 있는 공기를 상기 홈을 따라 유도하는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 엣지 테이프는 평면형상으로 일방향을 향해 돌출되고,
   상기 제2 엣지 테이프는,
   굴절부를 구비하여 상기 벨트의 단부를 감싼 후 일방향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2 엣지 테이프는,
   상기 제1 엣지 테이프보다 상기 벨트의 두께만큼 더 돌출되는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
4. 제1항에 있어서,
   상기 홈은,
   메쉬 형상이거나,
   상기 제1 엣지 테이프 또는 상기 제2 엣지 테이프의 돌출되는 방향을 따라 일방향으로 복수로 배열 형성되는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
5. 제4항에 있어서,
   상기 홈의 형성부피는,
   상기 제1 엣지 테이프 또는 상기 제2 엣지 테이프의 부피에 50% 미만인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
6. 제4항에 있어서,
   상기 홈의 형성 깊이는,
   상기 제1 엣지 테이프 또는 상기 제2 엣지 테이프 두께의 5 ~ 60% 이내인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.

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