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KR20060047747A - 공기 런플랫 타이어 - Google Patents

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KR20060047747A
KR20060047747A KR1020050037797A KR20050037797A KR20060047747A KR 20060047747 A KR20060047747 A KR 20060047747A KR 1020050037797 A KR1020050037797 A KR 1020050037797A KR 20050037797 A KR20050037797 A KR 20050037797A KR 20060047747 A KR20060047747 A KR 20060047747A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bead
tire
insert
sidewall
pneumatic tires
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
KR1020050037797A
Other languages
English (en)
Inventor
마이클 스피로 마르코프
데이비드 찰스 폴링
사무엘 패트릭 랜더스
Original Assignee
더 굿이어 타이어 앤드 러버 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 더 굿이어 타이어 앤드 러버 캄파니 filed Critical 더 굿이어 타이어 앤드 러버 캄파니
Publication of KR20060047747A publication Critical patent/KR20060047747A/ko
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C17/00—Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

본 발명의 공기 런플랫 타이어는 축방향 내측 단부가 비드의 축방향 외측 단부의 반경방향 내측에 존재하는 비드 구조를 갖는다. 비드 영역으로부터 상부 측벽까지의 타이어의 측벽은 측벽에 필라 지지체를 형성하도록 보강된다. 이러한 비드 구조 및 필라 보강은 타이어가 저압 작동중에 스스로 타이어 림상에 잠금되고, 자체 지지하는 것을 가능하게 한다.

Description

공기 런플랫 타이어{PNEUMATIC RUN-FLAT TIRE}
도 1은 본 발명에 따른 타이어의 단면도,
도 2는 타이어의 다른 단면도,
도 3a 및 도 3b는 다양한 높이의 축방향 외부 인선트를 구비한 타이어의 단면도,
도 4a 및 도 4b는 측벽 플라이를 구비하는 타이어의 변형도,
도 5는 2개의 카커스 보강 플라이를 포함하는 타이어의 단면도,
도 6은 인접한 다중 측벽 인서트를 구비하는 타이어의 도면,
도 7은 다중 측벽 인서트를 구비하는 타이어의 변형 구조를 나타내는 도면,
도 8은 상이한 비드 및 측벽 직경을 가진 본 발명의 타이어의 도면.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 타이어 12 : 카커스 보강 플라이
14 : 비드 부분 18 : 턴업부
20 : 비드 링 22 : 고무 웨지
24 : 비드 토우 26 : 비드 힐
본 발명은 반경방향 카커스 보강부를 구비한 타이어에 관한 것이며, 특히 타이어의 측벽 구조체에 관한 것이다. 또한, 타이어 및 림으로 형성된 조립체에 관한 것이다.
타이어 산업에 있어서, 타이어의 비팽창형 운전을 제공하는 2가지의 기본 시스템이 있다. 제 1 시스템은 타이어가 비팽창 상태로 운전될 때 타이어 트레드의 하부면을 지지하는 휠 림내의 인서트 세트를 이용하는 것이며, 하나의 이러한 시스템이 미국 특허 제 5,785,781 호에 개시되어 있다. 제 2 시스템은 비팽창 운전 상태 동안에 타이어가 운전이 가능하도록 자체를 지지할 수 있게 하도록 타이어 측벽이 보강되는 자체 지지 타이어를 이용하며, 이러한 자체 지지 타이어는 미국 특허 제 4,365,659 호, 제 5,158,627 호, 제 5,358,082 호 및 제 6,453,961 호에 개시되어 있다.
각 시스템은 제한이 있으며, 특정 응용을 위해 다른 시스템보다 보다 적합한 각 시스템을 제조해야 한다. 휠 인서트를 이용하는 시스템은 낮은 측벽 타이어 및 보다 소형 타이어를 꿰뚫는 것을 야기할 뿐만 아니라 휠 장착 지지체로 인해 조립이 보다 복잡하며; 큰 측벽 타이어 및 보다 대형 타이어를 위한 자체 지지 타이어는 보다 큰 부피를 가지며, 그로 인해 구름 저항 및 편안함을 감소시킨다.
본 발명은 2개의 상이한 해결책을 보다 간단한 런플랫 해결책으로 되도록 합체하는 것이다. 본 발명은 중간 사이즈 응용에 적당하며, 양 형태의 시스템의 최선의 특징을 조합한다.
