KR101722973B1 - 런플랫 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 런플랫 타이어에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 런플랫 타이어는 트레드와 사이드월 및 비드를 포함하는 타이어에 있어서, 한 쌍으로 마련되어 상기 비드의 양 내측면에 각각 장착되는 고정부재; 상기 트레드의 내면과 소정간격 이격되는 탄성부와, 상기 탄성부로부터 하향 연장되며 상기 고정부재에 결합되는 결합부를 포함하여 내부공간을 형성하며, 탄성체로 마련되는 지지대;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 사이드월의 보강물의 중량을 감소시키고, 공기압의 변화에도 승차감 저하를 방지하며 변형을 최소화하여 차량의 주행 가능거리를 크게 향상시킬 수 있는 런플랫 타이어가 제공된다.

Description

런플랫 타이어{RUN-FLAT TIRE}

본 발명은 런플랫 타이어에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 사이드월의 보강물의 중량을 감소시키고, 공기압의 변화에도 승차감 저하를 방지하며 변형을 최소화하여 차량의 주행 가능거리를 크게 향상시킬 수 있는 런플랫 타이어에 관한 것이다.

일반적으로 공기주입형 타이어는 지면과 맞닿는 영역인 트레드부와, 측부인 숄더부와 사이드월부 및 휠의 림에 고정되는 비드부로 구성된다. 그리고 그 내부에는 공기주입밸브를 통해 일정량의 공기를 주입받아 주공기실을 형성함으로써 타이어의 환형을 유지하게 된다.

그런데 이러한 타이어가 못과 같은 예리한 물건에 의해 파열되어 소위 펑크가 발생되면 타이어 내부에 충전되어 환형을 유지하고 있던 공기가 외부로 급격히 배출되며, 그로 인해 자동차의 무게중심이 편중되고 주행 및 조향능력이 상실되어 주행시에는 차량의 전복사고와 같은 안전사고가 발생되어 재산과 인명의 손상을 주는 경우가 많다.

특히 이러한 펑크의 상당부분은 타이어의 측부인 숄더부 내지 사이드월부에서 발생되는데, 그것은 타이어 측부를 형성하고 있는 숄더부와 사이드월부는 타이어의 완충성을 향상시키기 위해 외주면을 형성하고 있는 트레드부에 비해 두께가 얇고 보형물이 적도록 구성되어 상대적으로 취약하기 때문이다.

타이어의 펑크에 의한 사고를 방지하기 위해 펑크 발생에도 일정 거리를 안정적으로 주행할 수 있도록 하는 펑크 방지용 타이어인 일명 런플랫 타이어가 개시된 바 있다.

런플랫 타이어는 크게 두가지 타입으로 구분 된다. 첫번째 타입은 타이어의 사이드월을 보강하여 타이어 내부의 공기압이 감소되더라도 강화된 사이드월의 지지력으로 소기의 거리 만큼은 주행이 가능하게 하는 것이다. 또 다른 타입의 런플랫 타이어는 타이어 내부에 지지체를 설치하여 공기압 감소로 주저앉는 타이어가 지지체에 지지되어 더이상의 주저앉음이 억제되어 소정 거리를 주행할 수 있게 하는 타이어이다.

대한민국특허출원 제10-2007-0104577호에서는 "런플렛 타이어의 지지 구조체"를 개시하였다. 이는 비드부 양 내측에 설치되는 원형기재와 양측 원형기재를 연결하며 타이어 저부를 받쳐주는 받침판으로 구성되며 받침판의 저부에 지지기둥이 설치된 것에 있어서, 지지기둥이 위로 볼록한 포물선형의 탄성선재가 원주방향으로 형성되고, 지지기둥의 양 하단이 받침판의 양 하단에 접하여져 형성되어, 지지기둥이 하중을 받게 되면, 지지기둥의 양 하단이 원형기재를 비드부쪽으로 밀어 휠로부터의 비드부 이탈을 방지한다. 그러나, 이는 받침판에 의해 지지기둥이 하중을 받더라도 지지기둥이 비드부에 접촉되는 것은 아니며 원형기둥만으로 공기의 누설을 방지하므로 공기의 누설방지가 미흡한 문제점이 있다.

