KR102172330B1 - 중하중용 공기입 타이어 - Google Patents
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Abstract
비드 코어와 에이펙스로 이루어진 비드부와, 비드부를 턴업하여 감싸는 바디 플라이와, 바디 플라이를 감싸는 스틸 채퍼를 포함하는 중하중용 공기입 타이어가 소개된다.
이 중하중용 공기입 타이어는 비드부의 끝단과 바디 플라이의 끝단을 연속하여 감싸는 제 1 코드와, 스틸 채퍼를 감싸는 제 2 코드를 포함할 수 있다.
이 중하중용 공기입 타이어는 비드부의 끝단과 바디 플라이의 끝단을 연속하여 감싸는 제 1 코드와, 스틸 채퍼를 감싸는 제 2 코드를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 중하중용 공기입 타이어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 과열로 인한 세퍼레이션(Sepearation)을 방지하고 비드부의 집중적인 발열을 감소시킬 수 있는 중하중용 공기입 타이어에 관한 것이다.
일반적으로, 중하중용 공기입 타이어는 주로 버스 및 트럭에 사용된다. 이 중하중용 공기입 타이어는 내부에 공기를 주입할 수 있는 내부 공간을 형성하고, 트레드부를 중심으로 타이어의 폭 방향에 따라 양측으로 숄더부, 사이드월부 및 비드부를 포함하여 구성된다.
중하중용 공기입 타이어의 비드부는 타이어의 내부를 지탱해주는 바디코드 끝부분을 감싸주며 주행시 성능을 유지할 수 있게 형상을 유지하며 림에 장착시키는 중요한 역할을 한다.
한편, 림과 장착되는 부위부터 에이펙스 끝단까지는 열을 방출하기가 어렵고, 중하중용 타이어 특성상 림과 이탈되지 않게 하기 위해 비드부를 두껍게 설계 및 제작하게 된다. 이러한 이유로 구조적으로 발열에 취약하기 때문에, 사용 환경에 따라 고온 지역에서는 비드부의 과열로 인한 세퍼레이션 사고가 빈번하게 발생한다.
이를 해결 하기 위해, 종래에는 비드부에 보강재를 삽입하여 해결하고자 하는 방안에 제안되기도 하였다. 그러나, 그 구체적인 방안에 대해서는 스틸 코드를 사용하여 중량 증가로 인한 전단응력의 발생으로 인한 비드부 파열 사고가 일어날 수 있고, 나일론 코드를 사용하는 종래의 기술은 구체적인 구조 및 재질이 발열 내구성능 개선 효과가 없을 수 있다.
이와 관련하여 "비드부가 보강된 중하중용 공기입 타이어(국내 특허등록공보 10-1723745호)"와, "비드 내구성을 향상시킨 중하중용 공기입 타이어(국내 공개특허공보 10-2004-0029607호)"가 참고될 수 있다.
종래 "비드부가 보강된 중하중용 공기입 타이어"의 경우, 카카스플라이 턴업부 끝단 일부와 에이펙스 외측 노출면을 감싸는 보강코드의 구성을 특징으로 하다. 이때, 보강코드의 EPI는 최대 21이며 부착위치는 비드부 하단부터 각각 바디플라이와 스틸 채퍼의 끝단과 일정 길이 단차를 둔다. 이러한 재질과 부착위치는 과하중으로 인한 스틸코드의 끝단에서 발생하는 응력 집중을 방지할 수는 있으나, 비드부로 전달되는 열에 대한 저항력은 효과가 미미하다.
아울러, 종래 "비드 내구성을 향상시킨 중하중용 공기입 타이어"의 경우, 2매의 나일론 보강재를 이용하여 비드부 변형을 억제하는 것을 특징으로 한다. 2매의 나일론 보강재는 모두 스틸 채퍼 외측을 감싸는 단순한 형태로, 응력 집중에 의한 변형을 억제하는 효과 외에는 발열 내구성능을 향상시키기 어렵다.
