KR20120070469A - Non pneumatic tire - Google Patents

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김학주
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Abstract

PURPOSE: A non pneumatic tire is provided to improve ride quality by spreading impact and pressure transferred by the ground. CONSTITUTION: A non pneumatic tire comprises an annular elastic member(4) and spoke members(3). The annular elastic member is located in the inner side of tread portion(1). The spoke member is contacted to the inner side of the annular elastic member. The spoke member comprises an outer half circle arc shape supporter(5), an inner half circle arc shape supporter(6), and the center circle shape supporter(7). The outer half circle arc shape supporter and the inner half circle arc shape supporter are connected to the inner portion of the annular elastic member and the outer portion of a rim portion(2) respectively. The spoke members are arranged between the inner side of the annular elastic member and the outer side of the rim part.

Description

비공기압 타이어{Non pneumatic tire}Non pneumatic tire

본 발명은 비공기압 타이어에 관한 것으로, 특히 공기압 타이어와 유사한 성능을 갖추면서 그 구조적 구성 성분들과 함께 차량의 하중을 지지할 수 있는 비공기압 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to non-pneumatic tires, and more particularly, to non-pneumatic tires having similar performance as pneumatic tires and capable of supporting a load of a vehicle together with structural components thereof.

일반적으로 차량에 사용되는 타이어는 공기압 타이어인데, 이러한 공기압 타이어는 구조가 복잡한데다 제조시 많은 공정을 거쳐 제조하여야 하는 단점과, 주행 중 파열이 발생하여 사고를 야기할 수 있는 안전 문제점도 지니고 있다.In general, a tire used in a vehicle is a pneumatic tire, and such a pneumatic tire has a complicated structure and a disadvantage of having to be manufactured through many processes in manufacturing, and a safety problem that may cause an accident due to a rupture during driving.

그러나 비공기압 타이어는 공기압 타이어와 달리 소재와 공정의 단순화를 통해 생산비용을 크게 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 제조시 에너지와 유해물질을 현저히 절감할 수 있으면서 공기압 타이어에서 공기압의 부족 등으로 인해 야기되는 문제점으로부터 벗어날 수 있는 잇점이 있다.Unlike pneumatic tires, however, non-pneumatic tires can not only significantly reduce production costs by simplifying materials and processes, but also significantly reduce energy and harmful substances during manufacturing, and are caused by the lack of air pressure in pneumatic tires. There is an advantage to escape from the problem.

한편, 종래 웹스포크(Web spoke)를 포함하는 비공기압 타이어의 경우 하중의 지탱을 웹스포크가 갖는 인장력에 의해서만 이루어진다고 소개되고 있다. 그러나 하중의 지탱이 인장력으로만 이루어지는 경우보다 인장력과 압출력에 의해 이루어지는 경우가 보다 안정되고 적절한 접지면적을 유도할 수 있을 뿐만 아니라, 조종성과 제동력 및 승차감 등의 차량성능을 극대화할 수 있어 보다 향상된 차량성능을 기대할 수 있게 된다.On the other hand, in the case of a non-pneumatic tire including a conventional web spoke (Web spoke) it is introduced that the bearing of the load is made only by the tension of the web spoke. However, when the load is supported by the tensile force and the extruded force, it is more stable and induces a proper ground area, and the vehicle performance such as maneuverability, braking force and ride comfort can be maximized. Vehicle performance can be expected.

