KR20200019036A - 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기입 타이어를 개시한다. 본 발명은 트레드부, 상기 트레드부에서 연장된 사이드월부, 및 상기 사이드월부의 단부에 구비된 비드부를 포함하는 공기입 타이어에 있어서, 상기 트레드부의 하부에 배치되는 벨트층과, 상기 벨트층의 아래에 배치되며, 상기 트레드부, 상기 사이드월부 및 상기 비드부를 따라 연장되고, 제1 방향으로 연장되는 제1 코드를 구비하는 제1 카카스층, 및 단부가 상기 비드부에서 턴업되어 상기 사이드월부를 향하여 연장되어 상기 제1 카카스층의 외측면과 접촉하고, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되는 제2 코드를 구비하는 제2 카카스층을 포함한다.

Description

공기입 타이어{Pneumatic tire}

본 발명의 실시예들은 공기입 타이어에 관한 것이다.

사용자들이 운행하는 차량은 많은 부품들로 이루어져 있고, 그 중 타이어는 실질적으로 차량의 구동에 큰 영향을 주고, 특히 사용자의 안전 확보를 위한 핵심 부품 중 하나라 할 수 있다.

공기입 타이어는 트래드부, 사이드월부 및 비드부를 구비하고, 바디 플라이는 트래드부, 사이드월부 및 비드부를 연결하여, 공기입 타이어의 골격을 형성한다.

바디 플라이는 내부에 통상적으로 공기입 타이어의 원주 방향으로 연장되는 다양한 재질의 코드를 구비한다. 바디 플라이는 타이어 구조상 최하층인 이너라이너 바로 윗층에 부착되어 이너라이너와 함께 원주방향으로 확장 성형되어 타이어의 전체적인 골격을 형성한다. 이 과정에서 바디플라이를 좌우방향으로 길게 제단하는 경우 길이가 길어져 비드접착부를 넘어까지 확장되게 되는데 이때는 비드부를 둘러싸며 턴업하여 윗쪽으로 향하여 타이어의 옆면까지 바디플라이가 올라오게 된다. 여기서 내측라인의 바디플라이와 다시 만나게 되며 중첩하게 된다. 중첩한 내/외측 라인의 바디플라이의 코드는 서로 동일한 방향을 향하며 배치된다.

타이어의 골격을 형성하는 바디플라이를 내/외측으로 중첩시킴으로써 이중으로 하여 타이어의 강성과 내구력은 보다 강화되게 되는데, 이러한 성형방식에서 내/외측 바디플라이가 다시 만나기 시작하는 지점에 취약부가 발생하게 된다. 이는 단단한 비드부와의 접합점이 끝나고 상대적으로 강성이 약한 내측바디플라이와 다시 접합되게 되면서 외측바디플라이에 작용되는 외력에 큰 차이가 발생할 수 있기 때문이다. 즉 타이어를 가류시 블래더가 내부에서부터 타이어를 밀어주며 팽창시키는데 앞서 언급한 취약부에서 변형이 보다 크게 발생될 수 있으며 그로 인해 바디플라이 내 코드의 결합력이 손상되어 타이어의 강성 및 내구력이 약해질 수 있다.

본 발명의 실시예들은 내구성, 주행 안정성이 향상된 공기입 타이어를 제공한다.

본 발명의 일 측면은, 트레드부, 트레드부에서 연장된 사이드월부, 및 상기 사이드월부의 단부에 구비된 비드부를 포함하는 공기입 타이어에 있어서, 상기 트레드부의 하부에 배치되는 벨트층과, 상기 벨트층의 아래에 배치되며, 상기 트레드부, 상기 사이드월부 및 상기 비드부를 따라 연장되고, 제1 방향으로 연장되는 제1 코드를 구비하는 제1 카카스층, 및 단부가 상기 비드부에서 턴업되어 상기 사이드월부를 향하여 연장되어 상기 제1 카카스층의 외측면과 접촉하고, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되는 제2 코드를 구비하는 제2 카카스층을 포함하는 공기입 타이어를 제공한다.

