KR102271233B1 - 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은, 스틸 벨트에 적어도 하나의 와이어가 지그 재그 형태로 구비되어 있는, 공기입 타이어를 제공하는 것이다.

Description

공기입 타이어{PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 공기입 타이어에 관한 것이다.

공기입 타이어에는 여러 가닥으로 꼬여진 금속 와이어들이 겹쳐져 있는 스틸 벨트(Steel Belt)가 구비된다. 스틸 벨트는 바디 플라이(카카스(Carcass)라고도 함)를 보호하고 노면 충격을 흡수하며, 노면과의 접촉면을 안정화하는 역할을 한다. 스틸 벨트의 재단각도는 타이어의 주행성 및 제동성능에 영향을 준다.

도 1은 스틸 벨트의 금속 와이어들이 노출되어 있는 종래의 공기입 타이어를 나타낸 예시도이며, 도 2는 종래의 공기입 타이어에 적용되는 스틸 벨트의 구조를 나타낸 예시도이다.

스틸 벨트는, 금속 재질의 와이어(10)들 및 상기 와이어들이 배치되어 있는 고무/직물코드로 이루어진 지지시트(11)로 구성된다. 재료적 특성, 즉, 금속 재질로 인한 강성적 측면으로 인해, 스틸 벨트는 고무나 직물코드 등 보다는 유연성이 떨어진다.

따라서, 자동차의 주행 시 타이어가 회전하면, 금속 재질의 와이어들이 구비된 스틸 벨트와 상기 스틸 벨트가 접하고 있는 고무 또는 바디 플라이 사이에서 마찰이 발생되며, 이로 인해 열이 발생된다. 이러한 마찰 및 열에 의해, 공기입 타이어에서는 크랙(Crack)이 발생되며, 발생된 크랙은 지속적으로 성장하게 된다.

상기한 바와 같은 크랙이 지속되면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 크랙을 통해 스틸 벨트의 와이어(10)들이 분리되어 외부로 돌출되는 불량이 발생될 수 있다.

즉, 종래의 공기입 타이어에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 금속 와이어(10)들이 지지시트(11)에 구비되어 있기 때문에, 크랙이 발생되면, 상기 와이어(10)들이 상기 스틸 벨트의 양쪽 끝단, 즉, 숄더(Shoulder)에서 상기 지지스트(11)로부터 분리되어 도 1에 도시된 바와 같이 외부로 돌출될 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명의 목적은, 스틸 벨트에 적어도 하나의 와이어가 지그 재그 형태로 구비되어 있는, 공기입 타이어를 제공하는 것이다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기입 타이어는, 트레드부; 상기 트레드부의 끝단으로부터 연장된 사이드월부; 상기 사이드월부의 단부에 구비되는 비드부; 상기 트레드부의 내측에 구비되는 스틸 벨트부; 상기 스틸 벨트부의 내측에 구비되는 바디 플라이; 및 상기 바디 플라이의 내측에 위치하여 내부 공기압을 유지시키는 이너 라이너를 포함하고, 상기 스틸 벨트부는, 금속으로 형성된 적어도 하나의 와이어; 및 상기 와이어가 배치되는 지지시트를 포함하며, 상기 와이어는 상기 지지시트의 양쪽 끝단에서 라운드진 적어도 하나의 곡선부를 포함한다.

본 발명에 따른 공기입 타이어의 스틸 벨트에는 적어도 하나의 와이어가 지그 재그 형태로 구비되어 있다. 따라서, 와이어가 분리되어 외부로 돌출되는 불량이 방지될 수 있다.

도 1은 스틸 벨트의 금속 와이어들이 노출되어 있는 종래의 공기입 타이어를 나타낸 예시도.
도 2는 종래의 공기입 타이어에 적용되는 스틸 벨트의 구조를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 공기입 타이어의 외부 구성을 나타낸 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 A-A'라인을 따라 절단된 면을 나타낸 사시도.
도 5는 도 2에 도시된 A-A'라인을 따라 절단된 단면을 나타낸 예시도.
도 6은 도 5에 도시된 B영역을 확대한 예시도.
도 7 내지 도 9은 본 발명에 따른 공기입 타이어에 적용되는 스틸 벨트의 구조를 나타낸 다양한 예시도들.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 공기입 타이어의 외부 구성을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 A-A'라인을 따라 절단된 면을 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 2에 도시된 A-A'라인을 따라 절단된 단면을 나타낸 예시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 B영역을 확대한 예시도이고, 도 7 내지 도 9은 본 발명에 따른 공기입 타이어에 적용되는 스틸 벨트의 구조를 나타낸 다양한 예시도들이다. 도 5에는 설명의 편의를 위해 휠(200)이 더 도시되어 있다.

