KR20240014220A - Airless tire and mode changing method of airless tire - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어리스 타이어에 관한 것이다. 본 발명은 모듈형 타이어로서, 복수의 제1 타이어 모듈과 제2 타이어 모듈이 연결되되, 어느 하나의 타이어 모듈의 돌기가 이웃하는 타이어 모듈의 홈에 끼워져, 제2 타이어 모듈의 회전에 의해 회전 이동된다. 모든 타이어 모듈의 위상이 동일하게 정렬된 상태를 계단 등반 모드, 타이어 모듈의 위상이 적어도 2개 이상 상이하도록 펼쳐진 상태를 평지 주행 모드라 한다.
본 발명에 따르면 동일한 형태의 타이어 모듈을 병렬하여 타이어를 제조함으로써 제조 및 유지 보수가 용이하고, 지면의 상태에 따라 다른 모드를 선택하여 안정적인 주행이 가능하다.The present invention relates to airless tires. The present invention is a modular tire, in which a plurality of first tire modules and a second tire module are connected, and the protrusion of one tire module is inserted into the groove of the neighboring tire module and rotates by the rotation of the second tire module. do. A state in which the phases of all tire modules are aligned equally is called a stair climbing mode, and a state in which the phases of all tire modules are at least two different is called a flat driving mode.
According to the present invention, manufacturing and maintenance are easy by manufacturing tires by paralleling tire modules of the same type, and stable driving is possible by selecting different modes depending on the ground condition.

Description

에어리스 타이어 및 에어리스 타이어의 모드 변경 방법 {Airless tire and mode changing method of airless tire}Airless tire and mode changing method of airless tire {Airless tire and mode changing method of airless tire}

본 발명은 에어리스 타이어 및 에어리스 타이어의 모드 변경 방법에 관한 것으로, 구동축, 구동축의 내측에 위치하며 구동축과 독립적으로 회전하는 회전축, 구동축에 장착되고 일측면에 복수의 제1 돌기가 형성되고 타측면에 복수의 제1 홈이 형성되는 제1 휠과, 제1 휠에 등각도 간격으로 연결되는 복수의 제1 트레드를 구비하는 제1 타이어 모듈, 제1 타이어 모듈의 타측면에 접하여 구동축에 장착되고 일측면에 복수의 제2 돌기가 형성되고 타측면에 고정부가 구비되며 회전축의 일단에 고정되는 제2 휠과, 제2 휠에 등각도 간격으로 연결되는 복수의 제2 트레드를 구비하는 제2 타이어 모듈을 포함하는 에어리스 타이어 및 그 모드 변경 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an airless tire and a method of changing the mode of an airless tire. The present invention relates to a drive shaft, a rotation shaft located inside the drive shaft and rotating independently of the drive shaft, mounted on the drive shaft, and having a plurality of first protrusions formed on one side and a plurality of first protrusions on the other side. A first tire module having a first wheel in which a plurality of first grooves are formed and a plurality of first treads connected to the first wheel at equiangular intervals, the first tire module being mounted on a drive shaft in contact with the other side of the first tire module, and A second tire module having a plurality of second protrusions formed on the side, a fixing part on the other side, a second wheel fixed to one end of the rotating shaft, and a plurality of second treads connected to the second wheel at equal angle intervals. It relates to an airless tire including and a method of changing its mode.

타이어는 자동차를 비롯한 다양한 이동 수단에 사용된다. 일반적으로 공기압 타이어는 타이어 내부에 공기가 충진되어, 차체의 무게를 견디고 노면의 요철에 의한 충격을 흡수하여 안전을 도모할 뿐 아니라 승차감도 높일 수 있다.Tires are used in various means of transportation, including cars. In general, pneumatic tires are filled with air inside the tire, so they can withstand the weight of the vehicle body and absorb shock caused by irregularities in the road surface, which not only improves safety but also improves riding comfort.

하지만, 공기압 타이어는 기온에 따라 공기압이 달라지거나, 사용 중 공기압이 낮아지는 등의 문제가 있다. 또한, 주행 중 노면의 요철에 의해 파손이 되는 경우 큰 사고로 이어질 수 있다는 문제가 있다. 이에 따라, 공기압 타이어의 단점을 극복하기 위하여 에어리스 타이어가 개발되고 있다. However, pneumatic tires have problems such as the air pressure changing depending on the temperature or the air pressure lowering during use. Additionally, there is a problem that if it is damaged due to irregularities in the road surface while driving, it may lead to a serious accident. Accordingly, airless tires are being developed to overcome the shortcomings of pneumatic tires.

한편, 지상무인이동체가 다양한 용도로 개발되면서 일반 도로가 아닌 요철이 많은 험지 또는 계단 상을 주행하는 이동체가 개발되고 있다. 무인이동체의 주행 수단으로서 공기압 타이어를 이용하는 경우, 험지나 단차가 있는 노면에서 주행이 어렵다는 문제가 있다. Meanwhile, as unmanned ground vehicles are being developed for various purposes, vehicles that run on rough terrain with many irregularities or on stairs, rather than general roads, are being developed. When pneumatic tires are used as a means of driving an unmanned vehicle, there is a problem that it is difficult to drive on rough terrain or uneven roads.

따라서, 험지나 단차가 있는 노면에서도 문제 없이 주행할 수 있는 에어리스 타이어의 개발이 필요하다. 또한, 유지 보수가 용이한 에어리스 타이어의 개발이 필요하다.Therefore, there is a need to develop airless tires that can drive without problems even on rough terrain or uneven roads. Additionally, there is a need to develop airless tires that are easy to maintain.

대한민국 공개특허 제2019-0032053호(2019.03.27)Republic of Korea Patent Publication No. 2019-0032053 (2019.03.27)

본 발명은 요철이 심한 노면, 계단 등을 등반할 수 있는 에어리스 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide an airless tire capable of climbing over uneven road surfaces, stairs, etc.

본 발명은 유지 보수가 용이한 에어리스 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide an airless tire that is easy to maintain.

본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어는 구동축, 회전축, 제1 타이어 모듈, 제2 타이어 모듈을 포함한다. 회전축은 구동축의 내측에 위치하며, 구동축과 독립적으로 회전할 수 있다. 제1 타이어 모듈은 구동축에 장착되고 일측면에 복수의 제1 돌기가 형성되고 타측면에 복수의 제1 홈이 형성되는 제1 휠과, 제1 휠에 등각도 간격으로 연결되는 복수의 제1 트레드를 구비할 수 있다. 제2 타이어 모듈은 제1 타이어 모듈의 타측면에 접하여 구동축에 장착되고 일측면에 복수의 제2 돌기가 형성되고 타측면에 고정부가 구비되며 회전축의 일단에 고정되는 제2 휠과, 제2 휠에 등각도 간격으로 연결되는 복수의 제2 트레드를 구비할 수 있다.An airless tire according to an embodiment of the present invention includes a drive shaft, a rotation shaft, a first tire module, and a second tire module. The rotation shaft is located inside the drive shaft and can rotate independently of the drive shaft. The first tire module includes a first wheel mounted on a drive shaft and having a plurality of first protrusions formed on one side and a plurality of first grooves formed on the other side, and a plurality of first wheels connected to the first wheel at equiangular intervals. A tread may be provided. The second tire module is mounted on a drive shaft in contact with the other side of the first tire module, has a plurality of second protrusions formed on one side, has a fixing part on the other side, and is fixed to one end of the rotating shaft, and a second wheel. It may be provided with a plurality of second treads connected at equiangular intervals.

본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어에서 제1 타이어 모듈은 복수 개일 수 있다.In an airless tire according to an embodiment of the present invention, there may be a plurality of first tire modules.

본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어 모듈에서 제2 타이어 모듈의 제2 돌기는 제1 타이어 모듈의 제1 홈에 끼워질 수 있다.In the airless tire module according to an embodiment of the present invention, the second protrusion of the second tire module may be fitted into the first groove of the first tire module.

