KR101963970B1 - 댐퍼를 포함한 런플랫 성능을 가지는 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 런플랫 성능을 유지하기 위하여 사이드부에 고무 보강층을 포함하지 아니하고 트레드 하단부 인너라이너부에 댐퍼를 설치하여 타이어의 펑크시 런플랫 성능에 의해 자동차의 이동이 용이하도록 한 댐퍼를 포함한 런플랫 성능을 가지는 타이어에 관한 것으로, 주행중 타이어가 펑크가 발생한 경우 타이어림의 일측에 접촉되는 타이어가 일정 높이로 유지될 수 있도록 고무 댐퍼가 트레드 하단 인너라이너부에 설치되는 것을 포함하며, 상기 고무 댐퍼는, 타이어림에 접촉되면서 상단부의 폭보다 하단의 폭이 넓게 퍼지면서 안정적으로 지지가 되는 것을 특징으로 하고, 타이어가 런플랫 상태에서 주행할 수 있도록 하므로 고속으로 주행하는 상태에서 차량이 위험한 상태로 빠지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

댐퍼를 포함한 런플랫 성능을 가지는 타이어{A tire having run-flat performance including a damper}

본 발명은 댐퍼를 포함한 런플랫 성능을 가지는 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 런플랫 성능을 유지하기 위하여 사이드부에 고무 보강층을 포함하지 아니하고 트레드 하단부 인너라이너부에 댐퍼를 설치하여 타이어의 펑크시 런플랫 성능에 의해 자동차의 이동이 용이하도록 한 댐퍼를 포함한 런플랫 성능을 가지는 타이어에 관한 것이다.

일반적으로 공기입 타이어는 타이어의 내부에 충전되는 공기압에 의하여 차량의 무게를 지탱하는 것으로 펑크로 인하여 타이어의 내부에 공기압이 존재하지 않게 되면 타이어의 내부 안쪽 면이 림에 밀착되어 차량의 주행을 매우 어렵게 한다.

이와 같이 공기가 빠진 타이어는 비드(Bead)부가 림 플랜지(Rim Flange)에서 이탈하고 더 이상의 주행이 불가능하게 된다.

타이어의 펑크를 대비하여 스페어(Spare) 타이어가 차량에 상시 구비되어 있어 타이어 펑크 시 스페어타이어의 교체를 통해 수리해야 하는데, 스페어타이어 교체작업은 무경험자가 하기에는 곤란하고 특히 여성 운전자에게는 스페어타이어 교체가 지극히 곤란하다 할 것으로 스페어타이어 교체작업은 운전자가 어느 정도 공구를 다루는 기술을 갖추어야 가능한 일이다.

따라서 펑크 난 타이어로 차량을 타이어의 교체 없이 차량 정비소까지 이동할 수 있는 방안이 검토되어 왔으며

종래 기술은 크게 두 가지 분류로 나누어지며, 그 첫 번째가 타이어의 사이드월 구조를 개량하여 타이어 펑크 시 강성이 강화된 사이드월부가 차량의 무게를 지탱하게 설계되는 것이고,

두 번째는 기존의 일반 타이어를 그대로 사용하면서 펑크가 났을 시 타이어가 휠에서 빠지지 않도록 타이어의 내부에 지지대를 삽입함으로써 타이어 내부의 공기가 빠져나가더라도 타이어 내부의 상기 지지대가 차량하중을 어느 정도는 지지할 수 있도록 한 타이어(보통 내부 지지대를 갖는 타이어, 또는 Safety Support Tire라고 흔히 말하고 있다)로 분류할 수 있다.

상기 첫 번째의 사이드월(Side Wall) 보강법은 사이드 월 내면에 보강 고무를 배치하여 타이어의 변형을 억제하여 공기압이 없는 조건에서 주행 가능하도록 하였다.

이것과 관련된 종래기술로써 더 굿이어 타이어 앤드 러버사(The goodyer tire and rubber company)가 출원하여 출원공개된 국내특허공개번호제2001-0013040호는 2개의 사이드 월 충전물로 보강된 카카스(Carcass)와 적어도 탄성계수가 서로 다른 2개 이상의 보강 플라이(Ply)를 구비한 런플랫 타이어가 제안되어 있으며 이외에도 다양한 형태의 런플랫 타이어가 개발되어 있어 기술적으로 많은 진전이 있었다.

