KR940001096B1 - 승용차용 레이디얼 타이어 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

승용차용 레이디얼 타이어

제1a도 및 제1b도는 각각 종래의 금속 코오드의 단면도.

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 레이디얼 타이어의 종단면 설명도.

제3a도는 본 발명에 따른 승용차용 레이디얼 타이어의 벨트층의 보강용 금속 코오드의 일부를 절결(切缺)한 설명도.

제3b도는 제3a도와 같은 중심위치에 대하여 90

회전한 위치에 있어서의 설명도.

제4a도는 제3a도의 A－A화살표방향의 확대 단면도.

제4b도는 제3a도의 B－B화살표방향의 확대 단면도.

제4c도는 제3a도의 C－C화살표방향의 확대 단면도.

제5도는 다른 실시예의 금속 코오드의 단면확대 측면도.

제6도는 벨트 연부 분리도와 꼬임 피치(P)와의 관계를 도시한 그림.

제7도는 벨트 보강코오드 절곡과 꼬임 피치(P)와의 관계를 도시한 그림.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 트레드부 4 : 카커스층

5 : 벨트층 51 : 금속코오드

51a : 소선(素線) 52 : 고무

본 발명은 승용차용 레이디얼 타이어에 관한것으로서, 특히 벨트층의 보강용 금속코오드를 개량한 승용차용 레이디얼 타이어에 관한 것이다. 승용차용 레이디얼 타이어에 있어서의 벨트층의 보강코오드에는 종래 금속제 소선을 4가닥 또는 5가닥 꼬아서 구성한 소위 1×4 또는 1×5 구조의 금속코오드가 사용되고 있다.

그런데, 상기한 종래의 금속코오드는 제1a도 및 제1b도에 그 단면 형상을 도시한 바와같이 그 단면 중앙부에 고무가 유입하지 않은 공동(S)이 보인다.

이 공동은 코오드를 성형한때의 소선의 상호접촉에 의한 것으로 코오드의 둘레에 고무를 배치하고 타이어내에 매설하여 횡화처리 하여도, 상기 공동속에는 고무가 유입될 수 없다.

따라서, 상술한 구조의 금속 코오드에 의하여 보강된 벨트층을 가지는 종래의 승용차용 레이디얼 타이어는 못이나 끝이 예리한 돌에 의하여 상기 금속코오드까지 도달하는 또는 관통하는 외부손상을 받을 경우, 그 외부손상부으로부터 침입하는 수분이 금속코오드의 중심부까지 전달되어 가서 이것을 구성하는 금속소선을 부식시켜 더우기 코오드와 고무와의 분리를 야기시키는 결점이 있었다.

더우기, 벨트층에 구하여지는 특성은 고강성이지만 이것을 발휘시키기 위해서는 금 속코오드를 피복한 고무의 강성도 높지 않으면 안된다. 그래서, 일반적으로 금속코오드를 피복하는 고무에는 트레드 고무나 측벽고무와 비교하여 높은 모듈러스의 고무가 사용되고 있다.

그러나, 이 고무의 모듈러스가 지나치게 높아서 벨트층의 강성이 높아지고, 벨트층의 압축 버클링의 파형곡률반경이 작아져서 코오드의 국부적인 뒤틀림이 증가하고, 굴곡피로로 타이어가 그 수명이 다하기 전에 코오드 절곡이 발생해 버리거나 지나치게 낮아서 코오드의 요동이 증가하여 분리가 발생하는 등 문제가 있는 것이 현실정이다.

본 발명은 상기 각 문제점을 해소하고자, 실험검토한 결과 이루어진 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 벨트층의 보강용 금속코오드의 구조와 이 금속코오드를 피복하는 고무의 물리적 성질을 연구하므로서 벨트층의 내(耐)피로성과 내부식성을 개선시켜 타이어의 내구성을 현저하게 향상시킨 승용차용 레이디얼 타이어를 제공하는 데 있다.