본 발명은 런플랫 타이어 시스템 및 런플랫 타이어에 관한 것이다. 타이어는 반경방향 카커스 보강 플라이, 벨트 구조체 및 한쌍의 대향 비드 영역을 구비한다. 각 비드 영역은 비드 와이어, 비드 토(toe) 및 비드 힐(heel)을 구비하며, 상기 비드 토는 비드 힐의 축방향 외측 및 반경방향 내측에 있다. 각 비드 영역의 반경방향 외측은 타이어 측벽이다. 비드 영역의 반경방향 외측으로부터 벨트 구조체의 단부까지의 각 측벽의 단면 폭은 실질적으로 일정하다. 실질적으로 일정한 폭을 형성하기 위해서, 제 1 고무 인서트를 카커스 보강 플라이의 축방향 내측에 위치되며, 제 2 고무 인서트는 비드 와이어의 반경방향 외측 그리고 카커스 보강 플라이의 축방향 외측에 위치된다.
본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 측벽의 단면 폭은 최소 단면 폭의 30% 이하까지 다양하다. 다양한 실시예에 있어서, 타이어 높이의 하부 50%에서 타이어 측벽은 측벽 단면 폭의 최소 폭의 20% 이하까지 다양한 단면 폭을 갖고 있다. 바람직하게, 타이어 측벽의 단면 폭에서의 모든 변화는 측벽의 반경방향 외측 부분에서 발생되며, 이에 의해 측벽의 반경방향 내측 부분은 실질적으로 일정한 폭을 유지한다.
타이어의 다른 실시예에 있어서, 제 1 고무 및 제 2 고무 인서트는 동일한 재료로 형성될 수 있거나 동일한 재료로 형성되지 않을 수도 있다. 적어도 제 1 고무 인서트용의 고무는 100℃에서 575 내지 약 90의 범위의 쇼어 A 경도를 갖고 있다.
타이어의 다른 실시예에 있어서, 제 1 고무 인서트는 제 2 고무 인서트에 반경방향으로 중첩되는 반경방향 최내측 단부를 구비하며, 중첩 거리는 제 2 고무 인서트의 반경방향 길이의 90 내지 65%의 범위이다. 각 측벽에서의 제 2 고무 인서트의 반경방향 외측 단부는 타이어 높이의 25% 내지 89%의 반경방향 높이에 위치되는 것이 바람직하다.
타이어의 다른 실시예에 있어서, 제 1 고무 인서트는 다중 상이한 고무 요소로 형성될 수 있다. 2개의 고무 요소로 형성될 때, 고무 요소중 하나는 다른 요소보다 큰 쇼어 A 경도를 가질 수 있다. 고무 요소는 서로 반경방향 인접하거나 또는 서로 축방향으로 인접하게 위치될 수 있다. 요소가 서로 반경방향으로 인접해 위치될 때, 바람직하게 2개의 고무 요소의 반경방향 외측은 반경방향 내측의 고무 요소보다 작은 쇼어 A 경도를 갖고 있다.
타이어의 다른 실시예에 있어서, 비드 영역은 비드 와이어의 축방향 외측에 위치된 고무 웨지를 갖고 있다. 고무 웨지는 제 1 고무 인서트 또는 제 2 고무 인서트의 쇼어 A 경도보다 큰 쇼어 A 경도를 갖고 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 타이어는 추가적인 측벽 보강 플라이를 구비할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 평행한 코드의 적어도 하나의 짧은 길이의 보강 플라이는 타이어의 비드 부분으로부터 상부 측벽까지 연장된다. 짧은 길이의 보강 플라이는 카커스 보강 플라이에 바로 인접할 수 있거나 인접하지 않을 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 카커스 보강 플라이는 한쌍의 보강 코드 플라이로 구성된다. 타이어는 또한 타이어 측벽에 위치된 제 3 인서트를 더 구비할 수 있다. 이러한 제 3 인서트는 2개의 카커스 보강 코드 플라이 사이에 압착되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 각 비드 영역내의 비드 링은 상이한 비드 직경을 갖고 있다. 비드 직경은 비드 와이어 링의 내경으로서 측정된다. 이것은 비대칭 타이어에서 야기된다. 비대칭 타이어는 상이한 측벽 구조를 가질 수도 있다, 이러한 하나의 구성에서, 대경 비드 링의 반경방향 외측의 측벽의 단면 폭은 소경 비드 링의 반경방향 외측의 측벽의 단면 폭보다 크다. 다른 구조에 있어서, 대경 비드 링의 반경방향 외측에서 제 1 고무 인서트는 소경 비드 링의 반경방향 외측의 측벽에서 제 1 고무 인서트보다 작은 쇼어 A 경도를 갖고 있다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 예로서 설명한다.
하기의 용어는 본 발명을 실시하는 가장 최선의 예측되는 모드 또는 모드들을 나타낸다. 다양한 실시예에서의 동일한 특징은 공동 참조부호 표시로 표시된다. 하기의 설명은 본 발명의 일반적인 원리를 설명하기 위한 것이며, 제한하는 의미로 취해진 것이 아니어야 한다. 본 발명의 영역은 첨부된 특허청구범위에 의해서만 제한된다.
