KR101945305B1 - 타이어 구조체 및 이의 체결 구조 - Google Patents

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KR101945305B1 KR1020180080910A KR20180080910A KR101945305B1 KR 101945305 B1 KR101945305 B1 KR 101945305B1 KR 1020180080910 A KR1020180080910 A KR 1020180080910A KR 20180080910 A KR20180080910 A KR 20180080910A KR 101945305 B1 KR101945305 B1 KR 101945305B1
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Abstract

림과 체결 가능한 타이어 구조체에 관한 것이며, 상기 타이어 구조체는 공기 튜브, 상기 공기 튜브 상에 구비된 코어 및 상기 코어 상에 구비된 타이어 외피를 포함하고, 상기 코어는 상기 공기 튜브의 수평 장경의 상부에 위치하는 몸체부 및 하부에 위치하는 날개부를 포함하고, 상기 날개부의 하단은 상기 림의 상면의 하부에 배치될 수 있다.

Description

타이어 구조체 및 이의 체결 구조 {TIRE STRUCTURE AND COMBINING STRUCTURE THEREOF}
본원은 타이어 구조체 및 이의 체결 구조에 관한 것이다.
최근 친환경, 저탄소 운동에 대한 인식이 확대되면서 도시형, 산악형 자전거 등의 보급이 널리 확산되고 있다. 통상적으로 사용되고 있는 튜브 내장형 공기 타이어의 경우에는 펑크의 우려가 높고, 시간이 오래 경과할수록 튜브에 주입된 공기가 누설되어 공기를 다시 주입해야 하는 등의 불편함이 있다. 특히, 못이나 이와 유사한 예리한 물건에 의해 타이어가 손상되어 펑크가 나면 타이어의 주행 능력이 상실될 수 있고 이는 매우 위험한 사고로도 귀결될 수 있다.
이러한 문제를 해소하기 위해, 최근 공기 타이어 대신 솔리드 타이어(solid tire)에 대한 수요가 증가하고 있다. 솔리드 타이어는 공기가 아닌 고무만으로 이루어진 타이어로서, 공기 타이어에 비해 장기간 사용이 가능하고, 펑크의 위험이 없다는 장점이 있으며, 이러한 타이어는 고정용 핀(달리 표현하여, 림고정부, 체결 유닛 등)에 의하여 림에 부착(또는 장착, 고정)될 수 있다.
하지만, 솔리드 타이어는 내부가 고무만으로 이루어져 있어 무겁고 공기타이어보다 구름저항이 큰 단점이 있다.
본원의 배경이 되는 기술은 일본등록특허공보 제3335110호에 개시되어 있다. 상기 일본특허 공보는 스펀지상의 고무재료를 완충제로서 형성하여 노면으로부터 전해지는 충격을 흡수하는 타이어를 개시하고 있습니다.
또한, 미국공개특허공보 제2017-0057286호에서 공기 튜브와 타이어 사이에 삽입되는 폼 요소가 있음으로써 펑크를 방지할 수 있는 타이어를 개시하고 있습니다.
상기 선행문헌들은 펑크를 방지할 수 있는 효과를 가지는 3 중 구조의 타이어를 개시하고 있으나, 3 중 구조의 타이어에서 발생할 수 있는 문제점 및 이를 해결하기 위한 방안에 대해서는 전혀 인식하지 못하고 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 타이어 구조체 및 이의 체결 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면에 따른 림과 체결 가능한 타이어 구조체에 있어서, 상기 타이어 구조체는 공기 튜브, 상기 공기 튜브 상에 구비된 코어 및 상기 코어 상에 구비된 타이어 외피를 포함하고, 상기 코어는 상기 공기 튜브의 수평 장경의 상부에 위치하는 몸체부 및 하부에 위치하는 날개부를 포함하고, 상기 날개부의 하단은 상기 림의 상면의 하부에 배치되는 것인, 타이어 구조체를 제공한다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 공기 튜브의 팽창 시 상기 코어의 몸체부 두께의 압축률이 10% 내지 50% 이하인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 공기 튜브의 팽창 시 상기 몸체부의 압축된 두께는 상기 타이어 구조체의 수평 외경의 70% 이하의 길이범위를 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 코어의 쇼어 C 경도는 20 내지 80 인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 코어와 상기 타이어 외피의 쇼어 C 경도의 비율은 0.2 내지 1 인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 제 2 측면은, 상기 타이어 구조체 및 양 후크를 포함하는 림이 체결된 타이어 체결 구조를 제공한다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 공기 튜브의 팽창시 상기 공기 튜브의 수평 장경(A)과 상기 후크 사이의 거리(B)의 비율(B/A)은 0.75 이하이고, 상기 공기 튜브의 상단에서 상기 수평 장경에 대응하는 경계까지의 길이(C)와 상기 경계로부터 상기 공기 튜브의 하단까지의 길이(D)의 비율(D/C)은 3.3 이하인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 림의 후크와 상기 타이어 외피의 접촉부에 위치하는 상기 날개부의 두께는 상기 림의 양 후크 사이 거리의 3% 내지 30% 인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 공기 튜브가 팽창한 상태에서 상기 림의 벽면의 수직 연장선과 상기 타이어 외피의 접촉점에서의 접선이 이루는 각도가 20˚ 내지 80˚ 범위인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 림의 상면의 하부 공간에서 상기 타이어 외피, 상기 코어 및 상기 공기 튜브가 모두 접하는 접촉부가 존재하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 제 3 측면은, 상기 타이어 체결 구조를 포함하는 자전거를 제공한다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 본원에 따른 타이어 구조체는 공기 튜브 상에 코어가 구비되어 있어 주행시 접지면의 못과 같은 예리한 물건 등 외부자극으로 인해 타이어가 손상되어 펑크가 나는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 타이어 구조체는 공기 튜브를 포함하고 있어 종래의 솔리드 타이어 대비 무게가 가볍고 구름 저항이 우수한 장점이 있다.
종래의 3 중 구조 타이어는 공기 튜브 상에 배치한 코어의 형상에 따른 문제점을 전혀 인지하지 못했다. 상기 문제점이란, 예를 들어, 주행 중 타이어가 돌아가면서 공기 튜브가 코어와 타이어 외피 사이로 말리면서 상기 공기 튜브가 찢어져서 펑크가 발생하는 것이다. 하지만 본원 발명의 타이어 구조체는 코어의 날개부를 림의 상면의 하부에 배치함으로써 상기 문제점을 해결하였다.
