KR102352893B1 - 스틸벨트의 벨트각이 다르게 형성된 차량용 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어의 내부에 배열되는 스틸벨트의 경사를 부위에 따라 다르게 형성되도록 한 스틸벨트의 벨트각이 다르게 형성된 차량용 타이어에 관한 것이다.
본 발명에 따른 스틸벨트의 벨트각이 다르게 형성된 차량용 타이어는, 트레드부(11)의 내부에서 타이어의 축방향으로 배열되는 카카스코드(14)의 상부에 상기 타이어의 원주방향의 중심선과 경사를 이루도록 스틸벨트(13)가 배열되는 차량용 타이어에 있어서, 상기 스틸벨트(13)가 상기 타이어의 원주방향의 중심선과 이루는 각도인 벨트각(α)(β)은, 상기 트레드부(11)에서 중심에 위치하는 트레드 중심부(11a)와 상기 트레드부(11)에서 상기 트레드 중심부(11a)의 양측에 각각 위치하는 숄더부(11b)에서 서로 상이하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

스틸벨트의 벨트각이 다르게 형성된 차량용 타이어{TIRE FOR VEHICLE HAVING DIFFERENT BELT ANGLES OF STEEL BELT}

본 발명은 타이어의 내부에 배열되는 스틸벨트의 경사를 부위에 따라 다르게 형성되도록 한 스틸벨트의 벨트각이 다르게 형성된 차량용 타이어에 관한 것이다.

차량의 타이어는 운전자의 의도를 차량으로부터 노면에 최종적으로 전달하는 요소로서, 차량의 조정 안정성 및 승차감을 좌우하게 됨에 따라 더욱 성능의 최적화가 요구된다.

도 1을 통하여 통상적인 타이어의 구조를 살펴보면, 노면과 접촉하는 트레드부(11)와, 상기 트레드부(11)의 양측에 위치하는 사이드월부(12)로 외형을 형성한다.

또한, 상기 트레드부(11)의 내부에는 상기 타이어의 뼈대 역할을 하도록 스틸벨트(13) 및 카카스코드(14)와, 상기 카카스코드(14)의 하부에 밀폐를 위한 인너라이너(15)가 형성되고, 상기 인너라이너(15)는 상기 사이드월부(12)쪽으로도 연장되어 비드를 형성한다. 상기 비드에는 비드와이어(16)가 구비된다.

종래기술에 따른 타이어에서는 상기 스틸벨트(13)가 타이어의 원주방향의 중심선과 일정한 경사를 두고 배열된다. 예컨대, 제1스틸벨트(13)를 상기 중심선에 일정 각도로 경사지게 배열하고, 상기 제2스틸벨트(13)를 상기 제1스틸벨트(13)와 반대방향으로 경사지게 배열시킨다.

이와 같이, 상기 카카스코드(14)에 서로 다른 방향으로 배열되는 제1스틸벨트(13)와 제2스틸벨트(13)가 적층됨으로써, 상기 카카스코드(14), 상기 제1벨트(13a) 및 상기 제2벨트(13b)가 안정적인 격자형을 이루도록 한다. 이러한 구조에 의해 상기 트레드부(11)가 구조적인 강성을 유지한다.

그러나, 상기와 같은 종래기술에서는 상기 스틸벨트(13)가 일정한 벨트각으로 형성되어 있어서, 상기 타이어의 요구성능, 예컨대 주행성능과 내구성을 모두 만족시키기 어려웠다.

상기 스틸벨트(13)의 벨트각을 낮추거나 높이면, 어느 하나의 성능이 향상됨에도 불구하고, 나머지 성능이 저하되는 문제점이 있었다.

