KR20210039566A - 자동차용 타이어 - Google Patents

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KR20210039566A
KR20210039566A KR1020190121956A KR20190121956A KR20210039566A KR 20210039566 A KR20210039566 A KR 20210039566A KR 1020190121956 A KR1020190121956 A KR 1020190121956A KR 20190121956 A KR20190121956 A KR 20190121956A KR 20210039566 A KR20210039566 A KR 20210039566A
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tire
air
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locking
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KR1020190121956A
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정재성
구세환
홍현우
조대환
김주호
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

본 발명은 타이어의 원주방향을 따라 다수개의 에어 블록이 분리 가능하게 장착된 새로운 구조의 자동차용 타이어에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 노면에 접촉되는 트레드 림부와 휠에 장착되는 허브 사이에 다수개의 스포크가 연결된 에어리스 타이어와, 각 스포크 사이에 형성되는 에어 블록 장착용 스페이스 내에 에어 블록을 교체 가능하게 삽입 장착시킨 공기압 타이어가 동시에 구현되는 새로운 타입의 자동차용 타이어를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 타이어{TIRE FOR VEHICLE}
본 발명은 자동차용 타이어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 타이어의 원주방향을 따라 다수개의 에어 블록이 분리 가능하게 장착된 새로운 구조의 자동차용 타이어에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 자동차용 타이어는 차량의 전체 하중을 지지하고, 노면으로부터 전달되는 진동 및 충격을 완충시키며, 차량의 구동력 및 제동력을 노면에 전달하는 등의 기능을 하므로, 차량에서 빼놓을 수 없는 필수 구성 중 하나이다.
상기 타이어는 별도의 튜브가 내장되는 튜브 타이어와, 공기 기밀을 유지하며 차량의 휠에 장착되는 공기압 타이어(예, 레이디얼 타이어 및 바이어스 타이어)와, 에어 충전이 불필요한 에어리스 타이어 등이 있다.
상기 튜브 타이어는 내부의 튜브가 파손되는 경우, 타이어 장착 해제 후 튜브를 교체 또는 수리해야 하므로, 현재 거의 사용되고 있지 않다.
첨부한 도 1을 참조하면, 상기 공기압 타이어(10)는 타이어 자체가 공기 기밀을 유지하는 타이어로서, 대개 노면에 접촉되는 트레드 림부(12)와, 휠에 기밀 유지 가능하게 밀착되는 사이드 월(14) 등으로 구성되므로 별도의 튜브가 필요 없고, 주행 안정성이 우수한 장점으로 인하여 거의 모든 차량에 적용되고 있는 추세에 있다.
하지만, 상기 공기압 타이어(10)는 파손시 주행이 불가능하게 되고, 공기압에 따라 주행 성능이 좌우되며, 공기압 부족시 공기 충전을 해야하는 단점이 있다.
첨부한 도 2를 참조하면, 상기 에어리스 타이어(20)는 미래형 타이어의 일종으로서, 노면에 접촉되는 트레드 림부(22)와, 트레드 림부(22)의 내측에 위치하는 허브(24)와, 트레드 림부(22)와 허브(24) 간에 조밀한 간격을 이루며 연결되는 다수의 스포크(26) 등으로 구성되므로, 공기 충전이 필요 없는 장점이 있다.
그러나, 상기 에어리스 타이어(20)는 노면 충격을 공기압이 아닌 스포크(26)에서 완충하기 때문에 승차감이 떨어지고, 고속 주행 안정성이 떨어지는 단점이 있다.
이에, 상기 공기압 타이어의 장점과 상기 에어리스 타이어의 장점을 모두 가지는 타이어의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 노면에 접촉되는 트레드 림부와 휠에 장착되는 허브 사이에 다수개의 스포크를 연결하는 동시에 각 스포크 사이에 에어 블록 장착용 스페이스를 형성하여, 에어 블록 장착용 스페이스 내에 에어 블록을 분리 가능하게 삽입 장착함으로써, 타이어의 원주방향을 따라 다수개의 에어 블록이 소정의 간격으로 배열되는 새로운 구조의 자동차용 타이어를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 노면에 접촉되는 트레드 림부; 휠에 장착되는 허브; 상기 트레드 림부와 허브 사이에 연결되어 원주방향을 따라 배열되는 다수개의 스포크; 상기 스포크 사이에 형성되어 원주방향을 따라 배열되는 에어블록 장착용 스페이스; 및 상기 에어 블록 장착용 스페이스 내에 분리 가능하게 삽입 장착되는 에어 블록; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 타이어를 제공한다.
