KR20180002051A - 비-공기 타이어 - Google Patents

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KR20180002051A
KR20180002051A KR1020170080758A KR20170080758A KR20180002051A KR 20180002051 A KR20180002051 A KR 20180002051A KR 1020170080758 A KR1020170080758 A KR 1020170080758A KR 20170080758 A KR20170080758 A KR 20170080758A KR 20180002051 A KR20180002051 A KR 20180002051A
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spoke
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radially
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pneumatic tire
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KR1020170080758A
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조셉 카민 레티에리
로버트 알랜 로지
제임스 알프레드 이세 벤징
애디슨 브라이언 시겔
앤드류 브렌트 멘덴홀
티모시 마이클 루니
라니 하브
케네쓰 웨인 루드
모하니 마디 말렉자드
Original Assignee
더 굿이어 타이어 앤드 러버 캄파니
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Abstract

구조적으로 지지된 비-공기 타이어는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 환형의 시어 밴드 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하고, 스포크 디스크는 적어도 하나의 스포크를 갖고, 이러한 스포크는 외측 링과 내측 링 사이에서 제 1 포물선으로 연장된다. 스포크 디스크는 제 1 포물선과 상이한 제 2 포물선을 갖고, 제 1 스포크와 중첩되는 제 2 스포크를 더 포함할 수도 있다.

Description

비-공기 타이어{NON-PNEUMATIC TIRE}
본 발명은 일반적으로 차량 타이어 및 비-공기 타이어에 관한 것이며, 더 구체적으로는 비-공기 타이어에 관한 것이다.
공기 타이어는 1세기가 넘도록 차량 이동성을 위해 선택되는 해법이었다. 공기 타이어는 인장 구조체(tensile structure)이다. 공기 타이어는 공기 타이어를 오늘날 대단히 우세하게 만드는 적어도 4가지의 특징을 갖는다. 공기 타이어는 하중 지탱에 효율적인데, 왜냐하면 타이어 구조체 전부가 하중을 지탱하는 데 관여되기 때문이다. 공기 타이어는 그것이 낮은 접촉 압력을 갖기 때문에 또한 바람직하며, 이는 차량의 하중의 분배로 인해 도로 상에서 더 적은 마모를 유발한다. 공기 타이어는 또한 낮은 강성을 갖는데, 이는 차량의 편안한 운행을 보장한다. 공기 타이어에 대한 주된 결점은 그것이 압축 유체를 필요로 한다는 점이다. 종래의 공기 타이어는 팽창 압력의 완전한 상실 후에는 쓸모가 없어진다.
팽창 압력 없이도 작동하도록 설계된 타이어가 공기 타이어와 연관된 문제 및 타협 중 많은 것을 제거할 수 있다. 압력 유지도 압력 모니터링도 필요하지 않다. 솔리드 타이어(solid tire) 또는 다른 탄성중합체 구조체와 같은 구조적으로 지지된 타이어는 지금까지 종래의 공기 타이어로부터 요구되는 성능의 수준을 제공하지 않았다. 공기 타이어-유사 성능을 산출하는 구조적으로 지지된 타이어 해법이 원하는 개선일 것이다.
비-공기 타이어는 전형적으로 그것의 하중 지탱 효율에 의해 한정된다. “바텀 로더(bottom loader)”는 허브 아래의 구조체의 부분에서 하중의 대부분을 지탱하는 본질적으로 강성인 구조체이다. “톱 로더(top loader)”는 구조체 전부가 하중을 지탱하는 데 관여되도록 설계된다. 톱 로더는 이에 따라 바텀 로더보다 더 높은 하중 지탱 효율을 가져서, 더 적은 질량을 갖는 설계를 허용한다.
따라서, 공기 팽창에 대한 필요성의 결함을 갖지 않고서 공기 타이어의 모든 특징을 구비한 개선된 비-공기 타이어가 요구된다.
본 발명의 하나 이상의 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분(tread portion), 시어 밴드(shear band), 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크(spoke disk)를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하며, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부(joint)에서 연결된다.
본 발명의 다른 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하고, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되고, 제 1 스포크는 반경방향 외측 부분 및 반경방향 내측 부분을 구비하며, 반경방향 외측 부분은 제 1 곡률(first curvature)을 갖고, 반경방향 내측 부분은 제 1 곡률과 반대인 곡률을 갖는다.
본 발명의 다른 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하고, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되고, 제 2 스포크는 반경방향 외측 부분 및 반경방향 내측 부분을 구비하며, 반경방향 외측 부분은 제 1 곡률을 갖고, 반경방향 내측 부분은 제 1 곡률과 반대인 곡률을 갖는다.
본 발명의 다른 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하고, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 제 1 스포크는 오목형인 반경방향 외측 부분을 구비한다.
본 발명의 다른 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하고, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 제 2 스포크는 볼록형인 반경방향 외측 부분을 구비한다.
본 발명의 다른 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하고, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 제 1 스포크는 볼록형인 반경방향 내측 부분을 구비한다.
본 발명의 다른 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하고, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 제 2 스포크는 오목형인 반경방향 내측 부분을 구비한다.
본 발명의 다른 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하고, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 스포크 디스크는 각도 평면 내에서 변형된다.
본 발명의 다른 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하고, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 상기 제 1 스포크는 2 내지 5 ㎜의 범위의 두께(t)를 갖는다.