이에 본 발명은 상기와 같은 부응에 따라 발명된 것으로, 타이어의 부하를 지지하는 환형 탄성체와, 림 또는 허브 간의 부하력을 인장된 상태에서 전달하는 다수의 스포크로 이루어져 차량의 하중을 충분히 지지할 수 있으면서 공기압 타이어와 유사한 성능을 나타낼 수 있는 비공기압 타이어를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been invented in accordance with the above-mentioned, it is composed of an annular elastic body for supporting the load of the tire and a plurality of spokes to transfer the load force between the rim or the hub in a tensioned state can sufficiently support the load of the vehicle. It is an object of the present invention to provide a non-pneumatic tire that can have similar performance as a pneumatic tire.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 트레드부와 림부 및 이들 사이에 스포크 부재를 갖추어 이루어진 비공기압 타이어에 있어서, 상기 트레드부의 내측에는 환형 탄성체부가 배치되고, 이 환형 탄성체부의 내측에 접하는 스포크 부재는 환형 탄성체부의 내측에 연결되는 외측 반원호형 지지체와 림부의 외측에 연결되는 내측 반원형 지지체 및, 상기 내외측 반원호형 지지체 사이를 연결하는 중앙원형 지지체로 이루어지되, 이 스포크 부재는 환형 탄성체부의 내측과 림부의 외측 사이에서 등각도로 다수 개 배치되어 있다.The present invention for achieving the above object is a non-pneumatic tire comprising a tread portion and a rim portion and a spoke member therebetween, an annular elastic portion is disposed inside the tread portion, the spoke member is in contact with the inside of the annular elastic portion Is composed of an outer semicircular support connected to the inner side of the annular elastic portion and an inner semicircular support connected to the outside of the rim portion, and a central circular support connecting the inner and outer semicircular arc supports, wherein the spoke member is formed with an inner side of the annular elastic portion. A plurality of isometrically arranged between the outside of the rim.

이와 같은 본 발명에 따른 비공기압 타이어는 구조적으로 차량의 하중을 지지하는 타이어의 내구성 및 조정성을 향상시키는 비공기압 타이어로서, 트레드부에 보강성 물질을 사용하여 하중 지탱력과 공정성이 개선되고, 노면으로부터 전달되는 압력과 충격을 잘 분산시키며, 승차감의 향상도 도모할 수 있도록 되어 있다.The non-pneumatic tire according to the present invention is a non-pneumatic tire that structurally improves the durability and controllability of the tire supporting the load of the vehicle, by using a reinforcing material in the tread portion, the load bearing force and processability is improved, The pressure and shock transmitted from the road surface are well distributed, and the riding comfort can be improved.

도 1은 본 발명에 따른 비공기압 타이어를 나타낸 정면 개략도,
도 2는 도 1의 부분 확대 사시도,
도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 확대 단면도,
도 4 (A) ~ (C)는 본 발명에 따른 탄성체의 여러 실시예를 보여주는 도면들,
도 5는 본 발명에 따른 비공기압 타이어가 장착되는 차량의 최대 하중으로 눌렀을 때의 현상을 보여주는 비공기압 타이어의 정면 개략도,
도 6은 본 발명의 비공기압 타이어와 기존 공기압 타이어의 하중(Force)에 따른 변형(Deflection)을 비교한 그래프,
도 7은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 정면 개략도이다.1 is a front schematic view showing a non-pneumatic tire according to the present invention;
2 is a partially enlarged perspective view of FIG. 1;
3 is an enlarged cross-sectional view taken along line II of FIG. 1;
4 (A) to (C) are views showing various embodiments of the elastic body according to the present invention,
5 is a front schematic view of a non-pneumatic tire showing a phenomenon when pressed at the maximum load of the vehicle equipped with a non-pneumatic tire according to the present invention,
Figure 6 is a graph comparing the deflection according to the force (Force) of the non-pneumatic tire and the conventional pneumatic tire of the present invention,
7 is a front schematic view showing another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 노면과 접하는 트레드부(1)와 림부(2) 및 이들 사이에 스포크 부재(3)를 갖추어 이루어진 비공기압 타이어에 있어서, 상기 트레드부(1) 내측에는 환형 탄성체부(4)가 배치되고, 이 환형 탄성체부(4)의 내측에 연결되는 상기 스포크 부재(3)는 환형 탄성체부(4)의 내측에 접하는 외측 반원호형 지지체(5)와, 림부(2)의 외측에 연결되는 내측 반원호형 지지체(6) 및, 상기 내외측 반원호형 지지체(5,6) 사이를 연결하는 중앙원형 지지체(7)로 이루어지되, 상기 스포크 부재(3)는 환형 탄성체부(4)의 내측과 림부(2)의 외측 사이에서 등각도로 다수 개 배치되어 있다.1 and 2, in the non-pneumatic tire provided with a tread portion 1 and a rim portion 2 and a spoke member 3 therebetween, as shown in FIGS. 1 and 2, the tread portion 1 An annular elastic body 4 is disposed inside, and the spoke member 3 connected to the inner side of the annular elastic body 4 includes an outer semicircular arc support 5 which is in contact with the inner side of the annular elastic body 4; Inner semi-circular support 6, which is connected to the outside of the rim portion 2, and the central circular support (7) connecting between the inner and outer semi-circular support (5,6), the spoke member (3) A large number is equidistantly arranged between the inside of the annular elastic body 4 and the outside of the rim 2.

