KR102034804B1

KR102034804B1 - V형상 커프를 구비하는 타이어

Info

Publication number: KR102034804B1
Application number: KR1020180033565A
Authority: KR
Inventors: 변재섭; 국하은
Original assignee: 한국타이어앤테크놀로지주식회사
Priority date: 2018-03-23
Filing date: 2018-03-23
Publication date: 2019-10-21
Also published as: JP2019167080A; CN110293798A; JP6814189B2; KR20190111443A; CN110293798B; EP3543038B1; US11059330B2; EP3543038A1; US20190291514A1

Abstract

본 발명의 일 실시 예는, 커프가 V형상을 구비하여 타이어의 주행 방향성이 증대되고, 커프의 하측에 배수부가 구비되어 물의 배수 성능을 향상시킨 타이어를 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 V형상 커프를 구비하는 타이어는, 블록에 형성되고, 내부로 유입된 물을 그루브로 배출하는 커프; 커프의 길이 방향으로 형성되는 공간으로써, 그루브로 연결되어 물을 그루브로 배출하는 배수부;를 포함한다.

Description

V형상 커프를 구비하는 타이어 {TIRE HAVING V-SHAPE KERF}

본 발명은 V형상 커프를 구비하는 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 커프가 V형상을 구비하여 타이어의 주행 방향성이 증대되고, 커프의 하측에 배수부가 구비되어 물의 배수 성능을 향상시킨 타이어에 관한 것이다.

현재 중하중용 타이어는 연비, 주행거리 및 마찰 성능을 요구하는 시장으로 발전되어 왔다. 따라서, 마찰 성능은 부가적인 성능이 아닌 타이어의 주요성능으로 요구됨에 따라, 마찰력 향상을 위한 커프에 대한 기술이 꾸준히 발전되고 있다.

종래의 기술은 트레드에 수분 유입구를 적용하여 트레드 표면의 물기를 트레드 안쪽으로 흡수하게 하여 젖은 노면에서의 주행성능을 개선하거나, 윗부분은 일반적인 커프(Kerf)를 적용하고 커프의 밑 바닥은 넓게 하여 그루브 쪽으로 수분을 제거하는 방식을 사용하고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1037410호(발명의 명칭: 중하중용 타이어의 트레드 커프)에서는, 블록에 커프를 사용하여 수면 및 빙상에서의 제동성과 내구성을 강화하기 위해 이 커프의 하단부가 커프의 입구보다 넓은 용적을 갖도록 이루어진 중하중용 타이어의 트레드 커프에 있어서, 상기 커프의 입구와 파형 연결구멍으로 연결되는 커프의 하단부는 벤츄리미터 형상의 유로관으로 이루어져 공기흐름과 배수속도를 빠르게 증가시킨 타이어가 개시되어 있다.

대한민국 등록특허 제10-1037410호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 타이어의 구름 운동 시, 타이어의 주행 방향성을 증대시키고, 도로 면의 물을 흡수 배출하는 기능을 향상시킨 커프를 타이어에 구비시키는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 트레드에 블록과 그루브가 형성된 타이어에 있어서, 상기 블록에 형성되고, 내부로 유입된 물을 상기 그루브로 배출하는 커프; 상기 커프의 길이 방향으로 형성되는 공간으로써, 상기 그루브로 연결되어 상기 물을 상기 그루브로 배출하는 배수부;를 포함하고, 상기 커프는, 상기 타이어의 원주 방향에 수직이고 상기 커프의 중심을 지나는 상기 커프의 중심축을 기준으로 꺽여 V형상을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 있어서, V형상을 위해 상기 커프가 꺽인 각인 꺽임각은 120도 이상이며 180도 미만일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 배수부는 상기 커프의 중심으로부터 상기 그루브 방향으로 단면적이 점차적으로 증가할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 커프의 중심축이 통과하는 상기 배수부의 단면적은, 상기 배수부에 구비되고 상기 물이 배출되는 배수구의 단면적에 대해 1/4 내지 2/3 비율의 넓이일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 배수부는, 상기 커프의 하단과 상기 커프의 깊이의 1/2 지점 사이에 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 배수부의 상측에 위치하는 상기 커프의 부위인 커프상측부의 폭은, 0.3밀리미터(mm) 이상일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 배수부의 폭은, 상기 그루브의 폭에 대해 1/5 내지 1/2 비율의 길이일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 배수부의 폭은, 0.6밀리미터(mm) 이상일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 트레드는 3D프린팅에 의해 형성될 수 있다.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 커프가 V형상을 구비하여 타이어의 주행 방향성이 증대되고, 커프의 하측에 배수부가 구비되어 물의 배수 성능을 향상시킨다는 것이다.

