KR20010080353A - 타이어 비드 코어 어셈블리 및 그를 이용한 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수개의 환형 보강 요소를 갖는 타이어의 비드 코어(6)를 제공한다. 상기 비드 코어(6)는 타이어가 작동할 때 일어나는 온도 증가에 민감하고, 소정의 온도에서 증가하기 시작하는 밀착력을 제공하는 밀착 요소를 포함한다. 온도에 민감한 밀착 요소는 형상 기억 재료의 금속 합금으로 만든 상기 복수개의 보강 요소들 중 적어도 하나를 형성함으로써 얻어진다. 복수개의 보강 요소들은 또한 타이어를 휠 림에 장착시키기 쉽도록 주위 온도에서 늘려 변형될 수 있다. 상기 밀착 요소는 비드 코어(6)가 공기가 빠진 상태에서 또는 비정상적인 주행 상태에서 림에 가한 결합력(grip)을 증가시키기 위해서 설계되는 것이다.

Description

타이어 비드 코어 어셈블리 및 그를 이용한 타이어{TIRE BEAD CORE ASSEMBLY AND TIRE USING THE SAME}

본 기술분야에서 공지된 바와 같이, 종래 타이어는 일반적으로 비드 주위에 접힌 엣지를 구비한 적어도 하나의 카커스 플라이와, 하나의 트레드 밴드로 구성된다. 특히, 레이디얼 타이어는 타이어의 자오면(meridian planes)을 따라 배향된 보강 와이어를 갖는 레이디얼 카커스 및 상기 카커스와 상기 트레드 밴드 사이에 배치된 보강 벨트를 포함한다. 고무 스트립은 상기 카커스 플라이의 측면과 바로 그 플라이의 접혀있는 엣지 사이에 둘러싸인 영역을 채우는데 사용된다.

비드 코어 및 고무 충전물을 포함하는 타이어 부분은 타이어의 비드를 형성하고, 타이어를 해당 장착 림의 비드 자리에 고정시키도록 설계된다. 상기 림은 중앙의 원통형 자리를 포함하는데, 상기 중앙의 원통형 자리에서 디버징면(diverging surfaces)이 축방향으로 대향측에서부터 바깥으로 갈라져 나오고, 수직의 외주 플랜지(림 발코니: rim balcony)로 끝난다. 상기 디버징면은 타이어 비드의 비드 자리를 구성한다.

비드 코어를 감싸고 있는 얇은 고무층을 형성하는 위로 접혀 있는 플라이(upturned plies)에 의해 생긴 두 프로파일간의 차이를 제외하고는, 타이어 비드의 내경은 비드 코어의 가장 안쪽면의 직경과 반드시 일치한다. 비드 코어 및 비드의 내부 환형 치수는 림 발코니 외경보다 작고, 타이어가 림에 장착된 후에, 비드가 각각의 림 자리에 부착되어 있도록 선택되는데, 그 때 비드는 기계적 인장 응력의 상태에 있게 된다.

타이어를 림에 장착하는 작업은 당업계에서 당업자에게 잘 알려져 있는 방법에 따라 수행된다. 상기 작업은 타이어의 제 1 비드를 타원형으로 변형시킴으로써 시작하여, 적절히 배향된 타원형의 구멍을 가진 림 앞에 위치되었을 때, 비드의 일부분이 림의 발코니 위에 미끄러진다. 이후, 비드의 나머지 부분은 림 발코니 위로 완전히 미끄러져서, 상기 비드는 그 후 비드 자리쪽으로 밀려날 수 있다. 이어서, 이전의 단계들이 제 2 비드에 대해서 반복된다. 마지막으로, 타이어에 공기가 주입되면 상기 비드가 상기 비드 자리의 림 발코니의 내면에 눌리게 된다.

몇몇 형태의 비드 코어들이 공지되어 있다. 예를 들어, 한 가지 디자인은 나란히 배치된 제 1 코일층을 형성하도록 나선으로 감긴 고무-코팅된 스틸 와이어로 형성된 비드 코어를 제공한다. 그 다음의 층들이 제 1층에 겹쳐지고, 제 1층과, 동일하게 코팅된 와이어의 나선형의 와인딩(windings)으로 구성된다. 이러한 형태에 대해 알려진 한가지 구성은 각각 네 개의 코일을 갖는 네 개 층을 포함한다.

비드 코어의 또 다른 디자인은 수직면을 따라 방사방향으로 배열된 몇몇 코일을 형성하도록 나선으로 감긴 제 1 와이어, 그리고 수직면들을 따라 비슷하게 코일로 감기고 제 1면의 옆에 배치되는 바로 다음의 와이어들을 포함해서, 몇몇 별개의 와이어를 사용한다. 이런 경우의 비드 와이어는 또한 고무처리된다. 이런 형태의 비드 코어의 한가지 독특한 구조는 4 ×4로 알려져 있고 네 개의 와이어 코일 및 코일의 네 개의 층을 포함한다.

또 다른 디자인은 몇몇 와이어가 나선형으로 감겨 있는 중심 케이블에 의해 형성된 코일 비드 코어(coiled bead core)를 사용한다.

상기 비드 코어는 단일 요소로 형성된, 또는 와이어, 코드 및 이와 유사한 몇몇 별개의 환형 요소들로 형성된 본래 원주방향으로 연장불가능한 구성요소이다. 그러므로, 림 위에 타이어를 장착하는 제 1 단계에서는 비드 코어를 원형에서 타원형으로 변형하기 위해서 상당한 힘을 사용해야만 한다. 다음에 오는 단계에서, 힘은 제거되고 비드 코어는 림 자리에 대해 탄성 결합력을 발휘함으로써 적용된 변형에 탄성적으로 반응한다. 타이어가 작동할 때, 이러한 탄성 결합력은 타이어 비드를 림에 계속해서 단단히 부착되도록 함으로써 타이어의 기능을 보장한다.

휠 림상에 타이어 비드를 쉽게 장착하기 위한 한가지 해결책은 Ni-Ti 합금과 같은 형상 기억 재료로 된 타이어의 비드 코어를 제작하는 방법으로 되어 있다. 이러한 해결책은 독일 특허출원공개명세서 DE 3829460 A1에 교시되어 있다. 상기 출원에 개시된 방법은 비드 코어를 타원형으로 변형시키는 단계, 림에 삽입한 후에, 비드 코어가 그의 환형 형태 및 그 본래 치수를 회복하도록 60℃와 95℃ 사이의 합금의 결정화 온도에서 상기 비드 코어를 열 처리하는 단계를 요구한다. 이러한 방법은 타이어 장착을 용이하게 하고 장착후에 림에 대해 단단히 고정되는 결합력을 제공하지만, 특수 장비를 필요로 한다.

비드 코어 재료가 반드시 만족시켜야하는 주요건 중 하나는, 비드 코어가 림에 장착되기 위해 늘어나고 변형력이 제거된 이후에, 관련 타이어 비드가 정상적인 작동 상태 중에서 림의 비드 자리에 적당히 결합될 수 있어야 하는 것이다. 두 번째 요건은 두 번째 필요조건은 극한 작동 조건에서 상태에서 상기 결합력을 유지하는 단계와 심지어 증가시키는 단계로 구성된다. 이러한 조건은, 예를 들어, 난폭한 주행 상태 도중에 발생한다.

