KR20050084491A - 가변 강성 측벽을 갖는 런플랫 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 측벽의 실질적으로 중심부에 배열된 본질적으로 점진적인 강성 증가를 갖는, 측벽을 지지하기 위한 적어도 하나의 수단을 구비한 타이어에 관한 것이다. 제1 실시예에서, 상기 수단은 탄성 유형의 원주방향 코드를 포함하고, 제2 실시예에서 상기 수단은 파형 방식으로 배열된 원주방향 코드를 포함한다. 정상 압력에서, 측벽의 구조적 강성은 표준 타이어의 구조적 강성이고, 감소된 압력에서는 측벽은 하중을 지탱하는 것이 가능하도록 더 큰 강성이 된다.

Description

가변 강성 측벽을 갖는 런플랫 타이어{RUN-FLAT TYRE WITH VARIABLE-RIGIDITY SIDEWALLS}

본 발명은 타이어에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 한편으로는 실질적으로 정상 압력 하에서 특히 적절한 품질, 특히 승차감 및 구름 저항을 부여하는 것이 가능한 가요성 측벽 및 다른 한편으로는 감소된 압력에서 특정 한도 내에서 타이어 상에 하중을 견디는 것이 가능한 강성화 측벽의 획득을 허용하는 측벽 구역에 배열된 구조적 요소의 특정 배열을 포함하는 타이어에 관한 것이다.

몇 년간, 타이어 제조업자들은 팽창형 타이어를 구비한 휠로 제조된 맨처음 사용으로 소급하는 문제점, 즉 어떠한 방식으로 하나 이상의 타이어의 압력의 상당한 또는 총 손실에도 불구하고 차량이 주행을 계속하게 할 것인지에 대한 원래의 해결책을 개발하려는 상당한 노력을 전념하고 있다. 수십년간, 스페어 휠이 유일한 보편적인 해결책으로 고려되었다. 다음, 더 최근에는 그의 배제를 유도할 수 있는 상당한 장점이 명백해지고 있다. "연장된 이동성(extended mobility)"의 개념이 개발되고 있다. 관련 기술은 펑크 또는 압력 강하 후에 특정 한도 내에서 동일 타이어로 계속 주행할 수 있게 한다. 이는 예를 들면 스페어 휠을 장착하기 위한 종종 위험한 상황에서의 정지 없이 운전자가 수리 지점까지 주행할 수 있게 한다.

두 개의 주요 유형의 연장된 이동성 기술이 자동차 시장에서 현재 이용 가능하다. 한편, 자립식 타이어(종종 "제로 압력"을 나타내는 약어 ZP라 공지됨)의 유형이 존재한다. 자립식 타이어는 가장 빈번히는 측벽에 제공된 고무 재료의 삽입부에 의해 보강된 측벽에 의해 감소된 압력 하에서 또는 실제로는 압력 없이 하중을 지탱하는 것이 가능하다. 이 유형의 타이어의 측벽의 구조적 강성은 매우 높다. 보강된 측벽 기술은 보강된 측벽의 원리에 고유적인 결점을 갖는 매일의 작업에 손해를 주어 대다수의 차량에 대해 일반적으로 예외적으로 또는 매우 드물게 열화 모드에서의 작동을 적합하게 한다. 정상 작동에서, 정격 서비스 압력에서는, 이는 구름 저항 및 승차감의 견지에서 상당한 단점을 수반할 수 있다. 더욱이, 측벽 처짐(sidewall sagging) 효과 하에서의 림으로부터 활주하고자하는 타이어의 저부 구역의 강한 경향은 이 해결책의 영향을 제한할 수 있다.

미국 특허 제6,453,961호 및 PCT/US99/11081호에는 정상 압력 작동 모드에서 과잉의 강성 측벽의 영향을 감소시키기 위해 자립식 측벽을 갖는 타이어에 사용된 다양한 기술이 개시되어 있다. 첫 번째 문헌에는 측벽 삽입부의 축방향 내측부에 위치된 다공성 엘라스토머 재료로 이루어진 원주방향 삽입부를 포함하는 타이어가 개시되어 있다. 다공부는 정상 모드에서의 측벽의 가요성의 정도를 유지하는 것을 가능하게 한다. 감소된 압력 하에서, 기공이 압착되고, 이에 의해 양호한 지지를 허용하도록 측벽의 강성이 증가된다. 두 번째 문헌에는 일련의 반경방향 측벽 중 하나가 가변 계수의 코드로 이루어진 타이어가 개시되어 있다. 측벽의 압착의 함수로서 강성을 변화시키는 유사한 효과가 얻어진다.

