KR20070065821A

KR20070065821A - 일체적 발포 소음 댐퍼를 갖는 타이어

Info

Publication number: KR20070065821A
Application number: KR1020060130134A
Authority: KR
Inventors: 지오지오 아고스티니; 얀 레이센즈
Original assignee: 더 굿이어 타이어 앤드 러버 캄파니
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2007-06-25
Also published as: US7694707B2; EP1800911A2; BRPI0605269A; US20070137752A1; EP1800911A3

Abstract

본 발명은, 2개의 이격된 비신장성 비이드; 지면-접촉 트레드부; 트레드 폭을 한정하는 트레드부의 축방향 외부 에지로부터 방사상 안쪽으로 연장하여 상기 각각의 비이드들을 연결시키는 한 쌍의 개별 측벽; 상기 트레드부 및 측벽을 위한 지지 카커스; 및 상기 카커스의 방사상 안쪽으로 배치되어 타이어의 내부 공동에 노출되고 밀도 0.1 내지 1g/㎤의 공가황된 발포 고무 조성물을 포함하는 하나 이상의 발포 구조물을 갖는 공기압 타이어에 관한 것이다.

Description

일체적 발포 소음 댐퍼를 갖는 타이어{TIRE WITH INTEGRAL FOAMED NOISE DAMPER}

도 1은 본 발명에 따라 발포 구조물을 갖는 타이어의 하나의 실시양태의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따라 발포 구조물을 갖는 타이어의 다른 실시양태의 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따라 발포 구조물을 갖는 타이어의 다른 실시양태의 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따라 다수의 발포 구조물을 갖는 타이어의 다른 실시양태의 투시도이다.

도 5는 발포 구조물을 갖는 타이어에서 다수의 발포 돌기를 제시하는 확대 사진이다.

도 6은 본 발명에 따라 타이어의 시험 도중에 생성된 소음 수준을 나타내는 그래프이다.

≪도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명≫

10,110: 타이어 11: 측벽

12: 카커스 13: 트레드

15: 비이드 18,118: 발포 구조물

19: 최내부 표면

정부의 규제 및 소비자의 선호도에서는 승용차의 타이어로부터 생성되는 허용 가능한 소음 수준을 계속적으로 감소시키도록 하여 왔다. 도로 소음의 원인들 중 하나는 타이어 및 림의 최내측 표면에 의해 감싸인 공기실 내의 공명이다. 타이어 소음을 감소시키기 위한 노력들 중 하나의 유형은 공기실 내의 공기 진동으로부터의 소리를 줄이는 것이며, 이러한 노력들은 주로 타이어 카커스에 인접한 타이어의 최내측 표면을 변형시키는데 중점을 두어 왔다. 이들 종래 노력들의 결점들 및 소음 감소와 관련된 더욱 엄격해진 새로운 규정들에서는, 공기실 내의 진동에 기인하는 소리 전달을 감소시키는 타이어에 대한 추가 개선이 요구되었다.

본 발명은, 2개의 이격된 비신장성 비이드; 지면-접촉 트레드부; 트레드 폭을 한정하는 트레드부의 축방향 외부 에지로부터 방사상 안쪽으로 연장하여 상기 각각의 비이드들을 연결시키는 한 쌍의 개별 측벽; 상기 트레드부 및 측벽을 위한 지지 카커스; 및 상기 카커스의 방사상 안쪽으로 배치되어 타이어의 내부 공동에 노출되고 밀도 0.1 내지 1g/㎤의 공가황된 발포 고무 조성물을 포함하는 하나 이상의 발포 구조물을 포함하는 공기압 타이어에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 2개의 이격된 비신장성 비이드; 지면-접촉 트레드부; 트레드 폭을 한정하는 트레드부의 축방향 외부 에지로부터 방사상 안쪽으로 연장하여 상기 각각의 비이드들을 연결시키는 한 쌍의 개별 측벽; 상기 트레드부 및 측벽을 위한 지지 카커스; 및 상기 카커스의 방사상 안쪽으로 배치되어 타이어의 내부 공동에 노출되고 밀도 0.1 내지 1g/㎤의 공가황된 발포 고무 조성물을 포함하는 하나 이상의 발포 구조물을 포함하는 공기압 타이어가 제공된다.

