KR20230106311A - A pneumatic tire with insert rubber part inserted - Google Patents
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Abstract
본 발명은 카카스부, 카카스부의 상부에 위치하는 벨트부, 벨트부의 상부에 적층되는 트래드부 및 카카스부와 상기 벨트부 사이에 삽입되어 밀착됨에 따라 구름 저항(RR)값을 감소시키는 인서트 고무부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인서트 고무부가 삽입된 공기입 타이어를 제공한다.The present invention is a carcass part, a belt part located on the upper part of the carcass part, a tread part stacked on the upper part of the belt part, and an insert that reduces the rolling resistance (RR) value as it is inserted between the carcass part and the belt part and adheres closely thereto It provides a pneumatic tire with an insert rubber part inserted, characterized in that it comprises a rubber part.
Description
본 발명은 인서트 고무부가 삽입된 공기입 타이어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카카스부와 인서트 고무부 사이에 인서트 고무부가 삽입된 공기입 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a pneumatic tire in which an insert rubber part is inserted, and more particularly, to a pneumatic tire in which an insert rubber part is inserted between a carcass part and an insert rubber part.
차량 연비 성능의 요구 수준이 높아지는 시장 상황에 따라, 타이어 구름 저항(RR)의 목표 달성 난이도가 높아지고 있다In accordance with the market situation where the level of demand for vehicle fuel efficiency is increasing, the difficulty of achieving the target of tire rolling resistance (RR) is increasing.
타이어의 구름 저항은 고무의 점탄성, 부피, 그리고 변형량에 의해 발생한다.The rolling resistance of a tire is caused by the viscoelasticity, volume, and deformation of rubber.
현재, 고무 부피 감소, 코드 경량화 등의 경량화 설계 기술이 시도되고 있지만, 타이어 강성 저하로 인하여 다른 성능의 트레이드 오프(trade-off) 극복에 어려움이 있다.Currently, lightweight design technologies such as rubber volume reduction and cord weight reduction have been attempted, but it is difficult to overcome trade-offs in other performance due to the decrease in tire stiffness.
특히, 경량화 기술이 적용된 타이어에 대해, 구름 저항 성능을 손해보지 않으면서 강성을 보완하는 변형 제어 기술이 필요하다.In particular, for a tire to which weight reduction technology is applied, a deformation control technology that supplements stiffness without compromising rolling resistance performance is required.
기존의 런플렛 타이어의 경우 사이드월부에 인서트 고무를 삽입한 발명에 대한 연구가 많이 사용되고 있는 것과 다르게 벨트 하단부에 인서트 고무 삽입에 대한 시도는 상대적으로 적다.In the case of existing run-flat tires, there are relatively few attempts to insert rubber inserts at the lower part of the belt, unlike many studies on inventions in which insert rubbers are inserted into the sidewall part.
이와 관련하여 벨트 주위에 인서트 고무를 삽입하여 강성을 조절하는 종래기술(KR 10-0151889 B1)이 존재하지만, 종래기술의 경우 60℃ 동적손실계수(tanδ값이 불명확하여 인서트 고무의 볼륨(Volume) 증가에 따른 구름 저항(RR)값이 증가할 수 있으므로, 구름 저항(RR) 성능의 유지를 위한 낮은 60℃에서 동적손실계수(tanδ 물성을 가진 인서트 고무와 변형에 최적화된 삽입 위치를 통한 횡력을 향상시키는 기술개발이 필요한 실정이다.In this regard, there is a prior art (KR 10-0151889 B1) for adjusting the stiffness by inserting insert rubber around the belt, but in the case of the prior art, the volume of insert rubber As the rolling resistance (RR) value may increase with increase, the dynamic loss factor (insert rubber with tanδ properties and lateral force through the insertion position optimized for deformation) at a low 60 ℃ to maintain rolling resistance (RR) performance. There is a need for technological development to improve.
(특허문헌 1) 등록특허공보 제10-0821550호(2008.04.04.)(Patent Document 1) Patent Registration No. 10-0821550 (2008.04.04.)
(특허문헌 2) 공개특허공보 제10-0151889호(1998.06.24.)(Patent Document 2) Patent Publication No. 10-0151889 (1998.06.24.)
