KR20170067022A - 형상 변환이 가능한 타이어 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 형상 변환이 가능한 타이어에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 형상 변환이 가능한 타이어는 복수 개가 마련되어 두께방향을 따라 등속 조인트 상에 장착되며, 각각에는 완충부가 장착되어 개별적으로 충격흡수 구조를 갖는 단위 휠부; 및 상기 단위 휠부에 대응되는 개수로 마련되며, 각각 상기 단위 휠부에 장착되어 타이어를 형성하는 단위 트레드부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여 복수 개의 단위 휠부에 각각 장착된 복수 개의 단위 트레드부 각각이 독립적으로 충격을 흡수함으로써 전체적인 형상이 변화되어 불규칙한 노면에 대한 접지력 및 마찰력을 증대시키며 다양한 형태의 트레드 패턴을 구현할 수 있는 형상 변환이 가능한 타이어가 제공된다.

Description

형상 변환이 가능한 타이어{TIRE FOR CHANGEALBE SHAPE}
본 발명은 형상 변환이 가능한 타이어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 복수 개의 단위 휠부에 각각 장착된 복수 개의 단위 트레드부 각각이 독립적으로 충격을 흡수함으로써, 전체적인 형상이 변화되어 불규칙한 노면에 대한 접지력 및 마찰력을 증대시키며, 다양한 형태의 트레드 패턴을 구현할 수 있는 형상 변환이 가능한 타이어에 관한 것이다.
최근 자동차, 오토바이, 자전거 등의 기술은 편안한 승차감과 소음 및 진동을 줄이고, 또 타이어의 마찰력을 제어하기 위하여 발전하고 있다.
이러한 기술의 변화 속에서 최근 들어 차량이 고급화되고 고속화됨에 따라 차량의 진동을 감소시킴과 아울러, 타이어의 안정적인 마찰력을 확보시켜서 승차감을 위시한 신뢰도를 향상시키는 문제가 중요시되고 있다.
일반적으로 자동차에 사용되는 타이어는 트레드, 사이드 월 및 비드 세 부분으로 구성되며 휠에 장착되어 자동차의 축과 연결된다.
종래의 타이어는 각 자동차의 특성에 맞게 제작되어 타이어의 폭과 직경이 제한되어 있으므로 타이어의 성능에 따라 주행의 안정성 또한 일정한 한계에 제한되는 문제점이 있다. 또한, 종래의 타이어는 트레드의 외면에 형성된 패턴이 한정되어 있으므로 노면의 상태 변화에도 불구하고 한정된 접지력을 갖는다. 이러한 패턴은 일반적인 도로에 맞게 설계되었으므로 노면의 상태가 변할 경우 최적의 접지력을 가지기 어려운 문제점이 있다.
이러한 타이어의 접지력을 향상시키기 위해 많은 기술들이 개시되었다.
대한민국특허공보 특1994-0003568호는 트레드의 고무조성물에 보강재로써 0.1mm ~ 0.3mm 크기의 톱밥을 혼합하는 것을 특징으로 한다.
또한, 대한민국특허공보 특1999-0185543호는 트레드부 표면으로부터 소정의 깊이를 이루는 위치로부터 타이어의 마모 한계선에 이르기까지 스키드마크를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 대한민국특허공보 제10-1400007호는 타이어가 발열함에 따라 타이어의 측면부를 트레드의 폭 방향으로 돌출시키는 보강재를 포함하며, 보강재는 상기 타이어의 측면을 따라 이종 금속판이 중첩된 바이메탈이고, 바이메탈은 상기 측면부 둘레를 따라 복수의 조각편으로 나뉘어져 있으며, 조각편 사이에는 완충고무가 개재되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 대한민국특허공보 제10-1401926호는 차축에 장착되는 타이어는 분할장착되어 있고, 분할장착되는 타이어는 내측에 장착되는 컨트롤 유닛을 통해 제어되며, 컨트롤 유닛은 타이어가 구비된 휠과 각각 결합되는 회전체와, 회전체와 상, 하 수평방향으로 힌지핀으로 결합되어 있는 상, 하부 컨트롤 빔과, 상, 하부 컨트롤 빔의 양측에 힌지 결합되는 스틸 빔과, 상, 하부 컨트롤 빔에 선택적으로 장착되고 상, 하부 컨트롤 빔을 수평방향으로 작동시키는 스텝 모터로 구성된 것을 특징으로 한다.
그러나, 상술한 기술들도 타이어의 폭과 직경이 제한되어 있으며 트레드의 외면에 형성된 패턴이 한정되어 있어, 노면의 변화에 따른 타이어의 접지력 등을 향상시키기 어려운 문제점이 있다.
