KR100808301B1 - 타이어의 슬립 및 이탈 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어와 타이어휠의 림 사이의 슬립과 타이어와 타이어휠 간의 이탈을 방지할 수 있는 타이어의 슬립 및 이탈 방지장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 슬립 및 이탈 방지장치는 타이어휠의 림에 설치되어 타이어 내부에서 타이어 비드의 내면을 압박하여, 타이어 비드가 타이어휠의 림에서 미끄러지는 현상과 타이어와 타이어휠이 분리되는 이탈현상을 방지할 수 있다. 그러나, 타이어를 교체하는 경우, 즉, 타이어와 타이어휠을 분리해야할 경우에는, 비드 지지부를 회전시켜 비드 압박부의 압박상태를 해제할 수 있다.

타이어 비드, 비드 슬립, 림

Description

타이어의 슬립 및 이탈 방지장치{SLIP AND SEPARATION PREVENTER OF TIRE}

도 1은 종래의 타이어가 타이어휠에 장착된 상태의 단면도.

도 2은 본 발명에 따른 슬립 및 이탈 방지장치가 장착된 타이어와 타이어휠의 단면도.

도 3는 본 발명에 따른 슬립 및 이탈 방지장치가 장착된 타이어와 내부의 모습을 도시하는 개략도.

도 4는 본 발명에 따른 슬립 및 이탈 방지장치의 사시도.

<주요구성에 대한 도면부호>

44: 비드 지지부

45: 고정부

46: 비드 압박부

49: 문양

50: 고무 패킹

본 발명은 타이어와 타이어휠의 림 사이의 슬립현상과 타이어와 타이어휠이 분리되는 이탈현상을 방지할 수 있는 슬립 및 이탈 방지장치에 관한 것이다. 도 1은 종래의 일반적인 타이어휠에 장착된 타이어의 단면을 도시한다.

일반적으로 공기입 타이어(Tire, 10)는 노면에 직접 접촉되는 트레드(Tread, 1)와, 상기 트레드의 측부에 위치되고 주행중 타이어의 내부에서 발생하는 열을 발산하는 숄더(Shoulder)와, 타이어의 측면을 형성하여 승차감을 좋게 하는 사이드 월(Side Wall,2)과, 상기 트레드의 하부에 위치되고 주행중 굴신운동에 의한 충격을 흡수하고 하중을 지지하는 카카스(Carcass)와, 상기 카카스의 끝단이 감겨지고 타이어와 타이어휠의 림(Rim, 9)을 결합시키는 철심 형태의 비드(Bead, 5)와, 상기 사이드 월(2)의 하단부와 상기 비드 사이에 위치되어 비드의 분산을 최소화하고 외부 충격을 완화하여 비드를 보호하는 삼각 형태의 고무 충전재로 이루어진 에이펙스(Apex, 3)을 포함하여 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 공기입 타이어는 내부의 공기압을 이용하여 차량을 지지하게 되는데, 트레드(1)는 노면에 접촉되어 마찰력을 이용하여 차량이 주행할 수 있도록 하고, 사이드 월(2)은 차량 주행중 변형되어 승차감을 향상시키게 된다. 그리고, 타이어 휠의 회전력이 트레드의 마찰력으로 변환되어 차량을 추진시키 위해서는 타이어의 비드(5)와 림(9)은 아주 견고하게 결합되어 서로 미끄러지지 않아야 한다.

그런데, 차량이 주행할 때 급가속 또는 급감속을 하게 되면, 타이어휠의 림이 원주 방향으로 미끄러지는(slip) 현상, 즉 슬립 현상이 발생하는 경우가 있다. 또한, 자동차가 코너링 영역에서 급선회를 하거나, 급출발 혹은 급정지를 할 경우 에도 타이어의 비드와 타이어휠의 림이 서로 미끄러지는 현상이 발생한다. 이는 차량이 급가속 또는 급감속하는 경우 휠 축에 연결된 타이어휠의 림은 변속기로부터의 동력전달에 즉시 응답하여 회전속도가 빨라지거나 늦어지는데 비하여, 노면에 접지되어 회전되는 타이어는 관성 및 타이어와 노면과의 마찰력으로 인해 응답 속도가 림에 비해 늦기 때문이다. 이러한 응답 속도로 차이로 인하여 림이 타이어에 대하여 미끄러지는 현상이 발생하는 것이다.