도 1은 본 발명에 따른 자체 지지 타이어를 도시한 것이며; 타이어의 단면중 반부만이 도시되어 있으며, 당 업자들은 대향된 도시하지 않은 타이어 반부도 도시된 것과 동일할 수 있으며, 도시된 것의 가능한 변형이 개시될 수 있다. 공기 타이 어(10)는 하나의 비드 부분(14)으로부터 대향 비드 부분(14)까지 연장되는 카커스 보강 플라이(12)를 포함하는 카커스를 구비한다. 카커스 보강 플라이(12)는 평행 보강 코드로 형성되며; 코드는 타이어(10)의 적도 평면에 대해서 65° 내지 90°의 각도로 경사져 있다. 코드는 나일론, 레이온, 폴리에스터, 아라미드, 펜, 유리섬유, 스틸 또는 이들의 조합물을 포함한 종래의 모든 카커스 코드 재료로 형성될 수 있지만, 상술한 재료로 제한되지 않는다.
카커스 보강 플라이(12)는 타이어(10)의 메인 원환체 부분을 중심으로 연장되는 메인 부분(16)을 구비한다. 카커스 보강 플라이(12)의 턴업부(18)(turn-up portion)는 보강 플라이(12)의 외측 단부이며, 비드 링(20) 아래로 반경방향으로 연장되고, 다음에 비드 링(20) 아래로 다시 접혀진다. 비드 링(20)은 비드 링의 반경방향 내측 지점으로부터 측정할 때 직경(DB)을 갖고 있다. 카커스 보강 플라이(12)의 각 단부는 카커스 보강 플라이(12)의 메인 부분과 비드 링(20) 사이에 압착된다. 플라이(12)가 비드 링(20) 아래로 다시 접혀질 대 턴업부(18)의 프로파일을 유지하기 위해서, 턴업부(18)는 비드 링(20)의 축방향 외측에 위치된 고무 웨지(20)를 중심으로 접혀진다.
비드 부분은 외측 단부 프로파일을 구비하며, 프로파일이 비드 부분의 축방향 외측으로부터 축방향 내측으로 이동할 때, 비드 프로파일은 반경방향 상측으로 경사진다. 이러한 타이어에 있어서, 비드 토(24)(bead toe)는 비드 힐(26)(bead heel)의 축방향 외측방향 및 반경방향 내측방향 양자에 있다. 비드 토(24)상에는 후술하는 바와 같이 휠 림상에 타이어를 로킹하는 것을 돕는 리브(28)가 있다. 이러한 비드 프로파일은, 비드 토가 비드 힐의 반경방향 및 축방향 내측에 있으며 그리고 림 시트 및 휠 플랜지가 만나느 휠 림의 곡선 부분내로 끼워맞춰지는 비드 힐인 종래의 타이어와 대조적이다.
타이어(10)가 휠(도시되지 않음)상에 장착되고 그 림이 비드 부분914)의 외부 구성에 대응하는 타이어(10)의 비드 부분(14)에서 카커스 보강 플라이 구성은 하기의 방법으로 작동된다. 카커스 보강 플라이(12)가 타이어(10) 내측의 공기 압력에 의해 인장하에서 위치될 때, 보강 플라이 메인 부분(16)은 반경방향 외측으로 팽창된다. 메인 부분(16)이 팽창될 때, 메인 부분은 턴업부(18)상으로 당겨지고, 비드 토(24)를 휠 림 및 플랜지내로 반경방향 내측으로 당기며, 타이어(10)의 비드 부분(14)을 휠상에 로킹하는 것을 효율적으로 실행한다.
비드 링(20)은 전체적으로 원형 구성을 갖는 것으로 도시되어 있다. 비드 링(20)은 스틸의 다중 권선부로 형성된 스틸의 공동연장가능한 후프이다. 또한, 비드 링(20)은 육각형 또는 사각형, 또는 원형, 육각형 및 사각형의 모든 조합체와 같은 다른 전체적인 구성을 가질 수 있다.
카커스 보강 플라이 메인 부분(16)의 반경방향 외측으로 벨트 구조체(30)이다. 벨트 구조체(30)는 평행한 코드의 1개 내지 4개의 보강 플라이(32)를 포함한다. 보강 플라이(32)의 코드는 직조 또는 부직물일 수 있으며, 타이어(10)의 적도 평면(EP)에 대해서 17° 내지 35°의 각도로 경사져 있다. 바람직하게, 모든 인접한 벨트 플라이(32)의 코드는 타이어(10)의 적도 평면(EP)에 대해서 반대 방향으로 경사져 있다. 벨트 플라이(32)의 코드는 스틸, 아라미드, 나일론, 레이온, 유리섬유, 폴리에스터, 펜 또는 이들의 조합물을 포함한 종래의 모든 벨트 코드 재료로 형성될 수 있지만, 상술한 재료로 제한되지 않는다.
