KR102211026B1 - 비공기입 타이어 - Google Patents

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곽철우
박창중
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금호타이어 주식회사
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Abstract

본 발명은 비공기입 타이어에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 내측 밴드 및 외측 밴드를 포함하고, 상기 외측 밴드는 상기 내측 밴드와 이격되며 상기 내측 밴드의 외주면을 감싸도록 구비되는 밴드부; 및 상기 내측 밴드와 상기 외측 밴드 사이에서 원주 방향으로 연장되고, 상기 원주 방향에서 보았을 때 하나 이상의 홀이 형성되고, 축 방향에서 보았을 ‹š 하나 이상의 홀이 형성된 스포크부를 포함하는, 비공기입 타이어가 제공될 수 있다.

Description

비공기입 타이어{NON PNEUMATIC TIRE}
본 발명은 비공기입 타이어에 대한 발명이다.
타이어는 소형 차량부터 중장비 차량까지 다양한 차량에 장착되어 차량의 하중을 지지하며, 차량의 동력을 지면에 전달하는 동력전달 기능 및 제동기능 그리고 차량 주행 시 발생되는 지면으로부터의 진동, 충격 등을 완충하는 기능을 수행한다. 이러한 차량의 주행과 제동에서 중요한 부분을 담당하는 타이어는 내부의 공기압이 구비되어 타이어의 기능을 수행하였었다. 그러나, 외부 물질에 의한 찔림이나 충격 등으로 타이어가 파손되는 경우 내부 공기압이 유지되지 못하여 주행의 어려움이 발생하고, 그로인해 타이어로서 기능을 수행하지 못하게 된다. 게다가, 주행 중 타이어가 파손되는 경우 차량의 핸들링, 제동능력을 저하시켜 안전 문제를 유발할 수 있다.
이에 따라, 위의 문제점을 해결하기 위해 내부의 공기압을 필요로 하지 않는 비공기입 타이어가 개발되었다. 이러한 비공기입 타이어의 경우, 기존 공기입 타이어의 내부 공기압이 수행하는 역할을 수행하기 위해 트레드와 휠 사이에 하중을 지지하기 위한 구조로 이루어진 스포크가 구비된다. 또한, 비공기입 타이어의 스포크는 재료, 구조 및 형상에 따라 주행능력, 충격 완충효과, 승차감 등의 성능이 결정되며, 일반적으로 저속 차량 또는 특수목적 차량에 적용되었다. 하지만, 기존의 비공기입 타이어의 경우 저속 또는 특수한 목적의 차량에 한정적으로 개발되어 소음 및 진동이 발생하였으며, 고속주행이 불가능하여 일반 차량에 적용되지 못했다.
따라서, 하중 지지, 내구성 및 소음 진동 등의 특성에 우수한 효과를 가지면서 다양한 차량환경에서 적용 가능한 스포크 구조 및 이를 포함하는 비공기입 타이어에 대한 연구가 요구되고 있으며, 이러한 요구에 맞춰 다양한 비공기입 타이어의 구조 및 스포크가 개발되고 있다. 그러나, 개발중인 많은 비공기입 타이어의 스포크 구조는 원주 방향으로 동일한 형상의 구조가 배치되고 측면으로 연속적인 구조로 이루어져있다. 이러한 구조는 스포크의 위치 별 강성이 불균일하여, 소음 및 진동의 문제가 있다.
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 배경에 착안하여 발명된 것으로써, 차량의 주행성능 향상 및 하중 지지 능력이 우수한 비공기입 타이어를 제공하고자 한다.
또한, 기존의 비공기입 타이어가 가지는 진동 및 소음을 저감하는 효과를 가지는 비공기 타이어를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내측 밴드 및 외측 밴드를 포함하고, 상기 외측 밴드는 상기 내측 밴드와 이격되며 상기 내측 밴드의 외주면을 감싸도록 구비되는 밴드부; 및 상기 내측 밴드와 상기 외측 밴드 사이에서 원주 방향으로 연장되고, 상기 원주 방향에서 보았을 때 하나 이상의 홀이 형성되고, 축 방향에서 보았을 ‹š 하나 이상의 홀이 형성된 스포크부를 포함하는, 비공기입 타이어가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비공기입 타이어는 차량의 주행성능 향상 및 하중 지지 능력 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 비공기입 타이어는 진동 및 소음을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 비공기입 타이어는 우수한 강성을 가질 수 있다는 효과가 있다
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비공기입 타이어의 사시도이다.
도 2는 도 1의 비공기입 타이어를 도 1의 A-A'에 따라 나타낸 단면 사시도이다.
도 3은 도 1의 비공기입 타이어를 도 1의 A-A'에 따라 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 2의 B의 확대도이다
도 5는 도 1의 비공기입 타이어의 정면도이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '지지', '결합'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 지지, 결합될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
한편, 이하에서 서술하는 '반경 방향(Radial direction; r)'은 타이어의 반경 방향을 의미하고, '축 방향(Axial direction; a)'은 반경 방향과 직교하고 타이어의 회전축과 평행한 방향을 의미한다. 축 방향은 타이어의 회전축 중심을 반드시 지나는 것은 아니며, 타이어의 회전축 방향과 나란한 방향을 포함한다. 또한, '원주 방향(Circumferential direction; c)'은 타이어의 외주면을 따르는 방향으로서, 반경 방향과 수직인 방향을 의미한다. 이러한 원주 방향은 타이어의 측면에서 보았을 때, 시계방향 및 반시계방향 중 어느 하나일 수 있다. 한편, 특별한 언급이 없다면, 상기 방향들은 양의 방향 및 음의 방향 모두를 포괄한다. 또한, 축 방향 일측은 도 3에서 오른쪽 방향, 축 방향 타측은 도 3에서 왼쪽 방향일 수 있고, 반경 방향 일측은 도 5에서 타이어 둘레에서 타이어 중심부로 향하는 방향, 반경 방향 타측은 도 5에서 타이어 중심부에서 타이어 둘레로 향하는 방향일 수 있고, 원주 방향 일측은 도 5에서 시계 방향, 원주 방향 타측은 도 5에서 반 시계 방향일 수 있다. 본 명세서에서 축 방향, 반경 방향, 원주 방향의 일측과 타측은 위와 같이 예시적으로 설명하였지만, 일측과 타측의 방향은 서로 바뀔 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 비공기입 타이어(1)의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.
