KR101125892B1 - 타이어 - Google Patents

Abstract

수동대차 등의 직진안정성을 높이는 것과 함께, 모래땅, 진흙땅 등에 빠짐을 방지하기 위해, 타이어에 트레드 중심선을 따라 둥근홈과, 상기 둥근홈 폭 방향 양측으로 접지바퀴를 형성하고 상기 타이어의 주방향 단면은, 둥근홈의 양 접지바퀴를 연결하는 타이어 단면에 있어 외형이, 하나의 매끄러운 곡선으로 그려진 하트모양을 하고 있으며, 이러한 타이어를 수동대차에 장착하고 노면을 주행하면, 양 접지바퀴가 접지해서 그 주행을 안정적으로 할 수가 있고, 우 또는 좌로 중심이동 하는 것에 의해, 커브조작을 용이하게 할 수가 있으며, 또, 모래땅의 타이어가 빠지기 쉬운 노면을 주행할 때, 양 접지바퀴의 외형을 형성하는 앞을 매끄러운 곡선에 의해 모래 등이 둥근홈 안으로 유도하여 쌓여져, 이 쌓여진 모래 등으로 지지 및 버팀이 되어 타이어가 노면에 빠져드는 것을 방지하여 수동대차를 안정적으로 조작할 수가 있다.

타이어, 수동대차, 둥근홈, 최저부, 접지바퀴, 변곡점, 돌기부, 차축, 횡폭

Description

타이어{Tire}

본 발명은 타이어에 관한 것으로, 좀더 상세히는 화물운송용의 수동대차 등에 사용되는 타이어로, 직진안전성과 모래밭, 진흙땅 등에 눌려서 깊이 빠지는 방지성을 높인 타이어에 관한다.

일반적으로 화물운송의 수동대차의 선행기술로는 일본국 특개평 11-77897호의 공보에서 대차의 아래쪽에 타이어가 1개 장착된 1륜차 형태를 한 것이 일반적이고, 이 타이어로 수동대차 전체의 하중을 지지해서, 사용자가 핸들을 좌우로 기울여 바란스 조절을 하는 것으로 직진 및 커브 조작을 시행하도록 하는 것이다.

이러한 상기 수동대차에 장착되는 타이어 1개는, 일반적으로 주방향 단면이 둥글고 표면에 무늬가 새겨진 트레드 면이 있어 직진 주행 시에는 이 표면무늬의 하단인 트레드 중심선에서 노면에 접하는 쪽으로, 커브 할 때는 사용자의 핸들 조작에 의해 좌우로, 어느 쪽이든 한 방향으로 차대의 중심을 이동시켜, 도 6에 보는 바와 같이 타이어 1개의 정지 위치를 표면 중심선의 좌우 어느 한 방향으로 겹치지 않고 비킬 수 있도록 해서 그 방향으로의 커브조작을 한다.

그리고, 도 6에서 보는 바와 같이 일반적인 타이어 1개를 장착한 수동대차는, 모래밭이나 빠지기 쉬운 진흙땅이 많은 공사현장 등에서 많이 사용되어지며, 모래땅의 주행에 있어서는 도 7에서 보는 바와 같이 타이어 1개의 단면 둥근 트레드면에 의해, 상기 타이어(1)의 밑에 모래 등이 타이어(1)의 좌우로 밀려나며, 이 결과, 화물운반의 작업성이 저하되는 문제도 발생하였다.

또한, 이 수동대차 2는 모래땅이나 수렁이 많은 공사 현장 등에서 사용되는 경우가 많으며, 이 모래땅 등의 주행에 있어서는 도 7에서 보는 바와 같이 타이어(1)의 단면 원호 모양의 트레드면에 의해, 도 7의 (b)에서 보는 바와 같이 타이어(1) 아래의 모래 등이 상기 타이어(1)의 좌우에 배제되며 그 결과, 타이어(1)이 점차로 모래땅 등의 노면(G)에 빠져들어 주행이 곤란해지는 경우가 자주 있기 때문에 화물 운반의 작업성이 저하된다는 문제도 발생한다.