바람직하게는, 상기 스포크와 에어 블록 장착용 스페이스는 원주방향을 따라 교대로 배열되며 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 에어 블록은 고무 또는 연질 플라스틱 재질을 이용하여 공기압이 채워진 밀폐 구조로 제작되되, 에어 블록 장착용 스페이스의 내부 체적에 맞는 크기로 제작된 것임을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 에어 블록 장착용 스페이스에는 에어 블록의 이탈을 방지하기 위한 락킹 구조물이 형성되거나 분리 가능하게 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 락킹 구조물의 일 실시예로서, 상기 에어 블록 장착용 스페이스의 입구에는 에어 블록 장착용 스페이스 내에 삽입된 에어 블록을 락킹시키기 위하여 탄성력을 갖는 락킹 플레이트가 탈거 가능하게 장착된 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 에어 블록 장착용 스페이스의 입구에서 그 위쪽의 트레드 림부와 아래쪽의 허브에는 락킹 플레이트의 양단부가 삽입 체결되는 락킹홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 락킹 구조물의 다른 실시예로서, 상기 에어 블록 장착용 스페이스의 입구 내주면에는 에어 블록 장착용 스페이스 내에 삽입된 에어 블록을 락킹시키기 위한 락킹 림부가 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 락킹 림부의 외면에는 에어 블록을 에어 블록 장착용 스페이스로 삽입 안내하기 위하여 바깥쪽에서 안쪽을 향하여 하향 경사진 안내면이 형성된 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 에어 블록 장착용 스페이스의 반대쪽 개방부에서 그 위쪽의 트레드 림부와 아래쪽의 허브에는 에어 블록의 이탈을 차단하기 위한 스토퍼단이 일체로 더 형성된 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 노면에 접촉되는 트레드 림부와 휠에 장착되는 허브 사이에 다수개의 스포크가 연결된 에어리스 타이어와, 각 스포크 사이에 형성되는 에어 블록 장착용 스페이스 내에 에어 블록을 교체 가능하게 삽입 장착시킨 공기압 타이어가 동시에 구현되는 새로운 타입의 타이어를 제공할 수 있다.
둘째, 타이어의 원주방향을 따라 배열된 다수개의 에어 블록 중 하나가 파손되더라도, 스포크의 지지력에 의하여 주행이 가능한 에어리스 타이어의 장점을 제공할 수 있다.
셋째, 타이어의 원주방향을 따라 배열된 다수개의 에어 블록이 노면 주행 충격을 완충하여, 승차감 및 고속 주행 안정성이 우수한 레어디얼 타이어의 장점을 제공할 수 있다.
넷째, 타이어의 원주방향을 따라 배열된 다수개의 에어 블록 중 하나가 파손되면, 새로운 에어 블록으로 누구나 손쉽게 교체 가능하므로, 타이어 정비성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 공기압 타이어를 도시한 개략도,
도 2는 종래의 에어리스 타이어를 도시한 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 타이어의 일 실시예를 도시한 분리 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 타이어의 일 실시예를 도시한 조립 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 자동차용 타이어의 다른 실시예를 도시한 조립 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 자동차용 타이어의 또 다른 실시예를 도시한 조립 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 자동차용 타이어의 에어 블록 락킹 구조에 대한 일례를 도시한 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 자동차용 타이어의 에어 블록 락킹 구조에 대한 다른 예를 도시한 단면도,
도 9는 도 5에 도시된 본 발명의 타이어가 휠에 결합된 모습을 도시한 사시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 타이어의 일 실시예를 나타낸다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 자동차용 타이어(100)는 차량 주행시 노면에 접촉되는 트레드 림부(110)와, 휠(200)에 장착되는 허브(120)와, 상기 트레드 림부(110)와 허브(120) 사이에 연결되어 타이어의 원주방향을 따라 배열되는 다수개의 스포크(130)를 포함한다.
