KR102412976B1 - 이너라이너 및 이를 포함하는 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 지면과 접하는 트레드부, 림에 장착되는 비드부, 상기 트레드부와 상기 비드부를 연결하는 사이드월부, 상기 비드부를 감싸 타이어의 골격을 이루며, 상기 트레드부, 상기 사이드월부 및 상기 비드부를 따라 연장된 카카스층 및 상기 카카스층의 내측에 상기 타이어의 내면을 형성하며, 튜브(tube) 구조의 밀봉제 주입실을 구비하는 이너라이너를 포함하는, 타이어를 제공한다.

Description

이너라이너 및 이를 포함하는 타이어{Inner liner and Tire comprising the same}

본 발명의 실시예는 이너라이너 및 이를 포함하는 타이어에 관한 것이다.

타이어의 이너라이너(Inner Liner)는 타이어 구조 상 가장 안쪽에 위치하여 자동차에 부착시 타이어와 림으로부터 공기가 새지 않고 타이어 내 공기압을 유지시켜 주는 역할을 한다. 타이어는 상기한 이너라이너를 타이어의 골격을 이루는 카카스에 적층시킨 후 가류 공정을 통해 제조한 후, 실란트를 도포하게 된다.

실란트는 타이어에 도포되어 펑크시 구멍을 메꿈으로서, 공기의 유출을 막아주는 기능을 수행하는데, 도포하는 과정에서 실란트의 점성으로 인해 타이어 내측을 완전히 메꾸기 어렵거나 불균일하게 도포되는 문제점이 있다.

본 발명의 실시예는 일정한 두께의 실란트 층 확보 및 공정을 간소화시킬 수 있는 이너라이너 및 이를 포함하는 타이어를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예는, 지면과 접하는 트레드부, 림에 장착되는 비드부, 상기 트레드부와 상기 비드부를 연결하는 사이드월부, 상기 비드부를 감싸 타이어의 골격을 이루며, 상기 트레드부, 상기 사이드월부 및 상기 비드부를 따라 연장된 카카스층 및 상기 카카스층의 내측에 상기 타이어의 내면을 형성하며, 튜브(tube) 구조의 밀봉제 주입실을 구비하는 이너라이너를 포함하는, 타이어를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이너라이너는 제1 이너라이너 층 및 상기 제1 이너라이너 층과 적층되는 제2 이너라이너 층을 구비하고, 상기 밀봉제 주입실은 상기 제1 이너라이너 층과 상기 제2 이너라이너 층 사이에 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 밀봉제 주입실은 상기 이너라이너 재질과 동일한 재질로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 밀봉제 주입실은 상기 타이어의 원주 방향을 따라 배치되는 제1 영역, 상기 제1 영역의 양측에 구비되는 제2-1 영역과 제2-2 영역을 포함하고, 상기 제2-1 영역과 제2-2 영역은 상기 이너라이너의 양 말단으로 갈수록 두께가 얇아질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2-1 영역과 상기 제2-2 영역은 서로 중첩되고, 상기 제2-1 영역과 상기 제2-2 영역으로 중첩되는 부분의 두께는 상기 제1 영역의 두께와 동일할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는, 타이어의 카카스층의 내측에 상기 타이어의 내면을 형성하는 이너라이너에 있어서, 상기 이너라이너는 튜브(tube) 구조의 밀봉제 주입실을 구비할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이너라이너는 제1 이너라이너 층 및 상기 제1 이너라이너 층과 적층되는 제2 이너라이너 층을 구비하고, 상기 밀봉제 주입실은 상기 제1 이너라이너 층과 상기 제2 이너라이너 층 사이에 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 밀봉제 주입실은 상기 이너라이너 재질과 동일한 재질로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 밀봉제 주입실은 상기 타이어의 원주 방향을 따라 배치되는 제1 영역, 상기 제1 영역의 양측에 구비되는 제2-1 영역과 제2-2 영역을 포함하고, 상기 제2-1 영역과 제2-2 영역은 상기 이너라이너의 양 말단으로 갈수록 두께가 얇아질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2-1 영역과 상기 제2-2 영역은 서로 중첩되고, 상기 제2-1 영역과 상기 제2-2 영역으로 중첩되는 부분의 두께는 상기 제1 영역의 두께와 동일할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예들에 따른 이너라이너는 밀봉제 주입실을 자체적으로 구비하는 반제품으로 형성되어, 타이어 가류 시 별도의 공정없이도 실란트를 주입할 수 있는 밀봉제 주입실을 형성할 수 있다. 또한, 이너라이너는 미리 형성된 밀봉제 주입실을 통해 균일한 두께 및 폭으로 밀봉제를 분포시킬 수 있어 타이어의 회전 및 굴신으로 인한 변형으로부터 안정적으로 타이어를 보호할 수 있다. 또한, 타이어는 밀봉제가 이너라이너로 둘러싸인 밀봉제 주입실 내에 배치되어 있다가 펑크시 압력으로 인해 펑크 영역으로 이동할 수 있어 안정성을 확보하여 사고 위험을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이너라이너를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이너라이너를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 이너라이너의 사시도이다.
도 7은 이너라이너의 접합영역을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 이하의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예들은 다양한 변환을 가할 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 실시예들의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 내용들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 실시예들은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하의 실시예에서 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.

