KR102088907B1 - 중하중용 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

중하중용 공기입 타이어가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 노면에 접촉되는 트레드부 상기 트레드부의 외주면에 원주 방향을 따라 내측으로 인입되도록 함몰 형성되는 그루브 및 상기 그루브의 바닥면에 소정 높이(H)로 돌출 형성되는 스톤 이젝터를 포함하며, 상기 스톤 이젝터는 복수 개가 제공되며, 복수의 상기 스톤 이젝터는 각각 소정의 폭(A)을 갖되, 이 폭의 중심에 위치하는 가상의 중심선이 상기 스톤 이젝터의 길이 방향을 따라 연장되도록 구성되며, 상기 가상의 중심선의 일단은 상기 그루브의 중앙 지점에 대하여 기 설정된 설계 반경(R)만큼 각각 이격된 위치에 배치되고, 상기 가상의 중심선의 타단은 상기 중심선의 일단으로부터 곡선을 이루며 상기 그루브의 외곽을 향하여 연장되도록 구성되는, 중하중용 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

Description

중하중용 공기입 타이어{HEAVY DUTY PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 중하중용 공기입 타이어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 타이어 트레드의 그루브에 형성된 스톤 이젝터의 형상을 개선하여 그루브에 끼인 이물질이 용이하게 배출되도록 한 중하중용 공기입 타이어에 관한 것이다.

일반적으로 공기입 타이어는 자동차의 전체 하중을 지탱하는 지지기능, 차량의 구동력 및 제동력을 노면으로 전달하는 동력 전달 기능, 불규칙적인 노면으로 인해 발생하는 외부 충격을완화하는 충격 완화기능, 차량의진행방향에 따라 위치를 전화하는 위치 전환 기능 등을 다양하게 구비하고 있다.

이러한, 공기입 타이어는 노면에 직접 접촉되는 트레드(Tread), 림에 결합되는 비드(Bead), 비드를 턴업하여 타이어의 골격을 이루는 카카스와 내부의공기가 새지 않도록 카카스의 안쪽에 위치되는 이너 라이너, 타이어의 굴신 운동이 가능하도록 트레드와 비드를 연결하는 사이드월(side wall) 및 트레드와 카카스 사이에설치되는 적어도 하나의 벨트(belt)를 포함한다.

한편, 중하중용 공기입 타이어는 주로 버스, 트럭 및 오프로드용 차량에 사용된다. 이 중하중용 공기입 타이어는 내부에 공기를 주입할 수 있는 내부 공간을 형성하고, 트레드부를 중심으로 타이어의 폭 방향을 양측으로 숄더부, 사이드월부 및 비드부를 포함하여 구성된다.

중하중용공기입 타이어의 비드부는 타이어의 내부를 지탱해주는 바디코드 끝부분을 감싸주며주행시 성능을 유지할 수 있게 형상을 유지하며 림에 장착시키는 중요한 역할을 한다.

이때, 중하중용 MT(Mud Terrain) 공기입 타이어는 패턴 블록을 갖는 트레드의 크기와 그루브 면이 커서 그루브에 끼인 진흙이나 모래, 자갈 등의 이물질이 밖으로 원활하게 배출되지 않고, 그루브 부분의 두께가 패턴 블록 부분의 두께에 비하여 얇아서 날카로운 물체에 의해 그루브의 바닥면이 쉽게 손상될 수 있는 문제가 있다.

또한 종래 중하중용 MT 공기입 타이어에는 트레드부의 그루브 상에 돌기부가 돌출 형성되는데, 이 돌기부는 근접한 트레드부와의 간격이 일정하기 때문에 이 간격에 돌과 같은 이물질이 끼어 트레드부를 손상시킬 수 있는 문제가 있다.