본 발명의 다른 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하고, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 상기 제 1 스포크 디스크는 25 내지 70 ㎜의 범위의 축방향 두께(w)를 갖는다.
본 발명의 다른 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하고, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 상기 제 1 스포크 디스크는 8 내지 28의 범위의 스포크 두께(t)에 대한 스포크 축방향 폭(w)의 비를 갖는다.
본 발명의 다른 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하고, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 비-공기 타이어는 하나 이상의 솔리드 환형 디스크를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하고, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 비-공기 타이어는 하나 이상의 솔리드 환형 디스크를 더 포함하고, 하나 이상의 솔리드 환형 디스크를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하고, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 비-공기 타이어는 하나 이상의 솔리드 환형 디스크를 더 포함하고, 하나 이상의 솔리드 환형 디스크를 포함하며, 하나 이상의 솔리드 환형 디스크는 타이어 축방향으로 만곡된다.
본 발명의 하나 이상의 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하고, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 적어도 하나의 스포크 디스크는 스포크 디스크의 반경방향 최외부면과 시어 밴드의 반경방향 최내부면 사이에서 제 1 접착 본드를 거쳐서 시어 밴드에 연결된다.
본 발명의 다른 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하고, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되고, 비-공기 타이어는 림을 더 포함하고, 적어도 하나의 스포크 디스크는 림의 반경방향 최외부면과 스포크 디스크의 반경방향 최내부면 사이에서 제 2 접착 본드를 거쳐서 림에 연결된다.
본 발명의 다른 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하고, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 제 1 스포크는 반경방향 외측 부분 및 반경방향 내측 부분을 구비하고, 반경방향 외측 부분은 제 1 곡률을 갖고, 반경방향 내측 부분은 제 1 곡률과 반대인 곡률을 갖고, 제 1 및 제 2 접착 본드는 시아노아크릴레이트 접착제(cyanoacrylate adhesive)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하고, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 제 2 스포크는 반경방향 외측 부분 및 반경방향 내측 부분을 구비하고, 반경방향 외측 부분은 제 1 곡률을 갖고, 반경방향 내측 부분은 제 1 곡률과 반대인 곡률을 갖고, 시아노아크릴레이트 접착제는 1개 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬-2-시아노아크릴레이트 모노머(alkyl-2-cyanoacrylate monomer)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하고, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 제 2 스포크는 반경방향 외측 부분 및 반경방향 내측 부분을 구비하고, 반경방향 외측 부분은 제 1 곡률을 갖고, 반경방향 내측 부분은 제 1 곡률과 반대인 곡률을 갖고, 시아노아크릴레이트 접착제는 메틸-2-시아노아크릴레이트, 에틸-2-시아노아크릴레이트, 부틸-2-시아노아크릴레이트, 및 옥틸-2-시아노아크릴레이트로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 모노머를 포함한다.
본 발명의 하나 이상의 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하며, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 제 1 스포크는 반경방향 외측 부분 및 반경방향 내측 부분을 구비하고, 반경방향 외측 부분은 제 1 곡률을 갖고, 반경방향 내측 부분은 제 1 곡률과 반대인 곡률을 갖는다.
본 발명의 하나 이상의 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하며, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 제 2 스포크는 반경방향 외측 부분 및 반경방향 내측 부분을 구비하고, 반경방향 외측 부분은 제 1 곡률을 갖고, 반경방향 내측 부분은 제 1 곡률과 반대인 곡률을 갖는다.
본 발명의 하나 이상의 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하며, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 제 1 스포크는 오목형인 반경방향 외측 부분을 구비한다.
본 발명의 하나 이상의 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하며, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 제 2 스포크는 볼록형인 반경방향 외측 부분을 구비한다.
본 발명의 하나 이상의 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하며, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 제 1 스포크는 볼록형인 반경방향 내측 부분을 구비한다.
본 발명의 하나 이상의 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하며, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 제 2 스포크는 오목형인 반경방향 내측 부분을 구비한다.
본 발명의 하나 이상의 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하며, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 스포크 디스크는 각도 평면 내에서 변형된다.
본 발명의 하나 이상의 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하며, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 상기 제 1 스포크는 2 내지 5 ㎜의 범위의 두께(t)를 구비한다.
본 발명의 하나 이상의 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하며, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 상기 제 1 스포크 디스크는 25 내지 70 ㎜의 범위의 축방향 두께(w)를 구비한다.
본 발명의 하나 이상의 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하며, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 상기 제 1 스포크 디스크는 8 내지 28의 범위의 스포크 두께(t)에 대한 스포크 축방향 폭(w)의 비를 갖는다.
본 발명의 하나 이상의 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하며, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 비-공기 타이어는 하나 이상의 솔리드 환형 디스크를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 지면 접촉 환형 트레드 부분, 시어 밴드, 및 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하는 비-공기 타이어를 제공하고, 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 이러한 외측 링과 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하고, 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되며, 비-공기 타이어는 하나 이상의 솔리드 환형 디스크를 더 포함하고, 하나 이상의 솔리드 환형 디스크는 타이어 축방향으로 만곡된다.
