KR970000521B1 - 스파이크핀 부착구조 및 스파이크핀 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

스파이크핀 부착구조 및 스파이크핀

제1도는 본 발명의 1실시예를 나타낸 자동차용 타이어의 일부 종단 정면도.

제2도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 구두창의 일부 종단 정면도.

제3도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 자동차용 타이어의 일부 종단 정면도.

제4도는 스이크핀의 1실시예를 나타낸 사시도.

제5도는 스파이크핀의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

제6도는 스파이크핀의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

제7도는 스파이크핀의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

제8도는 본 발명의 1실시예를 나타낸 타이어의 일부 표면도.

제9도는 본 발명의 타이어와 노면과의 관계를 개략적으로 나타낸 측면도.

제10도는 본 발명의 다른 실시예인 스파이크핀의 앞끝단을 나타낸 도면.

제11도는 본 발명의 다른 실시예인 스파이크핀의 앞끝단을 나타낸 도면.

제12도는 본 발명의 1실시예를 나타낸 장착면의 종단 정면도.

제13도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 장착면의 종단 정면도.

제14도는 본 발명을 목발에 사용한 부분 단면도.

제15도는 본 발명을 구두창에 사용한 부분 단면도.

제16도는 본 발명을 타이어에 사용한 부분 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 자동차용타이어(기초재, 연질부) 1A : 목발

1B : 구두창 1C : 타이어

2 : 접지면 3,3A~3G : 스파이크핀(경질부)

4A~4G : 기초부 5A~5G : 핀부

6 : 오목부 6A : 오목부의 둘레벽

7 : 접착제 8 : 공간

8A : 홈 8B : 오목구멍

9 : 구두창 10 : 장착용 부재

11 : 노면(路面) 12 : 빙설(氷雪)

13 : 보호막 31 : 원주체의 삼면

32 : 원호형상의 절결면

본 발명은, 차량용 타이어나 구두창 또는 지팡이 끝단 등에 이용할 수 있는 저온하에서 경화하는 성질을 가지는 고무재로 성형한 스파이크핀을 장착면인 접지면에 부착하는 구조 및 스파이크핀의 형상에 관한 것이다.

빙설로(氷雪路)에 있어서의 차량용 타이어, 구두창 또는 지팡이 끝단 등의 미끄럼 방지용 스파이크핀은 금속제의 것이 사용되고 있다.

그러나, 금속제의 시파이크핀은, 특히 차량용 스파이크핀에 있어서의 분진의 발생문제로 사용이 규제되어, 금속에 대신하는 새로운 소재의 스파이크핀의 성형이 연구되고 있다. 그리하여, 타이어를 성형하는 고무 자체의 성질을 저온하에서도 연한 상태로 유지하고, 빙설면과의 흡착성을 높이는, 소위 스터들리스 타이어의 개량이 진행되고 있다.

한편, 스파이크핀을 금속이 아닌 다른 소재로 성형하려는 시도도 있는데, 예를 들면 합성수지나 경질고무를 이용하는 것도 있다. 그리고, 새로운 소재로서, 경질고무를 이용한 스파이크핀이 제안되어 있으며, 본 발명자의 출원에 관계되는 상온하에서는 연화하고 있으나 저온하에서 경화하는 성질을 가지는 고무(일본국 특원소 63-235771호)나, 경도를 높인 고무(일본국 특원평 2-274240호)등이 개발되어 있다.

한편, 빙설로에 있어서의 차량용 타이어, 구두창 또는 지팡이 끝단등의 미끄럼 방지용으로 부착된 금속제의 스파이크핀은 장착면인 접지면보다 돌출하여 끼워붙여져 있었다. 본 발명의 목적은, 저온화에서 경화하는 성질을 가지는 고무로 성형한 스파이크핀은 상온에서는 연화하고, 빙설로(당연히, 기온이 낮음)에서는 경화하여 스파이크핀으로서의 작용을 하는 것이지만, 타이어의 회전에 의한 노면과의 마찰이나, 진동에 의한 타이어의 내부발열에 의해 스파이크핀의 경화에 영향을 줄 염려가 있다. 그리하여, 본 발명은 이러한 열에 의해 스파이크핀이 연화하는 것을 방지하고, 저온하에서 경화하는 고무를 이용한 스파이크핀의 효과를 높이고자 하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 눈이나 얼음 노면에 대하여, 미끄럼방지의 목적에 사용하는 목발, 구두창, 타이어 등과 같이 사용시에 하중이 걸리고, 미끄럼방지를 목적으로 하는 경우, 종래에는 스파이크핀(금속, 플라스틱 등)을 경질로 가늘고 뾰족한 형상으로 하여 접지부보다 돌출시켜서 부착함으로써, 눈, 얼음에 스파이크핀을 찔러서 미끄럼 방지효과를 발휘하고 있었다.