이하, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비공기입 타이어(1)는 차량의 자중 또는 적재 하중을 지지하고, 주행하면서 구동력 및 제동력을 노면에 전달하며, 노면으로부터 전달되는 충격을 흡수 또는 완화할 수 있다. 이러한 비공기입 타이어(1)는 림(미도시)과 연결될 수 있다. 또한, 비공기입 타이어(1)는 밴드부(10), 트레드(20) 및 스포크부(30)를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 밴드부(10)는 비공기입 타이어(1)의 전체적인 외형을 구성할 수 있다. 이러한 밴드부(10)는 스포크부(30)와 일체로 형성될 수 있다. 또한, 밴드부(10)는 내측 밴드(11), 외측 밴드(12) 및 쉐어 밴드(13)를 포함할 수 있다.
내측 밴드(11)는 림의 외주면에 구비될 수 있으며 림과 결합될 수 있다. 이러한 내측 밴드(11)의 형상은 림의 형상에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
외측 밴드(12)는 내측 밴드(11)와 소정거리 이격되어 내측 밴드(11)를 감싸도록 구비될 수 있다. 다시 말해, 외측 밴드(12)의 내주면과 내측 밴드(11)의 외주면은 서로 대향할 수 있다. 한편, 외측 밴드(12)와 내측 밴드(11)는 후술할 스포크부(30)에 의해 연결될 수 있다. 이러한 외측 밴드(12)의 내주면은 후술할 제2 스포크 바디(200)의 외주면을 감싸도록 구비될 수 있다.
쉐어 밴드(13)는 비공기입 타이어(1)에 작용하는 초기 응력을 1차적으로 완하시킬 수 있다. 이러한 쉐어 밴드(13)는 외측 밴드(12)의 외주면에 구비될 수 있으며, 외측 밴드(12)에 대응하는 형상으로 외측 밴드(12)의 원주 방향을 따라 배치될 수 있다. 또한, 쉐어 밴드(13)는 탄소섬유를 포함하는 복합재나 스틸 코드를 포함하는 복합재를 사용하여 1개 이상의 층(layer)으로 제작될 수 있다. 예를 들어, 쉐어 밴드(13)는 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)로 제조되거나 공기입 타이어에 사용되는 스틸 코드, 나일론 코드, 아라미드 코드 벨트로 구성된 1개 이상의 층으로 제조될 수 있다.
트레드(20)는 비공기입 타이어(1)의 최외측에 배치되며 지면과 직접적으로 접촉될 수 있다. 이러한 트레드(20)는 쉐어 밴드(13)의 외주면에 구비될 수 있다. 또한, 트레드(20)의 구조는 당업계에서 통용되는 다양한 구조가 채택될 수 있다.
스포크부(30)는 내측 밴드(11)와 외측 밴드(12) 사이에 구비될 수 있다. 이러한 스포크부(30)는 내측 밴드(11)와 외측 밴드(12)를 연결하는 지지대 역할을 할 수 있다. 또한, 스포크(30)는 비공기입 타이어(1)에 가해지는 충격을 분산 및 흡수함으로써 완충재 역할을 할 수 있으며, 비공기입 타이어(1)가 결합되는 임의의 차량의 하중을 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 스포크부(30)는 열가소성 폴리에스테르 탄성체(Thermo plastic Polyester Elastomer, TPEE), 열가소성 폴리우레탄 탄성체(Thermo Plastic Polyurethane Elastomer, TPU), 열가소성 올리핀 탄성체(Thermo Plastic Olefinic Elastomer, TPO), 열가소성 아마이드, 탄성체(Thermo Plastic Polyamide Elastomer, TPAE) 중 적어도 하나를 포함하는 열가소성 탄성체(Thermo Plastic Elastomer, TPE)로 제조될 수 있다.
스포크부(30)의 인장 탄성율(Tensile Modulus)은 ASTM D638에 따라 측정될 수 있으며, 스포크부(30)의 인장 탄성율은 30MPa이상 200Mpa이하일 수 있다. 이러한 스포크부(30)의 인장 탄성율이 30MPa 미만일 때, 하중에 대한 지지력이 약화되어 작은 충격에도 스포크부(30)가 과도하게 변형될 수 있으며, 이러한 변형으로 인해 스포크부(30) 파손의 위험이 높아질 수 있다. 또한, 스포크부(30)의 인장 탄성율이 200MPa 초과할 경우, 강성이 증가하여 스포크부(30)의 변형이 작아져 굴신이 불량해지고 승차감이 저하될 수 있다. 또한, 스포크부(30)의 굽힘 탄성율(Flexural Modulus)은 ASTM D790에 따라 측정될 수 있으며, 스포크부(30)의 굽힘 탄성율은 40MPa이상 300MPa이하일 수 있다. 이러한 스포크부(30)의 굽힘 탄성율이 40MPa 미만인 경우, 지지력이 감소하여 작은 충격에도 스포크부(30)가 과도하게 변형될 수 있으며, 이러한 변형으로 인해 스포크부(30) 파손의 위험이 높아지게 된다. 또한, 굽힘 탄성율이 300MPa 초과인 경우 스포크부(30)의 굴신이 불량해지고 승차감이 열악해진다.