본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어에서 제1 돌기 및 제2 돌기는 각각 3개일 수 있다. In an airless tire according to an embodiment of the present invention, there may be three first protrusions and three second protrusions each.

본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어에서 제1 홈은 각각 3개일 수 있다.In an airless tire according to an embodiment of the present invention, there may be three first grooves each.

본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어에서 제1 홈은 원호 형상일 수 있다. In the airless tire according to an embodiment of the present invention, the first groove may have an arc shape.

본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어에서 제1 및 제2 트레드는 탄성 재질로 형성될 수 있다.In the airless tire according to an embodiment of the present invention, the first and second treads may be formed of an elastic material.

본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어에서 제1 및 제2 트레드는 제1 휠 및 제2 휠과 상이한 재질일 수 있다.In the airless tire according to an embodiment of the present invention, the first and second treads may be made of a different material from the first wheel and the second wheel.

본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어에서 제1 및 제2 트레드는 제1 휠 및 제2 휠과 동일한 재질일 수 있다.In the airless tire according to an embodiment of the present invention, the first and second treads may be made of the same material as the first wheel and the second wheel.

본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어에서 제1 및 제2 트레드에는 원주 방향으로 적어도 하나의 그루브가 형성될 수 있다.In an airless tire according to an embodiment of the present invention, at least one groove may be formed in the first and second treads in the circumferential direction.

본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어에서 복수의 제1 타이어 모듈 및 제2 타이어 모듈 중 적어도 2개의 타이어 모듈은 동일 위상일 수 있다.In the airless tire according to an embodiment of the present invention, at least two tire modules among the plurality of first tire modules and second tire modules may be in the same phase.

본 발명의 실시 형태에 따른 에어리스 타이어는 요철이나 단차가 있는 지형을 쉽게 등반할 수 있다. An airless tire according to an embodiment of the present invention can easily climb terrain with irregularities or steps.

본 발명의 실시 형태에 따른 에어리스 타이어는 복수의 타이어 모듈이 개별적으로 장착되어 유지 보수가 용이하다.The airless tire according to an embodiment of the present invention is easy to maintain because a plurality of tire modules are individually mounted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어의 전체적 형상을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어의 제1 타이어 모듈을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어의 제2 타이어 모듈을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어에서 제2 타이어 모듈이 제1 타이어 모듈에 대하여 상대 회전한 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어에서 제2 타이어 모듈이 복수의 제1 타이어 모듈에 대하여 상대 회전한 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어에서 제2 타이어 모듈이 복수의 제1 타이어 모듈에 대하여 상대 회전하여 원형을 형성한 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어에서 제1 및 제2 타이어 모듈이 상대 회전하기 전후 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어의 펼쳐진 상태를 측면에서 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어가 계단을 등반하기 위한 높이를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어가 계단을 등반하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어에서 타이어 모듈의 개수가 상이한 에어리스 타이어를 나타내는 도면이다. 1 is a diagram showing the overall shape of an airless tire according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing a first tire module of an airless tire according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing a second tire module of an airless tire according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing a state in which the second tire module rotates relative to the first tire module in an airless tire according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing a state in which a second tire module rotates relative to a plurality of first tire modules in an airless tire according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing a state in which a second tire module rotates relative to a plurality of first tire modules to form a circle in an airless tire according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram showing states before and after relative rotation of the first and second tire modules in an airless tire according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a side view showing an unfolded state of an airless tire according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a diagram for explaining the height for an airless tire to climb stairs according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 is a diagram showing a state in which an airless tire is climbing stairs according to an embodiment of the present invention.
Figure 11 is a diagram showing an airless tire with different numbers of tire modules according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments will be exemplified and explained in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as 'include' or 'have' are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. At this time, note that in the attached drawings, like components are indicated by the same symbols whenever possible. Additionally, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically shown in the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어의 전체적 형상을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어의 제1 타이어 모듈을 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어의 제2 타이어 모듈을 나타내는 도면이다.Figure 1 is a diagram showing the overall shape of an airless tire according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a diagram showing the first tire module of an airless tire according to an embodiment of the present invention, and Figure 3 is a diagram showing the overall shape of an airless tire according to an embodiment of the present invention. This is a diagram showing the second tire module of an airless tire according to an embodiment.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어 (1000)는 구동축(1100), 회전축(1200), 제1 타이어 모듈(1300), 제2 타이어 모듈(1400)을 포함한다. 구동축(1100)은 내연 기관 또는 모터의 회전력을 전달받아, 에어리스 타이어(1000)를 회전시킨다. As shown in FIG. 1, the airless tire 1000 according to an embodiment of the present invention includes a drive shaft 1100, a rotation shaft 1200, a first tire module 1300, and a second tire module 1400. . The drive shaft 1100 receives rotational force from an internal combustion engine or motor and rotates the airless tire 1000.

회전축(1200)은 구동축(1100)의 내측에 위치하며, 구동축(1100)과는 독립적으로 회전할 수 있다. 회전축(1200)은 제1 및 제2 타이어 모듈(1300, 1400)을 서로에 대해 상대 회전하도록 한다.The rotation shaft 1200 is located inside the drive shaft 1100 and can rotate independently of the drive shaft 1100. The rotation shaft 1200 rotates the first and second tire modules 1300 and 1400 relative to each other.

제1 타이어 모듈(1300)은 구동축(1100)에 장착된다. 제1 타이어 모듈(1300)은 복수 개가 구비될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 타이어 모듈(1300)은 제1 휠(1310)과 제1 트레드(1320)를 구비한다. 제1 휠(1310)은 구동축(1100)과 연결되는 것으로, 탄성 소재로 형성될 수도 있고, 필요에 따라 제1 타이어 모듈(1300)의 강성을 확보하기 위하여 스틸 등의 금속으로 형성될 수도 있다. The first tire module 1300 is mounted on the drive shaft 1100. A plurality of first tire modules 1300 may be provided. As shown in FIG. 2, the first tire module 1300 includes a first wheel 1310 and a first tread 1320. The first wheel 1310 is connected to the drive shaft 1100 and may be made of an elastic material or, if necessary, may be made of a metal such as steel to secure the rigidity of the first tire module 1300.

제1 휠(1310)은 소정의 두께를 가진 판형으로 제1 면(1310a)과 제2 면(1310b)을 가진다. 제1 면(1310a)에는 복수의 돌기(1311)가 형성된다. 복수 돌기(1311)는 각각 제1 휠(1310) 중심으로부터의 거리가 동일하다. 복수 돌기(1311)는 등각도 간격으로 배치된다. 복수의 돌기(1311)는 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 본 실시예에서 복수의 돌기(1311)는 3개가 형성되었지만, 이에 한정되지는 않는다.The first wheel 1310 has a plate shape with a predetermined thickness and has a first surface 1310a and a second surface 1310b. A plurality of protrusions 1311 are formed on the first surface 1310a. Each of the plurality of protrusions 1311 has the same distance from the center of the first wheel 1310. The plurality of protrusions 1311 are arranged at equiangular intervals. At least one or more plurality of protrusions 1311 may be provided. In this embodiment, three protrusions 1311 are formed, but the present invention is not limited thereto.

제1 면(1310a)의 반대측면인 제2 면(1310b)에는 복수의 홈(1312)이 형성된다. 홈(1312)은 원호 형상을 갖는다. 복수의 홈(1312)은 각각 제1 휠(1310)의 중심으로부터의 동일 거리만큼 이격되어 위치한다. 복수의 홈(1312)은 등각도 간격으로 배치된다. 복수의 홈(1312)의 개수는 복수의 돌기(1311)의 개수와 동일할 수 있다. A plurality of grooves 1312 are formed on the second surface 1310b, which is the opposite side of the first surface 1310a. The groove 1312 has an arc shape. The plurality of grooves 1312 are each spaced apart from the center of the first wheel 1310 by the same distance. A plurality of grooves 1312 are arranged at equiangular intervals. The number of grooves 1312 may be equal to the number of protrusions 1311.

