KR20210073738A - 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는 지면과 접하는 트레드부, 림에 장착되는 비드부, 상기 트레드부와 상기 비드부를 연결하는 사이드월부 및 상기 비드부를 감싸 타이어의 골격을 이루며, 상기 트레드부, 상기 사이드월부 및 상기 비드부를 따라 연장된 카카스층을 포함하고, 상기 카카스층은 상기 비드부, 상기 사이드월부 및 상기 트레드부를 따라 지그재그로 선회하면서, 상기 카카스층의 일단부에서 상기 카카스층의 타단부까지 하나로 연결되는 코드를 포함하는, 타이어를 제공한다.

Description

타이어{Tire}

본 발명의 실시예들은 타이어에 관한 것이다.

일반적으로, 타이어는 바디플라이(카카스라 칭하기도 한다), 트레드, 비드 등과 같은 여러 반제품들을 성형드럼 상에서 서로 조립하여 성형하게 되는데, 이들 반제품들 사이에는 반드시 성형 및 재단 접합부가 생기게 된다. 한편, 바디플라이는 내압을 유지하기 위한 부재로서, 전방향에서 내압에 의한 장력이 작용하므로 이러한 장력을 유지하기 위해 주로 나일론, 폴리에스터(polyester), 레이온(rayon) 등의 재질로 이루어진 코드를 구비하게 되며, 이러한 다수의 직물코드가 일정간격으로 배열되고 상하로 얇은 고무시트가 코팅됨으로써 코드지를 형성하게 된다.

종래에는 타이어의 벌지 및 덴트를 개선하기 위하여, 바디플라이의 접합부를 벗 조인트(but joint)함으로써, 텍스타일 오버랩 구간을 최소화하고자 하였으나, 고무간의 밀착 또는 접착부의 면적이 작아 접합부의 이탈을 불러 타이어의 벌지 및 덴트 현상을 악화시키는 문제점이 있었다.

본 발명의 실시예들은 벌트 및 덴트 현상을 개선할 수 있는 타이어를 제공한다.

본 발명의 일 실시예는 지면과 접하는 트레드부, 림에 장착되는 비드부, 상기 트레드부와 상기 비드부를 연결하는 사이드월부 및 상기 비드부를 감싸 타이어의 골격을 이루며, 상기 트레드부, 상기 사이드월부 및 상기 비드부를 따라 연장된 카카스층을 포함하고, 상기 카카스층은 상기 비드부, 상기 사이드월부 및 상기 트레드부를 따라 지그재그로 선회하면서, 상기 카카스층의 일단부에서 상기 카카스층의 타단부까지 하나로 연결되는 코드를 포함하는, 타이어를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 코드는 상기 카카스층의 일단부에서 상기 카카스층의 타단부를 따라 일정한 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 코드의 일단 및 상기 일단에 대향되는 타단은 상기 트레드부에 대응되는 위치에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 카카스층은 상기 카카스층의 상기 일단부와 상기 타단부가 중첩되어 접합되되, 상기 카카스층의 상기 일단부에 배치되는 상기 코드와 상기 카카스층의 상기 타단부에 배치되는 상기 코드는 서로 비중첩되어 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 코드의 일단과 상기 타단은 상기 카카스층의 중심선을 기준으로 서로 다른 방향으로 연장될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 코드의 일단과 상기 타단은 상기 카카스층의 중심선으로부터 사전에 설정된 길이만큼 연장될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 길이는 상기 카카스층의 상기 중심선에 수직한 방향으로 정의된 상기 카카스층의 폭의 10 % 이상 20% 이하의 범위에서 설정될 수 있다.

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

본 발명의 실시예들에 따른 타이어는 코드의 접합부분을 사이드월부가 아닌 트레드부에 배치시킴으로써, 상대적으로 강성이 작은 사이드월부에서 덴트 및 벌지 현상을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 타이어는 카카스층의 접합부분의 일정한 면적을 확보할 수 있어 타이어 제조 시 접합부분의 이탈을 방지하며, 연속된 코드를 통해 타이어 성장 시 일정한 간격을 유지할 수 있어 벌지 및 덴트 현상을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 타이어를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 카카스층을 설명하기 위해 일부 구성을 발췌한 도면이다.
도 3은 타이어에 접합 전 카카스층을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 도 3의 카카스층의 접합 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 절취한 단면도이다.