현대 타이어의 제작 기술은 급가속 및 급제동하는 것이 특징인 스포츠카형 운전 스타일을 사용하는 운전자의 경향에 의해, 도로의 가파른 길 및 계속해서 바뀌는 커브가 있는 도로들 위를 주행함에 의해, 더욱 더 자주 결정되는 경향이 있다. 또한, 심지어 운전자들의 차량이 고성능 특징을 갖고 있지 않더라도, 운전자의 차량 성능을 무리하게 사용하는 운전자들이 늘어가고 있는 추세이다. 이러한 운전자는 계속해서 속도를 변화시키는, 급가속 및 급제동으로 특징되는 운전 스타일을 채택하는 경향이 있다. 간단하게 말하면, 그와 같은 운전 스타일은 "불규칙형 운전(irregular-type driving)"이라고 불린다.

상기 불규칙형 운전은 비드 코어에 나쁜 영향을 미치는데, 그 이유는 가속시 변화가, 비드 코어가 림 자리에 적절히 결합하지 않는 경우, 타이어 비드가 림 자리상에 미끄러질 위험이 있는, 타이어에 전달된 토크에 강한 변화를 유도할 수 있기 때문이다. 또한 지금은 공기가 빠진 상태에서 수십 킬로를 주행할 수 있는 타이어에 대한 요건이 있다. 현재의 실제 요건은 공기 빠진 타이어가 예를 들어, 공기 빠진 타이어가 수리될 수 있거나 교체될 수 있는 적당한 수리 장소까지, 50 킬로미터 또는 그 이상 달릴 거라고 기대한다. 타이어가 공기 빠진 상태일 때 상기 림 자리에 대한 타이어 비드의 적당한 결합력의 요건은 타이어 내에 공기압의 부재로 인해 복잡해진다. 보통 이러한 압력은 비드를 림 발코니의 플랜지 표면에 미는데 사용되기 때문에, 타이어가 계속해서 림에 안전하게 부착된다.

타이어의 공기가 빠진 상태에서도 달릴 수 있도록 설계된 장치가 공지되어 있다. 이러한 공지된 장치 중 어떤 것들은 공기압이 손실되었을 때 발생하는 현상으로, 비드가 장착 위치에서 안쪽으로 이동(inward displacement)되는 일이 발생하지 않도록, 림 위의 해당 구멍으로 삽입되는, 비드의 토(toe)에서 돌출하는 돌출부를 사용한다. 또 다른 해결책은 공기압이 더 이상 비드를 비드 자리에 유지할 수 없을 때, 비드가 안쪽으로 움직이지 못하도록 설계된 적당한 분리 장치(separation devices)를 축방향으로 림을 따라 제공하는 방법에 기초한다.

그 외의 해결책은 림에 위치되고 윤활유가 들어 있는 용기를 포함하는 장치를 사용하는 방법을 포함한다. 타이어의 공기 빠질 때, 비드부가 트레드에 접근함에 따라 용기의 덮개가 열리고 윤활유가 흘러 나와 타이어에 있는 천공(perforation)을 봉한다.

종래의 해결책 중 어느 것도 주위 온도에서 타이어를 림에 간단히 장착시키지 못하고, 또한 공기가 빠진 상태에서 타이어가 작동할 수 있도록 하지도 못한다.

본 발명은 타이어 비드 코어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타이어 비드의 일부분이며 타이어의 다양한 작동 상태 중에 휠 림의 해당 자리(seat)에 타이어를 고정시키기 위한 비드 코어에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 비드 코어를 가진 타이어와 관계없는 부분들에 대한 부분 사시도이다.

도 2는 타이어가 장착되는 림 위의 상대 지지 자리(relative support seat)에 연결된, 본 발명의 실시예에 따른 타이어 비드의 부분 축단면도이다.

도 3은 도 2의 림 자리 위에 비드를 장착하는 동안 비드 코어의 형상 기억 재료의 개략적인 응력-변형 그래프이다.

도 4는 타이어가 공기 빠진 상태로 작동하는 경우, 비드 이탈을 막기 위해 비드 코어에 필요한 최대값까지 온도가 변할 때 도 3의 와이어의 수축 응력 상승에 관한 그래프이다.

도 5는 타이어가 공기 빠진 상태로 작동하는 동안에 뜨거워진 경우 시간 경과에 따른 온도 변화를 나타내는 개략적 그래프이다.

도 6 내지 9는 본 발명에 따른 비드 코어의 다른 실시예들의 부분 단면도를 나타낸다.

발명의 요약

본 출원인은 어떠한 조건에서도 림의 비드 자리 위에 거의 일정하거나 또는 증가하는 타이어 비드의 결합력(grip)을 보장하는 특성을 가진 비드 코어를 만들었다면, 타이어가, 납작해졌을 때를 포함해서, 정상적인 상황이나 비정상적인 상황에서 안전하게 작동하도록 만들어 질 수 있음을 알아냈다. 이러한 해결책은 타이어 안쪽의 림 위에 설치된 복잡한 공기 빠짐 방지 장치(deflation-resisting devices)의 어셈블리, 또는 림의 구멍 안으로 삽입되어야 하는 돌출부(protuberances)의 형성에 의한 비드의 종래 프로파일의 변형뿐만 아니라, 주위 온도보다 상당히 높은 온도를 필요로 하는 타이어 장착 과정이 필요하지 않다.

출원인은 우선 현대 타이어 부속물(accessories)들이 현저한 제동성능 개선을 달성하기 위해서 제조업자에 의해 특별히 선택된다는 것에 주목했다. 이러한 부속물들은 금속 합금으로 만든 림, 및 합금 림에 연결된 디스크에 작용하는 카본 브레이크(carbon brakes)와 같은, 발생된 제동력을 증가시키는 재료로 만들어진 브레이크를 포함한다.

이어서 상기 림과 브레이크 어셈블리를 형성하는 위에서 언급된 재료들을 열적으로 가열함으로써 이용가능한 열원을 제공했다는 것을 알게 되었다. 상기 열은 비드와 비드 코어와 같은 브레이크 부근의 타이어의 지역으로 흐른다. 더욱이, 타이어가 공기 빠진 상태에서 작동할 때, 상기 타이어의 엘라스토머 재료는 서로 스치는 사이드월의 겹친 부분의 상대적 미끄러짐에 의해서 더욱 가열되어, 결과적으로 더 많은 열이 비드와 비드 코어쪽으로 전송된다.

따라서, 증가된 가열 및 비드 코어쪽으로의 열 전달은 비정상적인 구동 조건인 경우와 공기 빠진 타이어로 작동할 때의 일반적인 결과와 똑같았다. 그 후 출원인은 그러한 일반적인 결과가 주위 온도에서 종래 기구들을 가지고 타이어를 림 위에 쉽게 장착하는 능력을 계속 지니는 동시에, 타이어가 모든 조건에서 안전하게 작동하도록 하는데 이용될 수 있을 것이라고 생각했다.