타이어 엔지니어에게 요구되는 최종 타이어 특성에 따라서, 종래의 0° 플라이(도시되지 않음)는 벨트 구조체(30)내에 위치될 수 있다.
벨트 구조체(30)의 반경방향 타측은 타이어 드레드(36)이다. 트레드(36)는 다중 원주방향 홈(38)을 구비하는 것으로 도시되어 있다. 트레드(36)는 원주방향 및/또는 측방향 홈 또는 홈의 조합체의 모든 개수 또는 패턴을 가질 수 있다. 타이어 엔지니어에 의해 선택되는 트레드 패턴은 타이어의 의도하는 적용, 즉 소형 승용차, 중간 사이즈 승용차, 소형 내지 중간 사이즈 승용 트럭 등에 따라 좌우된다.
트레드(36) 및 벨트 구조체(30)의 축방항 외측 에지 그리고 비드 부분(14)의 반경방향 외측에는 타이어 측벽(40)이 있다. 본 발명에 따르면, 비드 부분(14)의 반경방향 외측에서 타이어 측벽(40)의 단면 폭(W)이 실질적으로 일정하다. 실질적으로 일정한 폭(W)의 최초 지점은, 비드 토(24)의 반경방향 최내측 지점에서 그려지는 비드 베이스 라인(B)에서 측정할 때 타이어(10)의 반경방향 높이(H)의 15% 내지 25%, 그리고 비드 링(20)의 반경방향 외측 표면으로부터 타이어(10)의 반경방향 높이(H)의 5% 이하의 반경방향 높이에 있다. 폭(W)은, 타이어의 외측 표면과 타이어(10)의 최내측 표면 사이의 최대 거리로서 측정되며, 타이어 측벽(40)의 곡률(C)을 따르는 지점에 수직으로 측정된다.
타이어 높이(H)의 하부 50%에서 타이어 측벽(40)의 폭(W)의 변형은 최소 폭 의 20% 이하이다. 타이어 높이(H)의 반경방향 외측 50%에서 타이어 측벽(40)은 타이어 숄더(42)의 증가된 두께로 인하여 폭에서 최대 변화를 가질 수 있다. 타이어(10)의 실질적으로 일정한 폭의 반경방향 최외측 지점은 벨트 구조체(30)의 축방향 최외측 에지에 있다. 타이어 높이(H)의 반경방향 외측 50%에서 폭(W)의 변화는 타이어 높이(H)의 반경방향 외측 50%의 최소 폭의 30% 이하이다.
비드 영역(14)에서 개시하는 실질적으로 일정한 폭을 가진 타이어(10)를 형성함으로써, 타이어(10)에 필라 효과가 발생된다. 이 필라는 타이어(10)가 감소된 내부 압력일 경우 연속적인 작동을 위해 필요한 지지체를 구비한 타이어(10)를 제공한다. 일정한 두께를 가진 하부 측벽 영역을 형성함으로써, 비드 영역(14)은 필라에 고정구 또는 비이동 베이스를 제공한다. 또한, 감소된 압력 작동 동안에 필라 효과는, 카커스 보강 플라이(12)가 항상 인장으로 유지되게 하고 그리고 측벽 필라의 자체 지지 성질에 카커스의 로킹 비드 효과가 분리되지 않게 하는데 도움을 준다.
도 2의 타이어에서, 숄더(42) 또는 상부 측벽 영역에서 타이어의 두께는 도 1의 타이어와 비교할 때 감소되었다. 숄더(42)내의 타이어 두께의 감소는 상부 측벽을 보다 가요성이 있게 하며, 전체적인 타이어 승차감을 개선한다. 따라서, 도 2의 타이에 있어서, 타이어 측벽(40)의 곡률(C)을 따르는 지점에 수직으로 측정할 때 폭(W)의 변화는 15% 이하이다. 상부 측벽 두께의 이러한 감소로 인해 카커스 보강 플라이(12)의 축방향 외측의 숄더 고무 게이지 또는 카커스 보강 플라이(12)의 축방향 내측에 위치된 모든 고무의 게이지를 감소시킴으로써 성취될 수 있다.