하기의 설명 및 첨부 도면에 대한 참조를 통해 본 발명이 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 비-공기 타이어의 제 1 실시예의 사시도,
도 2는 도 1의 비-공기 타이어의 정면도,
도 3은 가상의 스포크 디스크와 함께 도시된 도 1의 비-공기 타이어의 정면도,
도 4는 도 1의 비-공기 타이어의 단면도,
도 5는 도 1의 비-공기 타이어의 단면 사시도,
도 6은 트레드 및 시어 밴드를 도시하는 도 1의 비-공기 타이어의 부분 단면도,
도 7은 본 발명의 스포크 디스크의 제 1 실시예의 정면도,
도 8은 도 7의 스포크 디스크의 8-8 방향에서의 단면도,
도 9는 본 발명의 스포크 디스크의 제 2 실시예의 정면도,
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 림 조립체의 사시도 및 측면도,
도 11a는 시어 밴드에 대한 스프링 상수 시험을 예시하는 도면이고, 도 11b는 힘 변위 곡선의 기울기로부터 결정된 스프링 상수(k)를 예시하는 도면,
도 12a는 스포크 디스크에 대한 스프링 상수 시험을 예시하는 도면이고, 도 12b는 힘 변위 곡선의 기울기로부터 결정된 스프링 상수(k)를 예시하는 도면,
도 12c는 힘(F)으로부터의 시어 밴드 편향(deflection) 측정도,
도 13a는 스포크 디스크에 대한 스프링 상수 시험을 예시하는 도면이고, 도 13b는 힘 변위 곡선의 기울기로부터 결정된 타이어 스프링 상수(k)를 예시하는 도면,
도 14는 하중 하에서의 제 2 스포크 디스크의 사시도,
도 15는 하중 하에서의 본 발명의 타이어의 사시도,
도 16은 본 발명의 타이어의 분해도,
도 17은 타이어 구성요소 상의 접착제 배치를 도시하는 도면.
정의
하기의 용어는 본 설명을 위해 하기와 같이 정의된다.
"적도 평면(Equatorial Plane)"은 타이어의 중심선을 통과하는 타이어의 회전축에 수직인 평면을 의미한다.
"자오선 평면(Meridian Plane)"은 타이어의 회전축에 평행하고 상기 축으로부터 반경방향 외향으로 연장되는 평면을 의미한다.
" 히스테리시스 ( Hysteresis )"는 10% 동적 전단 변형률 및 25℃에서 측정된 동적 손실 탄젠트를 의미한다.
본 발명의 상세한 설명
본 발명의 비-공기 타이어(100)의 제 1 실시예가 도 1 내지 도 6에 도시된다. 본 발명의 비-공기 타이어는 반경방향 외측의 지면 맞물림 트레드(200), 시어 밴드(300), 하나 이상의 스포크 디스크(400, 500), 및 림(700)을 포함한다. 스포크 디스크(400, 500)는 이하에 상세하게 설명하는 바와 같이, 상이한 디자인을 가질 수 있다. 본 발명의 비-공기 타이어는 톱 로딩 구조체(top loading structure)이도록 설계되어, 시어 밴드(300) 및 하나 이상의 스포크 디스크(400, 500)가 하중을 효율적으로 지탱한다. 시어 밴드(300) 및 스포크 디스크는 시어 밴드의 강성이 타이어의 스프링 상수에 직접 관련되도록 설계된다. 각각의 디스크의 스포크는 타이어 풋프린트(footprint)에서 변형되는 강성 구조체이도록 설계된다. 이는 풋프린트 영역 내에 있지 않은 스포크의 나머지가 하중을 지탱하는 능력을 갖도록 허용한다. 풋프린트 내보다 풋프린트 밖에 더 많은 스포크가 있기 때문에, 스포크당 하중이 작을 것이며, 이는 더 작은 스포크가 타이어 하중을 지탱하는 것을 가능하게 하며, 이는 매우 하중 효율적인 구조체를 제공한다. 모든 스포크가 탄성적으로 변형될 수 있지는 않을 것이고, 풋프린트에서 압축 하중의 일부 부분을 유지하지는 않을 것이다. 상기의 이유로 이러한 하중을 최소화하는 것이, 그리고 도로 장애물을 극복하기 위해 시어 밴드가 구부러지도록 허용하는 것이 요구된다. 대략적인 하중 분배는 하중의 약 90 내지 100%가 시어 밴드 및 상부 스포크에 의해 지탱되어, 하부 스포크가 사실상 하중의 0%, 그리고 바람직하게는 10% 미만을 지탱하도록 된다.
비-공기 타이어는 소망된 특성을 갖는 비-공기 타이어를 조정(tune)하기 위해 스포크 디스크의 상이한 조합을 가질 수 있다. 예를 들어, 전단 하중 및 인장 하중 양자를 지탱하는 제 1 스포크 디스크(500)가 선택될 수 있다. 순수한 인장 하중을 지탱하는 제 2 스포크 디스크가 선택될 수 있다.
트레드 부분(200)은 홈을 갖지 않을 수 있거나, 사이에 본질적으로 종방향의 트레드 리브(rib)를 형성하는 복수의 종방향으로 배향된 트레드 홈을 가질 수 있다. 리브는 특정 차량 응용의 사용 요건에 적합한 트레드 패턴을 형성하도록 횡방향으로 또는 종방향으로 추가로 분할될 수 있다. 트레드 홈은 타이어의 의도된 사용과 일치하는 임의의 깊이를 가질 수 있다. 타이어 트레드(200)는 다양한 조건에서 타이어의 성능을 개선하기 위해 원하는 바에 따라 리브, 블록, 러그(lug), 홈, 및 사이프(sipe)와 같은 요소를 포함할 수 있다.
