KR20230009691A - 공기입 타이어 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기입 타이어에 관한 것으로, 필라멘트 경이 0.15㎜ 이하의 극세선으로 이루어지는 스틸코드 카카스 플라이를 보강재로 사용하고, 카카스 플라이 상측에 환형의 비드 다발을 통해 카카스 플라이를 돌려 올리는 턴업이 없이 비드코드 사이로 카카스 플라이가 위치하게 함으로써, 종래 기술인 섬유카카스 플라이 두장을 스틸카카스 한장으로 대체함에 있어 사이드 강성을 유지시키고, 비드부 또한 종래의 카카스 플라이를 환형의 비드 다발 상측으로 돌려 올리는 턴업 방식이 아닌, 도3과 같이 비드 다발 사이를 통과시킴으로써 비드 부의 변형에너지를 최소화 함으로 구름저항을 극대화 시킨 공기입타이어에 관한 것으로, 내측비드다발 위치의 높이(Bh1)와 에이펙스를 포함한 비드부의 높이(Ah)간 관계식 0.2<Ah/Bh1<5.5를 만족하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 전기 차량용 공기입 타이어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스틸 카카스 플라이를 가지고 있으며, 비드부 카카스 플라이 턴업 없이 비드부를 설계함으로써 기존 섬유 카카스플라이 또는 턴업 방식의 스틸카카스 적용 타이어 대비 타이어의 구름저항을 획기적으로 향상시킴과 동시에 카카스 플라이 층의 안전율과 차량의 조정 안정성을 향상시킨 공기입 타이어에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
승용차용 공기압 래디알 타이어는 내층에 주입한 공기가 빠져나가지 않도록 하는 인너라이너 고무층이 있고, 그위에 폴리에스터, 레이욘, 나일론 등의 소재로 구성된 1~2 층의 카카스 플라이가 있다. 그리고, 상기 카카스 플라이 상측에 환형의 비드 다발을 통해 카카스 플라이를 돌려 올리는 턴업을 완성하고, 트레드 부위에는 카카스 플라이 층의 바깥쪽으로 1 ~ 4 층의 스틸코드 또는 아라미드와 같은 유기 섬유 코드로 보강한 벨트 플라이 층이 있고 벨트 플라이 위에 트레드 고무가 입혀지며, 비드부에는 카카스 플라이 바깥쪽으로 비드 보강 필러, 림플랜지, 나일론 또는 스틸 체파로 보강하여 만들어진다.
종래의 공기입 타이어에서 사용하는 카카스 플라이는 타이어 제조에 적합한 강도와 단가를 갖는 폴리에스터 코드가 유용하게 많이 사용된다. 최근 기존 내연기관 차량에서 전기차량으로 변경 되면서 차량의 제로백 성능이 향상되고, 차량 연비에 영향도가 큰 타이어의 구름저항을 낮추기 위한 노력과 더불어 저중량 설계에 따른 사이드부와 트레부의 고무 볼륨을 감소 설계 할 수 밖에 없다. 이에 따라 고속주행시 승차감과 조정성 향상을 위해 고데니어의 섬유 카카스를 사용하거나 두장의 섬유 카카스 사용이 필요하나, 이 경우 중량 절감과 구름저항 효과를 떨어뜨린다. 또한 모듈러스가 높고 열에 대한 코드 물성 변화가 적은 레이욘 코드가 타이어 설계에서 유효한 수단이 될 수 있으나, 레이욘 코드는 절단 강도가 낮아 타이어의 내구성능을 유지하기 위해서는 코드와 고무의 직경을 높히거나 카카스 플라이의 수를 증가시켜야 하기 때문에 이 역시 전기용 타이어 중요 특성인 향상된 내구성 확보와 구름저항 감소에 설계적 한계가 있다.
