KR20140079043A - 중하중용 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어의 숄더부에 원주 방향에 대해서 사선 방향으로 형성되는 쿨링 밴드들로서, 타이어의 원주 방향에 대해서 소정의 간격으로 복수 개 형성되고, 상기 밴드의 형성된 하나 이상의 홀을 구비하는 쿨링 밴드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 중하중용 공기입 타이어에 관한 것으로, 본 발명의 중하중용 공기입 타이어는 타이어의 내부에서 발생되는 열을 외부로 용이하게 방출시켜, 타이어의 벨트부에 열이 축적되는 것을 방지함으로써 크렉 및 세퍼레이션 발생을 예방할 수 있도록 하는 향상된 방열 성능 및 안전성을 제공한다.

Description

중하중용 공기입 타이어{HEAVY DUTY PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 중하중용 공기입 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벨트부의 에지에서 발생하는 열을 빠른 시간 내에 외부로 방열시킬 수 있도록 구성되어 내구성이 향상된 중하중용 공기입 타이어에 관한 것이다.

일반적으로 트럭, 버스용의 래디얼 타이어는 내구성을 고려하여 타이어의 카카스 상면에 2~4장의 벨트를 적층 설치하여 구성한다. 그러나 이와 같은 타이어는 숄더부의 두께가 필연적으로 두꺼워져, 차량 주행시 벨트의 굴신 운동에 의하여 발생된 열이 숄더부, 특히 벨트 에지부에 쉽게 축적된다(도 1 참조). 이와 같이 벨트 에지부에 축적된 열이 밖으로 방열되지 않을 경우, 숄더부 내부의 온도는 상온에서부터 150도 이상까지도 상승하게 된다. 숄더부 내부의 온도가 90도 이상에 이르게 되면 고무의 인장강도가 급격히 떨어지게 되며, 이로 인해서 타이어의 벨트 에지부에 크랙이 발생되고, 이 크랙이 벨트층 간을 따라 급속히 진행하여 벨트의 세퍼레이션을 유발하여 대형 사고를 초래할 수 있다. 일본 자동차 타이어 협회의 실차 시험 결과에 의하면 타이어 주행시 크랙이 발생하지 않는 안전 한계 온도는 트럭, 버스용 바이어스 타이어의 경우 125도 정도이고, 래디얼 타이어의 경우 100도로 규정하고 있다. 따라서 모든 타이어 업계에서는 타이어의 내부온도가 안전한계온도에 이르지 못하도록 하중, 속도 등을 낮출 것을 권유하고 있으나 특별한 실효를 보지 못하고 발열에 의한 사고가 끊이지 않고 발생하고 있다. 따라서, 타이어의 내부온도가 안전한계온도에 이르지 못하도록 방열시키기 위한 기술의 개발이 요구되고 있다.

타이어 방열을 위한 기술로서 한국 공개특허 제2007-0025783호는 트레드 사이드에 형성되는 사이드 그루브와, 상기 사이드 그루브에 형성되는 다수의 방열 리브를 포함하여 구성되는 방열수단을 구비하는 타이어를 개시하고 있다. 그러나 이는 트레드 숄더 자체에서 발생하는 열을 줄이는 데에는 효과가 있으나, 벨트들의 굴신운동에 의하여 발생된 열을 외부로 발산시키는 데에는 한계가 있고, 트레드부와 사이드월부가 함께 연동되어 발생되는 이상 마모를 방지하지 못하는 한계가 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 트레드 안쪽의 벨트부에서 발생하여 외부로 발산되지 못하고 축적되는 열을 트레드 사이드 쪽으로 방열시킬 수 있고, 트레드에 가해지는 힘을 흡수하고 감소시켜 타이어 사고를 예방할 수 있는 내구성 및 안전성이 우수한 중하중용 공기입 래디얼 타이어를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은

카카스와 트레드 사이에 다수 층의 벨트로 이루어진 벨트부가 적층되는 중하중용 공기입 타이어에 있어서,

타이어의 숄더부에 트레드 윗면에서부터 시작되어 림 방향 사선으로 내려오도록 원주 방향에 대해서 사선 방향으로 트레드를 내측으로 오목하게 들어가 형성되는 쿨링 밴드들로서, 타이어의 원주 방향에 대해서 소정의 간격으로 복수 개 형성되고, 상기 쿨링 밴드 안쪽으로 뚫린 하나 이상의 홀을 구비하는 쿨링 밴드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 중하중용 공기입 타이어에 관한 것이다.

