KR20010013043A - 타이어 - Google Patents

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KR20010013043A
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셀루버마크헨리
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스위셔 케드린 엠
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Abstract

본 발명의 런플랫 래디얼 플라이 공기 타이어(10)는 적어도 2개의 측벽 충전물 또는 삽입물(42, 46)로 보강된 카커스(30)와, 적어도 하나의 코드 보강 플라이(38)와, 2개의 비드 코어(26) 및 하나 이상의 보강 벨트(36)를 구비한다. 적어도 하나의 플라이(38)는 코드로 보강되며, 이 코드는 한쌍의 비드 코어(26) 둘레에 감긴 한쌍의 접어올린 말단(32)을 구비한다. 이 접어올린 말단(32)은 보강 벨트(36) 아래에 위치된 말단부(33)까지 방사방향 외부로 연장된다. 제 1 삽입물(42)은 플라이(38)의 방사방향 내측에 인접하게 배치된다. 제 2 삽입물은 플라이(38)와 그의 접어올린 말단(32) 사이에 방사방향으로 배치된다. 본 발명의 타이어(10)는 감소된 수의 구성요소를 필요로 하며, 종래 기술의 런플랫 타이어 보다 중량이 가벼울 수 있다.

Description

타이어{LOW COST RUNFLAT TIRE WITH IMPROVED CARCASS}
공기 런플랫 타이어(runflat tire), 즉 비 팽창상태로 사용가능한 타이어에 대해 각종 타이어 구조가 제안되어 왔다. "밴디드 타이어(banded tire)"란 명칭의 미국 특허 제 4,111,249 호에 개시된 한가지 접근법은 트레드의 바로 아래에 트레드 만큼 폭이 넓은 후프 또는 환상 밴드를 제공하는 것이었다. 타이어 구조체의 나머지 부분과 함께 이 후프는 비 팽창 상태에서 차량의 중량을 지지한다. 이러한 밴디드 타이어는 비 팽창 상태에서도 플라이 코드(ply cord)가 실제로 신장되었다.
다른 접근법은 타이어 측벽의 단면 두께를 증가시키는 것에 의해 측벽을 단순히 강화시키는 것이었다. 이러한 타이어는 비 팽창 상태로 작동될 때 플라이 코드 및 측벽을 압축 상태로 배치한다. 측벽 부재를 강화하기 위해 다량의 고무가 필요하기 때문에, 열 발생이 타이어 손상의 주 요인이다. 이것은 특히 타이어가 비 팽창상태에서 고속으로 장시간 작동될 때 실제로 발생된다. 피렐리(Pirelli)의 유럽 특허 공개 제 0 475 258 A1 호에 그러한 타이어가 개시되어 있다.
본 발명의 발명자중 일부가 소속된 굿이어 특허는 처음 상업적으로 승인된 런플랫 공기 레디얼 플라이 타이어, 상표명 Eagle GSC-EMT 타이어를 개시하였다. 이러한 타이어는 1994년 코베테(Corvette)의 자동차에서 옵션 설비로서 승인되었다. 미국 특허 제 5,368,082 호는 강도를 개선시키기 위해 특수 측벽 삽입물의 사용을 개시하였다. 이러한 비 팽창 타이어에서 800 lb의 하중을 지지하기 위해 타이어마다 대략 6 파운드의 중량이 추가로 필요하였다. 이러한 런플랫 타이어는 매우 적은 종횡비(aspect ratio)를 갖는다. 이러한 초기의 발명은 종래의 시도보다 우수하기는 했지만 스페어 타이어 및 타이어 잭의 제거에 의해 오프셋될 수 있는 타이어당 중량의 단점이 여전히 존재하였다. 이러한 중량의 단점은 엔지니어가 대형 호화 투어링 세단용의 높은 종횡비의 타이어를 제조하려고 시도할 때 보다 많은 단점이 되었다. 고급 자동차의 비 팽창 타이어에 요구되는 지지 중량은 약 1400 lbs 부하였다. 종횡비가 55% 내지 65% 또는 그이상인 이러한 측벽이 큰 타이어는 작동 부하가 종래의 40% 종횡비를 갖는 런플랫 코베테형 타이어의 작동 부하의 수 배 이었던 것을 의미한다. 그러한 부하로 인해 측벽 및 전체 타이어를 절충 승차 지점까지 보강해야 하였다. 고급 차량의 소유자는 런플랫의 성능을 위해 단순히 승차감을 희생시키지 않을 것이다. 승차감 또는 성능이 손상됨이 없는 런플랫 타이어를 제공하기 위한 공학적 요건이 제시되어 왔다. 매우 강한 서스펜션 수행형 자동차에 있어서, 그러한 타이어를 제공할 수 있는 능력은 유연한 승차 특성을 갖는 고급 세단에 비해서 비교적 용이하였다. 경 트럭 및 스포츠카는 승차 성능에 민감하지는 않지만, 딱딱한 승차감을 수용하는 것으로부터 부드러운 고급형 승차감을 요구하는 범위의 런플랫 타이어 시장을 제공한다.
런플랫 타이어의 개발에 있어서 마찬가지로 중요한 설계 고려사항은 비 팽창 타이어가 림상에 안착된 상태로 남아 있도록 확보하는 것이다. 비드 구속 장치 뿐만아니라 특수 림을 사용하여 Bridgestone Expedia S-01 런플랫 A/M 타이어와 같은 이러한 요건을 달성하기 위한 해결책이 개발되었다. 변형예로, 상표명 이글 GSC-EMT 타이어는 추가의 비드 구속 장치를 필요로 함이 없이 타이어가 표준 림상에 기능하는 것을 가능하게 하는 새로운 비드 구조를 이용하였다.
월터 엘 윌라드 2세의 2개의 미국 특허 제 5,427,166 호 및 제 5,511,599 호는 측벽에 제 3 플라이를 추가하고 또 제 3 삽입물을 추가하여 오(Oare) 등의 미국 특허 제 5,368,082 호의 것 보다 타이어의 런플랫 성능을 더욱 개선시킨 미쉐린(Michelin) 타이어를 개시하고 있다. 상기 특허는 타이어의 비 팽창상태에서 발생되는 부하 관계중 일부를 논의하며, 상기 미국 특허 제 5,368,082 호의 개념을 추가 수의 플라이 및 삽입물에 적용할 수 있다는 것을 증명한다.
후자의 런플랫 타이어의 시도는 미국 특허 출원 08/391,746 호에 개시되어 있는바, 상기 미국 특허 출원은 높은 종횡비의 타이어에 타이어의 트레드 벨트 패키지 바로 아래에 배치된 부하 지지 비드 코어의 사용을 제공한다. 또한, 그러한 개념을 갖는 대부분의 발명자들은 최초의 코베테 EM 타이어의 최초 설계 팀의 일원이다. 그러한 접근법은 부하 지지 및 승차면에서 매우 유망하기는 하지만, 정상 팽창 상태에서 다소 높은 좌우요동 저항을 나타냈다.
또한, 상기 미국 특허 제 5,535,800 호는 래디얼 플라이와 조합하여 광범위한 타이어 용도에 있어서 우수한 런플랫 성능을 제공할 수 있는 탄성중합체 피복 복합 리브의 사용을 개시하고 있다.
미국 특허 제 5,361,820 호에 있어서, 단일 플라이로 포위된 숄더 삽입물 및 선단 덮개를 구비한 공기 래디얼 타이어가 개시되어 있다. 상기 단일 플라이는 하나의 벨트 보강물의 연부 바로 아래의 말단까지 연장된 접어올린 부분(turnup)을 갖는다. 이러한 타이어는 런플랫 타이어는 아니지만 고성능 취급의 손상이 최소화되어 유리한 중량 감소를 달성할 수 있다는 것을 증명한다. 런플랫 타이어에서 그러한 구조의 사용은 특수한 설계 요건으로 인해 성공적으로 적용되지 않았다.
이하 설명하는 본 발명은 하나의 플라이 및 두개의 삽입물과 같이 소수를 이용하면서도 런플랫 상태중에 타이어를 원상대로 유지하는 것이 가능한 런플랫 타이어를 달성하는 특수한 방법을 개시한다. 이러한 방법에 의해 타이어를 경량 및 소수의 요소로 매우 효율적으로 제조할 수 있다.
발명의 요약
타이어(10)는 트레드(12), 벨트 보강 구조체(36), 한쌍의 실질적으로 신장불가능한 비드 코어(26) 및 코드(41)로 보강된 적어도 하나의 플라이(38)를 구비하며, 상기 적어도 하나의 플라이(38)는 한쌍의 접어올린 말단(32)을 구비하고, 상기 접어올린 말단은 상기 한쌍의 신장불가능한 비드 코어(26) 둘레에 감기고 그리고 벨트(36) 아래에 놓인 말단부(33)까지 방사방향 외부로 연장된다. 각 측벽 구조체에 있어서, 카커스는 플라이(38)의 방사방향 내부의 적어도 하나의 삽입물(42)과, 제 2 삽입물(46)을 구비하며, 상기 접어올린 말단(32)은 측벽(20)내의 제 2 삽입물(46)에 의해 제 1 플라이(38)로부터 이격된다.
바람직한 실시예에 있어서, 제 1 플라이(38)는 나일론, 레이온 또는 아라미드의 합성 또는 직물 코드를 구비한다.