그리고 상기 트레드부(1)와 이 트레드부(1)에 보강된 환형 탄성체부(4), 스포크 부재(3)와 림(2)의 각 층들 사이에는 고분자 혹은 고분자 중에서 디에닉(Dienic)의 삽입 또는 접착제(8)의 삽입으로 높은 압력 및 고온에서 물리적 및 화학적으로 결합한다.And between the tread portion (1) and the layers of the annular elastic portion (4), spoke member (3) and the rim (2) reinforced to the tread portion 1, the insertion of a dienic among polymers or polymers Or by the insertion of adhesive 8 physically and chemically at high pressures and temperatures.

한편, 도 4 (A) ~ (C)는 본 발명에 따른 환형 탄성체부(4)의 여러 실시예를 도시한 것으로, 상기 환형 탄성체부(4)는 트레드부(1)와 스포크 부재(3) 사이에 결합되어 있으며, 도 4 (A)는 고강성의 폴리 우레탄 소재, 고강도의 엘라스토어 등의 고분자 또는 고분자 화합물 소재(9)가 2층으로 결합된 환형 탄성체부(4)를 보여주고 있다. Meanwhile, FIGS. 4A to 4C show various embodiments of the annular elastic portion 4 according to the present invention, wherein the annular elastic portion 4 includes the tread portion 1 and the spoke member 3. 4 (A) shows an annular elastic body portion 4 in which a high rigid polyurethane material, a high strength elastomer or the like polymer or polymer compound material 9 is combined in two layers.

도 4 (B)와 도 4 (C)는 상기 고분자 화합물 소재(9) 내에 금속판(10)이, 금속 와이어(11)가 각각 보강된 환형 탄성체부(4)를 보여주고 있다.4 (B) and 4 (C) show an annular elastic body 4 in which the metal plate 10 and the metal wire 11 are reinforced in the polymer compound material 9, respectively.

그리고 도 5는 본 발명의 스포크 부재(3)를 갖는 비공기압 타이어가 장착되는 차량의 최대하중으로 눌렀을 때의 현상을 보여주는 도면으로, 지면(100)과 접착하는 부분에 연결되는 스포크 부재(3)들이 압축에 의한 변형이 발생하여도 인접 스포크 부재(3)들과 간섭이 생기지 않으며, 지면(100)과 접촉하는 부분에 연결되지 않은 스포크 부재(3)들의 인장에 의해 차량의 중량을 충분히 지지할 수 있도록 되어 있다.FIG. 5 is a view showing a phenomenon when the non-pneumatic tire having the spoke member 3 of the present invention is pressed at the maximum load of the vehicle, and the spoke member 3 connected to the part adhering to the ground 100. Even if the deformation due to the compression occurs, interference with the adjacent spoke members 3 does not occur, and the weight of the vehicle is sufficiently supported by the tension of the spoke members 3 which are not connected to the part contacting the ground 100. It is supposed to be.

