KR20170019382A

KR20170019382A - 에어리스 타이어

Info

Publication number: KR20170019382A
Application number: KR1020167036682A
Authority: KR
Inventors: 와코 이와무라; 마코토 스기야
Original assignee: 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2014-06-20
Filing date: 2015-05-07
Publication date: 2017-02-21
Also published as: EP3159182B1; CN106457903A; EP3159182A1; JP2016007863A; US10300742B2; JP6317633B2; EP3159182A4; WO2015194277A1; KR102352531B1; US20170197467A1; CN106457903B

Abstract

에어리스 타이어는, 트레드 링(2)에, 접지면(21)을 구성하는 트레드 고무(22)와, 트레드 고무(22)의 가장 가까이에 형성된 외측 보강 코드층(5)과, 외측 보강 코드층(5)의 타이어 반경 방향 내측에 형성된 내측 보강 코드층(6)과, 외측 보강 코드층(5)과 내측 보강 코드층(6) 사이에 형성된 전단 고무층(7)을 갖는다. 외측 보강 코드층(5)은, 타이어 둘레 방향에 대해 경사져 배열된 제1 코드(56)를 갖는 제1 코드층(51)과, 제1 코드층(51)의 타이어 반경 방향 외측에 형성되고, 또한, 타이어 둘레 방향에 대해 제1 코드(56)와 반대 방향으로 경사져 배열된 제2 코드(57)를 갖는 제2 코드층(52)을 포함한다. 내측 보강 코드층(6)은, 타이어 둘레 방향 또는 타이어 축 방향으로 평행하게 배열된 제3 코드(66)를 갖는 제3 코드층(61)을 포함한다.

Description

에어리스 타이어{AIR-LESS TIRE}

본 발명은 경량이며 조종 안정 성능이 우수한 에어리스 타이어에 관한 것이다.

에어리스 타이어로서, 접지면을 갖는 원통형의 트레드 링과 차축에 고정되는 허브 사이를, 방사상으로 배열되는 복수의 스포크판부에 의해 연결시킨 구조의 것이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).

이러한 에어리스 타이어에 있어서도, 공기 타이어와 마찬가지로, 경량화를 도모하면서, 조종 안정 성능을 향상시키는 것이 요망되고 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2008-260514호 공보 상기 특허문헌 1에 기재되어 있는 에어리스 타이어의 트레드 링은, 트레드 고무의 가장 가까이에 형성된 외측 보강 코드층과, 외측 보강 코드층의 타이어 반경 방향 내측에 형성된 내측 보강 코드층을 갖는다. 외측 보강 코드층과 내측 보강 코드층 사이에는 전단 고무층이 형성되어 있다. 그러나, 상기 트레드 링은, 외측 보강 코드층 및 내측 보강 코드층의 각각이, 타이어 둘레 방향에 대해 경사지는 타이어 코드가 배열된 한 쌍의 코드층에 의해 구성되는 구조상, 경량화를 도모하는 것이 곤란하다. 에어리스 타이어에 있어서도, 공기 타이어와 마찬가지로, 우수한 조종 안정 성능을 얻기 위해서는, 접지면의 강성을 높이는 것이 중요하다. 그러나, 일반적으로, 상기 트레드 링의 타이어 반경 방향 내측면은, 스포크에 의해 구속되기 때문에, 비교적 높은 강성이 얻어지는 한편, 트레드 링의 타이어 반경 방향 외측에 위치하는 접지면은, 강성을 높이는 것이 곤란하다. 따라서, 상기 특허문헌 1에 기재되어 있는 에어리스 타이어에서는, 경량화를 도모하면서, 조종 안정 성능을 높이는 것이 곤란하다.

본 발명은 이상과 같은 실상을 감안하여 안출된 것으로, 경량화를 도모하면서, 우수한 조종 안정 성능을 갖는 에어리스 타이어를 제공하는 것을 주된 목적으로 하고 있다.

