(57)【要約】【課題】本発明は、タイヤに関し、さらに詳しくは、空気圧を用いることなく、空気入りタイヤに類似したハンドリング性能を有し、パラメトリック構造を適用することにより車両の荷重を支え、乗り心地を改善することのできる非空気入りタイヤに関する。【解決手段】本発明は、地面と接触するトレッド部１００と、車軸に連結されるリム部３００と、リム部３００とトレッド部１００との間の構造的支持の役割を果たすスポーク部２００とを含む非空気入りタイヤにおいて、前記スポーク部２００は、前記リム部３００に外接する単一閉曲線の縦断面を有するスポーク２１０がタイヤの中心Ｏを基準に円形配列されて形成されることを特徴とする非空気入りタイヤを提供する。【選択図】図１
2020075716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面と接触するトレッド部１００と、車軸に連結されるリム部３００と、リム部３００とトレッド部１００との間の構造的支持の役割を果たすスポーク部２００とを含む非空気入りタイヤにおいて、
前記スポーク部２００は、前記リム部３００に外接する単一閉曲線の縦断面を有するスポーク２１０がタイヤの中心Ｏを基準に円形配列されて形成されることを特徴とする、非空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記スポーク部２００の単一閉曲線の縦断面を有するスポーク２１０は、前記リム部３００との２つの接点２１１，２１２を有することを特徴とする、請求項１に記載の非空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記スポーク部２００の単一閉曲線の縦断面を有するスポーク２１０は、タイヤの中心Ｏを基準に７〜２１個が円形配列されて形成されることを特徴とする、請求項２に記載の非空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記スポーク部２００の単一閉曲線の縦断面を有するスポーク２１０は、前記リム部３００との３つの接点２１３，２１４，２１５を有することを特徴とする、請求項１に記載の非空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記スポーク部２００の単一閉曲線の縦断面を有するスポーク２１０は、タイヤの中心Ｏを基準に４〜２１個が円形配列されて形成されることを特徴とする、請求項４に記載の非空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記単一閉曲線の縦断面を有するスポーク２１０は、軸方向の断面が傾斜して形成されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の非空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記トレッド部１００の底部に構造補強材層１１０が設けられることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の非空気入りタイヤ。
【請求項８】
前記構造補強材層１１０は、補強チューブ１１１が軸に沿って１〜３回巻回されて形成される補強チューブ１１１の集合体であることを特徴とする、請求項７に記載の非空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤに関し、さらに詳しくは、空気圧を用いることなく、空気入りタイヤに類似したハンドリング性能を有し、パラメトリック構造を適用することにより車両の荷重を支え、乗り心地を改善することのできる非空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
現代において一般に用いられるタイヤは、構造によってラジアルタイヤ、バイアスタイヤ、ソリッドタイヤなどに分類されるが、それらのうち乗用車や特殊目的を除く自動車にはほとんどラジアルタイヤ、すなわち空気圧（または空気入り）タイヤが用いられている。しかしながら、このような空気圧タイヤは、構造が複雑なうえに、製造工程数が約８段階と多く、またそれによる有害物質排出量が無視できないほど多いだけでなく、空気圧タイヤの性能発揮及び安全性の面で絶対的に重要な空気圧を随時点検しなければならないという管理の不便さや、走行中に外部物質が突き刺さったり、あるいは外部物質の衝撃によりタイヤが破損することがあるという安全性の問題が常に内在している実情である。
【０００３】
ところが、非空気入りタイヤは、前述した空気圧タイヤとは異なり、素材と工程の単純化により生産コストを大幅に低減できるだけでなく、エネルギー使用量及び有害物質発生量を大幅に低減できる新たな概念の工程と構造で形成されたタイヤであり、空気圧の不足などにより起こり得る問題を解消できるという大きな利点がある。それだけでなく、空気入りタイヤにおいて発生するスタンディングウェーブ（ｓｔａｎｄｉｎｇ  ｗａｖｅ）現象を防止することができ、回転抵抗を大幅に改善できるという利点がある。
