KR102204855B1 - 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어 - Google Patents

다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 노면과 직접 접하는 두꺼운 고무층인 트레드의 양측으로 굴곡진 사이드월, 차량의 림에 안착되는 비드코어 및 고무 경도의 차이를 갖도록 구비된 비드부를 포함하는 공기입 타이어에 있어서, 타이어의 내부 골격으로 상기 비드부의 비드코어를 중심으로 턴업되도록 구비된 카카스, 상기 비드부는 타이어 내측의 상기 카카스와 턴업된 카카스에 의해 감싸지는 제 1 비드필러 및 상기 턴업된 카카스의 외측면과 사이드월 및 림쿠션의 사이에 배치되고, 중량감소 및 구름저항 성능을 향상시키도록 서로 다른 성질의 고무층으로 구성된 다중고무층이 적용된 제 2 비드필러를 포함한다.

Description

다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어{PNEUMATIC TIRE WITH BEAD FILLER APPLIED WITH MULTIPLE RUBBER LAYER}
본 발명은 비드필러를 구비한 공기입 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 피드필러를 다중고무층으로 형성하여 비드필러의 각 위치별 변형을 컨트롤할 수 있는 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어에 관한 것이다.
일반적으로, 타이어는 노면과 접촉하는 고무층인 트레드(Tread)와, 타이어 내부의 코드 층으로써 하중을 지지하고 충격에 견디며 주행 중 굴신운동에 대한 내피로성이 강하면서 타이어의 골격을 형성하는 카카스(Carcass), 타이어를 차량의 림(Rim)에 장착시키는 역할을 하는 비드(Bead) 및, 타이어의 옆 부분으로서 카카스를 보호하고 유연한 굴신운동을 하는 사이드월(Side wall)로 크게 구분되어 진다.
이러한 타이어는 점차 고성능 및 경량화를 위해 발전되었나, 차량 하중 증가 및 경량화에 따라 비드의 내구성 부족으로 인한 사고가 발생되었다.
이에 따라, 종래에는 비드를 보강하기 위해 이중 비드구조로 제조되었나, 이는 내구성을 향상시킬 수 있으나, 중량 및 구름저항 증가 등의 문제가 발생되었다.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위한 비드의 위치별 변형을 컨트롤할 수 있는 타이어가 필요한 실정이다.
등록특허공보 제 10- 0578101호(2006.05.02.)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 제 2 비드필러를 다중고무층으로 형성하여 비드필러의 각 위치별 변형을 컨트롤할 수 있고, 이를 통해 중량감소 및 구름저항 성능을 향상시킬 수 있으며, 턴업된 카카스의 라인을 내측으로 이동시킴으로써, 비드부의 압축 변형 및 전단 변형을 감소시킬 수 있는 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른, 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어는 노면과 직접 접하는 두꺼운 고무층인 트레드의 양측으로 굴곡진 사이드월, 차량의 림에 안착되는 비드코어 및 고무 경도의 차이를 갖도록 구비된 비드부를 포함하는 공기입 타이어에 있어서, 타이어의 내부 골격으로 상기 비드부의 비드코어를 중심으로 턴업되도록 구비된 카카스, 상기 비드부는 타이어 내측의 상기 카카스와 턴업된 카카스에 의해 감싸지는 제 1 비드필러 및 상기 턴업된 카카스의 외측면과 사이드월 및 림쿠션의 사이에 배치되고, 중량감소 및 구름저항 성능을 향상시키도록 서로 다른 성질의 고무층으로 구성된 다중고무층이 적용된 제 2 비드필러를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제 2 비드필러는 단면이 상측끝단 및 하측끝단으로 갈수록 좁아지는 길쭉한 형상으로 형성되고, 타이어의 반경방향을 기준으로 상측 끝단이 타이어의 외측을 향하도록 기울어진 형상으로 배치된 것도 가능하다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제 2 비드필러는 단면의 길이방향으로 상측 끝단이 위치된 제 1 필러부, 단면의 길이방향으로 하측 끝단이 위치된 