KR102316668B1 - Car tires with reinforced shoulders - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 쇼울더 강화형 타이어에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 타이어 캡트레드의 하부를 지지하는 언더트레드의 구조와 소재를 한정하여 차량의 운전조작능력 내지 조향성을 향상시킬 수 있는 자동차 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a shoulder-reinforced tire, and more particularly, to an automobile tire capable of improving the driving ability or steering performance of a vehicle by limiting the structure and material of the undertread supporting the lower part of the tire cap tread will be.
일반적으로 도 6에 도시된 바와 같이 공기입 타이어를 구성하는 트레드(10)의 다층 압출구조, 그 하부의 벨트(40), 벨트 하부의 카카스(50), 휠에 밀폐되며 체결되는 비드(30) 및 내부 공기의 밀폐를 위한 이너라이너(60) 등은 이미 널리 알려진 기술 구성들이다.In general, as shown in FIG. 6 , the multi-layer extrusion structure of the
이러한 각각의 구성들에 대하여 타이어제조사들은 타이어의 조향성, 안정성, 승차감, 연비성능, 스노우 성능, 내마모성, 제동성, 내구성 등을 향상시키기 위해 다양한 연구개발을 수행하고 있다.For each of these components, tire manufacturers are conducting various research and development to improve the steering, stability, ride comfort, fuel efficiency, snow performance, abrasion resistance, braking performance, and durability of the tire.
다만, 이들 구성들은, 상호 부분적으로 배반되는 기술적 상관관계로 인해 어느 하나의 구성과 관련하여 조향성 등의 특성을 개선 내지 개량하게 되면 다른 구성에 대한 승차감 등의 특성이 감쇠 즉, 트레이드 오프(trade-off)되는 일정한 기술적 한계가 있다.However, in these configurations, when characteristics such as steering performance are improved or improved in relation to one configuration due to technical correlations that are partially betrayed by each other, characteristics such as ride comfort for other configurations are attenuated, that is, a trade-off (trade-off). off), there are certain technical limitations.
따라서 타이어제조사들은, 타이어의 외곽에서 노면과 직접적으로 접촉하는 트레드(10)의 경우 구름저항, 제동성, 조향성 등에 대한 성능들을 동시에 모두 만족시키기 어렵기 때문에 자동차의 특성에 대응하여 여러 가지 고무소재를 적층하여 다양한 종류의 타이어를 제조하고 있다.Therefore, tire manufacturers, in the case of the
일례로, 정확한 핸들링이 요구되는 자동차는, 내구성, 승차감 또는 연비성능보다는 조향성에 우선을 두어 도 6에 도시된 바와 같이 캡트레드(12) 하부에 캡트레드보다 이질의 고무소재로 이루어진 언더트레드(14)를 적층하여 제작하고 있다.For example, in a vehicle that requires accurate handling, the under
그러나 도 6에 도시된 언더트레드(14)는, 캡트레드(12)의 가장자리와 사이드월(20)의 상단부분에 걸쳐 형성되는 양측의 쇼울더 영역에서 완만한 경사의 곡면을 이루고, 중앙에서 평평한 면으로 구성되는 형상이기 때문에 구조적으로 언더트레드(14)와 캡트레드(12) 간의 접합면적이 작아 고성능 자동차가 고속으로 곡면 주로를 회전 주행하게 되면, 캡트레드(12)가 언더트레드(14)로부터 분리되기 쉬운 문제가 있었다.However, the
또한, 도 6에 도시된 언더트레드(14)의 형상은, 회전 주행방향의 바깥쪽으로 가해지는 원심력으로 인해 눌려지기 쉬운 두꺼운 두께의 쇼울더를 구조적으로 견고하게 지지하기 어려워 의도한 바와 달리 조향력을 상실하게 되는 문제가 있었다.In addition, the shape of the
나아가 가류공정을 통하여 트레드(10) 패턴과 소정 깊이의 그루브가 성형되는 캡트레드(12)의 중앙부는, 위와 같은 형상의 언드트레드로(14) 인해 캡트레드(12)의 두께가 과도하게 얇아져 캡트레드(12)의 소재나 패턴으로 구현하고자 한 특성이 온전하게 발휘되지 못하는 문제와 함께 그루브 사이의 블록들이 부분적으로 분리 내지 박리되는 문제가 있었다.Furthermore, the central portion of the
위와 같은 종래 언더트레드(14)의 문제들은 결국, 캡트레드(12)를 충분히 지지하지 못하고 노면과의 불완전한 접촉을 초래하여 캡트레드(12)와 언더트레드(14)를 적층형성한 이유인 조향성 향상을 오히려 저해하게 되므로, 이에 대한 구조적인 개선이 필요한 실정이다.The problems of the
본 발명의 목적은, 캡트레드와 언더트레드로 구성되는 다층 트레드의 분리 또는 박리 현상을 방지할 수 있고, 자동차의 좌우 회전 주행시 원심력에 의해 눌려지는 쇼울더에 대한 견고한 지지로 조향력의 상실을 저감할 수 있으며, 소재나 패턴에 따른 캡트레드의 특징을 온전히 구현할 수 있는 쇼울더 강화형 타이어를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to prevent the separation or peeling of the multi-layer tread composed of the cap tread and the under tread, and to reduce the loss of steering force by providing strong support for the shoulder pressed by centrifugal force when the vehicle rotates left and right. and to provide a shoulder-reinforced tire that can fully realize the characteristics of the cap tread according to the material or pattern.
