KR20230030087A - 회전저항, 내구성 및 강성 성능 개선 타이어 - Google Patents

회전저항, 내구성 및 강성 성능 개선 타이어 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 타이어의 소재의 변화 없이 구조의 변화를 통해 회전저항, 내구성 및 강성 성능이 개선시키기 위해, 지면과 접촉되는 트레드, 카카스 보호를 위해 트레드 하부에 적층되는 코드 층인 벨트, 상기 벨트 하부에 코드와 플라이 층을 포함하여 적층되는 카카스, 타이어의 사이드부를 형성하는 사이드월 및 휠의 림과 결합되도록 상기 사이드월의 말단부에 형성되는 비드를 포함하는 타이어에 있어서, 회전저항, 내구성 또는 강성 성능 중 하나 이상의 향상을 위해 삽입되어 적층되는 인서트시트러버를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회전저항, 내구성 및 강성 성능 개선 타이어를 제공한다.

Description

회전저항, 내구성 및 강성 성능 개선 타이어{TIRE WITH IMPROVED ROLLING RESISTANCE DURABILITY RIGIDITY PREFORMANCE}
본 발명은 차량용 타이어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 소재의 변화 없이 구조의 변화를 통해 회전저항, 내구성 및 강성 성능이 개선된 타이어에 관한 것이다.
자동차 한 대에 들어가는 약 3만여 개의 부품 중 바닥과 닿는 부분은 오직 타이어이다. 회전하는 타이어는 노면과 닿았다 떨어졌다를 반복하며 고무에 들어있는 단단한 충전재 입자가 마찰을 일으켜 타이어 에너지를 소모시키게 된다. 이와 같이 타이어가 구르면서 마찰열 발생으로 인해 손실되는 에너지를 '타이어 회전저항(Rolling Resistance, RR)이라 한다.
회전저항이 크다는 것은 그만큼 자동차가 매끄럽게 달리지 못하는 것을 의미한다. 회전저항이 발생하는 주 요인은 마찰을 통해 타이어 내부의 형상이 변화하기 때문이다. 타이어는 지면에 닿음과 동시에 차량의 하중을 받아 내부의 고무가 순간적으로 변형되었다가 다시 복원되는 과정을 반복하게 된다. 이 과정에서 열에너지가 발생하고, 바퀴를 굴리는데 필요한 힘을 분산시키게 되는데, 이를 굴신운동이라고 한다. 이때 고분자로 구성된 타이어에서 일부 에너지가 열로 손실되는 현상을 히스테리시스 로스(hysteresis loss)라고 하며, 이는 타이어 발열과 회전저항의 원인이 된다.
타이어의 회전저항을 결정짓는 변수에는 여러 가지 요소가 작용하는데, 컴파운드, 트레드 패턴, 공기압, 타이어의 단단한 정도 등이 회전저항을 결정짓는 주요 변수들이다. 또한, 회전저항 성능은 타이어의 주요 성능인 내마모성/젖은 노면 제동력과 트레이드 오프 관계를 가지고 있다.
또한, 회전저항이 감소하면 이에 따른 에너지 손실이 줄어들기 때문에 이러한 회전저항은 연비효율을 일정 수준 높일 수 있는 변수가 된다. 구체적으로 교통안전공단 연구에 따르면 타이어 회전저항이 10% 감소하면 약 1.5% 이상의 연비를 절약할 수 있다는 결과가 얻어졌다. 때문에 회전저항을 개선한 타이어는 '친환경 타이어'라는 평가를 받기도 한다.
이에 따라, 전 세계에서 진행되고 있는 CO2 환경 규제가 강화되면서 WLRP(Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure)를 만족하기 위해서 차량 업체들은 타이어 업체에 라벨링 A+ LRR(Low-Rolling Resistance)를 요청하고 있다.
이러한 이유로 타이어의 회전저항 개선을 위해서 회전저항을 낮출 수 있도록 tan δ를 낮추는 타이어 소재의 개발이 진행되고 있으나, 이는 많은 시간과 노력이 소요되어 컴파운드 개발 등으로 대응하기 어려운 문제가 있다.
