KR20000029389A - 타이어용 비드 와이어와 이를 포함한 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초탄성 특성을 가지는 재료로 형성된 환형 길이부의 최소 일부를 갖고, 일정 신연 하중이 일정 온도에서 적용될 때 비드 코어의 변형을 증가시키는 결과를 가져오는 타이어의 비드 코어용 비드 와이어에 관한 것이다. 하중이 증가함에 따라, 비드 코어는 변형으로부터 회복한다. 비드 코어의 특성은 림의 자리부 치수에 비드 코어를 지능적으로 조절함으로서, 비드 코어를 포함하는 타이어를 주위 온도에서 림상에 장착되게 한다. 비드 코어는 이의 온도가 증가함에 따라, 안쪽 방향 수축 응력의 크기를 증가시켜, 타이어가 바람이 빠진 상태에서 주행할 때 타이어 비드에 의해 림상에 가해지는 파지 압력을 증가시킨다.

Description

타이어용 비드 와이어와 이를 포함한 타이어{Bead Wire for Tire And Tire Incorporating Same}

본 발명은 타이어의 비드 코어용 비드 와이어와 이를 포함하는 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휠 림상에 타이어의 용이한 장착을 허용하고 다양한 작동 조건하에서 상기 림으로부터의 타이어의 분리를 방지하기 위해 설계된 타이어의 비드 코어용 비드 와이어에 관한 것이다.

기술 분야에서 공지된 바와 같이, 타이어는 일반적으로 비드 코어 주변을 감싸는 에지를 갖는 최소 하나의 카커스 강화층, 트레드, 그리고 상기 카커스와 트레드 사이에 위치된 벨트로 이루어진다. 비드 코어와 고무 충진체로 이루어지는 타이어의 일부는 타이어 비드를 이루는데, 이 타이어 비드는 해당 장착 림에 타이어를 고정하는 기능을 한다.

상기 휠 림은 축방향 바깥쪽으로 분기하는 중앙 원통형 채널과, 서로 마주보는 측면으로부터, "림 발코니"라 불리는 수직 주변 플랜지에서 각각 종결되는 분기된 표면으로 이루어진다. 상기 분기되는 표면은 타이어 비드용 비드 자리부를 형성한다.

상기 비드 코어는 실질적으로 원주 방향으로 연장 불가능하며, 환형 배치구조로 위치되는 강선, 강철 코드 그리고 다른 유사 구성 요소와 같은 단일 요소 또는 몇몇개의 요소로 형성된다. 상기 개개의 요소들은 비드 와이어로 불려지며, 함께 조합되었을 때 이들은 비드 코어를 형성한다.

타이어 비드의 내경은 얇은 고무 라이닝에 의해 발생되는 두 직경사이의 차이를 제외하고는 실질적으로 비드 코어의 가장 안쪽 표면의 직경과 일치한다. 비드 코어 및 타이어 비드의 내부 환상 표면의 직경은 림 발코니의 직경보다 작으며, 일단 비드가 발코니를 넘어 림상의 각각의 비드 자리부에 강제적으로 위치되면, 이들은 타이어 내부의 공기압에 의해 플랜지의 내부 표면으로 비드의 분기 표면을 따라서 밀려진다.

타이어를 림상에 장착하는 작업은 당업자들에게 공지된 방법에 따라 수행된다. 작업은 먼저 타이어의 비드를 타원형으로 변형시키는 단계에 의해 시작되어, 타원형 공간을 적절히 방향 설정하여 림 전방에 위치시키면, 비드의 일부가 림의 발코니를 미끄러져 넘어간다. 이후 비드의 잔여부가 완전하게 림 발코니를 넘어가서, 비드가 비드 자리부를 향해 밀려질 수 있다. 최종적으로, 타이어는 비드 자리부의 림 발코니 내부 표면으로 비드를 밀어붙이기 위해 팽창된다.

비드 코어의 강성으로 인해, 림상에 타이어를 장착하는 것은 비드 코어를 이의 원형 형태로부터 타원 형태로 변형시키기 위한 많은 힘의 작용을 요구하고, 일정 비드 코어 구조에 이 같은 힘의 작용시 발생하는 명백한 어려움을 유발하며, 만일 비드 와이어의 탄성 변형 한계가 초과되면 어떤 조건하에서는 파단의 위험도 갖는다.

타이어내의 가압된 공기가 림 플랜지의 내부 표면에 타이어 비드가 밀어붙여진 상태를 유지하기 위해 사용되므로, 타이어가 수축되면 이러한 힘은 더 이상 작용되지 않으며, 타이어 비드는 이의 비드 자리부를 떠나 림의 중앙 채널 내부로 넘어 들어간다. 이러한 자리 이탈은 림 발코니가 바로 도로와 접촉상태에 들어가기 때문에 대개 차량을 정지시키고 차량의 견인 및 제어를 불가능하게 한다. 예를 들어, 통상적인 타이어는 1.8-2.0 bars의 작동 압력으로 팽창된다. 팽창 압력이 0.8 bars 이하로 떨어지면, 타이어 비드는 비드 자리부로부터 이탈되기 쉽다. 결과적으로, 현대 타이어의 제 2 요건은 구멍이 나고 뒤이어 타이어 내부의 공기가 손실되는 경우에도 림상의 일정 장소에 잔류할 있는 능력이다. 이러한 요건은 비드들을 적당한 위치로 밀어붙이는 공기압이 없는 경우에도, 타이어 비드가 림상에 자리잡은 상태를 유지하도록 림상에 충분한 힘을 가하는 비드 코어를 요구한다. 만일 험프가 비드의 림 중앙 채널부로의 미끄러짐을 방지하는 방어벽으로 작용하기 위해 림상에 형성되지 않는다면, 이러한 효과는 통상적인 비드 코어를 사용해서는 이루어질 수 없다. 현재 기술 단계에 의하면, 타이어가 수축되었을 때 림상에 타이어 비드를 유지시키기 위해 림상에 충분한 힘을 가하고, 동시에 통상적인 공구를 가지고 림상에 각각의 타이어를 장착되게 하기 위해 충분히 연장될 수 있는 비드 코어를 제공하는 것은 불가능하다.

타이어 비드에 사용되는 통상적인 비드 코어의 몇몇 유형이 알려져 있다. 예를 들어, 제 1 설계 형태는 근접하는 코일들의 제 1 층을 형성하기 위해 나선형으로 감기는 고무가 도포된 강선에 의해 형성된 비드 코어로 규정된다. 후속 층이 상기 제 1 층상에 중첩되고, 또한 동일 와이어의 나선형 권선으로 이루어진다. 이러한 형태의 비드 코어의 하나의 공지된 구조는 각각 4가닥의 4개층으로 이루어진다. 비드 코어의 추가적 유형은 몇몇의 개별적 와이어의 사용을 요구하며, 좀 더 정확하게는, 수직면에 반경 방향으로 배열된 몇몇개의 코일을 형성하기 위해 나선형으로 감긴 제 1 와이어의 사용을 요구한다. 후속 와이어는 유사하게 수직면에 감기고, 제 1 평면에 인접하게 위치된다. 4 ×4 로 알려진 이와 같은 구조는 4개 층에 배치된 4개의 와이어로 이루어진다.