제1 휠(1310)의 중심에는 구동축(1100)과 연결되도록, 관통공(1313)이 형성된다. 관통공(1313)을 통해 제1 타이어 모듈(1300)은 구동축(1100)에 장착되어 구동축(1100)의 회전력을 전달받는다. A through hole 1313 is formed in the center of the first wheel 1310 to be connected to the drive shaft 1100. The first tire module 1300 is mounted on the drive shaft 1100 and receives the rotational force of the drive shaft 1100 through the through hole 1313.

제1 휠(1310)에는 복수의 제1 트레드(1320)가 연결된다. 연결되는 제1 트레드(1320)의 개수는 3개일 수 있다. 제1 트레드(1320)는 등각도 간격으로 연결된다. 제1 트레드(1320)는 탄성 재질로 형성될 수 있다. 제1 트레드(1320)는 제1 휠(1310)과 동일 재질이거나 상이한 재질로 형성될 수 있다. 제1 트레드(1320)가 제1 휠(1310)과 상이한 재질로 형성되는 경우, 탄성 재질의 제1 트레드(1320)가 스틸 재질의 제1 휠(1310)에 결합될 수 있다. 제1 트레드(1320)가 제1 휠(1310)과 동일 재질로 형성되는 경우, 제1 트레드(1320)는 제1 휠(1310)과 일체로 형성될 수 있다. 제1 휠(1310)과 제1 트레드(1320)는 소정의 두께를 가진 판형으로 형성되며, 동일 두께를 갖는다. 따라서 제1 휠(1310)의 강성을 고려하는 경우, 제1 트레드(1320)의 탄성이 저하될 우려가 있다. 이를 해결하기 위해, 제1 트레드(1320)의 원주면에는 원주 방향을 따라 적어도 하나 이상의 그루브가 형성될 수 있다. 제1 트레드(1320)는 그루브에 의해 탄성 변형이 용이하고, 지면 접촉 후 원래의 형상으로 쉽게 복원될 수 있다. A plurality of first treads 1320 are connected to the first wheel 1310. The number of connected first treads 1320 may be three. The first treads 1320 are connected at equal angle intervals. The first tread 1320 may be formed of an elastic material. The first tread 1320 may be made of the same material as the first wheel 1310 or may be made of a different material. When the first tread 1320 is made of a different material from the first wheel 1310, the first tread 1320 made of an elastic material may be coupled to the first wheel 1310 made of steel. When the first tread 1320 is made of the same material as the first wheel 1310, the first tread 1320 may be formed integrally with the first wheel 1310. The first wheel 1310 and the first tread 1320 are formed in a plate shape with a predetermined thickness and have the same thickness. Therefore, when considering the rigidity of the first wheel 1310, there is a risk that the elasticity of the first tread 1320 may decrease. To solve this problem, at least one groove may be formed along the circumferential direction on the circumferential surface of the first tread 1320. The first tread 1320 is easily elastically deformed by the groove and can be easily restored to its original shape after contact with the ground.

제1 타이어 모듈(1300)은 복수 개가 구비될 수 있다. 제1 타이어 모듈(1300)은 복수 개가 동일한 형상을 갖기 때문에 제작이 용이하고, 유지 보수 과정에서 필요한 타이어 모듈만 교체 가능하여 유지 보수도 용이하다. A plurality of first tire modules 1300 may be provided. Since a plurality of first tire modules 1300 have the same shape, they are easy to manufacture, and maintenance is also easy because only necessary tire modules can be replaced during the maintenance process.

제2 타이어 모듈(1400)은 제1 타이어 모듈(1300)의 타측면에 접하여 연결된다. 제2 타이어 모듈(1400)은 구동축(1100)에 장착된다. 제2 타이어 모듈(1400)의 형상은 제1 타이어 모듈(1300)의 형상과 동일하다.The second tire module 1400 is connected to the other side of the first tire module 1300. The second tire module 1400 is mounted on the drive shaft 1100. The shape of the second tire module 1400 is the same as that of the first tire module 1300.

도 3에 도시된 바와 같이, 제2 타이어 모듈(1400)은 제2 휠(1410)과 제2 트레드(1420)를 구비한다. 제2 휠(1410)은 구동축(1100)과 연결되는 것으로, 탄성 소재로 형성될 수도 있고, 필요에 따라 제2 타이어 모듈(1400)의 강성을 확보하기 위하여 스틸 등의 금속으로 형성될 수도 있다.As shown in FIG. 3, the second tire module 1400 includes a second wheel 1410 and a second tread 1420. The second wheel 1410 is connected to the drive shaft 1100 and may be made of an elastic material or, if necessary, may be made of a metal such as steel to secure the rigidity of the second tire module 1400.

제2 휠(1410)은 소정의 두께를 가진 판형으로 제1 면(1410a)과 제2 면(1410b)을 가진다. 제1 면(1410a)에는 복수의 돌기(1411)가 형성된다. 복수 돌기(1411)는 각각 제2 휠(1410)의 중심으로부터의 거리가 동일하다. 복수의 돌기(1411)는 등각도 간격으로 배치되며, 제1 타이어 모듈(1300)의 돌기(1311)와 동일한 개수 및 간격으로 형성될 수 있다. 본 실시예에서 복수의 돌기(1311, 1411)는 3개가 형성되었지만, 이에 한정되지는 않는다.The second wheel 1410 has a plate shape with a predetermined thickness and has a first surface 1410a and a second surface 1410b. A plurality of protrusions 1411 are formed on the first surface 1410a. Each of the plurality of protrusions 1411 has the same distance from the center of the second wheel 1410. The plurality of protrusions 1411 are arranged at equiangular intervals and may be formed in the same number and spacing as the protrusions 1311 of the first tire module 1300. In this embodiment, three protrusions 1311 and 1411 are formed, but the present invention is not limited thereto.

제2 휠(1410)의 중심에는 구동축(1100)과 연결되도록, 관통공(1413)이 형성된다. 관통공(1413)을 통해 제2 타이어 모듈(1400)은 구동축(1100)에 장착되어 구동축(1100)의 회전력을 전달받는다.A through hole 1413 is formed in the center of the second wheel 1410 to be connected to the drive shaft 1100. The second tire module 1400 is mounted on the drive shaft 1100 and receives the rotational force of the drive shaft 1100 through the through hole 1413.

제1 면(1410a)의 반대측면인 제2 면(1410b)에는 회전축(1200)의 고정부(1430)가 구비된다. 고정부(1430)는 제2 타이어 모듈(1400)을 회전축(1200)에 고정시키며, 제2 타이어 모듈(1400)은 회전축(1200)과 같이 회전한다. 회전축(1200)은 구동축(1100)과 독립적으로 회전하며, 에어리스 타이어의 모드 변경을 위하여 회전축(1200)은 제2 타이어 모듈(1400)을 회전시킨다. A fixing part 1430 of the rotation shaft 1200 is provided on the second surface 1410b, which is the opposite side of the first surface 1410a. The fixing unit 1430 fixes the second tire module 1400 to the rotation shaft 1200, and the second tire module 1400 rotates together with the rotation shaft 1200. The rotation shaft 1200 rotates independently of the drive shaft 1100, and the rotation shaft 1200 rotates the second tire module 1400 to change the mode of the airless tire.

