(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアレスタイヤの円周に沿って配列される複数のトレッドブロック、
前記それぞれのトレッドブロックに前記円周の内側方向に連結される複数のスポーク、及び、
前記円周の中心に配置され、前記複数のスポークに連結され、前記スポークを介して前記トレッドブロック間の間隔が調整されるようその長さが可変するハブ軸を含み、
前記トレッドブロックは、ポリウレタン材質からなり前記円周の内側に位置する内面部と、タイヤコンパウンド材質からなり路面に直接当接する表面部とを含み、
前記内面部は、エアレスタイヤの回転方向に沿って前記ハブ軸方向に互いに一定の間隔を置いて、前記内面部から前記表面部に向かって垂直に配列される多数のプレートを含むエアレスタイヤ。
【請求項２】
前記ハブ軸は、前記トレッドブロックが密着し合う一般モードを具現するための第１の長さと、前記トレッドブロックが互いに所定の間隔で離隔されるスノーモードを具現するための前記第１の長さより短い第２の長さに可変する請求項１に記載のエアレスタイヤ。
【請求項３】
前記一般モードで第１の直径を有し、前記スノーモードで前記第１の直径より大きい第２の直径を有する請求項２に記載のエアレスタイヤ。
【請求項４】
前記第２の直径は、前記第１の直径の１．５倍以下である請求項３に記載のエアレスタイヤ。
【請求項５】
前記円周に沿って配列される４〜５０個の前記トレッドブロックを含む請求項１に記載のエアレスタイヤ。
【請求項６】
前記トレッドブロックは、前記ハブ軸方向に沿って反復して形成される凸部と前記凸部の形状に対応する形状を有する溝部を含む請求項１に記載のエアレスタイヤ。
【請求項７】
前記トレッドブロックは、前記凸部に形成されるスタッドを含む請求項６に記載のエアレスタイヤ。
【請求項８】
前記スポークは、金属材質からなる請求項１に記載のエアレスタイヤ。
【請求項９】
前記トレッドブロックと前記スポークとは、ヒンジで連結される請求項１に記載のエアレスタイヤ。
【請求項１０】
前記ハブ軸と前記スポークとは、ヒンジで連結される請求項１に記載のエアレスタイヤ。
【請求項１１】
前記ハブ軸は、油圧システム又は電気システムの制御を介し、その長さが可変する請求項１に記載のエアレスタイヤ。
【請求項１２】
一対の前記スポークが一つの前記トレッドブロックの両端及びハブ軸に連結される請求項１に記載のエアレスタイヤ。
【請求項１３】
前記ハブ軸は、その一側に車の駆動軸に結合するよう構成される連結部を含む請求項１に記載のエアレスタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアレスタイヤに関するものであって、より詳しくは一般タイヤとスノータイヤの機能を同時に具現できるエアレスタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤは、自動車を構成する部品の１つであり、路面に直接接触する。タイヤ内部の空気はバネのような緩衝作用をして路面の凹凸による衝撃を吸収し、乗り心地を一層高める。
【０００３】
車の操縦性を具現できるタイヤは、その構造によってラジアルタイヤ、エアレスタイヤ、そしてソリッドタイヤなどに分けられる。その中で乗用車及び特殊な目的のための自動車を除いた大半の自動車には、ラジアルタイヤが用いられている。ラジアルタイヤは、その製造工程が複雑で、且つ空気圧を随時チェックしなければならない不便がある。又、走行中に外部物質に刺されたりぶつかったりしてタイヤが破損し得る安全性の問題がある。
【０００４】
エアレスタイヤは、このような空気圧タイヤとは異なり、素材と工程を単純化して生産コストを大幅に削減できるだけでなく、エネルギーの使用量及び有害物質の発生量を著しく削減できる新たな概念の工程と構造を有するタイヤである。さらに、エアレスタイヤは空気圧の不足などによる問題が発生することがない。又、エアレスタイヤは、ラジアルタイヤで生じるスタンディングウエーブ現象を防止し、回転の抵抗を大幅に改善できる利点がある。
【０００５】
このようなエアレスタイヤは、ラジアルタイヤとは全く別の構造を有する。また、エアレスタイヤはラジアルタイヤと異なり、圧縮空気を一切用いない設計方式であるため、空気圧の損失又は不足（ｆｌａｔ  ｔｉｒｅ）により、走行中に事故が発生する危険性から自由である。さらに、エアレスタイヤは、前記ラジアルタイヤとは異なり、素材と工程を単純化して生産コストを大幅に削減することができる。
