KR20040053231A - 사전성형 와이어를 포함하는 개선된 비드 코어를 구비한타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 바퀴용 타이어(10)에 관한 것으로서, 적어도 하나의 카커스 플라이(11)를 포함하며, 상기 카커스 플라이(11)의 단부들은 한 쌍의 환형 보강 요소들(12)에 고정되고, 상기 환형 보강 요소들(12) 각각은 상기 타이어(10)의 각 비드(13)에 포함되고 또한 적어도 하나의 금속제 실모양 요소(22)를 포함하는 카커스 구조물; 상기 카커스 구조물 둘레로 원주를 따라 연장되는 트레드 밴드(15); 및 상기 카커스 구조물과 상기 트레드 밴드 사이에 원주를 따라 위치되는 벨트 구조물(17)을 포함한다. 본 발명에 따르면, 상기 적어도 하나의 실모양 요소(22)는 사전성형된다.

본 발명은 또한 적어도 하나의 사전성형된 실모양 요소(22)를 포함하는 환형 보강 부재(12)에 관한 것이며, 또한 적어도 부분적으로 공기가 빠진 상태에서 차량 바퀴용 타이어의 주행시 거동을 제어하는 방법에 관한 것이다.

Description

사전성형 와이어를 포함하는 개선된 비드 코어를 구비한 타이어{TYRE WITH IMPROVED BEAD CORE COMPRISING PREFORMED WIRES}

본 발명은 차량 바퀴용 타이어에 관한 것이며, 또한 상기 타이어에 포함되는, 원주방향으로 실질적으로 연장불가능한 환형 요소로서 통상 "비드 코어"라 불리는 요소에 관한 것이다.

보다 구체적으로, 본 발명은 유연성(flexibility) 및 연성(ductility)과 관련하여 개선된 특성을 나타내는 비드 코어를 포함하는 차량 바퀴용 타이어에 관한 것이다.

타이어는, 실질적으로 연장불가능한 환형 요소, 즉 소위 "비드 코어"에 단부들이 접혀서 뒤집히거나 또는 어떻게든 단단히 고정되는 적어도 하나의 카커스 플라이에 의해 형성되는 카커스 구조물; 트레드 밴드와 카커스 및 트레드 밴드 사이에 위치된 벨트 구조물; 및 축방향으로 대향 위치에서 상기 카커스 구조물에 부착된 한 쌍의 사이드월을 일반적으로 포함한다. 타이어에서 비드 코어를 포함하는 부분은 "비드"라고 불리며 타이어를 각각의 림(rim)에 고정시키는 기능을 수행한다. 전통적인 타이어의 구조에 따르면, 비드는 상기 비드 코어에서 반경방향 외측 위치에, 통상 "비드 충전물"이라고 불리는 단면이 대략 삼각형인 고무 스트립을 포함한다.

일반적으로, 타이어가 장착되는 림은 원통형 중앙 움푹부를 포함하고, 중앙 움푹부의 축방향 대향 단부들로부터 각각 벌어지는 표면들이 축방향 외측으로 연장되며, 상기 표면들은 타이어의 "비드 착좌부들(bead seats)"을 형성한다. 상기 표면들 각각은 소위 림의 "플랜지(flange)"라고 하는 대략 수직인 주변 벽에서 끝머리를 이룬다.

비드 코어의 기능은 타이어를 림에 고정시키고 타이어와 림 사이의 힘과 토크의 전달을 확실하게 하는 것이다.

원주방향으로 실질적으로 연장불가능한 비드 코어는 환형 형상으로 배열된 단일의 실모양 요소, 예를 들어 강철 와이어로부터, 또는 환형 형상으로 배열된 다수의 실모양 요소들, 예를 들어 함께 꼬여서 하나의 코드(cord) 또는 다수의 코드들을 형성하는 여러 가닥의 강철 와이어들로부터 얻을 수 있다.

타이어 비드의 내부 직경(끼워맞춤 직경)은 비드 코어의 반경방향 내부 표면의 직경과 대략 일치하며, 다만 상기 두 직경 사이에는 비드 코어 자체를 형성하는 상기 실모양 요소 또는 다수의 실모양 요소들의 고무 코팅, 카커스 플라이 또는 플라이들의 접혀서 뒤집힌 부분의 두께, 및 임의의 엘라스토머 보강 요소들의 존재에 기인한 차이가 있을 뿐이다.

타이어의 비드 코어의 반경방향 내측 환형 표면의 직경, 따라서 비드의 반경방향 내측 환형 표면의 직경은 플랜지의 반경방향 외측 직경보다 작으며, 그 직경은, 일단 비드가 플랜지 위를 통과한 후 림의 각 비드 착좌부에 위치되면 비드가 비드 착좌부의 벌어지는 표면을 따라 플랜지의 축방향 내측 표면을 향하여 타이어팽창 유체의 압력에 의해 떠밀리게 되도록 선택된다.

각 림 상에 타이어를 끼우는 것은 당업자에게 잘 알려진 방법들을 이용하여 수행된다.

더욱 자세하게는, 상기 끼우는 작업은 타이어의 비드를 변형(타원화)함으로써 비드가 림 쪽을 향하도록 위치될 때 상기 비드의 일부가 플랜지를 넘어서 통과될 수 있도록 하는 것에서 출발한다. 이어서, 상기 비드의 나머지 부분 또한 플랜지를 넘어서 완전히 통과되도록 하여 비드가 가장 가까운 비드 착좌부에 위치되도록 한다. 그 후 상기 비드는 반대쪽 비드 착좌부를 향하여 축방향으로 떠밀려서 림의 원통형 중앙 움푹부에 오게 된다. 이렇게 해서, 일단 상기 비드가 상기 중앙 움푹부의 안쪽에 위치되면 타이어의 적도면을 림의 적도면에 대하여 경사지게 할 수 있어 반대쪽 비드 또한 타원화(따라서 각 비드 코어의 타원화)에 의해 플랜지를 넘어서 통과하여 해당 비드 착좌부에 위치되도록 할 수 있다. 마지막으로, 타이어가 팽창되어 양 비드가 플랜지의 축방향 내측 표면들에 접하게 된다.

비드 코어의 강성 때문에, 타이어를 림에 끼우는 작업과 타이어를 림으로부터 빼내는 작업은, 비드 코어를 변형하여 그 형상을 대략 원형으로부터 타원형으로 바꿈으로써 상술한 바와 같이 비드가 플랜지를 넘어서 통과할 수 있도록 하기에 충분한 힘을 가할 수 있는 지렛대의 사용을 필요로 한다.

그러나, 비드 코어를 형성하는 실모양 요소들에 작용하는 지렛대의 사용은 상기 실모양 요소들의 탄성 변형율 한계가 국부적으로 초과되는 결과를 가져올 수 있다. 이러한 점은 타이어의 주행시 비드 코어의 구조강도 특성에 악영향을 미칠수 있고, 경우에 따라서는 상기 실모양 요소들이 하나 이상 파손되는 결과를 초래할 수도 있기 때문에 특히 바람직하지 않다.

여러 가지 종류의 비드 코어들이 당해 기술분야에서 알려져 있다.

