KR100573194B1 - 타이어 트래드 패턴 및 몰드 - Google Patents

Abstract

하나 이상의 측 방향 부분 상에, 그리고 트래드 주행 면(38)의 반경 방향 내측에, 트래드의 에지들 중 적어도 하나 상에 개구되고 실질적으로 횡단 방향으로 지향된 복수의 캐비티들(36, 39)을 포함하는 타이어 용의 트래드가 제안되어 있고, 상기 캐비티들은 새것일 때 상기 트래드의 두께 E의 15%와 45% 사이의 마모된 후에 트래드의 외측을 향해 반경 방향으로 개구되는 인시즌들과 홈들을 형성하도록 의도된다.

또한, 본 발명은 이런한 트래드 패턴을 성형하기 위해 사용되는 몰드(200)에 관한 것으로, 상기 몰드는 측벽들 중 하나를 성형하는 하나 이상의 부분 상에 새것일 때 트래드의 주행 면 반경 방향 아래에 캐비티들을 성형하기 위한 양각 소자들을 포함한다.

트래드, 인시즌, 홈, 몰드, 주행 면

Description

타이어 트래드 패턴 및 몰드{Tyre tread pattern and mould}

본 발명은 타이어 트래드용 트래드 패턴에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 트래드가 마모될 때 나타나는 트래드 패턴에 관한 것이며, 또한 본 발명은 이러한 이볼빙 트래드 패턴(evolving tread pattern)을 성형하기 위한 몰드에 관한 것이다.

타이어의 트래드는 일반적으로 하나 이상의 엘라스토머(elastomer)로 형성되며, 양각 소자들(elements in relief, 리브들 또는 블럭들 등)로 형성되는 트래드 패턴을 구비하고, 상기 양각 소자들은 일반적으로 2mm 이상의 폭과 상기 트래드의 두께와 거의 동일한 깊이를 가진 횡단면을 구비하는 홈들에 의해 횡단 방향 및/또는 원주 방향으로 서로 분리되어 있다.

긴 거리를 주행한 타이어는 상기 타이어가 타이어의 마모 수명을 결정하는 최대 마모 수준에 이르기까지 점진적으로 마모되고, 이러한 타이어는 교체되거나 새로운 트래드를 다시 입히거나 붙여서 그 트래드를 수리하여야 한다.

트래드의 양각 소자들은 젖어 있거나 특히, 눈이 쌓인 지면 위를 주행할 때 원주 방향과 횡단 방향 양자의 방향으로 타이어의 접지력에 관하여 중요한 역할을 한다. 실제로, 양각 소자들의 리지들(ridges)은 노면 상에 존재하는 수막을 절개함으로써 트래드가 도로와 접촉한 상태를 유지하게 하고, 이때 홈들(grooves)은 물을 배출하는 적절한 통로로서 작용한다.

타이어 트래드 패턴의 바람직한 성능 수준을 획득하는 것은 새 타이어의 상기 트래드 패턴과 트래드의 강성(rigidity) 사이의 적합함에 달려있다. "강성"은 다른 것들 중에서도 예로서 도로와 접촉으로 영향을 받는 영역에서의 하중력들(압축력들)과 상기 영역의 접선 방향의 힘(전단력과 유사함)을 받고 있을 때 상기 타이어의 강성을 의미한다.

트래드를 형성하는 고무 혼합물의 주어진 특성에 대하여, 압축 및 전단 응력들 하의 이 하중 저항은 지면과 접촉하는 양각 소자들의 접촉 면들의 치수들과, 상기 소자들의 높이, 즉 상기 소자들을 형성하는 홈의 깊이에 의존한다. 건조하거나 젖어있는 지면 상의 거동시 타이어 트래드의 마모 또는 접지력에 관한 다른 성능은 하중에 의해 영향을 받는 영역 내에서 이 트래드의 강성에 크게 의존한다.

또한, 도로와 접촉하는 고무 리지들의 수를 증가시키기 위해, 더 많은 또는 더 작은 수의 인시즌들(incisions)이나 슬릿들(slits)이 양각 소자들에 빈번히 형성되고, 인시즌들이나 슬릿들의 폭은 양각 소자들을 형성하는 홈들의 폭 보다 매우 작다. 본 타이어의 치수에 따라 변화될 수 있는 인시즌의 폭은 일반적으로 2mm 미만이다. 일반적으로, 인시즌들은 홈들과 동일한 깊이를 가지지만 그들은 상기 트래드의 초기 강성을 너무 많이 감소시키지 않도록 트래드의 표면부에만 적용할 수 있어 적절히 절충되도록 한다.

더 많거나 더 적은 수의 인시즌들의 존재는 이런 인시즌들을 구비한 양각 소자들의 강성과 비례하여 변경되며, 결과적으로 트래드의 강성은 그에 따라 더 크게 또는 더 적게 영향을 받게 된다.

트래드 패턴의 양각 소자들에 제공된 인시즌들과 관련되는 이들 원주 방향 및/또는 횡단 방향 홈들에 의해 형성되는 조립체는 상기 트레드를 구비한 새 타이어가 도로의 형태 및/또는 기후 환경 조건에 무관하게 이용자에게 만족스러운 수준의 트래드 성능을 갖게 해준다.

그럼에도 불구하고, 타이어의 점진적인 마모로부터 초래되는 트래드 두께의 감소는 홈들의 깊이를 감소시키고, 양각 소자들의 높이를 감소시킨다. 또한, 양각 소자들의 높이의 감소는 각 소자의 강성을 증가시키며, 결과적으로 상기 트래드의 강성을 증가시킨다. 이 마모와 관련하여, 타이어의 수명의 더 많은 또는 더 적은 부분(fraction)이 지나고 나면 트래드 패턴 효율의 손실이 일반적으로 발생된다. 이를 고려하여, 새것일 때, 타이어에 트래드 패턴을 구비하게 함으로써 타이어 상에 보완을 달성시키는 설비가 제공될 수 있고, 타이어 트래드의 소정 수준의 마모 이후에만 최적의 작동점이 달성된다.

