KR20180011521A - 스파이크 체인을 가지는 타이어 및 이의 조립장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스파이크 체인을 가지는 타이어에 관한 것으로, 외주면에 띠 형상의 트레드가 적어도 하나가 형성된 타이어, 트레드에 삽입되는 스파이크 체인을 포함하고, 스파이크 체인은 링 형성되고, 트레드의 바닥면에 안착되는 바디부 및 바디부 외주면에서 타이어 외주면의 높이까지의 길이로 돌출되게 형성되는 적어도 하나의 돌기가 구비되는 스파이크부를 포함하고, 스파이크부는 지면과 접촉하는 접지면적에 따른 마모량이, 타이어의 접지 면적에 따른 마모량과 동일한 마모량을 가질 수 있는 스파이크 체인을 가지는 타이어에 관한 것이다.

Description

스파이크 체인을 가지는 타이어 및 이의 조립장치{TIRE HAVING SPIKE CHAIN AND ASSEMBLING APPARATUS THE SAME}
본 발명은 스파이크 체인을 가지는 타이어 및 이의 조립장치에 관한 것으로, 타이어의 접지 면적에 따른 마모량과 동일한 마모량을 가지는 스파이크부가 형성된 스파이크 체인이 장착된 타이어 및 스파이크 체인을 타이어에 조립시킬 수 있는 조립장치에 관한 것이다.
일반적으로 눈이 많이 내려 도로가 자주 결빙되는 동절기에는 스노우 타이어를 장착하여 사용하게 되는데, 상기 스노우 타이어는 트레드의 접지면적을 크게 하고 홈을 다소 깊게 하여 트레드가 더욱 돌출되면서 미끄럼을 방지하는 것을 목적으로 한다.
그러나 상기와 같은 일반적인 스노우 타이어는, 초기에는 다소 미끄럼을 방지할 수 있으나 시간이 지날수록 트레드의 홈에 의한 돌출부들이 타이어 표면보다 빠르게 마모되게 된다.
이에 따라, 미끄럼 방지 기능이 상실되어 제 역할을 하지 못하는 문제점이 있어 일반 소비자들은 스노우 타이어를 기피하고 있는 실정이다.
이에, 일반 소비자들은 번거롭지만 미끄럼 방지에 우수하고 일반 타이어에 탈착이 가능한 체인을 주로 이용하고 있으나, 이 역시도, 체인을 타이어에 장착하는 과정이 매우 번거롭고 일정 기간 사용시 또는 운전자의 운전 습관 또는 도로의 상황에 따라 그 수명이 단축되어 경제적으로 비효율적인 문제점이 있다.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 전천후 타이어의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.
종래의 기술로 한국등록실용신안공보 20-0225465호 (발명의 명칭: 인조 금강석을 이용한 스노우 타이어)와 같은 발명이 제안되었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 타이어의 접지 면적에 따른 마모량과 동일한 마모량을 가지는 스파이크부가 형성된 스파이크 체인을 가지는 타이어를 제공하는데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 외주면에 적어도 하나의 띠 형상의 트레드가 형성된 타이어; 상기 트레드에 삽입되는 스파이크 체인을 포함하고, 상기 스파이크 체인은 링 형상으로 형성되고, 상기 트레드의 바닥면에 안착되는 바디부 및 상기 바디부 외주면에서 상기 타이어 외주면의 높이까지의 길이로 돌출되게 형성되는 적어도 하나의 돌기가 구비되는 스파이크부를 포함하고, 상기 스파이크부는 지면과 접촉하는 접지면적에 따른 마모량이, 상기 타이어의 접지 면적에 따른 마모량과 동일한 마모량을 가지는 것을 특징으로 하는 스파이크 체인을 제공할 수 있다.
또한, 상기 바디부는 다각형 형상으로 형성되고, 두개의 평평한 플레이트 형상 연결 부위의 내각이 173° 내지 175°일 수 있다.