그러나, 이와 같은 구성으로는 목발, 구두창, 타이어 등은 눈·얼음이 있는 시기에는 미끄럼 방지효과를 발휘할 수 있으나, 눈·얼음이 녹아서 노면이 노출되어 있을 때에는 반대로 장해를 주는 것이다.

즉, 가늘고 뾰족한 형상으로 돌출되어 있기 때문에, 노면에 대한 접촉면적이 작아 미끄러지거나 또는 노면을 손상시키는 등 실제의 노면상태에 따라 기능이 다르고, 눈이 쌓이거나 얼었을 경우, 혹은 노면이 노출되어 있는 경우의 쌍방의 미끄럼 방지기능을 발휘할 수 없어, 매우 불편하고 안전상 방심할 수 없었던 것이다. 상기한 점을 감안하여 본 발명은 눈이 쌓이거나 얼었을 때, 또는 눈이 녹아서 노면이 노출되어 있는 경우 등, 노면 상황에 관계없이 미끄럼 방지기능을 발휘할 수 있는 스파이크핀의 부착구조를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명에 관계된 스파이크핀의 부착구조는, 장착면인 접지면에 오목부를 형성하고, 이 오목부에 저온하에서 경화하는 성질을 가지는 고무재로 형성한 스파이크핀을 오목부 둘레벽에 공간을 형성하여 끼워붙인 것에 특징이 있는 것이다. 공간은 스파이크핀의 둘레 일부에 형성된 것이라도 좋고, 또 스파이프 핀의 둘레에 보호막을 입힌 것이라도 좋으며, 보호막은 장착면과 동일한 소재 혹은 스파이크핀보다 연한 소재라면 좋다.

또한, 장착면을 가지는 장착부인 연질부와 스파이크핀인 경질부의 각각의 표면적 및 체적이 연질부보다 경질부가 작고, 또한 스파이크핀의 끝단 접지면이 장착면과 동일 또는 낮게 구성할 수 있다. 그리고, 스파이크핀의 형상은 원기둥에 한정되지 않고 다각기둥 또는 다각추라도 좋으며, 접지면인 앞끝단면에 오목부를 가지는 것으로 하여도 좋다.

스파이크핀은 빙설면에 접촉하여 가압되었을 때, 하중압력으로 고무제의 스파이크핀이 접촉면에 파고 들어 감으로써 마찰저항을 얻을 수 있다. 따라서, 접지면의 오목부 둘레벽이 하중압력으로 변형되거나 또는 찌부러져도, 그 변형부 또는 찌부러진 부분이 오목부의 고무제 스파이크핀 핀부와의 공간으로 흡수되어 핀부에 영향을 주지 않으며, 더욱 하중압력에 견딜수 있는 핀부가 접지면보다 돌출하여 접지면에 파고드는 것이다. 또, 저온하에서 경화하는 고무제 스파이크핀에 있어서, 노면상에 빙설이 있으면 노면에 접하는 예컨대 타이어 및 스파이크핀은 냉각되고, 온도가 내려간 스파이크핀은 경화하는 것이다. 또, 타이어의 회전으로 타이어 접지고무의 내부에 에너지를 축적하여 발열하여도, 노면에 있는 눈이나 얼음이 타이어의 회전, 하중에 희한 압축, 마찰저항에 의해 잘게 부스러지고, 그 눈이나 얼음이 공간에 가득차서 스파이크핀의 냉각작용을 행하는 것이다.

한편, 노면에 눈이나 얼음이 존재하지 않을 때에는, 회전 등에 의하여 내부에 에너지를 축적하여 발열한 타이어 및 노면으로부터 접촉부분에서 감지한 열로 스파이크핀은 연해지져서 스파이크작용을 하지 않는다.

그리고, 스파이크핀의 접지면인 앞끝단면에 형성한 공간에도 눈이나 얼음이 들어가서 냉각작용을 하여 저온을 유지하며, 핀부의 경화를 견지하고, 또한 핀부를 기둥형상으로 길게 하여 마모에 대한 장기 사용을 촉구한다. 횡단면을 다각형으로 하여 각이진 부분을 많게 하여 파고 들기 날카롭게 하는 작용을 하고, 각추형으로 하여 핀부의 강도를 증가시키는 것이다.