대한민국특허공보 특1994-0003568호 (1994.04.25.) 대한민국특허공보 특1999-0185543호 (1998.12.24.) 대한민국특허공보 제10-1400007호 (2014.05.21.) 대한민국특허공보 제10-1401926호 (2014.05.26.)
본 발명에 따른 형상 변환이 가능한 타이어는 복수 개의 단위 휠부에 각각 장착된 복수 개의 단위 트레드부 각각이 독립적으로 충격을 흡수함으로써 전체적인 형상이 변화되어 불규칙한 노면에 대한 접지력 및 마찰력을 증대시킬 수 있는 형상 변환이 가능한 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 복수 개의 단위 휠부에 각각 장착된 복수 개의 단위 트레드부가 타이어를 구성함으로써 트레드 외면 상에 형성된 패턴을 자유롭게 조합하거나 변형시킬 수 있는 형상 변환이 가능한 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 복수 개가 마련되어 두께방향을 따라 등속 조인트 상에 장착되며, 각각에는 완충부가 장착되어 개별적으로 충격흡수 구조를 갖는 단위 휠부; 및 상기 단위 휠부에 대응되는 개수로 마련되며, 각각 상기 단위 휠부에 장착되어 타이어를 형성하는 단위 트레드부;를 포함하는 형상 변환이 가능한 타이어에 의해 달성된다.
여기서, 상기 완충부는, 상기 단위 휠부에 가해지는 충격에 따라 상기 단위 휠부의 반경방향으로의 이동을 안내하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 완충부는, 상기 등속 조인트가 장착되는 장착부;와, 상기 장착부와 상기 단위 휠부 사이에 장착되며 신축가능하게 마련되는 연결부;를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 연결부는, 상기 장착부에 장착되는 하우징;과, 상기 단위 휠부에 장착되며 일부가 상기 하우징 내에 삽입되고, 상기 단위 휠부에 가해지는 충격에 따라 상기 하우징 내에 삽입된 길이가 변화되는 실린더;를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 복수 개의 상기 단위 트레드부 외면에는 소정의 패턴이 각각 형성되되, 적어도 어느 하나의 단위 트레드부는 다른 단위 트레드부와 서로 상이한 패턴이 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면 복수 개의 단위 휠부에 각각 장착된 복수 개의 단위 트레드부 각각이 독립적으로 충격을 흡수함으로써 전체적인 형상이 변화가능한 형상변환이 가능한 타이어가 제공된다.
또한, 각각의 단위 휠부가 독립적으로 충격을 흡수하되 완충부에 의해 반경방향으로의 개별적으로 이동이 안내됨으로써 전체적으로 타이어의 형상이 변화되는 형상변환이 가능한 타이어가 제공된다.
또한, 노면의 형상에 따라 타이어의 형상이 변화됨으로써 접지력이 우수한 형상변환이 가능한 타이어가 제공된다.
또한, 각각의 단위 트레드부 외면의 패턴을 달리함으로써 노면의 상황에 따라 트레드부의 패턴을 달리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 변환이 가능한 타이어의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 변환이 가능한 타이어의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 변환이 가능한 타이어의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 변환이 가능한 타이어가 등속 조인트 상에 장착된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 변환이 가능한 타이어의 완충부의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 변환이 가능한 타이어의 형상이 변환된 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 변환이 가능한 타이어의 개략적인 작동도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 변환이 가능한 타이어에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 변환이 가능한 타이어의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 변환이 가능한 타이어의 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 변환이 가능한 타이어의 측면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 변환이 가능한 타이어가 등속 조인트 상에 장착된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 변환이 가능한 타이어(100)는 단위 트레드부(110)와, 단위 휠부(120) 및 완충부(130)를 포함한다.
단위 트레드부(110)는 복수 개가 마련되어 전체적으로 형상 변환이 가능한 타이어(100)의 트레드를 형성하는 구성이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 변환이 가능한 타이어(100)는 복수 개로 분할된 구성이 조합되어 타이어를 형성하는 것으로서, 단위 트레드부(110)는 형상 변환이 가능한 타이어(100)의 트레드를 구성하는 각각의 단위 구성요소이다.
단위 트레드부(110)는 일반적인 타이어의 트레드가 분할된 것일 뿐 트레드가 가지는 성질은 모두 갖는다. 트레드에 관해 간략히 설명하면, 트레드는 지면과 접촉하며 제동, 가속 등 차량의 운동에너지를 바닥에 전달하는 구성이다. 트레드는 두꺼운 고무층으로 마련되어 노면으로부터의 충격을 감소시키며, 내부의 카카스(미도시)와 벨트층(미도시)을 보호하기 위하여 절상, 충격에 대해 강하며 타이어의 주행 수명을 증가시키기 위해 내마모성이 강한 고무재질을 주로 이용하여 제작된다.