예를 들어, 전형적인 비드 코어 구조는 "m ×n" 유형의 형상을 가진 소위 "알더퍼(Alderfer)" 구조인데, 이때 "m"은 축방향으로 인접한 실모양 요소들 또는 (적어도 한 쌍의 실모양 요소들을 꼬아서 만든) 코드들의 개수를 나타내고, "n"은 반경방향으로 포개진 상기 실모양 요소들(또는 상기 코드들)의 층들의 개수를 나타낸다. 이러한 구조는, 미리 정해진 개수의 직물 또는 금속제 실모양 요소들 또는 코드들을 포함하는 고무를 입힌 스트립을 사용함으로써, 또한 상기 고무 입힌 스트립을 그 자체로 나선형으로 감아서 서로의 위로 반경방향으로 포개지도록 배치된 원하는 개수의 층들을 형성함으로써 얻을 수 있다. 이러한 제작방법은 대략 사각형 형식의 비드 코어 단면 윤곽을 형성할 수 있도록 한다. 알더퍼 구조의 예들은, 실제로 4 ×4, 5 ×5, 4 ×5 구조들이다.

또 다른 종래의 비드 코어 구조는 소위 "단일-실 비드 코어"라는 것이다. 이것은, 나선형으로 감김으로써 축방향으로 인접하게 감겨져 이뤄진 제1 층을 형성하는 단일의 고무 입힌 실모양 요소(또는 단일의 코드)로부터 형성된다. 다음으로, 상기 제1 층보다 반경방향 외측의 위치에 동일한 실모양 요소(또는 동일한 코드)가 추가적으로 감겨서 제1 층의 반경방향 외측 위치에 제2 층을 형성하고, 이러한 과정을 반복함으로써, 반경방향으로 포개진 여러 개의 층들을 형성하며, 각 층마다 그 감는 횟수를 반경방향으로 인접한 층들의 감는 횟수와 다르게 할 수 있다.따라서, 각 층마다 감는 횟수를 다르게 함으로써, 다양한 기하학적 형상, 예를 들어 6각형 단면의 비드 코어 단면 윤곽을 얻을 수 있다. 통상적인 6각형 비드 코어는, 예를 들어 3-4-5-4-3 의 형태로 배열된 19개의 권선(winding)에 의해 형성될 수 있다. 이러한 일련의 숫자들은, 개개의 고무 입힌 실모양 요소(또는 단일 코드)가 감겨서 우선 축방향으로 서로 인접한 세 개의 감김부(turn)를 형성하고, 다음으로 축방향으로 서로 인접한 네 개의 감김부들이 잇달아 구비되어 제1 층에 반경방향으로 포개진 제2 층을 형성하며, 축방향으로 서로 인접한 다섯 개의 감김부들이 그 뒤를 이어 제2 층에 반경방향으로 포개진 제3 층을 형성하며, 그 후에 축방향으로 서로 인접한 네 개의 감김부들이 제3 층에 반경방향으로 포개진 제4 층을 형성하고, 마지막으로 축방향으로 서로 인접한 세 개의 감김부들이 제4 층에 반경방향으로 포개진 제5 층을 형성한다.

또 다른 종래의 비드 코어 구조는 다수의 고무 입힌 실모양 요소(또는 코드)를 사용하여 얻어지며, 각 개별 실모양 요소(또는 코드)는 그 자체로 반경방향으로 감겨서 반경방향으로 포개진 권선들로 이뤄진 기둥을 형성한다. 아마도 서로 다른 수직 길이를 갖는 여러 개의 권선 기둥들(columns of wound turns)(즉, 반경방향으로 서로 포개진 서로 다른 횟수의 권선들)이 축방향으로 서로 인접하여 상기 비드 코어를 형성한다. 타이어의 하나 이상의 카커스 플라이의 축방향 양 단부들이 하나 이상의 상기 권선 기둥들 사이에 배치되고 상기 권선 기둥들에 의해 올바른 작동 위치에 유지되는 것이 바람직하다. 이러한 유형의 비드 코어는, 예를 들어 본 출원인의 특허출원 EP-943,421, EP-928,680 및 WO 01/43957에 기재되어 있다.

소위 "비틀린" 비드 코어들이 또한 당해 기술분야에서 알려져 있다. 이 유형의 비드 코어는 중앙 코어를 가지고, 상기 중앙 코어는 예를 들어 양단부끼리 결합되어 원을 형성하는 단일의 실모양 요소로부터 얻어지며, 그 둘레에 실모양 요소가 나선형으로 감기고 최종적으로 그 자신에 결합된다.

실모양 요소가 그 자신에 결합되기 전에 코어 둘레에 감기는 횟수와, 코어 둘레에 감기는 와이어의 개수 및/또는 상기 코어 둘레에 형성되는 크라운(crown) 형상의 개수는 상기 비드 코어에 부여될 구조강도를 결정한다.

비틀린 비드 코어는 보장가능한 유연성의 정도와 관련하여 특히 이점이 있지만, 제조가 특히 복잡하여 시간과 비용이 많이 든다.

상술한 바와 같이, 타이어를 림에 끼우고 림으로부터 빼내는 작업들은 비드 코어의 변형(타원화)을 필요로 하므로, 림에 대한 타이어의 최적 고정상태를 보장하는데 필요한 구조강도 특성에 덧붙여, 비드 코어는 적절한 유연성을 가져서 상기 작업들이 가급적 용이하게 그리고 상기 비드 코어를 형성하는 실모양 요소들 또는 이들의 일부의 영구적인 변형(소성 변형)을 초래하지 않고서 수행될 수 있도록 해야 한다.

당해 기술분야에서 알려져 있는 비드 코어의 종류와 관련하여, 상술한 바와 같이, 유연성 특성은 비드 코어 자체를 구성하는 여러 층들의 실모양 요소들(또는 코드들)의 배열을 변경함으로써 바뀔 수 있으며, 또는 비틀린 비드 코어의 경우, 코어 실모양 요소들과 크라운 실모양 요소들의 상대적인 배치를 변경하여 상기 실모양 요소들이 다양한 각도로 가해지는 응력에 기여하도록 함으로써 바뀔 수 있다.

더욱이, 비드 코어의 굴곡 강성(flexural rigidity)은 비드 코어를 형성하는 실모양 요소들(또는 코드들)의 굴곡 강성을 감소시킴으로써 감소될 수 있다. 단일 실모양 요소의 경우, 그 굴곡 강성이 그 직경의 네제곱에 비례하므로, 실모양 요소의 직경을 감소시킴으로써 굴곡 강성을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 최소파단하중(minimum breaking load)이 1350 N인 표준 탄소함량 강철을 사용하는 직경 0.96 ㎜의 단일 실모양 요소 대신에 최소파단하중이 1350 N인 고탄소함량 강철을 사용하는 직경 0.89 ㎜의 단일 실모양 요소를 사용하면, 비드 코어의 구조강도는 동일하게 보장되지만, 굴곡 강성은 35% 감소된다. 동시에, 고무 입힌 단일 실모양 요소의 직경의 감소( 및 따라서 사용되는 고무 입히기용 화합물의 총량의 감소) 때문에, 더 가볍고 더 콤팩트한 비드 코어 구조를 얻을 수 있다. 실모양 요소들의 직경을 감소시키는 것은 "알더퍼" 및 "단일-실" 비드 코어들의 유연성을 증가시키는 데 종종 사용된다.