제2 휠(1410)에는 복수의 제2 트레드(1420)가 연결된다. 연결되는 제2 트레드(1420)의 개수는 3개일 수 있다. 제2 트레드(1420)는 등각도 간격으로 연결된다. 제2 트레드(1420)는 탄성 재질로 형성될 수 있다. 제2 트레드(1420)는 제2 휠(1410)과 동일 재질이거나 상이한 재질로 형성될 수 있다. 제2 트레드(1420)가 제2 휠(1410)과 상이한 재질로 형성되는 경우, 탄성 재질의 제2 트레드(1420)가 스틸 재질의 제2 휠(1410)에 결합될 수 있다. 제2 트레드(1420)가 제2 휠(1410)과 동일 재질로 형성되는 경우, 제2 트레드(1420)는 제2 휠(1410)과 일체로 형성될 수 있다. 제2 휠(1410)과 제2 트레드(1420)는 소정의 두께를 가진 판형으로 형성되며, 동일 두께를 갖는다. 따라서 제2 휠(1410)의 강성을 고려하는 경우, 제2 트레드(1420)의 탄성이 저하될 우려가 있다. 이를 해결하기 위해, 제2 트레드(1420)의 원주면에는 원주 방향을 따라 적어도 하나 이상의 그루브가 형성될 수 있다. 제2 트레드(1420)는 그루브에 의해 탄성 변형이 용이하고, 지면 접촉 후 원래의 형상으로 쉽게 복원될 수 있다.A plurality of second treads 1420 are connected to the second wheel 1410. The number of connected second treads 1420 may be three. The second treads 1420 are connected at equiangular intervals. The second tread 1420 may be formed of an elastic material. The second tread 1420 may be made of the same material as the second wheel 1410 or may be made of a different material. When the second tread 1420 is made of a different material from the second wheel 1410, the second tread 1420 made of an elastic material may be coupled to the second wheel 1410 made of steel. When the second tread 1420 is made of the same material as the second wheel 1410, the second tread 1420 may be formed integrally with the second wheel 1410. The second wheel 1410 and the second tread 1420 are formed in a plate shape with a predetermined thickness and have the same thickness. Therefore, when considering the rigidity of the second wheel 1410, there is a risk that the elasticity of the second tread 1420 may decrease. To solve this problem, at least one groove may be formed on the circumferential surface of the second tread 1420 along the circumferential direction. The second tread 1420 is easily elastically deformed by the groove and can be easily restored to its original shape after contact with the ground.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어에서 제2 타이어 모듈이 제1 타이어 모듈에 대하여 상대 회전한 상태를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어에서 제2 타이어 모듈이 복수의 제1 타이어 모듈에 대하여 상대 회전한 상태를 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어에서 제2 타이어 모듈이 복수의 제1 타이어 모듈에 대하여 상대 회전하여 원형을 형성한 상태를 나타내는 도면이다.Figure 4 is a diagram showing a state in which the second tire module is rotated relative to the first tire module in an airless tire according to an embodiment of the present invention, and Figure 5 is a diagram showing a state in which the second tire module is rotated relative to the first tire module in an airless tire according to an embodiment of the present invention. It is a diagram showing a state in which a tire module rotates relative to a plurality of first tire modules, and Figure 6 shows a state in which a second tire module rotates relative to a plurality of first tire modules in an airless tire according to an embodiment of the present invention. This is a drawing showing a circular shape.

제1 타이어 모듈(1300)은 복수 개가 구비되어 서로 병렬 연결된다. 제1 타이어 모듈(1300)은 복수 개가 구비되어, 제1 타이어 모듈(1300)은 이웃하는 제1 타이어 모듈(1300'), 제1 타이어 모듈(1300"), …에 순차적으로 연결된다. A plurality of first tire modules 1300 are provided and connected in parallel to each other. A plurality of first tire modules 1300 are provided, and the first tire modules 1300 are sequentially connected to neighboring first tire modules 1300', first tire modules 1300", ....

하나의 제1 타이어 모듈(1300)에 형성된 돌기(1311)는 이웃하는 제1 타이어 모듈(1300')에 형성된 홈(1312)에 끼워진다. 복수의 돌기(1311)와 복수의 홈(1312)은 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 홈(1312)의 내측 폭은 돌기(1311)의 직경과 동일하며, 돌기(1311)는 홈(1312) 내에서 슬라이딩하여 회전 이동할 수 있다. The protrusion 1311 formed on one first tire module 1300 is inserted into the groove 1312 formed on the neighboring first tire module 1300'. A plurality of protrusions 1311 and a plurality of grooves 1312 may be formed at positions corresponding to each other. The inner width of the groove 1312 is the same as the diameter of the protrusion 1311, and the protrusion 1311 can slide and rotate within the groove 1312.

병렬로 연결된 복수의 제1 타이어 모듈(1300) 중 마지막 열에 배치된 제1 타이어 모듈(1300)에 제2 타이어 모듈(1400)이 연결된다. 제2 타이어 모듈(1400)에 형성된 돌기(1411)는 이웃하는 제1 타이어 모듈(1300)에 형성된 홈(1312)에 끼워진다.The second tire module 1400 is connected to the first tire module 1300 disposed in the last row among the plurality of first tire modules 1300 connected in parallel. The protrusion 1411 formed on the second tire module 1400 is inserted into the groove 1312 formed on the neighboring first tire module 1300.

도 4에 도시된 바와 같이, 제2 타이어 모듈(1400)은 회전축에 의해 반시계 방향으로 회전한다. 제2 타이어 모듈(1400)의 돌기(1411)는 제2 타이어 모듈(1400)과 접하는 제1 타이어 모듈(1300)의 홈(1312)에 끼워진다. 에어리스 타이어(1000)의 계단 구동 모드인 초기 상태에서 제2 타이어 모듈(1400)의 돌기(1411)의 위치는 제1 타이어 모듈(1300)의 홈(1312)의 우측 끝이다. 제2 타이어 모듈(1400)이 반시계 방향으로 회전하면서, 제2 타이어 모듈(1400)의 돌기(1411)는 제1 타이어 모듈(1300)의 홈(1312) 내에서 슬라이딩하여 회전 이동한다. 제2 타이어 모듈(1400)의 돌기(1411)는 제1 타이어 모듈(1300)의 홈(1312)의 좌측 끝까지 이동한다. 제2 타이어 모듈(1400)의 돌기(1411)가 제1 타이어 모듈(1300)의 홈(1312)의 좌측 끝까지 이동하면, 제2 타이어 모듈(1400)의 제1 타이어 모듈(1300)에 대한 상대 회전이 완료된다. 제2 타이어 모듈(1400)의 제1 타이어 모듈(1300)에 대한 상대 회전 각도는 제1 타이어 모듈(1300)의 홈(1312)의 원주각에 따라 달라진다.As shown in FIG. 4, the second tire module 1400 rotates counterclockwise by the rotation axis. The protrusion 1411 of the second tire module 1400 is inserted into the groove 1312 of the first tire module 1300 that contacts the second tire module 1400. In the initial state of the step driving mode of the airless tire 1000, the position of the protrusion 1411 of the second tire module 1400 is the right end of the groove 1312 of the first tire module 1300. As the second tire module 1400 rotates counterclockwise, the protrusion 1411 of the second tire module 1400 slides and rotates within the groove 1312 of the first tire module 1300. The protrusion 1411 of the second tire module 1400 moves to the left end of the groove 1312 of the first tire module 1300. When the protrusion 1411 of the second tire module 1400 moves to the left end of the groove 1312 of the first tire module 1300, the relative rotation of the second tire module 1400 with respect to the first tire module 1300 This is done. The relative rotation angle of the second tire module 1400 with respect to the first tire module 1300 varies depending on the circumferential angle of the groove 1312 of the first tire module 1300.

