KR20190008694A

KR20190008694A - 스터드 타이어

Info

Publication number: KR20190008694A
Application number: KR1020170090381A
Authority: KR
Inventors: 배현진; 임은모
Original assignee: 넥센타이어 주식회사
Priority date: 2017-07-17
Filing date: 2017-07-17
Publication date: 2019-01-25
Also published as: KR101973183B1

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 트레드 표면에 마련된 리세스 및 리세스에 삽입된 스터드 핀을 포함하며, 스터드 핀은, 트레드 표면으로부터 외측으로 적어도 일부가 돌출된 머리부와, 머리부와 연결되되 리세스 내에 위치하는 몸통부, 및 몸통부를 사이에 두고 머리부의 반대편에 배치되되, 저면에 대하여 오목한 오목부를 구비하는 플랜지부를 포함하는, 스터드 타이어를 개시한다.

Description

스터드 타이어{Stud Tire}

본 발명의 실시예들은 스터드 타이어에 관한 것이다.

타이어는 그 기능 및 목적에 따라 다양한 종류로 구별될 수 있다. 타이어 중 스터드 타이어는 스터드 핀을 구비하는 타이어로서, 빙판이나 눈이 쌓인 노면에서 주로 사용된다.

본 발명의 실시예들은 스터드 타이어에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예는, 트레드 표면에 마련된 리세스; 및 상기 리세스에 삽입된 스터드 핀;을 포함하며, 상기 스터드 핀은, 상기 트레드 표면으로부터 외측으로 적어도 일부가 돌출된 머리부; 상기 머리부와 연결되되, 상기 리세스 내에 위치하는 몸통부; 및 상기 몸통부를 사이에 두고 상기 머리부의 반대편에 배치되되, 저면에 대하여 오목한 오목부를 구비하는 플랜지부;를 포함하는, 스터드 타이어를 개시한다.

본 실시예에 있어서, 상기 오목부의 적어도 일부는 상기 리세스의 내측면과의 사이에 공기층을 형성하도록 상기 리세스의 내측면으로부터 소정의 간격 이격될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 오목부는 상기 머리부, 상기 몸통부 및 상기 플랜지부를 관통하는 중심 축에 대하여 제1각을 갖는 경사면을 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 플랜지부의 상기 저면은, 상기 오목부를 둘러싸는 고리 형상일 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 플랜지부는 상기 저면의 외측 가장자리에 위치하는 외측 경사면을 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 외측 경사면은 상기 리세스의 내측면으로부터 소정의 간격 이격될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 외측 경사면은 상기 저면에 대하여 5°~ 40°의 각을 이룰 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 플랜지부의 직경은 상기 몸통부의 직경 보다 클 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 스터드 핀은, 상기 몸통부와 상기 플랜지부 사이에 위치하며 상기 몸통부의 직경보다 작은 직경을 갖는 중간부를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 스터드 핀은, 상기 몸통부와 상기 중간부를 연결하며 경사면을 구비하는 연결부를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 리세스는 상기 몸통부와 대응되는 중앙부 및 상기 플랜지부와 대응되는 하부를 포함하며, 상기 중앙부와 상기 플랜지부의 형상은 서로 다를 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 스터드 핀이 삽입되지 않은 상태에서의 상기 리세스의 상기 중앙부의 직경은, 상기 스터드 핀의 상기 몸통부의 직경 보다 작을 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 리세스의 상기 하부 및 상기 스터드 핀의 상기 플랜지부는, 서로 다른 형상을 가질 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 스터드 핀이 삽입되지 않은 상태에서의 상기 리세스의 상기 하부는, 상기 트레드의 표면으로부터 멀어지는 방향을 따라 비스듬하게 연장될 수 있다.

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

본 발명의 실시예들에 관한 스터드 타이어는, 스터드 타이어의 노면 주행시 발생하는 회전력 등에 의해 스터드 핀이 트레드의 리세스로부터 분리 또는 이탈되는 것을 방지할 수 있으며, 스터드 핀과 리세스의 내측면 사이에 국소적으로 공기층을 형성함으로써 노면 주생시 발생하는 충격을 흡수할 수 있어 주행성 및 안정성을 향상시킬 수 있다. 이러한 효과는 예시적인 것으로, 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 타이어를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II선에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 핀을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3을 다른 각도에서 살펴본 사시도이다.
도 5(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 타이어에 구비된 리세스를 나타낸 단면도이고, 도 5(b)는 스터드 핀을 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 2의 VI 부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.

