KR102304428B1 - 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기입 타이어를 개시한다. 본 발명은, 트레드부와, 상기 트래드부에 배치된 벨트층과, 상기 벨트층과 접촉하는 카커스층과, 상기 벨트층의 끝단과 상기 카커스층 사이에 배치되는 보강층을 포함한다.

Description

공기입 타이어{Pneumatic tire}

본 발명은 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기입 타이어에 관한 것이다.

일반적인 공기입 타이어의 경우 벨트층을 통하여 외부에서 가해지는 힘을 지지할 뿐만 아니라 카커스층의 굴신 운동 시 공기입 타이어가 과도하게 변형되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 경우 벨트층의 일부는 카커스층과 접촉함으로써 벨트층과 카커스층이 거의 유사하게 변형될 수 있다.

그러나 벨트층의 양끝단에서 벨트층과 카커스층이 서로 분리됨으로써 벨트층의 끝단과 카커스층이 서로 상이한 운동을 수행할 수 있다. 이때, 카커스층과 벨트층의 끝단이 서로 다른 운동을 함으로써 트레드부에서는 크랙이 생성될 수 있으며, 이러한 크랙은 공기입 타이어의 지속적인 사용으로 인하여 성장하거나 공기입 타이어에 치명적인 손상을 야기할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 공기입 타이어를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면은, 트레드부와, 상기 트래드부에 배치된 벨트층과, 상기 벨트층과 접촉하는 카커스층과, 상기 벨트층의 끝단과 상기 카커스층 사이에 배치되는 보강층을 포함하는 공기입 타이어를 제공할 수 있다.

또한, 상기 벨트층의 끝단이 안착하는 상기 보강층 부분의 강도와 상기 보강층의 다른 부분의 강도가 서로 상이할 수 있다.

또한, 상기 보강층은, 양단에 배치된 2개의 제1보강층과, 상기 제1보강층 사이에 배치며 상기 제1보강층과 상이한 재질을 포함하는 제2보강층을 포함할 수 있다.

또한, 상기 보강층은 상기 제2보강층에 배치되는 코어층을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 보강층은 고무를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 강성을 확보하면서 주행성능을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 실시예들은 공기입 타이어의 수명을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 외력에 의하여 파손되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어의 일부를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 공기입 타이어를 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 보강층의 일부를 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 단면도이다.

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어의 일부를 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 공기입 타이어를 보여주는 단면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 보강층의 일부를 보여주는 사시도이다. 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 공기입 타이어(100)는 트레드부(110), 숄더부(120), 사이드월부(130) 및 비드부(140)을 포함할 수 있다. 이때, 트레드부(110)는 중앙에 배치되어 지면에 접촉할 수 있으며, 숄더부(120)는 트레드부(110)의 양측에 연결될 수 있다. 또한, 사이드월부(130)는 숄더부(120)와 연결되며, 비드부(140)는 숄더부(120)와 연결될 수 있다. 이때, 트레드부(110), 숄더부(120), 사이드월부(130) 및 비드부(140)는 내부의 공간을 형성할 수 있으며, 비드부(140)가 림(미도시)에 설치됨으로써 내부의 공간을 차폐할 수 있다.

상기와 같은 트레드부(110)는 카커스층(150) 상에 적층되는 적어도 2개 이상의 고무층을 포함할 수 있다. 예를 들면, 트레드부(110)는 제1 트레드외피층(111)과 제2 트레드외피층(112)을 포함할 수 있다. 제1 트레드외피층(111)은 지면과 접촉하는 부분으로 표면에 요철이 형성될 수 있다. 구체적으로 제1 트레드외피층(111)에는 블록(111a), 종그루브(111b) 및 횡그루브(111c)가 형성될 수 있다. 이때, 블록(111a)은 자동차의 구동 시 지면과 접촉하는 영역으로, 종그루브(111b) 및 횡그루브(111c) 중 적어도 하나에 의해서 구획될 수 있다. 즉, 어느 하나의 종그루브(111b)와 이웃하는 다른 종그루브(111b) 사이 및 어느 하나의 횡그루브(111c)와 이웃하는 다른 종그루브(111b) 사이 중 적어도 하나에 블록(111a)이 형성될 수 있다. 이때, 종그루브(111b)는 공기입 타이어(100)의 원주방향(예를 들면, 도 1의 Y방향)으로 형성되고, 횡그루브(111c)는 공기입 타이어(100)의 폭 방향(예를 들면, 도 1의 X방향)으로 형성될 수 있다. 특히 종그루브(111b)는 공기입 타이어(100)의 회전 방향으로 형성될 수 있으며, 횡그루브(111c)는 공기입 타이어(100)의 회전 방향과 일정 각도를 형성할 수 있다.

상기와 같은 제2 트레드외피층(112)에는 벨트층(170)이 배치될 수 있다. 이때, 벨트층(170)은 공기입 타이어(100)의 내구성 향상 시키고, 골격을 형성할 수 있다. 벨트층(170)은 트레드부(110)의 하측에 배치되고, 스틸 혹은 유기 섬유재로 이루어지는 복수의 벨트 코드(미도시)를 고무로 피복하여 압연 가공으로 형성될 수 있다.

