KR100572375B1 - 타이어 장착용 미끄럼 방지구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동절기에 타이어에 장착하는 미끄럼 방지구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 눈길 또는 빙판길을 안전하게 주행할 수 있도록 하기 위해서 타이어에 장착되는 미끄럼 방지구에 있어서 그 설치가 용이하고, 다양한 크기의 타이어에 널리 사용될 수 있으며, 여러 가지 조건의 도로 상황에서도 안정적으로 주행성능을 확보 할 수 있는 미끄럼 방지구에 관한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 미끄럼 방지구는 타이어의 휠에 고정판을 부착하고, 상기 고정판에 암부재와 결합한 몸체를 끼운 후 잠금판으로 몸체를 타이어의 측면에 고정하는 미끄럼 방지구에 있어서, 상기 몸체에는 제 1회전원판이 회전가능하게 결합하고, 상기 제 1회전원판에는 제 2회전원판이 회전가능하게 결합하고 있으며, 상기 암부재는 제 1회전원판에 결합함으로써 몸체에 고정되도록 함으로써 암부재의 길이를 조절할 수 있는 구조를 제공한다.

상기 암부재는 지면과 접촉하는 부분에 수직방향과 수평방향의 홈을 형성하여, 배수로의 역할을 수행함과 동시에, 상기 수직방향의 홈과 수평방향의 홈의 사이에 눈을 끼워 접지력을 향상시킬 수 있도록 함이 바람직하며, 상기 암부재가 지면과 접촉하는 부분에 구비된 스터드는 직선형으로 형성되어 빙판길에서의 추진력을 향상할 수 있도록 하면 더욱 바람직하다.

Description

타이어 장착용 미끄럼 방지구{Non-skid device for pneumatic tire}

도 1은 스노우 타이어의 트레드 패턴을 보여주는 사시도,

도 2는 종래의 타이어 장착용 미끄럼 방지구의 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 미끄럼 방지구를 타이어에 결합한 상태를 나타낸 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 미끄럼 방지구의 몸체와 암부재의 분리 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 암부재의 길이 조절 구조를 보여주는 구성도,

도 6은 본 발명에 따른 미끄럼 방지구의 암부재의 사시도와 평면도이다.

< 도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명 >

100 : 몸체 102 : 제 1결합공

110 : 제 1회전원판 112 : 제 2결합공

120 : 제 2회전원판 122 : 끼움공

150 : 암부재 160 : 잠금판

본 발명은 승용차량의 타이어에 부착하는 미끄럼 방지구에 관한 것으로, 보 다 상세하게는 눈길 또는 빙판길을 안전하게 주행할 수 있도록 하기 위해서 타이어에 장착되는 미끄럼 방지구에 있어서 그 설치가 용이하고, 다양한 크기의 타이어에 널리 사용될 수 있으며, 여러가지 조건의 도로 상황에서도 안정적으로 주행성능을 확보 할 수 있는 미끄럼 방지구에 관한 것이다.

겨울철 차량의 안전운행에 있어서 가장 중요한 것은, 타이어와 노면의 접지력을 향상시켜, 제동성능 및 조향성능 등을 확보하는 것이다.

겨울철 노면에는 눈이나 얼음이 깔려있는 경우가 많은데, 이러한 경우의 노면의 마찰계수를 살펴보면 다음의 표에 나타난 것과 같다.

상 태	마찰계수
얼음 ∼ 얼음판	0.10 ∼ 0.20
새로운눈, 얼음에 가까운 다져진 눈	0.20 ∼ 0.25
보통의 눈	0.25 ∼ 0.30
녹기 시작하는 눈	0.30 ∼ 0.40
쌓인 눈위에 염화물 살포	0.35 ∼ 0.45
쌓인 눈에 모래 살포	0.20 ∼ 0.30
쌓인 눈위에 모래와 염화물 살포 혼합	0.30 ∼ 0.50

이렇게 노면의 마찰계수가 0.10∼0.50으로 낮다 보니, 일반적인 타이어와 노면의 마찰력만을 이용하여 제동성능, 구동성능, 조향성능 등을 충분히 확보하는 데 어려움이 있었다. 이러한 점을 보완하기 위한 것이 스노우 타이어나 체인과 같은 미끄럼 방지구인데, 도 1은 일반적인 스노우 타이어의 트레드 패턴을 나타낸 사시도이다.