비드 코어의 재료는 두 개의 주요 특성을 갖고 있었음을 알아냈다. 먼저, 상기 재료는 비드 코어가 림 발코니(rim balcony) 위에 펼쳐진 다음, 비드 자리에 탄성적으로 고정되어 림에 대한 결합력(gripping force)을 제공하도록, 주위 온도에서 탄성적으로 변형할 수 있어야 했다. 두 번째, 상기 재료는 주위 온도에서 발생된 탄성 결합력보다 더 크게 증가된 수축력을 향상시킴에 따른 온도 증가에 대해 응답해야 한다. 이러한 증가된 힘은 작동중에 소정의 온도에 도달할 때 효력을 발휘할 것이다.

따라서, 본 발명의 제 1 양상은 휠 림의 최대 직경보다 더 작은 내부의 가로 치수를 갖는 복수개의 환형 보강 요소(annular reinforcement elements)를 갖고, 주위 온도에서도 비드 코어에 힘을 가할 때 휠 림 위에 타이어를 장착하기에 충분히 변형될 수 있는, 휠 림의 자리에 고정시키기 위한 타이어의 비드 코어이다.

비드 코어에 대한 다른 양상은 휠 림에 대한 밀착력(tightening force)을 증가시킴에 따른 온도 증가에 응답하고, 형상 기억 합금으로 만들어진 적어도 하나의 밀착 수단을 갖는 밀착 수단(tightening means)을 가진 환형 보강 요소들을 사용하는 것을 포함한다. 상기 밀착력은 소정의 온도가 도달할 때 증가하기 시작한다. 이와 같은 제 2 양상은 비드 코어를 형성하는 복수개의 보강 요소에 형상 기억 특성을 가진 금속 합금으로 만든 적어도 하나의 요소를 포함시켜 형성한 밀착 수단이 제공된다. 이러한 형상 기억 특성을 가진 요소는 주위 온도에서 장착된 후에 림에 단단히 결합되지 않을 수도 있지만, 타이어 온도가 증가함에 따라서 림에 단단히 밀착된다. 바람직하게, 상기 밀착 수단이 결합력을 증가시킴에 따른 온도 증가에 대해 응답하기 시작하는 소정의 온도는 80℃보다 크지만, 타이어가 공기 빠진 상태로 작동할 때 도달하는 최고 온도보다 낮다.

따라서, 비드 코어를 형성하는 보강 요소들은 제 1 및 제 2 보강 요소들에 의해 이루어진다. 제 1 보강 요소들은 주위 온도에서 림에 대한 비드 코어의 결합력을 제공하도록 설계되는 한편, 제 2 요소들은 온도 증가에 민감한 밀착 수단을 형성한다. 상기 제 1 보강 요소들은 스틸 또는 아라미드 섬유와 같은 금속 또는 텍스틸 와이어로 만들어지거나, 금속 코드로 만들어진다. 상기 제 2 보강 요소들의 밀착 수단은 와이어 또는 금속 코드로 만들어지고, 바람직하게는 타이어의 회전축에 가장 가까운, 비드 코어의 가장 내측의 방사방향 위치에 배열된다. 바람직하게, 상기 제 2 밀착 수단은 NiTi, NiTiX (X=Fe, Cu, Nb), CuTiAl, CuAlNi, CuAlBe, FeMnSi계 합금들, FeNiCo계 합금들 중 일군의 합금의 재료로 만들어진다.

본 발명의 또 다른 양상은 토로이드형 카커스와, 트레드 밴드와, 상기 트레드 밴드와 카커스 사이에 배치된 벨트 구조물과; 상기 카커스의 양쪽 엣지에 위치된 한 쌍의 비드, 및 상기 비드 안에 위치된 한 쌍의 비드 코어를 포함하는 타이어이다. 상기 비드는 타이어를 휠 림의 비드 자리에 고정시키도록 설계된다. 각각의비드 코어는 고리모양으로 연장하는 복수개의 보강 요소들을 포함하고, 림의 비드 자리의 직경과 거의 동일한 내부 가로 치수를 갖는다.

상기 타이어는 온도 증가에 민감한 밀착 수단을 포함하고, 타이어 비드에 의해 소정의 온도가 도달될 때 증가하기 시작하는 수축력을 제공하는 비드 코어를 가지는 것을 더욱 더 특징으로 한다. 상기 복수개의 환형 보강 요소들 중에서 적어도 하나는 형상 기억 금속 합금 재료로 만들어진다. 타이어의 비드 코어는 앞에서 밝힌 바와 같이 제 1 및 제 2 보강 요소를 포함한다. 예를 들어, 제 1 보강 요소들은 50,000 MPa와 205,000 MPa 사이의 전체 영 계수(Young's modulus) 및 1,500 MPa와 4,000 MPa 사이의 파괴 하중을 갖는다. 제 2 보강 요소들의 온도 증가에 민감한 밀착 수단은 50,000 MPa와 120,000 MPa 사이의 전체 영 계수 및 800 MPa와 1,200 MPa 사이의 파괴 하중을 갖는다.

하나의 바람직한 실시예에서, 타이어는 95℃와 110℃사이의 온도에서, 타이어 비드와 림 사이에, 주위 온도에서 발휘된 고정력(locking force)보다 20% 내지 30% 더 큰 고정력을 향상시키기에 적당한 밀착 수단을 포함한다.

본 발명은 단지 비제한적인 실시예로 제공된, 다음의 설명과 첨부된 도면들의 도움으로 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 앞의 일반적인 설명과 다음의 상세한 설명은 모두 예시적이고 설명을 위한 것이며, 청구된 발명을 더 자세히 설명하기 위한 것이다.

수반하는 도면들은 본 발명의 이해를 더하기 위해 제공되는 것으로 명세서에 포함되어 명세서의 일부를 구성하고, 본 발명의 몇 가지 실시예를 보여주며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는데 도움을 준다.

이제 첨부되는 명세서에 기술되고 첨부되는 도면에 예시된 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 언급될 것이다. 본 발명은 타이어 분야에서 널리 적용될 수 있지만, 특히 레이디얼-형태의 타이어에서 사용하기에 아주 적합하다.

도 1은 치수 195/65R15로 매매되는 형태의 타이어(1)를 보여주는데, 여기서195는 밀리미터로 트레드 폭을, 65는 섹션 높이 대 타이어 폭의 비를, 그리고 15는 인치로 나타낸 표준 림의 직경을 나타낸다. 타이어(1)는 트레드 밴드(2), 숄더(3), 및 사이드 월(4)을 포함한다. 상기 타이어의 엣지는 한 쌍의 비드(5), 비드 코어(6), 비드 충전물(7), 및 보강 보더(reinforcement borders)(8)를 포함한다. 상기 타이어는 자오면에 배열된 얇은 코드를 갖는 레이디얼 카커스(9)와 상기 카커스(9)와 상기 트레드 밴드(2) 사이에 배열된 벨트 구조물(10)을 더 포함한다. 상기 벨트 구조물(10)은 도 1에 도시된 바와 같이 다른 방향으로 배향된 얇은 코드를 각각 구비하고 있는 세 개의 층으로 형성된다. 상기 카커스는 하나 또는 그 이상의 보강 플라이를 포함하고, 바깥으로 접히면서 엣지(30)가 비드 코어(6)를 감싸고 있다. 타이어 비드(5)는 휠 림상에 장착되도록 설계된다.

