KR101029031B1 - 안전 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안전 타이어에 관한 것으로서, 외부타이어와 타이어의 굴신 시에 상기 외부타이어에 접촉할 수 있는 내부타이어로 구성되어, 종래 안전 타이어는 타이어의 파열 시에만 안전 타이어의 역할을 하는 것과 달리, 외부타이어의 피로도를 내부타이어에 전가시켜 외부타이어의 피로도를 낮추어 파열시기를 늦출 수 있고, 외부타이어의 파열 시에는 안전 타이어의 역할을 수행할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

안전 타이어, 이중타이어, 타이어, 런플랫 타이어

Description

안전 타이어 {Safety Tire}

본 발명은 타이어에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 타이어의 파열을 방지하고 타이어 파열 시에 새로운 타이어로 교체할 때까지 일시적으로 안전하게 사용할 수 있는 안전 타이어에 관한 것이다.

경제와 기술이 발전하면서 자동차 안전에 대한 관심이 크게 증가하고 있는 상황에서 자동차의 주행 시에 타이어의 파열에 의한 전복 등을 방지하기 위하여 연구가 진행되고 있다.

종래의 안전 타이어는 타이어가 파열(세퍼레이션)되었을 때 차량과 인명의 안전을 위하여 차량 전복을 방지하거나, 타이어가 펑크가 나더라도 계속 주행할 수 있도록 런플랫 타이어 혹은 타이어 내부에 링과 같은 것을 장착하고 있다.

종래기술에 의한 런플랫 타이어는 타이어가 펑크가 나더라도 차량의 하중을 지탱하도록 타이어의 사이드부를 두껍게 만들다 보니 승차감이 좋지 않음은 물론 타이어 중량이 증가하여 연비가 낮아지고, 이는 차량 운행 비용의 증가로 이어진다. 또한, 종래기술에 의한 런플랫 타이어는 소음이나 핸들링 성능에도 문제가 있다.

종래기술에 의한 안전 타이어는 타이어 내부에 타이어가 장착되어 있지만 주행 중에 타이어가 굴신을 하더라도 외부타이어와 내부타이어의 외주면이 전혀 접촉을 하지 않기 때문에 외부타이어의 굴신에 의한 피로도를 내부타이어에 전가해줄 수 없어서 타이어가 조기에 파열되는 것을 방지할 수 없다.

또한, 내부타이어가 고무 재질의 튜브로만 구성되어 외부타이어의 파열 시 차량의 자중을 지탱할 수 없어 안전 타이어로써 역할을 할 수 없는 문제가 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 외부타이어의 피로도를 내부타이어로 전가시켜서 외부타이어의 파열을 방지하고, 외부타이어의 파열 시에 타이어를 교체할 때까지 일시적으로 안전하게 사용할 수 있는 안전 타이어를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 안전 타이어는 원주면을 따라 양 단에 활형으로 돌출된 플랜지(31)와 보조 플랜지(32)가 형성된 림(30)과, 상기 플랜지(31)의 내면과 외부타이어의 비드부(11)가 밀착되는 외부타이어(10)와, 상기 보조 플랜지(32)의 내면과 밀착되는 내부타이어의 비드부(21)를 갖는 내부타이어(20)로 구성된 자동차 타이어에 있어서, 상기 내부타이어(20)는 외부타이어의 인너부(12)와 상기 림(30) 사이에 위치하고, 타이어의 굴신 시 외부타이어의 인너부(12)와 상기 내부타이어(20)의 외주면이 접촉할 수 있도록 기 설정된 간격을 두고 이격하여 배치되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 내부타이어(20)는 방사형으로 배치된 공기 불투과성의 인너고무층(22)과, 상기 인너고무층(22)에 인접하여 방사형으로 배치된 카카스층(23)과, 상기 카카스층(23)에 인접하여 방사형으로 배치된 보조 카카스층(24)과, 상기 보조 카카스층(24)의 양단에서 내부타이어의 비드부(21)까지 고무 재질의 사이드부(25)가 배치되는 것을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 카카스층(23)은 카카스 코드(23a)가 타이어 원주 방향(A-A′)에 대하여 74~85°의 각도를 이루도록 형성되고, 상기 카카스층(23)이 2층 이상 형성되고, 상기 카카스층(23)의 카카스 코드(23a)가 서로 반대방향으로 형성되고, 상기 카카스층(23)의 양단은 에이펙스(27)의 둘레를 한 바퀴 감싸 턴업하여 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 보조 카카스층(24)은 보조 카카스 코드(24a)가 타이어 원주 방향(A-A′)에 대하여 23~31°의 각도를 이루도록 형성되고, 상기 보조 카카스층(24)이 2층 이상 형성되고, 상기 보조 카카스층(24)의 보조 카카스 코드(24a)가 서로 반대방향으로 형성되고, 상기 보조 카카스층(24)의 양단은 숄더부(26)까지 방사형으로 내향지게 굽혀진 형태(턴다운 형태)로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 보조 카카스 코드(24a)는 아라미드 재질인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 내부타이어(20)의 외경(ID)과 상기 외부타이어(10)의 외경(OD)을 ID/OD=0.727~0.75의 비율로 형성시킨 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 내부타이어(20)의 단면폭(IW)과 상기 외부타이어(10)의 단면폭(OW)을 IW/OW=0.69~0.752의 비율로 형성시킨 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 내부타이어(20)의 중량은 외부타이어(10)의 중량 대비 18~19%인 것을 특징으로 할 수 있다.

