KR20030013904A - 내구성을 향상시킨 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아라미드 섬유코드(13)와 나일론 섬유코드(12)를 결합하여 아라미드-나일론 복합 섬유코드(11)를 형성함으로써, 아라미드섬유의 특징인 고장력과 나일론섬유의 특징인 고 접착력이 구비된 캡플라이 코드를 형성하고, 상기 코드를 이용하여 제조되는 내구력을 향상시킨 공기입 타이어에 관한것이다.

상기 복합 섬유코드는 아라미드 섬유코드(13)를 중심에 위치시키고 접착력이 우수한 나일론 섬유코드(12)로 외측을 감싸 강성과 접착력을 향상시켜 강성증대를 위해 사용되던 코드 및 고무의 양을 감소시켜 타이어의 중량 및 부피를 감소시킴으로써 차량의 연비를 향상시키는 효과가 있는 공기입 타이어에 관한것이다.

Description

내구성을 향상시킨 공기입 타이어{Pneumatic Tire with enhanced of durabi lity}

본 발명은 내구성을 향상시킨 공기입 타이어에 관한 것으로, 상세하게는 장력이 우수한 아라미드 섬유코드를 중심으로 하여 그주위에 접착력이 우수한 나일론섬유코드를 감싸 복합 섬유코드로 형성하고, 이 복합 섬유코드를 캡플라이 코드로 사용하여 내구성을 향상시킨 공기입 타이어에 관한 것이다.

승용차와 경 트럭용 타이어는 일반적으로 내구성이 중요한데,

승용차 및 경 트럭용 타이어에 있어서는 벨트가 벗겨져 타이어가 파손되는 경우가 많기 때문이다. 그 주요 원인은 벨트가 스틸코드로 구성되므로 인하여, 주행시 비중이 상대적으로 큰 스틸벨트가 원심력을 많이 받아 원심력에 의해 스틸코드가 이탈되게 되는데 있다.

이러한 내구성을 증가시키기 위한 방법으로 캡 플라이가 주로 사용되고 있다. 캡 플라이는 벨트를 타이어에 고정하여 주행중 벨트의 벗겨짐을 방지시켜 주는 것이다.

즉, 상기 캡 플라이를 사용하는 종래의 방법은 스틸벨트의 원심력이 작용하는 방향인 스틸코드 외측으로 나일론과 같은 코드를 형성시켜, 나일론코드와 타이어 고무의 접착력으로 스틸코드의 원심력에 따른 이탈을 방지시켜 주는 것이다.

종래 캡 플라이는 타이어(130)의 고속주행에 따라 강도를 높여 사용하는 것이 필요하며, 강도를 높이기 위한 방법으로는 도 1에 도시된 바와 같이, 코드(112)의배열 밀도를 높여 주거나, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 여러개의 캡 플라이(110)를 스틸벨트(120)위에 적층시켜 사용하고 있다.

또 다른 방법으로는 코드의 두께를 굵게 한 코드를 사용한다.

그러나, 이와 같은 방법은 캡 플라이(110)수의 증가, 코드(112)의 조밀한 형성에 따른 코드수의 증가 및 굵은 코드 사용에 따라 타이어의 중량을 증가시키고,동시에 타이어의 부피가 커지며 주행시 타이어에 발생되는 열을 방출하기 어려운 구조로 되어 차량의 연비 및 타이어의 내구성에 악 영향을 미치는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해소할 수 있도록 고강도를 유지하면서도 타이어의 중량과 부피가 증대되지 않으며, 주행중 타이어에 발생되는 열 방출을 방해하지 않는 형상의 캡 플라이가 구비된 타이어를 제공함에 있다.

도 1은 종래 캡 플라이를 구성하는 코드의 단면도,

도 2은 종래 코드를 이용한 캡 플라이의 개략 사시도,

도 3은 종래 캡 플라이와 스틸벨트의 결합을 도시한 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 복합 섬유코드의 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 복합 섬유코드가 구비된 캡 플라이의 개략사시도,

도 6은 본 발명에 따른 캡 플라이와 스틸벨트의 결합을 도시한 사시도.

※ 도면중 주요부호에 관한 설명

10 : 캡 플라이,11 : 복합 섬유코드,

12 : 나일론 섬유코드,13 : 아라미드 섬유코드,

20 : 스틸벨트,30 : 타이어.

전술한 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은, 스틸벨트, 캡 플라이가 포함되어서 구성된 타이어에 있어서, 장력이 우수한 아라미드 섬유코드를 중심에 위치시키고 접착력이 우수한 나일론 섬유코드로 외측을 감싼 케이블 형상의 아라미드-나이론 복합 섬유코드를 캡플라이 코드로 하므로서, 아라이드섬유의 특징인 고장력과 나일론섬유의 특징인 고 접착력을 이용하여, 타이어에 고장력 고접착성을 부여하는 내구성을 중진시키는 것이다.

본 발명에서 사용하는 아라미드 섬유코드는, 크리스탈이 95%이상으로 구성되어 있고 아모르퍼스가 5%이하로 구성되어 열 및 장력에 의한 구조 안정성이 대단히 우수하다.

반면에, 크리스탈이 절대적인 비율을 차지하고 있어서 물리적인 확산에 의한 접착에 대단히 불리한 형태를 가지고 있을 뿐만 아니라, 화학적으로도 결합이 어려운 구조를 가지고 있어서 접착에는 불리하다.