도 2는 본 발명의 일실시예를 보여준다. 비드(5)는, 하나의 원통형 중심 자리(도시되지 않음) 및 두 개의 밖으로 디버징 측면 자리를 포함하면서 엣지부만이 도시되어 있는 휠 림에 부착된다. 이들 측면 림 자리 중 하나는 번호 11로 나타낸다. 측면 림 자리(11)는 림 축에 평행한 직선(13)에 대해 각 α로 경사지는 면(12)에 의해 형성된다. 상기 각 α는 승용차용 타이어에 대해서는 5°로부터 트럭용 타이어에 대해서는 15°까지 타이어 형태에 따라 변할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 비드 자리(11)는 플랜지(14)를 포함하고, 플랜지의 베드(bed)는 타이어 비드의 외부 측면의 하부를 지지한다.

바람직한 한 실시예에서, 비드 코어는 다르게 고무처리된 네 개의 와이어를 포함하는 4 ×4 구조로 만들어진다. 제 1 와이어는 네 개의 동심 코일을 형성하도록 단일의 수직면에 나선으로 감기며, 레이디얼 코일의 제 1 링(15)으로 확인된다. 또 다른 와이어는 레이디얼 코일의 링(16, 17, 18)을 형성하고, 모든 링들이 서로 나란히, 상기 제 1 링(15)의 옆에 배치된다. 상기 네 개의 링은 제 1 및 제 2 보강 요소로 세분된 복수개의 비드 코어 보강 요소를 구성한다.

상기 설명된 바와 같이, 제 1 보강 요소는 예를 들어 -10℃ 내지 ＋35℃ 사이의 주위 온도에서 탄성적으로 변형하도록 설계되어, 타이어가 림상에 장착된 후 상기 림에 탄성적으로 접착될 수 있도록 한다. 그러므로, 제 1 보강 요소는 비드 코어를 구성하는데 전형적으로 사용되는 종래의 재료를 사용함으로써 형성되고, 타이어가 림에 장착된 후와 그 후 작동하는 동안 비드를 림에 고정시키는 힘을 향상시키는 것으로 알려져 있다.

제 2 요소는 타이어가 작동할 때 발생된 온도 증가에 민감한 밀착 수단(tightening means)이 되도록 설계된다. 제 2 요소는 주위 온도보다 더 높은 온도에서 시작하여, 비드를 림에 고정시키기 위한 증가된 힘을 발생시킨다. 특히, 제 2 요소는 가속, 급출발 및 급정지의 갑작스런 변화, 오르막길 또는 반대 방향으로 일련의 커브길이 있는 도로를 주행하는 일 또는 타이어의 공기가 빠졌을 때를 포함하는 비정상적인 작동 조건을 중재하도록 설계된다.

제 1 요소는 놋쇠, 구리, 또는 와이어의 부식을 방지하는데 적합한 공지된 형태의 합금으로 코팅된 스틸 와이어로 형성된다. 두 번째 요소는 형상 기억 금속 합금과 같은 재료로 형성된다. 제 2 요소를 구성하는 상기 형상 기억 재료는 형상 기억 합금의 공학적 측면(Engineering Aspects of Shape Memory Alloys),Butterworth-Heinemann(1990)이라는 출판물에 개시된 특성들을 갖는 다양한 금속으로 만들어질 수 있다. 특히, 본 발명에서 사용된 형상 기억 재료는 NiTi, NiTiX(여기서 X = Fe, Cu, Nb). CuZnAl, CuAlNi, CuAlBe 합금, FeMnSi계 합금, 또는 FeNiCo계 합금일 수 있다.

도 2에 도시된 실시예에서, 제 2 요소는 NiTi의 금속 합금으로 만들어지고, 네 개의 와이어 링중 적어도 하나를 구성한다.

바람직한 한 실시예에서, 형상 기억 합금의 구성 성분의 조성은 아래와 같다:

50 at% 내지 51 at% 사이의 니켈;

49 at% 내지 50 at% 사이의 티타늄;

바람직하게는, 제 1 요소는 세 개의 와이어 링을 구성하고, 두 번째 요소는 하나의 와이어 링을 구성한다. 더욱 더 바람직하게는, 제 2 요소의 와이어 링(15)은 형상 기억 재료로 만들어지고, 다른 링들(16, 17, 18)은 스틸 와이어로 만들어진다.

본 발명의 더 나은 이해를 위해, 형상 기억 재료들을 일정한 하중이 적용되는 상태에서 크게 변형시키고, 금속이 제 1 구조에서 제 2 구조로 변형되는 특정 온도까지 상기 재료들을 가져갈 때 형상 기억 재료들은 이전에 기억된 형상을 회복할 수 있다는 것이 보여질 수 있었다.

비드 코어의 제 2 요소의 일부분을 형성하도록 계획된 형상 기억 재료의 와이어는 어떤 원래 길이 "l"을 기억하도록 먼저 예비 처리된다. 이후 상기 와이어는비드 코어를 형성하는 제 2 환형 요소들의 일부로 포함되기 전에, 예를 들어, 0.5% 내지 7%로 연장된다. 형상 기억 와이어의 말단이 고정되어 있지 않을 때, 형상 기억 와이어는 그 구조가 제 1 구조에서 제 2 구조로 변형되는, 더 상세하게는 마를텐사이트(martensitic)에서 오스테나이트(austenitic) 구조로 변형되는 온도에서 가열될 때 기억된 원래의 길이 "l"을 회복한다. 그러나, 이러한 응용에서, 상기 와이어는, 그것이 비드 코어의 제 2 요소들에 사용된 모든 와이어들 처럼, 링으로 형성되기 때문에, 말단에 구속된다. 따라서, 상기 와이어의 양쪽 말단은 링에 함께 합치게 되고, 이는 상기 와이어의 수축을 제한하는 림에 장착된다. 구속된 와이어가 중재 온도로도 불리는 변형 온도까지 가열될 때, 상기 와이어는 구속에 의해 허용된 한도까지 그의 이전 형상을 회복하는 경향이 있을 것이다. 그러한 수축을 넘어서, 상기 와이어는 지금부터 "복원 응력"이라 부를 응력을 발전시킴으로써 온도에 반응할 것이다. 이러한 응력은 고온에서 림에 대한 비드 코어의 결합력을 증가시킨다.

형상 기억 와이어의 특성은 도 3과 4의 그래프에 의해서 훨씬 더 명확히 나타난다. 도 3은 응력 δ를 받는 와이어의 신장 변형을 정성적으로 나타내었다. 그래프에서, 정체기는 일정 하중과 주위 온도에서 2% 내지 8% 사이의 퍼센트 연신율에 해당하는, 상기 와이어의 큰 변형력을 나타낸다. 이러한 연신율을 얻기 위해 필요한 일정 하중값은 제 1 비드 코어 요소의 스틸 와이어로부터 1%의 연신율을 얻기에 필요한 하중값보다 현저하게 적다.

