无气轮胎的制作方法

本发明涉及不注入空气的无气轮胎，更详细地，涉及能够有效缓冲行驶中从地面传递的冲击的无气轮胎。

背景技术

例如，从物流仓库或大型超市等的货物运输用转向架或购物车及物流机器人等到医院的患者用床等，使用各种类型的轮胎。轮胎支撑需要移动的对象的重量，并沿着行驶路径滚动，以能够最大限度地吸收从路面的凹凸处传递的冲击或振动的方式设计。

在无法正常吸收从路面传递的振动或冲击的情况下，行驶性明显下降，导致转向架运行困难，尤其，物流机器人可产生内部精密部件受损或传感器脱落等问题。并且，严重时，会产生轮胎自身受损，从而还产生轮轴被切断或变形的问题。

为了解决这种问题，正在开发一种轮胎中应用缓冲技术的多种方式的缓冲装置。比如，在韩国授权专利公报第10-0441165号(脚轮缓冲装置)中公开了一种如下技术：一种脚轮缓冲装置，沿着具有多个固定孔的固定板的下方稍微倾斜地固定支撑架，并使其固定在一侧固定有轮胎的臂的中间部位，使连接部件向支撑架的后方延伸突出并固定设置于臂的另一侧，上述脚轮缓冲装置的特征在于，在固定轮胎的上述臂的后端两侧形成紧固槽，以能够紧固后述的聚氨酯盖，由上述聚氨酯形成的聚氨酯盖形成为小于弹簧的长度，使得弹簧和聚氨酯根据负荷进行双重缓冲，为了稳定的缓冲作用，在内部两侧形成插入部，以插入并放置弹簧，插入于上述聚氨酯盖的插入部的弹簧放置于能够放置弹簧的放置凸部，上述放置凸部形成在向上述支撑架的后方延伸突出的连接部件的末端，从而根据聚氨酯盖和弹簧来实现脚轮的缓冲。

但是上述缓冲装置在轮胎与转向架之间应用弹簧和聚氨酯盖等的缓冲部件，而并非向轮胎自身附加缓冲能力。即，上述缓冲装置是通过衰减已通过轮胎的冲击，从而在行驶时能够消除搬运用转向架的噪音，并可以稳定地行驶，但并未公开用于轮胎缓冲能力的结构。

作为提出轮胎自身具有缓冲能力的现有技术，已公开的有韩国授权专利公报第10-1584340号(非充气轮胎及其制造方法)。在上述授权公报中介绍的非充气轮胎并非采用压入空气的方式，而是无气轮胎(airless wheel)，具有如图1所示的结构。

图1为示出上述非充气轮胎的内部结构的剖视图。

如图所示，现有非充气轮胎10由插入轴的内轮12和结合在内轮12的周缘部的外轮11构成。并且，在内轮12的外周面形成有2列圆弧面12a。圆弧面12a用于固定外轮11，在其间具有流动空间12c。流动空间12c是用于在外轮11受到冲击时沿着箭头a方向收容外轮11的缓冲空间。

但是上述现有的非充气轮胎10的缓冲效果不太好。这是因为即使为了缓冲而设有流动空间12c，但是当外轮11受到冲击时，也无法充分地进入流动空间。若外轮的弹性变形率小，则衰减能力当然也会降低。

技术实现要素：

技术问题

本发明是为解决上述问题而创造的，本发明的目的在于，提供如下的无气轮胎，即，不仅可使接地面充分地弹性变形，而且由于具有多个缓冲辐条而实现双重缓冲作用，从而使缓冲能力更加突出。

技术方案

作为用于实现上述目的的技术方案，本发明的无气轮胎包括：轮毂，具有规定直径，具有轴插入孔；以及轮胎本体，具有弹性，固定在上述轮毂的周缘部，具有多个一体型缓冲辐条，上述多个一体型缓冲辐条使得在行驶时从路面传递的冲击能量通过并衰减。