본 발명은 접지면을 갖는 원통형의 트레드 링과, 상기 트레드 링의 반경 방향 내측에 배치되고 또한 차축에 고정되는 허브와, 상기 트레드 링과 상기 허브를 연결하는 스포크를 구비한 에어리스 타이어로서, 상기 트레드 링은, 접지면을 구성하는 트레드 고무와, 상기 트레드 고무의 가장 가까이에 형성된 외측 보강 코드층과, 상기 외측 보강 코드층의 타이어 반경 방향 내측에 형성된 내측 보강 코드층과, 상기 외측 보강 코드층과 상기 내측 보강 코드층 사이에 형성된 전단 고무층을 갖고, 상기 외측 보강 코드층의 층수는 상기 내측 보강 코드층의 층수보다 많은 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 에어리스 타이어에 있어서, 상기 외측 보강 코드층은, 타이어 둘레 방향에 대해 경사져 배열된 제1 코드를 갖는 제1 코드층과, 상기 제1 코드층의 타이어 반경 방향 외측에 형성되고, 또한 타이어 둘레 방향에 대해 상기 제1 코드와 반대 방향으로 경사져 배열된 제2 코드를 갖는 제2 코드층을 포함하며, 상기 내측 보강 코드층은, 타이어 둘레 방향 또는 타이어 축 방향으로 평행하게 배열된 제3 코드를 갖는 제3 코드층을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 에어리스 타이어에 있어서, 상기 제1 코드는 타이어 둘레 방향선에 대해 상기 제2 코드와 선대칭으로 배열되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 에어리스 타이어에 있어서, 상기 외측 보강 코드층은 상기 제2 코드층의 타이어 반경 방향 외측에, 제4 코드가 배열된 제4 코드층을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 에어리스 타이어에 있어서, 상기 제4 코드는, 타이어 둘레 방향과 평행하게 배열되고, 상기 제4 코드의 탄성률은, 상기 제1 코드 및 상기 제2 코드의 탄성률 이하인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 에어리스 타이어에 있어서, 상기 외측 보강 코드층은, 상기 제1 코드층의 타이어 반경 방향 내측에, 제5 코드가 배열된 제5 코드층을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 에어리스 타이어에 있어서, 상기 제5 코드는 타이어 둘레 방향과 평행하게 배열되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 에어리스 타이어에 있어서, 상기 제3 코드는 타이어 둘레 방향으로 평행하게 배열되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 에어리스 타이어에 있어서, 상기 제1 코드의 타이어 둘레 방향에 대한 각도는 5°∼85°인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 에어리스 타이어에 있어서, 상기 제1 코드와 상기 제3 코드의 타이어 반경 방향의 거리는 3 ㎜ 이상인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 에어리스 타이어에 있어서, 상기 전단 고무층은 2 ㎫ 이상의 복소 탄성률을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 에어리스 타이어는, 트레드 링에, 접지면을 구성하는 트레드 고무와, 트레드 고무의 가장 가까이에 형성된 외측 보강 코드층과, 외측 보강 코드층의 타이어 반경 방향 내측에 형성된 내측 보강 코드층과, 외측 보강 코드층과 내측 보강 코드층 사이에 형성된 전단 고무층을 갖는다. 외측 보강 코드층 및 내측 보강 코드층에 의해, 트레드 링의 형상이 유지되어, 에어리스 타이어에 작용하는 하중이 지지된다. 전단 고무층은, 외측 보강 코드층과 내측 보강 코드층 사이의 전단 변형을 완화한다.

본 발명에서는, 접지면을 구성하는 트레드 고무에 가장 가까운 외측 보강 코드층의 층수가 전단 고무층보다 내측의 내측 보강 코드층의 층수보다 많기 때문에, 접지면의 강성을 용이하게 높일 수 있다. 또한, 내측 보강 코드층의 층수를 외측 보강 코드층보다 적게 구성함으로써, 용이하게 경량화를 도모할 수 있다. 한편, 트레드 링의 타이어 반경 방향 내측면은 스포크에 의해 구속되어 있기 때문에, 충분한 강성을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 에어리스 타이어의 일 실시형태를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 트레드 링을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 트레드 링의 단면도이다.
도 4는 도 2의 내측 보강 코드층의 변형예를 도시한 트레드 링의 사시도이다.
도 5는 도 2의 외측 보강 코드층의 변형예를 도시한 트레드 링의 사시도이다.
도 6은 도 2의 외측 보강 코드층의 다른 변형예를 도시한 트레드 링의 사시도이다.

