KR101870539B1

KR101870539B1 - 공기입 타이어

Info

Publication number: KR101870539B1
Application number: KR1020160168794A
Authority: KR
Inventors: 황상훈
Original assignee: 한국타이어 주식회사
Priority date: 2016-12-12
Filing date: 2016-12-12
Publication date: 2018-06-25
Anticipated expiration: 2036-12-12
Also published as: KR20180067270A

Abstract

본 발명은 공기입 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타이어 물튀김 문제를 개선한 공기입 타이어에 관한 것이다. 본 발명은 트레드부(100)와 사이드월부(200) 및 비드부(300)를 포함하여 구성되는 공기입 타이어에 있어서, 양측 사이드월부(200)의 상단부에 체결홈(500)이 형성되며, 상기 체결홈(500)에 물튀김방지부재(600)가 체결되고, 상기 물튀김방지부재(600)는 전도성물질로 코팅된 것임을 특징으로 하는 공기입 타이어를 제공한다.

Description

공기입 타이어{PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 공기입 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타이어 물튀김 문제를 개선한 공기입 타이어에 관한 것이다.

중하중용 타이어의 빗길 주행 시 물튀김에 대한 불편사항이 이슈화 되면서 다양한 기술들이 타이어에 적용되고 있다.

현재 타이어에 적용되거나 출원된 기술들은 도 1에 도시된 바와 같이, 타이어의 한쪽 사이드월(Sidewall)부에 돌기부를 위치시켜 돌기부가 물 튀김을 감소시키는 역할을 하게 되는 기술들이 대부분이다. 그러나 이러한 구성은 도 2에서 도시된 바와 같이, 2번 및 3번 벨트의 끝단 부분에 돌기를 형성시킴으로 인하여 벨트끝단에서 발생되는 열을 배출하는 것을 억제하는 문제가 있다. 이러한 열은 타이어에 열피로를 누적시켜 내구성을 저하시키고 크랙 발생의 원인이 된다.

이하 이러한 문제를 해결하기 위한 선행기술들을 살펴본다.

대한민국등록특허 제10-1388397호 '물튀김 방지 공기입 타이어는 카카스와 트레드 사이에 다수층의 벨트로 이루어진 벨트부가 적층되는 공기입 타이어에 있어서, 상기 벨트부의 에지와 일직선 상의 위치에서 비드부 쪽으로 사이드월의 외측단부에 고무막층이 돌출 형성되고, 상기 고무막층은 다수의 고무막들이 타이어어의 원주 방향으로 나선형으로 감긴 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 물튀김 방지 공기입 타이어를 개시한 바 있다. 제10-1388397호의 타이어는 물튀김을 방지하면서도 벨트부 에지에서 발생되는 열을 방열할 수 있는 기술을 개시하였다. 그러나 제10-1388397호는 편마모를 억제하기 위한 타이어 위치교환이 매우 난해한 문제가 있다.

대한민국등록특허 제10-1496026호 '물튀김 방지 돌기를 이중으로 구비하는 공기입 타이어' 는 사이드월부의 가장자리를 따라서 트레드부에 보다 가까이 위치하는 제1 물튀김 방지 돌기와 상기 제1물튀김 방지 돌기와 마주보며 일정거리 이격하여 위치하는 제2 물튀김 방지 돌기가 형성되는 물튀김 방지 돌기를 이중으로 구비하는 공기입 타이어에 관한 것으로, 본 발명에 따른 공기입 타이어는 종래 기술에 비하여 물튀김 현상을 더 효과적으로 방지할 수 있으며 사이드월부를 보호하는 효과가 있다. 그러나 제10-1496026호 역시 편마모를 억제하기 위한 타이어 위치교환이 매우 난해한 문제가 있었으며, 돌기들의 경계부에서 크랙이 성장할 수 있는 문제점이 있다.