한편, 압력의 강하에 따른 측벽의 처짐의 경우에 타이어의 트레드의 내부를 지지하는 것이 가능한 지지 수단을 구비한 휠이 이용 가능하다. 이 해결책은 림으로부터 타이어가 활주하는 위험을 최소화하는 것이 가능한 저부 구역을 포함하는 타이어와 유리하게 조합된다. 이 해결책은 정상 조건 하에서 주행의 특성을 실질적으로 완전하게 유지하는 것이 가능하기 때문에 유리하다. 한편, 차량의 휠의 각각에 대한 부가의 부품인 지지 수단을 요구하는 결점을 나타낸다.

모든 실용적인 상세는 도 1 내지 도 7에 의해 보충된 이하의 설명에 제공된다.

도 1은 본 발명에 따른 원주방향 케이블을 포함하는 타이어를 통한 단면도.

도 2는 원주방향 코드가 배치되어 있는 측벽을 본질적으로 도시하는 원주방향 부분 단면도.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 제1 유형의 타이어의 두 개의 실시예의 비드, 측벽 및 크라운의 반부를 본질적으로 도시하는 반경방향 단면도.

도 4b 및 도 4c는 도 4a에 도시된 바와 같은 측벽에서의 이들의 반경방향 위치의 함수로서의 일련의 보강 코드의 반경방향 위치를 갖는 측벽을 본질적으로 도시하는 원주방향 부분 단면도.

도 5a 및 도 5b는 도 2의 예의 변형예를 도시하는 도면.

도 6b는 도 6a에 도시된 상이한 위치, 즉 "연신된" 또는 "팽팽한 측벽" 구역에서의 A-A' 및 "파형 측벽" 구역에서의 B-B'에서 취한 본 발명에 따른 타이어의 측벽의 프로파일의 단면도.

도 7은 파형 방식으로 배열된 원주방향 측벽 코드의 사시도.

따라서, 이들 다양한 결점을 극복하기 위해, 본 발명은 그의 기부가 림 시트에 장착되도록 의도된 비드에 타이어의 각각의 측면 상에 고정된 적어도 하나의 카커스형 보강 구조체를 포함하고, 각각의 상기 비드는 측벽에 의해 외측을 향해 반경방향으로 연장되고, 상기 측벽은 트레드와 외측을 향해 반경방향에서 만나고 상기 측벽의 실질적으로 중간부에 배치된 실질적으로 점진적인 강성 증가를 나타내는 적어도 하나의 측벽 지지 수단을 포함하고, 상기 카커스형 보강 구조체는 상기 측벽 및 크라운 보강부를 향해 비드로부터 원주방향으로 연장되고, 각각의 상기 비드는 상기 보강 구조체가 상기 비드의 각각 내에 보유되도록 하는 고정 구역을 더 포함하고, 지지 수단은 파형 원주방향 프로파일을 형성하는 연속적인 실질적으로 규칙적인 파형부를 원주 둘레에 형성하기 위해 상이한 축방향 위치에서 원주 상에 배열되는 적어도 하나의 원주방향 코드를 포함하는 타이어를 제공한다.

본 발명에 의해 제안된 해결책은 연장된 이동성을 허용하는 현재 기술과 관련된 주요 결점을 제거하는 것을 가능하게 한다. 한편, 타이어는 저압에서 주행을 위한 임의의 지지 수단을 필요로 하지 않고, 다른 한편으로는 예를 들면 고무 재료의 삽입부에 의해 보강된 강성 측벽을 갖지 않는다. 측벽은 타이어의 편향에 의해 변경되는 구조적 강성을 나타낸다. 따라서, 타이어가 그의 정격 압력에서 주행할 때, 구조적 강성은 표준 타이어의 것이다. 측벽은 종래의 타이어와 유리하게 대응하는 가요성을 나타낸다. 고레벨의 승차감, 낮은 구름 저항, 양호한 내구성 등과 같은 적합한 특징이 보유될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 타이어는 실질적으로 정상 압력에서의 매일의 사용 중에 타이어 품질에 영향을 주는 결점을 나타내지 않고 연장된 이동성을 보장하는 것을 가능하게 하는 자립식 타이어와 관련된 장점을 나타낸다.

"연장된 이동성" 모드에서, 압력이 강하될 때, 압력 감소는 편향의 증가를 유발하고, 이 사실에 의해, 실질적으로는 특히 지면과의 접촉 영역의 부근에서의 타이어의 구역의 레벨에서 점진적인 측벽의 구조적 강성인 상기 지지 수단의 강성이지지 수단의 증가된 인장력의 점진적인 발현에 의해 증가된다. 이들 현상은 측벽에 의해 전달된 응력을 지탱하는 것이 가능한 지지력이 얻어질 때까지 측벽의 좌굴의 점진적인 차단을 유도한다. 마지막으로, 지지 수단의 긴장 후에, 하중을 지탱하는 것이 가능한 측벽이 얻어진다. 따라서, 하중은 측벽 지지 수단에 의해 상당한 정도로 지탱된다. 공지의 유형의 수단과는 대조적으로, 이들 수단은 원주방향 유형 작용에 의해 반경방향 유형의 반작용을 생성한다.

