KR200407815Y1 - 펑크방지용 자동차 타이어 - Google Patents

Abstract

본 고안은 타이어 내부에 소형 공기주머니와 개방튜브의 다중 구조를 갖춤으로써 펑크 발생을 방지하는 자동차용 타이어에 관한 것으로, 내부에 다수의 소형 공기주머니가 종횡으로 밀착 설치되고 내측으로 개방튜브가 공기주머니와 공기주입밸브로 접착 연결되어 있고 도너츠형의 내측이 절개 제거된 개방튜브는 타이어 내측의 원둘레를 따라 비드 부분에 접착되며 소형 공기주머니와 개방튜브에 공기를 주입하여 사용되며, 펑크 발생 시에는 펑크난 공기주머니의 공기만 누출되고 전체 공기압의 손실이 거의 없어 타이어 기능 발휘에 영향이 없기 때문에 안전사고를 예방하고 타이어의 교체 수리에 소요되는 인적·경제적 손실을 예방할 수 있고 충격흡수력, 승차감과 제동력이 향상되는 효과를 가져온다.

공기주입밸브, 개방튜브, 비드, 카커스, 유체역학의 원리, 광물유

Description

펑크방지용 자동차 타이어{Automobile tire prevented from punk}

도 1은 본 고안에 의한 타이어의 일부를 절개한 사시도

도 2는 본 고안에 의한 타이어의 1/2 횡단면도

도 3은 본 고안에 의한 타이어의 1/2 종단면도

도 4는 본 고안에 의한 타이어의 구(球)형 공기주머니가 배치된 1/2 단면도(공기 미 충만 시)

도 5는 본 고안에 의한 타이어의 구((球)형 공기주머니가 배치된 1/2 단면도(공기 충만 시)

도 6은 본 고안에 의한 타이어의 펑크 시 공기주머니의 변화도(부분단면도)

도 7은 본 고안에 의한 타이어의 펑크 시 공기주머니의 변화도(부분평면도)

도 8은 본 고안에 의한 타이어의 다른 실시 예로서 공기주머니와 개방튜브 층이 추가된 다층 타이어의 1/2 횡단면도

도 9는 도 8의 타이어의 1/2 종단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 *

1 : 카커스 2 : 트레드 3 : 비드 4 : 소형 공기주머니

5 : 개방튜브 6 :공기주입 밸브 7 : 펑크발생 공기주머니

본 고안은 일반 자동차용 타이어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펑크를 방지하고 타이어의 기능을 향상시킨 타이어에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 타이어는 자동차의 하중을 지탱하고 엔진으로 부터 동력 전달장치에 의해 동력을 전달받아 지면과 마찰에 의해 자동차를 움직이게 하고 방향을 유지하는 등 주요 기능을 수행하는 부품으로서 통상의 자동차용 타이어는 타이어 내부에 튜브를 끼우고 튜브에 공기를 주입하거나 튜브리스 타이어 내에 공기를 주입하여 사용하고 있다.

타이어 펑크의 영향을 최소화하기 위한 노력으로 카커스의 구조를 개선하고 인너라이너를 형성하는 등의 기술향상이 있었으며 전투기의 연료탱크와 같은 격실을 두는 방법 등이 고안 되었지만 근원적인 문제는 해결하지 못하고 있다.