먼저 스노우 타이어의 원리를 살펴보면, 스노우타이어는 트레드 속에 끼워 넣은 눈과 노면의 눈 사이의 접착력을 이용해서 접지력을 발휘하는 것으로 도 1에 도시된 바와 같이 트레드 면에 수직방향(타이어의 주행방향과 수직방향)의 수직홈(12)과 수평방향(타이어의 주행방향과 수평방향)의 수평홈(14)을 깊고 굵직 하게 형성하고 있다. 이러한 스노우 타이어가 최적의 효과를 발휘하는 노면의 조건은 스키장과 같이 눈이 다져진 상태의 노면인데, 실질적으로 한국의 도로상황에서는 눈이 다져진 노면상태보다는 빙판길, 쌓인 눈위에 염화물 살포, 또는 녹기 시작하는 눈 등의 조건이 훨씬 빈번하게 발생한다.

스노우 타이어의 원리가 트레드에 형성된 수직홈(12), 수평홈(14)에 끼워 넣은 눈의 접착력을 이용하는 것이다 보니, 빙판길 혹은 눈과 물이 섞여 있는 노면 상태에서는 별다른 효과를 발휘하지 못하는 경우가 있다.

따라서, 빙판길 운행에 있어서 안전성을 확보하기 위해서는 별도로 타이어에 스노우 체인등의 미끄럼 방지구를 장착하게 되는데, 통상의 스노우 체인은 타이어의 폭에 해당되는 간격으로 배치되고 타이어의 외주에 해당되는 길이를 갖는 두 개의 횡부재와, 이 횡부재의 사이에 일정한 간격으로 연결되고 다각 로울러와 같은 다수 개의 미끄럼 방지편이 설치되는 연결부재로 구성되며, 상기 횡부재와 연결부재는 주로 와이어, 쇠사슬 등으로 구성되는 것이 일반적이다. 이러한 일반적인 체인은 장착시에 체인을 바닥에 깔고 차량을 이동하여 차량의 바퀴를 상기 체인의 위에 올라가게 한 후, 체인의 양 끝단을 고무밴드, 걸고리 등을 이용하여 결합하는 방식으로 되어 있어서, 장착이 불편한 문제점이 있었다. 이러한 장착의 문제점을 해결한 것이 도 2에 도시된 바와 같은 타이어 부착용 미끄럼 방지구로, 동절기에 미리 타이어의 휠(20)에 고정판(50)을 체결하고 다니다가, 필요시에 암부재(Arm member)(60)가 고정되어 있는 몸체(70)를 상기 고정판(50)에 끼운 후, 잠금판(80)을 고정판에 결합함으로써, 고정판(50)과 잠금판(80)의 사이에 몸체(70)를 고정하 여, 몸체(70)에 결합하고 있는 암부재(60)가 타이어의 트레드 면에 밀착되도록 하는 구조를 제공한다. 이러한 미끄럼 방지구는 암부재(60)의 노면과 접촉하는 면에 금속재질로 점 형상의 스터드(62)를 형성함으로써 상기 스터드가 빙판길에 박혀서 접지력을 확보하는 원리를 가지고 있다.

이러한 종래의 미끄럼 방지구는 장착성이 매우 우수하기는 하지만, 타이어의 크기에 따라서 그에 맞는 각각의 크기의 몸체와 암부재를 필요로 하게 된다. 따라서 생산자는 다양한 크기의 미끄럼 방지구를 제작해야 하며, 소비자 또한 차량의 교체시에, 또는 타이어의 교체시에 미끄럼 방지구를 새로 구입해야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 미끄럼 방지구의 성능을 더욱 향상시키기 위한 것으로, 암부재에 스노우 타이어의 패턴을 도입하여 수직방향과 수평방향의 홈을 깊게 형성함으로써, 상기 홈들이 스노우 타이어가 눈길에서 홈에 끼인 눈과 노면의 눈의 접착력을 이용하여 타이어의 주행성능을 확보한 것과 같은 효과를 낼 수 있도록 하며,