따라서, 본 발명은, 수동대차의 직진안전성을 높임과 동시에, 모래땅, 진흙땅 등에서 빠지는 것을 방지하는 것을 과제로 하는 것이다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 위와 같이 트레드 중심선를 따라 둥근홈과, 상기 둥근홈의 폭 방향 양측에 바퀴가 지면에 닿도록 해서, 상기 둥근홈의 폭 방향 양측벽은 둥근홈이 밑으로 갈수록 좁아지면서 뾰족하며 또한 활처럼 굽은 면이 없어, 직진주행시는, 앞에서 말해 듯 바퀴 양쪽에서 접지하게 하고, 커브주행시는, 상기 바퀴가 양쪽에서 접지하므로 접지바퀴 중심이동과 함께, 다른 방향의 양측접지 바퀴가 노면에서 떨어져, 그 커브를 돌게 하여 모래땅이나 진흙땅 등에서 타이어가 빠져들기 쉬운 노면을 주행할 때, 노면의 모래 등이 상기 뾰족한 면 또는 활처럼 둥근면에 의해 홈으로 유도되어 쌓여져, 이 쌓여진 모래 등이 떠받혀줘 모래땅에 빠지는 것을 방지하는 타이어를 발명한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 트레드 중심선을 따라 둥근홈(3)과, 상기 둥근홈(3)의 폭 방향 양측으로 접지바퀴(4)을 갖고, 상기 둥근홈(3)의 폭 방향 양쪽 벽이 둥근홈(3) 밑으로 갈수록 좁아지는 테이퍼면 또는 완곡면을 이루어 직진주행시 상기 양 접지바퀴(4)가 접지하는 한편, 커브주행시에는 상기 양 접지바퀴(4)의 한쪽 접지바퀴(4b)에 중심 이동함과 함께, 다른 한쪽의 접지바퀴(4c)가 노면에서 멀어져 그 커브 주행을 할 수 있도록 하고, 모래땅이나 진흙땅 등 타이어가 빠져들기 쉬운 노면(G)을 주행할 때, 상기 노면(G)의 모래 등이 상기 테이퍼면 또는 완곡면에 의해 상기 둥근홈(3) 안으로 유도됨과 동시에 쌓여져, 이 쌓여진 모래 등이 지지 및 버팀이 되어 상기 노면(G)에 빠져드는 것을 방지하는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같이 타이어에 둥근홈를 형성하여 상기 둥근홈의 양쪽의 접지바퀴로 노면에 접지하도록 하여 양 접지바퀴가 접지함으로써 안정된 직진 안전성을 확보할 수 있음과 동시에 상기 둥근홈 안에 모래 등을 쌓이게 할 수 있도록 함으로써 모래 등을 지지 및 버팀으로서 노면으로 빠지는 것을 방지하도록 하여 공사 현장 등의 거친 노면이라도 상기 타이어를 장착한 수동대차 등의 조작성을 큰 폭으로 향상시킬 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 타이어(1)을 채용한 수동대차 (2)의 하나의 실시 형태를 도 1 ~ 3에서 나타내며, 상기 수동대차(2)에 채용하는 타이어(1)는 트레드 중심선에 따르는 둥근홈(3)와, 상기 둥근홈(3)의 폭 방향 양쪽에 접지바퀴(4)를 가지고 있으며, 상기 타이어(1) 둘레 방향 단면을 살펴보면, 둥근홈(3)의 최저부(3a)와 양 접지바퀴(4)의 외경최대부(4a)를 연결하는 타이어(1) 단면에서 외형이 최저부(3a)의 양쪽에 각각 하나의 변곡점(5)을 가지는 하나의 매끄러운 곡선으로 그려져 있다.

그리고 싱기 곡선의 최저부(3a) 및 양 외경최대부(4a)에서의 경사는 수평상태로 되어 있으며, 상기 곡선의 양 외경 최대부(4a) 끼리를 연결하는 외형은 약 반원의 원호상으로 되어 있으며 전체적으로 하트형의 둘레 방향 단면을 이루고 있는 것이다.