상기 선행 사이드월 보강법은 사이드월부의 강성을 증대시키기 위하여 카카스를 다수 겹으로 형성시키고 카카스의 사이사이에 보강 고무를 삽입시키는 기술은 그 제조에 많은 어려움이 있고 많은 공정이 요구되어 제품의 생산 원가가 크게 상승하게 되는 결점이 있는 것이다.

또한, 사이드월부의 두께가 필요 이상으로 증가되어 타이어의 전체 중량을 상승시켜 연비성능을 저하시킴은 물론 승차감도 현저하게 저하시키는 문제점이 있는 것이다.

그러나 상기 두 번째의 내부지지대를 갖는 타이어는 일반 공기입상태에서 주행하면 사이드월이 보강된 타이어와는 달리 일반 타이어와 비교하여도 거의 동일한 승차감을 느낄 수 있기 때문에 차량 제작업자들이 관심을 많이 두고 있다.

이제, 이러한 런플랫 타이어, 그 중에서도 내부 지지대를 갖는 타이어의 종래 기술에 대하여 실시한 예를 들면서 상세히 설명하고자 한다.

내부 지지대를 갖는 런플랫 타이어는 두 가지 형태로 나누어져 구분되고 있는데, 첫째는 종래의 일반 림을 그대로 사용하여 그 내부에 내부 지지대를 설치한 타이어, 두 번째는 원하는 크기의 내부 지지대를 편리하게 타이어 내부에 장착하고 고정하기 위하여 특수 림을 사용하는 타이어로 구분된다.

상기 첫 번째의 일반 림을 사용하는 경우의 대표적인 타이어로서 미국특허제5,194,104호의 런플랫 타이어가 있는데, 이는 내부 지지대가 원환체(圓環體)의 형상으로 되어 있기 때문에 다음과 같은 문제점이 있게 된다.

첫째, 일반 림에 원환체의 내부 지지대를 장착하기 위해서는 상기 내부 지지대를 2조각 이상으로 분리해야 되며, 이렇게 되면 아무래도 분리된 부분을 타이어 내부에서 다시 조립해야 하는데, 조립된 부위가 약하기 때문에 차량이 고속 주행할 때 원심력에 의하여 림과 내부 지지대 사이가 벌어져 상기 내부 지지대가 움직일 우려가있다.

둘째, 차량이 주행할 때 내부 지지대의 이러한 분리 및 조립된 부분은 타이어 유니포머티를 저하시키는 원인이 될 수 있다.

셋째, 장착상의 이유 및 일반 림의 형상 때문에 폭이 넓은 내부 지지대를 사용할 수 없게 되고, 따라서, 폭이 좁은 내부 지지대를 사용할 수밖에 없기 때문에 타이어 내부에 공기압이 빠져 상기 지지대가 차량하중을 지지할 경우에, 타이어가 지면과 닿는 적은 접지면적 때문에 상기 지면과의 접지압력이 켜져서 차량의 고속주행을 불가능하게 한다.

상기 두 번째의 특수 림을 사용하는 경우의 대표적인 타이어로서 미국특허 제5,891,279호 런플랫 타이어가 있는데, 이 경우에는 내부 지지대를 타이어와 림의 안쪽에 넣기 편리하도록 종래 일반 림에서 림 플랜지를 없앤 특수 형식의 림을 고안하였고, 이와 같은 림을 사용하면 내부 지지대를 분리할 필요가 없다.

그러나 상기한 바와 같이, 분리되지 않은 내부 지지대를 그대로 장착할 수 있도록 림 플랜지가 없는 특수한 림을 사용하기 때문에, 타이어를 림에 고정시키기 위해서는 타이어 비드부 형상을 특수한 형태로 고안하여야 하므로, 아무래도 종래 일반 림에서 림 플랜지에 의해 비드부가 고정되는 것에 비하면 장착성 등에 있어서 유리하지 못한 단점이 있었다.