새 타이어와 트래드가 소정 수준으로 마모된 이후에 만족스러운 작동을 달성하게하는 다른 수단은 유럽 특허 제 0,378,090 호에 기재된 바와 같이, 트레이스의 전체 깊이의 35% 내지 55% 사이의 깊이에 걸쳐 타이어 내측에 반경 방향으로 연장되는 제 1 직선형 부분으로 형성되는 트레이스를 횡단면에 구비한 복수의 인시즌을 제공하고, 이 제 1 부분은 나머지 깊이에 걸쳐 타이어의 내측에 반경 방향으로 연장되는 둘 이상의 가지로 분할되어 인시즌의 수는 트레이스의 제 1 직선형 부분의 내단부로부터 시작하여 적어도 1. 5의 계수를 곱한 것만큼 증가된다.

이 해결 방법은 양호한 결과를 얻을 수 있지만, 그러나 트래드의 마모는 존재하는 홈들 및 인시즌들에 의해 결정되는 체적의 감소를 수반하고, 젖은 노면 상을 주행하는 경우에 도로 상에 존재하는 물을 배수하는 홈들의 능력이 감소되기 때문에 전체적으로 만족스럽지는 못하다. 이 단점을 극복하기 위해, 예로서 중-차량용 타이어의 분야에서, 사전 설정된 트레이스에 따라 새로운 홈들을 형성하도록 재료를 제거함으로써 트래드가 부분적으로 마모된 이후에 트래드 패턴을 재형성하는 것이 공지되어 있다. 본 발명에 기초가 되는 문제는 타이어의 마모 수명의 관점에서 상기 타이어의 성능에 악영향을 미치지 않고, 초기 상태 또는 타이어의 수명 내내 접지 및 거동 성능의 관점에서 최적화된 타이어의 트래드를 제조하는 것(즉, 상기 트래드 패턴을 구비한 타이어들이 장비된 차량의 도로 접지력의 완벽한 제어를 보증하는 것)이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 트래드의 연속적인 마모 상태에 따라 적용되는 접촉에 의해 영향을 받는 영역에서 트래드에 강성을 부여하는 트래드 패턴을 제공하는 것이다.

본 발명에 따라 측 방향 에지들에 의해 횡단 방향으로 한정되는 주행 면을 구비하고, 새것일 때, 측 방향 에지들 중 적어도 하나 상에 원주 방향으로 배열되는 복수의 고무 블럭들을 포함하는 트래드 패턴을 구비하며, 상기 고무 블럭들은 실질적으로 횡단 방향으로 향해진 홈들에 의해 서로 이격되고, 주로 원주 방향으로 향해진 홈들에 의해 내측에 축 방향으로 위치되는 트래드 패턴 모티프들로부터 이격 배치되며, 상기 트래드는 새것일 때 에지들 중 적어도 하나 상에 복수의 고무 블럭들을 포함하고, 상기 각 블럭들의 반경 방향 내측에:
횡단 방향 홈들의 폭과 적어도 동일한 평균 폭의 하나 이상의 채널과 하나 이상의 인시즌을 포함하며,
상기 각 채널은 상기 횡단 방향 홈들의 평균 트레이스와 동일한 평균 트레이스를 구비하며, 상기 트래드의 두께의 15%와 45% 사이로 상기 트래드가 마모된 이 후, 상기 트래드의 외측을 향해 반경 방향으로 개구되는 홈을 형성하도록 의도되며, 상기 각 채널은 트래드의 잔여 두께 내에서 연장되고,
상기 하나 이상의 인시즌은 새것일 때 상기 트래드의 상기 주행 면 상으로 반경 방향으로 투영할 때, 동일면 상에 투영되는 상기 채널들의 횡단 방향 지향성과 동일하거나 실질적으로 동일한 횡단 방향 지향성을 가지며, 각 채널의 평균 폭에 비해 폭이 좁고, 각 인시즌은 주행 면 상에 상기 채널이 나타날 바로 그때 주행 면 상에 반경 방향으로 개구되며, 상기 트래드의 두께 내에서 상기 채널의 전체 깊이에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 트래드를 구비한 타이어의 전체 사용 시간 동안 양호한 배수 특성을 유지하도록 채널들이 트래드의 적어도 상기 트래드의 최대 마모 수준까지의 깊이로 연장되도록 새로운 홈들을 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 목적은 이러한 트래드를 성형하기 위한 타이어 제조용 몰드를 제공하는 것이며, 상기 몰드는 첫번 째로 실질적으로 횡단 방향으로 연장되면서 상기 트래드의 주행 면 반경 방향 바로 아래에 위치된 복수의 모티프를 성형하는 것을 허용하며, 두번 째로 전체 성형력을 감소시키고 디몰딩을 촉진하기 위해, 상기 몰드 상의 트래드 구성 재료에 의해 작용하는 힘들을 사용하여 타이어를 디몰딩한다.

일반적으로, 일단 조립되면 타이어 몰드는 성형될 타이어의 외측면에 대응하는 성형면을 특정짓는 다수의 부분을 포함한다. 공지된 일 형태의 몰드는 타이어의 트래드를 성형하는 링을 형성하는 부분과, 상기 타이어의 측벽들을 성형하는 쉘부들을 형성하는 두 개의 부분을 포함한다. 트래드를 성형하는 링은 각각 몰딩/디몰딩의 실질적으로 반경 방향으로 배치될 수 있는 복수의 영역을 포함하고, 상기 각 영역은 상기 트래드의 모티프들을 성형하기 위해 복수의 양각 소자로 구성되는 몰드 피팅부를 구비한다. 이 공지된 기술을 사용하여, 양각 소자들은 타이어의 가황(vulcanisation) 이후에 디몰딩, 즉 트래드로부터 상기 소자들의 배출을 허용하는 기하 형상들을 갖는다. 결과적으로, 언더컷부들(undercut parts)을 가진 양각 소자들은 이 기술을 사용하여 디몰딩하는 것이 곤란하다. 마찬가지로, 이 기술에서는 새것일 때 트래드의 표면상에 개구되지 않는 소자들을 성형하는 것도 불가능하다.

