KR200443760Y1 - 제동 성능이 향상된 타이어 - Google Patents

Abstract

본 고안은 제동 성능이 향상된 타이어에 관한 것으로서, 타이어의 폭 방향으로 트레드부와 드레드부를 중심으로 양측에 형성되는 사이드월부 및 비드부를 포함하고, 트레드부의 외주면 상에서 트레드 블록을 구획하며 타이어의 원주 방향을 따라 형성되는 그루부를 포함하며, 그루부의 하부에서 타이어의 원주 방향을 따라 형성되어, 기설정된 온도 이상에서 상전이(phase transition)되며 경화되는 타이 바(tie-bar)를 포함하도록 구성되어, 그루브의 하부에 겔 상태로 수용된 타이 바가 타이어의 제동시 마찰 열에 의해 설정된 상부 임계 용해 온도에서 상전이 되며 고체로 경화되어 트레드 블록의 강성을 보강함으로써, 트레드 변형을 최소화하여 제동 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

타이어, 트레드부, 트레드, 타이 바, 폴리 N-펜틸 메티크릴 레이트(PNPMA), 상부 임계 용해 온도(UCST), 상전이(phase transition)

Description

제동 성능이 향상된 타이어{TIRE IMPROVED IN BRAKING PERFORMANCE}

본 고안은 타이어에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 타이 바를 이용해 제동시 트레드 블록의 강성을 보강함으로써 제동 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 제동 성능이 향상된 타이어에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 자동차용 타이어는 자동차의 하중을 지탱하고, 차량의 구동력 및 제동력을 노면으로 전달하는 동력 전달하며, 불규칙한 노면으로 인해 발생하는 외부 충격을 완화하고, 차량의 진행방향에 따라 위치를 전환하는 기능 등을 다양하게 구비하고 있다. 그 중에서도 제동 성능을 개선하고자 하는 노력은 완성차 업체는 물론, 타이어 및 자동차 부품 업체에 지속적인 해결 과제가 되고 있다.

타이어의 제동 성능을 향상시키기 위해 트레드 조성물, 트레드 패턴, 트래드 구조 등 다양한 인자에 대해 연구가 이루어져 왔다. 특히, 타이어의 트래드 패턴 부분에서는 트래드 블록 강성 및 접지면을 높이는 방향으로 연구가 되어 왔으며, 그에 따라 트레드 패턴 변경이 불가피하였다.

R.E용 타이어의 경우 패턴 변경이 자유로우나, O.E용 타이어의 경우 처음부터 패턴이 결정된 후 타이어 개발이 진행되기 때문에 O.E용 타이어의 제동 성능을 향상시키기 위해서는 고무 조성물이나 구조 변경으로 해결할 수밖에 없는 단점을 가진다.

또한, 타이어의 제동 성능을 향상시키고자 트레드의 접지 면적을 높일 경우 오히려 배수 성능이 저하되어 수막 현상이 발생할 수 있는 가능성 또한 높아지게 되는 단점을 가진다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은, 타이어의 트레드 패턴의 변경 없이 차량의 제동시 필수적으로 발생하는 타이어의 마찰열에 의해 경화되는 타이 바를 통해 트레드 블록의 강성을 보강하여 제동 성능을 향상시킬 수 있는 타이어를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 제동 성능이 향상된 타이어는 타이어의 폭 방향으로 트레드부와 드레드부를 중심으로 양측에 형성되는 사이드월부 및 비드부를 포함하고, 트레드부의 외주면 상에서 트레드 블록을 구획하며 타이어의 원주 방향을 따라 형성되는 그루부를 포함하며, 그루부의 하부에서 타이어의 원주 방향을 따라 형성되어 기설정된 온도 이상에서 상전이(phase transition)되며 경화되는 타이 바(tie-bar)를 포함하여 구성된다.

타이 바는 폴리 N-펜틸 메티크릴 레이트(PNPMA; poly n-pentyl metacrylate) 재질을 포함할 수 있다.

타이 바가 상전이 되는 상부 임계 용해 온도(UCST; upper critical solution temperature)는, 폴리 N-펜틸 메티크릴 레이트를 이루는 혼합물의 PH 농도를 통해 조절될 수 있다.

상부 임계 용해 온도(UCST; upper critical solution temperature)는 50℃ 내지 70℃ 범위 내에서 이루어질 수 있다.