제 3 필러부 및 상기 제 1 필러부 및 제 3 필러부의 사이에서 연결되는 제 2 필러부가 배치된 것도 가능하다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제 2 비드필러에는 중량감소 및 구름저항 성능을 향상시키도록 제 1 필러부, 제 2 필러부 및 제 3 필러부를 서로 다른 성질의 고무층으로 구성하여 상기 제 2 비드필러의 각 위치별 변형을 컨트롤 하는 것일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제 1 필러부는 모듈러스가 3.70E+07, 손실정접이 0.22이고, 제 2 필러부는 모듈러스가 6.00E+06, 손실정접이 0.07이며, 제 3 필러부는 모듈러스가 7.00E+06, 손실정접이 0.12로 설정되고, 타이어의 변형의 크기에 따라 모듈러스와 손실정접이 다른 고무층으로 구성되는 것도 가능하다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제 1 필러부의 상측 끝단은 타이어의 최대폭과 타이어의 최대높이가 접하는 교차점으로부터 타이어의 폭방향과 수평으로 연결된 제 1 직선부로부터 10 내지 30도의 각도를 갖는 제 2 직선부와 접하도록 배치된 것도 가능하다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제 1 필러부의 하측 끝단 및 제 2 필러부의 상측 끝단은 교차점을 중심으로 상기 제 2 직선부로부터 10 내지 25도의 각도를 갖는 제 3 직선부와 접하도록 배치된 것도 가능하다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제 2 필러부의 하측 끝단 및 제 3 필러부의 상측 끝단은 교차점을 중심으로 상기 제 3 직선부로부터 10 내지 30도의 각도를 갖는 제 4 직선부와 접하도록 배치된 것도 가능하다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제 3 필러부의 하측 끝단은 교차점을 중심으로 상기 제 4 직선부로부터 10 내지 30도의 각도를 갖는 제 5 직선부와 접하도록 배치된 것도 가능하다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제 2 비드필러에는 상기 제 5 직선부와 상기 턴업된 카카스가 접하는 지점에 타이어의 높이방향과 평행하는 제 1 접선부가 구비되고, 상기 제 1 접선부와 접하도록 상기 제 3 필러부의 하측 끝단이 배치된 것도 가능하다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제 2 비드필러에는 상기 제 1 접선부와 타이어의 외측방향으로0 내지 5도의 기울기를 갖도록 제 2 접선부가 구비되고, 상기 제 2 접선부와 접하는 턴업된 카카스에 상기 제 3 필러부의 상측 끝단 및 상기 제 2 필러부의 하측 끝단이 배치된 것도 가능하다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제 2 비드필러에는 상기 제 2 접선부와 타이어의 외측방향으로0 내지 8도의 기울기를 갖도록 제 3 접선부가 구비되고, 상기 제 3 접선부와 접하는 턴업된 카카스에 상기 제 2 필러부의 상측 끝단 및 상기 제 1 필러부의 하측 끝단이 배치된 것도 가능하다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제 2 비드필러에는 상기 제 3 접선부와 타이어의 외측방향으로0 내지 10도의 기울기를 갖도록 제 4 접선부가 구비되고, 상기 제 4 접선부와 접하는 턴업된 카카스에 상기 제 1 필러부의 상측 끝단이 배치된 것도 가능하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어는 제 2 비드필러를 다중고무층으로 형성하여 비드필러의 각 위치별 변형을 컨트롤할 수 있고, 이를 통해 중량감소 및 구름저항 성능을 향상시킬 수 있으며, 턴업된 카카스의 라인을 내측으로 이동시킴으로써, 비드부의 압축 변형 및 전단 변형을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 직선부 및 접선부가 적용된 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어의 단면도이다.
도 3은 종래의 비드 구조와 본발명에 따른 다중고무층이 적용된 비드 구조의 구름저항 성능을 해석한 결과이다.