상술한 비드 코어들 중에서, "비틀린" 비드 코어는, 특유의 구조 특성 때문에, 타이어를 림에 끼우고 림에서 빼내는 작업을 더 좋게 하는데, 이는 중앙 코어가 최적의 특성을 갖는 비드 코어의 최종 형상을 보장하고, 그 위에 놓여지는 크라운들이 우수한 유연성을 보장하며, 또한 중앙 코어-크라운 조립체가 필요한 구조 강도를 보장하기 때문이다.

따라서, 상술한 바로부터, 비드 코어 내지는 비드 코어를 구성하는 실모양 요소들의 생산에 사용되는 재료에 요구되는 특성은 매우 다양하다고 결론지을 수 있다. 특히, 사용시, 즉 차량의 주행시에, 타이어 비드 코어에 요구되는 주된 특성은 구조강도이며, 상기 비드 코어를 구성하는 실모양 요소들의 인장강도(또는 인장응력에 대한 저항력)가 상기 구조강도에 기여한다. 더욱이, 상술한 바와 같이, 통상적으로 타이어를 각각의 림에 끼우고 림으로부터 빼내는 동안, 비드 코어를 구성하는 재료는 최적의 유연성 및 연성 특성을 가져야 한다.

하지만, 이러한 특성들의 조합은 얻기가 쉽지 않은데, 왜냐하면 상기 특성들 중 한 가지를 개선하면 상기 특성들 중 적어도 다른 하나가 개악되게 된다는 점에서 이들은 상호 배타적이기 때문이다.

종래에는, (예를 들어, 타이어를 림에 끼우고 림으로부터 빼내는 작업을 할 때의 지렛대의 사용에 기인한) 비드 영역에서의 영구적인 국부 변형을 방지하기 위해서, 비드 코어의 실모양 요소들(또는 코드들)을 상기 실모양 요소들(또는 코드들)의 파단시 연신율(elongation at break)의 증가를 보장할 수 있는 열처리를 하는 것이 제안되어졌다.

그러나, 상기 연신율의 증가는 인장강도와 항복점을 희생하고 얻어지는 것인데, 비드 코어 제작에 전통적으로 사용되는 고 탄소함량 강철 특유의 하중/변형 곡선들에 의해 나타나는 바와 같이, 상기 열처리 때문에 이들 인장강도와 항복점이 크게 감소하게 된다. 실제로, 상기 곡선들로부터, 파단시 연신율이 예를 들어 5% 이상이면 상응하는 항복점은 일반적으로 약 0.2%와 같거나 그 이하임이 결정될 수 있다. 따라서, 이의 결론은 재료가 회복이 더 이상 불가능한 국부적인 소성 변형을 받는다는 것이며, 이것은 일단 타이어를 림에 끼우는 작업이 완료되면 상기 림에 대한 비드 코어의 고정 효과가 불가피하게 악영향을 받을 것임을 의미한다.

열처리된 코드로 만든 비드 코어의 예가 미국특허 제5,702,548호에 기재되어 있다. 특히, 상기 특허는 카커스 플라이가 종래의 비드 코어 둘레로 접혀서 뒤집어지지 않고, 원주를 따라 배열된 코드 권선들 사이에 붙잡혀 고정되어 비드 코어의 기능을 수행하는 여러 개의 인접한 열들(rows)을 형성하는 타이어를 설명하고 있다. 상기 특허에 의하면, 상기 코드들의 탄성 및 소성 연신 특성이 열처리에 의해 변경되어 적합한 인장강도, 유연성 및 연성 값들을 얻게 되었다고 한다.

본 출원인은 타이어가 림에 효과적으로 고정되도록 보장할 만큼 만족스러운 구조강도와, 비드 코어가 예를 들어 타이어를 각 림에 끼우고 림으로부터 빼내는 작업시에 탄성적으로 변형될 수 있도록 하는 적절한 유연성을 둘 다 보장하는 타이어용 비드 코어가 필요함을 인식하였다.

특히, 본 출원인은 타이어용 비드 코어는 타이어가 예를 들어 펑크 때문에 적어도 부분적으로 공기가 빠진 상태로 주행중일 경우에 만족스러운 구조강도와 적합한 유연성을 보장할 수 있어야 함을 인식하였다.

본 출원인은, 본 발명에 따르면, 넓은 탄성 범위를 갖는 사전성형된 금속제 실모양 요소를 적어도 하나 포함하는 타이어용 비드 코어를 구비함으로써 상술한 구조강도와 유연성의 요건 양자를 충족시킬 수 있음을 알아냈다.

본 발명에 따르면, 상기 적어도 하나의 사전성형된 금속제 실모양 요소는 파단시 연신율이 큰 것이 바람직하다.

본 출원인은 작동 상태에서 타이어 비드가 비드 착좌부의 경사면을 따라 떠밀리고 또한 상기 타이어 내부로 도입되는 압축공기에 의해 림 플랜지의 축방향 내부 표면을 향하여 가압된다는 점을 알아냈다.

따라서, 타이어가 적어도 부분적으로 공기가 빠진 상태에 있을 때에는, 압축공기에 의해 상기 비드에 가해지는 힘은 존재하지 않거나 또는 실질적으로 감소된다.

그 결과, 타이어 비드는 상기 경사면을 따라 축방향 안쪽으로 미끄러져 비드 착좌부로부터 빠져나와서 림의 중앙 움푹부 안쪽에 떨어질 수 있다.

이러한 결점은 일반적으로 차량이 정지하게 되는 결과를 가져오는데, 이는 림 플랜지가 노면과 접촉하게 되어 차량의 조종을 불가능하게 하기 때문이다.

본 출원인은 본 발명에 따른 비드 코어가, 예를 들어 타이어가 펑크난 때처럼 압축공기에 의해 가해지는 힘이 없는 경우에도, 비드들을 올바른 작동 위치, 즉 비드 착좌부에 유지하기에 충분한 힘을 림에 가할 수 있음을 알아냈다.

본 출원인은 비드 코어의 금속제 실모양 요소의 적어도 하나가 임무를 수행하게 되면 비드 코어를 비드 착좌부에 대하여 탄성적으로 접촉된 상태로 유지하는 것이 보장됨을 실제로 인식하였다.

달리 말해, 공기가 빠진 경우에 비드 코어가 림의 내부를 향하여 축방향으로 미끄러지기 쉽다 하더라도, 본 발명에 따른 비드 코어는 부여된 사전성형에 기인하는 비드 코어를 구성하는 금속제 재료의 탄성 범위의 증가 때문에 비드 착좌부의 코니시티(conicity)를 추종할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 비드 코어는 상기 비드 착좌부의 매 순간 및 매 지점에서 타이어의 림에 대한 고정을 확실히 함으로써 공기가 빠진 상태에서도 안전한 주행을 보장한다.