이하, 본 발명의 실시의 일 형태가 도면에 기초하여 설명된다.

도 1은 본 실시형태에 따른 에어리스 타이어(1)의 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 에어리스 타이어(1)는, 접지면(21)을 갖는 원통형의 트레드 링(2)과, 트레드 링(2)의 반경 방향 내측에 배치되고 또한 차축에 고정되는 허브(3)와, 트레드 링(2)과 허브(3)를 연결하는 스포크(4)를 구비하고 있다. 본 예에서는, 에어리스 타이어(1)가 승용차용 타이어로서 형성되는 경우가 나타난다.

도 1에 도시된 바와 같이, 허브(3)는, 차축에 고정되는 디스크부(31)와, 디스크부(31)의 외주에 형성된 원통부(32)를 갖고 있다. 원통부(32)의 단 가장자리에는, 측벽(33)이 형성되어 있다. 측벽(33)은, 허브축(A3)에 수직인 평면으로 구성되어 있다. 허브(3)는, 종래의 타이어 휠과 마찬가지로, 예컨대 스틸, 알루미늄 합금, 마그네슘 합금 등의 금속 재료에 의해 형성할 수 있다.

스포크(4)는, 고분자 재료에 의한 주형 성형체에 의해 형성된다. 스포크(4)는, 판 모양의 형상을 이루며, 타이어 둘레 방향으로 복수 설치되어 있다.

도 2 및 도 3은 트레드 링(2)을 도시하고 있다. 트레드 링(2)은, 접지면(21)을 구성하는 트레드 고무(22)와, 트레드 고무(22)의 가장 가까이에 형성된 외측 보강 코드층(5)과, 외측 보강 코드층(5)의 타이어 반경 방향 내측에 형성된 내측 보강 코드층(6)과, 외측 보강 코드층(5)과 내측 보강 코드층(6) 사이에 형성된 전단 고무층(7)을 갖고 있다. 외측 보강 코드층(5) 및 내측 보강 코드층(6)에 의해, 트레드 링(2)의 형상이 유지되어, 에어리스 타이어(1)에 작용하는 하중이 지지된다.

트레드 링(2)의 외주면인 접지면(21)에는, 웨트 성능을 부여하기 위해서, 트레드홈(도시하지 않음)이 여러 가지 패턴 형상으로 형성된다. 트레드 고무(22)에는, 접지에 대한 마찰력, 내마모성이 우수한 고무 조성물이 적합하게 채용된다.

본 실시형태에서는, 트레드 고무(22)에 가장 가까운 외측 보강 코드층(5)의 층수가, 전단 고무층(7)보다 내측의 내측 보강 코드층(6)의 층수보다 많다. 따라서, 접지면(21)의 강성을 용이하게 높일 수 있다. 또한, 내측 보강 코드층(6)의 층수를 외측 보강 코드층(5)보다 적게 구성함으로써, 용이하게 경량화를 도모할 수 있다. 한편, 트레드 링(2)의 타이어 반경 방향 내측면은 스포크(4)에 의해 구속되어 있기 때문에, 충분한 강성을 얻을 수 있다.

외측 보강 코드층(5)은, 제1 코드층(51)과 제1 코드층(51)의 타이어 반경 방향 외측에 형성된 제2 코드층(52)을 포함하여 구성되어 있다.

본 실시형태에서는, 타이어 축 방향에 있어서 제1 코드층(51)의 폭과 제2 코드층(52)의 폭은 서로 동일하다. 제1 코드층(51)의 폭과 제2 코드층(52)의 폭이 상이해도 좋다. 이 경우, 각 코드층의 폭의 차는, 수 ㎜∼10수 ㎜ 정도가 바람직하다.

제1 코드층(51)은 복수 개의 제1 코드(56)를 갖는다. 제1 코드(56)는 타이어 둘레 방향에 대해 각도(θ1)로 경사져 배열되어 있다. 제1 코드(56) 주위에는, 토핑 고무가 배치되어 있다.