측벽의 지지 수단의 연신 후에, 측벽의 좌굴이 소정 방식으로 "차단"되기 때문에, 타이어의 상당한 또는 실제로 총 처짐이 특히 접촉 영역의 레벨에서 발생하지 않는다. 따라서, 하중은 지지 수단의 긴장에 의해 상당한 정도로 지탱된다. 따라서, 상당히 감소된 또는 0의 압력에 의해, 타이어는 측벽의 총 처짐을 방지할 뿐만 아니라 자립식 타이어에 상당하는 방식으로 압력의 강하에도 불구하고 하중을 지탱할 수 있게 하는 것이 가능하도록 더 큰 편형 및 상당히 높은 구조적 강성으로 작동한다.

상기 코드(들)는 파형 원주방향 프로파일을 형성하는 연속적인 실질적으로 규칙적인 파형부를 원주 둘레에 형성하기 위해 상이한 축방향 위치에서 원주 상에 배열된다. 이는 원주방향 코드의 탄성 기능을 성취하는 현명하고 실용적인 방법이다. 이러한 시나리오에서, 코드는 자체로 실질적으로 강성일 수 있다. 요구된 탄성은 코드가 파형 방식으로 배열되기 때문에 얻어진다.

일 유리한 변형예에 따르면, 상기 카커스형 보강 구조체는 실질적으로 측벽의 중간부에서 상기 보강 구조체의 코드가 파형 원주방향 프로파일을 형성하는 연속의 실질적으로 규칙적인 파형부를 원주 둘레에 형성하기 위해 원주 상의 상이한 축방향 위치를 나타내는 방식으로 배열된다.

일 유리한 변형예에 따르면, 한편으로는 상기 원주방향 코드에 의해 형성된 파형부 및 다른 한편으로는 보강 구조체 코드에 의해 형성된 파형부는 실질적으로 합동이다(실질적으로 원주방향으로 정렬됨).

"연장된 이동성 모드"에서, 압력이 강하될 때, 압력 감소는 편향의 증가를 유발하고, 이 사실에 의해 측벽의 구조적 강성, 즉 특히 지면과의 접촉 영역 부근에서의 타이어의 구역의 레벨에서 실질적으로 증가하여 카커스형 보강 구조체의 파형부가 편평화되거나 덜 명백해지고, 원주방향 코드의 파형부도 마찬가지로 원주방향 코드의 증가하는 인장력의 진행하는 생성에 의해 편평화되거나 덜 명백해진다. 이들 현상은 측벽에 의해 전달된 응력을 지탱하는 것이 가능한 지지력이 얻어질 때까지 측벽의 좌굴의 점진적인 차단을 유도한다. 마지막으로, 코드의 긴장 후에, 하중을 지탱하는 것이 가능한 측벽이 얻어진다.

본 발명의 일 유리한 실시예에 따르면, 보강 구조체가 상기 파형부를 포함하고 또한 파형 원주방향 프로파일을 나타내는 구역에서의 타이어의 상기 측벽의 외부면은 실질적으로 상기 보강 구조체에 의해 형성된 프로파일과 합동한다. 보강부 및 측벽 에지의 파형부는 바람직하게는 실질적으로 유사한 진폭이고 빈번하게는 균질 구조가 이에 의해 얻어진다. 더욱이, 측벽 파형부는 타이어의 내부 구조 특성을 나타낸다. 이 양태는 예를 들면 이 유형의 기술의 더 양호한 식별을 허용한다.

일 변형예에서, 측벽의 외부면은 실질적으로 직사각형이다. 따라서, 보강 구조체의 특정 구조가 드러나지 않고, 측벽의 프로파일이 통상의 구조를 갖는다.

카커스형 보강 구조체에 의해 이어지는 경로는 예를 들면 파형 원주방향 프로파일의 소정의 원주방향 위치에서의 보강 코드의 반경방향 위치가 실질적으로 상기 타이어의 중간 위치에 대해 각각의 측벽에서 대칭인 "위상 대향" 구조 또는 파형 원주방향 프로파일의 소정의 원주방향 위치에서 보강 구조체 부분의 반경방향 위치가 실질적으로 각각의 측벽에서 대향하는 "위상내" 구조인 두 개의 유형의 구조에 따라 배열될 수 있다.

타이어 보강 아마추어 또는 타이어 보강부는 현재 및 가장 빈번하게는 통상적으로 "카커스 플라이", "크라운 플라이" 등이라 지정된 하나 이상의 플라이를 적층함으로써 형성된다. 플라이의 형태의 일련의 반완성 제품을 제조하는 것으로 이루어진 이러한 제조 프로세스로부터 보강 아마추어 스템을 지정하는 이 방법은 타이어 블랭크를 형성하기 위해 이후에 조립되거나 적층되는 종종 종방향 코드 보강부를 구비한다. 플라이는 큰 치수를 갖고 편평하게 제조되고 이어서 소정의 제품의 치수의 함수로서 절단된다. 플라이는 또한 제1 단계에서 실질적으로 편평하게 조립된다. 이와 같이 제조된 블랭크는 타이어에 전형적인 원환형 프로파일로 성형된다. "최종 제품"이라 공지된 반완성된 제품은 이어서 가황 준비가 되는 제품을 얻기 위해 블랭크에 적용된다.