KR 10-2019-0083186 A(2019.07.11, 명칭 : 타이어 스틸벨트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 타이어)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 카카스코드의 상부에 적층되는 스틸벨트가 타이어의 원주방향의 중심선과 이루는 벨트각을 트레드부의 중심과 외측에서 다르게 형성되도록 한 스틸벨트의 벨트각이 다르게 형성된 차량용 타이어를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스틸벨트의 벨트각이 다르게 형성된 차량용 타이어는, 트레드부의 내부에서 타이어의 축방향으로 배열되는 카카스코드의 상부에 상기 타이어의 원주방향의 중심선과 경사를 이루도록 스틸벨트가 배열되는 차량용 타이어에 있어서, 상기 스틸벨트가 상기 타이어의 원주방향의 중심선과 이루는 각도인 벨트각은, 상기 트레드부에서 중심에 위치하는 트레드 중심부와 상기 트레드부에서 상기 트레드 중심부의 양측에 각각 위치하는 숄더부에서 서로 상이하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 트레드 중심부의 벨트각은 상기 숄더부의 벨트각 보다 큰 것을 특징으로 한다.

상기 숄더부의 벨트각은 상기 숄더부의 단부로부터 상기 트레드 중심부로 갈수록 점점 커지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 트레드 중심부의 벨트각은 상기 숄더부의 벨트각 보다 작은 것을 특징으로 한다.

상기 숄더부의 벨트각은 상기 숄더부의 단부로부터 상기 트레드 중심부로 갈수록 점점 작아지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 스틸벨트에서 상기 트레드 중심부와 상기 숄더부가 연결되는 부위는 라운드 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 스틸벨트는 상기 카카스코드의 상부에 적어도 2개 이상의 층으로 적층되는 것을 특징으로 한다.

상하로 인접한 서로 다른 층의 스틸벨트는 상기 벨트각의 크기가 동일하되 서로 반대방향으로 경사지게 배열되는 것을 특징으로 한다.

상하로 인접한 서로 다른 층의 스틸벨트는 서로 반대방향으로 배열되면서, 상기 트레드 중심부의 벨트각과 상기 숄더부의 벨트각이 서로 다른 것을 특징으로 한다.

상하로 인접한 서로 다른 층의 스틸벨트 중에서, 어느 하나의 스틸벨트의 트레드 중심부의 벨트각은 인접한 다른 스틸벨트의 트레드 중심부의 벨트각보다 큰 것을 특징으로 한다.

상하로 인접한 서로 다른 층의 스틸벨트 중에서, 어느 하나의 스틸벨트의 숄더부의 벨트각은 인접한 다른 스틸벨트의 숄더부의 벨트각보다 작은 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 스틸벨트의 벨트각이 다르게 형성된 차량용 타이어에 따르면 트레드부의 중심부와 숄더부에서 상기 스틸벨트의 벨트각을 다르게 형성함으로써, 상기 타이어의 주행성능과 내구성능을 모두 향상시킬 수 있다.

도 1은 통상적인 타이어의 단부를 도시한 단면도.
도 2는 종래기술에 따라 카카스코드의 상부에 스틸벨트가 적층된 상태를 도시한 평면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 카카스코드의 상부에 스틸벨트가 적층된 상태를 도시한 평면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스틸벨트의 벨트각을 도시한 개략도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 접지형상을 도시한 개략도.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스틸벨트의 벨트각을 도시한 개략도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 타이어 접지형상을 도시한 개략도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스틸벨트의 벨트각을 도시한 개략도.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 스틸벨트의 벨트각이 다르게 형성된 차량용 타이어에 대하여 자세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 스틸벨트의 벨트각이 다르게 형성된 차량용 타이어는, 트레드부(11)의 내부에서 타이어의 축방향으로 배열되는 카카스코드(14)의 상부에 상기 타이어의 원주방향의 중심선과 경사를 이루도록 스틸벨트(13)가 배열되는 차량용 타이어에서, 상기 스틸벨트(13)가 상기 타이어의 원주방향의 중심선(Y-Y)과 이루는 각도인 벨트각(α)(β)은, 상기 트레드부(11)에서 중심에 위치하는 트레드 중심부(11a)와 상기 트레드부(11)에서 상기 트레드 중심부(11a)의 양측에 각각 위치하는 숄더부(11b)에서 서로 상이하게 형성되도록 한다.