본 발명의 다양한 실시예의 공기입 타이어는 타이어의 굴신 운동시 응력으로 인해서 벨트들 사이에 발생하는 열을 숄더부에 원주의 사선 방향으로 벨트쪽으로 들어간 여러 개의 쿨링 밴드를 형성하고 쿨링 밴드 안에 작은 홀들을 형성하여 방열시켜 열로 인한 고무나 와이어의 성질 변화를 방지함으로써, 타이어의 과열에 의한 세퍼레이션의 발생을 억제하여 타이어의 안전성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 일반적인 중하중용 공기입 타이어의 벨트 에지 부분의 발열 분포도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 중하중용 공기입 타이어의 개략사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 중하중용 공기입 타이어의 제2 및 제3 벨트 부분의 단면도이다.

이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예의 공기입 타이어에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예의 중하중용 공기입 타이어는 카카스와 트레드 사이에 다수 층의 벨트로 이루어진 벨트부가 적층되는 중하중용 공기입 타이어에 있어서, 타이어의 숄더부에 트레드 윗면에서부터 시작되어 림 방향 사선으로 내려오도록 원주 방향에 대해서 사선 방향으로 트레드를 내측으로 오목하게 들어가 형성되는 쿨링 밴드(7)들을 포함하고, 이러한 쿨링 밴드들(7)은 타이어의 원주 방향에 대해서 소정의 간격으로 복수 개 형성되고, 상기 쿨링 밴드(7) 안쪽으로 뚫린 하나 이상의 홀(11)을 구비한다.

위와 같이 본 발명에서는 숄더부에 원주의 사선 방향으로 벨트 쪽으로 들어간 여러 개의 쿨링 밴드(7)를 형성하고 쿨링 밴드 내에 하나 이상의 홀들(11)을 형성하여, 제2 벨트 및 제3 벨트에서 발생되는 열을 대기 중으로 신속하게 발산하여 벨트 내구 성능을 대폭 향상시킬 수 있다.

본 발명의 중하중용 타이어의 벨트부는 일반적으로 4층 벨트 구조로서, 제1 벨트는 일반적으로 40~70도의 큰 각도로 되어 있어 트레드부의 단면 강성을 높게 하고 내구성, 내편마모성, 조종안정성 등을 유지한다. 제4 벨트는 가장 바깥쪽에 위치하여 노상 장애물에 의한 충격이나 외상으로부터 제2 및 제3 벨트를 보호하는 보호층으로서 기능하여 충격 및 부식에 강한 재료가 사용된다. 벨트부에서 가장 중요한 역할을 하는 제2 벨트 및 제3 벨트는 10~30도의 낮은 각도로 상호 교차되도록 하여 트레드부의 주강성을 높인다. 일반적으로 타이어 거동시 제2 벨트 및 제3 벨트 끝단부에서 가장 많은 응력이 집중되고 상호간의 전단응력에 의해 열이 발생하여 벨트 세퍼레이션이 발생하게 되는데, 본 발명의 중하중용 공기입 타이어에서는 타이어의 원주의 사선 방향으로 다수 개의 쿨링 밴드들(7)이 형성되고 그 안에 홀들(11)이 형성되어 숄더부의 열을 방출시킴에 따라 타이어의 과열에 의한 세퍼레이션의 발생을 억제시킬 수 있게 되어 타이어의 내구 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 중하중용 공기입 타이어의 쿨링 밴드(7)는 발열 면적이 훨씬 넓고, 차량의 주행 시 공기가 쿨링 밴드의 홈을 지날 때 난류가 발생하므로 발열에 더욱 유리하여 발열 문제를 획기적으로 개선할 수 있다. 또한 본 발명은 원주방향으로 쿨링 밴드(7)를 형성하고 있어 트레드부와 사이드월부를 분리시켜 커플운동을 방지함으로써 이상 마모를 방지하며, 비드부 발열 문제도 억제할 수 있다.