제 1 및 제 2 삽입물(42, 46)은 비팽창 주행 성능을 향상시킴과 아울러 런플랫 내구성을 확보하기 위해 선택된 단면 형상 및 재료 특성을 갖는 탄성중합체인 것이 바람직하다. 또한, 삽입물(42, 46)은 바람직하게는 강의 고 탄성계수 코드(41) 또는 짧은 파이버(82) 또는 코드(43)로 보강될 수 있다.
일실시예에 있어서, 본 발명의 타이어는 하나의 삽입물(42)과 비드 충전물(48)만을 구비하며, 이 비드 충전물은 비드 코어 위에 방사방향으로 위치하고 그리고 플라이(38)와 접어올린 말단(32) 사이에 개재된다. 상기 접어올린 말단(32)은 타이어의 섹션 높이의 적어도 40%의 위치에서 방사방향의 말단(33)을 갖는다.
본 발명의 개념은 다수의 플라이 및 다수의 삽입물을 구비한 타이어(10)에 적용될 수 있다.
본 발명은 특히 비팽창 상태에서 사용하는 것이 가능한 공기 타이어에 관한 것이다. 타이어 카커스 구조는 런플랫형 타이어와 관련된 정상 하중의 단점을 나타냄이 없이 종래의 타이어의 주행 성능을 개선시키거나 또는 적어도 종래의 주행 성능과 동일할 수 있으며 소수의 구성요소를 사용하여 제조된다.
도 1은 미국 특허 제 5,368,082 호에 개시된 종래 기술의 타이어(100)에 따라 제조된 종래 기술의 런플랫 타이어의 단면도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예의 타이어의 트레드 숄더, 측벽 및 비드 영역의 확대 단면도,
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 바람직한 제 1 및 제 2 실시예의 본 발명의 측벽 구조체와 종래 기술의 측벽 구조의 단면 개략도로서, 각 도면에서 중립 만곡 축은 점선으로 도시함,
도 4는 복수의 삽입물(46)로 코드를 보강한 변형 실시예의 도면,
도 5는 삽입물(46)에 짧은 파이버를 채운 변형 실시예의 도면,
도 6은 상이한 탄성계수의 코드를 구비한 복합 측벽 재료의 도면,
도 7은 측벽의 단면에 사용된 연장된 비드를 도시하는 변형 실시예의 도면,
도 8은 비드 코어 둘레에 감긴 바이어스 코드 보강 구조체를 사용하는 변형 실시예의 단면도.
용어 정의
"종횡비(aspect raio)"는 단면 높이 대 단면 폭의 비를 의미한다.
"축방향(axial)" 및 "축방향으로(axially)"는 타이어의 회전축에 평행한 선 또는 방향을 의미한다.
"비드(bead)" 또는 "비드 코어(bead core)"는 일반적으로 환상 신장 부재를 포함하는 타이어의 부분을 의미하는 것으로, 방사방향 내측 비드는 플라이 코드로 둘러싸인 림에 타이어를 고정시키는 것을 수반하며, 플리퍼, 치퍼, 아펙스 또는 충전물, 가드 및 차퍼와 같은 기타 보강 요소를 갖거나 또는 갖지 않은 상태로 성형된다.
"벨트 구조체(belt construction)" 또는 "보강 벨트(reinforcing belt)"는 트레드 하부에 배치되고 비드에 고정되지 않으며 타이어의 적도 평면에 대해 17°내지 27°범위의 좌우 코드 각도를 갖는 평행한 코드, 직물 또는 부직포의 적어도 2개의 환상층 또는 플라이를 의미한다.
"원주방향(circumferential)"이란 용어는 축방향에 직교하는 환상 트레드의 표면의 주변을 따라 연장된 선 또는 방향을 의미한다.
"카커스(carcass)"는 비드를 제외한 벨트 구조체, 트레드 및 언더트레드로부터 이격된 타이어 구조체를 의미한다.
"케이싱(casing)"은 카커스, 벨트 구조체, 비드, 측벽 및 트레드와 언더트레드를 제외한 타이어의 모든 기타 요소를 의미한다.
"차퍼(chafer)"는 비드의 외부 둘레에 배치되어 코드 플라이를 림으로부터 보호하고 림 위에 가요성을 분배하는 재료의 좁은 스트립을 의미한다.
"코드(cord)"는 타이어의 플라이를 구성하는 보강 스트랜드중 하나를 의미한다.
"적도 평면(EP)은 타이어의 회전축에 직교하고 그의 트레드의 중심을 통과하는 평면을 의미한다.
"풋프린트(footprint)"는 제로(0)의 속도에서 정상 부하 및 압력하에서 타이어 트레드와 평탄한 표면과의 접촉 패치 또는 접촉 영역을 의미한다.
"내부라이너(innerliner)"는 튜브 없는 타이어의 내측 표면을 형성하고 그리고 타이어 내부에 팽창 유체를 수용하는 탄성중합체 또는 기타 물질의 층 또는 층들을 의미한다.
"정상 팽창 압력"은 타이어의 사용 상태에 대해 적합한 표준 기구에 의해 지정된 특수 설계 팽창 압력 및 부하를 의미한다.
"정상 부하"는 타이어의 사용 상태에 대해 적합한 표준 기구에 의해 지정된 특수 설계 팽창 압력 및 부하를 의미한다.
"플라이(ply)"는 고무로 피복된 평행한 코드의 층을 의미한다.
"방사상(radial)" 및 "방사상으로(radially)"는 타이어의 회전축을 향해 또는 회전축으로부터 방사방향으로 향하는 방향을 의미한다.
"래디얼 플라이 타이어(radial ply tire)"는 벨트로 되거나 또는 원주방향으로 구속된 공기 타이어를 의미하는 것으로, 적어도 하나의 플라이는 타이어의 적도 평면에 대해 65°내지 90°의 코드 각도로 배치된 비드로부터 비드로 연장된 코드를 구비한다.
"섹션 높이"는 그의 적도 평면에서 공칭 림 직경으로부터 타이어의 외부 직경까지의 방사방향 거리를 의미한다.
"섹션 폭"은 24시간동안 정상 압력에서 부하는 걸리지 않은 상태로 팽창될 때와 팽창 후에 타이어의 축에 평행한 그의 측벽의 외부 사이의 최대 직선 거리를 의미하며, 라벨표시, 장식 또는 보호 밴드로 인한 측벽의 높이는 제외한다.
"숄더(shoulder)"는 트레드 연부 바로 아래의 측벽의 상부를 의미한다.
"측벽"은 트레드와 밴드 사이의 타이어의 부분을 의미한다.
"트레드 폭"은 축방향으로, 즉 타이어의 회전축에 평행한 평면내의 트레드 표면의 아크 길이를 의미한다.
도 1 및 도 3a를 참조하면, 미국 특허 제 5,368,082 호에 따라 제조된 종래 기술의 타이어(100)의 단면의 일부분이 도시되어 있다. 이 타이어(100)는 트레드(120), 벨트 구조체(360), 한쌍의 측벽부(180, 200), 한쌍의 비드부(220, 220') 및 카커스 보강 구조체(300)를 구비하는 승용차용 타이어이다. 카커스(300)는 제 1 플라이(380) 및 제 2 플라이(400), 라이너(350), 한쌍의 비드(260, 260') 및 한쌍의 비드 충전물(480, 480'), 한쌍의 제 1 삽입 충전물(420, 420'), 한쌍의 제 2 삽입 충전물(460, 460')을 구비하며, 한쌍의 제 1 삽입 충전물(420, 420')은 라이너(350)와 제 1 플라이(380) 사이에 배치되고, 한쌍의 제 2 삽입 충전물(460, 460')은 제 1 플라이(380)와 제 2 플라이(400) 사이에 배치된다. 이러한 카커스 구조체(300)는 타이어(100)에 제한된 런플랫 능력을 부여한다.
본 명세서에 사용되는 런플랫(runflat)이라는 용어는 타이어가 비 팽창상태로 작동될 때 타이어 구조체만이 차량을 지지할 정도로 충분히 강하며, 타이어의 측벽 및 내부 표면은 타이어의 파손을 방지하기 위해 어떠한 내부 장치도 필요로 함이 없이 파괴되거나 휘어지지 않는 것을 의미한다.
전형적인 공기 타이어는 팽창되지 않고 작동되면 차량의 하중을 지지할 때 붕괴된다.
도 1로부터 잘 알 수 있는 바와 같이, 타이어(100)의 측벽 영역의 구조적 보강부는, 특히 최대 섹션 폭으로부터 숄더 외측으로 방사방향으로 전체 측벽의 두께를 상당히 증가시킨다. 이러한 종래 기술에 의하면, 최대 섹션 폭에서 측정할 때 숄더와 통합되는 전체 측벽의 두께가 전체 측벽의 두께의 적어도 100%, 바람직하게는 125% 이어야 한다. 이것은 비 팽창상태에서 부하를 충분히 지지하는데 필요한 것으로 생각되었다. 전형적인 P275/40ZR17 타이어의 삽입물의 중량은 약 6.0 lb이었다. 제 1 삽입물(420, 420')은 0.30 인치(7.6㎜)의 최대 게이지 두께를 가지며, 제 2 삽입물(460, 460')은 0.17 인치(4.3㎜)의 최대 게이지 두께를 갖는다. 이러한 최초의 종래 기술의 개념을 높은 종횡비의 P235/55R17 타이어에 사용하면 삽입물의 중량이 약 6.7 파운드로 증가되고, 제 1 삽입물의 게이지 두께가 약 0.260 인 반면 제 2 삽입물의 최대 게이지 두께는 0.20 이었다.
