KR102008900B1 - 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기입 타이어에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기가 채워지는 공기 수용부를 구비하는 공기입 타이어에 있어서, 상기 공기 수용부의 공기가 상기 공기입 타이어의 외부로 빠져나가는 것을 방지하는 이너라이너; 및 상기 이너라이너로부터 연장되어 상기 공기입 타이어의 외측으로 턴업되는 채퍼를 포함하고, 상기 이너라이너의 단부와 상기 채퍼의 일단부는 서로 중첩되어 연결되는 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

Description

공기입 타이어{PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 공기입 타이어에 대한 발명이다.

일반적으로 타이어의 생산 공정은 크게 원재료인 고무에 약품을 섞어 배합하는 정련공정, 배합된 고무를 반제품으로 제조하는 압연·압출공정, 반제품을 일정한 크기로 자르는 재단공정에서 제조된 반제품을 정해진 크기로 조립하는 성형공정, 성형공정으로 만들어진 그린케이스(Green Case)에 열과 압력을 가하여 탄성을 부여하는 가황공정으로 구분할 수 있다

성형공정에 대하여 좀더 상세히 설명하면, 반제품 제조 공정을 거쳐 완성된 바디플라이, 비드, 트레드부 등 타이어를 구성하는 요소들을 성형기 드럼에 순차적으로 붙여 원통형의 고무복합체로 만드는 과정을 성형이라 부르고, 이때 만들어진 원통형의 물체를 그린케이스(Green Case)라 한다. 성형공정은 완제품의 품질을 좌우할만큼 타이어 생산에 있어 가장 핵심적인 공정으로 알려져 있다. 그린케이스가 만들어지는 성형공정은 드럼 밴드에 이너라이너, 나일론채퍼, 검채퍼, 바디플라이를 조립하고 비드를 부착한 후 브레더(Bladder)라 불리는 고무풍선을 팽창시켜 반제품 양쪽 끝을 턴업(Turn Up)하는 과정을 거친다.

상기한 성형공정에 있어서, 최초의 반제품인 이너 어셈블리에 대해서 설명한다면, 종래에는 타이어의 성형공정 중 성형드럼에서 최초의 반제품인 이너 어셈블리를 제조할 때, 이너 어셈블리는 일반적으로 이너라이너, 검채퍼, 나일론 채퍼, 사이드 어셈블리 등의 반제품의 조합으로 이루어진다.

그러나, 종래의 공기입 타이어는 내부구조 속으로의 공기 유입이 발생한다는 문제가 있었다. 또한, 이러한 공기 유입을 줄이기 위해 이너게이지의 두께를 증가시키면 타이어의 무게가 늘어나게 된다. 또한, 타이어 내부에 공기가 유입될 경우 압연, 압출시 고무의 적층량(bank)이 많은 쪽에서 적은 쪽으로 공기 방울(air-blister)이 뚫고 들어가는 페네트레이트(penetrate) 현상이 발생한다는 문제가 있다.

본 발명의 실시예들은 상기와 같은 종래의 문제점에 착안하여 발명된 것으로서, 고무의 적층량이 많은 쪽에서 적은 쪽으로 공기 방울이 들어가는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 공기가 채워지는 공기 수용부를 구비하는 공기입 타이어에 있어서, 상기 공기 수용부의 공기가 상기 공기입 타이어의 외부로 빠져나가는 것을 방지하는 이너라이너; 및 상기 이너라이너로부터 연장되어 상기 공기입 타이어의 외측으로 턴업되는 채퍼를 포함하고, 상기 이너라이너의 단부와 상기 채퍼의 일단부는 서로 중첩되어 연결되는 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

또한, 상기 이너라이너는 상기 공기 수용부에 대향하는 이너라이너 내면을 포함하고, 상기 채퍼는 상기 공기입 타이어의 비드부에 대향하는 제1 채퍼면을 포함하고, 상기 이너라이너와 상기 채퍼는, 상기 이너라이너 내면과 상기 제1 채퍼면이 서로 접촉함으로써 중첩되는 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

또한, 상기 이너라이너는, 상기 이너라이너 내면의 반대측의 이너라이너 외면, 및 상기 이너라이너의 상기 단부에서 상기 이너라이너 내면으로부터 상기 이너라이너 외면을 향하여 연장되는 이너라이너 두께면을 더 포함하고, 상기 이너라이너 두께면은 상기 이너라이너 내면과 예각을 형성하도록 기울어진 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

또한, 상기 이너라이너 두께면과 상기 이너라이너 내면 간의 각도는 30°이상 50°이하인 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

또한, 상기 채퍼는, 상기 채퍼의 상기 일단부와 타단부의 사이에서 모서리를 형성하며 접히는 접힘부를 포함하고, 상기 이너라이너 외면과 상기 접힘부 간의 거리는 3mm이상 7mm이하인 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

