KR102471066B1 - 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기입 타이어에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어는 그루브 및 그루브에 의해 획정되는 트레드블록을 포함하는 트레드부, 상기 트레드부의 하부에 배치되는 캡플라이부, 상기 그루브의 저면과 상기 캡플라이부 사이에 배치되는 보강부를 포함하며, 상기 보강부는 적층되어 형성되는 복수 개의 보강시트를 포함한다.

Description

공기입 타이어{PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 공기입 타이어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 그루브 내크랙성이 강화된 공기입 타이어에 관한 것이다.

공기입 타이어는 일반적으로 트레드부, 숄더부, 사이드월부 및 비드부를 포함하여 구성된다. 트레드부는 지면과 접촉하여 차량의 주행, 정지 및 방향 전환 등을 위한 마찰력을 발생시키며, 숄더부와 사이드월부는 굴신 운동을 통해 외부로부터 전달되는 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키고, 비드부는 자동차 휠에 타이어를 고정시킬 수 있도록 한다.

이와 같은 트레드부는 공기입 타이어에 요구되는 주행, 제동, 견인력 및 배수 특성에 적합하도록, 복수의 그루브에 의해 구획되는 트레드 패턴을 형성한다.

트레드 패턴을 형성하는 그루브는 타이어의 습윤 주행 성능 향상, 제동 성능, 타이어 패턴 노이즈의 감소와 관계된다. 한편, 트레드부는 주행 중에 압축과 인장을 계속하여 반복하며 변형되고, 이에 따라 그루브는 변형에 따른 피로가 누적될 수 있다. 특히 트레드부의 변형에 의한 피로는 고무의 두께가 감소하는 그루브의 모서리 또는 바닥면에 집중되어, 그루브의 모서리 또는 바닥면에 크랙을 발생시킨다.

그루브에 발생하는 크랙은 일반적으로 그루브의 저면 모서리 주위에서 발생하며, 이를 개선하기 위해 다양한 그루브 크랙 방지 기술이 제안되고 있다.

전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지 기술이라 할 수는 없다.

한국 등록특허 10-2187790호

본 발명은 그루브 내크랙성이 강화된 공기입 타이어를 제공하고자 한다.

다만 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어는 그루브 및 그루브에 의해 획정되는 트레드블록을 포함하는 트레드부, 상기 트레드부의 하부에 배치되는 캡플라이부, 상기 그루브의 저면과 상기 캡플라이부 사이에 배치되는 보강부를 포함하며, 상기 보강부는 적층되어 형성되는 복수 개의 보강시트를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어에 있어서, 상기 보강부는 상기 캡플라이부의 상부에 배치되는 제1 보강시트, 상기 제1 보강시트의 상부에 배치되는 제2 보강시트, 상기 제2 보강시트의 상부에 배치되는 제3 보강시트를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어에 있어서, 상기 제1 보강시트의 모듈러스는 상기 제2 보강시트의 모듈러스보다 작고, 상기 제2 보강시트의 모듈러스는 상기 제3 보강시트의 모듈러스보다 작을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어에 있어서, 상기 제1 보강시트의 너비방향의 폭은 상기 제2 보강시트의 너비방향의 폭보다 작고, 상기 제3 보강시트의 너비방향의 폭은 상기 제1 보강시트의 너비방향의 폭보다 작을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어에 있어서, 상기 제1 보강시트의 두께는 상기 제2 보강시트의 두께보다 크고, 상기 제2 보강시트의 두께는 상기 제3 보강시트의 두께보다 클 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어에 있어서, 상기 제1 보강시트의 모듈러스는 상기 제2 보강시트의 모듈러스보다 작고, 상기 제2 보강시트의 모듈러스는 상기 제3 보강시트의 모듈러스보다 작으며, 상기 제1 보강시트의 너비방향의 폭은 상기 제2 보강시트의 너비방향의 폭보다 작고, 상기 제3 보강시트의 너비방향의 폭은 상기 제1 보강시트의 너비방향의 폭보다 작으며, 상기 제1 보강시트의 두께는 상기 제2 보강시트의 두께보다 크고, 상기 제2 보강시트의 두께는 상기 제3 보강시트의 두께보다 클 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어에 있어서, 상기 제1 보강시트, 상기 제2 보강시트 및 상기 제3 보강시트 중 하나 이상의 두께는 중심에서 외측으로 갈수록 더 작아질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어에 있어서, 상기 제2 보강시트는 상기 제1 보강시트를 감싸 수용하도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어에 있어서, 상기 제1 보강시트의 너비방향의 폭은 상기 그루브의 저면의 너비방향의 폭 이하일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어에 있어서, 상기 그루브는 저면에 타이어의 원주 방향을 따라 형성되는 홈을 포함하고, 상기 보강부는 상기 홈의 저면과 상기 캡플라이부 사이에 배치될 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어는 그루브의 저면에 보강부, 구체적으로 보강시트가 적층됨에 따라, 그루브의 크랙 저항성을 보다 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어는 그루브의 저면에 물성이 서로 상이한 복수 개의 보강시트를 배치하여, 크랙에 저항하는 응력을 증가시키고 크랙 발생으로 인한 균열 속도를 저하시킬 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 공기입 타이어를 Ⅱ-Ⅱ 선에 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 공기입 타이어를 Ⅲ 영역에 따라 확대한 단면도이다.
도 4는 도 3에서 다른 실시예에 따른 그루브와 보강부를 나타내는 단면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시예로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 다른 실시예에 도시되어 있다 하더라도, 동일한 구성요소에 대하여서는 동일한 식별부호를 사용한다.