이러한 스포크부(30)는 내측 밴드(11)와 외측 밴드(12)의 사이에서 원주 방향으로 연장되도록 구성될 수 있다. 다시 말해, 스포크부(30)는 비공기입 타이어(1)의 둘레를 따라 원형의 폐곡선을 형성하도록 구성될 수 있다. 또한, 스포크부(30)는 축 방향(a) 또는 스포크부(30)의 단면을 원주 방향(c)에서 보았을 때, 하나 이상의 홀(910; 920)을 포함할 수 있다. 이러한 스포크부(30)는 제1 스포크 바디(100), 제2 스포크 바디(200), 제1 스포크(300), 제2 스포크(400), 제3 스포크(500), 제4 스포크(600), 제1 연결부재(700), 제2 연결부재(800) 및 홀(900)을 포함할 수 있다.
제1 스포크 바디(100)는 내측 밴드(11)의 외주면의 전부 또는 일부를 감쌀 수 있으며, 내측 밴드(11)의 외주면과 연결될 수 있다. 이러한 제1 스포크 바디(100)는 반경 방향(r)으로 소정의 두께를 가지며, 축 방향(a) 및 원주 방향(c)으로 연장될 수 있다. 또한, 제1 스포크 바디(100)는 복수 개로 제공될 수 있으며, 복수 개의 제1 스포크 바디(100)는 원주 방향(c)을 따라서 이격 배치될 수 있다. 이러한 원주 방향(c)을 따라서 이격 배치된 제1 스포크 바디(100)는 내측 밴드(11)의 외주면의 일부를 감쌀 수 있다.
제2 스포크 바디(200)는 외측 밴드(12)의 내주면과 연결될 수 있다. 이러한 제2 스포크 바디(200)의 외주면은 외측 밴드(12)의 내주면과 접촉하여 외측 밴드(12)를 지지할 수 있다. 또한, 제2 스포크 바디(200)의 내주면과 내측 밴드(11)의 외주면은 서로 대향할 수 있다. 이러한 제2 스포크 바디(200)는 반경 방향(r)으로 소정의 두께를 가지며, 축 방향(a) 및 원주 방향(c)으로 연장될 수 있다. 또한, 제2 스포크 바디(200)는 후술할 제1 스포크(300), 제2 스포크(400), 제3 스포크(500), 제4 스포크(600)를 통하여 제1 스포크 바디(100)와 연결될 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 스포크(300)는 스포크부(30)에 가해지는 하중을 지지할 수 있다. 이러한 제1 스포크(300)는 제1 스포크 바디(100)와 제2 스포크 바디(200) 사이에서 연장 형성되며, 제1 스포크 바디(100)와 제2 스포크 바디(200)를 연결할 수 있다. 예를 들어, 제1 스포크(300)는 제1 스포크 바디(100)와 제2 스포크 바디(200) 사이에서 지그재그로 연장될 수 있다. 또한, 제1 스포크(300)는 복수 개로 제공될 수 있으며, 복수 개의 제1 스포크(300)는 축 방향(a) 및 원주 방향(c)을 따라서 이격 배치될 수 있다. 또한, 반경 방향(r)을 따라 배치된 복수 개의 제1 스포크(300)는 제1 스포크 바디(100)와 제2 스포크 바디(200) 사이에서 후술할 제1 연결부재(700)를 통하여 상호간에 연결될 수 있다. 이러한 제1 스포크(300)의 반경 방향(r) 일측 단부는 제1 스포크 바디(100) 및 제1 연결부재(700) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다. 또한, 제1 스포크(300)의 반경 방향(r) 타측 단부는 제2 스포크 바디(200) 및 제1 연결부재(700) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다. 이러한 제1 스포크(300)는 제1 지지대(310), 제2 지지대(320) 및 제1 이음부(330)를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 지지대(310)는 제1 스포크(300)에 가해지는 하중을 지지할 수 있으며, 제1 스포크 바디(100)와 제2 스포크 바디(200) 사이에서 연장 형성될 수 있다. 이러한 제1 지지대(310)의 반경 방향(r) 일측 단부는 제1 스포크 바디(100) 및 제1 연결부재(700) 중 적어도 하나와 연결될 수 있으며, 제1 지지대(310)의 반경 방향(r) 타측 단부는 제2 지지대(320)와 연결될 수 있다. 이러한 제1 지지대(310)는 원주 방향(c)에서 볼 때, 축 방향(a) 일측을 향해 기울어질 수 있으며, 축 방향(a)에서 볼 때, 원주 방향(c) 타측을 향해 기울어질 수 있다.
제2 지지대(320)는 제1 스포크(300)에 가해지는 하중을 지지할 수 있으며, 제1 스포크 바디(100)와 제2 스포크 바디(200) 사이에서 연장 형성될 수 있다. 이러한 제2 지지대(320)의 반경 방향(r) 일측 단부는 제1 지지대(310)와 연결될 수 있으며, 제2 지지대(320)의 반경 방향(r) 타측 단부는 제2 스포크 바디(200) 및 제1 연결부재(700) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다. 이러한 제2 지지대(320)는 원주 방향(c)에서 볼 때, 축 방향(a) 타측을 향해 기울어질 수 있으며, 축 방향(a)에서 볼 때, 원주 방향(c) 일측을 향해 기울어질 수 있다.