대한민국등록특허 제10-1388397호(공고일자 2014년04월22일) 대한민국등록특허 제10-1496026호(공고일자 2015년02월26일)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 물튀김 현상을 억제하면서도 벨트끝단에서 발생하는 열을 용이하게 방출하고, 편마모 방지를 위한 타이어 위치변경이 용이한 물튀김 방지구조를 갖는 공기입 타이어를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 트레드부(100)와 사이드월부(200) 및 비드부(300)를 포함하여 구성되는 공기입 타이어에 있어서, 양측 사이드월부(200)의 상단부에 체결홈(500)이 형성되며, 상기 체결홈(500)에 물튀김방지부재(600)가 체결되고, 상기 물튀김방지부재(600)는 전도성물질로 코팅된 공기입 타이어를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 물튀김방지부재(600)를 탈부착할 수 있는 구조를 제공함으로써 물튀김 현상을 억제하면서도 벨트끝단에서 발생하는 열을 용이하게 방출하고, 편마모 방지를 위한 타이어 위치변경이 용이한 물튀김방지구조를 갖는 공기입 타이어를 제공한다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 종래의 물튀김방지구조를 갖는 타이어의 사진이다.
도 2는 종래의 물튀김방지구조를 갖는 타이어의 요부단면 사진이다.
도 3은 타이어의 주행시 물이 튀기는 현상을 설명한 설명도이다.
도 4는 종래의 물튀김방지구조에 의한 물튀김억제효과를 설명한 설명도이다.
도 5는 일반적인 타이어의 편마모 방지를 위한 타이어위치교환을 설명한 설명도이다.
도 6은 종래의 물튀김방지구조를 갖는 타이어의 타이어위치교환을 설명한 설명도이다.
도 7은 본 발명의 타이어의 요부발췌 단면도이다.
도 8은 물튀김방지부재가 체결된 상태의 본 발명의 타이어의 요부발췌 단면도이다.
도 9는 본 발명의 타이어의 체결홈의 요부발췌단면도이다.
도 10은 본 발명의 공기입 타이어의 물튀김방지부재의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 공기입 타이어의 물튀김방지부재의 다른 실시예의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 공기입 타이어의 방열부재의 단면도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 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 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

종래의 물튀김방지구조는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 사이드월부의 상단에 물튀김방지구조를 설치하여 물튀김현상을 억제하였다. 즉 젖은 노면을 주행 시 일반타이어는 도 3에 도시된 바와 같이 물이 심하게 튀게 되나, 도 1 및 도 2에 도시된 물튀김방지구조를 구비한 타이어는 도 4에 도시된 바와 같이, 분산되는 물을 물튀김방지구조가 눌러주어 비산거리를 억제하게 된다. 그러나 이러한 물튀김방지구조들은 트럭버스 타이어의 경우 타이어 편마모 방지를 위한 타이어 위치교환이 매우 난해한 문제가 있다.

도 5는 일반적인 타이어의 위치교환의 일예를 도시한다. 일반적인 타이어의 위치교환은 모든 타이어가 대칭적인 형상을 가지므로 자유로이 위치교환을 할 수 있다. 도 5의 각 부호는 타이어의 일면에 대한 식별부호이다.

도 6은 종래의 물튀김방지구조를 갖는 타이어의 위치교환을 설명하고 있다. 도 6에서 식별부호에 원형표시가 된 것이 물튀김방지구조를 갖는 타이어이며, 물튀김방지구조의 방향에 따라 제한적으로의 위치교환만이 가능함을 확인할 수 있다.

이에, 본 발명은 트레드부(100)와 사이드월부(200) 및 비드부(300)를 포함하여 구성되는 공기입 타이어에 있어서, 양측 사이드월부(200)의 상단부에 체결홈(500)이 형성되며, 체결홈(500)에 물튀김방지부재(600)가 체결되고, 물튀김방지부재(600)는 전도성물질로 코팅된 공기입 타이어를 제공한다.

물튀김방지부재(600)는 제 1 체결돌기(610)와, 제 1 체결돌기(610)의 상단에 형성되는 제 1 연결부(620)와, 제 1 연결부(620)에 형성되는 물튀김방지부(630)와, 물튀김방지부(630) 양측에 형성되는 제 1 날개부(640)를 포함하는 것이 바람직하다.