새 타이어의 트래드의 주행 면 아래에 채널들을 성형하기 위해서는 특히, US 제 1,733,064 호에 타이어의 트래드가 성형되었을 때 타이어 트래드를 형성하는 고무 내로 니들들이 도입될 수 있도록 타이어 몰드의 쉘 내에 복수의 구멍들을 제공하는 것이 공지되어 있다. 또한, 상기 니들들이 고무를 관통하도록 힘을 가하는 수단들이 상기 몰드 외부에 제공되며, 이들 수단들은 그 후, 몰드를 구성하는 상이한 부분들을 개구시킴에 의해 타이어를 디몰드하는 공정 이전에 다시 니들들을 빼내는 역할을 한다. 이 몰드는 특히 제조가 복잡하며, 하나 이상의 쉘이 관통될 필요가 있으며, 예로서, 니들들 수 등의 변경이 필요한 경우에, 다른 쉘을 개조하여야만 하며, 이는 비용이 많이 든다. 또한, 쉘 상의 구멍들의 존재는 고무가 더욱 많이 또는 더욱 작게 천공되게 하며, 이는 성형 이후에 타이어의 측벽들 상에 몰딩 결함의 발생을 초래한다.

상술한 문제점들을 해결하기 위하여, 측벽들을 경유하여 비드 영역들까지 축 방향으로 연장되는 트래드를 구비한 타이어 성형용 몰드가 제안되고, 상기 몰드는 타이어 측벽을 성형하기 위한 각각 성형면들을 구비한 두 개의 쉘들과, 타이어의 트래드를 성형하기 위해 상기 두 개의 쉘들과 동축인 링을 형성하는 구조를 포함한다. 본 발명에 따라 상기 몰드를 형성하는 쉘들과 링은 몰드가 닫힌 위치일 때, 타이어의 전체 성형면을 한정하도록 그들 측 방향 단부들을 경유하여 접촉된다.

본 발명에 따른 상기 몰드는
하나 이상의 쉘은 구조 성형시에 쉘부들의 성형면들이 전체 측벽을 성형하기 위해 서로의 연장부에 있도록, 서로 동축인 둘 이상의 환형 쉘부들에 의해 형성되며,
상기 쉘부들 중 적어도 하나는 상기 쉘부의 성형면 상에 돌출되는 적어도 복수의 양각 소자들을 구비하고, 상기 동일한 쉘부의 양각 소자들은 실질적으로 동일한 기하 형상 및 상기 쉘부 상의 상기 소자의 고정점과 상기 쉘부의 축 방향 최외측의 상기 소자의 단부 사이의 방향으로 정해진 동일한 지향성을 가지며,
상기 양각 소자들을 지지하는 상기 각 쉘부는 적어도 타이어의 디몰딩을 촉진하기 위해 디몰딩하는 동안 상기 양각 소자들 상에 고무 혼합물에 의해 작용되는 힘의 작용 하에 상기 동일한 쉘의 다른 쉘부들에 대하여 상기 쉘부들 각각의 회전을 허용하도록 상기 동일한 쉘의 다른 쉘부에 대해 원주 방향으로 이동 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

이 방식에 있어서, 양각 소자들 상에 디몰딩되는 동안 가황된 고무 혼합물들에 의해 제공되는 반력의 작용 하에 각 부분이 동일한 쉘의 다른 부분에 대하여 회전될 것이기 때문에 각 쉘부에 의해 지지되는 양각 소자들을 디몰딩하는데 소요되는 힘이 감소될 수 있다.

단순한 방식으로 본 발명에 따른 몰드는 트래드의 적어도 하나의 에지 상에 개구하는 트래드 패턴 모티프들을 포함하는 타이어들의 디몰딩과 몰딩을 수행하는 것을 가능하게 하며, 상기 모티프들은 상기 타이어의 횡단 방향과 전체적으로 상이한 지향 방향을 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 몰드는 디몰딩이 매우 어려운 기하 형상들(즉, 탄성적으로 변형되지 않는 재료를 성형하는 것이 성형된 재료 또는 양각 소자 중 어느 한쪽을 열화시키지 않고는 디몰딩될 수 없는 기하 형상)을 갖는 양각 소자들을 가지는 트래드 패턴 모티프들을 성형하는 것을 가능하게 한다.

본 발명에 따른 몰드는 서로 동축인 몇몇의 환형 부분들 조립으로 형성된 하나 이상의 쉘을 포함할 수 있고, 상기 환형 부분들 중 적어도 두 개는 예로서 트래드 내의 몇 개의 트래드 패턴 레벨들을 제조(이 배열은 승용차 타이어들의 트래드 두께보다 상대적으로 더 큰 두께의 트래드를 가진 중 차량들용 타이어들의 경우에 특히 바람직함)하는 것을 허용하도록 상기 쉘의 고정부에 대해 원주 방향으로 이동할 수 있다. 바람직하게는, 양각 소자들을 지지하는 쉘부들은 서로 독립적으로 이동할 수 있다.

상술한 본 발명을 첨부된 도면을 참조로 보다 양호하게 이해할 수 있을 것이며, 상기 도면들은 몇몇 트래드 패턴 변화와, 상기 트래드 패턴을 성형하기 위한 몰드에 관한 것이며, 여기에 도시된 트래드 패턴들의 예는 단지 예시의 의미로만 사용되는 것이지 제한의 의미를 갖는 것은 아니다.

도 1은 새것일 때 본 발명에 따른 트래드 패턴의 주행 면의 평면도.

도 2는 트래드가 부분적으로 마모된 이후의 도 1의 트래드 패턴의 새로운 주행 면을 도시하는 도면.

도 3a는 도 1에 도시된 새것일 때의 주행 면의 트래드의 A-A 단면을 따라 절취한 도면.

도 3b는 도 2에 도시된 마모된 이후의 주행 면의 트래드의 B-B 단면을 따라 절취한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 트래드 패턴을 구비한 트래드의 고무 블럭의 단면도.

도 5 내지 도 9는 본 발명에 따른 트래드 패턴을 구비한 트래드의 고무 블럭의 다섯 가지 가능한 변형 예들을 도시하는 단면도.

도 10은 상기 타이어의 측벽들을 성형하는데 사용되며, 원주 방향으로 이동 가능한 부분을 포함하는 쉘들을 가진 타이어 성형용 몰드의 반경 방향 단면도.

