KR20230060225A - 2-플라이 경량화 구조의 중하중용 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2-플라이 경량화 구조의 중하중용 타이어를 개시한다.
본 발명에 따르는 2-플라이 경량화 구조의 중하중용 타이어는 트레드부의 하부에 배치된 제1,2카카스플라이 중 어느 하나는 비드부를 턴업하여 부착된 것을 특징으로 하는데, 이에 의할 때 타이어의 중량을 감소시킴과 동시에 구름저항 성능을 향상시켜 연비를 절감할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

Description

2-플라이 경량화 구조의 중하중용 타이어{Heavy-duty tire with 2-ply lightweight structure}

본 발명은 2-플라이 경량화 구조의 중하중용 타이어에 관한 것으로 더욱 상세하게는 타이어의 중량을 감소시킴과 동시에 구름저항 성능을 향상시켜 연비를 절감할 수 있는 2-플라이 경량화 구조의 중하중용 타이어에 관한 것이다.

전통적인 타이어의 성형 방식은 모든 카카스를 비드에 고정시켜 턴업을 하는 형태로 구비되며, 특히 중하중용 타이어는 연비의 개선을 위하여 경량화가 요구되는 경우가 많으며, 이러한 경량화를 타이어의 구조면에서 대응할 경우에는 벨트의 매수, 카카스 플라이의 매수를 가능한 한 적게 설정하는 것이 요구된다.

통상 중하중용 타이어의 카카스 플라이는 폴리에스터 또는 라이오셀 등의 페브릭 코드를 적용한 카카스를 2겹으로 부착하여 내구력을 보강하는 구조를 채용하므로, 경량화를 위하여 카카스 플라이의 매수를 줄이면, 타이어 사이드부와 트레드부의 파괴압이 내려가서 안전률이 저하되는 문제가 생길 수 있는데, 타이어의 사이드부가 파괴되는 이유로서 사이드부가 가장 내압 시의 장력이 크고 카카스 플라이의 매수는 그 위치에서의 파괴압의 확보가 가능하도록 결정해야 하기 때문이다.

또한 트레드부가 파괴되는 이유는 외부 돌출물에 의한 것으로, 트레드가 견딜 수 있는 파괴에너지는 KS규정에서 정한 특정 값 이상으로 확보되어야 하기 때문에 플라이의 매수가 중요하다.

따라서, 카카스 플라이의 경량화를 실현함과 동시에, 사이드부의 강도를 유지할 수 있는 공기입 타이어를 얻기 위하여, 일본국 특허공개공보 제2002-114007호는 도 4에서 볼 수 있듯이, 공기입 타이어 10에 이용되고 있는 카카스 14는 다운플라이 16과 업 플라이 18에서 구성되어 있고 이 중 다운플라이 16의 크라운부에 해당하는 부분 H가 삭제하여서 타이어 10을 경량화시킬 수 있고 삭제한 부분 H가 카카스 14의 강도를 별로 필요로 하지 않는 크라운부이기 때문에 강도적으로는 거의 문제가 없고 강도가 필요한 사이드부 32에는 다운플라이 16이 배치되어 있기 때문에 사이드부 32의 강도를 유지할 수 있는 발명을 개시하고 있다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 타이어의 중량을 감소시킴과 동시에 구름저항 성능을 향상시켜 연비를 절감할 수 있는 2-플라이 경량화 구조의 중하중용 타이어를 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 트레드부의 하부에 배치된 제1,2카카스플라이 중 어느 하나는 비드부를 턴업하여 부착된 것을 특징으로 하는 2-플라이 경량화 구조의 중하중용 타이어를 제공한다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제2카카스플라이의 단부는 트레드부를 지나 사이드월부(120)까지 연장되어 제1카카스플라이와 부착되고, 상기 제1카카스플라이의 단부는 비드부를 턴업하여 부착된 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 상기 제2카카스플라이의 단부와 제1카카스플라이의 단부와의 폭 간격은 사이드월부와 비드부와의 사이에 위치하는 것일 수 있다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 타이어의 중량을 감소시킴과 동시에 구름저항 성능을 향상시켜 연비를 절감할 수 있는 2-플라이 경량화 구조의 중하중용 타이어를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따르는 타이어의 우측상반단면도이며,
도 2는 본 발명의 2장의 카카스플라이 중 타이어 내측의 카카스플라이가 비드부를 턴업한 형상을 단면적으로 보여주고,
도 3은 본 발명의 2장의 카카스플라이 중 타이어 외측의 카카스플라이가 비드부를 턴업한 형상을 단면적으로 보여주며,
도 4는 종래 타이어의 좌측반단면도를 나타낸 그림이다.

이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 하고, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는데, 예를 들어 '구성된다' 또는 '포함한다' 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따르는 타이어의 우측상반단면도이며, 도 2는 본 발명의 2장의 카카스플라이 중 타이어 내측의 카카스플라이가 비드부를 턴업한 형상을 단면적으로 보여주고, 도 3은 본 발명의 2장의 카카스플라이 중 타이어 외측의 카카스플라이가 비드부를 턴업한 형상을 단면적으로 보여주는데, 이를 참고한다.