또, 스파이크핀의 둘레에 배설한 보호막은, 스파이크핀을 성형하는 고무의 열화, 손상 또는 열상(裂傷)을 방지하는 작용을 하고, 공간으로 들어간 얼음과 눈이 보호막을 통하여 냉각작용을 하고, 저온을 유지하여 스파이크핀의 경화를 경지한다. 한편, 목발의 접지부, 구두창, 타이어 등에 하중이 걸렸을 때, 각각의 하중에 의하여 스파이크핀 형상의 둘레의 연질부는 압력을 받아서 변형한다. 또, 스파이크핀은 노면에 대하여 변형률이 당연히 작고, 그 변형률의 압축비에 의해 스파이크핀의 앞끝단부가 노면에 대하여 날카로운 끝으로 찌르는 기능이 생겨서 제동저항을 발휘한다. 이것은 스파이크핀의 표면적, 체적이 연질부보다 작은 것이 필요조건으로 되어 있다. 그리고, 연질부와 스파이크핀의 복합구조에 의하여, 눈이 쌓이거나 얼었을 때에는, 하중압력에 의하여 스파이크된 형상의 날카로운 앞끝단부는 눈이 쌓인 층을 찔러 파고드는 작용을 한다. 또, 눈이 없는 상태에서는 노면이 단단하므로 스파이크핀은 그 압력으로는 찌를 수 없고, 연질부만이 변형하게 되어, 노면에 대하여 제동저항을 발휘하게 된다.

[실시예]

다음에, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다. 제1도는 본 발명의 1실시예를 나타내는 자동차용 타이어(1)의 접지면(2)에 저온하에서 경화하는 성질을 가지는 고무재로 형성된 스파이크핀(3A)을 장착한 종단 정면도이다. 접지면(2)에 오목부(6)를 형성하고, 원주형상의 기초부(4A)와 가는 원주형상의 핀부(5A)로 이루어지는 스파이크핀(3A)의 상기 기초부(4A)를 원형의 오목부(6)의 바닥부에 끼워 맞추어 접착제(7)로 고정한 것이고, 핀부(5A)와 오목부(6)의 둘레벽(6A)사이에 공간(8)이 형성된다. 상온하에서는 연화하지만 저온하에서 경화하는 성질을 가지는 고무재로서는, 예를 들면 일본국 특원소 63-235771호의 고무 배합물을 이용할 수 있다. 제2도는 구두창(2)에 스파이크핀(3B)을 장착한 다른 실시예를 나타낸 종단 정면도이다. 스파이크핀(3B)은 기초부(4B)와 핀부(5B)가 동일 굵기의 기둥형상체이고, 기초부(4B)를 구두창(9)에 형성한 스파이크핀(3B)보다 넓은 면을 가지는 오목부(6)의 바닥면으로부터 더 깊이 구두창(9)의 두께부에 파묻고 접착제(7)로 고정한 것으로서, 핀부(5B)와 오목부(6)의 둘레벽(6A)사이에 공간(8)이 형성된다. 제3도는 자동차용 타이어(1)의 접지면(2)에 스파이크핀(3C)을 장착한 다른 실시예를 나타낸 종단 정면도이다. 스파이크핀(3C)의 플랜지형상의 기초부(4C)로서 빠짐을 방지하고, 장착용 부재(10)와 일체화하여 접지면(2)에 형성한 오목부(6)에 장착용 부재(10)와 함께 스파이크핀(3C)을 끼워맞춰서 고정한 것으로서, 핀부(5C)와 오목부(6)의 둘레벽(6A)사이에 공간(8)이 형성되어 있다. 제4도는 스파이크핀(3D)의 실시예를 나타내는 사시도로서, 원주형상의 기초부(4D)와 이 기초부(4D)보다 짧은 직경원에 들어가는 횡단면을 가지는 사각 기둥형상의 핀부(5D)로 이루어진 것이다.

또, 핀부(5D)는 직경이 4㎜±2㎜이내에 들어가는 다각기둥, 기초부(4D)는 직경이 5㎜±2㎜, 전체 높이는 13㎜±5㎜정도가 최량이었다. 제5도는 다른 실시예를 나타낸 스파이크핀 (3E)의 사시도로서, 원주 형상의 기초부(4E)와 이 기초부(4E)로부터 사각추를 형성한 핀부(5E)로 이루어진 것이다. 제4도 및 제5도에 있어서의 기초부(4D), (4E)는 원주형으로 한정되는 것이 아니라 각이진 기둥이라도 좋고, 또 핀부(5D), (5E)는 다른 다각기둥 또는 다각추라도 좋다.