도 11은 새 타이어의 주행 면 반경 방향 아래에 위치되는 두 개의 인시즌과 채널을 성형하기 위해 도 10에 도시된 쉘들의 가동부들 상에 고정되도록 의도된 세 개의 핑거부들을 포함하는 성형 소자를 도시하는 도면.

도 12는 도 11의 몰딩 소자의 C-C선을 따른 단면을 도시하는 도면.

도 1에는 타이어 크라운의 보강재(reinforcement armature) 외측에 반경 방향으로 배열되도록 의도된 두께가 E인 트래드의 이볼빙 트래드 패턴(evolving tread pattern)의 일부를 도시한다. 이 경우에, 상기 트래드의 두께 E는 새것일 때의 주행 면과 상기 타이어 크라운 보강재의 반경 방향 최외부면 사이의 반경 방향 거리와 동일하다.

"이볼빙 트래드 패턴"은 그 트래드 패턴의 도로와 접촉하게 될 예정인 주행 면이, 타이어 주행의 결과로 상기 트래드가 마모되었을 때 나타나는 트래드 패턴을 의미하고, 에볼루션(evolution)은 타이어의 전체 사용 기간 동안 트래드의 마모 정도에 무관하게 접지 성능 및 로드 핸들링(road handling) 성능이 실질적으로 변하지 않는 상태로 남아있도록 상기 타이어의 설계 시에 사전 설정된다.

새것일 때 트래드 패턴의 주행면(1)이 도 1에 도시되고, 새것일 때의 트래드 패턴은 두 개의 중간 블럭 열(4, 5)을 둘러싸고 있는 두 개의 에지 블럭 열(2, 3)로 구성되고, 상기 열들은 타이어의 원주 방향(화살표 X 방향)으로 배열되고 직선 트레이스의 원주 방향 홈들(6, 7, 8)에 의해 서로 분리된다. 중간 홈(7)은 트래드를 폭이 상이한 두 개의 부분으로 분할하기 위해, 횡단 방향(타이어의 회전축과 동일한 방향으로 화살표 Y로 도시되어 있음)으로 다소 오프셋 되어 있다. 중간 고무 블럭들의 열(5)은 중간 블럭들의 열(4)보다 실질적으로 큰 횡단 방향 치수를 가진다.

트래드의 에지들 상에 위치된 고무 혼합물 블럭들(9, 11)의 열들(2, 3)은 굴곡된 평균 트레이스 및 횡단 방향(화살표 Y로 도시됨)에 대해 약 15°의 평균 각도를 형성하는 즉, 경사 방향의 홈들(10, 12)에 의해 원주 방향으로 이격된다. 상기 홈들(10, 12)은 평균 트레이스들의 곡률들이 반대 방향인 평균 트레이스를 가지며, 상기 홈들은 새 타이어의 주행 면 상에 4 내지 6mm 사이의 평균 폭을 가진다.

"주행 면 상으로 개구된 홈 또는 인시즌(incision)의 평균 트레이스(average trace)"는 동일한 면 상의 홈 또는 인시즌의 에지들의 트레이스들로부터 동일한 거리에 있는 상기 주행 면 상에 형성되는 프로파일(profile)을 의미한다. "주행 면 상의 홈 또는 인시즌의 지향성(orientation)"은 동일 면 상의 상기 홈 또는 인시즌의 평균 트레이스로부터 축 방향으로 가장 먼 지점들을 통과하는 평면의 상기 면과의 교차부(intersection)에 의해 형성되는 방향을 의미한다.

또한, 타이어 트래드의 에지들 상에 위치되는 블럭들(9, 11) 각각은 2mm 폭의 인시즌(13, 14)을 구비하고, 새 타이어의 주행 면 상의 인시즌의 평균 트레이스는 상기 블럭들의 경계를 정하는 홈들의 평균 트레이스와 실질적으로 평행하며, 상기 인시즌들 각각은 새것일 때, 각 블럭의 접촉 면을 실질적으로 동일한 면적의 두 부분으로 분할한다.

상기 트래드 에지들의 열들 사이에 위치되는 두 개의 중간 열들(4, 5)을 형성하는 블럭들(15, 16)은 경사 지향성의 홈들(19, 20)에 의해 원주 방향으로 이격되고, 상기 블럭들의 전체 접촉 면 상에 개구되고, 상기 블럭들을 실질적으로 동일한 면적의 두 부분으로 분할하는 원주 방향 인시즌들(17, 18)을 구비하고 있다. 상기 인시즌들(17, 18) 각각은 부분적으로 마모된 이후(도 2 참조)에 원주 방향 홈(171, 181)이 생기도록 폭이 3mm인 채널로 타이어의 반경 방향 내측으로 연장된다.

또한, 각 블럭들(15, 16) 상에 및 원주 방향 인시즌들(17, 18)의 양 측면 상에 경사 방향을 지향하고 있는 두 개의 인시즌들(21, 22 및 23, 24)이 제공되고, 이는 상기 블럭들 중 단지 한쪽 측면 상에서만 원주 방향 홈으로 개구시킨다(경사 지향성의 두 인시즌들의 주행 면(1) 상의 평균 트레이스는 상기 블럭들(15, 16)을 원주 방향으로 이격시키는 홈들(19, 20)의 평균 트레이스에 실질적으로 평행함). 상기 블럭들(15, 16) 상에서, 이들 인시즌들(21, 22 및 23, 24)은 단면에서 볼 때 트래드가 부분적으로 마모된 이후에, 도 2에 도시된 바와 같이 두 개의 새로운 인시즌들(211, 221 및 231. 241)을 형성하도록 두 개의 가지(branches)를 가지는 Y 자의 독특한 형상을 가진다.

도 2는 상기 트래드 전체 축 방향 폭에 영향을 미치며, 상기 트래드 두께 E의 20% 약간 이상 마모된 이후의 동일한 트래드의 새로운 주행 면(1')을 도시한다.

