KR102560544B1 - 주행성능이 향상된 공기입 타이어 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 캡플라이의 와인딩 방법을 개선함으로써, 주행시 노면과의 접지형상을 일정하게 유지함으로서 안정적인 코너링 성능을 발휘할 수 있도록 한 주행성능이 향상된 공기입 타이어에 관한 것이다.
본 발명에 따른 주행성능이 향상된 공기입 타이어는, 스틸벨트(14) 및 상기 스틸벨트(14)를 덮는 캡플라이(15A)(15B)(15C)(15D)를 포함하는 공기입 타이어에 있어서, 상기 캡플라이(15A)(15B)(15C)(15D)는, 상기 공기입 타이어(10)의 주행방향에 대하여 경사지게 와인딩되는 제1캡플라이(15A)와, 상기 제1캡플라이(15A)와 반대방향으로 경사지게 와인딩되어 상기 제1캡플라이(15A)와 교차하는 제2캡플라이(15B)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

주행성능이 향상된 공기입 타이어{PNEUMATIC TIRES WITH IMPROVED DRIVING PERFORMANCE}
본 발명은 캡플라이의 와인딩 방법을 개선함으로써, 주행시 노면과의 접지형상을 일정하게 유지함으로써 안정적인 코너링 성능을 발휘할 수 있도록 한 주행성능이 향상된 공기입 타이어에 관한 것이다.
차량에 장착되는 공기입 타이어(이하, '타이어'라고 함)은, 도 1에 도시된 바와 같은 단면구조를 갖는다.
상기 타이어(110)는 노면에 접하는 트레드(111)와, 상기 트레드(111)의 측면에 위치하는 사이드월(112)와, 상기 타이어(110)의 골격을 이루는 바디플라이(113)와, 상기 바디플라이(113)의 상부에 구비되는 스틸벨트(114)와, 상기 트레드(111)와 상기 스틸벨트(114) 사이에 위치하여 상기 스틸벨트(114)의 상부를 덮는 캡플라이(115)와, 상기 바디플라이(113)의 내측면에 기밀을 위한 인너라이너(116)를 포함한다.
상기 캡플라이(115)는 상기 스틸벨트(114)의 이탈을 방지하고, 내구성능을 향상시키는 역할을 한다.
상기 캡플라이(115)가 상기 타이어(110)의 둘레방향과 평행하게 와인딩(winding)된다. 도 2에 상기 트레드(111)를 성형하기 전의 캡플라이(115)와 스틸벨트(114)를 도시한 단면도가 도시되어 있다. 상기 캡플라이(115)는 상기 타이어(110)의 둘레방향으로 배열되어 상기 스틸벨트(114)를 덮고, 상기 사이드월(112)에 가까운 영역에서는 상기 캡플라이(115)가 오버랩되어 캡플라이오버랩(115a)을 형성한다.
상기 캡플라이(115)는 상기 타이어(110)의 둘레방향과 평행하게 와인딩되어 있기 때문에, 주행시 상기 타이어(110)의 열팽창으로 인하여, 접지형상이 변하고, 이는 초기의 주행 성능을 유지하지 못하도록 한다. 아울러, 코너링시에도 안정적인 주행 성능을 확보하기 어려웠다.
KR 20-0304940 Y1 (2003.02.07, 명칭 : 벨트-캡플라이층을 구비한 공기압　타이어)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 주행중 스틸벨트의 원심력을 억제하여 내구성능이 향상되고, 열팽창으로 인한 노면 접지 형상의 변형을 억제한 주행성능이 향상된 공기입 타이어를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 주행성능이 향상된 공기입 타이어는, 스틸벨트, 및 상기 스틸벨트를 덮는 캡플라이를 포함하는 공기입 타이어에 있어서, 상기 캡플라이는, 상기 공기입 타이어의 주행방향에 대하여 경사지게 와인딩되는 제1캡플라이와, 상기 제1캡플라이와 반대방향으로 경사지게 와인딩되어 상기 제1캡플라이와 교차하는 제2캡플라이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1캡플라이와 상기 제2캡플라이는 상기 공기입 타이어에서 상기 공기입 타이어의 축방향 외측 단부로부터 미리 설정된 구간내에서 서로 교차하는 것을 특징으로 한다.
상기 캡플라이는, 상기 공기입 타이어의 축방향 외측에서 상기 공기입 타이어의 주행방향으로 와인딩되는 제3캡플라이를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제3캡플라이는, 상기 제1캡플라이 또는 상기 제2캡플라이와 상기 공기입 타이어의 축방향으로 정해진 구간내에서 서로 중첩되는 것을 특징으로 한다.