상기 목적은, 트레드와 사이드월 및 비드로 구성되는 자동차 타이어에 있어서, 상기 트레드는 바깥쪽의 캡트레드와 상기 캡트레드 대비 상대적으로 경도가 높은 안쪽의 언더트레드가 일체로 압출성형되어 이루어지되, 상기 언더트레드는, 타이어의 폭방향을 기준으로 상기 캡트레드의 쇼울더에 각각 대응하는 양단부의 두께가 중앙부보다 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 쇼울더 강화형 타이어에 의해 달성된다.The above object is to provide an automobile tire comprising a tread, a sidewall and a bead, wherein the tread is formed by integrally extruding an outer cap tread and an inner undertread having a relatively higher hardness than the cap tread, The under-tread is achieved by the shoulder-reinforced tire, wherein the thickness of both ends corresponding to the shoulder of the cap tread is thicker than the central portion based on the width direction of the tire.
상기 언더트레드는, 중앙부에 형성되어 상기 캡트레드의 중앙을 지지하는 판부; 및 타이어의 폭방향을 기준으로 상기 판부의 양단부에서 상기 캡트레드 쪽으로 각각 돌출되는 제1 지지부와, 상기 쇼울더를 포함하는 영역을 각각 지지하도록 상기 제1 지지부에서 상기 사이드월을 향하여 곡면형태로 경사형성되는 제2 지지부로 구성되는 지지체를 포함할 수 있다.The undertread may include a plate portion formed in a central portion to support the center of the cap tread; and first support portions each protruding from both ends of the plate portion toward the cap tread with respect to the width direction of the tire, and the first support portion to support an area including the shoulder, respectively, forming a curved inclination toward the sidewall from the first support portion It may include a support consisting of a second support that is.
상기 언더트레드는, 천연고무 60Phr과 변성 부타디엔 고무 40Phr을 기준으로, 카본 블랙 40Phr, 가황제 2.5Phr, 촉진제 1.3Phr로 구성되는 조성물을 소재로 정련공정을 통해 성형되어 경도가 Shore A 70 내지 Shore A 80일 수 있다.The undertread is molded through a refining process using a composition consisting of carbon black 40Phr, vulcanizer 2.5Phr, and accelerator 1.3Phr based on 60Phr of natural rubber and 40Phr of modified butadiene rubber, and has a hardness of Shore A 70 to Shore A It can be 80.
상기 언더트레드는, 상대적으로 낮은 경도의 소재로 이루어지는 상기 판부와, 상대적으로 높은 경도의 소재로 이루어지는 상기 지지체를 압출성형하여 일체로 제작될 수 있다.The undertread may be integrally manufactured by extruding the plate part made of a material of relatively low hardness and the support body made of a material of relatively high hardness.
상기 지지체는, 무게 감소를 위해 높은 경도의 소재를 발포성형하여 제작될 수 있다.The support may be manufactured by foam molding a material of high hardness to reduce weight.
상기 지지체는, 상기 제1 지지부에서 타이어의 폭방향과 나란하게 상기 판부의 중앙쪽으로 돌출형성된 제1 면이 더 구비되고, 상기 제1 면은, 타이어의 원주방향을 따라 반복적으로 이격형성될 수 있다.The support may further include a first surface protruding from the first support to the center of the plate in parallel with the width direction of the tire, and the first surface may be repeatedly spaced apart in a circumferential direction of the tire. .
상기 지지체는, 상기 제1 면에서 상기 사이드월을 향하여 경사를 이루며 휘어지는 곡면 형상의 제2 면이 더 구비되고, 상기 제2 면은, 타이어의 원주방향을 따라 서로 인접한 상기 제1 면 사이에 반복적으로 형성될 수 있다.The support is further provided with a second surface having a curved shape that is curved from the first surface to the sidewall and is inclined toward the sidewall, and the second surface is repeated between the first surfaces adjacent to each other in the circumferential direction of the tire. can be formed with
상기 언더트레드는, 상대적으로 낮은 경도의 소재로 이루어지는 상기 판부와, 상대적으로 높은 경도의 소재로 이루어지는 상기 지지체를 압출성형하여 일체로 제작되되, 상기 지지체는, 무게 감소를 위해 높은 경도의 소재를 발포성형하여 제작될 수 있다.The undertread is integrally manufactured by extrusion molding the plate portion made of a material of relatively low hardness and the support made of a material of relatively high hardness, wherein the support is made of a material of high hardness to reduce weight. It can be manufactured by molding.
본 발명에 의하면, 바깥쪽의 캡트레드와 일체로 압출성형되는 경도가 높은 안쪽의 언더트레드가 타이어의 폭방향을 기준으로 중앙부보다 캡트레드의 쇼울더에 각각 대응하는 양단부의 두께가 두껍게 형성됨으로 인해, 언더트레드와 캡트레드 간의 접촉면적이 증대됨에 따라, 언더트레드로부터 캡트레드의 분리 또는 박리가 효과적으로 방지되어 안전한 주행이 이루어질 수 있고, 자동차의 좌우 회전 주행이나 핸들 조향시 원심력에 의해 눌려지는 쇼울더에 대한 견고한 지지가 언더트레드 양단부의 돌출구조에 의해 이루어져 조향력의 상실이 저감됨에 따라 정확한 자동차의 컨트롤이 가능하며, 언더트레드 중앙부의 함몰구조에 의해 캡트레드가 충분한 두께로 형성됨에 따라 소재나 패턴에 따른 특징이 온전히 구현될 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since the inner undertread with high hardness, which is integrally extrusion-molded with the outer cap tread, is thicker at both ends corresponding to the shoulder of the cap tread than at the center in the width direction of the tire. As the contact area between the undertread and the cap tread increases, separation or separation of the cap tread from the undertread is effectively prevented and safe driving can be achieved. Accurate vehicle control is possible as the loss of steering force is reduced because solid support is made by the protruding structure of both ends of the undertread. There is an effect that can be fully realized.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 쇼울더 강화형 타이어의 내부를 보여주는 부분절개 사시도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 트레드를 제조하기 위한 일련의 과정을 보여주는 공정도이다.