일체적 발포 구조물은 타이어의 여러 내부 부분에 배치될 수 있다. 예를 들면, 이는 타이어의 트레드 및 측벽 부분을 보호하기 위해 비이드로부터 비이드로 연장될 수 있거나, 또는 이는 단순히 타이어의 내부 표면에 선택적 및 국지적으로 배치될 수 있다.

발포 구조물은 동력 타이어 구성과 일체화되도록 타이어에 공가황된다. 이는 비가황된 그린(green) 타이어의 내부 부분 상에 열 활성 가능한 취입성형제를 함유하는 고체의 비가황화된 층으로서 빌딩 형태로 빌딩된 후, 압력 하에 형상화, 몰딩 및 가열되어 이들과 동시에 공가황된다. 압력은 일반적으로 타이어 내에 위 치한 형상화 블래더(bladder)에 의해 공급되어 몰드에 대해 바깥쪽으로 가압 및 형상화된다. 발포 구조물은 가황 공정 동안 취입성형제를 열 활성화시켜 상기 점착성 고체 층을 동시에 확장시킴으로써 형성된다. 전형적인 가황화 온도는 약 90 내지 약 200℃이다. 따라서, 발포 구조물은 일체적 타이어 구성을 강화시키기 위해 공가황화 단계와 실질적으로 동시에 형성된다. 따라서, 발포 구조물 자체는 이미 경화된 타이어에 아교결합 또는 다른 방법으로 부착된 단순한 라미네이트가 아닌 타이어 구성과 일체화된다.

타이어의 일체적 발포 구조물은 팽창된 타이어의 실질적 내부 부분을 점유하지 않는 것에 관한 게이지(gauge)이다. 일반적으로, 그의 두께는 전체 타이어 두께의 약 1 내지 80%, 바람직하게는 약 10 내지 약 50%이며, 이는 공기압 타이어 내의 공기의 내포 용적의 약 25% 미만, 바람직하게는 약 10% 미만인 그의 구조적 용적과 함께 타이어의 크기 및 타이어의 의도된 용도에 따라 다소 달라진다. 따라서, 전형적인 두께는 공기압 타이어 내의 공기의 내포 용적의 약 10% 미만인 그의 구조적 용적을 갖는 통상의 승용차용 공기압 타이어를 위한 전체 타이어 두께의 약 10 내지 약 30%이다.

타이어의 발포 구조물에 의한 충분한 소음 감소를 얻기 위해, 발포 구조물은 소음을 감소시키는데 적합한 범위로 밀도 또는 밀도와 다공도를 갖는다.

하나의 실시양태에서, 발포 구조물은 약 0.1 내지 약 1g/㎤의 밀도를 갖는다. 이 밀도는 엘라스토머 및 첨가제, 예컨대 카본 블랙, 실리카, 산화아연, 경화제 및 오일을 비롯한 발포 완전 적재의 화합물을 위한 것이다. 다른 실시양태에 서, 발포 구조물을 약 0.2 내지 약 0.9g/㎤의 밀도를 갖는다. 다른 실시양태에서, 발포 구조물을 약 0.2 내지 약 0.8g/㎤의 밀도를 갖는다.

하나의 실시양태에서, 발포 구조물을 약 20 내지 약 80%/용적의 다공도를 갖는다. 다른 실시양태에서, 발포 구조물을 약 30 내지 약 70%/용적의 다공도를 갖는다. 본 발명에 정의된 바와 같이, 다공도는 고무 컴파운드(compound)에 의해 점유되지 않는 발포 구조물의 총 용적의 분율이다. 즉, 다공도는 발포제에 의해 형성된 구멍 및 기포 내의 공극 공간에 의해 점유된 발포 구조물의 용적 분율이다.

