KR20130093796A

KR20130093796A - 공기입 타이어

Info

Publication number: KR20130093796A
Application number: KR1020120000093A
Authority: KR
Inventors: 김정택
Original assignee: 금호타이어 주식회사
Priority date: 2012-01-02
Filing date: 2012-01-02
Publication date: 2013-08-23

Abstract

본 발명은 공기입 타이어에 관한 것으로서, 인너 어셈블리를 구성하는 숄더 스트립의 양단부를 각각 벨트 및 에어팩스와 중첩되게 끼워져 고정함과 아울러 카카스 플라이 토핑 고무와 동일한 고무 재질을 사용하여 강도를 보강시키고, 아울러 숄더 스트립의 두께를 슬림화시켜 저중량 고강도 타이어를 구현할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

Description

공기입 타이어{PEEUMATIC TIRE}

본 발명은 공기입 타이어에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 인너 어셈블리 반제품을 구성하는 숄더 스트립의 강성 및 두께 조정을 통해 좀더 저중량이고 고강도의 타이어를 구현할 수 있도록 하는 공기입 타이어에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 공기입 타이어는 내측부터 인너 어셈블리, 카카스 플라이, 벨트, 캡플라이, 트래드 에셈블리가 적층되게 성형된 후, 가류 공정을 통해 완성된다.

인너 어셈블리는 인너 라인너 고무층, 이 인너 라인너 고무층 양측 단부에 연장 형성되는 검체파 및 인너 라인너 고무층 상측에 적측되는 숄더 스트립으로 이루어진다.

숄더 스트립은 인너 어셈블리에서 가류시 타이어의 변형이 가장 심한 숄더부에 적용하여 카카스 플라이의 노출을 최소화하도록 하는 역할을 한다.

최근 고유가로 인해 회전 저항이 낮은 타이어, 가벼운 타이어 등 연비를 높이기 위한 기술이 적용되고 있으나, 이는 반제품 두께의 최소화를 동반하여 타이어 강성이 약해지는 결과를 초래하고 있다.

따라서, 타이어를 구성하는 반제품들의 강성 보강시킴과 아울러 두께를 최소화시켜 저중량 고강도의 타이어를 구현하고자 하는 연구들이 이루어지고 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 인너 어셈블리 반제품을 구성하는 숄더 스트립의 강성 및 두께 조정을 통해 저중량 고강도 타이어를 구현할 수 있도록 하는 공기입 타이어에 관한 것이다

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기입 타이어는, 타이어 내주면을 이루며 적층되어 성형되는 인너 어셈블리; 상기 인너 어셈블리 상측에서 적층되어 성형되고, 양측 단부에 에어팩스가 구비된 비드 어셈블리를 감싸며 턴업되는 카카스 플라이; 및 상기 카카스 플라이의 트래드부 상측에 적층되어 성형되고 벨트;를 포함하고, 상기 인너 어셈블리는 기밀성 고무 재질로 이루어지는 인너 라인너 고무층; 상기 인너 라인너 고무층 양측 단부에서 상기 카카스 플라이의 턴업부를 감싸도록 연장 형성되는 검체파; 및 상기 인너 라인너 상측에 적층되어 타이어의 사이드월부 보강하는 숄더 스트립 고무층;을 포함하고, 상기 숄더 스트립 고무층은 상측 단부가 상기 벨트의 단부 하측에 끼워져 고정되게 상단 중첩부를 형성하고, 하측 단부가 상기 에이팩스 상부에 포개지며 내측에 끼워져 고정되게 하단 중첩부를 형성하도록 연장 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 상단 중첩부의 폭은 상기 벨트 단부로부터 5mm 내지 50mm 범위 이내로 중첩되게 이루어지고, 상기 하단 중첩부의 폭은 상기 에어 팩스 상단부로부터 5mm 내지 50mm 범위 이내로 중첩되게 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 숄더 스트립 고무층은 상기 카카스 플라이의 토핑 고무와 동일한 고무 재질로 이루어지되, 상기 숄더 스트립 고무층의 강도는 40 내지 90 범위 이내로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 숄더 스트립 고무층의 두께는 0.3mm 내지 1.5mm 범위 이내로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기한 본 발명의 공기입 타이어에 따르면, 인너 어셈블리를 구성하는 숄더 스트립의 양단부를 각각 벨트 및 에어팩스와 중첩되게 끼워져 고정함과 아울러 카카스 플라이 토핑 고무와 동일한 고무 재질을 사용하여 강도를 보강시키고, 아울러 숄더 스트립의 두께를 슬림화시켜 저중량 고강도 타이어를 구현할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기입 타이어의 반단면도이다.
도 2는 도 1의 공기입 타이어에 적용된 인너 어셈블리 반제품을 도시한 측면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기입 타이어의 반단면도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 공기입 타이어(1)는 트래드부(10)를 중심으로 타이어의 폭방향 양측으로 숄더부(20), 사이드월부(30) 및 비드부(40)로 이루어진다.