한국 공개특허공보 제2007-05198호(2007.01.10. 공개)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 평상시에는 일반 공기압 타이어와 동일한 주행성능을 유지하면서 주행중 타이어가 펑크가 발생한 경우에 런플랫 성능을 가지는 타이어를 제공하여 유사시 자동차가 안정적으로 이동할 수 있도록 한 댐퍼를 포함한 런플랫 성능을 가지는 타이어를 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 런플랫 성능을 유지하기 위하여 사이드부에 고무 보강층을 포함하지 아니하고 트레드 하단부 인너라이너부에 댐퍼를 설치하여 타이어의 펑크시 런플랫 성능에 의해 자동차의 이동이 용이하도록 한 댐퍼를 포함한 런플랫 성능을 가지는 타이어를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로,

주행중 타이어가 펑크가 발생한 경우에 타이어림의 일측에 접촉되는 타이어가 일정 높이로 유지될 수 있도록 고무 댐퍼가 트레드 하단 인너라이너부에 설치되는 것을 포함하며,

상기 고무 댐퍼는, 타이어림에 접촉되면서 상단부의 폭보다 하단의 폭이 넓게 퍼지면서 안정적으로 지지가 되는 것을 특징으로 하는 댐퍼를 포함한 런플랫 성능을 가지는 타이어를 제공한다.

본 발명의 상기 고무 댐퍼는, 타이어의 높이(SH:Section height)의 60%~90% 범위의 높이(H1)로 이루어지고, 타이어의 폭(NSW:Norminal section width)의 80% 이하로 폭(W1)이 형성되며, 음각의 곡선(R1)으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 고무 댐퍼는, 고무 댐퍼 측면으로 가변패널이 각각 형성되어 주행중 타이어가 펑크가 발생한 경우에 타이어림에 접촉될 시에 접촉면적이 늘어나면서 안정적으로 차량의 무게를 지지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 고무 댐퍼는, 내부에 일정 공기압이 형성될 수 있도록 적어도 하나 이상의 공간을 형성하여 차량의 무게를 지탱함은 물론 주행이 안정적으로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 타이어가 런플랫 상태에서 주행할 수 있도록 하므로 고속으로 주행하는 상태에서 차량이 위험한 상태로 빠지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 타이어가 런플랫 상태가 되어도 고무 댐퍼가 타이어림의 내측에 지지되므로 타이어가 타이어림에서 벗겨지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 타이어가 런플랫 상태가 되어도 고무 댐퍼에 의해 타이어림이 지면에 닿지 않으므로 타이어림이 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따른 타이어의 구성을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따른 고무 댐퍼 만을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 타이어의 구성을 나타낸 단면도.

이하, 본 발명에 의한 본 발명의 댐퍼를 포함한 런플랫 성능을 가지는 타이어를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명한다.

본 발명에 의한 댐퍼를 포함한 런플랫 성능을 가지는 타이어는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 구성되며, 도 3과 같이 다르게 실시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따른 타이어의 구성을 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따른 고무 댐퍼 만을 나타낸 단면도이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명에 따른 타이어(10)는 인너라이너부(11)의 하단부에 고무 댐퍼(100)가 포함된다.

본 실시예의 경우, 고무 댐퍼(100)는 타이어(10)의 원주 방향으로 연속적으로 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 주행중 타이어가 펑크가 발생한 경우는 실제로 공기압이 0으로 측정되는 상태를 포함하고, 펑크와 같은 사고시에 타이어 내부에 주입된 공기가 누설되어 타이어가 제기능을 못하는 상태를 의미하고, 이때 타이어림의 일측에 접촉되는 타이어(10)가 일정 높이로 유지될 수 있도록 고무 댐퍼(100)가 트레드 하단 인너라이너부(11)에 설치되는 것을 포함하며,

상기 고무 댐퍼(100)는 상단부와 하단부의 폭(W1)은 동일하게 형성되고, 상단부는 타이어(10)의 인너라이너부(11)의 형상에 맞게 곡선으로 형성되고, 하단부는 타이어림에 밀착이 용이하도록 수평 상태로 이루어지며, 상단부와 하단부 사이의 측면은 곡선(R1)이 형성되어 굴신이 가능하도록 형성된다.

여기서, 상기 고무 댐퍼(100)는, 타이어(10)의 높이(SH:Section height)의 60%~90% 범위의 높이(H1)로 이루어지고, 만일 60% 미만이면 차량 주행성에 악영향을 미치고 반대로 90%를 초과하면 차량 주행시 타이어 (사이드월) 굴신으로 인해 타이어가 플랫 상태(Flat, Zero pressure)가 아닌 경우에도 댐퍼(Damper)가 림과 접촉(간섭)이 발생할 수 있다.