발포 구조물은 취입성형제로 발포된다. 공기압 타이어의 제조를 위해 본 발명의 실시에 사용된 취입성형제는 가열에 따라 기체가 방출되는 것이다. 이러한 제제의 대표적인 예로는 질소 또는 이산화탄소와 같은 기체를 방출하고 일체적 폐쇄형 기포 내부 층을 형성시키는 것이다. 질소를 방출하는 통상적인 제제가 바람직하다. 이러한 취입성형제는 가황화 온도에 의해 개시됨에 따라 기체를 방출하는 화합물이며, 그 대표적인 예로는 나이트로, 설폰일 및 아조 화합물, 예컨대 다이나이트로소펜타메틸렌 테트라민, N,N'-다이메틸-N,N'-다이나이트로소프탈아마이드, 아조다이카본아마이드, 설폰일 하이드라자이드, 예컨대 벤젠설폰일 하이드라자이드, 톨루엔설폰일 하이드라자이드 및 p,p'-옥시-비스-(벤젠설폰일)하이드라자이드 및 설폰일 세미카바자이드, 예컨대 p-톨루엔 설폰일 세미카바자이드 및 p,p'-옥시-비스-(벤젠설폰일 세미카바자이드)가 있다. 이산화탄소는 암모늄 바이카본에이트 및 소듐 바이카본에이트와 같은 화합물에 의해 방출될 수 있다.

발포 구조물 내의 목적하는 밀도와 다공도를 얻기 위해, 취입성형제의 양은 변할 수 있다. 하나의 실시양태에서, 발포 구조물의 고무 조성물에 사용된 취입성형제의 양은 약 5 내지 약 25phr이다. 다른 실시양태에서, 취입성형제의 양은 약 10 내지 약 25phr이다.

가황된 고무 타이어 및 공가황된 일체적 발포 구조물은 다양한 경화된 또는 가황된 고무, 예컨대 천연 고무 및 합성 고무, 및 이들의 혼합물 또는 블렌드일 수 있다. 예를 들면, 이들은 고무 스타이렌-뷰타다이엔 공중합체, 뷰타다이엔-아크릴로나이트릴 공중합체, 시스-1,4-폴리아이소프렌, 폴리뷰타다이엔, 아이소프렌-뷰타다이엔 공중합체, 뷰틸 고무, 할로젠화 뷰틸 고무, 예컨대 클로로 또는 브로모 뷰틸 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌-다이엔 삼원공중합체 및 폴리유레테인 엘라스토머일 수 있다. 전형적으로, 다양한 중합체는 통상의 경화 방법 및 기법, 예컨대 황을 사용하는 경화 방법 및 기법, 또는 에틸렌-프로필렌 공중합체의 경우 과산화물을 사용하는 경화 방법 및 기법, 또는 폴리유레테인 엘라스토머의 경우 1차 다이아민을 사용하는 경화 방법 및 기법에 의해 경화 또는 가황된다. 황 경화 또는 가황된 천연 고무 및 합성 고무 중합체는 바람직하게는 예컨대 스타이렌-뷰타다이엔 고무, 시스-1,4-포릴아이소프렌, 폴리뷰타다이엔, 뷰틸 고무, 클로로뷰틸 고무 및 브로모뷰틸 고무이다.

당해 분야의 숙련자에게는, 일체적 발포 구조물에 사용된 고무 조성물이 고무 배합 분야에 일반적으로 공지된 방법들, 예컨대 다양한 황-가황 가능한 구성 고무를 여러 통상적으로 사용되는 첨가제 물질, 예컨대 경화 보조제(예: 황, 활성화제, 지연제 및 촉진제(accelerator)), 가공 보조제(예: 오일, 점착성 수지를 비롯 한 수지, 실리카 및 가소화제, 충전제, 안료, 지방산, 산화아연, 왁스, 산화방지제 및 오존화방지제(antiozonant)), 펩타이즈제(peptizing agent) 및 보강 물질, 예컨대 카본 블랙과 혼합함으로써 배합되는 것을 쉽게 이해할 것이다. 당해 분야의 숙련자에게 공지된 바와 같이, 황 가황 가능한 및 황 가황화된 물질(고무)의 의도된 용도에 따라, 앞서 언급된 첨가제는 통상적인 양으로 선택되고 통상적으로 사용된다.