본 발명의 목적상, "사전성형된 실모양 요소"라는 용어는 길이방향으로 물결모양이 되도록 당해 기술분야에서 알려진 임의의 방법으로 소성변형된 상기 실모양 요소를 나타내는 것으로 이해된다.

본 발명의 목적상, "물결모양"이라는 용어는 직선이 아닌 임의의 형태를 나타내는 것으로 이해된다. 이러한 관점에서, 물결모양은 예를 들어 사인파 모양, 나선 모양 및 지그재그 모양을 포함하는 것으로 간주된다.

본 발명의 목적상, "사전성형(preforming)"이라는 용어는 실모양 요소에 가해지는 변형작용의 결과로 실모양 요소가 받게 되는 소성 변형을 나타내는 것으로 이해된다.

본 발명의 목적상, "사전성형비"라는 용어는 비율 L₁/L₀을 나타내는 것으로 이해되며, 여기서 L₁은 변형된 상태에서 실모양 요소의 일부분의 양단부간의 거리이고 L₀은 변형되지 않은 상태에서 실모양 요소의 동일한 일부분의 양단부간의 거리이다.

본 발명의 목적상, "유연성(flexibility)"이라는 용어는, 가해진 힘에 의해 재료가 적어도 국부적으로 탄성적으로 변형되고 또한 상기 힘이 더 이상 가해지지 않을 때 그 최초 형상(상기 힘이 가해지기 전의 형상)을 회복할 수 있는 성질을 나타내는 것으로 이해된다.

따라서, 제1 형태에 따르면, 본 발명은 적어도 하나의 사전성형된 금속제 실모양 요소를 포함하는 차량 타이어용 비드 코어에 관한 것이다.

상기 실모양 요소는 0.99 이하의 사전성형비로, 보다 바람직하게는 0.98 이하의 사전성형비로 사전성형되는 것이 바람직하다.

상기 사전성형비는 0.75와 0.98 사이의 범위에, 보다 바람직하게는 0.85와 0.95 사이의 범위에 걸치는 것이 바람직하다.

여러 크기의 타이어에 동일한 사전성형비의 실모양 요소들이 사용될 수 있다. 그러나, 당업자라면 그 자신의 지식에 기초하여 각각의 타이어 크기에 대한 특정 사전성형비를 선택할 수 있을 것이다.

상기 금속제 실모양 요소들은 강철로 만들어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 실시예들에 따르면, 상기 금속제 실모양 요소들은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 만들어진다.

상기 실시예들 중 하나에서, 본 발명에 따른 비드 코어는 주어진 사전성형비에 따라 사전성형된 단일의 실모양 요소로부터 만들어진다.

다른 실시예에서는, 본 발명에 따른 비드 코어는 주어진 사전성형비에 따라 사전성형된 적어도 하나의 금속제 실모양 요소를 갖는 적어도 하나의 코드로부터 만들어지며, 이는 상기 적어도 하나의 코드를 형성하는 나머지 실모양 요소들은 사전성형되지 않은 형태의 것들임을 뜻한다.

또 다른 실시예에서는, 본 발명에 따른 비드 코어는 적어도 하나의 코드로부터 만들어지며, 상기 적어도 하나의 코드의 실모양 요소들은 모두 사전성형된다. 상기 적어도 하나의 코드의 상기 실모양 요소들은 모두 동일한 사전성형비에 따라사전성형된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 비드 코어가 다수의 별개 코드들로부터 만들어진다면, 상기 다수의 코드들 중 적어도 하나의 코드의 실모양 요소들은 전부 사전성형되지 않은 형태의 것들이다.

또 다른 실시예에서, 본 발명에 따른 비드 코어는 적어도 하나의 사전성형된 금속제 실모양 요소를 포함하는 적어도 하나의 코드와 적어도 하나의 직물형 실모양 요소를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 직물형 실모양 요소는 상기 적어도 하나의 사전성형된 금속제 실모양 요소 둘레에 배치되는 것이 바람직하다.

실모양 요소들은 주어진 사전성형 작용을 거치기 전에 직선 형상인 것이 바람직하다.

사전성형된 실모양 요소들의 변형은 동일평면 형식인 것이 바람직하다. 즉, 각각의 사전성형된 실모양 요소들이 하나의 평면에 놓여지는 것이 바람직하다.

상기 실모양 요소들은 전체 길이에 걸쳐 날카로운 모서리가 거의 없는 실모양 요소들을 얻도록 사전성형되는 것이 바람직하다. 상기 날카로운 모서리들이 존재하면 상기 실모양 요소들의 파단하중이 바람직하지 않게 감소되는 결과를 가져오게 되므로 상기 특징은 특히 유용한 것이다.

대략 사인파 형상에 따른 사전성형이 특히 바람직하다. 상기 사인파 형상은 파장이 2.5 ㎜와 30 ㎜ 사이, 보다 바람직하게는 5 ㎜와 25 ㎜ 사이인 것이 바람직하다. 상기 사인파 형상은 진폭이 0.12 ㎜와 1 ㎜ 사이인 것이 바람직하다. 상기 파장과 진폭 범위는 타이어에 삽입하기 전에 고무를 입히지 않은 실모양 요소에서직접 측정하거나 완성된(가류된) 타이어 상에서 측정할 수 있다. 상기 파라미터들의 측정은 확대 렌즈와 눈금 척도(예컨대 눈금자)를 이용하여 실모양 요소 상에서 수행되는 것이 유리하다. 완성된(또는 가류된) 타이어를 분해하게 될 경우에는, 타이어로부터 비드 코어를 빼내고, 적합한 용제를 사용하여, 예컨대 100℃에서 12시간 동안 디클로로벤젠으로 처리함으로써, 비드 코어로부터 고무 입히기용 화합물을 제거할 필요가 있다. 적어도 한 쌍의 실모양 요소들을 포함하는 적어도 하나의 코드로부터 비드 코어가 만들어지는 경우에는, 상기 실모양 요소들의 시각 분석 또는 계기 분석을 수행하기 위해, 상기 코드의 감긴 것을 풀고, 상기 코드를 구성하는 개개의 실모양 요소들을 충분히 주의하면서 풀어내어 사전성형된 실모양 요소 또는 상기 코드에 존재하는 사전성형된 실모양 요소들을 찾아낼 필요가 있다.

이와 다른 실시예에서는, 변형이 동일평면 형식이 아닌 형태, 예를 들어 나선형이다.

본 발명에 따른 사전성형된 실모양 요소를 얻기 위해서, 당해 분야에서 알려진 임의의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 본 출원인의 미국특허 제5,581,990호에 개시된 유형의 톱니바퀴 장치를 사용하거나, 또는 본 출원인의 국제특허 WO 00/39385에 기재된 장치를 사용할 수 있다. 상기 장치는 한 쌍의 풀리를 포함하고, 각 풀리에는 소정 부분에 걸쳐 서로 맞물릴 수 있는 다수의 대향 러그(lug)들이 구비되어, 제1 풀리의 러그들과 이에 대응하는 제2 풀리의 러그들 사이에 놓여진 공간을 따라 이동하도록 만들어진 실모양 요소에 축방향 변형과 굴곡 변형을 동시에 유발하게 된다. 상술한 맞물림 작용은 상기 실모양 요소에 의해 회전하도록구동되는 상기 한 쌍의 풀리의 이동의 결과로 야기되도록 할 수 있다.