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.

이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.

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.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.

이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 타이어를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 II-II선에 따른 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 스터드 타이어(1)는 트레드(110), 트레드(110)에서 연결된 한쌍의 사이드 월(120)들, 사이드 월(120)들 각각의 하부에 위치한 비드부(130), 트레드(110)의 아래에 위치하는 스틸벨트(140)와 바디 플라이(150), 및 바디 플라이(150)의 내측면에 부착된 이너라이너(160)를 포함할 수 있다.

트레드(110)는, 타이어의 가장 외측에 위치하고, 두꺼운 고무층으로 이루져 차량의 구동력 및 제동력을 지면에 전달한다. 트레드(110)의 표면에는 조종 안정성, 견인력, 제동성을 위한 트레드 패턴과 트레드 패턴에 의해 구획된 블록(116)들이 위치할 수 있다.

트레드 패턴은 젖은 노면에서의 주행 시 배수를 위한 그루브(114)와 견인력 및 제동력을 향상시키기 위한 사이프를 포함할 수 있다. 그루브(114)는 차량의 주행방향과 일치하는 원주방향으로 연장될 수 있다. 트레드 패턴은 원주방향 그루브(114) 사이의 횡방향 그루브를 포함할 수 있다. 사이프는 블록(116)에 형성되며, 그루브(114)보다 작은 크기를 가진 홈일 수 있다. 사이프는 젖은 노면에서의 주행시 수분을 흡수하여 수막을 끊는 역할을 함으로써, 스터드 타이어(1)의 구동력과 제동력을 증가시킬 수 있다.

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

트레드(110)에는 스터드 핀(stud pin, 200)이 배치된다. 스터드 핀(200)은 금속재로서, 트레드(110)에 형성된 리세스에 삽입되되, 스터드 핀(200)의 적어도 일부가 트레드(110)의 상면(또는 접지면)의 외측으로 돌출되도록 배치될 수 있다. 일 실시예로서, 스터드 핀(200)은 스터드 타이어(1)의 원주방향을 따르는 가상의 중심선(CL, 도 2 참조)에 대하여 좌우 대칭적으로 배치될 수 있다. 또는, 스터드 핀(200)은 전술한 가상의 중심선(CL)을 기준으로 좌측과 우측에 배치되되, 원주방향으로 소정의 간격 오프셋되어 좌측에 배치된 스터드 핀(200)들과 우측에 배치된 스터드 핀(200)들이 지그재그 형상으로 배치될 수 있다. 스터드 핀(200)의 구체적 구조 및 트레드(110)에 삽입된 구조는 해당 부분에서 후술한다.

사이드 월(120)은 트레드(110)의 단부로부터 하방으로 연장되어 배치된다. 사이드 월(120)은 스터드 타이어(1)의 옆 부분으로서, 한 쌍이 구비된다. 사이드 월(120)은 바디 플라이(150)를 보호하고, 스터드 타이어(1)의 측면 안정성을 제공하며, 굴신운동을 함으로써 승차감을 높일 수 있다. 또한, 사이드 월(120)은 드라이브 샤프트를 통해 받은 엔진의 토크를 트레드(110)에 전달하는 역할을 한다.

비드부(130)는 사이드 월(120)의 단부에 구비되며, 스터드 타이어(1)를 림(Rim)에 장착시키는 역할을 한다. 비드부(130)는 비드 코어(132)와 비드 충전재(134)를 포함할 수 있다. 비드 코어(132)는 고무가 코팅된 강철 와이어를 복수 개 꼬아 형성될 수 있으며, 비드 충전재(134)는 비드 코어에 부착된 고무일 수 있다.

스틸벨트(140)는 트레드(110)의 아래에 배치되며, 차량의 주행시 노면 충격을 감소시키고 바디 플라이(150)를 보호한다. 일 실시예로, 스틸벨트(140)는 서로 중첩된 제1스틸벨트층(141) 및 제2스틸벨트층(143)을 포함할 수 있다. 제1스틸벨트층(141)은 제2스틸벨트층(143) 상에 위치하며, 제1스틸벨트층(141)의 폭은 제2스틸벨트층(143)의 폭 보다 작게 형성될 수 있다.