본원의 일 구현예에 따른 타이어 구조체의 형상은 공기 튜브의 팽창시 상기 공기 튜브의 수평 장경(A)과 후크 사이의 거리(B)의 비율(B/A)은 0.75 이하이고, 상기 공기 튜브의 상단에서 상기 수평 장경에 대응하는 경계까지의 길이(C)와 상기 경계로부터 상기 공기 튜브의 하단까지의 길이(D)의 비율(D/C)은 3.3 이하로 형성되어 있어, 상기 타이어 구조체의 측면에 가해진 외부 힘에 의해 상기 공기 튜브가 터지면서 펑크가 발생했을 때 상기 타이어 구조체는 런플랫(run flat) 타이어로서 구동할 수 있다.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.
도 1 은 본원의 일 구현예에 따른 타이어 구조체의 도면이다.
도 2 는 본원의 일 비교예에 따른 타이어 구조체의 도면이다.
도 3 은 본원의 일 실시예에 따른 타이어 구조체의 몸체부의 압축률에 따른 구름저항 및 주행거리를 나타낸 그래프이다.
도 4 의 (A) 는 본원의 일 구현예에 따른 타이어 구조체의 몸체부의 압축 전의 도면이고, 도 4 의 (B) 는 본원의 일 구현예에 따른 타이어 구조체의 몸체부의 압축 후의 도면이다.
도 5 는 본원의 일 실시예에 따른 타이어 구조체의 코어의 경도에 따른 구름 저항 및 진동 변위를 나타낸 그래프이다.
도 6 은 본원의 일 구현예에 따른 타이어 체결 구조를 나타낸 도면이다.
도 7 은 본원의 일 구현예에 따른 타이어 체결 구조의 도면이다.
도 8 은 본원의 일 구현예에 따른 타이어 체결 구조의 도면이다.
도 9 는 본원의 일 구현예에 따른 타이어 체결 구조를 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다.
그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 본원 명세서 전체에서, "~ 하는 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 의 기재는, "A, 또는 B" 또는 "A 및 B" 를 의미한다.
이하에서는 본원의 타이어 구조체 및 이의 체결 구조에 대하여 구현예 및 실시예와 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되는 것은 아니다.
본원의 제 1 측면에 따른 림과 체결 가능한 타이어 구조체에 있어서, 상기 타이어 구조체는 공기 튜브, 상기 공기 튜브 상에 구비된 코어 및 상기 코어 상에 구비된 타이어 외피를 포함하고, 상기 코어는 상기 공기 튜브의 수평 장경의 상부에 위치하는 몸체부 및 하부에 위치하는 날개부를 포함하고, 상기 날개부의 하단은 상기 림의 상면의 하부에 배치되는 것인, 타이어 구조체에 관한 것이다.
도 1 은 본원의 일 구현예에 따른 타이어 구조체의 도면이다.
구체적으로, 도 1 은 본원의 일 구현예에 따른 타이어 구조체(100)의 평면도를 나타낸 도면이다.
도 1 을 참조하면, 림(200)과 체결 가능한 타이어 구조체(100)에 있어서, 타이어 구조체(100)는 공기 튜브(110), 상기 공기 튜브(110) 상에 구비된 코어(120) 및 상기 코어(120) 상에 구비된 타이어 외피(130)를 포함하고, 상기 코어(120)는 상기 공기 튜브의 수평 장경의 상부에 위치하는 몸체부(121) 및 하부에 위치하는 날개부(122)를 포함하고, 상기 날개부(122)의 하단은 상기 림(200)의 상면의 하부에 배치된다.
상기 공기 튜브(110)는 일반적으로 사용하는 상용의 공기 튜브인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 공기 튜브의 재질은 합성고무, 천연고무 및 이들의 조합들로 이루어진 고무인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 코어(120)는, 예를 들어, 천연고무, 합성고무, 열경화성 수지, 열가소성 수지 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 물질인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따른 타이어 구조체(100)는 공기 튜브(110) 상에 코어(120)가 구비되어 있어 주행시 접지면의 못과 같은 예리한 물건 등 외부 자극으로 인해 타이어가 손상되어 펑크가 나는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 타이어 구조체(100)는 공기 튜브(110)를 포함하고 있어 종래의 솔리드 타이어 대비 무게가 가볍고 구름 저항이 좋은 장점이 있다.
도 2 는 본원의 일 비교예에 따른 타이어 구조체의 도면이다.
구체적으로, 도 2 는 상기 타이어 구조체(100)의 상기 날개부(122)가 존재하지 않거나 상기 날개부(122)의 하단이 상기 림의 상면의 상부에 배치될 때 발생하는 문제점을 나타낸 도면이다.
도 2 를 참조하면, 상기 날개부(122)가 존재하지 않거나 상기 날개부(122)의 하단이 상기 림의 상면의 상부에 배치되는 경우, 주행 중 상기 타이어 구조체(100)가 돌아가면서 상기 공기 튜브(110)가 상기 몸체부(121)와 상기 타이어 외피(130) 사이로 말리면서(씹히면서)(도 2 에 원으로 표시한 부분) 상기 공기 튜브(110)가 찢어져서 펑크가 발생하게 된다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
[실시예 1]
실시예 1 의 조건은 ETRTO (37-622) 타이어를 사용하였고, 공기 튜브의 공기압은 타이어 외부 표시 최저 공기압이 80 psi 가 되도록 하였다.
실시예 1 의 실험 방법은 상기 타이어와 드럼이 접촉된 상태에서 상기 타이어가 시계 방향으로 돌아갈 때 상기 드럼이 반시계 방향으로 돌아가면서 상기 타이어의 주행 거리를 확인할 수 있다. 이 때, 상기 드럼의 속도는 50 km/h 이고 무게는 70 kg 이다.
상기 날개부(122)의 상기 림의 상면 대비 높이에 따른 펑크 유무를 확인하였고, 이를 표 1 에 나타내었다. 구체적으로, 제한 주행 거리를 300 km 로 정한 후 총 20 회 반복 실험하였다.
<평가 기준>
펑크가 발생함: O
펑크가 발생하지 않음:X
날개부 하단 위치
(림의 상면 대비 높이, mm)		 주행 거리에 따른 펑크 횟수 총 펑크 횟수
(n/20)
펑크 유무
100 km 200 km 300 km
상부 +10.0 20 - - 20 o
+9.0 20 - - 20 o
+8.0 20 - - 20 o
+7.0 15 3 1 19 o
+6.0 13 5 1 19 o
+5.0 12 7 1 20 o
+4.5 11 7 2 20 o
+4.0 10 8 2 20 o
+3.5 8 7 4 19 o
+3.0 8 7 5 20 o
+2.5 5 6 9 20 o
+2.0 2 4 7 13 o
+1.5 2 3 7 12 o
+1.0 1 3 5 9 o
+0.5 1 1 2 4 o
하부 0 0 0 0 0 x
-0.5 0 0 0 0 x
-1.0 0 0 0 0 x
-1.5 0 0 0 0 x
-2.0 0 0 0 0 x
-2.5 0 0 0 0 x
-3.0 0 0 0 0 x
-3.5 0 0 0 0 x
-4.0 0 0 0 0 x
-4.5 0 0 0 0 x
-5.0 0 0 0 0 x
상기 표 1 에 나타난 결과에 따르면, 상기 날개부(122)의 하단의 위치가 상기 림의 상면의 상부에 배치되어 있을 때는 펑크가 발생하는 반면, 하부에 배치되어 있을 때는 펑크가 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다.
