KR100300159B1 - 타이어용 튜브구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 타이어용 튜브구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 타이어의 펑크시 타이어 전체의 함몰현상이 방지되도록 내부의 튜브구조를 변경함으로써, 타이어 펑크로 인한 안전사고를 예방하며 안전지대로의 대피에 큰 지장을 초래하지 않도록 한 타이어용 튜브구조에 관한 것이다.

본 발명의 타이어용 튜브구조는, 자동차 타이어내에 내장되어 타이어의 공기압을 유지시키는 튜브에 있어서, 펑크시 펑크부위의 공기압만이 제거되도록 링타입 튜브내의 공간이 상기 튜브재질과 같는 재질의 격막으로 일체화 또는 접착되어 다수의 분할공간부로 구획구성하거나, 상기 분할공간부는 공기압을 지닌 다수의 보조튜브가 채워져 형성되고 보조튜브 사이에 광유가 채워지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라 펑크시 펑크부위의 공간공기만이 빠져나가게 되고 또한 그 감소된 공기압을 주위에 별도로 구성된 보조튜브가 보상하게 되는 등으로, 타이어의 펑크시 타이어 전체의 급격한 함몰현상이 일어나지 않아 타이어 펑크로 인한 제반 안전사고를 미연에 방지 및 최소화하게 되고, 안전지대로의 대피에 큰 지장이나 무리를 주지 않으며, 수리 및 공기보상이 용이하게 이루어지는 등의 효과를 발휘한다.

Description

타이어용 튜브구조 {TIRE TUBE STRUCTURE}

본 발명은 차량의 타이어용 튜브구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 타이어의 펑크시 타이어 전체의 함몰현상이 방지되도록 내부의 튜브구조를 변경함으로써, 타이어 펑크로 인한 안전사고를 예방하며 안전지대로의 대피에 큰 지장을 초래하지 않도록 한 타이어용 튜브구조에 관한 것이다.

타이어(자동차용)는 레이온이나 나일론 등의 섬유를 발모양으로 만든 것을 양질의 고무로 천모양으로 하여 이것을 겹쳐놓은 것을 가황 성형하여 만들어진다.

이러한 자동차용 타이어는 자동차의 하중을 지지하며, 구동력 제동력을 노면에 전달하며, 노면에서의 충격을 완화하며, 자동차의 방향을 전환하거나 유지하는 등의 기능이 요구된다.

이들 기능을 만족시키기 위하여 타이어는 도 1에 도시된 바와 같이 타이어의 외주를 이루는 고무층(2)과, 상기 고무층의 속에 넣어서 공기압을 유지시키는 튜브(3)를 포함한다.

고무층(2)은 또 다시 지접 노면과 접하는 부분인 트레드부와, 트레드의 측면에 닿는 부분으로서 타이어 내부에 발생하는 열을 방산시키는 역할을 하는 숄더부와, 타이어의 공기압에 대항하여 타이어를 림(4)에 고정하는 비드부와, 상기 트레드에서 비드까지의 고무층으로 하중이나 노면에서의 충격에 의해 계속적으로 굴곡운동을 반복하는 사이드월부로 이루어진다.

본 발명이 다루고자 하는 부분인 튜브(3)는 타이어의 상기 고무층(2)에 넣어서 공기압을 유지하기 위한 것으로 도너스형태와 같은 원형 링타입이며, 내열성, 내인열성, 내노화성에 뛰어난 천연고무 및 부틸고무가 주로 사용된다.

튜브에는 공기를 충진하기 위한 공기주입 밸브(5)가 장착되어 있고, 이 밸브내에는 밸브 코어가 나사식으로 들어가 있으며 공기를 충진할 때는 심봉이 밀려서 밸브가 열려 공기가 충전되지만, 평소에는 다우얼과 밸브 패킹이 밀착하여 공기누설을 방지하고 있다.

이 외에 튜브(3)와 림(4)의 금속부분이 접촉하면 튜브가 손상을 받기 쉽기 때문에 상기 림과 튜브 사이에는 튜브 플랩(미도시)이라고 불리는 띠가 들어가 있다.

이러한 타이어가 차량에 장착되어 주행중에 못 등에 찔리거나, 주정차시 고의성에 의하거나 하는 등으로 펑크가 나게 될 경우에는 공기압이 제거되어 타이어본래기능이 상실되고 만다.

특히 고속주행시 펑크가 발생되면 타이어의 급격한 함몰이 이루어지고, 이에 따라 타이어에 지지되고 있던 차체의 균형이 상실되어 차체의 심한 흔들림 및 자칫 중앙선이나 옆차선을 침범하게 되어 대형 인명사고 내지는 심한 차체의 손상을 가져오게 되는 등의 문제점을 안게 된다.