(시어 밴드)
시어 밴드(300)는 바람직하게는 환형이고, 도 6에 도시된다. 시어 밴드(300)는 타이어 트레드(200)의 반경방향 내향에 위치된다. 시어 밴드(300)는 제 1 및 제 2 보강 탄성중합체 층(310, 320)을 포함한다. 시어 밴드(300)는 평행하게 배열되고 탄성중합체의 시어 매트릭스(shear matrix)(330)에 의해 분리되는 2개의 비-신장성 층(310, 320)으로 형성될 수도 있다. 각각의 비-신장성 층(310, 320)은 탄성중합체 코팅 내에 매립된 평행한 비-신장성 보강 코드(311, 321)로 형성될 수 있다. 보강 코드(311, 321)는 강철, 아라미드, 또는 다른 비-신장성 구조체일 수 있다. 시어 밴드(300)는 제 1 보강 탄성중합체 층(310)과 제 2 보강 탄성중합체 층(320) 사이에, 그리고 시어 매트릭스 층들(330, 331) 사이에 위치된 제 3 보강 탄성중합체 층(333)을 선택적으로 포함할 수도 있다.
제 1 보강 탄성중합체 층(310)에서, 보강 코드(311)는 타이어 적도 평면에 대해 0 내지 약 +/- 10도의 범위의 각도(Φ)로 배향된다. 제 2 보강 탄성중합체 층(320)에서, 보강 코드(321)는 타이어 적도 평면에 대해 0 내지 약 +/- 10도의 범위의 각도(φ)로 배향된다. 바람직하게는, 제 1 층의 각도(Φ)는 제 2 층 내의 보강 코드의 각도(φ)의 반대 방향에 있다. 즉, 제 1 보강 탄성중합체 층 내의 각도(+Φ) 및 제 2 보강 탄성중합체 층 내의 각도(-φ).
시어 매트릭스(330)는 약 0.10 인치 내지 약 0.2 인치의 범위, 더 바람직하게는 약 0.15 인치의 두께를 갖는다. 시어 매트릭스는 바람직하게는 0.5 내지 10 MPa의 범위, 그리고 더 바람직하게는 4 내지 8 MPa의 범위의 전단 모듈러스(shear modulus)(Gm)를 갖는 탄성중합체 재료로 형성된다.
시어 밴드는 전단 강성(shear stiffness)(GA)을 갖는다. 전단 강성(GA)은 시어 밴드로부터 취해진 각각의 시험편에 대한 편향을 측정함으로써 결정될 수 있다. 시험편의 상부면은 하기에 도시된 바와 같이 측방향 힘(F)을 받는다. 시험편은 시어 밴드로부터 취해진 각각의 샘플이고, 시어 밴드와 동일한 반경방향 두께를 갖는다. 전단 강성(GA)은 이어서 하기의 방정식으로부터 계산된다:
GA=F*L/ΔX
시어 밴드는 굽힘 강성(bending stiffness)(EI)을 갖는다. 굽힘 강성(EI)은 3점 굽힘 시험을 사용하여 비임 역학으로부터 결정될 수 있다. 그것은 2개의 롤러 지지체 상에 놓여 있고 비임의 중앙에서 인가되는 집중된 하중에 처해 있는 비임의 경우를 나타낸다. 굽힘 강성(EI)은 하기의 방정식으로부터 결정된다: EI = PL3/48* ΔX, 여기서 P는 하중이고, L은 비임 길이이고, ΔX는 편향이다.
시어 밴드의 굽힘 강성(EI)을 최대화하고 시어 밴드 강성(GA)을 최소화하는 것이 바람직하다. GA/EI의 허용가능한 비는 0.01 내지 20일 것이며, 이때 이상적인 범위는 0.01 내지 5이다. EA는 시어 밴드의 신장성 강성(extensible stiffness)이고, 그것은 인장력을 인가하고 길이의 변화를 측정함으로써 실험적으로 결정된다. 시어 밴드의 EI에 대한 EA의 비는 0.02 내지 100의 범위가 허용가능하고, 이때 이상적인 범위는 1 내지 50이다.
시어 밴드(300)는 바람직하게, 15 내지 30%의 범위의 최대 전단 변형률을 견딜 수 있다.
비-공기 타이어는 실험적으로 결정되는 전체 스프링 상수(kt)를 갖는다. 비-공기 타이어는 림 상에 장착되고, 하중은 도 13a에 도시되는 바와 같이, 림을 통해 타이어의 중심에 인가된다. 스프링 상수(kt)는 도 13b에 도시되는 바와 같이, 힘 대 편향 곡선의 기울기로부터 결정된다. 소망된 응용에 따라, 타이어 스프링 상수(kt)가 달라질 수 있다. 타이어 스프링 상수(kt)는 잔디 깎는 기계 또는 저속 차량 응용에 대해 650 내지 1200 lbs/inch의 범위에 있다.
시어 밴드는 도 11a에 도시된 바와 같이 시어 밴드의 상부에 있는 수평 플레이트 상에 하향력을 가하고 편향의 양을 측정함으로써 실험적으로 결정될 수 있는 스프링 상수(k)를 갖는다. 스프링 상수는 도 11b에 도시되는 바와 같이 힘 대 편향 곡선의 기울기로부터 결정된다.