이와 같이, 주행중 슬립 현상이 발생하게 되면 타이어휠의 림과 타이어의 밸런스 변경이 발생하여 진동을 유발하고 차체가 떨리는 현상을 초래하게 된다. 그리고, 림과 타이어의 상호 미끌림에 의해 차량의 구동력이나 제동력이 타이어에 제대로 전달되지 않을 수 있어 안정적인 주행이 어려워질 뿐 아니라 타이어의 내부에 충진된 공기압이 누출되는 문제가 발생할 수도 있다.

또한, 타이어의 공기압이 내려가거나 타이어가 펑크가 나는 경우, 그리고 과도한 코너링의 상황에서 타이어의 비드가 타이어휠의 림에서 분리되어 이탈되는 현상이 발생할 수 있다. 이러한 이탈현상은 안전 운전을 위협하는 요소이다. 따라서, 이미 기술한 바와 같은, 타이어와 타이어휠 사이의 슬립현상 뿐만 아니라, 이탈현상도 종래의 공기입 타이어에 있어서 해결되어야 하는 문제이다. 타이어와 타이어휠의 림 사이의 슬립현상과 이탈현상을 방지하기 위한 다양한 방법이 아래와 같이 공개된바 있다.

한국 특허출원 10-2004-0022934호 등은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 다음과 같이 구성된다.

즉, 상기 발명은 트래드와 사이드월 및 비드로 구성되고, 비드에 비드코아가 설치되고, 트래드와 사이드월을 거친 카카스가 비드코아에 턴업 설치되어 구성되는 것에 있어서, 상기 비드코아에 개구부를 형성시키고, 비드코아에 턴업되는 카카스를 분할시키며, 분할된 카카스의 각 단부가 비드코아의 개구부에 각각 삽입 설치되도록 구성되는 것에 특징을 둔 것이다. 이와 같이 구성된 타이어는 자동차가 주행하는 과정이나 급제동시 카카스가 굴신되면서 인장력이 작용되고, 발생된 인장력이 비드코아의 단부에 전달됨에 따라 비드코아의 개구부가 벌어지면서 수직방향으로 압축력이 작용하게 된다. 이러한 압축력에 의하여 비드를 림에 압박을 가하여 비드와 림 사이의 슬립과 이탈을 방지할 수 있다. 그러나 수직 방향의 압축력만이 작용한다고 하더라도 림과 타이어의 비드 사이의 슬립과 이탈을 확실히 제거하기에는 부족하다.

그리고, 한국 특허출원 10-2002-0037012호에 기재된 발명은 슬립 방지의 목적을 달성하기 위해서 차량에 장착되는 림과, 림에 장착되는 타이어의 비드 접면사이에 미끄럼 방지 수단을 형성시킴에 있어서, 상기 미끄럼방지수단이 자력의 힘으로 구성되는 것에 특징을 둔 것이다. 즉 전자석을 이용하는 방법이다. 그러나 전자석을 이용하는 방법의 경우 타이어의 구조를 변경하는 방법에 비하여 슬립방지 효과의 신뢰성이 떨어진다고 볼 수 있다.

본 발명의 기술적인 과제는 타이어휠의 림과 타이어의 비드의 마찰면 사이에서 발생할 수 있는 슬립과 타이어와 타이어휠 사이의 이탈을 방지할 수 있는 장치 를 제안하는 것이다. 상기 장치를 제안함에 있어서, 림에 설치되며 타이어의 비드를 압박하여 고정하지만 타이어 내부의 공기를 누출시키지 않는 비드 고정장치로서의 타이어 슬립 및 이탈 방지장치를 제안하는 것이 본 발명의 목적이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 타이어휠의 림 측에서 타이어의 일측 비드 내면을 압박하고, 상기 비드 내면에 접하는 부분이 반원형 또는 반타원형의 곡면 형상으로 형성된 비드 압박부와; 타이어의 트레드면에 평행하게 설치되고 일단에 상기 비드 압박부가 고정되는 비드 지지부와, 상기 비드 지지부의 타단에서 직각으로 절곡 형성되고 상기 타이어휠의 림을 관통하여 돌출된 말단에 나사산이 형성된 고정부로 이루어진 금속 환봉 소재의 지지부재와; 상기 고정부의 말단에 나사체결되어 상기 지지부재를 고정하는 고정너트; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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이 경우 상기 고정부의 타이어휠의 림 관통부위에 고무패킹이 장착된 것이 바람직하다.