또한 타이어의 펑크시에는 차량에 예비된 스페어 타이어로 갈아 끼우거나 수리점으로 견인시켜 펑크부위를 수리하게 되는 데, 타이어의 완전한 함몰에 의해 안전지대로의 견인이 어렵게 되어 교통혼란을 야기시키게 되고, 차량 자체를 운전하여 견인시에는 바퀴 휠이 지면에 닿아져 심한 손상을 입게 되는 등의 문제점을 안게 된다.

이러한 펑크현상은 내장된 튜브가 일체형으로 되어 있어 어느 부위에서의 조그마한 펑크에도 압축공기가 모두 빠져버리게 되는 것에서 기인하게 된다.

이러한 일체형 타이어 튜브의 펑크로 기인하게 되는 여러 문제점을 감안한 타이어로 별도의 공기튜브가 내장되지 않은 튜브리스 타이어를 들 수 있다.

튜브리스 타이어는 튜브를 사용하지 않는 대신에 타이어의 안쪽면에 이너 라이너라는 공기투과성이 적은 특수 고무층(부틸고무)를 붙이고 또다시 비드부에 공기를 누설하지 않는 재료를 사용하여 림과의 밀착이 확실하게 되도록 비드부분의 내경을 림의 외경 보다 약간 작게 하고 있다.

또한 림과의 접촉저항이 생기기 쉽기 때문에 채퍼라고 하는 보강층을 설치하고 있으며, 공기를 주입하기 위한 밸브는 림에 직접 장치하며 스냅인밸브, 클램프인밸브가 사용되고 있다.

이러한 튜브리스 타이어는 주행중에 못 등에 찔러도 이너라이너가 약간 늘어나서 상처를 막아주는 효과가 있기 때문에 공기의 급격한 누설을 막아주는 효과가 있기 때문에 공기의 급격한 누설을 방지하게 되고, 또한 공기가 빠져도 타이어가 림에서 빠져 나가지 않으며 투브가 없기 때문에 중량도 가볍고, 타이어내의 공기는 직접 림에 접촉하고 있기 때문에 방열성이 좋게 되며, 이 때문에 펑크의 수리를 할 때 타이어를 림에 조립한 채로 할 수 있는 등의 장점이 있다.

그러나 상기 여러 장점에도 불구하고 트레드부의 큰 상처나 사이드 월 및 비드부가 찢어지거나 상처를 입거나 하면 수복불능이 되기 쉬우며, 또한 림, 플렌지에 변형이 있으면 공기누설을 일으키게 되며, 구조가 복잡하여 가격상승의 원인 되는 등의 결점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 타이어, 특히 타이어 튜브구조가 안고 있는 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 타이어의 펑크시 타이어 전체의 함몰현상이 일어나지 않도록 튜브구조를 변경함으로써, 타이어 펑크로 인한 제반 안전사고를 미연에 방지 및 최소화하며, 안전지대로의 대피에 큰 지장이나 무리를 주지 않으며, 수리 및 공기보상이 용이하게 이루어지도록 한 타이어용 튜브구조를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 타이어용 튜브구조는, 튜브내의 공간을 여러공간으로 구획하거나 튜브내의 공간에 공기가 압축된 다수의 구형체 튜브로채워지게 하거나, 예비튜브를 구성하거나 하여, 펑크시 펑크부위의 공간공기만이 빠져나가도록 하여 급격한 함몰현상을 방지하고, 또한 빠져나간 공기를 용이하게 보상되도록 한 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 타이어구조를 설명하기 위한 타이어의 단면도,

도 2는 본 발명의 제1실시예로서 튜브내의 공간을 다수의 공간으로 구획분할시킨 것을 나타낸 튜브의 정 단면도,

도 3은 본 발명의 제2실시예로서 제1실시예에 따른 튜브내의 공간에 공기를 보상할 수 있도록 에어백 기능을 하는 예비튜브를 구비한 것을 나타낸 단면도,

도 4는 본 발명의 제3실시예로서 튜브내의 공간에 별도로 구성된 다수의 볼타입 튜브가 채워진 것을 나타낸 단면도,

도 5는 본 발명의 제4실시예로서 제3실시예에 따른 튜브의 볼타입 튜브 각각에 보다 작은 볼타입 튜브가 다수 채워진 것을 나타낸 단면도,

도 6은 본 발명의 제5실시예로서 제4실시예에 따른 튜브의 안쪽으로 링타입으로 일체화된 보조튜브를 구비한 것을 나타낸 단면도,

도 7은 본 발명의 제6실시예로서 튜브내의 공간에 다수의 볼타입 튜브를 채우게 하거나 상기 다수의 볼타입 튜브가 발포성고무에 일체로 성형된 것을 나타낸 단면도,