도면에 표시된 참조 번호는 명세서에 언급한 것과 동일하다. 이 특허 출원 및 도 2, 도 3b 내지 도 8에 도시된 여러 실시예들의 설명을 위해, 각각은 유사한 구성요소에 동일 참조 번호를 사용한다. 이 구조체들은 위치 또는 양이 다른 동일한 구성요소를 기본적으로 사용하여 발명의 개념을 실행할 수 있는 변형 구조체를 제공한다.
본 발명에 따른 타이어(10)는 특수한 측벽 구조체(20)를 사용한다. 도 2b, 3c 내지 도 8에 도시된 타이어(10)는 승용차용 래디얼 타이어 또는 경 트럭용 타이어이며, 이 타이어(10)는 트레드(12)의 측방향 연부(14, 16)의 숄더부에서 종단되는 지면 접촉 트레드부(12)를 구비한다. 한쌍의 측벽부(20)가 트레드의 측방향 연부(14, 16)로부터 각각 연장되고, 신장불가능한 환상 비드 코어(26)를 각각 구비한 한쌍의 비드 영역(22)에서 종단된다. 타이어(10)는 비드 영역(22)으로부터 하나의 측벽부(20), 트레드부(12), 반대 측벽부(20)를 통해 비드 영역(22)으로 연장된 카커스 보강 구조체(30)를 더 구비한다. 적어도 하나의 플라이(38)의 카커스 보강 구조체(30)의 접어올린 말단(32)은 비드 코어(26) 둘레에 각각 감겨 있고, 그리고 벨트 구조체(36) 바로 아래의 말단부(33)까지 방사방향 외부로 연장된다. 변형예로, 접어올린 말단은 도 2a 및 도 3c의 실시예에서 대략 최대 섹션 폭의 방사방향 위치에서 종단된다. 타이어(10)는 튜브 없는 형식인 경우 타이어(10)의 내부 표면을 형성하는 통상의 내부 라이너(35)를 구비할 수도 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 타이어는 비드 코어(26) 위로 감기고 그리고 최대 섹션 높이(h)의 방사방향 위치 부근에 배치된 높은 접어올린 말단(32)까지 연장된 단일의 합성 플라이를 사용할 수 있다. 삽입물(42)은 비드 충전물(48)과, 단일의 코드 보강물(52)과, 외부 말단의 아펙스(48)와 대략 동일한 방사방향 위치에서 종단되는 말단(63)을 갖는 토우 가드(61) 이외에 필요한 유일한 삽입물이다. 그러한 타이어는 도 3b에 도시된 바와 같은 만곡축(A)을 갖는다. 사이즈 275/40ZR18의 실험용 타이어를 평가하였고 그러한 타이어는 실험실 실험 조건하에서 0의 팽창에서 313 마일 주행하였다.
트레드부(12) 아래의 카커스 보강 구조체(30)의 방사방향 외부면 둘레에 원주방향으로 트레드 보강 벨트 구조체(36)가 배치된다. 도시된 특정 실시예에 있어서, 벨트 구조체(36)는 2개의 절단 벨트 플라이(50, 51)를 포함하며, 이 벨트 플라이(50, 51)의 코드는 타이어의 중간원주방향의 중앙평면에 대해 약 23°의 각도로 배향된다.
벨트 플라이(50)의 코드는 중간원주방향의 중앙평면에 대해 벨트 플라이(51)의 코드로부터 반대 방향으로 배치된다. 그러나, 벨트 구조체(36)는 어떤 소망의 형태의 임의의 수의 벨트 플라이를 포함할 수도 있고, 코드는 어떤 소망의 각도로 배치될 수도 있다. 벨트 구조체(36)는 비 팽창상태에서 타이어의 작동중에 노면으로부터 트레드의 상승을 최소화하기 위하여 벨트 폭을 가로질로 측방향 강도를 제공한다. 도시된 실시예에 있어서, 이것은 강, 바람직하게는 강재 케이블 구조의 벨트 플라이(50, 51)의 코드를 제조하는 것에 의해서 달성된다.
카커스 보강 구조체(30)는 적어도 하나의 보강 플라이 구조체(38)를 포함한다. 도 2b에 도시된 특별한 실시예에 있어서, 방사방향 외측 플라이의 접어올린 말단(32)을 갖는 보강 플라이 구조체(38)가 제공되며, 이 플라이 구조체(38)는 한 층의 평행 코드(43)를 포함하는 것이 바람직하다. 보강 플라이 구조체(38)의 코드(43)는 타이어(10)의 중간원주방향 중앙평면(CP)에 대해 적어도 75°의 각도로 배향된다. 도시된 특별한 실시예에 있어서, 코드(43)는 중간 원주방향 중앙평면(CP)에 대해 약 90°의 각도로 배향된다. 코드(41)는 고무 물품코드 보강에 통상적으로 사용되는 임의의 재료, 예를 들면 비제한적으로 레이온, 나일론 및 폴리에스터, 아라미드 또는 강으로 제조될 수도 있다. 바람직하게는, 코드는 고무와의 높은 점착 특성 및 높은 내열성을 갖는 재료로 제조된다.
카커스 코드(41)에 대해, 250 내지 600 kgf/㎟ 범위의 탄성 계수를 갖는 유기 섬유 코드, 예를 들면 나일론 6, 나일론 6-6, 레이온, 폴리에스터 또는 고 탄성계수의 코드가 통상적으로 사용된다. 840 내지 1,890 데니어의 섬유 코드가 사용되는 경우에, 그러한 코드는 35 내지 6 코드/5㎝의 밀도에서 10 내지 50 kgf/㎠의 100% 탄성 계수를 갖는 고무내에 매립되는 것이 바람직하다.
다른 고탄성 계수의 섬유는 아라미드, 비닐론, 펜, PET, 탄소 섬유, 유리 섬유, 폴리아미드를 포함한다. 도시된 특별한 실시예에 있어서, 코드(41)는 레이온으로 제조된다. 이 코드(41)는 X의 탄성 계수(E)와 Y의 퍼센트 신장을 갖는다. 바람직한 레이온 코드(41)는 적어도 10 GPa 범위의 X 값과 코드의 특수 재료에서 공통적으로 발견되는 범위의 퍼센트 신장을 갖는다.
도 2b에 추가로 도시된 바와 같이, 플라이 구조체(38)는 벨트(36) 아래로 말단부(33)까지 연장된 각 비드 코어(26) 둘레에 감긴 한쌍의 접어올린 말단(32)을 구비한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 타이어(10)의 비드 영역(22)은 실질적으로 신장불가능한 제 1 및 제 2 환상 비드 코어(26)를 각각 구비한다. 이 비드 코어(26)는 비드 와이어의 방사방향 최내측 표면에 접하는 가상 표면에 의해 규정되는 평탄한 기부면(27)을 각각 갖는다. 평탄한 기부면(27)은 한쌍의 연부(28, 29)와 그 연부 사이의 폭(BW)을 갖는다. 이 비드 코어(26)는 연부(28)로부터 방사방향으로 연장된 축방향 제 1 내부면(23)과 연부(29)로부터 방사방향으로 연장된 축방향 제 2 외부면(25)을 갖는다. 제 1 내부면(23)과 평탄한 기부면(27)은 예각(α)을 형성한다. 제 2 외부면(25)과 평탄한 기부면(27)은 예각(β)을 형성한다. 각도(α)는 각도(β)보다 크거나 동일하다. 바람직한 실시예에 있어서, 각도(α)는 각도(β)와 거의 동일하다.
비드 코어(26)는 제 1 내부면(23)과 제 2 외부면(25) 사이에 각각 연장된 방사방향 외부면(31)을 추가로 구비할 수도 있다. 방사방향 외부면(31)은 최대 높이(BH)를 갖는다. 높이(BH)는 기부의 폭(BW)보다 작다. 표면(23, 25, 27, 31)에 의해 규정되는 단면은 2등변 삼각형의 형태인 것이 바람직하다. 코어(26, 26')의 강도는 도시된 바와 같이 림위의 비 팽창 타이어의 비드를 구속하기에 충분하기 때문에 3각형 단면의 상부는 필요하지 않다.
비드 코어는 연속적으로 감긴 단일 또는 모노필라멘트 강재 와이어로 구성되는 것이 바람직하다. 이 와이어는 모노 또는 멀티필라멘트의 평탄한 와이어일 수도 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 직경이 0.050 인치인 와이어가 8, 7, 6, 4, 2 와이어의 방사방향 내측에서 방사방향 외측으로 층상으로 각각 감긴다.
제 1 및 제 2 비드 코어(26)의 평탄한 기부면은 회전축에 대해 경사지는 것이 바람직하며, 비드의 성형부의 바닥도 이와 유사하게 경사지는 것이 바람직하다. 바람직한 각도는 회전축에 대해 약 10°이고, 보다 바람직하게는 약 10.5°이다. 비드 영역의 경사도는 타이어의 밀봉을 도우며, 종래의 림의 비드 시트 플랜지의 경사도의 약 2배이고, 그리고 조립을 용이하게 하며 또 림에 안착된 비드를 보유하는 것을 돕는 것으로 생각된다.