제1 이음부(330)는 제1 지지대(310)와 제2 지지대(320)를 연결할 수 있다. 다시 말해, 제1 이음부(330)는 제1 지지대(310)의 반경 방향(r) 타측 단부와 제2 지지대(320)의 반경 방향(r) 일측 단부를 연결할 수 있다. 또한, 제1 이음부(330)는 후술할 제2 연결부재(800)가 제1 스포크(300)에 연결되는 부분을 제공할 수 있다.
제2 스포크(400)는 스포크부(30)에 가해지는 하중을 지지할 수 있다. 이러한 제2 스포크(400)는 제1 스포크 바디(100)와 제2 스포크 바디(200) 사이에서 연장 형성되며, 제1 스포크 바디(100)와 제2 스포크 바디(200)를 연결할 수 있다. 예를 들어, 제2 스포크(400)는 제1 스포크 바디(100)와 제2 스포크 바디(200) 사이에서 지그재그로 연장될 수 있다. 또한, 제2 스포크(400)는 복수 개로 제공될 수 있으며, 복수 개의 제2 스포크(400)는 축 방향(a) 및 원주 방향(c)을 따라서 이격 배치될 수 있다. 또한, 반경 방향(r)을 따라 배치된 복수 개의 제2 스포크(400)는 제1 스포크 바디(100)와 제2 스포크 바디(200) 사이에서 제1 연결부재(700)를 통하여 상호간에 연결될 수 있다. 이러한 제2 스포크(400)의 반경 방향(r) 일측 단부는 제1 스포크 바디(100) 및 제1 연결부재(700) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다. 또한, 제2 스포크(400)의 반경 방향(r) 타측 단부는 제2 스포크 바디(200) 및 제1 연결부재(700) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다. 이러한 제2 스포크(400)는 제3 지지대(410), 제4 지지대(420) 제2 이음부(430)를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제3 지지대(410)는 제2 스포크(400)에 가해지는 하중을 지지할 수 있으며, 제1 스포크 바디(100)와 제2 스포크 바디(200) 사이에서 연장 형성될 수 있다. 이러한 제3 지지대(410)의 반경 방향(r) 일측 단부는 제1 스포크 바디(100) 및 제1 연결부재(700) 중 적어도 하나와 연결될 수 있으며, 제3 지지대(410)의 반경 방향(r) 타측 단부는 제4 지지대(420)와 연결될 수 있다. 이러한 제3 지지대(410)는 원주 방향(c)에서 볼 때, 축 방향(a) 타측을 향해 기울어질 수 있으며, 축 방향(a)에서 볼 때, 원주 방향(c) 타측을 향해 기울어질 수 있다.
제4 지지대(420)는 제2 스포크(400)에 가해지는 하중을 지지할 수 있으며, 제1 스포크 바디(100)와 제2 스포크 바디(200) 사이에서 연장 형성될 수 있다. 이러한 제4 지지대(420)의 반경 방향(r) 일측 단부는 제3 지지대(410)와 연결될 수 있으며, 제4 지지대(420)의 반경 방향(r) 타측 단부는 제2 스포크 바디(200) 및 제1 연결부재(700) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다. 이러한 제4 지지대(420)는 원주 방향(c)에서 볼 때, 축 방향(a) 일측을 향해 기울어질 수 있으며, 축 방향(a)에서 볼 때, 원주 방향(c) 일측을 향해 기울어질 수 있다.
제2 이음부(430)는 제3 지지대(410)와 제4 지지대(420)를 연결할 수 있다. 다시 말해, 제2 이음부(430)는 제3 지지대(410)의 반경 방향(r) 타측 단부와 제4 지지대(420)의 반경 방향(r) 일측 단부를 연결할 수 있다. 또한, 제2 이음부(430)는 후술할 제2 연결부재(800)가 제2 스포크(400)에 연결되는 부분을 제공할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제3 스포크(500)는 스포크부(30)에 가해지는 하중을 지지할 수 있다. 이러한 제3 스포크(500)는 제1 스포크 바디(100)와 제2 스포크 바디(200) 사이에서 연장 형성되며, 제1 스포크 바디(100)와 제2 스포크 바디(200)를 연결할 수 있다. 예를 들어, 제3 스포크(500)는 제1 스포크 바디(100)와 제2 스포크 바디(200) 사이에서 지그재그로 연장될 수 있다. 또한, 제3 스포크(500)는 복수 개로 제공될 수 있으며, 복수 개의 제3 스포크(500)는 축 방향(a) 및 원주 방향(c)을 따라서 이격 배치될 수 있다. 또한, 반경 방향(r)을 따라 배치된 복수 개의 제3 스포크(500)는 제1 스포크 바디(100)와 제2 스포크 바디(200) 사이에서 제1 연결부재(700)를 통하여 상호간에 연결될 수 있다. 이러한 제3 스포크(500)의 반경 방향(r) 일측 단부는 제1 스포크 바디(100) 및 제1 연결부재(700) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다. 또한, 제3 스포크(500)의 반경 방향(r) 타측 단부는 제2 스포크 바디(200) 및 제1 연결부재(700) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다. 이러한 제3 스포크(500)는 제3 지지대(510), 제4 지지대(520) 및 제3 이음부(530)를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제3 지지대(510)는 제3 스포크(500)에 가해지는 하중을 지지할 수 있다. 또한, 제3 지지대(510)의 반경 방향(r) 일측 단부는 제4 지지대(520)와 연결될 수 있으며, 제3 지지대(510)의 반경 방향(r) 타측 단부는 제2 스포크 바디(200) 및 제1 연결부재(700) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다.