또한, 상기 고정부의 말단 하면에 상기 비드 지지부의 설치 각도를 판단할 수 있는 문양이 표시되고 그 문양은 ㅡ자 형태의 홈인 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명에 따른 슬립 및 이탈 방지장치가 장착된 타이어휠과 그 타이어휠에 결합된 타이어를 도시하고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 슬립 및 이탈 방지장치는 림 중앙부에서 타이어휠의 림을 관통하여 설치된다. 슬립 및 이탈 방지장치가 림을 관통하여 회전이 가능하게 설치되도록 구성되는 이유는 림과 비드의 견고한 접촉상태는 차량의 차량의 주행중에는 보장되어야 하지만 타이어를 교체 등의 작업시에는 타이어를 타이어휠로부터 분리하는 것을 방해하기 때문이다. 따라 서, 슬립 및 이탈 방지장치는 필요에 따라서 비드를 압박하는 것이 해제될 필요성이 있다.

슬립 및 이탈 방지장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 'ㄱ'자 형태의 금속으로 된 환봉 형태로 구성되는 것이 바람직하다. 슬립 및 이탈 방지장치의 일단은 림(9)을 관통하여 고정너트(24)에 의하여 고정되고, 그리고 비드 압박부(46)가 형성되어 타이어와의 결합시, 상기 비드 압박부(46)는 비드 내면(6)과 접촉하여 상기 비드(5)를 림(9)의 접촉면에 압착시키게 된다.

슬립 및 이탈 방지장치는 구체적으로 타이어의 트레드면과 평행하게 설치되고 비드 압박부(46)가 형성된 비드 지지부(44)와 그 비드 지지부(44)와 수직하고 그 말단이 림을 관통하여 고정너트(24)와 결합될 수 있도록 말단에 나사산이 형성된 고정부(45)로 구성되어 있다. 림(9)은 그 중앙부에 관통홀이 형성되어 있으므로 고정부(45)가 삽입될 수 있도록 구성된다.

비드 지지부(44)에 부착되는 비드 압박부(46)는 그 압박 면적을 넓게 할 수 있는 형상이면 그 형상의 제한은 없다. 즉, 비드와 림의 슬립을 방지하기 위해서는 비드 압박부(46)의 압박 면적은 클수록 바람직하며, 슬립 및 이탈 방지장치는 비드 지지부(44)가 슬립 및 이탈 방지장치의 고정부(45)를 회전축으로 회전할 수 있도록 구성되어야 한다. 이는 타이어를 타이어휠로부터 분리하는 것이 용이하도록 하기 위함이다.

슬립 및 이탈 방지장치의 비드 압박부(46)가 타이어 비드(5)의 외표면과 접촉하여 슬립을 방지하지만, 타이어의 교체시에는 비드 압박부(46)가 비드를 압박하 고 있으면 교체작업이 어려워진다. 따라서, 비드 압박부(46)의 압박이 불필요한 순간에는 압박을 해제해야 하므로 비드 압박부(46)가 부착된 비드 지지부(44)는 고정부를 회전축으로 회전할 수 있는 구조를 이루어여 한다. 그러므로 비드 압박부(46)의 비드와의 접촉면은 반원형 또는 곡면으로 구성되는 것이 바람직하다.

비드 압박부(46)는 환봉형의 비드 지지부(44)와 일체로 동일한 재질로 구성될 수 있으나, 경우에 따라서 별개로 생산하여 비드 압박부(46)를 비드 지지부(44)에 부착하는 방식으로 형성할 수 있다. 전자의 경우는 고정부(45), 비드 지지부(44) 및 비드 압박부(46)가 동일한 소재로 구성될 수 있으므로 제조시에 생산성이 높고 비용이 낮다.