향상된 유연성 및 파단의 위험없이 더 큰 변형성을 갖는 비드 코어가 또한 알려져 있다. 이러한 공지된 구조들중의 하나가 나선 비드 코어이다. 이러한 비드 코어는 몇몇개의 와이어가 주변에 나선형으로 감긴 중앙 케이블로 형성된다. 이러한 설계에 있어서 4 또는 5개 그룹의 강선이 4 또는 5개 층의 상기 강선 그룹을 갖는 구조내에 배치될 수 있고, 나선형으로 설치된다. 그러나, 이러한 나선 비드 코어의 구조는 다수의 개별적인 케이블 및 다양한 와이어의 릴을 요구한다. 이것이 예를 들어, 단일 형태의 와이어를 포함하는 비드 코어 구조에 드는 비용 보다 상승된 제조 비용을 가져온다.

타이어를 장착할 때 직면하는 또 다른 문제점은 휠 림의 구조뿐만 아니라 비드 코어의 구조에서, 얻어지는 실제 치수가 이들의 선정된 공차와 일치하지 않는다는 것이다. 이러한 경우에는, 관련 비드 자리부에 대한 타이어 비드의 도브테일 현상이 발생할 수 있다. 이것은 타이어 비드의 실제 직경이 설정된 치수보다 현저히 작을 때 비드 코어가 파단되는 결과를 가져오거나, 비드 코어가 설정 치수보다 클 때 회전하는 동안 타이어 비드가 비드 자리부상에서 미끄러지는 결과를 가져온다.

독일 특허출원 DE 3829460 A1은 형상-기억 합금, 바람직하게는 Ni-Ti 합금으로 만들어진 비드 코어에 대해 기재하고 있다. 상기 출원에 설명된 장착 방법은 비드 코어를 타원 형태로 임시적으로 변형시킬 것을 요구하며, 타이어를 림상에 장착한 이후, 비드 코어를 상기 합금의 재결정 온도(65℃와 90℃ 사이)에서의 열처리를 받게 하여, 비드 코어는 이의 환형 형태를 회복한다. 따라서 이러한 방법은 타이어가 장착되기에 충분한 탄성을 가지면서 충분한 힘으로 림에 대해 타이어 비드를 유지시키는 비드 코어를 제공한다. 그러나, 이러한 방법에 따른 타이어의 장착은 특별한 공구와 가열 장비를 필요로 한다.

타이어 이탈을 저지하는 공지된 기술은 일반적으로 타이어 비드와 비드 자리부 양쪽의 표면을 변경하는 것에 기초한다. 이러한 기술들중 하나는 타이어 비드의 기초부상의 돌출부와 상기 돌출부를 수용하기 위해 설계된 림상의 틈새의 사용을 필요로 한다. 상기 타이어의 돌출부는 림의 틈새에 삽입되면 타이어 비드가 림으로부터 분리되는 것을 방지한다.

비드 코어의 적절한 설계에 대한 연구는 장착후 타이어 비드를 림에 또한 탄성적으로 고정되게 유지하면서 타이어가 휠 림상에 장착시 비드의 변형되는 능력을 고려해야 한다. 이것이 비드 코어를 형성하는데 상용되는 재료에 의해 반드시 만족되어야 하는 제 1 요건이고, 이는 상기 재료가 파손없이 큰 길이로 늘어나는 능력을 가져야 한다는 것이다. 부가적으로, 재료는 일단 하중이 제거되면 주위 온도에서 이의 원래 형상으로 회복될 수 있어야 한다.

이러한 요건은 림으로부터 타이어의 분리되지 않고 바람이 빠진 후에도 수십 킬로미터를 이동할 수 있는 타이어를 제조할 부가적인 필요에 의해 더욱 복잡하고 시급한 문제가 된다. 이론적으로, 바람이 빠진 타이어는 약 80km/hr 까지의 속력에서, 가능하게는 최소 50-100 Km의 거리를 이동한 후에 타이어가 교환될 수 있는 수리 공장에 도달하여 차량의 운전자와 승객을 위한 안전한 운행을 제공할 수 있어야 한다.

요구되는 안전 특성은 타이어 비드의 내부 표면상에 작용하는 공기압이 없는 경우에도 바람 빠진 타이어의 타이어 비드가 각각의 비드 자리부내에 유지되는 것을 필요로 한다. 타이어 비드는 회전에 의해 발생되는 횡방향 힘이 존재할 때 타이어 비드의 이탈을 발생시키는, 타이어의 중앙 원통형 채널의 더 작은 림 직경을 향해 안쪽으로 미끄러지는 현상이 방지되어야 한다.

상기 언급된 기술 상태의 관점에서, 본 출원인은 기술적 및/또는 경제적 하자없이 수용 가능한 해결책을 얻기 위해서, 주위 온도에서 타이어와 결합된 림의 일부를 장착 상태로 유지시키는 것이 필요하다는 사실을 인식하였다. 림에 부착된 바람이 빠진 타이어를 유지시키는 부품을 포함하여 림과 타이어의 경계면에 표준 부품을 사용하는 것이 또한 필요하다. 이것은 타이어의 이탈을 저지하기 위한 기계적 결합을 저지한다.

출원인은 또한 최적의 해결책이 이탈 위험성을 고려한 결과적 현상을 사용하는 것이 가능한 곳을 고려하여, 특히 바람이 빠진 타이어에서 발생하는 조건의 억제로부터 얻어지질 수 있다는 사실을 인식하였다. 바람이 빠진 조건하에서, 타이어의 측면이 접히고 상기 접힌 측벽이 서로 접촉하게 되며, 서로 마찰되어 전체 접힌 영역부터 비드 코어까지의 가열을 일으키는 것이 관찰되었다.

최적의 해결책을 결정함에 있어서, 본 출원인 비드 코어로 전달되는 온도 증가의 효과가 만일 비드 코어가 온도 증가에 반작용하도록 선택된 재료로 만들어지면 비드 코어 내부에 반작용 효과를 일으킬 수 있다는 것을 인식하였다. 문제점에 대한 최선의 해결책이 바람이 빠진 조건에 의해 야기되는 온도 증가가 있는 경우에도 점차적으로 수축할 수 있는 비드 코어의 사용을 포함할 수 있다는 것은 또한 이해 가능하다. 이와 같은 해결책의 사용은 타이어내에 공기압이 없는 경우에도 비드 코어를 비드 자리부에 유지시키는 것을 가능하게 한다. 그러나, 상기 해결책은 또한 타이어 비드 코어가 림 상에 장착되기 위해 쉽게 변형 가능해야 하고 바람이 빠진 상태에서 점차적으로 수축 가능할 것을 요구한다. 정확히, 서로 다른 온도 조건에서 비드 코어의 반대되는 변형성의 상반된 요구 때문에, 초탄성 및/또는 형상 기억 특성, 바람직하게는 둘 다를 갖는 재료로 이루어지는 비드 코어를 형성함으로서 문제를 해결할 수 있다는 것을 발견하였다. 전제 비드 코어 또는 이의 일부는 상기 재료로 형성될 수 있다.