상기한 트래드부(10), 숄더부(20), 사이드월부(30) 및 비드부(40) 내부에는 타이어의 뼈대 역할을 하는 카카스 플라이층(60)이 인너 라인너층(50)의 상측에 적층되며 폭 방향을 따라 연장 형성된다.

여기서, 인너 라인너층(50)은 타이어의 반제품 성형 과정에서 기밀성이 인너 라인너 고무층, 검체파 및 숄더 스트립 고무층이 일체로 압출 형성되는 인너 어셈블리의 적층시켜 완성된다.

상기한 인너 어셈블리에 대해서는 도 2를 참조하여 아래에서 좀더 상세하게설명하기로 한다.

트래드부(10)에서는 카카스 플라이(60) 상측으로 벨트층(11), 언더 트래드층(12), 트래드층(15)이 순차적으로 적층 형성된다.

트래드부(10)는 카카스 플라이층(60)을 위에 벨트층(11)을 이루는 벨트 반제품을 적층시켜 성형한 후, 상기 벨트층(11) 위에 언더 트래드 고무층(12), 트래드 고무층(13) 및 윙 스트립 고무층(22)이 일체로 형성되는 트래드 어셈블리(미도시)를 적층시켜 완성된다.

벨트층(11)은 카카스 플라이층(60)과 언드 트래드층(12) 사이에 위치하는 특수 코드지로 외부의 충격을 완화시켜주고, 트래드(15)에서 발생한 크랙이나 외상이 카카스 플라이(60)에 직접 전달되는 것을 방지한다.

언더 트래드(12)는 벨트(11)와 트래드(15) 사이의 부착력을 높이기 위해 사용되며, 내마모성과 내커팅성이 우수한 특수 고무 재질로 이루어진다.

숄더부(20)에서는 두께가 점차 감소하며 트래드부(10)와 사이드월부(30)를 연결하는 부분이다. 이 숄더부(20)에는 상기한 벨트층(11)의 단부를 덮도록 캡 플라이층(21)이 적층 형성되고, 상기한 윙 스트립 고무층(22)은 캡플라이층(21)을 덮으며 숄더부의 외형을 완성하도록 한다.

캡 플라이층(21)은 상기한 벨트층(11) 상에 부착되는 특수 코드지로 주행시 벨트(11)의 움직임을 최소화시켜 고속 주행시 이탈 현상을 방지할 수 있도록 한다.

사이드월부(30)의 외측면에 형성되는 사이드월 고무층(31)은 카카스 플라이(60)를 덮어 보호하고, 차량의 하중을 지지함과 아울러 굴신 운동에 의한 외부 충격을 완화시키는 역할을 한다.

그리고, 상기한 숄더 스트립 고무층(32)은 카카스 플라이층(60)과 인너 라인너층(60) 사이에 개재되게 형성되며 사이드월부(30)의 강성을 보강하도록 한다.