도 4는 도 1에 도시된 트레드의 단면 형상을 보여주기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 변형예에 따른 쇼울더 강화형 타이어의 언더트레드를 보여주는 부분 사시도이다.
도 6은 종래 다층 구조의 트레드가 구비된 타이어에 대한 단면도이다.1 is a partially cut-away perspective view showing the inside of a shoulder-reinforced tire according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are process diagrams showing a series of processes for manufacturing the tread of FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional shape of the tread shown in FIG. 1 .
5 is a partial perspective view illustrating an under tread of a shoulder reinforced tire according to a modified example of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a tire provided with a conventional multi-layered tread.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, descriptions of already known functions or configurations will be omitted in order to clarify the gist of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 쇼울더 강화형 타이어의 내부를 보여주는 부분절개 사시도이고, 도 2 및 도 3은 도 1의 트레드를 제조하기 위한 일련의 과정을 보여주는 공정도이고, 도 4는 도 1에 도시된 트레드의 단면 형상을 보여주기 위한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 변형예에 따른 쇼울더 강화형 타이어의 언더트레드를 보여주는 부분 사시도이고, 도 6은 종래 다층 구조의 트레드가 구비된 타이어에 대한 단면도이다.1 is a partially cut-away perspective view showing the inside of a shoulder reinforced tire according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are process diagrams showing a series of processes for manufacturing the tread of FIG. 1, and FIG. 4 is FIG. is a cross-sectional view to show the cross-sectional shape of the tread shown in Fig. 5 is a partial perspective view showing the under-tread of the shoulder reinforced tire according to a modified example of the present invention, and Fig. 6 is a conventional tire equipped with a multi-layered tread. is a cross-sectional view of
발명의 설명 및 청구범위 등에서 방향을 지칭하는 상(위쪽), 하(아래쪽), 좌우(옆쪽 또는 측방), 전(정,앞쪽), 후(배,뒤쪽) 등은 권리의 한정의 용도가 아닌 설명의 편의를 위해서 도면 및 구성 간의 상대적 위치를 기준으로 정한 것으로, 3개의 축은 서로 대응되게 회전하여 바뀔 수 있으며, 특별히 다르게 한정하는 경우 외에는 이에 따른다.Top (top), bottom (bottom), left and right (side or lateral), front (front, front), back (back, back), etc., which refer to directions in the description and claims of the invention, are not used for limiting rights. For convenience of explanation, it is determined based on the relative positions between the drawings and the configuration, and the three axes may be rotated to correspond to each other and changed, except when specifically limited otherwise.
본 발명에 따른 쇼울더 강화형 타이어(100)는, 언더트레드(120)와 캡트레드(110) 간의 접촉면적 증대를 통해 언더트레드(120)로부터 캡트레드(110)의 분리 또는 박리를 효과적으로 방지하고, 자동차의 좌우 회전 주행이나 핸들 조향시 원심력에 의해 눌려지는 쇼울더(112)에 대한 견고한 지지를 통해 조향력의 안정성을 향상시키는 한편, 소재나 패턴에 따른 특징이 온전히 구현될 수 있는 충분한 두께의 캡트레드(110)가 형성되도록 하기 위해 구조적으로 안출된 발명이다.The shoulder-reinforced
상술한 바와 같은 기능 내지 작용을 구체적으로 구현하기 위해, 본 발명에 따른 쇼울더 강화형 타이어(100)는, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같은 캡트레드(110) 및 언더트레드(120)를 포함하는 다층 구조의 트레드, 벨트(40), 카카스(50), 사이드월(20) 및 비드(30) 등을 포함하여 구성될 수 있다.In order to specifically implement the above-described functions or actions, the shoulder reinforced
여기서 벨트(40)는 트레드의 하부를 지지하여 평평한 형상을 유지시키는 구성요소이고, 카카스(50)는 타이어(100) 전체 영역에 배치되어 내부 공기압을 지지하며 타이어(100)의 골격을 이루는 구성요소이고, 사이드월(20)은 타이어(100)의 측면을 보호하며 타이어(100)의 반복적 수축팽창운동을 가능케 하는 구성요소이고, 비드(30)는 휠의 림에 밀폐되며 체결되는 구성요소이다.Here, the
다만, 상술한 각 구성들은 본 발명의 요지와는 무관하고 이미 공지된 기술과 차별성이 없는 유사한 기술로 이해하면 충분하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 하고, 본 발명의 요지라고 할 수 있는 다층 구조의 트레드에 대하여 이하에서 구체적으로 설명하기로 한다.However, since each of the above-described configurations is not related to the gist of the present invention and is sufficient to be understood as a similar technology that is not differentiated from a known technology, a detailed description thereof will be omitted, and the multilayer, which can be said to be the gist of the present invention, is omitted. The tread of the structure will be described in detail below.