이러한 "통상의" 유형의 프로세스는 특히 타이어 블랭크 제조 단계에서 타이어 비드 구역에서의 카커스 보강부의 고정 또는 보유를 실행하는데 사용된 고정 요소(일반적으로 비드 와이어)의 사용을 수반한다. 따라서, 이 유형의 프로세스에서, 턴업(turn-up)이 타이어의 비드에 배치된 비드 와이어의 둘레에 카커스 보강부를 구성하는 모든 플라이(또는 단지 일부)의 부분으로 형성된다. 이에 의해 카커스 보강부가 비드에 고정된다.

이 유형의 통상의 프로세스의 산업에서의 광범위한 사용은 플라이 및 조립체를 제조하는 방식에서의 다양한 변형예에도 불구하고, 당업자가 프로세스로부터 유도된 용어, 특히 편평한 프로파일로부터 원환형 프로파일 등으로의 전이를 지정하도록 용어 "플라이", "카커스", "비드 와이어", "성형" 등을 포함하는 범용의 용어를 사용하도록 유도된다.

그러나, 상술한 정의에 부합하는 "플라이" 또는 "비드 와이어"를 엄격하게 포함하지 않는 타이어가 현재 존재한다. 예를 들면, EP 0 582 196호에는 플라이의 형태의 반완성된 제품의 보조 없이 제조된 타이어가 개시되어 있다. 예를 들면, 다양한 보강 구조체의 코드가 고무 혼합물의 인접층에 직접 적용되고, 전체는 그 형상이 제조되는 타이어의 최종 프로파일에 유사한 프로파일의 직접적인 획득을 허용하는 원환형 코어(toroidal core)에 연속층으로 적용된다. 따라서, 이 경우 "반완성된 제품" 또는 "플라이" 또는 "비드 와이어"가 더 이상 존재하지 않는다. 코드 또는 필라먼트의 형태의 보강부 및 고무 혼합물과 같은 기본 제품은 코어에 직접 적용된다. 이 코어는 원환형이기 때문에, 블랭크는 편평한 프로파일로부터 원환체의 형태의 프로파일로 변환되기 위해 더 이상 성형될 필요가 없다.

더욱이, 상기 문헌에 설명된 타이어는 비드 와이어 둘레에 "전통적인" 카커스 플라이 턴업을 갖지 않는다. 이 유형의 고정은 원주방향 필라먼트가 상기 측벽 보강 구조체에 인접하여 배치되어, 전체가 고정 또는 접합 고무 혼합물에 침지되는 배열로 대체된다.

원환형 코어를 사용하는 조립 프로세스는 중심 코어 상에 신속하고 효율적이며 단순한 적층을 위해 특히 적용된 반완성된 제품을 사용하는 것이 또한 존재한다. 마지막으로, 특정 구조적 양태(플라이, 비드 와이어 등)를 성취하도록 특정 반완성된 제품을 포함하는 복합물을 사용하는 것이 가능하고, 다른 것들은 필라먼트의 형태의 보강부 및/또는 혼합물의 직접 적용에 의해 성취된다.

본원에서, 제조 현장 및 제품의 디자인 양자에서 최근의 기술적 개발을 고려하기 위해, "플라이", "비드 와이어" 등과 같은 통상의 용어가 사용된 프로세스의 유형과 별개인 중립 용어 또는 용어들로 대체되는 것이 유리하다. 따라서, 용어 "카커스형 보강부" 또는 "측벽 보강부"는 통상의 프로세스의 카커스 플라이의 보강 코드 및 반완성된 제품을 사용하지 않는 프로세스에 따라 제조된 타이어의 측벽의 레벨로 일반적으로 적용된 대응 코드를 나타내는데 사용될 수 있다. 이 부분에 대한 용어 "고정 구역"은 원주방향 필라먼트에 의해 형성된 통상의 프로세스 및 조립체의 비드 와이어 둘레의 "전통적인" 카커스 플라이 턴업, 원환형 코어 상의 적용을 수반하는 프로세스를 사용하여 형성된 저부 구역의 고무 혼합물 및 인접 측벽 보강부 양자를 나타낼 수 있다.