특허문헌 1: 국내 등록특허공보 10-1723745호 (2017. 03. 30. 등록) 특허문헌 2: 국내 공개특허공보 10-2004-0029607호 (2004. 04. 08. 공개)

본 발명의 실시예는, 트레드부의 그루브에 이물질이 끼는 것을 방지하고, 그루브에 이물질이 끼더라도 외부로 용이하게 배출되도록 하는 중하중용 공기입 타이어를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 노면에 접촉되는 트레드부 상기 트레드부의 외주면에 원주 방향을 따라 내측으로 인입되도록 함몰 형성되는 그루브 및 상기 그루브의 바닥면에 소정 높이(H)로 돌출 형성되는 스톤 이젝터를 포함하며, 상기 스톤 이젝터는 복수 개가 제공되며, 복수의 상기 스톤 이젝터는 각각 소정의 폭(A)을 갖되, 이 폭의 중심에 위치하는 가상의 중심선이 상기 스톤 이젝터의 길이 방향을 따라 연장되도록 구성되며, 상기 가상의 중심선의 일단은 상기 그루브의 중앙 지점에 대하여 기 설정된 설계 반경(R)만큼 각각 이격된 위치에 배치되고, 상기 가상의 중심선의 타단은 상기 중심선의 일단으로부터 곡선을 이루며 상기 그루브의 외곽을 향하여 연장되도록 구성되는, 중하중용 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

또한 상기 설계 반경(R)은 상기 그루브의 폭(W)에 대하여 "W/6 ≤ R ≤ W/5"의 수식을 갖도록 설정될 수 있다.

또한 상기 스톤 이젝터의 높이(H)는, 상기 그루브의 깊이(D)에 대하여 "0.1D ≤H ≤ 0.2D"의 수식을 갖도록 설정될 수 있다.

또한 상기 스톤 이젝터의 폭(A)은, 상기 설계 반경(R)에 대하여 "A=0.5R"의 수식을 갖도록 설정될 수 있다.

또한 상기 스톤 이젝터의 외측면과 상기 그루브의 바닥면이 만나는 부위의 곡률 반경(r)은 상기 스톤 이젝터의 일단으로부터 타단으로 갈수록 점차 증가하도록 설정될 수 있다.

또한 상기 스톤 이젝터는, 그 일단의 곡률 반경(r)이 0.2 × 스톤 이젝터의 높이(H)로 설정되고, 그 타단의 곡률 반경(r)이 1.0 × 스톤 이젝터의 높이(H)로 설정될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예에 의하면, 트레드부의 그루브에 이물질이 끼는 것을 방지하고, 그루브에 이물질이 끼더라도 외부로 용이하게 배출되도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중하중용 공기입 타이어를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 "A" 부위를 상세하게 나타낸 부분 사시도이다.
도 3은 도 2의 평면도이다.
도 4는 도 2의 정면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중하중용 공기입 타이어를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 "A" 부위를 상세하게 나타낸 부분 사시도이며, 도 3은 도 2의 평면도이고, 도 4는 도 2의 정면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 중하중용 공기입 타이어(10)는 트레드부(100), 그루브(200) 및 스톤 이젝터(300)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예가 위에서 나열된 구성들을 포함한다는 의미는 이들 구성으로만 이루어진다는 뜻이 아니라 이들 구성을 기본적으로 포함한다는 뜻으로, 이외에도 다른 구성(예컨대, 공기입 타이어(10)에서 널리 알려진 공지기술)을 포함할 수 있다는 의미이지만, 공지기술에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

트레드부(100)는 공기입 타이어(10)의 최외측에 배치되며, 주행 시 노면과 직접적으로 접촉될 수 있다.

트레드부(100)는 고무 재질로 이루어질 수 있으며, 공기입 타이어(10)의 구동력, 제동력 또는 선회력 등을 조절하기 위해 외주면에는 복수의 그루브(200)가 제공될 수 있다.

그루브(200)는 트레드부(100)의 외주면에 내측으로 인입되도록 함몰 형성될 수 있다. 예를 들어, 그루브(200)는 트레드부(100)의 외주면에서 원주 방향으로 형성되거나, 트레드부(100)의 외주면에서 폭 방향으로 형성되거나, 트레드부(100)의 외주면에 대각선 방향으로 형성될 수 있는바, 이 그루브(200)는 필요에 따라 선택적으로 형성될 수 있다.

트레드부(100)의 외주면은 복수의 그루브(200)에 의해 구획되기 때문에 복수의 블록 형태로 나뉘어질 수 있는데, 이를 패턴 블록(110)이라 한다. 이 패턴 블록(110)은 공기입 타이어(10)의 용도에 적합하게 다양한 패턴으로 형성될 수 있다.