본 발명의 실시예에 따른 쇼울더 강화형 타이어(100)를 구성하는 트레드는, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 타이어(100) 회전시 노면과 직접 접촉하는 바깥쪽의 캡트레드(110)와, 캡트레드(110) 대비 상대적으로 높은 경도(硬度,Hardness)로 제작되어 안쪽에서 캡트레드(110)를 지지하는 언더트레드(120)를 일체로 압출성형하여 이루어질 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 4 , the tread constituting the shoulder reinforced
캡트레드(110)는, 도 1 등에 구체적으로 표현하지 않았지만, 중앙부에 배수, 발열 또는 노면과의 접지력 형성을 위해 중앙부에 구비되는 다양한 패턴 및 그루브와, 단면상 트레드의 양단부 즉, 가장자리로부터 사이드월(20)의 상단부로 이어지는 영역에 형성되어 주행 중 타이어(100)의 열을 발산시키고 조향에 따라 그립력을 형성하는 쇼울더(112) 등으로 구성될 수 있다.Although not specifically expressed in FIG. 1, the
여기서 타이어(100)의 제조과정을 간략하게 살펴보면, 우선 캡트레드(110)는 도 2에 도시된 바와 같은 정련공정에서 천연 및 합성 소재의 원료 고무(R1,R2)에 첨가제(CB,V,A) 등을 다양한 조합으로 배합하는 믹서(5)를 통해 평평한 캡트레드용 고무시트(110') 형태로 1차 가공된다.Here, briefly looking at the manufacturing process of the
그리고 1차 가공된 캡트레드용 고무시트(110')는, 도 3에 도시된 바와 같은 압출공정에서 별도의 조성비로 1차 가공된 언더트레드용 고무시트(120')와 함께 압출성형기(6)에 투입되어 각각 소정의 형상으로 압출되며 일체로 성형됨으로써 본 발명의 트레드를 형성하게 된다.And the primary processed rubber sheet for the
그리고 압출성형되어 롤러(7)에 권취된 트레드는, 필요한 길이로 절단된 후 벨트(40), 카카스(50), 비드(30) 등과 결합된 다음, 가류공정에서 열과 압력에 의해 표면에 소정의 패턴, 그루브, 쇼울더(112) 등이 최종적으로 형성됨으로써 완성된 타이어(100)를 구성하게 된다.Then, the tread, which is extruded and wound on the
이러한 캡트레드(110)는, 본 발명의 실시예에 따르면, 구체적인 형상, 원료 d의 배합 조성이나 비율 등은 특별하게 제한되지 않으므로, 공지된 기술에 의해 다양하게 제작될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the
다만, 캡트레드(110)는, 적어도 후술하는 바와 같이 본 발명의 언더트레드(120)보다 우수한 탄성율 즉, 낮은 경도(硬度,Hardness)를 갖도록 제작하게 된다.However, as will be described later, the
본 발명의 언더트레드(120)는, 도 6에 도시된 종래 언더트레드(14)와 같이 캡트레드(110)의 안쪽에 배치되어 상부의 캡트레드(110)를 기본적으로 지지하는 한편, 자동차의 곡면 주로 회전이나 핸들 조향시 쇼울더(112)를 보다 견고하게 지지하기 위해 마련된 구성요소이다.The
상술한 바와 같이 쇼울더(112)에 대한 언더트레드(120)의 견고한 지지는, 기본적으로 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 타이어의 폭방향을 기준으로 캡트레드(110)의 쇼울더(112)에 각각 대응하는 양단부의 두께를 언더트레드(120)의 중앙부보다 두껍게 형성함으로써 이루어지게 된다.As described above, the solid support of the
구체적으로, 본 발명에 따른 언더트레드(120)는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 판부(121), 제1 지지부(122a) 및 제2 지지부(122b)로 구성되는 지지체(122)를 포함하는 실시예와, 도 5에 도시된 바와 같이 실시예의 구성에 제1 면(122c) 및 제2 면(122d)을 더 포함하는 변형예로 각각 구현될 수 있다. Specifically, the
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 언더트레드(120)를 구성하는 판부(121)는, 중앙부에 형성되어 캡트레드(110)의 중앙부를 지지하는 구성요소로서, 후술하는 바와 같이 양단부에서 캡트레드(110) 쪽으로 돌출형성되는 지지체(122)와 다르게 함몰되어 평평한 판형상으로 이루어질 수 있다.First, the
이러한 판부(121)의 함몰된 구조로 인해, 가류공정에서 트레드 패턴과 그루브가 성형되는 캡트레드(110)의 중앙부가 충분한 두께로 형성됨에 따라 깊이에 대한 제약 없이 의도한 패턴과 그루브 등을 자유롭게 구현 내지 설계할 수 있게 된다.Due to the recessed structure of the
또한, 판부(121)의 함몰된 구조로 인해 캡트레드(110)의 중앙부가 충분한 두께로 형성됨에 따라 종래 캡트레드(12)에 형성된 그루브와 종래 언더트레드(14) 간의 얇은 두께로 야기될 수 있는 종래 캡트레드(12) 블록의 부분적인 분리 내지 박리가 효과적으로 방지될 수 있게 된다.(도 4와 도 6 참조)In addition, since the central portion of the
지지체(122)는, 타이어의 폭방향을 기준으로 캡트레드(110)의 단면상 캡트레드(110)의 가장자리 즉, 양단부에 각각 구비되어 자동차의 좌우 회전 주행시 눌려지는 쇼울더(112) 영역을 견고하게 지지하는 한편, 캡트레드(110)와 언더트레드(120) 간의 접합면적을 증대시켜 언더트레드(120)에 대한 캡트레드(110)의 분리를 방지하기 위해 구조적으로 안출된 구성요소이다.The
이러한 지지체(122)는, 상술한 판부(121)의 양단부에서 캡트레드(110)의 쇼울더(112)에 대응하는 곡면 형상으로 각각 돌출형성되어 이루어질 수 있는데, 구체적으로는 도 1 및 도 4에 도시된 실시예와 같이, 제1 지지부(122a) 및 제2 지지부(122b)를 포함하여 구성될 수 있다The