아울러, 상기 타이어(10)의 폭(NSW:Norminal section width)의 80% 이하로 폭(W1)이 형성되며, 음각의 곡선(R1)으로 형성될 수 있는데, 만일 80%를 초과하면 차량 주행시 특히 코너링 시 댐퍼(Damper)와 사이드월이 접촉(간섭)이 발생할 가능성이 있으며 간섭 발생시 주행 성능 저하 및 플랫 상태(Zero pressure)가 아닌데도 불구하고 Damper를 손상시킬 수 있다.

상기 고무 댐퍼(100)의 하단 폭은 림의 폭과 비슷한 크기로 형성하는 것이 바람직하고, 이는 림의 폭과 고무 댐퍼(100)의 하단 폭이 비슷한 크기로 이루어지므로 고무 댐퍼(100)의 하단이 림에 안정적으로 지지 된다.

그리고 상기 고무 댐퍼(100)의 하단의 림의 형상에 맞게 동일한 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 고무 댐퍼(100) 측면의 곡선(R1)은 굴신 시 사이드월과 간섭이 발생하지 않도록 직선이 아닌 곡선으로 형성된다.

상기 고무 댐퍼(100)의 상단의 폭은 하단의 폭보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 고무 댐퍼(100)의 하단의 폭이 상단의 폭보다 넓게 형성되면 가해지는 하중의 받칠 때, 림의 면에 안정적으로 지지되는 것은 물론 가해지는 하중이 분산되면서 림에 가해지므로 일부분에만 하중이 가해지는 것보다 하중을 안정적으로 받친다.

또한, 주행중 타이어가 펑크가 발생한 경우에 차량의 운행시 도로 상태에 따라 순간적으로 충격이 가해지고, 이때 가해지는 충격은 곡선(R1)에 의해 고무 댐퍼(100)가 수축되면서 충격을 흡수하므로 차량의 운행이 안정적으로 이루어지도록 한다.

상기 고무 댐퍼(100)의 측면을 곡선(R1)으로 형성하지 않고 직선으로 형성하면, 고무 댐퍼(100)로 가해지는 하중에 의해 파손이 발생하여 런플랫 기능을 수행하지 못하는 문제점을 곡선(R1)의 굴신에 의해 충격을 흡수하면서 차량이 안정적으로 이동할 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 타이어가 좌측 또는 우측으로 찌그러져도 고무 댐퍼(100)의 곡선에 의해 초기 상태로의 복귀가 빠르게 이루어져 차량의 운행이 용이하도록 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 타이어(10)의 펑크로 내부의 공기압이 상실되면서 주저 않으면 인너라이너부(11) 내면에 형성된 고무 댐퍼(100)가 타이어림의 일면에 지지되어 타이어(10)가 계속하여 안정적으로 주행을 할 수 있게 한다.

본 발명의 댐퍼를 포함한 런플랫 성능을 가지는 타이어는 도 1 및 2에 도시한 구성에 한정하는 것은 아니며, 도 3에 도시한 바와 같이 다르게 실시할 수 있다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 타이어의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 댐퍼를 포함한 런플랫 성능을 가지는 타이어(10)는 인너라이너부(11)의 하단부에 고무 댐퍼(100)가 포함된다.

상기 고무 댐퍼(100)의 하단 측면으로 가변패널(110)이 각각 형성된다. 상기 가변패널(110)은 런플랫 상태에서 고무 댐퍼(100)가 눌려지면, 타이어(10)가 결합 된 타이어림 쪽으로 지지가 되어 고무 댐퍼(100)가 차량의 무게를 안정적으로 지지할 수 있도록 한다.

상기 고무 댐퍼(100)의 하단 측면으로 가변패널(110)을 형성하므로 런플랫 상태에서 림의 면에 안정적으로 지지도록 하는 작용과 함께 곡선에 의해 굴신이 일어나 충격을 흡수할 시에 고무 댐퍼(100)가 지탱하는 범위를 넘어서는 충격에도 안정적으로 림에 지지가 되도록 하므로 차량이 안정적인 운행이 이루어진다.