상기와 같은 숄더부(120)와 트레드부(110)는 일체로 형성될 수 있다. 이때, 숄더부(120)와 트레드부(110)는 동종의 재질로 형성되어 서로 연결될 수 있다. 숄더부(120)는 일면이 골곡지게 형성될 수 있다. 특히 숄더부(120)의 폭은 트레드부(110)로부터 멀어질수록 작아질 수 있다.

상기와 같은 숄더부(120)는 사이드월부(130)와 결합할 수 있다. 예를 들면, 숄더부(120)의 상면에 사이드월부(130)의 하면이 배치되거나 숄더부(120)의 하면에 사이드월부(130)의 상면이 배치되어 서로 결합할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 숄더부(120)의 상면에 사이드월부(130)의 하면이 배치되어 숄더부(120)와 사이드월부(130)가 결합하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

사이드월부(130)는 숄더부(120)와 연결되어 차량 등의 하중을 지지할 수 있다. 또한, 사이드월부(130)는 차량 등의 주행 시 일정 정도 변화함으로써 충격을 흡수할 수 있다. 이때, 사이드월부(130)에는 카커스층(150) 상에 배치되는 사이드월외피층(131)이 배치될 수 있다.

비드부(140)는 사이드월부(130)에 연결될 수 있으며, 상기 림에 배치되어 고정될 수 있다. 이때, 비드부(140)는 사이드월외피층(131)과 연결되는 비드외피층(141)을 포함할 수 있다. 이러한 경우 상기에서 설명한 각 외피층은 서로 연결될 수 있으며, 서로 동일한 재질로 형성될 수 있다.

비드부(140)는 상기의 경우 이외에도 내부에 삽입되는 비드와이어층(142)을 포함할 수 있으며, 특수 재질을 포함하는 비드필러부(143)를 포함할 수 있다.

상기와 같은 트레드부(110), 숄더부(120), 사이드월부(130) 및 비드부(140) 내부에는 공통적으로 타이어의 뼈대 역할을 하는 카커스층(150)이 배치될 수 있다. 이때, 카커스층(150)은 스틸 혹은 섬유 유기재로 이루어지는 복수의 카커스 코드(미도시)를 고무로 피복하여 압연 가공하여 형성될 수 있다. 이때, 스틸 혹은 섬유 유기재는 복수개 구비되며, 복수개의 스틸 혹은 섬유 유기재는 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 또한, 카커스층(150)은 제조 시 내부에 기포가 발생하는 것을 방지하도록 표면에 에어홀이 형성될 수 있다. 이때, 에어홀은 적어도 한 개 이상 구비될 수 있으며, 복수개의 에어홀은 카커스층(150)의 표면에 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 카커스층(150)은 적어도 한 개 이상 구비될 수 있다. 특히 복수개의 카커스층(150)이 구비되는 경우 복수개의 카커스층(150)은 서로 적층될 수 있다.

카커스층(150)의 저면에는 인너라이너층(160)이 배치되어 카커스층(150)과 결합할 수 있다. 이때, 인너라이너층(160)은 특수 고무 재질 등으로 형성되어 내부의 기밀성을 향상시킬 수 있다.

벨트층(170)의 양단에는 캡 플라이층(180)이 배치될 수 있다. 이때, 캡 플라이층(180)은 벨트층(170)의 양단을 차폐하도록 적층될 수 있다. 이러한 캡 플라이층(180)은 특수 코드지로 주행 시 벨트층(170)의 움직임을 최소화시켜 고속 주행 시 이탈 현상을 방지할 수 있다.

보강층(190)은 벨트층(170)과 카커스층(150) 사이에 배치될 수 있다. 보강층(190)은 벨트층(170)의 끝단이 보강층(190) 상에 배치되도록 배치될 수 있다. 이러한 경우 보강층(190)은 공기입 타이어(100)의 원주를 따라 서로 이격되도록 복수개 구비될 수 있다. 다른 실시예로써 보강층(190)은 공기입 타이어(100)의 원주를 따라 환형으로 형성되는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 보강층(190)은 환형 형태인 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