또한 상기 암부재의 길이가 간편하게 조절되도록 함으로써, 하나의 미끄럼 방지구로 다양한 크기의 타이어에 대응할 수 있도록 함으로써, 생산자에게는 원가절감의 효과와 소비자에게는 미끄럼 방지구의 사용범위 확대를 가져올 수 있도록 한 미끄럼 방지구를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 종래의 포인트 형상의 스터드의 형상을 직선형으로 변경하여 우수한 추진력을 발휘할 수 있는 미끄럼 방지구를 제공함을 그 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 미끄럼 방지구는,

타이어의 휠에 고정판을 부착하고, 상기 고정판에 암부재와 결합한 몸체를 끼운 후 잠금판으로 몸체를 타이어의 측면에 고정하는 미끄럼 방지구에 있어서, 상기 몸체에는 제 1회전원판이 회전가능하게 결합하고, 상기 제 1회전원판에는 제 2회전원판이 회전가능하게 결합하고 있으며, 상기 암부재는 제 1회전원판에 결합함으로써 몸체에 고정되도록 함으로써 암부재의 길이를 조절할 수 있는 구조를 제공한다.

상기 암부재가 지면과 접촉하는 부분에 수직방향과 수평방향의 홈을 형성하여, 배수로의 역할을 수행함과 동시에, 상기 수직방향의 홈과 수평방향의 홈의 사이에 눈을 끼워 접지력을 향상시킬 수 있도록 함이 바람직하며,

상기 암부재는 지면과 접촉하는 부분에 구비된 스터드는 직선형으로 형성되어 빙판길에서의 추진력을 향상할 수 있도록 하면 더욱 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 미끄럼 방지구를 타이어에 결합한 상태를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 미끄럼 방지구의 몸체와 암부재의 분리 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 미끄럼 방지구는 타이어의 휠에 미리 고정되는 고정판(미도시)과, 상기 고정판에 체결되어 몸체(100)를 타이어에 부착시키 는 잠금판(160), 타이어의 트레드 면에 밀착되는 암부재(150) 및 상기 암부재(150)와 결합하고 있으며, 상기 고정판과 잠금판(160)의 사이에 고정되는 몸체(100)로 이루어진다.

상기 몸체(100)는 제 1회전원판(110)과 제 2회전원판(120)을 구비하는데, 상기 제 1회전원판(110)은 몸체(100)에, 그리고 상기 제 2회전원판(120)은 제 1회전원판(110)에 회전가능하도록 결합하고 있다. 이러한 회전결합구조는 통상적으로 슬라이드 가이드 홈과 걸림턱의 체결로 구현된다. 또, 제 1회전원판(110)은 몸체의 각진 주변부를 따라 등간격으로 배열되며, 제 2회전원판(120)은 제 1회전원판의 내부에 수용되어 있다.

몸체(100)의 제 1결합공(102)에 회전가능하도록 결합하는 제 1회전원판(110)은 그 중심으로 부터 편심되어 있는 제 2결합공(112)을 구비하고 있어서, 상기 제 2결합공(112)에 제 2회전원판(120)이 끼워지도록 되어 있다. 상기 제 2회전원판(120)은 암부재(150)의 단부가 끼워질 수 있는 끼움공(122)을 제 2회전원판(120)의 중심으로부터 편심된 위치에 형성하고 있다.

이렇게 제 2결합공(112)과 끼움공(122)이 편심되어 있음으로 인해서, 제 1회전원판(110)이나 제 2회전원판(120)이 회전함에 따라서, 암부재(150)가 몸체(100)의 외부로 노출되는 길이가 변경될 수 있는 것인데, 상기 암부재(150)의 길이 조절구조를 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5는 이러한 암부재의 길이 조절 구조를 보여주는 구성도로서, 도 (a),(b),(c),(d)는 제 1회전원판과 제 2회전원판의 위치를 나타낸 도면이고, 도 (a'),(b'),(c'),(d')은 (a),(b),(c),(d) 상태에서 암부재를 결합한 상태를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 암부재(150)는 제 2회전원판(120)의 끼움공에 끼워져 결합하고 있고, 상기 제 2회전원판(120)은 제 1회전원판(110)의 제 2결합공(112)에 회전가능하도록 결합하고 있으며, 다시 제 1회전원판(110)은 몸체의 제 1결합공(102)에 회전가능하도록 결합하고 있다.