한편, 스톤 이젝터(300)는 그루브(200)의 바닥면에 소정의 높이(H)로 돌출 형성될 수 있다. 도 3 및 도 4를 참조하여 스톤 이젝터(300)에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다.

도 3에서 보듯이 스톤 이젝터(300)는 그루브(200)의 바닥면에 상호 간격을 두고 이격 배치되도록 복수 개가 제공될 수 있다. 이때 그루브(200)는 소정의 폭(W)과 길이(L)를 갖도록 형성될 수 있다.

또한 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 스톤 이젝터(300)는 각각 소정의 폭(A)을 갖도록 형성될 수 있는데, 이 스톤 이젝터(300)의 폭의 중심에는 도 3에 도시된 바와 같이 가상의 중심선(310)이 위치할 수 있다.

즉, 가상의 중심선(310)은 스톤 이젝터(300)의 폭의 중심을 모두 연결한 것으로 정의될 수 있다. 이 가상의 중심선(310)은 스톤 이젝터(300)의 길이 방향을 따라 연장되도록 구성될 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 가상의 중심선(310)의 일단(311)은 그루브(200)의 중앙 지점(c)에 대하여 기 설정된 설계 반경(R)만큼 각각 이격된 위치에 배치될 수 있다. 즉, 복수의 가상 중심선(310)은 그루브(200)의 중앙 지점(c)으로부터 동일한 반경(R)만큼 떨어진 위치를 기준으로 형성될 수 있다.

또한, 가상의 중심선(310)의 타단(312)은 이 중심선(310)의 일단(311)으로부터 소정의 곡선을 이루며 그루브(200)의 외곽(210)을 향하여 연장되도록 구성된다.

이와 같이 스톤 이젝터(300)는 곡선 형상으로 이루어지기 때문에 공기입 타이어(10)가 회전시 곡선형의 스톤 이젝터(300)에 의하여 와류를 발생시켜 그루브(200)에 끼인 이물질을 용이하게 배출할 수 있다.

여기서, 상기 설계 반경(R)은 그루브(200)의 폭(W)에 대하여 "W/6 ≤ R ≤ W/5"의 수식을 갖도록 설정될 수 있다. 설계 반경(R)이 W/5보다 크면 스톤 이젝터(300)와 패턴 블록(110) 간의 간격이 좁아 스톤 이젝터(300)의 바닥면 곡률 반경 값으로 인해 패턴 블록(110)과의 간섭이 발생할 수 있고, 설계 반경(R)이 W/6보다 작으면 복수의 스톤 이젝터(300) 간의 거리가 좁고 스톤 이젝터(300) 간의 간섭이 발생할 수 있으며, 그루브(200)에 끼인 이물질의 배출에 불리하게 작용할 수 있다.

또한, 스톤 이젝터(300)의 길이는 가상의 중심선(310)의 일단(311)으로부터 그루브(200)의 외곽(210)을 향하여 연장될 때 그루브(200)의 외곽(210) 끝단으로부터 "그루브(200)의 길이(L)/10"에 해당하는 위치까지 연장되도록 제한될 수 있다. 이는 스톤 이젝터(300)가 그루브(200)의 외곽(210) 끝단까지 연장되면 스톤 이젝터(300)가 패턴 블록(110)과 간섭될 수도 있고, 그루브(200) 양 옆의 패턴 블록(110)이 아닌 인접한 다른 패턴 블록(110)과 간섭될 우려가 있기 때문이다. 또한, 스톤 이젝터(300)의 길이가 상기한 값보다 작을 경우, 스톤 이젝터(300)에 의한 와류 발생을 저하시킬 수도 있다.

한편, 도 4를 참조하면, 스톤 이젝터(300)의 높이(H)는 그루브(200)의 깊이(D)에 대하여 "0.1D ≤H ≤ 0.2D"의 수식을 갖도록 설정될 수 있다. 스톤 이젝터(300)의 높이(H)가 0.2D보다 클 경우 돌과 같은 이물질이 스톤 이젝터(300)와 접촉할 때 강성이 저하되어 파손될 우려가 있다.