본 발명에 따른 공기입 타이어(100)는, 도 2 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 트레드부(110), 상기 트레드부(110)의 끝단으로부터 연장된 사이드월부(120), 상기 사이드월부(120)의 단부에 구비되는 비드부(130), 상기 트레드부(110)의 내측에 구비되는 스틸 벨트부(140), 상기 스틸 벨트부(140)의 내측에 구비되는 바디 플라이(150) 및 상기 바디 플라이(150)의 내측에 위치하여 내부 공기압을 유지시키는 이너 라이너(160)를 포함한다.

첫째, 상기 트레드부(110)는 복수개의 그루브(111)에 의해서 구획되는 트레드 블록(112)을 가질 수 있다. 상기 트레드 블록(112)은 차량의 주행시에 지면과 접촉하는 부분으로, 공기입 타이어(100)의 반경방향으로 일주하는 메인 그루브와, 공기입 타이어(100)의 횡방향으로 형성되는 횡그루브에 의해 구획될 수 있다. 상기 트레드부(110)는 두꺼운 고무층으로 이루어져 차량의 구동력 및 제동력을 지면에 전달한다.

둘째, 상기 사이드월부(120)는 트레드부(110)의 끝단으로부터 하방으로 연장되어 배치된다. 상기 사이드월부(120)는 상기 공기입 타이어(100)의 측면 부분이고, 상기 바디 플라이(150)를 보호하고, 상기 공기입 타이어(100)의 측면 안정성을 제공하며, 굴신운동을 함으로써 승차감을 높일 수 있다.

또한, 상기 사이드월부(120)는 드라이브 샤프트를 통해 받은 엔진의 토크를 상기 트레드부(110)에 전달하는 기능을 수행할 수도 있다.

상기 사이드월부(120)는 상기 트레드부(110)의 양쪽 끝단들 각각에 구비된다.

셋째, 상기 비드부(130)는 사이드월부(120)의 단부에 구비되며, 공기입 타이어(100)를 휠(200)에 장착시키는 기능을 수행한다.

상기 비드부(130)는 고무가 코팅된 강철 와이어를 복수 개 꼬아 형성되는 비드 코어를 포함할 수 있다.

상기 비드부(130)는 상기 비드 코어의 외측을 커버하도록 배치되어 상기 힐(200)에 접촉하는 비드 커버를 구비할 수 있다. 상기 비드 커버는 상기 이너 라이너(160)의 단부 및 상기 바디 플라이(150)를 감싸도록 배치될 수 있다.

넷째, 상기 스틸 벨트(140)는 상기 공기입 타이어(100)의 내구성을 향상 시키고, 골격을 형성하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 스틸 벨트(140)는 외부의 충격을 완화시킬 수 있으며, 상기 트레드부(110)의 접지면을 넓게 유지하여 주행 안정성을 확보하는 기능을 수행할 수도 있다.

상기 스틸 벨트(140)는 상기 트레드부(110)의 하측, 즉, 내측에 배치된다.

상기 스틸 벨트(140)는 금속으로 형성된 와이어들 및 상기 와이어(142)들이 배치되어 있는 고무 또는 직물로 구성된 지지시트(141)를 포함한다. 예를 들어, 상기 스틸 벨트(140)는 상기 와이어(142)들을 고무 재질의 상기 지지시트(141)로 피복한 후, 압연 가공하는 공정들에 의해 형성될 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 공기입 타이어(100)에 적용되는 상기 스틸 벨트(140)는 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 금속으로 형성된 적어도 하나의 와이어(142) 및 상기 와이어가 배치되는 지지시트(141)를 포함하며, 상기 와이어(142)는 상기 지지시트(141)의 양쪽 끝단에서 라운드진 적어도 하나의 곡선부(142a)를 포함한다.

예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 지지시트(141)에는 하나의 와이어(142)가 구비될 수 있으며, 이 경우, 상기 와이어(142) 중 상기 지지시트(141)의 양쪽 끝단, 즉, 숄더부에 배치되는 부분은 상기 곡선부(142a)이며, 상기 곡선부(142a)는 라운드지게 형성될 수 있다. 즉, 본 발명에서는, 하나의 와이어(142)만이 상기 지지스트(141)에 구비될 수 있고, 따라서, 상기 숄더부에서도 상기 와이어(142)가 분리되지 않으며, 특히, 상기 숄더부에는 라운드진 형태의 상기 곡선부(142a)가 구비된다.

이 경우, 상기 와이어(142)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 트레드부(110)의 양쪽에 구비되는 사이드월부(120)들에 수직하게 배치될 수도 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 사이드월부(120)들과 일정한 경사를 갖도록 배치될 수도 있다.

