KR100498012B1 - 내구성을향상시킨중하중용래디알타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트레드의 숄더부위 신장을 억제시켜 벨트의 좌굴현상을 방지하여 타이어의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

종래의 기술은 트래드의 숄더부 성장 량을 억제시키는 효과는 있으나 미세한 1가닥의 벨트와이어를 파형의 형상으로 계속 권취하여야 하는 기술적인 어려움과 제품의 성형에 많은 시간을 요구하게 되어 생산성을 저하시키는 문제점이 있었던 바, 본 발명은 다수 매의 밸트층(1)(2)(3)(4)이 설치되는 중하중용 타이어에 있어서, 타이어의 숄더부위(10) 내부에 숄더부의 성장을 저지시키는 환형링(5)을 설치시키되, 상기 환형링(5)은 적어도 1개 이상을 설치시켜 구성함으로써, 트럭 버스용 저편평 타이어에 공기를 주입하고 타이어의 칫수를 측정하여 본 결과 트래드 레디어스가 기존의 60인치 이상 되는 것을 적어도 30인치 이하로 낮출 수 있는 효과가 있는 것임.

Description

내구성을 향상시킨 중하중용 래디알 타이어

본 발명은 내구성을 향상시킨 래디알 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트레드의 숄더부위 신장을 억제시켜 벨트의 좌굴현상을 방지하여 타이어의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

일반적으로 트럭 버스용으로 사용되는 타이어를 편평비 측면에서 표현하면 100시리즈에서부터 현재 개발된 타이어 중 가장 낮은 시리즈인 45시리즈까지 다양한 종류가 있다.

트럭 버스용 타이어는 각 편평비에 따라 서로 다른 제품상 또는 성능 상의 특성을 가지고 있다.

편평비가 높은 타이어는 (80시리즈 이상) 공기 주입시 트래드부의 센타에서 직경 방향의 성장 량이 가장 크게 되고, 이것은 주행시 지속됨에 따라 계속하여 그 현상이 유지된다. 그러나 저 편평 트럭 버스용 타이어의 경우(70시리즈 이하)는 그와 반대의 현상이 발생된다. 즉, 공기를 주입하면 트래드의 센타부위 보다 양쪽의 숄더부위에서 직경 방향의 성장 량이 더 크게 나타나는 특성을 가지고 있다.

저편평 타이어에서 양쪽 숄더부위의 성장 량이 큰 특성은 타이어의 성능과 안정성에서 매우 중요한 영향을 미치게 된다.

일반적으로 저편평 타이어는 정하중을 부여하고 타이어의 접지 형상을 찍어 그 형상을 보게 되면 그 모양이 흡사 나비 모양으로 형성되어 있음을 알 수 있다.

트럭 버스용 저편평 타이어의 접지 형상에 나타나 있는 바와 같이, 타이어의 트래드 센타부위는 100%의 하중에서 이미 좌굴(buckling)되어 있다.

이것은 양숄더부위의 직경 방향의 성장 량이 센타부위 보다 훨씬 더 크다는 것을 말해 주는 것이다. 결국 트래드 하부에 배치되어 있는 벨트층이 좌굴되어 있는 것이다.

더욱이 저 편평 타이어는 같은 하중을 지지하는 고 편평 타이어에 비해 직경이 작기 때문에 차량 속도가 동일한 경우 일반 고편평 타이어 보다 타이어 회전수가 훨씬 더 많아지게 된다.

따라서 주행이 계속될 수록 원심력에 의해 트래드 숄더부의 직경 방향의 성장 량은 더욱 가속화된다.

숄더부의 성장 량이 자꾸 커진다는 것은 벨트의 변형 및 운동량의 증가를 수반하게 되고 결국 이것은 타이어 내부 벨트 층에서 세파레이션에 쉽게 도달하게 되어 차량 및 인명에 대한 피해가 발생되는 가능성이 높은 문제점을 안고 있다.

따라서 각국의 타이어 제조 업체들은 트럭 버스용 저편평 타이어의 트래드 숄더부위의 직경 방향의 성장을 줄이기 위한 여러 가지 노력을 하고 있다.