여기서 알려지고 사용되는 바와 같이, "초탄성"의 특성을 갖는 재료는 일정 하중을 적용하고 일정 온도를 유지함으로서 점차적으로 크게 변형될 수 있는 재료이다. 상기 재료는 이후 하중이 제거되고 온도가 변하지 않고 유지되면 받고 있는 변형으로부터 회복한다. 더욱이, 사용되는 재료는 또한 상기 재료가 기계적 구속을 받는 조건에서 두 개의 소정 온도사이의 가열을 받을 때, 제 1 구조로부터 제 2 구조로의 변환을 겪고, 상기 구속에 반하는 응력이 발생한다는 의미에서 "형상 기억"의 성질을 갖는다. 온도가 기선정된 값을 넘어 상승되면, 수축력은 재료에 의해 구속부에 가해지는 것이 실제적 결과이다.

본 발명은 따라서 림의 직경을 수용하기 위해 큰 탄성 변형을 받아서 휠 림상에 타이어가 용이하게 조립되도록 설계되고 동시에 타이어가 구멍 뚫린후에 주행하는 동안 림으로부터의 타이어 비드의 분리를 저지할 수 있는 타이어용 비드 코어이다. 이것은 초탄성 및 형상 기억 둘 다의 성질을 갖는 최소 하나의 비드 코어 환형부를 제공하여, 타이어 작동 조건의 변화에 반응할 수 있고 타이어를 장착하기 위해 특수한 공구를 요구하지 않음으로서 달성된다.

본 발명의 제 1 측면은 따라서 초탄성 및/또는 형상 기억의 특성을 갖는 재료로부터 형성되고, 휠 림에 적용되도록 설계된 타이어 비드용 금속 비드 코어이다.

초탄성 특성은 일정 하중에 대해 증가되는 신연을 발생기키면서, 비드 코어가 주위 온도에서 변형되게 한다. 이것은 하중으로 인한 초탄성 재료의 구조에서의 변화에 기인한다. 이러한 하중은 변환 임계 하중으로 정의된다. 비드는 따라서 재료상에 큰 응력을 가하지 않고 휠 림의 발코니를 미끄러져 넘어간다. 뒤이은 주위 온도에서의 하중 제거는 타이어 비드에 의해 비드 자리부상에 가해지는 파지 압력은 유지되면서, 변형으로부터 회복되게 한다

더욱이, 비드 코어의 형상 기억 특성은, 타이어가 주행하는 동안 발생되기 위한, 비드를 비드 자리부내에 유지시키는 수축력이다. 이러한 수축력은 형상 기억 재료의 구조가 온도 변화의 결과에 따라 변화하기 때문에, 비드가 받는 가열의 함수 관계로 증가한다. 설명된 수축력은 특히 바람이 빠진 조건에서 타이어를 이탈 상태로부터 배제되게 유지하면서, 림에 대한 비드의 파지력을 증가시키는데 유용하다.

바람직하게는, 비드 코어는 다음의 성질로 이루어지는 특성을 갖는 재료에 의해 형성된다.

a) 온도 As〈 Ta

b) 온도 Af〈 T_max

여기서:

-- As는 마르텐사이트 구조로부터 오스테나이트 구조의 형성 시작까지의 경로에 상당하는 재료의 변환 온도이고;

-- Af는 오스테나이트로의 재료 구조의 변환 완료에 상당하는 온도이고;

-- Ta는 주위 온도이고;

-- T_max는 바람이 빠진 상태에서 작동하는 동안 본 발명의 비드 코어를 사용하는 타이어에 의해 도달되는 최대 온도에 상당하는 소정의 온도이다.

본 발명의 제 2 측면은 하나의 환형 카커스와 하나의 트레드로 이루어진 타이어에 있어서, 상기 카커스는 중앙 크라운부와 한 쌍의 환형 비드에서 끝나는 두 개의 측벽을 가지고, 상기 각각의 환형 비드는 상응하는 장착 림에 비드를 고정하기 위한 금속 비드 코어로 이루어진다.

상기 타이어는 초탄성 및 형상 기억 재료로 만들어진 비드 코어로 이루어지는 적어도 하나의 비드를 갖는 것을 특징으로 하고, 이는 주위 온도에서 일정 크기의 장착 하중을 받을 때 비드 코어의 변형이 증가되게 하고, 일단 하중이 중지되면비드 코어의 원래의 원형 치수를 회복한다.

바람직하게는, 타이어는 최소 초탄성 및 형상 기억 특성을 갖는 비드 코어 재료의 일부를 포함하고, 이러한 특성은 소정의 온도에 도달되면 비드 코어의 안쪽방향 수축력을 증가시킨다. 수축력은 바람이 빠진 상태에서 타이어가 작동함에 따라 전개되고 림에 대한 비드의 파지력을 증가시킨다.

본 발명의 다른 하나의 측면은 발코니부를 갖는 림에 타이어를 장착하는 방법이며, 초탄성 및 형상 기억 합금으로 만들어진 최소 일부로 이루어진 비드 코어를 갖는 타이어를 형성하는 단계와, 일정한 하중을 가하여 각각의 비드 코어를 연속적으로 연장시켜, 비드 코어가 림의 발코니부를 미끄러져 넘게 하는 단계를 갖는다. 상기 일정 하중은 이 후 비드 와이어를 림 직경에 상응하는 길이로 회복시키기 위해 해제되고, 타이어는 팽창된다.

상기 선행된 일반적 설명과 다음의 상세한 설명 둘 다는 청구된 발명에 대한 더 나은 설명을 제공하기 위한 것이라는 사실은 이해 가능하다.

첨부된 도면들은 본 발명의 더 나은 이해를 제공하기 위해 포함되고 명세서의 일부로 포함되어 그 일부를 구성하며, 발명의 몇몇 실시예를 예시하고 상세한 설명부와 함께 발명의 원리를 설명한다. 상기 도면들에 있어서,

도 1은 본 발명에 따른 비드 코어를 나타내는 일부가 제거된 부분 사시도이고;

도 2는 타이어가 장착된 휠 림의 관련 비드 자리부에 연결된 타이어 비드의 세부를 나타내는 단면도이고;

도 3은 비드가 도 2의 자리부상에 장착되어 있는 동안의 비드 코어 거동의 정성적 응력-변형률 선도이고;

도 4는 타이어가 수축되면서 온도가 이탈을 저지하기 위해 요구되는 최대값까지 변화할 때 비드 코어의 수축 응력의 증가를 나타내는 정성적 선도이고;

도 5는 수축되는 동안 가열되는 타이어에서 시간에 대한 온도 변화의 정성적 선도, 그리고;

도 6은 현 기술 단계에 따라 제조된 비드 코어 와이어의 거동을 나타내는 응력/변형율 선도이다.

첨부된 명세서에 설명되고 첨부된 도면에서 예시되는 본 발명의 바람직한 실시예들과 실례들이 이제부터 상세하게 언급될 것이다.