스틸벨트(13)는 상기 스틸벨트(13)의 하부에 구비되는 카카스코드(14)와 함께 상기 타이어의 뼈대를 이룬다.

상기 스틸벨트(13)는 복수의 층으로 구비되어, 상하방향으로 서로 인접한 스틸벨트(13)는 서로 반대 방향으로 배열된다.

한편, 본 발명에서는 상기 스틸벨트(13)가 상기 타이어의 원주방향의 중심선(Y-Y)과 이루는 벨트각(α)(β)을 트레드 중심부(11a)와 숄더부(11b)에서 서로 다르게 형성되도록 한다.

예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 트레드 중심부(11a)의 벨트각(α)과 상기 숄더부(11b)의 벨트각(β) 보다 크게 형성될 수 있다. 상기 트레드 중심부(11a)의 벨트각(α)이 고각도로 형성되고, 상기 숄더부(11b)의 벨트각(β)이 저각도로 형성한다.

여기서, 상기 트레드 중심부(11a)의 벨트각(α)은 35도 내지 70도로 형성되고, 상기 숄더부(11b)의 벨트각(β)은 17도 내지 35도로 형성될 수 있다.

상기 스틸벨트(13)는 상기 숄더부(11b)의 단부로부터 상기 트레드 중심부(11a)로 갈수록 벨트각(β)이 커지면서, 상기 트레드 중심부(11a)와 연결된다.

상기 숄더부(11b)가 상기 트레드 중심부(11a)와 연결되는 부위는 라운드 형상으로 형성되고, 상기 트레드 중심부(11a)와 상기 숄더부(11b)가 서로 다른 벨트각(α)(β)을 갖도록 형성된다.

상기 스틸벨트(13)는 상기 카카스코드(14)의 상부에 2개의 이상의 층으로 적층되어 형성될 수 있는데, 상하로 인접한 서로 다른 층의 스틸벨트(13)는 상기 벨트각(α)(β)은 동일하되 서로 반대방향으로 배열될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 카카스코드(14)의 상부에 상기 스틸벨트(13)가 제1벨트(13a)와 제2벨트(13b)로 적층되는 경우, 상기 제1벨트(13a)와 상기 제2벨트(13b)는 서로 동일한 크기의 벨트각(α)(β)을 갖되, 그 방향은 반대가 되도록 한다.

상기 제1벨트(13a)와 상기 제2벨트(13b)는 상기 카카스코드(14)와 함께 상기 트레드 중심부(11a), 상기 숄더부(11b)에서 서로 다른 구조를 형성하기 때문에, 해당부위에 필요한 성능이 발휘되도록 한다. 상기 트레드 중심부(11a)의 벨트각(α)이 고각도로 형성되고, 상기 숄더부(11b)의 벨트각(β)이 저각도로 형성되면, 상기 숄더부(11b)에서는 상기 제1벨트(13a), 상기 제2벨트(13b) 및 상기 카카스코드(14)가 이루는 삼각형은 상기 트레드 중심부(11a)에서 상기 제1벨트(13a), 상기 제2벨트(13b) 및 상기 카카스코드(14)가 이루는 삼각형보다 꼭지각이 작게 형성된다.

한편, 상기 트레드 중심부(11a)와 상기 숄더부(11b)의 벨트각(α)(β)을 서로 다르게 함으로써, 타이어의 주행성능을 조절할 수 있다.

상기 벨트각이 고각도이면, 상기 스틸벨트(13)의 수축을 감소시켜, 상기 스틸벨트(13)의 굽힘 강도가 향상되므로, 버클링 현상 개선으로 내구성능을 향상시킨다. 또한, 주행 방향으로의 상기 타이어의 성장량이 향상되어 접지부의 곡률이 커지도록 함으로써, 회전저항을 감소시킨다.

그리고, 상기 벨트각이 저각도이면, 주행 방향으로의 변형(Ring Deformation)을 감소시켜 원주방향으로의 강성이 향상되므로, 핸들링 성능 향상되는 효과가 있다.