제4 지지대(520)는 제3 스포크(500)에 가해지는 하중을 지지할 수 있다. 또한, 제4 지지대(520)의 반경 방향(r) 일측 단부는 제1 스포크 바디(100) 및 제1 연결부재(700) 중 적어도 하나와 연결될 수 있으며, 제4 지지대(520)의 반경 방향(r) 타측 단부는 제3 지지대(510)와 연결될 수 있다.
제3 이음부(530)는 제3 지지대(510)와 제4 지지대(520)를 연결할 수 있다. 다시 말해, 제3 이음부(530)는 제3 지지대(510)의 반경 방향(r) 일측 단부와 제4 지지대(520)의 반경 방향(r) 타측 단부를 연결할 수 있다. 또한, 제3 이음부(530)는 후술할 제2 연결부재(800)가 제3 스포크(500)에 연결되는 부분을 제공할 수 있다.
제4 스포크(600)는 스포크부(30)에 가해지는 하중을 지지할 수 있다. 이러한 제4 스포크(600)는 제1 스포크 바디(100)와 제2 스포크 바디(200) 사이에서 연장 형성되며, 제1 스포크 바디(100)와 제2 스포크 바디(200)를 연결할 수 있다. 예를 들어, 제4 스포크(600)는 제1 스포크 바디(100)와 제2 스포크 바디(200) 사이에서 지그재그로 연장될 수 있다. 또한, 제4 스포크(600)는 복수 개로 제공될 수 있으며, 복수 개의 제4 스포크(600)는 축 방향(a) 및 원주 방향(c)을 따라서 이격 배치될 수 있다. 또한, 반경 방향(r)을 따라 배치된 복수 개의 제4 스포크(600)는 제1 스포크 바디(100)와 제2 스포크 바디(200) 사이에서 제1 연결부재(700)를 통하여 상호간에 연결될 수 있다. 이러한 제4 스포크(600)의 반경 방향(r) 일측 단부는 제1 스포크 바디(100) 및 제1 연결부재(700) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다. 또한, 제4 스포크(600)의 반경 방향(r) 타측 단부는 제2 스포크 바디(200) 및 제1 연결부재(700) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다. 이러한 제4 스포크(600)는 제1 지지대(610), 제2 지지대(620) 및 제4 이음부(630)를 포함할 수 있다.
제1 지지대(610)는 제4 스포크(600)에 가해지는 하중을 지지할 수 있다. 또한, 제1 지지대(610)의 반경 방향(r) 일측 단부는 제2 지지대(620)와 연결될 수 있으며, 제1 지지대(610)의 반경 방향(r) 타측 단부는 제2 스포크 바디(200) 및 제1 연결부재(700) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다.
제2 지지대(620)는 제4 스포크(600)에 가해지는 하중을 지지할 수 있다. 또한, 제2 지지대(620)의 반경 방향(r) 일측 단부는 제1 스포크 바디(100) 및 제1 연결부재(700) 중 적어도 하나와 연결될 수 있으며, 제2 지지대(620)의 반경 방향(r) 타측 단부는 제1 지지대(610)와 연결될 수 있다.
제4 이음부(630)는 제1 지지대(610)와 제2 지지대(620)를 연결할 수 있다. 다시 말해, 제4 이음부(630)는 제1 지지대(610)의 반경 방향(r) 일측 단부와 제2 지지대(620)의 반경 방향(r) 타측 단부를 연결할 수 있다. 또한, 제4 이음부(630)는 후술할 제2 연결부재(800)가 제4 스포크(600)에 연결되는 부분을 제공할 수 있다.
한편, 원주 방향(c)에서 볼 때, 제1 스포크(300)와 제2 스포크(400)는 축 방향(a)을 따라서 서로 교번하여 배치될 수 있으며, 제3 스포크(500)와 제4 스포크(600)는 축 방향(a)을 따라서, 서로 교번하여 배치될 수 있다. 또한, 축 방향(a)에서 볼 때, 제1 스포크(300)와 제3 스포크(500)는 원주 방향(c)을 따라서 교번하여 배치될 수 있으며, 제2 스포크(400)와 제4 스포크(600)는 원주 방향(c)을 따라서 교번하여 배치될 수 있다.
또한, 원주 방향(c)에서 볼 때, 제1 스포크(300)와 제2 스포크(400)는 반경 방향(r)을 따라 연장되는 축을 중심으로 대칭되도록 이격 배치될 수 있으며, 제3 스포크(500)와 제4 스포크(600)는 반경 방향(r)을 따라 연장되는 축을 중심으로 대칭되도록 이격 배치될 수 있다. 또한, 축 방향(a)에서 볼 때, 제1 스포크(300)와 제3 스포크(500)는 반경 방향(r)을 따라 연장되는 축을 중심으로 대칭될 수 있으며, 원주 방향(c)을 따라 이격 배치될 수 있다. 또한, 축 방향(a)에서 볼 때, 제2 스포크(400)와 제4 스포크(600)는 반경 방향(r)을 따라 연장되는 축을 중심으로 대칭될 수 있으며, 원주 방향(c)을 따라 이격 배치될 수 있다.
