KR100354789B1 - 주그루브 부위에 돌출된 형상의 벨트층을 갖는 공기입타이어 - Google Patents

Abstract

본 고안은 타이어의 카카스에 부착되는 벨트층에 관한 것으로, 홈(7)이 설치된 트레드 압출물(6)을 가류해서, 이 홈(7)이 설치된 부위에서 벨트층(5)이 굴곡되는 현상을 이용하여, 원주방향으로 배치된 트레드부의 주그루브(main groove) 부위에서 상기 벨트층(5)이 각 그루브(1) 쪽으로 돌출되는 돌출부(5a)를 가지게 하는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어이다. 특히 원주방향으로 연장되는 벨트층(5)에서, 상기 돌출부(5a)의 돌출거리 D는 0.5∼2.5㎜ 범위에 있고, 돌출폭 W는 10∼50㎜ 범위에 있는 것을 포함한다.

이와 같은 주그루브 부위에서 돌출되는 벨트층(5)을 설치함으로써, 리브(2)가 균일하게 마모되고 버클링(buckling)과 소음 등을 감소시키는 효과를 가진다.

Description

주그루브 부위에 돌출된 형상의 벨트층을 갖는 공기입 타이어{A pneumatic radial tire having belt layer of protruding profile at each main grooves}

타이어가 지면과 접촉하는 부위인 트레드부는 타이어의 마모 및 소음 등의 각종 성능과 관련된다. 트레드부는 고무로 구성되며, 빗길이나 눈길에서의 트랙션 성능과 배수성을 향상시키기 위해 그루브와 사이프 등의 무늬가 트레드 표면에 각인된다. 한편, 트레드부에 인접되어 있는 벨트층은 스틸코드와 이를 둘러싼 고무로 구성되어, 지면과 접촉시 요구되는 강성을 제공하고 타이어의 주행 성능을 유지시킨다. 도 3은 원주방향의 그루브(1), 리브(2), 벨트층(3), 카카스(4) 등을 포함하는 통상적인 타이어의 단면도를 나타낸다.

일반적으로 타이어의 벨트층(3)은 1개 또는 2개의 매끄러운 원호로 이루어진다. 종래 타이어의 벨트층(3)은 도 2에 도시된 바와 같이, 트레드 외곽 원호에 거의 평행한 원호로 이루어지며, 어떠한 불연속적인 부위를 갖지 않는다.

그러나 트레드부에 원주방향으로 만들어진 그루브(1)는 축방향의 굽힘 강성이 취약한 지점이고, 이로 인해 강성의 불연속성을 야기한다. 또 이 축방향의 불균일한 강성은 타이어의 불균일한 마모를 일으키고, 조종 안정성 및 소음 성능의 하락을 초래한다. 또한 타이어는 공기압이 적거나 과도한 하중이 작용할 경우, 벨트층(3)의 중앙부가 지면과 접지되지 않고 들뜨는 버클링(buckling) 현상이 발생되어, 타이어 사고로 이어지기도 한다.

따라서 본 발명은 상기 불연속적인 강성을 개선하여, 타이어의 마모, 조정 안정성 및 소음 등의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 타이어의 단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 타이어의 단면도,

도 3는 통상적인 구조의 타이어 구성을 나타내는 단면도,

도 4은 본 발명에 따른 트레드 압출물을 나타내는 단면도,

도 5는 종래 기술에 따른 트레드 압출물을 나타내는 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 타이어의 부분 상세도,

도 7은 본 발명에 따른 타이어의 접지압 분포도,

도 8은 종래 기술에 따른 타이어의 접지압 분포도이다.

* 주요 도면부호의 설명

1: 그루브 2: 리브

3: 종래 기술의 벨트층 4: 카카스

5: 본 발명에 의한 벨트층 5a: 돌출부

6: 본 발명에 의한 트레드 압출물 7: 홈

8: 종래의 트레드 압출물 D: 돌출거리

W: 돌출폭

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 벨트층이 종래의 매끄러운 원호로 구성하는 대신에, 원주 방향의 주그루브 상의 그루브쪽으로 돌출된 불연속 부위를 형성하는 것을 특징으로 한다. 상기 돌출된 형상의 벨트층을 제조하기 위해서는 트레드의 두께를 조절하는 방법을 이용하는데, 이는 타이어 가류시 트레드 체적이 상대적으로 적은 부위를 채우기 위해, 벨트층이 굴곡되는 현상을 이용한 것이다.

