KR102325371B1 - 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는 지면과 접하는 영역을 갖는 트레드부, 림에 장착되는 비드부, 상기 트레드부와 상기 비드부를 연결하는 사이드월부 및 상기 사이드월부의 외측면에 타이어의 둘레 방향을 따라 배치되며, 계단식 프로파일을 구비하는 복수개의 방열 유닛을 포함하는 타이어를 제공한다.

Description

타이어{Tire}

본 발명의 실시예들은 타이어에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에 장착된 공기압 타이어는 고속 주행 시 지면과의 마찰로 높은 열을 발생시킨다. 고무의 특성상 방열이 쉽게 이루어지지 않아 고속 주행에 의해 발생되는 높은 열은 타이어의 특성을 악화시켜 내구성 저하를 가져 온다.

한편, 런플랫 타이어(Run-Flat Tire)는 외부의 충격에 의해 타이어의 바람이 새거나 손상되어 타이어 내의 압력이 낮아지더라도 일정 거리 주행이 가능하도록 설계되어 안정성이 증가된 공기압 타이어다. 종래의 런플랫 타이어(Run-Flat Tire)는 공기압이 낮은 상태로 주행할 때, 큰 변형으로 인해 사이드월에서는 높은 열이 발생된다. 이러한 높은 열은 사이드월의 고무 물성을 저하시켰다. 이러한 이유로 사이드월 내측에 두꺼운 보강 고무를 내장하여, 자동차의 하중을 지지함과 동시에 변형을 줄여 타이어의 내구성을 확보했다. 종래에는 이러한 사이드월의 방열특성을 높이기 위하여 사이드월부에 방열기구인 쿨링핀(cooling fin)을 구비하여, 런플랫 타이어의 내구 성능 및 연비 성능을 높이고자 하였다. 그러나, 이러한 사이드월부에 쿨링핀을 구비하는 경우, 공기압이 낮은 상태로 주행할 때 타이어의 피로 파손이 발생될 위험이 높다.

본 발명의 실시예들은 사이드월부에 복수의 방열 유닛을 포함하는 타이어를 제공한다.

본 발명의 일 실시예는 지면과 접하는 영역을 갖는 트레드부, 림에 장착되는 비드부, 상기 트레드부와 상기 비드부를 연결하는 사이드월부 및 상기 사이드월부의 외측면에 타이어의 둘레 방향을 따라 배치되며, 계단식 프로파일을 구비하는 복수개의 방열 유닛을 포함하는 타이어를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 복수개의 방열 유닛 각각은 인접하는 다른 방열유닛과 일정 부분 중첩되도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 타이어는 상기 복수개의 방열 유닛들이 인접하는 다른 방열유닛과 중첩되는 것에 의해 상기 사이드월부의 외측면이 노출되지 않는 응력집중영역을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 복수개의 방열 유닛 중 어느 하나의 방열 유닛의 제1 단차 형성 방향은 인접하는 다른 방열 유닛의 제2 단차 형성 방향과 교차할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 단차 형성 방향과 상기 제2 단차 형성 방향은 상기 타이어의 둘레 방향에 대하여 예각을 이룰 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는, 지면과 접하는 영역을 갖는 트레드부, 림에 장착되는 비드부, 상기 트레드부와 상기 비드부를 연결하는 사이드월부 및 복수개의 방열 유닛을 이용하여 상기 사이드월부의 외측면을 완전히 덮는 응력집중영역과, 상기 응력집중영역의 상하로 배치되며 상기 사이드월부의 외측면의 일부를 주기적으로 노출시키는 노출영역을 형성하는 방열부를 포함하는 타이어를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 복수개의 방열 유닛은 상기 사이드월부의 외측면에 상기 타이어의 둘레 방향을 따라 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 복수개의 방열 유닛 각각은 인접하는 다른 방열유닛과 일정 부분 중첩되도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 복수개의 방열 유닛 각각은 인접하는 다른 방열 유닛과 상기 타이어의 폭방향에 대하여 'V'자 형태로 중첩되도록 배치될 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예들에 따른 타이어는 계단식 프로파일을 갖는 복수개의 방열 유닛들을 사이드월부에 배치시키는 것에 의해, 주행 중 사이드월부에서 발생되는 열을 효과적으로 방출할 수 있다. 또한, 타이어는 복수개의 방열 유닛들을 이용하여 굴신 운동에 의한 응력이 집중되는 부분을 보강함으로써, 주행 중 사이드월부의 굴신 운동에 의한 응력 집중에도 변형을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열부를 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2의 A-B선을 따라 절취한 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 방열부의 방열 원리를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어(1)에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어(1)를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 타이어(1)는 트레드부(110), 비드부(130), 사이드월부(120) 및 방열부(200)를 포함할 수 있다.

