CN102398474A

CN102398474A - 实心轮胎

Info

Publication number: CN102398474A
Application number: CN2011102607937A
Authority: CN
Inventors: 崔锡柱; 金学柱; 文达镛
Original assignee: Hankook Tire Co Ltd
Current assignee: Hankook Tire and Technology Co Ltd
Priority date: 2010-09-14
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2031-09-02
Also published as: EP2428369A3; EP2428369A2; KR101043001B1; US20120060991A1; JP5456738B2; EP2428369B1; CN102398474B; JP2012062045A; US9120351B2

Abstract

本发明提供一种实心轮胎，其按照下述方式构成：即使在产生压力、冲击等，辐条缓冲部等变形的情况下，越充分地实现轮胎的性能，其变形越小，如果去除压力、冲击，则通过恢复到原始的状态的恢复力优良的，凸起式的辐条缓冲部，产生缓冲作用，承受施加于轮胎上的压力。本发明的特征在于下述的实心轮胎，其包括接触地面的圆筒状的地面接触部；位于地面接触部的内侧的旋转轴固定部；凸起式的辐条缓冲部，其将地面接触部和旋转轴固定连接，起缓冲作用。

Description

实心轮胎

技术领域

本发明涉及充气轮胎，其不按照空气压力的方式起缓冲作用，而是通过凸起(Auxetic)式的辐条部件的缓冲部，起缓冲作用，并承受施加于轮胎上的压力。

背景技术

轮胎在车辆等的行驶时，因车体、搭载者，货物等的重量，承受相当大的压力，而轮胎按照下述方式形成，该方式为：实现不仅抵抗这样的压力，而且能够随着道路等的形状等状况，而吸收施加于车体上的冲击等的缓冲作用，该轮胎按照即使在上述这样的条件下，仍能顺利地驱动汽车。

这样的结构的轮胎还适用于汽车，自行车，人力车，卡车等的大部分的移动机构。

为了抵抗象上述那样施加的压力，产生缓冲作用，维持原始的形式，通常，采用按照充满空气的方式构成的充气轮胎。

在这样的充气轮胎中，对应于已填充的空气的压力，其作用，效果具有相当大的差异，在产生车胎泄气的场合，具有无法维持原始的形式、难以实现车辆等的行驶、寿命短的问题。

特别是，在充气轮胎的充气空间无法通过穿孔实现充气空间的作用的场合，即，车胎泄气为充气式的最大的缺点是在车辆的行驶时产生的车胎泄气具有引发交通事故的危险。

为了消除上述这样的充气式轮胎的问题，人们正在进行实心轮胎(Airless tire)的开发。在过去，人们提出各种类型的实心轮胎。

可在承受自行车等的较小荷载的条件下，采用初始阶段的实心轮胎，采用耐久性和恢复力优良的橡胶，合成树脂等的材质，对轮胎成形。

目前，伴随实心轮胎的技术的发展，人们还提出可用于车辆的结构的实心轮胎，但是，大部分的方式是设置专利文献1，专利文献2，专利文献3，专利文献4等的蜂窝结构的辐条缓冲部300(参照图1)。

具体来说，图1公开有非充气的实心轮胎，其包括接触地面的圆筒形的地面接触部；旋转轴固定部，其圆周小于上述地面接触部，该旋转轴固定部位于地面接触部的内侧；蜂窝式的辐条缓冲部，其将地面接触部和旋转轴固定部连接，起缓冲作用。

但是，在具有图1所示的那样的蜂窝式的辐条缓冲部300的过去的实心轮胎中，产生下述的问题，即，在承受压力，冲击，该辐条缓冲部300变形的场合(通常的形变等)、变形巨大、与地面的接触面过大等情况，难以充分地实现轮胎的主要性能，无法实现去除压力，即使缓冲部恢复到其原始的形态，仍无法快速地恢复的情况。