또한, 상기 스파이크부는 상기 바디부의 내각을 기준으로 양측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 바디부의 장력을 조절하도록, 상기 타이어와 접촉하는 상기 바디부 내주면의 상기 내각이 형성되는 부위에 배치되는 장력조절부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 타이어 마모량은
타이어 마모량=타이어 마찰력/(타이어 경도×타이어 접지면적)
의 식으로 계산되고,
상기 타이어 마찰력은
타이어 마찰력=타이어 운동 마찰계수×타이어 수직항력
의 식으로 계산되고,
돌기의 마모량은
돌기의 마모량= 돌기의 마찰력/(돌기의 경도× 돌기의 접지면적)
의 식으로 계산되고,
돌기의 마찰력은
돌기의 마찰력= 돌기의 운동 마찰계수× 돌기의 수직항력의 식으로 계산되고,
상기 타이어의 마모량 및 상기 돌기의 마모량이 같은 값이 될 수 있다.
또한, 타이어의 외주면에 형성된 트레드에 스파이크 체인을 삽입시키는 조립장치에 있어서, 일 방향으로 회전할 시 공기를 흡입하고 타 방향으로 회전할 시 공기를 배출시키는 진공펌프가 장착된 본체; 상기 본체의 일측면에 돌출되도록 형성되고, 상기 타이어의 직경보다 작은 직경의 원통형 형상으로 형성되면서 상기 타이어의 일 측면과 접촉되는 접촉돌기; 상기 접촉돌기의 일면에서 원통형 형상이 돌출되도록 형성되고, 상기 타이어의 일 측면이 삽입되는 고정돌기; 일측이 상기 접촉돌기 및 고정돌기에 관통되게 배치되고, 타측이 상기 진공펌프와 연결된 진공배관; 상기 타이어 내부를 밀폐시키도록, 상기 타이어의 타 측면에 삽입되는 마개 및 상기 진공펌프가 공기를 흡입 또는 배출 시킬 수 있도록, 작동을 컨트롤하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
또한, 상기 조립장치는 상기 타이어와 접촉하는 상기 접촉돌기 및 상기 마개의 일면에 복수의 제1 씰링 및 제2 씰링을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 조립장치는 상기 타이어의 일 측이 상기 접촉돌기에 접촉되도록, 상기 고정돌기에 삽입하고, 상기 타이어의 타 측을 상기 마개를 삽입시키면서 상기 타이어의 내부를 밀폐시키고, 상기 진공펌프가 상기 타이어 내부의 공기를 흡입시키도록, 상기 컨트롤러를 통해 작동시키고, 상기 타이어의 내부가 진공이 되면서 상기 타이어의 외주면이 수축한 후, 상기 스파이크 체인을 상기 타이어 외주면에 형성된 트레드에 안착시키고, 상기 진공펌프가 상기 타이어 내부로 공기를 배출시키도록, 상기 컨트롤러를 통해 작동시키면서 상기 타이어의 외주면이 원상 복귀되어, 상기 스파이크 체인이 상기 타이어에 장착될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 스파이크 체인을 가지는 타이어는 타이어의 접지 면적에 따른 마모량과 동일한 마모량을 가지는 스파이크부가 형성된 스파이크 체인이 장착됨으로써, 비 또는 눈이 오는 날 또는 사계절에도 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 스파이크 체인을 가지는 타이어를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 스파이크 체인을 도시한 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 스파이크 체인을 가지는 타이어가 지면과 접지되는 면적을 도시한 저면도.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 스파이크 체인을 개략적으로 도시한 측면도.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 스파이크 체인을 개략적으로 도시한 측면도.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 장력조절부재를 도시한 사시도.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 조립장치를 도시한 사시도.
도 9는 도 7에 도시된 조립장치를 통해 스파이크 체인을 타이어에 장착시키는 과정을 도시한 예시도.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 스파이크 체인을 가지는 타이어를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 스파이크 체인을 도시한 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 스파이크 체인을 가지는 타이어가 지면과 접지되는 면적을 도시한 저면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 스파이크 체인을 가지는 타이어(1)는 타이어(10) 및 스파이크 체인(20)을 포함할 수 있다.
타이어(10)는 외주면에 띠 형상의 트레드(11)가 형성될 수 있다.
여기서, 트레드(11)는 적어도 하나가 형성될 수 있다.
타이어(10)는 공지기술로 제작된 타이어가 사용될 수 있다.
스파이크 체인(20)은 바디부(30) 및 스파이크부(40)를 포함할 수 있다.