상기 제3캡플라이 중에서 상기 공기입 타이어의 축방향으로 가장 내측에 위치하는 상기 제3캡플라이는, 상기 제1캡플라이와 상기 제2캡플라이가 서로 교차하여 형성하는 교차영역 중에서, 상기 공기입 타이어의 축방향으로 가장 외측에 위치하는 교차영역에서 상기 제1캡플라이와 상기 제2캡플라이와 중첩되는 것을 특징으로 한다.
상기 제3캡플라이 중에서 상기 공기입 타이어의 축방향으로 가장 내측에 위치하는 상기 제3캡플라이는, 상기 공기입 타이어의 축방향으로 가장 외측에서 서로 교차하는 상기 제1캡플라이와 상기 제2캡플라이가 배치된 축방향 구간 내의 40% 내지 60% 구간에 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 캡플라이는, 상기 공기입 타이어의 축방향 내측에서 상기 공기입 타이어의 주행방향으로 와인딩되는 제4캡플라이를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제4캡플라이 중에서 상기 공기입 타이어의 축방향으로 가장 외측에 위치하는 제4캡플라이는, 상기 제1캡플라이 중에서 상기 공기입 타이어의 축방향으로 가장 내측에 위치하는 제1캡플라이 또는 상기 제2캡플라이 중에서 상기 공기입 타이어의 축방향으로 가장 내측에 위치하는 제2캡플라이 보다 상기 공기입 타이어의 내측에 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1캡플라이와 상기 제2캡플라이는 20도 내지 45도로 서로 교차되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 주행성능이 향상된 공기입 타이어에 따르면, 내구성능이 향상되고, 열팽창으로 인한 타이어의 변형이 감소됨으로써, 고속 주행시 노면에 접지되는 형상을 일정하게 유지할 수 있어서, 고속 주행 성능 및 내구 성능이 향상된다.
아울러, 고속 선회 주행 성능도 안정적으로 유지할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 공기입 타이어의 단면을 도시한 단면도.
도 2는 종래기술에 따른 공기입 타이어에서 트레드 성형전의 캡플라이와 스틸벨트를 도시한 평면도 및 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 주행성능이 향상된 공기입 타이어에서 트레드 성형전의 캡플라이와 스틸벨트를 도시한 평면도 및 단면도.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 주행성능이 향상된 공기입 타이어에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 주행성능이 향상된 공기입 타이어는, 스틸벨트(14) 및 상기 스틸벨트(14)를 덮는 캡플라이(15A)(15B)(15C)(15D)를 포함하는 공기입 타이어에서, 상기 캡플라이(15A)(15B)(15C)(15D)는, 상기 공기입 타이어(10)의 주행방향에 대하여 경사지게 와인딩되는 제1캡플라이(15A)와, 상기 제1캡플라이(15A)와 반대방향으로 경사지게 와인딩되어 상기 제1캡플라이(15A)와 교차하는 제2캡플라이(15B)를 포함한다.
차량에 장착되는 공기입 타이어(이하, '타이어'라고 함)은 상기 타이어(10)의 골격 역할을 하는 바디플라이의 상부면에 위치하는 스틸벨트(14)와, 상기 스틸벨트(14)를 덮어 스틸벨트(14)의 이탈을 방지하는 캡플라이(15A)(15B)(15C)(15D)가 구비된다.
본 발명에서는 주행시 열팽창에 의해 상기 타이어(10)가 노면과의 접지형상의 변형을 억제하기 위하여, 상기 캡플라이(15A)(15B)(15C)(15D)중 일부 캡플라이(15A)(15B)를 경사지게 와인딩한다.
상기 제1캡플라이(15A)와 상기 제2캡플라이(15B)는 상기 타이어(10)에서 상기 타이어(10)의 축방향 외측단부로부터 미리 설정된 구간내에서 서로 교차하도록 한다. 도 3에서, 상기 타이어(10)의 축방향 외측단부로부터 내측단부를 향하여 미리 설정된 구간이 A구간 내에서, 상기 제1캡플라이(15A)와 상기 제2캡플라이(15B)는 서로 교차하도록 배열되어 와인딩된다.
상기 A구간 내에서 일정 폭으로 이루어지는 상기 제1캡플라이(15A)는 간격을 두고 평행하게 배열되어 와인딩되고, 마찬가지로 상기 제2캡플라이(15B)도 일정 폭으로 이루어져 간격을 두고 평행하게 배열되어 와인딩된다.