타이 바는 그루부의 내부를 채우며 경화되고, 종 그루부의 바닥면으로부터의 타이 바가 경화되며 신장되는 높이는 종 그루부의 깊이 보다 더 낮게 형성되는 것이 바람직하다.

상기한 본 고안의 제동 성능이 향상된 타이어에 따르면, 타이어의 제동시 마찰 열에 의해 설정된 상부 임계 용해 온도에서 그루브의 하부에 겔 상태로 수용된 타이 바가 상전이 되며 고체로 경화되어 트레드 블록의 강성을 보강함으로써, 트레드 변형을 최소화하여 제동 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

또한, 본 고안의 제동 성능이 향상된 타이어에 따르면 상기 타이 바가 주행중 겔 상태로 그루부의 하부에 수용됨에 따라 타이어의 연성을 높여 마찰에 의한 소음을 줄일 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

또한, 본 고안의 제동 성능이 향상된 타이어에 따르면 타이 바가 그루브 내부를 채우며 경화시 신장된 높이가 그루브의 깊이보다 더 낮게 유지하도록 하여 타이어의 배수 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

또한, 본 고안의 제동 성능이 향상된 타이어에 따르면 타이 바를 구성하는 폴리 N-펜틸 메티크릴 레이트의 PH 농도를 조절하여 상전이 되는 상부 임계 용해 온도 조절함으로써, 타이어의 종류 및 용도에 적당한 제동 성능을 유지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 대하여 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 고안을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 제동 성능이 향상된 타이어의 절개 단면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ부분을 확대하여 도시한 타이 바의 확대 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 제동 성능이 향상된 타이어(1)는 트래드부(10)를 중심으로 타이어의 폭 방향으로 양측에 사이드월부(20) 및 비드부(30)가 연장 형성된다.

트래드부(10)의 외측에는 지면과 직접 마찰하는 트래드가 형성되고, 이 트래드의 내측에는 하나 이상의 코드층(15)이 인너 라이너(17)와의 사이에 적층되며 설치된다.

상기한 코드층(15)은 벨트 코드층, 캡 플라이 코드층, 및 카카스 코트층(16) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

특히, 카카스 코드층(16)은 인너 라이너(17)를 따라 트래드부(10), 사이드월부(20), 및 비드부(30)를 따라 연장 설치되어 타이어에 인가되는 하중 및 충격을 지지하고, 굴신운동에 대한 내피로성을 갖는다. 또한, 카카스 코드층(16)은 비드부(30)에서 비드 및 에어 팩스(31)를 감싸며 턴업 설치된다.

한편, 상기한 트래드부(10)는 내마모성, 내컷팅성이 우수하고 외부 충격에 강한 고무 재질로 이루어지며, 타이어의 종류 및 사용 목적에 따라 그루브(12)가 트레드 블록(11)을 구획하며 일정 패턴을 이루도록 형성된다.

본 실시예에서 그루브(12)는 타이어의 원주 방향을 따라 형성되는 종 그루부인 것을 의미한다. 그리고 종 그루부(12)의 하부에는 타이어의 원주 방향을 따라 형성되는 타이 바(40)가 구비된다.

한편, 타이 바(40)는 주행 중에는 겔 상태로 수용되며, 타이어의 제동시 마찰열에 의해 기설정된 온도 이상에서 상전이 되며 고체 상태로 경화될 수 있는 혼합 물질로 이루어진다.

본 실시예에서 상기 타이 바(40)는 상부 임계 용해 온도(UCST; upper critical solution temperature)를 갖는 폴리 N-펜틸 메티크릴 레이트(PNOMA; poly n-pentyl metacrylate) 재질을 포함하여 구성되는 것을 예시한다.

따라서, 본 실시예의 타이 바(40)는 주행 중에는 겔 상태로 종 그루부(12)의 하부에 수용됨에 따라 타이어의 연성을 높여 마찰에 의한 소음을 줄일 수 있도록 한다.

또한, 타이어의 제동시 마찰 열에 의해 설정된 임계 용해 온도에서 타이 바(40)가 고체로 상전이 되며 경화되어 트레드 블록(11)의 강성을 보강함으로써 제동시 트레드 블록(11)의 변형을 최소화하여 타이어의 제동 성능을 향상시킬 수 있도록 한다.