대한민국특허출원 제10-2012-0128975호에서는 휠의 외주면에 형성되며 그 외주면과 타이어 내주면 사이에 공기층이 형성되도록 하는 완충수단을 포함한다. 이때 완충수단은 상기 휠의 외면에 일정 두께로 형성되며, 탄성을 갖는 소재이며, 상기 휠로부터 분해 및 결합이 가능하도록 형성된다. 또한, 완충수단은 호형으로 형성되며, 일단에는 돌출부가 형성되고, 타단에는 상기 돌출부가 끼워지는 홈부가 형성된 바디가 다수로 연결되어 환형을 이루도록 하며, 상기 돌출부와 홈부에는 각기 제1 및 제2슬릿이 형성되고, 상기 제1 및 제2슬릿을 관통하여 결합되는 핀을 포함하고, 상기 바디의 돌출부와 홈부에는 각기 장착홈이 형성되고, 상기 장착홈에 결합되어 2개의 바디를 연결하는 연결부재를 포함하며, 상기 장착홈은 "T"자 형상으로 이루어지며, 상기 연결부재는 탄성을 갖는 합성수지재질이며, 양단에 상기 장착홈에 끼워도록 헤드가 형성되어 "H"자 형상으로 이루어져 장착홈에 결합된다. 그러나, 이러한 완충수단은 그 구성이 매우 복잡하며, 구성 간에 일정한 유격이나 공차가 발생하는 경우 그 기능을 제대로 다하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 상술한 선행문헌들은 공통적으로 상술한 공기압 유출 방지 구성에 의하여 전체 중량을 증가시킴으로써 차량의 연비를 악화시키며, 타이어의 공기압 변화를 방지함에도 불구하고 압력 변화에 따라 승차감을 하락시키는 문제점이 있다.

대한민국특허출원 제10-2007-0104577호 (2007.10.17.) 대한민국특허출원 제10-2012-0128975호 (2012.11.14.)

본 발명에 따른 런플랫 타이어는 사이드월 내의 보강물의 중량을 감소기키는 동시에 타이어 내부의 공기압의 급작스러운 변화에도 승차감 저하 방지 및 타이어의 변형을 최소화하여 차량의 주행 가능거리를 크게 향상시킬 수 있는 런플랫 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 간단한 구조를 가지며 별도의 추가 작동 없이, 타이어 내부의 공기압이 저하될 수 있는 상황이 발생하는 경우에도 내부 공기압을 유지하여 타이어의 변형을 방지할 수 있는 런플랫 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 공기압 누설방지 구조와 비드부와의 접촉면적을 최대화하며, 타이어 내부의 공기압이 저하될 수 있는 상황이 발생하는 경우 접촉력을 보다 강화함으로써 내부 공기압을 보다 용이하게 유지할 수 있는 런플랫 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 트레드와 사이드월 및 비드를 포함하는 타이어에 있어서, 한 쌍으로 마련되어 상기 비드의 양 내측면에 각각 장착되는 고정부재; 상기 트레드의 내면과 소정간격 이격되는 탄성부와, 상기 탄성부로부터 하향 연장되며 상기 고정부재에 결합되는 결합부를 포함하여 내부공간을 형성하며, 탄성체로 마련되는 지지대;를 포함하는 런플랫 타이어에 의해 달성된다.

여기서, 상기 고정부재에는 함몰부가 형성되며, 상기 결합부는 일부가 상기 함몰부에 삽입되며, 상기 비드의 내측면과 접촉이 유지될 수 있다.

여기서, 상기 결합부는, 한 쌍으로 마련되어 각각 상기 탄성부의 양단으로부터 하향 연장되며, 상기 내부공간으로부터 공기 배출시 서로 멀어지는 방향으로 가압될 수 있다.

여기서, 상기 결합부는 경질고무(hard rubber)일 수 있다.

여기서, 상기 지지대에는 관통공이 형성되며, 상기 관통공에 장착되며 일방향으로만 공기를 이동시키는 일방향 밸브(one way valve)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 일방향 밸브는, 공기가 상기 내부공간 측으로만 이동되도록 마련될 수 있다.

본 발명에 따르면, 사이드월 내의 보강물의 중량을 감소기키는 동시에 타이어 내부의 공기압의 급작스러운 변화에도 승차감 저하 방지 및 타이어의 변형을 최소화하여 차량의 주행 가능거리를 크게 향상시킬 수 있는 런플랫 타이어가 제공된다.

