JP6001032B2 - 非空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は非空気入りタイヤに関し、より詳しくは、空気圧を使用せずに空気入りタイヤと類似の操縦性を有し、異物の挟み込みを防止することができる車両用の非空気入りタイヤに関する。

現在、大部分の自動車は空気入りタイヤ（ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｔｉｒｅ）が主流をなしている。しかし、このような空気入りタイヤは構造が複雑でかつ製造工程数が８段階以上に多く、また、これに伴う有害物質排出量が多いだけでなく空気圧タイヤの性能発揮および安全性のために、絶対的に重要とされている空気圧をいつも点検しなければならない管理の煩わしさと、走行中の外部物質による刺されおよび衝撃でタイヤが破損して交通事故などにつながる安全性の問題が常に内在していることが事実である。

空気入りタイヤの問題点を解消するためにエアレスタイヤ（ａｉｒｌｅｓｓ ｔｉｒｅ）の開発が進行中であり、様々な形態の非空気入りタイヤが多様に提案されてきた。

空気入りタイヤに代替できる非空気入りタイヤとして、韓国特許公開第２００６−００５１５１３号公報（特許文献１）においては、タイヤの負荷を複数の層のステープルを含む多数の支持部材で保持する非空気入り可撓性タイヤが開示されており、韓国特許公開第２００８−００３８２７４号公報（特許文献２）においては、弾性材料で製造される本体、接地面として機能する円周方向への延長型クラウン部分、およびそれに接合される延長型サイドウォールで構成された非空気入りタイヤが開示されている。また、韓国特許公開第２００４−００２７９８４号公報（特許文献３）においては、タイヤの負荷を支持する補強された環状バンドと、この環状バンドとホィールまたはハブ間の負荷力を引張状態で伝達する複数のウェブスポークを含む非空気入り式タイヤが開示されている。韓国特許第１０４３００１号公報（特許文献４）においては、ハニカム状の緩衝部により緩衝作用をし、タイヤに加えられた圧力を支えるように構成されたエアレスタイヤが開示されている。

多数のウェブスポークを含む非空気入りタイヤは、ウェブスポークと地面と接触するトレッドの間に構造補強物が含まれて車両の荷重を支え、空気圧タイヤでの空気圧のような機能ができるように構成される。しかし、ウェブスポーク間の空間は開放されており、このようなスキ間を通して外部から砂、砂利などの異物が混入する場合、スポークのクラックを誘発してタイヤの寿命を短縮させるという問題点があった。

韓国特許公開第２００６−００５１５１３号公報 韓国特許公開第２００８−００３８２７４号公報 韓国特許公開第２００４−００２７９８４号公報 韓国特許第１０４３００１号公報

本発明は、前記のような問題点を解消するためのものであって、本発明の一つの目的は、スポーク部においてスポーク部材の支持体の間の開口部を遮蔽する保護膜を備えて、スポーク部材の支持体の間で発生できる異物挟み込み現象を防止して耐久性および寿命性能が向上した非空気入りタイヤを提供することにある。

本発明の一つの態様は、路面と接触するトレッド部と、車軸と連結されるリム部と、前記トレッドと前記リム部の間に同軸的に離隔するように配置された内側環状バンド部と外側環状バンド部と、前記内側環状バンド部と前記外側環状バンド部を連結する所定パターンで形成された支持体と前記支持体によって限定される開口部を含むスポーク部材と、前記スポーク部材の前記開口部に異物が侵入することを遮断するタイヤの幅方向両端に形成された一対の保護膜とを含み、前記保護膜はスポーク部材と同じ材料で一体に形成され、前記保護膜は前記スポーク部材に対してタイヤの幅方向内側に前記内側および外側環状バンドの両端部に形成されたり前記スポーク部材に対してタイヤの幅方向外側に前記内側および外側環状バンドの両端部に形成されることを特徴とする非空気入りタイヤを提供する。

本発明の非空気入りタイヤは、スポーク部材の支持体の間の開口部に異物が侵入しないように遮断する保護膜を含むことで、異物侵入によるスポーク表面の欠陥、またはクラックの発生を防止することによってタイヤの耐久性および寿命を増加させることができる。

また、本発明によれば、スポーク部材に挟まっていた異物が車両走行によって歩行者にぶつかる事故を予防することができ、タイヤの回転によってスポークで発生する騒音を低減させて非空気入りタイヤの乗車感を向上することができる。

本発明の一実施例による非空気入りタイヤの概略斜視図である。 図１に示された非空気入りタイヤの正面図である。 図１に示された非空気入りタイヤの側断面図である。 本発明の他の実施例の非空気入りタイヤの保護膜を除いた部分の概略斜視図である。 図４に示されたタイヤの正面図である。 本発明のさらに他の実施例の非空気入りタイヤの分解斜視図である。