비드 영역(22)과 측벽부(20)의 방사방향 내측부의 내부에서 고 탄성계수의 탄성중합체 삽입물(46)이 카커스 플라이 보강 구조체(38)와 접어올린 말단(32) 사이에 각각 배치된다. 탄성중합체 삽입물(46)은 비드 코어(26)의 방사방향 외측부로부터 단면 폭이 점차 감소되는 측벽내로 상부로 연장된다. 탄성중합체 삽입물(46)은 타이어의 벨트 구조체 근처의 방사방향 외측 말단에서 종단된다. 도시된 특별한 실시예에 있어서, 탄성중합체 충전물(46)은 벨트(36) 아래에서 각 벨트 말단으로부터 벨트 폭의 약 25%의 거리로 측방향으로 각각 연장된다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 타이어의 최대 섹션 높이(SH)는 타이어의 공칭 림 직경(NRD)으로부터 타이어의 트레드부의 방사방향 최외측부까지 측정된 방사방향 거리로 간주될 것이다. 또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 공칭 림 직경은 그의 사이즈로 지정한 바와 같이 타이어의 직경일 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 비드 영역(22)은 삽입물(46)과 플라이 접어올린 말단(32) 사이에 배치된 적어도 하나의 코드 보강 부재(52, 53)를 추가로 포함한다. 코드 보강 부재(52, 53)는 제 1 말단(54) 및 제 2 말단(55)을 갖는다. 제 1 말단(54)은 제 2 말단(55)의 축방향 및 방사방향의 내측에 위치한다. 코드 보강 부재(52, 53)는 제 1 말단(54)으로부터 거리의 함수로서 타이어(10)의 회전축으로부터 방사방향 거리로 증가한다. 도 2b에 있어서, 코드 보강 부재는 폭이 약 4㎝인 2개의 요소(52, 53)를 포함한다. 축방향 외부 요소(52)는 제 1 및 제 2 비드 코어(26)의 외부 연부(29)의 방사방향 위에 있는 방사방향 내측 말단(54)을 갖는다. 축방향 내부 부재(53)는 비드 코어(26)의 외측 말단(29)의 방사방향 외부에 있는 방사방향 내측 말단을 갖는다. 축방향 내부 및 외부 요소(52, 53)는 레이온, 나일론, 아라미드 또는 강재 코드 보강물을 구비하는 것이 바람직하다. 코드 보강 부재의 제 2 말단(55)은 비드 코어(26)의 방사방향 외측에 그리고 제 1 플라이(38)의 접어올린 말단(32)의 종단부의 방사방향 내측에 섹션 높이(h)의 적어도 50%의 거리로 배치된다.
부재(52, 53)의 코드는 방사방향에 대해 25°내지 75°, 바람직하게는 30°범위의 각도를 형성하여 경사지는 것이 바람직하다. 2개의 부재를 사용하는 경우, 코드 각도는 동일하지만 반대방향으로 배치되는 것이 바람직하다. 코드 보강 부재(52, 53)는 본 발명의 비 팽창 타이어를 구비한 자동차의 취급 특성을 개선시킨다. 부재(52, 53)는 자동차의 급커브 경향을 감소시켜서 비 팽창 또는 팽창중에 구동되는 종래의 타이어에서 직면하는 중요한 문제점을 감소시킨다.
섬유 보강 부재(61)를 타이어(10)의 비드 영역(22)에 첨가할 수도 있다. 이 섬유 보강 부재(61)는 제 1 및 제 2 말단(62, 63)을 구비한다. 이 부재는 플라이(38) 및 비드 코어(26) 둘레에 감겨 있다. 제 1 및 제 2 말단(62, 63)은 비드 코어(26)의 위와 외부로 방사방향으로 연장된다.
측벽부(20)는 제 1 충전물(42)을 구비한다. 제 1 충전물(42)은 내부라이너(35)와 제 1 보강 플라이(38) 사이에 사용된다. 제 1 충전물(42)은 각 비드 영역(22)으로부터 보강 벨트 구조체(36) 근처 또는 그 아래로 방사방향으로 연장된다. 도 2b 및 3b에 도시된 바와 같은 바람직한 제 2 실시예에 있어서, 측벽부(20)는 제 1 충전물(42) 및 제 2 충전물(46)을 각각 구비한다. 제 1 충전물(42)은 전술한 바와 같이 위치설정된다. 제 2 충전물(46)은 제 1 플라이(38)와 상기 플라이(38)의 접어올린 말단(32) 사이에 각각 배치된다. 제 2 충전물(46)은 각 비드 영역(22)으로부터 보강 벨트 구조체(36)에 근접하게 방사방향의 외부로 연장된다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 제 1 충전물(42)은 타이어(10)의 최대 섹션 폭과 대략적으로 방사방향으로 정렬된 위치에서 최대 두께(B)를 갖는 것이 바람직하며, 상기 두께(B)는 최대 섹션 높이(SH)의 약 3%이다. 예를 들면, P235/55R17 주행용 타이어에 있어서, 삽입물(42)의 두께(B)는 0.10 인치(2.5㎜)이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 타이어의 최대 섹션 폭(SW)은 표시물, 장식물 등을 제외한 타이어의 축방향 외부면으로부터 타이어의 회전축에 평행하게 측정한다. 또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 트레드의 폭은 평가된 부하에서 최대 표준 팽창 압력으로 팽창되고 타이어용으로 설계된 휠상에 장착된 타이어의 풋프린트로부터 측정할 때 타이어의 적도 평면(EP)에 직교하는 타이어를 가로지르는 축방향 거리이다. 도 2, 도 3b 및 도 3c의 특히 바람직한 실시예에 있어서, 제 1 충전물(42)은 타이어의 최대 섹션 폭의 대략 방사방향에 정렬된 위치(h)에서 최대 섹션 높이(SH)의 약 3%의 최대 두께(B)를 각각 갖는다.
제 2 충전물(46)은 타이어의 최대 섹션 폭 위의 방사방향 위치에서 타이어(10)의 최대 섹션 높이의 적어도 1.5%의 최대 두께(C)를 갖는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에 있어서, 탄성중합체 제 2 충전물(46)은 섹션 높이(SH)의 약 75%의 방사방향 위치에서 타이어의 최대 높이(SH)의 약 1.5%의 두께(C)를 각각 갖는다. 예를 들면, P275/40ZR17 사이즈의 고성능 타이어에 있어서, 타이어의 두께(C)는 0.08 인치(2㎜)이다. 타이어의 최대 섹션 폭의 위치와 대략 방사방향으로 정렬된 위치(h)에서, 제 2 충전물의 두께는 0.05 인치(1.3㎜)이다.
비드 코어(26)로부터 최대 섹션 폭(SW)의 방사방향 위치로 선행하는 탄성중합체 충전물(42, 46)의 조합체의 전체 단면 두께는 일정한 것이 바람직하다. 측벽 및 카커스의 전체 두께는 약 0.45 인치(11.5㎜)이며, 타이어의 최대 섹션 폭(SW)에서 측정할 때 전체 측벽 두께의 약 200%인 측방향 트레드 연부(14, 16) 근처의 숄더내로 통합되는 영역에서 전체 두께(F)로 증가된다. 바람직하게는, 타이어의 숄더 영역에서 측벽의 전체 두께(F)는 최대 섹션 폭(SW)에서 전체 측벽 두께의 적어도 125%, 보다 바람직하게는 적어도 150%이다. 이 비율은 측벽이 전술한 유형의 런플랫 타이어 보다 상당히 얇은 것을 의미한다.
종래의 고성능 타이어에서와 같이, 여러 실시예의 도면에 도시된 타이어는 트레드 보강 벨트 구조체(36) 둘레에 배치된 섬유 오버레이 층(59)의 적용에 의해서 타이어의 고속 성능을 향상시킬 수도 있다. 예를 들면, 나일론 또는 아라미드 코드를 구비한 2개의 플라이 층을 각 보강 벨트 구조체(36) 위에 배치할 수도 있는 바, 그의 측방향 말단은 벨트 구조체(36)의 측방향 말단을 지나 연장된다. 변형예로, 나선형으로 감긴 아라미드 보강 섬유의 단일 층을 오버레이로 사용할 수 있다. 아라미드 재료는 나일론 보다 탄성 계수가 상당히 높으므로 결과적으로 2층의 나일론보다 강한 타이어 보강이 이루어진다. 본 발명의 출원인들은 아라미드 오버레이의 단일 층을 갖는 타이어에서 고속 성능의 10% 이상 증가를 달성할 수 있다는 것을 발견하였다. 일반적으로, 아라미드 재료가 승용차 타이어의 비교적 얇은 측벽을 통해 공명이 울리는 불량한 소음 특성을 나타낸다는 사실에 부분적으로 기인하여 그러한 아라미드 재료를 승용차 타이어 용도에 사용하는 것은 방지된다. 본 발명의 타이어는 타이어 발생 소음을 현저하게 감쇠시키는 보강 측벽을 사용한다. 소음 감쇠 측벽은 허용불가능한 소음 레벨을 발생시킴이 없이 아라미드 오버레이의 사용을 허용한다.
도시된 바와 같은 제 2 충전물(46)은 하나 또는 둘 이상의 특별한 탄성중합체 재료로 제조된다. 도 2b에 참조번호 (46, 48)로 도시된 바와 같은 이중 복합 양식은 아펙스부(48)의 방사방향 외부에 있는 삽입부를 구비한다. 2개 이상의 플라이가 도 6b에 도시된 바와 같은 카커스 구조체에 사용되는 경우 이러한 충전 삽입물(46)은 인접 플라이들 사이에 개재된 복수의 삽입물에 사용될 수 있다. 바람직한 실시예는 비드 코어(26)로부터 벨트 구조체(36)까지 연장된 단일의 삽입물(46)에 하나의 복합물 또는 재료만을 사용하였다.