특히, 상기 각 스포크(130) 사이 공간은 에어 블록 장착용 스페이스(140)로 형성되며, 이 에어블록 장착용 스페이스(140)는 타이어의 원주방향을 따라 스포크(130)를 사이에 두고 배열된다.
바람직하게는, 상기 스포크(130)와 에어 블록 장착용 스페이스(140)는 타이어의 원주방향을 따라 교대로 배열되며 형성된다.
더욱 바람직하게는, 상기 스포크(130)와 에어 블록 장착용 스페이스(140)는 타이어의 원주방향을 따라 교대로 배열될 수 있고, 그 외에 타이어의 크기 및 사양에 따라 스포크(130)와 에어 블록 장착용 스페이스(140)의 갯수 및 형태가 다르게 정해질 수 있다.
예를 들어, 첨부한 도 5 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 스포크(130)가 타이어(100)의 원주방향을 따라 한 쌍 단위로 형성될 수 있고, 한 쌍의 스포크(130) 사이에는 휠(200)과의 결합을 위한 별도의 조립 스페이스(190)가 형성될 수 있다.
이에, 상기 조립 스페이스(190)를 통하여 조립기구(예, 볼트, 너트, 공구 등) 등을 출입시키면서 타이어(100)와 휠(200) 간의 결합을 용이하게 실시할 수 있다.
또는, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 스포크(130)의 원주방향 두께를 증대시켜 보강시킬 수 있고, 그 사이에 에어 블록 장착용 스페이스(140)가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 스포크(130) 사이에 형성된 소정 체적의 에어 블록 장착용 스페이스(140)의 내부에는 공기압이 채워진 에어 블록(150)이 분리 가능하게 삽입 장착된다.
바람직하게는, 상기 에어 블록(150)은 고무 또는 연질 플라스틱 재질을 이용하여 공기압이 채워진 밀폐형 구조로 제작되되, 상기 에어 블록 장착용 스페이스(140)의 내부 체적에 맞는 크기로 제작될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 에어 블록(150)은 에어 블록 장착용 스페이스(140)의 내부에 삽입되었을 때, 그 외표면이 에어 블록 장착용 스페이스(140)의 내표면에 균일하게 접촉되어야 차량 하중을 지지하거나 노면으로부터 전달되는 진동 및 충격 등을 완충시킬 수 있으므로, 상기 에어 블록(150)은 외표면을 통해 돌출될 수 있는 공기 충전용 밸브 없이 표면이 매끄러운 밀폐형 구조로 제작된다.
따라서, 상기 노면에 접촉되는 트레드 림부(110)와, 휠에 장착되는 허브(120)과, 트레드 림부(110)와 허브(120) 간에 연결된 다수개의 스포크(130)는 마치 에어리스 타이어와 같은 구조를 이루게 되고, 이와 함께 상기 각 스포크(130) 사이에 형성된 에어 블록 장착용 스페이스(140) 내에 삽입 장착된 에어 블록(150)이 마치 공기압 타이어와 같은 구조를 이루게 되므로, 결국 본 발명은 에어리스 타이어와 공기압 타이어가 조합된 새로운 타입의 타이어를 제공할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 타이어는 타이어의 원주방향을 따라 배열된 다수개의 에어 블록(150) 중 하나가 파손되더라도 상기 스포크(130)의 지지력에 의하여 주행이 가능한 에어리스 타이어의 기능과, 타이어의 원주방향을 따라 배열된 다수개의 에어 블록(150)이 차량 하중을 지지하거나 노면 주행 충격을 완충하는 공기압 타이어의 기능을 동시에 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 타이어의 원주방향을 따라 배열된 다수개의 에어 블록(150) 중 하나가 파손되면, 파손된 에어 블록(150)을 에어 블록 장착용 스페이스(140)로부터 빼낸 다음, 차량 내부(예, 트렁크 룸 등)에 미리 준비해 둔 새로운 에어 블록(150)으로 누구나 손쉽게 교체 가능하므로, 타이어 교체 정비성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 에어리스 타이어와 같이 에어 충전이 필요없는 장점을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 타이어의 원주방향을 따라 배열된 다수개의 에어 블록 장착용 스페이스(140)에 각각 에어 블록(150)이 삽입 장착되어, 차량 하중을 지지하거나 노면 주행 충격을 용이하게 완충시킬 수 있으므로, 공기압 타이어와 같이 우수한 승차감 및 고속 주행 안정성을 제공할 수 있다.