고무 컴파운드는 다양한 통상의 고무 첨가제를 함유할 수 있다. 카본 블랙의 전형적인 첨가는 다이엔 고무 100중량부당 약 20 내지 200중량부(phr), 바람직하게는 50 내지 100phr를 포함한다.

다수의 시판 중인 카본 블랙이 사용될 수 있다. 카본 블랙 목록 중에는 ASTM 명칭 N299, S315, N326, N330, M332, N339, N343, N347, N351, N358, N375, N539, N550 및 N582로 공지된 것이 포함된다. 가공 보조제가 존재할 수 있으며, 그 예로는 방향족, 나프텐계 및/또는 파라핀계 가공유가 포함될 수 있다. 페놀계 점착제와 같은 점착성 수지의 전형적인 양은 1 내지 3phr이다. 실리카는 사용된다면 약 5 내지 약 80phr의 양으로 사용될 수 있으며, 흔히는 실리카 커플링제와 함께 사용된다. 대표적인 실리카는 예컨대 수소화된 무정형 실리카일 수 있다. 산화방지제의 전형적인 양은 약 1 내지 약 5phr을 포함한다. 대표적인 산화방지제는 예컨대 다이페닐-p-페닐렌다이아민, 중합된 1,2-다이하이드로-2,2,4-트라이메틸퀴놀린 및 기타 물질, 예컨대 문헌 "Vanderbilt Rubber Handbook (1990)"의 343 내지 362면에 개시된 것일 수 있다. 오존화방지제의 전형적인 양은 약 1 내지 약 5phr 이다. 대표적인 오존화방지제는 예컨대 예컨대 문헌 "Vanderbilt Rubber Handbook (1990)"의 363 내지 367면에 개시된 것일 수 있다. 스테아르산을 포함할 수 있는 오존화방지제의 전형적인 양은 사용된다면 약 0.5 내지 약 3phr을 포함한다. 산화아연의 전형적인 양은 약 2 내지 약 10phr을 포함한다. 왁스의 전형적인 양은 약 1 내지 약 5phr을 포함한다. 미세결정 왁스가 종종 사용된다. 펩타이저(peptizer)의 전형적인 양은 약 0.1 내지 약 1phr을 포함한다. 전형적인 펩타이저는 예컨대 펜타클로로싸이오페놀 및 다이벤즈아미도다이페닐 다이설파이드일 수 있다.

가황은 황 가황제의 존재 하에 실행된다. 적합한 황 가황제의 예로는 황(자유 황) 원소 또는 황 공여 가황제, 예컨대 아민 다이설파이드, 중합체 폴리설파이드 또는 황 올레핀 부가물이 포함된다. 바람직하게는, 황 가황제는 황 원소이다. 당해 분야의 숙련자에게 공지된 바와 같이, 황 가황제는 약 0.5 내지 약 5phr 또는 일부 경우 약 8phr 이하의 양으로 사용되며, 바람직하게는 약 3 내지 약 5phr이다.