另外，由于上述辐条缓冲部300充分地实现其作用的时刻的寿命短，故具有实心轮胎的寿命也较短的问题。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：US第5494090号文献

专利文献2：US第7143797号文献

专利文献3：KR特願第10-1990-0015355号

专利文献4：PCT国际申请US2008/058308号(WO2008/118983)

发明内容

本发明是为了解决上述这样的问题而提出的，更具体地说，本发明的目的在于提供一种具有凸起(Auxetic)式的辐条缓冲部的实心轮胎，其中，即使在产生压力、冲击等发生变形的情况下，能充分地实现轮胎的性能，其变形越小，如果去除压力、冲击，则不仅恢复到原始的状态的恢复力优良，而且可长期地充分实现其本来的功能。

本发明具有下述的形式，其形成一种实心轮胎，该轮胎包括地面接触部，旋转轴固定部，与凸起式的辐条缓冲部，上述辐条缓冲部通过辐射状隔壁和连接隔壁，形成凸起式的结构，上述辐射状隔壁从地面接触部朝向旋转轴固定部而延伸，具有多个突出部而呈辐射状排列，连接隔壁位于上述排列的辐射状隔壁之间，连接多个辐射状隔壁，并将形成于相应的辐射状隔壁上的突出部相互朝向相反方向的地点之间连接。

由此，可形成下述的实心轮胎，其中，即使在产生压力、冲击等发生变形的情况下，越可充分地实现轮胎的性能，其变形越小；如果去除压力、冲击，则不仅恢复到原始的状态的恢复力优良，而且可长期地充分实现其本来的功能。

于是，本发明的实心轮胎具有接触地面的圆筒形的地面接触部。

此外，具有旋转轴固定部，其圆周小于地面接触部，该旋转轴固定部位于地面接触部的内侧。

还有，包括凸起式的辐条缓冲部，其将地面接触部和旋转轴固定部连接，起缓冲作用。

上述缓冲部为下述的形式，其通过多个辐射状隔壁和多个连接隔壁，形成具有多个空间的凸起结构，将上述地面接触部和旋转轴固定部连接，该多个辐射状隔壁从地面接触部，朝向旋转轴固定部而延伸，具有多个突出部而呈辐射状排列，该多个连接隔壁位于上述排列的辐射状隔壁之间，将多个辐射状隔壁连接，将形成于相应的辐射状隔壁上的突出部相互朝向相反方向的地点之间连接。

附图说明

图1为现有的具有蜂窝结构的辐条缓冲部的实心轮胎的示意性主视图；

图2为本发明的实心轮胎的示意性主视图；

图3为本发明的实心轮胎的透视图；

图4为本发明的另一形式的实心轮胎的示意性主视图；

图5为显示本发明的结构部件的辐射状隔壁和连接隔壁的作用的示意性图，其中

图5(A)通过实线表示施加荷载前的状态，

图5(B)通过实线表示施加荷载而变形的状态，

图5(C)通过虚线表示施加荷载前的状态，通过实线表示施加荷载而变形的状态的示意性图；

图6为显示本发明的结构部件的辐射状隔壁和连接隔壁的作用的图，通过虚线表示施加荷载(P)前的状态，通过实线表示施加荷载(P)后的状态，通过箭头表示连接隔壁，辐射状隔壁的运动方向的示意性图；