또한, 상기 제1 코드는 복수개가 상기 공기입 타이어의 원주방향으로 배치되고, 상기 제2 코드는 복수개가 상기 공기입 타이어의 폭 방향으로 배치될 수 있다.

또한, 상기 제1 카카스층과 상기 제2 카카스층은 하나의 층으로 연결될 수 있다.

또한, 상기 제1 카카스층과 상기 제2 카카스층이 연결되는 지점에 배치되어, 상기 제1 카카스층과 상기 제2 카카스층을 커플링시키는 커넥터층을 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 제1 코드의 직경은 상기 제2 코드의 직경이 다를 수 있다.

또한, 상기 제1 코드 사이의 간격은 상기 제2 코드 사이의 간격과 다를 수 있다.

또한, 상기 제1 코드는 복수개가 상기 공기입 타이어의 원주방향으로 배치되고, 상기 제2 코드는 상기 제1 코드와 경사를 가지도록 배치될 수 있다.

또한, 상기 제2 카카스층은 상기 제1 카카스층과 상기 벨트층 사이에 배치되고, 상기 트레드부, 상기 사이드월부 및 상기 비드부를 따라 연장될 수 있다.

또한, 상기 제1 카카스층은 상기 제2 카카스층을 감싸도록 턴업되어 상기 사이드월부를 향하여 연장되되, 상기 제2 카카스층의 외측면과 접촉할 수 있다.

또한, 상기 제2 카카스층의 단부는 상기 비드부의 외측면에 배치되고, 상기 제1 카카스층은 상기 제2 카카스층의 단부와 상기 비드부를 커버하도록 연장 될 수 있다.

또한, 상기 제1 코드의 재질은 상기 제2 코드의 재질과 서로 다를 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예들에 따른 공기입 타이어는 바디 플라이의 코드가 서로 다른 방향으로 배치되므로, 사이드월부에서 바디 플라이가 중첩되는 영역에서는 서로 다른 방향으로 코드가 배치되어 사이드월부의 성능을 향상시킬 수 있다. 즉, 공기입 타이어의 폭 방향이나 경사지게 배치된 코드는 사이드월부의 강성을 강화시키고, 사이드월부의 충격 흡수 능력을 향상시킬 수 있다.

또한, 공기입 타이어는 바디 플라이의 코드가 교차되도록 배치되어, 타이어 제조 과정에서 발생될 수 있는 외력에 의한 코드 변형을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예예 따른 공기입 타이어를 절개하여 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 ∥-∥선을 따라 취한 단면도이다.
도 3은 도 2의 일부를 확대하여 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 A영역을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 바디 플라이의 변형예를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 4의 바디 플라이의 다른 변형예를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 4의 바디 플라이의 또 다른 변형예를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기입 타이어를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기입 타이어를 도시한 사시도이다.
도 10는 도 9의 B영역을 확대하여 도시한 사시도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 공기입 타이어(100)에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예예 따른 공기입 타이어(100)를 절개하여 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 ∥-∥선을 따라 취한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 공기입 타이어(100)는 트레드부(110) 및 트레드부(110)의 양측로부터 연장된 사이드월부(120), 및 사이드월부(120)의 단부에 구비되는 비드부(130)를 포함할 수 있다.

공기입 타이어(100)는 트레드부(110)의 아래에 위치하는 바디 플라이(140)와 벨트층(150)을 포함할 수 있으며, 벨트층(150)의 상부에는 캡 플라이(160)가 더 포함될 수 있다. 또한, 공기입 타이어(100)는 트레드부(110)와 한 쌍의 사이드월부(120)들 내측에 위치하여 공기입 타이어(100)의 내부 공기압을 유지시키는 이너라이너(170)를 포함할 수 있다.

트레드부(110)는 복수개의 그루브(115)에 의해서 구획되는 트레드 블록(116)을 가질 수 있다. 트레드 블록(116)은 차량의 주행시에 지면과 접촉하는 부분으로, 공기입 타이어(100)의 반경방향으로 일주하는 메인 그루브와, 공기입 타이어(100)의 횡방향으로 형성되는 횡그루브에 의해 구획될 수 있다. 트레드부(110)는 두꺼운 고무층으로 이루어져 차량의 구동력 및 제동력을 지면에 전달한다.