【０００４】
非空気入りタイヤは、従来の空気入りタイヤとは全く異なる構造で形成されている。空気入りタイヤとは異なり、圧縮空気を全く用いない設計方法であるので、空気圧の損失または不足（ｆｌａｔ  ｔｉｒｅ）により走行中に発生し得る事故の危険性を回避できる。
【０００５】
非空気入りタイヤは従来から存在していた。大昔の馬車の車輪、自転車の車輪を除く最近の事例を挙げると、特許文献１は、複数層のステープルを含む複数の支持要素でタイヤの負荷を支持する技術であり、特許文献２は、弾性材料からなる本体及び走行面を形成する円周方向に延びるクラウン部とそれに接続されて延びる側壁で構成される技術である。また、タイヤに加わる荷重を支持する補強された環状バンドと、ホイールまたはハブとの間で張力により荷重力を伝達する複数のウェブスポークとを含む非空気圧タイヤが特許文献３に示されている。近年、ハニカム状の緩衝部により緩衝作用をしてタイヤに加えられた圧力を支えるように形成されたエアレスタイヤ（特許文献４）技術も紹介されている。
【０００６】
複数のウェブスポークを含む非空気入りタイヤにおいては、荷重の支持が、トレッド部に存在する構造補強材と共に、ウェブスポークが有する張力のみにより行われると紹介されている。しかしながら、荷重の支持が張力のみにより行われる場合よりも、張力と圧縮力により行われる場合のほうが、より安定して適切な接地面積をもたらすだけでなく、それによる操縦性、制動力、乗り心地などの車両性能を最大化することができ、より向上した車両性能を期待することができる。
【０００７】
本発明は、最新技術として紹介されている非空気圧タイヤ（特許文献５）のスポークと比較して、パラメトリックデザイン方法を活用して得られた独創的なスポーク構造と、トレッド部に存在する構造補強材の形態がチューブ状（ｈｏｌｌｏｗ  ｔｙｐｅ）またはコード状（ｆｉｂｅｒ  ｔｙｐｅ）であることを特徴とする。また、スポークが接点を形成しているので、タイヤとしての剛性及び耐久性の向上をもたらす構造を特徴とする。特に、パラメトリックデザインにより得られたスポーク構造がタイヤ回転方向に対して左右非対称かつ斜面になっているので、コーナリング時の接地面積（ｃｏｎｔａｃｔ  ａｒｅａ）の減少を防止するだけでなく、ハンドリング（ｈａｎｄｌｉｎｇ）性能を向上させることができると共に、チューブ状の構造補強材が適用されると、走行中の振動吸収力に優れ、乗り心地（ｒｉｄｅ  ｃｏｍｆｏｒｔ）性能を向上させるという利点を有することを特性とする非空気入りタイヤに関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】韓国公開特許第１０−２００６−００５１５１３号公報
【特許文献２】韓国公開特許第１０−２００８−００３８２７４号公報
【特許文献３】韓国公開特許第１０−２００４−００２７９８４号公報
【特許文献４】韓国登録特許第１０−１０４３００１号公報
【特許文献５】韓国登録特許第１０−１７２５２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、十分な荷重支持力を確保し、コーナリング時の接地面積の損失を最小限に抑える非空気入りタイヤを提供することを技術的課題とする。
【００１０】
本発明が解決しようとする技術的課題は、前述の技術的課題に限定されるものではなく、言及していない他の技術的課題は、以下の記載から本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記技術的課題を解決するために、本発明の一実施形態は、地面と接触するトレッド部１００と、車軸に連結されるリム部３００と、リム部３００とトレッド部１００との間の構造的支持の役割を果たすスポーク部２００とを含む非空気入りタイヤにおいて、前記スポーク部２００は、前記リム部３００に外接する単一閉曲線の縦断面を有するスポーク２１０がタイヤの中心Ｏを基準に円形配列されて形成されることを特徴とする非空気入りタイヤを提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の非空気入りタイヤは、スポーク部にパラメトリック構造を用いたものであり、車両の荷重に対する十分な支持力を確保し、走行中の振動を吸収することにより乗り心地を改善し、コーナリング時の接地面積の損失を最小限に抑えることができるといった効果を奏する。本発明の非空気入りタイヤは、空気を注入しない非空気入りタイヤであるのでパンクの恐れがない。
【００１３】
すなわち、本発明のパラメトリックスポーク構造は、内側と外側が非対称に形成されるので、コーナリング時のハンドリング性能を向上させることができ、パラメトリック構造は、スコープ部の剛性調節が容易であるので、最適な乗り心地が得られる。また、前記パラメトリック構造は、空気入りタイヤに類似した流線形のプロファイルを形成するので、空気の流れを円滑にして空気抵抗を低減する効果を期待することができる。
