KR20130014878A

KR20130014878A - 중하중용 타이어의 비드구조

Info

Publication number: KR20130014878A
Application number: KR1020110076596A
Authority: KR
Inventors: 장윤태
Original assignee: 한국타이어 주식회사
Priority date: 2011-08-01
Filing date: 2011-08-01
Publication date: 2013-02-12

Abstract

본 발명은 중하중용 타이어(Truck and bus radial tire; TBR tire)의 비드에 관한 것으로, 특히 비드의 내구성을 향상시킨 중하중용 타이어의 비드구조에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 비드번들(1)과, 이 비드번들(1)을 감싸면서 타이어의 골격을 구성하는 카카스(2), 상기 카카스(2)의 턴업 엣지부(2a)와 비드번들(1) 사이에 배치되는 상하부 비드필러(3a,3b) 및, 상기 비드번들(1)의 거동을 방지하기 위해 카카스(2)에 접하여 배치되는 스틸체퍼(4)와 나이론 체퍼(5)를 구비하여 이루어진 중하중용 타이어의 비드구조에 있어서, 상기 비드번들(1)은 그 단면이 사각단면을 가지며, 이 비드번들(1) 둘레를 하부 비드필러(3b)로 감싸고 상기 하부 비드필러(3b)와 상부 비드필러(3a)의 접착력 증대와 내구성 향상을 위해 여러 매의 타원형 나이론 체퍼(6)가 하부 비드필러(3b)를 원형 형태로 감싸아 배치되어 이루어져 있다.

Description

중하중용 타이어의 비드구조{Bead for truck and bus radial tire}

본 발명은 중하중용 타이어(Truck and bus radial tire; TBR tire)의 비드에 관한 것으로, 특히 비드의 내구성을 향상시킨 중하중용 타이어의 비드구조에 관한 것이다.

중하중용 타이어는 주로 버스/트럭에 장착되는 타이어로서, 통상 최대 허용 하중보다 가혹한 과하중으로 사용되는 타이어에서 발생하는 비드부의 박리(Separation)를 방지하기 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 중하중용 타이어의 비드부는 타이어 규격별 최대 하중보다 과적하는 조건과 차량의 빈번한 제동(Braking)에 의해 비드부의 발열온도 증가로 고무물성이 급격히 저하되기 때문에 비드부의 사고 발생률이 현저히 높은 실정이다.

도 2는 종래 일반적인 중하중용 타이어의 비드부를 보여주는 단면도로서, 도면에 도시된 바와 같이 고강력 스틸 와이어로 이루어진 비드번들(101, Bead bundle)을 중심으로 타이어의 기본 골격을 이루는 래디얼(Radial) 방향으로 배열된 카카스(102)가 위치하는데, 과하중이나 고온상태에서 주행을 계속하면 반복적인 압축인장에 의해 특히 카카스(102)의 턴업 엣지부(102a)에서 높은 전단응력이 발생하여 조기에 사고로 이어지는 것이 비드부 박리의 일반적인 사고 현상이다.

이를 방지하기 위해 스틸코드로 구성된 스틸체퍼(104, Steel chafer)로 상기 카카스(102)를 보호하거나, 필요시 나이론 체퍼(105)로 보강하는 것이 일반적인 보강구조였다.

또한, 종래에는 상기 비드번들(101)을 중심으로 카카스(102)가 위치하게 되면, 빈공간이 발생하게 되는데 이를 메꾸어 주는 고무를 일명 비드필러(103)라 하는데, 여기서 상기 비드필러(103)는 대형 타이어의 경우 요구특성에 맞추기 위하여 2중 구조의 서로 다른 물성을 갖춘 고무로 설계되며, 그 위치에 따라 윗부분을 상부 비드필러(103a), 아래쪽에 위치한 고무를 하부 비드필러(103b)를 일컫는다.

그런데, 상기 하부 비드필러(103b)는 비드번들(101)의 거동을 방지하기 위해 견고한 요구물성이 필요한데 반하여, 상기 상부 비드필러(103a)는 상대적으로 부드러운 고무물성이 필요로 하며, 주행시 비드부에 발생하는 응력을 흡수 완화시켜 주는 역할을 하도록 되어 있다.

그러나, 종래에는 이러한 중하중용 타이어의 비드 구조에서 비드부의 주강도층인 육각단면의 비드번들(101)의 거동 문제점이 제기되고, 상기 상하부 비드필러(103a,103b) 간의 접착력 저하문제로 비드부의 내구성을 개선시킬 문제가 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 감안하여 발명된 것으로, 비드부의 내구성을 향상시킨 중하중용 타이어의 비드구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 비드번들과, 이 비드번들을 감싸면서 타이어의 골격을 구성하는 카카스, 상기 카카스의 턴업 엣지부와 비드번들 사이에 배치되는 상하부 비드필러 및, 상기 비드번들의 거동을 방지하기 위하여 카카스에 접하여 배치되는 스틸체퍼와 나이론 체퍼를 구비하여 이루어진 중하중용 타이어의 비드구조에 있어서, 상기 비드번들은 그 단면이 사각단면을 가지며, 이 비드번들 둘레를 하부 비드필러로 감싸면서 상기 하부 비드필러 둘레에는 이 하부 비드필러와 상부 비드필러의 접착력 증대와 내구성 향상을 위해 여러 매의 나이론 체퍼가 배치되어 이루어진 구조로 되어 있다.