제1 지지부(122a)는, 패턴과 그루브가 형성되는 캡트레드(110)의 중앙부가 타이어의 폭방향에 대하여 좌우로 이탈되지 않도록 규제하는 방지턱의 역할을 수행하는 구성요소로서, 상술한 판부(121)의 양단부로부터 상방인 캡트레드(110) 쪽으로 각각 돌출되어 형성될 수 있다.The
이때, 제1 지지부(122a)는, 캡트레드(110)와 언더트레드(120) 등을 포함하는 트레드의 최대 단면 두께(일례로, 10mm)에 대하여 대략 60%(일례로, 6mm) 내지 70%(일례로, 7mm)에 해당하는 두께로 돌출형성되는 것이 바람직하다.At this time, the
위와 제1 지지부(122a)의 돌출 정도를 위와 같이 한정한 이유는, 제1 지지부(122a)가 트레드의 최대 단면 두께에 대하여 60% 미만의 두께인 경우 캡트레드(110)의 쇼울더(112) 영역의 단면 두께가 두꺼워져 자동차의 회전 주행시 지지체(122)에 의해 온전히 지지되지 못하고 눌려지는 현상이 발생하기 때문이다.The reason why the degree of protrusion of the
또한, 제1 지지부(122a)가 70%를 초과하는 두께인 경우 캡트레드(110)의 쇼울더(112) 영역의 단면 두께가 과도하게 얇아지므로, 조향시 탄성에 의해 발휘되는 쇼울더(112) 자체의 그립성능 등을 기대하기 어렵고, 쇼울더(112) 영역에 대한 내구성이 취약해지는 문제가 있기 때문이다.In addition, since the cross-sectional thickness of the
제2 지지부(122b)는, 캡트레드(110)의 중앙부가 아니라 쇼울더(112)를 포함하는 영역을 하부에서 각각 지지하기 위해 구비되는 구성요소로서, 상술한 바와 같이 판부(121)의 양단부로부터 각각 돌출된 제1 지지부(122a)에서 쇼울더(112)를 포함하는 영역에 대응하는 길이만큼 사이드월(20)을 향하여 곡면 형태로 경사형성되어 이루어질 수 있다.The
여기서 제2 지지부(122b)는, 상부에 위치하게 되는 쇼울더(112)를 포함하는 영역이 트레드의 최대 단면 두께(일례로, 10mm)에 대하여 대략 30%(일례로, 3mm) 내지 40%(일례로, 4mm)에 해당하는 두께를 유지할 수 있도록, 이에 대응하는 곡면형상으로 형성하게 되는데, 이는 앞서 제1 지지부(122a)의 돌출 정도를 한정한 이유에 의해 이해될 수 있다.Here, in the
이상에서 살펴본 바와 같이 판부(121)와, 제1,2 지지부(122a,122b)로 구성되는 지지체(122)를 포함하는 언더트레드(120)는, 아래의 [표 1]과 같이 천연고무(R1) 60Phr과 변성 부타디엔 고무(R2) 40Phr을 기준(총 100Phr)으로, 카본 블랙(CB) 40Phr, 가황제(V) 2.5Phr, 촉진제(A) 1.3Phr로 구성되는 조성물을 소재로 하여 도 2에 도시된 바와 같은 정련공정을 통해 대략 Shore A 70 내지 Shore A 80의 경도를 갖는 언더트레드용 고무시트(120')로 1차 성형된 후, 도 3에 도시된 바와 같은 압출공정에서 소정의 형태로 성형될 수 있다.As described above, the
여기서 Phr 단위는, Parts per hundred resin의 약어로, 고분자 100중량(eg. kg)당 첨가되는 첨가제 중량(eg. kg)을 표시하는 것으로, 고분자 100kg에 첨가제 1kg을 섞으면 해당 첨가제는 1Phr이 된다. Here, Phr unit is an abbreviation of Parts per hundred resin, indicating the weight (eg. kg) of the additive added per 100 weight (eg. kg) of the polymer. When 1 kg of the additive is mixed with 100 kg of the polymer, the additive becomes 1 Phr.
그리고 언더트레드(120)의 조성 중 변성 부타디엔 고무(R2)는, UBE Industries사에서 시판중인 VCR617 제품으로, 밀도는 0.910g/cc, 휘발성은 0.30%, 무니 점도계(Mooney viscosity)는 62.0MU(ML1+4, 100℃), 비중은 0.91%, 회분은 0.15%이고, n-Hexane insoluble은 17wt%와 같은 물성정보를 갖는다.And the modified butadiene rubber (R2) in the composition of the
또한, Shore A 70 내지 Shore A 80의 경도 범위보다 작은 언더트레드(120)의 경우, 캡트레드(110)의 쇼울더(112)에 대한 지지력이 부족하여 견고한 조향성능의 향상을 기대하기 어렵고, 반면에 Shore A 70 내지 Shore A 80의 경도 범위보다 큰 언더트레드(120)의 경우, 부드러운 주행감의 구현이 어려워지므로 위와 같은 범위로 제한하게 된다.In addition, in the case of the
위 [표 1]은 서로 다른 조성을 갖는 종래 비교예와 실시예로 구분하여 언더트레드(120)를 제조한 후 측정된 각각의 물리적 특성을 정리한 것으로, 이러한 [표 1]에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 언더트레드(120)는 종래 비교예와 대비시 다음과 같은 특징이 있다.The above [Table 1] summarizes the physical properties measured after manufacturing the