이에 비해 스틸 코드는 모듈러스가 높고 열과 수분에 대한 물성 변화가 없기 때문에 카카스플라이 보강용 소재로 사용하면 승용차 래디알 공기압 타이어 핸들링, 플랫스팟, 승차감 등의 성능을 개선하고 카카스 플라이 층의 중량 감소가 가능할 뿐만 아니라, 섬유 코드 자체의 소재특성에서 오는 점탄성 물성에서 로스모듈러스 값이 없기 때문에 구름저항 감소에 의한 자량 연비 향상이 가능하다. 그러나, 섬유 카카스 플라이 대비 카카스 플라이를 비드를 통해 붙여 올리는 성형의 턴업 공정에서 턴업이 되지 않거나, 타이어가 만들어 지더라도 비드부에 높은 플라이 텐션이 작용하기 때문에 사이드월 또는 림플랜지의 고무 두께를 증가시켜 보강해야 하기 때문에 중량이 증가되는 타이어 설계적인 한계가 있다.
이를 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제10-0550287호는 1본의 강소선 심선과, 심선의 외주면에 축방향을 따라 나선형으로 꼬여지며 선경이 0.04~0.14㎜인 동시에 상기 심선보다 가는 4∼7본의 강소선 심선으로 구성되고, 연선된 최종 직경이 0.2∼0.5㎜, 절단력은 25∼35kgf 임에 기술적 특징이 있는 스틸코드를 카카스 플라이의 래디알 공기압 타이어를 제안한 바가 있다. 이러한 종래의 기술을 적용한 타이어는 높은 사이드월 강성으로 조정안정성이 향상되고, 벌지 또는 덴트 측면에서 타이어의 유니포미티가 좋기 때문에 승차감도 향상되는 등 성능적으로 장점이 많다. 또한 주행중에 발생하는 열에 의해 온도가 상승하더라도 코드의 물성이 변화되지 않기 때문에 장기간 주행하더라도 타이어의 성능 저하가 없다. 그러나, 조정안정성을 선호하는 타이어 구조 설계에 따라 트레드 폭이 넓어지고 림경이 증가하여 타이어의 편평비가 낮아지게 되면서 극세선 스틸코드의 카카스 보강층을 가지는 타이어는 성형과 가류 과정에서 카카스턴업 부위가 들뜨게 되는 제조 불량이 발생하고, 턴업 높이가 낮은 타이어에서는 더 쉽게 들뜨는 문제가 발생한다. 이러한 경우, 타이어는 비드 내구성능이 급격하게 하락하는 문제가 있어 편평비가 낮아서 카카스턴업 높이가 낮은 구조의 타이어는 극세선 스틸코드를 카카스 보강재로 사용하는 것이 제한되어 왔다.
또한 등록특허 제10-0453201호는 카카스 턴업에 따른 카카스 플라이 들뜸이 발생하는 것을 억제하여 편평비가 낮은 타이어에서도 극세선 스틸코드 플라이를 사용할 수 있도록 카카스플라이의 벤딩 강도와 극세선 플라이의 점착력, 그리고 림플랜지 고무의 강성과의 관계를 만족하는 설계로 인해 구름저항을 낮추기위한 고탄성 저발열 림프렌지 고무의 사용에 대한 설계 제한과 기존 타이어와 같이 턴업 구조를 가지고 있음으로 구름저항 감소를 위한 사이드부의 응력 집중 현상 완화 설계의 한계가 있을 뿐만 아니라, 그린케이스의 방치 시간에 따라 카카스플라이의 턴업부위 들뜸으로 인한 에어입불량 발생으로 제조수율에 또한 한계가 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 기존 타이어 설계 방식에서는 타이어의 내구성과 주행성능을 향상 시키면서, 구름 저항을 감소 시키는 트레드오프 관계의 한계를 극복한 전기 차량용 공기입 타이어를 제공하는 것이다.