그리고, 비드부(40)에서는 카카스 플라이층(60)의 턴업 단부(65)에서 연장되며 턴업부(66)가 비드 와이어(41) 및 에이팩스(42)를 감싸며 에이팩스(42) 외측면을 덮고, 이 카카스 플라이(60)의 턴업부를 보강하도록 체파층(43)이 구비된다.

여기서, 비드 와이어(41)는 강선을 고무로 피복한 와이어 다발로 타이어를 림에 결합 및 고정시키는 역할을 하고, 에이팩스(42)는 비드 와이어(41)의 분산을 방지하고 충격을 완화시키며, 성형시 비드부(40)에 에어입이 발생하는 것을 방지하며, 체파층(43)는 림(미도시)과 카카스 플라이(60)의 턴업부가 직접 접촉하는 것을 방지하도록 카카스 플라이(60)의 턴업부를 감싸 보호하고, 비드부(40)를 보강하도록 한다.

도 2는 도 1의 인너 어셈블리 반제품을 도시한 측면도이다.

도 1과 함께 도 2를 참조하여 설명하면, 상기한 공기입 타이어에 성형에 적용된 반제품 상태의 인너 어셈블리(500)는 인너 라인너 고무층(50: 전술한 인너 라이너층과 동일 참조부호를 사용함), 검체파(43: 전술한 검체파층과 동일 참조부호를 사용함) 및 숄더 스트립 고무층(32)으로 이루어진다.

인너 라인너 고무층(50)은 타이어 내부에 채워진 공기가 일정 압력을 유지하도록 기밀성을 가지는 고무 재질로 이루어진다.

검체파(43)는 인너 라인너 고무층(50) 양측 단부로부터 연장 형성되어, 상기 카카스 플라이(60)가 턴업부를 감싸며 비드부(40)의 림 고정 플렌지부를 보강하도록 연장 형성된다.

그리고, 숄더 스트립 고무층(32)은 상기 인너 라인너 고무층(50) 상측에 적층되어, 반복적인 굴신하중에 의해 인너 라이너 고무층(50)이 카카스 플라이(60)로 침입하는 것을 방지하도록 함과 아울러 타이어의 사이드월부(30)를 보강하도록 하는 역할을 수행하도록 한다.

특히, 상기 숄더 스트립 고무층(32)은 상측 단부가 상기 벨트의 단부 하측에 끼워져 고정되게 상단 중첩부(32a)를 형성하고, 하측 단부가 상기 에이팩스 상부에 포개지며 내측에 끼워져 고정되게 하단 중첩부(32b)를 형성하도록 연장 형성된다.

이처럼, 숄더 스트립 고무층(32)의 상단 중첩부(32a)와 하단 중첩부(32b) 양단부가 각각 벨트(11)와 에어 팩스(42)에 일부 포개어지며 고정되도록 함으로써, 주행중 반복적인 굴신하중이 작용하는 사이드월부(30)의 강성을 보강할 수 있도록 한다.

여기서, 상단 중첩부(32a)의 폭(N1)은 벨트(11) 단부로부터 벨트(11) 폭의 1/2에 해당하는 타이어 중심까지의 거리(N2) 범위 내에 제한되며, 바람직하기는 벨트 단부로부터 5mm 내지 50mm 범위 이내로 형성하는 것이다.

또한, 하단 중첩부(32b)의 폭(M1)은 에이팩스 상단으로부터 비드 와이어 하단까지의 거리(M2) 범위 이내로 제한되며, 바람직하기는 에이팩스(42) 상단으로부터 5mm 내지 20mm 범위 이내로 형성하는 것이다.

상기한 상단 중첩부(32a)와 하단 중첩부(32b)의 폭(N1, M1)이 각각 5mm를 미만인 경우 숄더 스트립 고무층(32)의 양단 고정 효과가 떨어져 일부 구간에서 급격한 강성 변화가 나타나 국부적으로 내구성이 저하되고, 50mm를 초과하는 경우 강성보강 효과는 좋으나 고무 사용량이 증가하여 타이어의 중량을 증가시키게 되는 단점을 갖는다.