본 발명에 따르는 2-플라이 경량화 구조의 중하중용 타이어(100)는 트레드부(110)의 하부에 배치된 제1,2카카스플라이(210, 220) 중 어느 하나는 비드부(130)를 턴업하여 부착된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 중하중용 타이어(100)는 2-플라이 구조로서 제1,2카카스플라이(210, 220)를 채용하며, 상기 카카스플라이(210, 220)는 트레드부(110), 사이드월부(120)를 지나 비드부(130)를 감싸며 턴업하여 그 단부가 비드부 측부나 사이드월부에 이르는 구조를 사용하고 있으며, 본 발명에서는 제1카카스플라이(210)는 비드부(130)를 턴업하여 그 단부(Ply-1)가 부착된 것일 수 있다.

상기 트레드부의 하부로는 벨트부(140)가 구비되어 타이어가 받는 외력을 완충하는 역할을 수행할 수 있으며 기타 중하중용 타이어에 사용되는 반제품들이 더 포함될 수 있음은 물론이다.

아울러, 상기 제1카카스플라이(210)의 단부(Ply-1)는 비드부(130)를 감싸며 턴업하여 부착되고, 제2카카스플라이(220)의 단부(Ply-2)는 제1카카스플라이와 부착된 상태로 성형되어 비드부에까지 연장되지 못한 단부로서 트레드부(110)를 지나 사이드월부(120)에까지 연장될 수 있으며, 이 경우는 제1카카스플라이(210)의 폭이 제2카카스플라이(220)의 폭보다 더 큰 경우에 가능한 구조이다.

즉, 상기 제1카카스플라이 단부(Ply-1)와 제2카카스플라이 단부(Ply-2)가 이격된 영역(b)은 타이어 중심을 지나는 가상 중심선(VC)을 따라 트레드부에서 비드부에 이르는 거리의 중간선(HC)의 아래에 위치하는 것이 바람직하다.

상기 중간선(HC)의 아래를 거리별로 3등분하여 영역1(X1), 영역2(X2), 영역3(X3)으로 구분하면, 상기 제1카카스플라이 단부(Ply-1)와 제2카카스플라이 단부(Ply-2)가 이격된 영역(b)은 영역1에서 영역3으로 갈 수록(즉 비드부에 가까워질 수록) 구름저항값은 상승하며, 내구성은 하락하는 특성이 있다.

또한, 상기 제1카카스플라이 단부(Ply-1)와 제2카카스플라이 단부(Ply-2)가 이격된 영역(폭 간격, b)은 5㎜ ~ 20㎜가 바람직한데, 만일 5㎜ 미만이면 카카스코드의 겹칩으로 인하여 타이어 외관이 볼록하게 부풀어 오르는 문제가 있고, 반대로 20㎜를 초과하면 이격영역에 강성이 떨어져 타이어 내구성이 취약해지는 문제가 있을 수 있다.

반대로, 상기 제1카카스플라이(210)의 폭이 제2카카스플라이(220)의 폭보다 더 작은 경우에는 제2카카스플라이(220)의 단부(Ply-2)가 비드부(130)를 감싸며 턴업하여 제2카카스플라이에 부착되고, 상기 제1카카스플라이(210)의 단부(Ply-1)는 비드부(130)에 이르지 못한 채 제2카카스플라이(220)와 부착된 상태로 성형되며, 트레드부(110)를 지나 사이드월부(120)에까지 연장될 수 있으며, 상기 제1카카스플라이 단부(Ply-1)와 제2카카스플라이 단부(Ply-2)가 이격된 영역(b')은 앞서 살펴본 구름저항값과 내구성 특성과 동일하게 볼 수 있다.

또한 본 발명에 따르는 타이어 내측의 카카스플라이가 비드부를 턴업한 구조는 타이어 성형시 카카스코드간 장력 부하가 적어 카카스코드 굵기 900d이하의 경량 코드의 적용이 가능하여 중량 감소에 높은 효과를 얻을 수 있으나 외측 카카스플라이가 외부 충격에 의해 손상될 우려가 있어서, 승용차, On-Road SUV(도심형 CUV 또는 MPV) 차량에 적합한 구조이다.

아울러, 타이어 외측의 카카스플라이가 비드부를 턴업한 구조는 래디얼 타이어에서 상대적으로 취약한 사이드월부분에 대한 외부 충격 보호 효과가 탁월하지만 타이어 성형시 카카스 코드간 장력 부하가 크기 때문에 카카스코드 굵기 1000d 이상의 코드를 사용하는 것이 바람직하며, 따라서 타이어 내측의 카카스플라이가 비드부를 턴업한 구조 보다 중량 감소의 효과가 다소 떨어지는 단점이 있고, 이 구조를 적용한 타이어는 그 특성상 Off-Road SUV, Commercial Car에 적합하다 할 수 있다.

타이어 100, 트레드부 110, 제1,2카카스플라이 210, 220, 비드부 130, 벨트부 140.

Claims (3)

1. 트레드부의 하부에 배치된 제1,2카카스플라이 중 어느 하나는 비드부를 턴업하여 부착된 것을 특징으로 하는 2-플라이 경량화 구조의 중하중용 타이어.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2카카스플라이의 단부는 트레드부를 지나 사이드월부(120)까지 연장되어 제1카카스플라이와 부착되고, 상기 제1카카스플라이의 단부는 비드부를 턴업하여 부착된 것을 특징으로 하는 2-플라이 경량화 구조의 중하중용 타이어.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 상기 제2카카스플라이의 단부와 제1카카스플라이의 단부와의 폭 간격은 사이드월부와 비드부와의 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 2-플라이 경량화 구조의 중하중용 타이어.
   
   
   
   

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