图7为显示本发明的接地面改变的状态的示意性图，其中

图7(A)为接地面变形前的状态，图7(B)为接地面变形后的状态的示意性图；

图8为显示本发明的辐射状隔壁相互错开地定位，形成台阶的结构的示意性主视图；

图9为本发明的辐射状隔壁形成台阶，台阶形成连接体位于形成台阶的辐射状隔壁和辐射状隔壁之间的示意性主视图；

图10为用于本发明的辐射状隔壁的突出部为“＜”形状或“＞”形状时，测定为了形成突出部而延伸的线和垂直线的夹角的适合范围的实验中，角度为45°的场合的曲线图；

图11为用于本发明的辐射状隔壁的突出部为“＜”形状或“＞”形状时，测定为了形成突出部而延伸的线和垂直线的夹角的适合范围的实验中，角度为30°的场合的曲线图；

图12为用于本发明的辐射状隔壁的突出部为“＜”形状或“＞”形状时，测定为了形成突出部而延伸的线和垂直线的夹角的适合范围的实验中，角度为15°的场合的曲线图。

附图标记说明：

标号300表示辐条缓冲部；

标号10表示地面接触部；

标号20表示旋转轴固定部；

标号30表示辐条缓冲部；

标号31，32表示辐射状隔壁；

标号31a，31b，32a，32b表示突出部；

标号33，34表示连接隔壁；

标号40表示台阶形成连接体。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的技术构思进行具体说明。

但是，附图不过是用于具体说明本发明的技术构思的具体例子，本发明的技术构思并不限于图面的形式。

本发明的实心轮胎涉及具有称为沙漏状的凸起(Auxetic)结构的辐条缓冲部的实心轮胎。

本发明的实心轮胎也象已有技术那样，包括接触地面的圆筒状的地面接触部10。

另外，包括旋转轴固定部20，其圆周小于上述地面接触部10，该旋转轴固定部20在地面接触部10的内侧，位于同心圆上。

此外，包括凸起(Auxetic)式的辐条缓冲部30，其将上述地面接触部10和旋转轴固定部20连接，起缓冲作用。

由于具有上述结构的地面接触部10，旋转轴固定部20，辐条缓冲部30的实心轮胎是已公知的，对于地面接触部10，旋转轴固定部20，辐条缓冲部30的形式，均提出有各种类型，可针对各种的形式，进行变形实施，故针对该部分的具体的说明省略。

本发明提供一种实心轮胎，其中，即使在发生压力、冲击等产生变形的情况下，越可充分地实现轮胎的性能，其变形越小，如果去除压力、冲击，则不仅恢复到原始的形式的恢复力，而且可在较长期间内充分地实现其本来的功能。

已有技术具有上述问题的主要原因在于图1所示的蜂窝形式的辐条缓冲部300无法充分地实现其性能。

作为长期的研究的结果，本申请的发明人提出了下述的结构，其中，上述辐条缓冲部30如图2～图4所示的那样，包括多个辐射状隔壁31，32，其从地面接触部10朝向旋转轴固定部20而延伸，具有多个突出部31a，31b，32a，32b，上述多个突出部呈辐射状排列；多个连接隔壁33，34，其位于上述排列的多个辐射状隔壁31，32之间，将多个辐射状隔壁31，32连接起来，并将形成于相应的辐射状隔壁31，32上的突出部31a，31b，32a，32相互朝向相反方向的地点之间连接。

即，通过采用上述的辐射状隔壁31，32和连接隔壁33，34，可获得具有由多个空间形成的凸起(Auxetic)结构的辐条缓冲部30的实心轮胎。

按照上述这样的结构，如图5所示的那样，在施加荷载时，从图5(A)的状态，到图5(B)的状态，辐条缓冲部30变形。

参照图6，具体进行说明，在多个辐射状隔壁31，32中，通过垂直施加的荷载(P)，将受到直接的影响的辐射状隔壁的突出部31a，32a压缩，相互面对的辐射隔壁31，32之间的距离(L)变窄。

接着，连接隔壁33，34与突出部31a，32b一起受到压缩(连接隔壁33，34的一侧连接于受到压缩的突出部31a，32b)，将连接于上述连接隔壁33的另一侧的辐射状隔壁的突出部拉近，但是，如图2所示的那样，此时，通过传递给连接于拉近的连接隔壁33的辐射状隔壁31和连接于该辐射状隔壁31的另一连接隔壁34等部位上的力，除了通过荷载(P)而压缩的辐射状隔壁31，32的突出部31a，32b以外的其它的辐射状隔壁的突出部之间的角度(θ)变大。