본 발명은 비드부 및 바디 플라이 끝단에 작용하는 발열을 최소화시켜, 비드부 내구성을 향상시키고, 비드부의 구조적인 안정성을 높일 수 있는 중하중용 공기입 타이어를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 비드 코어와 에이펙스로 이루어진 비드부와, 상기 비드부를 턴업하여 감싸는 바디 플라이와, 상기 바디 플라이를 감싸는 스틸 채퍼를 포함하는 중하중용 공기입 타이어로서, 상기 비드부의 끝단과 상기 바디 플라이의 끝단을 연속하여 감싸는 제 1 코드와, 상기 스틸 채퍼를 감싸는 제 2 코드를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제 1 코드 및 상기 제 2 코드는, 나일론 재질의 나일론 코드일 수 있다.
또한, 상기 제 1 코드 및 상기 제 2 코드는, 20 내지 30 범위의 EPI를 만족할 수 있다.
또한, 상기 제 1 코드의 내측 끝단에서 상기 스틸 채퍼 내측 끝단까지의 거리는, 5mm 내지 15mm 범위를 만족하고, 상기 바디 플라이의 외측 끝단에서 상기 스틸 채퍼의 외측 끝단 까지의 거리는, 5mm 내지 25mm 범위를 만족하며, 상기 제 1 코드의 내측 끝단은 상기 스틸 채퍼 내측 끝단과 상기 제 2 코드의 내측 끝단 사이에 위치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 코드의 내측 끝단에서 상기 제 2 코드의 내측 끝단까지의 거리는, 5mm 내지 20mm 범위를 만족하고, 상기 스틸 채퍼의 외측 끝단에서 상기 제 2 코드의 외측 끝단 까지의 거리는, 15mm 내지 35mm 범위를 만족하며, 상기 제 2 코드의 외측 끝단은 상기 바디플라이의 외측 끝단보다 높게 위치될 수 있다.
본 발명의 실시예는 비드부 및 스틸 채퍼 구조를 보강함으로써, 주행중 림(RIM)에서 발생되어 타이어로 전달 되는 고온의 열을 줄임으로써, 고온의 열에 의한 비드부 및 바디 플라이 끝단의 변형을 최소화할 수 있고, 결국, 비드 내구성을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 타이어의 비드부 형상을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
그리고 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 본 출원에서 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.
도 1은 본 발명에 따른 타이어의 비드부 형상을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 중하중용 공기입 타이어는, 비드 코어(1)와 에이펙스(2)로 이루어진 비드부와, 비드부를 턴업하여 감싸는 바디 플라이(3)와, 바디 플라이(3)를 감싸는 스틸 채퍼(4)를 포함하고, 비드부의 끝단과 바디 플라이(3)의 끝단은 제 1 코드(61)에 의해 감싸질 수 있고, 스틸 채퍼(4)는 제 2 코드(62)에 의해 감싸질 수 있다.
구체적으로, 제 1 코드(61)는 비드부와 바디 플라이(3) 사이에 위치되되, 비드부의 끝단 외면과 바디 플라이(3)의 끝단을 감싸도록 배치될 수 있다. 이 제 1 코드(61)는 나일론 재질의 나일론 코드일 수 있다.
일 예로, 제 1 코드(61)는 비드부의 끝단 외면을 감싸는 제 1 비드 인너 코드부(61a)와, 바디 플라이(3)의 끝단을 감싸는 제 1 비드 아웃터 코드부(61b)로 구성될 수 있다. 이들 제 1 비드 인너 코드부(61a) 및 제 1 비드 아웃터 코드부(61b)는 전체적으로 "S"자 형태(도 1 참조)로 연장되어 굴곡되는 형태로 제공될 수 있다.
제 2 코드(62)는 스틸 채퍼(4)의 끝단 외면을 감싸도록 배치될 수 있다. 이 제 2 코드(62)는 제 1 코드(61)와 마찬가지로, 나일론 재질의 나일론 코드일 수 있다.
예를 들어, 제 2 코드(62)는 스틸 채퍼(4)의 끝단 외면을 감싸는 제 2 채퍼 아웃터 코드부(62a), 제 2 채퍼 아웃터 끝단에서 연장되는 제 2 연장 코드부(62b)로 구성될 수 있다. 이들 제 2 채퍼 아웃터 코드부(62a) 및 제 2 연장 코드부(62b)는 전체적으로 "J"자 형태(도 1 참조)로 연장되어 굴곡되는 형태로 제공될 수 있다.