상기한 본 발명의 안전 타이어에 따르면, 안전 타이어는 외부타이어와, 타이 어의 굴신 시에 상기 외부타이어에 접촉할 수 있는 내부타이어로 구성되어, 종래 안전 타이어는 타이어의 파열 시에 안전 타이어의 역할만을 하는 것과 달리, 상기 외부타이어의 피로도를 상기 내부타이어에 전가시켜 상기 외부타이어의 피로도를 낮추어 파열시기를 늦출 수 있고, 상기 외부타이어의 파열 시에는 안전 타이어의 역할을 수행할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

또한, 상기 내부타이어는 인너고무층과, 카카스층과, 보조 카카스층과, 비드부로 구성되어 외부타이어의 파열 후에도 타이어로서 역할을 수행해야 하기 때문에 내부타이어는 적어도 1820kg의 차량중량을 견딜 수 있는 강성을 가지도록 하는 효과를 가지고, 상기 사이드부는 타이어의 굴신 시에 마멸을 최대한 보장해 주는 효과를 갖는다.

상기 카카스층은 카카스 코드가 타이어 원주 방향(A-A′)에 대하여 74~85°의 각도를 이루도록 형성되고, 상기 카카스층(23)이 2층 이상 형성되고, 상기 카카스층(23)의 카카스 코드(23a)가 서로 반대방향으로 형성되어 외부타이어의 파열 시에 내부타이어가 안전 타이어로써 충분한 하중을 견딜 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

상기 보조 카카스층은 보조 카카스 코드가 타이어 원주 방향(A-A′)에 대하여 23~31°의 각도를 이루도록 형성되고, 상기 보조 카카스층(24)이 2층 이상 형성되고, 상기 보조 카카스층(24)의 카카스 코드(24a)가 서로 반대방향으로 형성되어 일반 타이어처럼 트레드 고무 부착하지 않고 상기 보조 카카스층이 트레드 고무와 벨트 역할을 담당하여 내부타이어의 강성을 유지시켜주고 안전 타이어의 중량을 줄 이는 효과를 갖는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명에 따른 안전 타이어의 단면도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 안전 타이어는 원주면을 따라 양단에 활형으로 돌출된 플랜지(31)와 보조 플랜지(32)가 형성된 림(30)과, 상기 플랜지(31)의 내면과 외부타이어의 비드부(11)가 밀착되는 외부타이어(10)와, 상기 보조 플랜지(32)의 내면과 밀착되는 내부타이어의 비드부(21)를 갖는 내부타이어(20)로 구성된 자동차 타이어에 있어서, 상기 내부타이어(20)는 외부타이어의 인너부(12)와 상기 림(30) 사이에 위치하고, 타이어의 굴신 시 외부타이어의 인너부(12)와 상기 내부타이어(20)의 외주면이 접촉할 수 있도록 기 설정된 간격을 두고 이격하여 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 외부타이어(10)는 외부타이어의 비드부(11)가 플랜지(31)에 접하고 통상적인 타이어와 동일한 구성, 배치 및 크기를 가진다.

상기 내부타이어(20)는 외부타이어의 인너부(12)와 상기 림(30) 사이에 위치 하고, 타이어의 굴신 시 외부타이어의 인너부(12)와 상기 내부타이어(20)의 외주면이 접촉할 수 있도록 기 설정된 간격을 두고 이격하여 배치된다. 이는 상기 외부타이어(10)의 피로도를 상기 내부타이어(20)에 전가할 수 있다.

