KR102578275B1 - 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기입 타이어를 개시한다.
본 발명에 따르는 공기입 타이어는 공기입 타이어에 있어서, 트레드부의 하부로 탄성 변형이 가능한 복수의 공기방을 구비하고, 상기 공기방은 타이어 중심방향으로 복수열로 구비되며 공기방의 상부에 상부공기유동홀, 공기방의 하부에 하부공기유동홀을 배열한 것을 특징을 하는데, 이에 의할 때 주행성능, 핸들링 성능과 승차감을 개선하고, 트레드 고무만 교체하고 사용할 수 있어 폐타이어 발생을 저감시키므로 환경문제도 개선할 수 있는 효과를 발휘한다.

Description

공기입 타이어{Pneumatic tire}

본 발명은 공기입 타이어에 관한 것으로 더욱 상세하게는 주행성능, 핸들링 성능과 승차감을 개선하고, 트레드 고무만 교체하고 사용할 수 있어 폐타이어 발생을 저감시키므로 환경문제도 개선할 수 있는 공기입 타이어에 관한 것이다.

기존의 공기입타이어의 경우 많은 반제품들이 적용되며 각 반제품들마다 많은 공정을 통해 완제품 타이어 구성을 위해 사용되며 반제품들마다 수명이 있기에 오래 사용할 수 없는 문제가 있다. 또한 폐타이어들을 처분하면서 발생되는 환경문제도 사회적으로 심각한 수준이다. 그래서 기존 공기입타이어의 구조와 다르게 에어리스 타이어가 개발되고 있으나 공기입타이어 만큼 성능을 육성하기에 어려움이 많아서 차량용 에어리스 타이어는 현재도 많은 곳에서 연구중이다. 공기라는 매개체는 무한하게 이용가능하며 공기입 타이어의 장점인 승차감을 담당한다. 또한 공기가 타이어를 지탱해주는 보강제 역할을 하기 때문에 공기입 타이어만큼 에어리스 타이어를 개발하기에 많은 어려움이 있다.

예를 들어, 일본국 특허공보 제6638164호의 도 5를 참고하여 보면, 반공기입 타이어 10은 트레드부 100과 비공기입부 200과 공기입부 300과 접착층 400을 포함하고, 반공기입 타이어 10에 있어서 내측밴드 211에는 삽입돌기 211 a가 반경 방향의 내측으로 돌출되어서 구비되고, 이러한 삽입 돌기 211 a는 폭방향으로 이격되어서 구비되며, 상기 삽입 돌기 211 a에 대응해 고무층 350에는 상기 삽입 돌기 211 a가 삽입되는 삽입 홈 360이 구비되고, 삽입 홈 360은 삽입 돌기 211 a와 동일하게 고무층 350의 외주면에 폭방향을 따라 이격되도록 구비될 수 있으며, 삽입 돌기 211 a는 밴드부 210의 사출 성형 시에 동시에 제작될 수 있어서, 삽입 돌기 211 a와 내측밴드 211은 동일한 재료로 일체로 형성될 수 있고, 이러한 삽입 돌기 211 a는 내측밴드의 내주면에서 돌출 연장된 기둥부 211b와 기둥부 211 b가 연장된 단부에서 외측으로 연장되어 단면적이 확장되는 확장부 211 c를 포함할 수 있는데, 이 때 삽입 돌기 211 a의 외부 형상과 삽입 홈 360의 내부 형상과는 서로 대응하도록 구비될 수 있어서, 삽입 돌기211 a의 외면은 삽입 홈 360의 내면에 밀착할 수 있는 구조를 개시하고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 주행성능, 핸들링 성능과 승차감을 개선하고, 트레드 고무만 교체하고 사용할 수 있어 폐타이어 발생을 저감시키므로 환경문제도 개선할 수 있는 공기입 타이어를 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 공기입 타이어에 있어서, 트레드부의 하부로 탄성 변형이 가능한 복수의 공기방을 구비하고, 상기 공기방은 타이어 중심방향으로 복수열로 구비되며 공기방의 상부에 상부공기유동홀, 공기방의 하부에 하부공기유동홀을 배열한 것을 특징을 하는 공기입 타이어를 제공한다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 상부공기유동홀, 하부공기유동홀의 크기는 타이어중심 방향으로 갈 수록 작아지는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 공기방의 격벽은 격벽이 이루는 가상면과 타이어중심 방향을 향하는 중심면이 엇갈리도록 배치되는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 공기방의 복수열 하부에는 타이어 강성의 확보를 위하여 완충열을 구비한 것일 수 있다.

