本發(fā)明涉及一種以輪胎內(nèi)部所具有的結(jié)構(gòu)物來代替壓縮空氣支承工作負(fù)載的無氣輪胎(AirlessTire)。
背景技術(shù):輪胎是安裝在汽車、飛機(jī)、貨車等上而與地面接觸滾動的構(gòu)件。輪胎不僅要能夠承受作為移送對象的汽車、飛機(jī)等的負(fù)載,還要緩沖地面不平引起的行駛沖擊。廣泛使用的橡膠輪胎有在低速且重負(fù)載環(huán)境下使用的實(shí)心輪胎、廣泛用于汽車等的充氣輪胎、最近開發(fā)的無氣輪胎等。充氣輪胎是將壓縮空氣注入密閉空間內(nèi)以保持輪胎形狀的同時通過氣壓來獲得緩沖性能的輪胎,與實(shí)心輪胎相比,具有重量輕且緩沖性能優(yōu)異的優(yōu)點(diǎn)。然而,充氣輪胎存在被扎破或撕裂時難以保持其形狀的缺陷。高速行駛時如果充氣輪胎爆裂,則車輛的可操作性變得極差,是引起翻車等重大事故的原因之一。然而,無氣輪胎不必使用壓縮空氣,因此能夠解決充氣輪胎的這些問題。無氣輪胎在內(nèi)部具有代替壓縮空氣的結(jié)構(gòu)物。結(jié)構(gòu)物用于連接與輪轂結(jié)合的內(nèi)側(cè)帶和與地面接觸的外側(cè)帶,使得輪胎保持圓筒形的同時能夠緩沖來自外部的沖擊。此外,結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)剛性要良好,使其不容易因車輛負(fù)載而變形。無氣輪胎在使用過程中,由于來自車輛等的負(fù)載、來自路面的斥力及路面形狀所帶來的沖擊、來自輪轂的扭矩等原因形成復(fù)雜的內(nèi)應(yīng)力。進(jìn)一步,根據(jù)結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)形狀,其應(yīng)力分布變得更復(fù)雜。在結(jié)構(gòu)物上所產(chǎn)生的應(yīng)力,以外側(cè)帶變形的方式表現(xiàn)出來。作為一例,通過徑向輻條承受旋轉(zhuǎn)中心方向的拉力的外側(cè)帶,沿圓周方向褶皺變形。外側(cè)帶的這種變形是產(chǎn)生噪音、振動等降低行駛性能的原因。在先技術(shù)文件專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:韓國特許公開號10-2010-0101740(2010.9.20)專利文獻(xiàn)2:韓國特許授權(quán)公告號10-1043001(2011.6.14)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明目的在于提供一種無氣輪胎,即使因車輛負(fù)載或路面沖擊等施加于無氣輪胎上的力而在內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力,也能夠減少外側(cè)帶變形。為了解決上述問題,本發(fā)明實(shí)施例中的一種無氣輪胎,包括:外側(cè)帶;多個輻條,連接于所述外側(cè)帶的內(nèi)側(cè)面;以及柱腳部,用于增加所述輻條和所述外側(cè)帶的接觸面積。在此,所述柱腳部的與所述外側(cè)帶相連接的末端部,可以與形成在相鄰的輻條上且相對的其它柱腳部的末端部相連接。此外,所述柱腳部可以形成為沿徑向連續(xù)的面。所述柱腳部可以包括剛性彼此不同的至少兩個加強(qiáng)層,與接近于所述輻條和所述外側(cè)帶的接觸中心的加強(qiáng)層相比,遠(yuǎn)離所述接觸中心的加強(qiáng)層的剛性更大。作為另一例,所述輻條可以包括:內(nèi)側(cè)部;外側(cè)部,其剛性大于所述內(nèi)側(cè)部,并結(jié)合于所述內(nèi)側(cè)部的外側(cè);所述外側(cè)部經(jīng)過所述柱腳部并延伸到所述外側(cè)帶的內(nèi)側(cè)面。