실질적으로 일정한 측벽 두께는 적어도 하나의 인서트(44)에 의해 생성된다. 인서트(44)는 형상이 렌즈형이며, 인서트(44)의 중간 세 번째가 실질적으로 일정한 두께를 가지며 인서트(44)의 단부가 테이퍼져 있다. 인서트(44)는 비드 부분(14)으로부터 벨트 구조체(30)의 반경방향 내측까지 연장된다. 인서트가 전체 측벽(40)을 통해 연장될 때, 인서트는 비드 링(20)의 축방향 내측 그리고 비드 링(20)의 반경방향 최외측 표면의 반경방향 내측 개시 지점(46)을 구비하며, 인서트(44)의 내측 단부와 비드 링(20) 사이에 반경방향 중첩부를 형성한다. 도시된 인서트(44)는 카커스 보강 플라이(12)와 타이어 내측 라이너(48) 사이에 압착된다.
인서트(44)는 100℃에서 약 55 내지 약 90의 범위, 바람직하게는 60 내지 70의 범위의 쇼어 A 경도를 갖는 경질 고무로 형성된다. 인서트의 부가적인 특성과 관련하여는, 미국 특허 6,230,773 호에 개시된 특성이 본 발명의 인서트(44)에 적합하다. 이 특성은 상기 미국 특허에 개시된 화합물에 의해 얻어질 수 있으며, 또는 개시된 특성을 나타내는 다른 화합물이 사용될 수 있다. 인서트(44)를 형성하는 고무는 또한 플록 로딩(flock loading)되거나 또는 보강 파이버와 블렌딩될 수 있다. 유용한 파이버로는 천연 또는 인공 파이버가 있을 수 있으며, 직경 또는 폭의 적어도 100배의 길이를 갖는 것을 특징으로 한다. 플록은 파이버보다 작은 입자이다. 그리고, 코튼, 아라미드, 나일론, 폴리에스터, PET, PEN, 카본 파이버, 스틸, 파이버글래스, 또는 이들의 조합물중 하나로 형성될 수 있다. 파이버 또는 고무의 플록 로딩은 100개의 고무 조각중 5 내지 35개의 조각의 범위이다.
인서트의 렌즈형 구조는 카커스 주요 부분을 소망 구조로 유지시킨다. 타이 어 높이의 하부 50%에 위치한 카커스 보강 플라이 주요 부분의 대부분은 타이어의 적도면(도 1 참조)에 대하여 15° 내지 최대 30°의 각도(α)로 유지된다. 카커스 플라이를 이러한 구조로 유지하는 것은 타이어의 내부에서 보았을 때, 오목한 플라이 경로를 조성하고, 따라서 플라이가 하중의 작용하에 보다 나은 인장 상태에 있도록 한다.
비드 링(20)의 반경 방향 외측, 그리고 주요 카커스 턴업부(18)의 축방향 외측에는 제 2 인서트(50)가 위치된다. 이러한 인서트(50)는 통상적인 아펙스와 유사한 대체로 삼각형인 형상을 갖는다. 제 2 인서트(50)는 제 1 인서트(44)의 폭이 증가함에 따라 그 폭이 감소하고, 타이어(10)의 하부 측벽 영역에 실질적으로 일정한 두께의 성형된 필라를 유지한다. 제 1 인서트(44) 및 제 2 인서트(55)의 반경방향 중첩은 제 2 인서트(50)의 반경방향 길이의 90% 내지 65%의 범위이다.
제 2 인서트(50)는 타이어 높이(H)의 25% 내지 80%까지 변할 수 있는 높이(H2)의 반경방향 외측 종점을 갖는다(도 3a 및 도 3b 참조). 도 2에 있어서, 제 2 인서트(50)는 약 40%의 종료 높이(H2)를 갖지만, 도 3a 및 도 3b에 있어서의 종료 높이(H2)는 각각 약 59% 내지 70%이다. 제 2 또는 축방향 외측 인서트(50)의 높이(H2)가 증가함에 따라, 축방향 내측 제 2 인서트(44)의 게이지는 감소한다. 바람직하게는, 2개의 인서트(44, 50)의 게이지의 대응하는 증가/감소로 인해, 인서트(44, 50)의 총 단면 게이지는 비드 와이어(20)의 반경방향 외측 표면으로부터 벨트구조체(30)의 축방향 외측 단부까지 실질적으로 일정하다.
제 2 인서트(50)는 제 1 인서트(44)이 쇼어 A 경도와 동일한 쇼어 A 경도를 갖는 것이 바람직하다. 그러나, 타이어의 성능 특성을 변화시키기 위해, 제 2 인서트의 쇼어 A 경도는 제 1 인서트(44)의 것보다 크거나 또는 작을 수 있다.