제2 코드층(52)은, 복수 개의 제2 코드(57)를 갖는다. 제2 코드(57)는 타이어 둘레 방향에 대해 제1 코드(56)와 반대 방향으로 각도(θ2)로 경사져 배열되어 있다. 제2 코드(57) 주위에는, 토핑 고무가 배치되어 있다.

제1 코드(56) 및 제2 코드(57)로서는, 공기 타이어의 벨트 코드와 동등한 재료, 예컨대 스틸 코드 및 유기 섬유 코드를 적절히 사용할 수 있다. 유기 섬유 코드의 경우, 강도 및 탄성률이 높은 아라미드, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 고모듈러스 섬유를 적합하게 채용할 수 있다. 상기 스틸 코드 및 유기 섬유 코드는, 에어리스 타이어(1)의 부하 시에 각 코드에 작용하는 압축 응력 및 인장 응력에 의해서도 항복하지 않고, 충분한 강도를 얻을 수 있다.

제1 코드(56)와 제2 코드(57)가, 타이어 둘레 방향에 대해 서로 반대 방향으로 경사져 배열됨으로써, 외측 보강 코드층(5)의 강성이 높아져, 트레드 링(2)을 효과적으로 보강한다. 이러한, 외측 보강 코드층(5)은, 에어리스 타이어(1)에 슬립각이 부여되었을 때, 공기 타이어의 벨트 코드 보강층과 마찬가지로, 면내 비틀림에 대해 높은 저항을 나타내며, 우수한 선회 성능을 가져온다.

내측 보강 코드층(6)은, 복수 개의 제3 코드층(61)을 포함하여 구성되어 있다. 제3 코드층(61)은, 복수 개의 제3 코드(66)를 갖는다. 제3 코드(66) 주위에는, 토핑 고무가 배치되어 있다.

본 실시형태의 제3 코드(66)는, 타이어 둘레 방향으로 평행하게 배열되어 있다. 여기서 타이어 둘레 방향으로 평행이란, 제3 코드(66)의 배열이 실질적으로 타이어 둘레 방향과 평행한 것을 의미하며, 제조상의 공차를 고려하면, 제3 코드(66)의 타이어 둘레 방향에 대한 각도(θ3)는, 예컨대, 0°±5° 정도이다. 제3 코드(66)에는, 예컨대 전술한 아라미드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 유기 섬유가 적합하게 채용될 수 있다.

내측 보강 코드층(6)에 배열된 제3 코드(66)에 의해, 트레드 링(2)의 타이어 둘레 방향의 강성이 높아진다. 이에 의해, 감속 시 및 가속 시에 있어서의 접지면(21)의 형상이 안정되어, 브레이크 성능이나 트랙션 성능이 향상된다. 또한, 타이어 둘레 방향으로 평행하게 배열된 제3 코드(66)를 갖는 제3 코드층(61)은, 단일층으로 타이어 둘레 방향선에 대한 대칭성을 확보할 수 있다. 따라서, 트레드 링(2)의 경량화를 도모하면서, 에어리스 타이어(1)의 조종 안정 성능을 향상시킬 수 있다.

도 4는 제3 코드층(61)의 다른 실시형태를 도시하고 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제3 코드(66)는, 타이어 축 방향으로 평행하게 배열되어 있어도 좋다. 여기서 타이어 축 방향으로 평행이란, 제3 코드(66)의 배열이 실질적으로 타이어 축 방향과 평행한 것을 의미하며, 제조상의 공차를 고려하면, 제3 코드(66)의 타이어 둘레 방향에 대한 각도(θ3)는, 예컨대 90°±5° 정도이다.

타이어 축 방향으로 평행하게 배열된 제3 코드(66)에 의해, 트레드 링(2)의 타이어 축 방향의 강성이 높아진다. 이에 의해, 에어리스 타이어(1)에 큰 슬립각이 부여되었을 때, 접지면(21)의 형상이 안정되어, 조종 안정 성능이 향상된다. 또한, 타이어 축 방향으로 평행하게 배열된 제3 코드(66)를 갖는 제3 코드층(61)은, 단일층으로 타이어 둘레 방향선에 대한 대칭성을 확보할 수 있다. 따라서, 상기와 마찬가지로, 트레드 링(2)의 경량화를 도모하면서, 에어리스 타이어(1)의 조종 안정 성능을 향상시킬 수 있다.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 코드(56)와 제2 코드(57)는, 타이어 둘레 방향선에 대해, 서로 선대칭으로 배열되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 제1 코드(56) 및 제2 코드(57)에 의해, 타이어 둘레 방향선에 대한 외측 보강 코드층(5)의 대칭성이 확보된다. 따라서, 에어리스 타이어(1)의 조종 안정 성능을 향상시킬 수 있다.