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

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.

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, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어(10)에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어(10)를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 공기입 타이어(10)를 Ⅱ-Ⅱ 선에 따라 절단한 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 공기입 타이어를 Ⅲ 영역에 따라 확대한 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 공기입 타이어(10)는 트레드부(100), 숄더부(400), 사이드월부(500), 비드부(600)를 포함할 수 있다. 이때, 트레드부(100)는 중앙에 배치되어 지면에 접촉할 수 있으며, 숄더부(400)는 트레드부(100)의 양측에 연결될 수 있다. 또한, 사이드월부(500)는 숄더부(400)와 연결되며, 비드부(600)는 숄더부(400)와 연결될 수 있다. 이때, 트레드부(100), 숄더부(400), 사이드월부(500) 및 비드부(600)는 내부의 공간을 형성할 수 있으며, 비드부(600)가 림(도면 미도시)에 설치됨으로써 내부의 공간을 차폐할 수 있다.

트레드부(100)는 지면과 접촉하는 부분으로서 표면에 요철이 형성될 수 있다. 구체적으로 트레드부(100)는 트레드블록(120), 종그루브(110a) 및 횡그루브(110b)가 형성될 수 있다. 이때, 트레드블록(120)은 자동차의 구동 시 지면과 접촉하는 영역으로, 종그루브(110a) 및 횡그루브(110b) 중 적어도 하나에 의해서 구획될 수 있다. 이때, 종그루브(110a)는 공기입 타이어(10)의 원주방향으로 형성되고, 횡그루브(110b)는 공기입 타이어(10)의 폭방향으로 혀성될 수 있다. 특히 종그루브(110a)는 공기입 타이어(10)의 회전 방향으로 형성될 수 있으며, 횡그루브(110b)는 공기입 타이어(10)의 회전 방향과 일정 각도를 형성할 수 있다.

숄더부(400)는 트레드부(100)와 사이드월부(500)의 사이에 위치하는 영역으로, 숄더부(400)와 트레드부(100)는 일체로 형성될 수 있다. 이때, 숄더부(400)와 트레드부(100)는 동종의 재질로 형성되어 서로 연결될 수 있다. 숄더부(400)는 일면이 굴곡지게 형성될 수 있다. 특히 숄더부(400)의 폭은 트레드부(100)로부터 멀어질수록 작아질 수 있다.

사이드월부(500)는 숄더부(400)와 연결되어 차량 등의 하중을 지지할 수 있다. 또한, 사이드월부(500)는 차량 등의 주행 시 반복되는 수축과 팽창을 견디고 충격을 흡수할 수 있다.

비드부(600)는 사이드월부(500)에 연결될 수 있으며, 림에 배치되어 고정될 수 있다. 또한, 비드부(600)는 내부에 삽입되는 비드와이어층을 포함할 수 있으며, 특수 재질을 포함하는 비드필러부를 포함할 수 있다.