본 발명은 본 명세서에 개시된 시어 밴드 구조체에 한정되지 않고, 0.01 내지 20의 범위인 GA/EI, 또는 0.02 내지 100의 범위인 EA/EI 비, 또는 20 내지 2000의 범위인 스프링 상수뿐만 아니라, 이들의 조합을 갖는 임의의 구조체를 포함할 수 있다. 더 구체적으로는 시어 밴드는 0.01 내지 5의 GA/EI 비, 또는 1 내지 50의 EA/EI 비, 또는 170 lb/in의 스프링 상수, 및 이들의 임의의 서브-조합(subcombination)을 갖는다. 타이어 트레드는 바람직하게는 시어 밴드 주위에 감싸지고, 바람직하게는 시어 밴드에 일체로 성형된다.
( 스포크 디스크)
비-공기 타이어에서 사용하기에 적합한 하중 지탱 부재의 일례가 도 7에 도시된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 하중 지탱 부재는 외측 에지(406) 및 내측 에지(403)를 구비하는 강성 환형 디스크(400)일 수도 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 디스크의 ½ 반경 높이의 위치에서 최대 곡률을 갖는 각각의 디스크(400)는 만곡된다. 강성 디스크(400)는 (타이어 중심으로부터 멀리) 축방향 외측으로 또는 볼록하게 돌출하는 곡률을 갖는다. 솔리드 스포크 디스크의 내측 에지(403)는 원통형 림(600)의 외측면(602) 위에 수용되고, 그리고 이 외측면(602) 상에 장착된다. 이러한 림(600)은 허브를 형성하기 위해 금속 또는 강성 보강 링(405)을 수용하기 위해 도시된다. 솔리드 디스크(400)는 비-공기 타이어의 축방향 두께(AW)보다 실질적으로 작은 축방향 두께(A)를 갖는다. 축방향 두께(A)는 AW의 5 내지 20%의 범위, 더 바람직하게는 AW의 5 내지 10%의 범위이다. 하나 초과의 디스크가 사용되는 경우, 각각의 디스크의 축방향 두께는 다를 수 있거나 동일할 수 있다. 솔리드 디스크는 두께(T)를 갖는다. 두께(T)에 대한 스포크 축방향 폭(W)의 비(W/T)는 8 내지 28의 범위이고, 더 바람직하게는 9 내지 11의 범위이다.
각각의 스포크 디스크는, 도 12a에 도시된 바와 같이, 알려진 하중 하의 편향을 측정함으로써 실험적으로 결정될 수 있는 스프링 상수(k)를 갖는다. 스포크 디스크 스프링 상수(k)를 결정하기 위한 하나의 방법은, 스포크 디스크를 허브에 장착하고 스포크 디스크의 외측 링을 강성 시험 고정구에 부착하는 것이다. 하향력이 허브에 인가되고, 허브의 변위가 기록된다. 스프링 상수(k)는 도 12b에 도시된 바와 같은 힘-편향 곡선의 기울기로부터 결정된다. 스포크 디스크 스프링 상수가 시어 밴드의 스프링 상수보다 큰 것이 바람직하다. 스포크 디스크 스프링 상수가 시어 밴드의 스프링 상수보다 3 내지 12배의 범위만큼 더 큰 것이, 그리고 더 바람직하게는 시어 밴드의 스프링 상수보다 3 내지 4배의 범위만큼 더 큰 것이 바람직하다. 바람직하게, 각 스포크 디스크는 800 내지 1400 lb/in의 범위, 더 바람직하게는, 900 내지 1300 lb/in의 범위의 스프링 상수(k)를 갖는다. 바람직하게는, 하나 초과의 스포크 디스크가 사용되는 경우, 모든 스포크 디스크가 서로 10% 내의 스프링 상수를 갖는다. 비-공기 타이어의 스프링 상수는 스포크 디스크의 개수를 증가시킴으로써 조절될 수 있다. 대안적으로, 각각의 스포크 디스크의 스프링 상수는 스포크 디스크의 기하학적 구성을 변경하거나 재료를 변경함으로써 상이할 수 있다. 하나 초과의 스포크 디스크가 사용되는 경우, 모든 스포크 디스크가 동일한 외경을 갖는 것이 또한 바람직하다.