또한, 도 6은 본 발명의 스포크 부재(3)를 갖는 비공기압 타이어와 기존 공기압 타이어의 하중(Force)에 따른 변형(Deflection)을 각각 비교한 그래프로서, 본 발명의 비공기압 타이어는 기존 공기압 타이어와 유사한 경향을 나타냄에 따라 본 발명의 비공기압 타이어는 차량용 타이어로서 공기압 타이어와 유사한 성능을 나타내고 있음을 알 수 있다.6 is a graph comparing the deflection according to the force of the non-pneumatic tire having the spoke member 3 of the present invention and the conventional pneumatic tire, respectively, the non-pneumatic tire of the present invention is a conventional pneumatic tire As shown by the trend similar to the non-pneumatic tire of the present invention can be seen that the performance of the vehicle tire similar to the pneumatic tire.

한편, 도 7은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 비공기압 타이어로서, 스포크 부재(3)의 중앙원형 지지체(7)들은 이웃한 중앙원형 지지체(7)들과 직선 연결체(12)를 매개로 서로 연결되어 있으며, 림부(2)의 외측에 연결되는 내측 직선 지지체(6a)와 환형 탄성체부(4)의 내측에 연결되는 외측 직선 지지체(5a)들이 중앙원형 지지체(7)와 연결되어 있다.On the other hand, Figure 7 is a non-pneumatic tire showing another embodiment of the present invention, the central circular support (7) of the spoke member (3) via the adjacent central circular support (7) and the linear linkage 12 through The inner straight support 6a connected to each other and connected to the outside of the rim 2 and the outer straight support 5a connected to the inside of the annular elastic body 4 are connected to the central circular support 7.

그리고 상기 환형 탄성체부(4)에 연결되는 외측 직선 지지체(5a)와 이의 가상 연장라인으로 연결되는 내측 직선 지지체(6a)는 이 환형 탄성체부(4)를 기준으로 상방으로 45도 ~ 75도의 기울기 각도(θ)를 갖는다.And the outer straight support 5a connected to the annular elastic portion 4 and the inner straight support 6a connected to the imaginary extension line thereof have an inclination of 45 degrees to 75 degrees upward based on the annular elastic portion 4. Has an angle θ.

상기 구조를 제외하고는 본 발명의 다른 실시예인 도 7의 비공기압 타이어는 앞서 설명한 도 1 내지 도 4의 설명한 비공기압 타이어와 동일 구조를 갖기 때문에 더 이상의 설명은 생략한다.Except for the above structure, since the non-pneumatic tire of FIG. 7 which is another embodiment of the present invention has the same structure as the non-pneumatic tire described above with reference to FIGS. 1 to 4, further description thereof will be omitted.

1 : 트레드부, 2 : 림부,
3 : 스포크 부재, 4 : 환형 탄성체부,
5 : 외측 반원호형 지지체, 5a : 외측 직선 지지체,
6 : 내측 반원형 지지체, 6a : 내측 직선 지지체,
7 : 중앙 원형 지지체, 8 : 접착제,
9 : 고분자 화합물 소재, 10 : 금속판,
11 : 금속 와이어.1: tread portion, 2: rim portion,
3: spoke member, 4: annular elastic body part,
5: outer semicircular arc support, 5a: outer straight support,
6: inner semicircular support, 6a: inner straight support,
7: central circular support, 8: adhesive,
9: polymer compound material, 10: metal plate,
11: metal wire.

Claims (8)