이와 같은 트레드부(100), 숄더부(400), 사이드월부(500) 및 비드부(600) 내부에는 공통적으로 타이어의 뼈대 역할을 하는 카커스층(700)이 배치될 수 있다. 이때, 카커스층(700)은 스틸 혹은 섬유 유기재로 이루어지는 복수의 카커스 코드(도면 미도시)를 고무로 피복하여 압연 가공하여 형성될 수 있다. 이때, 스틸 혹은 섬유 유기재는 복수 개 구비되며, 복수 개의 스틸 혹은 섬유 유기재는 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 또한, 카커스층(700)은 적어도 한 개 이상 구비될 수 있으며, 특히 복수 개의 카커스층(700)이 구비되는 경우 복수 개의 카커스층(700)은 서로 적층될 수 있다.

카커스층(700)의 저면에는 이너라이너층(800)이 배치되어 카커스층(700)과 결합할 수 있다. 이때, 이너라이너층(800)은 특수 고무 재질 등으로 형성되어 내부의 기밀성을 향상시킬 수 있다.

트레드부(100)의 하부와 카커스층(700) 사이에는 벨트층(900)이 배치될 수 있다. 이때, 벨트층(900)은 공기입 타이어(10)의 내구성을 향상시키고, 골격을 형성할 수 있다. 벨트층(900)은 트레드부(100)의 하측에 배치되고, 스틸 혹은 유기 섬유재로 이루어지는 복수의 벨트 코드(도면 미도시)를 고무로 피복하여 압연 가공으로 형성될 수 있다. 이때, 벨트층(900)은 다양한 형태로 형성될 수 있고, 예컨대 복수의 층으로 형성될 수 있다.

트레드부(100)의 하부와 벨트층(900) 사이에는 캡플라이부(200)가 배치될 수 있다. 캡플라이부(200)는 벨트층(900)의 상부에 부착되는 특수코드지로 벨트층(900)의 세퍼레이션을 방지하고 주행 시 성능을 향상시킬 수 있다.

이제, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어(10)는 그루브(110)의 저면과 캡플라이부(200) 사이에 배치되는 보강부(300)를 포함할 수 있다.

이때 그루브(110)는 타이어의 원주방향으로 연장되는 종그루브(110a) 또는 타이어의 폭방향으로 연장되는 횡그루브(110b)일 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위하여 상기 그루브(110)는 종그루브(110a)인 것을 중심으로 도면을 도시하고 설명하도록 하겠다.

그루브(110)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 일 실시예로 그루브(110)는 타이어의 중심방향으로 갈수록 폭이 작아지는, 단면이 테이퍼진 형상일 수 있다. 일 실시예로 그루브(110)의 코너부는 곡률지게 형성될 수 있다.

보강부(300)는 그루브(110)의 내크랙성을 강화하기 위해 그루브(110)의 저면과 캡플라이부(200) 사이에 배치될 수 있다. 이때 보강부(300)는 그루브(110)의 길이방향을 따라 연속적으로 배치될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 그루브(110)의 길이방향을 따라 이격하여 복수 개 배치될 수 있다.

또한 보강부(300)는 그루브(110)의 개수에 대응하는 개수로 형성될 수 있다. 도 2에서는 설명의 편의를 위해 복수 개의 그루브(110) 중 종그루브(110a)의 저면에 배치되는 보강부(300)만을 도시하였으나, 보강부(300)는 복수 개의 그루브(110)에 대응하여 그루브(110)의 저면에 복수 개 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 공기입 타이어(10)는 보강부(300)를 구비하여 그루브(110)에 집중되는 응력이 완화되도록 보강하고, 그루브(110)에 발생할 수 있는 크랙을 감소시킬 수 있다.

보강부(300)는 적층되어 형성되는 복수 개의 보강시트(310, 320, 330)를 포함할 수 있다. 예컨대, 보강시트(310, 320, 330)는 3개가 적층되어 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 3개 이상일 수 있다.

구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이 보강부(300)는 캡플라이부(200)의 상부에 배치되는 제1 보강시트(310), 제1 보강시트(310)의 상부에 배치되는 제2 보강시트(320), 제2 보강시트(320)의 상부에 배치되는 제3 보강시트(330)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 보강시트(310) 내지 제3 보강시트(330)는 모두 그루브(110)의 저면과 캡플라이부(200)의 사이에 적층되어 개재될 수 있다.

일 실시예로 제1 보강시트(310)는 저면 전체가 캡플라이부(200)와 접촉하고, 제2 보강시트(320)는 제1 보강시트(310) 상에 배치되며, 가장자리 일부가 캡플라이부(200)와 접촉할 수 있다. 또한 제3 보강시트(330)는 제2 보강시트(320) 상에 배치되며, 그루브(110)의 저면과 이격하여 배치될 수 있다.