도 4는 복원 응력 δ를 정성적으로 나타내는데, 온도 A_s와 A_f사이에서 마르텐사이트에서 오스테나이트 구조로 변형을 시작할 때 상기 와이어가 복원 응력 δ의 영향을 받는다. 이러한 온도는 비드 코어를 구성하는데 사용되기 전에 소정의 열처리를 시킨 특정 합금으로 만든 와이어에 제공된 소정의 값에 해당한다.

이러한 특성의 결과로서 도 3의 정체기에 의해 도시된 바와 같이, 제 2 비드 코어 요소를 구성하는 형상 기억 재료로 만들어진 와이어는 이들이 림 자리에 정착하기 전에, 림 발코니를 지나가기 위해 늘어날 때 제 1 요소들의 와이어의 변형으로 쉽게 이어질 것이다.

그 다음, 변형력이 비드 코어에서 제거될 때, 상기 비드는 제 1 보강 요소를 형성하는 스틸 와이어의 증가된 탄성 계수로 인해 상기 림 자리 위에 고정될 것이다. 그 때, 변형력이 주위 온도에서 제거되는 경우, 상기 재료가 제 1 구조에서 제 2 구조로 지나가지 않고, 도 4의 그래프에 도시된 복원 응력이 미처 발생하지 않기 때문에, 형상 기억 와이어 또는 와이어들은 본래 느슨하게 유지될 것이다.

제 2 요소는 단지 비드 코어의 복수개의 보강 요소들의 일부일 수 있고, 전형적으로 비드 코어를 형성하는 재료의 전체를 구성할 수 없다. 사실상, 상기한 바대로, 제 1 비드 코어 요소는 바람직하게는 타이어가 림에 부착되고 주위 온도에서 조작될 수 있도록 하기에 충분한 림(20)에 대한 비드의 탄성 결합력을 보장하기에 충분한 양으로 존재해야 한다. 제 2 요소는 주위 온도보다 높은 소정 온도에 도달한 후에 비드를 림 자리에 더욱 고정시킴으로써 단지 작용하게 되는 밀착 수단을형성하고, 이러한 실시예에서는 주위 온도에서 림에 대한 결합력을 제공하지 않는다.

상기 설명된 실시예에서 또는 본 발명에 따른 또 다른 실시예에서, 효과적인 제 2 요소의 온도는 95℃와 110℃ 사이에 설정되는 것이 바람직하다는 것을 알아냈다. 이 때, 림 시트에 대한 비드의 밀착 압력은 100 MPa과 600 MPa 사이의 복원 응력을 갖는 형상 기억 와이어에 의해 나타난 힘으로 인해 증가하고, 더욱 바람직하게는 주위 온도에서 측정된, 장착 후 발생되는 압력의 20%와 30% 사이까지 증가한다.

공기 빠진 상태에서 주행할 때, 타이어는 도 5의 그래프에 도시된 시간에 따른 온도 변화에 영향을 받는다는 것을 또한 알았다. 그러한 조건에서, 서로 닿게 되는 사이드월의 접힌 부분들 사이에서 상대 미끄러짐에 의한 열이 발생된다. 도 5의 그래프에서 나타낸 바와 같이, 온도 상승은 반드시 약 120℃로 산정된 일정 최고 온도값인 T_max를 따른다. 이 온도가 도달된 시간을 넘어도, 온도는 일정하게 유지된다.

형상 기억 재료는 비드 코어를 형성하는데 사용될 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 95℃보다 큰, 제 1 구조로부터 제 2 구조로 변형하기 시작하는 온도 A_s를 얻기 위해 사용하기 전에 미리 처리될 수 있다. 예를 들어, 상기 온도는 95℃와 110℃ 사이일 수 있다. 이러한 조건에서, 타이어의 온도 증가의 함수로서 발생하는 복원 응력의 선형적 증가는 상술된 것처럼, 비드가 림 자리에 대해 가하는 힘을 증가시킨다. 보다 바람직한 실시예에서, 온도 A_s는 대략 97℃일 수 있다.

바람직한 실시예가 상기 온도 A_s값을 갖는다면, 타이어의 온도가 A_s이상으로 증가할 때, 공기 빠진 타이어로 작동하는 것과 같이, 가장 위험한 상황이 존재할 경우, 밀착 수단은 림에 대한 상기 수단의 고정력(hold)을 단지 빠르게 증가시킬 것이다. 비드 코어의 응답은 A_s이상의 온도를 발생시키지 않는 그외의 덜 위험한 비정상 주행 상황 중에 한정된다. 그러므로, 온도가 A_s이상으로 증가하지 않는다면 비드 코어는 아무런 반응도 일으키지 않기 때문에, 밀착 수단에 대한 열 조작 주기의 횟수는 적게 유지된다. 이는 지나치게 많은 횟수의 주기로 인해 발생할 수 있는 비드 코어의 내용 연수(service life)의 단축 가능성을 방지한다.

상기 실시예의 제 2 요소는 우선적으로 100 MPa과 600 MPa 사이의 최대 복원 응력 F_max에 대해, 100℃와 110℃ 사이의 최종 변형 온도인 A_f로 특징되는 형상 기억 재료로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 약 110℃에서 바람직한 복원 응력은 약 200 MPa와 600MPa 사이이다.

보다 바람직한 실시예에 따른 비드 코어(6)는 바람직하게 아래 나타낸 치수가 적힌 데이터와 특징들을 가질 수 있다.

제 1 요소:

-- 직경 d = 0.96mm의 놋쇠-코팅된 스틸 와이어

-- 와이어의 파괴 하중, BL = 1400 N

-- 파괴시 와이어의 연신율, E_r= 5%

-- 와이어의 영 계수(Young's modulus), E = 205,000 MPa

-- 장착시 와이어에 요구되는 최대 연신율, E_max= 0.5%

제 2 요소:

-- 직경 d = 0.96 mm의 NiTi의 금속 합금 와이어

-- 와이어의 파괴 하중, BL = 800 N

-- 파괴시 와이어의 연신율, E_r= 12%

-- 와이어의 영 계수, E = 98,000 MPa

예를 들어, 20℃인 주위 온도에서의 장착 조건에서, 비드 코어는 9,000 N과 12,000 N 사이의 고정력으로 인해 림 자리에 압력을 가한다. 예를 들어, 105℃인 A_s이상의 온도에서, 비드 코어는 10,500 N과 14,000 N 사이의 고정력에 의해 림 자리에 압력을 가한다.

또 다른 실시예에서, 제 1 비드 코어 요소는 종래 기술에 따라 형성된 아라미드-섬유 실로 구성되거나 또는 아라미드 섬유 실의 것에 필적하는 탄성 계수 및 파괴 하중을 가진 다른 텍스틸 재료의 실로 구성된다. 이러한 실시예에서, 제 1 비드 코어 요소는 약 100,000 MPa과 205,000 MPa 사이의 영 계수와 1,800 MPa과 2,500 Mpa 사이의 파괴 하중을 갖는다. 온도 상승에 민감한 밀착 수단을 형성하는 제 2 요소는 상술된 합금 중 하나로 만들어진 형상 기억 와이어로 구성된다. 바람직하게는, 제 1 수단의 아라미드 섬유의 각각의 얇은 코드는 0.8mm와 1.8mm 사이의직경을 갖는다. 제 1 수단의 코드가 다른 재료로 만들어졌다고 해도, 또한 동일한 치수가 바람직할 수 있다. 제 2 수단의 형상 기억 합금 와이어는 0.8mm와 2.5mm 사이의 직경을 갖는다.