另外，如果去除荷载(P)，则辐射状隔壁31，32与突出部31a，32b恢复到原始的状态。

由此，在施加荷载时，不会过于压缩轮胎，充分地实现轮胎的本来的功能。

但是，如果形成于上述辐射状隔壁31，32上的突出部31a，31b，32a，32b如图4所示的那样，为1个，则从图7(A)的状态，到图7(B)的状态，接地面变化时的本发明的目的实现效果降低。

于是，考虑要按照适当水平使上述辐条缓冲部30等的变形，实现本发明维持优良的恢复力的目的，辐射状隔壁31，32最好如图2和图3所示的那样，包括多个朝向左侧突出的突出部31b，32b，或具有多个朝向右侧突出的突出部31a，32a。

此外，最好，形成于上述辐射状隔壁31，32上的突出部31a，31b，32a，32b相互朝向相反的方向的地点全部通过连接隔壁33，34而连接。

图2中的形成于辐射状隔壁31，32上的突出部31a，31b，32a，32b相互朝向相反方向的地点全部通过连接隔壁33，34而连接。

考虑要按照适当水平使上述辐条缓冲部30等变形，实现本发明维持优良的恢复力的目的，连接隔壁33，34最好将的突出部31a，32b，32b的最高地点(最高突出的地点)之间连接。

还有，如图2所示的那样，最好多个连接隔壁33，34按照形成圆周的形态的排列。

其原因在于：由于轮的总体的形状呈圆筒状，故连接隔壁33，34按照形成圆周的形式排列，由此，其作用效果提高。

考虑到本发明的目的，最好，辐射状隔壁31，32的突出部31a，31b，32a，32b如图2所示的那样，呈“＜”形状或“＞”形状。

另外，作为研究实验的结果，为了形成上述辐射状隔壁31，32的突出部31a，31b，32a，32b而延伸的线和垂直线之间的夹角(α)在15°～53°的范围内。

其理由在于如果该夹角(α)在15°以下，则难以获得充气式轮胎这样的垂直刚性，如果夹角(α)在53°以上，则具有某突出部和与其邻接的突出部之间的距离(L)过窄，发生妨碍的危险。

最好，如图10～图12所示的那样，上述夹角(α)在30°～45°的范围内。

图10～图12为下述的曲线图，其表示用于测定为了形成上述辐射状隔壁31，32的突出部31a，31b，32a，32b而延伸的线和垂直线之间的夹角(α)的适当范围的研究结果。

在图10～图12的曲线图中，A15，A30，A45指上述角度(α)。

另外，充气式(pneumatic)是指用于进行比较的充气式轮胎的实验结果。

按照本发明，最好，辐射状隔壁31，32包括多个突出部31a，31b，32a，32b，但是，即使在突出部呈“＜”形状或“＞”形状的情况下，最好为具有多个突出部的(图8和图9)那样的形态。

在本发明中，上述辐条缓冲部30的高度(从地面接触部10，到旋转轴固定部20的距离)越大，越实现缓冲效果，但是，为此，辐射状隔壁31，32具有过多的突出部31a，31b，32a，32b的场合，缓冲效果却下降，无法顺利地在受到压力之后，恢复到原始状态。

本申请的发明人获得最好具有约2个突出部31a，31b，32a，32b的结果。

在提高上述辐条缓冲部30的高度的同时，为了防止本发明的实现效果的降低，也可象图8和图9所示的那样，形成缓冲部30的辐射状隔壁31，32形成台阶的形态。

即，象图8所示的那样，辐射状隔壁31，32在从地面接触部10，朝向旋转轴固定部20而形成台阶的同时，按照多个形成，形成台阶的辐射状隔壁和辐射状隔壁相互错开地排列。

此外，作为其它形式，也可象图9所示的那样，辐射状隔壁31，32在从地面接触部10，朝向旋转轴固定部20而形成台阶的同时，按照多个形成，在用于形成台阶的辐射状隔壁和辐射状隔壁31，32之间，定位有其圆周小于地面接触部10的圆筒状的台阶形成连接体40。