또한 제1 보강시트(310) 내지 제3 보강시트(330)는 각각 그루브(110)의 길이방향을 따라 연속적으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 그루브(110)의 길이방향을 따라 이격하여 복수 개 형성될 수 있다.

보강시트(310, 320, 330)는 크랙에 대한 저항성이 강한 재료로 형성될 수 있다.

일 실시예로, 보강시트(310, 320, 330)는 고물성의 고무로 형성될 수 있다. 이때 보강시트(310, 320, 330)를 형성하는 고무는 동종의 고물성 고무 또는 이종의 고물성 고무로 형성될 수 있다.

일 실시예로, 보강시트(310, 320, 330)는 실리콘으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 보강시트(310, 320, 330)는 캡플라이부(200) 또는 보강시트(310, 320, 330) 상호 간의 접착에 대해 우수한 접착성을 확보할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어(10)에 있어서, 제1 보강시트(310), 제2 보강시트(320) 및 제3 보강시트(330) 중 하나 이상의 두께(H1, H2, H3)는 중심에서 외측으로 갈수록 더 작아질 수 있다. 이에 따라 그루브(110) 저면, 특히 중심에 발생하는 최대 응력을 보강시트(310, 320, 330)를 통해 커버할 수 있다. 또한 보강시트(310, 320, 330)의 중심이 볼록한 형상이 되므로, 보강시트(310, 320, 330) 상호 간의 접착성을 향상시킬 수 있다.

또는, 제1 보강시트(310), 제2 보강시트(320) 및 제3 보강시트(330)의 두께(H1, H2, H3)는 일정할 수 있다. 이 경우, 보강시트(310, 320, 330)를 적층하고 후술할 보강시트(310, 320, 330)의 폭(W) 배치, 예컨대 제2 보강시트(320)의 폭(W2)이 가장 커서 제1 보강시트(310)를 덮고, 제3 보강시트(330)가 제2 보강시트(320)의 상부에 가장 작은 폭(W3)으로 배치되는 방법 등을 통해 보강부(300)의 중심이 볼록한 형상을 구현할 수 있다. 이에 따라 그루브(110)의 저면, 특히 중심에 발생하는 최대 응력을 중심이 가장 볼록하도록 적층된 보강시트(310, 320, 330)를 통해 커버할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어(10)에 있어서, 제2 보강시트(320)는 제1 보강시트(310)를 감싸 수용하도록 배치될 수 있다. 이때, 제1 보강시트(310) 및 제2 보강시트(320)의 두께(H1, H2)는 일정하거나, 또는 중심에서 외측으로 갈수록 더 작아질 수 있다.

이때 제2 보강시트(320)는 캡플라이부(200)에 접촉되도록 연장될 수 있다. 이에 따라 제1 보강시트(310)는 제2 보강시트(320)의 하부에서 완전히 수용되어 캡플라이부(200)에 보다 효과적으로 접착될 수 있다. 또한 제2 보강시트(320)의 가장자리 일부가 캡플라이부(200)와 접촉함으로써 제2 보강시트(320)가 제1 보강시트(310)를 캡플라이부(200)를 향해 견고하게 지지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어(10)에 있어서, 제1 보강시트(310)의 너비방향의 폭(W1)은 그루브(110) 저면의 라운드진 부분을 제외한 너비방향의 폭(WB) 이하일 수 있다. 이는 그루브(110)의 저면에 집중되는 응력을 효율적으로 커버하기 위한 것으로, 이에 따라 그루브(110)에 발생되는 응력에 대한 저항성이 향상될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어(10)에 있어서, 제1 보강시트(310), 제2 보강시트(320) 및 제3 보강시트(330)의 폭(W1, W2, W3)은 그루브(110)의 너비방향의 최대 폭(WG) 이하일 수 있다. 이에 따라 그루브(110)에 집중되는 응력에 대응하는 크기로 보강시트(310, 320, 330)가 배치되어, 응력 저항성을 그루브(110)에 집중하고 또한 재료 소모를 최소화할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보강시트(310, 320, 330)는 서로 상이한 물성을 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 종래의 그루브(110) 크랙 방지를 위한 방법, 예컨대 그루브(110)의 저면에 홈을 형성하는 방법에서, 크랙의 발생 주기는 지연시키나 크랙의 발생 시 응력확대계수가 높아지게 되어 크랙의 균열 속도를 증가시킬 수 있는 문제를 보완할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 공기입 타이어(10)는 서로 상이한 물성을 갖는 보강시트(310, 320, 330)를 포함하여, 크랙에 저항하는 응력을 증가시킬 뿐 아니라, 크랙의 발생 시 크랙의 균열 속도를 저하시킬 수 있다.