以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。まず、各図面の構成要素に符号を付加するにあたって、同一の構成要素についてはたとえ他の図面上に表示されても、できる限り同一符号を付ける。また、本発明を説明するにあたって、関連した公知構成あるいは機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明確にするものと判断される場合、その詳細な説明は省略する。

図１乃至図３は本発明の一実施例の非空気入りタイヤを示した図である。図１を参考にすれば、本発明の一実施例の非空気入りタイヤは、路面と接触するトレッド部１、車軸と連結されるリム部３、前記トレッドと前記リム部の間に同軸的に離隔して配置された内側環状バンド部４と外側環状バンド部５、および前記内側環状バンド部４と前記外側環状バンド部５を連結する所定パターンで形成された支持体２１、２２と前記支持体によって限定される開口部２０を含むスポーク部材２および前記スポーク部材２の前記開口部２０に異物が侵入することを遮断するタイヤの幅方向両端に形成された一対の保護膜７、７’を含む。
図１に示されているように、前記保護膜７、７’は前記スポーク部材２に対してタイヤの幅方向内側において前記内側および外側環状バンド４、５の両端に形成されたり、前記スポーク部材の端部において幅方向外側に形成されることができる、また、保護膜７、７'はタイヤの幅方向に互いに対向して形成され、前記内側および外側環状バンド部４、５と一体に形成されることができる。

前記保護膜７、７’はスポーク部材２の支持体２１、２２の間の開口部２０を個別的にカバーするように形成したり、スポーク部材２の幅の左右端部を全体的にカバーするように形成することもできる。

このように保護膜７、７’は、スポーク部材２の幅左右端部に設置されて、本発明の非空気入りタイヤが走行中にタイヤ外部にある路面などから土、砂、砂利および雪などのような異物がスポーク部材２の支持体２１、２２の間の開口部２０に侵入することを遮断する機能を有する。

前記スポーク部材２は所定パターンで形成された支持体２１、２２と前記支持体によって限定される開口部２０を含んで構成される。一実施例において、前記スポーク部材２のパターンは、前記外側環状バンド５に接する外側半円形支持体２１、および前記内側環状バンド４に接し前記外側半円形支持体２１と内側で交差する内側半円形支持体２２を含むことができる。

本発明では、前記保護膜７、７’は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂またはこれらの混合樹脂から構成され、本発明でこのような保護膜はスポーク部材２と同じ材料で作られたり複合材料で構成される。前記保護膜７、７’は、例えばポリエステル、ポリプロピレン、ポリアセタールまたはポリアミドを使って製造することができる。保護膜７、７’を形成するための樹脂は機械的強度を改善するために強化材料、例えばガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維を含むことができる。

前記スポーク部材２は所定のパターンが繰り返されるように、前記内側環状バンド部４と外側環状バンド部５との間に反復的に等角度で複数個設置することができる。

本発明の一つの実施例では、図２に図示されているように、隣り合う内側半円形支持体２２は内側環状バンド部４と接する内側端部が一定の間隔をおいて離隔するように構成される。

図３は、図１の本発明の一実施例の非空気入りタイヤの走行方向の概略側断面図である。図３を参照すれば、本発明の非空気入りタイヤは、地面と接触するトレッド部１と荷重を支持するスポーク部材２とを含み、横方向の点線で表示されたように、前記スポーク部材２は外側半円形支持体２１と内側半円形支持体２２によって形成された接点を有する。図３でスポーク部材２のうち、外側半円形支持体２１と内側半円形支持体２２が互いに交差する接点を点線で連結した。

本発明では、トレッド部１はゴムまたはプラスチック材料で構成されて地面と直接接触する粘弾性材料部１１と、前記粘弾性材料部１１の内側に形成され、構造的補強材１２を含む補強部１４とで構成されており、前記補強材１２の例としては、鋼線（ｓｔｅｅｌ ｗｉｒｅ）、スチールベルト（ｓｔｅｅｌ ｂｅｌｔ）、スチールリング（ｓｔｅｅｌ ｒｉｎｇ）またはコードなどが挙げられるが、必ずこれらに限定されるものではない。トレッド１は応用によりポリエステル弾性重合体、樹脂、例えばポリウレタンまたはゴムのような材料を使って製造することができる。一方、本発明の一実施例において、非空気入りタイヤは地面と接触する表面にトレッド（ｔｒｅａｄ）パターンを有することができる。

一実施例において、前記スポーク部材２はタイヤの円周方向に形成され、支持体２１、２２の接点を連結する連結部２３をさらに含むことができる。このように支持体２１、２２の接点 が連結部２３を媒介として互いに連結する場合、より一層堅固な構造体を形成することができる。

他の実施例では、図４および図５に示されているように、隣り合う内側半円形支持体２２は内側環状バンド部４と接する内側端部が互いに接するように構成されることができる。この時、前記隣り合う外側半円形支持体２１は外側環状バンド部５と接する外側端部が互いに離隔するように形成されることができる。