트레드 블록(116)의 표면에는 조종 안전성, 견인력, 제동성을 위한 트레드 패턴들과 트레드 패턴들에 의해 구획된 블록들이 위치할 수 있다. 트레드 패턴들은 젖은 노면에서의 주행 시 배수를 위한 복수의 그루브들과 견인력 및 제동력을 향상시키기 위한 사이프를 포함할 수 있다. 사이프는 블록에 형성되며, 그루브보다 작은 크기를 가진 홈일 수 있다. 사이프는 젖은 노면에서의 주행시 수분을 흡수하여 수막을 끊는 역할을 함으로써, 공기입 타이어(100)의 구동력과 제동력을 증가시킬 수 있다.

트레드부(110)는 내부에 바디 플라이(140), 벨트층(150), 캡 플라이(160) 및 이너라이너(170)가 포함될 수 있다.

바디 플라이(140)는 트레드부(110), 사이드월부(120) 및 비드부(130)를 따라 연장되어, 공기입 타이어(100)의 골격을 형성한다. 바디 플라이(140)는 일정한 고무 성분 내부에 타이어 코드가 포함되어 있는 구조를 가질 수 있다.

바디 플라이(140)는 스틸 또는 폴리에스터, 레이온 등과 같은 고강도 섬유 유기재로 이루어지는 복수의 코드지를 겹친 후, 고무로 피복하여 압연 가공하여 형성될 수 있다. 구체적으로， 바디 플라이(140)는 합성 고무 및 천연 고무로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 고무 성분을 포함하며, 적어도 하나 이상의 타이어 코드를 포함할 수 있다. 상기 타이어 코드로는 다양한 천연 섬유 또는 레이온, 나일론, 폴리에스테르 및 케블라 등을 사용할 수 있으며，복수개의 가느다란 철사를 꼬아서 형성한 스틸 코드(steel cord)도 사용될 수 있다.

벨트층(150)은 공기입 타이어(100)의 내구성 향상 시키고, 골격을 형성할 수 있다. 또한, 벨트층(101)은 외부의 충격을 완화시키는 것은 물론 트레드의 접지면을 넓게 유지하여 주행 안정성을 확보하는 역할을 한다. 벨트층(150)은 트레드부(110)의 하측에 배치되고, 스틸 혹은 유기 섬유재로 이루어지는 복수의 벨트 코드(미도시)를 고무로 피복하여 압연 가공으로 형성될 수 있다.

벨트층(150)은 복수개로 구비될 수 있다. 예컨대, 이너라이너(170)의 상면에 배치된 제1 벨트층(151)과, 제1 벨트층(151)의 상면에 배치된 제2 벨트층(152)을 구비할 수 있다.

캡 플라이(160)는 트레드부(110)와 벨트층(150) 사이에 배치된다. 캡 플라이(160)는 벨트층(150) 위에 부착되는 특수 코드지로 주행시 성능을 향상시킬 수 있다. 캡 플라이(160)는 일 예로 폴리에스테르 합성섬유를 포함하여 이루어질 수 있다. 캡 플라이(160)는 벨트층(150)과 바디 플라이(140)에 지지되어, 주행시에 벨트층(150)의 움직임을 최소화하여 주행안정성을 확보할 수 있다.

이너라이너(170)는 공기입 타이어(100)의 내부에 배치되어 공기의 누출을 방지하고, 공기입 타이어(100) 내의 공기압을 유지시킬 수 있다. 이너라이너(170)는 밀폐성이 우수한 고무층으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 이너라이너(170)는 밀도가 높은 부틸고무 등으로 이루어질 수 있다.

이너라이너(170)는 바디 플라이(140)의 아래에 배치되어 비드부(130)로 연장될 수 있다. 이너라이너(170)는 바디 플라이(140)의 일면에 접촉할 수 있으며, 양단은 비드부(130)와 접촉할 수 있다.