本申请的发明人得出作为长期的研究的结果的下述的结论，其中，考虑本发明的目的，用于形成辐条缓冲部30的辐射状隔壁如图2所示的那样，分成第1辐射状隔壁31和第2辐射状隔壁32。

图2的第1辐射状隔壁31包括朝向右侧突出的多个右侧突出部31a和在多个上述右侧突出部31a之间朝向左侧突出的左侧突出部31b。

另外，上述第2辐射状隔壁32包括朝向左侧突出的多个左侧突出部32b和在多个上述左侧突出部32b之间朝向右侧突出的右侧突出部32a。

此外，第1辐射状隔壁31和第2辐射状隔壁32交替地呈辐射状排列。

此时，在连接隔壁的优选的形式中，如图2所示的那样，连接隔壁分为第1连接隔壁33和第2连接隔壁34，第1连接隔壁33将第1辐射状隔壁31的右侧突出部31a和第2辐射状隔壁32的左侧突出部32b连接，第2连接隔壁34将第1辐射状隔壁31的左侧突出部31b和第2辐射状隔壁32的右侧突出部32a连接。

即，第1连接隔壁33将第1辐射状隔壁31的右侧突出部31a和第2辐射状隔壁32的左侧突出部32b连接，而将相互朝向相反方向突出的右侧突出部31a和左侧突出部32b连接。

还有，第2连接隔壁34将第1辐射状隔壁31的左侧突出部31b和第2辐射状隔壁32的右侧突出部32a连接，而将相互朝向相反方向突出的左侧突出部31b和右侧突出部32a连接。

在本发明的实心轮胎由地面接触部，旋转轴固定部，凸起(Auxetic)的辐条缓冲部构成，但是，上述辐条缓冲部通过辐射状隔壁和连接隔壁，形成凸起(Auxetic)式的结构，上述辐射状隔壁从地面接触部朝向旋转轴固定部而延伸，具有多个突出部而呈辐射状排列，连接隔壁位于辐射状隔壁之间，将多个辐射状隔壁连接，并将形成于相应的辐射状隔壁上的突出部相互朝向相反方向的地点之间连接。

于是，具有下述的特征，即，即使在产生压力、冲击等发生变形的情况下，越充分地实施轮胎的功能，其变形越小；如果去除压力、冲击，则不仅恢复到原始的形态的恢复力优良，而且可在较长期间内充分地实现其本来的功能。

本发明为下述的形式，其中，上述辐射状隔壁具有多个朝向左侧突出的突出部，或具有多个朝向右侧突出的突出部，由此，轮胎按照适合水平而变形，获得优良的恢复力，由此，本发明的目的实现效果进一步提高。

此外，上述连接隔壁将突出部的最高地点之间连接，由此，轮胎按照适当水平而变形，获得优良的恢复力，这样，本发明的目的实现效果进一步提高。

还有，多个连接隔壁按照形成圆周的形式排列，由此，轮胎按照适合水平而变形，获得优良的恢复力，由此，本发明的目的实现效果进一步提高。

本发明的特征在于：辐射状隔壁在从地面接触部，朝向旋转轴固定部而形成台阶的同时，按照多个形成，用于形成台阶的辐射状隔壁和辐射状隔壁相互错开地排列，在此场合，在增加辐条缓冲部的高度的同时，还可充分地实现该辐条缓冲部的性能。

另外，辐射状隔壁在从地面接触部，朝向旋转轴固定部而形成台阶的同时，按照多个形成，在用于形成台阶的辐射状隔壁和辐射状隔壁之间，定位有其圆周小于地面接触部的圆筒形的台阶形成连接体，在此场合，可在增加缓冲部的高度的同时，充分地实现缓冲部的功能。