종래의 3 중 구조 타이어는 공기 튜브 상에 배치한 코어의 형상에 따른 문제점을 전혀 인지하지 못했다. 상기 문제점이란, 주행 중 타이어가 돌아가면서 공기 튜브가 코어와 타이어 외피 사이로 말리면서 상기 공기 튜브가 찢어져서 펑크가 발생하는 것이다. 하지만 본원 발명의 타이어 구조체는 코어의 날개부를 림의 상면의 하부에 배치함으로써 상기 문제점을 해결하였다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 공기 튜브(110)의 팽창 시 상기 코어(120)의 몸체부(121) 두께의 압축률이 10% 내지 50% 이하인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 4 의 (A)는 본원의 일 구현예에 따른 타이어 구조체의 몸체부의 압축 전의 도면이고, 도 4 의 (B) 는 본원의 일 구현예에 따른 타이어 구조체의 몸체부의 압축 후의 도면이다.
상기 압축은 상기 공기 튜브(110) 내에 공기를 주입할 때 상기 공기 튜브(110)가 팽창하면서 상기 코어(120)의 상기 몸체부(121)가 압축되는 것이다.
상기 몸체부(121) 두께의 압축률은 "몸체부의 압축후의 상기 몸체부 두께/몸체부의 압축전의 상기 몸체부 두께"인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로, 도 4 를 참고하면, 상기 몸체부(121) 두께의 압축률은 "도 4 의 (B)의 몸체부의 두께/도 4 의 (A) 의 몸체부의 두께"인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로, 상기 공기 튜브(110) 내에 공기를 주입할 때 상기 공기 튜브(110)가 팽창하면서 상기 코어(120)의 상기 몸체부(121)가 압축될 수 있다. 이 때, 상기 몸체부(121) 두께의 압축률이 10% 미만일 때에는 구름저항이 너무 높은 문제점이 있고, 상기 몸체부(121) 두께의 압축률이 50% 초과일 때에는 구름저항 값은 만족하지만 상기 공기 튜브(110)의 피로도가 증가하여 상기 공기 튜브(110)의 펑크로 이어지게 된다.
자세히 설명하면, 상기 공기 튜브(110)로서 상용의 공기 튜브를 사용할 때, 상기 공기 튜브의 팽창될 수 있는 부피의 한계가 있다. 하지만 상기 몸체부(121) 두께의 압축률이 50% 초과될 정도로 상기 공기 튜브를 팽창시킬 경우, 상기 부피의 한계를 넘어서면서 상기 공기 튜브의 내구성이 떨어지게 되어 터지게 된다. 간단히 말해서, 풍선에 공기를 주입할 때 부피의 한계를 넘어서면 상기 풍선이 터지는 것과 같은 원리이다. 또한, 상기 몸체부(121) 두께의 압축률이 80% 이상일 때는 타이어 구조체(100)의 변형율이 상승한다. 자세히 설명하면, 상기 몸체부(121) 두께의 압축률이 80% 이상 증가하는 것은 상기 몸체부(121)가 변형율이 큰 물성을 가졌다는 것을 뜻한다. 일반적으로 타이어의 변형율이 크면 열 에너지로 변환되는 값이 커지면서 구름 저항 값이 증가한다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
[실시예 2]
실시예 2 의 조건은 ETRTO (37-622) 타이어를 사용하였고, 공기 튜브의 공기압은 타이어 외부 표시 최저 공기압이 80 psi 가 되도록 하였다.
실시예 2 의 실험 방법은 상기 타이어와 드럼이 접촉된 상태에서 상기 타이어가 시계 방향으로 돌아갈 때 상기 드럼이 반시계 방향으로 돌아가면서 상기 타이어의 주행 거리를 확인할 수 있다. 이 때, 상기 드럼의 속도는 50 km/h 이고 무게는 70 kg 이다.
실시예 2 의 코어의 압축률은 상기 코어를 동일한 배합조건에서 발포율을 조절함으로써 상기 코어의 압축률을 조절하였다.
실시예 2 의 구름 저항은 토크셀을 이용하여 측정하였으며, 5 분 공회전 후, 구동시작한 후부터 20 초 내지 140 초 사이의 평균 값을 수득하였다.
상기 몸체부의 압축률에 따른 구름 저항 값 및 주행 거리를 표 2 및 도 3 으로서 나타내었다.
<평가 기준>
구름 저항: 타이어의 주행 속도가 20 km/h 에서 구름 저항 값이 45 W 이하, 30 km/h 속도에서 60 W 이하일 때 타이어의 구름 저항 값을 만족하는 것으로 평가하였다.
타이어의 내구성: 주행 거리가 5,000 km 이상일 때 타이어의 내구성을 만족하는 것으로 평가하였다.
코어의 몸체부의
압축률
(%)
구름 저항		 타이어의 주행거리
(동일한 튜브를 사용)
(km)
20km/h 30km/h
(W) (W)
5% 55 72.6 5,000 km
10% 44.5 60.3 8,000 km
18% 43 59 9,000 km
25% 37 53.2 10,000 km
29% 34 50.1 10,000 km
32% 29.7 46.1 10,000 km
35% 29.2 45.7 10,000 km
39% 28.9 45 10,000 km
43% 28.3 44.6 10,000 km
46% 28 44 10,000 km
50% 27.3 43 10,000 km
59% 26.8 42.3 3,000 km
65% 26.3 41.8 2,800 km
73% 26 41.3 2,400 km
80% 32.3 56.6 1,900 km
85% 38.4 64.3 1,500 km
90% 45.2 71.6 1,000 km
상기 표 2 에 나타난 결과에 따르면, 상기 코어의 상기 몸체부의 압축률이 10% 이하일 때 구름저항 값이 만족 기준보다 크다. 또한, 상기 몸체부의 압축률이 50% 내지 80% 일 때에는 구름 저항 값은 만족 기준에 해당하지만 주행 거리를 만족하지 못한다. 이는, 공기 튜브의 과도한 팽창으로 인한 피로도가 증가하여 주행 도중 상기 공기 튜브가 터지기 때문에 나타나는 것이다. 더욱이, 상기 몸체부의 압축률이 80% 이상일 때에는 타이어의 변형율이 증가하여 열 에너지로 변환되는 값이 커지면서 구름 저항 값이 만족 기준보다 증가하게 된다.