즉, 본 발명은 트레드 부에 있어서의 카커스 층상에 벨트층을 구비한 레이디얼 타이어에 있어서 상기 벨트층의 보강용 금속 코오드는 복수개의 금속제 소선을 꼬임 피치(P)가 0.4 내지 2.0cm의 범위에서 꼬이고, 그 단면 형상이 코오드의 길이방향으로 하기 관계식을 만족하여 변화하고 또한 이 단면 형상의 최소직경(D_O)에 대한 최대직경(D_m)의 비(d)가 1.1 내지 2.3으로 형성되어 있으며 또한 그 금속코오드는 50%모듈러스가 16 내지 35kg/cm²로 또한 (36.67－71.83/P＋77.0/P²) kg/cm²이하의 고무에 의해 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 승용차용 레이디얼 타이어.

단 D : 금속코오드의 임의의 위치에서의 금속 코오드 중심을 통과하는 직경.

D_O: 금속코오드의 최소직경.

d : 금속코오드의 최소직경(D_O)에 대한 최대직경(D_m)의 비(D_m/D_O.

ℓ : 금속코오드의 길이 방향의 거리.

p : 소선의 꼬임 피치.

k : 금속코오드 단면의 회전주기를 변화시키는 계수. 피치를 부여하는 계수.

θ : 코오드 단면의, 코오드 중심선을 포함하는 어느 면의 각도.

를 그 요지로 한다.

이하 본 발명을 실시예에 의해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

제2도는 본 발명의 실시예에 다른 승용차용 레이디얼 타이어의 종단면 설명도.

제3a도는 본 발명에 있어서의 승용차용 레이디얼 타이어의 벨트층의 보강용 금속 코오드의 일부 절결한 설명도.

제3b도는 제3a도와 같은 코오드 중심위치에 대하여 90°회전한 위치에 있어서의 설명도.

제4a도는 제3a도의 A－A 화살표방향의 확대 단면도.

제4b도는 제3a도의 B－B 화살표방향의 확대 단면도.

제4c도는 제3a도의 C－C 화살표방향의 확대 단면도이다.

도면에 있어서 부호(∈)는 본 발명의 실시예로서 이루어진 레이디얼 타이어이며 좌우 한쌍의 비이드부(1)와, 이 비이드부(1)에 연결된 좌우 한쌍의 측벽부(2)와 이 측벽부(2)사이에 위치하는 트레드부(3)로서 이루어지며, 상기 좌우 한쌍의 비이드부(1) 사이에 타이어 원주 방향에 대한 보강코오드 각도가 실질적으로 90

인 카커스층(4)이 마련되어 있고 또 상기 트레드부(3)에 있어서의 카커스층(4)상에는 타이어 원주방향에 대한 보강코오드 각도가 10

내지 35

로 서로 교차하는 복수층의 벨트층(5)이 배치되어 있다.

그리고, 본 발명에 있어서는 상기 벨트층(5)의 보강코오드로서 하기 구조의 금속코오드(51)가 사용되고 있다. 이 금속코오드(51)는 복수개의 금속제 소선(51a)을 꼬임피치(p)가 0.4 내지 2.0cm의 범위에서 꼬이고 그 단면 형상은 코오드의 길이 방향으로 하기 관계식을 만족하여 변화시키고 또한 이 단면 형상의 최소직경(D_O)에 대한 최대직경(D_m)의 비 d를 1.1 내지 2.3으로 형성하고 있다.

단 D : 금속코오드의 임의의 위치에서의 금속 코오드 중심을 통과하는 직경.

D_O: 금속코오드의 최소직경.

d : 금속코오드의 최소직경(D_O)에 대한 최대직경(D_m)의 비(D_m/D_O.

ℓ : 금속코오드의 길이 방향의 거리.

p : 소선의 꼬임 피치.

k : 금속코오드 단면의 회전주기를 변화시키는 계수.

θ : 코오드 단면의, 코오드 중심선을 포함하는 어느 면의 각도.

또한 이 금속코오드는(51) 50% 모듈러스가 16 내지 35kg/cm²로 또한 (36.67－71.83/p＋77.0/p²) kg/cm²이하의 고무(52)에 의해 피복되어 있다.

다시 설명한다면, 상기 금속코오드(51)의 금속제 소선(51a)의 직경은 0.05 내지 0.5mm의 범위로 하는 것이 바람직하다. 이것은 소선직경이 0.05미만으로 소선(51a)의 가공, 특히 그 인출 가공이 곤란하게 되며 비용이 많이 드는 한편, 소선의 강도도 불충분하기 때문이며 0.5를 초과하면 내 굴곡피로성이 저하하기 때문이다.

