KR101434662B1 - 차량용 타이어 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 타이어에 관한 것으로서, 젖은 노면에서 핸들링 성능을 향상시키고 배수성을 증대시킴과 동시에 지면과의 접촉면적을 증대시킴으로서 조정 안정성을 확보할 수 있도록 함을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 타이어는, 트레드와 숄더부와 사이드 월과 비드부와 카카스 및 벨트로 구성되고, 상기 트레드 및 숄더부의 표면에 그루브에 의해 구획되는 다수개의 블록이 형성되고, 상기 트레드 또는 숄더부의 그루브 측벽에 형성되는 와류 발생부를 포함한다.

Description

차량용 타이어{A TIRE FOR CAR}
본 발명은 차량용 타이어에 관한 것이다.
타이어에 있어서 배수성은 안전과 직결되는 매우 중요한 인자이다. 배수성이 좋지 않을 경우 젖은 노면에서 하이드로플레이닝(Hydroplaning) 현상이 발생된다. 하이드로플레이닝(Hydroplaning) 현상이 발생되면 노면과 타이어의 사이에 물이 들어가 타이어와 노면간의 마찰력이 상실되어 교통사고로 이어지게 된다. 이에 따라 타이어의 그루브의 역할 중 하나가 하이드로플레이닝(Hydroplaning)을 방지해주기 위한 것이다. 현재 사용되고 있는 일반적인 타이어의 그루브는 여러 각도에 의해 직선형, 사다리꼴형, 계단형 등 여러 형태의 것들이 있으며 타이어가 젖은 노면을 주행할 경우 물이 통과하는 배수로 역할을 한다.
그러나, 그루브의 표면이 매끈한 경우 유동이 증가하게 되면 경계층이 형성되면서 표면과 가까운 쪽의 유동 속도는 느려지고 유동량도 적어지게 된다.
또한, 역압력구배에 의해 그루브의 표면에 박리현상이 발생되어 유동이 나빠지며, 배수성도 저하되는 문제점이 있다.
공개특허공보 제10-2012-0067439호 (2012.06.26)
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 젖은 노면에서 핸들링 성능을 향상시키고 배수성을 증대시킴과 동시에 지면과의 접촉면적을 증대시킴으로서 조정 안정성을 확보할 수 있도록 한 차량용 타이어를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량용 타이어는 트레드와 숄더부와 사이드 월과 비드부와 카카스 및 벨트로 구성되고, 상기 트레드 및 숄더부의 표면에 그루브에 의해 구획되는 다수개의 블록이 형성되고, 상기 트레드 또는 숄더부의 그루브 측벽에 형성되는 와류 발생부를 포함한다.
상기 와류 발생부는 상면은 곡면을 갖도록 형성되고 하면은 수평면을 갖도록 형성된 몸체, 상기 몸체의 일측에 형성되어 있고 타이어 주행방향의 앞쪽에 위치하는 제1엣지부, 상기 몸체의 타측에 형성되어 있고 타이어 주행방향의 뒤쪽에 위치하는 제2엣지부를 포함한다.
상기 제1엣지부는 곡면을 갖도록 형성되고, 상기 제2엣지부는 그 두께가 끝단부로 갈수록 점진적으로 얇아지며 상기 제1엣지부의 두께보다 얇은 두께를 갖는다.
상기 와류 발생부는 상기 숄더부의 그루브 양측벽에 지그재그 형태로 이격 배치된다.
상기 와류 발생부는 마주하는 숄더부의 그루브 측벽에 형성되는 와류 발생부와 대각선상에 배치된다.
상기 와류 발생부 간의 상,하 간격은 상기 와류 발생부의 높이에 대응되는 간격으로 이격된다.
상기 와류 발생부 간의 좌,우 간격은 상기 와류 발생부의 폭을 W라 했을 때, 상기 W의 1/2로 설정된다.
본 발명에 따른 차량용 타이어는, 타이어가 젖은 노면을 주행할 경우 그루브를 통과하는 빗물 또는 물이 와류 발생부에 의해 두갈래로 갈라지면서 통과하게 되고, 와류 발생부의 상측을 통과하는 빗물 또는 물의 유속이 빨라지게 되어 타이어의 외부로 빠르게 배수될 수 있으며, 이로 인해 수막 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 와류 발생부의 하측을 통과하는 빗물 또는 물에 의해 타이어에는 양력이 발생되어, 타이어가 젖은 노면을 주행함에 따라 와류 발생부의 상측이 젖은 노면과 수평을 이루게 되면 양력에 의해 타이어와 젖은 노면 간의 접촉율 및 밀착력이 증대되어 안정적인 주행성능과 코너링 성능 및 제동성능을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 타이어를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 타이어에 적용된 트레드와 와류 발생부를 도시한사시도.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 타이어에 적용된 와류 발생부의 배치 상태를 도시한 측면도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 차량용 타이어에 적용된 와류 발생부의 작용을 도시한 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 차량용 타이어에 적용된 와류 발생부의 기울기를 도시한측면도.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 타이어를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 차량용 타이어에 적용된 트레드와 와류 발생부를 도시한사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 차량용 타이어에 적용된 와류 발생부의 배치 상태를 도시한 측면도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 차량용 타이어에 적용된 와류 발생부의 작용을 도시한 측면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 차량용 타이어에 적용된 와류 발생부의 기울기를 도시한 측면도이다.