作為另一例,所述輻條在徑向上形成傾斜角,并連接于所述外側(cè)帶,所述柱腳部與所述外側(cè)帶相連接的面積,在所述輻條與所述外側(cè)帶形成鈍角的鈍角部大于所述輻條與所述外側(cè)帶形成銳角的銳角部。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,可以防止外側(cè)帶隨著輻條上所形成的應(yīng)力而局部彎曲變形。由此,能夠改進(jìn)無氣輪胎的均勻性,提高徑向跳動性能。附圖說明圖1是示出無氣輪胎的簡化側(cè)視圖。圖2是夸張示出外側(cè)帶變形的部分放大圖。圖3是示出本發(fā)明的第一實(shí)施例涉及的無氣輪胎的概略立體圖。圖4是放大示出圖1所示的無氣輪胎的一部分的剖視圖。圖5是示出本發(fā)明的第二實(shí)施例涉及的柱腳部的剖視圖。圖6是示出本發(fā)明的第三實(shí)施例涉及的柱腳部的剖視圖。圖7是示出本發(fā)明的第四實(shí)施例涉及的柱腳部的剖視圖。圖8是示出本發(fā)明的第五實(shí)施例涉及的柱腳部的剖視圖。圖9是示出本發(fā)明的第六實(shí)施例涉及的柱腳部的剖視圖。附圖標(biāo)記:10:輪胎S:結(jié)構(gòu)物1:外側(cè)帶11:內(nèi)側(cè)面2:輻條21:內(nèi)側(cè)部22:外側(cè)部3:柱腳部31:末端部33:內(nèi)側(cè)加強(qiáng)層34:外側(cè)加強(qiáng)層5:內(nèi)側(cè)帶具體實(shí)施方式本發(fā)明涉及的無氣輪胎包括外側(cè)帶和設(shè)置在外側(cè)帶內(nèi)部的結(jié)構(gòu)物。結(jié)構(gòu)物沿輪胎的徑向形成,其包括連接于外側(cè)帶的內(nèi)側(cè)面上的多個輻條。根據(jù)無氣輪胎的設(shè)計,輻條的形狀和數(shù)量變更為多種。結(jié)構(gòu)物最外側(cè)的輻條與外側(cè)帶的內(nèi)側(cè)面連接。此時,為了增加輻條與外側(cè)帶的接觸面積,在輻條與外側(cè)帶的連接部分形成有柱腳部。通過進(jìn)一步形成柱腳部,能夠減少輻條上所形成的應(yīng)力對外側(cè)帶的內(nèi)側(cè)面的影響。柱腳部可以與輻條分開制造,之后粘結(jié)或熔接在輻條和外側(cè)帶的連接部分上。此外,柱腳部可以與輻條成一體制造。由于有柱腳部,輻條的一端部具有其截面積向所述外側(cè)帶遞增的形狀。柱腳部可以形成為沿徑向連續(xù)的面。此時,連續(xù)的面可以形成為平面或曲面,如果從側(cè)面觀察無氣輪胎,則柱腳部的表面形成直線或曲線。柱腳部和輻條可以由相同材料形成。與此不同,柱腳部的內(nèi)側(cè)和外側(cè)可以由彼此不同的材料形成。此時,通過使外側(cè)的剛性大于內(nèi)側(cè)的剛性,從而能夠進(jìn)一步減少輻條引起的外側(cè)帶變形。下面,參照附圖說明本發(fā)明涉及的無氣輪胎的結(jié)構(gòu)、功能及作用。但實(shí)施例中類似或相同構(gòu)成要素使用統(tǒng)一附圖標(biāo)記。在圖1和圖2中示出了簡化圖示的無氣輪胎。圖1的無氣輪胎10包括:外側(cè)帶1;內(nèi)側(cè)帶5,連接于輪子;以及多個輻條2,作為連接外側(cè)帶1和內(nèi)側(cè)帶5的結(jié)構(gòu)物,呈放射狀。輻條2向無氣輪胎的徑向延伸。無氣輪胎置于地面上時,通過輪轂接收來自車輛的負(fù)載,以及來自地面的斥力。由此輻條被施加壓縮力,該壓縮力以相同方向作用于以放射狀環(huán)繞的輻條上。在圖2中夸張示出了無氣輪胎上部的變形。