일 실시예로, 제1 보강시트(310)의 모듈러스(M1, modulus: 탄성계수)는 제2 보강시트(320)의 모듈러스(M2)보다 작고, 제2 보강시트(320)의 모듈러스(M2)는 제3 보강시트(330)의 모듈러스(M3)보다 작을 수 있다. 즉, 이를 도식화하면 M1<M2<M3 일 수 있다.

예컨대, 제3 보강시트(330)의 모듈러스(M3)는 200kgf/㎠ 이상이고, 제2 보강시트(320)의 모듈러스(M2)는 150kgf/㎠ 이상 180kgf/㎠ 미만, 제1 보강시트(310)의 모듈러스(M1)는 130kgf/㎠ 이상 150kgf/㎠ 미만일 수 있다(이때, 모듈러스(M)는 변형률 300%를 기준으로 측정된 값이다).

그루브(110)에 발생하는 응력구배에 따르면, 그루브(110)의 최근접 지역에서 최대 응력이 발생한다. 본 발명에 따른 보강시트(310, 320, 330)는, 그루브(110)에 최근접하는 제3 보강시트(330)의 모듈러스(M3)가 가장 크고, 그루브(110)에서 원위로 갈수록 보강시트(320, 310)의 모듈러스(M2, M1)가 감소하도록 형성됨에 따라, 그루브(110)의 최근접 지역에서 발생할 수 있는 최대 응력을 커버할 수 있다. 또한, 그루브(110)의 저면에서 원위로 갈수록 감소되는 응력에 대응되도록, 적합한 모듈러스(M)를 갖는 보강시트(310, 320, 330)를 형성할 수 있다.

일 실시예로, 제1 보강시트(310)의 너비방향의 폭(W1)은 제2 보강시트(320)의 너비방향의 폭(W2)보다 작고, 제3 보강시트(330)의 너비방향의 폭(W3)은 제1 보강시트(310)의 너비방향의 폭(W1)보다 작을 수 있다. 즉, 이를 도식화하면 W3<W1<W2 일 수 있다.

예컨대, 제1 보강시트(310)의 너비방향의 폭(W1)은 제3 보강시트(330)의 너비방향의 폭(W3)의 약 3배이고, 제2 보강시트(32)의 너비방향의 폭(W2)은 제3 보강시트(330)의 너비방향의 폭(W3)의 약 5배일 수 있다.

본 발명에 따른 보강시트(310, 320, 330)는 이에 따라, 각 보강시트(310, 320, 330) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 또한 보강시트(310, 320, 330)를 형성하기 위한 재료의 양을 최소화하면서 높은 접착력을 확보할 수 있다.

일 실시예로, 제1 보강시트(310)의 두께(H1)는 제2 보강시트(320)의 두께(H2)보다 크고, 제2 보강시트(320)의 두께(H2)는 제3 보강시트(330)의 두께(H3)보다 클 수 있다. 즉, 이를 도식화하면 H1>H2>H3 일 수 있다. 이때 보강시트(310, 320, 330)의 각 두께는, 두께가 일정한 경우에는 그 두께를 의미하고, 보강시트(310, 320, 330)의 각 두께가 중심에서 외측으로 갈수록 작아지는 경우에는 최대 두께를 의미한다.

예컨대, 제3 보강시트(330)의 두께(H3)는 0.4T(mm) 미만이고, 제2 보강시트(320)의 두께(H2)는 0.4T 이상 0.6T 미만, 제1 보강시트(310)의 두께(H1)는 0.7T 이상 1.0T 미만일 수 있다.

이러한 구성을 통해 본 발명에 따른 보강시트(310, 320, 330)는 상이한 모듈러스(M)로 인한 피로 특성을 조정할 수 있다. 즉, 보강시트(310, 320, 330)의 모듈러스(M)가 증가함에 따라 감소되는 피로 특성을 보완하기 위해, 보강시트(310, 320, 330)에서 모듈러스(M)가 클수록 두께(H)가 작게 형성되도록 하여 피로 특성을 증가시킬 수 있다.

