KR20080000175A - 비대칭 벨트 구조를 갖는 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비대칭 벨트 구조를 갖는 공기입 타이어에 관한 것으로, 원주방향 중심선을 중심으로 좌우 비대칭 구조인 공기입 타이에 있어서, 차량의 외측에 위치하는 벨트의 강성을 그 내측보다 크게 함으로써, 코너링 영역에서의 주행 안정성을 대폭 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

이를 위해, 본 발명은 원주방향 중심선을 중심으로 좌우 비대칭 구조인 공기입 타이어에 있어서, 트레드(11)와 카카스(12) 사이에 제1 벨트(13a) 및 제2 벨트(13b)의 복수층으로 설치되는 벨트부(13) 중 차량의 외측에 위치하는 벨트부(13)에 보강 벨트(20)가 부착되어 있는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 보강 벨트(20)는 타이어의 단면도 중심을 기준으로 제2 벨트 전폭의 1/2의 0.40∼0.80 범위내에 위치되는 것이 바람직하다.

비대칭 타이어, 벨트, 보강, 사이드월, 비드, 주행성능, 코너링

Description

비대칭 벨트 구조를 갖는 공기입 타이어{Pneumatic Tire having Asymmetric Belt Structure}

도 1은 종래의 공기입 타이어 부분 종단면도.

도 2는 종래의 비대칭 공기입 타이어의 부분 종단면도.

도 3은 종래의 또 다른 비대칭 공기입 타이어의 부분 종단면도.

도 4는 본 발명에 따른 비대칭 공기입 타이어의 부분 종단면도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

11 : 트레드

12 : 카카스

15, 16 : 사이드월

18, 19 : 비드

20 : 보강 벨트

본 발명은 비대칭 공기입 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원주방향 중심선을 중심으로 좌우 비대칭 구조인 공기입 타이에 있어서, 차량의 외측에 위치 하는 벨트의 강성을 그 내측보다 크게 함으로써, 코너링 영역에서의 주행 안정성을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 비대칭 벨트 구조를 갖는 공기입 타이어에 관한 것이다.

일반적으로, 공기입 타이어(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 노면과 접촉하는 부분인 트레드(Tread, 101)와; 타이어의 골격을 이루는 카카스(Cacas, 102)와; 상기 트레드(101)와 카카스(102) 사이에 다수개의 층으로 이루어진 벨트(103)와; 공기의 누출을 방지하는 인너라이너(Inner Liner, 104)와; 카카스(102)를 보호하고 유연한 굴신운동을 하도록 하는 사이드월(Side Wall, 105)과; 트레드(101)와 사이드월(105) 사이에 위치되는 숄더부(Shoulder, 106)와; 타이어를 림(Rim)에 장착시키는 비드(Bead, 107)와; 비드(107)가 받는 충격을 완화시키는 에이펙스(Apex, 108)를 포함하는 구성으로 되어 있다.

종래에는 이와 같은 구조를 갖는 공기입 타이어를 제조함에 있어서 대부분 트레드 패턴의 중심선을 기준으로 좌우 대칭인 형상으로 디자인 설계하였다.

그런데, 이러한 대칭형 트래드 패턴의 타이어는, 트래드 패턴 중심선을 기준으로 차량 외측의 트래드 패턴에 걸리는 접지압이 차량 내측의 트래드 패턴에 걸리는 접지압보다 크며, 이러한 접지압의 편중은 차량의 코너링이나 회전시에 더욱 심화되어 타이어의 편마모를 일으켜 차량의 조정 안정성을 크게 해치는 문제점이 있었다.

이와 같은 대칭형 트레드 패턴을 갖는 타이어에서 성능의 취약점을 보완하기 위해, 타이어의 트레드 패턴을 여러 가지 형상으로 바꾸거나 타이어의 비드 또는 사이드월 등을 비대칭 구조로 한 기술이 지속적으로 개발되고 있다.