이에 따라, 저비용 및 단시간에 적용될 수 있으며, 회전저항 개선을 위한 트레이드 오프(trade off)를 최소화할 수 있도록 타이어의 구조 개선에 의한 회전저항 저감 기술의 개발이 요구된다.
등록실용신안공보 제20-0411997호
따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 타이어 소재의 변화 없이 타이어의 적층 구조를 변화시키는 것에 의해 회전저항, 내구성 및 강성 성능이 개선된 타이어를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예는, 지면과 접촉되는 트레드, 카카스 보호를 위해 트레드 하부에 적층되는 코드 층인 벨트, 상기 벨트 하부에 코드와 플라이 층을 포함하여 적층되는 카카스, 타이어의 사이드부를 형성하는 사이드월 및 휠의 림과 결합되도록 상기 사이드월의 말단부에 형성되는 비드를 포함하는 타이어에 있어서, 회전저항, 내구성 또는 강성 성능 중 하나 이상의 향상을 위해 삽입되어 적층되는 인서트시트러버를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회전저항, 내구성 및 강성 성능 개선 타이어를 제공한다.
상기 인서트시트러버는, 상기 벨트와 카카스의 사이, 카카스와 사이드월 사이, 상기 타이어가 이너라이너를 구비하는 경우 상기 카카스와 상기 이너라이너 사이 또는 상기 비드의 내측면에서 상기 카카스와 상기 이너라이너의 사이 중 하나 이상의 위치에 적층 형성될 수 있다.
상기 인서트시트러버는, 시작단부가 트레드 중심(크라운 중심)에서 벨트 폭의 사이 영역에 위치되도록 설계될 수 있다.
상기 인서트시트러버는, 끝단부가 비드를 턴업하지 않는 경우, 상기 끝단부는 비드와 타이어의 섹션폭(section width) 사이의 영역에 위치되도록 설계될 수 있다.
상기 인서트시트러버는, 끝단부가 비드를 턴업하는 경우, 상기 끝단부가 비드에서 트레드의 중심 사이의 영역에 위치되도록 설계될 수도 있다
상기 인서트시트러버는, 컴파운드 경도가 56 ~ 89 IRHD일 수 있다.
상기 인서트시트러버는, 컴파운드 tan δ가 0.02 ~ 0.3일 수 있다.
상기 인서트시트러버는, 두께가 0.5 ~ 3.0 mm 일 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시 예에 따르는 타이어는, 타이어의 중량이 증가함에도 불구하고, 플렉서블 존(flexible zone)에서의 발열량(변형)이 줄어들어 실제 회전저항(RR(N)) 산출량을 2 ~ 4% 개선시키는 효과를 제공한다.
또한, 높은 회전저항 성능의 달성을 위해 타이어의 경량화가 진행되면서 사이드월 등의 사이드부의 강성 저하가 동반되고, 고하중 코너링 강성(cornering stiffness) 저하가 발생하나, 본 발명의 일 실시예에 따르는 타이어는 회전저항 성능 개선 시 발생하는 사이드부의 강성 저하 및 고하중 코너링 강성 저하를 최소화하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예의 타이어는 발열 최소화하고, 수직 강성을 상승시키는 것에 의해, 사이드부 강성 컨트롤 설계, 발열 최소화 설계에 대한 자유도를 높이는 것에 의해 경량화된 타이어에서 설계자들의 설계 자유도를 높일 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예의 타이어는 제조 공장의 프로세스를 많이 변경하지 않고도 적용할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 회전저항, 내구성 및 강성 성능 개선 타이어(1)의 개략적인 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 인서트시트러버(insert sheet rubber)(2)를, 시작단부(2s)는 트레드(10)의 중심에서 벨트(20)의 양측 끝단 사이의 영역에 위치되고, 끝단부(2e)는 비드필러 끝단부(63a)에 위치되도록 카카스(30)와 이너라이너(40)의 사이에 적층시키는 개략적인 일 실시예를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 기술이 적용되지 않은 타이어(a)와 본 발명의 일 실시예에 따르는 타이어(1)(b)에 대한 유한요소시뮬레이션(Finite Element Simulation: FE simulation)에 의한 회전저항 및 볼륨 변화를 나타내는 표.