이 트래드는 각 에지 열들(2, 3) 상에 새 타이어 주행 면 상에 나타나는 블럭들의 수에 비해 두 배인 블럭들(91, 111)의 수를 포함하는 새로운 트래드 패턴에 대응하는 주행 면(1')을 갖는다. 이들 새로운 블럭들은 타이어의 새 주행 면 상에 나타나는 새로운 홈들(101, 121) 및 초기의 홈들(10, 12)에 의해 서로 원주 방향으로 이격되고, 상기 새로운 홈들은 새것일 때의 주행 면 상에 개구되는 홈들(10, 12)의 폭과 실질적으로 동일한 평균 폭 및 초기의 홈들(10, 12)의 평균 트레이스들과 동일한 평균 트레이스들을 갖는다. 또한 새로 형성되는 블럭들 각각은 인시즌들(131, 141)을 구비하고, 상기 인시즌들의 평균 트레이스는 새로운 홈들(101, 121)의 평균 트레이스와 동일하다. 형성되는 새 홈들과 조합되는 이들 인시즌들의 존재는 부분적으로 마모된 이후에 고무 블럭들이 적절한 유연성을 얻을 수 있게 한다.

또한, 중간 열들(4, 5)의 모든 블럭들 상 및 상기 블럭들의 선단 및 후단 에지들 근방에, 트래드의 부분적인 마모 이후에 주행 면 상에 반경 방향으로 개구되는 두 개의 부가적인 인시즌들(211', 221' 및 231', 241')이 제공되고, 상기 인시즌들 각각은 상기 블럭들 각각의 경계를 정하는 원주 방향 홈과 통한다.

도 3a의 단면도는 도 1에 도시된 상기 새 트래드 에지의 열(3)의 고무 블럭(11) 상에 도시되는 A-A선을 따른 트래드 두께의 일부를 도시하고 있다.

축 방향 Y에 수직 평면인 이 단면상에, 새 타이어일 때, 실질적으로 횡단 방향으로 지향되는 깊이 H(H는 트래드의 두께 E보다 작음)인 두 개의 홈들(12)에 의해 경계가 정해지고, 새 타이어의 주행 면(1) 상에 개구되는 인시즌(14)을 구비하는 블럭(11)이 도시되어 있으며, 상기 인시즌(14)은 새것일 때 트래드 두께 E의 대략 15%의 깊이에 걸쳐 반경 방향으로 연장된다. 새것일 때 트래드의 주행 면(1) 아래에는, 채널을 형성하는 세 개의 캐비티가 성형되고, 제 1 채널(26)은 폐쇄된 U자 형상이고, 상기 채널의 각 측면 상에 두 개의 캐비티(27, 28)가 상기 채널(26)의 평균 폭에 비해 좁은 폭의 인시즌을 각각 형성하고, 상기 인시즌의 트레이스는 트래드의 두께의 방향으로 방향이 바뀌면서 따른다. 새 타이어의 주행 면 상에 개구된 인시즌(14)은 본 경우에는 U형 단면의 채널에 연결되어 있지 않지만, 연결될 수도 있다(도 4 참조).

새 트래드의 주행 면(1) 아래에 반경 방향으로 위치되는 상기 중앙 채널(26)과 두 개의 캐비티들(27, 28)은 상기 두께(E)의 15%와 45% 사이의 범위로 상기 트래드가 부분적으로 마모된 이후에 새 트래드 패턴을 형성하게 의도되며, 상기 새 트래드 패턴의 특성은 감소된 두께의 트래드에 적합하게 된다.
바람직하게는, 상기 채널(26) 단면의 외형(25)은 새 타이어의 상기 주행 면(1) 주변에서, 트래드의 부분 마모 후에 작은 외형부들(29, 30)이 상기 새 주행 면 상에 반경 방향으로 개구되고, 그에 따라 상기 홈(26)의 전체 폭의 더욱 빠른 완전한 개구가 상기 새 주행 면에 걸쳐 얻어지기 위해 상기 작은 외형 단면들보다 상기 새 타이어의 상기 주행 면(1)으로부터 반경 방향으로 약간 더 멀리 있는 외형 단면(31)에 의해 소정 이격되는 적어도 두 개의 상기 작은 외형부들(29, 30)을 포함한다. 바람직하게는, 상기 외형부들(29, 30)은 채널(26)의 최대 폭의 반과 적어도 동일한 거리만큼 이격된다.
상기 중앙 채널(26)의 각 측면 상에 있는 상기 캐비티들(27, 28)은 새 타이어의 주행 면(1)과 가장 가까운 그들 각각의 외형부들(32, 33)의 지점들이 부분적인 마모 후에 얻어진 주행 면(1) 상에 개구되고, 새 홈이 상기 새 주행 면 상에 형성될 때 최후로 활동되도록, 상기 주행 면 상에 가장 가까운 상기 캐비티(26)의 지점의 깊이와 동일한 깊이에 위치되도록 상기 트래드의 두께 E 내에 형성된다. 도 3-a에 도시된 것처럼, 상기 캐비티들(27, 28)은 상기 트레드의 최대 마모 수준에까지 활동적으로 될 수 있도록, 상기 중앙 채널(26)의 최대 깊이 지점까지 반경 방향으로 연장한다.

마모 후에는, 도 3-b에 도시된 것처럼, 상기 중앙 채널(26) 및 상기 캐비티들(27, 28)은 새 홈(121) 및 상기 트래드 에지의 상기 블럭들(3)의 경계를 정하는 상기 원주 방향의 홈(8)에 상기 트래드의 외측을 횡단 방향으로 연결시키는 두 개의 인시즌(111)을 형성하는 상기 새 주행 면(1') 상에 반경 방향으로 개구한다.
따라서, 새 홈과 두 개의 인시즌을 상기 트래드의 에지들의 각 고무 블럭의 내측에 조합함으로써 마모시에도 양호한 배수력(모든 횡단 방향 홈들에 의해 나타나는 체적에 이어짐)과 양호한 접지 성능(마모와 함께 고무 리지 수의 증가) 및 로드 핸들링(인시즌들의 수 및 블럭들의 형상의 변화 양자 모두에 의해 트래드 강성의 정규적인 적응)을 유지할 수 있는 트래드 패턴을 제조할 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 트래드 패턴에 대응하는 이볼빙 트래드 패턴을 구비한 트래드로는 175/70 R 13의 치수의 타이어가 제조된다. 새것일 때, 트래드는 125mm의 폭과 8.5mm의 두께를 가지고, 새것일 때의 표면 홈 비율은 대략 27%이다(표면 홈 비율은 접촉 자국(contact imprint)의 전체 면적과 도로에 접촉한 트래드 패턴의 소자들의 접촉 면적의 차이와 접촉 자국의 전체 면적 사이의 비율을 계산하여 얻어진 수치로서 정의됨). 새것일 때 주행 면 상에 개구된 홈들은 4 내지 6mm 사이의 평균 폭들을 갖는다.