【００１４】
また、本発明は、円筒形の構造補強材を付加することにより、スポークの変形を最小限に抑え、耐久性を向上させる効果を期待することができる。
【００１５】
すなわち、本発明は、構造的に車両の荷重を支持するタイヤにコーナリング時のハンドリング性能及び振動吸収に有利な構造補強材構造を適用して活用することにより、操縦性及び乗り心地を向上させ、非空気入りタイヤの実車性能を向上させるためになされたものである。本発明は、従来技術に記載のスポークと比較して、非対称型スポーク構造を有し、かつチューブ状の構造補強材構造を有するので、非空気入りタイヤとして十分な構造的剛性を確保することができる。また、ハンドリング特性と乗り心地特性の調和を最大化することができる。
【００１６】
本発明の効果は、前記効果に限定されるものではなく、本発明の詳細な説明または特許請求の範囲に記載されている発明の構成から推論可能なあらゆる効果が含まれるものと理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の非空気入りタイヤの側面図である。
【図２】本発明の非空気入りタイヤの単一閉曲線の縦断面を有するスポークがスポーク部を形成することを説明する説明図である。
【図３】本発明の非空気入りタイヤの単一閉曲線の縦断面を有するスポークがスポーク部を形成することを説明する説明図である。
【図４】本発明の非空気入りタイヤの要部抜粋斜視図である。
【図５】本発明の非空気入りタイヤの構造補強材層の補強チューブの要部斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明について説明する。しかしながら、本発明は、様々な異なる形態で実現され得るので、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。また、図面において、本発明を明確に説明するために説明に関係のない部分は省略し、明細書全体を通して類似の部分には類似の符号を付した。
【００１９】
明細書全体を通して、ある部分が他の部分と「連結（接続、接触、結合）」されているという場合、それには「直接的に連結」されているものだけでなく、その間にさらに他の部材を介して「間接的に連結」されているものも含まれる。また、ある一部分がある構成要素を「含む」という場合、それは特に断らない限り他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに備えてもよいことを意味する。
【００２０】
本発明に用いられる用語は、単に特定の実施形態について説明するために用いられるものであり、本発明を限定しようとする意図はない。単数の表現には、文脈からみて明らかに他の意味を有さない限り、複数の言い回しを含む。本明細書における「含む」、「有する」などの用語は、明細書に記載されている特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはそれらの組み合わせが存在することを示すためのものであり、１つまたはそれ以上の他の特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはそれらの組み合わせの存在または付加可能性を予め排除するものではないことを理解すべきである。
【００２１】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の非空気入りタイヤの側面図である。本発明は、タイヤに関し、空気圧を用いることなく、空気入りタイヤに類似したハンドリング性能を有し、パラメトリック構造を適用することにより車両の荷重を支え、乗り心地を改善することのできる非空気入りタイヤに関する。本発明は、地面と接触するトレッド部１００と、車軸に連結されるリム部３００と、リム部３００とトレッド部１００との間の構造的支持の役割を果たすスポーク部２００とを含む非空気入りタイヤにおいて、前記スポーク部２００は、前記リム部３００に外接する単一閉曲線の縦断面を有するスポーク２１０がタイヤの中心Ｏを基準に円形配列されて形成される非空気入りタイヤを提供する。
【００２３】
前述の単一閉曲線の縦断面を有するスポーク２１０がタイヤの中心Ｏを基準に円形配列される形態は、パラメトリック（ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ）構造を形成し、加わる荷重を均一に分散する。パラメトリックデザインは、構造的にスポークの始端と終端が互いに連結されているので走行時に最適なカーブ（Ｃｕｒｖｅ）を形成することができ、スポーク内の密度調節により乗り心地（Ｃｏｍｆｏｒｔ性能）を最大化することができるという利点がある。
【００２４】