도 4는 본 발명의 기술이 적용되지 않은 타이어(a)와 본 발명의 일 실시예에 따르는 타이어(1)(b)에 대한 유한요소시뮬레이션(Finite Element Simulation; FE simulation)에 의해 사이드월의 발열 차이를 나타내는 도면.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 회전저항, 내구성 및 강성 성능 개선 타이어(1)의 개략적인 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 인서트시트러버(insert sheet rubber)(2)를, 시작단부(2s)는 트레드(10)의 중심에서 벨트(20)의 양측 끝단 사이의 영역에 위치되고, 끝단부(2e)는 비드필러 끝단부(63a)에 위치되도록 카카스(30)와 이너라이너(40)의 사이에 적층시키는 개략적인 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 1과 같이, 상기 타이어(1)는, 복수의 그루브가 형성되어 지면과 접촉되는 트레드(10), 카카스 보호를 위해 트레드(10) 하부에 적층되는 코드 층인 벨트(20), 상기 벨트 하부에 코드와 플라이 층을 포함하여 상기 트레드(10)와 사이드월(50)의 내주면에 일체로 부착되며 사이드월(50)의 양단부에서 턴업헤드(61)를 형성하도록 적층되는 카카스(30), 공기의 밀폐를 위해 상기 카카스(30)의 하부에 적층되는 이너라이너(40), 상기 트레드(10)의 양측에서 사이드부를 형성하는 사이드월(50) 및 휠의 림과 결합되도록 상기 사이드월의 말단부에 형성되는 비드(60) 및 회전저항, 내구성 또는 강성 성능 중 하나 이상의 향상을 위해 삽입되어 적층되는 인서트시트러버(2)를 포함하여 구성된다.
상기 트레드(10)는, 지면과 접촉하는 부분으로 타이어 속의 벨트(20) 및 카카스(30)의 보호를 위해 찢어짐, 충격 등에 강하고 타이어 수명을 높이기 위해 내마모성이 강한 두꺼운 고무층으로 형성된다.
상기 벨트(20)는, 고무로 피복된 스틸코드 등으로 트레드(10)와 카카스(30)의 사이에 하나 또는 복수의 층으로 적층 형성되어, 트레드(10)의 접지면을 유지하도록 구성된다. 구체적으로, 상기 벨트(20)는 외부로부터 받는 충격을 완화하고, 트레드(10)의 갈라짐이나 외상이 직접 카카스(30)에 도달하는 것을 방지하는 역할을 함과 동시에 고무층과 카카스(30) 층의 분리를 방지한다.
상기 카카스(30)는, 타이어(1)의 골격을 이루는 구성으로 코드를 평행하게 세워 놓고 엷은 고무층으로 쌓여 있는 플라이(ply)와 비드부를 총칭하는 것으로서, 타이어 내부의 공기압 유지 및 하중, 충격에 견디는 기능을 수행하도록 구성된다.
상기 이너라이너(40)는, 튜브리스 타이어에만 구성되는 것으로서 타이어 안쪽의 공기 밀폐층을 형성하여 타이어 내부의 튜브를 대신하는 것으로서, 공기 밀폐성이 우수한 합성고무인 부틸(Butyl) 고무나 폴리이소프렌 계통의 고무층으로 구성된다.
상기 사이드월(50)은, 트레드(10)의 양측에서 숄더 또는 숄더와 이너라이너(40)를 형성하며 연장되어 사이드부를 형성하도록 구성된다. 상술한 구성의 사이드월(50)은 카카스(30)를 보호하며 트레드(10)에 연결되어 타이어(1)의 측면을 이루며 굴신운동을 하여 승차감을 높여준다.