상기와 같은 본 발명을 이하 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 타이어의 단면도를 나타낸다. 원주방향 주그루브에서 각 그루브(1) 하단에 돌출된 돌출부(5a)를 가지는 본 발명에 의한 벨트층(5)이 도 1에 도시되어 있다. 상기 돌출부(5a)를 형성하기 위해서는 도 4의 홈(7)이 형성된 본 발명에 의한 트레드 압출물(6)을 이용한다.

도 4는 본 발명에 의한 트레드 압출물(6)의 단면을 나타내고, 도 5는 기존의 트레드 압출물(8)의 단면을 나타내는 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이 기존의 트레드 압출물(8)은 매끄러운 완만한 원호 형상을 가지는 반면, 본 발명에 의한 트레드 압출물(6)에는 홈(7)이 형성되고, 이 홈(7)의 위치는 그루브(1)가 생성되는 부위에 각각 형성되어 있다. 이 홈(7) 부위는 인접 부위에 비해 작은 두께를 가지므로, 가류시에 벨트층(5)은 두께가 얇은 홈(7) 부위를 채우기 위해 굴곡되려는 경향을 가진다. 따라서 이 홈(7) 부위의 벨트가 돌출되고, 이는 도 1에 도시된 돌출부(5a)와 같이 된다. 이와 같이 트레드부의 두께가 조절됨으로써, 기존의 제조장치를 변경함이 없이 주그루브 하단에 돌출된 형상의 벨트층(5)을 만들 수 있다.

상기와 같이 돌출된 형상을 가지는 본 발명에 의한 벨트층(5)의 바람직한 실시예는 도 6에 도시되어 있다. 원호로 구성된 벨트층(5)에서 돌출된 돌출부(5a)의 돌출거리 D는 0.5㎜에서 2.5㎜의 범위이고, 돌출폭 W는 10㎜에서 50㎜의 범위에 놓이는 것이 바람직하다.

도 7 및 도 8은 각각 본 발명과 종래기술에 따른 타이어의 접지압력의 분포를 화살표로 표시한 것이다. 매끄러운 원호로 구성된 벨트층(3)의 종래 타이어에서는, 도 8에 도시된 바와 같이, 각 리브(2)에 걸리는 접지압력이 리브(2)의 양 가장자리에서는 높고 리브(2)의 중앙부쪽으로 가면서 낮아지는 불균일한 접지압력 분포를 가지고, 이로 인해 압력부하가 많이 걸리는 리브(2) 가장자리의 마모가 심하게 된다.

반면에 원주방향 각 그루브(1) 부위에 돌출부(5a)를 갖는 벨트층(5)이 설치된 본 발명에 의한 타이어는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 벨트층(5)의 돌출부(5a)에 의해 각 리브(2)의 전면에 걸쳐 균일한 접지압력 분포를 가지므로, 리브(2)에 대한 압력이 균일하게 가해져 마모가 균일하게 된다.

본 발명에 의한 타이어는 강성의 취약 부위인 그루브 부위에서 벨트층의 굽힘 강성이 보강되어 버클링 현상을 감소시키고, 타이어의 주행 안정성을 향상시킨다. 또한 본 발명에 의한 타이어는 그루브의 축방향 변형을 감소시켜 타이어의 소음을 감소시키는 데에도 기여한다. 상기한 바와 같이, 본 발명에 의해 타이어의 내마모 성능, 내버클링 성능, 내소음 성능 등을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 공기입 타이어로서, 원주방향으로 배치된 트래드부의 각 주그루브의 그루브(1) 쪽으로 돌출부(5a)를 가지는 벨트층(5)이 트래드부와 카카스(4) 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
2. 제1항에 있어서, 상기 벨트층(5)의 돌출부(5a)의 돌출거리 D는 0.5∼2.5㎜의 범위에 있고, 돌출폭 W는 10∼50㎜의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.