도 8은 본 발명의 제7실시예로서 제6실시예에 따른 튜브의 안쪽으로 링타입의 보조튜브를 구비한 것을 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 타이어 2: 고무층

3,11: 튜브 4: 림

5,23,52,72: 공기주입 밸브 10~70: (안전)튜브

12: 격막 13: 분할공간부

22: (수축타입)보조튜브 24,53,73: 가스주입 밸브

31,31',41: (볼타입)튜브 32: 광유

51,71:(링타입)보조튜브 61: 발포성고무

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 제1실시예로서 튜브내의 공간을 다수의 공간으로 구획분할시킨 것을 나타낸 튜브의 정 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제2실시예로서 제1실시예에 따른 튜브내의 공간에 공기를 보상할 수 있도록 에어백 기능을 하는 예비튜브를 구비한 것을 나타낸 단면도이며, 도 4는 본 발명의 제3실시예로서 튜브내의 공간에 별도로 구성된 다수의 볼타입 튜브가 채워진 것을 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제4실시예로서 제3실시예에 따른 튜브의 볼타입 튜브 각각에 보다 작은 볼타입 튜브가 다수 채워진 것을 나타낸 단면도이며, 도 6은 본 발명의 제5실시예로서 제4실시예에 따른 튜브의 안쪽으로 링타입으로 일체화된 보조튜브를 구비한 것을 나타낸 단면도이며, 도 7은 본 발명의 제6실시예로서 튜브내의 공간에 다수의 볼타입 튜브를 채우게 하거나 상기 다수의 볼타입 튜브가 발포성고무에 일체로 성형된 것을 나타낸 단면도이며, 도 8은 본 발명의 제7실시예로서 제6실시예에 따른 튜브의 안쪽으로 링타입의 보조튜브를 구비한 것을 나타낸 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 타이어용 튜브구조는, 튜브내의 공간을 여러공간으로 구획하거나 튜브내의 공간에 공기가 압축된 다수의 구형체 튜브로 채워지게하거나, 별도의 예비튜브를 구성하거나 하여, 펑크시 펑크부위의 공간공기만이 빠져나가도록 하여 급격한 함몰현상을 방지하고, 또한 빠져나간 공기를 용이하게 보상되도록 하였다.

즉, 도 2에 도시한 제1실시예에서와 같은 튜브(10)는, 링타입 튜브(11)내의 공간을 상기 튜브재질과 같는 재질로 된 다수의 격막(12)을 일체화 또는 접착시켜 다수의 분할공간부(13)로 구획되게 하였다.

상기 분할공간부(13) 각각에는 튜브(11)의 성형시 압축공기가 채워진 상태를 이루게 할 수 있으며, 또한 분할공간부(13) 각각에 공기주입밸브(미도시)를 별도로 설치할 수도 있게 한다.

이러한 구성의 타이어 튜브(10)에 못 등이 찔리어 펑크가 발생되면, 각각의 분할공간부(13)중 못 등이 찔러진 분할공간부만의 압축공기가 새어나가게 되고 나머지 각각의 분할공간부의 팽창상태는 그대로 유지하게 되어 튜브(11)가 전체적으로 급격한 함몰이 일어나게 되는 것이 방지된다.

즉, 펑크가 난 분할공간부(13)의 압축공기가 빠져나가 수축되면 그 수축된 공간을 주위의 다른 분할공간부(13)가 밀려들어 보상하게 되고, 이에 따라 차량의 급격한 흔들림 및 균형상실이 방지되고 운전자는 서행운전으로 펑크난 차량을 안전지대 또는 수리점으로 대피 또는 견인시킬 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 튜브(20)로서 제1실시예에 따른 튜브(10)에서와 같이 링타입 튜브(11)내의 공간을 상기 튜브재질과 같는 재질로 된 다수의 격막(12)을 일체화 또는 접착시켜 다수의 분할공간부(13)로 구획되게 한 구조에 별도의 보조튜브(22)를 구성하였다.

즉, 양 분할공간부(13) 사이에 예비공간부(21)를 형성하고 상기 예비공간부(21)에 접혀진 보조튜브(22)를 내장하며 상기 보조튜브(22)에 공기주입 밸브(23) 및 가스주입 밸브(24)가 설치되도록 하였다.