도 4a는 타이의 다른 변형예를 도시한다. 타이의 제작중에, 측벽 인서트(44)가 빌딩 드럼상에 놓이고, 카커스 보강 플라이(12)가 준비되면, 적어도 하나의 패브릭 또는 스틸 플라이(52)가 카커스 보강 플라이 주요 부분(16)에 인접하여 놓인다. 패브릭 또는 스틸 플라이(52)는 고무로 피복된 패러렐 코드로 구성된다. 이 플라이(52)는 패러렐 코드가 타이어의 원주 방향에 대해 30° 내지 50°의 각도로 경사지도록 절단되어 놓인다. 2개 이상의 패브릭 또는 스틸 플라이(52)가 사용되면, 인접한 플라이(52)의 코드는 반대 방향으로 경사지도록 놓인다. 코드는 강철, 아라미드, 폴리에스터, 나일론 또는 레이온으로 형성될 수 있다. 플라이(52)의 존재는 측벽(40)을 강화하고, 타이어 하중의 일부가 플라이(52)에 의해 지지될 때, 측벽(40)의 단면적을 감소시킨다.
도 4b는 도 4a와 유사한 타이어이다. 그러나, 타이어의 측벽(40)을 강화하기 위해 추가적인 플라이(52)가 삼각형 인서트(50)의 축방향 외측에 배치되었다. 이러한 위치에 배치되면, 플라이(52)는 도 4a에서와 같은 인장대신에 압축되어 배치된다.
타이어 하중 지지 능력을 증가시키기 위해, 카커스는 제 2 보강 플라이(54)를 포함할 수 있다(도 5 참조). 제 2 보강 플라이(54)는 제 1 보강 플라이(12)와 동시에 인가되며, 제 1 보강 플라이(12)와 대체로 동일한 경로를 따른다. 그러나, 제 2 보강 플라이(54)는 경질 고무 웨지(22) 주변을 완전히 감지 않는다. 제 2 플라이(54)에 코드를 형성하는 재료는 제 1 플라이(12)의 코드를 형성하는 재료와 동일한 것이 바람직하지만, 소망하는 타이어 특성에 따라 달라질 수 있다. 제 1 카커스 보강 플라이(12)의 코드가 적도면에 대하여 90° 이하의 각도로 경사져있다면, 제 2 플라이(54)의 코드는 동일한 각도로, 그러나 반대 방향으로 경사지는 것이 바람직하다.
바람직한 타이어 특성을 위해 보다 양호하게 타이어를 튜닝하기 위해, 타이어에는 소망의 필라 측벽 강도를 생성하도록 다수의 렌즈형 인서트가 제공될 수 있다(도 6 참조). 타이어는 카커스 보강 플라이(12)의 인가에 앞서, 타이어 내측 라이너(48)의 외측에 인가된 기다란 제 1 인서트를 갖는다. 제 1 카커스 보강 플라이(12)가 빌딩 드럼에 권취된 후에, 그러나 고무 웨지(22) 둘레에 감기기 전에, 기다란 제 2 인서트(58)가 인가된다. 길이가 짧은 카커스 보강 플라이(60)는 기다란 제 2 인서트(58)의 외측에 놓인다. 다음으로, 고무 웨지(33)가 보강 플라이(12, 60)의 단부상에 높이고, 제 1 카커스 보강 플라이(12)의 턴업부(18)가 고무 웨지(22) 둘레에 감기고, 비드 링(20)이 인가되어 턴업부(18)의 단부에 잠금(lock)한다. 이러한 방식으로, 짧은 카커스 보강 플라이(60)의 단부 및 축방향 외측의 기다란 인서트(58)의 반경방향 내측 단부가 제 1 카커스 보강 플라이(12)의 주요 부분(16) 및 턴업부(18) 사이에 고정된다.
2개의 기다란 인서트(56, 58)의 물리적 특성은 동일하거나 또는 다를 수 있다. 바람직하게는, 반경방향 내측의 제 1 인서트(56)는 반경방향 외측의 제 2 인서 트(58)의 것보다 작은 쇼어 A 경도를 갖는다. 또한, 2개의 인서트(56, 58)의 상대적인 폭은 동일하거나 또는 다를 수 있다. 2개의 인서트(56, 58)의 상대적인 폭이 어떻게 선택되든, 타이어 측벽(40)의 실질적으로 일정한 폭이 유지된다.
도 7의 타이어에 있어서, 2개의 렌즈형 인서트(62, 64)의 조합은 다시 조합되어 타이어 측벽(40)의 필라 구조체의 일부로서 전체적으로 렌즈형인 지지체를 형성하지만, 2개의 인서트(62, 64)는 주로 반경방향으로 인접하고, 이전의 타이어와 같이 축방향으로 인접하지는 않는다. 2개의 인서트(62, 64)는 카커스 보강 플라이(12)의 축방향 내측에 배치되며, 카커스 보강체는 하나 또는 다수의 플라이일 수 있다. 반경방향 외측 인서트(62)는 반경방향 내측 인서트(64)의 것보다 작은 쇼어 A 경도를 갖는다. 타이어의 숄더 영역에 있는 보다 유연한 인서트(62)는 승차감의 저하를 최소로 하는 타이어의 런플랫 특성을 최대화한다.