또 이 금속코오드(51)의 최소직경(D_O)에 대한 최대직경(D_m)의 비 (d)를 1.1 내지 2.3의 범위로 하고 있다. 이것은 비(d)의 값이 1.1 미만인 경우 소선끼리 과도하게 접근하기 때문에 이 금속코오드(51)를 사용한 벨트층(5)을 타이어 제조에서 황화처리 하였을때 고무가 각 소선(51a) 사이에 유입하기 곤란하게 되고 실질적으로 본 발명의 목적을 달성할 수 없게 되며, 2.3을 초과하면 소선의 간격이 크게되여 금속코오드의 성형이 곤란하게 되어 코오드 성형후에 있어서의 단면형상이 불균일하게 되는 일이 많게 되며 실용상으로 바람직하지 않기 때문이다.

또한 상술한 관계식에 있어서 소선(51a)의 꼬임피치(p)는 0.4 내지 2.0cm의 범위로 하는것이 바람직하다. 피치(p)의 값이 0.4cm미만의 경우는 금속코오드 가공시에 있어서 생산성이 낮아져서 비용이 많이 들게 되며, 2.0cm를 초과하면 금속코오드의 가용성이 저하되여, 금속 코오드의 특성, 특히 내피로성이 현저하게 저하하므로 바람직하지 않기 때문이다.

또한 k는 0이 아닌 임의의 값이다. 또 본 발명에 있어서, 금속코오드(51)의 단면형상은 코오드의 길이방향에 상술한 관계식을 만족해서 변화하도록 구성하였으므로 길이방향으로 신장도가 일정하고, 모든 단면에서 각 소선 상호의 간극이 균일하게 존재한다. 따라서, 예를들면 이 금속코오드(51)를 보강코오드로서 사용한 벨트층을 타이어 성형에서 황화처리하면 각 소선 사이에 고무가 충분히 유입하여 종래와 같이 금속코오드의 중심부에 공동(S)이 생기지 않고 내 부식성 및 내 피로성을 향상시킬 수 있고, 더우기 이금속 코오드(51)는 길이방향의 신장도를 일정화할 수 있으므로 생산성을 향상시킬수가 있다.

또 상기 계수 k의 값을 적당히 선정하므로서 제5도에 도시한 바와같이 일부의 소선(51a)을 접촉시킬 수가 있고 이 금속코오드(51)를 평행으로 줄지어 고무를 빼낼때의 작업성을 향상시킬수 있다.

또한 상기 금속 코오드(51)를 피복하는 고무는 본 발명에 있어서 상술한 바와 같이 50% 모듈러스가 16 내지 35kg/cm²이며, 또한 (36.67/71.83/p＋77.0/p²) kg/cm²이하의 고무가 사용되고 있다. 이것은 50% 모듈러스가 이 조건 미만으로는 강성이 저하하여 분리가 발생할 우려가 있으며, 이 조건을 초과하면 강성이 지나치게 높아져서 코오드 절곡이 발생할 우려가 있기 때문이다.

따라서 본 발명에 있어서의 레이디얼 타이어의 벨트층(5)은 전술한 바와같이 그 금속 코오드(51)를 구성하는 소선(51a)의 꼬임피치(p)와 단면형상을 상기한 바와 같이 구성함과 동시에 이 금속코오드를 피복하는 고무의 모듈러스를 상술한 범위내로 정한것이다.

다음에 실험예에 대하여 본 발명의 효과를 설명한다.

[실시예 1]

본 실험에 사용한 타이어는 사이즈 195/70HR 14의 승용차용 레이디얼 타이어, 카커스층은 2층으로 보강코오드는 폴리에스테르 코오드, 벨트층은 2층으로 보강코오드는 금속코오드이며, Domm를 0.5로 하고 d를 1.37, k를 1.25, 또한 상기 금속코오드(51)를 피복하는 고무는 50% 모듈러스가 16 내지 35kg/cm²의 고무를 사용하였다.