図示していないまた他の実施例では、内側半円形支持体２２は内側環状バンド部４と接する内側端部が互いに接するように構成され、隣り合う外側半円形支持体２１も外側環状バンド部５と接する外側端部が互いに接するように構成されることができる。

図６は、本発明のさらに他の実施例の非空気入りタイヤの保護膜を分離した状態の概略斜視図である。本発明のさらに他の実施例の非空気入りタイヤでは、保護膜７、７’がスポーク部材２の左右端部外側に形成されることができる。この場合、保護膜７、７’は透明,半透明または不透明な薄膜で構成することができる。

スポーク部材の左右両端に保護膜を備えた本発明の非空気入りタイヤと保護膜を備えていない既存のタイヤの静特性性能および騒音性能を比較評価して下記表１に示した。

[性能評価方法]
実際接触面積：トレッド部にインクをつけて紙の上にタイヤを垂直に押し付けて接触面積を測定した。
変形：変形はタイヤの静特性試験方法によってタイヤトレッドが地面または平らな面に荷重なしに当接したときの地面とタイヤハブ軸との距離を基準にし、荷重を与えて垂直方向に押し付けるとき、荷重によりハブ軸が地面側に移動した距離を測定して表示する。
騒音ＳＰＬ：ＪＡＳＯ Ｃ６０６−８１試験法に基づいて評価した。

上記表１の結果を通じて分かるように、保護膜を備えた本発明の非空気入りタイヤは実際接触面積および変形においては類似の水準を維持しながら、むしろ騒音が低減されることが確認できる。

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から外れない範囲で様々な修正および変形が可能であることが理解できる。従って、本発明の保護範囲は以下の特許請求の範囲により解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈しなければならない。

１ トレッド部
２ スポーク部材
３ リム部
７、７' 保護膜
２１ 外側半円形支持体
２２ 内側半円形支持体
２３ 連結部

Claims (8)

1. 路面と接触するトレッド部と、車軸と連結されるリム部と、前記トレッドと前記リム部の間に同軸的に離隔するように配置された内側環状バンド部と外側環状バンド部と、前記内側環状バンド部と前記外側環状バンド部を連結する所定パターンで形成された支持体と前記支持体によって限定される開口部を含むスポーク部材と、前記スポーク部材の前記開口部に異物が侵入することを遮断するタイヤの幅方向両端に形成された一対の保護膜と、を含み、
   前記保護膜はスポーク部材と同じ材料で一体に形成され、
   前記保護膜は前記スポーク部材に対してタイヤの幅方向内側に前記内側および外側環状バンドの両端部に形成されたり前記スポーク部材に対してタイヤの幅方向外側に前記内側および外側環状バンドの両端部に形成され、
   前記スポーク部材は、前記外側環状バンド部に接する外側半円形支持体と、前記内側環状バンド部に接し前記外側半円形支持体と内側で交差する内側半円形支持体と、タイヤの円周方向に形成され、前記外側半円形支持体と前記内側半円形支持体との接点を連結する連結部と、を含み、
   前記保護膜はガラス繊維、炭素繊維、またはアラミド繊維をさらに含む、
   ことを特徴とする非空気入りタイヤ。
2. 前記スポーク部材は、前記内側環状バンド部と前記外側環状バンド部との間に反復的に等角度間隔で複数個設置されることを特徴とする請求項１に記載の非空気入りタイヤ。
3. 前記スポーク部材の隣り合う内側半円形支持体は、前記内側環状バンド部と接する内側端部が一定の間隔をおいて離隔するように形成されることを特徴とする請求項２に記載の非空気入りタイヤ。
4. 前記スポーク部材の隣り合う内側半円形支持体は、前記内側環状バンド部と接する内側端部が互いに接するように形成され、前記隣り合う外側半円形支持体は、前記外側環状バンド部と接する外側端部が互いに離隔するように形成されることを特徴とする請求項２に記載の非空気入りタイヤ。
5. 前記スポーク部材の隣り合う内側半円形支持体は、前記内側環状バンド部と接する内側端部が互いに接するように形成され、前記隣り合う外側半円形支持体は、前記外側環状バンド部と接する外側端部が互いに接するように形成されることを特徴とする請求項２に記載の非空気入りタイヤ。
6. 前記保護膜は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂またはこれらの混合樹脂から構成されることを特徴とする請求項１に記載の非空気入りタイヤ。
7. 前記トレッド部は、ゴムまたはプラスチック材料から構成された粘弾性材料部と、前記粘弾性材料部の内側に形成され補強構造を含む補強部とで構成されることを特徴とする請求項１に記載の非空気入りタイヤ。
8. 前記保護膜は前記内側および外側環状バンド部と一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載の非空気入りタイヤ。

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