當(dāng)不具有本發(fā)明涉及的柱腳部的情況下,輻條2的應(yīng)力將外側(cè)帶1向旋轉(zhuǎn)中心牽拉,其結(jié)果,連接有輻條2的位置處,外側(cè)帶1向無氣輪胎的內(nèi)側(cè)凹陷,而在相鄰的輻條2之間,外側(cè)帶1變形而向無氣輪胎的外側(cè)突出。在本發(fā)明中,為了減少外側(cè)帶由于輻條的應(yīng)力作用而變形,在外側(cè)帶與輻條的連接部分形成了柱腳部。在圖3和圖4中示出了本發(fā)明的第一實(shí)施例涉及的無氣輪胎。在第一實(shí)施例涉及的無氣輪胎10中,結(jié)構(gòu)物S包括:徑向的多個輻條2;和沿圓周方向配置且用于連接所述輻條的多個加強(qiáng)框架S1。此外,輻條2相對于輪胎的徑向傾斜且形成為鋸齒形,并與外側(cè)帶1傾斜地連接。所示加強(qiáng)框架和輻條的形狀為,結(jié)構(gòu)物的各種變更的一例。在圖4中用虛線表示的部分表示形成柱腳部之前輻條2與外側(cè)帶1的連接部分。用虛線表示的原來的輻條,在無截面積變化的情況下與外側(cè)帶的內(nèi)側(cè)面連接。柱腳部3使得輻條2與外側(cè)帶1的接觸面積增大,從而使輻條2與外側(cè)帶1的連接邊界變得模糊。柱腳部3始于輻條2的一側(cè)面,并覆蓋輻條2與外側(cè)帶1的接觸部分,而其末端部31到達(dá)外側(cè)帶的內(nèi)側(cè)面11。另一方面,柱腳部3不同于在無氣輪胎的制造過程中形成的其它部分拐角的圓角處理。即,在附圖中,加強(qiáng)框架S1與輻條2的連接部分C依舊保持帶角形狀,而柱腳部3為了增加外側(cè)帶1與輻條2的接觸面積,擴(kuò)大輻條2一端部的截面積。在圖5中示出了適用于簡化的無氣輪胎的第二實(shí)施例。在第二實(shí)施例中示例出柱腳部3的形狀為圓弧狀,自輻條2的一端部直徑開始逐漸增大而與外側(cè)帶1的內(nèi)側(cè)面相連接。在附圖中用虛線表示的部分表示無柱腳部的狀態(tài),即,表示原來的輻條 與外側(cè)帶連接的狀態(tài)。輻條2牽拉外側(cè)帶1的應(yīng)力,分散到通過柱腳部3增大的輻條2與外側(cè)帶1的接觸面積上,并作用于外側(cè)帶1。觀察在附圖中用空白箭頭表示的應(yīng)力,則中央的空白箭頭A1表示通過輻條2向輪胎中心牽拉外側(cè)帶1的力,而兩側(cè)傾斜方向的空白箭頭A2表示通過柱腳部3分散并作用于外側(cè)帶1的力。通過增大的接觸面積,輻條牽拉外側(cè)帶的力被分散,從而能夠消減應(yīng)力的局部集中,由此能夠減少外側(cè)帶的變形程度。圖6是示出了本發(fā)明的第三實(shí)施例涉及的柱腳部。第三實(shí)施例涉及的柱腳部3由剛性彼此不同的兩個加強(qiáng)層形成。與接近于輻條2和外側(cè)帶1的接觸中心的加強(qiáng)層(以下稱為“內(nèi)側(cè)加強(qiáng)層33”)的剛性相比,遠(yuǎn)離所述接觸中心的加強(qiáng)層(以下稱為“外側(cè)加強(qiáng)層34”)的剛性大。在附圖中,內(nèi)側(cè)加強(qiáng)層33與輻條2成一體地形成,并具有與輻條相同的剛性。另外,外側(cè)加強(qiáng)層34由剛性大于輻條2的材料形成。作為一例,內(nèi)側(cè)加強(qiáng)層33和外側(cè)加強(qiáng)層34可以由聚氨酯材料形成,內(nèi)側(cè)加強(qiáng)層的拉伸強(qiáng)度約為20MPa至35MPa,而外側(cè)加強(qiáng)層的拉伸強(qiáng)度約為40MPa至60MPa。另外,在附圖中,加強(qiáng)層由雙層結(jié)構(gòu)形成,但作為其它實(shí)施例,可以形成為三層以上的層結(jié)構(gòu)。此外,雖然示出了外側(cè)加強(qiáng)層34結(jié)合于柱腳部3的最外側(cè)的情況,然而,外側(cè)加強(qiáng)層也可以向輻條內(nèi)部輕微凹陷。