한편, 상기 에어 블록 장착용 스페이스(140)에 에어 블록(150)이 삽입 장착되었을 때, 에어 블록(150)을 락킹시켜 에어 블록 장착용 스페이스(140)로부터 이탈되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
이를 위해, 상기 에어 블록 장착용 스페이스(140)에는 에어 블록(150)의 이탈을 방지하기 위한 락킹 구조물이 일체로 형성되거나 분리 가능하게 장착될 수 있다.
상기 락킹 구조물의 일 실시예로서, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 에어 블록 장착용 스페이스(140)의 입구에는 에어 블록 장착용 스페이스(140) 내에 삽입된 에어 블록(150)을 락킹시키기 위하여 탄성력을 갖는 락킹 플레이트(160)가 탈거 가능하게 장착될 수 있다.
바람직하게는, 상기 락킹 플레이트(160)은 마치 판스프링과 같이 탄성복원력을 가지며 휘어질 수 있는 길다란 직사각 판체 구조로 구비된다.
이때, 상기 에어 블록 장착용 스페이스(140)의 입구에서 그 위쪽 위치의 트레드 림부(110)와 아래쪽 위치의 허브(120)에는 락킹 플레이트(160)의 양단부가 삽입 체결되는 락킹홈(162)이 형성된다.
이에, 상기 에어 블록 장착용 스페이스(140)의 내부에 에어 블록(150)을 삽입시킨 다음, 상기 락킹 플레이트(160)의 일단부를 한쪽의 락킹홈(162)에 삽입 체결시키는 과정과, 상기 락킹 플레이트(160)를 안쪽으로 휘어지게 하여 에어 블록(150)에 밀착시키는 과정과, 상기 락킹 플레이트(160)의 타단부를 다른 한쪽의 락킹홈(162)에 삽입 체결하는 과정이 진행됨으로써, 상기 에어 블록 장착용 스페이스(140)의 내부에 삽입된 에어 블록(150)이 락킹 플레이트(160)의 의하여 이탈되지 않게 락킹되는 상태가 될 수 있다.
상기 락킹 구조물의 다른 실시예로서, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 에어 블록 장착용 스페이스(140)의 입구 내주면에는 에어 블록 장착용 스페이스(140) 내에 삽입된 에어 블록(150)을 락킹시키기 위한 락킹 림부(170)가 타이어의 내경 방향을 향하여 돌출 형성된다.
이때, 상기 락킹 림부(170)의 외면에는 에어 블록(150)을 에어 블록 장착용 스페이스(140)의 내부로 용이하게 삽입 안내하기 위하여 바깥쪽에서 안쪽을 향하여 하향 경사진 안내면(172)이 형성된다.
따라서, 상기 에어 블록 장착용 스페이스(140)의 내부에 에어 블록(150)을 삽입시킬 때, 상기 안내면(172)을 따라 에어 블록(150)이 압축되면서 에어 블록 장착용 스페이스(140)의 내부로 용이하게 삽입될 수 있고, 삽입 후에는 에어 블록(150)의 외면부가 락킹 림부(170)에 의하여 락킹되는 상태가 됨으로써, 상기 에어 블록 장착용 스페이스(140)의 내부에 삽입된 에어 블록(150)의 이탈이 용이하게 방지될 수 있다.