트레드(110)와 스틸벨트(140) 사이에는 캡 플라이(145)가 더 포함될 수 있다. 캡 플라이(145)는 스틸벨트(140) 위에 부착되는 특수코드지로 주행시 성능을 향상시킬 수 있다. 캡 플라이(145)는 일 예로 폴리에스테르 합성섬유를 포함하여 이루어질 수 있다.

바디 플라이(150)는 스틸벨트(140)의 아래에 배치되며, 스터드 타이어(1)의 골격을 형성하며, 스터드 타이어(1)가 받는 하중, 충격 등을 흡수하고 스터드 타이어(1)의 공기압을 유지시킨다. 일 실시예로, 바디 플라이(150)는 서로 중첩된 제1바디 플라이층(151) 및 제2바디 플라이층(153)을 포함할 수 있다.

제1바디 플라이층(151) 및 제2바디 플라이층(153)은 비드부(130)에서 턴업되어 트레드(110)를 향해 연장된다. 제1 및 제2바디 플라이층(151, 153) 중 어느 하나, 예컨대 턴업된 제2바디 플라이층(153)의 단부(153E)는 사이드 월(120)의 내측을 커버하도록 연장될 수 있다. 제1바디 플라이층(151)은 제2바디 플라이층(153)과 스틸벨트(140) 사이에 위치하며, 단부가 비드부(130)에서 턴업되어 트레드(110)를 향해 연장되되, 턴업된 제1바디 플라이층(151)의 단부는 제2바디 플라이층(153)의 단부보다 짧게 형성되어 비드부(130)의 내측을 커버할 수 있다. 본 실시예에서는, 바디 플라이(150)가 2개의 바디 플라이로 형성된 구조를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또 다른 실시예로서, 바디 플라이(150)는 단일 층으로 형성될 수 있다.

이너라이너(160)는 스터드 타이어(1)의 공기 누출을 방지하는 층으로, 밀폐성이 우수한 고무층으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 이너라이너(160)는 밀도가 높은 부틸고무 등으로 이루어질 수 있으며, 스터드 타이어(1) 내의 공기압을 유지시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 핀을 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 3을 다른 각도에서 살펴본 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 스터드 핀(200)의 최상부에는 머리부(210)가 위치한다. 머리부(210)는 실질적으로 원통형의 형상으로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 외부로 노출될 수 있다.

몸통부(220)는 머리부(210)로부터 아래 방향(트레드에 삽입되는 방향)에 위치하며, 머리부(210)와 연결되어 있다. 몸통부(220)는 대략 원통형의 형상으로, 몸통부(220)의 상면(221)은 비교적 편평한 면을 구비할 수 있다. 몸통부(220)의 상면(221)의 가장자리는 도 3에 도시된 바와 같이 라운드진 형상을 가질 수 있다.

몸통부(220)의 직경(φ2)은 머리부(210)의 직경(φ1)보다 크게 형성될 수 있다. 예컨대, 몸통부(220)의 직경(φ2)은 머리부(210)의 직경(φ1)보다 약 2.5배 보다 큰 값을 가질 수 있다. 일 실시예로, 몸통부(220)의 직경(φ2)은 약 6.5mm일 수 있으며, 머리부(210)의 직경(φ1)은 약 2.3mm일 수 있다.

플랜지부(230)는 몸통부(220)를 사이에 두고 머리부(210)의 반대편에 위치한다. 플랜지부(230)는 스터드 핀(200)의 아래쪽 부분으로서, 플랜지부(230)는 편평한 상면(231)을 포함할 수 있으며, 플랜지부(230)의 하부는 오목한 부분(이하 오목부, 232라 한다)을 포함할 수 있다.

플랜지부(230)가 후술할 트레드의 리세스로부터 분리되지 않고 안정적으로 결합될 수 있도록, 플랜지부(230)의 직경(φ3)은 몸통부(220)의 직경(φ2)보다 크게 형성될 수 있다. 예컨대, 플랜지부(230)의 직경(φ3)은 몸통부(220)의 직경(φ2)의 약 1.15배 이상, 예컨대 1.2배 이상 크게 형성될 수 있다. 예를 들어, 플랜지부(230)의 직경(φ3)은 약 8mm일 수 있다.