본원에서, 용어 "코드"는 이들 코드의 재료가 무엇이건 간에 및 예를 들면 고무의 접착을 촉진하기 위한 표면 처리 또는 코팅 또는 사전 치수 설정과 같은 이들이 경험한 처리가 무엇이건 간에, 전체로서 일반적으로 모노필라먼트 또는 멀티필라먼트 양자, 또는 케이블, 플라이형 야안 또는 실제로 임의의 등가의 유형의 조립체와 같은 조립체를 나타낸다. 표현 "단일의 코드"는 조립되지 않은 단일의 요소로 구성된 코드를 나타낸다. 한편, 용어 "멀티필라먼트"는 케이블, 플라이형 야안 등을 형성하기 위한 적어도 두 개의 단일의 요소의 조립체를 나타낸다.

통상적으로 카커스 플라이 또는 플라이는 비드 와이어 둘레에 턴업되는 것으로 공지되어 있다. 다음, 비드 와이어가 카커스 고정 기능을 충족시킨다. 따라서, 특히 예를 들면 팽창압의 영향 하에 카커스 코드에 발생하는 장력을 지탱한다. 본원에 설명된 배열은 유사한 고정 기능을 보장하는 것을 가능하게 한다. 마찬가지로 림에 대한 비드의 클램핑을 보장하도록 통상의 유형의 비드 와이어를 사용하는 것이 공지되어 있다. 본원에 설명된 배열은 또한 유사한 클램핑 기능을 보장하는 것을 가능하게 한다.

본원에서, "접합" 고무 또는 혼합물은 그에 접착하고 인접한 코드 사이의 간극을 충전하는 것이 가능한 보강 코드와 선택적으로 접촉하는 고무 혼합물을 의미하는 것으로 이해된다.

코드와 접합 고무의 층 사이의 "접촉"은 코드의 외주의 적어도 일부가 접합 고무로 이루어진 고무 혼합물과 친밀 접촉하는 것을 의미하는 것으로 의도된다.

"측벽"으로 지정된 것은 가장 빈번하게는 크라운과 비드 사이에 위치된 낮은 만곡 강도를 나타내는 타이어의 부분이다. "측벽 혼합물"이라 지정된 것은 카커스 보강 구조체의 코드 및 이들의 접합 고무에 대해 외측을 향해 축방향으로 위치된 고무 혼합물이다. 이들 혼합물은 일반적으로 낮은 탄성 계수를 갖는다.

"비드"라 지정된 것은 측벽에 반경방향 내향으로 인접한 타이어의 부분이다.

고무 혼합물의 "탄성 계수"는 분위기 온도에서 10% 정도의 단축방향 팽창 변형 하에서 얻어지는 시컨트 팽창 계수이다.

상기하는 의미로서, "상부를 향해 반경방향으로" 또는 "반경방향 상부" 또는 "외측을 향해 반경방향으로"는 더 큰 반경을 향한 것을 의미한다.

본원에서, 용어 "코드"는 이들 코드의 재료가 무엇이건 간에 및 예를 들면 고무의 접착을 촉진하기 위한 표면 처리 또는 코팅 또는 사전 치수 설정과 같은 이들이 경험한 처리가 무엇이건 간에, 전체로서 일반적으로 모노필라먼트 또는 멀티필라먼트 양자, 또는 케이블, 플라이형 야안 또는 실제로 임의의 등가의 유형의 조립체와 같은 조립체를 나타낸다.

카커스 유형의 보강 또는 보강 구조체는 그의 코드가 90°로 배열될 때 뿐만 아니라 사용 용어에 따라 90°에 근접한 각도에 있을 때의 반경방향이다.

코드의 특성은 예를 들면 그의 치수, 그의 조성, 그의 기계적 특성 및 물성치(특히 계수), 그의 화학적 특성 및 물성치 등을 의미하는 것으로 의도된다.

도 3은 본 발명에 따른 타이어의 실시예의 제1 형태의 저부 구역, 특히 비드(1)를 도시한다. 비드(1)는 림의 플랜지에 대해 배치되는 방식으로 제공되고 성형된 축방향 외측 부분(2)을 포함한다. 부분(2)의 상측 또는 반경방향 외측부는 림 후크에 순응하는 부분(5)을 형성한다. 이 부분은 도 1에 도시된 바와 같이 빈번히 외측을 향해 축방향으로 만곡된다. 부분(2)은 림 시트에 대해 배치되도록 적용된 비드 시트에서 내측을 향해 반경방향 및 축방향으로 종결된다. 비드는 마찬가지로 시트로부터 측벽(6)을 향해 실질적으로 반경방향으로 연장하는 축방향 내측부(3)를 포함한다.

타이어는 또한 실질적으로 반경방향 배열로 유리하게 구성된 보강부를 구비하는 보강 구조체(10) 또는 카커스형 보강 구조체를 포함한다. 이 구조체는 타이어의 측벽 및 크라운을 거쳐 통과하여 하나의 비드로부터 다른 비드로 연속적으로 배열될 수 있고, 또는 대안적으로 예를 들면 전체 크라운을 덮지 않고 측벽을 따라 배열된 두 개 이상의 부분을 포함할 수 있다.