즉, 상기 와이어(142)는 도 7에 도시된 바와 같이, 타이어의 진행방향(C)에 수직하게 배치될 수도 있으며, 또는, 도 8에 도시된 바와 같이, 타이어의 진행방향(C)에 대해, 90도 이외의 기 설정된 각도를 갖도록 배치될 수도 있다.

상기 스틸 벨트(140)의 끝단, 즉, 숄더부에 배치되는 곡선부(142a)들에는 상기 숄더부에 배치되는 상기 곡선부(142a)들과 연결되어 있는 가이드(143)가 더 배치될 수 있다.

상기 가이드(143)에 의해 상기 곡선부(142a)들의 움직임이 더욱 최소화될 수 있기 때문에, 상기 곡선부(142a)들이 외부로 돌출되는 현상은 발생되지 않는다.

즉, 상기 가이드(143)는 상기 곡선부(142a)들을 따라 배치되어 상기 곡선부(142a)들과 얽혀 있다. 따라서, 상기 곡선부(142a)들 각각이 독립적으로 움직이는 현상이 방지될 수 있으며, 이에 따라, 상기 곡선부(142a)가 외부로 돌출되는 현상이 더욱 방지될 수 있다.

또한, 상기 스틸 벨트(140)는, 도 7 또는 도 8에 도시된 바와 같이 하나의 와이어(142)로 구성될 수 있으나, 상기 스틸 벨트(140)에는 두 개 이상의 와이어들이 도 7 또는 도 8에 도시된 바와 같은 형태로 배치될 수도 있다.

이 경우, 서로 분리된 두 개의 와이어들 사이의 연결부분, 즉, 상기 와이어들의 끝단들이, 상기 숄더부가 아닌 상기 트레드부(110)에 대응되는 부분에 배치되도록 함으로써, 두 개의 와이어들의 날카로운 끝단들이 상기 숄더부를 통해 돌출되는 불량이 방지될 수 있다.

또한, 상기 스틸 벨트(140)에는, 서로 다른 방향으로 경사진 두 개의 와이어(142)들이 중첩되도록 배치될 수도 있다.

이 경우, 하나의 지지시트(141)에 서로 다른 방향으로 경사진 두 개의 와이어(142)들이 중첩되도록 배치될 수 있다.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 독립된 두 개의 지지시트(141)들 각각에 타이어의 진행방향(C)에 대해 서로 다른 방향으로 경사진 두 개의 와이어(142)들 각각이 배치된 후, 두 개의 지지시트(141)들이 합착될 수도 있다.

두 개의 와이어(142)들이 중첩되도록 배치되므로써, 상기 스틸 벨트(140)이 성능이 더욱 향상될 수 있다.

상기 트레드부(110)와 상기 스틸 벨트(140) 사이에는 캡 플라이가 배치될 수 있다. 상기 캡 플라이는 상기 스틸 벨트(140) 위에 부착되는 특수 코드지이며, 주행시 성능을 향상시킬 수 있다. 상기 캡 플라이는, 예를 들어, 폴리에스테르 합성섬유를 포함하여 형성될 수 있다.

즉, 상기 캡 플라이는 상기 트레드부(110)와 상기 스틸 벨트(140) 사이에서 상기 스틸 벨트(140) 및 상기 바디 플라이(150)에 의해 지지되며, 주행시에 상기 스틸 벨트(140)의 움직임을 최소화하여 주행안정성을 확보할 수 있다. 그러나, 상기 캡 플라이는 생략될 수도 있다.

다섯째, 상기 바디 플라이(150)는, 상기 트레드부(110), 상기 사이드월부(120) 및 상기 비드부(130)를 따라 연장되어, 상기 공기입 타이어(100)의 골격을 형성한다. 상기 바디 플라이(150)는 일정한 고무 성분 내부에 타이어 코드가 포함되어 있는 구조를 가질 수 있다.

상기 바디 플라이(150)는 스틸 또는 폴리에스터, 레이온 등과 같은 고강도 섬유 유기재로 이루어지는 복수의 코드지를 겹친 후, 고무로 피복하여 압연 가공하는 공정들에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어，상기 바디 플라이(150)는 합성 고무 및 천연 고무로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 고무 성분을 포함할 수 있으며, 적어도 하나 이상의 타이어 코드를 포함할 수 있다.

상기 타이어 코드로는 다양한 천연 섬유 또는 레이온, 나일론, 폴리에스테르 및 케블라 등이 사용될 수 있으며，복수개의 가느다란 철사를 꼬아서 형성한 스틸 코드(steel cord)도 사용될 수 있다.

여섯째, 상기 이너 라이너(160)는 상기 공기입 타이어(100)의 내부에 배치되어 공기의 누출을 방지하고, 상기 공기입 타이어(100) 내의 공기압을 유지시킬 수 있다.