트레드부(110)는 지면과 접하는 영역을 가질 수 있다. 트레드부(110)는 노면 등으로부터의 충격, 외상으로부터 타이어(1)를 보호하는 역할을 한다. 도면에 도시된 바와 같이 트레드부(110)의 표면에는 타이어의 조종안정성, 견인력, 제동력 및 배수성 향상을 위해 트래드 패턴들(114)에 의해 구획되는 다수개의 블록(116)들이 형성될 수 있다.

트레드 패턴(114)들은 젖은 노면에서의 주행 시 배수를 위한 그루브와 견인력 및 제동력을 향상시키기 위한 사이프를 포함할 수 있다. 그루브는 차량의 주행 방향과 일치하는 원주 방향 그루브와 원주방향 그루브 사이의 횡방향 그루브를 포함할 수 있다. 사이프는 블록(116)에 형성되며, 그루브보다 작은 크기를 가진 홈일 수 있다. 사이프는 젖은 노면에서의 주행시 수분을 흡수하여 수막을 끊는 역할을 함으로써, 타이어(1)의 제동력을 증가시킬 수 있다.

블록(116)은 트레드부(110)의 대부분을 차지하는 영역으로, 지면과 직접 접하여 차량의 구동력 및 제동력을 지면에 전달한다.

상기한 트레드부(110)를 중심으로 타이어의 폭 방향을 따라 양측으로 사이드월부(120) 및 비드부(130)가 순차적으로 위치할 수 있다.

사이드월부(120)는 트레드부(110)의 양 단부로부터 연장되어 타이어의 측면을 형상하는 부분으로, 주행 중 지속적으로 반복되는 수축 및 팽창작용을 견디며, 내측면에 위치하는 바디플라이를 보호 할 수 있다.

비드부(130)는 사이드월부(120)의 양단에 구비되어 림(R)에 장착될 수 있으며, 링 형태의 강선재를 포함하는 비드 코어(135)를 포함할 수 있다.

한편, 방열부(200)는 사이드월부(120)의 외측면에 타이어(1)의 주행 방향인 둘레 방향을 따라 배치될 수 있다. 방열부(200)는 복수개의 방열 유닛(20, 20-1)들을 포함할 수 있다.

이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여, 방열부(200)에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열부(200)를 나타낸 평면도이고, 도 3은 도 2의 A-B선을 따라 절취한 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방열부(200)는 타이어의 둘레 방향을 따라 배치되는 복수개의 방열 유닛(20, 20-1)들을 구비할 수 있다. 이때, 복수개의 방열 유닛(20, 20-1)들은 계단식 프로파일을 구비할 수 있다.

보다 구체적으로, 복수개의 방열 유닛(20, 20-1)들은 적어도 일측이 계단식 구조로 이루어질 수 있다. 이러한 계단식 프로파일은 폭이 다른 복수개의 고무층(201, 202, 203)들을 적층시키는 것에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 사이드월부(120)의 외측면에 폭이 넓은 순인 제1 고무층(201), 제2 고무층(202) 및 제3 고무층(203)을 적층하는 것에 의해, 계단식 프로파일을 갖는 방열 유닛(20)을 형성할 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 제한되지 않는다.