상술한 각각의 타이어에 있어서, 대향하는 비드 링(20)이 측벽(40)은 각각 동일한 직경 및 높이를 가질 것이다. 즉, 도시되지 않은 타이어 부분은 도시된 타이어 부분과 거울상이다. 그러나, 도 8에 도시하는 바와 같이 대향하는 비드(20)의 직경이 상이하도록 상술한 타이어를 형성하는 것도 본 발명의 범위에 있다.
도 8의 타이어는 비교적 큰 직경(DBS)의 비드 링(68)을 가진 짧은 측벽(66)과, 비교적 작은 직경(DBNS)의 비드 링(72)을 갖는 긴 측벽(70)을 갖는다. 차량에 탑재되면, 짧은 측벽(66)은 내측을 향해 장착되고, 스탬핑되지 않은 측면으로 지칭되며, 대향하는 측벽(70)은 스탬핑된 측벽으로 지칭되는데, 이 측벽(70)에는 통상 적으로 측벽 표시물이 제공된다. 타이어는 다양한 비드 직경을 수용하기 위해 대응하는 오프셋 림 직경을 갖는 타이어 림상에 장착된다.
각각의 측벽(66, 70)은 길이에 관계없이 비드 부분(12)으로부터 벨트 구조체(30)의 축방향 에지까지 실질적으로 일정한 폭을 갖는다. 측벽 인서트(74, 74', 76, 76')의 상대 높이는, 타이어 높이에 기초할 때, 인서트(74, 74', 76, 76')가 위치되는 측벽(66, 70)의 높이에 기초하여 측정된다. 따라서, 삼각형 인서트(74)는 측벽 높이(HS)에 기초한 높이를 가지며, 삼각형 인서트(74')는 측벽 높이(HNS)에 기초한 높이를 갖는다. 인서트(74, 74')의 상태 높이는 실질적으로 유사하다. 이것은 렌즈형 인서트(76. 76')에도 동일하게 적용된다. 도 8의 비대칭 타이어에는 상술한 여러 인서트 및 보강 플라이의 실시예중 어떠한 것도 사용될 수 있다.
대향하는 측벽(66, 70)의 인서트(74, 74', 76, 76')의 상대 쇼어 A 경도는 제조의 간소성을 위해 동일하며, 인서트(74, 74', 76, 76')들 사이의 유일한 차이점은 반경방향 길이이다. 그러나, 보다 큰 사이즈의 타이어 또는 측벽 높이(HS, HSN)에 큰 편차가 있는 타이어에 대해서, 측벽의 특성은 타이어의 특성과 2개의 측벽(66, 70)의 스프링률의 균형을 맞추기 위해 상이할 필요가 있다. 균형을 맞추는 하나의 방법은 작은 비드 직경(DBS)을 갖는 긴 측벽(70)에 존재하는 인서트(74', 76')가 큰 비드 직경(DBNS)을 갖는 짧은 측벽(66)에 존재하는 대응하는 인서트(74, 76)의 쇼어 A 경도보다 작은 쇼어 A 경도를 갖는 것이다. 다른 변형예에서, 큰 비 드 직경(DBNS)을 갖는 짧은 측벽(66)의 단면 폭(W)은 작은 비드 직경(DBS)을 갖는 긴 측벽(70)의 단면 폭(W)보다 크다.
본 발명은 런플랫 타이어에 있어서의 진전을 나타낸다. 공지의 자체 지지 타이어에 있어서는, 통상적인 타이어 림의 사용 및 공지된 림의 제조 공차로인해, 자체 지지 타이어는 타이어의 비드 언시팅(unseating)을 방지하기 위해 매우 엄격한 공차 및 비드 면적으로 제조되어야 하였다. 타이어의 팽창중에 휠 림내로 비드 영역이 잠금되도록 하는 카커스 프로파일의 사용은 타이어 설계자로 하여금 증가된 하중 성능을 포함하는 보다 우수한 런플랫 성능을 갖도록 튜닝된 자체 지지 타이어를 생산할 수 있도록 한다.