공기 타이어에서는, 내압 충전에 따르는 트레드부의 팽창을 억제하기 위해서, 일반적으로 벨트 코드의 타이어 둘레 방향에 대한 각도는, 소요의 범위로 제한되어 있다. 한편, 본 실시형태의 에어리스 타이어(1)에서는, 내압 충전을 고려할 필요가 없기 때문에, 제1 코드(56)의 타이어 둘레 방향에 대한 각도(θ1) 및 제2 코드(57)의 타이어 둘레 방향에 대한 각도(θ2)는 넓은 범위로 정해진다.

제1 코드(56)의 타이어 둘레 방향에 대한 각도(θ1)는, 예컨대 5°∼85°가 바람직하다. 상기 각도(θ1)가 5° 미만인 경우, 트레드 링(2)의 타이어 축 방향의 강성이 부족하여, 선회 성능에 영향을 미칠 우려가 있다. 한편, 상기 각도(θ1)가 85°를 초과하는 경우, 트레드 링(2)의 타이어 둘레 방향의 강성이 부족하여, 직진성이나 미소한 슬립각에서의 선회 성능에 영향을 미칠 우려가 있다.

마찬가지로, 제2 코드(57)의 타이어 둘레 방향에 대한 각도(θ2)는, 예컨대 5°∼85°가 바람직하다. 상기 각도(θ2)가 5° 미만인 경우, 트레드 링(2)의 타이어 축 방향의 강성이 부족하여, 선회 성능에 영향을 미칠 우려가 있다. 한편, 상기 각도(θ2)가 85°를 초과하는 경우, 트레드 링(2)의 타이어 둘레 방향의 강성이 부족하여, 직진성이나 미소한 슬립각에서의 선회 성능에 영향을 미칠 우려가 있다. 본 실시형태에서는, 제1 코드(56)와 제2 코드(57)는, 타이어 둘레 방향선에 대해, 서로 선대칭으로 배열되어 있기 때문에, 상기 각도(θ1)와 각도(θ2)는 절대값이 실질적으로 동일하다.

본 실시형태에서는, 외측 보강 코드층(5) 중, 가장 타이어 반경 방향 내측에 제1 코드층(51)이 형성되어 있으나, 제1 코드층(51)보다 더 타이어 반경 방향 내측에, 복수 또는 단수의 코드층(도시하지 않음)이 형성되어 있어도 좋다. 이러한 코드층은, 트레드 링(2)의 변형을 억제하여, 에어리스 타이어(1)의 내하중을 향상시킬 수 있다.

복수의 코드층이 형성되는 경우, 각 코드층에 매설되는 코드는, 타이어 둘레 방향선에 대해, 서로 선대칭으로 배열되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 코드에 의해, 타이어 둘레 방향선에 대한 외측 보강 코드층(5)의 대칭성이 확보된다. 따라서, 에어리스 타이어(1)의 조종 안정 성능을 향상시킬 수 있다.

단수의 코드층이 형성되는 경우, 매설되는 코드는, 타이어 둘레 방향으로 평행하게 배열되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 코드층은, 단일층으로 타이어 둘레 방향선에 대한 대칭성을 확보할 수 있다. 따라서, 트레드 링(2)의 경량화를 도모하면서, 에어리스 타이어(1)의 조종 안정 성능을 향상시킬 수 있다.

전단 고무층(7)은, 외측 보강 코드층(5) 및 내측 보강 코드층(6)을 구성하는 각 코드층 중, 타이어 반경 방향으로 가장 떨어진 거리에 있는 2층의 코드층 사이에 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 전단 고무층(7)은, 제1 코드층(51)과 제3 코드층(61) 사이에 형성되어 있다.