종래의 자동차용 타이어에 따르면, 자동차의 주행 중에 타이어의 지면접촉부나 측면부에 못과 같은 이물질에 의한 펑크로 공기가 누출되는 경우에는 타이어의 함몰 및 축소현상으로 인해 핸들 조작이 곤란하고 균형된 하중 지지가 불가능하여 안전사고를 초래하고 차량운행이 불가능하게 되며 많은 인적, 경제적 손실을 초래하는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 타이어의 기능을 향상시키면서 펑크에 따른 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 타이어의 내부에 고무로 된 다수의 소형 공기주머니를 밀착 설치하고 중심방향의 내부에 개방튜브가 소형 공기주머니와 접착되고 개방튜브와 각각의 소형 공기주머니의 접착부분의 중앙에 공기주입밸브가 접착 연결되어 있는 다중의 구조를 갖춤으로써 펑크가 발생된다 하더라도 펑크난 공기주머니의 공기누출에만 국한되고 전체 타이어의 공기누출을 방지할 수 있기 때문에 타이어의 기능이 손상되지 않아 안전사고를 방지할 수 있어 인적, 경제적 손실을 예방하고 충격흡수력과 승차감, 제동능력이 향상된 타이어를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 소형 공기주머니와 개방튜브 내장식 자동차용 타이어는 타이어의 카커스(1) 내측에 고무로 된 소형 공기주머니(4)가 종횡으로 밀착 설치되고 중심부 쪽 내측에 개방튜브(5)가 부착되며, 소형 공기주머니(4)와 개방튜브(5)가 접착된 중앙에 공기주입용 밸브(6)가 설치되고 공기주입용 밸브(6)를 통하여 적정 압력이 되도록 공기를 주입한 후 중심방향 내측에 있는 개방튜브(5)에 적정 압력의 공기를 주입하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 소형 공기주머니(4)와 개방튜브(5) 내장식 다중 타이어에 대하여 설명하기로 한다. 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 고안의 타이어는 타이어의 카커스(1) 내측에 고무로 된 소형 공기주머니(4)가 원둘레 방향의 종과 횡으로 배치되어 있고 중심방향 내측에 개방튜브(5)가 각각의 소형 공기주머니(4)와 공기주입밸브(6)로 접착 연결되어 있으며 그 밸브를 통하 여 축구공이나 농구공처럼 적정량의 공기주입이 가능하다. 통상의 튜브는 밀폐된 도너츠 형태이지만 개방튜브(5)는 도너츠 형태의 내측 부분이 절개 제거된 형태로서 절개된 부분이 타이어의 양쪽 비드(3)에 원둘레를 따라서 접착된다. 개방튜브(5)의 공기주입은 종래의 타이어와 같이 외부로 돌출된 공기주입밸브를 통하여 이루어진다.

먼저 개방튜브(5)에 접착된 공기주입밸브(6)를 이용하여 소형 공기주머니(4)에 공기를 주입한 후 외부돌출 공기주입밸브를 이용하여 개방튜브(5)에 공기를 주입하면 개방튜브(5)의 원심방향 종적 팽창과 소형 공기주머니(4)의 종적·횡적 방향의 팽창에 의해 도 5와 같이 소형 공기주머니(4)는 종횡으로 공극 없이 밀착된다.

도 8과 도 9는 타이어의 중심방향 내측에 소형 공기주머니(4)와 개방튜브(5) 층이 추가로 형성된 다른 실시 예로서, 상기한 제1층의 소형 공기주머니(4)와 공기주입밸브(6)로 접착 연결된 개방튜브(5)에 내접하여 중심방향으로 원둘레의 종과 횡으로 밀착하여 제2층의 소형 공기주머니(4)와 공기주입밸브(6)로 접착 연결된 개방튜브(5)가 추가로 배치되어 개방튜브(5)의 절개된 부분이 타이어의 양쪽 비드(3)에 원둘레를 따라서 접착된다. 이 경우에는 제1층의 개방튜브(5)에 접착 연결된 공기주입밸브(6)를 통하여 소형 공기주머니(4)에 공기를 주입한 후에 제2층의 소형 공기주머니에 공기를 주입하고 다음에 타이어의 외부로 돌출된 공기주입밸브를 통하여 가장 중심방향의 제2층 개방튜브에 공기를 주입하면 된다.

타이어에 대한 차량 하중의 영향은 일차적으로 소형 공기주머니(4)에 종횡으 로 미친 다음에 내측에 있는 개방튜브(5)에 영향을 미치기 때문에 종래의 타이어에 비하여 충격흡수력, 승차감 그리고 제동능력이 향상된다.

도 6과 도 7에서와 같이 만약 타이어의 카커스(1)와 밀착되어 있는 소형 공기주머니(7)가 이물질에 의해 펑크발생 시에는, 그 소형 공기주머니(7)의 공기압이 감소됨과 동시에 유체역학의 원리(압력이 강한 쪽에서 약한 쪽으로 이동)에 의해 종횡으로 인접해 있는 소형 공기주머니(4)가 팽창하여 그 공간을 채우게 되고, 개방튜브(5)의 원심방향 종적 팽창압력이 타이어 카커스(1) 방향으로 밀어 주기 때문에 펑크가 발생된 소형 공기주머니(7)의 일부 공기만 타이어의 외부로 누출될 뿐이며, 전체 타이어의 압력에는 거의 영향을 미치지 않아 타이어 기능 발휘에 손상을 입지 않는다.(예를 들어, 직경이 60cm인 타이어의 경우에 공기주머니 크기가 5x5x5cm인 직육면체일 때 약 436개가 설치되므로 공기주머니 층의 공기압의 약 1/436이 감소하지만 중심부의 개방튜브 압력을 고려한다면 전체적으로는 약 1/3000 이하이므로 타이어 기능상 영향은 거의 없다. 공기주머니를 더 작게 만드는 경우와 제2층의 소형 공기주머니와 개방튜브가 설치된 경우에는 펑크의 영향은 더욱 무시될 수 있다) 또한 소형 공기주머니(7)와 개방튜브(5)를 통과하는 펑크 발생 시에도 상기와 같은 원리로 인접한 소형 공기주머니(4)가 밀착됨으로써 개방튜브(5)의 공기도 누출될 수 없으므로 타이어의 공기는 더 이상 누출되지 않아 타이어기능에 큰 영향을 받지 않는다. 따라서 타이어 및 차량의 중량을 감소시키기 위하여 수소나 헬륨가스의 주입이 가능하다.