바디부(30)는 플레이트 형상의 일단과 타단이 링 형상으로 연결될 수 있다. 바디부(30)는 고속도 공구강, 탄소공구강, 합금공구강, 크롬강, 니켈크롬강, 니켈크롬몰리브덴강, 크롬몰리브덴강, 망간강 및 망간크롬강, 알루미늄크롬몰리브덴강, 탄소강 및 오스테나이트계스테인리스강 중 어느 하나의 재질이 사용될 수 있다. 바디부(30)는 형상 기억 합금 재질로 형성될 수 있다.
바디부(30)가 형상 기억 합금 재질로 형성됨으로써, 타이어(10)가 고속 회전에 의해 열이 발생되거나, 또는 외부 온도 및 아스팔트 온도가 40℃ 이상이 되어 바디부(30)가 늘어날 시에도, 원래 형태로 수축하면서 바디부(30)의 장력을 조절할 수 있다.
스파이크부(40)는 타이어(10)가 빙판에서 미끄러지는 것을 방지할 수 있다. 스파이크부(40)는 제1 돌기(41), 제2 돌기(42), 제3 돌기(43) 및 제4 돌기(44)를 포함할 수 있다.
제1 돌기(41)는 바디부(30) 외주면에서 타이어(10) 외주면의 높이까지의 길이로 돌출되게 형성된 돌기이다. 제1 돌기(41)는 제2 돌기(42), 제3 돌기(43) 및 제4 돌기(44)와 같이 타이어(10)의 진행 방향을 기준으로 마름모 형상으로 배치될 수 있다.
여기서, 마름모 형상은 제1 돌기(41)가 사선방향으로 배치된 제3 돌기(43)와 서로 마주보게 형성되고, 제1 돌기(41)의 측면에 배치된 제2 돌기(42)가 사선방향으로 배치된 제4 돌기(44)와 서로 마주보는 형상이다.
따라서, 제1 돌기(41), 제2 돌기(42), 제3 돌기(43) 및 제4 돌기(44)가 마름모 형상으로 배치됨으로써, 빙판 길, 진흙 길 등의 노면에서 어느 한쪽의 방향으로 슬립되지 않으면서 접지력이 높아질 수 있는 효과가 있다.
제2 돌기(42)는 바디부(30) 외주면에서 타이어(10) 외주면의 높이까지의 길이로 돌출되게 형성된 돌기이다. 제2 돌기(42)는 제1 돌기(41), 제3 돌기(43) 및 제4 돌기(44)와 같이 타이어(10)의 진행 방향을 기준으로 마름모 형상으로 배치될 수 있다.
제3 돌기(43)는 바디부(30) 외주면에서 타이어(10) 외주면의 높이까지의 길이로 돌출되게 형성된 돌기이다. 제3 돌기(43)는 제1 돌기(41), 제2 돌기(42) 및 제4 돌기(44)와 같이 타이어(10)의 진행 방향을 기준으로 마름모 형상으로 배치될 수 있다.
제4 돌기(44)는 바디부(30) 외주면에서 타이어(10) 외주면의 높이까지의 길이로 돌출되게 형성된 돌기이다. 제4 돌기(44)는 제1 돌기(41), 제2 돌기(42) 및 제3 돌기(43)와 같이 타이어(10)의 진행 방향을 기준으로 마름모 형상으로 배치될 수 있다.
여기서, 지면과 접촉하는 제1 돌기(41), 제2 돌기(42), 제3 돌기(43) 및 제4 돌기(44)의 접지 면적(e1)은 지면과 접촉하는 타이어(10)의 접지 면적(e2)에 따른 마모량과 동일한 마모량을 가지는 접지면적으로 형성될 수 있다.
여기서, 지면과 접촉하는 타이어 마모량은
타이어 마모량=타이어 마찰력/(타이어 경도×타이어 접지면적)의 식으로 계산되고,
타이어 마찰력은
타이어 마찰력=타이어 운동 마찰계수×타이어 수직항력의 식으로 계산되고,
또한, 지면과 접촉하는 제1 돌기, 제2 돌기, 제3 돌기 및 제4 돌기의 마모량은
제1 돌기, 제2 돌기, 제3 돌기 및 제4 돌기의 마모량= 제1 돌기, 제2 돌기, 제3 돌기 및 제4 돌기의 마찰력/(제1 돌기, 제2 돌기, 제3 돌기 및 제4 돌기의 경도× 제1 돌기, 제2 돌기, 제3 돌기 및 제4 돌기의 접지면적)의 식으로 계산되고,
제1 돌기, 제2 돌기, 제3 돌기 및 제4 돌기의 마찰력은
제1 돌기, 제2 돌기, 제3 돌기 및 제4 돌기의 마찰력= 제1 돌기, 제2 돌기, 제3 돌기 및 제4 돌기의 운동 마찰계수× 제1 돌기, 제2 돌기, 제3 돌기 및 제4 돌기의 수직항력의 식으로 계산될 수 있다.