【０００６】
一方、タイヤは、使用される路面状態によって一般タイヤとスノータイヤに分けられる。一般タイヤとスノータイヤは、特定の路面条件に合わせて開発されたものであって、ユーザーが運行条件と環境に合わせて交換することで、車の安全性を維持できるよう設計されている。しかしながら、冬の突然の降雪による雪道では、一般タイヤを取り付けた車は接地力を失ってしまい、駆動、制動、コーナリングが困難な状況に直面し、スノータイヤに交換し、又はスノーチェーンなどの別の装備を取り付ければならない煩わしさがある。
【０００７】
又、スノータイヤは、乾燥した路面や濡れた路面で一般タイヤに比べて接地力が低下し、危ない状況に置かれた場合、車の安全に問題が発生することもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許登録４７８４２０１（登録：１９８８年１１月１５日）
【特許文献２】米国特許登録５６７６９００（登録：１９９７年１０月１４日）
【特許文献３】米国特許公開２００９０２８３１８５（公開：２００９年１１月１９日）
【特許文献４】米国特許公開２０１００１３２８５８（公開：２０１０年６月３日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、急激な気象変化や、それによる路面の変化に便利かつ有効に対応することができ、安全性を向上するエアレスタイヤを提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の課題を解決するために、本発明によるエアレスタイヤは、円周を沿って配列される複数のトレッドブロック、各々のトレッドブロックに円周の内側方向に連結される複数のスポーク、及び、円周の中心に配置されて複数のスポークに連結され、複数のスポークを介してトレッドブロック間の間隔が調整されるよう、その長さが可変して駆動されるハブ軸を含む。
【００１１】
ハブ軸は、トレッドブロックが密着し合う一般モードを具現するための第１の長さと、トレッドブロック相互が所定の間隔に離隔されるスノーモードを具現するための第１の長さより短い第２の長さに可変することができる。
【００１２】
本発明によるエアレスタイヤは、一般モードで第１の直径を有し、スノーモードで第１の直径より大きい第２の直径を有することができる。このとき、第２の直径は、第１の直径の１．５倍以下になることができる。
【００１３】
本発明によるエアレスタイヤは、円周に沿って配列される４〜５０個のトレッドブロックを含むことができる。
【００１４】
トレッドブロックは、ハブ軸の長さ方向に沿って反復して形成される凸部と溝部を含むことができる。トレッドブロックは、その凸部に形成されるスタッドを更に含むことができる。
【００１５】
トレッドブロックは、ポリウレタン材質からなる内面部とタイヤのコンパウンド材質からなる表面部を含むことができる。
【００１６】
内面部は、エアレスタイヤの回転方向に沿って、互いに一定の間隔を置いて表面部に垂直に配列される多数のプレートを含むことができる。
【００１７】
スポークは金属材質からなり得、トレッドブロックとスポークはヒンジで連結され得、又はハブ軸とスポークがヒンジで連結されることができる。
【００１８】
ハブ軸は、油圧システム又は電気システムの制御により、その長さが可変することができる。
【００１９】
一対の前記スポークが一つの前記トレッドブロックの両端及びハブ軸に連結されることができる。
【００２０】
ハブ軸は、その一側に車の駆動軸に結合するよう構成される連結部を含むことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によるエアレスタイヤは、急激な気象変化や、それによる路面変化に別途タイヤの交換又はスノーチェーンなどの追加装備の取り付けを行うことなく、便利かつ有効に対応できる効果がある。
【００２２】
また、本発明によるエアレスタイヤは、雪道での接地力を有するとともに、乾燥した路面又は濡れた路面状態でも一般タイヤと同様の接地力を維持できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の第１実施例によるエアレスタイヤの斜視図である。