상기 비드(60)는, 휠의 림과 결합되도록 턴업헤드(61)의 내측에서 휠 측에 삽입되는 비드코어(62)와 상기 비드코어의 상기 트레드 측면에 삽입되는 비드필러(63)와 상기 턴업헤드(61)의 계면에 삽입되는 보강재(미도시)를 포함하여 상기 사이드월(50)의 말단부에 형성된다.
상기 인서트시트러버(2)는 상기 벨트(20)와 카카스(30)의 사이, 카카스(30)와 사이드월(50)의 사이, 상기 타이어(1)가 이너라이너(40)를 구비하는 경우 상기 카카스(30)와 상기 이너라이너(40)의 사이 또는 상기 비드(60)의 내측면에서 상기 카카스(30)와 이너라이너(40)의 사이 중 하나 이상의 위치에 적층 형성될 수 있다.
도 1에서 곡선 화살표 L1은 인서트시트러버(2)의 시작단부(2s)가 위치될 수 있는 영역을 나타낸다. 그리고 곡선 화살표 L2는 인서트시트러버(2)의 끝단부(2e)가 위치될 수 있는 영역을 나타낸다.
상기 인서트시트러버(2)의 트레드(10) 중심 방향에 위치하는 시작단부(2s)는 트레드 중심(크라운 중심)에서 벨트 폭의 사이 영역에 위치되도록 설계될 수 있다. 그리고 인서트시트러버(2)의 비드(60) 측의 끝단부(2e)가 비드를 턴업하지 않는 경우에는 인서트시트러버(2)의 끝단부(2e)는 비드(60)와 타이의(1)의 섹션폭(section width) 사이의 영역에 위치되도록 설계될 수 있다. 이와 달리, 인서트시트러버(2)의 끝단부(2e)가 비드(60)를 턴업하는 경우에는 인서트시트러버(2)의 끝단부(2e)는 비드(60)에서 트레드(10)의 중심 사이의 영역에 위치되도록 설계될 수 있다.
도 2는 상술한 인서트시트러버(2)를 시작단부(2s)를 트레드(10)의 중심에서 벨트(20)의 양측 끝단 사이의 영역에 위치시키고, 인서터시트러버(2)의 끝단부(2e)를 비드필러 끝단부(63a)에 위치되도록 카카스(30)와 이너라이너(40)의 사이에 적층시키는 개략적인 일 실시예를 나타낸다.
즉, 상기 인서트시트러버(2)는 상술한 바와 같이, 타이어의 트레드, 사이드, 비드 등의 다양한 위치에 선택적으로 삽입 적층되는 것에 의해 트레드, 사이드, 비드의 변형과 열방생을 컨트롤할 수 있어 설계자들에게 설계 자유도를 제공한다.
상술한 바와 같이, 타이어(1)의 내부에 삽입 적층되는 상기 인서트시트러버(2)는 회전저항 성능, 내구성 또는 강성 성능의 개선을 위해 컴파운드 경도가 56 ~ 89 IRHD, 고무의 운동특성을 나타내는 컴파운드 tan δ가 0.02 ~ 0.3, 두께가 0.5 ~ 3.0 mm 일 수 있다.
도 3은 본 발명의 기술이 적용되지 않은 타이어(a)와 본 발명의 일 실시예에 따르는 타이어(1)(b)에 대한 유한요소시뮬레이션(Finite Element Simulation: FE simulation)에 의한 회전저항 및 볼륨 변화를 나타내는 표이고, 도 4는 본 발명의 기술이 적용되지 않은 타이어(a)와 본 발명의 일 실시예에 따르는 타이어(1)(b)에 대한 유한요소시뮬레이션(Finite Element Simulation; FE simulation)에 의해 사이드월의 발열 차이를 나타내는 도면이다.
도 3 (a)의 표는 본원 발명의 기술이 적용되지 않은 종래기술의 타이어의 각 부재별 회전저항(RR(N)) 산출량과 볼륨(Volume)을 나타내며, 도 3 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 타이어의 각 부재별 회전저항(RR(N)) 산출량과 볼륨(Volume)을 나타낸다.