상기 둥근홈(3)의 횡폭(W1)은 40mm이고, 타이어전폭(W2)의 70mm에 대하여, 약 57%의 횡폭(W1)으로 되어 있으며 상기 둥근홈(3)의 깊이[둥근홈(3)의 최저부(3a)와 접지바퀴(4)의 외경최대부(4a)와의 높이차]는 약 7mm이며 악로 주행 실험에 의해, 이 정도의 홈 깊이가 있으면 수동대차(2)에 화물을 적재한 상태라도 타이어(1)의 노면(G)로의 빠짐이 거의 발생하지 않고 쾌적하게 수동대차(2)를 조작할 수 있음이 확인되었다.

또한, 본 발명의 타이어(1)는 중실 부재로 구성된 튜브레스식이다.

그리고 상기 중실 부재는 액상의 에틸비닐에텔(EVE)을 약 2배의 체적으로 발포시켜 고화시킨 발포체이며, 타이어내부(6)에서는 발포상태를 유지하면서 타이어 표면부(7)에서는 이 발포체가 소포한 비발포 상태가 되어 있다.

이 발포 상태의 유무의 차이에서 타이어내부(6)은 발포체 특유의 탄성을 가지며, 상기 타이어(1)에 가해진 충격을 빠르게 흡수한다는 특성을 나타내는 한편, 타이어 표면부(7)은 고화한 EVE의 소재 고유의 경도를 가지며, 이 경도에 따라 타이어(1)에 수동대차(2)와 화물 등의 하중이 가해졌을 때, 상기 타이어(1)이 크게 변형하는 것을 방지하고 있다.

상기 타이어(1)을 끼워 넣는 림(8)에는 타이어(1) 쪽에 기립하는 선단이 침상의 돌기부(9)가 형성되어 있어 림(8)을 끼워 넣을 때 이 돌기부(9)가 타이어(1)에 꽂히도록 되어 있다.

이 꽂힘에 의해 타이어(1)과 림(8)과의 사이의, 타이어(1) 회전 방향으로의 상대 미끄럼이 방지되며 이 타이어(1)을 끼워 넣은 림(8)의 차축(10)을 축수(베어링)(11)에 끼워서 수동대차(2)의 본체에 장착한다.

도 4에서 보는 바와 같이 타이어(1)를 장착한 수동대차(2)가 커브를 돌 때에서의 접지 상태를 나타내며, 사용자가 핸들 조작으로 수동대차(2)의 중심을 좌우의 어느 쪽의 한쪽을 약간 어긋나게 하면 그 중심 이동한 한쪽의 접지바퀴(4b)에 수동대차(2)의 전 하중이 신속하게 이동하여 다른 한쪽의 접지바퀴(4c)가 노면에서 멀어지게 되는 것이다.

그렇게 하면, 도 6에서 보는 바와 같이 일반적인 형상의 타이어(1)을 장착한 수동대차(2)와 마찬가지로 그 중심 이동한 방향으로의 커브를 용이하게 할 수 있ㄴ는 것이다.

도 5에서 보는 바와 같이 상기 타이어(1)을 장착한 수동대차(2)가 모래땅의 노면(G)를 주행할 때 접지 상태를 나타내며, 이때, 양 접지바퀴(4)의 외경최대부(4a)보다도 둥근홈(3)쪽에 있는 모래가 이 둥근홈(3) 및 접지바퀴(4)의 외형을 형성하는 매끄러운 곡선을 따르는 것처럼 둥근홈(3)쪽으로 유도되는 것이다.

그리고 유도된 모래는 이 둥근홈(3)안에 집적되어 타이어(1) 및 수동대차(2)의 무게에 의해 밟혀서 다져진다.

그렇게 되면 이 모래가 지주(버팀)가 되어 타이어(1)이 노면으로 빠져 들어가는 것을 방지할 수 있는 것이다.