변형예로, 삽입물(46)은 코드로 자체적으로 보강될 수도 있고, 도 4의 실시예에 있어서, 인접 충전물(46)의 사용이 이로운 것으로 간주된다. 복수의 인접 코드(41) 보강 충전물은 방사방향 외부 말단이 벨트 구조체 아래에서 종단되는 반면 방사방향 내부 말단은 비드 코어(26)에 인접하게 종단되거나 또는 플라이와 유사하게 비드 코어(26) 둘레에 감기도록 위치설정될 수 있다. 변형예로, 삽입물(46)은 도 5에 도시된 바와 같이 짧은 파이버(82)로 채워지는 것이 바람직할 수도 있다. 이러한 짧은 파이버는 적어도 45°의 각도로 배향되어 삽입물의 방사방향 및 측방향 강성을 증가시키는 것이 바람직하며, 파이버는 방사방향으로 배향되는 것이 바람직하다. 코드(41) 또는 짧은 파이버(82)는 레이온, 나일론, 폴리에스터 또는 아라미드와 같은 직물 또는 합성 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 이러한 코드(41) 또는 짧은 파이버(82)는 바이어스 각도, 바람직하게는 적어도 45°로 방사방향으로 배향되거나 위치설정될 수 있지만, 원주방향으로 연장되지는 않아야 한다. 부가하여, 삽입물(80)은 높은 탄성계수의 강재 코드로 보강될 수 있다. 그러한 경우에, 말단부는 벨트(36), 플라이(38) 및 접어올린 말단(32) 및 다른 섬유 또는 코드 보강부(52, 53)과 같은 다른 코드 보강 부재 또는 요소 사이에 확고하게 끼워져야 한다. 또한, 말단은 톱날 또는 정현파 패턴(sinusoidal pattern)을 사용하여 절단하여 신장불가능한 강재 코드, 말단 및 신장가능한 레이온으로부터의 전이가 큰 직선 경로에 걸쳐 확산되어 말단의 분리를 방지하도록 확보할 수 있다.
제 1 충전 삽입물(42)은 탄성중합체 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 제 1 충전물은 비 팽창 압력하에서 작동될 때 타이어의 측벽이 붕괴되는 것을 실제로 방지한다. 삽입물은 비교적 유연한 약 50 쇼어 A 내지 매우 단단한 약 85 쇼어 A에 이르는 다양한 쇼어 A 경도로 될 수 있고, 재료의 형상 및 단면 윤곽은 주행 성능을 확보하도록 수정될 수 있으며, 측벽의 탄성율은 허용가능하다. 재료의 강도가 강할 수록 단면은 대체로 얇아진다.
제 2 충전물(46)은 제 1 삽입 충전물(42)에 비해 동일하거나 또는 상이한 재료의 물리적 특성으로될 수 있다. 이것은 단단한 제 2 충전물과 무른 제 1 충전물의 조합 뿐만아니라 단단한 제 1 충전물과 무른 제 2 충전물의 조합을 계획할 수 있다는 것을 의미한다. 제 2 충전물(46)의 탄성중합체 재료는 마찬가지로 50 내지 85 쇼어 A 경도의 범위, 바람직하게는 50 내지 80 미만의 쇼어 A 경도의 범위에 있다.
제 2 충전물(46)은 비 보강상태에서 인접 플라이(38)와 그의 접어올린 말단 사이의 스페이서로서 작용한다. 플라이의 접어올린 말단의 코드는 타이어가 비 팽창상태로 작동될 때 신장되어 배치된다. 또한, 충전물(46)은 보강될 경우 측벽 지지 구조체에 기여한다.
도시된 바와 같이, 타이어가 수축 또는 팽창되는 경우 코드의 방사방향 내측부가 하향력을 받아 국부적으로 압축되는 동안, 측벽은 팽창 압력이 없는 상태에서 수축될 때 또는 심지어 팽창될 때 코드의 방사방향 외측부를 신장시킨다.
이러한 부하 특성은 도 1의 종래 기술의 타이어(100) 구조체와 미국 특허 제 5,368,082 호에 개시된 것과 마찬가지로 본 발명의 타이어(10)에 대해서 유사하다.
도 6을 참조하면, 하나의 플라이 구조체(38)내의 코드가 보강 삽입 구조체(80)와는 다른, 바람직하게는 상당히 다른 탄성 계수를 가지도록 플라이(38)내의 코드(41)와 보강 삽입물(80)의 코드(41 또는 43)의 탄성 계수를 변화시키는 것에 의해서, 런플랫 내구성의 상당한 증가를 달성할 수 있고 그에 따라 주행 성능의 개선의 이점이 부가된다.
전술한 바와 같이 타이어(10)는 타이어 설계자가 특별한 타이어의 설계 특징을 조정하여 유연하고 고급스러운 느낌으로부터 보다 강한 주행감을 달성하는 것을 가능하게 한다. 또한, 전술한 특수한 조합에 의해 타이어를 지금까지 실행되었던 것보다 높은 종횡비를 갖도록 제작할 수 있다. 특수한 특성의 조합은 설계자가 연장된 런플랫 성능 또는 타이어 중량 감소 가운데 어느 것이라도 선택할 수 있다는 것을 의미한다.
타이어의 런플랫 성능은 보강 플라이 구조체(38 또는 80)의 각 층의 플라이 코트에 탄성중합체 충전물(42, 46)과 실질적으로 유사한 물리적 특성을 갖는 탄성중합체 재료를 제공하는 것에 의해 더욱 향상될 수도 있다. 당업자에게 공지된 바와 같이, 섬유층의 플라이 코트는 소망의 형상으로 절단되기 전에 패브릭에 가해지고 그리고 타이어 구성 드럼상에서 타이어에 가해지는 비가황 탄성중합체 재료의 층이다. 많은 용도에 있어서, 플라이 층에 대해 플라이 코트로서 사용되는 탄성중합체 재료는 보강 충전물(42, 46)에 사용되는 탄성중합체 재료와 유사하다.
실제로, 전술한 공기 타이어 구조에 대하여 본 발명에 이용되는 하나 이상의 플라이 구조체(38, 40)에 대해 제 1 충전물(42), 제 2 충전물(46) 및 플라이 코트의 고무 합성물은 본 발명에서 그들의 이용을 향상시키는 물리적 특성 외에도 본질적으로는 후술하는 낮은 히스테리시스 특성을 특징으로 하는 것이 바람직하며, 이러한 물리적 특성은 집단적으로 공기 타이어의 측벽에 주로 이용되는 고무 합성물, 특히 이하 설명하는 바와 같이 상이하거나 유사한 높은 강성의 조합을 갖는 플라이(38 및/또는 80)와 제 1 및 제 2 충전물(42, 46)의 조합의 특성과는 상이한 것으로 생각된다.
바람직하게는, 본 명세서의 설명은 본 발명의 실행에 있어서 하나 이상의 플라이 구조체(30, 80)의 플라이 코트에 관한 것이기는 하지만, 본원에 언급하는 플라이코트는 그러한 플라이중 단 하나만이 사용되지 않는 한, 양자의 플라이(38, 40)의 플라이코트에 관한 것이다.
특히, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 전술한 충전물(42, 46)의 양자는 높은 정도의 강성을 가지면서도 또한 그러한 정도의 강성에 대해 비교적 낮은 히스테리시스를 갖는 것으로 평가되었다.
충전물(42, 46)에 대한 고무 합성물의 강성은 타이어 측벽의 강성 및 치수 안정성에 대해 바람직하다.
플라이(38, 80)의 플라이 코트에 대한 고무 합성물의 강성은 그의 측벽을 포함하는 타이어 카커스의 전체의 치수 안정성에 대해 바람직하다. 왜냐하면, 그것은 타이어의 양측 측벽부를 통해 그리고 크라운부를 가로질러 연장되기 때문이다.
그 결과, 제 1 및 제 2 충전물(42, 46)과 그리고 플라이 구조체(38 및/또는 80)의 전술한 고무 합성물의 강성 특성은 플라이(38 및/또는 80)와 협력하여 서로를 보강하고 그리고 전술한 충전물 또는 플라이코트에 높은 강성의 고무 합성물만을 제공하는 경우보다 높은 정도로 타이어 측벽의 전술한 치수 안정성을 향상시키는 것으로 간주된다.
그러나, 공기 타이어에서 높은 정도의 강성을 갖는 고무는, 특히 고무의 강성이 그의 카본 블랙 함량을 단순히 증가시키는 다소 종래의 방법에 의해 달성되는 경우, 서비스상태중에(하중상태에서 및/또는 내부 팽창 압력이 없이 주행하는 차량의 타이어로서 작동함) 과도한 내부 열을 발생시킬 것으로 예상된다. 고무 합성물내에서 그러한 내부 열 발생은 통상적으로 단단한 고무 및 관련 타이어 구조체의 온도 증가를 초래하여, 타이어의 유효 수명에 잠재적으로 해로울 수 있다.
고무 합성물의 히스테리시스는 서비스 상태에서 내부 열을 발생시키는 경향의 기준이 된다. 비교해서 설명하면, 낮은 히스테리시스 특성을 갖는 고무는 상당히 높은 히스테리시스 특성을 갖는 다른 비교할만한 고무 합성물보다 서비스 상태에서 적은 내부 열을 발생시킨다. 따라서, 일측면에 있어서, 충전물(42, 46)의 고무 합성물과 플라이(38)의 플라이코트에 대해 비교적 낮은 히스테리시스가 바람직하다.