오목부(232)는 플랜지부(230)의 저면(bottom surface, 234)에 대하여 오목한 형상을 갖는다. 오목부(232)는 스터드 핀(200)의 중심 축(C1)에 수직인 방향을 따라 오목부(232)의 단면이 머리부(210)를 향해 감소하는 형상일 수 있다. 일 실시예로, 오목부(232)는 꼭지점이 중심 축(C1)과 동일 선상에 놓인 원추형의 형상일 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 오목부(232)의 경사면(232s)은 축(C1)에 대하여 제1각(α)을 이룰 수 있으며, 제1각(α)은 45°보다 큰 예각의 범위에서 선택될 수 있다. 오목부(232)의 가장 큰 단면의 직경(φ4)은 약 3.4mm일 수 있다. 다른 실시예로, 오목부(232)는 전술한 바와 같이 대략 원추형의 형상을 유지하되, 오목부(232)의 꼭지점(232p, 또는 오목부의 가장 오목한 지점)은 도 3에 도시된 바와 달리 뾰족하지 않고 둥그렇게 라운드진 형상일 수 있다. 또 다른 실시예로, 오목부(232)는 타원추의 형상이거나 다각추(각뿔)의 형상일 수 있다.

오목부(232)의 높이(h1)는 플랜지부(230)의 높이(h2)보다 작게 형성될 수 있다. 플랜지부(230)의 높이(h2)는 저면(234)으로부터 상면(231)까지의 높이에 해당한다. 예컨대, 오목부(232)의 높이(h1)는 플랜지부(230)의 높이(h2)의 0.5~0.7배의 값을 가질 수 있다. 본 발명의 비 제한적인 실시예로, 오목부(232)의 높이(h1)는 약 0.9mm일 수 있다.

저면(234)은 오목부(232)를 둘러싸는 고리 형상일 수 있다. 예컨대, 저면(234)은 원형 고리, 타원형 고리, 다각형 고리 등일 수 있다. 저면(234)은 편평한 면으로서, 중심 축(C1)에 대하여 대략 수직인 평면 상에 놓일 수 있다. 저면(234)는 오목부(232) 및 후술할 외측 경사면(236)에 비하여 스틸 벨트(140)을 향해 더 돌출된 형상을 가질 수 있다.

외측 경사면(236)은 저면(234)에 대하여 제2각(β)을 갖도록 형성될 수 있다. 외측 경사면(236)의 경사방향은, 저면(234)을 기준으로 오목부(232)의 경사면(232S)의 경사방향과 반대일 수 있다. 제2각(β)은 약 5°~ 40°의 범위에서, 예컨대 15°~ 35°의 범위에서 선택될 수 있다.

플랜지부(230)는 상면(231)과 외측 경사면(236)을 연결하는 측부(238)를 구비한다. 측부(238)는 스터드 핀(200)의 중심 축(C1)과 실질적으로 나란한 방향을 따라 연장되며, 소정의 두께(t)를 갖는다. 측부(238)의 두께(t)는 약 0.3~0.7mm일 수 있다. 측부(238)의 두께(t)가 0.3mm보다 작은 경우, 스터드 핀(200)이 트레드(110, 도 1 참조)의 리세스(112)에 삽입된 상태에서 리세스(112)의 내측면과의 사이에서 마찰력을 확보하기 어려울 수 있으며, 측부(238)의 두께(t)가 0.7mm보다 큰 경우, 외측 경사면(236)을 충분히 확보하지 못하여 충격을 흡수하는 성능이 저하될 수 있다. 본 발명의 비제한적인 실시예로, 측부(238)의 두께(t)는 약 0.5mm일 수 있다.

중간부(240)는 플랜지부(230)와 몸통부(220) 사이에 배치될 수 있다. 중간부(240)의 직경(φ5)은 몸통부(220)의 직경(φ2)보다 작고, 머리부(210)의 직경(φ1)보다는 클 수 있다. 중간부(240)를 몸통부(220)보다 작게 형성함으로써 스터드 핀(200)의 전체 중량을 감소시켜 스터드 핀의 이탈을 방지하는데 기여할 수 있다. 예컨대, 중간부(240)의 직경(φ5)은 3.5mm~5.5mm의 범위에서 선택될 수 있다.

서로 다른 직경을 갖는 몸통부(220)와 중간부(240) 사이에는 이들을 연결하는 연결부(250)가 배치될 수 있다. 연결부(250)의 측면은 소정의 각도를 가진 경사면일 수 있다. 경사면을 갖는 연결부(250)는 트레드(110, 도 1 참조)의 트레드의 리세스에 스터드 핀(200)이 삽입될 때 리세스의 내측면과 스터드 핀(200)의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다.