한편, 상기한 숄더 스트립 고무층(32)을 이루는 고무 재질은 전술한 카카스 플라이(60)에 사용되는 토핑 고무 재질과 동일 및 유사한 것을 사용하여, 숄더 스트립 고무층(32)의 강성을 보강함과 아울러 카카스 플라이(60)의 안정성을 향상시킬 수 있도록 한다.

이때, 숄더 스트립 고무층(32)의 강도(Hardness)는 40 내지 90 범위 이내로 형성되는 것이 바람직하며, 만약 숄더 스트립 고무층(32)의 강도가 40 미만인 경우 사이드월부(30)의 강성을 충분히 보강할 수 없고, 90을 초과하는 경우 사이드월부(30)의 강성 보강에는 유리하나 반복적인 굴신하중이 작용하는 사이드월부(30)의 장기적인 내구력에 악영향을 주게 된다.

전술한 바와 같이 숄더 스트립 고무층(32)의 강성을 향상시킴에 따라 숄더 스트림 고무층(32)의 두께를 0.3mm 내지 1.5mm 범위 이내로 슬림하게 적용하는 형성하는 것이 가능하게 되어 결국 타이어의 경량화를 구현할 수 있게 된다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1: 공기입 타이어 10: 트래드부
20: 숄더부 30: 사이드월부
31: 사이드월 고무층 32: 숄더 스트립 고무층
32a: 상단 중첩부 32b: 하단 중첩부
40: 비드부 41: 비드 와이어
42: 에이팩스 43: 검체파
50: 인너 라이너층, 인너 라이너 고무층
60: 카카스 플라이, 카카스 플라이층
500: 인너 어셈블리 N1: 상단 중첩부의 폭
M1: 하단 중첩부의 폭

Claims

타이어 내주면을 이루며 적층되어 성형되는 인너 어셈블리;
상기 인너 어셈블리 상측에서 적층되어 성형되고, 양측 단부에 에어팩스가 구비된 비드 어셈블리를 감싸며 턴업되는 카카스 플라이; 및
상기 카카스 플라이의 트래드부 상측에 적층되어 성형되고 벨트;를 포함하고,

상기 인너 어셈블리는,
기밀성 고무 재질로 이루어지는 인너 라인너 고무층;
상기 인너 라인너 고무층 양측 단부에서 상기 카카스 플라이의 턴업부를 감싸도록 연장 형성되는 검체파; 및
상기 인너 라인너 상측에 적층되어 타이어의 사이드월부 보강하는 숄더 스트립 고무층;을 포함하고,

상기 숄더 스트립 고무층은,
상측 단부가 상기 벨트의 단부 하측에 끼워져 고정되게 상단 중첩부를 형성하고,
하측 단부가 상기 에이팩스 상부에 포개지며 내측에 끼워져 고정되게 하단 중첩부를 형성하도록 연장 형성되는 공기입 타이어.
제1항에서,
상기 상단 중첩부의 폭은,
상기 벨트 단부로부터 5mm 내지 50mm 범위 이내로 중첩되게 이루어지는 공기입 타이어.
제2항에서,
상기 하단 중첩부의 폭은,
상기 에어 팩스 상단부로부터 5mm 내지 50mm 범위 이내로 중첩되게 이루어지는 공기입 타이어.
제1항에서,
상기 숄더 스트립 고무층은,
상기 카카스 플라이의 토핑 고무와 동일한 고무 재질로 이루어지는 공기입 타이어.
제4항에서,
상기 숄더 스트립 고무층의 강도는 40 내지 90 범위 이내로 이루어지는 공기입 타이어.
제5항에서,
상기 숄더 스트립 고무층의 두께는 0.3mm 내지 1.5mm 범위 이내로 이루어지는 공기입 타이어.