특히, 이들 제 1 코드(61) 및 제 2 코드(62)는, 20 내지 30 범위의 EPI를 만족할 수 있다.
제 1 코드(61) 및 제 2 코드(62)의 EPI가 20 보다 낮으면, 나일론채퍼를 구성하며 비드부를 지지하는 나일론코드의 밀도가 충분하지 않아 발열 내구성능의 효과가 미비한 단점이 있고, 제 1 코드(61) 및 제 2 코드(62)의 EPI가 30 보다 높으면, 나일론채퍼의 토핑 고무 게이지가 부족하여 외부 충격에 의한 코드 손상에 노출되는 단점이 있다. 따라서, 제 1 코드(61) 및 제 2 코드(62)는, 20 내지 30 범위의 EPI를 가짐으로써, 비드부 및 바디 플라이(3) 끝단에 작용하는 발열에 대한 내구성능을 개선할 수 있다.
또한, 제 1 코드(61)의 내측 끝단에서 스틸 채퍼(4) 내측 끝단까지의 거리(H1)는, 5mm 내지 15mm 범위를 만족하고, 바디 플라이(3)의 외측 끝단에서 상기 스틸 채퍼(4)의 외측 끝단 까지의 거리(H3)는, 5mm 내지 25mm 범위를 만족하며, 제 1 코드(61)의 내측 끝단은 스틸 채퍼(4) 내측 끝단과 상기 제 2 코드(62)의 내측 끝단 사이에 위치될 수 있다.
스틸 코드 끝단 간 거리가 5mm보다 낮으면, 응력 집중에 의해 코드 끝단에서 변형이 일어 날 수 있다. 또한, 제 1 코드(61)의 내측 끝단에서 스틸 채퍼(4) 내측 끝단까지의 거리(H1)는 최대 15mm, 바디 플라이(3)의 외측 끝단에서 상기 스틸 채퍼(4)의 외측 끝단 까지의 거리(H3)는 최대 25mm 수준에서 내구성능을 만족하는데 충분하며, 이를 초과할 경우 성능 측면에서 기대효과는 미비하여 제조단가 등을 고려했을 때 불필요한 설계상 수치가 될 수 있다.
또한, 제 1 코드(61)의 내측 끝단에서 제 2 코드(62)의 내측 끝단까지의 거리(H2)는, 5mm 내지 20mm 범위를 만족하고, 스틸 채퍼(4)의 외측 끝단에서 제 2 코드(62)의 외측 끝단 까지의 거리(H4)는, 15mm 내지 35mm 범위를 만족하며, 제 2 코드(62)의 외측 끝단은 상기 바디플라이의 외측 끝단보다 높게 위치될 수 있다.
나일론 및 스틸 코드 끝단 간 거리가 5mm보다 낮으면, 응력 집중에 의해 코드 끝단에서 변형이 일어 날 수 있다. 또한, 제 1 코드(61)의 내측 끝단에서 제 2 코드(62)의 내측 끝단까지의 거리(H2)는 최대 20mm, 스틸 채퍼(4)의 외측 끝단에서 제 2 코드(62)의 외측 끝단 까지의 거리(H4)는 최대 35mm 수준에서 내구성능을 만족하는데 충분하며, 이를 초과할 경우 성능 측면에서 기대효과는 미비하여 제조단가 등을 고려했을 때 불필요한 설계상 수치가 될 수 있다.
여기서, 제 1 코드(61)의 내,외측, 제 2 코드(62)의 내,외측, 스틸 채퍼(4) 내,외측, 바디 플라이(3)의 내,외측은, 비드부의 중심선(C)를 기준으로, 도 1의 왼쪽방향을 내측으로 도 1의 오른쪽 방향을 외측으로 정의할 수 있다.