첫째, 실시예의 경도는 구두뒷굽에 대응하는 Shore A 70으로 일반적인 타이어의 캡트레드나 비교예의 Shore A 64보다 크고, 탄성과 관련된 척도인 300% Modulus의 경우, 실시예가 145로 비교예의 경우보다 커서 탄성변형이 적은 특성이 있음을 알 수 있다.First, the hardness of Example is Shore A 70 corresponding to the heel, which is larger than the cap tread of a general tire or Shore A 64 of Comparative Example, and in the case of 300% Modulus, a measure related to elasticity, Example is 145, which is larger than that of Comparative Example. It can be seen that there is a characteristic that there is little deformation.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 언더트레드(120)를 타이어(100)에 적용하게 되면, 종래 대비 강한 경도와 비탄성으로 인해 캡트레드(110)의 쇼울더(112)에 대한 더욱 견고한 지지가 가능해져 타이어 조향력의 향상과 자동차에 대한 정확한 컨트롤이 기대될 수 있다.That is, when the
둘째, 고무의 점탄성 특성 중 웨트제동성능과 연관성이 있는 척도인 0℃에서의 동적손실계수(tanδ)와 회전저항과 연관성이 있는 척도인 60℃에서의 동적손실계수(tanδ)의 경우, 실시예의 60℃ tanδ가 0.081로 비교예의 경우보다 유의할만한 수준으로 작아 실시예의 회전저항이 특별하게 저감된 것임을 알 수 있다.Second, among the viscoelastic properties of rubber, in the case of the dynamic loss coefficient (tanδ) at 0°C, which is a measure related to wet braking performance, and the dynamic loss factor (tanδ) at 60°C, which is a measure related to rotational resistance, It can be seen that the rotational resistance of the example is specially reduced because 60°C tanδ is 0.081, which is significantly smaller than that of the comparative example.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 언더트레드(120)를 타이어(100)에 적용하게 되면, 종래 대비 적은 60℃ tanδ 값으로 인해, 타이어 자체의 회전저항이 감소되어 타이어의 관점에서 연비성능의 향상이 기대될 수 있고, 나아가 종래 대비 (0℃ tanδ)/(60℃ tanδ)의 비율값이 커지므로, 타이어의 관점에서 웨트제동성능과 연비성능이 동시에 향상되는 것으로 이해할 수 있다.That is, when the
한편, 앞서 기술한 바와 달리 언더트레드(120)를 구성하는 판부(121)와, 제1,2 지지부(122a,122b)로 구성되는 지지체(122)는 서로 다른 경도의 소재로 각각 제작될 수 있다.Meanwhile, unlike described above, the
구체적으로, 언더트레드(120)를 구성하는 판부(121)는 상대적으로 낮은 경도의 소재로 제작하는 한편, 제1,2 지지부(122a,122b)로 구성된 지지체(122)는 상대적으로 높은 경도의 소재로 제작한 다음, 압출성형 방식을 통해 서로 다른 경도의 판부(121)와 지지체(122)를 접합시켜 일체로 제작할 수 있는 것이다.Specifically, the
일례로, 판부(121)는 [표 1]에 언급된 상술한 비교예의 조성물을 소재로, 도 2에 도시된 바와 같은 정련공정을 통해 대략 Shore A 64의 경도를 갖는 1형 고무시트로 제작될 수 있다.As an example, the
그리고 지지체(122)는 [표 1]에 언급된 상술한 실시예의 조성인 천연고무(R1) 60Phr과 변성 부타디엔 고무(R2) 40Phr을 기준(총 100Phr)으로, 카본 블랙(CB) 40Phr, 가황제(V) 2.5Phr, 촉진제(A) 1.3Phr로 구성되는 조성물을 소재로 도 2에 도시된 바와 같은 정련공정을 통해 대략 Shore A 70의 경도를 갖는 2형 고무시트로 제작될 수 있다.And the
이때, 판부(121) 대비 상대적으로 높은 경도의 소재로 구성되는 지지체(122)는, 정련공정을 거치는 동안 소정의 발포법이 적용된 발포성형을 통해 제작될 수 있는데, 이는 두께가 있는 지지체(122) 자체의 무게를 줄여 판부(121)와의 무게 불균형을 저감시키는 한편, 회전저항이 언더트레드(120) 전체에 고르게 분산되도록 하기 위함이다.At this time, the
마지막으로, 위와 같이 기제작된 서로 다른 경도의 지지체(122)와 판부(121)는, 도 3에 도시된 바와 같은 압출공정에 각각 투입되어 하나의 언더트레드(120)로 일체화될 수 있다.Finally, the
물론, 서로 다른 경도의 판부(121)와 지지체(122)는, 위와 같은 압출공정이 아니라 위와 같은 조성으로 각각 시간을 두고 소정의 금형에 사출되어 하나의 언더트레드(120)를 형성하는 이중사출방식으로 제작될 수도 있다.Of course, the
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예의 구현으로 인해, 자동차의 좌우 회전 주행이나 핸들 조향시 원심력에 의해 눌려지는 쇼울더(112)에 대한 견고한 지지가 언더트레드(120) 양단부의 돌출구조에 의해 견고하게 이루어져 조향력의 상실이 감소됨으로써 보다 정확한 자동차의 컨트롤과 안정적인 주행이 기대되는 효과가 있다.As described above, due to the implementation of the embodiment according to the present invention, the solid support for the
한편, 본 발명의 변형예에 따른 언더트레드(120)의 지지체(122)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1,2 지지부(122a,122b)에 제1 면(122c) 및 제2 면(122d)이 더 부가되어 평면상에서 볼 때, 전체적으로 반복된 톱니파 구조의 형상을 이루게 된다.On the other hand, as shown in FIG. 5 , the