도 4는 종래의 비드 구조와 본발명에 따른 다중고무층이 적용된 비드 구조의 Runflat tire의 공기압과 Zero Pressure 시의 SED 해석 결과이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
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. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 직선부 및 접선부가 적용된 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어의 단면도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어(100)는 노면과 직접 접하는 두꺼운 고무층인 트레드의 양측으로 굴곡진 사이드월(110), 차량의 림에 안착되는 비드코어(120) 및 고무 경도의 차이를 갖도록 구비된 비드부를 포함하고, 상기 비드부가 비드코어(120)와 비드필러를 감싸고, 그 외부를 카카스(130)로 감싸며, 상기 카카스(130)의 외측에 림쿠션(160)을 설치하는 공기입 타이어에 있어서, 타이어의 내부 골격으로 상기 비드부의 비드코어(120)를 중심으로 턴업되도록 구비된 카카스(130), 상기 비드부는 타이어 내측의 상기 카카스(130)와 턴업된 카카스(131)에 의해 감싸지는 제 1 비드필러(140) 및 상기 턴업된 카카스(131)의 외측면과 사이드월(110) 및 림의 사이에 배치되고, 중량감소 및 구름저항 성능을 향상시키도록 서로 다른 성질의 고무층으로 구성된 다중고무층이 적용된 제 2 비드필러(150)를 포함한다.
본 발명에 따른, 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어(100)는 카카스(130)를 포함한다.
보다 상세하게는, 상기 카카스(130)는 타이어의 내부 골격으로 상기 비드부의 비드코어(120)를 중심으로 턴업되도록 구비된다.
또한, 상기 비드부는 제 1 비드필러(140) 및 제 2 비드필러(150)를 포함한다.
보다 상세하게는, 상기 제 1 비드필러(140)는 타이어 내측의 상기 카카스(130)와 턴업된 카카스(131)에 의해 감싸지도록 배치된다.
즉, 상기 카카스(130)는 상기 비드코어(120)를 중심으로 타이어의 외측을 향해 턴업되고, 이때 타이어 내측의 카카스(130)와 턴업된 카카스(131)의 사이에는 제 1 비드필러(140)가 구비된다.
따라서, 상기 제 1 비드필러(140)는 상기 카카스(130)에 의해 감싸지며 외부충격을 완화시켜주고, 높은 하중에 의한 비드부의 변형을 방지할 수 있다.
또한, 상기 제 2 비드필러(150)는 상기 턴업된 카카스(131)의 외측면과 사이드월(110) 및 림쿠션(160)의 사이에 배치되고, 중량감소 및 구름저항 성능을 향상시키도록 서로 다른 성질의 고무층으로 구성된 다중고무층이 적용된다.
보다 상세하게는, 상기 제 2 비드필러(150)는 상기 턴업된 카카스(131)의 외측면과 타이어의 외측에 위치된 사이드월(110) 및 림쿠션(160) 사이에 배치된다. 즉, 상기 제 2 비드필러(150)의 내측면은 상기 턴업된 카카스(131)의 외측면과 접하고, 상기 제 2 비드필러(150)의 외측면의 상부는 사이드월(110)에 의해 감싸지며, 하부는 림쿠션(160)에 의해 감싸진다.
따라서, 상기 제 2 비드필러(150)는 상기 카카스(130)의 외측면과 사이드월(110) 및 림쿠션(160) 사이에서 외부충격을 완화시켜주고, 높은 하중에 의한 비드부의 변형을 방지할 수 있다.
또한, 제 2 비드필러(150)는 단면이 상측끝단 및 하측끝단으로 갈수록 좁아지는 길쭉한 형상으로 형성되고, 타이어의 반경방향을 기준으로 상측 끝단이 타이어의 외측을 향하도록 기울어진 형상으로 배치될 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 제 2 비드필러(150)는 단면 형상이 타이어의 높이방향으로 길쭉한 형상으로 형성되고, 길쭉한 형상의 상측끝단 및 하측끝단으로 갈수록 좁아지도록 형성되며, 단면 형상이 타이어의 반경방향을 기준으로 상측 끝단이 타이어의 외측으로 향하고, 하측 끝단이 비드코어(120)측으로 향하도록 형성된다.
또한, 상기 제 2 비드필러(150)는 단면의 길이방향으로 상측 끝단이 위치된 제 1 필러부(151), 단면의 길이방향으로 하측 끝단이 위치된 제 3 필러부(153) 및 상기 제 1 필러부(151) 및 제 3 필러부(153)의 사이에서 연결되는 제 2 필러부(152)가 배치된다.