도 5(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 스터드 타이어에 구비된 리세스를 나타낸 단면도이고, 도 5(b)는 스터드 핀을 나타낸 단면도이고, 도 6은 도 2의 VI 부분을 확대하여 나타낸 단면도이다. 도 5(a)는 리세스에 스터드 핀이 삽입되기 전을, 도 6의 리세스에 스터드 핀이 삽입된 이후의 상태에 대응될 수 있다. 스터드 핀과 리세스의 크기 및 형상에 대한 관계를 설명하기 위하여, 도 5(b)는 도 5(a)와 나란하게 도시되었다.

도 5(a)를 참조하면, 트레드(110)의 리세스(112)는 상부(1121)와 하부(1125) 및 이들 사이의 중앙부(1123)를 포함할 수 있다. 리세스(121)의 상부(1121)는 도 5(b)에 도시된 스터드 핀(200)의 몸통부(220)의 상측 단부와 대응될 수 있다. 리세스(121)의 중앙부(1123)는 스터드 핀(200)의 몸통부(220)의 나머지 부분, 중간부(240) 및 연결부(250)에 대응될 수 있다. 리세스(121)의 하부(1125)는 스터드 핀(200)의 플랜지부(230)에 대응할 수 있다.

리세스(112)의 직경은 스터드 핀(200)의 직경보다 작은 값을 가질 수 있다. 리세스(112)의 상부(1121)의 직경(R1)은 스터드 핀(200)의 몸통부(220)의 직경(φ2)보다 작을 수 있고, 리세스(112)의 중앙부(1123)의 직경(R2)은 스터드 핀(200)의 몸통부(220)의 직경(φ2)뿐만 아니라 중간부(240)의 직경(φ5)보다도 작을 수 있으며, 리세스(112)의 하부(1125)의 직경(R3)은 스터드 핀(200)의 플랜지부(230)의 직경(φ3)보다 작을 수 있다.

스터드 핀(200)의 전체 높이(H1)는 리세스(112)의 깊이(D1)보다 큰 값을 갖는다. 따라서, 스터드 핀(200)의 머리부(210) 및 몸통부(220)의 상면(221)은 도 6에 도시된 바와 같이 리세스(112)의 상부(1121)를 통해 외부로 노출될 수 있으며, 머리부(210)는 트레드(110)의 상면(접지면, TS)으로부터 예컨대 약 1mm 정도 돌출될 수 있다.

도 5(a)에 도시된 바와 같이 리세스(112)의 중앙부(1123)는 대략 원통의 형상을 가질 수 있다. 리세스(112)의 중앙부(1123)의 직경(R2)은 스터드 핀(200)의 몸통부(220) 및 중간부(240)의 직경(φ2, φ 5)보다 작게 형성되므로, 스터드 핀(200)의 몸통부(220) 및 중간부(240)의 측면은 도 6에 도시된 바와 같이 각각 리세스(112)의 내측벽과 접촉할 수 있다.

스터드 핀(200)의 몸통부(220)와 중간부(240)의 직경이 서로 다르지만 경사면을 갖는 연결부(250)가 몸통부(220)와 중간부(240) 사이에 구비되므로, 리세스(112)의 내측면은 도 6에 도시된 바와 같이 몸통부(220)의 측면, 연결부(250)의 측면(경사면), 및 중간부(240)의 측면과 모두 접촉할 수 있다. 따라서, 연결부(250)가 없는 경우에 리세스(112)의 내측면이 스터드 핀(200)과 접촉하지 않으면서 갭이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

리세스(112)의 하부(1125)는 도 5(a)에 도시된 단면도에서와 같이 하방을 향해 소정의 각도를 가지고 벌어지는 Y자 형상을 가질 수 있다. 하부(1125)의 상면(1125u)은 접지면(TS)에 대하여 대략 수직인 중앙부(1123)의 내측면에 대하여 제3각(θ)을 가지고 비스듬하게 연장될 수 있으며, 제3각(θ)은 둔각일 수 있다. 리세스(112)를 관통하는 가상의 축(C2)은 스터드 핀(200)을 관통하는 가상의 축(C1)과 동일할 수 있다.