도 3의 표에서 CTR은 캡 트레이드(Cap Trade), SFT는 사이드 필링 테이프(Side Filling Tape), CCT는 카카스토핑(Carcass Topping), BTT는 벨트 토핑(Belt Topping), IL은 이너라이너(Inner Liner), BSW는 블랙 사이드월(Black Side Wall), RIC는 림쿠션(Rim Cushion), BDF는 비드필러(Bead Filler) 이며, 도 3의 VBOLUM 및 RR(N)은 각각의 볼륨과 회전저항(RR(N))을 나타낸다.
도 3의 (a) 및 (b)의 표의 비교에서와 같이, 본원 발명이 적용된 타이어의 경우, 중량이 6.80E-03으로 증가했음에도 불구하고 실제 회전저항(RR(N)) 산출량이 감소하여 회전저항 성능이 2 ~ 4% 개선되는 것을 확인하였다.
그리고 도 4의 경우, 도 4의 (a)와 같이, FE 시뮬레이션 수행을 위한 모델을 생성한 후, 출원인에 의해 개발된 In-house solver인 SMART를 이용한 해석결과를 도 4의 (c)와 같이 얻었으며, 도 4의 (b)는 본 발명의 인서트시트러버가 적용되지 않은 타이어의 In-house solver인 SMART를 이용한 발열량 해석 결과를 나타낸다.
도 4와 같이, 본 발명의 인서트시트러버가 적용된 타이어의 경우 중량이 증가했음에도 불구하고, 플렉서블 죤(Flexible Zone)(FZ)에서의 발열량(변형)이 줄어드는 것을 확인하였다.
도 3 및 도 4와 같이, 본 발명에 따른 타이어에 인서트시트러버를 적용하는 경우 타이어의 내측부의 열발생과 변형을 감소시켜 내구적인 측면에서도 유리한 결과를 얻었다.
즉, 본 발명의 인서트시트러버는 여러 성능에 따라 도 1과 같이 여러 가지 설계 및 적용 방법이 적용될 수 있어, 여러 가지 안으로의 설계를 가능하게 한다.
또한, 인서트시트러버의 설계 및 적용 방법, 컴파운드 특성에 따라 다른 부위인 비드부와 트레드부에 가해지는 하중에 의한 충격량을 많이 흡수하는 것을 확인하였다.
그리고 높아진 회전저항 달성을 위해 경량화를 진행하면서 사이드부의 강성 저하 및 고하중 코너링 강성(cornering stiffness)의 저하가 발생하나, 본원 발명의 인서트시트러버의 도 1의 2와 같은 적용에 의해 사이드월의 강성을 높일 수 있어, 높아진 회전저항에도 불구하고 사이드부의 강성 저하 및 고하중 코너링 강성 저하 문제를 보완할 수 있다.
FE 시뮬레이션 결과 본 발명의 인서트시트러버를 미적용하는 경우 Kv는 19.5mm/kgf이나, 본 발명의 인서트시트러버의 적용에 의해 20,1mm/kgf로 약 3%의 수직 강성 상승을 확인하였다. 이에 따라, 경량화된 타이어에서 설계자들의 설계 자유도를 높일 수 있으며, 현 공장 프로세스를 많이 회손하지 않기 때문에 본 발명을 타이어 생산 공정에 적용하는데 어려움이 없는 것을 확인하였다.
