KR101556394B1 - 트레드의 강성 조절이 가능한 차량용 공기압 타이어 - Google Patents

트레드의 강성 조절이 가능한 차량용 공기압 타이어 Download PDF

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Abstract

본 발명은 트레드의 블록 내부에 형상이 변화되는 압전필름을 설치하여 주행시 트레드의 강성이 주행 상황에 맞게 조절될 수 있도록 압전필름의 형상을 변화시켜 차량의 승차감과 조향 성능을 만족시키는 트레드의 강성 조절이 가능한 차량용 공기압 타이어에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 트레드의 강성 조절이 가능한 차량용 공기압 타이어는 차량의 주행시 노면과 직접 접촉되어 구동력과 제동력을 노면에 전달하며 다수개의 블록과 그루브로 이루어지는 트레드를 갖는 차량용 공기압 타이어에 있어서, 상기 트레드의 블록 내부에 삽입되며, 형상이 변화되어 상기 트레드의 강성을 조절하는 압전필름과, 상기 압전필름의 형상이 변화할 수 있도록 상기 압전필름에 전기 신호를 전달하여 스티어링 및 서스펜션에 조립되는 각종 링크의 움직임을 감지하는 센서를 포함하며, 상기 센서는 상기 압전필름 측으로 신호를 전달하여 상기 압전필름을 볼록하게 변형시킴으로써 상기 트레드의 강성을 강화하는 것을 특징으로 한다.