도 9는 스포크 디스크(500)의 제 2 실시예를 도시한다. 스포크 디스크(500)는 비-공기 타이어의 축방향 두께(AW)보다 실질적으로 작은 축방향 두께(A)를 갖는다. 솔리드 디스크(500)는 내측 링(510)과 외측 링(520) 사이에서 반경방향으로 연장되는 복수의 스포크를 구비한다. 시어 밴드(300)는 스포크 디스크의 반경방향 외측에 장착된다. 스포크 디스크(500)는 조인트부(550)에서 제 2 스포크(540)와 교차하는 제 1 스포크(530)를 구비한다. 제 1 스포크(530)는 20 내지 80도의 범위, 더 바람직하게는 55 내지 65도의 범위의 외측 링(520)과의 각도 베타를 형성한다. 솔리드 디스크(500)는 외측 링(520)으로부터 내측 링(510)으로 바람직하게 곡면 형상으로 연장되는 반경방향 외측 부분(540a)을 구비한다. 유사하게, 제 1 스포크(530)는 조인트부(550)의 반경방향 외측인 반경방향 외측 부분(530a)과, 조인트부(550)의 반경방향 내측인 반경방향 내측 부분(530b)을 구비한다. 제 1 스포크(530)에 대해서, 반경방향 내측 부분(530b)의 곡률은 반경방향 외측 부분(530a)의 곡률과 반대이다. 바람직하게, 반경방향 외측 부분(530a)의 곡률은 오목형이고, 반경방향 내측 부분(530b)의 곡률은 볼록형이거나 직선형이다. 제 2 스포크(540)에 대해서, 반경방향 내측 부분(540b)의 곡률은 반경방향 외측 부분(540a)의 곡률과 반대이다. 바람직하게, 반경방향 외측 부분(540a)의 곡률은 볼록형이고, 반경방향 내측 부분(540b)의 곡률은 오목형이다. 제 1 및 제 2 스포크의 형상 또는 곡률은 하중을 받을 때 블레이드가 어떻게 구부러지는지 제어한다. 하중 하에서의 제 2 스포크 디스크(500)를 도시하는 도 14를 참조하라. 스포크 디스크(500)의 블레이드는 각도 방향 세타로 구부러지도록 설계된다.
조인트부(550)에 의해 제 1 스포크(530)를 제 2 스포크(540)에 결합시키는 것은 반경방향 외측의 대략 삼각 형상부(560) 및 반경방향 내측의 대략 삼각 형상부(570)를 생성한다. 조인트부(550)의 반경 높이는 달라질 수 있어서, 반경방향 외측 그리고 내측의 대략 삼각부(560, 570)의 크기를 달라지게 한다. 540b/540a의 비, 및/또는 530b/530a의 비는 0.2 내지 5의 범위, 바람직하게는 0.3 내지 3의 범위, 그리고 더 바람직하게는 0.4 내지 2.5의 범위일 수도 있다. 스포크(530, 540)는 2 내지 5 ㎜의 범위의 두께(t2)와, 약 25 내지 70 ㎜의 범위의 축방향에서의 축방향 폭(W)을 갖는다. 두께(t2)에 대한 스포크 축방향 폭(W2)의 비(W2/t2)는 8 내지 28의 범위, 더 바람직하게는 9 내지 11의 범위이다.
바람직하게, 스포크 디스크(500)는 약 15 내지 80의 범위, 더 바람직하게는 약 30 내지 60의 범위, 그리고 가장 바람직하게는 약 45 내지 55의 범위의 스포크 축방향 두께에 대한 스포크 폭(W)의 비(W2/t2)를 갖는다.
비-공기 타이어의 제 1 실시예가 도 3 내지 도 5에 도시된다. 타이어의 외측 축방향 단부 상의 스포크 디스크는 솔리드 디스크(400)이고, 이 디스크가 도 15에 도시된 바와 같이 축방향 외측으로 변형되도록 배향된다. 도시되지 않았지만, 이러한 디스크는 타이어의 각 단부 상의 2개의 솔리드 스포크 디스크일 수도 있다. 솔리드 디스크(400)는 또한 임의의 소망의 축방향 위치에 위치될 수도 있다. 제 1 실시예는 솔리드 스포크 디스크(400) 사이에 위치된 하나 이상의 스포크 디스크(500)를 선택적으로 포함할 수도 있다. 솔리드 디스크(400)는 시어 및 인장 하중 양자를 견디도록 설계되는 반면, 스포크 디스크(500)는 인장 하중만을 견디도록 설계된다. 스포크 디스크(500)의 개수는 필요에 따라 선택될 수도 있다. 스포크 디스크(500)의 배향은 이 스포크가 도 3에 도시된 바와 같이 축방향으로 그리고 반경방향으로 정렬되게 할 수도 있다. 바람직하게, 스포크 디스크(500)는 5 내지 60도의 범위, 더 바람직하게는 10 내지 30도의 범위의 각도 간격으로 회전적으로 요동칠 수도 있다. 선택적으로, 스포크 디스크(500)는 반대 각도 방향으로 구부러지도록 중심축에 대해 180도 회전할 수도 있다. 솔리드 디스크(400)는 축방향 외측으로 구부러지거나 변형되는 반면, 스포크 디스크는 각도 평면 세타로 구부러진다. 디스크(400, 500)는 측방향으로 단단해지도록 설계되어, 타이어 측방향 강성을 조정하기 위해 결합될 수 있다.
비-공기 타이어의 제 2 실시예는 타이어로부터 솔리드 스포크 디스크(500)를 제거한다. 제 2 실시예는 적어도 2개의 스포크 디스크(500)를, 바람직하게는 6개 내지 8개의 스포크 디스크(500)를 포함한다. 스포크 디스크(500)의 배향은 도 3에 도시된 바와 같이, 축방향으로 그리고 반경방향으로 정렬되게 할 수도 있다. 바람직하게, 스포크 디스크(500)는 5 내지 60도의 범위, 더 바람직하게는 10 내지 30도의 범위의 각도 간격으로 회전적으로 요동칠 수도 있다. 바람직하게, 스포크 디스크는 타이어 회전 방향으로 구부러지도록 배향된다. 선택적으로, 스포크 디스크(500)는 반대 각도 방향으로 구부러지도록 중심축에 대해 180도 회전할 수도 있다.