【図２】図２は、図１のトレッドブロックを表した斜視図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施例によるエアレスタイヤの一般モードでの様態を表した正面図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施例によるエアレスタイヤの一般モードでの様態を表した一部切開斜視図である。
【図５】図５は、本発明の第１実施例によるエアレスタイヤのスノーモードでの態様を表した正面図である。
【図６】図６は、本発明の第１実施例によるエアレスタイヤのスノーモードでの態様を表した一部切開斜視図である。
【図７】図７は、本発明の第２実施例によるエアレスタイヤのトレッドブロックを表した斜視図である。
【図８】図８は、図７のトレッドブロックに備えられるスタッドを表した斜視図である。
【図９】図９は、本発明の第２実施例によるエアレスタイヤの一般モードでの態様を表した斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２実施例によるエアレスタイヤのスノーモードでの態様を表した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成できる方法は、添付図とともに詳細に後述した実施例を参考にすれば明らかにになる。しかしながら、本発明はここで説明される実施例に限らず、他の形態に具体化され得る。却って、ここで紹介される実施例は、開示された内容が徹底かつ完全になるよう、さらには当業者に本発明の思想が十分に伝わるよう提供されるものである。
【００２５】
本明細書における用語は、単に特定の実施例を説明するために使われ、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈に明らかに他の意味がない限り、複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」などの用語は、明細書に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするのであって、一つ或いはそれ以上の他の特徴若しくは数字、段階、動作、構成要素、部分品又はこれらを組み合わせたものなどの存在若しくは付加可能性を予め排除しないものと理解されなければならない。
【００２６】
他に定義がない限り、技術的又は科学的な用語を含め、ここで用いられるすべての用語は、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よって一般的に理解されるものと同様の意味がある。一般的に用いられる辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈での意味に一致するものと解釈されなければならず、本明細書において明らかに定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解されない。
【００２７】
以下、添付の図を参考とするとともに、本発明の実施例によるエアレスタイヤについて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施例によるエアレスタイヤ１００を示した斜視図である。図１に示されるように、本発明の第１実施例によるエアレスタイヤ１００は円周に沿って配列される複数のトレッドブロック１１０と、これに対応して連結されるスポーク１２０及びハブ軸（ｈｕｂａｘｉｓ、１３０）を含む。
【００２８】
図２は、本実施例におけるエアレスタイヤ１００に備えられるトレッドブロック１１０を表した斜視図である。図２に示されるように、トレッドブロック１１０は、エアレスタイヤ１００の円周内側に位置する内面部１１２と、路面に直接当接する部分の表面部１１４を含む。内面部１１２は、剛性を維持して荷重を支持する部分であり、例えばポリウレタン材質からなることができる。図２に示されるように、本実施例において内面部１１２は、タイヤが回転する方向に沿って相互が一定の間隔を置いて表面部１１４に垂直に配列される多数のポリウレタンプレート１１３を含む。表面部１１４は、タイヤ固有の性質を発揮できるよう、タイヤコンパウンド材質からなり、エアレスタイヤ１００の接地力を高めることができる。
【００２９】
本実施例によるエアレスタイヤ１００は、車の種類とタイヤの規格の変化により、４〜５０個のトレッドブロック１１０からなることができる。