此時,外側(cè)加強(qiáng)層也盡量位于接近柱腳部的表面層上。在第三實(shí)施例中,輻條的應(yīng)力偏向于其剛性大于內(nèi)側(cè)加強(qiáng)層33的外側(cè)加強(qiáng)層34上。由此,向無氣輪胎的中心牽拉外側(cè)帶1的力,并非向輻條中心而向輻條的兩側(cè)(準(zhǔn)確地說向柱腳部3的兩側(cè))分散,并作用于外側(cè)帶1,從而能夠更有效地分散作用于外側(cè)帶的力,其結(jié)果,更有效地減少所述外側(cè)帶的變形。圖7是示出了本發(fā)明的第四實(shí)施例涉及的柱腳部。在本發(fā)明的第四實(shí)施例中,輻條2包括材料彼此不同的內(nèi)側(cè)部21和外側(cè)部22。外側(cè)部22形成輻條的外形,且與內(nèi)側(cè)部的外側(cè)結(jié)合。另外,外側(cè)部22經(jīng)過柱腳部3并延伸到外側(cè)帶1的內(nèi)側(cè)面中,以形成輻條2及柱腳部3的外側(cè)面。輻條2的應(yīng)力集中到其剛性大于內(nèi)側(cè)部21的外側(cè)部22上,由此,輻條的應(yīng)力分散到大面積上,從而能夠減少外側(cè)帶1的局部變形。在附圖中,示出了由外側(cè)部22形成輻條2和柱腳部3的外表面,然而,作為其它實(shí)施例,外側(cè)部也可以向輻條和柱腳部的外表面凹陷規(guī)定深度。此外,外側(cè)部也可以僅在柱腳部位于接近外表面的位置,而在輻條的中間部分以下,位于輻條的中央。圖8是示出了本發(fā)明的第五實(shí)施例涉及的輻條和柱腳部。第五實(shí)施例涉及的輻條2在徑向形成傾斜角,并連接于外側(cè)帶1。此時,與外側(cè)帶1相連接的任一柱腳部3的末端部31與形成在相鄰的輻條2上且相面對的另一柱腳部3的末端部31相連接。即,形成在相鄰輻條2的相對面上的柱腳部3,在外側(cè)帶1的內(nèi)側(cè)面上彼此相連接。特別是,如圖所示,柱腳部3形成為弧形時,相鄰的兩柱腳部3的各末端部31彼此相連接,從而形成一個連續(xù)的曲面。在不增加外側(cè)帶1厚度的情況下,相鄰柱腳部3的末端部31彼此相連接時柱腳部3的尺寸最大。此時,能夠有效分散輻條的應(yīng)力,從而大大減少外側(cè)帶的局部彎曲變形。在附圖中,相鄰的輻條2形成彼此相對的傾斜角,并連接于外側(cè)帶1。在與外側(cè)帶1的內(nèi)側(cè)面形成鈍角的部分形成的柱腳部3的各末端部31延伸而彼此相連接,從而柱腳部形成一條曲線。相反,在與外側(cè)帶1的傾斜角形成銳角的輻條2的另一側(cè)上,相鄰的柱腳部3c的末端部彼此不相連接,從而使得外側(cè)帶1和輻條2受到外力時順利收縮變形。圖9是示出了本發(fā)明的第六實(shí)施例涉及的輻條和柱腳部。在第六實(shí)施例中,輻條2在徑向形成傾斜角,并連接于外側(cè)帶1。柱腳部3a、3b形成在輻條2與外側(cè)帶1形成鈍角的鈍角部和相反側(cè)的輻條2與外側(cè)帶1形成銳角的銳角部上。此時,形成在鈍角部的柱腳部(以下稱為“鈍角柱腳部3a”)與外側(cè)帶1相連接的面積,大于形成在銳角部的柱腳部(以下稱為“銳角柱腳部3b”)與外側(cè)帶1相連接的面積。考慮到輻條2相對于外側(cè)帶1的內(nèi)側(cè)面11傾斜連接時傾斜作用于外側(cè)帶1的內(nèi)側(cè)面11上的應(yīng)力,使鈍角柱腳部3a與外側(cè)帶1的連接面積大于銳角柱 腳部3b。在圖示的實(shí)施例中,示出了在輻條的兩側(cè)均形成柱腳部的情況,然而,考慮到地面沖擊等引起的外側(cè)帶彈性變形的難易性和無氣輪胎的主要旋轉(zhuǎn)方向等,也可以僅在輻條的任一側(cè)形成。此外,柱腳部的形狀可以進(jìn)行各種變形。