이하의 실시예에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 실시예에서 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

이하의 실시예에서 유닛, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 유닛, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.

이하의 실시예에서 연결하다 또는 결합하다 등의 용어는 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 반드시 두 부재의 직접적 및/또는 고정적 연결 또는 결합을 의미하는 것은 아니며, 두 부재 사이에 다른 부재가 개재된 것을 배제하는 것이 아니다.

명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 이하의 실시예는 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절취한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 타이어(100)는 트레드부(110) 및 트레드부(110)의 양측으로부터 연장된 사이드월부(120), 사이드월부(120)의 단부에 구비되는 비드부(130) 및 카카스층(40)을 포함할 수 있다. 또한, 타이어(100)는 트레드부(110)와 한 쌍의 사이드월부(120)들 내측에 위치하여 타이어(100)의 내부 공기압을 유지시키는 이너라이너(23)를 포함할 수 있다. 또한, 타이어(100)는 트레드부(110)의 아래에 위치하는 벨트층(24)과 카카스층(40)을 포함할 수 있으며, 트레드부(110)와 벨트층(24) 사이에는 캡 플라이가 더 포함될 수 있다.

트레드부(110)는 두꺼운 고무층으로 이루어져 차량의 구동력 및 제동력을 지면에 전달한다. 트레드부(110)의 표면에는 조종 안전성, 견인력, 제동성을 위한 트레드 패턴들(114)과 트레드 패턴들(114)에 의해 구획된 블록들(116)이 위치할 수 있다. 트레드 패턴들은 젖은 노면에서의 주행 시 배수를 위한 복수의 그루브들과 견인력 및 제동력을 향상시키기 위한 사이프를 포함할 수 있다. 그루브는 차량의 주행방향과 일치하는 원주방향 그루브와 원주방향 그루브 사이의 횡방향 그루브를 포함할 수 있다. 사이프는 블록에 형성되며, 그루브보다 작은 크기를 가진 홈일 수 있다. 사이프는 젖은 노면에서의 주행시 수분을 흡수하여 수막을 끊는 역할을 함으로써, 타이어(100)의 구동력과 제동력을 증가시킬 수 있다. 블록(116)은 트레드부(110)의 대부분을 차지하는 영역으로, 지면과 직접 접하여 차량의 구동력 및 제동력을 지면에 전달한다.

사이드월부(120)는 트레드부(110)의 단부로부터 하방으로 연장되어 배치된다. 사이드월부(120)는 타이어(100)의 옆부분으로, 카카스층(40)을 보호하고, 타이어(100)의 측면 안정성을 제공하며, 굴신운동을 함으로써 승차감을 높일 수 있다. 또한, 사이드월부(120)는 드라이브 샤프트를 통해 받은 엔진의 토크를 트레드부(110)에 전달하는 역할을 한다.