제1 연결부재(700)는 제1 스포크(300), 제2 스포크(400), 제3 스포크(500) 및 제4 스포크(600)를 연결할 수 있다. 또한, 제1 연결부재(700)는 제1 스포크(300)가 복수 개로 제공되는 경우, 반경 방향(r)을 따라 배치되는 복수 개의 제1 스포크(300) 상호 간을 연결할 수 있으며, 이는 복수 개의 제2 스포크(400), 제3 스포크(500) 및 제4 스포크(600)에도 동일하게 적용될 수 있다. 이러한 제1 연결부재(700)는 제1 스포크(300), 제2 스포크(400), 제3 스포크(500) 및 제4 스포크(600)의 반경 방향(r) 일측 단부 또는 타측 단부 중 적어도 하나와 연결될 수 있다. 또한, 제1 연결부재(700)는 복수 개로 제공될 수 있다. 이러한 제1 연결부재(700)는 축 방향(a)을 따라 연장 형성될 수 있으며, 원주 방향(c)을 따라 연장 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 연결부재(700)는 사각형 판 형상일 수 있으며, 축 방향(a)에서 볼 때, 직선 또는 호의 형상일 수 있다.
도 4를 참조하면, 제2 연결부재(800)는 축 방향(a) 일측 가장자리에 배치된 제1 스포크(300)와 제3 스포크(500)를 연결할 수 있으며, 축 방향(a) 타측 가장자리에 배치된 제2 스포크(400)와 제4 스포크(600)를 연결할 수 있다. 다시 말해, 제2 연결부재(800)는 제1 이음부(330)와 제3 이음부(530)를 연결하여, 제1 스포크(300)와 제3 스포크(500)를 연결할 수 있다. 또한, 제2 연결부재(800)는 제2 이음부(430)와 제4 이음부(630)를 연결하여, 제1 스포크(300)와 제3 스포크(500)를 연결할 수 있다. 보다 구체적으로, 축 방향(a) 일측 가장자리에 배치된 제1 스포크(300) 및 제3 스포크(500)는 원주 방향(c)을 따라서 서로 교번하여 배치될 수 있다. 또한, 제1 이음부(330)와 제3 이음부(530)도 원주 방향(c)을 따라서 서로 교번하여 위치할 수 있다. 이러한 제2 연결부재(800)는 제1 이음부(330)와 제1 이음부(330)의 원주 방향(c) 일측과 타측에 위치한 제3 이음부(530) 중 제1 이음부(330)에 더 가까이 위치한 제3 이음부(530)를 연결할 수 있다. 또한, 축 방향(a) 타측 가장자리에 배치된 제2 스포크(400) 및 제4 스포크(600)는 원주 방향(c)을 따라서 서로 교번하여 배치될 수 있다. 또한, 제2 이음부(430)와 제4 이음부(630)도 원주 방향(c)을 따라서 서로 교번하여 위치할 수 있다. 이러한 제2 연결부재(800)는 제2 이음부(430)와 제2 이음부(430)의 원주 방향(c) 일측과 타측에 위치한 제4 이음부(630) 중 제2 이음부(430)에 더 가까이 위치한 제4 이음부(630)를 연결할 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 홀(900)은 제1 스포크 바디(100), 제2 스포크 바디(200), 제1 스포크(300), 제2 스포크(400), 제3 스포크(500), 제4 스포크(600), 제1 연결부재(700) 및 제2 연결부재(800)에 의해 형성될 수 있다. 이러한 홀(900)은 제1 홀(910) 및 제2 홀(920)을 포함할 수 있다.
제1 홀(910)은 원주 방향(c) 및 축 방향(a)에서 볼 때, 육각형 형상일 수 있다. 이러한 제1 홀(910)은 복수 개가 형성될 수 있다. 또한, 제1 홀(910)은 원주 방향(c)에서 볼 때, 반경 방향(r) 가장자리에서 축 방향(a)을 따라 제2 홀(920)과 서로 교번하여 배치될 수 있다. 또한, 제1 홀(910)은 축 방향(a)에서 볼 때, 반경 방향(r) 가장자리에서 원주 방향(c)을 따라 제2 홀(920)과 서로 교번하여 배치될 수 있다.
제2 홀(920)은 원주 방향(c) 및 축 방향(a)에서 볼 때, 반육각형 형상일 수 있다. 이러한 제2 홀(920)은 복수 개가 형성될 수 있다. 또한, 복수 개의 제2 홀(920) 중 일부는 제1 스포크 바디(100)에 의하여 반경 방향(r) 일측에 형성될 수 있다. 또한, 복수 개의 제2 홀(920) 중 나머지는 제2 스포크 바디(200)에 의하여 반경 방향(r) 타측에 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 이러한 홀(900)의 너비(W)는 원주 방향(c)에서 볼 때, 비공기입 타이어(1)의 중심부로부터 떨어진 거리에 따라 결정될 수 있다. 다시 말해, 홀(900)이 비공기입 타이어(1)의 중심부로부터 멀리 떨어질수록 홀(900)의 너비(W)는 커질 수 있다. 예를 들어, 제1 스포크 바디(100)보다 제2 스포크 바디(200)에 가깝게 배치된 홀(900)의 너비(W)는 제2 스포크 바디(200) 보다 제1 스포크 바디(100)에 가깝게 배치된 홀(900)의 너비(W) 보다 클 수 있다.