본 발명의 실시예의 설명을 위한 상기 타이어(1)는 이너라이너를 구비한 튜브리스 공기입타이어를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이너라이너를 구비하지 않는 튜브형 공기입 타이어 등의 다양한 타이어에도 적용될 수 있음은 자명하다.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1: 타이어
2: 인서트시트러버
2s: 인서트시트러버 시작단부
2e: 인서트시트러버 끝단부
10: 트레드
20: 벨트
30: 카카스
40: 이너라이너
50: 사이드월
60: 비드
61: 턴업헤드
62: 비드코어
63: 비드필러
63a: 비드필러 끝단부
FZ: 플렉서블 죤(Flexible Zone)

Claims (8)

  1. 지면과 접촉되는 트레드, 카카스 보호를 위해 트레드 하부에 적층되는 코드 층인 벨트, 상기 벨트 하부에 코드와 플라이 층을 포함하여 적층되는 카카스, 타이어의 사이드부를 형성하는 사이드월 및 휠의 림과 결합되도록 상기 사이드월의 말단부에 형성되는 비드를 포함하는 타이어에 있어서,
    회전저항, 내구성 또는 강성 성능 중 하나 이상의 향상을 위해 삽입되어 적층되는 인서트시트러버를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 타이어.
  2. 제1항에 있어서, 상기 인서트시트러버는, 상기 벨트와 카카스의 사이, 상기 카카스와 사이드월 사이, 상기 타이어가 이너라이너를 구비하는 경우 상기 카카스와 상기 이너라이너 사이 또는 상기 비드의 내측면에서 상기 카카스와 상기 이너라이너의 사이 중 하나 이상의 위치에 적층 되는 것을 특징으로 하는 타이어.
  3. 제1항에 있어서, 상기 인서트시트러버는, 시작단부가 트레드 중심(크라운 중심)에서 벨트 폭의 사이 영역에 위치되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 타이어.
  4. 제1항에 있어서, 상기 인서트시트러버는, 끝단부가 비드를 턴업하지 않는 경우, 상기 끝단부는 비드와 타이어의 섹션폭(section width) 사이의 영역에 위치되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 타이어.
  5. 제1항에 있어서, 상기 인서트시트러버는, 끝단부가 비드를 턴업하는 경우, 상기 끝단부가 비드에서 트레드의 중심 사이의 영역에 위치되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 타이어.
  6. 제1항에 있어서, 상기 인서트시트러버는, 컴파운드 경도가 56 ~ 89 IRHD인 것을 특징으로 하는 타이어.
  7. 제1항에 있어서, 상기 인서트시트러버는, 컴파운드 tan δ가 0.02 ~ 0.3인 것을 특징으로 하는 타이어.
  8. 제1항에 있어서, 상기 인서트시트러버는, 두께가 0.5 ~ 3.0 mm인 것을 특징으로 하는 타이어.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0218105A (ja) * 1988-05-23 1990-01-22 Goodyear Tire & Rubber Co:The 空気タイヤ
JPH0811234A (ja) * 1993-10-28 1996-01-16 Bridgestone Corp 空気入りラジアルタイヤ及びその製造方法
JPH08244135A (ja) * 1995-03-09 1996-09-24 Bridgestone Corp 空気入りラジアルタイヤ及びその製造方法
JP2005007959A (ja) * 2003-06-17 2005-01-13 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気入りタイヤ
KR200411997Y1 (ko) 2005-11-28 2006-03-22 한국타이어 주식회사 차량용 공기입 타이어
JP2013209092A (ja) * 2007-10-15 2013-10-10 Goodyear Tire & Rubber Co:The 浮動式2プライタイヤ
JP6878774B2 (ja) * 2016-05-12 2021-06-02 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0218105A (ja) * 1988-05-23 1990-01-22 Goodyear Tire & Rubber Co:The 空気タイヤ
JPH0811234A (ja) * 1993-10-28 1996-01-16 Bridgestone Corp 空気入りラジアルタイヤ及びその製造方法
JPH08244135A (ja) * 1995-03-09 1996-09-24 Bridgestone Corp 空気入りラジアルタイヤ及びその製造方法
JP2005007959A (ja) * 2003-06-17 2005-01-13 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気入りタイヤ
KR200411997Y1 (ko) 2005-11-28 2006-03-22 한국타이어 주식회사 차량용 공기입 타이어
JP2013209092A (ja) * 2007-10-15 2013-10-10 Goodyear Tire & Rubber Co:The 浮動式2プライタイヤ
JP6878774B2 (ja) * 2016-05-12 2021-06-02 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ

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