제6도는 핀부(5F)와 기초부(4F)에 단턱부 등을 갖지 않은 봉체로 구성한 스파이크핀(3F)이고, 제7도는 다각추형상을 그대로 스파이크핀(3G)으로 한 것으로서, 굵은 부분을 기초부(4G), 가는 앞끝단부를 핀부(5G)로 한 것이다. 제8도는 스파이크핀(3)을 타이어(1)의 접지면에 부착한 상태의 일부 표면도로서, 스파이크핀(3)은 횡단면이 대략 Y자형상으로 하여 원주체의 삼면(31),(31),(31)을 남기고 원호형상의 절결면(32),(32),(32)으로 하고, 타이어(1) 접지면의 오목부(6)사이에 공간(8),(8),(8)을 형성하고 있다.

제9도는 노면(11)과의 관계를 개략적으로 나타낸 측면도로서, 부착된 스파이크핀(3)의 끝단은 타이어의 바깥둘레와 균일해도 좋으며, 차 하중에 의해 타이어(1)의 접지고무가 압축변형하고, 노면(11)의 빙설(12)에 의하여(의기온도에 의하여도)경화한 스파이크핀(3)이 빙설(12)에 박혀서 스파이크 작용을 하고, 또 공간(8)에 잘게 부스러진 얼음·눈이 가득차서 스파이크핀(3)의 냉각작용을 행한다. 스파이크핀(3)의 단면형상 및 타이어(1)접지면의 스파이크핀(3)을 끼워붙이는 오목부(6)의 형상은 임의로 형성할 수 있는 것이며, 부착한 결과 스파이크핀(3)의 바깥쪽 둘레와 타이어(1)접지면의 오목부(6)에서 부분적이라도 공간(8)이 존재하는 것이면 좋다.

제10도는 다른 실시예인 스파이크핀(3)의 앞끝단을 나타낸 도면으로서, 일부에 앞끝단으로부터 기초부를 향해 홈 (8A)을 형성하여 공간(8)으로 한 것이며, 제11도는 오목구멍(8B)을 형성하여 공간(8)으로 한 것이다.

제12도는 스파이크핀(3)의 바깥쪽 주위에 고무 또는 합성수지로 보호막(13)을 설치하고, 차량용 타이어, 구두창 또는 지팡이 끝단 등의 기초재(1)의 장착 오목부(6)에, 장착 오목부(6)의 둘레벽(6A)사이에 공간(8)을 두고 상기 스파이크핀(3)을 장착한 것이다. 보호막(13)을 형성하는 고무 또는 합성수지는 기초재(1)를 형성하는 고무 또는 합성수지와 동질의 소재를 사용하고 있다.

그러나, 반드시 보호막과 기초재가 동질의 소재로 형성되는 것은 아니며, 예컨대 보호막(13)이 고무이고, 기초재(1)가 합성수지로 된 다른질의 소재로 형성되어도 좋다. 보호막(13)의 재질은 기초재(1)와의 관계에서 정하는 것은 아니며, 스파이크핀(3)의 경질고무보다 연한 재질이면 좋은 것이다.

제13도는 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 스파이크핀(3)을 끼우는 보호막(13)을 기초재(1)와 일체로 형성하고, 또한 보호막(13)의 바깥쪽에 형성한 홈이나 절결부를 공간(8)으로 하여, 보호막(13)에 스파이크핀(3)을 끼운 것이다. 스파이크핀(3)의 형상은 원주형상, 다각기둥형상 또는 원추형상 또는 각추형상 등 임의로 성형하여도 좋으며, 또 기초재(1)로의 장착수단은, 예를 들어 접착제나 장착용 부재를 이용하거나, 기초부를 플랜지형상으로 하여 빠짐을 방지하다든지 하여 고정하면 좋다. 제14도는 목발(1A)에 사용한 부분 단면도, 제15도는 구두창(1B)에 사용한 부분 단면도, 제16도는 타이어(1C)에 사용한 부분 단면도로서 다른 실시예를 나타낸다. (3)은 스파이크핀 형상으로 성형된 경질부로서 고무에 의하여 성형된다. (1)은 연질부로서 연질고무 또는 연질 합성수지에 의하여 성형된다. 그리고, 성형품의 경질부(3)의 표면적, 체적은 연질부(1)보다 작게 구성되고, 또한 스파이크핀 형상의 경질부(3)의 높이는 그 앞끝단이 연질부(1)의 표면과 균일 높이로 형성되든가 또는 연질부(1)의 표면보다 돌출하지 않도록 낮게 형성되어 있다. 또, 스파이크핀 형상의 경질부(3)는, 목발(1A), 구두창(1B)에는 인체의 하중이 적으므로 형상을 가늘게 할 수 있으나, 타이어(1C)는 하중이 크므로 굵은 형상으로 설계된다. 그리고 경질부(3)의 체적, 면적, 형상, 굵기도 보통 노면에 대하여 각각 가압력으로 구부러지고, 변형하는 고무배합물로 설정하게 된다. 이상과 같이, 본 발명은 스파이크핀을 접지면에 형성한 오목부의 둘레 벽과에 공간을 형성하여서 끼워 붙였기 때문에, 빙설면으로 확실하게 파고 들고, 마찰저항을 충분히 얻을 수 있어 미끄럼 방지효과를 발휘하는 것이다.