도 1 내지 도 6을 참고하면, 본 발명에 따른 차량용 타이어(1)는 트레드(10)와 숄더부(20)와, 사이드 월(30)과, 비드부(40)와, 카카스(50) 및 상기 카카스(50)의 상부에 다수개를 이루어 적층설치되는 벨트(60)를 포함한다.
부가적으로, 본 발명에 따른 차량용 타이어(1)는 상기 트레드(10) 및 숄더부(20)의 표면에 그루브(102,202)에 의해 구획되는 다수개의 블록(101,201)이 형성되어 있다. 그리고 상기 트레드(10) 또는 숄더부(20)의 그루브(202) 측벽에는 와류 발생부(70)가 형성된다.
상기 트레드(10)와 숄더부(20)와 사이드 월(30)과 비드부(40)와 카카스(50) 및 벨트(60)는 일반적인 차량용 타이어의 구성과 동일하므로 구체적인 설명은 생략하고 이하에서는 상기 와류 발생부(70)에 대해서만 중점적으로 설명한다. 부가적으로 본 발명에서는 상기 와류 발생부(70)가 숄더부(20)의 그루브(202)에 형성된 경우에 대해서만 설명한다.
상기 와류 발생부(70)는 타이어(1)와 동일한 고무재질로 제작될 수 있으며 타이어(1)의 원주 방향을 따라 간격을 두고 형성된다. 부가적으로 상기 와류 발생부(70)는 마주하는 그루브(202)의 측벽과 일정간격 이격되어 그 사이에 빈 공간이 형성된다. 상기 빈 공간은 타이어(1)가 젖은 노면을 주행시 빗물을 배수시켜 타이어(1)에 수막현상이 일어나지 않도록 하는 역할을 한다.
이러한 와류 발생부(70)는 상면은 곡면을 갖도록 형성되고 하면은 수평면을 갖도록 형성된 몸체(701)와, 상기 몸체(701)의 일측에 일체로 형성되어 있는 제1엣지부(702)와, 상기 몸체(701)의 타측에 일체로 형성되어 있는 제2엣지부(703)를 포함한다.
구체적으로 상기 제1엣지부(702)는 타이어(1) 주행방향의 앞쪽에 위치되고, 상기 제2엣지부(703)는 타이어(1) 주행방향의 뒤쪽에 위치된다.
상기 제1엣지부(702)는 일정한 곡면을 가지며 그 두께는 상기 몸체(701)의 두께 보다 조금 더 작은 두께를 갖도록 형성된다.
이때, 상기 와류 발생부(70)의 기울기는 제1엣지부(702)를 기준으로 0도 ~ 5도로 설정된다(도6참조). 상기 제1엣지부(702)의 기울기를 0도 ~ 5도로 설정하는 이유는 상기 제1엣지부(702)가 과도한 기울기를 가질 경우 역압력구배에 의해 숄더부(20)의 그루브(202) 표면에 박리현상이 발생되어 숄더부(20)의 그루브(202)를 통과하는 빗물 또는 물의 유동성 및 배수성이 저하될 수 있기 때문이다.
그리고 상기 제2엣지부(703)는 그 두께가 끝단부로 갈수록 점진적으로 얇아진다. 또한, 상기 제2엣지부(703)는 제1엣지부(702)의 두께보다 얇은 두께를 갖는다.
상기와 같은 구성을 포함하는 와류 발생부(70)는 에어포일(Airfoil) 형상으로 형성된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 타이어(1)가 젖은 노면을 주행할 경우 상기 숄더부(20)의 그루브(202)를 통과하는 빗물 또는 물은 와류 발생부(70)의 상측과 하측으로 갈라지면서 상기 와류 발생부(70)를 통과하게 되고, 상기 와류 발생부(70)의 하측보다 길이가 긴 상측을 통과하는 빗물 또는 물의 유속이 빨라지게 되어 타이어(1)의 외부로 빠르게 배수될 수 있으며, 이로 인해 수막 현상을 방지할 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 와류 발생부(70)의 하측을 통과하는 빗물 또는 물에 의해 타이어(1)에는 양력이 발생된다. 이에 따라 타이어(1)가 젖은 노면을 주행함에 따라 와류 발생부(70)의 상측이 젖은 노면과 수평을 이루게 되면 상기 양력에 의해 타이어(1)와 젖은 노면 간의 접촉율 및 밀착력이 증대되어 안정적인 주행성능과 코너링 성능 및 제동성능을 확보할 수 있다.
이때, 상기 와류 발생부(70)의 두께가 비교적 두꺼울 경우 상기 와류 발생부(70) 및 상기 와류 발생부(70)와 마주하는 그루브(202)의 측벽 사이에 폭이 좁아져 그루브(202)를 통과하는 물에 간섭을 주게되어 수막현상일 발생될 수도 있는 점을 고려하여 상기 와류 발생부(70)의 두께는 숄더부(20) 그루브(202) 깊이의 20%를 넘지 않도록 설정된다.
또한, 상기 와류 발생부(70)는 상기 숄더부(20)의 그루브(202) 양측벽에 지그재그 형태로 이격배치 된다. 이때, 상기 와류 발생부(70)는 마주하는 숄더부(20)의 그루브(202) 측벽에 형성되는 와류 발생부(70)와 대각선상에 배치된다(도 1 및 도 2참조).
부가적으로 상기 와류 발생부(70) 간의 상,하 간격은 이 와류 발생부(70)의 높이와 대응되는 간격으로 이격된다(도 3참조). 즉, 상기 와류 발생부(70)의 높이가 15mm일 경우 상기 와류 발생부(70)들의 상,하 간격은 15mm가 된다.
또한, 상기 와류 발생부(70) 간의 좌,우 간격은 상기 와류 발생부(70)의 폭을 W라 했을 때 상기 W의 1/2로 설정된다.
즉, 상기 와류 발생부(70)의 폭이 20mm 일 경우 상기 와류 발생부(70)들은 10mm 간격으로 이격된다.
상기와 같은 형태로 와류 발생부(70)를 배치하는 이유는 와류 발생부(70)로 인한 유동의 흐름이 서로에게 간섭을 주지 않게 하여 그루브(202)에 존재하는 빗물의 배수성을 극대화 하면서 그루브(202) 내에 돌멩이 또는 기타 이물질이 끼지 않도록 하기 위함이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10 : 트레드 101,201 : 블록
102,202 : 그루브 20 : 숄더부
30 : 사이드 월 40 : 비드부
50 : 카카스 60 : 벨트
70 : 와류 발생부 701 : 몸체
702 : 제1엣지부 703 : 제2엣지부