촉진제는 가황화에 필요한 시간 및/또는 온도를 제어하기 위해 사용되고 가황물의 특성을 개선시키기 위해 사용된다. 하나의 실시양태에서, 단일 촉진제 시스템, 즉 1차 촉진제(primary accelerater)가 사용될 수 있다. 통상적으로, 1차 촉진제는 약 0.5 내지 약 2.5phr의 양으로 사용된다. 다른 실시양태에서, 2개 이상의 촉진제의 조합이 더욱 많은 양(0.5 내지 2.0phr)으로 일반적으로 사용되고, 가황화물의 특성을 활성화시키고 개선시키기 위해 2차 촉진제가 더욱 적은 양(0.05 내지 0.50phr)으로 일반적으로 사용된다. 이들 촉진제의 조합은 최종 특성의 상승 효과를 발생시키는 것으로 알려져 있으며, 촉진제 단독 사용에 의해 생성되는 것보다 다소 우수하다. 또한, 통상의 가공 온도에 의해 영향을 받지 않지만 통상의 가황 온도에서 만족스럽게 경화되는 지연 활성 촉진제가 사용될 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 적합한 유형의 촉진제는 아민, 다이설파이드, 구아니딘, 싸이오유레아, 싸이아졸, 싸이우람, 설펜아마이드, 다이싸이오카밤에이트 및 잔테이트이다. 바람직하게는, 1차 촉진제는 설펜아마이드이다. 2차 촉진제가 사용된다면, 2차 촉진제는 바람직하게는 구아니딘, 다이싸이오카밤에이트 또는 싸이우람 화합물이다.

타이어는 당해 분야의 숙련자에게 용이하게 공지된 다양한 방법에 의해 빌딩, 형상화, 몰딩 및 경화될 수 있다. 이전 본원에서 지적한 바와 같이, 발포 구조물은 타이어와 공가황되어 동적 타이어 구성과 일체화된다. 이는 비가황된 그린 타이어의 내부 부분 상에 열 활성 가능한 취입성형제를 함유하는 고체의 비가황화된 층으로서 빌딩 형태로 빌딩된 후, 압력 하에 형상화, 몰딩 및 가열되어 이들과 동시에 공가황된다. 압력은 일반적으로 타이어 내에 위치한 형상화 블래더에 의해 공급되어 몰드에 대해 바깥쪽으로 가압 및 형상화된다. 발포 구조물은 가황 공정 동안 취입성형제를 열 활성화시켜 상기 점착성 고체 층을 동시에 확장시킴으로써 형성된다. 전형적인 가황화 온도는 약 90 내지 약 200℃이다. 따라서, 발포 구조물은 일체적 타이어 구성을 강화시키기 위해 공가황화 단계와 실질적으로 동시에 형성된다. 이를 실시하기 위해, 비형상화되고 비가황된 타이어는 우선 취입성형제 및 선택적으로는 비발포 내부라이너를 포함하는 고무 조성물의 내부 층을 드럼 상에 빌딩함으로써 타이어 빌딩 드럼 주위에 빌딩된다. 고무의 상기 내부 층 위에, 고무화된 패브릭 플라이, 비이드 부분, 측벽 및 트레드의 레이-업(lay-up)을 비롯한 타이어의 잔여부가 빌딩된다. 그 다음, 제작된 타이어는 빌딩 형태로부터 제거되고, 타이어로 형상화, 몰딩 및 가황된다.

취입성형제가 가황 공정 동안 열 활성화되어 발포 구조를 형성함에 따라, 특별히 배합된 고무의 내부 층은 확장된다. 그러나, 이 확장은 타이어 몰딩 도중 블래더의 유의적 압력 때문에 타이어의 내부에 대해 가압하는 형상화 블래더의 존재에 의해 압축된다. 블래더 내의 압력은 발포 구조물 내에서 방출되는 취입성형제의 압력보다 높게 유지된다. 블래더 내의 압력이 일단 해제되면, 발포 구조물은 그의 최종 형태로 자유롭게 확장되며, 이는 개방형 및/또는 폐쇄형 기포를 포함할 수 있다.