따라서, 타이어(10)의 마모량 및 제1 돌기(41), 제2 돌기(42), 제3 돌기(43) 및 제4 돌기(44)의 마모량이 같은 값을 가질 수 있도록, 타이어(10) 경도, 제1 돌기(41), 제2 돌기(42), 제3 돌기(43) 및 제4 돌기(44)의 경도 및 제1 돌기(41), 제2 돌기(42), 제3 돌기(43) 및 제4 돌기(44)의 접지면적을 조절하면서 타이어(10) 또는 스파이크 체인(20)을 제조할 수 있다.
예를 들면, 타이어 운동 마찰계수: 0.7, 타이어 수직항력: 1.6kg/cm2, 타이어 접지면적: 125 cm2, 타이어 경도: 30hv이고, 제1 돌기, 제2 돌기, 제3 돌기 및 제4 돌기의 운동 마찰계수: 0.15, 제1 돌기, 제2 돌기, 제3 돌기 및 제4 돌기의 수직항력: 2.2kg/cm2, 제1 돌기, 제2 돌기, 제3 돌기 및 제4 돌기의 접지면적: 1.412 cm2, 제1 돌기, 제2 돌기, 제3 돌기 및 제4 돌기의 경도: A일 경우,
0.7×1.6=1.12(타이어 마찰력)
0.15×2.2=0.33(제1 돌기, 제2 돌기, 제3 돌기 및 제4 돌기의 마찰력)
1.12/(30×125)=0.000298mm/km(타이어 마모량)
0.33/(A×1.412)=(제1 돌기, 제2 돌기, 제3 돌기 및 제4 돌기의 마모량)
1.12/(30×125)=0.33/(A×1.412)
1.12×1.412/((30×125) ×0.33)=0.0012779331=1/A
A=1/0.0012779331=약782.5hv(제1 돌기, 제2 돌기, 제3 돌기 및 제4 돌기의 경도)
0.33/(782.5×1.412)=0.000298mm/km(제1 돌기, 제2 돌기, 제3 돌기 및 제4 돌기의 마모량)
상기 식대로 타이어(10)의 마모량 및 제1 돌기(41), 제2 돌기(42), 제3 돌기(43) 및 제4 돌기(44)의 마모량이 같은 값을 가지도록, 타이어(10) 및 스파이크 체인(20)을 제조할 수 있다.
한편, 제1 돌기(41), 제2 돌기(42), 제3 돌기(43) 및 제4 돌기(44)는 바디부(30)와 일체형으로 형성될 수 있다.
또한, 제1 돌기(41), 제2 돌기(42), 제3 돌기(43) 및 제4 돌기(44)는 바디부(30)를 돌기 형상으로 절개시킨 후 절개된 형상을 일 방향으로 가압시키면서 제조할 수 있다.
또한, 제1 돌기(41), 제2 돌기(42), 제3 돌기(43) 및 제4 돌기(44)는 고속도 공구강, 탄소공구강, 합금공구강, 크롬강, 니켈크롬강, 니켈크롬몰리브덴강, 크롬몰리브덴강, 망간강 및 망간크롬강, 알루미늄크롬몰리브덴강, 탄소강 및 오스테나이트계스테인리스강 중 어느 하나의 재질이 사용될 수 있다.
또한, 바디부(30) 외주면에 배치된 스파이크부의 개수에 따라 무른재질의 강 또는 단단한 강 재질이 사용될 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 돌기(41), 제2 돌기(42), 제3 돌기(43) 및 제4 돌기(44)는 마름모 형상으로 배치되었으나, 직사각형, 정사각형, 삼각형, 원형 등의 형상으로 배치될 수도 있다.
또한, 바디부(30)가 트레드(11)에서 슬립되는 것을 방지하도록, 바디부(30)와 접촉하는 타이어(10)의 트레드(11) 일면에는 돌기(미도시)를 형성시키고, 바디부(30)에는 관통된 형상의 홀(미도시) 또는 홈(미도시)을 형성시키면서 돌기(미도시)가 홀(미도시) 또는 홈(미도시)에 삽입되도록 할 수 있다.