상기 둥근홈(3)의 횡폭(W1)과 타이어전폭(W2)의 비율은 상기의 값(약 57%)에 한정되지 않고, 적당하게 변경해도 좋지만, 이 타이어(1)의 직진 안정성 및 빠짐 방지성을 확실하게 발휘하기 위하여 20 ~ 90%의 범위 안으로 하는 것이 바람직하ㅁ며 예를 들면 본 실시 형태와 같이 타이어전폭(W2)이 70mm인 경우, 둥근홈(3)의 횡폭(W1)을 약 14 ~ 63mm의 범위로 하며 이 범위로 함으로써 접지바퀴(4)의 강성을 확보하면서 둥근홈(3) 안에 충분한 양의 모래 등을 집적할 수 있기 때문에 직진 안전성과 빠짐 방지성의 양립을 도모할 수 있는 것이다.

또한, 둥근홈(3)의 깊이도 상기의 깊이(약 7mm)에 한정되는 것이 아니라, 노면의 상태(모래땅인지 수렁인지 등), 하물을 적재했을 때의 수동대차(2) 전체의 무게 등을 고려하여 적당하게 변경할 수도 있는 것이다.

본 실시 형태에서는 타이어(1)의 소재로서 EVE를 사용하였지만, 당연한 일이지만, 이 소재는 이것에 한정되는 것이 아니라, 플라스틱, 금속, 고무, 그들의 복합 재료 등, 타이어(1)의 특성(직진 안정성, 빠짐 방지성)을 확보할 수 있는 한에서 여러 가지의 소재에서 적절하게 선택할 수 있는 것이다.

또, 타이어(1)의 둘레 방향 단면 형상은 하트 모양에 한정되지 않고, 예를 들면 둥근홈(3)의 홈 바닥만큼 홈 폭이 좁아지는 대형(사다리꼴) 형상으로 할 수도 있는 것이다.

이와 같은 형상으로 함으로써 이 둥근홈(3)의 양쪽 벽이 둥근홈(3) 안에 모래 등을 유도?집적하여 하트 모양과 같이 타이어(1)의 노면(G)로의 빠짐 방지성을 발휘할 수 있는 것이다.

또한, 상기 실시 형태에 기재한 타이어(1)은 중실의 튜브레스식으로 하였지만, 타이어(1)의 상기 특성을 확보할 수 있는 한에서 튜브식으로도 할 수 있다.

상기 둥근홈(3)의 폭 방향 양쪽에 접지바퀴(4)가 위치해 있기 때문에 이간(離間)된 양 접지바퀴(4)의 접지면 사이에 수동대차(2) 등의 중심이 있으면, 양 접지바퀴(4)가 안정되어 확실하게 접지하고 그렇기 때문에 타이어(1)가 직립 상태(수동대차 등의 짐받이의 수평 상태)가 되어 핸들이 흔들리지 않고 안정된 직진 상태를 유지할 수가 있는 것이다.

예를 들어, 양 접지바퀴(4)의 접지면의 간격이 40mm이면, 그 40mm 사이에 중심이 위치하도록 핸들 조작을 하면 되며, 이 핸들 조작은 도 6에서 보는 바와 같이 단면 원호 모양의 타이어(1)를 장착한 수동대차(2)에서 접지면을 항상 트레드의 중심 선상에 계속 유지할 필요가 있는 것과 비교하여, 어느 정도의 허용 폭(상기의 경우 40mm)이 있기 때문에 매우 용이하다.

이와 같이, 이 타이어(1)는 직진 안정성이 뛰어난 한편, 양호한 커브 주행성도 확보하고 있다. 다시 말해, 핸들 조작에 의해 양 접지바퀴(4) 사이의 바깥쪽(오른쪽 또는 왼쪽의 어느 쪽 중 한쪽)에 수동대차(2) 등의 중심을 약간 이동시키면, 한쪽의 접지바퀴(4)에 수동대차(2) 등의 전 하중이 신속하게 이동하고, 다른 쪽의 접지바퀴(4)이 노면에서 멀어진다. 그렇게 함으로써 도 6에 보는 바와 같은 형상의 타이어(1)와 마찬가지로 그 중심 이동한 방향으로의 커브를 용이하게 실행할 수가 있는 것이다.