図２及び図３は、本発明の非空気入りタイヤの単一閉曲線の縦断面を有するスポークがスポーク部を形成することを説明する説明図である。図２に示すように、前記スポーク部２００の単一閉曲線の縦断面を有するスポーク２１０には、前記リム部３００との２つの接点２１１，２１２を有するダルマ型を適用してもよい。この場合、前記スポーク部２００の単一閉曲線の縦断面を有するスポーク２１０は、タイヤの中心Ｏを基準に７〜２１個が円形配列されて形成されることが好ましい。
【００２５】
また、図３に示すように、前記スポーク部２００の単一閉曲線の縦断面を有するスポーク２１０には、前記リム部３００との３つの接点２１３，２１４，２１５を有する構成を適用してもよい。この場合、前記スポーク部２００の単一閉曲線の縦断面を有するスポーク２１０は、タイヤの中心Ｏを基準に４〜２１個が円形配列されて形成されることが好ましい。単一閉曲線の縦断面を有するスポーク２１０の数が少ないと、トレッド部１００側で不均一なプロファイルが形成されてタイヤのユニフォーミティが阻害され、単一閉曲線の縦断面を有するスポーク２１０の数が多いと、各単一閉曲線の縦断面を有するスポーク２１０が形成する内部空間の数が過度に増加して形態変形後の原状復帰の速度が遅くなる。その場合、走行時に車両の均衡が不安定になり、大きな事故を誘発する。
【００２６】
単一閉曲線の縦断面を有するスポーク２１０のリム部３００との接点の数がさらに多い形状も可能であるが、前述した２つの例の倍数のものと差異がないので無意味である。
【００２７】
また、図４に示すように、本発明の前記単一閉曲線の縦断面を有するスポーク２１０は、軸方向の断面が傾斜して形成される構成を有する。前記構成により、スポーク部２００の構造は、内側と外側が非対称となる。よって、コーナリング時のハンドリング性能を向上させる効果を期待することができる。
【００２８】
さらに、本発明は、前記トレッド部１００の底部に構造補強材層１１０が設けられる構成を提供する。前記構造補強材層１１０は、補強チューブ１１１が軸に沿って１〜３回巻回されて層をなして形成される補強チューブ１１１の集合体から構成される。前記構成は、１つのチューブがホイール軸に沿って巻回されて形成されるパイプ構造となる。異なる方向の模様を有する構造体が重なって構成されることにより、耐久性及びユニフォーミティ（Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）が向上する。図５は、本発明の非空気入りタイヤの構造補強材層の補強チューブの要部斜視図である。図５に示すように、補強チューブ１１１は、さらに直径の小さいチューブを拠り合わせて形成することが好ましい。
【００２９】
すなわち、スポークだけで全般的な性能を調節する従来技術とは異なり、本発明の２〜３段の円筒形構造補強材層１１０は、スポーク部２００の変形を最小限に抑え、トレッド部１００の性能を能動的に調節できるようにする。よって、運転モードに応じて、剛性が要求される高速走行モード（Ｓｐｏｒｔｙ）や乗り心地向上モード（Ｃｏｍｆｏｒｔ）などの性能調節が可能である。
【００３０】
前述したように、本発明は、構造的に車両の荷重を支持するタイヤにコーナリング時のハンドリング性能及び振動吸収に有利な構造補強材構造を適用して活用することにより、操縦性及び乗り心地を向上させる。本発明は、非空気入りタイヤとして十分な構造的剛性を有し、車両の荷重を十分に支えることができるだけでなく、ハンドリング特性と乗り心地特性の調和を最大化することができる。
【００３１】
前述した本発明の説明は例示のためのものであり、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想や必須の特徴を変更することなく、他の具体的な形態に容易に変形できることを理解するであろう。よって、前述の実施形態はあくまで例示的なものであり、限定的なものではないことを理解すべきである。例えば、単一型で説明されている各構成要素を分散して実施してもよく、同様に分散したものと説明されている構成要素を結合された形態に実施してもよい。
【００３２】
本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲の意味及び範囲、並びにその均等概念から導かれるあらゆる変更または変形された形態も本発明に含まれるものと解釈すべきである。
【符号の説明】
【００３３】
１００  トレッド部
１１０  構造補強材層
１１１  補強チューブ
２００  スポーク部
２１０  単一閉曲線の縦断面を有するスポーク
２１１〜２１５  接点
３００  リム部
【図１】
2020075716.tif 000003
【図２】
2020075716.tif 000004
【図３】
2020075716.tif 000005
【図４】
2020075716.tif 000006
【図５】
2020075716.tif 000007