또한, 간단한 구조를 가지며 별도의 추가 작동 없이, 타이어 내부의 공기압이 저하될 수 있는 상황이 발생하는 경우에도 내부 공기압을 유지하여 타이어의 변형을 방지할 수 있는 런플랫 타이어가 제공된다.

또한, 공기압 누설방지 구조와 비드부와의 접촉면적을 최대화하며, 타이어 내부의 공기압이 저하될 수 있는 상황이 발생하는 경우 접촉력을 보다 강화함으로써 내부 공기압을 보다 용이하게 유지할 수 있는 런플랫 타이어가 제공된다.

또한, 내부의 공기압이 변화되는 경우에도 승차감의 유지를 통해 운전자의 피로를 줄여줌으로써 차량 제어력을 유지하여 주행거리를 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 런플랫 타이어의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 런플랫 타이어가 림에 장착된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 런플랫 타이어의 지지대의 개략적인 절개 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 런플랫 타이어의 요부의 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 런플랫 타이어의 고정부재와 지지대가 결합된 상태의 요부 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 런플랫 타이어의 공기압 누설이 방지되는 원리를 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 런플랫 타이어에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 런플랫 타이어의 개략적인 단면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 런플랫 타이어가 림에 장착된 상태를 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 런플랫 타이어(100)는 사이드월의 보강물의 중량을 감소시키며 공기압의 변화에도 승차감 저하를 방지하며 변형을 최소화하여 차량의 주행 가능거리를 크게 향상시킬 수 있는 런플랫 타이어에 관한 것으로서, 고정부재(110)와, 고정부재(110)와 결합되는 지지대(120) 및 지지대(120)에 장착되는 일방향 밸브(130)를 포함한다.

상술한 각 구성에 앞서 발명에 대한 설명의 편의를 위하여 런플랫 타이어(100)의 주요 구성에 대하여 간략하게 설명한다.

트레드(T)는 지면과 접촉하며 제동, 가속 등 차량의 운동에너지를 바닥에 전달하는 구성이다. 트레드(T)는 두꺼운 고무층으로 마련되어 노면으로부터의 충격을 막고, 내부의 카카스와 벨트층를 보호하기 위하여 절상, 충격에 대해 강하며 타이어의 주행수명을 증가시키기 위해 내마모성이 강한 고무재질을 주로 이용하여 제작된다.

사이드월(S)은 타이어의 숄더부와 비드부(B) 사이에 해당하는 부분으로서 카카스를 보호하도 유연한 굴신운동을 함으로써 승차감을 좌우하며 충격을 흡수하는 역할을 한다. 사이드월(S)은 트레드(T)와 달리 마모성 보다는 신축성과 탄력성이 보다 중요하며, 이에 따라 트레드(T)와 다른 재질의 고무를 이용하여 제작되는 것이 일반적이다.

한편, 런플랫 타이어(100)는 사이드월(S)에 보강물을 추가 구성하여 구성될 수 있다. 그러나, 추가된 보강물로 인해 중량이 가중되어 연비의 효율성을 떨어뜨리고 또한 사이드월(S)이 필요 이상으로 강성이 증가되어 굴신을 제한함으로써 승차감을 악화시키는 문제점이 발생한다. 또한, 보강물은 타이어를 장착시 걸림돌이 됨은 물론 분리시에도 문제점을 야기한다.

본 발명에서 런플랫 타이어(100)는 결합부재(110)와 지지대(120)에 의하여 사이드월(S)에 보강물이 요구되지 않거나 또는 연비 등에서 저하되지 않는 정도만 요구되는 효과가 있다.

비드(B)는 휠의 림(R)과 결합됨으로써 런플랫 타이어(100)가 휠에 장착되도록 하는 구성이다.

이하, 고정부재(110)와, 지지대(120) 및 일방향 밸브(130)에 대하여 상세하게 설명한다.

고정부재(110)는 지지대(120)와 트레드(T) 및 사이드월(S) 사이에 형성되는 내부공간(A)이 견고하게 유지될 수 있도록 지지대(120)가 장착되는 구성이다. 고정부재(110)는 비드(B)의 양 내측면에 각각 장착되며 비드(B)를 따라 대략 원형으로 형성된다.