상술한 이볼빙 트래드 패턴을 가진 트래드를 구비한 타이어는 트래드의 대략 2.5mm가 마모된 이후에, 새것일 때 주행 면 반경 방향 아래의 캐비티들이 새로운 주행 면 상에 새로 개구되어 새것일 때의 체적 홈 비율과 실질적으로 일정하고 동일하게 체적 홈 비율을 유지하도록 하기 때문에, 상기 타이어의 마모 수준에 무관하게 이용자들의 필요들에 적합하다. "체적 홈 비율(Volume groove ratio)"은 전체 액체의 체적을 배출하는 트래드 패턴의 능력의 척도로 이해된다.

도 4는 새것일 때의 전술한 트래드 패턴의 변형 예를 도시하며, 상기 트래드 패턴 내에서 상기 도면에서는, 단면으로 볼 때, 블럭(35)은 깊이가 H(H<E)인 홈에 의해 경계가 정해져 있고, 상기 블럭에 대해 중앙 위치에서 내측에 반경 방향으로 위치되는 채널(36)을 구비하고 있다. 이 채널(36)은 실질적으로 O형이며, 인시즌(37)과 통하고 있고, 트래드의 두께 방향으로 상기 인시즌의 트레이스는 연속적으로 방향이 바뀌게 도시되어 있으며, 상기 인시즌(37)은 새것일 때의 주행 면 상에 개구된다. 두께에 따라 파선이 연속되는 트레이스의 두 개의 인시즌들(39, 39')은 채널(36)의 각 측면 상에 형성되고, 트래드가 부분적으로 마모된 이후에 주행 면 상으로 채널(36)이 노출되었을 때 및 적어도 트래드의 최대 마모가 발생할 때까지 주행 면 상에 나타나도록 의도되어 있다.

본 발명에 따른 이볼빙 트래드 패턴들의 다른 변형 예들이 도 5 내지 도 9에 도시된다. 상기 도면들에는 새것일 때의 주행 면의 반경 방향 아래에 채널들과 인시즌들을 포함하는 고무 블럭들이 타이어의 회전축에 수직인 평면들로 절취된 단면으로 도시되어 있다. "횡단면"은 상기 타이어의 회전축에 수직인 평면을 따른 단면을 의미한다.

도 5는 새것일 때 주행 면(41)의 반경 방향 아래에 위치되며 Y자 일반적 형상을 포함하는 인시즌(45)의 두 개의 가지(43, 44)로 둘러 싸여있는 O형 단면을 가지는 채널(42)을 포함하는 고무 블럭(40)의 단면을 도시하고 있고, 상기 인시즌은 새것일 때의 트래드의 주행 면(41) 상으로 개구되어 있다.

도 6은 새것일 때 주행 면(51) 반경 방향 아래에 위치되며 각각 Y자 형상인 두 개의 인시즌(53, 54)으로 둘러 싸여있는 O형 단면을 가지는 채널(52)을 포함하는 고무 블럭(50)의 단면을 도시하고 있고, 상기 인시즌들은 블럭(50)이 부분적으로 마모된 이후에만 주행 면 상으로 개구된다(이는 채널(52)에 대해서도 마찬가지임).

도 7은 새것일 때 주행 면(63) 반경 방향 아래에 위치된 단면이 실질적으로 O형인 채널(64)을 포함하고, 두 개의 홈(61, 62)에 의해 원주 방향으로 경계가 정해져 있는 고무 블럭(60)의 단면을 도시하고 있다. 이 채널은 상기 블럭의 중앙 평면에 대해 오프셋된 위치에서 상기 블럭(60) 내에 배치되어 상기 블럭이 부분적으로 마모된 이후에 원주 방향으로 측정된 폭이 상이한 두 개의 새로운 블럭들을 형성하는 것이 바람직하다. 홈(61)과 채널(64) 사이의 비강성적인 협폭부에는 부가적인 인시즌이 제공되지 않으며, 채널(64)과 홈(62) 사이의 광폭부에는 두 개의 인시즌(65, 66)이 제공되고, 이들 중 하나는 직선형이고, 나머지 하나는 반경 방향으로 굽혀지게 형성되는 트레이스를 가져서 부분적으로 마모된 이 후 새로운 두 개의 인시즌이 상기 광폭부의 강성을 생성하는 것을 가능하게 하는 것이 바람직하다.

트래드 패턴의 둘 이상의 상이하고 연속적인 에볼루션들이 제공될 수 있고, 이들이 각각 소정 수준의 마모에 대응하게 하는 것이 바람직하다. 따라서 특히 두꺼운 트래드들(무거운 차량에 사용되는 타이어 등)을 사용하는 경우 타이어의 전체 사용 수명 동안 가능한 한 트래드의 작용이 조절될 수 있다.

이런 트래드 패턴의 예가 도 8에 도시되어 있으며, 상기 도면에서는 새것일 때 주행 면(72) 반경 방향 아래에 세 개의 채널을 포함하는 고무 블럭(70)을 통한 단면을 도시한다. 단면이 실질적으로 균일한 길이의 일 채널(74)은 신장된 형상을 가지며, 블럭(70)의 중앙 위치를 점유하고 있고, 깊이 H1과 깊이 H2 사이에서 반경 방향으로 연장되는 외형을 가지고 있다. 중앙 채널(74)은 새것일 때 지그재그형 트레이스를 따르는 인시즌(76)에 의해 주행 면(72) 바로 아래로 반경 방향으로 연장된다. 상기 중앙 채널(74)의 각 측면 상에 두 개의 측 방향 채널들(73, 75)이 제공되어 있으며, 상기 두 개의 측 방향 채널들은 동일한 폭의 외형을 가지고, 깊이 H3(엄밀히 H1보다 큼)과 깊이 H2 사이에서 연장된다(통상적으로, 모든 깊이는 새것일 때의 주행 면(72)에 대해 반경 방향으로 측정됨, 즉 상기 주행 면에 수직으로 측정됨). 이들 측 방향 채널들(73, 75)은 인시즌들(77, 78)에 의해 깊이 H1까지 반경 방향으로 연장되며, 그 블럭(70)의 두께 방향에서 인시즌들의 트레이스는 방향이 바뀌어 형성된다. 또한, 상기 채널들(73, 74, 75) 사이의 고무 부분들 내에는 깊이 H3과 깊이 H2 사이에서 연장되는 복수의 직선형 인시즌들(79)이 제공되어 있다.