본 발명은 타이어 기술 분야에 폭 넓게 적용될 수 있지만, 특히 레디얼 타이어 용도에 매우 적절하다. 레디얼 타이어(1)가 도 1을 참조하여 설명되나, 이에 의해 일반적으로 바이어스-벨트 카커스층 타이어로 알려진 것들과 같은, 다른 형태의 타이어들을 본 발명의 범주로부터 배제하지 않는다.

타이어(1)는 트레드 밴드(2), 어깨부(3) 그리고 측벽(4)을 포함한다. 타이어(1)의 끝단부는 한 쌍의 비드(5), 비드 코어(6), 비드 충진체(7) 그리고 선택적으로 보강 가장자리부(8)를 포함한다. 타이어(1)는 자오면에 배열된 강화 요소와 함께 반경 방향 카커스(9)를 더욱 포함하여 이루어진다. 타이어(1)는 또한 카커스(9)와 트레드 밴드(2)사이에 배열된 벨트 구조물(10)을 포함한다.

카커스(9)는 비드 코어(6)를 둘러싸며 바깥 방향으로 접혀진 에지(9')와 함께 하나 또는 그 이상의 카커스층으로 형성된다. 벨트 구조(10)는 강화 요소를 포함하는 3개의 고무 처리된 직물(11),(12),(13)로 형성된 한 그룹의 벨트로 이루어진다. 첫 번째 2개의 반경방향 가장 안쪽 직물(11),(12)은 바람직하게는 타이어(1)의 적도면에 일정 각도로 경사진 강철 강화 코드(14)로 이루어져, 각각의 코드(14)는 서로 교차한다. 반경 방향 가장 바깥쪽의 고무 처리된 직물(13)은 바람직하게는 나일론 코드(15)로 이루어진다. 나일론 코드(15)는 타이어(1)의 적도면에 대해 0°로 방향 설정된다. 타이어 비드(5)는 휠 림(도시 안됨)상에 장착되도록 설계된다.

도 2는 본 발명의 실시예의 일례를 도시한다. 타이어 비드(5)는 상부 에지만이 보여지는 휠 림에 적용된다. 상기 림은 원통형 중앙 채널(10)과 하나만이 도면 부호(11)로 도면에 보여지는, 두 개의 바깥 방향으로 분기되는 횡방향 비드 자리부를 갖는다. 다른 하나의 자리부와 타이어 비드의 조합은 도면의 수직축에 대해 도시된 조합에 대칭된다.

횡방향 비드 자리부(11)는 림의 축에 평행한 선(13)에 대해 각도(α)로 경사진 표면(12)에 의해 형성된다. 각도(α)는 타이어의 형태에 따라 변화될 수 있는데, 예를 들어, 자동차용 타이어에서의 5°로부터 트럭용 타이어에서의 15°까지 변화될 수 있다. 횡방향 비드 자리부(11)는 플랜지(14)로 이루어지는데 상기 플랜지의 표면은 도 2에 보여지는 바와 같이, 비드(5)의 외부 횡방향 표면의 하부를 지지한다. 플랜지(14)는 또한 림 발코니로 알려져 있다.

하나의 바람직한 실시예에 있어서, 비드 코어는 전체적으로 초탄성 형상 기억 재질의 금속 합금으로 제조되며, 상온에서 타이어의 휠 림상에 비드를 장착하는 동안 비드 코어의 높은 변형성을 얻기에 유리한 특성을 갖는다.

초탄성 특성을 갖는 재료는 일반적인 용어로 Engineering Aspects of Shape Memory Alloy(Butterworth-Heinemann ed. London, 1990)에 설명된다. 비드 코어를 형성하는 재료는 수많은 금속들, 특히 Ni-Ti, NiTiX(X=Fe, Cu, Nb), CuZnAl, CuAlNi, CuAlBe, FeMnSi계열 합금 그리고 FeNiCo계열 합금들로 구성될 수 있다.

비드 코어(6)는 단일 수평면상에 인접하게 위치한 다수개의 코일의 제 1 층을 형성하기 위해 나선형으로 감긴 단일 고무 입힌 와이어(18)로 형성된다. 와이어는 그리고 나서 상기 제 1 층에 연속하는 층위에 추가적인 코일을 형성하기 위해 상기 설명된 바와 같이 감긴다. 도 2의 자동차 타이어 용도에 적합한 비드 코어는 각각 4개의 코일을 갖진 4개의 층에 의해 형성된다. 와이어는 우선적으로 0.8부터 0.2mm 사이의 직경을 갖는다. 더욱 바람직하게는, 와이어는 0.96mm의 직경을 갖는다.

본 발명에 대한 더 나은 이해를 제공하기 위해, 도 3은 비드 코어가 림 발코니 또는 플랜지를 넘어가기 위해 연장되고, 림의 자리부를 조이는 동안 비드 코어 거동의 정성적 예를 예시한다. 도 3은 응력-변형률 곡선을 나타내는 직교 좌표 선도이다. 세로 좌표상에는 비드 코어를 변형시키기 위해 비드 코어에 적용되는 응력이 보여지고, 가로 좌표상에는 비드 코어의 초기 치수에 대한 백분율로 표현된 비드 코어의 신연 변형이 보여진다.

선도의 원점에서, 비드 코어는 오스테나이트 구조를 갖는 초탄성 형상 기억 재료의 상태이다. 점(0)과 점(1)사이의 곡선의 절편은 비드 코어에 적용되는 변형 응력을 나타낸다. 점(1)로부터 시작하여 상기 재료는 오스테나이크 구조로부터 마르텐사이트 구조로 넘어가는데, 이는 점(2)에서 완전하게 도달되고, 신연 변형률(ε2)에 해당한다. 변형률(ε1)에 상당하는 응력값(σ1)은 비드 코어가 오스테나이트로부터 마르텐사이트로 구조 변화를 시작하게 하는 변환 임계 하중을 나타낸다. 도 3에 보여지는 것과 같이, 오스테나이트로부터 마르텐사이트로의 비드 코어 구조 변환은 비드 코어에 적용되는 하중이 일정하게 유지되는 동안, 비드 코어가 큰 신연율에 의해 변형되게 한다.

점(1)과 점(2)사이의 세로 좌표축에 평행한 절편은 마르텐사이트 구조가 비드 코어내에서 응력에 의해 유도되는 상태에 해당한다. 변환은 순수하게 기계적이고 일정 온도에서 일어난다.

점(2)에 해당하는 신연율(ε2)은 비드 코어를 포함하는 비드가 림의 발코니를 넘어서게 하는 요구 변형율을 나타낸다. 장착한 다음, 비드 코어에 적용되는 하중은 제거된다. 만일 비드 코어가 자유로이 수축할 수 있다면, 도 3의 곡선의 초기 절편상에서 점(2)에서 점(K)으로 이행한다. 실제적으로, 하중이 제거된 비드 코어는 이의 초탄성 특성으로 인해 이전의 급작스런 변형으로부터 회복하고, 타이어의 비드가 자리하는 비드 자리부의 치수에 상당하는 신연 상태(ε0)에 도달한다.