상기 제1캡플라이(15A)와 상기 제2캡플라이(15B)가 이루는 각도(α)는 대략 20도 내지 45도가 될 수 있고, 상기 각도(α)로 상기 제1캡플라이(15A)와 상기 제2캡플라이(15B)는 서로 교차한다.
한편, 상기 타이어(10)에서 상기 타이어(10)의 축방향의 내측과 외측에는 상기 타이어(10)의 주행방향으로 캡플라이(15A)(15B)(15C)(15D)가 와인딩되도록 한다. 즉, 상기 타이어(10)의 축방향 외측에서 상기 타이어(10)의 주행방향으로 와인딩되는 제3캡플라이(15C)와, 상기 타이어(10)의 축방향 내측에서 상기 타이어(10)의 주행방향으로 와인딩되는 제4캡플라이(15D)가 와인딩된다.
이때, 상기 제3캡플라이(15C)는, 상기 제1캡플라이(15A) 또는 상기 제2캡플라이(15B)와 상기 타이어(10)의 축방향으로 정해진 구간내에서 서로 중첩된다. 도 3을 보면, 상기 제1캡플라이(15A) 또는 상기 제2캡플라이(15B)가 와인딩되는 구간인 구간 A와 상기 제3캡플라이(15C)가 와인딩되는 구간인 구간 B가 구간 E에서 중첩되고 있음을 알 수 있다.
예컨대, 상기 제3캡플라이(15C) 중에서 상기 타이어(10)의 축방향으로 가장 내측에 위치하는 상기 제3캡플라이(15C)는, 상기 제1캡플라이(15A)와 상기 제2캡플라이(15B)가 서로 교차하여 형성하는 교차영역 중에서, 상기 타이어(10)의 축방향으로 가장 외측에 위치하는 교차영역(F)에서 상기 제1캡플라이(15A)와 상기 제2캡플라이(15B)와 중첩된다.
특히, 상기 제3캡플라이(15C)는 상기 타이어(10)의 축방향으로 가장 외측에서 서로 교차하는 상기 제1캡플라이(15A)와 상기 제2캡플라이(15B)의 중심부분을 통과하는 것이 바람직하다. 상기 제3캡플라이(15C) 중에서 상기 타이어(10)의 축방향으로 가장 내측에 위치하는 상기 제3캡플라이(15C)는, 상기 타이어(10)의 축방향으로 가장 외측에서 서로 교차하는 상기 제1캡플라이(15A)와 상기 제2캡플라이(15B)가 배치된 축방향 구간 내의 40% 내지 60% 구간, 바람직하게는 50%에 인접한 위치에 위치할 수 있다. 도 3에서 구간 D에서 상기 제1캡플라이(15A)와 상기 제2캡플라이(15B)는 상기 타이어(10)의 축방향 외측에서 교차하는데, 상기 제3캡플라이(15C) 중에서 상기 타이어(10)의 축방향으로 가장 내측에 위치하는 제3캡플라이(15C)는 상기 구간 D의 내부에서 상기 구간 D의 폭의 40% 내지 60%의 구간에 위치하고, 바람직하게는 상기 구간 D의 중심, 즉 50%에 위치하도록 한다.
이와 같이, 구간 E에서 상기 1캡플라이(15A)와 상기 제2캡플라이(15B)가 상기 제3캡플라이(15C)와 중첩되므로, 차량의 선회로 인하여 외측으로 하중이 집중되는 경우, 상기 제1캡플라이(15A), 상기 제2캡플라이(15B) 및 상기 제3캡플라이(15C)가 집중되는 하중을 안정적으로 지지할 수 있고, 이에 따라 선회 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 제4캡플라이(15D) 중에서 상기 타이어(10)의 축방향으로 가장 외측에 위치하는 제4캡플라이(15D)는, 상기 제1캡플라이(15A) 중에서 상기 타이어(10)의 축방향으로 가장 내측에 위치하는 제1캡플라이(15A) 또는 상기 제2캡플라이(15B) 중에서 상기 타이어(10)의 축방향으로 가장 내측에 위치하는 제2캡플라이(15B) 보다 상기 타이어(10)의 내측에 위치한다. 도 3을 보면, 상기 제4캡플라이(15D)는 구간 C에 위치하고 있어서, 구간 A에 위치하는 상기 제1캡플라이(15A) 및 상기 제2캡플라이(15B)와 중첩되지 않는다.
상기 제3캡플라이(15C)와 상기 제4캡플라이(15D)에는 상기 타이어(10)의 주행방향을 따라 캡플라이오버랩(15E)이 형성된다.