게다가 모래땅 등의 주행을 할 때에는 상기 둥근홈(3)의 양쪽 벽에 의해 유도된 모래 등이 둥근홈(3) 안에 쌓이게 됨과 동시에 타이어(1) 및 수동대차(2) 등의 무게에 의해 밟아서 다져진 상태가 된다. 이 때문에 이 다져진 모래 등에 의해 이 타이어(1)의 버팀이 되어 노면에 빠지는 것을 방지하는 것이다.

또한, 상기 둥근홈(3)은 승용차 등에 사용되는 일반적이 타이어에도 형성되어 있지만, 일반적인 타이어(1)의 둥근홈(3)는 비가 내릴 때 차량 주행 시, 타이어의 하측에 들어간 빗물을 신속하게 후방으로 배출하여 이 빗물에 의한 타이어 미끄럼을 방지하기 위해 설치한 것이다. 이에 비하여 본원의 발명의 둥근홈(3)는 빗물을 배출하기 위한 것이 아니라, 직진 안전성과 빠져 들어감을 방지하기 위해 설치한 것이어서 양 둥근홈(3)의 기능은 전혀 다른 것이다.

또한, 상기 구성에 나타내는 타이어(1)는, 타이어(1) 둘레 방향 단면에 있어서 상기 둥근홈(3)의 최저부(3a)와 상기 양 접지바퀴(4)의 외경최대부(4a)를 연결하는 타이어(1)의 외형이 상기 최저부(3a)의 양쪽에 각각 하나의 변곡점(5)을 가지는 하나의 매끄러운 곡선으로 그려져 이 곡선의 상기 최저부(3a)와 양 외경최대부(4a)에서 경사가 수평이 되는 구성으로 하는 것이 바람직하다.

이 하나의 매끄러운 곡선은 양 접지바퀴(4)의 접지면과 둥근홈()을 연결하는 것으로, 상기 접지면 보다도 둥근홈(3) 쪽 에 있는 모래 등을 이 곡선을 따라 둥근홈(3)까지 유도한다. 그리고 둥근홈(3) 안에서 그 모래 등을 쌓이게 한다. 이처럼 둥근홈(3)과 접지바퀴(4)를 매끄럽게 연속하도록 형성함으로써 상기 모래 등이 막히지 않고 둥근홈(3) 안에서 쌓이게 됨과 동시에 접지바퀴(4)의 특정 개소(예를 들면 근원부(根元部) 등에 응력 집중이 발생하여 접지바퀴의 변형이나 파손이 발생하는 것을 방지하고 안정된 접지 상태를 확보할 수가 있는 것이다.

상기 구성에 있어서는, 타이어()를 중실 구조의 튜브레스식으로 하는 것이 바람직하다.

자전거 등의 타이어에 사용되는 일반적인 튜브는 도넛형태를 취하고 있으며, 이 튜브에 공기를 주입하면, 그 도넛 형상인 채로 부풀어 오른다. 그리고 이 도넛 형상의 튜브를 본원 발명에 적용하면, 예를 들면 한쪽의 접지바퀴(4)에 하중이 집중된 경우에 튜브의 특정 개소가 크게 움푹 들어가 이 타이어의 주행 성능이 충분히 발휘되지 않을 가능성이 있는 것이다.

그런 까닭으로 이 타이어(1)를 튜브레스식으로 함으로써 이 타이어(1)의 형상을 항상 유지할 수 있어 이 타이어(1)가 가 지는 직진 안정성 및 빠져 들어감의 방지성을 충분히 발휘할 수가 있다. 또, 상기 타이어()를 장착한 수동대차(2)를 공사 현장 등의 거친 노면에서 사용할 때에 펑크가 발생하지 않는다는 장점도 있는 것이다.

상기의 각 구성에서는 상기의 둥근홈(3)의 횡폭(W1)을 타이어(1)의 전폭의 20 ~ 90%의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.