또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어는, 카카스 플라이를 포함하는 공기입 타이어에 있어서, 상기 카카스 플라이는, 타이어의 인너라이너와 사이드월 사이에서 비드부를 관통하면서 연장 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 비드부는, 카카스 플라이를 중심으로 인너라이너에 접한 내측비드다발과, 상기 내측비드다발의 반대편에 형성되는 외측비드다발을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 내측비드다발의 높이(Bh1) 대비 에이펙스의 높이(Ah)의 비율인 Ah/Bh1은 1.2 내지 4.5로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 카카스 플라이는, 필라멘트 직경이 0.15mm 이하의 극세선으로 이루어지는 스틸코드로 구성되고, 상기 스틸코드의 절단력은 25kgf 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 기존 타이어 설계 방식에서는 타이어의 내구성과 주행성능을 향상 시키면서, 구름 저항을 감소 시키는 트레드오프 관계의 한계를 극복하고, 구름저항을 낮춤과 동시에 사이드부 강성 향상을 통한 주행성능을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 2장의 섬유 카카스 플라이를 가지고 플라이 상측에 환형의 비드 다발을 통해 카카스 플라이를 돌려 올리는 종래 턴업 방식에 따른 공기입 타이어의 비드부 단면도.
도 2는 1장의 스틸 카카스 플라이를 가지고 플라이 상측에 환형의 비드 다발을 통해 카카스 플라이를 돌려 올리는 종래 턴업 방식에 따른 공기입 타이어의 비드부 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스틸 카카스 플라이가 턴업 없이 이루어진 비드부 단면도.
도 2는 1장의 스틸 카카스 플라이를 가지고 플라이 상측에 환형의 비드 다발을 통해 카카스 플라이를 돌려 올리는 종래 턴업 방식에 따른 공기입 타이어의 비드부 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스틸 카카스 플라이가 턴업 없이 이루어진 비드부 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 공기입 타이어의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.
본 발명에 의한 전기 차량용 공기입 타이어는 스틸 카카스 플라이를 가지고 있으며, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 기존 섬유 카카스플라이 또는 스틸 카카스 플라이 상측에 환형의 비드 다발을 통해 카카스 플라이를 돌려 올리는 턴업 방식이 아닌, 도 3과 같이 비드부 카카스 플라이 턴업 없이 인너부와 접한 1~2층의 평평한 내측 비드다발과 1~5층으로 적층된 외측 비드다발 사이로 스틸 카카스 층이 위치한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어는, 카카스 플라이를 포함하는 공기입 타이어에 있어서, 상기 카카스 플라이(5)는, 타이어의 인너라이너와 사이드월 사이에서 비드부를 관통하면서 연장 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 섬유 카카스 플라이(1, 2)나 스틸카카스 플라이(4)의 경우, 환형의 비드다발(3)을 통해 돌려 올리는 턴업 방식으로 성형이 이루어지는 종래방식과 대비하여 턴업이라는 공정 자체를 생략할 수 있다. 보다 상세하게는, 비드 다발을 중심으로 카카스가 턴업되어 감싸는 구조로 이루어진 것이 아니라, 카카스 플라이(5)가 인너라이너와 사이드월 사이에서 연장 형성되되, 비드부를 관통하도록 형성될 수 있다.
여기서, 상기 비드부는 카카스 플라이(5)를 중심으로 인너라이너 층에 접한 내측비드다발(6)과 그 반대편에 위치하는 외측비드다발(7, 8)로 구분되어 형성될 수 있다. 상기 내측비드다발(6)과 외측비드다발(7, 8)은 도 3에 도시된 바와 같이, 내측비드다발(6)이 1~2층으로 이루어지고, 외측비드다발(7, 8)은 1~5층으로 이루어질 수 있으며, 여기서 비드는 환형의 비드다발로 이루어지거나 다수의 층으로 구성된 스틸코드 또는 직사각 형태의 일체형 비드로 이루어질 수도 있다. 또한, 상기 내측비드다발(6)은 카카스 플라이(5)의 내측면을 지지해주는 역할을 하고, 외측비드다발(7)은 상부에 설치되는 에이팩스를 지지해주는 역할을 한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 카카스 플라이(5)는, 필라멘트 직경이 0.15mm 이하의 극세선으로 이루어지는 스틸코드로 구성되고, 상기 스틸코드의 절단력은 25kgf 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
우선, 도 1과 도 2에서 종래기술이자 본 발명에 대한 비교예로써, 2장의 섬유 카카스 플라이 또는 1장의 스틸 카카스 플라이를 가지고 플라이 상측에 환형의 비드 다발을 통해 카카스 플라이를 돌려 올리는 턴업 방식의 공기입 타이어의 비드부 단면도를 나타낸다.
