KR20180007166A - Cable Bead for Tire and Radial Tire using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 타이어용 케이블 비드코어와 이를 이용한 레디알 타이어에 관한 것으로서, 심선의 취약성을 보완하여 케이블 비드부의 강성을 높이고 승차감을 높인 타이어용 케이블 비드코어와 이를 이용한 레디알 타이어에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cable bead core for a tire and a radial tire using the cable bead core, and more particularly, to a cable bead core for a tire that improves the rigidity of a cable bead portion and enhances ride comfort by compensating for weakness of a core wire.
타이어의 비드(Bead)부는 타이어가 휠의 림(Rim)과 접촉하고 있는 부위로서, 비드는 타이어를 림에 고정시켜 주는 역할 외에 타이어에 부가된 하중을 지지하고 두동, 제동의 토크(Torque)를 전달시키는 것으로 비드부의 강성에 따라 내구, 즉 안정성 면에서 중요한 부분을 차지하고 있다. 또한 비드부 형상이나 구조에 따라 차량의 승차감에도 큰 영향을 미친다.The bead portion of the tire is the portion where the tire is in contact with the rim of the wheel. In addition to fixing the tire to the rim, the bead supports the load applied to the tire, and the torque of the torsion and braking Which is an important factor in terms of durability, that is, stability, depending on the rigidity of the bead portion. Also, depending on the shape and structure of the bead portion, the ride comfort of the vehicle is greatly influenced.
비드부는 크게 두가지 타입으로 나누어져 있다. 고탄소강 와이어로드를 원하는 크기까지 신선하여 제조된 와이어를 사용하여 원하는 형태로 적층하여 사용하는 방식과, 동일하게 제조된 와이어를 꼬아 케이블 형태로 비드부를 만드는 방식이다.The bead part is roughly divided into two types. A method of stacking a high carbon steel wire rod in a desired shape using wires manufactured to a desired size, and a method of making a bead in a cable form by twisting the wires manufactured in the same manner.
도 1은 일반적인 레디알 타이어에서 케이블 비드코어를 가지는 비드부를 나타내는 단면도이다. 도시한 바와 같이 비드부(10)는 케이블 비드코어(11)와, 케이블 비드코어(11)의 외측 및 상부에 설치되는 제1, 제2비드필러(12, 13), 케이블 비드코어(11)와 제1, 제2비드필러(12, 13)를 감싸 올리는 카카스(14)를 포함한다.1 is a sectional view showing a bead portion having a cable bead core in a general radial tire. As shown in the figure, the
케이블 비드코어(11)는 심선과 외측선으로 이루어져 있다. 심선은 주로 탄소함량이 0.1wt% 이하인 저탄소강으로 제조되며, 원하는 지름 크기로 와이어를 원형으로 성형한 후, 양끝단을 용접하고, 이 심선에 외측선 와이어가 심선을 감아 꼬이게 하여 케이블 비드 코어(11)를 완성한다. 외측선 와이어는 탄소함량이 0.7wt% 이상의 고탄소강으로 제조된다. 심선은 케이블 비드코어(11)의 뼈대 역할만을 하며, 원하는 강성을 얻기 위하여 외측선의 수와 지름 등을 조정하게 된다.The
케이블 비드코어(11)는 싱글 와이어로 적층한 방법보다 비드부의 경량화 및 원주방향으로 부위별 무게 차이가 없어 타이어이 내구성 및 유니포미티(Uniformity)가 개선된다.The cable bead
그런데 이와 같은 종래 케이블 비드코어에서는 심선을 제조하는 단계에서 와이어를 용접해야 하므로 그 용접부위가 케이블 비드코어에서 가장 취약한 위치가 되며, 각 소선들이 가지고 있는 이론 강력의 합보다 적은 약 70~80% 수준의 강력에서 파단이 발생되는 문제점이 있었다.However, in the conventional cable bead core, since the wire must be welded at the stage of manufacturing the core wire, the welded portion becomes the weakest position in the cable bead core, and about 70 ~ 80% There is a problem that breakage occurs in the strength of
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 심선의 구조적 취약성을 보완하여 케이블 비드부의 강성을 높이고 승차감을 높이는 타이어용 케이블 비드코어와 이를 이용한 레디알 타이어를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been accomplished to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a cable bead core for a tire that enhances the rigidity of a cable bead portion and enhances ride quality by compensating for a structural weakness of a core wire, and a radial tire using the cable bead core have.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 타이어용 케이블 비드코어는 심선과, 심선을 감아 꼬이는 외측선 와이어를 포함하는 타이어용 케이블 비드코어에 있어서, 심선은 다이캐스팅 주조로 제조된다.In order to achieve the above object, a cable bead core for a tire according to the present invention is a cable bead core for a tire including a core wire and an outer wire wire wound around the core wire, wherein the core wire is manufactured by die casting casting.