비드부(130)는 사이드월부(120)의 단부에 구비되며, 공기입 타이어(100)를 림(Rim)에 장착시키는 역할을 한다. 비드부(130)는 고무가 코팅된 강철 와이어를 복수 개 꼬아 형성되는 비드 코어(131)를 포함할 수 있다.

또한, 비드부(130)는 비드 필러(132)를 포함하고, 비드 필러(132)는 비드 코어(131)로부터 사이드월부(120) 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 비드 필러(132)는 비드 코어(131)의 일측에 부착된 고무 충전재로서, 비드 코어(131)를 보강하는 역할을 수행한다. 비드 필러(132)는 복수개가 서로 다른 물성을 가질 수 있다.

도 3은 도 2의 일부를 확대하여 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 A영역을 확대하여 도시한 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 바디 플라이(140)는 제1 카카스층(141)과 제2 카카스층(142)을 구비할 수 있다.

제1 카카스층(141)은 벨트층(150)의 아래에 배치되며, 트레드부(110), 사이드월부(120) 및 비드부(130)를 따라 연장된다. 제1 카카스층(141)의 내부에는 제1 방향으로 연장되는 제1 코드(C1)가 배치될 수 있다.

제2 카카스층(142)은 적어도 일부가 제1 카카스층(141)과 중첩되도록 배치된다. 제2 카카스층(142)의 단부는 비드부(130)에서 턴업되어 사이드월부(120)를 향하여 연장되어 제1 카카스층(141)의 외측면과 접촉한다. 제2 카카스층(142)의 내부에는 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되는 제2 코드(C2)가 배치될 수 있다.

제1 카카스층(141)과 제2 카카스층(142)은 서로 연결되어, 바디 플라이(140)는 하나의 레어어(layer)로 형성할 수 있다. 제1 카카스층(141)과 제2 카카스층(142)은 비드부(130)의 내측면에서 연결될 수 있다. 도 3 에서, 제1 카카스층(141)과 제2 카카스층(142)은 P지점에서 서로 연결된다. P지점은 비드부(130)의 내측에 배치되므로, 제1 카카스층(141)과 제2 카카스층(142)이 연결되는 부분은 이너라이너(170)에 의해서 커버될 수 있다. 제1 카카스층(141)과 제2 카카스층(142)이 이너라이너(170)에 의해서 커버되므로, 2개의 층이 단단히 연결될 수 있다.

제1 코드(C1)와 제2 코드(C2)는 복수개로 구비되고 서로 수직되도록 배치될 수 있다. 제1 코드(C1)는 공기입 타이어(100)의 원주방향으로 배치되고 제2 코드(C2)는 공기입 타이어(100)의 폭 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 제1 코드(C1)는 공기입 타이어(100)의 폭 방향으로 배치되고 제2 코드(C2)는 공기입 타이어(100)의 원주 방향으로 배치될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해서 제1 코드(C1)는 원주방향으로 배치되고, 제2 코드(C2)는 폭 방향으로 배치된 경우를 중심으로 설명하기로 한다.

P지점에서 제1 코드(C1)와 제2 코드(C2)는 서로 연결될 수 있다. 예컨대, P지점 에서의 제1 코드(C1)는 비드 필러(132)를 따라 원주 방향으로 연장되므로, 링(ring) 형상을 가지고, 제2 코드(C2)는 제1 카카스층(141)의 마지막 제1 코드에 연결되어, 공기입 타이어(100)의 폭 방향으로 연장되어 턴업 될 수 있다.

턴업된 제2 카카스층(142)은 비드 필러(132)의 외측면을 감싸고 사이드월부(120)로 연장된다. 제2 카카스층(142)의 단부는 사이드월부(120)에서 제1 카카스층(141)과 접촉될 수 있다. 즉, 제1 카카스층(141)과 제2 카카스층(142)은 중첩영역(OR)을 구비하고, 중첩영역(OR)에서 제1 코드(C1)의 방향과 제2 코드(C2)의 방향은 다르게 배치된다.