상기 암부재(150)가 끼워지는 제 2회전원판(120)의 끼움공(122)은 제 2회전원판(120)중심으로 부터 편심되어 형성되어 있으며, 제 2회전원판(120)이 결합하는 제 1회전원판(110)의 제 2결합공(112)도 제 1회전원판의 중심에서 편심되어 형성되어 있다.

따라서, 제 1회전원판(110)와 제 2회전원판(120)이 회전함으로써 편심되어 제 2결합공(112) 및/또는 끼움공(122)이 몸체의 중심을 향하고 있느냐 또는 외주면을 향하고 있느냐의 조합에 의하여 암부재(150)가 몸체의 외부로 인출되는 길이가 조절되는 것이다.

도 5의 (a) 및 (a')은 암부재(150)가 가장 짧게 몸체(100)의 외부로 인출되도록, 제 1회전원판(110)의 제 2결합공(112)이 몸체(100)의 중심을 향하고, 제 2회전원판(120)의 끼움공(122)도 몸체의 중심을 향하고 있는 상태를 나타낸 것이며, 도 5의 (b) 및 (b')은 제 2회전원판(120)을 회전하여, 끼움공(122)이 몸체의 외측을 향하도록 한 것이며, 도 5의 (c) 및 (c')은 제 1회전원판(110)을 회전하여, 제 1회전원판(110)의 제 2결합공(112)은 몸체의 외측을 향하고, 제 2회전원판(120)의 끼움공(122)은 몸체의 중심을 향하도록 한 것이고, 도 5의 (d) 및 (d')은 제 2결합공(112)과 끼움공(122)을 모두 몸체의 외측을 향하도록 하여, 결합부재(150)가 최대한 몸체의 외부로 인출될 수 있도록 길이를 조절한 상태를 나타낸 것이다. 위 도면에서 도 5의 (a) 및 (a')의 상태에서는 미끄럼 방지구가 가장작은 외경을 지니고, 도 5의 (d) 및 (d')의 상태에서는 미끄럼 방지구가 가장 큰 외경을 지니게 된다.

이렇게, 본 발명에 따른 미끄럼 방지구는 제 1회전원판(110)과 제 2회전원판(120)을 회전시킴으로써, 총 4단계로 암부재의 길이를 조절 할 수 있도록 하여, 하나의 미끄럼 방지구로 지름과 폭이 다양한 크기의 타이어에 대응할 수 있도록 하는 효과를 가져온다. 본 발명의 암부재(150)는 상술한 것과 같이 각 회전원판의 위치가 고정설정된 후 그 일단이 끼움공에 단단히 삽입되어 고정된다.

도 6은 본 발명에 따른 미끄럼 방지구의 암부재의 사시도와 평면도를 나타낸 것으로 본 발명의 다른 특징을 도시하고 있다.

자동차가 물이 고인 노면을 고속으로 주행할 때 타이어는 트레드 패턴에 형성된 홈으로 물을 배수하는 기능이 감소되어 물의 저항에 의해 노면으로부터 떠올라 물위를 미끄러지듯이 주행하는 현상이 발생하게 되는데 이 현상을 수막현상이라고 한다. 이러한 수막현상은 타이어 접지면의 앞쪽에서 물의 수막이 침범하여 그 압력에 의해 타이어가 노면으로부터 떨어지게 되는 것으로, 겨울철 눈이 녹아 액체와 가까운 상태인 경우에도 발생할 수 있다.

수막현상이 발생하면 구동력이 전달되지 않은 축의 타이어는 물과의 저항에 의해 회전속도가 감속되고, 구동축은 공회전과 같은 상태가 되기 때문에 자동차는 관성력만으로 활주하는 것이 되어, 제동력은 물론 모든 타이어 본래의 운동기능이 소실되어 버려, 핸들로 자동차를 통제할 수 없게 되어 사고 발생의 위험이 증가하게 된다.

이러한 수막현상을 방지하기 위한 방법으로는 저속 주행, 공기압을 조금 높게 하는 것, 배수 효과가 좋은 타이어를 사용하는 방법 등이 알려져 있다.