일 실시예로, 제1 보강시트(310)의 모듈러스(M1)는 제2 보강시트(320)의 모듈러스(M2)보다 작고, 제2 보강시트(320)의 모듈러스(M2)는 제3 보강시트(330)의 모듈러스(M3)보다 작으며, 제1 보강시트(310)의 너비방향의 폭(W1)은 제2 보강시트(320)의 너비방향의 폭(W2)보다 작고, 제3 보강시트(330)의 너비방향의 폭(W3)은 제1 보강시트(310)의 너비방향의 폭(W1)보다 작으며, 제1 보강시트(310)의 두께(H1)는 제2 보강시트(320)의 두께(H2)보다 크고, 제2 보강시트(320)의 두께(H2)는 제3 보강시트(330)의 두께(H3)보다 클 수 있다.

예컨대, 제3 보강시트(330)의 모듈러스(M3)는 200kgf/㎠ 이상이고, 제2 보강시트(320)의 모듈러스(M2)는 150kgf/㎠ 이상 180kgf/㎠ 미만, 제1 보강시트(310)의 모듈러스(M1)는 130kgf/㎠ 이상 150kgf/㎠ 미만일 수 있다(이때, 모듈러스(M)는 변형률 300%를 기준으로 측정된 값이다). 또한, 제1 보강시트(310)의 너비방향의 폭(W1)은 제3 보강시트(330)의 너비방향의 폭(W3)의 약 3배이고, 제2 보강시트(32)의 너비방향의 폭(W2)은 제3 보강시트(330)의 너비방향의 폭(W3)의 약 5배일 수 있다. 또한, 제3 보강시트(330)의 두께(H3)는 0.4T 미만이고, 제2 보강시트(320)의 두께(H2)는 0.4T 이상 0.6T 미만, 제1 보강시트(310)의 두께(H1)는 0.7T 이상 1.0T 미만일 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 보강시트(310, 320, 330)는 전술한 모듈러스(M) 조건, 폭(W) 조건 및 두께(H) 조건이 동시에 적용될 수 있다. 이에 따라, 보강시트(310, 320, 330)는 그루브(110)의 저면 최근접 지역에 위치하는 제1 보강시트(310)의 모듈러스(M1)가 가장 크도록 적층되면서도, 제1 보강시트(310)의 두께(H1)가 가장 작도록 형성되어 피로에 대한 저항력(피로 강도)를 증가시킬 수 있다. 이로 인해 그루브(110)에 크랙이 발생하는 시점을 지연시킬 수 있고 크랙의 발생 시 균열 속도를 저하시킬 수 있다. 또한 보강시트(310, 320, 330)의 폭(W)을 조정함에 따라, 그루브(110)의 내크랙성을 향상시키면서 캡플라이부(200) 또는 보강시트(310, 320, 330) 상호 간의 접착을 향상시킬 수 있다.

전술한 실시예에서는 보강시트(310, 320, 330)의 모듈러스(M) 조건, 폭(W) 조건 및 두께(H) 조건이 동시에 적용되는 경우에 대해서 설명하였으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 모듈러스(M) 조건, 폭(W) 조건 및 두께(H) 조건 중 하나 이상이 적용될 수 있다.

도 4는 도 3에서 다른 실시예에 따른 그루브(110)와 보강부(300)를 나타내는 단면도이다.

도 4를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어(10)에 있어서, 그루브(110)는 저면에 타이어(10)의 원주 방향을 따라 형성되는 홈(111)을 포함할 수 있다. 홈(111)은 단면이 반원 또는 반타원의 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라 그루브(110)의 저면에 집중될 수 있는 응력이 효과적으로 분산될 수 있다.

이때 그루브(110)의 저면, 구체적으로 홈(111)의 저면과 캡플라이부(200) 사이에는 보강부(300)가 배치될 수 있다. 보강부(300)는 전술한 구성, 배치 및 특징을 구비하며, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

보강부(300)는 그루브(110)의 홈(111)과 협력하여 그루브(110)의 내크랙성을 더욱 향상시킬 수 있다. 구체적으로 그루브(110)는 1차적으로 홈(111)을 통해 저면에 집중되는 응력을 분산하고, 보강부(300)를 통해 홈(111)을 보강하여 그루브(110)에 가해지는 응력을 커버할 수 있다. 일 실시예로 홈(111)은 제3 보강시트(330)와 이격될 수 있다.