노면과 접하는 트레드부(1)와 림부(2) 및 이들 사이에 스포크 부재(3)를 갖추어 이루어진 비공기압 타이어에 있어서,
상기 트레드부(1)의 내측에는 환형 탄성체부(4)가 배치되고, 이 환형 탄성체부(4)의 내측에 접하는 상기 스포크 부재(3)는 환형 탄성체부(4)의 내측에 연결되는 외측 반원호형 지지체(5)와, 림부(2)의 외측에 연결되는 내측 반원호형 지지체(6) 및, 상기 내외측 반원호형 지지체(5,6) 사이를 연결하는 중앙원형 지지체(7)로 이루어지되, 상기 스포크 부재(3)는 환형 탄성체부(4)의 내측과 림부(2)의 외측 사이에서 등각도로 다수 개 배치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 비공기압 타이어.In a non-pneumatic tire comprising a tread portion 1 and a rim portion 2 in contact with a road surface, and a spoke member 3 therebetween,
An annular elastic portion 4 is disposed inside the tread portion 1, and the spoke member 3, which is in contact with the inner portion of the annular elastic portion 4, is connected to the inner side of the annular elastic portion 4. It consists of an arc-shaped support (5), an inner semicircular arc support (6) connected to the outside of the rim (2), and a central circular support (7) connecting between the inner and outer semicircular arc support (5,6), Non-pneumatic tire, characterized in that the spoke member (3) is arranged in a plurality of isometric angle between the inside of the annular elastic portion (4) and the outside of the rim (2). 제 1항에 있어서,
상기 트레드부(1)와 이 트레드부(1)에 보강된 환형 탄성체부(4), 스포크 부재(3)와 림(2)의 각 층들 사이에는 고분자 혹은 고분자 중에서 디에닉(Dienic)의 삽입 또는 접착제(8)의 삽입으로 높은 압력 및 고온에서의 물리적 및 화학적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 비공기압 타이어.The method of claim 1,
Between the tread portion 1 and the respective layers of the annular elastic portion 4, the spoke member 3 and the rim 2 reinforced with the tread portion 1, the insertion of a dienic among polymers or polymers or Non-pneumatic tires, characterized in that they are bonded physically and chemically at high pressures and temperatures by the insertion of adhesives (8). 제 1항에 있어서,
상기 환형 탄성체부(4)는 고강성의 폴리 우레탄 소재, 고강도의 엘라스토어 등의 고분자 또는 고분자 화합물 소재(9)가 2층으로 결합된 것을 특징으로 하는 비공기압 타이어.The method of claim 1,
The annular elastic portion (4) is a non-pneumatic tire, characterized in that a high-strength polyurethane material, a high-strength elastomer, or a polymer or polymer compound material (9) is combined in two layers. 제 3항에 있어서,
상기 고분자 화합물 소재(9) 내에 금속판(10)이 보강된 것을 특징으로 하는 비공기압 타이어.The method of claim 3, wherein
Non-pneumatic tire, characterized in that the metal plate 10 is reinforced in the polymer compound material (9). 제 3항에 있어서,
상기 고분자 화합물 소재(9) 내에 금속 와이어(11)가 보강된 것을 특징으로 하는 비공기압 타이어.The method of claim 3, wherein
Non-pneumatic tire, characterized in that the metal wire 11 is reinforced in the polymer compound material (9). 제 1항에 있어서,
상기 스포크 부재(3)의 중앙원형 지지체(7)들은 이웃한 중앙원형 지지체(7)들과 직선 연결체(12)를 매개로 서로 연결된 것을 특징으로 하는 비공기압 타이어.The method of claim 1,
Non-pneumatic tires, characterized in that the central circular supports (7) of the spoke members (3) are connected to each other via adjacent central circular supports (7) and a straight linkage (12). 제 1항에 있어서,
상기 스포크 부재(3)의 중앙원형 지지체(7)는 림부(2)의 외측에 연결되는 내측 직선 지지체(6a)와 환형 탄성체부(4)의 내측에 연결하는 외측 직선 지지체(5a)와 각각 연결되어 이루어진 것을 특징으로 하는 비공기압 타이어.The method of claim 1,
The central circular support 7 of the spoke member 3 is connected to the inner straight support 6a connected to the outer side of the rim 2 and the outer straight support 5a connected to the inner side of the annular elastic body 4, respectively. Non-pneumatic tire, characterized in that made. 제 7항에 있어서,
상기 환형 탄성체부(4)에 연결되는 외측 직선 지지체(5a)와 이의 가상 연장라인으로 연결되는 내측 직선 지지체(6a)는 이 환형 탄성체부(4)를 기준으로 상방으로 45도 ~ 75도의 기울기 각도(θ)를 갖는 것을 특징으로 하는 비공기압 타이어.
8. The method of claim 7,
The outer straight support 5a connected to the annular elastic portion 4 and the inner straight support 6a connected to the virtual extension line thereof have an inclination angle of 45 degrees to 75 degrees upward based on the annular elastic portion 4. A non-pneumatic tire having (θ).
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