Claims (7)

  1. 트레드와 숄더부와 사이드 월과 비드부와 카카스 및 벨트로 구성되고, 상기 트레드 및 숄더부의 표면에 그루브에 의해 구획되는 다수개의 블록이 형성된 차량용 타이어에서,
    상기 트레드 또는 숄더부의 그루브 측벽에 형성되는 와류 발생부
    를 포함하고,
    상기 와류 발생부는,
    상면은 곡면을 갖도록 형성되고 하면은 수평면을 갖도록 형성된 몸체,
    상기 몸체의 일측에 형성되어 있고 타이어 주행방향의 앞쪽에 위치하는 제1엣지부,
    상기 몸체의 타측에 형성되어 있고 타이어 주행방향의 뒤쪽에 위치하는 제2엣지부
    를 포함하며,
    상기 제1엣지부는 곡면을 갖도록 형성되고,
    상기 제2엣지부는 그 두께가 끝단부로 갈수록 점진적으로 얇아지며 상기 제1엣지부의 두께보다 얇은 두께를 갖는
    차량용 타이어.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 와류 발생부는 상기 숄더부의 그루브 양측벽에 지그재그 형태로 이격 배치되는
    차량용 타이어.
  5. 제4항에서,
    상기 와류 발생부는 마주하는 숄더부의 그루브 측벽에 형성되는 와류 발생부와 대각선상에 배치되는
    차량용 타이어.
  6. 제5항에서,
    상기 와류 발생부 간의 상,하 간격은 상기 와류 발생부의 높이에 대응되는 간격으로 이격되는
    차량용 타이어.
  7. 제6항에서,
    상기 와류 발생부 간의 좌,우 간격은 상기 와류 발생부의 폭을 W라 했을 때, 상기 W의 1/2로 설정되는
    차량용 타이어.




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