신연값(ε0)에서, 재료는 마르텐사이트로 부분적으로 구성되고 오스테나이트로 부분적으로 구성되는 구조를 가지고, ε0가 도 3의 선도내의 선0-1에 접근함에 따라 마르텐사이트 성분이 감소한다. 비드 코어에 의해 비드 자리부에 가해지는 응력값은 임계 하중값에 상대적으로 감소하고, 응력값(σK)으로 가정한다. 응력(σ1)에 대한 수축 응력(σK)은 재료가 비드 코어를 형성하기 이전에 거친 열처리에 의존하고, 특히 재료가 오스테나이트 구조로부터 마르텐사이트 구조로 변환하는 온도에 의존하며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다.

초탄성 형상 기억 재료로 제조된 비드 코어에 있어서, σ1과 σk사이의 값의 차이는 우선적으로 50MPa와 300MPa사이에서 변화할 수 있다.

동일한 절차 및 고찰이 제 2 타이어 비드가 림상에 장착될 때 적용된다. 일단 양쪽 비드가 휠 림상에 장착되고, 도 2에 보여지는 것처럼, 림상에 제공되는 발코니(14)의 표면으로 두 개의 타이어 비드를 축방향 바깥쪽으로 밀어붙이기 위하여 가압된 공기가 타이어 내부로 유입된다.

부가적으로, 초탄성 형상 기억 재료로 제조된 비드 코어는 타이어가 수축될 때 비드를 비드 자리부에 유지시키는데 유용한 특성을 갖는다. 이러한 특성의 더 나은 이해를 위해, 도 4는 가로 좌표가 표준 작동 및 수축된 조건하에서 타이어 비드, 이와 함께 비드 코어가 받는 가열 온도를 나타내는 직교 좌표 선도이다. 세로 좌표는 가열되는 동안 비드 코어의 구조를 변환하며 비드 코어가 받는 응력을 나타낸다.

도 4의 점(3)은 마르텐사이트 상태의 종료 및 오스테나이트 상태의 시작에 해당하는 온도(As)에서 비드 코어에서 발생하는 응력을 나타낸다. 점(4)은 오스테나이트 구조의 완전한 형성 온도에서 비드 코어내에 발생하는 응력을 나타낸다. 점(3)과 점(4)사이의 선의 절편은 변환되는 동안 비드 코어내에 발생하는 응력의 단계적 증가를 나타낸다.

부호(Δα)는 림의 지지 자리부에 대한 비드 및 비드 코어의 증가된 수축량에 해당하는, 마르텐사이트로부터 오스테나이트 구조로의 재변환시의 응력을 나타낸다. 값(Δα)은 각각의 비드 자리부내로의 강한 고정력을 발생시키고 휠이 바람빠진 타이어로 움직이는 동안 어떠한 이탈도 저지하도록 선정된다.

초탄성 형상 기억 재료로 제조된 비드 코어는 상온에서 림에 타이어를 장착하는 것을 수월하게 하고, 타이어에 구멍이 났을 때 이탈을 방지하기에 유용한 특성을 갖는다. 주위 온도에서의 특성에 대한 설명은 타이어가 일년중 어느 계절에서도, 그리고 상이한 지역에서도 림상에 장착되었을 때 존재할 수 있는 광범위한 주위 온도를 포괄하기 위한 것이다. 주위 온도는 예를 들어, -20℃와 +35℃사이에서 변화 가능하다.

본 발명을 좀더 쉽게 이해 가능하게 하기 위해서, 도 5는 수축된 타이어의 비드를 둘러싸는 영역에 대한 가열 곡선의 전개를 묘사하는 직교 좌표 선도이다. 시간이 가로 좌표에 나타나고 온도는 세로 좌표에 나타난다. 선도에서 보여지는 것처럼, 표준 주행 조건을 나타내는 일정 절편이후에 수축이 발생하고, 온도의 초기 선형 증가가 뒤따른다. 온도(T_max)에 해당하는 또 다른 일정 온도 절편이 이를 뒤따른다. 이 지점 이후에는 온도는 실질적으로 안정되고 시간에 다른 더 이상의 증가는 없다.

온도(T_max)는 20초와 2분사이의 시간후 수축된 경우에 도달되고, 60℃와 120℃사이에서 변화할 수 있다.

자동차 타이어에 적용 가능한 실시예의 일례로써, 초탄성 형상 기억 재료로 제조된 비드 코어는 주위 온도에서의 장착 및 바람이 빠진 이후의 이탈 저지 둘 다에 대한 양호한 특성을 얻기 위해 다음의 바람직한 특성을 가질수 있다.

-- 원자 백분율로 측정된 50.6 at%의 Ni 비율과 49.4 at%의 Ti 비율을 갖는 NiTi 합금

-- 15℃와 60℃ 사이의 오스테나이트 형성 단계의 시작 온도(As)

-- 60℃와 80℃ 사이의 오스테나이트 형성 단계의 종료 온도(Af)

-- 0.2 GPa와 0.7GPa 사이의 오스테나이트로부터 응력-유도 마르텐사이트 형성 시작시까지의 변환 임계 응력(σ1)

-- 0.2 %의 σ1에 상당하는 신연값(ε1)

-- 6 %의 σ1에 상당하는 신연값(ε2)

-- 0.2 GPa의 하중 해제시 변형 회복에 상당하는 응력(σK)

-- 4 %의 σk에 상당하는 신연값(ε0)

-- 0.21Gpa와 0.6 GPa사이의 마르텐사이트로부터 오스테나이트로의 변환 응력값(Δσ)

더욱이, 비드 코어 재료의 특성은 다음의 표현을 따라야만 한다:

-- 온도 As＜Ta

-- 온도 Af＜T_max

여기서 Ta는 주위 온도를 표시하고 최고 온도(T_max)는 수축되는 경우에 도달한다.

제 1 임계 조건에 대해, 주위 온도보다 높은 상 변화 시작 온도(As)를 갖는 재료의 경우에, 도 3의 그래프에 표시된 변환은 적용 불가능하다. 실제로, 마르텐사이트 구조를 가지고 온도(Ta)＜As인 비드 코어를 형성하는 재료는 점(2)에서의 상태에 있는데, 여기서 하중을 제거하는 단계가 마르텐사이트 상태인 재료에 여전히 남겨져 있다. 이러한 상태에서, 하중을 제거하는 단계는 이전의 변형으로부터 재료 회복없이, 점(2)으로부터 도 3의 그래프의 가로 좌표 또는 X축상의 점까지의 경로에 의해 설명된다.

제 2 임계 관계에 대해, 더 높은 온도에서의 최대 수축이 어떠한 긍정적 효과도 가지지 않고 문제를 일으킬 수도 있으며 도달된 최대 온도의 시간에 대한 불변성이 주어지기 때문에, 비드 코어의 최대 수축이 수축시 도달되는 최대 온도값(T_max) 이하의 온도에서 발생되게 하는 것이 유용한 것으로 밝혀졌다.

실시예의 하나의 특별하고 바람직한 예에 있어서, 타이어를 장착하기 위한 주위 온도가 25℃이고 수축후 도달되는 최대 온도(Tmax)가 100℃인 경우, 비드 코어의 초탄성 형상 기억 재료의 특성이 아래에 표시되어 있다.