전단 고무층(7)은, 외측 보강 코드층(5)과 내측 보강 코드층(6) 사이의 전단 변형을 완화한다. 전단 고무층(7)은, 예컨대, 에어리스 타이어(1)에 축하중이 부하되었을 때, 압축 응력 또는 인장 응력의 영향을 받지 않는 중립축을 포함하는 영역에 형성되어 있다.

전단 고무층(7)은, 2 ㎫ 이상의 복소 탄성률(E*)을 갖는 고무를 포함하여 구성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 고무의 2 ㎫ 이상의 복소 탄성률(E*)이 2 ㎫ 미만인 경우, 전단 고무층(7)의 전단 변형이 커져, 트레드 링(2)의 내구 성능에 영향을 미칠 우려가 있다.

전단 고무층(7)은, 제1 코드(56) 및 제3 코드(66)의 토핑 고무와 동일 배합의 고무 재료로 형성되어 있어도 좋다. 이 경우, 제1 코드층(51) 및 제3 코드층(61)의 서로 인접하는 토핑 고무를 두껍게 형성함으로써, 외측 보강 코드층(5)과 내측 보강 코드층(6) 사이에 독립된 고무층을 형성하지 않고, 전단 고무층(7)을 형성할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 소요의 두께의 전단 고무층(7)이 제1 코드층(51)과 제3 코드층(61) 사이에 형성됨으로써, 제1 코드(56)와 제3 코드(66)의 타이어 반경 방향의 거리가 떨어져, 제1 코드층(51)과 제3 코드층(61) 사이의 전단 변형이 완화된다. 제1 코드(56)와 제3 코드(66)의 타이어 반경 방향의 거리(D)는, 3 ㎜ 이상이 바람직하다. 상기 거리(D)가 3 ㎜ 미만인 경우, 전단 고무층(7)의 전단 변형이 커져, 트레드 링(2)의 내구 성능에 영향을 미칠 우려가 있다.

도 2 내지 도 4에 도시된 트레드 링(2)은, 예컨대, 미리, 미가공의 트레드 링을 형성하고, 그런 후, 이 미가공의 트레드 링을 가황 금형 내에서 가황 성형함으로써 형성된다. 미가공의 트레드 링은, 원통형의 드럼 상에서, 제3 코드층(61), 전단 고무층(7), 제1 코드층(51), 제2 코드층(52) 및 트레드 고무(22) 등을 각각 형성하기 위한 시트형 부재를 순차 둘레 방향으로 감아 형성된다.

도 5는 외측 보강 코드층(5)의 다른 실시형태를 도시하고 있다. 여기서 설명되어 있지 않은 다른 구성은, 앞선 실시형태와 동일하다. 도 5에 도시된 바와 같이, 외측 보강 코드층(5)은, 제2 코드층(52)의 타이어 반경 방향 외측에, 제4 코드(58)가 배열된 제4 코드층(53)을 더 포함하고 있다. 제4 코드층(53)은, 제1 코드층(51) 및 제2 코드층(52)과 함께, 트레드 링(2)을 보강한다. 도 5에 도시된 외측 보강 코드층(5)은, 트레드 링(2)의 강성이 높기 때문에, 예컨대, 상용차 타이어 등 고하중이 부하되는 타이어에 적합하다.

제4 코드(58)는, 타이어 둘레 방향과 평행[즉, 제3 코드(66)와 마찬가지로, 타이어 둘레 방향에 대한 각도(θ4)가 0°±5°]하게 배열되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 제4 코드(58)는, 트레드 링(2)의 타이어 둘레 방향의 강성을 높인다. 이에 의해, 감속 시 및 가속 시에 있어서의 접지면(21)의 형상이 안정되어, 브레이크 성능이나 트랙션 성능이 향상된다. 또한, 타이어 둘레 방향으로 평행하게 배열된 제4 코드(58)를 갖는 제4 코드층(53)은, 단일층으로 타이어 둘레 방향선에 대한 대칭성을 확보할 수 있다. 따라서, 트레드 링(2)의 경량화를 도모하면서, 에어리스 타이어(1)의 조종 안정 성능을 향상시킬 수 있다.