도 3 은 본원의 일 실시예에 따른 타이어 구조체의 몸체부의 압축률에 따른 구름저항 및 주행거리를 나타낸 그래프이다.
구체적으로, 도 3 은 표 2 의 상기 몸체부의 압축률에 따른 20 km/h 속도에서의 구름 저항 값과 주행거리를 그래프로서 나타낸 것이다.
실시예 2 의 결과인 표 2 및 도 3 에서 나타난 것과 같이, 본원의 일 구현예에 따른 상기 몸체부(121) 두께의 압축률은 10% 내지 50% 이하인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 더욱 바람직하게는 상기 몸체부(121) 두께의 압축률은 30% 내지 50% 이하인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 공기 튜브의 팽창 시 상기 몸체부의 압축된 두께는 상기 타이어 구조체의 수평 외경의 70% 이하의 길이범위를 포함하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 4 의 (A) 는 본원의 일 구현예에 따른 타이어 구조체의 몸체부의 압축 전의 도면이고, 도 4 의 (B)는 본원의 일 구현예에 따른 타이어 구조체의 몸체부의 압축 후의 도면이다.
구체적으로, 도 4 의 (A) 는 타이어 구조체(100)의 수평 외경 및 상기 몸체부의 압축 전의 두께를 포시한 타이어 구조체(100)의 평면도 이고, 도 4 의 (B) 는 상기 타이어 구조체(100)의 수평 외경 및 상기 몸체부의 압축된 두께를 표시한 타이어 구조체(100)의 평면도이다.
상기 타이어 구조체의 수평 외경은 상기 타이어 외피의 수평 외경인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 공기 튜브(110)의 팽창 시 상기 몸체부(121)의 압축된 두께는 상기 타이어 구조체(100)의 수평 외경의 70% 이하, 더욱 바람직하게는 20% 이상 내지 70% 이하인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 몸체부(121)의 압축된 두께가 상기 타이어 구조체(100)의 수평 외경의 70% 초과일 때는, 상기 몸체부(121)의 두께가 너무 두꺼워서 상기 타이어 구조체를 상기 림에 장착하는 것이 어렵다. 또한, 장착이 잘 되지 않는 것을 억지로 장착한 후 주행함으로써 상기 공기 튜브(110)의 비틀림 또는 접힘 현상, 또는 상기 코어(120)의 비틀림이 발생하여 펑크의 주된 원인이 된다.
상기 몸체부(121)의 압축된 두께가 상기 타이어 구조체(100)의 수평 외경의 20% 미만일 때는, 상기 코어(120)의 두께가 얇기 때문에 주행 시 접지면의 외부 자극으로부터 상기 공기 튜브(110)를 충분히 보호하지 못하고 펑크가 발생하게 된다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
[실시예 3]
실시예 3 의 조건은 ETRTO (37-622) 타이어를 사용하였고, 공기 튜브의 공기압은 타이어 외부 표시 최저 공기압이 80 psi 가 되도록 하였다.
실시예 3 의 실험 방법은 상기 타이어와 드럼이 접촉된 상태에서 상기 타이어가 시계 방향으로 돌아갈 때 상기 드럼이 반시계 방향으로 돌아가면서 상기 타이어의 주행 거리를 확인할 수 있다. 이 때, 상기 드럼의 속도는 50 km/h 이고 무게는 70 kg 이고, 주행 거리는 4,000 km 이다.
또한, 외부 자극으로부터 펑크의 발생 유무를 확인하기 위해 시중에서 파는 길이가 9.8 mm 인 압정을 지나갔을 때의 펑크가 발생했는지 확인하였다.
실시예 3 의 체결 편리성은 코어의 몸체부의 장경 선에 해당하는 상기 몸체부의 양 측을 눌렀을 때 상기 몸체부의 내부 면끼리 접할 때의 무게 값(kgf)을 측정함으로써 확인하였다.
타이어 구조체의 수평 외경(y) 대비 몸체부 두께(x)의 비율(x/y)에 따른 체결 편리성 및 펑크 유무를 확인하였고, 이를 표 3 에 나타내었다.
<평가 기준>
체결 편리성: 무게 값이 27 kgf 이하일 때, 체결 편리성이 우수한 것으로 평가하였다.
펑크가 발생함: O
펑크가 발생하지 않음:X
비율(x/y) 체결 편리성 (kgf) 펑크 유무
15% 2.3 O
16% 2.5 O
18% 3.1 O
19% 3.4 O
20% 3.8 X
22% 4.2 X
23% 4.6 X
24% 5.0 X
26% 5.4 X
27% 5.8 X
28% 6.2 X
30% 6.6 X
31% 8.0 X
32% 8.3 X
34% 8.9 X
35% 9.5 X
36% 10.2 X
38% 10.8 X
39% 11.5 X
41% 12.1 X
42% 12.8 X
43% 13.4 X
45% 14.1 X
46% 14.7 X
47% 15.4 X
49% 16.0 X
50% 16.7 X
51% 17.3 X
53% 18.0 X
54% 18.6 X
55% 19.3 X
57% 19.9 X
58% 20.6 X
59% 21.2 X
61% 21.9 X
62% 22.5 X
64% 23.2 X
65% 23.8 X
66% 24.5 X
68% 25.1 X
69% 25.8 X
70% 26.4 X
72% 27.1 O
73% 27.7 O
74% 28.4 O
76% 29.0 O
상기 표 3 에 나타난 결과에 따르면, 몸체부의 압축된 두께(x)가 타이어 구조체의 수평 외경(y)의 70% 이상일 때에는 펑크가 발생하지 않았다. 상기 비율이 70% 초과된 범위에서는 무게 값이 27 kgf 보다 큰 것으로 나타났다. 즉, 체결이 용이하지 않아 억지로 장착된 타이어가 주행시 공기 튜브의 비틀림 또는 접힘 현상, 코어의 비틀림 등의 문제가 발생하여 펑크가 발생하게 된다. 또한, 상기 비율이 20% 미만일 때에는 체결 편리성은 좋으나 코어의 두께가 너무 얇기 때문에 공기 주입식 타이어와 마찬가지로, 외부 자극으로 인해 펑크가 나기 쉽다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 코어의 쇼어 C 경도는 20 내지 80 인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 코어(120)의 쇼어 C 경도가 20 미만일 때는 타이어 구조체(100)의 구름저항이 높을 수 있다. 이는, 상기 코어(120)의 경도가 너무 낮으면 상기 타이어 구조체(100)의 변형율이 증가하여 열 에너지로 변환되는 값이 커지면서 구름 저항 값이 증가하게 되기 때문이다. 또한, 상기 코어(120)의 쇼어 C 경도가 80 초과일 때는 타이어의 승차감이 나쁠 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
[실시예 4]
실시예 4 의 조건은 ETRTO (37-622) 타이어를 사용하였고, 공기 튜브의 공기압은 타이어 외부 표시 최저 공기압이 80 psi 가 되도록 하였다.