본 발명의 다른 형태에 따르면, 본 발명은 차량 바퀴용 타이어에 관한 것으로서, 특히 유연하며, 상기 타이어를 각 림 상에 안정적으로 고정할 뿐 아니라 상기 타이어가 실질적으로 공기가 빠진 상태로 작동하게 된다고 하더라도 상기 타이어가 안전한 상태로 주행하도록 보장할 수 있는 비드 코어가 구비된 차량 바퀴용 타이어에 관한 것이다.

따라서, 본 발명은 또한,

·적어도 하나의 카커스 플라이를 포함하며, 상기 카커스 플라이의 단부들은 한 쌍의 환형 보강 요소들에 고정되고, 상기 환형 보강 요소들 각각은 상기 타이어의 각 비드에 포함되고 또한 적어도 하나의 금속제 실모양 요소를 포함하는 카커스 구조물;

·상기 카커스 구조물 둘레로 원주를 따라 연장되는 트레드 밴드;

·상기 카커스 구조물과 상기 트레드 밴드 사이에 원주를 따라 위치되는 벨트 구조물; 및

·상기 카커스 구조물에 축방향으로 대향 위치로 부착되는 적어도 한 쌍의 사이드월을 포함하고,

상기 적어도 하나의 금속제 실모양 요소가 사전성형된 것을 특징으로 하는 차량 바퀴용 타이어에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 비드 코어의 탄성은 상기 비드 코어에 포함되는 적어도 하나의 실모양 요소의 작용에 의해 얻어진다.

달리 말하면, 상기 탄성은, 축방향 연장보다 길이가 길어서 인장응력을 받을 때 응력 자체에 반작용하기 전에 초기 펴짐(initial straightening)을 거치게 되는 사전성형된 실모양 요소들의 스프링 효과에 기인한다.

실제로, 가해진 응력이 존재할 때, 예를 들어 타이어를 림에 끼우거나 림에서 빼내는 동안의 지렛대의 작용이 있을 때, 각각의 사전성형된 실모양 요소는 상기 응력에 반응하여 사전성형 상태가 거의 없어질 때까지, 즉, 실모양 요소의 파단 상태에 근접하는 (사전성형 이전의) 곧은 최초 형상에 도달할 때까지 점진적으로 사전성형 상태를 감소시킨다.

본 출원인은 고 탄소함량(예를 들어 최대 0.96%까지)의 강철을 사용하면, 실모양 요소의 유연성, 탄성 및 연성 특성에 악영향을 미치지 않으면서, 비드 코어의 일부분을 이루는 실모양 요소의 인장강도가 크게 증가할 수 있게 되는 것을 또한 알게 되었다.

또 다른 형태에 따르면, 본 발명은, 예를 들어 펑크난 경우와 같이 적어도 부분적으로 공기가 빠진 상태에서 차량 바퀴용 타이어의 주행중 거동을 제어하는 방법에 관한 것으로서, 상기 타이어는, 적어도 하나의 카커스 플라이를 포함하고, 상기 카커스 플라이의 단부들이 한 쌍의 환형 보강 요소들에 고정되며, 상기 환형 보강 요소들 각각은 상기 타이어의 각 비드에 포함되고 또한 적어도 하나의 금속제 실모양 요소를 포함하는 카커스 구조물을 포함하며, 상기 방법은 적어도 하나의 사전성형된 금속제 실모양 요소를 상기 환형 보강 요소들 중 적어도 하나에 사용하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 타이어에서 공기가 빠진 경우, 상기 방법은 적어도 하나의 사전성형된 실모양 요소를 갖는 비드 코어가 림에 가할 수 있는 쥐는 힘(gripping force) 덕분에 타이어가 각각의 림에 적합하게 고정되도록 보장한다.

본 출원인은 타이어 비드 코어의 실모양 요소 중 적어도 하나를 사전성형하면 (상술한 사전성형 작용의 결과로) 림 상에서 상기 비드 코어가 쥐는 작용을 발휘할 수 있게 됨을 실제로 인식하였으며, 사전성형에 의한 상기 쥐는 작용은 각 비드가 림의 비드 착좌부 표면을 향하여 가압되도록 유지하는 타이어 팽창 공기압에 기인한 고정 작용에 부가되는 것이다.

상술한 바로부터, 또한 상술한 바와 같이, 타이어의 통상적인 동작 상태에서는, 상기 사전성형 효과의 존재 덕분에 종래에 사용되는 방법과 비교할 때 비드 코어의 쥐는 작용이 증가되고, 한편 타이어가 부분적으로 공기가 빠진 상태에서 주행중일 경우에는, 압축공기의 효과가 더 이상 존재하지 않으므로, 비드 코어의 적어도 하나의 금속제 실모양 요소의 사전성형에 의해 림 상에 발생되는 죔 효과에 의해 상기 쥐는 작용이 보장되는 이점이 있다.

압축 팽창공기가 부분적으로 빠진 때에도 발휘되는 상기 고정 작용 덕분에, 본 발명은 지지 삽입물들이 구비된 자체지지 형식의 타이어들에도 적용가능하다는 이점이 있다. 상기 지지 삽입물들은 주로 타이어의 사이드월을 따라 구비되며 상기 타이어가 압력이 빠진 경우에도 차량의 안전한 주행을 보장하기 위한 것이다.

자체지지 타이어의 일 유형이 예를 들어 본 출원인의 EP-542,252에 기재되어 있다.

더욱이 본 발명은, 예를 들어 림 상에 장착되고 팽창 압력 손실 시에 타이어를 지지할 수 있는 적절한 안전 지지대들이 구비된 차량 바퀴의 일부를 구성하는 타이어들에도 또한 적용가능하다는 이점이 있다. 이러한 유형의 타이어는 예를 들어 본 출원인의 EP-1,080,948에 기재되어 있다.

본 발명에 따른 타이어 및 비드 코어의 예에 대한 상세한 설명을 참조함으로써 본 발명의 다른 특징들과 이점들을 보다 명확하게 알 수 있다. 아래에 있는 상기 상세한 설명은 발명의 범위를 제한하지 않는 예로서만 제공된 첨부도면들을 참조한다.

도 1은 본 발명에 따른 타이어의 부분단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 비드 코어 구조에 사용될 수 있는 사전성형된 실모양 요소를 나타낸다.

도 3은 비교 코드와 본 발명에 따른 두 개의 코드들에 관한 하중/변형 다이어그램을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 타이어(10)의 부분단면도를 나타낸다. 설명을 간결명확하게 하기 위해, 타이어는 타이어의 적도면 p-p에 대하여 대칭적이라는 점을 고려하여, 도 1의 단면은 부분적으로만 도시되어 있다.

