KR20070097252A - 숄더부에 보강 코드가 삽입된 항공기 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 숄더부에 보강 코드가 삽입된 항공기 타이어에 관한 것으로서, 센터 그루브 및 숄더 그루브가 형성된 트레드, 트레드 강화코드, 제1브레이커, 제2브레이커, 카카스, 인너 라이너, 사이드월, 비드부를 포함하여 이루어지는 항공기 타이어에 있어서, 상기 트레드 강화코드의 엣지 상부에 보강 코드가 삽입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 숄더부에 보강 코드가 삽입된 항공기 타이어에 의하면, 가혹한 운용조건하의 반복하중에 의한 응력집중 및 변형 등의 리브블록 유동에 따른 고무의 심각한 열에너지 발생을 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 타이어의 수명을 단축시키는 가장 큰 원인인 열 축적에 의한 고무의 블로우 아웃 및 코드 엣지 세퍼레이션 등 결함들을 억제, 감소시켜 사고를 미연에 방지할 수 있다.

항공기, 타이어, 브레이커, 트레드, 강화, 보강, 코드

Description

숄더부에 보강 코드가 삽입된 항공기 타이어{AIRCRAFT TIRE INSRETED WITH REINFORCEMENT CORD AT SHOULDER PORTION}

도 1은 종래기술에 따른 일반적인 항공기 타이어의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 항공기 타이어의 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 항공기 타이어의 숄더부 구조 확대도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...트레드부(tread portion)

11...센터 그루브(center groove) 12...숄더 그루브

15...센터리브블록(center rib block) 16...숄더(shoulder)리브블록

20...트레드 블록 유동을 방지하는 트레드 강화코드(reinforcement cord)

31...제1브레이커(breaker) 32...제2브레이커

40...바디 카카스 코드층 50...인너 라이너(inner liner)

60...싸이드월(side wall)

71...제1비드부 72...제2비드부

100...보강 코드

110...숄더 엣지 포인트(shoulder edge point)

TSW(tread straight width; 트레드 직선 폭)...트레드 접지폭

W...보강 코드의 폭 범위

W_R...보강 코드의 숄더 엣지 포인트 오른쪽 폭 범위

본 발명은 숄더부에 보강 코드가 삽입된 항공기 타이어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 숄더 엣지 포인트에 보강 코드를 삽입하여 타이어 숄더부의 열발산이 효율적으로 이루어지게 한 숄더부에 보강 코드가 삽입된 항공기 타이어에 관한 것이다.

일반적인 타이어의 구조는, 도 1에 도시한 바와 같이, 노면과 직접 접촉하는 두꺼운 고무층인 트레드(tread, 10)와; 가장 두꺼운 두께로 타이어(10)의 어깨부를 구성하는 쇼울더(shoulder, 80)와; 타이어의 측면부에 유연한 굴신운동으로 승차감을 좋게 하며 타이어의 종류, 규격, 제조회사 등이 표시되는 사이드 월(side wall, 60)과; 타이어가 림에 장착되게 코드지의 끝부분을 감싸주는 비드부(bead portion, 71, 72)와; 타이어의 골격을 이루며 타이어 내부의 하중이나 충격을 견디는 부분으로 타이어 코드지로 된 카카스(carcass, 40)와; 상기 트레드(10)와 카카스(40)의 내부에 삽입된 층으로 주행시 외부의 충격을 완화하고 상기 트레드(10)의 갈라짐이나 외상이 카카스(40)에 직접 도달하는 것을 방지하는 제1브레이커(31) 및 제2브레이커(32)와; 상기 카카스(40)의 내부에 구비된 고무층으로 공기의 누출을 방지하는 인너라이너(inner liner, 50); 등으로 이루어져 있다.

종래의 항공기 타이어의 구조는, 도 1에 도시한 바와 같이, 센터 그루브(11) 및 숄더 그루브(12)가 형성된 트레드(tread, 10), 트레드 강화코드(20), 제1브레이커(31), 제2브레이커(32), 카카스(40), 인너 라이너(inner liner, 50), 사이드월(60), 비드부(71, 72)를 포함하여 이루어지고, 타이어 중심선을 중심으로 대칭으로 형성되어 있다.