실시예 4 의 실험 방법은 상기 타이어와 드럼이 접촉된 상태에서 상기 타이어가 시계 방향으로 돌아갈 때 상기 드럼이 반시계 방향으로 돌아가면서 상기 타이어의 주행 거리를 확인할 수 있다. 이 때, 상기 드럼의 속도는 50 km/h 이고 무게는 70 kg 이다.
실시예 4 의 코어의 경도는 상기 코어를 동일한 배합조건에서 발포율을 조절함으로써 상기 코어의 경도를 조절하였다.
실시예 4 의 코어의 경도는 ASTM D 2240 기준의 경도 시험 방법을 적용하여 측정하였다.
실시예 4 의 구름 저항은 토크셀을 이용하여 측정하였으며, 5 분 공회전 후, 구동시작한 후부터 20 초 내지 140 초 사이의 평균 값을 수득하였다.
실시예 4 의 진동은 μm 단위를 측정할 수 있는 진동기를 사용하여 5 분 동안 같은 속도로 주행 후 타이어의 발란스를 잡은 후 구동시작한 후부터 20 초 내지 140 초 사이의 평균 값을 수득하였다.
코어의 쇼어 경도 C 에 따른 구름 저항 값 및 진동을 표 4 및 도 5 로서 나타내었다.
<평가 기준>
구름 저항: 타이어의 주행 속도가 20 km/h 에서 구름 저항 값이 45 W 이하, 30 km/h 속도에서 60 W 이하일 때 타이어의 구름 저항 값을 만족하는 것으로 평가하였다.
승차감: 타이어의 주행 속도가 20 km/h 에서 진동 변위가 250 μm 이하일 때, 30 km/h 속도에서 진동변위가 550 μm 이하일 때 승차감이 만족스러운 것으로 평가하였다.
펑크가 발생함: O
펑크가 발생하지 않음: X
경도
(쇼어 C)		 구름저항 진동 측정 500km 주행시
펑크 유무
20km/h 30km/h 20km/h 30km/h
(W) (W) (㎛) (㎛)
90 55 72.6 335 659 X
85 44.5 60.3 302 624 X
80 43 59 245 543 O
75 37 53.2 219 439 O
70 34 50.1 187 357 O
65 29.7 46.1 158 317 O
60 29.2 45.7 138 274 O
55 28.9 45 123 250 O
50 28.3 44.6 120 247 O
45 28 44 117 242 O
40 27.3 43 115 227 O
35 26.8 42.3 107 200 O
30 26.3 41.8 93 185 O
25 26 41.3 85 160 O
20 32.3 56.6 91 135 O
15 38.4 64.3 104 193 X
10 45.2 71.6 113 218 X
상기 표 4에 나타난 결과에 따르면, 상기코어의 경도(쇼어 C)가 20 미만일 때는, 구름 저항값이 만족 기준보다 크다. 이는 상기 코어의 경도가 너무 작아 상기 타이어 구조체의 변형율이 증가하게 되고, 이에 따라 열 에너지로 변환되는 값이 커지면서 구름 저항 값이 만족 기준보다 증가하게 되는 것이다. 또한 타이어 외피와 상기 코어의 경도 차이로 인한 마모가 발생하여 펑크가 발생하게 된다. 상기 코어의 경도가 80 초과일 때는 구름 저항 값이 만족 기준보다 크고 진동 변위 값이 만족 기준보다 커 승차감이 좋지 않다. 이는 상기 코어의 경도가 너무 높아 주행시 타이어 접지면에서의 충격을 충분히 흡수하지 못하기 때문이다. 이에 따라 상기 타이어 구조체의 내구성이 떨어지게 되면서 주행시 펑크가 발생하게 된다.
도 5 는 본원의 일 실시예에 따른 타이어 구조체의 코어의 경도에 따른 구름 저항 및 진동 변위를 나타낸 그래프이다.
구체적으로, 도 5 는 표 4 의 상기 코어의 경도에 따른 20 km/h 속도에서의 구름 저항 값과 진동 변위를 그래프로서 나타낸 것이다.
실시예 4 의 결과인 표 4 및 도 5 에서 나타난 것과 같이, 본원의 일 구현예에 따른 상기 코어(120)의 쇼어 C 경도는 20 내지 80 이하인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 코어와 상기 타이어 외피의 쇼어 C 경도의 비율은 0.2 내지 1 인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 비율은 "상기 코어의 쇼어 C 경도/상기 타이어 외피의 쇼어 C 경도"로서 나타낼 수 있다.
상기 코어(120)와 상기 타이어 외피(130)의 쇼어 C 경도의 비율이 0.2 미만 또는 1 초과일 때에는 상기 코어(120)와 상기 타이어 외피(130)의 쇼어 C 경도의 차이가 너무 커서 주행시 상기 코어(120)와 상기 타이어 외피(130) 사이에서 마모가 발생하게 된다. 이 때 상기 마모로 인해 잔해물이 상기 코어(120) 또는 상기 타이어 외피(130)에 붙어서 압점으로 작용하여 펑크의 원인이 된다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
[실시예 5]
실시예 5 의 조건은 ETRTO (37-622) 타이어를 사용하였고, 공기 튜브의 공기압은 타이어 외부 표시 최저 공기압이 80 psi 가 되도록 하였다.
실시예 5 의 실험 방법은 상기 타이어와 드럼이 접촉된 상태에서 상기 타이어가 시계 방향으로 돌아갈 때 상기 드럼이 반시계 방향으로 돌아가면서 상기 타이어의 주행 거리를 확인할 수 있다. 이 때, 상기 드럼의 속도는 50 km/h 이고 무게는 70 kg 이다.
상기 코어와 상기 타이어 외피의 경도 비율에 따른 마모도를 표 5 로서 나타내었다.
<평가 기준>
1 cycle: 주행 거리 1 km 또는 드럼의 회전수 419.04 회
마모도: 100 cycle 마다 코어 및 타이어 외피의 내면을 확인하여 마모가 시작되었는지를 확인하였으며, 마모도가 시작된 cycle 을 마모도로서 표시하였고, 마모도 500 cycle이 타이어 구조체, 코어 및 튜브가 안정적으로 자리를 잡는 데에 필요한 최소 cycle 이므로, 마모도가 500 cycle 이상일 때 타이어의 마모도가 만족하는 것으로 평가하였다.