이하 [표 1]에서는, 2장의 섬유 카카스 플라이 또는 1장의 스틸 카카스 플라이가 턴업되어 이루어지는 공기입 타이어의 중량과 구름저항과을 비교예 1, 비교예 2로 나타내고, 본 발명의 일 실시예에 따른 스틸 카카스 플라이가 턴업 없이 제작되는 공기입 타이어의 중량과 구름저항을 실시예 1로 나타낸 평가 결과를 도시한다.
구분 | 비교예1 | 비교예2 | 실시예1 |
카카스플라이 | 1300D/2P | 2+7*0.095 | 2+7*0.095 |
코드절단력(kgf) | 20.2 | 28.4 | 26.5 |
플라이 장수 | 2장 | 1장 | 1장 |
비드부 | 턴업 有 | 턴업 有 | 턴업 無 |
타이어 중량(Index) | 100 | 94 | 92 |
구름저항(Index) | 100 | 103 | 110 |
상기 [표 1]을 통해, 비드부 카카스 플라이가 턴업 없이 스틸 카카스 플라이를 적용한 공기입 타이어의 중량과 구름저항이 상당히 향상되었음을 확인할 수 있다.
다음으로, [표 2]에서는, 2장의 섬유 카카스플라이 또는 1장의 섬유 카카스 플라이가 턴업되어 이루어지는 공기입 타이어를 비교예 3, 비교예 4로 나타내고, 본 발명의 일 실시예에 따른 스틸 카카스 플라이가 턴업 없이 제작된 공기입 타이어를 실시예 1로 하여, 타이어의 중량과 구름저항 값, 타이어 주행 성능의 대용특성 중 하나인 Force & Moment 값과 주행성능 감성평가 결과를 나타낸다.
구분 | 비교예1 | 비교예2 | 실시예1 | |
카카스플라이 | 1300D/2P | 1300D/2P | 2+7*0.095 | |
플라이 장수 | 2장 | 1장 | 1장 | |
비드부 | 턴업 有 | 턴업 有 | 턴업 無 | |
타이어 중량(Index) | 100 | 87 | 92 | |
구름 저항(Index) | 100 | 109 | 110 | |
Force & Moment (Index) |
CC (1°) | 100 | 89 | 103 |
ATC (1°) | 100 | 90 | 102 | |
주행성능 감성평가 결과 (Index) |
Ride | 100 | 95 | 101 |
Handling | 100 | 92 | 105 | |
Noise | 100 | 97 | 102 |
상기 [표 2]에 나타낸 바와 같이, 섬유 카카스 플라이 2장을 1장으로 줄일 경우, 중량과 구름저항은 향상되지만, 사이드부 강성 하락으로 인해 Force & Moment 값이 현저히 감소하는 것을 확인할 수 있다. 하지만, 1장의 스틸 카카스 플라이가 턴업 없이 적용된 실시예 1로부터, 구름저항 향상과 더불어 사이드 강성향상을 통해 주행성능이 상당히 좋아진 것을 알 수 있다.
이하 [표 3]에서는, 전술한 비교예 3, 비교예 4와 실시예 2의 구조로 타이어의 성형 가류를 했을 때 발생되는 에이팩스의 에어입 불량률을 나타낸다.