다음으로, 제2 타이어 모듈(1400)이 회전축에 의해 회전을 계속하면, 제2 타이어 모듈(1400)에 접한 제1 타이어 모듈(1300)은 홈(1312)이 제2 타이어 모듈(1400)의 돌기(1411)에 걸려 같이 회전하게 된다. 여기서, 제1 타이어 모듈(1300)의 제1 면(1310a)은 제1 타이어 모듈(1300')과 이웃하여 접한다. 이하 설명에서는 편의를 위해, 제2 타이어 모듈(1400)에 접하는 제1 타이어 모듈을 1300으로, 제1 타이어 모듈(1300)에 순차적으로 연결된 제1 타이어 모듈을 1300', 1300"으로 표시한다. Next, when the second tire module 1400 continues to rotate by the rotation axis, the first tire module 1300 in contact with the second tire module 1400 has the groove 1312 formed on the protrusion of the second tire module 1400. (1411) and rotate together. Here, the first surface 1310a of the first tire module 1300 is adjacent to the first tire module 1300'. In the following description, for convenience, the first tire module adjacent to the second tire module 1400 is indicated as 1300, and the first tire modules sequentially connected to the first tire module 1300 are indicated as 1300' and 1300".

제1 타이어 모듈(1300)의 돌기(1311)는 제1 타이어 모듈(1300)과 접하는 제1 타이어 모듈(1300')의 홈(1312')에 끼워진다. 추가로 회전하기 전 상태에서, 제1 타이어 모듈(1300)의 돌기(1311)의 위치는 제1 타이어 모듈(1300')의 홈(1312')의 우측 끝이다. 제2 타이어 모듈(1400)이 반시계 방향으로 회전하면서, 제1 타이어 모듈(1300)에 대하여 상대 이동하고, 제1 타이어 모듈(1300)의 홈(1311)은 제2 타이어 모듈(1400)의 돌기(1411)에 걸려 이동이 제한된다. 이 상태에서 제2 타이어 모듈(1400)이 더 회전을 하면, 제2 타이어 모듈(1400)과 제1 타이어 모듈(1300)은 같이 회전하게 된다. The protrusion 1311 of the first tire module 1300 is inserted into the groove 1312' of the first tire module 1300' that contacts the first tire module 1300. In the state before further rotation, the position of the protrusion 1311 of the first tire module 1300 is the right end of the groove 1312' of the first tire module 1300'. The second tire module 1400 rotates counterclockwise and moves relative to the first tire module 1300, and the groove 1311 of the first tire module 1300 is a protrusion of the second tire module 1400. Movement is restricted due to (1411). In this state, when the second tire module 1400 rotates further, the second tire module 1400 and the first tire module 1300 rotate together.

제1 타이어 모듈(1300)이 회전하면서, 제1 타이어 모듈(1300)의 돌기(1311)는 이웃하는 제1 타이어 모듈(1300')의 홈(1312') 내에서 슬라이딩하며 회전 이동한다. 제1 타이어 모듈(1300)의 돌기(1311)는 이웃하는 제1 타이어 모듈(1300')의 홈(1312')의 좌측 끝까지 이동한다. 제1 타이어 모듈(1300)의 돌기(1311)가 제1 타이어 모듈(1300')의 홈(1312')의 좌측 끝까지 이동하면, 제1 타이어 모듈(1300)의 제1 타이어 모듈(1300')에 대한 상대 이동이 완료된다. 도 5는 제2 타이어 모듈(1400) 및 제1 타이어 모듈(1300)이 제1 타이어 모듈(1300')에 대하여 상대 회전한 상태를 나타낸 것으로, 제2 타이어 모듈(1400)의 회전에 의해 각각의 타이어 모듈(1300, 1300')이 펼쳐지는 것을 볼 수 있다. 제1 타이어 모듈(1300)의 제1 타이어 모듈(1300')에 대한 상대 회전 각도는 제1 타이어 모듈(1300)의 홈(1312)의 원주각에 따라 달라진다.As the first tire module 1300 rotates, the protrusion 1311 of the first tire module 1300 slides and rotates within the groove 1312' of the neighboring first tire module 1300'. The protrusion 1311 of the first tire module 1300 moves to the left end of the groove 1312' of the neighboring first tire module 1300'. When the protrusion 1311 of the first tire module 1300 moves to the left end of the groove 1312' of the first tire module 1300', it is attached to the first tire module 1300' of the first tire module 1300. relative movement is completed. Figure 5 shows a state in which the second tire module 1400 and the first tire module 1300 are rotated relative to the first tire module 1300', and each of them is rotated by the rotation of the second tire module 1400. The tire modules 1300 and 1300' can be seen unfolding. The relative rotation angle of the first tire module 1300 with respect to the first tire module 1300' varies depending on the circumferential angle of the groove 1312 of the first tire module 1300.

도 6에 도시된 바와 같이, 제2 타이어 모듈(1400)이 회전을 하면, 서로 이웃하여 연결된 복수의 제1 타이어 모듈(1300, 1300', 1300", …)이 순차적으로 상대 회전하게 되고, 제2 타이어 모듈(1400)이 소정 각도 회전을 완료하면 에어리스 타이어(1000)는 원형에 가까운 형태가 된다(도 6의 (f)). As shown in FIG. 6, when the second tire module 1400 rotates, a plurality of first tire modules 1300, 1300', 1300", ... connected adjacent to each other sequentially rotate relative to each other, and 2 When the tire module 1400 completes rotation at a predetermined angle, the airless tire 1000 takes on a shape close to a circle (FIG. 6(f)).

모든 타이어 모듈의 위상이 동일한 상태를 계단 등반 모드, 각각의 타이어 모듈이 회전에 의해 펼쳐진 상태를 평지 주행 모드라 한다. 에어리스 타이어(1000)가 평지 주행 모드일 경우 각 타이어 모듈 간 회전 각도 간격에 따라 부하 하중 및 주행 안전성이 달라진다. 회전 각도 간격이 작을 경우 트레드 외곽선이 빈틈이 없는 원형에 가까워져 주행 안전성이 커지고, 회전 각도 간격이 클 경우 동시에 지면에 닿는 면적이 커서 더 큰 부하 하중을 견딜 수 있다.The state in which all tire modules have the same phase is called stair climbing mode, and the state in which each tire module is unfolded by rotation is called flat driving mode. When the airless tire 1000 is in a flat driving mode, load and driving safety vary depending on the rotation angle interval between each tire module. If the rotation angle gap is small, the tread outline approaches a circle with no gaps, increasing driving safety. If the rotation angle gap is large, the area in contact with the ground is large and can withstand a larger load.

본 실시예에서 제2 타이어 모듈(1400)의 회전 방향은 반시계 방향이나 이에 한정하지 않으며, 제1 타이어 모듈(1300) 중 하나가 회전하여 순차적으로 이웃하는 타이어 모듈을 회전시킬 수도 있다.In this embodiment, the rotation direction of the second tire module 1400 is counterclockwise, but is not limited to this, and one of the first tire modules 1300 may rotate to sequentially rotate a neighboring tire module.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어에서 제1 및 제2 타이어 모듈이 상대 회전하기 전후 상태를 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어의 펼쳐진 상태를 측면에서 나타낸 도면이다.Figure 7 is a diagram showing a state before and after relative rotation of the first and second tire modules in an airless tire according to an embodiment of the present invention, and Figure 8 is a side view of an unfolded state of an airless tire according to an embodiment of the present invention. This is the drawing shown in .