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 일 실시예에 따른 타이어(1)에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어(100)를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1의 카카스층(140)을 설명하기 위해 일부 구성을 발췌한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어(100)는 트레드부(110), 사이드월부(120), 비드부(130) 및 카카스층(140)을 포함할 수 있다.

트레드부(110)는 지면과 접하는 부분으로, 타이어(100)의 가장 외측에 위치하고, 두꺼운 고무층으로 이루어져 차량의 구동력 및 제동력을 지면에 전달한다. 트레드부(110)의 표면에는 조정안정성, 견인력, 제동성을 위한 트레드 패턴들과 트레드 패턴들에 의해 구획된 블록들이 위치할 수 있다.

트레드 패턴들은 젖은 노면에서의 주행 시 배수를 위한 그루브와 견인력 및 제동력을 향상시키기 위한 사이프를 포함할 수 있다. 그루브는 차량의 주행방향과 일치하는 종 그루브와 종 그루브 사이의 횡그루브를 포함할 수 있다. 사이프는 트레드 블록에 형성되며, 그루브보다 작은 크기를 가진 홈일 수 있다. 사이프는 젖은 노면에서의 주행 시 수분을 흡수하여 수막을 끊는 역할을 함으로써, 타이어(100)의 제동력을 증가시킬 수 있다.

블록은 트레드부(110)의 대부분을 차지하는 영역으로, 지면과 직접 접하여 차량의 구동력 및 제동력을 지면에 전달한다.

사이드월부(120)는 트레드부(110)와 비드부(130)를 연결하며, 트레드부(110)의 단부로부터 하방으로 연장되어 배치된다. 사이드월부(120)는 타이어(100)의 옆 부분으로, 카카스층(140)을 보호하고, 타이어(100)의 측면 안정성을 제공하며, 굴신운동을 함으로써 승차감을 높일 수 있다. 또한, 사이드월부(120)는 드라이브 샤프트를 통해 받은 엔진의 토크를 트레드부(110)에 전달하는 역할을 한다.

비드부(130)는 사이드월부(120)의 단부에 구비되며, 타이어(100)를 림(rim)에 장착시키는 역할을 수행한다. 비드부(130)는 비드 코어(151)와 비드 충전재(150)를 포함할 수 있다. 비드 코어(151)는 고무가 코팅된 강철 와이어를 복수 개 꼬아 형성될 수 있으며, 비드 충전재(150)는 비드 코어(151)에 부착된 고무일 수 있다.

카카스층(140)은 벨트층의 아래에 배치되며, 타이어(100)의 골격을 형성하여, 타이어(100)가 받는 하중, 충격 등을 견디고 타이어(100)의 공기압을 유지시키는 기능을 수행한다. 여기서 벨트층은 트레드부(110)의 아래에 배치되며, 차량의 주행 시 노면 충격을 감소시키고 카카스층을 보호하는 층일 수 있다. 카카스층(140)은 비드부(130)의 비드코어(151)를 감싸면서 턴업(turn-up)되어 트레드부(110)를 향해 연장될 수 있다. 턴업된 카카스층(140)의 일 단부는 사이드월부(120)의 내측을 커버하도록 연장되어 사이드월부(120)의 강성을 향상시키는 기능을 수행할 수 있다.

보다 구체적으로, 카카스층(140)은 비드부(130), 사이드월부(120) 및 트레드부(110)를 따라 지그재그(zig-zag)로 선회하면서, 카카스층(140)의 일단부(140a)에서 타단부(140b)까지 하나로 연결되는 코드(145)를 구비할 수 있다.