즉, 체결홈(500)에 원주방향으로 연속되도록 형성된 물튀김방지부재(600)가 제 1 체결돌기(610)가 삽입됨으로써 체결되게 된다. 제 1 날개부(640)는 물튀김방지부재(600)가 안정적으로 체결된 상태를 유지하도록 지지해주는 역할을 한다.

전도성물질은 그래핀(Graphene)을 포함하는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 주행 시 상기 벨트(800)의 끝단에서 발생되는 열은 숄더부(400) 및 사이드월부(200)의 상단에 열피로를 누적시키게 된다. 이에 해당 위치에 종래의 물튀김방지구조를 부가할 경우 더 두꺼워져 열방출이 용이하지 않게 된다. 이에 본 발명은 상기 물튀김방지부재(600)에 전도성 물질을 코팅하여 방열문제를 해결하였으며, 본 출원인은 많은 시험을 거쳐 그래핀을 코팅하는 것이 가장 효율적임을 알았다.

또한, 물튀김방지부(630)에는 다수의 통공(650)이 형성된 것이 바람직하다. 즉 물튀김방지부(630)를 메쉬(mesh)로 형성시킨다. 이러한 메쉬구조는 물을 효과적으로 분산시켜주며, 단면적이 늘어나 방열효과를 더욱 증진시켜주는 역할을 한다.

물튀김방지부(630)의 내각(a)은 20~30도이며, 제 1 날개부(640)를 포함한 폭(w)은 30~45mm이고, 물튀김방지부(630)의 높이(h)는 16~35mm인 것이 바람직하다. 이러한 구성은 주행 중 타이어의 공기저항과 물튀김방지효과를 위한 호적의 수치로서 물튀김방지부가 너무 크면 공기저항 등으로 인한 주행성능 저하의 우려가 있고, 너무 작으면 물튀김방지효과가 미미해진다. 이러한 두 이익의 균형점으로서 상기의 수치는 유의미하다.

물튀김방지부(630)의 제 1 체결돌기(610)는 도 9의 체결홈(500)에 삽입된다.
제 1 체결돌기(610)는 하부가 반원 형상으로 형성되고 상부 표면에 제 1 연결부(620)와 수직하게 연장형성되며 체결홈(500)에 제 1 체결돌기(610)가 삽입되어 체결홈(500)에 체결된다.
제1 체결돌기(610)의 하부가 반원형상으로 형성되어 체결홈(500)에 쉽게 삽입이 가능하고 상부 표면이 제1 연결부(620)와 수직하게 연장형성되어 있으므로 물튀김방지부재(600)에 가해지는 외력에 의해 체결홈(500)에서 이탈되는 것을 방지하는 체결력이 높은 구조로 형성되어 있다. 따라서 물튀김방지부(630)에 외력이 가해져도 체결홈(500)에서 물튀김방지부재(600)가 이탈되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
물튀김방지부재(600)의 체결안정성을 향상시키기 위해 도 9에 도시된 돌출부(510)가 물튀김방지부재(600)의 제 1 홈(611)에 삽입되어 체결을 더 확고히 할 수 있다.

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또한, 발명의 다른 실시예로서, 양측의 사이드월(200)의 체결홈(500) 중 일측에 물튀김방지부재(600)에 갈음하여 방열부재(700)가 설치되고, 방열부재(700)는 제 2 체결돌기부(710)와, 제 2 체결돌기부(710) 상단에 형성되는 제 2 연결부(720)와, 제 2 연결부(720) 상단에 양측으로 형성되는 제 2 날개부(730)를 포함하며, 전도성물질로 코팅되는 공기입 타이어를 제공한다. 즉, 필요에 따라 물튀김이 문제가 되지 아니한 내측방향의 사이드월부에는 상기와 같은 방열부재(700)를 설치함으로써 방열효과를 극대화시킬 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 전도성물질은 그래핀(Graphene)을 포함하는 것이 바람직하다.
제 2 체결돌기(710)는 하부가 반원 형상으로 형성되고 상부 표면에 제 2 연결부(620)와 수직하게 연장형성되며 체결홈(500)에 제 2 체결돌기(710)가 삽입되어 체결홈(500)에 체결된다.
제2 체결돌기(710)의 하부가 반원형상으로 형성되어 체결홈(500)에 쉽게 삽입이 가능하고 상부 표면이 제2 연결부(720)와 수직하게 연장형성되어 있으므로 방열부재(700)에 가해지는 외력에 의해 체결홈(500)에서 이탈되는 것을 방지하는 체결력이 높은 구조로 형성되어 있다. 따라서 방열부재(700)에 외력이 가해져도 체결홈(500)에서 방열부재(700)가 이탈되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 트레드부 200: 사이드월부
300: 비드부 400: 숄더부
500: 체결홈 510: 돌출부
600: 물튀김방지부재 610: 제 1 체결돌기
611: 제 1 홈 620: 제 1 연결부
630: 물튀김방지부 640: 제 1 날개부
650: 통공 700: 방열부재
710: 제 2 체결돌기 720: 제 2 연결부
730: 제 2 날개부