히스테리시스(hysteresis)란 가해진 일에 의해 재료(예를 들면: 경화된 고무 합성물)에 소비된 열에너지를 의미하는 용어로서, 고무 합성물의 낮은 히스테리시스는 비교적 높은 반향과, 비교적 낮은 내부 마찰과, 비교적 낮은 손실 계수 특성값으로 표시된다.
따라서, 하나 이상의 충전물(42, 46)의 고무 합성물과 플라이(38, 80)의 플라이코트는 비교적 높은 강성 및 낮은 히스테리시스 양자의 특성을 갖는 것이 중요하다.
충전물(42, 46) 뿐만아니라 하나 이상의 플라이(38)의 플라이코트에 대한 고무 합성물의 하기의 선택된 소망의 특성은 하기의 표 1에 요약한다.
특 성 충전물 플라이 코트
경도(쇼어 A)2 50 - 85 50 - 85
계수(100%) MPa3 5 - 7 4 - 6
정 압축1 0.1 - 0.15 0.15 - 0.2
열 강화(℃)1 ＜30 ＜30
저온 리바운드(약 23℃)4 55 - 70 55 - 70
100℃에서 E'(MPa) 10 - 15 10 - 15
100℃에서 E"(MPa) 0.5 - 1.5 1 - 1.5
1. 굿리치 플렉소미터(Goodrich Flexometer) Test-ASTM 시험 번호 D623
2. 쇼어 경도(Shore Hardness) Test-ASTM 시험 번호 D2240
3. 인장 계수(Tension Modulus) Test-ASTM 시험 번호 D412
4. 쯔윅 리바운드(Zwick Rebound) 시험-DIN 53512
표시된 경도 특성은 특수한 플라이 구조의 사용에 의해 허용되는 적절한 고무 경도의 연장 범위인 것으로 간주된다.
100% 계수로 표시된 탄성 계수 특성은 경화된 고무가 그의 파괴점에서 비교적 낮은 극한 신장을 갖기 때문에 300% 탄성 계수 대신에 이용된다. 그러한 경화된 고무는 단단한 것으로 간주된다.
플렉소미터상에서 측정한 표시된 정 압축 특성은 경화된 고무의 비교적 높은 강성의 다른 표시이다.
표시된 E' 특성은 재료(예를 들면: 경화된 고무 합성물)의 강성을 나타내는 점탄성 특성의 저장 또는 탄성 계수 성분의 계수이다.
표시된 E" 특성은 재료(예를 들면: 경화된 고무 합성물)의 히스테리시스 특성의 손실 또는 점성 계수 성분의 계수이다.
고무 합성물의 강성 및 히스테리시스 특성을 나타내는 E' 및 E" 특성은 고무의 그러한 특성에 숙련된 자에게 공지되어 있다.
표시된 열 강화값은 굿리치 플렉소미터(ATSM D623)로 측정되며 재료(예를 들면: 경화된 고무 합성물)내부 열 발생을 나타낸다.
약 23℃(실온)로 표시된 저온 리바운드 시험 특성은 쯔윅 리바운드 시험(DIN 53512)으로 측정되며 재료(예를 들면: 경화된 고무 합성물)의 탄성을 나타낸다.
따라서, 표 1에 도시된 특성들은 그러한 강성을 갖는 고무에 대해 비교적 높은 강성, 적절한 경도 및 비교적 낮은 히스테리시스를 갖는 경화된 고무 합성물을 나타낸다.
낮은 히스테리시스는 비교적 낮은 열 강화, 낮은 E" 및 높은 리바운드 특성으로 증명되며, 수리시에 비교적 낮은 내부 열 강화를 갖도록 소망되는 고무 합성물에 필수적인 것으로 간주된다.
다양한 타이어 성분의 혼합에 있어서, 비교적 높은 불포화 디엔계 고무인 것이 바람직한 각종 고무를 사용할 수도 있다. 그러한 고무의 대표적인 예는 그것에 한정되지 않을 수도 있지만, 스티렌 부타디엔 고무, 천연 고무, 시스 1,4 및 3,4-폴리이소프렌 고무, 시스 1,4 및 비닐 1,2-폴리부타디엔 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무, 스티렌-이소프렌-부타디엔 고무 및 스티렌-이소프렌 고무이다.
충전물(42, 46)과 플라이(38, 80)의 플라이코트에 대한 고무 합성물의 바람직한 각종 고무는 천연 1,4-폴리이소프렌 고무, 이소프렌/부타디엔 고무 및 시스 1,4-폴리부타디엔 고무이다.
고무의 바람직한 화합물 및 합성물은 충전물에 대해서는 천연 시스 1,4-폴리이소프렌 고무 및 시스 1,4-폴리부타디엔 고무이고, 플라이코트에 대해서는 천연 시스 1,4-폴리부타디엔 고무 및 이소프렌/부타디엔 공중합체 고무이다.
바람직한 실행에 있어서, 100 중량 %의 고무를 기준으로, (A) 충전물은 약 60 내지 100, 바람직하게는 약 60 내지 90 중량 %의 천연 고무와, 따라서 약 40 까지, 바람직하게는 약 40 내지 약 10 중량 %의 시스 1,4 폴리부타디엔 고무와 이소프렌/부타디엔 고무중 적어도 하나, 바람직하게는 시스 1,4-폴리부타디엔 고무(상기 이소프렌/부타디엔 고무를 사용할 경우 이것은 최대 20 중량 %를 나타낸다)로 이루어지고, (B) 상기 플라이코트는 100 까지, 바람직하게는 약 80 내지 약 100, 보다 바람직하게는 약 80 내지 95 중량 %의 천연 고무와, 따라서 약 100 까지, 바람직하게는 약 20 까지, 보다 바람직하게는 약 20 내지 약 5 중량 %의 이소프렌/부타디엔 공중합체 고무와 시스 1,4폴리부타디엔 고무중 적어도 하나, 바람직하게는 이소프렌/폴리부타디엔 고무(상기 이소프렌/부타디엔 공중합체 고무에서 이소프렌대 부타디엔의 비는 약 40/60 내지 약 60/40의 범위에 있다)로 이루어진다.
또한, 약 5 내지 약 15 중량 %와 같은 소량의 하나이상의 유기 용액 중합 조제 고무를 상기 충전물 및/또는 플라이코트에 대해 전술한 천연 고무와, 시스 1,4 폴리부타디엔 고무 및/또는 이소프렌/부타디엔 고무 합성물에 포함시킬 수도 있고, 그러한 부가적 고무의 옵션 및 선택은 과도한 실험을 수행함이 없이 고무 합성 기술의 숙련자에 의해 이루어질 수 있다는 것은 본 발명의 내용 및 범위에 속하는 것으로 간주된다.
따라서, 그러한 상황에 있어서, 충전물 및 플라이코트 고무의 설명은 경화된 고무 합성물의 전술한 물리적 특성의 변수가 충족되는 한 소량의 그러한 용액 중합 조제 일라스토머(elastomer)를 첨가할 수 있다른 의미를 갖는 "포함하는(comprising)" 방식으로 이루어진다. 그러한 고무 화합은 과도한 실험 없이 고무 화합 기술분야의 당업자에게 숙지되어 있는 것으로 간주된다.
반드시 거기에 한정되지는 않지만, 그러한 의도되는 다른 용액 조제 고무는 스티렌/부타디엔과, 3,4-폴리이소프렌, 스티렌/이소프렌/부타디엔 테르폴리머 및 중간 비닐 폴리부타디엔과 같은 하나 이상의 이소프렌 및 부타디엔의 폴리머이다.
당업자는 플라이(38) 또는 삽입물(80)에 대해 제 1 및 제 2 충전물(42, 46) 뿐만아니라 플라이코트를 포함하는 공기 타이어의 구성요소의 고무 화합물을 대체로 고무 화합 기술분야에 공지된 방법으로 화합할 수 있다는 것을 용이하게 이해하여야 한다. 이러한 화합 방법은 각종 가황처리가능한 구성요소 고무를 공통적으로 사용되는 각종 첨가물과 혼합하는 것과 같은 고무 화합 기술에 일반적으로 공지되어 있는 방법이며, 그러한 첨가물로는, 예를 들면 황, 촉매, 감속재, 촉진제와 같은 경화 보조재와, 고무 가공 오일과 같은 가공 첨가재와, 점착성 수지를 포함하는 수지, 실리카, 가소화제, 충전물, 색소, 스테아린산 또는 톨유 수지, 산화 아연, 왁스, 산화방지제 및 항오존제와 같은 다른 물질, 소화재 및 카본 불랙과 같은 보강재가 있다. 당업자에게 공지된 바와 같이, 가황가능한 물질 및 가황처리된 물질의 의도하는 사용에 따라, 전술한 임의의 첨가물을 선택하여 통상의 양으로 사용한다.