또 종래예의 타이어는 벨트층의 보강코오드로서 꼬임피치(p)가 0.95cm, 고무로서 50% 모듈러스가 30kg/cm²의 고무를 사용한 이의는 상술한 본 발명의 실시예 타이어와 같은 명세의 타이어를 사용했다.

실험은 상술한 타이어를 차량에 장착하고 공기압 2.0kg/cm², 하중은 타이어 1개당 450kg으로서 자갈길악로 10%, 포장로 90%(그중 30%는 굴곡로의 코오스)를 8만 km 주행하고 그후 타이어를 절단 해석하여 벨트 연부 분리도의 길이 및 벨트 금속코오드 절곡의 개수를 측정하였다.

이 실험의 결과를 제6도 및 제7도에 도시한다. 그림에 있어서

표는 50% 모듈러스가 32kg/cm², ×표는 50% 모듈러스가 28kg/cm², △표는 50% 모듈러스가 23kg/cm², ○표는 50% 모듈러스가 20kg/cm², □표는 50% 모듈러스가 16kg/cm²를 표시한다.

제6도는 벨트 연부 분리도와 꼬임피치(p)와의 관계를 상술한 종래의 타이어 측정값을 100으로 하고 지수화하여 도시한 그림이며, 종축에는 벨트 연부 분리도 길이를, 횡축에는 꼬임피치(p)를 취하고 있다.

또 제7도는 벨트보강코오드 절곡과 꼬임 피치(p)와의 관계를 상술한 종래예의 측정값을 100으로 하고 지수화하여 도시한 그림이며, 종축에는 벨트 보강코오드 절곡을, 횡축에는 꼬임피치(p)를 취하고 있다.

제6도 및 제7도에서 명백한 바와 같이, 본 실시예 타이어는 종래예 타이어와 비교하여 내(耐)벨트 연부 분리도 및 내 벨트 코오드 절곡에 뛰어나다는 것을 알 수 있다.

[실시예 2]

본 실험으로서는 본 실시예 타이어와 종래예 타이어와의 벨트층 보강코오드의 내청성(耐晴性)을 조사하였다.

실험방법은 실시예 1로 사용한 각 타이어의 트래드부에 벨트층의 금속 코오드에 달하는 직경 3mm의 구멍을 내고 금속코오드에 발생하는 녹의 량을 측정하였다.

또한 실험 조건은 실시예 1과 같은 것이다.

이 결과 비교예 타이어는 구멍을 가로지르는 금속 코오드에 단부에서 단부까지 녹이 발생하고 있었으나 본 실시예 타이어에서는 구멍부분을 제외하고는 녹의 발생은 없었다.

본 발명은 전기와 같이 벨트층의 보강용 금속코오드의 내청성을 개량할 수 있는 것과 동시에 내벨트 연부 분리도 및 내 벨트 코오드 절곡을 향상할 수 있고 벨트층의 내구성을 현저하게 향상할 수 있어서 타이어의 수명을 대폭 개선할 수 있다.

Claims (1)

1. 트레드부에 있어서의 카커스층상에 벨트층을 구비한 레이디얼 타이어에 있어서, 상기 벨트층의 보강용 금속코오드는 복수개의 금속제 소선을 꼬임 피치(p)가 0.4 내지 2.0cm의 범위에서 꼬이고, 상기 단면 형상은 코오드의 길이방향으로 하기 관계식을 만족하여 변화하고, 또한 상기 단면 형상의 최소직경(D_O)에 대한 최대직경(D_m)의 비(d)가 1.1 내지 2.3으로 형성되고, 또한 상기 금속코오드는 50% 모듈러스가 16 내지 35kg/cm²이며 또한 (36.67－71.83/p＋77.0/p²) kg/cm²이하의 고무에 의해 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 승용차용 레이디얼 타이어.

   

   단 D : 금속코오드의 임의의 위치에서의 금속 코오드 중심을 통과하는 직경.

   D_O: 금속코오드의 최소직경.

   d : 금속코오드의 최소직경(D_O)에 대한 최대직경(D_m)의 비(D_m/D_O).

   ℓ : 금속코오드의 길이 방향의 거리.

   p : 소선의 꼬임 피치.

   k : 금속코오드 단면의 회전주기를 변화시키는 계수.

   θ : 코오드 단면의, 코오드 중심선을 포함하는 어느 면의 각도.

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