타이어(10)는 카커스 플라이(11)로 이루어진 카커스를 포함하고, 카커스 플라이(11)의 단부들은, 상기 타이어의 반경방향 내측 위치에서, 서로 축방향으로 간격을 두고 배치되며 각각 각 비드(13)에 포함되는 한 쌍의 비드 코어(12)와 결합된다. 상기 비드(13)는 비드 코어(12) 외에 비드 충전물(14)을 상기 비드 코어(12)의 반경방향 외측 위치에 포함한다.

카커스는 레이디얼(radial) 형식, 즉 타이어의 적도면 p-p에 대략 수직인 방향으로 배열된 보강 코드들을 포함하는 형식인 것이 바람직하다.

타이어(10)는 상기 카커스의 크라운(crown)에 위치되는 트레드 밴드(15)와, 각 비드(13)와 트레드 밴드(15) 사이에 각각 배치되는 한 쌍의 축방향 대향 사이드월(16)들을 더욱 포함한다.

타이어(10)는, 카커스 플라이(11)와 트레드 밴드(15) 사이에, 도 1의 예에서 반경방향으로 포개진 두 개의 벨트 스트립(18)과 보강층(19)으로 도시된 벨트 구조물(17)을 더욱 포함한다. 자세하게는, 반경방향으로 서로에 포개지는 벨트 스트립(18)은 다수의 보강 코드들을 포함하며, 보강 코드들은 일반적으로 금속제이고, 각 스트립 내에서는 서로 평행하게 그리고 인접한 스트립의 코드들과는 교차하도록 타이어 적도면 p-p에 대해 경사지게 배치되며, 원주방향에 대해 소정 각도를 이룬다. 상기 한 쌍의 벨트 스트립(18)의 반경방향 외측에 있는 보강층(19)은 대체로 상호 평행하고 타이어의 적도면 p-p와도 평행한, 즉 타이어의 원주방향과 사실상 0인(상기 보강층(19)은 0°층으로 정의되기도 한다) 각도를 이루는 보강 요소들(20)을 가진다. 일반적으로, 자동차 타이어에서는, 상기 보강 요소들(20)은 직물 형식이다. 둘 이상의 보강층(19)이 존재하는 경우도 생각해볼 수 있다(도시되지는 않음).

튜브 없는 타이어의 경우, 상기 카커스 플라이(11)의 반경방향 내측 위치에, 소위 "라이너(liner)"(도 1에는 도시되지 않음)라는 고무 입힌 층이 또한 부착되며, 이 층은 필수적인 공기 불침투성을 타이어(10) 사용시 타이어(10)에 제공할 수 있다.

도 1에 부분적으로 도시된 바와 같이, 타이어(10)는 통상적인 림(30)에 장착되어 타이어 휠을 구성하며, 상기 림(30)은 중앙 움푹부(31), 비드 착좌부(32) 및 플랜지(33)를 구비한다.

도 1에 도시된 비드 코어(12)는 대칭적이고 기하학적으로 규칙적인 형상의 단면을 갖는 "알더퍼" 형식이다. 도시된 예에서, 상기 비드 코어(12)는 본 발명에 따라 사전성형된 네 개의 실모양 요소들(22)을 포함하는 작은 밴드(band)를 네 번 감아서 형성됨으로써 반경방향으로 포개진 네 개의 층들을 형성한다("4 ×4" 구조).

도 2는 본 발명에 따라 사인파 형상으로 사전성형된 실모양 요소(22)를 도시한다.

상술한 바와 같이, 일반적으로 직선으로부터 주기적으로 이탈하는 형상인 상기 변형들은 알려진 임의의 형태로 할 수 있다. 상기 변형들은 동일평면 형식으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 상기 변형들은 파장(또는 피치)이 P이고 진폭이 H인, 도 2에 도시된 바와 같은, 대략 사인파 형상으로 이루어진다.

본 발명의 목적상, "파장(P)"은 주기적으로 반복되는 최소 부분의 길이로 이해되고, "진폭(H)"은 실모양 요소가 중심축(S)을 가로질러 중심축(S)으로부터 벗어나는 최대 크기(양 방향 모두 동일한 것으로 가정함)의 두 배를 뜻하는 것으로 이해된다(도 2 참조).

일반적으로, 진폭(H)은 0.12 ㎜와 1 ㎜ 사이, 바람직하게는 0.14 ㎜와 0.60 ㎜ 사이에 있다.

일반적으로, 본 발명에 따른 사전성형된 실모양 요소들은 직경(D)이 0.05 ㎜와 0.80 ㎜ 사이, 바람직하게는 0.10 ㎜와 0.50 ㎜ 사이이다.

사전성형비 L₁/L₀가 주어지면, 사전성형된 실모양 요소의 진폭(H)과 직경(D), 피치(P)가 정확하게 결정될 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 실모양 요소들은 강철로 만들어지는 것이 바람직하다. 실모양 요소의 직경이 0.4 ㎜와 0.1 ㎜ 사이일 경우, 표준 NT(normal tensile; 표준장력) 강의 파단강도는 약 2,600 N/㎟(또는 2,600 ㎫)과 3,200 N/㎟ 사이의 범위에 있고, HT(High Tensile; 고장력) 강의 파단강도는 약 3,000 N/㎟과 3,600 N/㎟ 사이의 범위에 있으며, SHT(Super High Tensile; 초고장력) 강의 파단강도는 약 3,300 N/㎟과 3,900 N/㎟ 사이의 범위에 있고, UHT(Ultra High Tensile; 극고장력) 강의 파단강도는 약 3,600 N/㎟과 4,200 N/㎟ 사이의 범위에 있다. 상기 파단강도 값은 강에 함유된 탄소의 양에 특히 좌우된다.

일반적으로, 상기 실모양 요소들은 두께가 0.10 ㎛와 0.50 ㎛ 사이인 황동 코팅(Cu가 60중량%와 75중량% 사이, Zn이 40중량%와 25중량% 사이)의 이 구비된다. 상기 코팅은 실모양 요소가 고무 입히기용 화합물에 더 잘 붙도록 보장하고, 또한 타이어 생산시뿐 아니라 타이어 사용시에도 부식으로부터 금속을 보호한다. 부식으로부터의 보다 높은 정도의 보호를 보장할 필요가 있다면, 상기 실모양 요소들은보다 큰 내부식성을 보장할 수 있는, 황동 이외의 내부식 코팅, 예를 들어 아연, 아연/망간(ZnMn) 합금, 아연/코발트(ZnCo)합금 또는 아연/코발트/망간(ZnCoMn) 합금에 기반한 코팅을 할 수 있다.

본 발명에 따른 비드 코어들은 n ×D 형식의 콤팩트한 구조를 갖는 코드들로 만들어지는 것이 바람직한다, 여기서 n은 코드를 구성하는 실모양 요소들의 개수이고, D는 각 실모양 요소들의 직경이다. n은 2와 27 사이의 범위로 하는 것이 바람직하다. D는 0.1 ㎜와 0.8 ㎜ 사이의 범위로 하는 것이 바람직하다. 상기 실모양 요소들의 꼬기 피치(stranding pitch)는 2.5 ㎜와 30 ㎜ 사이, 보다 바람직하게는 5 ㎜와 25 ㎜ 사이의 범위로 하는 것이 바람직하다.