스포크 디스크는 바람직하게는 탄성 재료, 더 바람직하게는 열가소성 탄성중합체로 형성된다. 스포크 디스크의 재료는 하기의 재료 특성 중 하나 이상에 기초하여 선택된다. 디스크 재료의 인장(영(Young's)) 모듈러스는, ISO 527-1/-2 표준 시험 방법을 사용하여, 45 MPa 내지 650 MPa의 범위, 그리고 더 바람직하게는 85 MPa 내지 300 MPa의 범위이다. 유리 전이 온도는 -25℃ 미만, 그리고 더 바람직하게는 -35℃ 미만이다. 파단 항복 변형률(yield strain at break)은 30% 초과, 그리고 더 바람직하게는 40% 초과이다. 파단 연신율(elongation at break)은 항복 변형률 이상, 그리고 더 바람직하게는 200% 초과이다. 열 편향 온도(heat deflection temperature)는 0.45 MPa하에서 40℃ 초과, 그리고 더 바람직하게는 0.45 MPa하에서 50℃ 초과이다. ISO 179/ISO180 시험 방법을 사용하여 23℃에서 아이조드 앤드 샤르피 노치 시험(Izod and Charpy　notched　test)에 대한 결과가 파단 없음이다. 디스크에 적합한 2가지 재료가 디에스엠 프로덕츠(DSM Products)에 의해 구매가능하고 상표명 아르니텔(ARNITEL) PL 420H 및 아르니텔 PL461로 판매된다.
도 16 및 도 17은 비-공기 타이어(100)의 조립체의 개략도를 도시한다. 도 16을 참조하면, 비-공기 타이어(100)는 다양한 조립 구성요소의 배향을 나타내는 확대도로 도시된다. 나타낸 실시예에 있어서, 타이어(100)는 림(700)의 외부면(750)을 따라 동심으로 그리고 축방향으로 배치된 스포크 디스크(500)를 갖는 림(700)을 포함한다. 스포크 디스크(500)는 이 스포크 디스크(500)의 반경방향 최내부면(580)과 림(700)의 반경방향 최외부면(750) 사이에 접착 본드(adhesive bond)를 거쳐서 림(700)과 결합된다. 시어 밴드(300)는 축방향으로 배치된 스포크 디스크(500) 위에 동심으로 배치된다. 시어 밴드(300)는 이 시어 밴드(300)의 반경방향 최내부면(350)과 스포크 디스크(500)의 반경방향 최외부면(590) 사이에 접착 본드를 거쳐서 스포크 디스크(500)와 결합한다. 트레드(200)는 시어 밴드(300)를 덮어씌우고, 탄성중합체 구성물의 일체 경화(co-curing)를 거쳐서 시어 밴드(300)에 접착된다.
스포크 디스크(500)와 림(700) 사이, 그리고 스포크 디스크(500)와 시어 밴드(300) 사이의 접착 본드는 금속과 열가소성 수지(thermoplastic) 사이, 그리고 열가소성 수지와 탄성중합체 사이에 효율적으로 접착되는 적절한 접착제를 사용하여 달성된다. 일 실시예에 있어서, 접착제는 알킬-2-시아노아크릴레이트 모노머를 포함하는 시아노아크릴레이트 접착제이다. 일 실시예에 있어서, 알킬기는 리니어(linear) 또는 분기 형태의 1개 내지 10개의 탄소 원자를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 알킬-2-시아노아크릴레이트 모노머는 메틸-2-시아노아크릴레이트, 에틸-2-시아노아크릴레이트, 부틸-2-시아노아크릴레이트, 및 옥틸-2-시아노아크릴레이트를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 접착제는 퍼마본드® 268(Permabond® 268)로서 이용가능한 에틸-2-시아노아크릴레이트이다.
도 17에서 알 수 있는 바와 같이, 박막(thin layer)(360, 760) 내에서 도 16에 도시된 바와 같이 다양한 구성요소의 조립체에 이어서, 시어 밴드(300)의 반경방향 최내부면(350)에, 그리고 림(700)의 반경방향 최외부면(750)에 접착제가 도포된다. 이러한 접착제는 예를 들면, 브러쉬, 스폰지, 흙손(trowel), 주걱(spatula) 등을 사용하여 수동으로 도포될 수도 있다.
상기 명세서를 읽고서 많은 다른 변형이 당업자에게 명백하다는 것을 본 출원인은 이해한다. 이러한 변형 및 다른 변형은 하기의 첨부된 특허청구범위에 의해 한정되는 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위 내에 있다.