또한, 상기 채퍼는, 상기 제1 채퍼면의 반대측의 제2 채퍼면, 및 상기 채퍼의 일단부에서 상기 제1 채퍼면으로부터 상기 제2 채퍼면을 향하여 연장되는 채퍼 두께면을 더 포함하고, 상기 채퍼 두께면은 상기 제1 채퍼면과 예각을 형성하도록 기울어진 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

또한, 상기 이너라이너 두께면과 상기 이너라이너 내면 간의 각도는 30°이상 50°이하인 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

또한, 상기 이너라이너와 상기 채퍼가 중첩되는 부분은 3mm 이상 7mm 이하의 폭을 가지는 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

또한, 상기 채퍼의 두께는 상기 이너라이너의 두께의 50% 이상이고, 상기 이너라이너의 두께 미만인 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 타이어 구조 내부에 공기 방울이 발생하는 것을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 타이어의 채퍼와 이너라이너가 분리되는 것을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 채퍼의 두께를 감소시킬 수 있고, 이로 인해 중량을 줄이고 생산단가를 낮출 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어의 사시도이다.
도 2는 도 1의 X-X에 따른 공기입 타이어의 단면도이다.
도 3은 도 2의 P 부분을 확대한 확대도이다.
도 4는 도 3의 펼쳐진 상태의 이너라이너와 채퍼를 나타내는 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결된다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 상측, 하측 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며, 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어(1)는 공기압을 제공하기 위한 공기가 저장되는 공기 수용부(10); 노면에 접하는 트레드부(20); 트레드부(20)의 거동을 최소화하여 내마모성을 높이고 타이어 중앙부의 급격한 변형을 막기위해 적어도 하나 이상의 층을 포함하는 벨트부(30); 트레드부(20)를 중심으로 타이어의 폭 방향을 따라 양측으로 제공되고 타이어 측면을 보호하는 사이드 월부(40); 및 트레드부(20)의 내측에 구비되어 공기입 타이어의 형태유지에 기여하는 카카스(50); 공기 수용부(10)를 형성하기 위한 이너라이너(60); 공기입 타이어를 림에 고정하기 위한 강성을 제공하는 비드부(70), 비드부(70)를 둘러싸는 채퍼(80); 비드부(70)와 채퍼(80) 사이에 구비되는 보강부(90); 및 스페이서 고무(100)를 포함할 수 있다. 이너라이너(60)의 단부와 채퍼(80)의 일단부는 서로 중첩되어 연결될 수 있다.

카카스(50)는 적어도 하나 이상의 층, 코드를 포함할 수 있고, 트레드부(20)의 내측으로부터 타이어의 폭 방향(W)을 따라 비드부(70)를 향하여 연장될 수 있으며, 비드부(70)의 안쪽으로부터 비드부(70)의 하측을 거쳐 턴업되어 비드부(70)의 외측까지 연장될 수 있다.

이너라이너(60)는 공기 수용부(10) 내에 채워진 공기가 공기입 타이어(1)의 외부로 빠져나가는 것을 방지하는 역할을 한다. 이러한 이너라이너(60)는 타이어의 폭 방향(W)을 따라 연장될 수 있고, 소정의 두께(t1)를 가질 수 있다. 이너라이너(60)는 공기 수용부에 대향하는 이너라이너 내면(61), 이러한 이너라이너 내면(61)의 반대측의 이너라이너 외면(62), 및 이너라이너 내면(61)으로부터 이너라이너 외면(62)을 향하여 두께 방향을 따라 연장되는 이너라이너 두께면(63)을 포함할 수 있다.

튜브 없이 공기를 저장할 수 있는 형태의 공기입 타이어에 있어서, 이너라이너 내면(61)은 공기입 타이어의 공기가 저장되는 공기 수용부(10)를 형성할 수 있다. 또한, 이너라이너 외면(62)은, 공기 수용부(10)에 대향하는 카카스(50)의 면(카카스(50)의 내면)에 접하도록 배치될 수 있다.

또한, 이너라이너 두께면(63)은 이너라이너 내면(61)과 예각을 형성하도록 기울어질 수 있다. 이너라이너 두께면(63)과 이너라이너 내면(61) 간의 각도(a1)는 30°이상 50°이하일 수 있다.