첨부된 도면 도 1 에 도시된 브리지스톤사의 웨이브 벨트가 그 대표적인 예이다. 이것은 트럭 버스용 저편평 타이어의 벨트의 외측 숄더부에 한 가닥의 직경이 작은 벨트와이어를 원주 상으로 파형을 이루도록 권회시켜 타이어의 내부로 공기 주입시 또는 타이어의 주행시 트래드 숄더부의 직경 방향의 성장 량을 억제하는 기술이다.

그러나 상기 기술은 트래드의 숄더부 성장 량을 억제시키는 효과는 있으나 미세한 1가닥의 벨트와이어를 파형의 형상으로 계속 권취하여야 하는 기술적인 어려움과 제품의 성형에 많은 시간을 요구하게 되어 생산성을 저하시키는 문제점이 있는 것이다.

또한 생산성의 저하와 제조 공정의 까다로움으로 제품의 제조원가가 상승하게 되는 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 타이어의 내부에 공기를 주입시킬 경우 또는 타이어의 주행시 트래드의 숄더부가 성장되는 것을 방지하여 벨트층이 좌굴되는 것을 억제시켜 타이어의 내구성을 향상시킬 수 있게 하는 공기입 타이어를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 다음과 같이 구성된다. 즉, 본 발명은 트래드의 숄더부가 성장되는 것을 방지시키기 위하여 숄더부위의 내부에 환형의 링을 삽입 설치시켜 구성되는 것에 특징을 둔 것이다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

첨부된 도면 도 2 는 본 발명에 따른 중하중용 래디알 타이어를 도시한 발췌 단면도이고, 도 3 은 본 발명의 요부인 환형 링을 도시한 단면도이며, 도 4 는 본 발명의 요부인 환형 링의 다른 실시 예를 도시한 단면도이다.

도 2 내지 도 4 에 도시된 바와 같이, 본 발명은 다수 매의 밸트 즉, 제 1 벨트(1), 제 2 벨트(2), 제 3 벨트(3), 제 4 벨트(4)가 순차적으로 적층설치되어 벨트층을 형성하고, 이러한 벨트층이 설치되는 중하중용 타이어에 있어서, 타이어의 숄더부위(10) 내부에 숄더부의 성장을 저지시키는 환형링(5)을 설치시키되, 상기 환형링(5)은 적어도 1개 이상을 설치시켜 구성되는 것으로서, 상기 환형링(5)은 벨트층을 형성시키는 다수 매의 벨트(1)(2)(3)(4) 중에서 비교적 큰 폭으로 형성되는 제 2 벨트(2)와 제 3 벨트(3)의 양측단 상측에 설치시킨다.

환형링(5)을 제 2 벨트(2)와 제 3 벨트(3)의 양측단 상측에 설치시키는 이유는 제 2 벨트(2)와 제 3 벨트(3)가 다른 벨트(1)(4)에 비하여 큰 폭으로 형성되어 제 2 벨트와 제 3 벨트의 단부에서 발생되는 전단응력이 비교적 크고, 제 2 벨트(2)와 제 3 벨트(3)의 단부가 숄더부위(10)에 깊숙이 설치됨으로써 숄더부 성장에 많은 영향을 주기 때문이다.

그리고 상기 환형링(5)은 속이 꽉찬 금속 재질의 봉형상으로 형성시킬 수 있지만 환형링(5)의 내부에 중공부(50)가 형성되는 파이프의 형상으로 형성시킬 수 있는 것이다.

또한 상기 황형링(5)의 외주면에 널링부(55)를 형성시켜 숄더부위(10) 고무와의 결합력을 견고하게 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 환형링(5)의 칫수는 타이어의 크기 또는 특정 기능을 가지는 타이어에 따라 다양하게 변경될 수 있는 것이다.

본 발명에 사용되는 환형링(5)의 재질은 금속 재료이면 어떤 것이라도 무방하나 가능한 연신 율이 좋고 유연성(flexible)이 있는 금속 재료가 바람직하다.

최소한의 성장에 대한 연신이 필요하고 또 변형에 대한 저항력이 작아 전체적인 원방향의 길이는 늘어나지 않아도 외력에 대한 변형이 용이해야 주행시에 타이어와 일체가 되어 운동을 할 수 있기 때문이다.

본 발명의 구조를 제조하기 위한 방법도 매우 용이하다.

본 발명은 일반적인 트럭 버스용 래디알 타이어 성형기에서는 제1, 제2. 제3 ,제 4벨트를 권취하고 압착하는 공정이 반드시 있게 된다.