한편, 트레드부(110)와 벨트층 사이에는 캡 플라이가 더 포함될 수 있다. 캡 플라이는 벨트층 상부에 배치되며 벨트층의 단부를 감쌀 수 있다. 캡 플라이는 벨트층 상부에 부착되는 특수코드지로 주행시 성능을 향상시킬 수 있다. 캡 플라이는 일 예로 폴리에스테르 합성섬유를 포함하여 이루어질 수 있다.

이너라이너는 튜브 대신 타이어(100)의 공기 누출을 방지하는 층으로, 밀폐성이 우수한 고무층으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 이너라이너는 밀도가 높은 부틸고무 등으로 이루어질 수 있으며, 타이어(100) 내의 공기압을 유지시킬 수 있다.

벨트층은 트레드부(110)의 아래에 배치되며, 차량의 주행시 노면 충격을 감소시키고 카카스층(140)을 보호한다.

이하에서는 도면을 참조하여, 카카스층(140)을 중심으로 설명하기로 한다.

도 3은 타이어에 접합 전 카카스층(140)을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 4는 도 3의 카카스층(140)의 접합 영역을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 절취한 단면도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 카카스층(140)은 바디부(141)와 코드(145)를 구비할 수 있다.

바디부(141)는 카카스층(140)의 골격을 이루는 고무 재질로 이루어질 수 있다. 여기서, 고무는 당업계에 공지된 어떠한 것도 이용될 수 있으며, 일 실시예로서, 천연고무일 수 있다. 예를 들면, 바디부(141)는 아크릴로니트릴부타디엔고무(acrylonitrile-butadiene rubber, NBR), 스타이렌부타다이엔고무(styrene butadiene rubber, SBR), 부타디엔 고무(butadiene rubber, BR) 및 부틸고무(isobutylene-isoprene rubber, IIR) 등으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.

코드(145)는 내압을 유지하기 위한 부재로서, 전방향에서 내압에 의한 장력이 작용하므로 이러한 장력을 유지하기 위해 주로 나일론, 폴리에스터(polyester), 레이온(rayon) 등의 재질로 이루어질 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 코드(145)는 제3 방향을 따라 바디부(141) 전폭을 지그재그로 왕복선회하면서 하나로 연결할 수 있다. 여기서, 제3 방향은 타이어의 원주방향에 대응되는 카카스층(140)의 제1 방향에 대하여 수직인 방향일 수 있다. 상기 코드(145)는 카카스층(140)의 일단부(140a)에서 카카스층(140)의 타단부(140b)를 따라 일정한 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 이러한 구조를 통해 코드(145)는 카카스층(140) 전반에 걸쳐 배치될 수 있으며, 비드부(130)를 감싸는 부분에서는 연결된 구조를 가질 수 있다.

종래의 카카스층은 일단부와 타단부가 성형 드럼 상에서 접합되어 타이어의 골격을 이루게 되는데, 코드의 겹침으로 인해 접합부분에서 움푹 들어가는 덴트(dent) 또는 벌지(bulge) 불량이 발생하게 된다.

본 발명은 상기한 접합부에서의 문제점을 해결하기 위해, 접합부분에서의 코드(145)를 비중첩시키는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 카카스층(140)은 카카스층(140)의 일단부(140a)와 타단부(140b)가 중첩되어 접합되되, 카카스층(140)의 일단부(140a)에 배치되는 코드(145)와 카카스층(140)의 타단부(140b)에 배치되는 코드(140)는 서로 비중첩되어 배치될 수 있다.

이때, 코드(145)의 일단(145a) 및 일단(145a)에 대향되는 타단(145b)은 트레드부(110)에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 이를 통해, 본 발명은 사이드월부(120)보다 상대적으로 두꺼운 고무층으로 이루어진 트레드부(110)를 통해 카카스층(140)의 코드(145)를 충분히 지지할 수 있어, 벌지 및 덴트 현상을 최소화할 수 있다.

구체적으로, 코드(145)의 일단(145a)과 타단(145b)은 카카스층(140)의 중심선(L1)을 기준으로 서로 다른 방향으로 연장될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 코드(145)의 일단(145a)이 중심선(L1)을 기준으로 오른쪽으로 연장되는 경우, 코드(145)의 타단(145b)은 중심선(L1)을 기준으로 왼쪽으로 연장될 수 있다. 이러한 구조로 배치되는 것에 의해 코드(145)는 접합영역에서 끝단(145a, 145b)이 서로 만나더라도 중첩을 최소화할 수 있게 된다.