그리고, 저온하에서 경화하는 성질을 가지는 고무로 성형한 스파이크핀을 공간을 두고 부착하였기 때문에, 비록 타이어의 회전 등에 기인하여, 타이어 접지면의 고무의 내부발열이 스파이크핀의 감지온도에 영향을 주는 것 같은 일이 있더라도, 공간에 가득차는 빙설에 의해 냉각작용을 행함으로써, 스파이크핀의 경도를 유지하여 연화를 방지하는 효과를 발휘하는 것이다. 따라서, 본 발명은 저온하에서 경화하는 성질을 가지는 고무를 이용한 스파이크핀의 성능을 견지하여 빙설로에서의 안전을 도모하며, 또한 노면의 보전과 분진공해의 발생을 방지 할 수 있는 것이다.

본 발명은, 스파이크핀을 피복하는 보호막의 바깥쪽에 공간을 형성하여 기초재에 장착하였기 때문에, 기초재의 접지면에 의한 하중압력에 의한 변형을 공간에서 흡수하여 스파이크핀에 영향을 주지 않기 때문에, 스파이크핀은 빙설면으로 확실하게 파고 들어갈 수 있는 효과가 있다. 그리고 보호막은 스파이크핀의 경도로 유지되어 스파이크핀과의 일체성을 유지한다.

또한, 보호막의 바깥쪽 공간에 가득차는 빙설에 의해 보호막을 통하여 스파이크핀을 냉각시키기 때문에, 비록 기초재의 진동이나 회전 등으로 내부발열이 생기더라도 스파이크핀의 연화를 방지하는 효과도 있는 것이다.

또한, 보호막은 공간에 의하여 바깥공기에 노출된 상태로 되는 스파이크핀의 열화나 외적 요인에 의한 하자 및 열상의 발생을 방지하고, 스파이크핀의 성능 유지 및 내구성을 높이는 효과를 발휘하는 것이다.

본 발명의 스파이크핀의 경질부는 장착면의 연질부보다 면적 및 체적을 작게하고, 또 낮게 하였기 때문에, 눈이 쌓이거나 얼었을 때에는 스파이크핀의 경질부의 파고 들어가는 것에 의해 미끄럼 방지효과를 발휘하고, 또 노면이 노출되어 있을 때는 연질부의 변형에 의해 미끄럼 방지효과를 발휘하는 것으로서, 노면의 상황에 따라 양쪽으로 대응할 수 있는 것이다.

Claims (7)

1. 저온하에서 경화하는 성질을 가지는 고무재로서 성형한 스파이크핀(3)을 장착면의 접지면(2)에 형성한 오목부(6)내에, 스파이크핀(3)의 둘레와 오목부(6)의 둘레벽(6A)과의 사이에 공간(8)을 형성하여 장착하고, 스파이크핀(3)의 선단을 장착면의 접지면(2)과 거의 일치하거나, 장착면의 접지면(2)보다 낮게 구성한 것을 특징으로 하는 스파이크핀의 부착구조.
2. 제1항에 있어서, 스파이크핀(3)의 ______둘레에 보호막(13)을 입힌 것을 특징으로 하는 스파이크핀의 부착구조.
3. 제2항에 있어서, 보호막(13)이 장착면과 동일재로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스파이크핀의 부착구조.
4. 제2항에 있어서, 보호막(13)이 스파이크핀(3)을 성형하는 고무보다 연질재로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스파이크핀의 부착구조.
5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 장착면을 가지는 장착부인 연질부와 _______ 스파이크핀(3)인 경질부의 각각의 표면적 및 체적이, 연질부(1)쪽이 작은 것을 특징으로 하는 스파이크핀의 부착구조.
6. 저온하에서 경화하는 성질을 가지는 고무재로 형성한 스파이크핀(3)으로서, 앞끝단면에 공간(8)을 가지는 것을 특징으로 하는 스파이크핀.
7. 제1항에 있어서, 공간(8)을 스파이크핀(3)의 _______둘레의 일부에 형성한 것을 특징으로 하는 스파이크핀의 부착구조.