도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 에어리스 타이어(1000)는 복수의 제1 타이어 모듈(1300) 및 제2 타이어 모듈(1400)이 동일 위상으로 정렬된 상태에서 주행할 수 있다. 이러한 상태를 계단 등반 모드라 한다. 계단 등반 모드에서는 복수의 제1 타이어 모듈(1300) 및 제2 타이어 모듈(1400)의 트레드(1320, 1420)가 겹쳐져 접지면이 두꺼운 폭을 형성하기 때문에, 지면을 큰 힘으로 밀어낼 수 있다. 회전축(1200)이 구동하여 제2 타이어 모듈(1400)이 회전하면, 타이어 모듈의 돌기(1311, 1411)가 이웃하는 타이어 모듈의 홈(1312, 1312') 내를 슬라이딩 방식으로 회전 이동하다가 홈(1312, 1312')의 단부에 의해 회전이 제한되면서, 제1 타이어 모듈(1300, 1300', …)은 순차적으로 제2 타이어 모듈(1400)과 같이 회전하게 된다. 모든 타이어 모듈이 소정 각도로 회전하여 각각의 트레드(1320, 1420)가 서로 이격되면, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 에어리스 타이어(1000)는 원형에 가깝게 변형된다. 이러한 상태를 평지 주행 모드라 한다. As shown in (a) of FIG. 7, the airless tire 1000 can run with a plurality of first tire modules 1300 and a plurality of second tire modules 1400 aligned in the same phase. This state is called stair climbing mode. In the stair climbing mode, since the treads 1320 and 1420 of the plurality of first tire modules 1300 and the second tire module 1400 overlap to form a thick contact surface, the ground can be pushed with great force. When the rotation shaft 1200 is driven and the second tire module 1400 rotates, the protrusions 1311 and 1411 of the tire module rotate in a sliding manner within the grooves 1312 and 1312' of the neighboring tire module and then move into the groove (1311, 1411). As the rotation is restricted by the ends of the tires 1312 and 1312', the first tire modules 1300 and 1300' sequentially rotate together with the second tire module 1400. When all tire modules are rotated at a predetermined angle and each tread (1320, 1420) is spaced apart from each other, the airless tire 1000 is deformed to a close shape as shown in (b) of FIG. 7. This state is called flat driving mode.

이 때, 복수의 제1 타이어 모듈(1300) 및 제2 타이어 모듈(1400)이 형성하는 접지면은 에어리스 타이어(1000)의 트레드 전체 두께보다 얇지만, 에어리스 타이어(1000)의 최외곽 접지면이 작은 간격으로 배치되어, 평지를 안정적으로 주행할 수 있다. 에어리스 타이어(1000)를 이루는 타이어 모듈(1300, 1400)의 개수가 많을수록 에어리스 타이어(1000)는 평지 주행 모드에서 더욱 더 원형에 가까운 형태가 된다. At this time, the contact surface formed by the plurality of first tire modules 1300 and the second tire module 1400 is thinner than the entire tread thickness of the airless tire 1000, but the outermost contact surface of the airless tire 1000 is thinner. They are placed at small intervals, allowing stable driving on flat ground. As the number of tire modules 1300 and 1400 constituting the airless tire 1000 increases, the airless tire 1000 becomes closer to a circular shape in flat driving mode.

한편, 에어리스 타이어(1000)는 모든 타이어 모듈의 접지면이 서로 이격된 상태에서, 적어도 2개의 타이어 모듈이 동일 위상을 가질 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 그 사이에 2~4개의 타이어 모듈이 개재된 임의의 타이어 모듈 2개는 동일 위상을 가지며, 지면에 동시에 접지할 수 있다. 에어리스 타이어(1000)는 서로 폭 방향으로 이격된 적어도 2개의 접지면을 가짐으로써, 평지 주행 모드에서 더욱 안정적으로 주행할 수 있다. Meanwhile, in the airless tire 1000, at least two tire modules may have the same phase while the contact surfaces of all tire modules are spaced apart from each other. As shown in FIG. 8, any two tire modules with 2 to 4 tire modules interposed between them have the same phase and can be grounded to the ground at the same time. The airless tire 1000 can drive more stably in a flat driving mode by having at least two contact surfaces spaced apart from each other in the width direction.

에어리스 타이어(1000)는 모든 타이어 모듈의 접지면을 서로 이격시킨 상태에서, 중심에 위치한 타이어 모듈을 기준으로 외곽으로 위치한 타이어 모듈의 위상이 서로 대칭을 이룰 수도 있다. 즉, 최외곽에 위치한 두 개의 타이어 모듈의 위상이 동일하고, 각각 그 내측으로 위치한 두 개의 타이어 모듈의 위상이 서로 동일할 수 있다. In the airless tire 1000, with the contact surfaces of all tire modules spaced apart from each other, the phases of tire modules located on the outside may be symmetrical with respect to the tire module located in the center. That is, the two outermost tire modules may have the same phase, and the two innermost tire modules may have the same phase.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어가 계단을 등반하기 위한 높이를 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어가 계단을 등반하는 상태를 나타내는 도면이다.Figure 9 is a diagram illustrating the height for an airless tire to climb stairs according to an embodiment of the present invention, and Figure 10 is a diagram showing a state in which an airless tire is climbing stairs according to an embodiment of the present invention. .

에어리스 타이어(1000)는 주행할 노면 상태에 따라 타이어 반경을 다르게 설정할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 에어리스 타이어는 평지에서는 각각의 타이어 모듈이 펼쳐진 상태에서 주행하다, 장애물이 많은 노면에서는 제2 타이어 모듈(1400)을 다시 반대 방향(본 실시예에서는 시계 방향)으로 회전시켜 모든 타이어 모듈의 위상이 동일하게 되도록 한다. 계단 등반 모드에서 에어리스 타이어(1000)는 넓은 접지면과 3개의 트레드에 의해 단차가 있는 장애물도 등반할 수 있다.The airless tire 1000 can have a different tire radius depending on the road surface conditions on which it will drive. The airless tire according to an embodiment of the present invention travels with each tire module unfolded on a flat surface, and rotates the second tire module 1400 in the opposite direction (clockwise in this embodiment) on a road surface with many obstacles. Ensure that the phases of all tire modules are the same. In stair climbing mode, the airless tire (1000) can climb even uneven obstacles thanks to its wide contact surface and three treads.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 에어리스 타이어(1000)가 계단을 등반한다고 가정했을 때, 에어리스 타이어(1000)의 반경(r)은 단차의 높이(h)보다 더 크다. 에어리스 타이어(1000)의 반경(r)이 계단의 높이(h)보다 커야만, 다음 순서로 접지되는 트레드가 계단의 상부로부터 하방으로 회전하여, 계단의 상면을 딛고 전진할 수 있다. As shown in FIG. 9, assuming that the airless tire 1000 of the present invention climbs stairs, the radius r of the airless tire 1000 is greater than the height h of the step. Only if the radius (r) of the airless tire 1000 is greater than the height (h) of the stairs, the tread that is grounded in the next order can rotate downward from the top of the stairs and move forward while stepping on the upper surface of the stairs.

본 발명의 에어리스 타이어(1000)가 평지 주행 후 계단을 등반하는 상황을 설명한다.A situation in which the airless tire 1000 of the present invention climbs stairs after driving on flat ground will be described.

도 10에 도시된 바와 같이, 에어리스 타이어(1000)는 평지를 주행하다 계단 등의 단차를 등반할 수 있다. 에어리스 타이어(1000)는 평지에서는 평지 주행 모드로 주행한다. 평지 주행 모드는 모든 타이어 모듈(1300, 1400)이 서로 이웃하는 타이어 모듈끼리 상대 회전하여 위상이 상이한 상태이다. 계단이 나타나면, 에어리스 타이어(1000)를 계단 등반 모드로 변경한다. As shown in FIG. 10, the airless tire 1000 can climb steps such as stairs while traveling on flat ground. The airless tire 1000 runs in a flat driving mode on flat ground. In the flat driving mode, all tire modules 1300 and 1400 rotate relative to each other and their phases are different from each other. When stairs appear, the airless tire 1000 changes to stair climbing mode.