한편, 나일론 섬유코드는 폴리아미드 분자 구조로서, 화학적인 접착에 유리하며 크리스탈과 아모르퍼스가 대략 50%씩 구성되어 물리적인 확산에 의한 결합에도 유리한 구조를 갖고 있다.

따라서, 구조 안정성이 우수하고 장력이 강한 아라미드 섬유와 접착력이 우수한 나일론섬유로 구성된 아라미드-나일론 복합 섬유코드를 타이어의 캡 플라이에 적용하면, 아라미드 섬유코드의 단점인 접착력을 보완할 수 있어서 다양한 규격의 타이어에 적용 가능하며 장시간 주행시에도 접착력 하락에 의한 사고를 방지할수 있다.

표 1은 나일론 섬유코드와 아라미드 섬유코드의 강도를 비교한 표이다. 하기 표에서 알수 있듯이 아리미드섬유의 강도가 나일론섬유에 비하여 매우 높은 것을 알수 있다.

코드재질에 따른 강도 비교표

코드종류	강도(kgf)	코트굵기(mn)
나일론-66 840D1260D	7.010.5	0.280.33
아라미드 1000D1500D	18.029.0	0.280.33

상기표에서 나일론 섬유는 종래 타이어에 주로 사용되는 나일론 66을 사용하여 측정하였으며, D는 코드사의 굵기를 표시하는 단위중 하나인 데니어(Denier)의 약자로서, 1데니어는 길이 9,000m당 g으로 표시한다.

이하, 본 발명을 일 실시예에 따른 도면으로 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 의한 복합 섬유코드의 단면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 복합 섬유코드가 구비된 캡 플라이의 개략사시도 이며, 도 6은 본 발명에 의한 캡 플라이와 스틸벨트의 결합을 도시한 단면도이다.

본 발명의 복합 섬유코드는 도 4에 도시된 바와 같이 아라미드 섬유 코드(13)는 중앙에 위치시키고, 그 주변은 접착력이 우수한 복수 개의 나일론 섬유 코드(12)가 감싸도록 하여 형성한다.

즉, 아라미드 섬유코드(13)가 코아가 되고 그 둘레면에 접하여 나일론 섬유코드(12)가 포위하고 있다.

이렇게 형성된 복합 섬유코드(11)는, 도 5에 도시된 바와 같이 캡 플라이(10 ) 내부에 배치되어 접착되고, 상기 캡 플라이(10)는 스틸벨트(20)가 원심력을 받아 이동하려는 방향, 즉 스틸벨트(20)의 외측에 고정된다.

상기 본 발명의 실시예에 따른 결과를 설명하면 다음과 같다.

타이어 규격이 185/60R 14인 타이어를 이용하되, 종래의 캡 플라이를 적용한 타이어와, 본 발명에 따른 복합 섬유코드로 만든 캡 플라이 1개와 2개를 적용한 타이어를 각각 제조하여 내구성 시험을 실시사여 표 2와 같은 결과를 얻었다.

캡 플라이 코드에 따른 내구력 시험 결과표

적요	종래방법에 의한 타이어	실시예1(본 발명의 타이어)	실시예2(본 발명의 타이어)
캡 플라이 코드	나일론-66코드(840 D/2P)	복합 섬유코드(1000D-840D)	복합 섬유코드(1000D-840D)
캡 플라이 적용수(개)	2	2	1
타이어 중량(%)	100	100	96
내구성(시간)	1.5	2	1.75

상기 표2에서는, 내구성을 종래의 타이어 내구성 시험에 사용되는 ECER-30VR Speed를 적용하여 측정하였으며, 타이어의 중량은 종래 방법에 따른 타이어의 중량을 100으로 하였다.

또한, 상기 표 2에서 사용된 종래방법에, 의한 타이어는 840 D/2P 22EPI 나일론 66코드에 1.0㎜로 고무 압연된 압연물을 캡 플라이로 하여 2회 감아 제조한 타이어이고, 본 발명에 따른 실시예 1과 2의 타이어는 1000D-840D 22EPI 아라미드-나일론 66코드에 1.0㎜로 고무 압연된 압연물을 캡 플라이로 하여 1회 및 2회 감아 제조한 타이어 이다.

여기서, EPI는 End Per Inch로서 인치당 코드사의 수를 의미한다.

상기 표2에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 2는 타이어의 내구성이 향상되며 타이어의 중량도 종래기술에 비해 감소됨을 알 수 있고, 본 발명의 실시예 1은 타이어의 내구성은 증대되나, 타이어의 중량은 감소되지 않아 타이어 중량에 따른 차량의 연비는 종래방법에 의한 타이어와 유사하다.

또한, 본 시험에서 사용된 본 발명이 실시예 1과 2에서는 나일론 66코드와 아라미드코드의 데니아를 840D와 1000D의 것을 사용하였으나, 200∼2000데니아 범위의 코드를 사용하여도 좋다.

본 발명에 따르면, 타이어의 중량 및 부피를 감소시키면서 캡 플라이의 강도를 증가시켜 타이어 중량 및 부피감소에 따른 차량의 연비를 향상시키며, 타이어의 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 스틸벨트위에 캡플라이를 적층시켜서, 구성된 공기입 타이어에 있어서,

   상기 캡 플라이(10)는 아라미드 섬유코드(13)를 중심에 위치시키고, 그 주위를 나일론 섬유코드(12)로 감싼 복합 섬유코드(11)로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
2. 제 1항에 있어서,

   아라미드 섬유코드(13)와 나일론 섬유코드(12)의 굵기는 200∼2000데니아인것을 특징으로 하는 공기입 타이어.