Claims (5)

  1. 비-공기 타이어에 있어서,
    환형 트레드 부분에 접촉하는 지면과,
    시어 밴드와,
    상기 시어 밴드에 연결된 적어도 하나의 스포크 디스크를 포함하며,
    상기 스포크 디스크는 외측 링 및 내측 링과, 상기 외측 링과 상기 내측 링 사이에서 반경방향으로 연장되는 제 1 및 제 2 스포크를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 스포크는 조인트부에서 연결되는 것을 특징으로 하는
    비-공기 타이어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스포크는 반경방향 외측 부분 및 반경방향 내측 부분을 구비하고, 상기 반경방향 외측 부분은 제 1 곡률을 갖고, 상기 반경방향 내측 부분은 상기 제 1 곡률과 반대인 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는
    비-공기 타이어.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 스포크는 반경방향 외측 부분 및 반경방향 내측 부분을 구비하고, 상기 반경방향 외측 부분은 제 1 곡률을 갖고, 상기 반경방향 내측 부분은 상기 제 1 곡률과 반대인 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는
    비-공기 타이어.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스포크는 오목형인 반경방향 외측 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는
    비-공기 타이어.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 스포크는 볼록형인 반경방향 외측 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는
    비-공기 타이어.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10749242B2 (en) * 2017-10-30 2020-08-18 The Goodyear Tire & Rubber Company Non-pneumatic tire with radio frequency identification
WO2019133026A1 (en) * 2017-12-31 2019-07-04 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Resilient composite structure
JP7143976B2 (ja) * 2018-07-27 2022-09-29 ブリヂストン アメリカズ タイヤ オペレーションズ、 エルエルシー 非空気入りタイヤ用の再使用可能なリム
CN109501522A (zh) * 2018-09-21 2019-03-22 潘艳婷 建筑工程水泥搅拌设备的抗压式移动滚轮结构
CN112770917A (zh) * 2018-10-09 2021-05-07 普利司通美国轮胎运营有限责任公司 具有多个剪切环的非充气轮胎
CN113195255B (zh) * 2018-11-14 2024-01-19 普利司通美国轮胎运营有限责任公司 具有内轮辋部件和外轮辋部件的轮胎轮辋组件
JP7232335B2 (ja) * 2018-12-28 2023-03-02 ブリヂストン アメリカズ タイヤ オペレーションズ、 エルエルシー 非空気圧式タイヤ用の金属ウェブ及びその作製方法
EP3906169B1 (en) * 2019-01-04 2024-05-08 Bridgestone Americas Tire Operations, LLC A non-pneumatic tire and a method of making a non-pneumatic tire
JP7037522B2 (ja) * 2019-07-11 2022-03-16 Ｔｏｙｏ Ｔｉｒｅ株式会社 非空気圧タイヤ用保護具及び車輪
US20210061009A1 (en) * 2019-08-30 2021-03-04 The Goodyear Tire & Rubber Company Nonpneumatic tire and wheel assembly with integrated spoke structure
KR102312931B1 (ko) * 2019-09-20 2021-10-18 한국타이어앤테크놀로지 주식회사 차량용 비공기입 타이어 및 이의 제조방법
CN112848788B (zh) * 2019-11-27 2023-02-24 青岛朗道轮履技术有限公司 一种多组轮辐组合式非充气车轮
CN111003212A (zh) * 2019-12-20 2020-04-14 北京工业大学 一种形状记忆合金点阵结构的火星轮胎
US20210188003A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-24 The Goodyear Tire & Rubber Company Non-pneumatic tire and wheel assembly with integrated spoke structure
US20230055889A1 (en) * 2019-12-30 2023-02-23 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Bump stop for non-pneumatic tire
US11772416B2 (en) 2020-10-06 2023-10-03 The Goodyear Tire & Rubber Company System for detection of non-pneumatic tire loading
US20220194129A1 (en) * 2020-12-21 2022-06-23 The Goodyear Tire & Rubber Company Non-pneumatic tire and wheel assembly with reinforced spoke structure
CN114654941A (zh) * 2020-12-23 2022-06-24 费曼科技(青岛)有限公司 免充气车轮及车辆
CN112706563B (zh) * 2021-01-18 2022-05-17 青岛科技大学 具有仿生牙齿结构的非充气弹性体轮胎
CN113022230B (zh) * 2021-04-28 2022-07-12 江苏大学 一种具有仿生减振辐板的非充气轮胎
US20230150307A1 (en) * 2021-11-12 2023-05-18 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire structure
US20230150308A1 (en) * 2021-11-12 2023-05-18 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire structure

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7418988B2 (en) * 1999-12-10 2008-09-02 Michelin Recherche Et Technique S.A. Non-pneumatic tire
CA2525982C (en) * 2005-10-27 2011-07-26 Michelin Recherche Et Technique S.A. Non-pneumatic tire
US8109308B2 (en) * 2007-03-27 2012-02-07 Resilient Technologies LLC. Tension-based non-pneumatic tire
US8104524B2 (en) * 2007-03-27 2012-01-31 Resilient Technologies Llc Tension-based non-pneumatic tire
US8176957B2 (en) * 2009-07-20 2012-05-15 Resilient Technologies, Llc. Tension-based non-pneumatic tire
JP5745090B2 (ja) * 2010-12-29 2015-07-08 コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン 補強体を備えた構造的補助型非空圧式ホイール及び製造方法
US20140084670A1 (en) * 2012-09-21 2014-03-27 Lupe Sanchez, SR. Safety Wheel and Tire Assembly
KR101356326B1 (ko) * 2013-02-28 2014-01-29 한국타이어 주식회사 각선재 구조의 구조 보강물을 가지는 비공기입 타이어
CN106660395B (zh) * 2014-06-16 2019-03-01 株式会社普利司通 轮胎
JP6378625B2 (ja) * 2014-12-17 2018-08-22 東洋ゴム工業株式会社 非空気圧タイヤ
US10696096B2 (en) * 2015-12-08 2020-06-30 The Goodyear Tire & Rubber Company Non-pneumatic tire
US20170174005A1 (en) * 2015-12-21 2017-06-22 The Goodyear Tire & Rubber Company Non-pneumatic tire with parabolic disks

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Publication number Publication date
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