이와 같이, 제 1 코드(61)는 비드부와 바디 플라이(3) 사이에 S 자 형태로 삽입되어 바디 플라이(3)의 끝단을 덮음으로써, 림(Rim)에서 발생되는 열전달을 최소화할 수 있고, 이를 통해, 바디 플라이(3)에 가해지는 응력을 분산시켜 비드부 변형을 방지할 수 있다. 또한, 제 2 코드(62)는 스틸 채퍼(4)를 감싸도록 배치됨으로써, 바디 플라이(3) 턴업 풀림 방지를 보강하며, 열전달을 최소화할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 비드부 및 스틸 채퍼 구조를 보강함으로써, 주행중 림에서 발생되어 타이어로 전달 되는 고온의 열을 줄임으로써, 고온의 열에 의한 비드부 및 바디 플라이 끝단의 변형을 최소화할 수 있고, 결국, 비드 내구성을 향상시킬 수 있다는 등의 우수한 장점을 갖는다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안 되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
1 :비드 코어 2 :에이펙스
3 :바디 플라이 4 :스틸 채퍼
61 :제 1 코드 61a :제 1 비드 인너 코드부
61b :제 1 비드 아웃터 코드부 62 :제 2 코드
62a :제 2 채퍼 아웃터 코드부 62b :제 2 연장 코드부
H1 :제 1 코드의 내측 끝단에서 스틸 채퍼 내측 끝단까지의 거리
H2 :제 1 코드의 내측 끝단에서 제 2 코드의 내측 끝단까지의 거리
H3 :바디 플라이의 외측 끝단에서 스틸 채퍼의 외측 끝단 까지의 거리
H4 :스틸 채퍼의 외측 끝단에서 제 2 코드의 외측 끝단 까지의 거리
3 :바디 플라이 4 :스틸 채퍼
61 :제 1 코드 61a :제 1 비드 인너 코드부
61b :제 1 비드 아웃터 코드부 62 :제 2 코드
62a :제 2 채퍼 아웃터 코드부 62b :제 2 연장 코드부
H1 :제 1 코드의 내측 끝단에서 스틸 채퍼 내측 끝단까지의 거리
H2 :제 1 코드의 내측 끝단에서 제 2 코드의 내측 끝단까지의 거리
H3 :바디 플라이의 외측 끝단에서 스틸 채퍼의 외측 끝단 까지의 거리
H4 :스틸 채퍼의 외측 끝단에서 제 2 코드의 외측 끝단 까지의 거리
Claims (5)
- 비드 코어와 에이펙스로 이루어진 비드부와, 상기 비드부를 턴업하여 감싸는 바디 플라이와, 상기 바디 플라이를 감싸는 스틸 채퍼를 포함하는 중하중용 공기입 타이어로서,
상기 비드부의 끝단과 상기 바디 플라이의 끝단을 연속하여 감싸는 제 1 코드와, 상기 스틸 채퍼를 감싸는 제 2 코드를 포함하고,
상기 제1 코드는
상기 비드부와 상기 바디플라이 사이에 상기 비드부의 끝단 외면과 상기 바디 플라이의 끝단을 감싸며 S자 형태로 연장되어 굴곡되는 중하중용 공기입 타이어. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 코드 및 상기 제 2 코드는, 나일론 재질의 나일론 코드인 중하중용 공기입 타이어 - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 코드 및 상기 제 2 코드는, 20 내지 30 범위의 EPI(End Per Inch)를 만족하는 중하중용 공기입 타이어. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 코드의 내측 끝단에서 상기 스틸 채퍼 내측 끝단까지의 거리(H1)는, 5mm 내지 15mm 범위를 만족하고,
상기 바디 플라이의 외측 끝단에서 상기 스틸 채퍼의 외측 끝단 까지의 거리(H3)는, 5mm 내지 25mm 범위를 만족하며,
상기 제 1 코드의 내측 끝단은
상기 스틸 채퍼 내측 끝단과 상기 제 2 코드의 내측 끝단 사이에 위치되는 중하중용 공기입 타이어. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 코드의 내측 끝단에서 상기 제 2 코드의 내측 끝단까지의 거리(H2)는, 5mm 내지 20mm 범위를 만족하고,
상기 스틸 채퍼의 외측 끝단에서 상기 제 2 코드의 외측 끝단 까지의 거리(H4)는, 15mm 내지 35mm 범위를 만족하며,
상기 제 2 코드의 외측 끝단은 상기 바디플라이의 외측 끝단보다 높게 위치되는 중하중용 공기입 타이어.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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