한편, 코드(145)의 일단(145a)과 타단(145b)은 카카스층(140)의 중심선(L1)으로부터 사전에 설정된 길이만큼 연장될 수 있다. 일 실시예로서, 코드(145)의 일단(145a)이 중심선(L1)으로부터 연장된 제1 길이(d1)은 코드(145)의 타단(145b)이 중심선(L1)으로부터 연장된 제2 길이(d2)와 실질적으로 동일할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 코드(145)의 일단(145a)이 중심선(L1)으로부터 연장된 제1 길이(d1)와 코드(145)의 타단(145b)이 중심선(L1)으로부터 연장된 제2 길이(d2)는 서로 다른 길이를 가질 수 있음은 물론이다.

일 실시예로서, 사전에 설정된 길이(d1, d2)는 카카스층(140)의 중심선(L1)에 수직한 방향으로 정의된 카카스층(140)의 폭(W)의 10% 내지 20% 이하의 범위에서 설정될 수 있다. 만약 사전에 설정된 길이(d1, d2)가 너무 짧은 경우, 카카스층(140)이 접합되는 부분에서 코드(145)의 비율이 적어질 수 있어 장력을 유지하기 어렵고, 사전에 설정된 길이(d1, d2)가 너무 긴 경우, 카카스층(140)이 접합되는 부분에서 코드(145)의 중첩이 일어날 확률이 커질 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 타이어는 코드의 접합부분을 사이드월부가 아닌 트레드부에 배치시킴으로써, 상대적으로 강성이 작은 사이드월부에서 덴트 및 벌지 현상을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 타이어는 카카스층의 접합부분의 일정한 면적을 확보할 수 있어 타이어 제조 시 접합부분의 이탈을 방지하며, 연속된 코드를 통해 타이어 성장 시 일정한 간격을 유지할 수 있어 벌지 및 덴트 현상을 최소화할 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: 타이어
110: 트레드부
120: 사이드월부
130: 비드부
150 : 비드 충전재
151 : 비드코어
140 : 카카스층
145 : 코드

Claims (7)

1. 지면과 접하는 트레드부;
   림에 장착되는 비드부;
   상기 트레드부와 상기 비드부를 연결하는 사이드월부; 및
   상기 비드부를 감싸 타이어의 골격을 이루며, 상기 트레드부, 상기 사이드월부 및 상기 비드부를 따라 연장된 카카스층;을 포함하고,
   상기 카카스층은 상기 비드부, 상기 사이드월부 및 상기 트레드부를 따라 지그재그로 선회하면서, 상기 카카스층의 일단부에서 상기 카카스층의 타단부까지 하나로 연결되는 코드를 포함하는, 타이어.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 코드는 상기 카카스층의 일단부에서 상기 카카스층의 타단부를 따라 일정한 간격으로 이격되어 배치되는, 타이어.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 코드의 일단 및 상기 일단에 대향되는 타단은 상기 트레드부에 대응되는 위치에 배치되는, 타이어.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 카카스층은 상기 카카스층의 상기 일단부와 상기 타단부가 중첩되어 접합되되, 상기 카카스층의 상기 일단부에 배치되는 상기 코드와 상기 카카스층의 상기 타단부에 배치되는 상기 코드는 서로 비중첩되어 배치되는, 타이어.
5. 제3 항에 있어서,
   상기 코드의 일단과 상기 타단은 상기 카카스층의 중심선을 기준으로 서로 다른 방향으로 연장되는, 타이어.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 코드의 일단과 상기 타단은 상기 카카스층의 중심선으로부터 사전에 설정된 길이만큼 연장되는, 타이어.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 길이는 상기 카카스층의 상기 중심선에 수직한 방향으로 정의된 상기 카카스층의 폭의 10 % 이상 20% 이하의 범위에서 설정되는, 타이어.

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