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 카카스부와 벨트부 사이에 인서트 고무부를 삽입하여 밀착시킴에 따라 구름 저항을 감소시키고 고하중의 횡력을 증가시키는 인서트 고무부가 삽입된 공기입 타이어를 제공하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to insert a rubber insert between the carcass and the belt to reduce rolling resistance and increase the lateral force of a high load by inserting a rubber insert into a pneumatic tire. is to provide
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the above-mentioned technical problem, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. There will be.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 카카스부; 상기 카카스부의 상부에 위치하는 벨트부; 상기 벨트부의 상부에 적층되는 트래드부; 및 상기 카카스부와 상기 벨트부 사이에 삽입되어 밀착됨에 따라 구름 저항(RR)값을 감소시키는 인서트 고무부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인서트 고무부가 삽입된 공기입 타이어를 제공한다.Configuration of the present invention for achieving the above object is the carcass portion; Belt part located on the upper part of the carcass; a tread part stacked on top of the belt part; and an insert rubber part for reducing a rolling resistance (RR) value as it is inserted between the carcass part and the belt part and brought into close contact therewith.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 인서트 고무부의 폭은 상기 벨트부의 양단으로부터 10mm 연장되도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the width of the insert rubber part may be characterized in that it is formed to extend 10 mm from both ends of the belt part.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 인서트 고무부는 60 °C에서 동적손실계수(tanδ가 0.01 내지 0.07인 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the insert rubber part may be characterized in that the dynamic loss coefficient (tanδ) is 0.01 to 0.07 at 60 °C.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 인서트 고무부의 두께는 0.5mm 내지 2mm인 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the thickness of the insert rubber portion may be characterized in that 0.5mm to 2mm.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 카카스부와 벨트부 사이에 인서트 고무부를 삽입하여 밀착시킴에 따라 구름 저항을 감소시키고 고하중의 횡력을 증가시킬 수 있다.The effects of the present invention according to the configuration as described above can reduce the rolling resistance and increase the lateral force of a high load as the insert rubber part is inserted and adhered between the carcass part and the belt part.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be inferred from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인서트 고무부가 삽입된 공기입 타이어를 나타낸 일 방향에서의 단면도이다.
도 2는 도 1의 S1영역을 확대한 부분상세도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인서트 고무부가 삽입된 공기입 타이어를 FEA해석한 결과를 나타낸 일 방향에서의 단면도이다.
도 4는 컴포넌트별 구름 저항값을 나타낸 비교도이다.
도 5는 하중별 슬립 앵글 0.5 °에서의 횡력(Fy)값을 나타낸 비교도이다.1 is a cross-sectional view in one direction showing a pneumatic tire into which an insert rubber part is inserted according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged partial detailed view of an area S1 of FIG. 1 .
3 is a cross-sectional view in one direction showing the result of FEA analysis of a pneumatic tire in which an insert rubber part is inserted according to an embodiment of the present invention.
4 is a comparison diagram showing rolling resistance values for each component.
5 is a comparison diagram showing the value of the lateral force (Fy) at a slip angle of 0.5 ° for each load.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in many different forms and, therefore, is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, combined)" with another part, this is not only "directly connected", but also "indirectly connected" with another member in between. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "include" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인서트 고무부가 삽입된 공기입 타이어를 나타낸 일 방향에서의 단면도이다. 도 2는 도 1의 S1영역을 확대한 부분상세도이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인서트 고무부가 삽입된 공기입 타이어를 FEA해석한 결과를 나타낸 일 방향에서의 단면도이다.1 is a cross-sectional view in one direction showing a pneumatic tire into which an insert rubber part is inserted according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged partial detailed view of an area S1 of FIG. 1 . 3 is a cross-sectional view in one direction showing the result of FEA analysis of a pneumatic tire in which an insert rubber part is inserted according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 고무부가 삽입된 공기입 타이어(100)는 카카스부(110), 벨트부(120), 트래드부(130) 및 인서트 고무부(140)를 포함한다.The
카카스부(110)는 타이어휠에 밀착되는 기본적인 구성요소이다. 상기한 카키스부(110)의 상부에는 인서트 고무부(140)가 밀착된다.