【００３０】
スポーク１２０は、それぞれのトレッドブロック１１０に円周の内側方向に連結され、車の荷重支持と諸駆動力の伝達のために十分な剛性を有する金属材質からなることができる。本実施例によるエアレスタイヤ１００において、一対のスポーク１２０が１つのトレッドブロック１１０のハブ軸１３０方向の両端に連結されるよう構成されるが、必要に応じて２つ以上のスポーク１２０が１つのトレッドブロック１１０に連結されることもあれば、１つのスポーク１２０が１つのトレッドブロック１１０の一端に限って連結されるよう構成されることもあり、本発明はこれに限定されない。
【００３１】
さらに、スポーク１２０は、トレッドブロック１１０とヒンジ１４０ｂに連結され得、これによって図１に示されるように、エアレスタイヤ１００とホイールの形態として車に取付け可能な形状を具現することができる。図１に示されるように、スポーク１２０はトレッドブロック１１０に連結される部分の長さがハブ軸１３０に連結される部分の長さより長い略台形状になることができる。
【００３２】
ハブ軸１３０は円周の中心に配置され、複数のスポーク１２０に連結される。図示したように、ハブ軸１３０は連結部１３２を備えてタイヤとホイールが結合された形態のエアレスタイヤ１００が車の駆動軸（図示なし）に直接取り付けられるようにすることができる。ハブ軸１３０は、スポーク１２０とヒンジ１４０ｂで連結され得、スポーク１２０がハブ軸１３０及びトレッドブロック１１０とヒンジ１４０ａ、１４０ｂで連結されることにより、タイヤ内外に円滑に回動することができる。
【００３３】
ハブ軸１３０はその長さが可変し、スポーク１２０を介してトレッドブロック１１０間の間隔を調整する。ハブ軸１３０は、例えば油圧システム又は電気システムの制御を介し、その長さが可変することができる。これについては、図３及び図４を参考にして詳述する。
【００３４】
図３と図４は、それぞれ本実施例によるエアレスタイヤ１００ａの一般モードを表した正面図と部分切開斜視図であり、図５と図６はそれぞれスノーモードを表した正面図と部分切開斜視図である。
【００３５】
図３及び図４に示されるように、一般モードでハブ軸１３０ａは第１の長さＬ１を有し、ハブ軸１３０ａの長さＬ１に対応し、エアレスタイヤ１００は第１の直径Ｄ１を有する。このとき、接するトレッドブロック１１０は、互いに密着し、或いは相対的に小さい間隔を有するよう配置される。
【００３６】
一般モードでの第１の直径Ｄ１は、乾燥路面又は濡れた路面条件で車の条件に最適化するよう設定されることができる。これにより、各トレッドブロック１１０がロックキングし、乾燥した路面又は濡れた路面での接地力を発揮し、優れた調整安定性及び駆動、制動性能を発揮することができる。
【００３７】
また、図５及び図６に示されるように、スノーモードでハブ軸１３０ｂは一般モードでの第１の長さＬ１より短い第２の長さＬ２を有するよう駆動され、これに連動してハブ軸１３０ｂに連結された多数のスポーク１２０がトレッドブロック１１０を円周の外側へ押し出し、エアレスタイヤ１００ｂは第１の直径Ｄ１より大きい第２の直径Ｄ２を有するようになる。エアレスタイヤ１００ｂの直径が大きくなるにつれ、接するトレッドブロック１１０は一般モードでの間隔より大きい所定の間隔に離隔され、接したトレッドブロック１１０との間にハブ軸１３０ｂ方向に沿ってグルーブ１５０が形成される。このように形成されたグルーブ１５０により、スノートラックション又はスノーグリップが発揮されることができる。
【００３８】
このとき、スノーモードでのエアレスタイヤ１００ｂの第２の直径Ｄ２は、一般モードでの第１の直径Ｄ１より大きい。しかし、車の運行時の安定性などを考慮すれば、第１の直径Ｄ１の１．５倍以下にすることが好ましい。又、本実施例において降雪量など路面の状態に合わせてハブ軸１３０を駆動し、エアレスタイヤ１００の直径及びそれによるトレッドブロック１１０との間隔を調整することができる。例えば、降雪量が多くて路面が非常に滑りやすい状態であれば、ハブ軸１３０の長さをできるだけ短くし、トレッドブロック１１０の間隔によるグルーブ１５０の幅を最大にすることで、スノートラックションの水準を最大化することができる。このとき、グルーブ１５０の幅は降雪量、気温及び水分の感知などのデータに基づいて自動で設定されることができ、運転手の操作によってグルーブ１５０の幅が調整されるようにすることもできる。