하나의 실시양태에서, 발포 구조물은 다수의 발포 돌기를 포함한다. 하나의 실시양태에서, 발포 돌기는 몰딩 도중에 사용된 패턴화된 블래더에 의해 제조된 발포 구조물 내의 패턴 음양(impression)으로부터 초래된다. 당해 분야에 공지되어 있는 바와 같이, 타이어 블래더는 예컨대 미국 특허 제 3,170,195 호에 교시하고 있는 바와 같이 타이어 몰딩 도중 기체를 통기시키는 텍스쳐화 또는 패턴화된 표면을 가질 수 있다. 놀랍고도 예기치 않게, 발포 구조물을 갖는 타이어를 제조하기 위한 이러한 패턴화된 블래더의 사용은 블래더의 각인된 패턴으로부터 생성되는 다수의 발포 돌기를 갖는 발포 구조물을 초래한다. 발포 돌기는 패턴이 고무 컴파운드 내로 각인됨에 따라 블래더 표면 텍스쳐 또는 패턴의 역상(inverse)에 부분적으로 모사될 수 있다. 이들 발포 돌기는 타이어에서의 소음을 감소시키는데 도움이 될 수 있다.

다수의 발포 돌기를 갖는 발포 구조물은 또한 패턴화된 블래더의 사용 이외의 방법들에 의해 수득될 수 있다. 하나의 실시양태에서, 취입성형제를 함유하는 고체의 비가황된 층은 이후에 몰딩하여 발포 돌기를 형성하게 되는 표면 특징부를 포함하도록 예비형상화될 수 있다. 하나의 실시양태에서, 고체의 비가황화된 층은 예컨대 미국 특허 제 5,234,647 호 또는 제 3,948,304 호에 개시된 바와 같이 제조되어 일련의 평행한 상승 리지(ridge)를 시이트의 한쪽 측부에 부여할 수 있다. 그 다음, 상기 시이트는 이전 본원에 기재된 바와 같은 타이어 빌딩 드럼 상에 위치되며, 상기 상승된 리지는 경화 도중 블래더에 노출되도록 위치된다. 상기 상승된 리지는 타이어 몰딩 후에 블래더 압력의 해제에 따라 확장되고 발포 돌기를 형성할 수 있다.

도면을 참고하면, 통상의 트레드부(13), 측벽(11) 및 카커스(12)(이는 전형적으로 후방에 플라이(제시되지 않음)를 함유하고 트레드 및 측벽 부분을 보강하며, 특히 열 활성화 가능한 취입성형제를 함유하는 발포 구조물(18)을 보강하는 것들이다)를 함유하는 비형상화 및 비가황화된 기본 타이어(10)를 빌딩함으로써 공기압 고무 타이어가 제조될 수 있는 것으로 제시된다. 그 다음, 그린 타이어는 몰드 내에 위치되며, 여기에서 압력 하에 형상화, 몰딩 및 가열되어 타이어와 발포 구조물을 동시에 공가황화시키고, 또한 취입성형제를 활성화시킨다.

도 1은 본 발명에 따른 타이어(10)의 한 실시양태의 단면도이다. 타이어(10)는 최외곽 표면에 배치된 트레드(13)를 갖는 카커스(12)를 포함하며, 상기 트레드(13)는 타이어(10)의 작동 도중 지면에 접촉하는 타이어(10)의 부분이다. 당해 분야에 공지된 바와 같이, 카커스(12)는 하나 이상의 코드 플라이(제시되지 않음)를 포함할 수 있고, 상기 카커스는 타이어의 비이드부(15)를 감싼다. 발포 구조물(18)은 공기실(20)을 향하는 최내부 표면(19)과 함께 카커스(12) 내부에 위치하며, 발포 구조물(18)은 비이드(15)로부터 비이드(15)로 원주상으로 연장한다. 도 1에 제시된 실시양태에서, 발포 구조물(18)은 내부라이너로서 작용하여 공기실(20)로부터 타이어(10)를 통하는 공기 이동을 저지할 수 있다. 도 2에 제시된 다른 실시양태에서, 타이어(10)는 카커스(12)에 인접하게 배치된 내부라이너 층(16) 및 상기 내부라이너(16)에 인접하게 배치되어 최내부 표면(19)을 형성하는 발포 구조물(18)을 포함하며, 상기 발포 구조물(18)은 비이드(15)로부터 비이드(15)로 원주상으로 연장한다. 도 3에 제시된 또 다른 실시양태에서, 타이어(10)는 카커스(12)에 인접하게 배치된 내부라이너 층(16) 및 상기 내부라이너(16)에 인접하게 배치되어 최내부 표면(19)을 형성하는 발포 구조물(18)을 포함하며, 발포 구조물(18)은 트레드(13)의 전체 폭보다 적게 원주상 및 축방향으로 연장한다. 도 2 및 3에 제시된 실시양태에서, 내부라이너(16)는 비발포 고무로 제조되고 공기실(20) 내부의 공기가 빠져나가지 않도록 저지하며, 이로 인해 타이어(10)의 기밀성(air tightness)이 유지된다.