Description

트레드의 강성 조절이 가능한 차량용 공기압 타이어{Pneumatic tires for car adjustable Rigidity of tread}
본 발명은 트레드의 강성 조절이 가능한 차량용 공기압 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트레드의 블록 내부에 형상이 변화되는 압전필름을 설치하여 주행시 트레드의 강성이 주행 상황에 맞게 조절될 수 있도록 압전필름의 형상을 변화시켜 차량의 승차감과 조향 성능을 만족시키는 트레드의 강성 조절이 가능한 차량용 공기압 타이어에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 공기압 타이어의 트레드(Tread)는 도 1에서 도시한 바와 같이, 내마모성이 우수한 고무층으로 형성되어 노면과 직접 접촉하는 부위로서, 이러한 트레드의 접지면을 보면 여러 개의 홈이 형성되는 그루브(Groove)와, 이 그루브를 둘러싸이면서 상대적으로 돌출 형성되는 블럭(Block)으로 이루어진다.
이와 같은 종래의 트레드의 블럭은 차량의 운동 성능에 많은 영향을 미치게 되며, 통상적으로 트레드 블록의 강성이 약해질 경우에는 승차감은 증대되지만 조향 성능이 떨어지고, 트레드 블록의 강성이 강해질 경우에는 조향 성능은 증대되지만 승차감이 나빠지는 양립성을 가지고 있다.
이러한 트레드 블록의 장점을 충족하기 위해 최적의 고무 조성물로 트레드 고무 조성물을 연구하고 있으나 아직까지 트레드 부위는 하나의 트레드 고무 조성물에 의해 제조되므로 각각의 특성을 최대화 하기는 어려운 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 트레드의 블록 내부에 형상이 변화되는 압전필름을 설치하여 주행시 트레드의 강성이 주행 상황에 맞게 조절될 수 있도록 압전필름의 형상을 변화시켜 차량의 승차감과 조향 성능을 만족시키는 트레드의 강성 조절이 가능한 차량용 공기압 타이어를 제공하는 것이다.
전술한 본 발명의 목적은 차량의 주행시 노면과 직접 접촉되어 구동력과 제동력을 노면에 전달하며 다수개의 블록과 그루브로 이루어지는 트레드를 갖는 차량용 공기압 타이어에 있어서, 상기 트레드의 블록 내부에 삽입되며, 형상이 변화되어 상기 트레드의 강성을 조절하는 압전필름과, 상기 압전필름의 형상이 변화할 수 있도록 상기 압전필름에 전기 신호를 전달하여 스티어링 및 서스펜션에 조립되는 각종 링크의 움직임을 감지하는 센서를 포함하며, 상기 센서는 상기 압전필름 측으로 신호를 전달하여 상기 압전필름을 볼록하게 변형시킴으로써 상기 트레드의 강성을 강화하는 것을 특징으로 하는 트레드의 강성 조절이 가능한 차량용 공기압 타이어에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 압전필름은 상기 센서의 작동 여부에 의해 평평하게 또는 볼록하게 굴곡 변형되어 상기 트레드 블록의 강성을 조절하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 압전필름은 상기 트레드의 블록 내부에서 일체로 또는 분할하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 센서는 운전자가 도로의 상태를 육안으로 파악하여 노면 상황에 맞게 작동될 수 있도록 작동 유무를 제어하는 작동 스위치가 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 트레드의 강성 조절이 가능한 차량용 공기압 타이어에 의하면, 트레드의 블록 내부에서 센서의 신호를 전달받아 평평하게 또는 볼록하게 변형되는 압전필름이 개재되는 구조를 가짐에 따라, 차량을 운전하는 운전자의 성향에 맞게 트레드의 강성을 조절하여 승차감과 조향 성능을 모두 만족시키며, 고속 및 코너링 주행시 안정적인 운행을 가능하게 하는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량용 공기압 타이어를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 트레드의 강성 조절이 가능한 차량용 공기압 타이어를 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 트레드의 강성 조절이 가능한 차량용 공기압 타이어를 나타낸 사용상태도.
이하에는 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 트레드의 강성 조절이 가능한 차량용 공기압 타이어(1)는 차량의 주행시 노면과 직접 접촉되어 구동력과 제동력을 노면에 전달하며 다수개의 블록(11)과 그루브(12)로 이루어지는 트레드(10)를 갖는 차량용 공기압 타이어에 있어서, 트레드(10)의 블록(11) 내부에 삽입되어 스티어링 및 서스펜션에 조립되는 각종 링크의 움직임에 의해 형상이 변화되어 트레드(10)의 강성을 조절하는 압전필름(20)과, 압전필름(20)에 전기 신호를 전달하여 압전필름(20)의 형상이 변화될 수 있도록 스티어링 및 서스펜션에 조립되는 각종 링크류의 움직임을 감지하는 센서(30)를 포함하여 이루어진다.
이하에는 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 트레드의 강성 조절이 가능한 차량용 공기압 타이어(1)의 구성 부재 및 그 연결 관계에 대해 설명하면 다음과 같다.
여기서, 트레드(10)는 내마모성이 우수한 고무 재질로 본 발명에 따른 차량용 공기압 타이어(1)의 외측면을 형성하는 것으로, 스티어링 및 서스펜션에 조립된 각종 링크의 작동에 의해 차량의 하중을 전달받아 노면과 직접 접촉되어 주행시 구동력과 제동력을 노면에 전달하는 역할을 한다.
이와 같이 전술한 트레드(10)는 젖은 노면의 주행시 배수를 원활하게 하는 홈이 원주 방향과 횡 방향으로 형성되는 그루브(12)와, 이 그루브(12)에 의해 돌출되는 구조로 형성되어 노면과 직접 접촉하며 트레드(10)의 대부분을 차지하는 다수개의 블록(11)으로 이루어진다.
전술한 트레드(10)의 블록(11) 내부에는 압전필름(20)이 변형 가능하게 고정 설치되는데, 이 압전필름(20)은 추후에 설명될 센서(30)의 신호를 전달받아 형상을 변화시켜 전술한 트레드(10) 블록(11)의 강성을 조절 가능하게 하는 역할을 한다.
이와 같이 전술한 압전필름(20)은 전술한 트레드(10)의 블록(11) 내부에서 일체로 형성되거나 분할하여 형성될 수 있으며, 차량의 저속주행 및 비포장 도로 또는 요철이 많은 도로의 주행시 평평하게 형성되고, 차량의 고속주행 또는 코너링 주행시에는 볼록하게 굴곡되어 변형된다. 이때 전술한 압전필름(20)은 추후에 설명될 센서(30)의 작동할 경우에만 신호를 전달받아 볼록하게 변형되고, 센서(30)가 작동하지 않을 경우에는 평평하게 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 차량이 저속주행 및 비포장 도로 또는 요철이 많은 도로의 주행시 전술한 압전필름(20)을 평평하게 형성시킴으로써, 노면에 접촉되는 트레드(10)의 강성을 부드럽게 만들어 차량의 승차감을 향상시키며, 차량이 고속주행 및 코너링 주행시 추후에 설명될 센서(30)의 작동에 의해 압전필름(20)을 볼록하게 형성시킴으로써, 전술한 트레드(10)의 블록(11)을 외측으로 밀어내는 힘이 발생되어 차량의 하중을 그대로 전달받아 노면에 접촉되는 트레드(10)의 강성을 단단하게 만들어 차량의 안정적인 주행을 가능하게 한다.
한편, 전술한 압전필름(20)과 전기적으로 연결 설치되는 센서(30)가 구비되는데 이 센서(30)는 스티어링 및 서스펜션에 조립되는 각종 링크의 움직임을 감지하여 전술한 압전필름(20)에 신호를 전달하는 역할을 한다.
이때 센서(30)에는 작동 스위치(31)가 연결 설치되어 센서(30)의 작동 유무를 제어할 수 있는데 이와 같은 작동 스위치(31)는 차량을 주행하는 운전자가 도로의 상태를 육안으로 파악하여 노면의 상황에 맞도록 센서(30)를 작동시킬 수 있도록 운전석 주위에 고정 설치되는 것이 바람직하다.
이하에는 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 트레드의 강성 조절이 가능한 차량용 공기압 타이어(1)의 작동 관계에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 차량 주행시 운전자가 도로의 상태를 육안으로 확인하여 작동 스위치(31)의 작동 여부를 결정한다. 이때 차량이 저속 및 비포장 도로 또는 요철이 많은 도로의 주행시 승차감이 향상될 수 있도록 작동 스위치(31)를 작동시키지 않으며, 고속 및 코너링 주행시에는 조향 성능이 향상될 수 있도록 작동 스위치(31)를 작동시키는 것이 바람직하다.
그런 다음, 작동 스위치(31)를 작동시키면 센서(30)는 스티어링 및 서스펜션에 조립되는 각종 링크의 움직임을 감지하여 압전필름(20)에 신호를 전달하게 된다.
그런 다음, 센서(30)의 신호를 전달받은 압전필름(20)은 트레드(10)의 블록(11)을 외측으로 밀어내는 힘이 발생할 수 있도록 볼록하게 변형된다. 즉, 트레드(10)의 블록(11)을 외측으로 밀어내어 트레드(10) 블록(11)의 강성을 증가시키는 것이다.
따라서, 트레드(10)의 블록(11) 내부에서 센서(30)의 신호를 전달받아 평평하게 또는 볼록하게 변형되는 압전필름(20)이 개재되는 구조를 가짐에 따라, 차량을 운전하는 운전자의 성향에 맞게 트레드(10)의 강성을 조절하여 승차감과 조향 성능을 모두 만족시키며, 고속 및 코너링 주행시 안정적인 운행을 가능하게 하는 것이다.
1: 공기압 타이어
10: 트레드
11: 블록
12: 그루브
20: 압전필름
30: 센서
31: 작동 스위치