구분 | 비교예3 | 비교예4 | 실시예1 | |
카카스플라이 | 1300D/2P | 2+7*0.095 | 2+7*0.095 | |
플라이 장수 | 2장 | 1장 | 1장 | |
비드부 | 턴업 有 | 턴업 有 | 턴업 無 | |
평가 시료 수 | 90 본 | 90본 | 90본 | |
그린케이스 방치 시간 별 에어입 불량 발생율 |
1일 방치(30본) | 0% | 6.6%(2) | 0% |
3일 방치(30본) | 0% | 16.6%(5) | 0% | |
5일 방치(30본) | 0% | 23.3%(7) | 0% |
통상적으로 타이어 제조 불량률은 0.5% 이하 수준으로 유지되는데, 스틸 카카스 플라이를 가지고 비드 턴업을 가진 형태로 제작될 경우, 통상의 불량률 대비 130배 이상의 불량률을 보이게 되며, 크린케이스 방치 시간이 증가할수록 불량률이 더욱 급격히 증가됨을 확인할 수 있다. 따라서, 스틸 카카스 플라이가 적용된 타이어의 장점인 섬유코드 대비 타이어의 내구성과 주행성능을 향상시키면서, 구름저항을 감소시키는 효과 대비 제조 불량률이 상당히 증가하면서 대량생산 측면에서 제조수율 감소를 감수해야 한다는 단점이 있었다. 그러나 본 발명에서 개시하는 스틸 카카스 플라이가 턴업 없이 적용되어 종래 섬유 카카스 플라이와 동일한 제조 수율을 보이는 것을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 내측비드다발(6)의 높이(Bh1) 대비 에이펙스의 높이(Ah)의 비율인 Ah/Bh1은 1.2 내지 4.5로 이루어지는 것을 특징으로 하는 한다.
도 3을 참조하여, 상기 카카스 플라이(5)가 내측비드다발(6)과 외측비드다발(7, 8) 사이에 관통하도록 연장 형성되는데, 내측비드다발(6)의 높이를 Bh1이라 정의하고, 에이펙스의 높이를 Ah로 정의했을 때, Bh1 대비 Ah의 비율이 1.2 내지 4.5로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에서 개시하는 스틸 카카스 플라이(5)를 가지는 전기 차량용 공기입 타이어의 경우, 비드부의 플라이 턴업 공정이 생략됨에 따라, 성형공정 중 케이싱 팽창 시 플라이의 이탈을 막기 위해 카카스 층을 내측비드다발(6)와 외측비드다발(7, 8)사이 사이에 위치하도록 하고, 외측비드다발(7, 8)의 경우 기존 비드의 역할인 림과의 안착이 주된 목적이다. 또한, 내측비드다발(6)의 경우, 카카스층을 잡아줌과 동시에 높이 조절을 통해 스틸 인서트로써 비드부 강성 보완을 더해줌으로써 주행성능의 밸런스를 향상시킬 수 있다. 또한, 도 3을 참조하여, 상기 카카스 플라이(5)가 내측비드다발(6)과 외측비드다발(7, 8) 사이에 관통하도록 연장 형성되는데, 내측비드다발(6)의 높이를 Bh1이라 정의하고, 에이펙스의 높이를 Ah로 정의했을 때, 변형에너지의 집중을 해소하기 위해 Ah와 Bh1간의 상관 관계식 1.2 < Ah/Bh1 < 4.5를 만족할 때 응력집중이 최소화됨으로써 우수한 비드부의 변형에너지 값과 최적의 구름저항 값을 가지게 된다.
이하 [표 4]에서는, 225/45 R17 제품에서 Ah/Bh1 값이 0.2, 5.5인 경우, 비교예 5와 비교예 6으로, Ah/Bh1이 1.2~4.5의 값을 가진 경우를 실시예 2~실시예 4로 하여, 구름저항과 변형에너지 값을 나타낸 평가 결과를 나타낸다.
구분 | 비교예5 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 | 비교예6 |
카카스 | 2+7*0.095 | 2+7*0.095 | 2+7*0.095 | 2+7*0.095 | 2+7*0.095 |
비드부 | 턴업 無 | 턴업 無 | 턴업 無 | 턴업 無 | 턴업 無 |
Ah/Bh1 | 0.2 | 1.2 | 2.5 | 4.5 | 5.5 |
변형 에너지 |
|||||
87 | 97 | 100 | 94 | 83 | |
구름저항 | 96 | 99 | 100 | 98 | 95 |
상기 Ah/Bh1값이 2.5를 가지는 실시예 3의 경우, 구름저항값이 100으로 최적의 값을 보이고 있으며, 실시예 2 또는 실시예 6과 같이 Ah/Bh1의 값이 0.2, 5.5인 경우에는, 4% 이상의 구름저항 하락경향을 보이는 것을 알 수 있다. 또한, 비드부 변형에너지도 1.2 < Ah/Bh1 < 4.5에서 우세한 결과값을 보이는 것을 확인할 수 있다.