보다 상세하게는, 상기 제 2 비드필러(150)는 3종의 다른 성질은 가진 소재로 구성되고, 상기 제 1 필러부(151)는 제 2 비드필러(150)의 상측 끝단에 배치되고, 상기 제 3 필러부(153)는 제 2 비드필러(150)의 하측 끝단에 배치되며, 상기 제 1 필러부(151) 및 제 3 필러부(153)의 사이에 위치되어 각각 연결되는 제 2 필러부(152)가 구비된다.
따라서, 상기 제 1 필러부(151), 제 2 필러부(152) 및 제 3 필러부(153)는 서로 다른 성질의 소재로 구성되므로, 외부의 응력에 따라 타이어의 변형을 제어할 수 있다.
또한, 제 1 필러부(151)는 모듈러스(Modulus)가 3.70E+07, 손실정접(Tanδ)이 0.22이고, 제 2 필러부(152)는 모듈러스가 6.00E+06, 손실정접이 0.07이며, 제 3 필러부(153)는 모듈러스가 7.00E+06, 손실정접이 0.12로 설정되고, 타이어의 변형의 크기에 따라 모듈러스와 손실정접이 다른 고무층으로 구성될 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 제 1 필러부(151), 제 2 필러부(152) 및 제 3 필러부(153)는 위치에 따라 다른 외부응력이 적용되고 이에 따른 타이어의 내구성 및 변형이 달라진다. 따라서, 제 1 필러부(151), 제 2 필러부(152) 및 제 3 필러부(153)의 모듈러스와 손실정접을 조절하여 타이어의 변형을 제어할 수 있다.
즉, 변형이 큰 부위에 모듈러스는 높고 손실정접은 낮게 설정하므로, 측면 변형을 감소시키고, 고무 재료 특성의 장점을 발휘할 수 있다.
또한, 제 1 필러부(151)의 상측 끝단은 타이어의 최대폭(S/W point)과 타이어의 최대높이(OD point)가 접하는 교차점(170)으로부터 타이어의 폭방향과 수평으로 연결된 제 1 직선부(171)로부터 10 내지 30도의 각도(α)를 갖는 제 2 직선부(172)와 접하도록 배치된다.
보다 상세하게는, 타이어의 최대폭과 타이어의 최대높이가 접하는 지점을 교차점(170)으로 지정하고, 지정된 교차점(170)에서 타이어의 폭방향과 수평인 방향으로 제 1 직선부(171)가 형성되고, 상기 교차점(170)을 중심으로 상기 제 1 직선부(171)와 10 내지 30도의 각도를 갖는 제 2 직선부(172)와 접하도록 상기 제 1 필러부(151)의 상측 끝단이 배치된다. 즉, 상기 제 1 필러부(151)의 상측 끝단은 제 2 직선부(172) 및 턴업된 카카스(131)와 접하는 지점에 배치된다.
또한, 제 1 필러부(151)의 하측 끝단 및 제 2 필러부(152)의 상측 끝단은 교차점(170)을 중심으로 상기 제 2 직선부(172)로부터 10 내지 25도의 각도(β)를 갖는 제 3 직선부(173)와 접하도록 배치된다.
보다 상세하게는, 상기 교차점(170)을 중심으로 상기 제 2 직선부(172)와 10 내지 25도의 각도를 갖도록 제 3 직선부(173)가 형성된다. 상기 제 1 필러부(151)의 하측 끝단 및 제 2 필러부(152)의 상측 끝단은 상기 제 3 직선부(173)와 접하도록 배치된다.
즉, 상기 제 1 필러부(151)의 하측 끝단 및 제 2 필러부(152)의 상측 끝단은 서로 연결되고, 상기 제 3 직선부(173)가 상기 제 1 필러부(151)의 하측 끝단 및 제 2 필러부(152)의 상측 끝단를 구분하는 기준이 된다.
또한, 제 2 필러부(152)의 하측 끝단 및 제 3 필러부(153)의 상측 끝단은 교차점(170)을 중심으로 상기 제 3 직선부(173)로부터 10 내지 30도의 각도(γ)를 갖는 제 4 직선부(174)와 접하도록 배치된다.