적어도 하나의 사전성형된 금속제 실모양 요소를 포함하는 본 발명에 따른 비드 코어는 특정의 비드 코어 구조에 한정되는 것이 아니며, 종래의 어떤 비드 코어 구조에도 적용가능하다.

본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위해, 본 발명에 따른 비드 코어의 두 실시예가 아래 제공되며 종래의 비드 코어(비교 비드 코어)와 비교된다.

자세하게는, 아래의 세 비드 코어들은 다음과 같이 준비되었다. 즉, a) 직경 0.89 ㎜의 고장력강으로 만들어진 4개의 비사전성형, 즉 직선의(사전성형비 L₁/L₀가 1임) 실모양 요소들로 이루어진 작은 밴드를 4회 감아서 만들 "알더퍼" 형식의 기준 비드 코어(A)(비교예); b) 직경 0.38 ㎜의 표준장력강으로 만들어지고 각각 사인파형(진폭(H)이 0.47 ㎜이고 사전성형비 L₁/L₀은 0.95임)으로 사전성형된5개의 실모양 요소들로 이루어진 코드(코드의 왼쪽으로 꼬기 피치는 16 ㎜임)를 20회(축방향으로 5회 및 반경방향으로 4회) 감음으로써 만들어진 본 발명에 따른 비드 코어(B); c) 직경 0.38 ㎜의 표준장력강으로 만들어지고 각각 사인파형(진폭(H)이 0.48 ㎜이고 사전성형비 L₁/L₀은 0.94임)으로 사전성형된 12개의 실모양 요소들로 이루어진 코드(코드의 왼쪽으로 꼬기 피치는 16 ㎜임)를 9회(축방향으로 3회 및 반경방향으로 3회) 감음으로써 만들어진 본 발명에 따른 비드 코어(C).

표 1은 비드 코어(A)에 사용된 실모양 요소와 위와 같이 만들어진 비드 코어(A) 자체의 일부 특성을 나타낸다.

성질	비드 코어(A)
실모양 요소의 파단하중 (N)	1,460
실모양 요소의 파단시 연신율 (%)	> 5%
실모양 요소의 항복점에서 연신율 (%)	0.2%
비드 코어의 이론 파단하중 (N)	23,360

"비드 코어의 이론 파단하중"은 비드 코어를 구성하는 요소들의 N으로 표시된 이론 하중들(즉, 인장강도 값들)의 합으로 이해된다.

예로서, 기준 비드 코어(A)의 구체적인 경우에(표 1 참조), 비드 코어의 파단시 이론 하중 값(즉, 23,360 N)은 각 실모양 요소의 파단하중 값(즉, 1460 N)을 비드 코어(A)의 일부를 이루는 실모양 요소들의 전체 개수(즉, 4개의 실모양 요소들로 이루어진 작은 밴드의 4회 권선(4 wound turns)을 이루는 16개의 실모양 요소들)와 곱함으로써 얻어졌다.

표 2는 비드 코어(B)와 비드 코어(C)에 사용되는 코드들과 그 비드 코어들자체의 일부 특성들을 나타낸다.

성질	비드 코어(B)	비드 코어(C)
코드의 파단하중 (N)	1,170	2,720
코드의 파단시 연신율 (%)	> 5%	> 5%
코드의 항복점에서 연신율 (%)	> 0.5%	> 0.5%
비드 코어의 이론 파단하중 (N)	23,400	24,480

기준 비드 코어(A)와 본 발명에 따른 비드 코어(B) 및 비드 코어(C)를 비교하면, 본 발명에 따른 사전성형된 실모양 요소들의 사용이 어떻게 비드 코어의 유연성은 증가시키면서 필요한 구조강도를 보장하는 유리한 결과를 가져오는지 알 수 있다. 자세하게는, 상기 표 1 및 표 2의 비교로부터, 본 발명에 따른 비드 코어들(B, C)의 실모양 요소들의 사전성형된 상태 덕분에 기준 비드 코어(A)를 구성하는 실모양 요소들의 탄성 범위(항복점에서의 연신율 참조)에 비하여 본 발명에 따른 비드 코어들(B, C)을 구성하는 실모양 요소들의 탄성 범위의 증가가 있기 때문에, 비교 비드 코어(A)에 비하여 본 발명에 따른 비드 코어들(B, C)의 유연성이 증가됨을 알 수 있다. 게다가, 본 발명에 따른 비드 코어들의 유연성의 상기 증가는 상기 표 1 및 표 2에 나타낸 파단시 이론 하중 값들에 의해 증명되는 바와 같이 비드 코어의 구조강도가 거의 변하지 않거나 또는 심지어 증가하면서 이루어진 것이라는 점이 중요하다. 특히, 비드 코어(A)의 실모양 요소의 파단하중에 비해 더 큰 비드 코어(C)의 사전성형된 코드의 파단하중 덕분에 번수(number of wound turns)가 더 적은 비드 코어(C)의 파단시 이론 하중이 비교 비드 코어(A)보다 현저히 크다는 것을 알 수 있다.

본 발명에 따른 비드 코어들(B, C)의 실모양 요소들의 강(NT)과 직경(0.38㎜)에 비해 더 우수한 강(HT)으로 만들어지고 직경(0.89 ㎜)이 더 큰 실모양 요소들로 이루어진 비교 비드 코어(A)의 사용에도 불구하고 상기 유리한 결과가 얻어졌다는 점이 중요하다.

상기 표들에 나타낸 것들에 대한 확인으로서, 도 3은 비교 비드 코어(A)의 실모양 요소에 대한 하중-변형 다이어그램(곡선 1), 본 발명에 따른 비드 코어(B)의 코드의 실모양 요소에 대한 하중-변형 다이어그램(곡선 2), 및 본 발명에 따른 비드 코어(C)의 코드의 실모양 요소에 대한 하중-변형 다이어그램(곡선 3)을 각각 나타낸다. 연신율(elongation) 값들(%로 표시됨)이 X축을 따라 표시되고, 가해진 하중들(Newton으로 표시됨)은 Y축을 따라 표시된다.

알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 비드 코어들의 실모양 요소들은 약 1.50% 이상의 연신율 값들에 대해 탄성 반작용을 유지한다. 반면, 종래의 실모양 요소는, 상기 문턱값보다 큰 값들의 경우에는, 가해진 하중에 대한 저항의 증가 없이 파단시까지 신장되는 소성변형의 범위 내에서, 즉 X축에 평행한 부분에 걸쳐서 이미 거동하고 있다.

본 발명에 따른 비드 코어는 여러 가지 이점들을 제공한다.

첫째, 상술한 바와 같이 상기 비드 코어는 특히 유연하며, 높은 구조강도를 유지하면서 탄성 변형을 견딜 수 있다.

이는 평소 타이어를 림에 끼우고 림으로부터 빼내는 작업시뿐만 아니라 이미 설명한 것처럼 타이어의 공기가 빠진 경우에도 이점이 있다.