Claims

트레드부(100)와 사이드월부(200)와 비드부(300) 및 숄더부(400)를 포함하여 구성되는 공기입 타이어에 있어서,
양측 사이드월부(200)의 상단부에 체결홈(500)이 형성되며, 상기 체결홈(500) 중 물튀김이 발생되는 외측에 물튀김방지부재(600)가 체결되고, 상기 물튀김방지부재(600)는 전도성물질로 코팅된 것임을 특징으로 하고,
상기 물튀김방지부재(600)는 제1 체결돌기(610)와, 상기 제1 체결돌기(610)의 상단에 형성되는 제1 연결부(620)와 상기 제1 연결부(620)에 형성되는 물튀김방지부(630)와 상기 물튀김방지부(630) 양측에 형성되는 제1 날개부(640)를 포함하되,
상기 숄더부(400)는 외부로 돌출 형성된 돌출부(510)가 형성되고 상기 물튀김방지부재(600)는 상기 돌출부(510)가 삽입되도록 대응되는 제1 홈(611)이 형성되어 상기 물튀김방지부재(600)와 상기 숄더부(400)가 접촉되는 표면적을 넓혀 체결을 확고히 하여 상기 물튀김방지부(630)가 상기 체결홈(500)에서 이탈되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하고,
양측의 사이드월(500)의 체결홈(500) 중 물튀김이 발생되지 않는 내측에는 방열부재(700)가 설치되되, 상기 방열부재(700)는 제2 체결돌기(710)와, 상기 제2 체결돌기(710) 상단에 형성되는 제2 연결부(720)와, 상기 제2 연결부(720) 상단에 양측으로 형성되는 제2 날개부(730)를 포함하며, 전도성물질로 코팅되는 것을 특징으로 하고,
상기 방열부재(700)는 상기 돌출부(510)가 삽입되도록 대응되는 제2 홈(711)이 형성되어 상기 방열부재(700)와 상기 숄더부(400)가 접촉되는 표면적을 넓혀 체결을 확고히 하여 방열효과를 향상시키고,
상기 제1 체결돌기(610)는 하부가 반원 형상으로 형성되고 상부 표면에 제1 연결부(620)와 수직하게 연장 형성되며 상기 체결홈(500)에 상기 제1 체결돌기(610)가 삽입되어 상기 체결홈(500)으로부터 상기 물튀김방지부(630)가 이탈되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하고,
상기 제2 체결돌기(710)는 하부가 반원 형상으로 형성되고 상부 표면에 제2 연결부(720)와 수직하게 연장 형성되며 상기 체결홈(500)에 상기 제2 체결돌기(710)가 삽입되어 상기 체결홈(500)으로부터 상기 방열부재(700)가 이탈되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
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제1항에 있어서,
상기 전도성물질은 그래핀(Graphene)을 포함하는 것임을 특징으로 하는 공기입 타이어.
제1항에 있어서,
상기 물튀김방지부(630)에는 다수의 통공(650)이 형성된 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
제1항에 있어서,
상기 물튀김방지부(630)의 내각(a)은 20~30도이며, 상기 날개부(640)를 포함한 폭(w)은 30~45mm이고, 상기 물튀김방지부(630)의 높이(h)는 16~35mm인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
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