경도 비율
(코어의 경도/타이어 외피의 경도)		 마모도
1.06 300 cycle
1.00 900 cycle
0.94 1,100 cycle
0.88 1,500 cycle
0.82 2,000 cycle
0.76 2,400 cycle
0.71 2,800 cycle
0.65 3,000 cycle
0.59 3,000 cycle
0.53 2,700 cycle
0.47 2,500 cycle
0.41 2,000 cycle
0.35 1,500 cycle
0.29 900 cycle
0.24 700 cycle
0.18 200 cycle
표 5 에 나타난 결과에 따르면, 경도 비율(상기 코어의 경도/상기 타이어 외피의 경도)이 1 초과, 0.2 미만일 때 마모도가 시작되는 cycle 의 수가 작다. 즉, 상기 경도 비율이 1 초과, 0.2 미만일 때 마모도가 빨리 시작된다. 구체적으로, 상기 코어의 경도와 상기 타이어 외피의 경도가 차이가 남으로써 마모가 빠르게 발생하게 되고, 상기 마모로 인한 잔해물이 상기 코어 또는 상기 타이어 외피의 표면에 붙어 압점으로 작용하여 펑크의 원인이 될 수 있다.
본원의 제 2 측면은, 상기 타이어 구조체 및 양 후크를 포함하는 림이 체결된 타이어 체결 구조를 제공한다.
본원의 제 2 측면에 따른 타이어 체결 구조에 대하여, 본원의 제 1 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면에 기재된 내용은 본원의 제 2 측면에 동일하게 적용될 수 있다.
도 6 은 본원의 일 구현예에 따른 타이어 체결 구조를 나타낸 도면이다.
구체적으로, 도 6 은 본원의 일 구현예에 따른 타이어 구조체(100)와 양 후크(210)를 포함하는 림(200)이 체결된 체결 구조의 평면도를 나타낸 도면이다.
도 6 을 참조하면, 상기 타이어 체결 구조에 있어서, 양 후크(210)를 포함하는 림(200)에 상기 타이어 구조체(100)가 도면과 같이 체결된 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 타이어 체결 구조는 상기 타이어 구조체(100)가 자전거 등에 체결되었을 때를 나타낸 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 공기 튜브의 팽창시 상기 공기 튜브의 수평 장경(A)과 상기 후크 사이의 거리(B)의 비율(B/A)은 0.75 이하이고, 상기 공기 튜브의 상단에서 상기 수평 장경에 대응하는 경계까지의 길이(C)와 상기 경계로부터 상기 공기튜브의 하단까지의 길이(D)의 비율(D/C)은 3.3 이하인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 7 은 본원의 일 구현예에 따른 타이어 체결 구조의 도면이다.
도 7 을 참조하면, 상기 공기튜브(110)의 팽창시 상기 공기튜브의 수평장경(A)과 상기 후크(210) 사이의 거리(B)의 비율(B/A)은 0.75 이하이고, 상기 공기 튜브(110)의 상단에서 상기 수평 장경에 대응하는 경계까지의 길이 (C)와 상기 경계로부터 상기 공기튜브(110)의 하단까지의 길이(D)의 비율(D/C)은 3.3 이하인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 타이어 구조체(100)의 측면에 가해진 외부 힘에 의해 상기 공기 튜브(110)가 터지면서 펑크가 발생할 수 있다. 이 때 상기 비율(B/A)이 0.75 이하, 상기 비율(D/C)이 3.3 이하인 경우, 상기 타이어 구조체(100)는 런플랫(run flat) 타이어로서 구동할 수 있다. 상기 런플랫이란, 상기 공기튜브(110)가 터진 후 10 km/h 속도로 달릴 때 직진 방향을 기준으로 좌우로 60°로 돌릴 때 상기 림(200)에서 상기 타이어 구조체(100)의 이탈이 일어나지 않는 상태를 의미한다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
[실시예 6]
실시예 6 의 조건은 ETRTO (37-622) 타이어를 사용하였다. 이 때, 공기 튜브는 터지거나 없는 상태이며, 상기 타이어가 체결된 자전거를 시속 10 km 에서 주행하였다.
상기 비율 (B/A) 및 상기 비율 (D/C)에 따른 런플랫의 유무를 확인하였고, 이를 각각 표 6 및 표 7 로서 나타내었다.
<평가 기준>
직진방향을 기준으로 좌우로 60° 돌렸을 때, 림에서 타이어의 이탈이 일어나지 않음: O
직진방향을 기준으로 좌우로 60° 돌렸을 때, 림에서 타이어의 이탈이 일어남: X
B/A 비율 Run Falt
10% O
20% O
30% O
40% O
50% O
60% O
70% O
80% X
90% X
100% X
110% X
120% X
130% X
140% X
150% X
160% X
170% X
180% X
190% X
200% X
D/C 비율 Run Falt
10% O
20% O
30% O
40% O
50% O
60% O
70% O
80% O
90% O
100% O
110% O
120% O
130% O
140% O
150% O
160% O
170% O
180% O
190% O
200% O
210% O
220% O
230% O
240% O
250% O
260% O
270% O
280% O
290% O
300% O
310% O
320% O
330% O
340% X
350% X
360% X
370% X
380% X
390% X
400% X
상기 표 6 및 7 에 나타난 결과에 따르면, 타이어의 형상이 상기 공기튜브의 수평 장경(A)과 상기 후크 사이의 거리(B)의 비율(B/A)이 0.75 이하, 상기 공기 튜브의 상단에서 상기 수평 장경에 대응하는 경계까지의 길이(C)와 상기 경계로부터 상기 공기 튜브의 하단까지의 길이(D)의 비율(D/C)이 3.3 이하일 때, 상기 타이어는 펑크가 났을 때에도 주행할 수 있는 런플랫 타이어로서 수행할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 림의 후크와 상기 타이어 외피의 접촉부에 위치하는 상기 날개부의 두께는 상기 림의 양 후크 사이 거리의 3% 내지 30% 인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 8 은 본원의 일 구현예에 따른 타이어 체결 구조의 도면이다.
구체적으로, 도 8 은 본원의 일 구현예에 따른 타이어 체결 구조의 후크 사이의 거리 및 날개부의 두께를 표시한 평면도이다.
상기 날개부의 두께가 상기 림의 양 후크 사이의 거리의 3% 미만일 때에는 상기 날개부(122)가 존재하지 않거나 상기 날개부(122)의 하단이 상기 림의 상면의 상부에 배치되는 경우와 마찬가지로, 주행 중 상기 타이어 구조체(100)가 돌아가면서 상기 공기 튜브(110)가 상기 몸체부(121)와 상기 타이어 외피(130) 사이로 말리면서(씹히면서) 상기 공기 튜브(110)가 찢어져서 펑크가 발생할 수 있다.