더욱이, 본 발명에 따른 비드 코어 구조가 적어도 하나의 사전성형된 실모양요소로 이루어진 적어도 하나의 코드로부터 만들어진다면, 본 발명의 다른 이점들은 상기 적어도 하나의 실모양 요소의 사전성형에 의해 상기 적어도 하나의 코드, 및 따라서 상기 비드 코어 구조물의 최적 고무 입히기 결과를 낳게 된다는 데 있다. 이러한 점은 상기 구조물의 상기 실모양 요소들에 영향을 미치는 부식 현상을 제거하거나 또는 적어도 크게 감소시킬 수 있게 하므로 특히 이점이 있다.

Claims (33)

1. 카커스 플라이(11)의 단부들이 한 쌍의 환형 보강 요소들(12)에 고정되고, 상기 환형 보강 요소들(12) 각각은 타이어(10)의 각 비드(13)에 포함되고 또한 적어도 하나의 금속제 실모양 요소(22)를 포함하는 적어도 하나의 카커스 플라이(11)를 구비한 카커스 구조물;

   상기 카커스 구조물 둘레로 원주를 따라 연장되는 트레드 밴드(15);

   상기 카커스 구조물과 상기 트레드 밴드(15) 사이에 원주를 따라 위치되는 벨트 구조물(17); 및

   상기 카커스 구조물에 축방향으로 대향 위치로 부착되는 적어도 한 쌍의 사이드월(16)을 포함하고,

   상기 적어도 하나의 금속제 실모양 요소(22)가 사전성형된 것을 특징으로 하는 차량 바퀴용 타이어.
2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 금속제 실모양 요소(22)는 0.99 이하의 사전성형비로 사전성형되는 차량 바퀴용 타이어.
3. 제2항에 있어서, 상기 사전성형비가 0.98 이하인 차량 바퀴용 타이어.
4. 제3항에 있어서, 상기 사전성형비가 0.75와 0.98 사이인 차량 바퀴용 타이어.
5. 제4항에 있어서, 상기 사전성형비가 0.85와 0.95 사이인 차량 바퀴용 타이어.
6. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 금속제 실모양 요소(22)는 강철, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함하는 금속으로 이루어지는 차량 바퀴용 타이어.
7. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 금속제 실모양 요소(22)는 황동, 아연, 아연/망간 합금, 아연/코발트 합금, 아연/코발트/망간 합금을 포함하는 그룹에서 선택된 코팅을 포함하는 차량 바퀴용 타이어.
8. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 금속제 실모양 요소(22)는 물결모양 형식의 형태를 갖도록 사전성형되는 차량 바퀴용 타이어.
9. 제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 금속제 실모양 요소(22)는 동일평면 형식의 변형으로 사전성형되는 차량 바퀴용 타이어.
10. 제8항에 있어서, 상기 물결모양은 지그재그 형식인 차량 바퀴용 타이어.
11. 제8항에 있어서, 상기 물결모양은 대략 사인파 형식인 차량 바퀴용 타이어.
12. 제11항에 있어서, 상기 대략 사인파의 형태는 파장(P)이 2.5 ㎜와 30 ㎜ 사이인 차량 바퀴용 타이어.
13. 제12항에 있어서, 상기 파장(P)은 5 ㎜와 25 ㎜ 사이의 범위에 걸치는 차량 바퀴용 타이어.
14. 제11항에 있어서, 상기 대략 사인파의 형태는 진폭(H)이 0.12 ㎜와 1 ㎜ 사이인 차량 바퀴용 타이어.
15. 제14항에 있어서, 상기 진폭(H)은 0.14 ㎜와 0.60 ㎜ 사이의 범위에 걸치는 차량 바퀴용 타이어.
16. 제8항에 있어서, 상기 물결모양은 나선 형식인 차량 바퀴용 타이어.
17. 적어도 하나의 금속제 실모양 요소(22)를 포함하는 차량 타이어(10)용 환형 보강 요소(12)로서, 상기 적어도 하나의 금속제 실모양 요소(22)가 사전성형되는 것을 특징으로 하는 환형 보강 요소.
18. 제17항에 있어서, 축방향 및 반경방향으로 서로 인접한 다수의 번수(turns)를 포함하고 상기 적어도 하나의 사전성형된 금속제 실모양 요소(22)를 나선형으로 감음으로써 만들어지는 환형 보강 요소.
19. 제17항에 있어서, 적어도 하나의 비사전성형 실모양 요소를 포함하는 환형 보강 요소.
20. 제19항에 있어서, 상기 적어도 하나의 비사전성형 실모양 요소는 직물 종류인 환형 보강 요소.
21. 제17항에 있어서, 상기 적어도 하나의 사전성형된 금속제 실모양 요소(22)의 직경이 0.05 ㎜와 0.80 ㎜ 사이인 환형 보강 요소.
22. 제21항에 있어서, 상기 직경은 0.10 ㎜와 0.50 ㎜ 사이인 환형 보강 요소.
23. 제17항에 있어서, 금속 실모양 요소들(22)의 개수는 2와 27 사이인 환형 보강 요소.
24. 제17항에 있어서, 금속제 실모양 요소들(22)의 꼬기 피치(stranding pitch)가 2.5 ㎜와 30 ㎜ 사이인 환형 보강 요소.
25. 제24항에 있어서, 상기 꼬기 피치는 5 ㎜와 25 ㎜ 사이인 환형 보강 요소.
26. 적어도 부분적으로 공기가 빠진 상태에서 주행시에 차량 바퀴용 타이어의 거동의 제어방법으로서,

    상기 타이어는 카커스 구조물을 포함하고, 카커스 구조물은 적어도 하나의 카커스 플라이(11)를 포함하며, 상기 카커스 플라이(11)의 단부들은 한 쌍의 환형 보강 요소들(12)에 고정되고, 상기 환형 보강 요소들(12) 각각은 상기 타이어(10)의 각 비드(13)에 포함되고 또한 적어도 하나의 금속제 실모양 요소(22)를 포함하며,

    적어도 하나의 사전성형된 금속제 실모양 요소(22)가 적어도 하나의 상기 환형 보강 요소(12)에 사용되는 것을 특징으로 하는 타이어 거동 제어방법.
27. 제26항에 있어서, 상기 적어도 하나의 금속제 실모양 요소(22)는 0.99 이하의 사전성형비로 사전성형되는 타이어 거동 제어방법.
28. 제27항에 있어서, 상기 사전성형비는 0.98 이하인 타이어 거동 제어방법.
29. 제28항에 있어서, 상기 사전성형비는 0.75와 0.98 사이인 타이어 거동 제어방법.
30. 제29항에 있어서, 상기 사전성형비는 0.85와 0.95 사이인 타이어 거동 제어방법.
31. 제26항에 있어서, 상기 적어도 하나의 금속제 실모양 요소(22)는 물결모양을 갖도록 사전성형되는 타이어 거동 제어방법.
32. 제31항에 있어서, 상기 물결모양은 대략 사인파 형식인 타이어 거동 제어방법.
33. 제31항에 있어서, 상기 물결모양은 대략 나선 형식인 타이어 거동 제어방법.