그리고, 마모 중기부터 배수부가 점차적으로 드러나게 되어, 마찰 성능을 유지되도록 한다는 것이다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 트레드에 대한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 커프의 공간을 입체적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 커프의 공간에 대한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 커프의 공간에 대한 정면도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 트레드에 대한 모식도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 커프(100)의 공간을 입체적으로 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 커프(100)의 공간에 대한 평면도이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 커프(100)의 공간에 대한 정면도이다.

도 2는 커프(100)의 공간을 시각적으로 확인하기에 용이하도록 공간을 입체적으로 표현한 것일 수 있다. 그리고, 도 3 및 도 4는, 시각적으로 확인하기에 용이하도록 표현된 도 2에 대한 평면도 및 정면도일 수 있다.

즉, 도 2 내지 도 4에 지시된 도면 부호는, 커프(100)에 형성된 각 공간에 대한 표시일 수 있다.

도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 타이어는, 트레드(tread)에 블록(block)(20)과 그루브(groove)(10)가 형성된 타이어로써, 블록(20)에 형성되고, 내부로 유입된 물을 그루브(10)로 배출하는 커프(Kerf)(100); 커프(100)의 길이 방향으로 형성되는 공간으로써, 그루브(10)로 연결되어 물을 그루브(10)로 배출하는 배수부(110);를 포함할 수 있다.

그리고, 커프(100)는, 타이어의 원주 방향에 수직이고 커프(100)의 중심을 지나는 커프의 중심축(x)을 기준으로 꺽여 V형상을 구비할 수 있다.

상기와 같이, 커프(100)가 V형상을 구비하여 타이어의 주행 방향성이 증대되고, 커프(100)의 하측에 배수부(110)가 구비되어 물의 배수 성능을 향상킬 수 있다. 커프(100)가 V형상을 구비하는 경우, 블록(20)은 타이어의 주행 방향으로 볼록하게 형성된 볼록부(21)와 볼록부(21)에 대응되는 형상으로 형성된 오목부(22)를 구비할 수 있으며, 타이어의 주행 방향과 다른 방향의 힘이 작용되는 경우 볼록부(21)와 오목부(22)가 접촉되면서 블록(20)의 틀어짐을 방지하여, 타이어의 주행 방향성이 증대될 수 있다.

트레드는 3D프린팅에 의해 형성될 수 있다.

본 발명의 타이어는 트레드에 형성된 커프(100)가 상기와 같은 형상을 구비하기 위해 3D 프린터를 이용하여 제조될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 본 발명의 타이어 3D 프린팅에 의해 제조된다고 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 기존의 공법에 의해 본 발명의 타이어가 제조될 수 있다.

도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, V형상을 위해 커프(100)가 꺽인 각인 꺽임각(α)은 120도 이상이며 180도 미만일 수 있다.

커프(100)에 꺽임각(α)이 형성됨으로써 커프(100)가 V형상을 구비할 수 있다.

여기서, 꺽임각(α)이 120도 미만인 경우, 배수부(110)로부터 그루브(10)로 배출되는 물의 유동성 저하될 수 있으며, 블록(20)의 불균일한 마모의 원인이 될 수 있다.

그리고, 꺽임각(α)이 180도인 경우, 커프(100)는 V형상을 구비할 수 없으며, 이에 따라, 타이어의 주행 방향성이 증대되는 효과가 구현될 수 없다.

상기와 같이, 커프(100)가 V형상을 구비함으로써, 배수부(110) 또한 꺽인 형상을 구비하여 V형상으로 형성될 수 있다.

배수부(110)는 커프(100)의 중심으로부터 그루브(10) 방향으로 단면적이 점차적으로 증가하는 형상일 수 있다.

이에 따라, 타이어가 마모되는 과정 중, 그루브(10)에 근접한 배수부(110)의 일 부위, 구체적으로, 배수구(111) 방향의 배수부(110)의 양 측 부위부터 노출되게 되고, 마모 중기부터 배수부(110)가 점차적으로 드러나게 되어, 타이어가 마모됨에도 마찰 성능을 유지시킬 수 있다.

다만, 마모 과정 중 소정의 시점부터 배수부(110)의 일 부위가 드러나도록 제어하는 것은 배수부(110)의 양 측 부위의 높이에 의해 결정될 수 있다.