본 발명에 사용되는 표시된 충전물 및 플라이코트에 소망되는 고 강성의 고무에 대해 약 40 내지 최대 약 70 phr의 카본 블랙이 바람직하기는 하지만, 카본 블랙의 전형적인 첨가물은 디엔 고무의 약 30 내지 약 100 중량 %를 포함한다. 점착성 수지를 포함하는 전형적인 양의 수지와 무반응 페놀 포름 알데히드 점착성 수지를 포함하는 강성 수지와, 반응성 페놀 포름알데히드 수지의 단단한 수지 및 리조르시놀 또는 리조르시놀 및 헥사메틸렌 테트라민은 집합적으로 약 1 내지 10 phr을 포함할 수도 있고, 사용되는 경우, 최소 점착성 수지는 약 1 phr이고, 최소 연화성 수지는 약 3 phr이다. 그러한 수지는 종종 페놀 포름알데히드형 수지로 언급될 수도 있다. 가공 보조제의 전형적인 양은 약 4 내지 약 10.0 phr를 포함한다. 사용되는 경우, 전형적인 양의 실리카는 약 5 내지 15 phr가 바람직하기는 하지만, 약 5 내지 50을 포함하며, 사용되는 경우, 실리카 결합제의 양은 실리카의 부재당 약 0.05 내지 약 0.25 중량 %를 포함한다. 예를 들면, 대표적인 실리카는 수화 비결정 실리카일 수도 있다. 예를 들면, 대표적인 결합제는 DeGussa, AG로부터 제조되는 이기작용성 황 함유 유기 실란, 예를 들면 비스-(3-트리에톡시-실릴프로필) 테트라설파이드, 비스-(3-트리메톡시-실릴프로필) 테트라설파이드 및 비스-(3-트리메톡시-실릴프로필) 테트라설파이드 그래프티드 실리카가 있다. 산화방지제의 전형적인 양은 약 1 내지 약 5 phr를 포함한다. 예를 들면, 대표적인 산화방지제는 디페닐-p-페닐렌디아민과, 1978년 Vanderbilt Rubber Handbook 제 344-346 페이지에 개시된 것과 같은 기타 물질일 수도 있다. 적절한 오존방지제 및 왁스, 특히 마이크로결정 왁스는 1978년 Vanderbilt Rubber Handbook 제 346-347 페이지에 도시된 유형일 수도 있다. 항이온제의 전형적인 양은 약 1 내지 약 5 phr이다. 스테아르산 및/또는 톨유 패티산의 전형적인 양은 약 1 내지 약 3 phr를 포함할 수도 있다. 산화 아연의 전형적인 양은 약 2 내지 약 8 또는 10 phr를 포함한다. 왁스의 전형적인 양은 약 1 내지 약 5 phr를 포함한다. 펩타이저의 전형적인 양은 약 0.1 내지 약 1 phr이다. 전술한 첨가물의 존재 및 상대적 양은 주로 타이어 트레드에서 수지의 특수 합성물을 가황처리가능한 합성물로 이용하는 것에 관한 본 발명의 일측면이 아니다.
가황은 가황제의 존재하에 수행된다. 적절한 가황제의 예는 자연 황(자유 황) 또는 황 부여 가황제, 예를 들면 아민 디설파이드, 중합체 폴리설파이드 또는 황 올레핀 내전을 포함한다. 바람직하게는, 가황제는 자연 황이다. 당업자에게 공지된 바와 같이, 가황제는 약 0.5 내지 약 8 phr 범위의 양으로 사용되며, 본 발명에 사용하기에 소망되는 단단한 고무에 대해서는 약 3 내지 약 5 phr의 범위가 바람직하다.
촉진제를 사용하여 가황에 필요한 시간 및/온도를 제어하고 그리고 가황의 특성을 개선시킨다. 일실시예에 있어서, 단일의 촉진제 시스템, 즉 주 촉진제를 사용할 수도 있다. 통상적으로, 주요 촉진제는 약 0.5 내지 약 3 phr 범위의 양으로 사용된다. 다른 실시예에 있어서, 가황의 특성을 활성화시키고 또 개선시키기 위해서, 제 1 촉진제는 대체로 다량(약 0.5 내지 약 2 phr)으로 사용되고 제 2 촉진제는 대체로 소량(약 0.05 내지 역 0.50 phr)으로 사용되는 둘 이상의 촉진제의 조합을 사용할 수 있다. 그러한 촉진제의 조합은 역사적으로 황 경화 고무의 최종 특성의 상승 효과를 제공하는 것으로 알려져 왔으며, 때로는 하나의 촉진제만을 사용하는 경우 보다 다소 양호하다. 부가하여, 정상 가공 온도에 의해 영향을 덜 받지만 정상 가황 온도에서 안정적인 경화를 제공하는 지연 작용 촉진제를 사용할 수도 있다. 촉진제의 대표적인 예는 아민, 다이설파이드, 구아니딘, 타이오요소, 타이아졸, 타이우람, 설펜아미드, 디타이오카바메이트, 잔틴산염을 포함한다. 바람직하게는, 제 1 촉진제는 설펜아미드이다. 제 2 촉진제를 사용하는 경우, 제 2 설펜아미드 촉진제를 사용할 수도 있으나, 제 2 촉진제는 구아니딘, 디타이오카바메이트 또는 타이우람 복합물인 것이 바람직하다. 본 발명의 실행에 있어서, 하나, 때로는 둘 또는 그이상의 촉진제가 높은 강성의 고무에 바람직하다.
타이어는 당업자에게 명확하게 이해될 다양한 방법으로 제조되고 성형되며 몰딩될 수 있다.
논의한 바와 같이, 시험 타이어(10) 및 종래 기술의 타이어(100)는 종래 기술의 특허에 개시된 바와 같은 플라이 코트 및 삽입물의 물리적 특성을 이용하여 제조될 수 있다. 본 발명의 타이어(10)는 상이한 물리적 특성의 다양한 범위의 재료를 사용하는 것으로 의도되며, 충전물(42, 46, 48) 및 플라이(38)의 플라이코트는 각각 명확히 상이할 수도 있고 그리고 소망의 주행, 취급 및 필요한 런플랫 성능에 대해 선택될 수도 있다. 다시말하면, 설계자는 소망의 타이어 성능을 달성하기 위해 재료를 개별적으로 선택적으로 조정할 수 있다.
실시예 1
하기의 고무 합성물은 표 1에 예시된 특성에 속하는 특성을 갖는 고무 합성물의 예로 의도된다.
표 2에 도시된 재료로 이루어진 고무 합성물을 조제하고 종래의 고무 혼합 공정으로 혼합한다. 표 2는 충전물(42, 46)과 플라이(38, 80)의 플라이 코트로 사용하도록 의도될 수도 있는 고무 합성물을 나타낸다. 재료의 표시된 양을 본 실시예의 도시에 완성한다.
중량 %
재 료 플라이코트 충전물
천연 고무1 90 80
이소프렌/부타디엔 고무2 10 0
폴리부타디엔(시스 1,4-)고무3 0 20
카본 블랙 55 55
실리카＆커플러 6 6
산화 아연 5 8
촉진제(설펜아미드형) 4 2
황(이솔 w/20% 오일) 2 4
고무 처리 오일 및 톨유 패티 산의 전형적인 양은 전체적으로는 약 5 중량%이고 최소 약 1 중량%이며, 항분해제; 약 6 phr 양으로 존재하는 주로 페놀포름알데히드형의 점착성 및 강성 수지; 실리카 및 결합제를 플라이코트에 대해 2개의 촉진제 및 충전 고무 합성물 표본에 대해 하나의 촉진제와 함께 사용한다.
1. 시스 1,4-폴리이소프렌형
2. 약 1:1의 이소프렌 대 부타디엔의 비를 갖는 공중합체
3. 높은 1,4 폴리부타디엔 고무
고무 합성물은 약 150℃에서 약 20분간 성형되고 경화된다.
본 발명의 실행에 있어서, 하나 이상의 충전물(42, 46) 및 플라이(38, 40)의 플라이코트의 고무 합성물은 비교적 매우 강하고 적당히 단단하며 낮은 히스테리시스를 갖는 것이 중요한 것으로 간주된다.
또한, 플라이(38)의 플라이코트 및 삽입물(80)의 고무 합성물에 대한 충전물(42, 46)의 고무 합성물은 약간 강하고 약간 단단하며 양자의 고무 합성물은 비교적 낮은 히스테리시스를 갖는 것이 바람직하다.
표 1에서 고무 합성물의 표시된 물리적 특성은 그의 표본에 대한 것이며 결과적인 타이어 구성요소(충전물 및 플라이)를 포함하는 치수는 타이어의 측벽 및 카커스의 전체 강성 및 치수 안정성에 기여하는 요인으로서 고려할 필요가 있다는 것을 인식하는 것이 중요하다.
충전물(42, 46)의 고무 합성물의 강성은 전술한 플라이 코트의 고무 합성물의 강성보다 다소 큰 것이 중요한 것으로 간주된다. 왜냐하면, 그들은 섬유 보강 플라이의 일부가 아니기 때문이며, 그리고 그들의 강성 특성을 다소 최대화 하는 것이 소망되기 때문이다.
전술한 충전물의 고무 합성물에 대한 히스테리시스 또는 "E" 및 열 증가값은 섬유 보강 플라이의 얇은 치수에 대비한 충전물의 용적으로 인해 전술한 플라이코트의 고무 합성물의 그것 보다 다소 낮은 것이 바람직하다.
특히 비 팽창상태에서 타이어의 작동중에 단단한 고무 차퍼부(60)를 제공하는 것에 의해, 림 플랜지에 인접한 카커스 구조체(30)의 방사방향 외부의 하측 비드 영역에서 타이어의 마모(chafing)가 최소화될 수도 있다.
도 7에 있어서, 코드 보강부(52, 53)를 비드 코어(26A)로 대체할 수 있는 것을 제외하고는 도 2a 또는 도 2b에 도시된 것과 동일한 측벽 구조체가 도시되어 있다. 비드 코어(26A)는 비드 베이스의 측방향 외부에 외팔보식으로 지지되고 그리고 타이어(10)가 장착되는 설계 림 플랜지 위의 방사방향 외부로 연장된 방사방향 외부 삼각형 부분을 갖는다. 이러한 비드 코어(26A)는 하측 측벽부(20)에 측방향 강성을 제공하여 취급을 개선시킴과 아울러 코드 보강의 필요성을 제거한다. 변형예로, 추가의 지지가 필요하다면, 보강부(52, 53)와 비드 코어(26A)의 조합을 사용할 수 있다.