이너라이너(60)는 비드부(70) 근방까지 연장되는 이너라이너 단부(64)를 포함할 수 있다. 이너라이너 단부(64)는 비드부(70)의 측방에 위치할 수 있다. 다시 말해 이너라이너(60)는 비드부(70)의 하측으로 연장되거나 비드부(70)를 둘러싸며 비드부(70)의 외측으로 턴업되지 않도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 공기입 타이어(1)를, 공기입 타이어(1)의 원주방향과 수직하는 면을 따라 절개한 단면(이하, '단면'이라 함.)에서 보았을 때, 이너라이너 단부(64)는 비드부(70)의 상측 단부보다 공기입 타이어의 회전축(A)에 가깝고, 비드부(70) 하측 단부보다 공기입 타이어의 회전축(A)에 먼 지점에 위치할 수 있다. 다시 말해, 이너라이너 단부(64)는 턴업되지 않도록 구성될 수 있다. 또한, 이너라이너 단부(64)는 후술하는 카카스(50)보다 공기 수용부(10) 측에 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 이너라이너 단부(64)는 후술하는 채퍼(80)의 일단부(84)와 카카스(50) 사이에 구비될 수 있다.

비드부(70)는 하나 이상의 와이어, 코드, 코어 등을 포함할 수 있다. 비드부(70)는 공기입 타이어(1)를 림에 장착시키는 역할을 하며, 원형의 링 형상을 가질 수 있다.

채퍼(80)는 비드부(70)를 보호하기 위해 비드부(70) 주위를 둘러싸도록 제공될 수 있다. 채퍼(80)는 예를 들어 검 채퍼(gum chafer)일 수 있다. 채퍼(80)는 공기입 타이어(1) 내측의 이너라이너(60)로부터 연장되어 비드부(70) 주위를 둘러싸도록 턴업되어 공기입 타이어(1) 외측으로 연장될 수 있다. 다시 말해 채퍼(80)는 비드부(70) 보다 공기입 타이어(1)의 내측에 위치하는 일단부(84) 및 비드부(70)보다 공기입 타이어(1)의 외측에 위치하는 타단부(85)를 포함할 수 있다. 이러한 채퍼(80)는 소정의 두께(t2)를 가질 수 있고, 채퍼의 두께(t2)는 이너라이너의 두께(t1)의 50%이상이고, 이너라이너의 두께(t1)보다 작을 수 있다. 채퍼의 두께(t2)가 이너라이너의 두께(t1)의 50% 미만인 경우 타이어 성형시 채퍼(80)와 이너라이너(60)가 서로 분리되거나 절단될 위험이 있고, 채퍼의 두께(t2)가 이너라이너의 두께(t1)이상일 경우 기존의 생산방식보다 타이어의 중량이 증가하게 되어 타이어의 성능이 열악해지게 된다.

또한, 채퍼(80)는 공기입 타이어(1)의 비드부(70)에 대향하고, 카카스(50)에 접할 수 있는 제1 채퍼면(81), 이러한 제1 채퍼면(81)의 반대측에 구비되는 제2 채퍼면(82), 및 제1 채퍼면(81)으로부터 제2 채퍼면(82)을 향하여 두께 방향을 따라 연장되는 채퍼 두께면(83)을 포함할 수 있다. 채퍼(80)는 제1 채퍼면(81)은 일단부(84) 측에서도 카카스(50)와 접촉할 수 있다.

채퍼 두께면(83)은 제1 채퍼면(81)과 예각을 형성하도록 기울어질 수 있다. 예를 들어, 채퍼 두께면(83)과 제1 채퍼면(81) 간의 각도(a2)는 30°이상 50°이하일 수 있다. 채퍼(80)의 일단부(84) 측의 채퍼 두께면(83)이 기울어질 수 있으며, 채퍼(80)의 타단부(85) 측의 채퍼 두께면(83)도 기울어질 수 있다.

채퍼(80)는 일단부(84)와 타단부(85) 사이의 위치에서 모서리를 형성하며 접히는 접힘부(86)를 포함할 수 있다. 채퍼 두께면(83)과 제2 채퍼면(82)이 접하는 모서리로부터 접힘부(86)까지의 길이(d2)는 대략 3mm이상 7mm이하 일 수 있다. 채퍼 두께면(83)과 제2 채퍼면(82)이 접하는 모서리로부터 접힘부(86)까지의 길이(d2)가 3mm 미만인 경우 채퍼(80)와 이너라이너(60) 간의 접합이 견고하지 않게 되어 서로 분리될 위험이 있다. 또한, 채퍼 두께면(83)과 제2 채퍼면(82)이 접하는 모서리로부터 접힘부(86)까지의 길이(d2)가 7mm를 초과할 경우, 타이어의 중량 증가로 인하여 타이어의 회전저항이 급격하게 상승하여 타이어의 성능이 현저하게 떨어지게 된다. 또한, 채퍼(80)의 일단부(84)와 접힘부(86) 사이의 제1 채퍼면(81) 중 적어도 일부는 카카스(50)와 접할 수 있다.