또한, 상기 내부타이어(20)는 상기 내부타이어(20)의 외경(ID)과 상기 외부타이어(10)의 외경(OD)을 ID/OD=0.727~0.75의 비율로 형성시킨 것을 포함할 수 있다.

이는 자동차가 비포장 도로 등을 달릴 때에 상기 외부타이어(10)가 굴신이 되어 상기 외부타이어의 인너부(12)와 상기 내부타이어(20)의 외주면이 접촉할 수 있게 하기 위함이다. 통상적으로 비포장 도로에서 사용되는 외부타이어(10)의 외경(OD)은 대략 870~880mm이므로 내부타이어(20)의 외경(ID)은 대략 640~650mm가 될 것이다.

한편, 상기 내부타이어(20)는 상기 내부타이어(20)의 단면폭(IW)과 상기 외부타이어(10)의 단면폭(OW)을 IW/OW=0.69~0.752의 비율로 형성시킨 것을 포함할 수 있다. 이는 자동차가 비포장 도로 등을 달릴 때에 상기 외부타이어(10)가 굴신이 되어 상기 외부타이어의 인너부(12)와 상기 내부타이어(20)의 외주면이 접촉할 수 있게 하기 위함이다. 통상적으로 비포장 도로에서 사용되는 외부타이어(10)의 단면폭(OW)은 326~340mm이므로 내부타이어(20)의 단면폭(IW)은 235~245mm가 될 것이다.

또한, 상기 내부타이어(20)의 중량은 외부타이어(10)의 중량 대비 18~19%인 것을 특징으로 할 수 있다. 이는 상기 외부타이어의 인너부(12)와 상기 내부타이어(20)의 외주면이 접촉할 수 있게 하기 위함이고, 상기 내부타이어(20)의 무게로 인한 연비저하와 내부타이어(20)의 내구성을 고려하여 적정 중량비를 가지게 하기 위함이다.

도 2은 본 발명에 따른 안전 타이어의 내부타이어의 일예에 관한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 안전 타이어의 내부타이어의 일예를 나타내는 평면에서 본 설명도이다.

도 2와 도 3을 참조하여 설명하면, 상기 내부타이어(20)는 인너고무층(22)과, 카카스층(23)과, 보조 카카스층(24)과, 사이드부(25)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 인너고무층(22)은 방사형으로 내향지게 형성된다.

또한, 상기 인너고무층(22)은 공기 불투과성의 고무재질로 구성되는 것을 포함할 수 있다.

안전 타이어는 외부타이어(10)의 파열 후에도 타이어로서 역할을 수행해야 하기 때문에 상기 인너고무층(22)은 충진 공기압을 유지할 수 있도록 1.4~1.6mm의 두께로 하는 것이 바람직하다. 이는 내부타이어(20)의 중량 측면과 충진 공기압 측면을 고려한 것이다.

상기 카카스층(23)은 상기 인너고무층(22)에 인접하여 방사형으로 내향지게 형성된다.

또한, 상기 카카스층(23)은 카카스 코드(23a)가 타이어 원주 방향(A-A′)에 대하여 74~85°의 각도를 이루도록 형성된다.

상기 카카스층(23)은 2층 이상 형성되고, 상기 카카스층(23)의 카카스 코 드(23a)가 서로 반대방향으로 형성되고, 상기 카카스층(23)의 양단은 에이펙스(27)의 둘레를 한 바퀴 감싸 턴업하여 다시 카카스층(23)과 결합하여 형성된다.

이는 외부타이어(10)의 파열 시 내부타이어(20)는 적어도 1820kg의 차량중량을 견딜 수 있는 강성을 가져야 하기 때문이다.

상기 카카스 코드(23a)의 재질은 나일론이 바람직하나 스틸 이나 레이온 등을 포함할 수 있다.

상기 보조 카카스층(24)은 상기 카카스층(23)에 인접하여 방사형으로 내향지게 형성된다.

또한, 상기 보조 카카스층(24)은 외부타이어(10)의 파열 시 내부타이어(20)는 적어도 1820kg의 차량중량을 견딜 수 있는 강성을 가져야 하기 때문에, 보조 카카스 코드(24a)가 타이어 원주 방향(A-A′)에 대하여 23~31°의 각도를 이루도록 형성된다.

상기 보조 카카스층(24)이 2층 이상 형성되고, 상기 보조 카카스층(24)의 보조 카카스 코드(24a)가 서로 반대방향으로 형성된다.