-- 오스테나이트 형성 시작시 온도(As) 20℃

-- 오스테나이트 형성 종료시 온도(Af) 80℃

-- 0.25GPa의 오스테나이트로부터 우도 마르텐사이트로의 변환 임계 응력(σ1)

-- 0.2 %의 σ1에 상당하는 신연값(ε1)

-- 6 %의 σ1에 상당하는 신연값(ε2)

-- 0.2 GPa의 변형 회복에 상당하는 응력(σK)

-- 4 %의 σk에 상당하는 신연값(ε0)

-- 0.21Gpa와 0.6 GPa사이의 마르텐사이트로부터 오스테나이트로의 변환 응력값(Δσ)

다른 하나의 실시예에 있어서, 비드 코어는 와이어가 아닌 연속적으로 감싸진 NiTi 합금의 금속 스트립으로 형성될 수 있다. 이러한 실시예에서 금속 스트립의 두께는 0.3mm와 0.9mm사이에서 이루어질 수 있고 이들의 폭은 4mm와 8mm사이에서 이루어질 수 있다.

살펴본 바와 같이, 상기 설명된 타이어는 이의 전체 단면과 전체 환형 길이에 걸쳐 초탄성 형상 기억 특성을 갖는 재료로 제조된 비드 코어를 사용할 수 있다. 본 발명에 따른 몇몇 다른 실시예에 있어서, 타이어는 적어도 전체 환형 길이의 일부가 초탄성 형상 기억 합금으로 제조되는 반면, 나머지 부분은 통상적인 강선으로 제조되는 비드 코어로 이루어질 수 있다.

타이어는, 예를 들어, 몇몇개의 다른 와이어로 형성되는 비드 코어로 이루어지고, 이들을 분리하는 수직면과 함께, 각각의 와이어는 수직면을 따라 중첩된 일련의 코일을 반경 방향으로 형성한다. 예를 들어, 4개의 와이어와 4개의 층으로 형성되는 몇몇개의 다른 와이어를 갖는 비드 코어의 구조는 약자인 4×4로 식별된다. 비드 코어는 본 발명에 따른 특성을 갖는 재료로 몇몇 수직면을 따라 코일을 만들고 나머지 면들은 통상적인 강선으로 만들거나, 초탄성의 특성을 갖는 와이어와 통상의 와이어를 교대로 배치하여 형성될 수 있다.

각각의 와이어 대신에, 비드 코어는 금속 스트립, 코드등과 같은 다른 강화 요소로 이루어질 수 있고, 이들의 구성은 다른 요소의 반경 방향 코일 옆에 위치되는, 요소 코일의 반경 방향 중첩에 의해 결정된다.

또 다른 실시예에 있어서, 타이어는 나선형으로 감싸진 몇몇개의 강선에 의해 둘러 사이는 중앙 케이블로 형성되는 나선형 비드 코어를 가질 수 있다. 나선 비드 코드는 본 발명에 따른 특성을 갖는 재료로 전체적으로 제조되는 단면으로 이루어 질 수 있고, 또는 다른 실시예에서는 케이블은 초탄성 형상 기억 재료가 될 수 있고 와이어는 강철이 될 수 있다. 다른 한편, 케이블과 일부 와이어가 초탄성 형상 기억 재료가 될 수 있고 나머지 와이어는 강철이 될 수 있다.

모든 경우에 있어서, 상기 설명된 것들을 포함하는 와이어들 이외에 몇몇의 와이어 또는 몇몇의 강화 요소를 갖는 비드 코어의 다양한 실시예가 구성되어 얼마나 많은 와이어 또는 강화 요소가 존재하던지 간에 이들은 주위 온도에서 요구되는 장착 특성과 온도가 작동중, 특히 수축 조건에서 상승함에 따라 비드 자리부에 대한 수축 하중을 증가시키는 능력을 갖는다. 비드 코어는 따라서 주위 온도에서 장착을 쉽게 하고, 수축시에 비드 자리부에 대한 더 나은 조임 특성을 얻기 위해 적절하게 선정된 와이어 또는 강화 요소의 치수, 수량 그리고 물리적 성질을 가지고 구성된다.

또 다른 우선적인 실시예에 있어서, 비드 코어는 몇몇개의 서로 다른 와이어로 만들어지고, 다음의 구성을 갖는 초탄성 형상 기억 재료로 만들어진 일부로 이루어진다.

-- 초탄성 형상 기억 재료로 만들어진 와이어의 숫자 : 3

-- 통상적인 강선 숫자 : 2

-- 반경 방향 코일의 숫자 : 5

-- 초탄성 형상 기억 재료 와이어의 직경 : 0.96mm

-- 강선의 직경 : 0.96mm

-- 두께 0.12mm의 고무 코팅 그리고 80 IRDH의 경도

-- 초탄성 형상 기억 재료 와이어의 인장시 파단 하중 : 1GPa

-- 초탄성 형상 기억 재료 와이어의 파단 하중에서의 신연율 : 16%

-- 강선의 인장 파단 하중 : 2-3 GPa

-- 파단 하중에서의 강선의 신연율 : 6%

끝단부내에 구속되는 초탄성 및 형상 기억 특성을 갖는 와이어의 물리적 성질은:

-- 오스테나이트 형성 시작 온도(As) : 20℃

-- 오스테나이트 형성 종료 온도(Af) : 70℃

-- 오스테나이트로부터 유도 마르텐사이트로의 변환 임계 응력(σ1) : 0.3GPa

-- σ1에 상당하는 신연값(ε1) : 0.2%

-- σ1에 상당하는 신연값(ε2) : 6%

-- 변형 회복에 상당하는 응력(σK) : 0.15 GPa

-- σk에 상당하는 신연값(ε0) : 4%

-- 마르텐사이트로부터 오스테나이트로의 변환 응력값(Δσ) : 0.2 GPa-0.8 GPa

이러한 바람직한 변수들을 사용하여 본 발명은 모든 바라는 목표들을 만족시킨다. 타이어는 비드 코어에 일정 힘을 적용하여 주위 온도에서 휠 림상에 조립되고, 따라서 비드 코어는 재료에 큰 응력을 가져오지 않고, 타이어의 비드가 쉽게 림의 발코니를 미끄러져 넘어가기에 적절한 치수로 신연된다.

이미 도 3을 참조하여 설명된 바와 같이. 일단 변환 임계 하중(σ1)에 상당하는 응력값이 도달되면, 일정 하중하에서의 변형율은 상당히 증가한다.

본 발명으로부터 얻어지는 장점의 더 나은 이해를 제공하기 위해, 도 6은 통상적인 금속 비드 코어에 사용되는 지름 0.96mm 강선에 대한 하중-변형 곡선을 나타난다. kN으로 표현되는 하중값은 세로 좌표상에 기록되고, 정지 상태로부터의 신연율값은 가로 좌표에 기록된다. 도 6은 그 이후로 쟤료의 항복 조건에 접근되는 곡선 절편이 뒤따르는, 제 1 직선 그래프 절편을 나타낸다. 그래프의 직선 절편의 끝단부에서, 도 6에 나타난 통상적인 비드 코어에 사용되는 와이어는 1.3 kN의 하중에서 1.0% 이하의 변형을 보여준다. 예를 들어 직경 0.96 mm의 초탄성 NiTi 합금 재료로 전체적으로 만들어지고, 상기 설명된 통상적인 비드 코어에 유사한 비드 와이어를 나들기 위해 사용되는 본 발명에 따른 와이어는 주위 온도 25℃, 0.3 kN에 해당하는 400MPa의 변형 임계응력(σ1)하에서 6%의 최대 신연율(ε2)을 갖는다. 변형은 변형을 유발한 하중을 제거하여 주위 온도에서 회복될 수 있다.