높은 공기압과 고하중 및 고속에서 사용되는 항공기 타이어는, 이륙(Take off)이나 활주(Taxing), 착륙(Landing)시 내부에 매우 높은 열이 발생하고 트레드부(10)에는 높은 응력이 발생하게 된다. 특히, 대부분이 바이어스 제품인 항공기 타이어는 충분한 강도를 갖기 위하여 많은 코드가 사용되며, 이들 각 코드간의 마찰에 의하여 발생하는 열은 코드를 따라 전달되어 카카스(40)의 경우 비드부(71, 72)에 집중하게 되고, 제1브레이커(31), 제2브레이커(32)의 경우에는 그 끝단에 집중하게 된다.

또한, 이륙이나 착륙시 순간적으로 매우 높은 하중과 원심력을 받으며, 이때 발생하는 내부응력 역시 각 코드를 따라 전달되고 코드의 끝단에 집중하게 된다. 따라서, 브레이커의 끝단에는 높은 열과 응력이 동시에 작용하게 되어 코드의 세퍼레이션(separation)을 유발시킬 가능성이 높다.

이를 방지하기 위하여 종래기술에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 제1브레이커(71) 및 제2브레이커(72)의 엣지 부분에는 디커플링 고무(90)를 삽입하고, 이들 제1브레이커(71), 디커플링 고무(90) 및 제2브레이커(72)를 덮는 숄더 플라이 (95)가 추가적으로 구비되어 있다.

이러한 보강재 삽입물은 원주방향으로 연장되고, 타이어의 각 측면상에 적어도 하나의 보강재 삽입물이 있으며, 상기 비드로부터 연장되어 상기 측벽의 반경방향 상측부에서 종결되는 각각의 보강재 삽입물은 상기 플라이 측면상의 한 쌍의 카카스 플라이들 사이에 삽입된다.

이와 같이 종래의 기술은 원주방향으로 연장된 보강재 삽입물을 가지며, 적어도 한 쌍의 보강재 삽입물이 타이어의 각 측면상에 배치된다. 각각의 삽입물은 바이어스 각도의 코드를 가진 두 개의 코드 보강부재를 가지며, 상기 코드는 인접한 부재의 코드에 대해 동일하지만 반대 방향으로 존재한다. 보강부재의 쌍들은 비드부로부터 연장되어 상기 측벽의 반경방향 상측부에 종결되며, 보강부재의 각 쌍은 타이어의 플라이 측면상의 한 쌍의 카카스 플라이 사이에 삽입된다. 이러한 구조는 타이어의 내구성을 증가시킴과 동시에 특정한 중량 감소를 획득하기 위한 목적으로 설계된다.

그러나, 고속 및 고하중인 항공기 타이어 운용조건과 관련된 특성으로 응력집중, 원심력, 충격적 마찰 등에 따른 트레드의 부하하중과 굴신은 코드간 접촉마찰을 심화시킬 뿐만 아니라 트레드의 접지압력과 마모에 따른 마찰력은 접지 트레드 숄더부위의 열화를 유도해서 블로우 아웃(blow-out) 및 코드간 세퍼레이션 등과 같은 사고를 유발시킬 수 있다.

또한, 가혹한 운용조건의 항공기용 타이어 구조에서, 트레드에 부하에 의해 가해지는 접지응력의 영향으로 발생하는 트레드의 블록 유동을 억제하기 위해 바디 카카스 코드층(40) 또는 브레이커층(31, 32)의 언더 트레드 고무 상측에 트레드 강화코드 보강재를 삽입한다. 상기 적용기술은 트레드 센터리브의 블록 유동 억제 및 내발열성의 효과를 보여주고 있지만, 그루브가 위치하지 않은 숄더 블록의 경우 고무 체적이 센터대비 두껍게 설계되기 때문에 트레드 강화코드가 위치한 상,하측부의 고무 게이지가 불균등하게 분포되며 이로 인한 숄더부 고무의 열축적 심화와 내발열성 취약으로 블로우 아웃 및 숄더부 코드 엣지의 세퍼레이션을 유발시킬 수 있다.