한편, 상기 에어 블록 장착용 스페이스(140)의 반대쪽 개방부 즉, 에어 블록(150)이 삽입되는 입구의 반대쪽 개방부에도 에어 블록(150)의 이탈을 방지하는 구조물이 형성된다.
바람직하게는, 상기 에어 블록 장착용 스페이스(140)의 반대쪽 개방부에서 그 위쪽 위치의 트레드 림부(110)와 아래쪽 위치의 허브(120)에는 에어 블록(150)의 이탈을 차단하기 위한 스토퍼단(180)이 타이어의 내경방향을 향하여 일체로 돌출 형성된다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 타이어는 타이어의 원주방향을 따라 배열된 다수개의 에어 블록(150) 중 하나가 파손되더라도 상기 스포크(130)의 지지력에 의하여 주행이 가능한 에어리스 타이어의 기능과, 타이어의 원주방향을 따라 배열된 다수개의 에어 블록(150)이 차량 하중을 지지하거나 노면 주행 충격을 완충하는 공기압 타이어의 기능을 동시에 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 다수개의 에어 블록(150) 중 하나가 파손되면, 락킹 상태를 해제한 후 파손된 에어 블록(150)을 에어 블록 장착용 스페이스(140)로부터 빼낸 다음, 차량 내부(예, 트렁크 룸 등)에 미리 준비해 둔 새로운 에어 블록(150)으로 누구나 손쉽게 교체 가능하여 타이어 교체 정비성을 향상시킬 수 있고, 에어리스 타이어와 같이 에어 충전이 필요없는 장점을 제공할 수 있다.
100 : 타이어
110 : 트레드 림부
120 : 허브
130 : 스포크
140 : 에어 블록 장착용 스페이스
150 : 에어 블록
160 : 락킹 플레이트
162 : 락킹홈
170 : 락킹 림부
172 : 안내면
180 : 스토퍼단
200 : 휠

Claims (9)

  1. 노면에 접촉되는 트레드 림부;
    휠에 장착되는 허브;
    상기 트레드 림부와 허브 사이에 연결되어 원주방향을 따라 배열되는 다수개의 스포크;
    상기 스포크 사이에 형성되어 원주방향을 따라 배열되는 에어블록 장착용 스페이스; 및
    상기 에어 블록 장착용 스페이스 내에 분리 가능하게 삽입 장착되는 에어 블록;
    을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 타이어.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스포크와 에어 블록 장착용 스페이스는 원주방향을 따라 교대로 배열되며 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 타이어.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어 블록은 고무 또는 연질 플라스틱 재질을 이용하여 공기압이 채워진 밀폐형 구조로 제작되되, 에어 블록 장착용 스페이스의 내부 체적에 맞는 크기로 제작된 것임을 특징으로 하는 자동차용 타이어.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어 블록 장착용 스페이스에는 에어 블록의 이탈을 방지하기 위한 락킹 구조물이 포함되는 것을 특징으로 하는 자동차용 타이어.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 락킹 구조물로서, 상기 에어 블록 장착용 스페이스의 입구에는 에어 블록 장착용 스페이스 내에 삽입된 에어 블록을 락킹시키기 위하여 탄성력을 갖는 락킹 플레이트가 탈거 가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 자동차용 타이어.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 에어 블록 장착용 스페이스의 입구에서 그 위쪽의 트레드 림부와 아래쪽의 허브에는 락킹 플레이트의 양단부가 삽입 체결되는 락킹홈이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 타이어.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 락킹 구조물로서, 상기에어 블록 장착용 스페이스의 입구 내주면에는 에어 블록 장착용 스페이스 내에 삽입된 에어 블록을 락킹시키기 위한 락킹 림부가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 타이어.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 락킹 림부의 외면에는 에어 블록을 에어 블록 장착용 스페이스로 삽입 안내하기 위하여 바깥쪽에서 안쪽을 향하여 하향 경사진 안내면이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 타이어.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어 블록 장착용 스페이스의 반대쪽 개방부에서 그 위쪽의 트레드 림부와 아래쪽의 허브에는 에어 블록의 이탈을 차단하기 위한 스토퍼단이 일체로 더 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 타이어.
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