이러한 본 발명에 따른 중하중용 타이어의 비드구조는 상부 비드필러의 볼륨을 최대화하여 카카스의 턴업 엣지부에 걸리는 응력을 완화하고 단면이 사각형의 비드번들에 의해 회전 억제력을 강화시키어 비드부의 내구성을 향상시킨 잇점을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 중하중용 타이어의 비드를 보여주는 단면도,
도 2는 종래 중하중용 타이어의 비드를 보여주는 단면도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 중하중용 타이어의 비드구조를 보여주는 단면도가 도시되어 있으며, 도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 비드번들(1)과, 이 비드번들(1)을 감싸면서 타이어의 골격을 구성하는 카카스(2), 상기 카카스(2)의 턴업 엣지부(2a)와 비드번들(1) 사이에 배치되는 상하부 비드필러(3a,3b) 및, 상기 비드번들(1)의 거동을 방지하기 위해 카카스(2)에 접하여 배치되는 스틸체퍼(4)와 나이론 체퍼(5)를 구비하여 이루어진 중하중용 타이어의 비드구조에 있어서, 상기 비드번들(1)은 그 단면이 사각단면을 가지며, 이 비드번들(1) 둘레를 하부 비드필러(3b)로 감싸고 상기 하부 비드필러(3b)와 상부 비드필러(3a)의 접착력 증대와 내구성 향상을 위해 여러 매의 타원형 나이론 체퍼(6)가 하부 비드필러(3b)를 원형 형태로 감싸아 배치된 구조로 이루어져 있다.

여기서 상기 비드부의 하부쪽 움직임을 최소화하기 위해 단면이 사각형의 비드번들(1)의 둘레에는 타원형 구조를 갖는 하부 비드필러(3b)와 이를 감싸는 타원형 나이론 체퍼(6)가 배치되어 타이어 주행 중 발생하는 응력을 상대적으로 완화시킬 수 있도록 되어 있다.

그리고 상기 하부 비드필러(3b)는 고무경도가 92±4 수준으로 최고 경도화 하였으며, 가류온도 130±5℃에서 10±2분의 가류시간으로 반가류(Semi-Cure)를 실시한 조성물로 되어 있다.

또한, 상기 하부 비드필러(3b)와 결합되는 상부 비드필러(3a)와의 결합시 발생하는 접착력 저하를 방지하기 위해 평직의 나이론 코드지로 이루어진 타원형 나이론 체퍼(6)를 여러 매 감싸도록 되어 있으며, 이러한 나이론 체퍼(6)는 비드번들(1)의 모서리(1a)와 카카스(2) 접촉으로 야기되는 절단사고를 방지할 수 있으며, 차량 주행시 반복적인 제동에 의해 발생되는 발열에 견딜 수 있게 용융점 220 ~ 260℃의 나이론 6의 평직구조를 갖는다.

이 같은 본 발명에 따른 중하중용 타이어의 비드구조는 거동성이 억제되는 사각단면의 비드번들과 고경도 고무의 하부 비드필러 및 여러 매의 나이론 체퍼 등의 사용으로 비드부의 내구성을 크게 향상시킬 수 있도록 되어 있다.

1 : 비드번들(Bead bundle), 2 : 카카스,
3a,3b : 비드필러(Bead filler), 4 : 스틸체퍼(Steel chafer),
5 : 나이론 체퍼, 6 : 타원형 나이론 체퍼.

Claims

비드번들(1)과, 이 비드번들(1)을 감싸면서 타이어의 골격을 구성하는 카카스(2), 상기 카카스(2)의 턴업 엣지부(2a)와 비드번들(1) 사이에 배치되는 상하부 비드필러(3a,3b) 및, 상기 비드번들(1)의 거동을 방지하기 위해 카카스(2)에 접하여 배치되는 스틸체퍼(4)와 나이론 체퍼(5)를 구비하여 이루어진 중하중용 타이어의 비드구조에 있어서,
상기 비드번들(1)은 그 단면이 사각단면을 가지며, 이 비드번들(1) 둘레를 하부 비드필러(3b)로 감싸고 상기 하부 비드필러(3b)와 상부 비드필러(3a)의 접착력 증대와 내구성 향상을 위해 여러 매의 타원형 나이론 체퍼(6)가 하부 비드필러(3b)를 원형 형태로 감싸아 배치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 중하중용 타이어의 비드구조.
제 1항에 있어서,
상기 하부 비드필러(3b)는 고무경도가 92±4 수준으로 최고 경도화 하였으며, 가류온도 130±5℃에서 10±2분의 가류시간으로 반가류(Semi-Cure)를 실시한 조성물로 이루어진 것을 특징으로 하는 중하중용 타이어의 비드구조.
제 1항에 있어서,
상기 하부 비드필러(3b)는 비드번들(1) 둘레에서 타원형으로 배치되어 여러 매의 타원형 나이론 체퍼(6)로 구획된 것을 특징으로 하는 중하중용 타이어의 비드구조.
제 3항에 있어서,
상기 나이론 체퍼(6)는 용융점 220 ~ 260℃의 나이론 6의 평직구조를 갖는 것을 특징으로 하는 중하중용 타이어의 비드구조.