도 8에 있어서, 코드 보강부(52, 53)는 단일의 바이어스 코드 보강 부재(70)로 대체되며, 이 부재(70)는 보통 "플리퍼(flipper)"라 칭한다. 이러한 플리퍼는 비드 코어(26) 둘레에 감기고 그리고 보강부(52, 53)에 유사한 거리를 두고 방사방향으로 배치된 말단까지 충전물(46)의 각 측면의 방사방향 외부로 연장된다. 이러한 단일의 구성요소는 바람직한 제 2 실시예의 도 2b에 도시된 구성요소의 수를 감소시킨다. 플리퍼(70)는 보강부(52, 53)에 소망되는 동일 재료의 코드로 제조되는 것이 바람직하고 그리고 바람직하게는 약 45°로 배향된 바이어스 배향 코드를 구비하며, 복수의 플리퍼(70)가 사용될 때 엇갈리게 배열된다.
도시된 모든 실시예의 중요한 특징은, 삽입물(42, 46, 80)의 방사방향 외측 말단이 벨트에 접근함에 따라 그의 단면이 테이퍼를 이루어야 하고, 그들의 각 말단으로의 단면 두께가 신속히 감소되어야 하며, 그의 가장 말단은 엇갈리게 배열되는 것이 바람직하고, 양자는 벨트 구조체(36)의 측방향 말단으로부터 벨트 폭의 5% 내지 25% 범위에서 종단되는 것이다. 삽입물(42, 46)이 너무 간단히 종단되면, 런플랫 성능은 저하된다. 삽입물이 내부로 너무 멀리 연장되거나 또는 그의 단면이 너무 두꺼우면, 좌우요동 저항이 악영향을 받을 것이다. 따라서, 삽입물의 말단은 엇갈리게 배열되고 그리고 벨트 폭의 55 내지 15%의 범위내에서 종단되는 것이 가장 바람직하다. 부가하여, 도 2b에 도시된 실시예에 있어서, 접어올린 말단(32)은 삽입물(46)의 말단에서 또는 그 말단을 조금 지나 연장되는 것이 중요한 것으로 생각된다.
실험용 타이어는 도 1의 종래 기술의 비드 코어 및 타이어까지 연장된 단일의 복합물의 삽입물(46)을 구비하는 도 2b에 도시된 구조를 사용하여 제조되었다. 모든 재료는 조합 아펙스(48)를 제외하고는 동일하였으며, 제어용 타이어의 제 2 플라이(40)는 삽입물(42) 및 연장된 접어올린 말단(32) 대신에 사용되는 실험용 타이어에서는 사용되지 않았다.
제어용 타이어는 종래 기술의 타이어이었고, 실험용 타이어는 도 2b에 도시된 바와 같다. 타이어는 사이즈 P225/50R17 및 P245/50R17이었다.
실험 결과에 의하면, 실험용 타이어는 약간 낮은 우수한 좌우요동 저항을 가졌으며, 중량이 감소되고 취급이 약간 개선되었으며, 제어용 타이어에 대해 런플랫 성능이 실질적으로 동일하였다. 도 2b의 P225/50R17 사이즈의 실험용 타이어를 타이어의 붕괴를 야기시키기에 충분한 재료의 저하 신호에 의해 진공상태의 실험실 실험조건에서 400 마일 주행시켰다. P245/50R17 사이즈 타이어의 실험실 데이타 런플랫 실험은 제어용 타이어와 실질적으로 동일한 약 110 마일의 주행을 나타냈다. 명백하게, 본 발명의 타이어는 중량이 더욱 감소될 수 있다. 결과적인 효과는 타이어가 상당히 낮은 제조 비용으로 허용가능하게 대체된다는 것이었다.
본 발명의 설명을 위하여 어떤 대표적 실시예 및 세부사항을 설명하였으나, 당업자는 본 발명의 정신 또는 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 변화 및 수정이 이루어질 수도 있음을 이해할 것이다.

Claims (20)

  1. 트레드, 벨트 구조체, 상기 트레드와 상기 벨트 구조체의 방사방향 내부의 카커스를 구비하며, 상기 카커스는 한쌍의 측벽 구조체와, 상기 각 측벽 구조체내에 각각 위치하는 한쌍의 신장불가능한 비드 코어를 구비하는 타이어에 있어서,
    상기 비드 코어로부터 반대 비드 코어까지 연장되는 것으로, 하나의 비드 코어 둘레에 감기고 그리고 벨트 구조체 아래에 놓인 말단까지 방사방향 외부로 연장된 한쌍의 접어올린 말단을 구비하는 적어도 하나의 플라이와;
    상기 각 측벽 구조체에서 적어도 하나의 플라이의 방사방향 내부에 놓인 한쌍의 제 1 삽입물과;
    상기 각 측벽 구조체에서 적어도 하나의 플라이와 접어올린 말단 사이에 개재된 한쌍의 제 2 삽입물을 포함하는 것을 특징으로 하는
    타이어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 삽입물은 탄성중합체인
    타이어.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성중합체의 제 2 삽입물은 보강 코드를 구비하는
    타이어.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 탄성중합체 제 2 삽입물은 상기 삽입물에 매립되고 그리고 대체로 방사방향으로 배향된 짧은 파이버를 더 구비하는
    타이어.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 플라이의 코드는 상기 삽입물의 코드와는 다른 탄성 계수(E)를 갖는
    타이어.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 측벽 구조체에서 상기 적어도 하나의 플라이와 상기 비드 코어 위의 접어올린 말단 사이에 배치된 바이어스 코드 보강 구조체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    타이어.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 바이어스 코드 보강 구조체는 실질적으로는 동일하지만 반대로 배향된 코드를 갖는 코드 보강 재료의 2개의 스트립을 구비하며, 상기 2개의 스트립은 상기 접어올린 말단과 삽입물 사이에 배치되는
    타이어.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 바이어스 코드 보강 구조체는 인접 비드 코어 위로부터 방사방향 내부로 연장되고, 상기 적어도 하나의 플라이의 방사방향 외부는 상기 비드 코어 둘레에 감기고 그리고 상기 접어올린 말단과 상기 제 2 삽입물에 인접하게 방사방향 외부로 연장되는
    타이어.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 코드는 합성물이고 방사방향에 대해 약 45°의 각도로 배향되는
    타이어.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 비드 코어는 타이어가 장착될 설계 림 플랜지 위에 방사방향으로 연장된 방사방향 외부 3각형 부분을 갖는 단면을 구비하는
    타이어.
  11. 0.8 또는 그 미만의 종횡비와 섹션 높이(h)를 가지며, 트레드와, 벨트 구조체와, 상기 트레드와 벨트 구조체의 방사방향 내부의 카커스를 구비하는 타이어로서, 상기 카커스는 한쌍의 측벽 구조체와, 상기 각 측벽 구조체내의 한쌍의 신장불가능한 비드 코어를 구비하는 타이어에 있어서,
    하나의 비드 코어로부터 반대의 비드 코어로 연장된 것으로, 한쌍의 접어올린 말단을 가지며, 상기 각각의 접어올린 말단은 하나의 비드 코어 둘레에 감기고 그리고 섹션 높이(h)의 적어도 40%의 방사상 높이의 말단까지 방사방향의 외부로 연장되는, 적어도 하나의 플라이와;
    상기 각 측벽 구조체에서 적어도 하나의 플라이의 방사방향 외부에 각각 놓인 한쌍의 제 1 삽입물과;
    상기 각 측벽 구조체에서 적어도 하나의 플라이와 접어올린 말단 사이에 각각 개재된 한쌍의 비드 충전물을 포함하는 것을 특징으로 하는
    타이어.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 삽입물 및 상기 비드 충전물은 탄성중합체인
    타이어.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 탄성중합체 제 1 삽입물은 보강 코드를 더 구비하는
    타이어.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 탄성중합체 제 1 삽입물은 상기 제 1 삽입물내에 매립되고 대체로 방사방향으로 배향된 짧은 파이버를 더 구비하는
    타이어.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 플라이의 코드는 상기 삽입물의 코드와는 다른 탄성 계수(E)를 갖는
    타이어.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 각 측벽 구조체에 적어도 하나의 플라이와 비드 코어 위의 접어올린 말단 사이에 배치된 바이어스 코드 보강 구조체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    타이어.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 바이어스 코드 보강 구조체는 실질적으로는 동일하지만 방향은 반대인 코드를 갖는 코드 보강 재료의 2개의 스트립을 구비하며, 상기 2개의 스트립은 상기 접어올린 말단과 상기 비드 충전물 사이에 배치되는
    타이어.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 바이어스 코드 보강 구조체는 인접 비드 코어 위로부터 방사방향 내부로 연장되는 단일의 스트립이고, 상기 적어도 하나의 플라이의 방사방향 외부는 비드 코어 둘레에 감기고 그리고 상기 접어올린 말단과 제 2 삽입물에 인접하게 방사방향 외부로 연장되는
    타이어.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 코드는 합성물이며 방사방향에 대해 약 45°의 각도로 배향되는
    타이어.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 비드 코어는 타이어가 장착되는 설계 림 플랜지 위로 방사방향으로 연장된 방사방향 외부 3각형 부분을 갖는 단면을 구비하는
    타이어.
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