보강층(190)은 일체가 동일한 재질로 형성되거나 상이한 재질로 형성될 수 있다. 보강층(190)이 동일한 재질로 형성되는 경우 보강층(190)은 트레드부(110)의 주성분보다 강도(또는 경도)가 더 높은 재질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 보강층(190)은 고무에 보강섬유가 혼합된 형태일 수 있다. 보강층(190) 자체가 서로 상이한 재질로 형성되는 경우 보강층(190)은 제1보강층(191)과 제2보강층(192)을 포함할 수 있다. 제1보강층(191)은 제2보강층(192)의 적어도 하나의 끝단에 연결될 수 있다. 이러한 경우 제1보강층(191)과 제2보강층(192)은 서로 경도(또는 강도)가 상이할 수 있다. 예를 들면, 제1보강층(191)의 경도(또는 강도)는 제2보강층(192)의 경도(또는 강도)보다 작을 수 있다. 구체적으로 제1보강층(191)은 트레드부(110)의 재질과 유사하도록 고무를 포함할 수 있다. 또한, 제2보강층(192)은 고무와 고무 내부에 배치되는 코어층(193)을 포함할 수 있다. 이러한 코어층(193)은 고무와 보강섬유를 포함할 수 있다. 이때, 코어층(193)은 외면이 고무로 완전히 둘러 쌓일 수 있으며, 외부로 노출되지 않을 수 있다. 상기와 같은 보강섬유는 다양할 수 있다. 예를 들면, 보강섬유는 나일론 등과 같은 같은 합성 섬유, 부직포 등과 같은 천연섬유 및 탄소섬유 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 경우 코어층(193)은 보강섬유가 그물 형태로 배열될 수 있다. 즉, 코어층(193)은 보강섬유가 직조되어 메쉬 형태로 배열될 수 있다. 상기와 같은 코어층(193)을 통하여 제2보강층(192)의 경도(또는 강도)가 제1보강층(191)의 경도(또는 강도)보다 커질 수 있다.

상기와 같은 경우 벨트층(170)의 끝단은 제2보강층(192) 상에 배치될 수 있다. 또한, 벨트층(170)의 끝단을 덮는 캡 플라이층(180)은 보강층(190)과 접촉할 수 있다.

상기와 같은 보강층(190)은 카커스층(150)과 접촉할 수 있다. 이때, 카커스층(150)과 접촉하는 보강층(190)의 일면은 벨트층(170)과 접촉하는 보강층(190)의 다른 면과 상이한 면일 수 있다.

상기와 같은 경우 캡 플라이층(180)은 제2보강층(192) 또는 제1보강층(191)에 접촉할 수 있다. 이때, 캡 플라이층(180)은 제1보강층(191) 또는 제1보강층(191)에 면접촉할 수 있다.

한편, 상기와 같은 공기입 타이어(100)를 차량에 장착하여 차량을 운전하는 경우 공기입 타이어(100)가 접촉하는 지면의 형상에 따라 공기입 타이어(100)가 굴신 운동을 수행할 수 있다.

상기와 같은 경우 카커스층(150)이 주로 변형될 수 있으며, 벨트층(170)은 이러한 굴신 운동을 지지할 수 있다. 이때, 일반적인 공기입 타이어의 경우 벨트층의 끝단과 카커스층 사이에는 트레드부의 고무가 삽입되는 형태일 수 있다. 이때, 카커스층의 굴신 운동으로 인하여 카커스층의 형상이 가변하는 경우 벨트층과 카커스층 사이의 트레드부의 고무에서 크랙이 발생하거나 트레드부 외부에서 전달되는 힘으로 인하여 벨트층에 가해지는 힘이 벨트층의 끝단에서 카커스층에 의하여 지지되지 못함으로써 벨트층 끝단에서 크랙이 생성되어 성장될 수 있다. 이러한 경우 일반적인 공기입 타이어의 수명이 단축될 수 있을 뿐만 아니라 공기입 타이어가 파손됨으로써 차량의 주행 중 사고가 발생할 확률이 있다.

그러나 상기와 같이 보강층(190)이 배치되는 경우 벨트층(170)의 끝단에 집중되는 힘은 보강층(190)에 의하여 지지될 수 있으며, 보강층(190)이 벨트층(170)과 카커스층(150)을 연결시킴으로써 벨트층(170)의 끝단과 카커스층(150)이 서로 유사하게 운동하도록 할 수 있다.

따라서 공기입 타이어(100)는 벨트층(170)의 끝단에서 벨트층(170)의 힘을 지지할 수 있으므로 공기입 타이어(100)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

공기입 타이어(100)는 차량에 장착한 후 사용하는 경우 파손되지 않을 수 있으며, 수명이 증대될 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

100: 공기입 타이어
110: 트레드부
120: 숄더부
130: 사이드월부
140: 비드부
150: 카커스층
160: 인너라이너층
170: 벨트층
180: 캡 플라이층
190: 보강층

Claims (5)

1. 트레드부;
   상기 트레드부에 배치된 벨트층;
   상기 벨트층과 접촉하는 카커스층; 및
   상기 벨트층의 끝단과 상기 카커스층 사이에 배치되는 보강층;을 포함하고,
   상기 보강층은,
   양단에 배치된 2개의 제1보강층; 및
   상기 제1보강층 사이에 배치되며 상기 제1보강층과 상이한 재질을 포함하는 제2보강층;을 포함하는 공기입 타이어.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 벨트층의 끝단이 안착하는 상기 보강층 부분의 강도와 상기 보강층의 다른 부분의 강도가 서로 상이한 공기입 타이어.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 보강층은 상기 제2보강층에 배치되는 코어층;을 더 포함하는 공기입 타이어.
5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 보강층은 고무를 포함하는 공기입 타이어.

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