상기 쿨링 밴드(7)의 홀(11)은 벨트부의 제2 및 제3벨트의 에지 방향으로 10도 내지 20도 각도로 기울어져 형성된다. 이와 같이 에지 방향으로 기울어지도록 형성되어야 제2 벨트 및 제3 벨트에서 발생되는 열을 효과적으로 방영할 수 있다.

상기 쿨링 밴드(7)의 깊이(D)는 3 내지 5 mm이고, 상기 쿨링 밴드(7)의 길이는 25 내지 40 mm인 것이 좋고, 상기 쿨링 밴드(7) 내에 형성되는 홀(11)은 직경은 5 내지 10 mm이고, 깊이(d)는 1 mm 내지 2 mm의 범위 내이다. 상기 쿨링 밴드(7)는 트레드의 모서리부터 시작되어 트레드피팅부 위 약 5 mm 지점까지 내려오도록 구성된다.

상기 쿨링 밴드(7)는 타이어의 크기에 따라서 타이어의 원주 상에서 2피치당 1개 내지 1피치당 하나의 쿨링 밴드가 형성될 수 있다. 즉, 각각의 쿨링 밴드(7)들 끝단 사이의 간격은 약 40mm 내지 약 70mm 정도이다.

상기 쿨링 밴드(7)에 상기 홀(11)은 밴드당 하나의 홀이 형성되거나 밴드당 소정의 간격으로 2개 내지 3개 형성될 수 있다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 이는 단지 예시를 위한 것으로, 본 발명은 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않은 범위 내에서 다양하게 변형 또는 변경 실시될 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 상기 실시예로 제한되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1: 트레드 2: 사이드월
3: 비드부 7: 쿨링 밴드 11: 홀

Claims (6)

1. 카카스와 트레드 사이에 다수 층의 벨트로 이루어진 벨트부가 적층되는 중하중용 공기입 타이어에 있어서,
   타이어의 숄더부에 트레드 윗면에서부터 시작되어 림 방향 사선으로 내려오도록 원주 방향에 대해서 사선 방향으로 트레드를 내측으로 오목하게 들어가 형성되는 쿨링 밴드들로서, 타이어의 원주 방향에 대해서 소정의 간격으로 복수 개 형성되고, 상기 쿨링 밴드 안쪽으로 뚫린 하나 이상의 홀을 구비하는 쿨링 밴드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 중하중용 공기입 타이어.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 쿨링 밴드의 홀은 벨트부의 제2 및 제3벨트의 에지 방향으로 10도 내지 20도 각도로 기울어져 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중하중용 공기입 타이어.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 쿨링 밴드의 깊이는 3 내지 5 mm이고, 상기 쿨링 밴드의 길이는 25 내지 40 mm인 것을 특징으로 하는 중하중용 공기입 타이어.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 쿨링 밴드 내에 형성되는 홀은 직경은 5 내지 10 mm이고, 깊이는 1 mm 내지 2 mm인 것을 특징으로 하는 중하중용 공기입 타이어.
5. 제1항에 있어서, 상기 쿨링 밴드는 타이어의 원주 상에서 2피치당 1개 내지 1피치당 하나의 쿨링 밴드가 형성되는 것을 특징으로 하는 중하중용 공기입 타이어.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 쿨링 밴드에 상기 홀이 일정한 간격으로 2개 내지 3개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중하중용 공기입 타이어.

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