본 발명에 따른 공기입 타이어(10)는 그루브(110)의 저면에 보강부(300), 구체적으로 보강시트(310, 320, 330)가 적층됨에 따라, 그루브(110)의 크랙 저항성을 보다 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 공기입 타이어(10)는 그루브(110)의 저면에 물성이 서로 상이한 복수 개의 보강시트(310, 320, 330)를 배치하여, 크랙에 저항하는 응력을 증가시키고 크랙 발생으로 인한 균열 속도를 저하시킬 수 있다.

이와 같이 도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 충분히 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 기초하여 정해져야 한다.

실시예에서 설명하는 특정 기술 내용은 일 실시예들로서, 실시예의 기술 범위를 한정하는 것은 아니다. 발명의 설명을 간결하고 명확하게 기재하기 위해, 종래의 일반적인 기술과 구성에 대한 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재는 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로 표현될 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.

발명의 설명 및 청구범위에 기재된 "상기" 또는 이와 유사한 지시어는 특별히 한정하지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 지칭할 수 있다. 또한, 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 또한, 실시예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시예들이 한정되는 것은 아니다. 실시예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 청구범위에 의해 한정되지 않는 이상, 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시예의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.

10: 공기입 타이어 110: 그루브
110a: 종그루브 110b: 횡그루브
111: 홈 120: 트레드 블록
200: 캡플라이부 300: 보강부
310: 제1 보강시트 320: 제2 보강시트
330: 제3 보강시트 400: 숄더부
500: 사이드월부 600: 비드부
700: 카커스층 800: 이너라이너층
900: 벨트층

Claims (10)

1. 그루브 및 그루브에 의해 획정되는 트레드블록을 포함하는 트레드부;
   상기 트레드부의 하부에 배치되는 캡플라이부;
   상기 그루브의 저면과 상기 캡플라이부 사이에 배치되는 보강부;를 포함하며,
   상기 보강부는
   상기 캡플라이부의 상부에 배치되는 제1 보강시트,
   상기 제1 보강시트의 상부에 배치되는 제2 보강시트,
   상기 제2 보강시트의 상부에 배치되는 제3 보강시트를 포함하고,
   상기 제1 보강시트의 모듈러스는 상기 제2 보강시트의 모듈러스보다 작고, 상기 제2 보강시트의 모듈러스는 상기 제3 보강시트의 모듈러스보다 작은, 공기입 타이어.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 보강시트의 너비방향의 폭은 상기 제2 보강시트의 너비방향의 폭보다 작고, 상기 제3 보강시트의 너비방향의 폭은 상기 제1 보강시트의 너비방향의 폭보다 작은, 공기입 타이어.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 보강시트의 두께는 상기 제2 보강시트의 두께보다 크고, 상기 제2 보강시트의 두께는 상기 제3 보강시트의 두께보다 큰, 공기입 타이어.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 보강시트의 모듈러스는 상기 제2 보강시트의 모듈러스보다 작고, 상기 제2 보강시트의 모듈러스는 상기 제3 보강시트의 모듈러스보다 작으며,
   상기 제1 보강시트의 너비방향의 폭은 상기 제2 보강시트의 너비방향의 폭보다 작고, 상기 제3 보강시트의 너비방향의 폭은 상기 제1 보강시트의 너비방향의 폭보다 작으며,
   상기 제1 보강시트의 두께는 상기 제2 보강시트의 두께보다 크고, 상기 제2 보강시트의 두께는 상기 제3 보강시트의 두께보다 큰, 공기입 타이어.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 보강시트, 상기 제2 보강시트 및 상기 제3 보강시트 중 하나 이상의 두께는 중심에서 외측으로 갈수록 더 작아지는, 공기입 타이어.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제2 보강시트는 상기 제1 보강시트를 감싸 수용하도록 배치되는, 공기입 타이어.
9. 제1항에 있어서,
   상기 제1 보강시트의 너비방향의 폭은 상기 그루브의 저면의 너비방향의 폭 이하인, 공기입 타이어.
10. 제1항에 있어서,
    상기 그루브는 저면에 타이어의 원주 방향을 따라 형성되는 홈을 포함하고,
    상기 보강부는 상기 홈의 저면과 상기 캡플라이부 사이에 배치되는, 공기입 타이어.

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