중첩영역(OR)에서 제1 코드(C1)의 방향과 제2 코드(C2)의 방향은 다르게 배치되므로, 공기입 타이어(100)의 사이드월부(120) 강성이 향상되어 차량 주행성능(handling)을 향상시키며, 공기입 타이어(100) 제조 과정에서 바디플라이(140)의 코드 변형을 방지하여 공기입 타이어(100)의 내구성 및 형상 복원률(Flatpot) 또한 향상시킬 수 있다. 중첩영역에서 제2 카카스층(142)의 제2 코드(C2)는 제1 카카스층(141)의 제1 코드(C1)를 감싸도록 배치되므로, 제1 카카스층(141)과 제2 카카스층(142)이 견고하게 고정시키고, 양 층의 분리가능성을 낮출 수 있다.

도 5는 도 4의 바디 플라이의 변형예를 도시한 사시도이다.

도 5를 참조하면, 바디 플라이(140a)는 제1 코드(C1)를 구비한 제1 카카스층(141)과, 제2 코드(C2a)를 구비한 제2 카카스층(142a)을 포함할 수 있다. 제1 코드(C1)와 제2 코드(C2a)는 서로 다른 방향으로 배치될 수 있다.

제1 코드(C1)의 소재 및 직경은 제2 코드(C2a)의 소재 및 직경과 다르게 형성될 수 있다. 그에 따라 타이어별로 다르게 요구되는 성능특성에 최적화된 설계를 추구할 수 있다.

예를 들어 제2 코드(C2a)가 제1 코드(C1)보다 작은 직경을 가지는 경우, 제2 코드(C2a)가 제1 코드(C1)를 보강하도록 교차 배치되므로, 초기 목적에 맞게 공기입 타이어(100)의 사이드월부(120)이 강화되어 주행중 외력에 의한 충격 및 변형에 보다 안정화된 구조를 가질수 있으며 동시에 코드직경이 작아짐에 따라 사이드월부(120) 강성을 상대적으로 약화시켜 다른 성능 소음(Noise), 승차감(Ride) 등을 추가로 고려할 수 있게 된다.

또한 코드 직경이 줄어듬에 따라 외력에 의한 코드의 변형량이 감소하며 형상복원율(Flatspot)도 향상될 수 있다. 아울러 코드 중량감소에 따른 연비성능 역시 향상될 수 있다. 상기와 같은 방식으로 제2 코드(C2a)와 제1 코드(C1)에 사용되는 소재 역시 다르게 적용함으로써 보다 유리한 타이어 설계가 가능할 수 있다.

예를 들어 제1 코드(C1)는 타이어의 내측라인에서 골격역할을 수행하는데 초점을 두고 요구성능에 따라 다양한 강성에 맞도록 소재를 선정할 수 있으며, 또한 타이어의 굴신 및 피로운동에 대한 저항이 높은 재질을 사용한다.

제2 코드(C2a)의 경우 코드의 방향이 타이어의 굴신운동 즉 수직방향과 불일치 함으로써 연실율에 저항이 높은 소재를 선정하기 보다는 외측라인에서 발생할 수 있는 충격에 뛰어난 소재로 선정한다.

도 6은 도 4의 바디 플라이의 다른 변형예를 도시한 사시도이다.

도 6을 참조하면, 바디 플라이(140b)는 제1 코드(C1)를 구비한 제1 카카스층(141)과, 제2 코드(C2b)를 구비한 제2 카카스층(142b)을 포함할 수 있다. 제1 코드(C1)와 제2 코드(C2b)는 서로 다른 방향으로 배치될 수 있다.

제1 코드(C1)는 공기입 타이어(100)의 원주방향으로 배치되나, 제2 코드(C2b)는 제1 코드(C1)와 경사를 가지도록 배치될 수 있다. 바람직하게 상기 제1 코드(C1)와 제2 코드(C2b)가 형성하는 각도는 1도에서 90도 또는 -1도에서 -90도 중 하나 일 수 있다.