【００３９】
以下では、本発明の第２実施例によるエアレスタイヤ２００ａ、２００ｂを添付された図を参考にして詳述する。後述する構成以外に本実施例のエアレスタイヤ２００ａ、２００ｂの他の構成は、前述の第１実施例の構成と同様であり、以下ではそれに関する説明は割愛する。
【００４０】
図７は、本発明の第２実施例によるエアレスタイヤ２００ａ、２００ｂのトレッドブロック２１０を表した斜視図であり、図８は図７のトレッドブロック２１０に備えられるスタッド２１８を拡大して表した斜視図である。図９及び図１０は、本実施例によるそれぞれ一般モードとスノーモードでのエアレスタイヤ２００ａ、２００ｂを表した斜視図である。
【００４１】
図７に示されるように、本実施例におけるトレッドブロック２１０は、その両端にハブ軸２３０の長さ方向Ｘに沿って反復して形成される凸部２１２と凸部２１２の形状に対応する形状を有する溝部２１４を含む。トレッドブロック２１０に形成された凸部２１２は、接するトレッドブロック２１０に形成された溝部２１４に挿入される。又、トレッドブロック２１０の表面部２１１には、その中央部にエアレスタイヤ２００の円周に沿ってセンターグルーブ２１６が形成される。
【００４２】
図８に示されるように、本実施例において、トレッドブロック２１０の凸部２１２にスタッド２１８が形成されることで、スノーモードで形成されるグルーブ２５０によるスノーグリップ効果が更に向上することができる。スタッド２１８は、例えば金属材質に形成されることができる。
【００４３】
このような構造を有するトレッドブロック２１０の構成により、図９に示されるように、一般モードでエアレスタイヤ２００ａは接するトレッドブロック２１０が互いにその凸部が溝部に挿入されて噛み合うよう相対的に小さい直径を有する。これにより、乾燥した路面又は濡れた路面状態で路面の接地力を更に向上させることができる。又、円周方向に沿って連結、形成されるセンターグルーブ２１６により、濡れた路面での接地力を最大化することができる。
【００４４】
又、図１０に示されるように、スノーモードで本実施例によるエアレスタイヤ２００は、スノーモードでハブ軸２３０の長さが短くなるよう駆動される。これによって、ハブ軸２３０に連結されたスポーク２２０がトレッドブロック２１０を円周外側方向へ押し出し、エアレスタイヤ２００の直径は大きくなってハブ軸２３０方向に凸部２１２と溝部２１８の形状のパターンによってジグザグ状のグルーブ２５０が形成される。ジグザグ状のグルーブ２５０が形成されることにより、直線型グルーブが形成されたときに比べ、スノーグリップは更に向上することができる。
【００４５】
前述のとおり、本発明の実施例によるエアレスタイヤは、タイヤの交換又はスノーチェーン等の別途装備を取り付けることなく、急激な気象変化とそれによる路面状態の変化に便利かつ有効に対応することができ、運行の安全性及び便利性を最大化することができる。
【００４６】
以上、添付された図面を参照し、本発明の好ましい一実施例について説明したが、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、本発明がその技術的思想又は必須の特徴を変えなくても、他の具体的な形態で実施されることができると理解できる。そのため、前述した実施例は、すべての面において例示的なものであり、限定的ではないと理解しなければならない。
【符号の説明】
【００４７】
１００、２００：エアレスタイヤ
１１０、２１０：トレッドブロック
１１２：内側部
１１３：プレート
１１４：表面部
１２０、２２０：スポーク
１３０、２３０：ハブ軸
１３２：連結部
１４０：ヒンジ
１５０：グルーブ
２１２：凸部
２１４：溝部
２１６：センターグルーブ
２１８：スタッド
【図１】
0006347774.tif 000002
【図２】
0006347774.tif 000003
【図３】
0006347774.tif 000004
【図４】
0006347774.tif 000005
【図５】
0006347774.tif 000006
【図６】
0006347774.tif 000007
【図７】
0006347774.tif 000008
【図８】
0006347774.tif 000009
【図９】
0006347774.tif 000010
【図１０】
0006347774.tif 000011