예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 타이어 비드부(201, 202)의 직경(D1,D2)을 다르게 설계함으로써 타이어(200)가 좌우측으로 비대칭을 이루도록 하여 이에 따른 좌우측 수직강성과 수평강성의 차이에 의해 충분한 코너링 특성을 발휘할 수 있도록 한 기술이 제안된 바 있다.

이러한 타이어(200)에 의하면, 비드부 직경(D1,D2)이 큰 우측부위를 차량 회전방향의 외측으로 향하도록 타이어(200)를 장착할 경우 타이어(200)의 좌우 강성차이로 인해 코너링 시 타이어(200)와 지면과의 그립력이 증대됨으로써 강력한 코 너링 성능을 획득할 수 있게 된다.

그런데, 위와 같은 비대칭 타이어(200)의 경우 비드부 직경(D1,D2)에 차이가 나기 때문에, 타이어(200)가 장착되는 휠 림(미도시) 등의 관련 부품에 대한 설계에 많은 변화가 발생되므로 타이어(200) 적용에 따른 작업 설비나 인원 또는 각종 비용의 증대를 피할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

한편, 국내특허공개공보 제2001-1253호 및 국내특허공개공보 제2003-82082호에는, 차량의 외측에 위치되는 사이드월에만 보강재인 사이드월 인서트(Insert)를 삽입 설치한 비대칭 타이어의 구조가 개시되어 있다.

도 3은 이러한 비대칭 타이어의 구조의 일례를 도시한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 비대칭 타이어(300)는, 고속주행 상태로 코너링을 할 때 타이어에 걸리는 코너링 힘을 유지하기 위해 트레드(301) 접지면의 접지압이 도면의 우측에서 좌측을 향하게 분포하도록 좌우측, 즉 내외측이 비대칭으로 설계된 구조에 있어서 외측 사이드월(304)에만 사이드월 인서트(307)를 삽입 설치하고, 내측 사이드월(303)에는 인서트(307)를 삽입하지 않은 구조로 되어 있다.

이러한 비대칭 타이어의 구조에 의하면, 외측 사이드월(304)의 강성이 내측에 위치하는 내측 사이드월(304)의 강성보다 크게 됨으로써 트레드(301) 좌우면의 강성차로 인한 편마모 발생을 방지할 수 있고, 또한 코너링 동작시 접지능력이 크게 되어 코너링 성능과 조종 안정성을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.

그러나, 상기 종래기술에 의한 비대칭 타이어는, 사이드월 인서트(307)의 길이를 작게 하기 위해 카카스(302)와 비드(305, 306)를 모두 부착한 후 사이드월 인서트(307)를 부착한 구조이므로, 주행중 사이드월 인서트(307)가 유동하게 되고, 이로 인해 코너링 영역에서의 주행 안정성 등을 보장할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 차량의 외측에 위치하는 벨트의 강성을 그 내측보다 크게 함으로써, 코너링 영역에서의 주행 안정성을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 비대칭 벨트 구조를 갖는 공기입 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해, 원주방향 중심선을 중심으로 좌우 비대칭 구조인 공기입 타이어에 있어서, 트레드와 카카스 사이에 제1 벨트 및 제2 벨트의 복수층으로 설치되는 벨트부 중 차량의 외측에 위치하는 벨트부에 보강 벨 트가 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보강 벨트는 제2 벨트 위에 적층되는 상태로 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보강 벨트의 코드는 타이어 원주방향에 대하여 90도의 각도를 이루도록 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보강 벨트는 타이어의 단면도 중심을 기준으로 제2 벨트 전폭의 1/2의 0.40∼0.80 범위내에 위치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 비대칭 공기입 타이어의 부분 종단면도를 도시한 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 타이어(10)는, 일반적인 타이어와 마찬가지로 외부 구조를 형성하는 트레드(11), 사이드월(15, 16), 숄더부(17) 및 타이어 내외측을 연결하는 비드(18, 19)와; 내부 구조를 형성하는 카카스(12), 복수 개의 제1 및 제2 벨트(13a, 13b)를 적층하여 된 벨트부(13), 인너라이너(14)로 이루어져 있다.