이하 [표 5]에서는, 225/60 R18 제품에서 Ah/Bh1 값이 0.2, 5.5인 경우 비교예 7과 비교예 8로, Ah/Bh1이 1.2~4.5의 값을 가진 경우를 실시예 5 ~ 실시예 7로 하여, 구름저항과 변형에너지 값을 나타낸 평가 결과를 나타낸다.
구분 | 비교예7 | 실시예5 | 실시예6 | 실시예7 | 비교예8 |
카카스 | 2+7*0.095 | 2+7*0.095 | 2+7*0.095 | 2+7*0.095 | 2+7*0.095 |
비드부 | 턴업 無 | 턴업 無 | 턴업 無 | 턴업 無 | 턴업 無 |
Ah/Bh1 | 0.2 | 1.2 | 2.5 | 4.5 | 5.5 |
변형 에너지 |
|||||
84 | 96 | 100 | 97 | 86 | |
구름저항 | 94 | 98 | 100 | 98 | 96 |
[표 5]에 도시된 바와 같이, Ah/Bh1의 값이 2.5일 때 최적의 구름저항값을 보이고 있으며, Ah/Bh1의 값이 0.2, 5.5인 경우에는, 4% 이상의 구름저항 하락경향을 보이는 것을 알 수 있다. 또한, 비드부 변형에너지도 1.2 < Ah/Bh1 < 4.5에서 우세한 결과값을 보이는 것을 확인할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1, 2 : 섬유 카카스 플라이
3: 비드 다발
4: 스틸카카스 플라이
5: 카카스 플라이
6: 내측비드다발
7: 외측비드다발 1층
8: 외측비드다발 2층
3: 비드 다발
4: 스틸카카스 플라이
5: 카카스 플라이
6: 내측비드다발
7: 외측비드다발 1층
8: 외측비드다발 2층
Claims (4)
- 카카스 플라이를 포함하는 공기입 타이어에 있어서,
상기 카카스 플라이는, 타이어의 인너라이너와 사이드월 사이에서 비드부를 관통하면서 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어. - 제1항에 있어서,
상기 비드부는, 카카스 플라이를 중심으로 인너라이너에 접한 내측비드다발과, 상기 내측비드다발의 반대편에 형성되는 외측비드다발을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어. - 제1항에 있어서,
상기 내측비드다발의 높이(Bh1) 대비 에이펙스의 높이(Ah)의 비율인 Ah/Bh1은 1.2 내지 4.5로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어. - 제1항에 있어서,
상기 카카스 플라이는,
필라멘트 직경이 0.15mm 이하의 극세선으로 이루어지는 스틸코드로 구성되고,
상기 스틸코드의 절단력은 25kgf 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
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Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2408474A1 (de) * | 1974-02-22 | 1975-08-28 | Continental Gummi Werke Ag | Fahrzeugluftreifen |
US20010001971A1 (en) * | 1999-05-27 | 2001-05-31 | Cottrell Roger Cary | Runflat tire having optimized carcass path |
KR20010053607A (ko) * | 1999-05-27 | 2001-06-25 | 폴 겔리 | 최적화된 카카스 경로를 구비한 런플랫 타이어 |
KR20020092667A (ko) * | 2001-06-05 | 2002-12-12 | 한국타이어 주식회사 | 자동차용 공기입 타이어 |
KR100550287B1 (ko) | 2003-12-23 | 2006-02-08 | 홍덕스틸코드주식회사 | 타이어 카카스 보강용 초극세선 스틸 코드 및 이를 적용한승용차용 래디얼 타이어 |
KR100724079B1 (ko) * | 1998-12-07 | 2007-06-04 | 피렐리 타이어 소시에떼 퍼 아찌오니 | 개량된 비드 구조물을 가진 차륜용 타이어 |
KR100892992B1 (ko) * | 2007-10-29 | 2009-04-10 | 금호타이어 주식회사 | 바디 플라이 스트립이 적용된 타이어 |
JP2012106530A (ja) * | 2010-11-15 | 2012-06-07 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 空気入りタイヤ |
KR20130063808A (ko) * | 2011-12-07 | 2013-06-17 | 한국타이어월드와이드 주식회사 | 카카스부재 및 이를 포함하는 타이어 |
KR20130004330U (ko) * | 2012-01-04 | 2013-07-12 | 황인택 | 끼임 방지용 버스 및 지하철용 안전문 |