본 발명에 따르는 공기입 타이어에 의하면, 주행성능, 핸들링 성능과 승차감을 개선하고, 트레드 고무만 교체하고 사용할 수 있어 폐타이어 발생을 저감시키므로 환경문제도 개선할 수 있는 효과를 발휘한다.

도 1은 본 발명에 따르는 공기입타이어의 사시적으로 보여주는 그림이고,
도 2는 본 발명에 따르는 공기입타이어의 일부 단면을 사시적으로 보여주는 그림이며,
도 3은 도 2의 일부를 확대하여 나타낸 그림이고,
도 4는 본 발명에 따르는 공기입타이어의 일부 단면을 보여주는 그림이며,
도 5는 종래 타이어의 일부 단면을 보여주는 그림이다.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 하고, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는데, 예를 들어 '구성된다' 또는 '포함한다' 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

한편, 첨부된 도면은 본 발명을 이해하기 위하여 과장되거나 축소하여 또는 개념적으로 제공되는 것일 뿐이므로, 이에 의하여 본 발명이 제한되는 것은 아님에 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따르는 공기입타이어의 사시적으로 보여주는 그림이고, 도 2는 본 발명에 따르는 공기입타이어의 일부 단면을 사시적으로 보여주는 그림이며, 도 3은 도 2의 일부를 확대하여 나타낸 그림이고, 도 4는 본 발명에 따르는 공기입타이어의 일부 단면을 보여주는 그림인데 이를 참고하여 설명한다.

본 발명에 따르는 공기입 타이어(500)는 공기입 타이어에 있어서, 트레드부(600)의 하부로 탄성 변형이 가능한 복수의 공기방(700)을 구비하고, 상기 공기방은 타이어 중심방향으로 복수열로 구비되며 공기방의 상부에 상부공기유동홀(710), 공기방의 하부에 하부공기유동홀(720)을 배열한 것을 특징을 한다.

상기 공기방(700)은 복수개로 구비되며 트레드부(600)의 하부에 구비되며, 타이어 중심방향으로 복수열(n개)로 구비될 수 있다.

즉, 타이어중심(CT)을 향하여 복수개의 공기방들이 타이어 원주방향으로 배열된 하나의 공기방그룹이 복수개의 열(n개)로 배열되는 것이며, 도면에서 볼 수 있듯이 타이어 중심의 내부공간(IA)을 감싸는 제1열(1)부터 트레드부(600)로 갈 수록 증가하여 제n-1열(n-1), 제n열(n) 순으로 트레드부에 부착되도록 적층될 수 있다.

여기서 상기 제n열(n)과 트레드부(600)와의 사이에 부착부(610)을 두어 트레드부 고무 마모시 새 트레드부 고무를 부착부에 교체하여 부착할 수 있으므로 반영구적으로 사용가능하기에 폐타이어에 의한 환경문제도 개선할 수 있다.

또한, 상기 공기방(700)은 상부에 상부공기유동홀(710), 하부공기유동홀(720)을 구비하여, 차량주행시 타이어에 가해지는 외력을 유동홀(710, 720)을 통해 공기를 유동시킴으로써 공기방의 형상이 탄성적으로 변형되어 외력을 완충적으로 흡수하게 되므로 주행성 및 핸들링 성능을 향상시킬 수 있다.