심선은 마그네슘 또는 마그네슘 합금으로 제조된다. 심선에는 주조시에 알루미늄, 망간, 은, 아연, 규소 또는 희토류 금속 중의 적어도 하나가 2wt% 이내에서 첨가되는 것이 바람직하다.The core wire is made of magnesium or a magnesium alloy. It is preferable that at least one of aluminum, manganese, silver, zinc, silicon or a rare-earth metal is added to the core wire at 2 wt% or less during casting.
외측선 와이어의 외면에는 황동 도금, 청동 도금 또는 아연 도금이 되어 있는 것이 바람직하다.The outer surface of the outer wire is preferably brass, bronze or zinc plated.
본 발명에 의한 타이어용 케이블 비드코어와 이를 이용한 레디알 타이어에 의하면, 심선의 구조적 취약성을 보완하여 케이블 비드부의 강성을 높이고 진동 감쇄와 진동흡수력이 뛰어나 승차감을 높이는 효과가 있다.The cable bead core for a tire and the radial tire using the cable bead core according to the present invention have the effect of enhancing the rigidity of the cable bead portion by enhancing the structural weakness of the core wire and improving the riding feeling because of excellent vibration damping and vibration absorbing power.
도 1은 일반적인 레디알 타이어에서 케이블 비드코어를 가지는 비드부를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 타이어용 케이블 비드코어를 나타내는 단면도이다.1 is a sectional view showing a bead portion having a cable bead core in a general radial tire.
2 is a cross-sectional view showing a cable bead core for a tire according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that, in the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols as possible. Further, the detailed description of known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some of the components in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 타이용 케이블 비드코어를 나타내는 단면도이다. 본 발명이 적용된 레이알 타이어는 노면와 접촉하는 고무층인 트레드(Tread), 트레드와 연결되어 있고 타이어의 측면을 이루는 사이드 월(Side wall), 사이드 월과 연결되어 있고 차량의 림(Rim)에 고정되는 비드(Bead)부, 타이어의 내부에 설치되어 사이드 월의 굴신운동에 대한 내피로성이 강하면서 골격을 형성하는 카카스(Carcass), 그리고 트레드와 카카스 사이에 배치되어 카카스를 보호하고 트레드 표면의 강성을 향상시키는 벨트를 포함한다. 이하에서는 사이드 월의 단부에 설치된 비드부의 비드코어 외에 타이어를 구성하는 부분에 대해서는 자세한 설명을 생략한다.FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cable-use bead core according to an embodiment of the present invention. The ladle tire to which the present invention is applied includes a tread which is a rubber layer in contact with the road surface, a side wall connected to the tread and a side wall of the tire, a side wall connected to the sidewall, A bead portion, a carcass which is provided inside the tire and forms a skeleton with a high fatigue resistance against the sideways motion of the sidewall, and a carcass which is disposed between the tread and the carcass to protect the carcass, And a belt for improving the rigidity of the belt. Hereinafter, a detailed description of the portion constituting the tire other than the bead core of the bead portion provided at the end of the sidewall will be omitted.