상기 제1캡플라이(15A)와 상기 제2캡플라이(15B)가 서로 교차되게 와인딩되어 있기 때문에, 주행중 상기 스틸벨트(14)의 원심력과 상기 타이어(10) 내부의 열로 인하여 상기 스틸벨트(14)가 래디얼 방향으로의 성장을 억제하여, 주행중 상기 타이어(10)가 노면과 일정한 접지 형상을 형성하도록 함으로써, 주행성능을 향상시킬 수 있다.
아울러, 상기 타이어(10)의 외측에서 상기 제1캡플라이(15A) 및 상기 제2캡플라이(15B)가 상기 제3캡플라이(15C)와 중첩되도록 함으로써, 차량의 선회로 인하여 외측으로 하중이 집중되더라도, 이를 안정적으로 지지하여 선회 성능을 향상시킬 수 있다.
10 : 타이어 14 : 스틸벨트
15A : 제1캡플라이 15B : 제2캡플라이
15C : 제3캡플라이 15D : 제4캡플라이
15E : 캡플라이오버랩 110 : 타이어
111 : 트레드 112 : 사이드월
113 : 바디플라이 114 : 스틸벨트
115 : 캡플라이 115a : 캡플라이오버랩
116 : 인너라이너

Claims (9)

  1. 스틸벨트 및
    상기 스틸벨트를 덮는 캡플라이를 포함하는 공기입 타이어에 있어서,
    상기 캡플라이는,
    상기 공기입 타이어의 주행방향에 대하여 경사지게 와인딩되는 제1캡플라이와,
    상기 제1캡플라이와 반대방향으로 경사지게 와인딩되어 상기 제1캡플라이와 교차하는 제2캡플라이를 포함하고,
    상기 공기입 타이어의 축방향 외측에서 상기 공기입 타이어의 주행방향으로 와인딩되는 제3캡플라이와,
    상기 공기입 타이어의 축방향 내측에서 상기 공기입 타이어의 주행방향으로 와인딩되는 제4캡플라이를 더 포함하고,
    상기 제3캡플라이의 상부면과 상기 제4캡플라이의 상부면에는 상기 공기입 타이어의 주행방향을 따라 캡플라이오버랩이 상기 공기입 타이어의 폭방향을 간격을 두고 형성되는 것을 특징으로 하는 주행성능이 향상된 공기입 타이어.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1캡플라이와 상기 제2캡플라이는 상기 공기입 타이어에서 상기 공기입 타이어의 축방향 외측 단부로부터 미리 설정된 구간내에서 서로 교차하는 것을 특징으로 하는 주행성능이 향상된 공기입 타이어.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제3캡플라이는,
    상기 제1캡플라이 또는 상기 제2캡플라이와 상기 공기입 타이어의 축방향으로 정해진 구간내에서 서로 중첩되는 것을 특징으로 하는 주행성능이 향상된 공기입 타이어.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제3캡플라이 중에서 상기 공기입 타이어의 축방향으로 가장 내측에 위치하는 상기 제3캡플라이는,
    상기 제1캡플라이와 상기 제2캡플라이가 서로 교차하여 형성하는 교차영역 중에서, 상기 공기입 타이어의 축방향으로 가장 외측에 위치하는 교차영역에서 상기 제1캡플라이와 상기 제2캡플라이와 중첩되는 것을 특징으로 하는 주행성능이 향상된 공기입 타이어.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제3캡플라이 중에서 상기 공기입 타이어의 축방향으로 가장 내측에 위치하는 상기 제3캡플라이는,
    상기 공기입 타이어의 축방향으로 가장 외측에서 서로 교차하는 상기 제1캡플라이와 상기 제2캡플라이가 배치된 축방향 구간 내의 40% 내지 60% 구간에 위치하는 것을 특징으로 하는 주행성능이 향상된 공기입 타이어.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제4캡플라이 중에서 상기 공기입 타이어의 축방향으로 가장 외측에 위치하는 제4캡플라이는,
    상기 제1캡플라이 중에서 상기 공기입 타이어의 축방향으로 가장 내측에 위치하는 제1캡플라이 또는 상기 제2캡플라이 중에서 상기 공기입 타이어의 축방향으로 가장 내측에 위치하는 제2캡플라이 보다 상기 공기입 타이어의 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 주행성능이 향상된 공기입 타이어.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1캡플라이와 상기 제2캡플라이는 20도 내지 45도로 서로 교차되는 것을 특징으로 하는 주행성능이 향상된 공기입 타이어.
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