제4 코드(58)의 탄성률(E4)은, 제1 코드(56)의 탄성률(E1) 및 제2 코드(57)의 탄성률(E2) 이하인 것이 바람직하다. 제4 코드(58)의 탄성률(E4)이, 제1 코드(56)의 탄성률(E1) 및 제2 코드(57)의 탄성률(E2)을 초과하는 경우, 트레드 링(2)의 타이어 축 방향의 강성이, 타이어 둘레 방향의 강성에 대해 상대적으로 저하되어, 선회 성능에 영향을 미칠 우려가 있다. 제4 코드(58)에는, 예컨대, 나일론 등의 유기 섬유가 적합하게 채용될 수 있다.

도 6은 외측 보강 코드층(5)의 다른 실시형태를 도시하고 있다. 여기서 설명되어 있지 않은 다른 구성은, 앞선 실시형태와 동일하다. 도 6에 도시된 바와 같이, 외측 보강 코드층(5)은, 제1 코드층(51)의 타이어 반경 방향 내측에, 제5 코드(59)가 배열된 제5 코드층(54)을 더 포함하고 있다. 제5 코드층(54)은, 제1 코드층(51) 및 제2 코드층(52)과 함께, 트레드 링(2)을 보강한다. 도 6에 도시된 외측 보강 코드층(5)은, 트레드 링(2)의 강성이 높기 때문에, 예컨대, 상용차 타이어 등 고하중이 부하되는 타이어에 적합하다.

제5 코드(59)는, 타이어 둘레 방향과 평행[즉, 제3 코드(66)와 마찬가지로, 타이어 둘레 방향에 대한 각도(θ4)가 0°±5°]하게 배열되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 제5 코드(59)는, 트레드 링(2)의 타이어 둘레 방향의 강성을 높인다. 이에 의해, 감속 시 및 가속 시에 있어서의 접지면(21)의 형상이 안정되어, 브레이크 성능이나 트랙션 성능이 향상된다. 또한, 타이어 둘레 방향으로 평행하게 배열된 제5 코드(59)를 갖는 제5 코드층(54)은, 단일층으로 타이어 둘레 방향선에 대한 대칭성을 확보할 수 있다. 따라서, 트레드 링(2)의 경량화를 도모하면서, 에어리스 타이어(1)의 조종 안정 성능을 향상시킬 수 있다.

도 5에 도시된 형태의 외측 보강 코드층(5)과 도 6에 도시된 형태의 외측 보강 코드층(5)을 조합하여, 제2 코드층(52)의 타이어 반경 방향 외측에, 제4 코드(58)가 배열되고, 제1 코드층(51)의 타이어 반경 방향 내측에, 제5 코드(59)가 배열되어 있어도 좋다. 이러한 구성에 의하면, 트레드 링(2)의 강성이, 보다 한층 높아진다.

이상, 본 발명의 에어리스 타이어 및 그 제조 방법이 상세히 설명되었으나, 본 발명은 상기한 구체적인 실시형태에 한정되지 않고 여러 가지 양태로 변경하여 실시된다.

실시예

도 1 및 도 2의 기본 구조를 이루는 에어리스 타이어가, 표 1의 사양에 기초하여 시험 제작되어, 외관 성능, 조종 안정 성능, 중량 및 내구 성능이 평가되었다.

<외관 성능>

각 에어리스 타이어의 트레드 링의 변형이 시험자의 관능에 의해 평가되었다.

<조종 안정 성능>

각 에어리스 타이어를 장착한 소형 EV 차량이, 테스트 코스에 반입되어, 1명 승차로, 핸들 응답성, 강성감 및 그립 등에 관한 특성이 시험자의 관능 평가에 의해 평가되었다. 결과는, 실시예 1을 100으로 하는 평점으로 표시되고, 수치가 큰 쪽이 양호하다. 한편, 외관 성능의 평가에서 「변형 있음」이라고 판단된 에어리스 타이어는, 조종 안정 성능 및 내구 성능의 평가는 행하고 있지 않다.