그리고 타이어(10)에 충격이 가해져도 가변패널(110)에 의해 림에 지지되는 폭이 넓게 형성되어 있기 때문에 곡선(R1)에서 잦은 굴신이 일어나도 고무 댐퍼(100)가 찢어지는 등의 파손이 발생하므로 타이어(10)를 수리하기 위한 정비소까지의 이동이 매우 용이한 이점이 있다.

또한, 본 발명의 고무 댐퍼(100)는 도 1 내지 3에 도시한 바와 같이 한정되는 아니다. 본 발명의 도면에는 도시하지 않았으나, 고무 댐퍼의 내측에 공간을 적어도 하나 이상 형성하여 그 내측에 일정량의 공기압이 설정되도록 할 수 있다.

상기 공간은 벌집 모양과 같이 구획된 공간을 형성할 수 있으며, 이러한 공간에는 일정 압력의 공기압이 형성되도록 하여 런플랫 시 차량의 무게를 안정적으로 지지할 수 있다.

또한, 상기 공기압이 형성된 고무 댐퍼(100)를 형성한 타이어(10)가 런플랫 상태가 되면, 고무 댐퍼(100)에 의해 지지기 되므로 가해지는 충격은 곡선(R1) 부분이 굴신에 의해 충격이 흡수된다.

상기와 같이 본 발명은 평상시에는 일반 공기입 타이어(10)와 동일한 주행성능을 유지하면서 주행중 타이어가 펑크가 발생한 경우 런플랫 성능을 가지는 타이어(10)를 제공하여 유사시 자동차가 안정적으로 운행할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 타이어(10)가 런플랫 상태에서 주행 가능하도록 하므로 고속으로 주행하는 상태에서 차량이 위험한 상태로 빠지는 것을 방지할 수 있음은 물론 타이어(10)가 런플랫 상태가 되어도 고무 댐퍼(100)가 타이어림의 내측에 지지가 되므로 타이어(10)가 타이어림에서 벗겨지는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 타이어(10)가 런플랫 상태가 되어도 고무 댐펌(100)에 의해 타이어림이 지면에 닿지 않으므로 타이어림이 손상되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

이상에서 설명된 고무 댐퍼(100)를 포함한 타이어(10)는 예시적인 것에 불과하다.

본 발명의 고무 댐퍼(100) 측면은 음각 곡선으로 되어있지만 직선이나 양각 곡선으로 되어 있어도 무방하다.

본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또, 본 발명은 첨부된 청구 범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10: 타이어 11: 인너라이너부
100: 고무 댐퍼 110: 가변패널
H1: 높이 W1: 폭
R1: 곡선

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 주행중 타이어가 펑크가 발생한 경우에 타이어림의 일측에 접촉되는 타이어(10)가 일정 높이로 유지될 수 있도록 고무 댐퍼(100)가 트레드 하단 인너라이너부(11)에 설치되는 것을 포함하며,
   상기 고무 댐퍼(100)는,
   타이어림에 접촉되면서 상단부의 폭보다 하단의 폭이 넓게 퍼지면서 안정적으로 지지가 되고, 타이어(10)의 높이(SH:Section height)의 60%~90% 범위의 높이(H1)로 이루어지고, 타이어(10)의 폭(NSW:Norminal section width)의 80% 이하로 폭(W1)이 형성되며, 음각의 곡선(R1)으로 형성되며, 런플랫 상황에서 곡선에 의해 굴신이 일어나 충격을 흡수할 시에 고무 댐퍼가 지탱하는 범위를 넘어서는 충격에도 안정적으로 림에 지지가 되도록 하고, 고무 댐퍼(100) 측면으로 가변패널(110)이 각각 형성되어 주행중 타이어가 펑크가 발생한 경우에 타이어림에 접촉될 시에 접촉면적이 늘어나면서 안정적으로 차량의 무게를 지지하는 것을 특징으로 하는 댐퍼를 포함한 런플랫 성능을 가지는 타이어.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 고무 댐퍼(100)는,
   내부에 일정 공기압이 형성될 수 있도록 적어도 하나 이상의 공간을 형성하여 차량의 무게를 지탱함은 물론 주행이 안정적으로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 댐퍼를 포함한 런플랫 성능을 가지는 타이어.

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