이하에서는 상술한 바와 같은 구성을 갖는 비공기입 타이어(1)의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
비공기입 타이어(1)의 최 외측은 트레드(20)가 구비될 수 있다. 이러한 트레드(20)의 내측에는 쉐어 밴드(13)가 구비될 수 있으며, 이러한 쉐어 밴드(13)는 외측 밴드(12)를 감쌀 수 있다. 또한, 외측 밴드(12)는 스포크부(30)의 외측을 감쌀 수 있다. 또한, 스포크부(30)의 내측은 내측 밴드(11)를 감쌀 수 있다. 이러한 스포크부(30)의 내측은 제1 스포크 바디(100)로 이루어지고, 외측은 제2 스포크 바디(200)로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 스포크 바디(100)와 제2 스포크 바디(200)는 제1 스포크(300), 제2 스포크(400), 제3 스포크(500) 및 제4 스포크(600)에 의하여 연결될 수 있다. 이러한 제1 스포크(300), 제2 스포크(400), 제3 스포크(500) 및 제4 스포크(600)는 타이어에 가해지는 충격을 완하시킬 수 있다.
본 발명의 비공기입 타이어(1)는 차량의 주행성능 향상 및 하중 지지 능력 우수한 효과가 있다. 또한, 비공기입 타이어(1)는 진동 및 소음을 저감시킬 수 있다. 또한, 비공기입 타이어(1)는 우수한 강성을 가질 수 있다는 효과가 있다
이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
1: 비공기입 타이어 10: 밴드부
11: 내측 밴드 12: 외측 밴드
13: 쉐어 밴드 20: 트레드
30: 스포크부 100: 제1 스포크 바디
200: 제2 스포크 바디 300: 제1 스포크
310; 610: 제1 지지대 320; 620: 제2 지지대
330: 제1 이음부 400: 제2 스포크
410; 510: 제3 지지대 420; 520: 제4 지지대
430: 제2 이음부 500: 제3 스포크
530: 제3 이음부 600: 제4 스포크
630: 제4 이음부 700: 제1 연결부재
800: 제2 연결부재 900: 홀
910: 제1 홀 920: 제2 홀

Claims (10)

  1. 내측 밴드 및 외측 밴드를 포함하고, 상기 외측 밴드는 상기 내측 밴드와 이격되며 상기 내측 밴드의 외주면을 감싸도록 구비되는 밴드부; 및
    상기 내측 밴드와 상기 외측 밴드 사이에서 원주 방향으로 연장되고, 상기 원주 방향에서 보았을 때 하나 이상의 홀이 형성되고, 축 방향에서 보았을 ‹š 하나 이상의 홀이 형성된 스포크부를 포함하고,
    상기 스포크부는,
    상기 내측 밴드 외주면에 구비되는 제1 스포크 바디;
    상기 외측 밴드의 내주면에 구비되는 제2 스포크 바디;
    상기 원주 방향 및 상기 축 방향에서 볼 때, 상기 제1 스포크 바디로부터 상기 제2 스포크 바디까지 반경 방향을 따라 지그재그로 연장되는 제1 스포크;
    상기 원주 방향 및 상기 축 방향에서 볼 때, 상기 제1 스포크 바디로부터 상기 제2 스포크 바디까지 상기 반경 방향을 따라 지그재그로 연장되는 제2 스포크;
    상기 원주 방향 및 상기 축 방향에서 볼 때, 상기 제1 스포크 바디로부터 상기 제2 스포크 바디까지 상기 반경 방향을 따라 지그재그로 연장되는 제3 스포크;
    상기 원주 방향 및 상기 축 방향에서 볼 때, 상기 제1 스포크 바디로부터 상기 제2 스포크 바디까지 상기 반경 방향을 따라 지그재그로 연장되는 제4 스포크; 및
    상기 제1 스포크, 상기 제2 스포크, 상기 제3 스포크 및 상기 제4 스포크를 연결하도록 상기 원주 방향 및 상기 축 방향으로 연장되는 제1 연결부재를 포함하는,
    비공기입 타이어.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 스포크와 상기 제2 스포크는 상기 축 방향을 따라서 서로 교번하여 배치되고,
    상기 제3 스포크와 상기 제4 스포크는 상기 축 방향을 따라서 서로 교번하여 배치되고,
    상기 제1 스포크와 상기 제3 스포크는 상기 원주 방향을 따라서 서로 교번하여 배치되고,
    상기 제2 스포크와 상기 제4 스포크는 상기 원주 방향을 따라서 서로 교번하여 배치되는,
    비공기입 타이어.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 스포크의 상기 반경 방향 일측 단부는 상기 제1 스포크 바디 및 상기 제1 연결부재 중 적어도 하나와 연결될 수 있으며,
    상기 제1 스포크의 상기 반경 방향 타측 단부는 상기 제2 스포크 바디 및 상기 제1 연결부재 중 적어도 하나와 연결될 수 있으며,
    상기 제2 스포크의 상기 반경 방향 일측 단부는 상기 제1 스포크 바디 및 상기 제1 연결부재 중 적어도 하나와 연결될 수 있으며,
    상기 제2 스포크의 상기 반경 방향 타측 단부는 상기 제2 스포크 바디 및 상기 제1 연결부재 중 적어도 하나와 연결될 수 있으며,
    상기 제3 스포크의 상기 반경 방향 일측 단부는 상기 제1 스포크 바디 및 상기 제1 연결부재 중 적어도 하나와 연결될 수 있으며,
    상기 제3 스포크의 상기 반경 방향 타측 단부는 상기 제2 스포크 바디 및 상기 제1 연결부재 중 적어도 하나와 연결될 수 있으며,
