KR100287438B1 - 튜우브들이 타이어 - Google Patents

Abstract

내부공간을 격벽(20)으로 칸막이하여 공기가 충전되는 공기실(3)과 밀봉제(8)가 충전되는 밀봉제실(7)을 형성한 튜우브(2)에 있어서, 비팽창상태에서 타이어(1)의 내부에 수납된 튜우브(2)의 단면적(A)에 대한, 공기를 충전하여 팽창시킨 튜우브(2)의 단면적(B)의 비 R(R=R/A)를 100%∼110%로 설정함으로써, 튜우브(2)의 팽창시에 있어서의 격벽(20) 장력을 작게 억제한다. 튜우브(2)의 격벽(20)이 자상(b)을 입어도, 작은 장력밖에 작용하지 않는 격벽(20)은 공기실(3)측으로 수축하려 하는 경향이 약하기 때문에, 공기실(3)의 공기는 거의 밀봉제실(7)로 흘러 들어가지 않아서, 공기와의 혼합에 의한 밀봉제(8)의 밀봉성능 저하가 방지된다.

Description

튜우브들이 타이어{TUBE TIRE}

일반의 튜우브들이 타이어는 튜우브가 못 등에 의해 자상을 입었을 경우, 튜우브내의 공기가 그 자상으로부터 타이어 및 튜우브 사이의 미소 틈새를 통하여 림의 니플구멍으로부터 외부로 누출하고 구멍이 난다.

그리하여, 튜우브의 내부공간을 격벽으로 분할하여 공기가 충전되는 공기실과 밀봉제가 충전되는 밀봉제실로 구획한 것이 일본국 특개 소54-38007호 공보에 의하여 제안되어 있다. 이것에 의하면, 못 등에 의하여 튜우브가 자상을 입어도, 밀봉제실로 충전한 밀봉제에 의하여 상기 자상을 보수하여 공기실로부터의 공기 누출을 저지할 수 있다.

그런데, 튜우브를 타이어에 설정하는 경우, 공기를 뽑은 튜우브를 타이어의 내부에 장착한 다음, 튜우브의 공기실로 공기를 충전하여 팽창시키고 있다. 이때, 튜우브의 공기실은 공기의 충전에 의하여 용적이 증가하기 때문에, 전술한 격벽으로 공기실과 밀봉제실을 구획한 것에서는, 공기실의 용적증가에 의하여 격벽이 잡아 늘려져 장력이 발생한다. 이 상태에서 격벽이 자상을 입는다면, 격벽이 상기 장력에 의해 수축하려 하여 공기실을 압축하므로, 공기실내의 공기가 상기 자상을 통하여 밀봉제실로 밀려나오게 되어, 밀봉제에 공기가 섞여 들어서 밀봉성능이 저하하여 버릴 가능성이 있다.

본 발명은 림(rim)의 외주에 장착되는 타이어와, 림 및 타이어에 의하여 구획형성되는 공간내에 수납되는 튜우브로 구성되었으며, 공기가 충전되는 공기실과 밀봉제(sealing compound)가 충전되는 밀봉제실을 상기 튜우브에 형성한 튜우브들이 타이어에 관한 것이다.

도 1은 튜우브들이 타이어를 장착한 차륜의 횡단면도.

도 2는 차륜이 장해물에 올려 앉혀진 상태를 도시한 작용 설명도.

도 3A∼3C는 튜우브가 자상을 입었을 경우의 작용 설명도.

도 4A∼4C는 종래의 튜우브가 자상을 입었을 경우의 작용 설명도.

본 발명은 전술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 격벽이 자상을 입었을 때에 공기실의 공기가 밀봉제실의 밀봉제에 섞여 들어가는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의하면, 림의 외주에 장착되는 타이어와, 림 및 타이어에 의하여 구획형성되는 공간내에 수납되는 튜우브로 구성되고, 공기가 충전되는 공기실과 밀봉제가 충전되는 밀봉제실을 상기 튜우브에 형성한 튜우브들이 타이어에 있어서, 공기를 충전하지 않는 상태에서의 튜우브 외형의 단면적에 대한, 공기를 충전한 상태에서의 튜우브 외형의 단면적의 비를 100%∼110%로 설정한 튜우브들이 타이어를 제안하고 있다.