따라서, 상기 트레드 중심부(11a)의 벨트각(α)이 고각도로 형성되고, 상기 숄더부(11b)의 벨트각(β)이 저각도로 형성되면, 상기 트레드 중심부(11a)에서는 내구성이 향상되고 회전저항이 감소되고, 상기 숄더부(11b)에서는 핸들링 성능이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 트레드 중심부(11a)와 상기 숄더부(11b)의 벨트각(α)(β)을 서로 다르게 함으로써, 상기 트레드부(11)가 지면에 접하였을 때의 접지형상을 다양하게 구현할 수 있다.

예컨대, 상기 트레드 중심부(11a)의 벨트각(α)이 고각도로 형성되고, 상기 숄더부(11b)의 벨트각(β)이 저각도로 형성되는 경우, 상기 트레드 중심부(11a)의 벨트각(α)을 상기 숄더부(11b)의 벨트각(β)보다 고각도로 유지하면서, 상기 트레드 중심부(11a)의 벨트각(α)과 상기 숄더부(11b)의 벨트각(β)을 가변시키면, 도 5a 및 도 5b 등과 같은 상기 타이어의 접지 형상이 다양하게 구현될 수 있다.

도 6에는 다른 실시예에 따른 스틸벨트의 벨트각이 다르게 형성된 차량용 타이어에서의 스틸벨트의 벨트각이 도시되어 있다.

본 실시예에서는 상기 트레드 중심부(11a)의 벨트각(α)을 저각도로 형성하고, 상기 숄더부(11b)의 벨트각(β)을 고각도로 형성되도록 한다. 즉, 상기 트레드 중심부(11a)의 벨트각(α)이 상기 숄더부(11b)의 벨트각(β) 보다 작게 형성되도록 한다.

여기서, 상기 트레드 중심부(11a)의 벨트각(α)은 17도 내지 35도로 형성되고, 상기 숄더부(11b)의 벨트각(β)은 35도 내지 70도로 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 숄더부(11b)의 벨트각(β)은 상기 숄더부(11b)의 단부로부터 상기 트레드 중심부(11a)로 갈수록 점점 작아지도록 형성된다.

상기 트레드 중심부(11a)의 벨트각(α)을 저각도로 형성하고, 상기 숄더부(11b)의 벨트각(β)을 고각도로 형성되는 경우, 상기 트레드 중심부(11a)의 벨트각(α)을 상기 숄더부(11b)의 벨트각(β)보다 저각도로 유지하면서, 상기 트레드 중심부(11a)의 벨트각(α)과 상기 숄더부(11b)의 벨트각(β)을 가변시키면, 상기 타이어의 접지 형태는 도 7a 및 도 7b 등과 같은 다양한 형태가 될 수 있다.

한편, 상기 스틸벨트(13)의 벨트각(α)(β)을 상기 트레드 중심부(11a)와 상기 숄더부(11b)에서 서로 다르게 형성되도록 하기 위해서, 상기 스틸벨트(13)는 재단후 벨트 굽힘공정을 통하여 한 가닥의 스틸벨트(13)가 상기 트레드 중심부(11a)와 상기 숄더부(11b)에서 서로 다르게 다양한 벨트각이 부여되도록 한다.

도 8에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스틸벨트의 벨트각이 다르게 형성된 차량용 타이어에서의 스틸벨트의 벨트각이 도시되어 있다.

앞서 실시예에서는 상하로 서로 인접하는 스틸벨트(13)의 벨트각(α)(β)을 동일하게 하였으나, 본 실시예에서는 상하로 인접하는 스틸벨트(13)의 벨트각(α)(β)을 서로 상이하게 형성되도록 하면서, 서로 배열되는 방향이 반대가 되도록 한다.