도 5(b)에 도시된 바와 같이 스터드 핀(200)의 플랜지부(230)는 축(C1)에 대하여 실질적으로 수직인 방향으로 연장된데 반해, 리세스(112)의 하부(1125)는 도 5(a)에 도시된 바와 같이 축(C2)에 대하여 제3각(θ)을 가지고 비스듬하게 연장되므로, 이와 같은 형상의 차이에 의하여 플랜지부(230)가 리세스(112)에서 고정될 수 있다. 구체적으로, 상면(231)은 축(C1)에 대하여 수직인 편평한 면인데 반해, 플랜지부(230)의 상면(231)과 대응하는 리세스(112)의 내측면, 예컨대 하부(1125)의 상면(1125u)은 비스듬하게 연장되므로, 도 6에 도시된 바와 같이 스터드 핀(200)은 리세스(112) 내에서 소정의 압력을 받을 수 있다. 예컨대, 플랜지부(230)의 상면(231)은 리세스(112)의 하부(1125)의 상면(1125u)과 적어도 일부 접촉한 채 아래를 향하는 힘을 받게 된다. 따라서, 스터드 타이어(1, 도 1 참조)의 주행시 노면과의 마찰과 같은 외부 물리력이 스터드 핀(200)에 작용함에도 불구하고 리세스(112) 내에서 스터드 핀(200)의 위치가 안정적으로 유지 및 고정될 수 있다.

리세스(112)의 하부(1125)의 바닥면(1125b)은 도 5(a)에 도시된 바와 같이 접지면(TS)을 향해 볼록할 수 있다. 리세스(112)의 바닥면(1125b)은 오목부(232)의 가장 오목한 지점(232p, 도 5(b) 참조)으로부터 소정의 간격 이격된 제1영역(1125bt) 및 스터드 핀(200)의 오목부(232)의 경사면(232s)과 대응하는 제2영역(1125bs)을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1영역(1125bt)은 비교적 편평한 면으로서, 리세스(112)를 관통하는 가상의 축(C2)에 수직인 평면 상에 놓일 수 있다.

제1영역(1125bt)은 오목부(232)의 가장 오목한 지점(232p)으로부터 소정의 간격 이격되므로, 도 6에 도시된 바와 같이 리세스(112)의 내측면과 오목부(232) 사이에는 제1공기층(AG1)이 형성될 수 있다. 제1공기층(AG1)은 노면 주행 중 스터드 타이어(1, 도 1 참조)에 가해지는 외부 충격을 흡수하는 충격 흡수층에 해당할 수 있다. 따라서, 노면 주행시 가해지는 충격에도 스터드 핀(200)이 리세스(112) 내에서 손상되거나, 반대로 스터드 핀(200)에 의해 리세스(112)가 손상되는 것을 방지하거나 최소화할 수 있으며, 충격이 트레드(110) 자체와 트래드 내측에 배치된 부재들(예컨대 스틸 벨트 등)에 압력이 가해지는 것을 방지할 수 있다.

리세스(112)의 하부(1125)는 도 5(a)에 도시된 바와 같이 바닥면(1125b)과 연결된 측면(1125s)을 포함할 수 있다. 리세스(112)의 하부(1125)의 측면(1125s)은 스터드 핀(200)의 플랜지부(230)의 측부(238) 및 외측 경사면(236)과 대응될 수 있으며, 라운드진 면을 포함할 수 있다.

플랜지부(230)의 외측 경사면(236)이 비교적 편평한 면인데 반해 리세스(112)의 하부(1125)의 측면(125s)이 라운드진 면인 것과 같이 서로 다른 형상을 가지므로, 도 6에 도시된 바와 같이 리세스(112)의 내측면과 플랜지부(230)의 외측 경사면(236) 사이에는 제2공기층(AG2)이 형성될 수 있다. 제2공기층(AG2)은 제1공기층(AG1)과 유사하게 외부 충격을 흡수할 수 있다.

제2공기층(AG2)은 전술한 제1공기층(AG1)과 공간적으로 분리될 수 있다. 예컨대, 스터드 핀(200)의 플랜지부(230)의 저면(234)이 리세스(112)의 내측면과 직접 접촉함으로써, 제2공기층(AG2)과 제1공기층(AG1)이 공간적으로 서로 분리될 수 있다.