다른 실시예로서, 복수개의 방열 유닛(20, 20-1)들은 일측에 계단식 프로파일을 갖는 하나의 고무층으로 이루어질 수도 있다. 다시 말해, 방열 유닛(20)은 일측에 계단식 프로파일을 갖는 사출구조물로서 형성될 수도 있다.

상기한 구조를 갖는 복수개의 방열 유닛(20, 20-1)들은 계단식 프로파일에 의해 일방향으로 점점 두께가 증가할 수 있다. 본 명세서에서는 두께가 증가하는 방향을 단차 형성 방향(S1, S2)이라고 정의하기로 한다. 이때, 복수개의 방열 유닛(20, 20-1)들은 단차 형성 방향(S1, S2)이 타이어(1)의 둘레 방향과 교차하도록 배치될 수 있다. 후술하겠지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어(1)는 복수개의 방열 유닛(20, 20-1)들의 계단식 프로파일이 타이어(1)의 둘레 방향에 대하여 교차하도록 배치하는 것에 의해 주행 시 와류를 발생시켜 사이드월부(120)의 열을 효과적으로 방출할 수 있게 한다.

한편, 타이어(1)는 복수개의 방열 유닛(20)들 각각은 인접하는 다른 방열 유닛(20-1, 20-2)들과 일정 부분 중첩되도록 배치될 수 있다. 도 2를 참조하면, 하나의 방열유닛(20)은 상기 방열유닛(20)에 대하여 오른쪽에 위치하는 방열 유닛인 제1 방열유닛(20-1)과 일측이 중첩되도록 배치되었다면, 상기 일측에 대향되는 타측은 상기 방열유닛(20)에 대하여 왼쪽에 위치하는 다른 방열 유닛인 제2 방열유닛(20-2)과 중첩되도록 배치될 수 있다. 즉, 복수개의 방열 유닛(20) 각각은 인접하는 다른 방열 유닛(20-1, 20-2)과 타이어(1)의 폭방향에 대하여 'V'자 형태로 중첩되도록 배치될 수 있다. 방열부(200)는 상기한 배치를 통해 복수개의 방열 유닛(20)들을 타이어(1)의 둘레 방향에 대하여 반복되는 'W'자 형태로 배치시킬 수 있게 된다.

이 경우, 복수개의 방열 유닛 중 어느 하나의 방열 유닛(20)의 제1 단차 형성 방향(S1) 은 인접하는 다른 방열 유닛(20-1)의 제2 단차 형성 방향(S2)과 교차할 수 있다. 일 실시예로서, 제1 단차 형성 방향(S1) 과 제2 단차 형성 방향(S2)은 타이어(1)의 둘레 방향에 대하여 예각을 이룰 수 있다. 제1 단차 형성 방향(S1)과 제2 단차 형성 방향(S2)이 둘레 방향에 대하여 예각을 이루도록 복수의 방열 유닛(20)들을 배치시키는 것에 의해, 타이어(1)는 방열 유닛(20)들의 계단식 프로파일을 통한 와류 형성을 극대화시킬 수 있다.

한편, 방열부(200)는 복수개의 방열 유닛(20)을 이용하여 사이드월부(120)의 외측면을 완전히 덮는 응력집중영역(30)을 형성할 수 있다. 여기서, 응력집중영역(30)은 복수개의 방열 유닛(20)들이 인접하는 다른 방열 유닛(20-1, 20-2)들과 중첩되는 것에 의해 사이드월부(120)의 외측면이 노출되지 않는 영역일 수 있다. 응력집중영역(30)은 방열부(200)의 중앙 영역으로서, 타이어(1)의 주행 중 굴신 운동으로 인한 응력이 집중되는 영역에 대응될 수 있다. 다시 말해, 방열부(200)는 복수개의 방열 유닛(20)들로 사이드월부(120)의 외측면을 보강하는 것에 의해, 지속적인 굴신운동에 대하여 사이드월부(120)의 변형을 최소화시킬 수 있다.