비드부(130)는 사이드월부(120)의 단부에 구비되며, 공기입 타이어(100)를 림(Rim)에 장착시키는 역할을 한다. 비드부(130)는 고무가 코팅된 강철 와이어를 복수 개 꼬아 형성되는 비드 코어(132) 및 비드 코어(132)에 부착된 비드 에이펙스(Apex, 134)를 포함할 수 있다.

카카스층(40)은 타이어(100)의 골격을 형성하며, 타이어(100)가 받는 하중, 충격 등을 견디고 타이어(100)의 공기압을 유지시킨다. 카카스층(40)은 스틸 또는 폴리에스터, 레이온 등과 같은 고강도 섬유 유기재로 이루어지는 복수의 코드지를 겹친 후, 고무로 피복하여 압연 가공하여 형성될 수 있다. 카카스층(40)은 트레드부(110), 사이드월부(120) 및 비드부(130)를 따라 연장될 수 있다.

트레드부(110)와 카카스층(40) 사이의 벨트층(24)은 차량의 주행시 노면 충격을 감소시키고, 노면에 닿은 트레드부(110) 부위를 넓게 하여 주행 안정성을 향상시킬 수 있으며, 트레드부(110)와 카카스층(40)의 분리를 방지할 수 있다. 벨트층(24)은 스틸로 이루어지는 복수의 벨트 코드를 고무로 피복하여 압연 가공으로 형성될 수 있다.

트레드부(110)와 벨트층(24) 사이에는 캡 플라이가 더 포함될 수 있다. 캡 플라이는 벨트층(24) 위에 부착되는 특수코드지로 주행시 성능을 향상시킬 수 있다. 캡 플라이는 일 예로 폴리에스테르 합성섬유를 포함하여 이루어질 수 있다.

이너라이너(23)는 튜브대신 타이어(100)의 공기 누출을 방지하는 층으로, 밀폐성이 우수한 고무층으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 이너라이너(23)는 밀도가 높은 부틸고무 등으로 이루어질 수 있으며, 타이어(100) 내의 공기압을 유지시킬 수 있다. 이너라이너(23)는 카카스층(40)의 내측에 타이어(100)의 내면을 형성하며, 튜브(tube) 구조의 밀봉제 주입실(30)을 구비할 수 있다.

밀봉제(S)는 이너라이너(23)와 카카스층(40)을 그린타이어와 접합하는 가류 공정 이후에 밀봉제 주입실(30)로 주입될 수 있다. 밀봉제(S)는 타이어 펑크시 구멍을 메꿈으로서, 공기의 유출을 막아주는 기능을 수행할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이너라이너(23)를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이너라이너(23)를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이너라이너(23', 23'')를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이너라이너(23)는 이너라이너(23)로 둘러싸인 밀봉제 주입실(30)을 구비할 수 있다. 이너라이너(23)는 튜브 구조의 밀봉제 주입실(30)이 형성된 상태에서 타이어(100)의 카카스층(40)의 내측에 배치되어 가류공정을 수행할 수 있다.

일 실시예로서, 도 3에 도시된 바와 같이 이너라이너(23)는 제1 이너라이너 층(231) 및 제1 이너라이너 층(231)과 적층되는 제2 이너라이너 층(232)을 구비할 수 있다. 제1 이너라이너 층(231)과 제2 이너라이너 층(232)은 동일한 재질로 형성될 수 있다. 이때, 밀봉제 주입실(30)은 제1 이너라이너 층(231)과 제2 이너라이너 층(232) 사이에 형성될 수 있다.

이너라이너(23)는 밀봉제가 주입되는 사전엔 설정된 영역을 제외하고, 제1 이너라이너 층(231)과 제2 이너라이너 층(232)을 접합시킴으로써, 밀봉제 주입실(30)을 형성할 수 있다.