도 3는 본 발명에 따른 슬립 및 이탈 방지장치가 장착된 타이어와 내부의 모습을 도시하는 개략도이다. 슬립 및 이탈 방지장치를 타이어휠에 설치하는 경우, 비드 압박부(46)가 비드 내면에 정확한 위치에서 비드를 압박하고 있는지 여부는 고정부 말단의 하면에 환봉 소재의 비드 지지부(44)의 중심축과 수직한 방향을 지시하는 문양(49)을 각인함으로써, 그 문양을 관찰하여 그 올바른 설치 위치를 결정할 수 있다.

이러한 문양은 단지 비드 지지부의 올바른 회전각도만을 알려주는 인덱스의 역할만이 아니라 일자 드라이버 같은 공구를 음각으로 각인된 문양(49)에 삽입하여 이를 회전시킬 수도 있도록 구성하는 것이다.

슬립 및 이탈 방지장치는 림의 중앙부를 따라서 원주방향으로 일정한 간격으로 설치되어야 한다. 그러나, 인접한 슬립 및 이탈 방지장치의 비드 압박부(46)는 서로 반대방향의 비드를 압박하도록 설치하는 것이 바람직하다. 즉, 하나의 슬립 및 이탈 방지장치의 비드 압박부(46)가 타이어의 왼쪽을 향하여 설치되면, 그 다음의 슬립 및 이탈 방지장치의 비드 압박부(46)는 오른쪽을 향하여 설치하는 것이 바람직하다. 그리고, 슬립 및 이탈 방지장치는 적어도 4개 이상이 설치되는 것이 바람직하다.

슬립 및 이탈 방지장치가 림에 장착되는 경우, 림(9)과 슬립 및 이탈 방지장치는 모두 금속성 재질로 이루어져 있으므로, 슬립 및 이탈 방지장치의 림(9)과의 결합부에서 공기의 누출이 발생할 수 있다. 이러한 공기의 누출은 슬립 및 이탈 방지장치의 고정부(45)가 림(9)을 관통하는 부분에 유격이 없다고 하더라도 차량의 주행중에 차량의 하중과 타이어 내부의 압력을 받으므로, 공기의 누출이 발생할 수 있다.

따라서, 슬립 및 이탈 방지장치가 림(9)을 관통하는 부분에 고무 패킹(50)을 설치하는 것이 바람직하다. 슬립 및 이탈 방지장치의 일단이 고무 패킹(50)을 관통하여 고정너트(24)와 결합된다.

본 발명에 따른 슬립 및 이탈 방지장치에 의하면, 차량의 주행시 타이어와 타이어휠 간에 발생할 수 있는 슬립 및 이탈을 방지하여 안전한 운전을 가능하게 할 수 있다.

Claims (4)

1. 타이어휠의 림(9) 측에서 타이어의 일측 비드 내면(6)을 압박하고, 상기 비드 내면(6)에 접하는 부분이 반원형 또는 반타원형의 곡면 형상으로 형성된 비드 압박부(46)와;

   타이어의 트레드면에 평행하게 설치되고 일단에 상기 비드 압박부(46)가 고정되는 비드 지지부(44)와, 상기 비드 지지부(44)의 타단에서 직각으로 절곡 형성되고 상기 타이어휠의 림(9)을 관통하여 돌출된 말단에 나사산이 형성된 고정부(45)로 이루어진 금속 환봉 소재의 지지부재와;

   상기 고정부(45)의 말단에 나사체결되어 상기 지지부재를 고정하는 고정너트(24); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 슬립 및 이탈 방지장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 고정부(45)의 타이어휠의 림 관통부위에 고무 패킹이 장착된 것을 특징으로 하는 슬립 및 이탈 방지장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 고정부(45)의 말단 하면에 상기 비드 지지부(44)의 설치 각도를 판단할 수 있는 문양(49)이 표시된 것을 특징으로 하는 타이어 슬립 및 이탈 방지장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 문양(49)은 ㅡ자 형태의 홈인 것을 특징으로 하는 타이어 슬립 및 이탈 방지장치.

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