특히, 가혹한 운용조건에서 사용되는 항공기용 타이어 트레드 숄더부에 위치하는 바디 카카스 윗부분 고무층이 트레드 강화코드(20)로 구성될 때에는, 상대적으로 고무 게이지 간격이 큰 부위에서 세퍼레이션이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 고무 게이지 간격이 큰 부위의 숄더부 고무층에 보강 코드를 삽입시켜 고무층간의 열 분포도를 균등하게 하고 열분산이 빠르게 함으로써 세퍼레이션을 방지하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명에 따른 숄더부에 보강 코드가 삽입된 항공기 타이어에 의하면, 센터 그루브 및 숄더 그루브가 형성된 트레드, 트레드 강화코드, 제1브레이커, 제2브레이커, 카카스, 인너 라이너, 사이드월, 비드부를 포함하여 이루어지는 항공기 타이어에 있어서, 상기 트레드 강화코드의 엣 지 상부에 보강 코드가 삽입되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 보강 코드는, 그 좌우방향 폭(W)이 타이어가 하중을 받아 지면과 닿는 부분인 트레드 접지폭(TSW)의 절반의 1/2 내지 2/5의 길이를 가지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보강 코드는, 트레드 접지폭(TSW)의 양 모서리인 숄더 엣지 포인트를 기준으로, 보강 코드의 오른쪽 폭(W_R)이 보강 코드의 좌우방향 폭(W)의 1/3 내지 1/2의 길이를 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로만 해석되어야 한다.

도 2는 본 발명에 따른 항공기 타이어의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 항공기 타이어의 숄더부 구조 확대도이다.

본 발명에 따른 숄더부에 보강 코드가 삽입된 항공기 타이어에 의하면, 도 2에 도시한 바와 같이, 센터 그루브(11) 및 숄더 그루브(12)가 형성된 트레드(tread, 10), 트레드 강화코드(20), 제1브레이커(31), 제2브레이커(32), 카카스(40), 인너 라이너(inner liner, 50), 사이드월(60), 비드부(71, 72)를 포함하여 이루어지는 항공기 타이어에 있어서,

상기 트레드 강화코드(20)의 엣지 상부에 보강 코드(100)가 삽입되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 보강 코드(100)는, 그 좌우방향 폭(W)이 타이어가 하중을 받아 지면과 닿는 부분인 트레드 접지폭(TSW)의 절반의 1/2 내지 2/5의 길이를 가지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보강 코드(100)는, 타이어가 하중을 받아 지면과 닿는 부분인 트레드 접지폭(TSW)의 양 모서리인 숄더 엣지 포인트를 기준으로, 보강 코드(100)의 오른쪽 폭(W_R)이 보강 코드(100)의 좌우방향 폭(W)의 1/3 내지 1/2의 길이를 가지는 것이 바람직하다.