통상적인 비드 코어와 본 발명에 따른 비드 코어 사이의 비교는 전자가 후자의 신연율 값에 도달할 수 없다는 사실을 보여준다. 본 발명에 따른 비드 코어는 1%와 6% 사이의 신연률 값으로 변형될 수 있는 반면, 통상적인 비드 코어는 대략 1 % 와 1.5%사이의 탄성 신연율값을 가지고, 이를 넘어서면 비드 코어의 구조는 이탈하고 사용이 제한된다.

더욱이, 본 발명에 따른 비드 코어는 타이어가 어떠한 일반적인 유지 및 장착 가게에서 발견되는 장비를 가지고 주위 온도에서 림상에 장착되게 하고, 따라서 본 해결책은 제안된 해결책에 대해 장점을 갖는다. 왜냐하면 림상에 타이어의 조립은 주위 온도에서 작업의 수행을 요구하고, 다른 방법들에 의해 요청되는 장착 온도를 달성하기 위해 특별한 가열 장비를 요구하지 않기 때문이다.

본 발명은 림의 비드 자리부가 원하는 공차를 벗어나는 치수를 가져서, 비드 코어와 관련 비드의 공칭 치수와 맞지 않는 경우에도 비드 코어를 장착되게 한다. 이것은 주위 온도 및 일정 하중하에서 비드 코어에 원하는 신연 변형을 줄 수 있는, 응력-유도 마르텐사이트 구조를 갖는 초탄성 형상 기억 재료를 가지고 비드 코어를 형성함으로서 가능하게 된다. 이러한 결과는 도 3의 고찰로부터 이해될 수 있다. 비드 자리부와 발코니의 높이가 공칭 치수보다 작을 때, 비드 코어의 신연 변형은 점(2)에 도달되기 이전에 구속될 수 있다. 하중의 해제가 ε0의 좌측에 위치한 새로운 값(ε)까지 변형의 회복을 허용하는데, 이는 비드 자리부의 실제 치수에 상당한다.

비드 자리부와 타이어 발코니의 치수가 공칭 치수보다 커지면, 비드 코어의 신연값은 주위 온도 및 일정 하중하에서 더 증가될 수 있다. 하중은 뒤이어 비드 자리부의 실제 치수에 의해 부가되는 값까지 변형을 회복시키기 위해 해제될 수 있다.

실제적으로, 비드 코어는 장착되어야만 하는 대상물의 치수에 대해 자동적으로 조절하여 장착되는 동안 향상된 성능을 제공한다. 본 발명의 특성은 또한 시간에 대해 비드 자리부상의 타이어 비드의 정확한 파지 압력을 안전하게 유지하게 한다.

사실상, 도 4의 고찰로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 주행중에 타이어 비드의 파지 압력은 증가하는 경향을 갖는다. 도 4에서 σk는 비드 코어의 수축이 장착 온도(Ta)에서 림상에 가하는 응력값을 나타낸다.

주행중에 타이어는 제한되기는 하지만 단계적으로 증가하는 온도까지 가열된다. 타이어가 가열됨에 따라, 열은 비드 코어에 전달되고 비드 자리부에 적용되는 응력(F)의 이에 상응하는 단계적 증가를 가져온다. 주행중의 응력은 온도(Ta),(T1),(T2), 그리고(T3)의 함수로 도 4의 가로 좌표상에 정성적으로 표현된다. 그러므로, 본 발명에 따른 비드 코어는 타이어 비드가 비드 자리부에 적용해야 하는 정확한 압력을 결정할 뿐만 아니라, 타이어의 안전한 주행에 대한 명확한 장점을 가지고, 압력값을 증가시키는 경향이 있다.

본 발명의 특성은 또한 비드 자리부상에 비드 코어에 의해 가해지는 파지력를 자동적으로 조절하게 하며, 특히 3 bar의 공기압으로 팽창되는 형태의 고성능 타이어에 의해 직면하게 되는 것과 같은 과중한 사용 조건에 대해서 그러하다. 사실상 제동 효과의 감소를 가져오는 휠 림상의 자리부내에서의 비드의 미끄러짐에 대한 위험과 함께, 급작스런 제동을 받는 것은 고성능 타이어에 대해서는 일반적이다. 제동하는 동안 금속제 림은 초탄성 형상 기억 금속 합금으로 만들어진 비드 코어에 즉시 전달되는 집중적인 가열을 받기 때문에, 이러한 위험성은 본 발명에 의해 회피된다. 이것은 비드 코어의 수축에 의해 휠 림상에 작용되는 응력(F)의 증가를 가져온다.

도 4에서 상기 언급된 조건에서의 최대 응력이 단지 정성적인 예의 방법에 의한 것이지만, 온도(T3)에서 표시된다. 실제적으로 제동하는 동안 발생할 수 있는 극단적인 조건하에서, 비드 코어는 림에 대한 타이어 비드의 어떠한 미끄럼 현상도 방지하면서, 자동적으로 비드 자리부상의 압력을 증가시킨다.

본 발명은 또한 구멍이 나고 타이어로부터 공기압의 완전한 손실의 경우에도 림으로부터의 타이어의 분리 또는 이탈의 어떠한 위험성도 제거한다. 이러한 결과는 비드 코어의 재료가 낮으나, 바람직하게는 수축되어 있는 동안 타이어가 주행할 때 발생하는 최대 온도(T_max)에 상당히 근접한 온도(Af)를 갖도록 설계되기 때문이다.

비드 코어의 수축 응력값(σ)은 주위 온도(Ta)보다 낮은 온도(As)에서 증가하기 시작하고, 온도(Af)에 도달할 때 최대값으로 나아가는데, 온도(Af)는 만은 경우에 120℃에 근접한다. 온도(Af)에 상응하는 비드 코어의 수축값은 바람빠진 타이어로 주행하는 동안 림상에 타이어 비드를 고정하는 응력의 결과적 증가와 함께 주위 온도(Ta)에서 얻어지는 것보다 눈에 띄게 커질 것이다. 본 발명에 따라 만들어진 타이어를 사용하는 차량에서 바람 빠진 타이어로 수십 킬로미터를 안전하게 이동하여 바람 빠진 타이어가 교체될 수 있는 정비 공장에 도달하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예에 있어서, 95℃와 120℃사이의 온도(Af)에 상당하는 비드 코어 수축 응력(F)은 0.8 GPa이고 이는 비드 코어 형상과 비드 와이어 응력의 함수로서 계산될 수 있다.