并且，上述轮胎本体是在模具内固定轮毂的状态下，将橡胶嵌件注塑形成的，上述缓冲辐条具有以上述轮毂为中心沿着径向延伸且以等角度配置的结构。

并且，上述轮胎本体是在模具内固定轮毂的状态下，将橡胶嵌件注塑形成的，具有以上述轴插入孔的中心轴为基准以等角度配置的多个贯通孔，上述缓冲辐条位于相邻的贯通孔之间。

同时，上述缓冲辐条以轮毂为中心沿着径向延伸，沿着延伸方向具有规定的截面积。

并且，在上述轮胎本体的内部内置有规定直径的加强环，用于加强轮胎本体的结构强度。

并且，上述轮胎本体的外周面是行驶时接触于路面的接地面，上述加强环位于缓冲辐条与接地面之间。

并且，上述加强环结构包括：环主体，具有规定直径及宽度；以及多个突出块，形成在上述环主体的外周面，在与轮胎本体之间提供封闭的缓冲空间，沿着环主体的圆周方向隔开规定间隔。

同时，上述突出块在环主体的外周面并排排列成2列，上述缓冲空间是形成在各个突出块之间，在2列上述突出块中，一侧列的突出块与另一侧列的缓冲槽对应配置。

并且，2列上述突出块平行地隔开，在其间还形成有沿着环主体的圆周方向延伸且具有规定宽度的第二缓冲槽。

并且，在上述突出块形成有扩张槽，用于扩大轮胎本体与突出块的接触面积。

发明的效果

以如上所述的方式构成的本发明的无气轮胎不仅可使接地面充分地弹性变形，而且由于具有多个缓冲辐条而实现双重缓冲作用，从而使缓冲能力更加突出。

附图说明

图1为用于说明作为现有无气轮胎的非充气轮胎的问题的剖视图。

图2为本发明一实施例的无气轮胎的立体图。

图3为本发明一实施例的无气轮胎的剖切立体图。

图4为用于说明本发明一实施例的可内置于无气轮胎的加强环的结构的图。

图5的(a)部分至图5的(c)部分为用于说明图2所示的无气轮胎的制造方法以供参考的图。

图6的(a)部分及图6的(b)部分为用于说明本发明一实施例的无气轮胎的缓冲方式的剖视图。

图7为示出本发明一实施例的可内置于无气轮胎的另一形态的加强环的立体图。

图8为内置有图7的加强环的无气轮胎的剖切立体图。

图9为用于说明图8所示的无气轮胎的制造方式以供参考的部分剖视图。

图10的(a)部分及图10的(b)部分为用于说明图8所示的无气轮胎的剖面结构及缓冲方式的剖视图。

图11为示出在本发明一实施例的无气轮胎中的缓冲辐条的动作的图。

具体实施方式

基本上，本发明的无气轮胎并非采用注入空气的管方式，而是一种利用橡胶自身的弹力实现缓冲的轮胎，通过双重缓冲作用，发挥有效的缓冲能力。

这种无气轮胎的基本结构包括：轮毂，具有规定直径，具有轴插入孔；以及轮胎本体，具有弹性，固定在上述轮毂的周缘部，具有多个一体型缓冲辐条，上述多个一体型缓冲辐条使得在行驶时从路面传递的冲击能量通过并衰减。

以下，将参照附图对本发明一实施例进行更详细的说明。

图2为示出本发明一实施例的无气轮胎20的外部状态的立体图。

如图所示，根据本实施例的无气轮胎20具有轮毂21和轮胎本体23，并且，在轮胎本体23的内部具有加强环(图4及图7的25)。

轮毂21由塑料成型制成，在其中心轴部具有轴插入孔21a。当然，轮胎轴插入于轴插入孔21a中。并且，轮胎本体23是由橡胶或硅嵌件注塑成形，具有多个缓冲辐条23a、贯通孔23b和开孔23c。轮胎本体23的外周面是行驶时接触于路面G的接地面。

缓冲辐条23a是随着在轮胎本体23形成贯通孔23b而自动形成的部分，沿着径向呈四边形剖面形态。当嵌件注塑成形时，形成贯通孔23b是为了减轻无气轮胎20的总重量，减少所使用的材料，并形成缓冲辐条23a。