고정부재(110)에는 함몰부(111)가 형성되며, 이 함몰부(111)에 지지대(120)의 결합부(122)가 삽입됨으로써 내부공간(A)을 형성한다. 함몰부(111)는 고정부재(110) 상단부에 형성되며 한 쌍의 비드(B)가 상호 대향되는 방향으로 함몰 형성된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 런플랫 타이어의 지지대의 개략적인 절개 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 런플랫 타이어의 요부의 확대 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 런플랫 타이어의 고정부재와 지지대가 결합된 상태의 요부 확대 단면도이다.

지지대(120)는 고정부재(110)에 결합됨으로써 트레드(T) 및 사이드월(S) 사이에서 내부공간(A)을 형성하며 내부공간(A) 내부의 공기압이 외부로 배출되는 것을 방지함으로써, 공기압의 변화에도 승차감 저하를 방지하며 변형을 최소화하여 차량의 주행 가능거리를 크게 향상시키기 위한 구성이다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 지지대(120)는 탄성부(121) 및 결합부(122)를 포함한다.

탄성부(121)는 탄성을 갖는 재질로 마련되어 가압되는 경우 변형될 수 있도록 마련되며, 트레드(T)의 내면과 소정간격 이격된다. 탄성부(121)의 양단부는 타이어의 숄더부 및 사이드월(S)에 대응되도록 곡률을 가지며 연장된다.

탄성부(121)의 일영역에는 일방향 밸브(130)가 장착될 수 있는 관통공(121a)이 형성된다. 공기주입 밸브(미도시)를 통해 런플랫 타이어(100) 내부에 공급된 공기는 이 관통공(121a)을 통해 내부공간(A)으로 공급된다.

결합부(122)는 고정부재(110)에 결합되어 내부공간(A)을 마감하는 구성이다. 결합부(122)는 탄성부(121)의 말단에 탄성부(121)와 일체로 형성되거나 탄성부(121)에 장착될 수 있으며 그 형성방법은 제한되지 않는다.

결합부(122)는 일부가 고정부재(110)의 함몰부(111)에 삽입되어 결합된다. 이때 결합부(122)의 내측면은 함몰부(111)와 접촉되며 외측면은 비드(B)의 내측면에 접촉됨으로써 고정부재(110)와 견고하게 결합됨과 동시며 내부공간(A)을 형성한다.

한편, 결합부(122)는 경질고무(hard rubber)로 마련될 수 있다. 경질고무로 인하여 함몰부(111)에 삽입된 상태 비드(B) 내측면과의 마찰력이 증대되어 이탈을 방지할 수 있다.

이러한 탄성부(121)와 결합부(122)는 비드(B)의 내측면에 결합됨으로써, 다시 말해, 지지대(120)는 타이어에 장착됨으로써, 림(R)과의 결합 및 림(R)으로부터 탈거가 매우 용이하다. 즉, 고정부재(110)와 지지대(120)는 타이어와 휠 간의 결합시 전혀 영향을 미치지 않으며 결합시 어떠한 조작도 요구되지 않아 장착 및 탈거가 매우 용이하다.

일방향 밸브(130)는 런플랫 타이어(100) 내부의 공기의 흐름을 일방향으로만 허용하는 구성이다. 일방향 밸브(130)는 런플랫 타이어(100) 내부의 공기를 내부공간(A) 측으로만 이동되도록 한다. 즉, 런플랫 타이어(100) 내부에 공기를 주입하면, 일방향 밸브(130)에 의해 공기는 지지대(120)의 관통공(121a)을 통해 내부공간(A)으로 유입된다. 한편, 일방향 밸브(130)에 의해 내부공간(A) 내부의 공기는 다시 지지대(120) 밖으로 배출될 수 없으며 이에 따라 런플랫 타이어(100)의 펑크 시에 내부공간(A) 내부에 공기가 그대로 유지되며, 이 공기 및 지지대(120)의 탄성에 의해 타이어를 지지함으로써 승차감 저하를 방지하며 변형을 최소화하여 차량의 주행 가능거리를 크게 향상시킬 수 있다.