에어리스 타이어(1000)는 계단 등반 모드로의 변경을 위해, 회전축(1200)을 제1 방향(예를 들어, 시계 방향)으로 회전시킨다. 회전축(1200)의 회전에 의해, 제2 타이어 모듈(1400)이 시계 방향으로 회전한다. 제2 타이어 모듈(1400)의 돌기(1411)는 제1 타이어 모듈(1300)의 홈(1312) 내를 슬라이딩 이동하다, 홈(1312)의 단부에 걸리면, 제1 타이어 모듈(1300)과 함께 시계 방향으로 회전한다. 순차적으로 모든 타이어 모듈의 회전이 완료되면, 모든 타이어 모듈(1300, 1400)의 위상이 동일해진다. 이 때, 각각의 타이어 모듈의 돌기(1311, 1411)는 복수의 타이어 모듈이 겹쳐진 상태에서 동일 위치로 정렬될 수 있다.The airless tire 1000 rotates the rotation axis 1200 in a first direction (eg, clockwise) to change to the stair climbing mode. As the rotation shaft 1200 rotates, the second tire module 1400 rotates clockwise. The protrusion 1411 of the second tire module 1400 slides within the groove 1312 of the first tire module 1300, and when caught at the end of the groove 1312, it moves together with the first tire module 1300. rotate in the direction When rotation of all tire modules is sequentially completed, the phases of all tire modules 1300 and 1400 become the same. At this time, the protrusions 1311 and 1411 of each tire module may be aligned at the same position when a plurality of tire modules are overlapped.

모든 타이어 모듈(1300, 1400)이 동일 위상으로 겹쳐진 에어리스 타이어(1000)는 하방으로 내려오는 트레드에 의해 차체를 상방으로 이동할 수 있게 한다. 모든 타이어 모듈(1300, 1400)이 동일 위상으로 겹쳐진 에어리스 타이어(1000)는 접지면이 넓고, 트레드 사이의 이격 각도가 커서 계단 등을 안정적으로 등반할 수 있다.The airless tire 1000, in which all tire modules 1300 and 1400 are overlapped in the same phase, allows the vehicle body to move upward by the tread moving downward. The airless tire 1000, in which all tire modules 1300 and 1400 are overlapped in the same phase, has a wide contact surface and a large separation angle between treads, allowing stable climbing of stairs, etc.

계단 등반이 완료되고, 지면이 평지로 변경되면, 에어리스 타이어(1000)는 다시 평지 주행 모드로 변경된다. When the stair climbing is completed and the ground becomes flat, the airless tire 1000 changes back to the flat driving mode.

에어리스 타이어(1000)의 평지 주행 모드로의 변경을 위해, 회전축(1200)을 제2 방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 회전시킨다. 회전축(1200)의 회전에 의해, 제2 타이어 모듈(1400)이 반시계 방향으로 회전한다. 제2 타이어 모듈(1400)의 돌기(1411)는 제1 타이어 모듈(1300)의 홈(1312) 내를 슬라이딩 이동하다, 홈(1312)의 반대측 단부에 걸리면, 제1 타이어 모듈(1300)과 함께 반시계 방향으로 회전한다. 순차적으로 모든 타이어 모듈의 회전이 완료되면, 모든 타이어 모듈(1300, 1400)은 이웃하는 타이어 모듈과 위상이 상이해진다.To change the airless tire 1000 to a flat driving mode, the rotation shaft 1200 is rotated in a second direction (eg, counterclockwise). As the rotation shaft 1200 rotates, the second tire module 1400 rotates counterclockwise. The protrusion 1411 of the second tire module 1400 slides within the groove 1312 of the first tire module 1300, and when caught on the opposite end of the groove 1312, it moves together with the first tire module 1300. rotates counterclockwise. When rotation of all tire modules is sequentially completed, all tire modules 1300 and 1400 become different from neighboring tire modules.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어리스 타이어에서 타이어 모듈의 개수가 상이한 에어리스 타이어를 나타내는 도면이다.Figure 11 is a diagram showing an airless tire with different numbers of tire modules according to an embodiment of the present invention.

타이어 모듈(1300)에 형성된 홈(1312)은 원호 형태로, 원주각은 전체 타이어 모듈 개수나 지면 상태에 따라 다르게 설정될 수 있다. 전체 제1 타이어 모듈(1300)의 개수가 4의 배수 개일 때, 제1 홈(1312)의 원주각은 30°일 수 있다. 예를 들어, 제1 타이어 모듈(1300)의 개수가 4개일 때, 제1 홈(1312)의 원주각은 30°일 수 있다. 이 때 원주각은 돌기가 위치하는 부분은 제외하고 측정한 각도일 수 있다. The groove 1312 formed in the tire module 1300 has an arc shape, and the circumferential angle may be set differently depending on the total number of tire modules or ground conditions. When the total number of first tire modules 1300 is a multiple of 4, the circumferential angle of the first groove 1312 may be 30°. For example, when the number of first tire modules 1300 is four, the circumferential angle of the first groove 1312 may be 30°. At this time, the circumferential angle may be an angle measured excluding the part where the protrusion is located.

한편, 전체 제1 타이어 모듈의 개수가 6의 배수 개일 때, 제1 홈 및 제2 홈의 원주각은 20°일 수 있다. 예를 들어, 제1 타이어 모듈의 개수가 6개일 때, 제1 홈의 원주각은 20°일 수 있다.Meanwhile, when the total number of first tire modules is a multiple of 6, the circumferential angle of the first groove and the second groove may be 20°. For example, when the number of first tire modules is 6, the circumferential angle of the first groove may be 20°.

본 실시예에서는 제1 홈(1312)의 원주각을 20° 또는 30°로 예시하였지만, 제1 타이어 모듈(1300)의 개수에 따라 홈(1312)의 원주각 범위에 제약이 발생하는 것은 아니며, 제1 타이어 모듈(1300)의 개수가 늘어날수록 원주각 범위를 더욱 더 다양하게 결정할 수 있다.In this embodiment, the circumferential angle of the first groove 1312 is exemplified as 20° or 30°, but there is no limitation on the circumferential angle range of the groove 1312 depending on the number of first tire modules 1300, and the first groove 1312 has a circumferential angle of 20° or 30°. As the number of tire modules 1300 increases, the circumferential angle range can be determined in more diverse ways.

에어리스 타이어(1000)가 평지 주행 모드일 경우, 홈(1312)의 원주각이 커지면, 즉, 각 타이어 모듈 간 회전 각도 간격이 커지면, 동시에 지면에 닿는 타이어의 면적이 커서 더 큰 부하 하중을 견딜 수 있다. 반면, 홈의 원주각이 작아지면, 즉, 각 타이어 모듈 간 회전 각도 간격이 작아지면 트레드 외곽선이 빈틈이 없는 원형에 가까워져 주행 안전성이 커진다.When the airless tire 1000 is in a flat driving mode, as the circumferential angle of the groove 1312 increases, that is, as the rotation angle gap between each tire module increases, the area of the tire in contact with the ground is large and can withstand a larger load. . On the other hand, as the circumferential angle of the groove becomes smaller, that is, as the rotation angle gap between each tire module becomes smaller, the tread outline approaches a circle with no gaps, thereby increasing driving safety.

본 발명의 에어리스 타이어는 지상무인이동체 등에 장착하여 타이어의 교체없이 동일한 타이어로 평지와 계단 모두를 주행할 수 있다. 평지 이동시에는 노면 불규칙으로 인한 충격을 개별 모듈 타이어의 탄성변형으로 흡수하여 안정적인 주행이 가능하다. 비공기입 타이어는 일반적인 공기압 타이어와 달리 압축공기를 전혀 사용하지 않기 때문에 공기압 손실 또는 부족함으로 인한 주행중 사고 위험으로부터 자유롭고 요철로 인한 파손에 강인하고 교체도 쉬우며 제작 공정이 단순하여 생산비용이 크게 절감될 수 있다. 복수 개의 분할 모듈 타이어로 구성되어 타이어의 파손 모듈만 신속하고 손쉽게 교체할 수 있으며 유지보수 측면에서도 경제적이다.The airless tire of the present invention can be mounted on an unmanned ground vehicle, etc. and run on both flat ground and stairs with the same tire without replacing the tire. When moving on flat ground, shock caused by road surface irregularities is absorbed by the elastic deformation of the individual module tires, enabling stable driving. Unlike general pneumatic tires, non-pneumatic tires do not use compressed air at all, so they are free from the risk of accidents while driving due to loss or lack of air pressure, are resistant to damage due to irregularities, are easy to replace, and have a simple manufacturing process, which significantly reduces production costs. You can. It is composed of multiple split module tires, so only the damaged module of the tire can be replaced quickly and easily, and it is also economical in terms of maintenance.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Above, an embodiment of the present invention has been described, but those skilled in the art can add, change, delete or add components without departing from the spirit of the present invention as set forth in the patent claims. The present invention may be modified and changed in various ways, and this will also be included within the scope of rights of the present invention.