보다 상세하게는, 상기 교차점(170)을 중심으로 상기 제 3 직선부(173)와 10 내지 30도의 각도를 갖도록 제 4 직선부(174)가 형성된다. 상기 제 2 필러부(152)의 하측 끝단 및 제 3 필러부(153)의 상측 끝단은 상기 제 4 직선부(174)와 접하도록 배치된다.
즉, 상기 제 2 필러부(152)의 하측 끝단 및 제 3 필러부(153)의 상측 끝단은 서로 연결되고, 상기 제 4 직선부(174)가 상기 제 2 필러부(152)의 하측 끝단 및 제 3 필러부(153)의 상측 끝단를 구분하는 기준이 된다.
또한, 제 3 필러부(153)의 하측 끝단은 교차점(170)을 중심으로 상기 제 4 직선부(174)로부터 10 내지 30도의 각도(δ)를 갖는 제 5 직선부(175)와 접하도록 배치된다.
보다 상세하게는, 상기 교차점(170)을 중심으로 상기 제 4 직선부(174)와 10 내지 30도의 각도를 갖도록 제 4 직선부(174)가 형성된다. 상기 제 3 필러부(153)의 하측 끝단 은 상기 제 5 직선부(175)와 접하도록 배치된다.
따라서, 상기 제 1 필러부(151), 제 2 필러부(152) 및 제 3 필러부(153)는 상기 제 1 직선부(171), 제 2 직선부(172), 제 3 직선부(173), 제 4 직선부(174) 및 제 5 직선부(175)를 통해 구분되도록 배치되므로, 타이어의 변형의 크기에 따라 각 위치별 변형을 컨트롤하여 타이어의 중량감소 및 구름저항 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제 2 비드필러(150)에는 제 5 직선부(175)와 상기 턴업된 카카스(131)가 접하는 지점에 타이어의 높이방향과 평행하는 제 1 접선부(181)가 구비되고, 상기 제 1 접선부(181)와 접하도록 상기 제 3 필러부(153)의 하측 끝단이 배치된다.
보다 상세하게는, 상기 제 1 접선부(181)는 상기 제 5 직선부(175)와 상기 턴업된 카카스(131)가 접하는 지점에서 타이어의 높이방향과 평행하도록 형성되고, 상기 제 1 접선부(181)를 기준으로 제 3 필러부(153)의 하측 끝단이 배치된다.
또한, 상기 제 2 비드필러(150)에는 제 1 접선부(181)와 타이어의 외측방향으로0 내지 5도의 기울기(a)를 갖도록 제 2 접선부(182)가 구비되고, 상기 제 2 접선부(182)와 접하는 턴업된 카카스(131)에 상기 제 3 필러부(153)의 상측 끝단 및 상기 제 2 필러부(152)의 하측 끝단이 배치된다.
보다 상세하게는, 상기 제 2 접선부(182)는 상기 제 1 접선부(181)와 타이어의 외측방향으로 0 내지 5도의 기울기를 갖도록 형성되고, 상기 제 2 접선부(182)는 상기 제 3 필러부(153)의 상측 끝단 및 상기 제 2 필러부(152)의 하측 끝단이 배치된다.
즉, 제 2 접선부(182)를 통해 턴업된 카카스(131)와 접하는 상기 제 3 필러부(153)의 상측 끝단 및 상기 제 2 필러부(152)의 하측 끝단을 설정할 수 있다.
또한, 제 2 비드필러(150)에는 상기 제 2 접선부(182)와 타이어의 외측방향으로0 내지 8도의 기울기(b)를 갖도록 제 3 접선부(183)가 구비되고, 상기 제 3 접선부(183)와 접하는 턴업된 카카스(131)에 상기 제 2 필러부(152)의 상측 끝단 및 상기 제 1 필러부(151)의 하측 끝단이 배치된다.