Claims

1.一种实心轮胎，其包括接触地面的圆筒形的地面接触部(10)；旋转轴固定部(20)，其圆周小于上述地面接触部(10)，该旋转轴固定部位于地面接触部(10)的内侧的同心圆上；辐条缓冲部(30)，其连接地面接触部(10)和旋转轴固定部(20)，起缓冲作用；

其特征在于：

在上述辐条缓冲部(30)中，通过多个辐射状隔壁(31，32)和多个连接隔壁(33，34)，形成具有多个空间的凸起式结构，并连接上述地面接触部(10)和旋转轴固定部(20)，该多个辐射状隔壁(31，32)从地面接触部(10)，朝向旋转轴固定部(20)延伸，具有多个突出部(31a，31b，32a，32b)并呈辐射状排列，上述多个连接隔壁(33，34)位于上述排列的辐射状隔壁(31，32)之间，连接多个辐射状隔壁(31，32)，将形成于相应的辐射状隔壁(31，32)上的突出部(31a，31b，32a，32b)相互朝向相反方向的地点之间连接。

2.根据权利要求1所述的实心轮胎，其特征在于，上述辐射状隔壁(31，32)具有多个朝向左侧突出的突出部(31b，32b)，或具有多个朝向右侧突出的突出部(31a，32a)。

3.根据权利要求1所述的实心轮胎，其特征在于，形成于上述辐射状隔壁(31，32)上的突出部(31a，31b，32a，32b)相互朝向相反方向的地点全部通过连接隔壁(33，34)而连接。

4.根据权利要求1所述的实心轮胎，其特征在于，上述连接隔壁(33，34)在突出部(31a，31b，32a，32b)中的最高地点之间连接。

5.根据权利要求1所述的实心轮胎，其特征在于，上述多个连接隔壁(33，34)按照形成圆周的形式排列。

6.根据权利要求1所述的实心轮胎，其特征在于，上述辐射状隔壁(31，32)在从地面接触部(10)，朝向旋转轴固定部(20)而形成台阶的同时，按照多个形成，用于形成台阶的辐射状隔壁和辐射状隔壁相互错开地排列。

7.根据权利要求1所述的实心轮胎，其特征在于，上述辐射状隔壁(31，32)在从地面接触部(10)，朝向旋转轴固定部(20)而形成台阶的同时，按照多个形成，在用于形成台阶的辐射状隔壁和辐射状隔壁之间，定位有其圆周小于地面接触部(10)的圆筒形的台阶形成连接体(40)。

8.根据权利要求1所述的实心轮胎，其特征在于，上述辐射状隔壁(31，32)呈“＜”形状或“＞”形状。

9.根据权利要求8所述的实心轮胎，其特征在于，为了形成上述辐射状隔壁(31，32)的突出部(31a，31b，32a，32b)而延伸的线和垂直线之间的夹角在15°～53°的范围内。

10.根据权利要求1～3中的任何一项所述的实心轮胎，其特征在于，上述辐射状隔壁(31，32)分为第1辐射状隔壁(31)和第2辐射状隔壁(32)，第1辐射状隔壁(31)包括朝向右侧突出的多个右侧突出部(31a)和在多个上述右侧突出部(31a)之间朝向左侧突出的左侧突出部(31b)，上述第2辐射状隔壁(32)包括朝向左侧突出的多个左侧突出部(32b)和在多个上述左侧突出部(32b)之间朝向右侧突出的右侧突出部(32a)，上述第1辐射状隔壁(31)和第2辐射状隔壁(32)交替呈辐射状排列。

11.根据权利要求1所述的实心轮胎，其特征在于，上述连接隔壁(33，34)分为第1连接隔壁(33)和第2连接隔壁(34)，第1连接隔壁(33)将第1辐射状隔壁(31)的右侧突出部(31a)和第2辐射状隔壁(32)的左侧突出部(32b)连接，第2连接隔壁(34)将第1辐射状隔壁(31)的左侧突出部(31b)和第2辐射状隔壁(32)的右侧突出部(32a)连接。