상기 둥근홈(3)의 횡폭(W1)이 타이어(1) 전폭의 20%를 밑돌면 이 둥근홈(3)의 양쪽 접지바퀴(4) 끼리 접근하여 직진 안정성이 충분히 발휘되지 않을 가능성이 있음과 동시에 타이어의 빠져 들어감을 방지하는 데에 필요한 양의 모래 등을 둥근홈(3) 안에 쌓이지 않을 가능성이 있기 때문이다. 또 둥근홈(3)의 횡폭(W1)이 타이어(1)의 전 폭의 90%를 웃돌면 접지바퀴에 충분한 횡폭(W1)이 확보되지 않고 그 강성이 불충분해져 직진 안전성이 충분히 발휘되지 않을 가능성이 있기 때문이다.

또한, 상기 각 구성의 타이어(1)는 화물 운반용의 수동대차(2)용으로서 채용할 수 있다.

상기 수동대차(2)는 짐받이 아래에 단면 원호 모양의 접지면을 가지는 타이어를 1개 장착한 일륜차 형사인 것이 일반적이며, 상술한 바와 같이 직진 주행을 할 때, 화물의 무게에 의해 불안정해져 구불구불 가기 쉽다. 게다가 모래땅 등을 주행할 때, 타이어(1)가 모래땅 등에 빠져 주행이 곤란해지는 경우도 많다. 그런 까닭으로 직진 안전성과 빠져 들어감의 방지성을 겸비한 본발명의 타이어(1)를 장착함으로써 공사 현장의 모래땅이나 수렁 등에서 사용되는 경우가 많은 수동대차(2)의 조작성을 큰 폭으로 높일 수가 있다.

도 1은 본 발명의 사용상태를 나타낸 단면 사시도

도 2는 본 발명의 수동대차의 상태를 나타낸 예시도

도 3은 본 발명의 수동대차 요부상태를 나타낸 단면 예시도

도 4는 본 발명의 수동대차 커브주행상태를 나타낸 예시도

도 5는 본 발명의 수동대차가 모래땅 주행상태를 나타낸 예시도

도 6은 종래의 수동대차 커브주행상태를 나타낸 예시도

도 7은 종래의 수동대차가 모래땅 주행상태를 나타낸 예시도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 타이어 2 : 수동대차

3 : 둥근홈 3a : 최저부

4 : 접지바퀴 4a : 외경최대부

5 : 변곡점 6 : 타이어내부

7 : 타이어표면부 8 : 림

9 : 돌기부 10 : 차축

11 : 축수 W1 : 횡폭

W2 : 타이어전폭 G : 노면

Claims (5)

1. 삭제
2. 트레드 중심선을 따라 둥근홈(3)과, 상기 둥근홈(3)의 폭 방향 양측으로 접지바퀴(4)을 갖고, 상기 둥근홈(3)의 폭 방향 양쪽 벽이 둥근홈(3) 바닥 많큼 좁아지는 테이퍼면 또는 완곡면을 이루어 직진주행시 상기 양 접지바퀴(4)가 접지하는 한편, 커브주행시에는 상기 양 접지바퀴(4)의 한쪽 접지바퀴(4b)에 중심 이동함과 함께, 다른 한쪽의 접지바퀴(4c)가 노면에서 멀어져 그 커브 주행을 할 수 있도록 하고, 모래땅이나 진흙땅 등 타이어가 빠져들기 쉬운 노면(G)을 주행할 때, 상기 노면(G)의 모래 등이 상기 테이퍼면 또는 완곡면에 의해 상기 둥근홈(3) 안으로 유도됨과 동시에 쌓여져, 이 쌓여진 모래 등이 지지가 되어 상기 노면(G)에 빠져드는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 타이어(1)에 있어서,

   상기 타이어(1)의 주방향 단면을 앞은 둥근홈(3)의 최저부(3a)와, 상기 접지바퀴(4)의 외경최대부(4a)을 연결하는 타이어 외형이, 상기 최저부(3a)의 양측으로 각각 1개의 변곡점(5)을 유지해서 하나의 매끄러운 곡선으로 그려져, 이 곡선의 상기부(3a)와 양 외경최대부(4a)에 있어 경사가 수평이 되는 것을 특징으로 하는 타이어.
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