Claims (4)

  1. 차량의 주행시 노면과 직접 접촉되어 구동력과 제동력을 노면에 전달하며 다수개의 블록과 그루브로 이루어지는 트레드를 갖는 차량용 공기압 타이어에 있어서,
    상기 트레드의 블록 내부에 삽입되며, 형상이 변화되어 상기 트레드의 강성을 조절하는 압전필름과,
    상기 압전필름의 형상이 변화할 수 있도록 상기 압전필름에 전기 신호를 전달하여 스티어링 및 서스펜션에 조립되는 각종 링크의 움직임을 감지하는 센서를 포함하며,
    상기 센서는 상기 압전필름 측으로 신호를 전달하여 상기 압전필름을 볼록하게 변형시킴으로써 상기 트레드의 강성을 강화하는 것을 특징으로 하는 트레드의 강성 조절이 가능한 차량용 공기압 타이어.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 압전필름은 상기 센서의 작동 여부에 의해 평평하게 또는 볼록하게 굴곡 변형되어 상기 트레드 블록의 강성을 조절하는 것을 특징으로 하는 트레드의 강성 조절이 가능한 차량용 공기압 타이어.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 압전필름은 상기 트레드의 블록 내부에서 일체로 또는 분할하여 형성되는 것을 특징으로 하는 트레드의 강성 조절이 가능한 차량용 공기압 타이어.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서는 운전자가 도로의 상태를 육안으로 파악하여 노면 상황에 맞게 작동될 수 있도록 작동 유무를 제어하는 작동 스위치가 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 트레드의 강성 조절이 가능한 차량용 공기압 타이어.
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