도시한 바와 케이블 비드코어(110)는 심선(111)과, 심선(111)을 감아 꼬이는 외측선 와이어(112)를 포함한다.The
심선(111)은 주조로 제조된다. 주조는 재료를 융점보다 높은 온도로 가열하여 액체로 만들어 원하는 틀에 액체를 주입하여 굳히는 가공방법이다. 본 발명에서는 이러한 주조에 높은 압력을 가하는 다이캐스팅 주조 방법을 사용한다. 다이캐스팅 주조는 범용적으로 널리 알려진 방법이므로 자세한 설명은 생략한다.The
심선(111)의 주조에 사용되는 금속 재료로는 마그네슘 또는 마그네슘 합금이 사용된다. 마그네슘의 비중은 알루미늄 합금의 1/3, 철의 1/4에 불과하므로 케이블 비드코어의 무게를 경량화시킬 수 있다. 마그네슘의 중량당 강력 수준은 종래 저탄소강에 비해 3배 이상의 강력이다. 심선(111)의 물성을 개선하기 위해 다양한 원소를 첨가한 마그네슘 합금을 사용하는 것이 바람직하다. 첨가되는 금속으로는 Al(알루미늄), Mn(망간), Ag(은), 아연(Zn), Si(규소), 희토류계 금속이 있으며, 첨가 금속은 2wt%의 이내로 사용되는 것이 바람직하다.Magnesium or a magnesium alloy is used as the metal material used for casting the
Al(알루미늄)은 기계적 성질을 개선하는 효과가 있고, Mn(망간)은 내식성을 개선하는 효과가 있으며, Ag(은)은 내열 강도를 개선하는 효과가 있고, Zn(아연)은 내식성 및 강도를 개선하는 효과가 있으며, Si(규소)는 크리프 강도를 개선하는 효과가 있고, 희토류계 금속은 기계적 성질을 개선하는 효과가 있다.Al (aluminum) has an effect of improving mechanical properties, Mn (manganese) has an effect of improving corrosion resistance, Ag (silver) has an effect of improving heat resistance, Zn (zinc) has an effect of improving corrosion resistance and strength Si (silicon) has the effect of improving the creep strength, and the rare earth metal has the effect of improving the mechanical properties.
한편, 마그네슘은 재료의 내구 한도 이해의 응력 싸이클을 받았을 때 진동 감쇠능이 뛰어난 금속 재료이다. 지속적인 진동을 받는 타이어 비드부에서 비드코어의 심선을 마그네슘으로 제조하면, 타이어에서 지속적으로 발생하는 진동을 흡수하여 승차감의 향상을 기대할 수 있고, 진동을 흡수하여 비드부의 수명을 부가적으로 증가시킨다.On the other hand, magnesium is a metal material with excellent vibration damping ability when it undergoes a stress cycle of understanding the durability of the material. When the core of the bead core is made of magnesium in the tire bead portion subjected to continuous vibration, it can absorb the vibration generated continuously in the tire, thereby improving the ride comfort and absorbing the vibration to additionally increase the life of the bead portion.
그리고, 심선(111)은 주조로 제조되며 별도의 표면처리를 하지 않는 반면에, 외측선 와이어(112)는 고무와의 접착반응을 위하여 도금을 실시한다. 도금은 목적 및 사용되는 고무의 종류에 따라 황동 도금 또는 청동 도금 또는 아연 도금으로 한다.The
이하에서는, 이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 타이어용 케이블 비드코어와 이를 이용한 레디알 타이어의 시험예를 설명한다.Hereinafter, a test example of a cable bead core for a tire and a radial tire using the cable bead core according to the embodiment of the present invention will be described below.
비드코어는 1+6(1.60)HT 구조의 케이블 비드코어를 2가지 타입(심선 용접과 심선 주조)으로 만들어서 물성을 비교하였다. 1+6구조는 도 2에 도시한 바와 같이 내부에 심선이 위치하고 그 주위를 6개의 외측선 와이어가 둘러싼 단면구조이다.The bead cores were made of two types of cable bead cores with 1 + 6 (1.60) HT structure (core wire welding and core wire casting) to compare the properties. As shown in FIG. 2, the 1 + 6 structure has a cross-sectional structure in which a core wire is positioned inside and six outer wire wires surround the core wire.
[표 1]은 케이블 비드코어의 강력을 비교한 시험예이다.[Table 1] is a test example in which the strength of a cable bead core is compared.
(심선 용접)1 + 6 (1.60) HT
(Core wire welding)
(심선 주조)1 + 6 (1.60) HT
(Core wire casting)
[표 1]에서 볼 수 있는 바와 같이, 심선을 용접한 경우에는 강력이 이론 강력의 약 70% 수준인 반면에, 심선을 주조로 제조한 경우에는 강력이 이론 강력 대비 92% 수준인 것을 알 수 있다.As shown in Table 1, when the core wire is welded, the strength is about 70% of the theoretical strength, whereas when the core wire is cast, the strength is 92% of the theoretical strength have.