여기서 제1 면(122c)과 제2 면(122d)은, 상술한 제1,2 지지부(122a,122b)와 함께 상부에 위치하는 캡트레드(110)와의 접촉면적을 더욱 증대하여 상호 간의 결합력을 향상시키고, 모든(전후좌우) 방향으로 캡트레드(110)가 분리 내지 박리되는 것을 더욱 억제하는 한편, 상부에 접합되는 캡트레드(110)의 양측 쇼울더(112) 영역을 톱니파 구조로 각각 지지함으로써, 마치 트럭이나 버스 등에 주로 장착되는 러그형(lug type) 타이어와 같은 특징을 간접적으로 구현하는 기능을 수행하게 된다.Here, the
상술한 러그형 타이어는, 이미 알려진 바와 같이 구동력, 제동력 및 방열성 등이 우수한 반면에, 회전저항이나 주행소음이 큰 단점이 있지만, 상술한 바와 같이 제1,2 지지부(122a,122b)와 함께 제1,2 면(122c,122d)을 언더트레드(120)에 구현하게 되면, 캡트레드(110)의 패턴과 무관하게 언더트레드(120) 레벨에서 러그형 타이어의 장점과 단점이 상호 보완된 다양한 패턴의 타이어를 제조할 수 있게 된다.The above-described lug-type tire, as already known, has excellent driving force, braking force, and heat dissipation, but has disadvantages such as rotational resistance and driving noise. When the first and
위와 같은 기능을 구체적으로 구현하기 위해, 본 발명의 변형예에 따른 제1 면(122c)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 상술한 제1 지지부(122a)에서 타이어의 폭방향과 나란하게 판부(121)의 중앙쪽으로 각각 돌출형성되어 주행 전방 또는 후방을 마주하게 되는 면으로서, 타이어의 원주방향을 따라 반복적으로 이격형성되어 이루어질 수 있다.In order to implement the above function in detail, the
그리고 본 발명의 변형예에 따른 제2 면(122d)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 면(122c)에서 사이드월(20)을 향하여 경사를 이루며 휘어지는 곡면 형상의 면으로서, 타이어의 원주방향을 따라 서로 인접한 제1 면(122c) 사이에 반복적으로 형성되어 이루어질 수 있다.And as shown in FIG. 5 , the
상술한 실시예와 마찬가지로, 판부(121)와, 제1,2 지지부(122a,122b) 및 제1,2 면(122c,122d)으로 구성되는 지지체(122)를 포함하는 변형예에 따른 언더트레드(120)는, [표 1]에서 언급된 실시예와 같은 조성물을 소재로 도 2에 도시된 바와 같은 정련공정을 통해 대략 Shore A 70의 경도를 갖는 언더트레드용 고무시트(120')로 1차 성형된 후, 도 3에 도시된 바와 같은 압출공정에서 톱니파 구조의 형상으로 성형될 수 있다.Similar to the above-described embodiment, the under-tread according to a modified example including the
또한, 위와 달리 변형예에 따른 언더트레드(120)를 구성하는 판부(121)와, 제1,2 지지부(122a,122b) 및 제1,2 면(122c,122d)을 포함하는 지지체(122)는 서로 다른 경도의 소재로 각각 제작되어 이루어질 수도 있다.In addition, unlike the above, the
즉, 언더트레드(120)를 구성하는 판부(121)는 [표 1]에서 언급된 비교예와 같은 조성물을 소재로 하여 상대적으로 낮은 경도로 제작하는 한편, 제1,2 지지부(122a,122b) 및 제1,2 면(122c,122d)으로 구성된 지지체(122)는 [표 1]에서 언급된 실시예와 같은 조성물을 소재로 하여 상대적으로 높은 경도로 제작한 다음, 서로 다른 경도로 제작된 판부(121)와 지지체(122)를 상술한 실시예와 같이 압출성형 방식을 통해 일체로 제작하게 된다.That is, the
이때에도, 판부(121) 대비 상대적으로 높은 경도의 소재로 구성되는 지지체(122)는, 정련공정을 거치는 동안 소정의 발포법이 적용된 발포성형을 통해 제작될 수 있는데, 이는 두께가 있는 지지체(122) 자체의 무게를 줄여 판부(121)와의 무게 불균형을 저감시키는 한편, 회전저항이 언더트레드(120) 전체에 고르게 분산되도록 하기 위함이다.Even at this time, the
위와 같이 변형예에 따라 기제작된 서로 다른 경도의 지지체(122)와 판부(121)는, 도 3에 도시된 바와 같은 압출공정에 각각 투입된 후 톱니파 구조의 형상으로 성형되며 하나의 언더트레드(120)로 일체화되는 동시에 기제작된 캡트레드(110)에 접합되어 일체화된 하나의 트레드를 형성하게 된다.As described above, the
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.In the foregoing, specific embodiments of the present invention have been described and shown, but it is common knowledge in the art that the present invention is not limited to the described embodiments, and that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. It is self-evident to those who have Accordingly, such modifications or variations should not be individually understood from the technical spirit or point of view of the present invention, and modified embodiments should be said to belong to the claims of the present invention.