본 발명에서는 도시된 바와 같이, 암부재(150)에 수평방향(타이어의 주행방향과 수평방향)으로 형성되어 있는 수평홈(152)과 수직방향(타이어의 주행방향과 수직방향)으로 형성되어 있는 수직홈(154)을 구비하여 배수효과를 증가시킴으로써 수막현상의 발생을 방지하고 있다. 이러한 본 발명의 원리는 도 1에 도시한 스노우 타이어의 배수구조를 미끄럼 방지구 즉, 암부재(150)에도 확대 적용한 것에 특징이 있으며 도 1의 수직홈(12)이 도 6의 수직홈(154)에 대응하고, 도 1의 수평홈(14)이 도 6의 수평홈(152)에 대응하는 구성이라 할 수 있다.

상기와 같은 수평홈(152)과 수직홈(154)은 배수로의 역할 이외에, 눈길을 달릴 때에는 스노우 타이어의 트레드 패턴에 깊고 굵게 형성되어 있는 홈과 같이 그 사이에 눈을 끼워 넣음으로써, 수평홈(152)과 수직홈(154)의 사이에 끼인 눈과 노면에 깔려있는 눈의 접착력을 이용하여, 타이어와 지면간의 접지력을 확보하고, 액체상태인 눈길을 주행할 때에는 상기 수직홈과 수평홈들이 배수로의 역할을 수행하도록 하고 있다. 따라서 본원 발명에 따른 미끄럼 방지구는 겨울철에 접하게 되는 다양한 도로조건에서 주행성능을 확보해주는 역할을 한다.

또한, 본 발명에 따른 미끄럼 방지구의 암부재의 스터드(155)는 도시된 바와 같이, 직선형으로 형성되어 있다. 스터드는 빙판길의 주행시에 노면에 박혀서 타이어의 주행성능을 확보해 주는 것인데, 종래의 암부재에 형성된 스터드는 포인트(점) 형상으로 구비되어 있었던 것임에 반하여, 본원발명은 스터드(155)를 타이어의 수직방향(타이어의 주행방향과 수직방향)으로 부터 약간 경사를 가진 직선형으로 형성하여, 스터드(155)가 빙판길에 박혀, 빙판길을 차고 나가는 효과를 더욱 향상시켰다. 또한 이러한 스터드는 복수개 형성되어 있는데, 이들을 비대칭으로 배열함으로써 전반적인 접지력을 높이고 소음의 발생을 감소시키도록 하는 것이 바람직하다. 또, 상기 본 발명의 4개의 스터드(155)는 그 설치 형상 자체로 수평홈과 수직홈을 제공하여 상술한 배수구조의 기능을 겸한다는 것을 알 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 미끄럼 방지구는 암 부재가 체결되는 몸체에 제 1회전원판과 제 2회전원판을 구비하여, 상기 회전원판들이 회전함으로써 암 부재의 길이를 조절해 주는 효과가 있다. 따라서 단일한 크기의 몸체와 암부재를 가지고 다양한 크기의 타이어에 대응할 수 있다. 따라서 사용자는 단일 품목을 대량 생산 할 수 있어 원가 절감의 효과를 얻을 수 있으며, 소비자 또한 차량의 교환이나 타이어의 교체에 관계없이 미끄럼 방지구를 지속적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 스터드의 형상을 직선형으로 변경하여 빙판길이나 눈길에서 상기 스터드가 박히도록 함으로써 타이어와 노면의 마찰력을 더욱 증가시키는 효과를 가져온 다. 또한, 본 발명은 상기 스터드의 사이에 수직방향과 수평방향의 배수로 형상을 도입함으로써 녹은 눈에서의 배수성을 향상시키는 우월한 효과를 발휘한다.

Claims (2)

1. 타이어의 휠에 고정판을 부착하고, 상기 고정판에 암부재와 결합된 몸체를 끼워 상기 몸체를 타이어의 측면에 고정하는 미끄럼 방지구에 있어서,

   상기 암부재의 타이어 트레드를 커버하는 단부에는, 상기 단부가 지면에 접촉하는 부분에 타이어의 주행 방향과 수직 방향 및 수평 방향으로 홈을 형성하여 배수 구조를 설치하고,

   나아가 상기 암부재의 타이어 트레드를 커버하는 단부에는 지면과 접촉하는 부분에 복수개의 스터드를 설치하고,

   상기 수직 방향 및 수평 방향의 홈은 적어도 상기 스터드 사이에서 연장되도록 한 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지구.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 암부재의 상기 타이어의 트레드를 커버하는 단부의 상기 스터드는 직선형으로 형성된 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지구.

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