또한, 스톤 이젝터(300)의 폭(A)은, 설계 반경(R)에 대하여 "A=0.5R"의 수식을 갖도록 설정될 수 있다. 이는 스톤 이젝터(300)의 폭(A)이 너무 클 경우 스톤 이젝터(300) 간에 간섭이 발생하고, 그루브(200) 바닥면의 공간이 협소해져 이물질 배출에 불리해지기 때문이다. 또한, 스톤 이젝터(300)의 폭(A)이 너무 작을 경우, 스톤 이젝터(300) 자체의 강성이 작아져서 스톤 이젝터(300)가 파손될 우려가 있다.

한편, 도 2 및 도 4를 참조하면, 스톤 이젝터(300)의 외측면(320)과 그루브(200)의 바닥면(220)이 서로 만나는 부위에서의 곡률 반경(r)은 스톤 이젝터(300)의 일단으로부터 타단으로 갈수록 점차 증가하도록 설정될 수 있다.

구체적으로, 스톤 이젝터(300)는 그 일단의 곡률 반경(r)이 0.2 × 스톤 이젝터(300)의 높이(H)로 설정되고, 그 타단의 곡률 반경(r)이 1.0 × 스톤 이젝터(300)의 높이(H)로 설정될 수 있다.

이와 같이 스톤 이젝터(300)의 곡률 반경(r)이 스톤 이젝터(300)의 길이 방향을 따라 점차 증가하도록 설정됨에 따라 이물질의 끼임을 방지할 수 있다. 이때 스톤 이젝터(300)의곡률 반경(r)은 "0.2 × 스톤 이젝터(300)의 높이(H)" 보다 작은 경우 이물질이 스톤 이젝터(300)에 접촉했을 때 그루브(200)의 바닥면에 크랙이 발생할 수 있다.

또한, 스톤 이젝터(300)의 곡률 반경(r)은 "1.0 × 스톤 이젝터(300)의 높이(H)"보다 큰 경우 스톤 이젝터의 상부의 폭이 감소될 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변경이 가능한 바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

10 : 공기입 타이어
100 : 트레드부 110 : 패턴 블록
200 : 그루브 210 : 그루브의 외곽
220 : 그루브의 바닥면 300 : 스톤 이젝터
310 : 가상의 중심선 311 : 가상의 중심선의 일단
312 : 가상의 중심선의 타단 320 : 그루브의 외측면

Claims (6)

1. 노면에 접촉되는 트레드부;
   상기 트레드부의 외주면에 내측으로 인입되도록 함몰 형성되는 그루브; 및
   상기 그루브의 바닥면에 소정 높이(H)로 돌출 형성되는 스톤 이젝터를 포함하며,
   상기 스톤 이젝터는 복수 개가 제공되고,
   복수의 상기 스톤 이젝터는 각각 소정의 폭(A)을 갖되, 이 폭(A)의 중심에 위치하는 가상의 중심선이 상기 스톤 이젝터의 길이 방향을 따라 연장되도록 구성되며,
   상기 가상의 중심선의 일단은 상기 그루브의 중앙 지점에 대하여 기 설정된 설계 반경(R)만큼 각각 이격된 위치에 배치되고, 상기 가상의 중심선의 타단은 상기 중심선의 일단으로부터 곡선을 이루며 상기 그루브의 외곽을 향하여 연장되도록 구성되는,
   중하중용 공기입 타이어.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 설계 반경(R)은 상기 그루브의 폭(W)에 대하여 "W/6 ≤ R ≤ W/5"의 수식을 갖도록 설정되는, 중하중용 공기입 타이어.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 스톤 이젝터의 높이(H)는, 상기 그루브의 깊이(D)에 대하여 "0.1D ≤ H ≤ 0.2D"의 수식을 갖도록 설정되는, 중하중용 공기입 타이어.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 스톤 이젝터의 폭(A)은, 상기 설계 반경(R)에 대하여 "A=0.5R"의 수식을 갖도록 설정되는, 중하중용 공기입 타이어.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 스톤 이젝터의 외측면과 상기 그루브의 바닥면이 만나는 부위의 곡률 반경(r)은 상기 스톤 이젝터의 일단으로부터 타단으로 갈수록 점차 증가하도록 설정되는, 중하중용 공기입 타이어.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 스톤 이젝터는,
   그 일단의 곡률 반경(r)이 "0.2 × 스톤 이젝터의 높이(H)"로 설정되고,
   그 타단의 곡률 반경(r)이 "1.0 × 스톤 이젝터의 높이(H)"로 설정되는,
   중하중용 공기입 타이어.

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