본 발명은 항공기 타이어에서 열응력에 취약한 고무의 열발산 및 내구성능을 보완하기 위하여, 두꺼운 고무층을 가진 숄더부와 트레드 강화코드 구성으로 인해 숄더부 고무 게이지간 불균등한 부위를 균등하게 분포시키는 트레드 숄더 삽입 코드 구조물인 나일론 코드를 보강 설계한 것이다. 또한 트레드 접지 하중에 따른 각 구조물 엣지 부위에 응력 집중이 발생하지 않고 삽입 코드 엣지가 위치하도록 타이어 원주방향 및 레이디얼(radial) 방향으로 숄더 엣지 포인트를 기준으로 보강 코드의 삽입위치를 설계하였다. 즉, 상기 브레이커(71, 72) 및 트레드 강화코드(20)의 엣지 부위를 포함한 폭(W)이 타이어가 하중을 받아 지면과 닿는 부분인 트레드 접지폭(TSW)의 절반의 1/2 내지 2/5의 길이 범위로 설정함으로써, 각 코드 엣지의 응력집중의 열발산을 삽입 코드 길이로 분산시켰으며, 또한 부하하중에 따른 트레드 전체 접지폭 엣지를 피하여 숄더 엣지 포인트로부터 오른쪽에 위치한 폭(W_R)이 W_R = (1/3 ~ 1/2)W가 되도록 설계함으로써 트레드 전체에 가해지는 하중에 의한 마모, 유동에 가장 취약한 숄더부위의 열에너지 발산을 도모하였다. 숄더부위에 삽입되는 삽입 코드 위치설계 기준은 부하하중에 따른 트레드 접지구간뿐만 아니라, 고속으로 회전하는 사이드월 부위의 변형구간인 바디 카카스 코드간의 접촉마찰 또한 최소화할 수 있도록 원주방향의 위치를 설정하였다.

본 발명은 센터리브블록(15)에 비해 숄더리브블록(16) 부위에 두꺼운 고무 체적이 형성되고 부하하중에 따른 트레드 블록 유동을 방지하기 위한 트레드 강화코드 구조에 의해 숄더부위 고무 게이지간 불균등한 구조를 가진 항공기용 타이어에 있어서, 숄더부위에 삽입 코드 구조물을 삽입함으로써, 가혹한 운용조건하의 반복하중에 의한 응력집중 및 변형 등의 리브블록 유동에 따른 고무의 심각한 열에너지 발생을 감소시킬 수 있다. 상세히 설명하면 부하하중에 따른 트레드 접지 엣지 부위에서 발생한 숄더 고무층의 열에너지 발생을 삽입 코드를 따라 열을 전도 및 발산시키고자 하는 것이며, 이는 숄더, 브레이커 및 트레드 강화코드의 각 엣지 부위에서의 열응력 집중을 삽입 코드층으로 분산시키는 작용으로 응력집중으로 인해 숄더부위에 발생된 열을 신속히 분산하여 배출시킬 수 있기 때문이다. 따라서 타이어의 수명을 단축시키는 가장 큰 원인인 열 축적에 의한 고무의 블로우 아웃 및 코드 엣지 세퍼레이션 등 결함들을 억제, 감소시켜 사고를 미연에 방지할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 숄더부에 보강 코드가 삽입된 항공기 타이어에 의하면, 가혹한 운용조건하의 반복하중에 의한 응력집중 및 변형 등의 리브블록 유동에 따른 고무의 심각한 열에너지 발생을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 타이어의 수명을 단축시키는 가장 큰 원인인 열 축적에 의한 고무의 블로우 아웃 및 코드 엣지 세퍼레이션 등 결함들을 억제, 감소시켜 사고를 미연에 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 센터 그루브(11) 및 숄더 그루브(12)가 형성된 트레드(10), 트레드 강화코드(20), 제1브레이커(31), 제2브레이커(32), 카카스(40), 인너 라이너(50), 사이드월(60), 비드부(71, 72)를 포함하여 이루어지는 항공기 타이어에 있어서,

   상기 트레드 강화코드(20)의 엣지 상부에 보강 코드(100)가 삽입되는 것을 특징으로 하는 숄더부에 보강 코드가 삽입된 항공기 타이어.
2. 제1항에 있어서,

   상기 보강 코드(100)는, 그 좌우방향 폭(W)이 트레드 접지폭(TSW)의 절반의 1/2 내지 2/5의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 숄더부에 보강 코드가 삽입된 항공기 타이어.
3. 제2항에 있어서,

   상기 보강 코드(100)는, 트레드 접지폭(TSW)의 양 모서리인 숄더 엣지 포인트를 기준으로, 보강 코드(100)의 오른쪽 폭(W_R)이 보강 코드(100)의 좌우방향 폭(W)의 1/3 내지 1/2의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 숄더부에 보강 코드가 삽입된 항공기 타이어.

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