이러한 튜브(20)구성에 의해 펑크가 난 분할공간부(13)의 압축공기가 빠져나가 수축되면 그 수축된 공간을 주위의 다른 분할공간부(13)가 밀려들어 1차적으로 보상하게 되고, 그 감소된 공기압을 완전히 보상하기 위해서는 공기주입 밸브(23)를 통해 공기를 주입하거나 가스주입 밸브(24)를 통해 가스를 주입시켜 상기 보조튜브(22)를 팽창시키게 된다.

특히 상기 가스주입 밸브(24)는 에어백용으로서 튜브(20)에 펑크가 발생되면 펑크를 감지하는 센서가 작동하여 차량에 장착된 에어백 시스템의 동작에 의해 상기 가스주입 밸브(24)를 통해 에어백기능을 하는 보조튜브(22)를 자동으로 팽창시키게 된다.

에어백 시스템은 펑크시 감지센서가 펑크신호를 제어부에 보내게 되고, 상기 제어부에서는 감지센서로 부터의 펑크신호 등의 여러 가지의 상태를 비교분석하여 인플레이터에 전기적인 펑크신호를 보내게 되며, 인플레이터는 상기 제어부의 펑크신호에 의하여 폭발하게 됨으로써 에어백을 팽창시킬 수 있도록 구성된 공지기술로 구체적인 설명은 생략한다.

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 튜브(30)로서, 튜브(11)내의 공간에 별도로 구성되고 이미 공기압을 유지하고 있는 다수의 볼타입 튜브(31)가 채워지게하고, 튜브(31)와 튜브(31)사이에 광유(32)를 채워넣게 한 것이다.

이러한 튜브(30)구성에 의해 다수의 볼타입 튜브(31)중 어느 하나의 튜브에 펑크가 발생되더라도 펑크난 튜브만의 압축공기가 빠져나가 수축되고, 그러면 그 수축된 공간을 주위의 다른 튜브(31)의 팽창력에 의해 1차적으로 수축부위를 보상하게 된다.

즉, 구형체의 접촉 단면적이 평면접촉에 비해 약 1/4이상 줄어들게 되어 펑크사고의 위험이 그 만큼 줄어들게 된다.

또한 광유(32)는 점성이 높은 내열,내마모성 운활유로서 튜브(31)와 튜브(31) 사이에서 일어나게 되는 발열 및 마찰을 방지하여 튜브끼리의 작용에 따른 손상을 방지하는 역할을 한다.

도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 튜브(40)로서 제3실시예에 따른 튜브(30)의 볼타입 튜브(31') 각각에 보다 작은 볼타입 튜브(41)를 채워넣게 하였고, 또한 상기 튜브(31')와 튜브(31')사이 및 튜브(41)와 튜브(41) 사이에 광유(32)를 채워넣게 하였다.

상기 볼타입 튜브(31') 각각에 채워지는 볼타입 튜브(41)는 그 사이즈가 한정되지 않고 다양한 크기를 갖게 할 수 있으며, 하나의 튜브(31')에 채워지는 볼타입 튜브(41)는 대략 10~20개인 것이 바람직하다.

상기 튜브(41)들은 이미 공기압을 갖는 것으로서 그 공기압에 의해 튜브(31)내에 공극이 생기지 않는 밀착상태를 유지하게 된다.

이러한 구성의 튜브(40)에 의해 펑크가 발생되더라도 튜브(31')내의튜브(41)만이 파열되어 수축되어져 보다 안정적인 튜브의 공기압유지가 가능하게 된다.

도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 튜브(50)로서 제4실시예에 따른 튜브(40)의 안쪽으로 링타입으로 일체화된 보조튜브(51) 및 상기 보조튜브(51)에 공기 또는 가스를 주입시키기 위한 공기주입 밸브(52) 및 가스주입 밸브(53)가 설치되게 하였다.

이러한 구성의 튜브(50)에 의해 펑크가 발생되더라도 튜브(31')내의 튜브(41)만이 파열되어 수축되어져 보다 안정적인 튜브의 공기압유지가 가능하게 되고, 또한 감소된 공기압을 완전히 보상하기 위해서는 공기주입 밸브(52)를 통해 공기를 주입하거나 가스주입 밸브(53)로는 에어백 시스템을 통한 가스를 주입시켜 에어백기능을 하는 상기 보조튜브(51)를 보다 높은 압력으로 팽창시키게 된다.