<중량>

각 트레드 링의 중량이 측정되었다. 결과는, 실시예 1을 100으로 하는 지수로 표시되고, 수치가 큰 쪽이 경량이다.

<내구 성능>

각 에어리스 타이어가, 드럼 상에서 종하중: 1.17 kN, 속도: 40 ㎞/h의 조건으로 주행되어, 손상이 발생하기까지의 주행 거리가 측정되었다. 결과는, 실시예 1을 100으로 한 지수이고, 수치가 클수록 내구성이 높은 것을 나타낸다.

표 1로부터 명백한 바와 같이, 실시예의 에어리스 타이어는, 비교예에 비해, 외관 성능, 조종 안정 성능, 중량 및 내구 성능이 향상되어 있는 것을 확인할 수 있었다.

1: 에어리스 타이어 2: 트레드 링
3: 허브 4: 스포크
5: 외측 보강 코드층 6: 내측 보강 코드층
7: 전단 고무층 21: 접지면
22: 트레드 고무 51: 제1 코드층
52: 제2 코드층 53: 제4 코드층
54: 제5 코드층 56: 제1 코드
57: 제2 코드 58: 제4 코드
59: 제5 코드 61: 제3 코드층
66: 제3 코드

Claims

접지면을 갖는 원통형의 트레드 링과, 상기 트레드 링의 반경 방향 내측에 배치되고 또한 차축에 고정되는 허브와, 상기 트레드 링과 상기 허브를 연결하는 스포크를 구비한 에어리스 타이어로서,
상기 트레드 링은,
접지면을 구성하는 트레드 고무와,
상기 트레드 고무의 가장 가까이에 형성된 외측 보강 코드층과,
상기 외측 보강 코드층의 타이어 반경 방향 내측에 형성된 내측 보강 코드층과,
상기 외측 보강 코드층과 상기 내측 보강 코드층 사이에 형성된 전단 고무층을 갖고,
상기 외측 보강 코드층의 층수는 상기 내측 보강 코드층의 층수보다 많은 것을 특징으로 하는 에어리스 타이어.
제1항에 있어서, 상기 외측 보강 코드층은,
타이어 둘레 방향에 대해 경사져 배열된 제1 코드를 갖는 제1 코드층과,
상기 제1 코드층의 타이어 반경 방향 외측에 형성되고, 또한 타이어 둘레 방향에 대해 상기 제1 코드와 반대 방향으로 경사져 배열된 제2 코드를 갖는 제2 코드층을 포함하며,
상기 내측 보강 코드층은, 타이어 둘레 방향 또는 타이어 축 방향으로 평행하게 배열된 제3 코드를 갖는 제3 코드층을 포함하는 것인 에어리스 타이어.
제2항에 있어서, 상기 제1 코드는, 타이어 둘레 방향선에 대해, 상기 제2 코드와 선대칭으로 배열되어 있는 에어리스 타이어.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 외측 보강 코드층은 상기 제2 코드층의 타이어 반경 방향 외측에, 제4 코드가 배열된 제4 코드층을 더 포함하는 것인 에어리스 타이어.
제4항에 있어서, 상기 제4 코드는, 타이어 둘레 방향과 평행하게 배열되고,
상기 제4 코드의 탄성률은, 상기 제1 코드 및 상기 제2 코드의 탄성률 이하인 것인 에어리스 타이어.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외측 보강 코드층은 상기 제1 코드층의 타이어 반경 방향 내측에, 제5 코드가 배열된 제5 코드층을 더 포함하는 것인 에어리스 타이어.
제6항에 있어서, 상기 제5 코드는, 타이어 둘레 방향과 평행하게 배열되어 있는 것인 에어리스 타이어.
제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 코드는, 타이어 둘레 방향으로 평행하게 배열되어 있는 것인 에어리스 타이어.
제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 코드의 타이어 둘레 방향에 대한 각도는 5°∼85°인 것인 에어리스 타이어.
제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 코드와 상기 제3 코드의 타이어 반경 방향의 거리는 3 ㎜ 이상인 것인 에어리스 타이어.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전단 고무층은 2 ㎫ 이상의 복소 탄성률을 갖는 고무를 포함하는 것인 에어리스 타이어.