밀봉제 주입실(30)은 타이어(100)의 폭방향(x방향)에 대하여 제2 폭(W2)을 가질 수 있으며, 제2 폭(W2)은 이너라이너(23)의 전폭(W1)보다 작을 수 있다. 밀봉제 주입실(30)은 제1 이너라이너 층(231)과 제2 이너라이너 층(232)이 접합되는 부분과 인접한 영역을 제외하고 일정한 두께(T1)를 가질 수 있다.

다른 실시예로서, 도 4를 참조하면 이너라이너(23')는 도 3의 이너라이너(23)와 달리 하나의 이너라이너 층(231)으로 밀봉제 주입실(30)을 형성할 수도 있다. 다른 실시예에 따른 이너라이너(23')는 튜브 구조의 밀봉제 주입실(30)을 형성하고, 양측으로 단일층인 제1 이너라이너 층(231)이 연장되는 구조를 가질 수 있다. 또는, 이너라이너(23')는 단일층인 제1 이너라이너 층(231)의 일정 영역에만 제2 이너라이너 층을 접합시켜 밀봉제 주입실(30)을 형성할 수도 있다.

또 다른 실시예로서, 도 5를 참조하면 이너라이너(23'')는 제1 밀봉제 주입실(30-1)과 제2 밀봉제 주입실(30-2)을 구비할 수 있다. 밀봉제 주입실은 설계자가 펑크로부터 보고하고자 하는 부위에 따라 설계될 수 있으며, 만약, 실란트(S, 도 2 참조)를 이용하여 보호하고자 하는 분위가 양측 사이드월부에 해당하는 경우, 도 5와 같이, 양측 사이드월부에 대응되는 위치에 제1 밀봉제 주입실(30-1)과 제2 밀봉제 주입실(30-2)을 구비할 수 있다. 이는 하나의 예시에 불과하며, 밀봉제 주입실은 보호하고자 하는 부위에 따라 다양하게 설계될 수 있음은 물론이다.

도 6은 이너라이너의 사시도이며, 도 7은 이너라이너의 접합영역을 설명하기 위한 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이너라이너(23)는 튜브 구조의 밀봉제 주입실(30)을 자체적으로 구비하는 반제품으로 제조될 수 있다. 상기한 이너라이너(23)는 가류 시 별도의 공정없이도 일정한 형상의 밀봉제 주입실(30)을 구비하게 되므로, 공정을 간소화시킬 수 있으며 주입되는 밀봉제를 균일하게 분포시킬 수 있다.

밀봉제 주입실(30)은 타이어(100)의 원주방향(y방향)을 따라 제1 영역(P1), 제1 영역(P1)의 양측에 구비되는 제2-1 영역(P2-1)과 제2-2 영역(P2-2)을 포함할 수 있다. 여기서 제1 영역(P1)은 타이어(100)의 원주방향으로 타이어(100)의 내측에 대응되는 영역이며, 제2-1 영역(P2-1)과 제2-2 영역(P2-2)은 이너라이너(23)의 접합 영역일 수 있다. 제1 영역(P1)과 제2-1 영역(P2-1), 제2-2 영역(P2-2)의 전체 길이는 타이어(100)의 원주 길이보다 더 길게 형성될 수 있다.

제1 영역(P1)은 제1 이너라이너 층(231)과 제2 이너라이너 층(232)이 접합되는 부분과 인접한 영역을 제외하고 타이어(100)의 원주방향(y방향)을 따라 일정한 두께(T1)를 가질 수 있다.