표 2는 2가지 타입의 비드 코어 구조를 가지는 케이블 비드코어를 사용하여 제조된 각각의 레디알 타이어의 주행 성능을 비교하여 평가한 시험예이다. 평가는 공기압의 100%, 하중의 150%, 80km/h의 조건에서 타이어 트레드를 벗겨내고 비드부 사고시(비드가 터질 때)까지 실내 주행기를 통해 진행되었다.Table 2 shows a test example in which the running performance of each radial tire manufactured using a cable bead core having two types of bead core structures was compared and evaluated. The evaluation was carried out through an indoor truck until the tire tread was peeled off at 100% of the air pressure, 150% of the load, and 80 km / h and the bead accident occurred (when the bead burst).
(심선 용접)Comparative Example
(Core wire welding)
(심선 주조)Example
(Core wire casting)
[표 2]에서 볼 수 있는 바와 같이 있는 바와 같이 본 발명의 실시예(심선 주조)에서는 비교예(심선 용접)에 비해 주행시간이 36%가 증가한 것을 알 수 있다.As shown in Table 2, it can be seen that in the embodiment of the present invention (core wire casting), the running time increased by 36% as compared with the comparative example (core wire welding).
표 3는 2가지 타입의 비드 코어 구조를 가지는 케이블 비드코어를 사용하여 제조된 각각의 레디알 타이어로 실차시험을 진행하여, 진동감쇄효과와 진동을 흡수하는 정도의 차이를 비교한 시험예이다. 실차 시험 중 차안에서 운전자(Test Driver)가 느끼는 감각을 정성적으로 성능을 평가하는 방법을 사용하였다. 사용된 차량은 NF 소나타이며, 실차 시험에 사용된 타이어 규격은 215/60R16 H433이었다. 본 시험에서는 Enveloping과 Bounce Damping 항목을 비교하였다.Table 3 is a test example in which the difference between the vibration damping effect and the vibration absorbing degree is compared by conducting the actual vehicle test with each radial tire manufactured using the cable bead core having two types of bead core structures. We used a method to qualitatively evaluate the sensation felt by the driver (driver) during the test. The vehicle used was the NF Sonata, and the tire used in the actual vehicle test was 215 / 60R16 H433. In this test, Enveloping and Bounce Damping items were compared.
(심선 용접)Comparative Example
(Core wire welding)
(심선 주조)Example
(Core wire casting)
실차 평가 결과는 1~10점 사이의 점수로 운전자(Test Driver)가 평가한 것이며 수치가 높을수록 높은 성능을 표시한다. Enveloping은 발생진동의 흡수, 완충성을 평가하는 항목이다. Bounce Damping은 발생진동의 감쇄정도를 측정하는 항목이다. 두 항목 모두, 비교예에 비해 본 발명의 실시예에서 발생진동을 흡수 및 감쇄하는 성능이 향상되었음을 알 수 있다. 따라서, 핸들링(Handling) 성능의 향상효과도 있음을 알 수 있다.The actual vehicle evaluation result is evaluated by the test driver with a score between 1 and 10, and the higher the value, the higher the performance. Enveloping is an item that evaluates absorption and buffering of generated vibration. Bounce Damping measures the degree of attenuation of the generated vibration. Both of the items show that the performance of absorbing and attenuating the generated vibration in the embodiment of the present invention is improved as compared with the comparative example. Therefore, it can be seen that there is also an effect of improving the handling performance.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of the present invention in order to facilitate the understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
110 : 비드코어
111 : 심선
112 : 외측선 와이어110: bead core
111: core wire 112: outer wire wire
Claims (5)
상기 심선은 다이캐스팅 주조로 제조된 것을 특징으로 하는 타이어용 케이블 비드코어.1. A cable bead core for a tire comprising a core wire and an outer wire wire wound around the core wire,
Wherein the core wire is manufactured by die casting casting.
상기 심선은 마그네슘 또는 마그네슘 합금으로 제조된 것을 특징으로 하는 타이어용 케이블 비드코어.The method according to claim 1,
Wherein the core wire is made of magnesium or a magnesium alloy.
상기 심선에는 알루미늄, 망간, 은, 아연, 규소 또는 희토류 금속 중의 적어도 하나가 2wt% 이내에서 첨가된 것을 특징으로 하는 타이어용 케이블 비드코어.The method of claim 2,
Wherein at least one of aluminum, manganese, silver, zinc, silicon or a rare earth metal is added to the core wire within 2 wt%.
상기 외측선 와이어의 외면에는 황동 도금, 청동 도금 또는 아연 도금이 되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어용 케이블 비드코어.The method according to claim 1,
Wherein an outer surface of the outer line wire is brass-plated, bronze-plated or galvanized.
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