지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 런플랫 타이어의 공기압 변화에 따른 작동에 대하여 설명한다. 설명의 편의를 위해 타이어 내부에 공기를 주입하는 것과 타이어 내부의 공기압이 변화되는 경우를 구분하여 설명한다.

1. 공기 주입

결합부(122)는 비드(B) 내측면에 형성되며 탄성부(121)는 함몰부(111)를 통해 고정부재(110) 및 비드(B)와 결합된다. 즉, 지지대(120)는 타이어에 장착됨으로써, 종래의 타이어와 림(R)과의 결합과 같이 별도의 조작없이 용이하게 림(R)에 결합할 수 있다.

이후, 타이어 내부에 공기를 공급하면 공기는 탄성부(121)의 관통공(121a)을 통해 내부공간(A)으로 공급된다. 내부공간(A) 내부의 공기는 일방향 밸브(130)에 의해 내부공간(A) 외부로 배출되지 않는다.

2. 타이어 내부의 공기압이 변화되는 경우

타이어가 펑크 등에 의하여 내부 공기압이 변화되는 경우, 먼저 트레드(T)가 지지대(120) 측으로 이동하게 된다. 트레드(T)에 의해 내부공간(A)의 공기는 탄성부(121)를 가압하게 되며, 이때 한 쌍의 결합부(122)는 서로 멀어지는 방향으로 가압된다. 결합부(122)가 가압되면 결합부(122)는 보다 함몰부(111) 측으로 가압되어 결합력이 더 견고해지며, 결합부(122)와 비드(B)간의 접촉면적이 보다 증대된다. 따라서 내부공간(A)의 공기가 비드(B)와 결합부(121) 사이의 공간으로 배출되는 것이 방지된다.

한편, 내부공간(A) 내부의 공기는 일방향 밸브(130)에 의해 내부공간(A) 외부로 배출되지 않는다.

이러한 지지대(120)와 내부공간(A) 내부의 공기에 의해 타이어의 펑크 시에도 승차감 저하 방지 및 타이어의 변형을 최소화하여 차량의 주행 가능거리를 크게 향상시킬 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면 사이드월의 보강물의 중량을 감소시키고, 공기압의 변화에도 승차감 저하를 방지하며 변형을 최소화하여 차량의 주행 가능거리를 크게 향상시킬 수 있는 런플랫 타이어가 제공된다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

100 : 런플랫 타이어 110 : 고정부재
120 : 지지대 121 : 탄성부
122 : 결합부 121a : 관통공
130 : 일방향 밸브 T : 트레드
S : 사이드월 A : 내부공간
B : 비드부

Claims (6)

1. 트레드와 사이드월 및 비드를 포함하는 타이어에 있어서,
   한 쌍으로 마련되어 상기 비드의 양 내측면에 각각 장착되고 걸쇠 형상의 함몰부가 형성되는 고정부재;
   상기 트레드의 내면과 소정간격 이격되는 탄성부와, 상기 탄성부로부터 하향 연장되며 상기 고정부재에 결합되는 결합부를 포함하여 내부공간을 형성하며, 탄성체로 마련되는 지지대;를 포함하고,
   일단이 상기 함몰부의 걸쇠 형상에 매칭되는 형상을 갖는 상기 결합부가 상기 함몰부에 삽입되어, 상기 비드의 내측면과 접촉이 유지되고,
   타이어 내부 공기압이 변화되면, 상기 트레드가 상기 지지대 측으로 이동함으로써 상기 탄성부를 가압하고, 그에 따라 한 쌍의 결합부가 서로 멀어지는 방향으로 가압됨으로써 상기 결합부가 상기 함몰부 측으로 가압되는,
   런플랫 타이어.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 결합부는, 상기 탄성부의 양단으로부터 하향 연장되는,
   런플랫 타이어.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 결합부는 경질고무(hard rubber)인,
   런플랫 타이어.
5. 제 1 항, 및 제 3 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 지지대에는 관통공이 형성되며,
   상기 관통공에 장착되며 일방향으로만 공기를 이동시키는 일방향 밸브(one way valve)를 더 포함하는,
   런플랫 타이어.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 일방향 밸브는, 공기가 상기 내부공간 측으로만 이동되도록 마련되는,
   런플랫 타이어.

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