보강 코드를 가능한 한 정밀하게 위치시키기 위해, 강성 지지 수단, 예를 들면 그의 내부 캐비티의 형상을 결정하는 강성 코어 상에 타이어를 형성하는 것이 매우 유리하다. 타이어의 모든 구성 성분은 형성 중에 수정되어야 하는 타이어의 프로파일 없이 이들의 최종 위치에 직접 배열되는 최종 구조에 의해 요구된 순서로 코어에 적용된다.

2개의 주요 유형의 카커스형 보강 구조체의 고정이 가능하다. 전형적으로, 비드(1)의 레벨에서의 비드 와이어(7) 둘레의 상기 구조체(10)의 턴업은 예를 들면 도 3a에 도시된 바와 같이 비드의 카커스형 보강 구조체의 고정을 보장한다.

다르게는, 고정 기능은 예를 들면 도 3b에 도시된 바와 같이 원주방향 코드의 배열에 의해 성취될 수 있다. 바람직하게는 플라이(22)의 형태로 배열된 원주방향 코드(21)는 비드 각각에 제공된 고정 코드의 배열을 형성한다. 이들 코드는 바람직하게는 금속이고, 선택적으로는 청동 코팅된다 다양한 변형예는 예를 들면 아라미드, 나일론, PET, PEN 또는 혼성물과 같은 직물형의 코드를 유리하게 제공한다. 각각의 파일에서, 코드는 실질적으로 동심이고 중첩되는 것이 유리하다.

보강 구조체의 완전한 고정을 보장하기 위해, 복합의 층상 비드가 제조된다. 비드(1)의 내부에는, 원주방향 배향 코드(21)가 보강 구조체의 코드열 사이에 배열된다. 이들 코드는 추구되는 특성 및/또는 타이어의 유형에 따라 도면에서와 같이 파일(22)로, 또는 다수의 인접한 파일로, 또는 임의의 가능한 배열로 배치된다.

보강 구조체(10)의 반경방향 내부 단부는 코드 권선과 협동한다. 상기 비드의 이들 부분의 고정이 따라서 성취된다. 이 고정을 보조하기 위해, 원주방향 코드와 보강 구조체 사이의 공간은 고무 혼합물(60)을 접합하거나 고정함으로써 점유된다. 또한 상이한 특성을 갖는 복수의 혼합물을 사용하여 복수의 구역을 경계 형성하는 것이 가능하고, 혼합물 및 최종 배열의 조합이 실제로 비제한된다. 비한정적인 예로서, 이러한 혼합물의 탄성 계수는 10 내지 15MPa에 도달하거나 이를 초과하고, 심지어 몇몇 경우에는 40MPa에 도달하거나 초과할 수 있다.

코드 배열은 다양한 방식으로 배열되고 제조될 수 있다. 예를 들면, 파일은 바람직하게는 최소 직경으로부터 최대 직경으로 다수의 권선의 나선형으로 권취되는(실질적으로 0도로) 단일 코드로 구성되는 것이 유리할 수 있다. 파일은 또한 점진적으로 증가하는 직경의 링을 중첩하기 위해 하나가 다른 하나의 내부에 배치된 복수의 동심 코드로 구성될 수 있다. 보강 코드 또는 원주방향 코드 권선의 함침을 보장하도록 고무 혼합물을 첨가하는 것이 불필요하다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 두 개의 제1 바람직한 실시예를 도시한다. 도 1의 예에서, 적어도 하나의 원주방향 코드(30)가 측벽에 배치되어 있다. 이들은 실질적으로 탄성형의 코드인 것이 유리하고, 이들은 바람직하게는 측벽의 중간부에 배치된다. 일반적으로, 이 부분은 더 큰 폭의 측벽의 섹션에 대응한다.

상기 원주방향 코드(들)는 복계수(bi-modulus)형이다, 즉 특히 승차감 및 구름 저항에서 양호한 특성을 갖는 양호한 표준 타이어와 유사한 특성의 획득을 허용하는 정상 작동을 위한 제1 계수(0.2 내지 2GPa)와, 측벽이 처지고 원주방향 코드가 상당한 신장/연신(elongation/stretching) 응력을 받을 때 발생되어 압력의 손실에 의해 발생하는 하중을 지탱하고 측벽의 강성화를 허용하는 제2 계수(20 내지 100GPa)를 갖는다. 원주방향 코드는 제2 경우에 바람직하게 유효하고 실질적으로 정상 압력에서 사용될 때 타이어의 품질과 대부분 또는 전혀 간섭하지 않는다. 계수 특성의 변화(응력/연신율 그래프의 경사의 변화)에 대응하는 바람직한 연신율은 1 내지 4%, 바람직하게는 2 내지 3%이다.