여기서, 배수부의 높이(c)는, 배수부(110)의 바닥면으로부터 배수부(110)와 커프상측부(120)의 연결 부위까지의 길이일 수 있다. 그리고, 변화하는 배수부(110)의 단면적은 변화하는 배수부의 높이(c)에 비례할 수 있다.

구체적으로, 배수부의 폭(a)은 일정하게 형성되고 배수부의 높이(c)가 변화함으로써, 배수부(110)의 단면적이 변화할 수 있다. 그리고, 커프(100)의 중심으로부터 그루브(10) 방향으로 배수부(110)의 단면적이 증가하기 위해서는, 배수부의 폭(a)이 일정하게 형성되고, 배수부의 높이(c)가 커프(100)의 중심으로부터 그루브(10) 방향으로 증가할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는, 배수부(110)의 단면적 변화를 위해 배수부의 폭(a)을 고정하고 배수부의 높이(c)를 가변한다고 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 배수부의 폭(a)과 높이(a와 c)를 동시에 가변시키면서 배수부(110)의 단면적 변화를 구현할 수 있다.

커프(100)의 중심으로부터 그루브(10) 방향으로 배수부(110)의 단면적이 증가함으로써, 블록(20)의 내구성을 유지하면서도 배수부(110)의 면적을 넓게 형성할 수 있어 배수부(110)로부터 그루브(10)로 물의 배출을 용이하게 수행할 수 있다.

커프의 중심축(x)이 통과하는 배수부(110)의 단면적은, 배수부(110)에 구비되고 물이 배출되는 배수구(111)의 단면적에 대해 1/4 내지 2/3 비율의 넓이일 수 있다.

여기서, 커프의 중심축(x)이 통과하는 배수부(110)의 단면적은 배수부의 중심 단면적이라 할 수 있으며, 배수부 중심 단면적이 배수구(111)의 단면적에 비해 1/4 비율 미만인 경우, 블록(20)의 내구성은 상대적으로 증대되나 배수부(110)의 중심에 대한 물의 유동이 제한되어 물의 배출 성능이 저하될 수 있다.

그리고, 배수부의 중심 단면적이 배수구(111)의 단면적에 비해 2/3 비율 초과인 경우, 블록(20)의 내구성이 저하되는 현상이 발생할 수 있다.

도 2 및 도 4에서 보는 바와 같이, 배수부(110)는, 커프(100)의 하단과 커프의 깊이(d)의 1/2 지점 사이에 형성될 수 있다.

배수부(110)가 커프(100)의 입구와 커프의 깊이(d)의 1/2 지점 사이에 형성되는 경우, 배수부(110)의 공간 부피가 증가되어 블록(20)의 내구성 저하가 발생할 수 있다.

배수부(110)의 상측에 위치하는 커프(100)의 부위인 커프상측부의 폭(b)은, 0.3밀리미터(mm) 이상일 수 있다.

본 발명의 타이어를 3D 프린팅 공정에 의해 제조하는 경우, 커프상측부의 폭(b)이 0.3밀리미터(mm) 미만이면, 3D 프린팅 공정 수행이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 타이어 제조 시 파손의 위험이 있다.

배수부의 폭(a)은, 그루브(10)의 폭에 대해 1/5 내지 1/2 비율의 길이일 수 있다.

배수부의 폭(a)이 그루부의 폭에 대해 1/5 비율의 길이 미만인 경우, 블록(20)의 내구성은 상대적으로 증대되나 배수부(110)의 중심에 대한 물의 유동이 제한되어 물의 배출 성능이 저하될 수 있다.

그리고, 배수부의 폭(a)이 그루부의 폭에 대해 1/2 비율의 길이 초과인 경우, 블록(20)의 내구성이 저하되는 현상이 발생할 수 있다.

배수부의 폭(a)은, 0.6밀리미터(mm) 이상일 수 있다.

배수부의 폭(a)이 0.6밀리미터(mm) 미만인 경우, 배수구(111)로 배출되는 물의 양이 현저히 감소할 수 있다.

배수부(110)는 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 직육면체의 형상일 수 있다. 그리고, 배수부(110)의 단면적이 직육면체의 형상인 경우, 각각의 모서리는 라운드(round) 처리될 수 있다.

배수부(110)의 단면적이 직육면체의 형상으로 형성되는 경우, 배수부의 폭(a)은 배수부(110)의 바닥면에 수직한 양 변 간의 길이일 수 있다.