여기서, 홀(미도시) 또는 홈(미도시)의 위치는 스파이크부(40)가 형성된 위치와 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
또한, 돌기(미도시)는 타이어(10) 제조 시 형성 시킬 수 있다.
또한, 타이어(10)에 돌기(미도시)가 없을 시 에는 바디부(30)에 관통된 형상의 홀(미도시)을 형성시키고, 타이어(10)의 트레드(11)에 돌기(미도시)를 접착제로 접착하여 형성시킨 후, 돌기(미도시)에 홀(미도시)을 삽입시켜, 트레드(11)에 바디부(30)를 고정 시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 스파이크 체인을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 4에 도시된 본 발명의 제2 실시 예에 따른 스파이크 체인은 도 1 내지 도 3에 도시된 스파이크 체인의 구조가 변경된 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 포함한다. 따라서, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고, 동일한 구성요소에 대한 중복된 설명은 생략하고, 추가된 구성요소를 중심으로 설명하기로 한다.
구체적으로, 스파이크 체인(20)의 바디부(30)는 내각(A)이 173° 내지 175°를 갖는 다각형 형상으로 형성될 수 있다.
따라서, 타이어(10)가 회전할 시 지면과의 접촉에 의한 스파이크 체인(20)에 가해지는 충격 또는 타격음을 경감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 스파이크 체인(20)의 내구성이 향상될 수 있다.
한편, 스파이크부(40)는 바디부(30)의 내각(A)을 기준으로 양측에 배치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 스파이크 체인을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 5에 도시된 본 발명의 제3 실시 예에 따른 스파이크 체인은 도 4에 도시된 스파이크 체인의 구조가 변경된 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 포함한다. 따라서, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고, 동일한 구성요소에 대한 중복된 설명은 생략하고, 추가된 구성요소를 중심으로 설명하기로 한다.
구체적으로, 스파이크 체인(20)의 바디부(30)는 내각이 형성되도록, 이어진 플레이트 형상이 지면 반대 방향으로 만곡되게 형성될 수 있다.
따라서, 스파이크 체인(20)이 타이어(10)의 트레드(11)에 장착된 후 타이어(10)가 지면에 접촉하면서 형상 변화가 일어날 시에도 바디부(30)가 타이어(10)와 떨어지는 간격을 줄여줄 수 있다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 장력조절부재를 도시한 사시도이다.
도 6a 내지 도 6e에 도시된 본 발명의 제4 실시 예에 따른 장력조절부재는 도 4또는 도 5에 도시된 스파이크 체인을 가지는 타이어에 장력조절부재가 추가된 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 포함한다. 따라서, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고, 동일한 구성요소에 대한 중복된 설명은 생략하고, 추가된 구성요소를 중심으로 설명하기로 한다.
구체적으로, 장력조절부재(50)는 형상 기억 합금(shape memory alloy) 재질로 형성되면서 바디부(30)의 장력을 조절할 수 있다.
장력조절부재(50)는 형상 기억 열처리를 실시하고, 형상 기억 열처리된 형상 기억 합금은 형상 회복 개시 온도가 될 시 수축하면서, 강성 역시 증가될 수 있다.
즉, 원래의 형태로 변형된 후, 변형된 상태를 유지할 수 있는 충분한 강성을 가질 수 있다.
예를 들면, 장력조절부재(50)를 30℃ 이하에서는 자유변형이 가능하고, 40℃ 이상이 되면 원래의 형상으로 바뀌도록 열처리를 함으로써, 타이어(10)가 고속 회전에 의해 열이 발생되거나, 또는 외부 온도 및 아스팔트 온도가 40℃ 이상이 되어 바디부(30)가 늘어날 시에도, 장력조절부재(50)가 원래 형태로 수축하면서 바디부(30)의 장력을 조절할 수 있다.
또한, 장력조절부재(50)가 원래의 형상으로 바뀌는 온도는 타이어(10)가 사용되는 나라 또는 도로의 사정에 맞게 조절될 수 있다.