    상기 제4 스포크의 상기 반경 방향 일측 단부는 상기 제1 스포크 바디 및 상기 제1 연결부재 중 적어도 하나와 연결될 수 있으며,
    상기 제4 스포크의 상기 반경 방향 타측 단부는 상기 제2 스포크 바디 및 상기 제1 연결부재 중 적어도 하나와 연결될 수 있는,
    비공기입 타이어.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 스포크는 제1 지지대 및 제2 지지대를 포함하고,
    상기 제2 스포크는 제3 지지대 및 제4 지지대를 포함하고,
    상기 제3 스포크는 상기 제3 지지대 및 상기 제4 지지대를 포함하고,
    상기 제4 스포크는 상기 제1 지지대 및 상기 제2 지지대를 포함하고
    상기 원주 방향에서 볼 때, 상기 제1 지지대 및 상기 제4 지지대는 상기 축 방향 일측을 향해 기울어지고, 상기 제2 지지대 및 상기 제3 지지대는 상기 축 방향 타측을 향해 기울어지며,
    상기 축 방향에서 볼 때, 상기 제2 지지대 및 상기 제4 지지대는 상기 원주 방향 일측을 향해 기울어지고, 상기 제1 지지대 및 상기 제3 지지대는 상기 원주 방향 타측을 향해 기울어지는,
    비공기입 타이어.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 축 방향 일측 가장자리에 배치된 상기 제1 스포크와 상기 제3 스포크 연결할 수 있으며, 상기 축 방향 타측 가장자리에 배치된 상기 제2 스포크와 상기 제4 스포크를 연결할 수 있는 제2 연결부재를 더 포함하고,
    상기 제1 스포크는 상기 제1 지지대의 상기 반경 방향 타측 단부와 상기 제2 지지대의 상기 반경 방향 일측 단부를 연결하는 제1 이음부를 더 포함하고,
    상기 제2 스포크는 상기 제3 지지대의 상기 반경 방향 타측 단부와 상기 제4 지지대의 상기 반경 방향 일측 단부를 연결하는 제2 이음부를 더 포함하고,
    상기 제3 스포크는 상기 제3 지지대의 상기 반경 방향 일측 단부와 상기 제4 지지대의 상기 반경 방향 타측 단부를 연결하는 제3 이음부를 더 포함하고,
    상기 제4 스포크는 상기 제1 지지대의 상기 반경 방향 일측 단부와 상기 제2 지지대의 상기 반경 방향 타측 단부를 연결하는 제4 이음부를 더 포함하고,
    상기 제2 연결부재는 상기 제1 이음부와 상기 제3 이음부를 연결하도록 연장 형성되고, 상기 제2 이음부와 상기 제4 이음부를 연결하도록 연장 형성되는,
    비공기입 타이어.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 스포크와 상기 제2 스포크는 상기 원주 방향에서 볼 때, 상기 반경 방향을 따라 연장되는 축을 중심으로 대칭되도록 이격 배치되고,
    상기 제3 스포크와 상기 제4 스포크는 상기 원주 방향에서 볼 때, 상기 반경 방향을 따라 연장되는 축을 중심으로 대칭되도록 이격 배치되고,
    상기 제1 스포크와 상기 제3 스포크는 상기 축 방향에서 볼 때, 상기 반경 방향을 따라 연장되는 축을 중심으로 대칭되며, 상기 원주 방향을 따라 이격 배치되고
    상기 제2 스포크와 상기 제4 스포크는 상기 축 방향에서 볼 때, 상기 반경 방향을 따라 연장되는 축을 중심으로 대칭되며, 상기 원주 방향을 따라 이격 배치되는,
    비공기입 타이어.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 스포크부는,
    상기 제1 스포크는 상기 반경 방향을 따라서 복수 개가 연결될 수 있으며, 상기 복수 개의 제1 스포크 간에는 상기 제1 연결 부재를 통하여 연결될 수 있고,
    상기 제2 스포크는 상기 반경 방향을 따라서 복수 개가 연결될 수 있으며, 상기 복수 개의 제2 스포크 간에는 상기 제1 연결 부재를 통하여 연결될 수 있고,
    상기 제3 스포크는 상기 반경 방향을 따라서 복수 개가 연결될 수 있으며, 상기 복수 개의 제3 스포크 간에는 상기 제1 연결 부재를 통하여 연결될 수 있고,
    상기 제4 스포크는 상기 반경 방향을 따라서 복수 개가 연결될 수 있으며, 상기 복수 개의 제4 스포크 간에는 상기 제1 연결 부재를 통하여 연결될 수 있는,
    비공기입 타이어.
  9. 내측 밴드 및 외측 밴드를 포함하고, 상기 외측 밴드는 상기 내측 밴드와 이격되며 상기 내측 밴드의 외주면을 감싸도록 구비되는 밴드부; 및
    상기 내측 밴드와 상기 외측 밴드 사이에서 원주 방향으로 연장되고, 상기 원주 방향에서 보았을 때 하나 이상의 홀이 형성되고, 축 방향에서 보았을 ‹š 하나 이상의 홀이 형성된 스포크부를 포함하고,
    상기 원주 방향 및 축 방향에서 보았을 때, 상기 홀의 일부는 육각형 형상을 가지고 상기 홀의 나머지는 반 육각형 형상을 가지는,
    비공기입 타이어.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 원주 방향 에서 보았을 때, 상기 육각형 형상의 홀의 너비는 상기 내측 밴드로부터 멀어질수록 커지는,
    비공기입 타이어.
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