도 6에 도시된 또 다른 실시예에서, 제 1 요소들과 제 2 요소들은 직사각형 단면을 갖는 금속 스트립으로 구성된다. 예를 들어, 육각형과 같은 또 다른 형태의 단면이 또한 사용될 수 있다. 도 6에 도시된 실시예는 나란히 배치된 금속 스트립의 일곱 개 링을 포함한다. 각각의 링은 금속 스트립에 의해 형성되고 일곱개의 방사방향으로 중첩된 코일을 갖는다. 도 2에 도시된 비드 코어 구조의 형태와는 대조적으로, 하나의 링의 금속 스트립과 인접한 링들의 스트립 사이는 연결되어 있지 않다. 바람직하게는 금속 스트립(19)의 축방향으로 가장 내측의 링은 형상 기억 재료로 만들어지는 반면, 다른 링들은 스틸로 만들어진다. 제 1 스틸 요소를 형성하는 직사각형 단면의 금속 스트립은 0.5mm와 1.4mm 사이의 폭과 1.4mm와 0.5mm 사이의 두께를 갖는다. 형상 기억 합금으로 만든 금속 스트립은 0.5mm와 2mm 사이의 폭과 1mm과 2mm 사이의 두께를 갖는다. 상기 금속 스트립은 타이어의 보강 와이어에서 보통 사용되는 형태의 방식제 니스(anticorrosive varnish)의 얇은 층으로 코팅된다.

본 발명에 따른 또 다른 실시예는 예를 들어 중심 링을 구성하는 형상 기억 재료로 만들어진 코일들의 부가의 링을 제공한다. 도 7에 도시된 실시예에서, 비드 코어는 고온에서 민감한 밀착 수단을 형성하는 형상 기억 금속 합금으로 만든 중심 요소(20)를 포함할 수도 있다. 몇가지 견인 저항 요소(traction-resistantelements)(21)는 도 7에 도시된 실시예에 따라 형성되어 배열되는데, "끈 모양"의 비드 코어("corded" bead cores)의 제작에서 공지되어 보편적으로 사용되는 형성 방법에 따라, 중심 요소에 나선으로 감긴 와이어 또는 코드를 갖는다. 나선으로 감긴 요소들은 텍스틸 재료의 또는 스틸의 코드일 수 있다.

상기 실시예의 한가지 변형예에서, 상기 비드 코어는 스틸 또는 텍스틸 재료로 만든 중심 요소, 및 적어도 하나의 형상 기억 재료로 만든 나선으로 감긴 와이어를 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 상기 비드 코어는 형상 기억 재료로 만든 피복(sheath)으로 코팅 또는 싸여진 스틸 또는 텍스틸 재료로 만든 중심 요소를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 도 8에 개략적으로 도시된 것처럼, 원형 스틸 중심 요소(22)는 형상 기억 재료의 환형 외피(annular casing)(23)로 싸일 수 있다. 또한 상기 중심 요소는 직사각형, 육각형, 또는 타원형 및 다각형과 같이, 도면의 것과 다른 단면을 갖는 와이어의 형태를 취할 수 있다. 이러한 실시예에서 상기 비드 코어는 동일한 크기를 갖는 복수개의 요소를 포함할 수도 있고, 또는 상이한 치수의 제 1 및 제 2 요소들을 포함할 수도 있다.

또 다른 실시예에서 비드 코어는 복수개의 와이어로 형성된 제 1 요소들 및 형상 기억 재료로 만든 금속 스트립 형태의 제 2 요소들을 포함할 수도 있다.

도 9에서 보여지는 실시예에서, 제 1 요소들은 단일의 고무 코팅된 스틸 와이어(24)로 제작되는데, 상기 와이어는 나선(spiral)으로 감겨 나란히 배치된 코일들로 이루어진 제 1 층을 형성한다. 코일들의 다음 층들이 상기 제 1 층위에 놓인다. 형상 기억 합급으로 만든 금속 스트립(25)은 상기 스틸 와이어에 대해 방사방향으로 내부 위치에 설치된다.

또 다른 일 실시예에서, 제 1 요소는 도 1과 2에 설명되고 예시된 구조와 배열을 갖고, 스틸로 만들어진다.

기술된 실시예, 또는 본 발명에 따른 다른 실시예에서, 비드 코어는 우선적으로 하기 표 1에 적힌 값의 범위 내에 드는 특성들을 갖는다. 표 1에서, 특성들은 환형의 형태 내에서 모든 조합으로 배열된, 제 1 요소의 전체와 제 2 요소의 전체의 특성들을 말한다.

그 데이터는 약자 175/65R15, 195/65R15, 225/45ZR17 및 245/40ZR17에 의해 상업적으로 확인된 치수를 갖는 자동차용 타이어에 관한 것이다.

	요소 1	요소 2
장착 시 연신율, %	0.5%	0.5%
영 계수(Young's modulus)(MPa)	205,000	98,000
파괴 하중(MPa)	2,000	1,100

하기 표 2는 주변 온도에서 제 1 요소들에 의한 것과 또한 공기 빠진 상태에서 작동하는 것과 같이, 비정상적인 주행 조건에 의해 생긴 더 높은 온도에서 제 2 요소들에 의한 것 모두인, 림 자리상의 비드 코어에 의해 가해진 힘의 상대 크기를 나타낸다.

온도(℃)	힘(N)
-10/＋35	9,000 - 12,000
100/120	11,000 - 15,000

기술된 실시예에서, 상기 제 2 보강 요소의 체적은 상기 비드 코어를 형성하는 다수의 보강 요소들의 전체 체적의 25%와 50% 사이를 포함한다.

본 발명은 인지된 종래의 문제들을 해결하는데 필요하다고 앞서 기술된 모든 목적들을 달성한다. 심지어 공기 빠진 상태에서 작동할 때 발생하는 최고 온도에 도달하기 전에, 도 5의 그래프에 나타난 것처럼, 상기 제 2 비드 코어 요소들은 안으로 수축하고, 그에 따라 주위 온도에서 장착한 후에 가해진 압력에 비해 상기 비드와 비드 코어 사이의 압력을 증가시킨다.

각각의 비드 코어의 더 큰 수축은 타이어내 공기압이 없을 때, 특히 차량의 회전에 의해 야기된 타이어에 작용하는 횡력이 있을 때, 종래 기술에 따라 만든 타이어에서 발생할 수 있는 비드 이탈(debeading)이란 위험의 가능성을 피한다.

공기 빠진 상황에서 작동하는 동안 밀착 수단의 작용은 이롭게도 상기 비드와 림의 기하 형태(geometric configuration)를 변경시키지 않고 달성되며, 이는 비드의 프로파일의 돌출부 및 림 자리의 해당 맞물림 공동(engagement cavities)이 존재해야 하는 종래 기술의 타이어와는 다르다.