따라서 본 발명이 상기 설명된 것에 제한되지 않는다는 것이 명확하다. 다양한 변경 및 변형이 본 발명의 취지나 범주를 벗어남이 없이 본 발명의 구조로 말들어 질 수 있다는 것은 당업자들에게는 자명한 것이다. 따라서, 본 발명은 만일 첨부된 청구항의 범주 및 이들의 동등 범위내에 본 발명의 변형들이 위치하는 경우 이러한 발명의 변경 및 변형들을 포괄하고자 한 것이다.

상기 내용에 포함되어 있음.

Claims (19)

1. 하나의 환형 카커스와 하나의 트레드 밴드로 이루어진 타이어에 있어서,

   상기 카커스는 중앙 크라운부와 한 쌍의 환형 비드에서 끝나는 두 개의 측벽을 가지고,

   상기 각각의 환형 비드는 상응하는 휠 림의 비드 자리부에 고정하기 위한 금속 비드 코어로 이루어지고,

   상기 비드 코어는 초탄성 및 형상 기억의 특성을 갖는 재료로 만들어진 적어도 하나의 환형부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이어.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 초탄성 및 형상 기억 특성을 갖는 재료가 일정한 힘에 반응하여 주위 온도에서 변형 가능하고, 림 상에 타이어의 조립을 용이하게 하기 위해 일정 힘의 제거시 원래의 형상으로 회복되는 것을 특징으로 하는 타이어.
3. 제 1 항에 있어서,

   타이어의 작동중 소정의 온도에 도달되면 상기 초탄성 및 형상 기억 특성을 갖는 재료로 형성되는 최소 일부가 길이 방향 응력을 상기 비드 코어에 부가하고, 상기 수축 응력은 상기 재료의 오스테나이트 구조의 형성이 완료되는 온도(Af)에 상당하는 최대값까지 점차적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 타이어.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 타이어가 바람이 빠진 상태에서 작동될 때 상기 비드 코어가 점차적으로 가열되고 오스테나이트 구조의 형성이 완료되는 온도에 상당하는 최대값까지 수축력이 증가하며, 상기 수축력이 상기 휠 림으로부터 상기 타이어의 분리를 방지하기 위하여 상기 비드 자리부에 대한 더 강한 비드 코어의 파지력을 가져오는 것을 특징으로 하는 타이어.
5. 차량 휠 림에 적용되는 타이어 비드용 금속 비드 코어에 있어서,

   초탄성 및 형상 기억 특성을 갖는 재료로 형성되는 비드 와이어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비드 코어.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 초탄성 및 형상 기억 특성을 갖는 재료가 일정한 힘에 의해 주위 온도에서 탄성적으로 변형 가능하고, 상기 일정 힘의 제거시에 원래의 형상으로 회복하는 것을 특징으로 하는 비드 코어.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 초탄성 및 형상 기억 특성을 갖는 재료가 상승하는 온도에 반응하여 상기 비드 와이어가 형상이 변형되는 것을 방지하기 위해 상기 휠 림상에 증가하는 응력을 가하는 것을 특징으로 하는 비드 코어.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 초탄성 및 형상 기억 특성을 갖는 재료가:

   As가 상기 초탄성 및 형상 기억 특성을 갖는 재료의 마르텐사이트 구조가 오스테나이트 구조로 변환하기 시작하는 온도;

   Af가 오스테나이트 구조로의 변환 완료 온도;

   Ta는 주위 온도;

   T_max는 상기 타이어가 바람이 빠진 상태에서 작동하는 동안 도달하는 최대 온도일 때:

   As〈 Ta

   Af〈 T_max

   인 성질을 갖는 것을 특징으로 하는 비드 코어.
9. 제 5 항에 있어서,

   두 개의 소정 온도가 재료내에서 도달될 때 상기 초탄성 및 형상 기억 특성을 갖는 재료의 최소 일부가 마르텐사이트로부터 실질적으로 완료된 오스테나이트로 변하는 구조를 가지고, 0.2 GPa와 0.8GPa사이 구간에서의 응력 발생이 상기 비드 코어의 수축을 가져와 상기 비드 와이어가 상기 휠 림을 더 단단하게 파지하는 것으로 특징으로 하는 비드 코어.
10. 제 5 항에 있어서,

    상기 초탄성 및 형상 기억 특성을 갖는 재료의 최소 일부가 오스테나이트 구조로부터 응력-유도 마르텐사이트 구조로의 변환에 상응하는, 0.2GPa와 0.7GPa사이의 주위 온도에서의 변환 임계 하중을 가지고, 상기 임계 하중에 상응하는 일정 응력 상기 비드 와이어에 적용되는 동안 상기 비드 와이어의 신연 변형이 증가되는 것을 특징으로 하는 비드 코어.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 초탄성 및 형상 기억 특성을 갖는 재료의 최소 일부가 주위 온도 및 변형 임계 하중하에서 0.2%와 0.6%사이의 신연 변형을 갖는 것을 특징으로 하는 비드 코어.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 임계 하중이 제거될 때 상기 비드 와이어가 상기 변형으로부터 회복되는 것을 특징으로 하는 비드 코어.
13. 제 8 항에 있어서,

    상기 초탄성 및 형상 기억 특성을 갖는 재료의 최소 일부가 15℃와 60℃ 사이의 범위를 갖는 오스테나이트 구조로부터 마르텐사이트 구조로의 변형 시작 온도(As)를 갖는 것을 특징으로 하는 비드 코어.
14. 제 8 항에 있어서,

    상기 초탄성 및 형상 기억 특성을 갖는 재료의 최소 일부가 60℃와 80℃ 사이의 범위를 갖는 오스테나이트 구조로의 변형 완료 온도(Af)를 갖는 것을 특징으로 하는 비드 코어.
15. 제 5 항에 있어서,

    상기 초탄성 및 형상 기억 특성을 갖는 재료의 최소 일부가 Ni-Ti 합금으로 이루어지는 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 비드 코어.
16. 제 5 항에 있어서,

    상기 비드 와이어의 전체 환형 길이부가 초탄성 및 형상 기억 특성을 갖는 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 비드 코어.
17. 발코니부를 갖는 휠 림에 타이어를 장착하는 방법에 있어서;

    상기 방법이 초탄성 및 형상 기억 특성을 갖는 재료의 최소 일부로 이루어진 비드 코어를 갖는 타이어를 선정하는 단계와;

    주위 온도에서 상기 비드 코어에 일정한 하중을 가하여, 각각의 상기 비드 코어를 상기 발코니부의 직경보다 큰 타원형 신연 형태로 연장시키는 단계와;

    상기 비드 코어가 상기 발코니부를 미끄러져 넘게하는 단계와;

    상기 비드 코어를 상기 림 상의 자리부와 림 직경에 상응하는 길이로 탄성적으로 회복시키기 위해 상기 일정 하중을 해제하는 단계 그리고;

    상기 타이어를 팽창시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이어 장착 방법.
18. 차량의 휠 림에 적용되는 타이어 비드용 금속 비드 코어에 있어서;

    상기 금속 비드 코어가 초탄성 특성을 갖는 재료로 형성되는 비드 와이어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 비드 코어.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 초탄성 특성을 갖는 재료가 형상 기억 재료인 것을 특징으로 하는 금속 비드 코어.