벨트부(120)는 카카스부(110)의 상부에 위치하고 인서트 고무부(140)의 상부에 위치한다. 또한, 벨트부(120)는 인서트 고무부(140)와 밀착된다.The
본 발명에서 벨트부(120)는 하나로 설명하고 있으나, 다수의 벨트가 형성될 수 있다.In the present invention, the
트래드부(130)는 지면과 접촉하는 패턴이 형성되는 타이어의 구성요소로서, 트래드부(130)의 하부가 벨트부(120)의 상부에 적층된다.The
인서트 고무부(140)는 카카스부(110)와 벨트부(120) 사이에 삽입되어 밀착됨에 따라 구름 저항(RR)값을 감소시킨다.The
이를 위한 인서트 고무부(140)의 폭은 벨트부(120)의 양단으로부터 10mm 연장되도록 형성된다.The width of the
또한, 인서트 고무부(140)는 60 °C에서 동적손실계수(tanδ가 0.01 내지 0.07인 것이 바람직하다.In addition, the
또한, 인서트 고무부(140)의 두께는 0.5mm 내지 2mm인 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, it is preferable that the thickness of the
아울러, 인서트 고무부(140)의 상부 및 하부에는 주변고무(=벨트 토핑 고무, 카카스 토핑 고무 등)가 형성될 수 있으며, 상기한 주변고무의 동적손실계수(tanδ는 60 °C에서 동적손실계수(tanδ가 0.09 내지 0.15이다.In addition, peripheral rubber (= belt topping rubber, carcass topping rubber, etc.) may be formed on the upper and lower parts of the
도 1 내지 도 2에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 고무부가 삽입된 공기입 타이어의 단면을 2D로서 유한요소법을 이용하여 메쉬(mesh)를 생성한 것으로 도시하고 있으며, 도 3에서는 도 1 및 도 2에서 생성한 메쉬를 기반으로 FEA 해석한 결과를 도시한다.1 and 2 show a 2D cross section of a pneumatic tire into which an insert rubber part is inserted according to an embodiment of the present invention as a mesh generated using the finite element method, and in FIG. 3, FIG. 1 and FIG. The result of FEA analysis based on the mesh generated in FIG. 2 is shown.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 고무부가 삽입된 공기입 타이어의 구름 저항(RR)값을 색상으로 표시하고 있으며, 청색에서 적색으로 갈수록 구름 저항(RR)값이 커진다.3 shows the rolling resistance (RR) value of the pneumatic tire into which the insert rubber part is inserted according to an embodiment of the present invention in color, and the rolling resistance (RR) value increases from blue to red.
이에 따라 본 발명에서는 인서트 고무부(140)를 구름 저항(RR)값이 상대적으로 작게 발생하는 S2영역인 카카스부(110)와 벨트부(120) 사이에 삽입하게 된다.Accordingly, in the present invention, the
[표 1]은 종래기술과 본 발명의 공기입 타이어에 대한 구름저항(RR)을 FE 시뮬레이션한 결과로서, 카카스부(110)와 벨트부(140) 사이에 인서트 고무부(140)를 삽입할 경우, 타이어의 전체 부피 증가량에 비해 구름 저항(RR)값의 증가량이 작은 것을 확인할 수 있다.즉, 본 발명은 단위부피장 구름 저항(RR)값이 감소함에 따라 전체적인 변형의 정도가 유리해진다.[Table 1] is a result of FE simulation of the rolling resistance (RR) for the prior art and the pneumatic tire of the present invention,
도 4는 컴포넌트별 구름 저항값을 나타낸 비교도이다.4 is a comparison diagram showing rolling resistance values for each component.
도 4에서 BSW는 사이드월(sidewall), RIC는 림쿠션(Rimcushion), IL1은 1차 이너라이너(innerliner), IL2는 2차 이너라이너(innerliner), BDF는 비드필러(beadfiller), CTR은 캡 트래드(cap tread), SUT는 서브 트래드(sub tread), BTT는 벨트 토핑 컴파운드(Belt Topping Compound), CCT는 카카스 토핑 컴파운드(Carcass Topping Compound), BT1는 #1Belt, BT2는 #2Belt를 의미한다.In FIG. 4, BSW is a sidewall, RIC is a rimcushion, IL1 is a primary innerliner, IL2 is a secondary innerliner, BDF is a beadfiller, and CTR is a cap Cap tread, SUT means sub tread, BTT means Belt Topping Compound, CCT means Carcass Topping Compound, BT1 means #1Belt, BT2 means #2Belt .