또한, 상기 보조 카카스층(24)의 양단은 숄더부(26)까지 방사형으로 내향지게 굽혀진 형태(턴다운 형태)로 형성된다. 내부타이어(20)의 중량을 줄이고 강성을 유지하기 위하여 일반 타이어와 달리 트레드 고무를 부착하지 않고 상기 보조 카카스층(24)이 트레드 고무와 벨트 역할을 담당한다.

보조 카카스 코드(24a)는 상기 내부타이어(20)가 파열된 외부타이어(10)의 내부와 접촉하거나 노면에 접촉할 때에 내부타이어(20)의 마멸을 최대한 보장하기 위해서 아라미드 재질을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 사이드부(25)는 상기 보조 카카스층(24)의 양단에서 내부타이어의 비드부(21)까지 고무재질로 형성된다. 상기 사이드부(25)는 타이어의 굴신 시에 외부타이어의 비드부(11)의 내측과 내부타이어의 비드부(21) 외측간에 마멸을 최대한 보장해 준다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

도 1은 본 발명에 따른 안전 타이어의 단면도이다.

도 2은 본 발명에 따른 안전 타이어의 내부타이어의 일예에 관한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 안전 타이어의 내부타이어의 일예를 나타내는 평면에서 본 설명도이다.

<주요 도면 부호의 설명>

10: 외부타이어 11: 외부타이어의 비드부

12: 외부타이어의 인너부 20: 내부타이어

21: 내부타이어의 비드부 22: 인너고무층

23: 카카스층 23a: 카카스 코드

24: 보조 카카스층 24a: 보조 카카스 코드

25: 사이드부 26: 숄더부

27: 에이팩스 30: 림

31: 플랜지 32: 보조 플랜지

Claims (8)

1. 원주면을 따라 양단에 활형으로 돌출된 플랜지(31)와 보조 플랜지(32)가 형성된 림(30)과, 상기 플랜지(31)의 내면과 외부타이어의 비드부(11)가 밀착되는 외부타이어(10)와, 상기 보조 플랜지(32)의 내면과 밀착되는 내부타이어의 비드부(21)를 갖는 내부타이어(20)로 구성된 자동차 타이어에 있어서,

   상기 내부타이어(20)는, 외부타이어의 인너부(12)와 상기 림(30) 사이에 위치하고, 타이어의 굴신 시 외부타이어의 인너부(12)와 상기 내부타이어(20)의 외주면이 접촉할 수 있도록 기 설정된 간격을 두고 이격하여 배치되고,

   상기 내부타이어(20)는, 방사형으로 배치된 공기 불투과성의 인너고무층(22)과, 상기 인너고무층(22)에 인접하여 방사형으로 배치된 카카스층(23)과, 상기 카카스층(23)에 인접하여 방사형으로 배치된 보조 카카스층(24)과, 상기 보조 카카스층(24)의 양단에서 내부타이어의 비드부(21)까지 연결된 고무 재질의 사이드부(25)를 포함하며,

   상기 카카스층(23)은, 카카스 코드(23a)가 타이어 원주 방향(A-A′)에 대하여 74~85°의 각도를 이루도록 형성되고, 상기 카카스층(23)이 2층 이상 형성되고, 상기 카카스층(23)의 카카스 코드(23a)가 서로 반대방향으로 형성되고, 상기 카카스층(23)의 양단은 에이펙스(27)의 둘레를 한 바퀴 감싸 턴업하여 형성되는 것을 특징으로 하는 안전 타이어.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 보조 카카스층(24)은, 보조 카카스 코드(24a)가 타이어 원주 방향(A-A′)에 대하여 23~31°의 각도를 이루도록 형성되고, 상기 보조 카카스층(24)이 2층 이상 형성되고, 상기 보조 카카스층(24)의 보조 카카스 코드(24a)가 서로 반대방향으로 형성되고 상기 보조 카카스층(24)의 양단은 숄더부(26)까지 방사형으로 내향지게 굽혀진 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 안전 타이어.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 보조 카카스 코드(24a)는 아라미드 재질인 것을 특징으로 하는 안전 타이어.
6. 제 1 항, 제 4 항, 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 내부타이어(20)의 외경(ID)과 상기 외부타이어(10)의 외경(OD)을 ID/OD=0.727~0.75의 비율로 형성시킨 것을 특징으로 하는 안전 타이어.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 내부타이어(20)의 단면폭(IW)과 상기 외부타이어(10)의 단면폭(OW)을 IW/OW=0.69~0.752의 비율로 형성시킨 것을 특징으로 하는 안전 타이어.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 내부타이어(20)의 중량은 외부타이어(10)의 중량 대비 18~19%인 것을 특징으로 하는 안전 타이어.

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