장력조절부재(50)는 바디부(30)의 내각이 형성되는 부위에 장착될 수 있다. 장력조절부재(50)는 도 6a 내지 도 6e에 도시된 바와 같이, 플레이트 형상(도 6a), 원통형 (도 6b), 삼각형 (도 6c) 및 소정의 길이로 형성된 플레이트 형상의 중심이 소정의 각도로 내각이 형성되면서, 내각이 형성되는 일면이 바디부(30) 내주면과 마주보거나 (도 6d) 또는 반대 방향으로 형성되는 형상(도 6e) 중 어느 하나의 형상으로 형성되면서 배치될 수 있다. 장력조절부재(50)는 바디부(30)에 용접 방식으로 접합시키거나, 볼트 및 너트 고정 방식으로 연결될 수도 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 조립장치를 도시한 사시도이고, 도 9는 도 7에 도시된 조립장치를 통해 스파이크 체인을 타이어에 장착시키는 과정을 도시한 예시도이다.
조립장치(100)는 타이어(10)의 외주면에 형성된 트레드(11)에 스파이크 체인(20)을 삽입시킬 수 있는 장치이다. 조립장치(100)는 본체(110), 접촉돌기(120), 고정돌기(130), 진공배관(140), 마개(150) 및 컨트롤러(160)를 포함할 수 있다.
본체(110)는 일 방향으로 회전할 시 공기를 흡입하고 타 방향으로 회전할 시 공기를 배출시키는 진공펌프(111)가 장착될 수 있는 외관이다.
접촉돌기(120)는 타이어(10)의 직경보다 작은 직경의 원통형 형상으로 형성될 수 있다. 접촉돌기(120)는 타이어(10)의 일 측면과 접촉되도록, 본체(110)의 측면에 돌출되게 형성될 수 있다. 접촉돌기(120)는 일면에 실리콘 재질로 형성된 복수의 제1 씰링(121)이 형성될 수 있다.
고정돌기(130)는 접촉돌기(120)의 일면에서 원통형 형상이 돌출되도록 형성될 수 있다.
진공배관(140)은 일측이 접촉돌기(120) 및 고정돌기(130)에 관통되게 배치되고, 타측이 진공펌프(111)와 연결된 배관이다.
마개(150)는 접촉돌기(120)와 접촉된 타이어(10) 내부를 밀폐시키도록, 타이어(10)의 타 측면에 삽입될 수 있는 마개이다. 마개(150)는 타이어(10)에 삽입되면서 밀착되도록, 'T'형상으로 형성될 수 있다. 마개(150)는 일면에 실리콘 재질로 형성된 복수의 제2 씰링(151)이 형성될 수 있다.
컨트롤러(160)는 진공펌프(111)가 공기를 흡입 또는 배출 시킬 수 있도록, 작동 시킬 수 있다.
스파이크 체인(20)을 조립장치(100)를 통해 타이어(10)에 장착시키는 과정은 타이어(10)의 일 측이 접촉돌기(120)에 접촉되도록, 고정돌기(130)에 삽입시킬 수 있다.
다음으로, 타이어(10)의 타 측에 마개(150)를 삽입시키면서 타이어(10)의 내부를 밀폐시킬 수 있다.
다음으로, 진공펌프(111)가 타이어(10) 내부의 공기를 흡입시키도록, 컨트롤러(160)를 통해 진공펌프(111)를 작동시키고, 타이어(10)의 내부가 진공이 되면서 타이어(10)의 외주면이 수축할 수 있다.
다음으로, 스파이크 체인(20)을 수축된 타이어(10) 외주면에 형성된 트레드(11)에 안착시킬 수 있다.