예컨대, 제1벨트(13a)는 상기 트레드 중심부(11a)의 벨트각(α)을 저각도로 형성하고, 상기 숄더부(11b)의 벨트각(β)을 고각도로 형성되도록 하고, 상기 제1벨트(13a)에 상하로 인접한 제2벨트(13b)는 상기 트레드 중심부(11a)의 벨트각(α)을 고각도로 형성하고, 상기 숄더부(11b)의 벨트각(β)을 저각도로 형성되도록 하고, 배열방향은 서로 반대가 되도록 할 수도 있다.

11 : 트레드부
11a : 트레드 중심부
11b : 숄더부
12 : 사이드월
13 : 스틸벨트
13a : 제1벨트
13b : 제2벨트
14 : 바디플레이
15 : 인너라이너
16 : 비드와이어

Claims (11)

1. 트레드부의 내부에서 타이어의 축방향으로 배열되는 카카스코드의 상부에 상기 타이어의 원주방향의 중심선과 경사를 이루도록 스틸벨트가 배열되는 차량용 타이어에 있어서,
   상기 스틸벨트가 상기 타이어의 원주방향의 중심선과 이루는 각도인 벨트각은, 상기 트레드부에서 중심에 위치하는 트레드 중심부와 상기 트레드부에서 상기 트레드 중심부의 양측에 각각 위치하는 숄더부에서 서로 상이하게 형성되고,
   상하로 인접한 서로 다른 층의 스틸벨트는 서로 반대방향으로 배열되면서, 상기 트레드 중심부의 벨트각과 상기 숄더부의 벨트각이 서로 다르며,
   상하로 인접한 서로 다른 층의 스틸벨트 중에서, 어느 하나의 스틸벨트의 트레드 중심부의 벨트각은 인접한 다른 스틸벨트의 트레드 중심부의 벨트각보다 큰 것을 특징으로 하는 스틸벨트의 벨트각이 다르게 형성된 차량용 타이어.
2. 제1항에 있어서,
   상기 트레드 중심부의 벨트각은 상기 숄더부의 벨트각 보다 큰 것을 특징으로 하는 스틸벨트의 벨트각이 다르게 형성된 차량용 타이어.
3. 제2항에 있어서,
   상기 숄더부의 벨트각은 상기 숄더부의 단부로부터 상기 트레드 중심부로 갈수록 점점 커지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스틸벨트의 벨트각이 다르게 형성된 차량용 타이어.
4. 제1항에 있어서,
   상기 트레드 중심부의 벨트각은 상기 숄더부의 벨트각 보다 작은 것을 특징으로 하는 스틸벨트의 벨트각이 다르게 형성된 차량용 타이어.
5. 제4항에 있어서,
   상기 숄더부의 벨트각은 상기 숄더부의 단부로부터 상기 트레드 중심부로 갈수록 점점 작아지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스틸벨트의 벨트각이 다르게 형성된 차량용 타이어.
6. 제1항에 있어서,
   상기 스틸벨트에서 상기 트레드 중심부와 상기 숄더부가 연결되는 부위는 라운드 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스틸벨트의 벨트각이 다르게 형성된 차량용 타이어.
7. 제1항에 있어서,
   상기 스틸벨트는 상기 카카스코드의 상부에 적어도 2개 이상의 층으로 적층되는 것을 특징으로 하는 스틸벨트의 벨트각이 다르게 형성된 차량용 타이어.
8. 제7항에 있어서,
   상하로 인접한 서로 다른 층의 스틸벨트는 상기 벨트각의 크기가 동일하되 서로 반대방향으로 경사지게 배열되는 것을 특징으로 하는 스틸벨트의 벨트각이 다르게 형성된 차량용 타이어.
9. 삭제
10. 삭제
11. 제1항에 있어서,
    상하로 인접한 서로 다른 층의 스틸벨트 중에서, 어느 하나의 스틸벨트의 숄더부의 벨트각은 인접한 다른 스틸벨트의 숄더부의 벨트각보다 작은 것을 특징으로 하는 스틸벨트의 벨트각이 다르게 형성된 차량용 타이어.
    

Images