Claims (20)

  1. 반경방향 카커스 보강 플라이와, 벨트 구조체와, 한쌍의 대향하는 비드 영역과, 상기 각각의 비드 영역의 반경방향 외측의 측벽을 포함하고, 상기 각각의 비드 영역은 비드 토우(toe) 및 비드 힐(heel)을 구비하고, 상기 비드 토우는 상기 비드 힐의 축방향 외측 및 반경방향 내측에 위치하여, 상기 각각의 비드 영역은 비드 와이어를 구비하는, 공기 타이어에 있어서,
    상기 비드 영역의 반경방향 외측으로부터 상기 벨트 구조체의 단부까지의 측벽의 단면 폭이 실질적으로 일정하고,
    상기 카커스 보강 플라이의 축방향 내측에 제 1 고무 인서트가 위치하며, 상기 제 1 고무 인서트는 대체로 렌즈형의 단면 구조를 가지며, 상기 비드 와이어의 반경방향 외측 및 상기 카커스 보강 플라이의 축방향 외측에 제 2 고무 인서트가 위치하는
    공기 타이어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 측벽의 단면 폭은 최소 단면 폭의 30% 이하에서 변하는
    공기 타이어.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이어 높이의 하부 50%에 존재하는 타이어 측벽은 측벽 단면 폭의 최소 폭의 20% 이하에서 변하는
    공기 타이어.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이어 측벽의 단면 폭의 변화는 상기 반경방향 내부 측벽 부분보다 상기 측벽의 반경방향 외측 부분에서 더 큰
    공기 타이어.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 고무 인서트 및 상기 제 2 고무 인서트는 동일한 재료로 형성되는
    공기 타이어.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 고무 인서트의 총 단면 게이지는 상기 비드 와이어의 반경방향 외측 표면으로부터 상기 벨트 구조체의 축방향 외측 단부까지 실질적으로 일정한
    공기 타이어.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 비드 영역은 상기 비드 와이어의 축방향 외측에 위치하는 고무 웨지를 더 포함하고, 상기 고무 웨지는 상기 제 1 고무 인서트 또는 상기 제 2 고무 인서트중 하나의 쇼어 A 경도보다 큰 쇼어 A 경도를 갖는
    공기 타이어.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 인서트는 100℃에서 약 55 내지 약 90의 범위의 쇼어 A 경도를 갖는
    공기 타이어.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 고무 인서트는 상기 제 2 고무 인서트와 반경방향으로 중첩되는 반경방향 최내측 단부를 가지며, 그 중첩 거리는 상기 제 2 고무 인서트의 반경방향 길이의 90 내지 65%의 범위인
    공기 타이어.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 측벽에 존재하는 상기 제 2 고무 인서트의 반경방향 외측 단부는 타이어 높이의 25% 내지 80%의 반경방향 높이에 있는
    공기 타이어.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이어는 상기 비드 부분으로부터 상기 타이어의 상부 측벽까지 연장되는 패러렐 코드(parallel cord)로된 적어도 하나의 짧은 보강 플라이를 더 포함하는
    공기 타이어.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 짧은 보강 플라이는 적어도 부분적으로 상기 카커스 보강 플라이에 인접하는
    공기 타이어.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 짧은 보강 플라이는 상기 타이어의 비드 부분에서는 상기 카커스 보강 플라이에 접촉하지 않는
    공기 타이어.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 인서트는 적어도 2개의 상이한 고무 인서트로 구성되며, 상기 하나의 인서트는 다른 인서트보다 큰 쇼어 A 경도를 갖는
    공기 타이어.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 인서트를 형성하는 상기 2개의 상이한 고무 인서트중 하나는 다른 고무 인서트의 반경방향 외측에 존재하며, 반경방향 내측의 다른 고무 인서트보다 작은 쇼어 A 경도를 갖는
    공기 타이어.
  16. 제 1 항애 있어서,
    상기 카커스 보강 플라이는 한쌍의 보강 코드 플라이로 구성되며, 상기 제 2 플라이는 상기 비드 링의 반경방향 내측에서 종료되는
    공기 타이어.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 카커스 보강 플라이는 한쌍의 보강 코드 플라이로 구성되며, 상기 타이어는 상기 타이어 측벽에 위치하는 제 3 인서트를 더 포함하며, 상기 제 3 인서트는 상기 2개의 카커스 보강 코드 플라이들 사이에 샌드위칭되는
    공기 타이어.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 비드 영역에 존재하는 상기 비드 링은 상이한 비드 직경을 갖는 공기 타이어.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 큰 직경의 비드 링의 반경방향 외측의 측벽의 단면 폭은 상기 작은 직경의 비드 링의 반경방향 외측의 측벽의 단면 폭보다 큰
    공기 타이어.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 큰 직경의 비드 링의 반경방향 외측의 측벽에 존재하는 상기 제 1 고무 인서트는 상기 작은 직경의 비드 링의 반경방향 외측의 측벽에 존재하는 상기 제 1 고무 인서트보다 큰 쇼어 A 경도를 갖는
    공기 타이어.
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