상기 이너 라이너(160)는 밀폐성이 우수한 고무층으로 형성질 수 있다. 예를 들어, 상기 이너 라이너(160)는 밀도가 높은 부틸고무 등으로 형성될 수 있다.

상기 이너 라이너(160)는 상기 바디 플라이(150)의 아래에 배치되어 상기 비드부(130)로 연장될 수 있다. 상기 이너 라이너(23)는 상기 바디 플라이(150)의 일면, 예를 들어, 내측면에 접촉할 수 있으며, 양쪽 끝단은 상기 비드부(130)와 접촉할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 공기입 타이어에서는, 스틸 벨트(140)를 구성하는 와이어(142)가, 가닥가닥으로 배열되어 있지 않으며, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 하나의 와이어(142)가 지그 재그 형태로 상기 지지스트(141)에 배치되어 있다.

이 경우, 상기 스틸 벨트(140)의 양쪽 끝단, 즉, 숄더부에는 상기 와이어(142)의 끝단이 배치되지 않는다. 즉, 상기 숄더부에는 상기 와이어(142)의 끝단이 아닌 곡선부(142a)가 배치된다. 따라서, 상기 곡선부(142a)가 상기 트레드부(110) 또는 상기 사이드월부(120) 또는 상기 바디 플라이(150)를 뚫고 외부로 돌출되는 현상은 발생되지 않는다.

또한, 상기 스틸 벨트(140)의 끝단, 즉, 숄더부에 배치되는 곡선부(142a)들에는 상기 숄더부에 배치되는 상기 곡선부(142a)들과 연결되어 있는 가이드(143)가 더 배치될 수 있다. 상기 가이드(143)에 의해 상기 곡선부(142a)들의 움직임이 더욱 최소화될 수 있기 때문에, 상기 곡선부(142a)들이 외부로 돌출되는 현상은 발생되지 않는다.

또한, 상기 스틸 벨트(140)는, 도 7 또는 도 8에 도시된 바와 같이 하나의 와이어(142)로 구성될 수 있으나, 상기 스틸 벨트(140)에는 두 개 이상의 와이어들이 도 7 또는 도 8에 도시된 바와 같은 형태로 배치될 수도 있다.

또한, 상기 스틸 벨트(140)에는, 타이어의 진행방향(C)에 대해 서로 다른 방향으로 경사진 두 개의 와이어(142)들이 중첩되도록 배치될 수도 있다.

이 경우, 하나의 지지시트(141)에 서로 다른 방향으로 경사진 두 개의 와이어(142)들이 중첩되도록 배치될 수도 있으며, 도 9에 도시된 바와 같이, 독립된 두 개의 지지시트(141)들 각각에 서로 다른 방향으로 경사진 두 개의 와이어(142)들 각각이 배치된 후, 두 개의 지지시트(141)들이 합착될 수도 있다.

즉, 종래에는 복수의 와이어들의 날카로운 끝단들이 숄더부에 구비되기 때문에, 와이어들이 외부로 돌출되는 불량이 발생될 수 있었다. 그러나, 본 발명에 의하면 와이어의 라운드진 부분, 즉, 상기 곡선부(142a)가 상기 숄더부에 구비되기 때문에, 와이어들이 분리되거나 와이어의 끝단이 외부로 돌출되는 불량이 발생되기 어렵다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 타이어 110: 트레드브
120: 사이드월부 130: 비드부
140: 스틸 벨트 150: 바디 플라이
160: 이너 라이너 200: 휠

Claims (4)

1. 트레드부;
   상기 트레드부의 끝단으로부터 연장된 사이드월부;
   상기 사이드월부의 단부에 구비되는 비드부;
   상기 트레드부의 내측에 구비되는 스틸 벨트부;
   상기 스틸 벨트부의 내측에 구비되는 바디 플라이; 및
   상기 바디 플라이의 내측에 위치하여 내부 공기압을 유지시키는 이너 라이너;
   를 포함하고,
   상기 스틸 벨트부는,
   금속으로 형성되며 동일한 경사방향으로 연속되게 연결된 적어도 하나의 와이어; 및
   상기 와이어가 배치되는 지지시트를 포함하며,
   상기 와이어는 상기 지지시트의 양쪽 끝단에서 라운드진 적어도 하나의 곡선부를 포함하되,
   상기 지지시트에는,
   상기 곡선부들을 따라 배치되어 상기 곡선부들과 얽혀있는 가이드가 구비되고,
   서로 다른 방향으로 경사진 두 개의 상기 와이어들이 중첩되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 와이어는 자동차의 진행방향에 수직하게 배치되거나 또는, 상기 자동차의 진행방향과 90도 이외의 기 설정된 각도를 갖도록 배치되는 공기입 타이어.
3. 삭제
4. 삭제

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