이너라이너(23)는 접합영역에서도 일정한 두께를 유지하기 위해, 접합영역에 대응되는 제2-1 영역(P2-1)과 제2 2-2영역(P2-2)은 이너라이너(23)의 양 말단(b1, b2)으로 갈수록 두께가 얇아지는 구조로 이루어질 수 있다. 다시 말해, 제2-1 영역(P2-1)과 제2-2 영역(P2-2)은 서로 중첩되는 구조로 이루어지며, 제2-1 영역(P2-1)의 두께(T21)는 제1 말단(b1)으로 갈수록 얇아지고 제2-2 영역(P2-2)의 두께(T22)는 제2 말단(b2)으로 갈수록 얇아져 결국 중첩되는 부분의 두께는 제1 영역(P1)의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 이너라이너는 밀봉제 주입실을 자체적으로 구비하는 반제품으로 형성되어, 타이어 가류 시 별도의 공정없이도 실란트를 주입할 수 있는 밀봉제 주입실을 형성할 수 있다. 또한, 이너라이너는 미리 형성된 밀봉제 주입실을 통해 균일한 두께 및 폭으로 밀봉제를 분포시킬 수 있어 타이어의 회전 및 굴신으로 인한 변형으로부터 안정적으로 타이어를 보호할 수 있다. 또한, 타이어는 밀봉제가 이너라이너로 둘러싸인 밀봉제 주입실 내에 배치되어 있다가 펑크시 압력으로 인해 펑크 영역으로 이동할 수 있어 안정성을 확보하여 사고 위험을 최소화할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 타이어
110: 트레드부
120: 사이드월부
130: 비드부

Claims (10)

1. 지면과 접하는 트레드부;
   림에 장착되는 비드부;
   상기 트레드부와 상기 비드부를 연결하는 사이드월부;
   상기 비드부를 감싸 타이어의 골격을 이루며, 상기 트레드부, 상기 사이드월부 및 상기 비드부를 따라 연장된 카카스층; 및
   상기 카카스층의 내측에 상기 타이어의 내면을 형성하며, 튜브(tube) 구조의 밀봉제 주입실을 구비하는 이너라이너;를 포함하고,
   상기 밀봉제 주입실은 상기 타이어의 원주 방향을 따라 배치되는 제1 영역, 상기 제1 영역의 양측에 구비되는 제2-1 영역과 제2-2 영역을 포함하고,
   상기 제2-1 영역과 제2-2 영역은 상기 이너라이너의 양 말단으로 갈수록 두께가 얇아지고,
   상기 제2-1 영역과 상기 제2-2 영역은 서로 중첩되고,
   상기 제2-1 영역과 상기 제2-2 영역으로 중첩되는 부분의 두께는 상기 제1 영역의 두께와 동일한, 타이어.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 이너라이너는 제1 이너라이너 층 및 상기 제1 이너라이너 층과 적층되는 제2 이너라이너 층을 구비하고,
   상기 밀봉제 주입실은 상기 제1 이너라이너 층과 상기 제2 이너라이너 층 사이에 형성되는, 타이어.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 밀봉제 주입실은 상기 이너라이너 재질과 동일한 재질로 형성되는, 타이어.
4. 삭제
5. 삭제
6. 타이어의 카카스층의 내측에 상기 타이어의 내면을 형성하는 이너라이너에 있어서,
   상기 이너라이너는 튜브(tube) 구조의 밀봉제 주입실을 구비하고,
   상기 밀봉제 주입실은 상기 타이어의 원주 방향을 따라 배치되는 제1 영역, 상기 제1 영역의 양측에 구비되는 제2-1 영역과 제2-2 영역을 포함하고,
   상기 제2-1 영역과 제2-2 영역은 상기 이너라이너의 양 말단으로 갈수록 두께가 얇아지고,
   상기 제2-1 영역과 상기 제2-2 영역은 서로 중첩되고,
   상기 제2-1 영역과 상기 제2-2 영역으로 중첩되는 부분의 두께는 상기 제1 영역의 두께와 동일한, 이너라이너.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 이너라이너는 제1 이너라이너 층 및 상기 제1 이너라이너 층과 적층되는 제2 이너라이너 층을 구비하고,
   상기 밀봉제 주입실은 상기 제1 이너라이너 층과 상기 제2 이너라이너 층 사이에 형성되는 이너라이너.
8. 제6 항에 있어서,
   상기 밀봉제 주입실은 상기 이너라이너 재질과 동일한 재질로 형성되는 이너라이너.
   
   
   
   
   
9. 삭제
10. 삭제

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