단위 트레드부(110)는 단위 휠부(120)와 대응되는 개수로 마련되며 단위 휠부(120) 외주면에 각각 장착된다.
단위 트레드부(110)의 외면에는 소정의 패턴이 형성된다. 즉, 종방향 그루브와 횡방향 그루브에 의해 소정의 패턴이 형성된다. 이때, 복수 개의 단위 트레드부(110) 중 적어도 어느 하나는 다른 단위 트레드부(110)의 패턴의 형상과 서로 다르게 마련되는 것이 바람직하다. 종래의 타이어는 단일의 타이어에 단일의 패턴이 고정되어 만들어지나, 본 발명에서는 각각의 단위 트레드부(110)에 서로 다른 패턴을 형성함으로써 패턴의 다양한 조합 또는 배치변경 등을 통하여 다양한 패턴을 적용할 수 있어, 고속주행용, 눈 또는 빙판길용 패턴, 일반 도로의 패턴, 연비절감용 패턴 등 주행목적에 맞게 서로 조합하여 사용할 수 있다.
단위 휠부(120)는 단위 트레드부(110)가 장착되며 형상 변환이 가능한 타이어(100)의 전체적인 형상을 변환하기 위한 구성이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 변환이 가능한 타이어(100)는 단위 트레드부(110)와 같이 복수 개로 분할된 구성이 조합되어 타이어를 형성하는 것으로서, 단위 휠부(120)는 형상 변환이 가능한 타이어(100)의 트레드를 구성하는 각각의 단위 구성요소이다.
단위 휠부(120)는 복수 개가 마련되며 각각 동축(A) 상에 장착되고, 본 실시예에서는 등속 조인트(J) 상에 장착됨으로써 형상 변환이 가능한 타이어(100)의 휠부를 구성한다. 단위 휠부(120)는, 단위 휠(130)과 완충부(140)를 포함한다.
단위 휠(130)은 복수 개의 단위 트레드부(110)와 대응되는 개수로 마련되며 외주면에는 복수 개의 단위 트레드부(110)가 각각 장착된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 변환이 가능한 타이어의 완충부의 확대도이다.
완충부(140)는 각각의 단위 트레드부(110)와 단위 휠(130)에 가해지는 충격을 흡수함과 동시에 단위 휠(130)이 반경방향으로 이동되도록 함으로써 형상 변환이 가능한 타이어(100)의 전체적인 형상을 변환하기 위한 구성이다.
도 5를 참조하면, 완충부(140)는 장착부(141)와 연결부(142)를 포함한다. 장착부(141)는 단위 휠부(120)가 등속 조인트(J) 상에 장착될 수 있도록 하는 구성이다. 장착부(141)는 단위 휠(130)에 대응되는 개수로 마련되어 각각의 단위 휠(130)이 등속 조인트(J) 상에 장착되도록 한다. 장착부(141)는 단일의 등속 조인트(J)에 장착되므로 복수 개의 장착부(141)는 동축(A) 상에 배치된다.
연결부(142)는 장착부(141)와 단위 휠(130)을 상호 연결하여 단위 휠부(120)가 등속 조인트(J) 상에 장착되도록 함과 동시에 단위 휠부(120)와 단위 트레드부(110)에 가해지는 충격을 흡수하며, 단위 휠(130)의 반경 방향으로의 이동을 안내함으로써 형상 변환이 가능한 타이어(100)의 전체적인 형상을 변환하기 위한 구성이다.
연결부(142)는 하우징(142a)과 실린더(142b)를 포함한다.
하우징(142a)은 실린더(142b)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 마련되며 장착부(141)에 장착된다. 이때 하우징(142a)은 장착부(141)와 일체로 형성될 수 있다.
실린더(142b)는 일단은 단위 휠(130)에 장착되며 타단부는 하우징(142a) 내부에 삽입된다. 이때 실린더(142b)는 유압 실린더 또는 공압 실린더로 마련될 수 있다. 즉, 하우징(142a)과 실린더(142b)는 전체적으로 댐퍼와 같은 역할을 수행하며 각각의 단위 휠부(120)와 단위 트레드부(110)에 가해지는 충격을 흡수한다. 즉, 하우징(142a) 내부에는 유체가 수용될 수 있으며, 이 유체를 이용하여 실린더(142b)가 충격을 흡수할 수 있다. 한편, 실린더(142b)는 가해지는 충격에 따라 하우징(142a) 내에 삽입된 길이가 달라지며, 이를 통해 단위 휠(130)을 반경방향으로 이동시킨다.