도 2에 도시된 다른 실시예에 따르면, 코드의 탄성은 케이블의 특성 구조에 의해 성취된다. 원주방향 코드는 원주방향 파형부를 갖는 타이어의 원주 둘레에 배열된다. 이 방식으로, 코드는 측벽 상의 각도 위치의 함수로서 동일한 축방향 위치를 항상 점유하는 것은 아니다. 한편, 복수의 실질적으로 평행한 코드가 사용되면, 이들은 바람직하게는 유사한 경로를 따르는 방식으로 파형을 이룬다. 따라서, 코드는 종종 더욱 내측을 향하고, 종종 더욱 외측을 향하여, 측벽을 따라 원주방향으로 연장하는 파형부(undulation) 또는 파상부(wave)를 형성한다. 파형부는 카커스형 보강 구조체(상술한 바와 같음)의 코드의 파형부와 유사한(파장, 진폭 등이 대응함) 것이 바람직하다. 더욱이, 이들 두 개의 유형의 요소의 파형부는 이들의 각각의 경로를 따라 실질적으로 합동하도록 위상이 일치하는 것이 유리하다.

도 7은 상기 파형부를 더 양호하게 표시하기 위해 3개의 통상의 축의 함수로서의 사시도로 도시된 파형부를 갖는 이러한 원주방향 코드(30)의 예를 도시한다. 물론, 파형부는 이 도면에 도시된 것들보다 작을 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 카커스형 보강 구조체(10)에 적용될 수 있는 다양한 코스를 예시하는 본 발명의 유리한 변형예를 도시한다. 파형부(11)를 갖는 측벽 구역은 비드(1)와 크라운 구역(9) 사이의 측벽에서 반경방향으로 연장한다. 이 구역의 외부에서, 모든 카커스형 구조체의 코드는 측벽의 실질적으로 동일한 반경방향 위치를 점유하지만, 이 구역(11)에서 측벽을 따라 분포된 다양한 코드는 모두 동일한 반경방향 위치를 점유하지 않는다. 이는 도 3b에 부가하여 도 4c, 도 5a 및 도 5b로부터 명백하게 볼 수 있다. 다양한 가능한 위치는 내측부(12)로부터 가장 멀리 있는 보강 구조체 경로와 외측부(13)(파선)로부터 축방향으로 가장 멀리 있는 보강 구조체 경로 사이에 위치된다.

이들 극단 위치 사이에는, 예를 들면 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 중간 위치(16)의 하나 이상의 시리즈가 가능하다. 다르게는, 도 4c에 도시된 바와 같이 단지 한계 위치만을 사용하는 배열이 임의의 중간 위치 없이 가능하다.

도 4b 및 도 4c는 측벽의 반경방향 위치의 함수로서 측벽의 보강 구조체 코드의 축방향 위치의 차이 또는 편차를 양호하게 도시한다. 따라서, 도 4b는 코드가 예를 들면 도 4a에 도시된 반경방향 위치 B-B'에서와 같이 파형 구역의 외측에서 관찰되는 한 측벽의 코드의 실질적으로 선형의 배열을 양호하게 도시한다. 도 4c는 예를 들면 도 4a에 도시된 반경방향 위치 A-A'에서와 같이 파형 구역에 실질적으로 대응하는 반경방향 위치에서의 동일한 코드를 도시한다. 구역 A-A'는 따라서 파형 구역(11) 또는 다위치 범위에 포함된다.

도 6a 및 도 6b는 파형부의 형상 및 진폭의 동적 전개에 있어서 지면(300)에 대한 본 발명에 따른 타이어의 각도 위치의 영향을 도시한다. 지면(300)과 접촉하는 영역(310)에 실질적으로 대응하는 각도(α)에 의해 규정된 측벽의 구역에서, 측벽은 도 6a의 섹션 A-A'에 대응하는 점선의 프로파일 A-A'로 도 6b에 도시된 바와 같이 파형부를 긴장시키고, 연신시키거나 직선화하는 경향이 있는 기계적 응력을 받게 된다. 도 6b는 도 6a의 섹션 B-B', 즉 접촉 영역에 의해 영향 받지 않는 구역에 대응하는 파형부를 갖는 프로파일 B-B'를 실선으로 도시한다.

종래의 래디얼형(파형부가 없음) 타이어의 동적 거동과 평행하게 묘사하면, 이하의 점이 주목될 수 있다. 접촉 영역(310)의 전이시에, 다중의 기계적 응력이 수반된다. 접촉 영역의 진입점과 진출점 사이에서, 타이어는 원주방향에서 상당한 연신 응력을 받게 된다. 측벽의 레벨에서, 이들 응력은 보강 구조체의 코드의 "탈래디얼화"의 현상을 유발한다. 따라서, 코드는 서로 분리되어 코드 사이의 측벽의 고무 혼합물의 탄성 연신을 추종하는 경향이 있다. 이 현상 자체는 타이어의 소정 정도의 가열을 유발하고, 이는 제품의 구름 저항의 증가에 기여하고 내구성에 영향을 준다.