상기 날개부의 두께가 상기 림의 양 후크 사이 거리의 30% 초과일 때에는 상기 타이어 구조체(100)를 상기 림(200)에 체결하기가 어렵다. 상기 타이어 구조체(100)를 상기 림(200)에 체결하기가 어려워 억지로 장착한 상태로 주행하면, 상기 공기 튜브(110)의 비틀림 또는 접힘, 상기 코어(120)의 비틀림이 발생하여 펑크가 발생하거나 상기 타이어 구조체(100)가 상기 림(200)으로부터 이탈하게 될 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
[실시예 7]
실시예 7 의 조건은 ETRTO (37-622) 타이어를 사용하였고, 공기 튜브의 공기압은 타이어 외부 표시 최저 공기압이 80 psi 가 되도록 하였다.
실시예 7 의 실험 방법은 상기 타이어와 드럼이 접촉된 상태에서 상기 타이어가 시계 방향으로 돌아갈 때 상기 드럼이 반시계 방향으로 돌아가면서 상기 타이어의 주행 거리를 확인할 수 있다. 이 때, 상기 드럼의 속도는 50 km/h 이고 무게는 70 kg 이고 주행 거리는 500 km 이다.
양 후크 사이의 거리가 각각 16 mm, 21 mm, 및 33 mm 일 때의 상기 양 후크 사이의 거리(x)와 상기 날개부의 두께(y)의 비율(y/x)에 따른 펑크 유무를 확인하였고, 이를 표 8 내지 10 으로서 나타내었다.
<평가 기준>
펑크가 발생함: O
펑크가 발생하지 않음:X
양 후크 사이의 거리
(mm)
(x)		 날개의 두께
(mm)
(y)		 y/x 비율
(%)		 펑크 유무
16 0.5 3.1% O
16 0.6 3.8% O
16 0.7 4.4% O
16 0.8 5.0% O
16 0.9 5.6% O
16 1 6.3% X
16 1.1 6.9% X
16 1.2 7.5% X
16 1.4 8.8% X
16 1.6 10.0% X
16 1.8 11.3% X
16 2 12.5% X
16 2.2 13.8% X
16 2.4 15.0% X
16 2.6 16.3% X
16 2.8 17.5% X
16 3 18.8% X
16 3.2 20.0% X
16 3.4 21.3% X
16 3.6 22.5% X
16 3.8 23.8% X
16 4 25.0% X
16 4.2 26.3% X
16 4.4 27.5% X
16 4.6 28.8% X
16 4.8 30.0% X
16 5 31.3% O
16 5.2 32.5% O
16 5.4 33.8% O
16 5.6 35.0% O
16 5.8 36.3% O
16 6 37.5% O
양 후크 사이의 거리
(mm)
(x)		 날개의 두께
(mm)
(y)		 y/x 비율
(%)		 펑크 유무
21 0.5 2.4% O
21 0.6 2.9% O
21 0.7 3.3% O
21 0.8 3.8% O
21 0.9 4.3% O
21 1 4.8% X
21 1.1 5.2% X
21 1.2 5.7% X
21 1.4 6.7% X
21 1.6 7.6% X
21 1.8 8.6% X
21 2 9.5% X
21 2.2 10.5% X
21 2.4 11.4% X
21 2.6 12.4% X
21 2.8 13.3% X
21 3 14.3% X
21 3.2 15.2% X
21 3.4 16.2% X
21 3.6 17.1% X
21 3.8 18.1% X
21 4 19.0% X
21 4.2 20.0% X
21 4.4 21.0% X
21 4.6 21.9% X
21 4.8 22.9% X
21 5 23.8% X
21 5.2 24.8% X
21 5.4 25.7% X
21 5.6 26.7% X
21 5.8 27.6% X
21 6 28.6% X
21 6.2 29.5% X
21 6.4 30.5% X
21 6.6 31.4% O
21 6.8 32.4% O
21 7 33.3% O
21 7.2 34.3% O
양 후크 사이의 거리
(mm)
(x)		 날개의 두께
(mm)
(y)		 y/x 비율
(%)		 펑크 유무
33 0.5 1.5% O
33 0.6 1.8% O
33 0.8 2.4% O
33 1 3.0% X
33 1.1 3.3% X
33 1.2 3.6% X
33 1.4 4.2% X
33 1.6 4.8% X
33 1.8 5.5% X
33 2 6.1% X
33 2.2 6.7% X
33 2.4 7.3% X
33 2.6 7.9% X
33 2.8 8.5% X
33 3 9.1% X
33 3.2 9.7% X
33 3.4 10.3% X
33 3.6 10.9% X
33 3.8 11.5% X
33 4 12.1% X
33 4.2 12.7% X
33 4.4 13.3% X
33 4.6 13.9% X
33 4.8 14.5% X
33 5 15.2% X
33 5.2 15.8% X
33 5.4 16.4% X
33 5.6 17.0% X
33 5.8 17.6% X
33 6 18.2% X
33 6.2 18.8% X
33 6.4 19.4% X
33 6.6 20.0% X
33 6.8 20.6% X
33 7 21.2% X
33 7.2 21.8% X
33 7.4 22.4% X
33 7.6 23.0% X
33 7.8 23.6% X
33 8 24.2% X
33 8.2 24.8% X
33 8.4 25.5% X
33 8.6 26.1% X
33 8.8 26.7% X
33 9 27.3% X
33 9.2 27.9% X
33 9.4 28.5% X
33 9.6 29.1% X
33 9.8 29.7% X
33 10 30.3% X
33 10.2 30.9% O
33 10.4 31.5% O
33 10.6 32.1% O
33 10.8 32.7% O
33 11 33.3% O
표 8 내지 10에 나타난 결과에 따르면, 상기 날개부 두께가 상기 림의 양 후크 사이 거리의 3% 내지 30%이하 일 때 펑크가 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 공기 튜브가 팽창한 상태에서 상기 림의 벽면의 수직 연장선과 상기 타이어 외피의 접촉점에서의 접선이 이루는 각도가 20˚ 내지 80˚ 범위인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 9 는 본원의 일 구현예에 따른 타이어 체결 구조를 나타낸 도면이다.
구체적으로, 도 9 는 상기 공기 튜브(110)가 팽창한 상태에서 상기 림(200)의 벽면의 수직 연장선과 상기 타이어 외피(130)의 접촉점에서의 접선 사이에서 이루어지는 각도(x°)를 나타낸 평면도이다.
상기 각도가 20° 미만 또는 상기 각도가 80° 초과일 때, 상기 타이어를 장착한 자전거의 승차감이 안 좋을 수 있다.
[실시예 8]
실시예 8 의 조건은 ETRTO (37-622) 타이어를 사용하였고, 공기 튜브의 공기압은 타이어 외부 표시 최저 공기압이 80 psi 가 되도록 하였다.