본 발명의 비교예로서, 제1공기층(AG1)과 제2공기층(AG2)이 공간적으로 연결된 경우, 예컨대 스터드 핀(200)의 하단부, 예컨대 오목부(232), 저면(234) 및 외측 경사면(236)이 모두 리세스(112)의 내측면으로부터 이격된 상태라면, 주행시 스터드 핀(200)에는 회전력이 가해져 스터드 핀(200)은 리세스(112)내에서 제자리 회전하게 되며, 회전력에 의해 리세스(112)로부터 분리 또는 이탈될 수 있다.

그러나, 본 발명의 실시예에 따르면 제1공기층(AG1)과 제2공기층(AG2)이 공간적으로 분리되어 있으므로, 이들이 공간적으로 서로 연결된 경우에 발생할 수 있는 스터드 핀(200)의 내부착력 감소(스터드 핀(200)과 리세스(112)의 내측면 사이에서의 접촉면적의 감소)의 문제, 및 전술한 회전력에 의한 스터드 핀(200)의 분리 및 이탈의 문제를 방지하거나 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: 스터드 타이어
110: 트레드
112: 리세스
200: 스터드 핀
210: 스터드 핀의 머리부
220: 스터드 핀의 몸통부
230: 스터드 핀의 플랜지부
240: 스터드 핀의 중간부
250: 스터드 핀의 연결부
1121: 리세스의 상부
1123: 리세스의 중앙부
1125: 리세스의 하부

Claims

트레드 표면에 마련된 리세스; 및
상기 리세스에 삽입된 스터드 핀;을 포함하며,
상기 스터드 핀은,
상기 트레드 표면으로부터 외측으로 적어도 일부가 돌출된 머리부;
상기 머리부와 연결되되, 상기 리세스 내에 위치하는 몸통부; 및
상기 몸통부를 사이에 두고 상기 머리부의 반대편에 배치되되, 저면에 대하여 오목한 오목부를 구비하는 플랜지부;를 포함하는, 스터드 타이어.
제1항에 있어서,
상기 오목부의 적어도 일부는 상기 리세스의 내측면과의 사이에 공기층을 형성하도록 상기 리세스의 내측면으로부터 소정의 간격 이격된, 스터드 타이어.
제1항에 있어서,
상기 오목부는 상기 머리부, 상기 몸통부 및 상기 플랜지부를 관통하는 중심 축에 대하여 제1각을 갖는 경사면을 포함하는, 스터드 타이어.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플랜지부의 상기 저면은, 상기 오목부를 둘러싸는 고리 형상인, 스터드 타이어.
제4항에 있어서,
상기 플랜지부는 상기 저면의 외측 가장자리에 위치하는 외측 경사면을 더 포함하는, 스터드 타이어.
제5항에 있어서,
상기 외측 경사면은 상기 리세스의 내측면으로부터 소정의 간격 이격된, 스터드 타이어.
제5항에 있어서,
상기 외측 경사면은 상기 저면에 대하여 5°~ 40°의 각을 이루는, 스터드 타이어.
제1항에 있어서,
상기 플랜지부의 직경은 상기 몸통부의 직경 보다 큰, 스터드 타이어.
제1항에 있어서,
상기 스터드 핀은,
상기 몸통부와 상기 플랜지부 사이에 위치하며 상기 몸통부의 직경보다 작은 직경을 갖는 중간부를 더 포함하는, 스터드 타이어.
제9항에 있어서,
상기 스터드 핀은,
상기 몸통부와 상기 중간부를 연결하며 경사면을 구비하는 연결부를 더 포함하는, 스터드 타이어.
제1항에 있어서,
상기 리세스는 상기 몸통부와 대응되는 중앙부 및 상기 플랜지부와 대응되는 하부를 포함하며,
상기 중앙부와 상기 플랜지부의 형상은 서로 다른, 스터드 타이어.
제11항에 있어서,
상기 스터드 핀이 삽입되지 않은 상태에서의 상기 리세스의 상기 중앙부의 직경은, 상기 스터드 핀의 상기 몸통부의 직경 보다 작은, 스터드 타이어.
제11항에 있어서,
상기 리세스의 상기 하부 및 상기 스터드 핀의 상기 플랜지부는, 서로 다른 형상을 갖는, 스터드 타이어.
제13항에 있어서,
상기 스터드 핀이 삽입되지 않은 상태에서의 상기 리세스의 상기 하부는, 상기 트레드의 표면으로부터 멀어지는 방향을 따라 비스듬하게 연장된, 스터드 타이어.