파형부를 갖는 측벽 구역을 포함하는 본 발명에 따른 타이어에 의해, 동일한 기계적 응력이 접촉 영역으로부터의 진입 및 진출 지점 사이에 발생한다. 그러나, 파형부는 접촉 영역으로의 전이부에 발생하는 변형에 기인하는 다양한 기계적 응력 및 특히 원주방향 응력에 응답하는 것이 가능한 소정 종류의 재료의 "확보"를 제공한다. 이 가능한 확보는 코드 사이의 고무 혼합물의 연신의 재진행을 감소시키거나 또는 몇몇 경우에 방지할 수 있다. 따라서, 파형부의 변형이 접촉 영역에 대응하는 타이어의 각도 구역에서 발견된다. 상기 파형부는 고도가 "평탄화"되거나 감소된다. 따라서 접촉 영역에 기인하는 기계적 응력이 측벽의 파형부에 의해 소정 방식으로 완충되거나 흡수된다. 이 변형은 고무 혼합물의 연신에 대해 실질적으로 제한되는 가열을 수반한다. 구름 저항 및 내구성의 특성은 따라서 크게 영향받지 않는다.

파형 평탄화 단계 중에, 코드(30)는 코드가 원주방향 장력을 증가적으로 받는 지점으로 이들의 파형부가 또한 평탄화되도록 유사한 거동을 나타낸다. 장력이 인가된 원주방향 코드는 더 이상 처질 수 없는 측벽의 좌굴의 실질적으로 진행하는 차단을 유발한다. 따라서, 측벽은 자립식 타이어의 방식으로, 반경방향 보다는 원주방향으로 작용하는 요소에 의해 제공된 지지에 의해 응력을 지지하거나 지탱할 수 있다.

따라서, 진행하는 원주방향 차단의 이 현상은 개별 상황, 즉 카커스형 보강 구조체의 코드 및 원주방향 코드의 파형부를 갖는 정상 압력 모드에서, 측벽이 상당히 가요성이고, 지면과 접촉하는 구역에 실질적으로 대응하는 타이어의 부분에서의 두 개의 유형의 파형부의 증가된 감쇠를 갖는 저압 모드에서는 측벽의 강성이 자립 기능을 구현할 수 있게 하는 것을 허용한다.

측벽 지지 수단이 복계수 케이블인 경우, 탄성이 파형부에 의해서보다는 원주방향 케이블에 의해 부여되는 것을 제외하고는 효과는 유사하다.

본 발명에 따른 타이어의 산업적 제조는 다수의 유형의 프로세스를 사용하여 성취될 수 있다. 중심 코어 상에 적층의 원리를 적용하고 따라서 고무 혼합물 및 보강부(코드)와 같은 구성 요소의 개별적인 적층 또는 대안적으로 보강된 고무 스트립과 같은 반완성된 제품의 적층을 허용하는 것이 유리하다. 이러한 프로세스에 의해, 타이어의 구역(11)에 실질적으로 대응하는 구역에 파형부를 구비하는 중심 코어를 사용하여, 상술한 바와 같은 파형 측벽 형상 또는 프로파일이 다양한 요소가 적층되자마자 부여될 수 있게 한다.

Claims (3)

1. 그의 기부가 림 시트에 장착되도록 의도된 비드에 타이어의 각각의 측면 상에 고정된 적어도 하나의 카커스형 보강 구조체를 포함하고, 각각의 상기 비드는 측벽에 의해 외측을 향해 반경방향으로 연장되고, 상기 측벽은 트레드와 외측을 향해 반경방향에서 만나고 상기 측벽의 실질적으로 중간부에 배치된 실질적으로 점진적인 강성 증가를 나타내는 적어도 하나의 측벽 지지 수단을 포함하고, 상기 카커스형 보강 구조체는 비드로부터 상기 측벽 및 크라운 보강부를 향해 원주방향으로 연장되고, 각각의 상기 비드는 상기 보강 구조체가 상기 비드의 각각 내에 보유되도록 허용하는 고정 구역을 더 포함하고, 상기 지지 수단은 파형 원주방향 프로파일을 형성하는 연속적인 실질적으로 규칙적인 파형부를 원주 둘레에 형성하기 위해 상이한 축방향 위치에서 원주 상에 배열되는 적어도 하나의 원주방향 코드를 포함하는 타이어.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 카커스형 보강 구조체는 측벽의 실질적으로 중간부에서, 상기 보강 구조체의 코드가 파형 원주방향 프로파일을 형성하는 연속적인 실질적으로 규칙적인 파형부를 원주 둘레에 형성하기 위해 원주 상의 상이한 축방향 위치를 나타내는 방식으로 배열되는 타이어.
3. 제 2 항에 있어서,

   한편으로는 상기 원주방향 코드에 의해 형성된 파형부 및 다른 한편으로는 상기 보강 구조체 코드에 의해 형성된 파형부는 실질적으로 합동하는 타이어.