또한, 방열부(200)는 응력집중영역(30)의 상하로 배치되며, 사이드월부(120)의 외측면의 일부를 주기적으로 노출시키는 노출영역(31)을 더 포함할 수 있다. 즉, 방열부(200)는 도3에 도시된 바와 같이, 일정 부분 서로 중첩되면서 배치되는 복수개의 방열 유닛(20)들을 이용하여 중심영역에는 응력집중영역(30)을 형성하고, 응력집중영역(30)을 기준으로 상하로는 노출영역(31)을 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 방열부(200)는 방열유닛(20)들의 계단식 프로파일을 통해 주행 중 와류를 발생시킬 수도 있지만, 상기한 구조의 노출영역(31)을 이용하여 와류를 발생시킬 수도 있다.

도 4는 도 2에 도시된 방열부의 방열 원리를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 타이어(1)가 주행방향으로 주행하는 경우, 사이드월부(120)에는 많은 열이 발생된다. 공기는 타이어의 주행방향과 반대 방향으로 진행하는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어(1)는 방열 유닛(20)의 계단식 프로파일을 통해 와류를 발생시킬 수 있다. 즉, 방열 유닛(20)은 공기의 흐름이 방열 유닛(20)의 단차에 부딪히면서 와류가 발생되게 되고, 이러한 단차가 하나 이상 형성되어 있어 더 많은 와류를 발생시킬 수 있게 된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어(1)는 이러한 와류를 통해 사이드월부(120)의 열을 효과적으로 방출할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어(1)는 전술한 바와 같이, 방열부(200)의 노출영역(31)을 통해 사이드월부(120)의 외측면이 주기적으로 노출될 수 있고, 노출된 부분과 노출되지 않은 부분의 두께 차이로 인해 상기한 와류 외 다른 와류가 발생될 수 있어 더욱 효과적으로 열을 방출할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 타이어는 계단식 프로파일을 갖는 복수개의 방열 유닛들을 사이드월부에 배치시키는 것에 의해, 주행 중 사이드월부에서 발생되는 열을 효과적으로 방출할 수 있다. 또한, 타이어는 복수개의 방열 유닛들을 이용하여 굴신 운동에 의한 응력이 집중되는 부분을 보강함으로써, 주행 중 사이드월부의 굴신 운동에 의한 응력 집중에도 변형을 최소화할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

1: 타이어
110: 트레드부
114: 트래드 패턴
116: 블록
120: 사이드월부
130: 비드부
135: 비드 코어부
200 : 방열부
20 : 방열 유닛
30 : 응력집중영역
31 : 노출영역

Claims (9)

1. 지면과 접하는 영역을 갖는 트레드부;
   림에 장착되는 비드부;
   상기 트레드부와 상기 비드부를 연결하는 사이드월부;
   상기 사이드월부의 외측면에 타이어의 둘레 방향을 따라 배치되며, 계단식 프로파일을 구비하는 복수개의 방열 유닛; 및
   복수개의 방열 유닛을 이용하여 상기 사이드월부의 외측면을 완전히 덮는 응력집중영역과, 상기 응력집중영역의 상하로 배치되며 상기 사이드월부의 외측면의 일부를 주기적으로 노출시키는 노출영역을 형성하는 방열부;를 포함하는, 타이어.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 복수개의 방열 유닛 각각은 인접하는 다른 방열유닛과 일정 부분 중첩되도록 배치되는, 타이어.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 타이어는 상기 복수개의 방열 유닛들이 인접하는 다른 방열유닛과 중첩되는 것에 의해 상기 사이드월부의 외측면이 노출되지 않는 응력집중영역을 포함하는, 타이어.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 복수개의 방열 유닛 중 어느 하나의 방열 유닛의 제1 단차 형성 방향은 인접하는 다른 방열 유닛의 제2 단차 형성 방향과 교차하는, 타이어.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 제1 단차 형성 방향과 상기 제2 단차 형성 방향은 상기 타이어의 둘레 방향에 대하여 예각을 이루는, 타이어.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제2 항에 있어서,
   상기 복수개의 방열 유닛 각각은 인접하는 다른 방열 유닛과 상기 타이어의 폭방향에 대하여 'V'자 형태로 중첩되도록 배치되는, 타이어.

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