따라서, 하나의 실시양태에서, 발포 구조물은 타이어의 내부에 대해 원주상으로 연장되고 비이드로부터 비이드로 축방향으로 연장할 수 있다. 다른 실시양태에서, 발포 구조물은 타이어의 내부에 대해 원주상으로 연장되고 타이어의 폭을 가 로질러서는 부분적으로만 연장한다. 하나의 실시양태에서, 발포 구조물은 축방향으로 트레드 폭의 50% 이하로 연장될 수 있다. 다른 실시양태에서, 발포 구조물은 축방향으로 트레드 폭의 약 10 내지 50%로 연장될 수 있다. 다른 실시양태에서, 발포 구조물은 타이어의 축 중심선에 대해 축방향으로 실질적으로 중앙에 위치할 수 있다. 다른 실시양태에서, 다수의 원주상 발포 구조물은 타이어 상의 하중을 평형화시키고 역학적 균형을 유지하도록 사용되어 배치될 수 있다.

다른 실시양태에서, 발포 구조물은 타이어의 원주에 대해 배치된 다수의 실질적으로 동일하고 원주상으로 이격된 발포 구조물을 포함할 수 있다. 도 4에 제시된 실시양태에서, 발포 구조물(118)은 타이어(110)의 반경을 가로질러 부분적으로 연장될 수 있다. 비발포 컴파운드의 스트립(strip)(제시되지 않음)은 발포 스트립들(118) 사이에 배치될 수 있다. 다른 실시양태에서, 발포 구조물은 비이드로부터 비이드로 연장될 수 있다.

본 발명의 실행은 하기 실시예를 참조로 추가로 설명되며, 이는 발명의 범위를 한정하기보다는 오히려 이를 대변하고자 하는 것이다. 달리 지적되지 않는다면, 모든 부분 및 백분율은 중량을 기준으로 한다.

실시예 1

이 실시예에서, 고무 컴파운드의 물리적 특성에 대한 다양한 양의 취입성형제의 효과를 설명한다. 하기 표 1에 제시된 방법에 따라 일련의 고무 컴파운드를 제조한다(여기서, 양은 엘라스토머의 100중량부당 중량부로 제시된다(phr)). 그 다음, 컴파운드를 10분 동안 170℃에서 경화시켰다. ASTM D297(2), DIN53479 방법 을 사용하여 생성 컴파운드의 밀도로부터 다공도를 계산하였다. 결과는 하기 표 2에 제시한다.