채퍼(80)의 일단부는 이너라이너(60)의 단부와 서로 중첩되어 연결될 수 있다. 예를 들어, 이너라이너(60)와 채퍼(80)는 제1 채퍼면(81)은 채퍼의 일단부(84) 측에서 이너라이너 내면(61)과 접촉함으로써 서로 중첩될 수 있다. 또한, 이너라이너(60)와 채퍼(80)가 중첩되는 부분은 폭 방향(W)을 따라 3mm 이상 7mm 이하의 길이를 가질 수 있다. 다시 말해, 이너라이너(60)와 채퍼(80)가 중첩되는 부분은 3mm 이상 7mm 이하의 폭(d1)을 가질 수 있다. 채퍼(80)와 이너라이너(60)의 중첩은, 채퍼(80)의 일단부(84)와 이너라이너(60)의 단부(64)가 중첩된 상태에서 압출(extruding)과정을 통해 접합됨으로써 형성될 수 있다.

보강부(90)는 채퍼(80)와 카카스(50) 사이에 구비될 수 있으며, 제1 채퍼면(81)과 접할 수 있다. 또한, 보강부(90)는 비드부(70) 보다 아래에 구비될 수 있다.

스페이서 고무(100)는 채퍼(80)의 제1 채퍼면(81), 카카스(50) 및 이너라이너 두께면(63) 사이에 형성된 공간에 제공될 수 있다. 스페이서 고무(100)가 제공됨으로써, 채퍼(80)의 제1 채퍼면(81), 카카스(50) 및 이너라이너 두께면(63) 사이의 간극이 제거될 수 있다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 공기입 타이어의 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

1: 공기입 타이어 10: 공기 수용부
20: 트레드부 30: 벨트부
40: 사이드 월부 50: 카카스
60: 이너라이너 61: 이너라이너 내면
62: 이너라이너 외면 63: 이너라이너 두께면
80: 채퍼 81: 제1 채퍼면
82: 제2 채퍼면 83: 채퍼 두께면
84: 채퍼의 일단부 85: 채퍼의 타단부
86: 접힘부 90: 보강부
100: 스페이서 고무

Claims (6)

1. 공기가 채워지는 공기 수용부를 구비하는 공기입 타이어에 있어서,
   상기 공기 수용부의 공기가 상기 공기입 타이어의 외부로 빠져나가는 것을 방지하는 이너라이너;
   스페이서 고무; 및
   상기 이너라이너로부터 연장되어 상기 공기입 타이어의 외측으로 턴업되는 채퍼를 포함하고,
   상기 이너라이너의 단부와 상기 채퍼의 일단부는 서로 중첩되어 연결되고,
   상기 이너라이너 및 상기 채퍼는 카카스와 접하도록 배치되며,
   상기 스페이서 고무는 상기 이너라이너, 상기 채퍼, 및 상기 카카스 사이에 형성된 공간에는 배치되는,
   공기입 타이어.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 이너라이너는 상기 공기 수용부에 대향하는 이너라이너 내면을 포함하고,
   상기 채퍼는 상기 공기입 타이어의 비드부에 대향하는 제1 채퍼면을 포함하고,
   상기 이너라이너와 상기 채퍼는, 상기 이너라이너 내면과 상기 제1 채퍼면이 서로 접촉함으로써 중첩되는 공기입 타이어.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 이너라이너는,
   상기 이너라이너 내면의 반대측의 이너라이너 외면, 및 상기 이너라이너의 상기 단부에서 상기 이너라이너 내면으로부터 상기 이너라이너 외면을 향하여 연장되는 이너라이너 두께면을 더 포함하고,
   상기 이너라이너 두께면은 상기 이너라이너 내면과 예각을 형성하도록 기울어진 공기입 타이어.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 이너라이너 두께면과 상기 이너라이너 내면 간의 각도는 30°이상 50°이하인 공기입 타이어.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 채퍼는,
   상기 제1 채퍼면의 반대측의 제2 채퍼면, 상기 채퍼의 일단부에서 상기 제1 채퍼면으로부터 상기 제2 채퍼면을 향하여 연장되는 채퍼 두께면, 및 상기 채퍼의 상기 일단부와 타단부의 사이에서 모서리를 형성하며 접히는 접힘부을 더 포함하고,
   상기 채퍼 두께면과 상기 제2 채퍼면이 접하는 모서리로부터 상기 접힘부까지의 거리는 3mm이상 7mm이하인 공기입 타이어.
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 채퍼는,
   상기 제1 채퍼면의 반대측의 제2 채퍼면, 및 상기 채퍼의 일단부에서 상기 제1 채퍼면으로부터 상기 제2 채퍼면을 향하여 연장되는 채퍼 두께면을 더 포함하고,
   상기 채퍼 두께면은 상기 제1 채퍼면과 예각을 형성하도록 기울어진 공기입 타이어.
   

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