상기 타이어의 코어의 장경의 길이를 조절함으로써 림의 벽면의 수직 연장선과 타이어 외피의 접촉점에서의 접선이 이루는 각도를 조절하였다.
상기 타이어의 승차감을 확인하기 위해 탄성반발력, 흔들림, 구름 저항의 대소폭을 확인하였다.
상기 탄성 반발력은 휠과 상기 타이어가 장착된 것을 지상으로부터 1 m 떨어진 높이에서 낙하시켰을 때 바닥에서 튀어오르는 최고점을 cm 단위로 나타내었다.
상기 흔들림은 μm 단위를 측정할 수 있는 진동기를 사용하여 5 분 동안 같은 속도로 주행 후 타이어의 발란스를 잡은 후 구동시작한 후부터 20 초 내지 140 초 사이의 평균 값을 수득하였다.
상기 구름 저항은 토크셀을 이용하여 측정하였으며, 5 분 공회전 후, 구동시작한 후부터 20 초 내지 140 초 사이의 구름 저항 값을 측정하였고, 측정 구간의 최대 값과 최소 값을 측정한 후 상기 최대 값과 상기 최소 값의 차이를 상기 구름 저항의 대소폭으로서 나타내었다.
상기 림의 벽면의 수직 연장선과 타이어 외피의 접촉점에서의 접선이 이루는 각도에 따른 탄성 반발력, 흔들림 및 구름 저항 대소폭을 표 11 로서 나타내었다.
<평가 기준>
탄성 반발력: 40 cm 이상일 때 탄성 반발력을 만족하는 것으로 평가하였다.
흔들림: 진동 변위가 150 μm 이하일 때, 흔들림을 만족하는 것으로 평가하였다.
구름 저항의 대소폭: 구름 저항 값의 최대 값과 최소 값의 차이가 20 W 이하일 때, 구름 저항의 대소폭을 만족하는 것으로 평가하였다.
림의 벽면의 수직 연장선과 타이어 외피의 접촉점에서의 접선이 이루는 각도(°) 탄성반발력 흔들림 접선 각도의 구름 저항 대소폭
최대값 최소값 차
15 ˚ 36 cm 115 ㎛ 46 w 20 w 26 w
25 ˚ 40 cm 120 ㎛ 41 w 21 w 20 w
35 ˚ 41 cm 122 ㎛ 41 w 22 w 19 w
45 ˚ 43 cm 126 ㎛ 39 w 21 w 18 w
55 ˚ 48 cm 134 ㎛ 37 w 19 w 18 w
65 ˚ 52 cm 137 ㎛ 37 w 18 w 19 w
75 ˚ 56 cm 146 ㎛ 36 w 19 w 17 w
85 ˚ 58 cm 186 ㎛ 45 w 18 w 27 w
상기 표 11 에 나타난 결과에 따르면, 상기 탄성반발력은 상기 각도가 20° 이상일 때 만족하며, 상기 흔들림은 상기 각도가 80° 이하일 때 만족하고, 상기 구름 저항의 대소폭은 상기 각도가 20° 이상, 80° 이하일 때 만족한다.
실시예 8 의 결과인 표 11 에서 나타난 것과 같이, 본원의 일 구현예에 따른 상기 림의 벽면의 수직 연장선과 상기 타이어 외피의 접촉점에서의 접선이 이루는 각도는 20˚ 내지 80˚ 이하인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 상기 각도가 25˚ 내지 70˚ 이하인 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 림의 상면의 하부 공간에서 상기 타이어 외피, 상기 코어 및 상기 공기 튜브가 모두 접하는 접촉부가 존재하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로, 상기 림(200)의 상면의 하부 공간에서 상기 타이어 외피(130), 상기 코어(120)의 상기 날개부(122) 및 상기 공기 튜브 (110)가 모두 접촉하는 접촉부가 존재함으로써, 상기 공기 튜브(110)가 외부 충격으로부터 터지거나 주행 시 상기 코어(120)의 몸체부(121)와 상기 타이어 외피(130) 사이로 말려 올라가면서 펑크가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본원의 제 3 측면은, 상기 타이어 체결 구조를 포함하는 자전거를 제공한다.
본원의 제 3 측면에 따른 자전거에 대하여, 본원의 제 1 측면 및 제 2 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면 및 제 2 측면에 기재된 내용은 본원의 제 3 측면에 동일하게 적용될 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 구현예/실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 타이어 구조체
110: 공기 튜브
120: 코어
121: 몸체부
122: 날개부
130: 타이어 외피
200: 림
210: 후크

Claims (10)

  1. 림과 체결 가능한 타이어 구조체에 있어서,
    상기 타이어 구조체는 공기 튜브, 상기 공기 튜브 상에 구비된 코어 및 상기 코어 상에 구비된 타이어 외피를 포함하고,
    상기 코어는 상기 공기 튜브의 수평 장경의 상부에 위치하는 몸체부 및 하부에 위치하는 날개부를 포함하고,
    상기 날개부의 하단은 상기 림의 상면의 하부에 배치되는 것이고,
    상기 공기 튜브의 팽창 시 상기 코어의 몸체부 두께의 압축률이 10% 내지 50% 이하이고,
    상기 공기 튜브의 팽창 시 상기 몸체부의 압축된 두께는 상기 타이어 구조체의 수평 외경의 70% 이하의 길이범위를 포함하는 것이고,
    상기 코어의 쇼어 C 경도는 20 내지 80 이고,
    상기 코어와 상기 타이어 외피의 쇼어 C 경도의 비율은 0.2 내지 1 인 것인,
    타이어 구조체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 따른 타이어 구조체 및
    양 후크를 포함하는 림이 체결된 타이어 체결 구조.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 림의 후크와 상기 타이어 외피의 접촉부에 위치하는 상기 날개부의 두께는 상기 림의 양 후크 사이 거리의 3% 내지 30% 인 것인,
    타이어 체결 구조.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 공기 튜브가 팽창한 상태에서 상기 림의 벽면의 수직 연장선과 상기 타이어 외피의 접촉점에서의 접선이 이루는 각도가 20˚ 내지 80˚ 범위인 것인,
    타이어 체결 구조.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 림의 상면의 하부 공간에서 상기 타이어 외피, 상기 코어 및 상기 공기 튜브가 모두 접하는 접촉부가 존재하는 것인,
    타이어 체결 구조.
  10. 제 6 항에 따른 타이어 체결 구조를 포함하는, 자전거.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR101504591B1 (ko) * 2013-11-14 2015-03-20 황승덕 자전거 바퀴

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3198050B2 (ja) * 1996-06-21 2001-08-13 住友ゴム工業株式会社 二輪車用のタイヤとリムの組立体
KR101504591B1 (ko) * 2013-11-14 2015-03-20 황승덕 자전거 바퀴

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