실시예 2

이 실시예에서, 타이어의 내부 표면에 대한 다공성 구조물의 공가황화를 설명한다. 표 3에 제시된 조성을 가지고 샘플 6으로 명기된 발포 가능한 고무 컴파운드를 제조한다. 그 다음, 샘플 6 그린 고무 컴파운드의 이중 스트립을 215/45R17 그린 타이어의 내부 표면 상에 원주상으로 스티칭한 후(stitch), 170℃에서 20분 동안 블래더-유형 타이어 주형 내에서 경화시켰다. 블래더 표면은 당해 분야에 공지되어 있는 바와 같은 "파티오(patio)" 텍스쳐 유형의 것이다. 경화 및 블래더 압력의 방출 후, 고무 스트립이 발포되고, 블래더 디자인에 의해 각인된 고무 스트립의 영역이 타이어의 내부 표면으로부터 방사상으로 멀리 연장되는 다수의 발포 돌기로 형성되었다. 도 5는 이중 발포 구조물 B를 갖는 타이어 A의 내부 표면을 제시한다. 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 블래더는 경화 기간 동안 타이어의 내부 표면 상에 파티오 패턴(A)을 각인시켰다. 블래더 압력이 방출됨에 따라, 발포 가능한 컴파운드(B)의 스트립은 각인된 블래더 패턴으로부터 생성된 돌기(C)와 함께 팽창하였다.

실시예 3

이 실시예에서, 다수의 발포 돌기와 함께 공가황화된 발포 구조물을 갖는 타이어의 소음 특성을 설명한다. 샘플 6의 컴파운드를 사용하여 발포 가능한 고무 스트립을 갖는 시험 타이어를 제조하고, 샘플 1의 컴파운드를 사용하여 내부라이너를 갖는 대조용 타이어를 제조하였다. 215/45R17 그린 타이어의 내부 표면 상에 원주상으로 스티칭된 샘플 6 그린 고무 컴파운드의 단일 5㎝×180㎝ 스트립을 170℃에서 20분 동안 블래더-유형 타이어 주형 내에서 경화시킴으로써 본 발명의 타이어를 제조하였다. 트레드 표면에 대한 단위 힘 해머 충격에 대해 허브에서 생성되는 힘을 측정함으로써 타이어 힘 전달성에 대해 타이어를 시험하였다. 전형적으로, 타이어에서 빈도수에 대한 힘 전달성의 반응성은 2개의 분명한 피크, 소위 약 90Hz에서의 제 1 수직 공명 및 약 220Hz에서의 타이어 공동 공명을 나타낸다. 반응 곡선은 도 6에 제시된다. 놀랍고도 예기치 않게, 샘플 6과 함께 발포 구조물을 갖는 타이어에서는 대조용 타이어와 비교할 때 타이어 공동 공명 피크에서 약 15dB 감소를 나타냈다.

본 발명을 설명하기 위해 특정의 대표적 실시양태 및 설명이 제시되어 있지만, 당해 분야의 숙련자에게는 다양한 변화 및 변경이 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않고서 가능할 수 있음을 이해할 것이다.

본 발명에 따른 공기압 타이어에서 종래 타이어에 비해 타이어 공동 공명 피 크가 크게 감소된다.

Claims

2개의 이격된 비신장성 비이드; 지면-접촉 트레드부; 트레드 폭을 한정하는 트레드부의 축방향 외부 에지로부터 방사상 안쪽으로 연장하여 상기 각각의 비이드들을 연결시키는 한 쌍의 개별 측벽; 상기 트레드부 및 측벽을 위한 지지 카커스; 및 상기 카커스의 방사상 안쪽으로 배치되어 타이어의 내부 공동에 노출되고 밀도 0.1 내지 1g/㎤의 공가황된 발포 고무 조성물을 포함하는 하나 이상의 발포 구조물을 갖는 공기압 타이어.
제 1 항에 있어서,

상기 하나 이상의 발포 구조물이 0.2 내지 0.9g/㎤의 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 공기압 타이어.
제 1 항에 있어서,

상기 하나 이상의 발포 구조물이 카커스로부터 원주상 및 방사상 안쪽으로 연장되고 비이드로부터 비이드로 축방향으로 연장되는 일체적 발포 구조물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압 타이어.
제 1 항에 있어서,

상기 하나 이상의 발포 구조물이 축방향으로 트레드 폭의 10 내지 50% 범위로 연장 되는 것을 특징으로 하는 공기압 타이어.
제 1 항에 있어서,

상기 하나 이상의 발포 구조물이 카커스로부터 방사상 안쪽으로 연장되는 다수의 발포 돌기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압 타이어.