상기 구성에 의하면, 공기를 충전하지 않는 상태에서의 튜우브 외형의 단면적에 대한, 공기를 충전한 상태에서의 튜우브 외형의 단면적의 비를 100%∼110%로 설정하였으므로, 공기를 충전하였을 경우에 격벽에 작용하는 장력을 저하시킬 수 있다. 따라서, 격벽이 자상을 입었을 경우에 있어서도, 격벽이 상기 장력에 의하여 공기실의 용적을 감소시키려고 하는 경향이 약하여져서, 공기실의 공기가 상기 자상을 통하여 밀봉제실로 유입하기 어렵게 된다. 이에 따라, 밀봉제에 대한 공기의 혼입을 피하여 밀봉성능의 저하를 방지할 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 자동 2륜차용 차륜의 림(R)은 와이어 스포크(wire spoke)를 개재하여 허브(도면에 없음)에 연결되어 있다. 이 림(R)에는, 타이어(1)와, 그 내부에 수납되는 튜우브(2)로 된 튜우브들이 타이어(T)가 장착되어 있다. 림(R)은 차륜의 원주방향으로 뻗은 링형상의 림본체부(11)와, 림본체부(11)의 축방향 양단에서 반지름방향 바깥쪽으로 뻗어서 타이어(1)의 내주를 유지하는 한 쌍의 플랜지부(12, 12)를 구비하고 있다. 튜우브(2)의 내부에 형성된 공기실(3)로 공기를 충전하는 공기밸브(4)는, 림본체부(11)의 원주방향 1개소에 형성한 공기밸브 부착부(13)를 관통하여 너트(14, 15)로 고정되어 있다.

튜우브(2)는 그 내부가 격벽(20)에 의하여 반지름방향 안쪽의 공기실(3)과 반지름방향 바깥쪽의 밀봉제실(7)로 구획되어 있어, 이 밀봉제실(7)에는 미리 공지된 액상밀봉제(8)가 충전된다. 공기실(3)에 면하는 격벽(20)에는, 한 쌍의 제1후막부(21, 21)가 일체로 형성됨과 동시에, 이 제1후막부(21, 21)에 맞닿을 수 있는 한 쌍의 제2후막부(22, 22)가 림(R)의 한 쌍의 플랜지부(12, 12)에 가까운 튜우브(2)에 일체로 형성되어 있다. 제1후막부(21, 21) 및 제2후막부(22, 22)의 후막(t1)은 그 밖의 부분의 후막(t)의 약 1.5∼3.0배로 형성되어 있다.

다음에, 이 실시예의 작용에 대하여 설명한다.

튜우브(2)의 밀봉제실(7)은 공기실(3)의 공기압에 의하여 타이어(1)의 내면에 잇따른 형상으로 유지되어 있기 때문에, 차륜의 회전에 의한 원심력이 작용하여도 밀봉제실(7)에 봉입된 밀봉제(8)는 튜우브(2) 측면쪽에서 외주면쪽으로 치우치는 일은 없다. 따라서, 못 등에 의하여 반지름방향 혹은 옆쪽에서 튜우브(2)의 밀봉제실(7)이 자상을 입어도, 밀봉제(8)가 그 자상을 곧바로 메워서 보수하고, 공기실(3)로부터의 공기 누출을 늦추게 한다.

또한, 밀봉제(8)는 밀봉제실(7)에 유지되어 있어서 공기실(3)측으로 유출하는 일이 없기 때문에, 공기밸브(4)나 그에 대어지는 압력게이지 등을 막히게 하는 일도 없다.

도 2에 도시한 바와 같이, 튜우브들이 타이어(T)가 노면의 장해물(18)에 올라타서 충격적인 하중이 작용하면, 그 하중에 의하여 타이어(1) 및 튜우브(2)의 일부가 반지름방향으로 압축된다. 이때, 반지름방향 외측으로 돌출하는 림(R)의 플랜지부(12, 12)와 장해물(18) 사이에 타이어(1) 및 튜우브(2)가 끼워 가압되어, 튜우브(2)의 제1후막부(21, 21)와 제2후막부(22, 22)가 서로 맞닿지만, 강도가 높은 제1, 제2후막부(21, 21 : 22, 22)는 손상을 받는 일은 없다. 또한, 제1후막부(21, 21)에 맞닿는 튜우브(2)의 박막부(23, 23)도, 상기 제1후막부(21, 21)에 하중이 분산되기 때문에 손상으로부터 보호된다.

그리고, 튜우브(2)의 일부에 다른 부분보다도 막이 두꺼운 커다란 제1, 제2후막부(21, 21 : 22, 22)를 형성하는 것만의 간단한 구조로 충격 빵구의 발생을 회피할 수 있으며, 더욱이, 튜우브들이 타이어(T)의 중량이나 제조코스트가 크게 증가하는 일도 없다.