보다 상세하게는, 상기 제 3 접선부(183)는 상기 제 2 접선부(182)와 타이어의 외측방향으로 0 내지 8도의 기울기를 갖도록 형성되고, 상기 제 3 접선부(183)는 상기 제 2 필러부(152)의 상측 끝단 및 상기 제 1 필러부(151)의 하측 끝단이 배치된다.
즉, 제 3 접선부(183)를 통해 턴업된 카카스(131)와 접하는 상기 제 2 필러부(152)의 상측 끝단 및 상기 제 1 필러부(151)의 하측 끝단을 설정할 수 있다.
또한, 제 2 비드필러(150)에는 상기 제 3 접선부(183)와 타이어의 외측방향으로0 내지 10도의 기울기(c)를 갖도록 제 4 접선부(184)가 구비되고, 상기 제 4 접선부(184)와 접하는 턴업된 카카스(131)에 상기 제 1 필러부(151)의 상측 끝단이 배치된다.
보다 상세하게는, 상기 제 4 접선부(184)는 제 3 접선부(183)와 타이어의 외측방향으로 0 내지 10도의 기울기를 갖도록 형성되고, 상기 제 4 접선부(184)는 상기 제 1 필러부(151)의 상측 끝단이 배치된다.
즉, 제 4 접선부(184)를 통해 턴업된 카카스(131)와 접하는 상기 제 1 필러부(151)의 상측 끝단을 설정할 수 있다.
도 3은 종래의 비드 구조와 본발명에 따른 다중고무층이 적용된 타이어의 비드 구조의 구름저항 성능을 해석한 결과이다.
도 3을 참조하면, Conventional tire와 Runflat tire각각에서 종래의 하나의 고무층이 적용된 비드 구조와 비교할 때 변형이 큰 부위에 다중고무층이 적용된 타이어의 비드 구조를 적용함으로써, 변형이 감소되어 구름저항 성능이 향상되는 것을 확인할 수 있다.
도 4는 종래의 비드 구조와 본발명에 따른 다중고무층이 적용된 타이어의 비드 구조의 Runflat tire의 공기압과 Zero Pressure 시의 SED 해석 결과이다.
도 4를 참조하면, 공기압과 플랫 상태 모두 종래의 비드 구조와 비교할 때, 본발명에 따른 다중고무층이 적용된 비드 구조가 SIR부의 압축변형을 감소시킬 수 있고, 비드부의 위치별 변형도 타이어 특성별 최적 변형을 유도할 수 있다.
따라서, 본발명에 따른 다중고무층이 적용된 타이어의 비드 구조는 내구성 및 타이어의 특성에 따라 제 2 필러부(152)를 다중고무층으로 형성함으로써, 내구성을 포함하여 중량감소 및 구름저향을 향상시킬 수 있다.
또한, 내구성이 취약한 위치에 다중고무층을 자유롭게 배치할 수 있고, 제 2 비드필러(150)의 각 위치별 변형을 컨트롤할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어
110: 사이드월
120: 비드코어
130: 카카스
131: 턴업된 카카스
140: 제 1 비드필러
150: 제 2 비드필러
151: 제 1 필러부
152: 제 2 필러부
153: 제 3 필러부
160: 림쿠션
170: 교차점
171: 제 1 직선부
172: 제 2 직선부
173: 제 3 직선부
174: 제 4 직선부
175: 제 5 직선부
181: 제 1 접선부
182: 제 2 접선부
183: 제 3 접선부
184: 제 4 접선부

Claims (13)

  1. 노면과 직접 접하는 두꺼운 고무층인 트레드의 양측으로 굴곡진 사이드월, 차량의 림에 안착되는 비드코어 및 고무 경도의 차이를 갖도록 구비된 비드부를 포함하는 공기입 타이어에 있어서,
    타이어의 내부 골격으로 상기 비드부의 비드코어를 중심으로 턴업되도록 구비된 카카스를 포함하며,
    상기 비드부는,
    타이어 내측의 상기 카카스와 턴업된 카카스에 의해 감싸지는 제 1 비드필러; 및
    상기 턴업된 카카스의 외측면과 사이드월 및 림 사이에 배치되고, 중량감소 및 구름저항 성능을 향상시키도록 서로 다른 성질의 고무층으로 구성된 다중고무층이 적용된 제 2 비드필러;를 포함하고,
    상기 제 2 비드필러는 단면이 상측끝단 및 하측끝단으로 갈수록 좁아지는 길쭉한 형상으로 형성되고, 타이어의 반경방향을 기준으로 상측 끝단이 타이어의 외측을 향하도록 기울어진 형상으로 배치되며,
    상기 제 2 비드필러는 단면의 길이방향으로 상측 끝단이 위치된 제 1 필러부, 단면의 길이방향으로 하측 끝단이 위치된 제 3 필러부 및 상기 제 1 필러부 및 제 3 필러부의 사이에서 연결되는 제 2 필러부가 배치되며,
    상기 제 2 비드필러에는 중량감소 및 구름저항 성능을 향상시키도록 제 1 필러부, 제 2 필러부 및 제 3 필러부를 서로 다른 성질의 고무층으로 구성하여 상기 제 2 비드필러의 각 위치별 변형을 컨트롤 하는 것을 특징으로 하는 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어.