5: 믹서 6: 압출성형기
7: 롤러 10: 트레드
12: 종래 캡트레드 14: 종래 언더트레드
20: 사이드월 30: 비드
40: 벨트 50: 카카스
60: 이너라이너 R1,R2: 천연고무, 변성 부타디엔 고무
CB: 카본 블랙 V,A: 가황제, 촉진제
100: 쇼울더 강화형 타이어
110: 캡트레드 110': 캡트레드용 고무시트
112: 쇼울더 120: 언더트레드
120': 언더트레드용 고무시트 121: 판부
122: 지지체 122a: 제1 지지부
122b: 제2 지지부 122c: 제1 면
122d: 제2 면5: Mixer 6: Extruder
7: Roller 10: Tread
12: conventional cap tread 14: conventional under tread
20: sidewall 30: bead
40: belt 50: carcass
60: inner liner R1, R2: natural rubber, modified butadiene rubber
CB: carbon black V,A: vulcanizing agent, accelerator
100: shoulder reinforced tire
110: cap tread 110': rubber sheet for cap tread
112: shoulder 120: under tread
120': rubber sheet for undertread 121: plate part
122:
122b:
122d: second side
Claims (8)
상기 트레드는 바깥쪽의 캡트레드와 상기 캡트레드 대비 상대적으로 경도가 높은 안쪽의 언더트레드가 일체로 압출성형되어 이루어지되,
상기 언더트레드는, 타이어의 폭방향을 기준으로 상기 캡트레드의 쇼울더에 각각 대응하는 양단부의 두께가 중앙부보다 두껍게 형성되되,
상기 언더트레드는,
중앙부에 형성되어 상기 캡트레드의 중앙을 지지하는 판부; 및
타이어의 폭방향을 기준으로 상기 판부의 양단부에서 상기 캡트레드 쪽으로 각각 돌출되는 제1 지지부와, 상기 쇼울더를 포함하는 영역을 각각 지지하도록 상기 제1 지지부에서 상기 사이드월을 향하여 곡면형태로 경사형성되는 제2 지지부로 구성되는 지지체를 포함하고,
상기 지지체는,
상기 제1 지지부에서 타이어의 폭방향과 나란하게 상기 판부의 중앙쪽으로 돌출형성된 제1 면이 더 구비되고,
상기 제1 면은, 타이어의 원주방향을 따라 반복적으로 이격형성되는 것을 특징으로 하는쇼울더 강화형 타이어.In the automobile tire consisting of a tread, a sidewall and a bead,
The tread is made by integrally extruding an outer cap tread and an inner under tread having a relatively higher hardness than the cap tread,
The under tread is formed so that both ends corresponding to the shoulder of the cap tread have a thickness greater than that of the central portion, based on the width direction of the tire;
The under tread is
a plate portion formed in the central portion to support the center of the cap tread; and
The first support portion protruding from both ends of the plate portion toward the cap tread, respectively, based on the width direction of the tire, and the first support portion to support the area including the shoulder, respectively, is formed in a curved shape toward the sidewall from the first support portion Comprising a support consisting of a second support,
The support is
A first surface protruding toward the center of the plate portion in parallel with the width direction of the tire in the first support portion is further provided;
The first surface is a shoulder-reinforced tire, characterized in that it is repeatedly spaced apart along the circumferential direction of the tire.
상기 언더트레드는,
천연고무 60Phr과 변성 부타디엔 고무 40Phr을 기준으로, 카본 블랙 40Phr, 가황제 2.5Phr, 촉진제 1.3Phr로 구성되는 조성물을 소재로 정련공정을 통해 성형되어 경도가 Shore A 70 내지 Shore A 80인 것을 특징으로 하는 쇼울더 강화형 타이어.According to claim 1,
The under tread is
Based on 60Phr of natural rubber and 40Phr of modified butadiene rubber, it is molded through a refining process using a composition consisting of carbon black 40Phr, vulcanizer 2.5Phr, and accelerator 1.3Phr, and has a hardness of Shore A 70 to Shore A 80. shoulder reinforced tire.
상기 언더트레드는,
상대적으로 낮은 경도의 소재로 이루어지는 상기 판부와, 상대적으로 높은 경도의 소재로 이루어지는 상기 지지체를 압출성형하여 일체로 제작되는 것을 특징으로 하는 쇼울더 강화형 타이어.According to claim 1,
The under tread is
A shoulder-reinforced tire, characterized in that the plate portion made of a material of relatively low hardness and the support body made of a material of relatively high hardness are extruded and integrally manufactured.
상기 지지체는,
무게 감소를 위해 높은 경도의 소재를 발포성형하여 제작되는 것을 특징으로 하는 쇼울더 강화형 타이어.5. The method of claim 4,
The support is
Shoulder-reinforced tire, characterized in that it is manufactured by foam molding a material of high hardness to reduce weight.
상기 지지체는,
상기 제1 면에서 상기 사이드월을 향하여 경사를 이루며 휘어지는 곡면 형상의 제2 면이 더 구비되고,
상기 제2 면은, 타이어의 원주방향을 따라 서로 인접한 상기 제1 면 사이에 반복적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 쇼울더 강화형 타이어.According to claim 1,
The support is
A second surface having a curved shape that is inclined and curved from the first surface toward the sidewall is further provided,
and the second surface is repeatedly formed between the first surfaces adjacent to each other along the circumferential direction of the tire.
상기 언더트레드는,
상대적으로 낮은 경도의 소재로 이루어지는 상기 판부와, 상대적으로 높은 경도의 소재로 이루어지는 상기 지지체를 압출성형하여 일체로 제작되되,
상기 지지체는,
무게 감소를 위해 높은 경도의 소재를 발포성형하여 제작되는 것을 특징으로 하는 쇼울더 강화형 타이어.
8. The method of claim 7,
The under tread is
The plate portion made of a material of relatively low hardness and the support body made of a material of relatively high hardness are extrusion-molded to be integrally manufactured,
The support is
Shoulder-reinforced tire, characterized in that it is manufactured by foam molding a material of high hardness to reduce weight.
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KR1020200060392A KR102316668B1 (en) | 2020-05-20 | 2020-05-20 | Car tires with reinforced shoulders |
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
JP2000198319A (en) * | 1998-12-28 | 2000-07-18 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Automobile pneumatic tire and manufacture thereof |
JP2010143283A (en) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Pneumatic tire |
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- 2020-05-20 KR KR1020200060392A patent/KR102316668B1/en active IP Right Grant
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |