KR101740643B1 - 비 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비 공기입 타이어에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 트레드; 이너 링; 상기 트레드와 상기 이너 링의 사이에 제공되어 상기 트레드를 지지하고, 상기 이너 링의 원주 방향을 따라 내부에 중공이 형성되는 외측 트러스 구조체; 및 상기 외측 트러스 구조체의 내부 중공에 제공되는 내측 트러스 구조체를 포함하고, 상기 외측 트러스 구조체와 상기 내측 트러스 구조체가 상기 트레드에 작용하는 외부 하중을 완충하도록 구성되는 비 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

Description

비 공기입 타이어{AIRLESS TIRE}

본 발명은 비 공기입 타이어에 관한 것이다.

타이어는 차량 등의 주행시에 차체, 탑승자, 화물 등의 무게로 인해 상당한 압력을 받게 되는데 이러한 압력에 견딜 수 있고, 도로의 형상 등으로 인해 차체에 가해질 수 있는 충격 등을 흡수할 수 있어서 차량의 구동에 문제가 되지 않도록 설계되어야 한다.

상기와 같이 외부에서 가해지는 압력에 견디고 완충작용을 하면서 그 본래의 형태를 유지할 수 있도록 하기 위해 타이어의 내부에 공기를 채워 넣도록 구성되는 공기입 타이어가 주로 사용된다.

이러한 공기입 타이어는 내부에 충진된 압축 공기의 압력에 따라 그 기능상 상당한 차이가 있고, 수명이 짧다는 등의 많은 문제점들이 있다. 특히, 공기입 타이어의 내부와 외부를 연통하는 구멍이 천공되는 펑크 현상은 공기입 타이어를 사용함에 있어서 가장 주의해야 할 현상이며, 차량 주행시 타이어에 펑크가 나면 교통사고를 유발할 수 있다.

상술한 바와 같은 공기입 타이어의 문제점을 해결하기 위해 그 대안으로서 비 공기입 타이어(Airless tire)가 제안된 바 있다. 비 공기입 타이어는 내부에 압축 공기가 충진되지 않으면서 구조적으로 외부의 충격을 완충할 수 있고, 외부로부터 가해지는 압력에도 큰 형상 변형 없이 견딜 수 있는 구조로 설계된 타이어를 말한다.

종래의 비 공기입 타이어는 다공 구조 또는 Honey comb구조를 갖는 타이어들이 대부분이며, 자전거 등과 같이 외부로부터 작용하는 압력이 작은 조건에서 사용이 가능하다.

그러나 이러한 종래의 비 공기입 타이어는 외부 압력이 크고 노면으로부터의 충격이 큰 차량용 타이어로 사용되기에는 부적절한 측면이 있다.

한국공개특허 제10-2001-0092454호 한국등록특허 제10-0092491호

본 발명의 일 측면에 따르면, 트레드; 이너 링; 상기 트레드와 상기 이너 링의 사이에 제공되어 상기 트레드를 지지하고, 상기 이너 링의 원주 방향을 따라 내부에 중공이 형성되는 외측 트러스 구조체; 및 상기 외측 트러스 구조체의 내부 중공에 제공되는 내측 트러스 구조체를 포함하고, 상기 외측 트러스 구조체와 상기 내측 트러스 구조체가 상기 트레드에 작용하는 외부 하중을 완충하도록 구성되는 비 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

또한, 상기 외측 트러스 구조체는, 적어도 하나 이상의 단위 구조체를 포함하고, 상기 단위 구조체는, 상기 트레드와 접합되는 외측 방사벽; 상기 이너 링과 접합되는 내측 방사벽; 및 상기 외측 방사벽과 상기 내측 방사벽을 연결하는 연결벽을 포함하는 비 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

또한, 상기 중공은 상기 외측 방사벽, 상기 내측 방사벽, 및 상기 연결벽에 의해 둘러싸여 형성되는 비 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

또한, 상기 단위 구조체는 복수 개 제공되고, 복수 개의 상기 단위 구조체는 축방향을 따라 병렬로 배치되어 서로 접합되는 비 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

또한, 복수 개의 상기 단위 구조체 중 서로 인접하는 두 개의 단위 구조체의 외측 방사벽과 상기 트레드 사이에 원주 방향으로 연장되는 공간이 형성되는 비 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

또한, 복수 개의 상기 단위 구조체 중 서로 인접하는 두 개의 단위 구조체의 내측 방사벽과 상기 이너 링 사이에 원주 방향으로 연장되는 공간이 형성되는 비 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

또한, 상기 이너 링과 상기 내측 방사벽의 접합면은 기어 맞물림 구조로 형성되는 비 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

또한, 상기 내측 트러스 구조체는 상기 외측 방사벽에 접합되는 외측 지지링; 및 상기 외측 지지링으로부터 연장 형성되고, 상기 연결벽에 접합되는 측부 지지링을 포함하는 비 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

또한, 상기 외측 지지링의 단면 형상은 양 단부가 상기 외측 방사벽의 형상에 대응되도록 소정 각도로 꺾인 형상인 비 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

또한, 상기 외측 트러스 구조체와 상기 내측 트러스 구조체는 단면이 일정하게 원주 방향을 따라 연속적으로 형성되는 비 공기입 타이어가 제공될 수 있다.

본 발명은 차량용으로도 사용될 수 있을 정도의 구조적 강성을 갖는 비 공기입 타이어를 제안하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 차체, 탑승자, 화물 등의 무게로 인한 압력 및 도로의 형상 등으로 인해 가해지는 충격을 견딜 수 있으므로, 펑크의 위험이 없는 비 공기입 타이어를 차량용으로도 사용할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비 공기입 타이어의 절단된 일부를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 절단면을 바라본 도면이다.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

설명에 앞서, 본 명세서에서 "축방향"은 타이어의 중심축의 연장 방향을 의미하고, "원주 방향"은 타이어의 원주를 따르는 방향을 의미하며, "반경 방향"은 타이어의 반경을 따라 연장되는 방향을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비 공기입 타이어의 절단된 일부를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 절단면을 바라본 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비 공기입 타이어(1)는 트레드(10: tread), 이너 링(20: inner ring), 트레드(10)와 이너 링(20)의 사이에 제공되어 트레드(10)를 지지하고, 이너 링(20)의 원주 방향을 따라 내부에 중공(102)이 형성되는 외측 트러스 구조체(100), 및 외측 트러스 구조체(100)의 내부 중공(102)에 제공되는 내측 트러스 구조체(200)를 포함하고, 외측 트러스 구조체(100)와 내측 트러스 구조체(200)가 트레드(10)에 작용하는 외부 하중을 완충하도록 구성된다.

트레드(10)는 노면에 직접 접촉되는 부분에 해당되며, 일반적으로 고무 계열의 탄성 재질로 구성되고, 노면에 접촉되는 면에는 미끄럼 방지 등의 기능을 위해 소정의 패턴이 형성된다.

이너 링(20)은 차량과 연결되는 중심부의 링에 해당되며, 차량의 구동력이 이너 링(20)을 통해 타이어(1)로 직접적으로 전달된다.

외측 트러스 구조체(100)는 적어도 하나 이상의 단위 구조체(110)를 포함한다. 본 실시예에서는 단위 구조체(110)가 두 개인 경우를 예로 들어 도시하였으나, 단위 구조체(110)는 하나만 제공되는 경우도 가능하고, 세 개 이상이 제공되는 경우도 가능하다.

단위 구조체(110)가 복수 개 제공되는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 축방향을 따라 병렬로 배치된 상태에서 서로 접합된다.

하나의 단위 구조체(110)는 트레드(10)와 접합되는 외측 방사벽(112), 이너 링(20)과 접합되는 내측 방사벽(114), 및 외측 방사벽(112)과 내측 방사벽(114)을 연결하는 연결벽(116)을 포함한다.

외측 방사벽(112) 및 내측 방사벽(114)은 각각 반경 방향에 대하여 단면이 서로 다른 각도로 어긋나도록 배치되는 둘 이상의 벽 요소를 포함할 수 있다.

또한, 단위 구조체(110)가 복수 개 제공되는 경우, 복수 개의 단위 구조체(110) 중 서로 인접하는 두 개의 단위 구조체(110)의 외측 방사벽(112)과 트레드(10) 사이에 원주 방향으로 연장되는 공간(12)이 형성될 수 있고, 서로 인접하는 두 개의 단위 구조체(110)의 내측 방사벽(114)과 이너 링(20) 사이에도 마찬가지로 원주 방향으로 연장되는 공간(14)이 형성될 수 있다. 이러한 외측 방사벽(112) 및 내측 방사벽(114)의 단면 형상은 상술한 벽 요소들이 모여서 구성되는 트러스 구조를 형성한다고 말할 수 있다.

이때, 중공(102)은 외측 방사벽(112), 내측 방사벽(114), 및 연결벽(116)에 의해 둘러싸여 형성될 수 있다.

트레드(10)는 외측 방사벽(112)의 사이드까지 완전히 덮이도록 제공될 수 있으며, 이로써 코너링 시 마찰에 의한 손상이나, 측면 이물 유입에 의한 사고 및 소음을 최소화시킬 수 있다.

이너 링(20)의 내측 방사벽(114)과 접하는 면에는 원주 방향을 따라 하나 이상의 돌기(22)가 돌출 형성되며, 내측 방사벽(114)의 이너 링(20)과 접하는 면에는 돌기(22)와 대응되는 형상으로 홈이 요입 형성된다. 이로써, 이너 링(20)과 내측 방사벽(114)의 접합면은 기어 맞물림 구조로 형성된다.

이와 같이 이너 링(20)과 내측 방사벽(114)의 접합면이 기어 맞물림 구조로 형성됨으로써, 외부의 하중에도 쉽게 분리되지 않도록 서로 견고하게 접합될 수 있고, 차량의 방향 전환이 안정적으로 타이어(1)에 전달될 수 있다.

한편, 내측 트러스 구조체(200)는 외측 방사벽(112)에 접합되는 외측 지지링(210) 및 외측 지지링(210)으로부터 연장 형성되고, 연결벽(116)에 접합되는 측부 지지링(220)을 포함한다.

외측 지지링(210)의 단면 형상은 양 단부가 외측 방사벽(112)의 형상에 대응되도록 소정 각도로 꺾인 형상일 수 있으며, 이로써 외측 지지링(210)은 외측 방사벽(112)과 이격 없이 부착될 수 있다.

마찬가지로, 측부 지지링(220)도 연결벽(116)에 이격 없이 접합되며, 외측 지지링(210)으로부터 내측 방사벽(114)의 내면에 접하도록 연장 형성될 수 있다.

상술한 형상을 갖는 외측 트러스 구조체(100)와 내측 트러스 구조체(200)는 단면이 일정하게 원주 방향을 따라 연속적으로 형성된다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 실시예에 따른 비 공기입 타이어(1)에 따르면, 일반적으로 교량 등과 같은 건축 분야에서 큰 하중을 견디기 위한 구조로서 많이 적용되는 트러스 구조를 타이어 내부의 지지체로서 적용함으로써, 타이어의 중량을 최소화 하면서도 외부로부터 전해지는 압력이나 충격으로 인한 타이어 형상이 크게 변형되지 않도록 하여, 펑크의 위험이 없는 비 공기입 타이어를 차량용으로도 사용할 수 있다는 효과가 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.

1: 타이어 10: 트레드
12: 외측 방사벽과 트레드 사이에 원주 방향으로 연장되는 공간
14: 내측 방사벽과 이너링 사이에 원주 방향으로 연장되는 공간
20: 이너 링 22: 돌기
100: 외측 트러스 구조체 102: 중공
110: 단위 구조체 112: 외측 방사벽
114: 내측 방사벽 116: 연결벽
200: 내측 트러스 구조체 210: 외측 지지링
220: 측부 지지링

Claims (10)

1. 트레드;
   이너 링;
   상기 트레드와 상기 이너 링의 사이에 제공되어 상기 트레드를 지지하고, 상기 이너 링의 원주 방향을 따라 내부에 중공이 형성되는 외측 트러스 구조체; 및
   상기 외측 트러스 구조체의 내부 중공에 제공되는 내측 트러스 구조체를 포함하고,
   상기 외측 트러스 구조체와 상기 내측 트러스 구조체가 상기 트레드에 작용하는 외부 하중을 완충하도록 구성되고,
   상기 외측 트러스 구조체는,
   적어도 하나 이상의 단위 구조체를 포함하고,
   상기 단위 구조체는,
   상기 트레드와 접합되는 외측 방사벽;
   상기 이너 링과 접합되는 내측 방사벽; 및
   상기 외측 방사벽과 상기 내측 방사벽을 연결하는 연결벽을 포함하는 비 공기입 타이어.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 중공은 상기 외측 방사벽, 상기 내측 방사벽, 및 상기 연결벽에 의해 둘러싸여 형성되는 비 공기입 타이어.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 단위 구조체는 복수 개 제공되고,
   복수 개의 상기 단위 구조체는 축방향을 따라 병렬로 배치되어 서로 접합되는 비 공기입 타이어.
5. 제 4 항에 있어서,
   복수 개의 상기 단위 구조체 중 서로 인접하는 두 개의 단위 구조체의 외측 방사벽과 상기 트레드 사이에 원주 방향으로 연장되는 공간이 형성되는 비 공기입 타이어.
6. 제 4 항에 있어서,
   복수 개의 상기 단위 구조체 중 서로 인접하는 두 개의 단위 구조체의 내측 방사벽과 상기 이너 링 사이에 원주 방향으로 연장되는 공간이 형성되는 비 공기입 타이어.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 이너 링과 상기 내측 방사벽의 접합면은 기어 맞물림 구조로 형성되는 비 공기입 타이어.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 내측 트러스 구조체는 상기 외측 방사벽에 접합되는 외측 지지링; 및
   상기 외측 지지링으로부터 연장 형성되고, 상기 연결벽에 접합되는 측부 지지링을 포함하는 비 공기입 타이어.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 외측 지지링의 단면 형상은 양 단부가 상기 외측 방사벽의 형상에 대응되도록 소정 각도로 꺾인 형상인 비 공기입 타이어.
10. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외측 트러스 구조체와 상기 내측 트러스 구조체는 단면이 일정하게 원주 방향을 따라 연속적으로 형성되는 비 공기입 타이어.

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