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  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 필러부는 모듈러스가 3.70E+07, 손실정접이 0.22이고, 제 2 필러부는 모듈러스가 6.00E+06, 손실정접이 0.07이며, 제 3 필러부는 모듈러스가 7.00E+06, 손실정접이 0.12로 설정되고, 타이어의 변형의 크기에 따라 모듈러스와 손실정접이 다른 고무층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 필러부의 상측 끝단은 타이어의 최대폭과 타이어의 최대높이가 접하는 교차점으로부터 타이어의 폭방향과 수평으로 연결된 제 1 직선부로부터 10 내지 30도의 각도를 갖는 제 2 직선부와 접하도록 배치된 것을 특징으로 하는 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 필러부의 하측 끝단 및 제 2 필러부의 상측 끝단은 교차점을 중심으로 상기 제 2 직선부로부터 10 내지 25도의 각도를 갖는 제 3 직선부와 접하도록 배치된 것을 특징으로 하는 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 필러부의 하측 끝단 및 제 3 필러부의 상측 끝단은 교차점을 중심으로 상기 제 3 직선부로부터 10 내지 30도의 각도를 갖는 제 4 직선부와 접하도록 배치된 것을 특징으로 하는 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 3 필러부의 하측 끝단은 교차점을 중심으로 상기 제 4 직선부로부터 10 내지 30도의 각도를 갖는 제 5 직선부와 접하도록 배치된 것을 특징으로 하는 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 비드필러에는 상기 제 5 직선부와 상기 턴업된 카카스가 접하는 지점에 타이어의 높이방향과 평행하는 제 1 접선부가 구비되고, 상기 제 1 접선부와 접하도록 상기 제 3 필러부의 하측 끝단이 배치된 것을 특징으로 하는 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 비드필러에는 상기 제 1 접선부와 타이어의 외측방향으로0 내지 5도의 기울기를 갖도록 제 2 접선부가 구비되고, 상기 제 2 접선부와 접하는 턴업된 카카스에 상기 제 3 필러부의 상측 끝단 및 상기 제 2 필러부의 하측 끝단이 배치된 것을 특징으로 하는 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 2 비드필러에는 상기 제 2 접선부와 타이어의 외측방향으로0 내지 8도의 기울기를 갖도록 제 3 접선부가 구비되고, 상기 제 3 접선부와 접하는 턴업된 카카스에 상기 제 2 필러부의 상측 끝단 및 상기 제 1 필러부의 하측 끝단이 배치된 것을 특징으로 하는 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제 2 비드필러에는 상기 제 3 접선부와 타이어의 외측방향으로0 내지 10도의 기울기를 갖도록 제 4 접선부가 구비되고, 상기 제 4 접선부와 접하는 턴업된 카카스에 상기 제 1 필러부의 상측 끝단이 배치된 것을 특징으로 하는 다중고무층이 적용된 비드필러를 구비한 공기입 타이어.
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KR20230012814A (ko) 2021-07-16 2023-01-26 금호타이어 주식회사 다중 에이팩스 스트립이 적용된 공기입 타이어 및 그 성형방법

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