아울러, 차량 주행시 타이어에 가해지는 외력은 주행 속도나 빠를 수록 커지고, 트레드부에서 직접 발생하므로 트레드부에 인접한 제n열(n) 공기방들은 탄성 변형이 즉각적일 필요가 있으므로 제n열(n)의 하부공기유동홀, 제n-1열(n-1)의 상부공기유동홀과 하부공기유동홀은 다른 유동홀들보다 클 필요가 있으며, 반대로 타이어 중심의 내부공간(IA)을 감싸는 제1열(1)의 상부공기유동홀과 하부공기유동홀의 크기(직경)이 클 경우에는 타이어의 강성에 악영향을 미칠 수 있으므로, 상기 유동홀들은 타이어중심(CT) 방향으로 갈수록 작아지는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명에 따르는 공기입타이어가 차량에 취부되어 차량 주행시 구름운동이나 요철 등을 지나면 타이어 내부의 공기들이 유동홀을 따라 이동을 하게 되며 유동홀 크기(직경)에 따라 공기방의 변형량이 달라지는데, 유동홀이 크면 외력에 의하여 공기방의 공기가 빠르고 많이 유출되며 유동홀이 작은 공기방에 비하여 상대적으로 강성이 낮아지고 탄성이나 변형성이 커진다.

또한, 타이어 강성의 확보를 위하여 제1열(1)의 하부에 완충열(800)을 구비할 수 있다.

상기 완충열(800)은 타이어중심의 내부공간(IA)이 갖는 공기압보다 높게 형성시킬 수 있고, 주행시 발생하는 외력을 흡수하여 주행성을 확보하도록 유동홀을 따라 유동하는 공기의 압력을 일정 범위로 유지시키는 동시에 내부공간의 공기압보다 크게 제한할 수 있어서 타이어의 강성을 확보할 수 있다.

따라서 상기 완충열(800)은 바닥부(810)을 두어 타이어중심의 내부공간(IA)과 물리적으로 분리시켜 공기압력을 제한할 수 있는 공간을 확보하고, 내부공간에서 유입되는 공기통로(820)을 바닥부를 관통시켜 구비하며, 제1열(1)의 하부공기유동홀로 유입되는 공기가 완충열 내벽의 측벽에 마련된 완충홀(830)로 유동할 수 있도록 측벽 완충홀(830)을 구비할 수 있다.

한편, 상기 유동홀들로 공기가 유동하며 공기방(700)들의 변형이 용이하도록 하여 내구성을 확보하기 위하여 공기방을 이루는 격벽(wall)은 격벽이 이루는 가상면(격벽 평면)과 타이어중심 방향을 향하는 중심면(중심 평면)이 엇갈리도록 배열되는 것이 바람직하며, 만일 격벽이 이루는 평면과 타이어중심 방향을 향하는 중심면이 겹치도록 배열되는 경우라면 외력이 가해지는 방향에 따라 격벽이 뒤틀림이나 꺽임과 같이 손상이 발생될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르는 공기입타이어는 사출 성형 혹은 3D 스캔으로 제조될 수 있고, 열가소성 엘라스토머(Thermo Plastic Elastomer,TPE)를 이용하여 성형될 수 있는데, 예를 들어 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머(Thermo Plastic Polyester Elastomer,TPEE), 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머(Thermo Plastic Polyurethane Elastomer,TPU), 열가소성 올레핀 엘라스토머(Thermo Plastic Olefinic Elastomer,TPO), 열가소성 폴리아미드 엘라스토머(Thermo Plastic Polyamide Elastomer, TPAE) 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.

공기입 타이어 500, 트레드부 600, 공기방 700, 상부공기유동홀 710, 하부공기유동홀 720.

Claims (4)

1. 공기입 타이어에 있어서,
   트레드부의 하부로 탄성 변형이 가능한 복수의 공기방을 구비하고, 상기 공기방은 타이어 중심방향으로 복수열로 구비되며 공기방의 상부에 상부공기유동홀, 공기방의 하부에 하부공기유동홀을 배열한 것이고,
   상기 상부공기유동홀, 하부공기유동홀의 크기는 타이어중심 방향으로 갈 수록 작아지는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기방의 격벽은 격벽이 이루는 가상면과 타이어중심 방향을 향하는 중심면이 엇갈리도록 배치되는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기방의 복수열 하부에는 타이어 강성의 확보를 위하여 완충열을 구비한 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.