이때 각 벨트를 모두 권취 한 후에 본 발명의 링(5)을 제 2벨트 제3 벨트의 선단 상부에 끼우기만 하면 설치작업이 완료된다.

이후 스태칭공정을 통하여 각 벨트층이 압착될 때 환형 링도 벨트 선단 상부에 압착이 되고 이 위에 트레드가 권취 압착되고, 가류공정으로 이송되어 가류되면 본 발명의 제품이 완성되는 것이다.

본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

본 발명의 환형링을 제 2벨트와 제 3벨트의 선단 상부에 1개 이상 다수 개를 설치함으로써, 트럭 버스용 저편평 타이어에 공기를 주입하고 타이어의 칫수를 측정하여 본 결과 트래드 레디어스가 기존의 60인치 이상 되는 것을 적어도 30인치 이하로 낮출 수 있다.

어떤 특정 목표 수치의 트래드 반경을 가진 저 편평 타이어를 제조하는 경우 본 발명의 환형링의 직경과 원주 재질 등을 조절함으로써 가능하다.

결국 본 발명의 환형링을 다양하게 설치해 줌으로써, 일반적으로 제품의 트래드 반경을 조절하는 것이 매우 곤란한 트럭 버스용 저 편평 래디알 타이어의 트래드 반경을 임의로 조절이 가능한 장점을 가지게 된다.

본 발명의 환형링을 채용함으로써, 제품 사의 칫수 안정화를 자져 올 수 있는 장점 이외에도 하중을 받고 주행 지속시 타이어 벨트층의 좌굴현상을 방지할 수 있어 벨트부의 박리 현상을 억제하는 효과를 줄 수 있다.

이것은 타이어의 주행 안전성에 매우 중요한 의미를 부여해 준다.

본 발명의 환형링을 채용함으로써 기대할 수 있는 또 하나의 효과는 가류시간의 단축이다. 일반적으로 트럭 버스용 래디알 타이어의 가류시간은 외부 열원 150도 경우 45분 내외로 상당히 시간이 길며 이는 가류생산성에 매우 나쁜 영향을 주게 된다.

그러나 본 발명의 환형링을 채용하게 되면 타이어에서 가장 두꺼운 부분에 열 전달이 고무보다 매우 우수한 금속 재료가 삽입됨으로써, 가류시간을 최소 2분에서 않게는 10분까지도 단축이 가능하다.

가류시간 단축에 의한 경비 절감 및 원가 절감 효과는 실로 막대한 것이어서 각 타이어 제조 업체들은 가류시간 1 분을 단축시키기 위해 매년 많은 연구와 투자가 이루어지고 있는 실정이다.

도 1 은 종래에 중하중용 래디알 타이어의 벨트부를 도시한 발췌 평면도

도 2 는 본 발명에 따른 중하중용 래디알 타이어를 도시한 발췌 단면도

도 3 은 본 발명의 요부인 환형링을 도시한 단면도

도 4 는 본 발명의 요부인 환형링의 다른 실시 예를 도시한 단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1,2,3,4. 벨트층 5. 환형링

10. 숄더부 50. 중공부

55. 널링부

Claims (4)

1. 제 1 벨트(1), 제 2 벨트(2), 제 3 벨트(3), 제 4 벨트(4)가 순차적으로 적층되어 벨트층을 형성하고, 이러한 벨트층이 설치되는 중하중용 타이어에 있어서, 타이어의 숄더부위(10) 내부에 숄더부의 성장을 저지시키는 환형링(5)을 설치시키되, 상기 환형링(5)은 적어도 1개 이상을 설치시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 내구성을 향상시킨 중하중용 래디알 타이어.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 환형링(5)이 벨트층 중에서 가장 큰폭을 가지는 제 2 벨트(2)와 제 3벨트(3)의 양측단 상측에 설치됨을 특징으로 하는 내구성을 향상시킨 중하중용 래디알 타이어.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 환형링(5)이 내부에 중공부(50)를 가지는 파이프의 형상으로 형성시켜 구성됨을 특징으로 하는 내구성을 향상시킨 중하중용 래디알 타이어.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 환형링(5)의 외주면에 널링부(55)를 형성시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 내구성을 향상시킨 중하중용 래디알 타이어.