제1 코드(C1)와 제2 코드(C2b)가 서로 다른 방향으로 배치되면, 사이드월부(120)에서 측면방향(lateral)의 강성을 증가시키게 되므로, 공기입 타이어(100)의 내구성을 향상시킬 수 있다. 아울러 적용하는 각도를 다양하게 하여 사이드월부(120) 강성에 변화를 주게 되어 요구성능을 균형있게 만족시키는 최적화된 설계를 추구할 수 있다.

도 7은 도 4의 바디 플라이의 또 다른 변형예를 도시한 사시도이다.

도 7을 참조하면, 바디 플라이(140c)는 제1 코드(C1)를 구비한 제1 카카스층(141)과, 제2 코드(C2)를 구비한 제2 카카스층(142c)을 포함할 수 있다. 제1 코드(C1)와 제2 코드(C2)는 서로 다른 방향으로 배치될 수 있다.

이웃하는 제1 코드(C1) 사이의 간격(L1)은 이웃하는 제2 코드(C2) 사이의 간격(L2)보다 짧게 형성될 수 있다. 단위 면적당 코드의 비율은 제1 카카스층(141)이 제2 카카스층(142c)보다 높게 형성될 수 있다.

또는 제2 코드(C2) 사이의 간격(L2)은 이웃하는 제1 코드(C1) 사이의 간격(L1)보다 짧게 형성될 수 있다. 단위 면적당 코드의 비율은 제2 카카스층(142c)이 제1 카카스층(141)보다 높게 형성될 수 있다.

단위 면적당 코드 비율을 다르게 함으로써 제2 코드(C2)가 제1 코드(C1)를 보강하도록 교차 배치되므로, 공기입 타이어(100)의 외부에서 받는 충격에도 안정화된 구조를 가지게 되며 동시에 사이드월부(120) 강성을 조정하여 다양한 요구성능에 적합한 타이어 설계를 추구 할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기입 타이어(100a)를 도시한 사시도이다.

도 8을 참조하면, 공기입 타이어(100a)는 제1 카카스층(141)과 제2 카카스층(142)이 연결되는 지점에 커넥터층(145)이 배치될 수 있다.

커넥터층(145)은 제1 카카스층(141)과 제2 카카스층(142)을 견고하게 커플링 시키므로, 제1 카카스층(141)과 제2 카카스층(142)이 분리되는 것을 방지할 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기입 타이어(200)를 도시한 사시도이고, 도 10는 도 9의 B영역을 확대하여 도시한 사시도이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 바디 플라이(240)는 제1 카카스층(241)과 제2 카카스층(242)을 구비하되, 제1 카카스층(241)과 제2 카카스층(242)이 모두 비드부(130)에서 턴업될 수 있다.

제1 카카스층(241)은 벨트층(150)의 아래에 배치되며, 트레드부(110), 사이드월부(120) 및 비드부(130)를 따라 연장된다. 제1 카카스층(241)의 내부에는 제1 방향으로 연장되는 제1 코드(C1)가 배치될 수 있다. 제1 카카스층(241)은 트레드부(110), 사이드월부(120) 및 비드부(130)를 따라 연장되는 제1층(241a)과 제1 층(241a)의 단부에 배치되고, 비드부(130)에서 턴업되어 연장되는 제2층(241b)을 구비할 수 있다. 제1 층(241a)은 사이드월부(120)의 내측에 배치되고, 제2 층(241b)은 사이드월부(120)의 외측에 배치된다.

제2 카카스층(242)은 제1 카카스층(241)과 벨트층(150) 사이에 배치되고, 트레드부(110), 사이드월부(120) 및 비드부(130)를 따라 연장될 수 있다. 제2 카카스층(242)의 내부에는 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되는 제2 코드(C2)가 배치될 수 있다.