다만, 배수부(110)가 타원형과 같이 다른 형상을 구비하는 경우, 배수부의 폭(a)은 배수부(110)에서 커프의 깊이(d)에 수직한 방향의 길이 중 가장 긴 길이를 의미할 수 있다.

커프의 깊이(d)는 그루브(10)의 깊이에 대해 50 내지 100% 비율의 길이로 형성될 수 있다. 커프의 깊이(d)가 제어됨으로써, 본 발명의 타이어의 마찰 성능이 제어될 수 있다. 구체적으로, 커프의 깊이(d)가 깊을수록 본 발명의 타이어의 마찰 성능이 증대될 수 있다. 다만, 마찰 성능은 증대된다고 무조건 타이어의 성능이 증대되는 것은 아니고, 타이어의 용도 등에 따라 타이어의 마찰 성능이 제어될 수 있다.

도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 타이어는 보조블록(30)을 구비할 수 있다. 블록(20)의 측면에 보조블록(30)이 구비됨으로써, 배수부(110)의 형성에도 블록(20)의 내구성이 증대될 수 있다.

보조블록(30)은 배수부(110)에 인접하여 형성될 수 있으며, 여기서, 보조블록(30)은 배수부(110)와 인접한 부위가 타공되어 형성된 타공부를 구비할 수 있다. 그리고, 타공부는 배수부(110)와 연결될 수 있고, 이에 따라, 블록(20)의 측면에 보조블록(30)이 형성됨에도 배수부(110)는 그루브(10)와 연결되어 배수부(110)로부터 그루브(10)로 물의 유동이 용이하게 수행될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 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.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 그루브 20 : 블록
21 : 볼록부 22 : 오목부
30 : 보조블록 100 : 커프
110 : 배수부 111 : 배수구
120 : 커프상측부

Claims

트레드에 블록과 그루브가 형성된 타이어에 있어서,
상기 블록에 형성되고, 내부로 유입된 물을 상기 그루브로 배출하는 커프;
상기 커프의 길이 방향으로 형성되는 공간으로써, 상기 그루브로 연결되어 상기 물을 상기 그루브로 배출하는 배수부; 및
상기 블록의 측면에 보조적으로 형성되는 블록으로써 상기 블록의 내구성을 증대시키는 보조블록;을 포함하고,
상기 커프는, 상기 타이어의 원주 방향에 수직이고 상기 커프의 중심을 지나는 상기 커프의 중심축을 기준으로 꺽여 V형상을 구비하며,
상기 보조블록에 구비된 타공부와 상기 배수부가 연결되어, 상기 보조블록이 형성됨에도 상기 배수부와 상기 그루브가 연결되어, 상기 배수부로부터 상기 그루브로 물의 유동이 용이한 것을 특징으로 하는 V형상 커프를 구비하는 타이어.
청구항 1에 있어서,
V형상을 위해 상기 커프가 꺽인 각인 꺽임각은 120도 이상이며 180도 미만인 것을 특징으로 하는 V형상 커프를 구비하는 타이어.
청구항 1에 있어서,
상기 배수부는 상기 커프의 중심으로부터 상기 그루브 방향으로 단면적이 점차적으로 증가하는 형상인 것을 특징으로 하는 V형상 커프를 구비하는 타이어.
청구항 3에 있어서,
상기 커프의 중심축이 통과하는 상기 배수부의 단면적은, 상기 배수부에 구비되고 상기 물이 배출되는 배수구의 단면적에 대해 1/4 내지 2/3 비율의 넓이인 것을 특징으로 하는 V형상 커프를 구비하는 타이어.
청구항 1에 있어서,
상기 배수부는, 상기 커프의 하단과 상기 커프의 깊이의 1/2 지점 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 V형상 커프를 구비하는 타이어.
청구항 1에 있어서,
상기 배수부의 상측에 위치하는 상기 커프의 부위인 커프상측부의 폭은, 0.3밀리미터(mm) 이상인 것을 특징으로 하는 V형상 커프를 구비하는 타이어.
청구항 1에 있어서,
상기 배수부의 폭은, 상기 그루브의 폭에 대해 1/5 내지 1/2 비율의 길이인 것을 특징으로 하는 V형상 커프를 구비하는 타이어.
청구항 7에 있어서,
상기 배수부의 폭은, 0.6밀리미터(mm) 이상인 것을 특징으로 하는 V형상 커프를 구비하는 타이어.
청구항 1에 있어서,
상기 트레드는 3D프린팅에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 V형상 커프를 구비하는 타이어.