본 발명에 따르는 비드 코어는 타이어가 주위 온도에서 림상에 설치될 수 있고, 동시에 비드 코어를 형성하는데 사용된 형상 기억 합금 때문에 안으로 수축함으로써 온도 증가에 민감하도록 제작된다. 스틸이나, 다양한 아라미드 섬유 재료, 또는 주위 온도에서 상기 비드에 림에 대한 탄성 결합력(elastic grip)을 부여하기에 적당한 다른 재료들이 또한 상기 비드 코어의 일부를 형성한다.

본 발명에 따르면, 비드 코어의 형태가 일단 확정되면, 타이어와 림 모두의구성 단계들, 그로 인한 제조 비용은 종래 타이어의 경우와 같이 본 발명에 대해서도 동일하다.

제 1 요소들의 특성, 특히 스틸 또는 텍스틸 와이어의 탄성 계수 및 그들의 파괴 하중은, 전형적인 타이어 정비소(tire maintenance and mounting shop)에서 사용되는 종래의 장비를 이용하여 타이어가 주변 온도에서 림에 장착되도록 할 수 있게 선택된다. 제 2 비드 코어 요소의 특성은 림에서 스포츠 카의 타이어까지 제동 토크 또는 가속 토크를 완벽히 전달하는 일, 또는 타이어의 재료를 가열시키는 극한의 구동 조건 동안에, 비드 코어의 온도를 증가시키는 일을 더욱 더 보장한다.

본 발명에 따르면, 비드 코어의 수축 응력은 온도 증가에 민감한 제 2 요소가 있기 때문에 생겨난다. 수축 응력의 효과가 림 자리에 대한 비드의 증가된 결합력으로 전환함에 따라, 이들 부분들 사이에 바람직하지 않은 미끄러짐(slippage)을 예방한다. 본 발명에 따른 비드 코어는 정해진 온도에서 작동하도록 만들어진 밀착 수단에 대한 다른 실시예에 적용된다. 본 발명에 따르면, 적절한 금속 합금을 갖고 적당한 예비 열 처리를 한 형상 기억 재료를 사용함에 의한 타이어의 다른 적용으로 스포츠 카 타입의 구동과 같은 또는 공기 빠진 동안 타이어 작동의 조건과 같이 다른 적용에 적합한 수축 응력에 해당하는 온도값 A_s및 A_f를 얻을 수 있다(도 4 참고).

본 발명으로 얻어진 결과는 예상하지 못한 것이다. 비드와 림 사이의 미끄러짐에 대한 그리고 공기 빠진 상황에서 타이어의 비드 이탈에 대한 종래 기술의 결함은 기계상의 문제이다. 사실상, 이러한 결함들은 기계 압력의 부재와 기계 부품들 사이에서의 불충분한 마찰에 의해 생겨난 문제들이다. 따라서, 상기 언급된 결함을 피하기 위해서 어떤 조건에서도 충분한 탄성 결합력을 보장하기에 충분히 높은 탄성 계수를 갖는 재료로 비드 코어를 형성함으로써 아주 자연스럽게 얻을 수 있듯이, 기계상의 해결책이 기대된다. 대신에, 본 발명은 열 현상(thermal phenomenon)을 관찰하는데 바탕을 두고 있다.

따라서, 본 발명은 상술된 것에 전적으로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 해결책을 바탕으로 당업자들에 의해 추정될 수 있는 모든 대안 방안과 설비는 본 명세서에 뚜렷이 기술되지 않았다 하더라도 본 발명에 포함되는 것으로 여겨져야 한다는 사실이 명백하다. 발명의 취지 또는 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 구조를 다양하게 변경하고 변형할 수 있다는 사실은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 변형과 변경이 첨부된 청구의 범위 및 그의 균등물의 범위 내에 든다면, 본 발명은 그러한 변형과 변경을 포함하는 것으로 간주된다.

Claims (36)

1. 휠 림의 자리에 고정시키기 위한 타이어의 비드 코어에서, 상기 휠 림의 최대 직경 보다 작은 내부 가로 치수(inner transverse dimension)를 갖고, 주위 온도에서 상기 휠 림에 타이어를 장착하기 쉽게 충분히 변형가능한 복수개의 환형 보강 요소를 포함하고,

   상기 복수개의 환형 보강 요소는 소정의 온도에서 휠 림에 대한 밀착력을 증가시킴에 따른 온도 증가에 민감한 형상 기억 합금으로 만든 적어도 하나의 밀착 요소를 포함하는 비드 코어.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 소정의 온도는 공기 빠졌거나 비정상적인 작동 조건의 타이어에 의해 도달한 최고 온도 이하인 비드 코어.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 소정의 온도는 80℃보다 높은 비드 코어.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수개의 환형 보강 요소는:

   제 1 요소들을 형성하는 재료의 탄성 변형 범위 내에서 인가된 힘에 의해 변형가능한 제 1 요소들; 및

   온도 증가에 민감하고, 타이어를 장착하기 위해 변형될 때 상기 제 1 요소들의 연실율과 동일한 주위 온도 연신율을 갖는 적어도 하나의 밀착 요소를 포함하고, 타이어의 장착이 완성되어 상기 제 1 요소들의 변형이 멈출 때 상기 제 1 요소들보다 대체로 더 큰 연신율을 유지하는 제 2 요소들을 더 포함하는 비드 코어.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1 요소의 영 계수(Young's modulus)는 상기 제 2 요소의 것보다 대략 두 배인 비드 코어.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1 요소들은 금속인 비드 코어.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제 1 요소들은 스틸인 비드 코어.
8. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1 요소들은 아라미드 섬유인 비드 코어.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 적어도 하나의 밀착 요소는 중심 요소 및 상기 중심 요소 주위에 나선으로 감긴 복수개의 나선형 요소들을 더 포함하는 비드 코어.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 중심 요소는 온도 증가에 민감한 비드 코어.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 복수개의 나선형 요소들은 상기 중심 요소의 주위에 나선으로 감긴 아라미드 섬유들로 만들어진 비드 코어.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 복수개의 환형 보강 요소들의 상기 적어도 하나의 밀착 요소는 온도 증가에 민감한 중심 요소들을 더 포함하는 비드 코어.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 적어도 하나의 밀착 요소는 상기 중심 요소 및 상기 중심 요소를 감싸고, 온도 증가에 민감한 적어도 하나의 피복(sheath)을 더 포함하는 비드 코어.
14. 제 1 항에 있어서,

    온도 증가에 민감한 상기 적어도 하나의 밀착 요소는 상기 소정의 온도에서림에 대해, 주위 온도에서 림에 가해진 힘보다 적어도 20% 내지 30% 더 큰 내향의 힘(inward force)을 가하는 비드 코어.
15. 제 1 항에 있어서,

    상기 복수개의 환형 보강 요소들은 기계적으로 함께 연결된 같은 크기의 요소들을 더 포함하는 비드 코어.
16. 제 1 항에 있어서,

    온도 증가에 민감한 상기 적어도 하나의 밀착 요소는 온도 증가에 민감하지 않은 환형 보강 요소들과 공간적으로 떨어져 있는 비드 코어.
17. 제 16 항에 있어서,