정리하면, 등속 조인트(J) 상에 장착된 복수 개의 장착부(141)들은 동축(A)을 유지하며 배치되되, 충격이 가해지면 실린더(142b)가 이동을 함으로써 그 충격을 흡수하며, 실린더(142b)의 이동에 의해 단위 휠(130)이 반경방향으로 이동하게 된다. 이때, 노면의 상태에 따라 각 단위 트레드부(120)와 단위 휠(130)에 가해지는 충격의 크기는 상이할 수 있으며, 따라서 각 단위 휠(130)에 장착된 실린더(142b)의 이동거리가 상이할 수 있다. 이로 인해 전체적으로 타이어의 형상이 변화되며 노면 상태에 따라 각각의 단위 트레드부(120)의 접지력이 우수하므로 전체적으로 노면에 대한 접지력 및 마찰력이 증대된다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 변환이 가능한 타이어의 작동에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 변환이 가능한 타이어의 형상이 변환된 상태를 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 변환이 가능한 타이어의 개략적인 작동도이다.
복수 개의 단위 트레드부(110)가 장착된 단위 휠부(120)가 등속 조인트(J) 상에 장착되어 타이어를 형성한다. 자동차가 주행시 타이어에 가해지는 충격은 각각의 단위 휠부(120)의 연결부(142)의 하우징(142a)과 실린더(142b)에 의해 흡수된다. 즉, 각각의 단위 트레드부(110)와 단위 휠부(120)에 가해지는 충격흡수는 독립적으로 제어된다.
자동차가 주행하는 과정에서 노면의 상태가 달라지게 되는 경우, 각각의 단위 트레드부(110)와 단위 휠부(120)에 가해지는 충격의 크기가 달라지게 된다.
노면의 상태에 따라 충격이 보다 크게 가해지는 경우 연결부(142)는 보다 큰 충격을 흡수하기 위해 작동되며, 이에 따라 실린더(142b)의 이동량이 더 커진다. 즉, 각각의 단위 트레드부(110)에 가해지는 충격의 크기에 따라 각각의 단위 휠부(120)의 실린더(142b)의 이동량이 상이하게 되며 이에 따라 단위 휠(130)의 이동량이 달라지게 된다.
단위 휠(130)의 이동에 따라 형상 변환이 가능한 타이어(100)의 형상이 변환되며, 따라서 노면의 상태에 따라 형상 변환이 가능한 타이어(100)의 형상이 변환되어 노면과의 우수한 접지력 및 마찰력을 유지하게 된다.
따라서, 본 발명에 의하면, 복수 개의 단위 휠부에 각각 장착된 복수 개의 단위 트레드부 각각이 독립적으로 충격을 흡수함으로써 전체적인 형상이 변화되어 불규칙한 노면에 대한 접지력 및 마찰력을 증대시키며 다양한 형태의 트레드 패턴을 구현할 수 있는 형상 변환이 가능한 타이어가 제공된다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100 : 형상 변환이 가능한 타이어 110 : 단위 트레드부
120 : 단위 휠부 130 : 단위 휠
140 : 완충부 141 : 장착부
142 : 연결부 142a : 하우징
142b : 실린더

Claims (5)

  1. 복수 개가 마련되어 두께방향을 따라 등속 조인트 상에 장착되며, 각각에는 완충부가 장착되어 개별적으로 충격흡수 구조를 갖는 단위 휠부; 및
    상기 단위 휠부에 대응되는 개수로 마련되며, 각각 상기 단위 휠부에 장착되어 타이어를 형성하는 단위 트레드부;를 포함하는 형상 변환이 가능한 타이어.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 완충부는, 상기 단위 휠부에 가해지는 충격에 따라 상기 단위 휠부의 반경방향으로의 이동을 안내하는 형상 변환이 가능한 타이어.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 완충부는,
    상기 등속 조인트가 장착되는 장착부;와, 상기 장착부와 상기 단위 휠부 사이에 장착되며 신축가능하게 마련되는 연결부;를 포함하는 형상 변환이 가능한 타이어.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 연결부는,
    상기 장착부에 장착되는 하우징;과, 상기 단위 휠부에 장착되며 일부가 상기 하우징 내에 삽입되고, 상기 단위 휠부에 가해지는 충격에 따라 상기 하우징 내에 삽입된 길이가 변화되는 실린더;를 포함하는 형상 변환이 가능한 타이어.
  5. 제1항에 있어서,
    복수 개의 상기 단위 트레드부 외면에는 소정의 패턴이 각각 형성되되, 적어도 어느 하나의 단위 트레드부는 다른 단위 트레드부와 서로 상이한 패턴이 형성되는 형상 변환이 가능한 타이어.
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