제1 코드(C1)와 제2 코드(C2)는 복수개로 구비되고 서로 수직되도록 배치될 수 있다. 제1 코드(C1)는 공기입 타이어(100)의 원주방향으로 배치되고 제2 코드(C2)는 공기입 타이어(200)의 폭 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 제1 코드(C1)는 공기입 타이어(200)의 폭방향으로 배치되고 제2 코드(C2)는 공기입 타이어(200)의 원주 방향으로 배치될 수 있다. 또한 제1코드(C1)와 제2 코드(C2) 간의 서로간의 각도는 1도에서 90도 또는 -1도에서 -90도 사이에서 다양하게 배치될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해서 제1 코드(C1)는 원주방향으로 배치되고, 제2 코드(C2)는 폭 방향으로 배치된 경우를 중심으로 설명하기로 한다.

제1 카카스층(241)과 제2 카카스층(242)은 트레드부(110)에서 비드부(130)를 향해 연장되고, 비드부(130)에서 턴업될 수 있다. 다만, 제2 카카스층(242)의 단부는 비드 필러(132)에 배치되고 더 이상 연장되지 않으나, 제1 카카스층(241)은 제2 카카스층(242)의 단부를 커버하면서 사이드월부(120)로 연장되어 제2 카카스층(242)의 외측면과 접촉하게 된다. 즉, 제1 카카스층(241)의 제2 층(241b)은 제2 카카스층(242)의 단부를 커버하고 다시 사이드월부(120)에 배치된 제2 카카스층(242)과 접촉한다.

제1 카카스층(241)의 제1층(241a)은 제2 카카스층(242)의 내측면과 접촉하게 되므로 제1 코드(C1)와 제2 코드(C2)는 서로 다른 방향으로 교차한다. 또한, 제1 카카스층(241)의 제2층(241b)은 제2 카카스층(242)의 외측면과 접촉하게 되므로, 또한 제1 코드(C1)와 제2 코드(C2)는 사이드월부(120)에서 서로 교차한다. 따라서, 사이드월부(120)에는 2회의 교차하여 중첩된 바디 플라이(240)가 배치된다. 다만, 중첩횟수는 이에 한정되지 않으며 2회 이상으로도 형성될 수 있다.

바디 플라이(240)는 제1 카카스층(241)과 제2 카카스층(242)의 중첩영역(OR)에서 서로 다른 방향성을 가지는 제1 코드(C1)와 제2 코드(C2)가 2회 중첩되게 배치된다

중첩영역(OR)에서 제1 코드(C1)의 방향과 제2 코드(C2)의 방향은 다르게 배치되어, 공기입 타이어(200)의 내구성, 형상 복원률(Flatpot), 차량 주행성능(handling, riding)이 향상될 수 있다. 중첩영역에서 제2 카카스층(242)의 제2 코드(C2)는 제1 카카스층(241)의 제1 코드(C1)를 감싸도록 배치되므로, 제1 카카스층(241)과 제2 카카스층(242)이 견고하게 고정시키고, 양 층의 분리가능성을 낮출 수 있다.

또한, 다른 실시예에서, 제1 카카스층(241)의 제1층(241a)과 제2층(241b) 및 제2 카카스층(242)의 각 코드는 서로 다른 방향을 가질 수 있다. 예컨대, 제1 층(241a)의 제1 코드는 원주방향으로 배치되고, 제2 층(241b)의 제1코드는 폭 방향으로 배치되되, 제2 카카스층(242)의 제2 코드는 제1 코드나 제2 코드에 대해서 경사를 가질 수 있다. 즉, 제2 코드는 제1 코드나 제2 코드에 대해서 1도 내지 90도 중 어느 하나의 경사각을 가질 수 있다.

종래의 공기입 타이어는 바디 플라이가 비드부에 턴업 되어 연장되고, 사이드월부에서 바디 플라이가 중첩되게 배치된다. 바디 플라이의 내부에는 코드가 배치되는데, 바디 플라이가 중첩되는 부분에서는 코드가 서로 나란하게 배치된다. 예컨대, 코드가 원주 방향으로 나란하게 배치된다면, 중첩영역에서도 내측의 바디 플라이와 외측의 바디 플라이가 서로 나란하게 원주 방향으로 배치된다.