도 3A는 튜우브(2)를 타이어(1)의 내부에 장착하여 공기실(3)에 공기를 충전하기 전의 상태, 즉 튜우브(2)가 팽창하고 있지 않는 자유상태를 도시하고 있으며, 이때, 튜우브(2)의 외벽면과 타이어(1)의 내벽면 사이에 틈새(α)가 존재하고 있다. 도 3B는 상기 튜우브(2)의 공기실(3)에 공기밸브(4)를 개재하여 공기를 충전한 팽창상태를 도시하고 있으며, 공기실(3)의 팽창에 의하여 튜우브(2)의 외벽면과 타이어(1)의 내벽면이 밀착하여 상기 틈새(α)가 소멸하고 있다.

튜우브(2)의 단면신장률(R)은 자유상태에서의 튜우브(2) 단면적(도 3A의 빗금부분의 면적 A)에 대한 팽창상태에서의 튜우브(2) 단면적(도 3B의 빗금부분의 면적 B)의 비(R=B/A)에 의하여 부여된다. 도 4A∼4C에 도시한 종래 튜우브의 단면신장률(R)이 약 120%∼135%임에 대하여, 본 실시예의 단면신장률(R)은 그 보다도 작은 105%로 설정되어 있다. 따라서, 사용할 때에 있어서의 튜우브(2) 격벽(20)의 장력을 고려하면, 공기실(3)이 크게 팽창하는 도 4B의 종래예는 격벽(20)의 장력이 커짐에 대하여 공기실(3)이 그다지 팽창하지 않는 도 3B의 실시예는 격벽(20)의 장력이 작아진다.

그리고, 도 3C 및 도 4C에 도시한 바와 같이, 못 등이 타이어(1) 및 튜우브(2)를 관통하여 밀봉제실(7)이 2개소의 자상(a, b)을 입었을 경우, 차륜이 회전하고 있으면 격벽(20)이 원심력에 의해 밀봉제실(7)측으로 힘을 받기 때문에, 공기실(3)의 공기가 자상(b)에서 밀봉제실(7)로 흘러 들어가는 일은 없다. 그러나, 차륜의 회전이 정지하여 원심력이 소멸하면, 종래예인 도 4C의 것은, 커다란 장력이 작용하고 있는 격벽(20)이 공기실(3)측으로 수축하려 하기 때문에, 공기실(3)의 공기가 자상(b)에서 밀봉제실(7)로 흘러 들어가서 밀봉제(8)와 혼합하여 버린다. 이와 같이 하여, 밀봉제(8)에 공기가 섞여 들어가면, 밀봉제(8)가 공기에 의해 저해되어 자상(a, b)에 도달하기 어렵게 된다거나, 밀봉제(8)의 유동성이 불량하게 되어서 밀봉성능이 저하한다.

그에 대하여, 실시예인 도 3C의 것은, 작은 장력밖에 작용하지 않는 격벽(20)은 공기실(3)측으로 수축하려 하는 경향이 약하기 때문에, 공기실(3)의 공기는 거의 밀봉제실(7)로 흘러 들어가지 않고, 공기와의 혼합에 의한 밀봉제(8)의 밀봉성능 저하가 방지된다.

상술한 바와 같은 종래 튜우브의 단면신장률과 본 실시예에 의한 튜우브의 단면신장률에 대한 효과 비교는, 1997년 11월에, 본원의 출원인인 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤(本田技硏工業株式會社)의 자회사인 가부시키가이샤 혼다 기켄 겐규우쇼(株式會社 本田技硏硏究所)가 중심이 된, 본원 발명자 야마기와 도시오(山際登志夫)씨를 포함한 연구그룹에 의해 작성된 자료["Development of Tire Tube with Puncture Resistance Function", THE NINTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON AUTOMOTIVE ENGINEERING Ball, Indonesia, November 16-21, 1997]에 발표되었다.

이상, 본 발명의 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 설계변경을 할 수 있다.

예컨대, 실시예에서는, 단면신장률(R)을 105%로 설정하였으나, 단면신장률(R)이 100%∼110%의 범위에 있으면 기대하는 바 효과를 달성할 수 있다.

Claims (1)

1. 림의 외주에 장착되는 타이어와, 림 및 타이어에 의하여 구획형성되는 공간내에 수납되는 튜우브로 구성되고, 공기가 충전되는 공기실과 밀봉제가 충전되는 밀봉제실을 상기 튜우브에 형성한 튜우브들이 타이어에 있어서,

   튜우브는, 그 내부가 격벽(20)에 의해 반지름방향 내측의 상기 공기실(3)과 반지름방향 외측의 상기 밀봉제실(7)로 구획되어 있어, 상기 밀봉제실(7)에는 액상의 밀봉제(8)가 충전되며, 공기를 충전하지 않는 상태에서의 튜우브의 외형 단면적에 대한, 공기를 충전한 상태에서의 튜우브 외형의 단면적의 비를 100% 내지 110%로 설정하는 것을 특징으로 하는 튜우브들이 타이어.