KR101601202B1 (ko) | 2014-09-23 | 2016-03-21 | 금호타이어 주식회사 | 카카스용 극세선 스틸코드를 가지는 승용차용 래디알 타이어 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6926054B2 (en) * | 2001-07-20 | 2005-08-09 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Anchoring of a tire carcass |
DE10144833A1 (de) * | 2001-09-12 | 2003-04-30 | Continental Ag | Verstärkungskord |
JP4479001B2 (ja) * | 2004-02-25 | 2010-06-09 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤ成形方法 |
JP4695429B2 (ja) * | 2004-11-11 | 2011-06-08 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ及びその製造方法 |
JP5144783B2 (ja) * | 2011-04-08 | 2013-02-13 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ、及びその製造方法 |
JP5640057B2 (ja) * | 2012-09-24 | 2014-12-10 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
EP3025873B1 (en) * | 2013-07-22 | 2019-09-04 | Bridgestone Corporation | Pneumatic tyre |
CN105648810A (zh) * | 2014-06-18 | 2016-06-08 | 贝卡尔特公司 | 用于加强充气轮胎的钢丝帘线 |
JP6672726B2 (ja) * | 2015-11-11 | 2020-03-25 | 住友ゴム工業株式会社 | ランフラットタイヤ |
-
2021
- 2021-07-09 KR KR1020210090406A patent/KR102566457B1/ko active IP Right Grant
-
2022
- 2022-05-25 EP EP22175282.7A patent/EP4116111A1/en not_active Withdrawn
- 2022-06-15 CN CN202210680449.1A patent/CN115593150A/zh active Pending
- 2022-07-01 US US17/810,369 patent/US20230023474A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2408474A1 (de) * | 1974-02-22 | 1975-08-28 | Continental Gummi Werke Ag | Fahrzeugluftreifen |
KR100724079B1 (ko) * | 1998-12-07 | 2007-06-04 | 피렐리 타이어 소시에떼 퍼 아찌오니 | 개량된 비드 구조물을 가진 차륜용 타이어 |
US20010001971A1 (en) * | 1999-05-27 | 2001-05-31 | Cottrell Roger Cary | Runflat tire having optimized carcass path |
KR20010053607A (ko) * | 1999-05-27 | 2001-06-25 | 폴 겔리 | 최적화된 카카스 경로를 구비한 런플랫 타이어 |
KR20020092667A (ko) * | 2001-06-05 | 2002-12-12 | 한국타이어 주식회사 | 자동차용 공기입 타이어 |
KR100550287B1 (ko) | 2003-12-23 | 2006-02-08 | 홍덕스틸코드주식회사 | 타이어 카카스 보강용 초극세선 스틸 코드 및 이를 적용한승용차용 래디얼 타이어 |
KR100892992B1 (ko) * | 2007-10-29 | 2009-04-10 | 금호타이어 주식회사 | 바디 플라이 스트립이 적용된 타이어 |
JP2012106530A (ja) * | 2010-11-15 | 2012-06-07 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 空気入りタイヤ |
KR20130063808A (ko) * | 2011-12-07 | 2013-06-17 | 한국타이어월드와이드 주식회사 | 카카스부재 및 이를 포함하는 타이어 |
KR20130004330U (ko) * | 2012-01-04 | 2013-07-12 | 황인택 | 끼임 방지용 버스 및 지하철용 안전문 |
KR101601202B1 (ko) | 2014-09-23 | 2016-03-21 | 금호타이어 주식회사 | 카카스용 극세선 스틸코드를 가지는 승용차용 래디알 타이어 |
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---|---|
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CN115593150A (zh) | 2023-01-13 |
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