타이 바(40)가 상전이 되며 경화되는 상부 임계 용해 온도는 상기 폴리 N-펜틸 메티크릴 레이트를 이루는 혼합물의 PH 농도를 통해 조절될 수 있다.

본 실시예에서 기설정된 타이 바(40)의 상부 임계 용해 온도(UCST)는 50℃ 내지 70℃ 범위 내에서 결정되며, 대략 60℃ 정도에서 결정되는 것이 더욱 바람직하다.

여기서, 타이 바(40)를 이루는 폴리 N-펜틸 메티크릴 레이트의 상부 임계 용해 온도가 50℃ 미만인 경우 타이어의 주행 중 발생한 열에 의해 타이 바(40)가 경화되어 타이어의 마찰 소음을 가중시키게 되며, 70℃ 초과인 경우 타이어의 제동시 마찰열에 의해 상전이 되지 못하여 초기 제동 성능을 향상시키지 못하게 된다.

도 3은 도 2의 타이 바가 경화된 상태를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하여 설명하면, 타이 바(40)가 타이어의 제동시 마찰 열에 의해 상부 임계 용해 온도 이상으로 가열되면, 종 그루브(12)의 바닥면으로부터 종 그루브 내부를 채우도록 팽창하며 겔 상태에 고체 상태로 경화되어 트레드 블록(11)의 하부 강성을 보강하도록 한다.

이때, 타이 바(40)가 경화되며 종 그루부(12)의 바닥면으로부터의 신장된 높이(H)는 타이어의 배수 성능을 저하시키지 않도록 종 그루부(12)의 깊이(D)가 보다 더 낮게 형성되는 것이 바람직하다.

이처럼, 본 실시예의 제동 성능이 향상된 타이어(1)는 타이어의 패턴 변경이 불가능한 상태에서도, 배수 성능을 저하시키지 않는 범위에서 제동시 마찰열에 의한 경화되는 타이 바(40)를 이용해 트레드 블록(11)의 강성을 보강하여 타이어의 제동 성능을 향상시킬 수 있도록 한다.

이상을 통해 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 고안은 이에 한정되는 것이 아니고 실용신안등록청구범위와 고안의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 고안의 범위에 속하는 것은 당연하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 제동 성능이 향상된 타이어의 절개 단면도이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ부분을 확대하여 도시한 타이 바의 확대 단면도이다.

도 3은 도 2의 타이 바가 경화된 상태를 도시한 도면이다.

<주요 도면 부호의 설명>

1: 타이어 10: 트레드부

11: 트레드 블록 12: 종 그루부

20: 사이드월 30: 비드부

40: 타이 바 D: 그루브 깊이

H; 타이 바 신장 높이

Claims (5)

1. 타이어의 폭 방향으로 트레드부와 상기 드레드부를 중심으로 양측에 형성되는 사이드월부 및 비드부를 포함하고,

   상기 트레드부의 외주면 상에서 트레드 블록을 구획하며 타이어의 원주 방향을 따라 형성되는 그루부를 포함하며,

   상기 그루부의 하부에서 상기 타이어의 원주 방향을 따라 형성되어, 기설정된 온도 이상에서 상전이(phase transition)되며 경화되어 타이 바(tie-bar)를 이루는 제동 성능이 향상된 타이어.
2. 제1항에서,

   상기 타이 바는 폴리 N-펜틸 메티크릴 레이트(PNOMA; poly n-pentyl metacrylate) 재질을 포함하는 제동 성능이 향상된 타이어.
3. 제2항에서,

   상기 타이 바가 상전이 되는 상부 임계 용해 온도(UCST; upper critical solution temperature)는, 상기 폴리 N-펜틸 메티크릴 레이트를 이루는 혼합물의 PH 농도를 통해 조절하는 제동 성능이 향상된 타이어.
4. 제3항에서,

   상기 상부 임계 용해 온도(UCST; upper critical solution temperature)는 50℃ 내지 70℃ 범위 내에서 이루어지는 제동 성능이 향상된 타이어.
5. 제1항에서,

   상기 타이 바는 상기 그루부의 내부를 채우며 경화되고,

   상기 그루부의 바닥면으로부터의 상기 타이 바가 경화되며 신장된 높이는 상기 그루부의 깊이 보다 더 낮게 형성되는 제동 성능이 향상된 타이어.

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