도 7은 본 발명의 제6실시예에 따른 튜브(60)로서 제5실시예에서와 같이 별도로 구성된 튜브(31')에 또 다른 작은 튜브(41)를 채워넣는 것이 아니라 링타입의 튜브(11)내에 직접 작은 볼타입으로 된 다수의 튜브(41)를 직접 채워넣게 하거나, 또는 상기 다수의 볼타입 튜브(41)가 발포성고무(61)에 링형태로 일체로 성형된 것을 채워넣게 한 것이다.

상기 발포성고무(61)는 산업용 및 자동차 도어용 쿠션재 등의 발포성고무이며, 치밀하게 인서트되어 일체로 성형되는 다수의 볼타입 튜브(41) 사이의 공극만을 메꾸는 구조가 바람직하다.

이러한 구성의 튜브(60)에 의해 차량의 하중 및 타이어의 회전에 의한 압은상기 다수의 볼타입 튜브(41)에 의해 지탱되고, 볼타입 튜브(41)끼리의 사이에 형성되는 공극은 상기 발포성고무(61)에 의해 채워지게 되어 간단한 구조에 의해 보다 효율적으로 펑크문제를 해결하게 된다.

도 8은 본 발명의 제7실시예에 따른 튜브(70)로서 제6실시예에 따른 튜브(60)의 안쪽으로 공기주입 밸브(72) 및 가스주입 밸브(73)가 설치된 링타입의 보조튜브(71)를 구성하였다.

이러한 구성의 튜브(70)에 의해 차량의 하중 및 타이어의 회전에 의한 압은 상기 다수의 볼타입 튜브(41)에 의해 지탱되고, 볼타입 튜브(41)끼리의 사이에 형성되는 공극은 상기 발포성고무(61)에 의해 채워지게 되며, 또한 감소된 공기압을 완전히 보상하기 위해서는 공기주입 밸브(72)를 통해 공기를 주입하거나 가스주입 밸브(73)로는 에어백 시스템을 통한 가스를 주입시켜 에어백기능을 하는 상기 보조튜브(71)를 보다 높은 압력으로 팽창시킬 수 있게 된다.

이 때 상기 발포성고무(61) 대신에 광유(32)를 채워 넣을 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 타이어용 튜브구조는, 튜브내의 공간을 여러공간으로 구획하거나 튜브내의 공간에 공기가 압축된 다수의 구형체 튜브로 채워지게 하거나, 에어백기능을 하는 예비튜브를 구성한 구조에 의해, 펑크시 펑크부위의 공간공기만이 빠져나가게 되고 또한 그 감소된 공기압을 주위에 별도로 구성된 보조튜브가 보상하게 되는 등으로, 타이어의 펑크시 타이어 전체의 급격한 함몰현상이 일어나지 않아 타이어 펑크로 인한 제반 안전사고를 미연에 방지 및 최소화하게 되고, 안전지대로의 대피에 큰 지장이나 무리를 주지 않으며, 수리 및 공기보상이 용이하게 이루어지는 등의 효과를 발휘한다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

Claims (3)

1. 튜브내의 공간이 다수의 분할공간부로 구획되어 펑크시 펑크범위의 공기압만이 제거되도록 하는 자동차 타이어의 튜브에 있어서,

   상기 양 분할공간부(13)사이에 예비공간부(21)를 형성하고, 상기 예비공간부(21)에 접혀진 보조튜브(22)를 내장하며, 상기 보조튜브(22)에 공기주입 밸브(23) 및 가스주입 밸브(24)가 설치되는 것을 특징으로 하는 타이어용 튜브구조.
2. 자동차의 타이어용 튜브에 있어서,

   펑크시 펑크부위의 공기압만이 제거되고 제거된 공기압이 보상되도록, 튜브(11)내의 공간에 내설되는 다수의 보조튜브(31');

   공기압이 채워져 상기 각각의 보조튜브(31')내에 구비되는 다수의 볼타입 보조튜브(41);

   상기 공기주입밸브(52) 및 가스주입밸부(53)를 구비하여 상기 보조튜브(31')를 지지하는 상태로 튜브의 중심부 안쪽에 설치되는 링타입의 보조튜브(51); 및

   상기 각각의 보조튜브(31') 사이 및 각각의 볼타입 보조튜브(41) 사이에 채워지는 광유(32)를 포함하는 구성을 특징으로 하는 타이어용 튜브구조.
3. 자동차 타이어용 튜브에 있어서,

   펑크시 펑크부위의 공기압만이 제거되고 제거된 공기압이 보상되도록, 공기주입밸브를 구비하는 튜브(11)내의 공간을 채우는 발포성고무(61); 및

   공기압이 채워져 상기 발포성고무(61)에 삽입설치되는 다수의 볼타입 보조튜브(41);로 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어용 튜브구조.