    온도 증가에 민감한 상기 적어도 하나의 밀착 요소는 타이어의 회전 축에 방사방향으로 가장 가까운 비드 코어의 부분에 배치되는 비드 코어.
18. 제 16 항에 있어서,

    온도 증가에 민감한 상기 적어도 하나의 밀착 요소는 타이어의 회전축에 방사방향으로 가장 가까운 비드 코어의 부분에 배치된 환형 금속 스트립을 더 포함하는 비드 코어.
19. 제 1 항에 있어서,

    상기 복수개의 환형 보강 요소들은 와이어인 비드 코어.
20. 제 1 항에 있어서,

    상기 복수개의 환형 보강 요소들은 방사방향의 열로 중첩되어 있고 축방향으로 나란히 배치된 코일들을 더 포함하고, 상기 코일들의 각각의 열은 인접한 열들과 떨어져 있으며, 여기서 코일의 열 중 적어도 하나는 온도 증가에 민감한 적어도 하나의 밀착 요소를 형성하는 비드 코어.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 코일들은 스틸 요소들로 만들어진 비드 코어.
22. 제 20 항에 있어서,

    상기 코일들은 금속 스트립의 모양을 갖춘 요소들을 감아 형성되는 비드 코어.
23. 제 1 항에 있어서,

    온도 증가에 민감한 상기 적어도 하나의 밀착 요소는 NiTi, NiTiX (X=Fe, Cu, Nb), CuTiAl, CuAlNi, CuAlBe, FeMnSi계 합금들, FeNiCo계 합금들 중 적어도 하나의 합금으로 만들어진 비드 코어.
24. 제 1 항에 있어서,

    상기 환형 보강 요소들은 형상 기억 합금 재료의 환형 케이싱에 의해 감싸진 스틸 중심 요소를 더 포함하는 비드 코어.
25. 토로이드 카커스;

    트레드 밴드;

    상기 트레드 밴드와 상기 카커스 사이에 배치된 벨트 구조물;

    상기 카커스의 엣지에 배치된 한 쌍의 비드; 및

    상기 비드 안에 배치되고, 휠 림의 비드 자리에 타이어를 고정하는 비드 코어를 포함하는 타이어에서, 상기 각각의 비드 코어는

    상기 림의 최대 직경보다 작은 내부 가로 치수를 갖는 복수개의 환형 보강 요소들;

    소정의 온도에서 시작하는 증가하는 수축력을 가함에 따른 온도 증가에 민감한 밀착 요소를 포함하고, 형상 기억 금속 합금 재료로 만들어진 상기 복수개의 환형 보강 요소들 중 적어도 하나를 포함하는 타이어.
26. 제 25 항에 있어서,

    상기 복수개의 환형 보강 요소들은 제 1 및 제 2 보강 요소들을 포함하고, 상기 제 1 보강 요소들은 약 50,000 MPa과 205,000 MPa 사이의 전체 영 계수 및1,500 MPa 및 4,000 MPa 사이의 파괴 하중을 갖고, 상기 제 2 보강 요소는 온도 증가에 민감한 밀착 요소를 포함하는 타이어.
27. 제 25 항에 있어서,

    상기 제 1 보강 요소들은 0.8 mm와 1.8 mm 사이의 직경, 약 100,000 MPa와 205,000 MPa 사이의 영 계수, 및 1,800 MPa와 2,500 MPa 사이의 파괴 하중을 갖는 와이어를 포함하고,

    상기 제 2 보강 요소들은 온도 증가에 민감한 밀착 요소를 포함하는 타이어.
28. 제 25 항에 있어서,

    온도 증가에 민감한 상기 밀착 요소는 약 50,000 MPa와 120,000 MPa 사이의 영 계수 및 800 MPa와 1,200 MPa 사이의 파괴 하중을 갖는 타이어.
29. 제 25 항에 있어서,

    온도 증가에 민감한 상기 밀착 요소는 0.8mm와 2.5mm 사이의 직경을 갖는 와이어를 더 포함하는 타이어.
30. 제 25 항에 있어서,

    온도 증가에 민감한 상기 밀착 요소는 1mm와 2mm 사이의 두께와 0.5mm와 2mm 사이의 폭을 갖는 금속 스트립을 더 포함하는 타이어.
31. 제 25 항에 있어서,

    온도 증가에 민감한 상기 밀착 요소는 상기 림에, 약 95℃와 110℃ 사이의 온도에서, 주위 온도에서 밀착 요소에 의해 가해진 고정력보다 20% 내지 30% 더 큰 고정력을 가하는 타이어.
32. 제 25 항에 있어서,

    온도 증가에 민감한 상기 밀착 요소는 하기 특징들을 갖는 형상 기억 금속 합금 재료로 만들어진 타이어:

    - 약 95℃와 110℃ 사이에서 마르텐사이트(martensitic) 구조에서 오스테나이트(austenitic) 구조로 변형되기 시작하는 온도 A_s;

    - 약 100℃와 110℃ 사이에서 오스테나이트 구조로 완전히 변형되는 온도 A_f; 및

    - 약 110℃의 온도에서 200 MPa 및 600 MPa 사이의 복원 응력.
33. 제 25 항에 있어서,

    상기 밀착 요소는 형상 기억 재료로 만들어지고 상기 복수개의 환형 보강 요소들의 전체 체적의 25%와 50% 사이인 체적을 갖는 타이어.
34. 타이어를 림 비드 자리에 고정시키는 방법에서,

    제 1 요소들을 형성하는 재료의 탄성 변형 범위 내에서 가해진 힘에 의해 변형가능한 제 1 요소들과, 소정의 온도에서 시작하여 증가하는 수축력을 가함으로서 온도 증가에 민감한 형상 기억 금속 합금 재료로 만든 적어도 하나의 밀착 요소를 포함하는 제 2 요소들을 포함하는 두 개의 비드 코어가 카커스에 부착되어 있는 타이어를 형성하는 단계;

    각각의 비드 코어를 해당 림 비드 자리에 설치하기 위해, 주변 온도에서 신장력(stretching force)을 인가함으로써 각각의 비드 코어를 상기 제 1 요소들을 형성하는 재료의 탄성 변형 범위내에서 성공적으로 늘이는 단계;

    상기 비드의 제 1 요소들이 각 림 비드 자리상에 탄성적으로 밀착되도록 상기 신장력을 없애는 단계;

    상기 적어도 하나의 밀착 요소의 소정의 온도는 납작해진 경우의 타이어의 작동 온도에 해당하는, 타이어를 림 비드 자리에 고정시키는 방법.
35. 제 34 항에 있어서,

    95℃와 110℃ 사이의 온도에서, 상기 비드 자리에, 주변 온도에서 가해진 고정력보다 20% 내지 30% 더 높은 고정력을 가하는 형상 기억 재료로 만든 상기 제 2 요소들의 적어도 하나의 밀착 요소를 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
36. 제 34 항에 있어서,

    NiTi, NiTiX (X=Fe, Cu, Nb), CuTiAl, CuAlNi, CuAlBe, FeMnSi계 합금들, 및 FeNiCo계 합금들 중 적어도 하나의 합금으로 만든 상기 제 2 요소들의 적어도 하나의 밀착 요소를 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.