1000 : 에어리스 타이어 1100 : 구동축
1200 : 회전축 1300 : 제1 타이어 모듈
1310 : 제1 휠 1310a : 제1 면
1310b : 제2 면 1311 : 돌기
1312 : 홈 1320 : 제1 트레드
1400 : 제2 타이어 모듈 1410 : 제2 휠
1410a : 제1 면 1410b : 제2 면
1420 : 제2 휠1000: Airless tire 1100: Drive shaft
1200: Rotating shaft 1300: First tire module
1310: first wheel 1310a: first side
1310b: second side 1311: protrusion
1312: groove 1320: first tread
1400: second tire module 1410: second wheel
1410a: first side 1410b: second side
1420: 2nd wheel

Claims (13)

구동축;
상기 구동축의 내측에 위치하며, 상기 구동축과 독립적으로 회전하는 회전축;
상기 구동축에 장착되고, 일측면에 복수의 제1 돌기가 형성되고, 타측면에 복수의 제1 홈이 형성되는 제1 휠과, 상기 제1 휠에 등각도 간격으로 연결되는 복수의 제1 트레드를 구비하는 제1 타이어 모듈; 및
상기 제1 타이어 모듈의 타측면에 접하여 상기 구동축에 장착되고, 일측면에 복수의 제2 돌기가 형성되고, 타측면에 고정부가 구비되며, 상기 회전축의 일단에 고정되는 제2 휠과, 상기 제2 휠에 등각도 간격으로 연결되는 복수의 제2 트레드를 구비하는 제2 타이어 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어리스 타이어.driving axle;
a rotation shaft located inside the drive shaft and rotating independently of the drive shaft;
A first wheel mounted on the drive shaft and having a plurality of first protrusions formed on one side and a plurality of first grooves formed on the other side, and a plurality of first treads connected to the first wheel at equiangular intervals. A first tire module having a; and
A second wheel is mounted on the drive shaft in contact with the other side of the first tire module, has a plurality of second protrusions formed on one side, has a fixing part on the other side, and is fixed to one end of the rotation shaft, and An airless tire comprising a second tire module having a plurality of second treads connected to two wheels at equiangular intervals. 제1항에 있어서,
상기 제1 타이어 모듈은 복수 개인 것을 특징으로 하는 에어리스 타이어.According to paragraph 1,
An airless tire, characterized in that the first tire module is plural. 제1항에 있어서,
상기 제2 타이어 모듈의 상기 제2 돌기는 상기 제1 타이어 모듈의 상기 제1 홈에 끼워지는 것을 특징으로 하는 에어리스 타이어.According to paragraph 1,
An airless tire, characterized in that the second protrusion of the second tire module is fitted into the first groove of the first tire module. 제1항에 있어서,
상기 제1 돌기 및 제2 돌기는 각각 3개인 것을 특징으로 하는 에어리스 타이어.According to paragraph 1,
An airless tire, characterized in that the first protrusion and the second protrusion are each three. 제1항에 있어서,
상기 제1 홈은 3개인 것을 특징으로 하는 에어리스 타이어.According to paragraph 1,
An airless tire, characterized in that the first grooves are three. 제5항에 있어서,
상기 제1 홈은 원호 형상인 것을 특징으로 하는 에어리스 타이어.According to clause 5,
An airless tire, wherein the first groove has an arc shape. 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 트레드는 탄성 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 에어리스 타이어.According to paragraph 1,
An airless tire, wherein the first and second treads are made of an elastic material. 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 트레드는 상기 제1 휠 및 제2 휠과 상이한 재질인 것을 특징으로 하는 에어리스 타이어.According to paragraph 1,
An airless tire, characterized in that the first and second treads are made of a different material from the first wheel and the second wheel. 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 트레드는 상기 제1 휠 및 제2 휠과 동일한 재질인 것을 특징으로 하는 에어리스 타이어.According to paragraph 1,
An airless tire, wherein the first and second treads are made of the same material as the first wheel and the second wheel. 제9항에 있어서,
상기 제1 및 제2 트레드의 원주면에는 원주 방향으로 적어도 하나의 그루브가 형성된 것을 특징으로 하는 에어리스 타이어.According to clause 9,
An airless tire, characterized in that at least one groove is formed on the circumferential surface of the first and second treads in the circumferential direction. 제2항에 있어서,
상기 복수의 제1 타이어 모듈 및 제2 타이어 모듈 중 적어도 2개의 타이어 모듈은 동일 위상인 것을 특징으로 하는 에어리스 타이어.According to paragraph 2,
An airless tire, wherein at least two tire modules among the plurality of first tire modules and second tire modules are in the same phase. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 에어리스 타이어의 모드 변경 방법으로서,
단부에 제2 타이어 모듈이 고정된 회전축을 제1 방향으로 회전시키는 단계;
상기 제2 타이어 모듈의 돌기가 이웃하는 제1 타이어 모듈의 홈을 슬라이딩 이동하는 단계; 및
상기 제2 타이어 모듈의 상기 돌기가 이웃하는 상기 제1 타이어 모듈 홈의 일단부까지 이동하여 제1 타이어 모듈과 제2 타이어 모듈이 같이 회전하는 단계;를 포함하고,
회전 완료 후, 상기 제1 타이어 모듈 및 상기 제2 타이어 모듈의 위상이 상이한 것을 특징으로 하는 에어리스 타이어의 평지 주행 모드 변경 방법.A method for changing the mode of an airless tire according to any one of claims 1 to 11, comprising:
Rotating a rotation axis on which a second tire module is fixed to an end in a first direction;
sliding the protrusion of the second tire module through a groove of an adjacent first tire module; and
A step of moving the protrusion of the second tire module to one end of the adjacent first tire module groove so that the first tire module and the second tire module rotate together,
A method of changing the flat driving mode of an airless tire, characterized in that the phases of the first tire module and the second tire module are different after rotation is completed. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 에어리스 타이어의 모드 변경 방법으로서,
단부에 제2 타이어 모듈이 고정된 회전축을 제2 방향으로 회전시키는 단계;
상기 제2 타이어 모듈의 돌기가 이웃하는 제1 타이어 모듈의 홈을 슬라이딩 이동하는 단계; 및
상기 제2 타이어 모듈의 상기 돌기가 이웃하는 상기 제1 타이어 모듈 홈의 타단부까지 이동하여 제1 타이어 모듈과 제2 타이어 모듈이 같이 회전하는 단계;를 포함하고,
회전 완료 후, 상기 제1 타이어 모듈 및 상기 제2 타이어 모듈의 위상이 동일한 것을 특징으로 하는 에어리스 타이어의 계단 등반 모드 변경 방법.A method for changing the mode of an airless tire according to any one of claims 1 to 11, comprising:
Rotating a rotation axis on which a second tire module is fixed to an end in a second direction;
sliding the protrusion of the second tire module through a groove of an adjacent first tire module; and
A step of moving the protrusion of the second tire module to the other end of the adjacent first tire module groove so that the first tire module and the second tire module rotate together,
A method of changing the stair climbing mode of an airless tire, characterized in that the phases of the first tire module and the second tire module are the same after rotation is completed.
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