여기에서, 도 4의 오른쪽을 차량의 외측, 왼쪽을 차량의 내측이라고 할 때, 본 발명에서는, 고속 주행 상태로 코너링을 할 때, 타이어(10)에 걸리는 코너링 힘을 유지하기 위해 트레드(11) 접지면의 접지압이 도면의 오른쪽에서 왼쪽을 향해 분포되도록 상기 벨트부(13)의 우측 강성을 내측보다 강하게 하고 있다.

즉, 본 발명은 차량의 외측에 위치하는 벨트부(13)측에 별도의 보강 벨트(20)를 적층하여 부착함으로써, 상기 벨트부(13)의 좌우강성을 다르게 하고 있다.

상기 보강 벨트(20)는 도 4에 도시된 바와 같이 벨트부(13)를 구성하는 제2 벨트(13b) 위에 적층되는 상태로 부착되어 있되, 타이어의 단면도 중심을 기준으로 제2 벨트(13b) 전폭의 1/2의 0.40∼0.80 범위내에 위치되어 있는 것이 바람직하다. 이 위치는 타이어가 코너링 영역에서 회전시 하중 변화가 크게 작용하는 위치이기 때문에, 상기와 같이 보강 벨트(20)를 설치하게 되면 좌우 강성의 차이로 인한 편마모 발생을 방지하면서 고속 코너링에서도 주행 안정성을 보장할 수 있게 된다.

한편, 상기 보강 벨트(20)를 추가함으로써 벨트부(13)가 홀수개의 벨트층으로 이루어지게 됨에 따라 그 벨트 각도의 불균형을 보정하기 위해 상기 보강 벨트(20)의 코드는 타이어 원주방향에 대하여 90도의 각도를 이루도록 배열되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명에서는 벨트부의 좌우 강성을 비대칭되게 형성하고 비대칭 벨트가 부착된 부위를 차량 회전방향의 외측으로 향하도록 타이어를 장착하면, 종전과 같이 비드나 사이드월을 비대칭 구조로 함으로써 야기되는 문제점을 일으킴이 없이 차량의 급선회시 차량 바깥쪽 부하증가에 따른 타이어 트레드 변형을 최소화하여 타이어와 지면과의 사이의 접지력이 증대되어 강력한 코너링 성능을 얻을 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 타이어의 외측에 위치하는 벨트부에 보강 벨트를 설치함으로써, 트레드 좌우면의 강성차로 인한 편마모 발생을 염려할 필요가 없고, 또한 종래의 타이어에서는 기대할 수 없을 정도로 코너링 영역에서의 타이어의 주행 안정성을 대폭 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 원주방향 중심선을 중심으로 좌우 비대칭 구조인 공기입 타이어에 있어서, 트레드(11)와 카카스(12) 사이에 제1 벨트(13a) 및 제2 벨트(13b)의 복수층으로 설치되는 벨트부(13) 중 차량의 외측에 위치하는 벨트부(13)에 보강 벨트(20)가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 비대칭 벨트 구조를 갖는 공기입 타이어.
2. 제1항에 있어서,

   상기 보강 벨트(20)는 제2 벨트(13b) 위에 적층되는 상태로 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 비대칭 벨트 구조를 갖는 공기입 타이어.
3. 제1항에 있어서,

   상기 보강 벨트(20)의 코드는 타이어 원주방향에 대하여 90도의 각도를 이루도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 비대칭 벨트 구조를 갖는 공기입 타이어.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 보강 벨트(20)는 타이어의 단면도 중심을 기준으로 제2 벨트 전폭의 1/2의 0.40∼0.80 범위내에 위치되는 것을 특징으로 한다.

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