도 4에 도시된 바와 같이 인서트 고무부를 삽입했을 경우, 캡 트래드와 벨트 토핑 컴파운드에서 발생하는 구름 저항(RR)값이 감소하는데, 이는 인서트 고무부(140)로 인하여 트래드와 벨트의 변형이 적어졌기 때문이다.As shown in FIG. 4, when the insert rubber part is inserted, the rolling resistance (RR) value generated from the cap tread and the belt topping compound is reduced, which is because the deformation of the tread and the belt is reduced due to the
한편, 1차 이너라이너에서 발생하는 구름 저항(RR)값은 증가하고 인서트 고무부(140)의 삽입에 따른 추가 부피에 의한 구름 저항(RR)이 추가적으로 발생한다.Meanwhile, the rolling resistance (RR) value generated in the primary inner liner increases, and rolling resistance (RR) additionally occurs due to the additional volume according to the insertion of the
도 5는 하중별 슬립 앵글 0.5 °에서의 횡력(Fy)값 또는 항복강도를 나타낸 비교도로서, FE 시뮬레이션 결과를 나타낸다.5 is a comparison diagram showing the lateral force (Fy) value or yield strength at a slip angle of 0.5 ° for each load, and shows the FE simulation results.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이 인서트 고무부(140)를 삽입함에 따라 구름 저항(RR)값이 증가하는 컴포넌트가 있지만 구름 저항(RR)이 감소하는 컴포넌트에 의하여 구름 저항(RR)값이 유지되는 효과도 있다.In addition, as shown in FIG. 5, there is a component whose rolling resistance (RR) value increases as the
따라서, 인서트 고무부(140)를 삽입함에 따라 고하중의 횡력의 증가도 기대할 수 있다.Therefore, as the
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes, and those skilled in the art can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
100: 인서트 고무부가 삽입된 공기입 타이어
110: 카카스부
120: 벨트부
130: 트래드부
140: 인서트 고무부100: Pneumatic tire with insert rubber part inserted
110: carcass part
120: belt part
130: trad part
140: insert rubber part
Claims (4)
상기 카카스부의 상부에 위치하는 벨트부;
상기 벨트부의 상부에 적층되는 트래드부; 및
상기 카카스부와 상기 벨트부 사이에 삽입되어 밀착됨에 따라 구름 저항(RR)값을 감소시키는 인서트 고무부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인서트 고무부가 삽입된 공기입 타이어.
carcass part;
Belt part located on the upper part of the carcass;
a tread part stacked on top of the belt part; and
A pneumatic tire with an insert rubber part, characterized in that it comprises a; insert rubber part for reducing the rolling resistance (RR) value as it is inserted between the carcass part and the belt part and adheres closely thereto.
상기 인서트 고무부의 폭은 상기 벨트부의 양단으로부터 10mm 연장되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 인서트 고무부가 삽입된 공기입 타이어.
According to claim 1,
A pneumatic tire with an insert rubber part, characterized in that the width of the insert rubber part is formed to extend 10 mm from both ends of the belt part.
상기 인서트 고무부는 60 °C에서 동적손실계수(tanδ가 0.01 내지 0.07인 것을 특징으로 하는 인서트 고무부가 삽입된 공기입 타이어.
According to claim 1,
The insert rubber part is a pneumatic tire with an insert rubber part, characterized in that the dynamic loss coefficient (tan δ is 0.01 to 0.07 at 60 ° C.
상기 인서트 고무부의 두께는 0.5mm 내지 2mm인 것을 특징으로 하는 인서트 고무부가 삽입된 공기입 타이어.According to claim 1,
The insert rubber portion is inserted pneumatic tire, characterized in that the thickness of the insert rubber portion is 0.5mm to 2mm.
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