도 8의 고무 블럭(70)은 두 개의 별개인 레벨들에 대한 다른 두 개의 새로운 트래드 패턴들을 구비한 특정 형상을 가진다(각각 깊이 H1과 H3에 대응하고, 0.15×H2 < H1 < 0.45×H2 이고, H3>H1이며, H2는 블럭(70)의 경계를 정하는 홈(71)의 깊이에 대응하고, H2<E임). 실제로, 깊이 H1과 H3 사이에서 주행 면 상에는 중앙 채널(74)에 대응하는 홈이 형성되고, 초기 블럭을 두 블럭들로 분할하며, 새 블럭 각각은 인시즌을 구비한다. H3과 H2 사이에서, 측 방향 채널들(73, 75)이 새 주행 면 상에 개구되어 깊이 H1으로부터 형성된 블럭들을 다시 두 개의 새 블럭들로 분할하여 새 홈들을 형성하며, 새 주행 면 상의 새 홈들의 평균 트레이스는 새것일 때 주행 면 상의 홈(71)들의 트레이스들과 유사하다.

별개의 마모 레벨들에 대한 새로운 상이한 몇 개의 트래드 패턴들을 가지는 트래드를 얻는 다른 방법이 도 9에 도시된다. 이 도면에서, 블럭(80)은 단면으로 도시되고, 새 타이어의 주행 면에 대하여 측정된 동일한 깊이 H4의 두 개의 홈(81, 81')에 의해 원주 방향으로 경계를 정하고 있다. 이 블럭은 새것일 때 자기의 주행 면(82) 반경 방향 아래에 채널(83)을 포함하고 있으며, 상기 채널(83)의 외형은 깊이 H5와 깊이 H6(H6<E) 사이에서 H5 < H4 < H6이 되도록 연장되어 있으며, 상기 채널의 각 측면 상에는 두 개의 인시즌들(84, 85)이 상기 채널(83)과 실질적으로 동일한 깊이 사이에서 연장되어 있다. 또한, 블럭(80)의 경계를 정하는 각 홈(81, 81')의 반경 방향 아래에는 채널(86)이 제공되며, 상기 채널(86)의 외형은 깊이 H7과 깊이 H6 사이에서 연장된다. 따라서, 블럭(80)이 깊이 H5(H5<H4)에 걸쳐 부분적으로 마모된 이 후에, 채널(83)에 의해 형성되어 상기 블럭을 두 개의 블럭으로 분할하는 새 홈이 나타난다. 그 후, 깊이 H4보다 많이 마모된 이후에는 새로이 블럭의 경계를 정하는 홈들(81, 81')이 사라지고, 최종적으로, 마모가 깊이 H7보다 커졌을 때, 상기 홈들(81, 81') 반경 방향 아래에 위치된 채널(86)이 두 개의 새 홈을 형성하며 주행 면 상에 나타난다. 이 배열은 적절한 액체 배수 체적을 유지하면서 새것일 때, 트래드의 더 큰 강성을 달성하는 것을 가능하게 한다.

단면에서 보았을 때, 블럭(80)의 중앙부에 제공되는 채널(83)은 초기의 홈이 사라진 경우에도 적절한 배수 체적을 유지할 수 있도록 새것일 때 블럭의 경계를 정하는 홈들(81, 81')의 폭보다 50%이상 큰 폭을 갖는다.

"홈의 배수 체적"은 상기 홈에 의해 차지되는 체적의 크기를 의미하며, 대략 자기의 길이와 자기의 단면의 곱에 대응한다.

상술한 트래드의 에지 상에 위치된 블럭들의 주행 면 아래에 생성된 인시즌들과 체널들의 예들은 새것일 때 에지들 상에, 리브(rib)를 형성하는 연속적인 스트립(strip)의 고무를 포함하는 트래드 패턴들의 경우에도 또한 생성될 수 있다. 트래드의 부분 마모가 발생한 이후에, 상기 연속적인 스트립은 홈들에 의해 서로 분리되는 연속적인 고무 블럭들을 가지고, 또한 각 블럭은 하나 이상의 인시즌을 구비하며, 주행 면 상의 인시즌의 평균 트레이스는 상기 홈들의 평균 트레이스에 근접하다.

불규칙적 마모를 피하고 그로 인해 타이어의 수명을 향상시키도록 마모 이후에 나타나는 홈들의 평균 트레이스들의 지향성들은 새 타이어의 주행 면 상에 개구되는 홈들의 평균 트레이스들의 지향성들에 대향되도록(즉, 횡단 방향에 평행한 축에 대해 대칭이되도록) 제공하는 것이 바람직하다.

도 10은 타이어 성형용 몰드(200)의 단면을 도시하고 있으며, 상기 몰드는 타이어의 회전축이 수직(화살표 Z로 도시된 방향에 평행)이 되도록 수평위치에 위치되어 개방된 상태로 도시되어 있다. 상기 몰드(200)는 상기 타이어의 측벽들을 성형하기 위한 하부 쉘(201)과 상부 쉘(202)을 포함하고, 상기 두 쉘들 사이에 삽입되는 상기 타이어 트래드의 트래드 패턴 모티프(motifs)를 성형하기 위한 링(203)을 형성하는 중간 소자를 포함한다. 성형 위치에서, 공지된 방식으로 상기 몰드를 구성하는 다양한 소자들은 크라운 링과 쉘들의 성형면들의 접합부에 의해 형성되는 성형면에 의해 제한된 성형 체적을 얻기 위해 그들 측 방향 단부들(204, 205 및 206, 207)에 의해 접촉한다.