도 8과 도 9에서와 같이 또 하나의 소형 공기주머니(4)와 개방튜브(5) 층이 추가로 형성되는 것도 가능하며 이 경우에는 펑크의 영향은 더욱 무시되고 충격흡수력. 승차감 및 제동능력 등 타이어의 기능도 더욱 향상된다. 만약 타이어의 공기압을 증감시킬 필요가 있을 때에는 소형 공기주머니(4)의 공기를 증감한 후 개방튜브(5)의 공기를 증감하거나 소형 공기주머니(4)는 그대로 두고 개방튜브(5)의 공기만을 증감하면 가능하다. 개방튜브(5)의 공기는 종래의 튜브리스 타이어와 같이 외부돌출 공기주입밸브를 이용하여 증감한다.

소형 공기주머니(4)와 카커스(1) 또는 개방튜브(5) 간에 발생할 수 있는 마찰을 방지하기 위해 광물유를 주입하는 것이 가능하다.

전술한 본 고안의 타이어에 의하면 타이어 내부의 카커스에 내접하여 종횡으로 소형공기주머니가 밀착 배치되어 있고 중심부 쪽으로 개방튜브를 배열하고 각각의 공기주머니와 개방튜브에는 적정 압력이 되도록 공기를 주입하는 다중구조 타이어이므로 충격흡수력, 승차감과 제동력이 향상되고 펑크 발생 시에도 전체 공기압의 손실이 거의 없어 타이어 기능 발휘에 영향이 없기 때문에 안전사고를 예방하고 타이어의 교체 수리에 소요되는 인적 경제적 손실을 예방하며 타이어에 수소나 헬륨가스 주입이 가능하여 타이어 및 차량의 중량을 감소시킬 수 있어 연료를 절약할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 타이어 내에 고무로 된 다수의 소형 공기주머니와 개방튜브 층을 설치함으로써 펑크 시에 전체 타이어의 공기누출을 방지할 수 있는 자동차용 타이어에 있어서, 타이어 내부 카커스에 내접하여 고무로 된 소형 공기주머니가 타이어의 원둘레를 따라 종횡으로 밀착 설치되어 층을 구성하고 그 내측에는 도너츠 형태의 내측이 절개 제거된 개방튜브가 소형 공기주머니와 접착되고 개방튜브와 각각의 소형 공기주머니의 접착부분의 중앙에 한 개씩의 공기주입밸브가 연결 접착되며, 개방튜브의 절개된 면이 타이어의 비드 부분에 원둘레를 따라 접착되고 공기주입밸브를 통하여 소형 공기주머니에 공기가 주입되며, 개방튜브의 공기주입은 타이어의 외부로 돌출된 공기주입밸브를 통하여 주입되도록 하는 것을 특징으로 하는 소형 공기주머니와 개방튜브 내장식 다중 타이어
2. 청구항 1에 있어서, 개방튜브에 내접하여 타이어의 중심방향으로 소형 공기주머니와 공기주입밸브로 접착 연결된 개방튜브가 추가로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다층의 소형 공기주머니와 개방튜브 내장식 다중 타이어
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 소형 공기주머니가 직육면체이거나, 구( 球)형이거나, 원통형이거나, 5각형 또는 육각형 기둥형인 것을 특징으로 하는 타이어
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 소형 공기주머니와 개방튜브에 수소나 헬륨가스를 주입하는 것을 특징으로 하는 타이어
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 소형 공기주머니 사이에 광물유를 주입하는 것을 특징으로 하는 타이어

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