다음으로, 진공펌프(111)가 타이어(10) 내부로 공기를 배출시키도록, 컨트롤러(160)를 통해 진공펌프(111)를 작동시키고, 타이어(10)의 외주면이 원상 복귀되면서 스파이크 체인(20)이 타이어(10)에 장착될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
1 : 스파이크 체인을 가지는 타이어
10 : 타이어
11 : 트레드
20 : 스파이크 체인
30 : 바디부
40 : 스파이크부
41 : 제1 돌기
42 : 제2 돌기
43 : 제3 돌기
44 : 제4 돌기
50 : 장력조절부재
100 : 조립장치
110 : 본체
111 : 진공펌프
120 : 접촉돌기
121 : 제1 씰링
130 : 고정돌기
140 : 진공배관
150 : 마개
151 : 제2 씰링
160 : 컨트롤러

Claims (8)

  1. 외주면에 적어도 하나의 띠 형상의 트레드가 형성된 타이어;
    상기 트레드에 삽입되는 스파이크 체인을 포함하고,
    상기 스파이크 체인은
    링 형상으로 형성되고, 상기 트레드의 바닥면에 안착되는 바디부 및
    상기 바디부 외주면에서 상기 타이어 외주면의 높이까지의 길이로 돌출되게 형성되는 적어도 하나의 돌기가 구비되는 스파이크부를 포함하고,
    상기 스파이크부는 지면과 접촉하는 접지면적에 따른 마모량이, 상기 타이어의 접지 면적에 따른 마모량과 동일한 마모량을 가지는 것을 특징으로 하는 스파이크 체인을 가지는 타이어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 바디부는 다각형 형상으로 형성되고, 두개의 평평한 플레이트 형상 연결 부위의 내각이 173° 내지 175°를 갖는 것을 특징으로 하는 스파이크 체인을 가지는 타이어.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스파이크부는 상기 바디부의 내각을 기준으로 양측에 배치되는 것을 특징으로 하는 스파이크 체인을 가지는 타이어.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 바디부의 장력을 조절하도록, 상기 타이어와 접촉하는 상기 바디부 내주면의 상기 내각이 형성되는 부위에 배치되는 장력조절부재를 더 포함하는 스파이크 체인을 가지는 타이어.
  5. 제 1 항에 있어서,
    타이어 마모량은
    타이어 마모량=타이어 마찰력/(타이어 경도×타이어 접지면적)
    의 식으로 계산되고,
    상기 타이어 마찰력은
    타이어 마찰력=타이어 운동 마찰계수×타이어 수직항력
    의 식으로 계산되고,
    돌기의 마모량은
    돌기의 마모량= 돌기의 마찰력/(돌기의 경도× 돌기의 접지면적)
    의 식으로 계산되고,
    돌기의 마찰력은
    돌기의 마찰력= 돌기의 운동 마찰계수× 돌기의 수직항력의 식으로 계산되고,
    상기 타이어의 마모량 및 상기 돌기의 마모량이 같은 값이 되는 것을 특징으로 하는 스파이크 체인을 가지는 타이어.
  6. 타이어의 외주면에 형성된 트레드에 스파이크 체인을 삽입시키는 조립장치에 있어서,
    일 방향으로 회전할 시 공기를 흡입하고 타 방향으로 회전할 시 공기를 배출시키는 진공펌프가 장착된 본체;
    상기 본체의 일측면에 돌출되도록 형성되고, 상기 타이어의 직경보다 작은 직경의 원통형 형상으로 형성되면서 상기 타이어의 일 측면과 접촉되는 접촉돌기;
    상기 접촉돌기의 일면에서 원통형 형상이 돌출되도록 형성되고, 상기 타이어의 일 측면이 삽입되는 고정돌기;
    일측이 상기 접촉돌기 및 고정돌기에 관통되게 배치되고, 타측이 상기 진공펌프와 연결된 진공배관;
    상기 타이어 내부를 밀폐시키도록, 상기 타이어의 타 측면에 삽입되는 마개 및
    상기 진공펌프가 공기를 흡입 또는 배출 시킬 수 있도록, 작동을 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하는 조립장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 타이어와 접촉하는 상기 접촉돌기 및 상기 마개의 일면에 복수의 제1 씰링 및 제2 씰링을 더 포함하는 조립장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 조립장치는
    상기 타이어의 일 측이 상기 접촉돌기에 접촉되도록, 상기 고정돌기에 삽입하고, 상기 타이어의 타 측을 상기 마개를 삽입시키면서 상기 타이어의 내부를 밀폐시키고, 상기 진공펌프가 상기 타이어 내부의 공기를 흡입시키도록, 상기 컨트롤러를 통해 작동시키고, 상기 타이어의 내부가 진공이 되면서 상기 타이어의 외주면이 수축한 후, 상기 스파이크 체인을 상기 타이어 외주면에 형성된 트레드에 안착시키고, 상기 진공펌프가 상기 타이어 내부로 공기를 배출시키도록, 상기 컨트롤러를 통해 작동시키면서 상기 타이어의 외주면이 원상 복귀되어, 상기 스파이크 체인이 상기 타이어에 장착되는 것을 특징으로 하는 조립장치.
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