上述贯通孔23b是沿着无气轮胎20的厚度方向贯通的孔。所谓厚度方向是意味着轮胎轴插入于轴插入孔21a的方向。

同时，各个贯通孔23b可以说具有扇形或梯形，以轴插入孔21a的中心轴为基准以等角度配置。通过以如上所述的方式形成贯通孔，获得规定厚度T的缓冲辐条23a。

如图11所示，上述缓冲辐条23a的作用是吸收无气轮胎20在路面行驶过程中，比如在越过障碍物Z的瞬间产生的冲击能量。即，在传递冲击能量的瞬间，通过弹性变形来衰减能量。当然，能量衰减率随着缓冲辐条23a的厚度T而变化。缓冲辐条23a的厚度是考虑到无气轮胎20的使用环境而适当设计的。

并且，开孔23c是在注塑成形时插入在第一缓冲槽(图3的25c)中的模具销A在注塑成形后退出的孔。即，模具销A原先所在的位置。对此的说明将通过图5进行说明。

另一方面，在上述轮胎本体23的内部内置有加强环25。加强环25是呈图4或图7所示形状的环形部件。

图3为本发明一实施例的无气轮胎20的剖切立体图，并且是单独示出图3所示的加强环25的图。

加强环25嵌设在缓冲辐条23a与接地面23d之间，起到加强轮胎本体23的结构强度的作用。这种加强环25具有环主体25a和一体形成在环主体25a的外周面的多个突出块25b。

上述环主体25a是具有规定直径及宽度W的环形部件，其中心轴与轴插入孔21a的中心轴一致。并且，在环主体25a的外周面形成有第二缓冲槽25d。第二缓冲槽25d是形成在环主体25a的宽度方向中心部的规定宽度及深度的槽。

并且，在第二缓冲槽25d的左右侧形成有多个突出块25b。突出块25b是与环主体25a的外周面形成为一体的六面体形态的部件，沿着环主体25a的圆周方向形成规定间隔。各个突出块25b之间的空间为第一缓冲槽25c，其中并未填充橡胶或硅，是空的，通过开孔23c沿着侧方向开放。

以上述第二缓冲槽25d为基准，排列在左侧的突出块25b的列和排列在右侧的突出块25b的列，换言之，左侧列和右侧列相互并排，隔着第二缓冲槽25d平行地隔开。突出块25b在环主体25a的外周面平行地排列成2列。

尤其，在2列并排的突出块中，一侧列的突出块25b与另一侧列的第一缓冲槽25c一一对应。例如，左侧列的突出块25b对应于右侧列的第二缓冲槽25d，左侧列的第二缓冲槽25d与右侧列的突出块25b对应。换言之，左侧列的突出块与右侧列的突出块错开半个间距。

以如上所述的方式形成突出块25b的原因是为了在加强环25的外侧形成缓冲空间25k。缓冲空间25k是上述第一缓冲槽25c和第二缓冲槽25d，当无气轮胎20在行驶过程中受到冲击时，使得轮胎本体23可充分地弹性变形。即，如图6的(b)部分所示，可使得轮胎本体23沿着箭头s方向任意地弹性变形。

尽管在将上述加强环25设置在模具内的状态下进行橡胶或硅的嵌件注塑，根据嵌件注塑方式，在第一缓冲槽25c和第二缓冲槽25d中却未填充橡胶或硅。

图5的(a)部分至图5的(c)部分为用于说明图2所示的无气轮胎20的注塑制造方法以供参考的图。

为了制造上述无气轮胎20，需要具备形成有多个模具销A的嵌件注塑模具(未示出)。若已准备上述嵌件注塑模具，则开放嵌件注塑模具，并在其内部定位轮毂21和加强环25。

若已完成轮毂21和加强环25的定位，则关闭嵌件注塑模具，使得模具销A插入于第一缓冲槽25c后再横穿第二缓冲槽25d来紧贴于对面的突出块25b。模具销A填充全部第一缓冲槽25c，并在覆盖第二缓冲槽25d的状态下等待。