그러나, 타이어의 성형 또는 가류 조건에 따라 중첩영역에서 코드 상태가 손상이 되거나, 코드 사이의 거리가 불균일해 질 수 있다. 또한, 중첩영역은 사이드월부에서 강성이 급격하게 변화하는 부분인데, 그로 인해 중첩된 바디 플라이의 코드의 형상이 손상될 수 있다. 이 경우 주행 시 사이드월부에서 작용하는 강성에 차이가 발생할 수 있으며 그에 따른 성능편차가 발생할 수 있다. 아울러 타이어 내구력에도 악영향을 줄 수 있다.

본 발명에 따른 공기입 타이어는 바디 플라이의 코드가 서로 다른 방향으로 배치되므로, 타이어 제조시 사이드월부에서 바디 플라이가 중첩되는 영역에서 보다 안정되게 코드상태를 보존할 수 있게 된다. 또한 서로 다른 방향으로 코드가 배치되어 사이드월부의 성능을 향상시킬 수 있다. 즉, 공기입 타이어의 폭방향이나 경사지게 배치된 코드는 사이드월부의 강성을 강화시키고, 사이드월부에 가해지는 외부로의 충격에도 보다 나은 내구성을 발휘할 수 있다.

또한, 공기입 타이어는 바디 플라이의 코드가 교차되도록 배치되어, 외력이 가해지더라도 적게 코드가 변형되어 공기입 타이어의 복원 성능을 향상시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 공기입 타이어
110: 트레드부
120 사이드월부
130: 비드부
140: 바디 플라이
141: 제1 카카스층
142: 제2 카카스층

Claims (11)

1. 트레드부, 상기 트레드부에서 연장된 사이드월부, 및 상기 사이드월부의 단부에 구비된 비드부를 포함하는 공기입 타이어에 있어서,
   상기 트레드부의 하부에 배치되는 벨트층;
   상기 벨트층의 아래에 배치되며, 상기 트레드부, 상기 사이드월부 및 상기 비드부를 따라 연장되고, 제1 방향으로 연장되는 제1 코드를 구비하는 제1 카카스층; 및
   단부가 상기 비드부에서 턴업되어 상기 사이드월부를 향하여 연장되어 상기 제1 카카스층의 외측면과 접촉하고, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되는 제2 코드를 구비하는 제2 카카스층;을 포함하는, 공기입 타이어.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 코드는 복수개가 상기 공기입 타이어의 원주방향으로 배치되고,
   상기 제2 코드는 복수개가 상기 공기입 타이어의 폭 방향으로 배치되는, 공기입 타이어.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 카카스층과 상기 제2 카카스층은 하나의 층으로 연결되는, 공기입 타이어.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 제1 카카스층과 상기 제2 카카스층이 연결되는 지점에 배치되어, 상기 제1 카카스층과 상기 제2 카카스층을 커플링시키는 커넥터층;을 더 구비하는, 공기입 타이어.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 코드의 직경은 상기 제2 코드의 직경과 다른, 공기입 타이어.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 코드 사이의 간격은 상기 제2 코드 사이의 간격과 다른, 공기입 타이어.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 코드는 복수개가 상기 공기입 타이어의 원주방향으로 배치되고,
   상기 제2 코드는 상기 제1 코드와 경사를 가지도록 배치되는, 공기입 타이어.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 카카스층은
   상기 제1 카카스층과 상기 벨트층 사이에 배치되고, 상기 트레드부, 상기 사이드월부 및 상기 비드부를 따라 연장되는, 공기입 타이어.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 제1 카카스층은 상기 제2 카카스층을 감싸도록 턴업되어 상기 사이드월부를 향하여 연장되되, 상기 제2 카카스층의 외측면과 접촉하는, 공기입 타이어.
10. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 카카스층의 단부는 상기 비드부의 외측면에 배치되고, 상기 제1 카카스층은 상기 제2 카카스층의 단부와 상기 비드부를 커버하도록 연장되는, 공기입 타이어.
11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코드의 재질은 상기 제2 코드의 재질과 다른, 공기입 타이어.

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