在此状态下，将已准备的流动性橡胶压入模具内来形成轮胎本体23的外部形状后，待橡胶冷却后，开放嵌件注塑模具。随着嵌件注塑模具的开放，各个模具销A从加强环25分离，而在轮胎本体23内部留有第一缓冲槽25c、第二缓冲槽25d及开孔23c。

图6的(a)部分及图6的(b)部分为用于说明本发明一实施例的无气轮胎20的缓冲方式的剖视图。

如图所示，在无气轮胎20的轮胎本体23内部嵌设有加强环25。加强环25起到加强无气轮胎20的结构强度的作用，尤其，在其周缘部具有上述第一缓冲槽25c、第二缓冲槽25d。

第一缓冲槽25c、第二缓冲槽25d提供可使轮胎本体23因在行驶过程中从路面传递的冲击而向箭头s方向变形的空间。若没有第一缓冲槽25c、第二缓冲槽25d，即，若轮胎本体没有向s方向后退的空间，则只在橡胶自身具有的弹性限度内略微收缩，因此冲击衰减效率并不高。

图7为示出本发明一实施例的可内置于无气轮胎的另一形态的加强环的立体图，图8为内置有图7的加强环的无气轮胎的剖切立体图。

以下，与上述附图标记相同的附图标记表示相同功能的相同部件。

参照附图，可知在各个突出块25b的一部分形成有扩张槽25e。扩张槽25e起到扩大构成轮胎本体23的橡胶或硅与突出块25b的接触面积的作用。如图8所示，轮胎本体23的一部分收容在扩张槽25e的内部。由于突出块25b与轮胎本体23的面接触面积增加，使得覆盖加强环25的外周部的部分与加强环25的结合更稳定地维持，并随之提高行驶质感。

图9为用于说明图8所示的无气轮胎20的制造方式以供参考的部分剖视图。

如图9所示，扩张槽25e位于通过第一缓冲槽25c完全插入的模具销A的前端面前方。并且，在扩张槽25e的内部填充有构成轮胎本体23的橡胶。

如上所述，随着在突出块25b还形成有扩张槽25e，阻挡轮胎本体23向箭头s方向弹性变形的面积，即，突出块25b的水平面的面积变窄，因而可以更轻松地进行弹性变形。

图10的(a)部分及图10的(b)部分为用于说明图8所示的无气轮胎的剖面结构及缓冲方式的剖视图。

参照图10的(a)部分，可知在上述扩张槽25e内部填充有构成轮胎本体23的橡胶，缓冲空间25k以空置的状态通过开孔23c沿着侧方向开放。

如图10的(b)部分所示，具有上述结构的无气轮胎20在路面行驶过程中若受到箭头s方向的冲击，则相应部分弹性变形，并向第一缓冲槽25c、第二缓冲槽25d移动。如上所述，轮胎本体23的外侧部分向箭头s方向轻松变形，这意味着缓冲效率良好。

图11为示出本发明一实施例的无气轮胎的缓冲动作的图。

如图所示，若沿着路面G行驶的无气轮胎20遇到障碍物Z并受到箭头P方向的冲击，则如图6及图10所示，轮胎本体23的一部分向箭头s方向弹性变形并瞬间插入缓冲空间25k。由此，冲击能量第一次被衰减。

并且，与此同时，剩余冲击能量通过移动到缓冲辐条23a而被去除。换言之，缓冲辐条23a向箭头m方向弹性变形的同时第二次衰减冲击能量。

最终，在以如上所述的方式构成的本发明的无气轮胎20中，冲击衰减分2个步骤进行，尤其在第一次衰减时充分进行轮胎本体23的物理弹性变形，因此冲击能量衰减效率突出。

以上，虽然通过具体实施例详细说明了本发明，但本发明不限于上述实施例，在本发明的技术思想的范围内，可由本发明所属技术领域的普通技术人员进行多种变形。