명백하게, 쉘은 상기 트래드의 주행 면을 상기 타이어의 비드의 영역까지 연장하는 타이어의 외부면을 성형하는 부분에 대응한다.

하부 쉘(201)은 적절한 고정 수단들(본원에서는 설명되지 않음)에 의해 고정된 베이스(208)와 일체로 유지되는 반면, 상부 쉘(202)은 상기 몰드 내에 타이어 블랭크의 적도 평면과 일치하는 몰드의 중앙 평면에 수직 방향(화살표 Z로 도시됨)으로 이동가능한 판(209)과 일체가 된다.

상기 타이어의 트래드를 성형하는 링(203)은 원주 방향으로 이대이(two by two) 접촉하는 복수의 영역(section)을 포함하고, 상기 영역들 각각은 새 타이어의 주행 면 상에 개구되는 트래드 패턴 모티프들을 성형하기 위한 몰딩 피팅부(216)와 지지부를 포함하며, 상기 피팅부는 적절한 고정 수단들에 의해 지지부의 내측에 반경 방향으로 고정된다. 또한, 트래드의 성형 링을 형성하도록 상기 영역들을 반경 방향으로 변위시키기 위한 수단이 제공되며, 동일 수단은 성형 이후 타이어를 제거하기 위해 몰드를 개방하도록 반대 방향으로 상기 영역을 변위시키는 기능을 한다.

상기 쉘들(201, 202)은 각각 제 1 및 제 2 환형 동심부(210, 211 및 212, 213)의 조립체로써 형성된다. 각각의 제 1 쉘부(211, 213)는 성형 위치에서 각각 제 2 쉘부(210 또는 212)와 크라운 링(203) 사이에 위치되도록 배열된다. 상기 몰드를 구성하는 두 쉘부들은 그들 성형면들이 서로의 연장선 상에 있도록 배열된다.

상기 상부 쉘(202)의 제 2 쉘부(212)는 화살표(Z)로 도시된 방향으로 이동하는 판(209)과 일체로 조립되는 반면, 상기 상부 쉘의 제 1 쉘부(213)는 상기 제 1 쉘부(상기 부분의 회전축은 Z방향에 평행함)에 적용되고 원주 방향으로 향해진 힘들의 작용하에 제 2 쉘부에 대해 상기 제 1 쉘부가 단독으로 회전할 수 있도록 하는 연결 수단들을 사용하여 상기 제 2 쉘부(212)와 조립된다.

하부 쉘(201)은 제 2 쉘부(210)에 의해 베이스(208)에 고정되는 반면, 제 1 쉘부(211)는 상기 제 2 쉘부 상에 적용되고 원주 방향을 향하는 힘들의 작용 하에 상기 제 1 쉘부에 대해 상기 제 2 쉘부의 회전을 허용하는 고정 수단들에 의해 상기 제 2 쉘부(210)에 연결된다.

타이어 트래드의 주행 면 아래의 트래드 패턴 모티프들을 성형하기 위해서, 원주 방향으로 이동할 수 있는 상기 쉘부들(211, 213)은 복수의 모티프들을 상기 트래드 내측 및 아래에 반경 방향으로 성형하도록 상기 쉘부들의 성형면 상에서 돌출하는 복수의 양각 소자들(214, 215)을 구비하고, 복수의 모티프들은 크라운 링(203)을 형성하는 영역들의 피팅부들(216)에 의해 지지된 양각 소자들에 의해 모티프가 성형되는 경우에 반경 방향이 아닌 측 방향으로 디몰딩되게 된다.

"측 방향"은 상부 쉘의 성형면 상에 돌출된 양각 소자들이 상부쉘(202)과 함께, 그리고 상기 상부쉘을 양각 소자들(214)과 함께 탑재하도록 상부판(209)을 화살표(Z)에 평행한 방향으로 변위시킴으로써 디몰딩되는 즉, 트래드로부터 배출되는 방향을 의미한다.

쉘부에 의해 지지되는 양각 소자의 일 실시 예가 도 11에 도시된다. 본 도면에서, 대응 쉘부 상에 상기 소자를 고정하려 의도된 지지부(217)와, 상기 지지부(217)의 연장부에서 트래드 내에 복수의 모티프들을 성형하기 위해 쉘의 성형면 상에 돌출되는 돌출부(218)로 구성된 양각 소자(215)의 사시도가 도시되어 있다. 상기 쉘의 성형면 상에 돌출되는 상기 돌출부(218)는 서로 평행하게 배열되어 채널과 각 측면 상의 두 개의 인시즌을 성형하기 위해, 세 개의 "핑거부(219, 220, 221)"로 형성되어 있으며, 상기 핑거부들은 실질적으로 동일한 길이이고, 성형 위치에서, 상기 양각 소자로 성형되는 모티프들은 새 타이어의 주행 면 상에 반경 방향 돌출부들을 가지고, 그 평균 굴곡 트레이스는 횡단 방향과 0°가 아닌 실질적으로 동일한 각도를 형성한다.

성형 위치에 있을때 반경 방향에서 보면 양각 소자의 세 개의 핑거부들은 굴곡된 기하 형상을 가지고, 그들 횡단면은 핑거부들(219, 220, 221)을 위한 고정부를 형성하는 지지부(217)로부터 상기 핑거부들의 대향 단부를 향해 점진적으로 감소되어서, 타이어의 크라운 보강재의 자오 프로파일(meridian profile)을 실질적으로 따르게 된다.

중앙 위치에 있는 핑거부(221)는 채널 성형을 위해 최대 폭이 5mm 인 V형 영역을 가지고, 중앙 핑거부(221)의 각 측면 상의 나머지 두 개의 핑거부들(219, 220)은 2mm 두께의 얇은 인시즌들을 성형하기 위해 횡단면이 지그재그 형상을 갖는다(도 11의 C-C 선을 따른 영역을 도시하는 도 12 참조).

동일한 쉘들로 상이한 트래드 패턴들을 성형할 수 있도록 하기 위해, 양각 소자들 중 적어도 하나의 교체를 용이하게 하고 고정하는 것을 허용하기 위하여 회전 방향으로 이동가능한 쉘부와 양각 소자 각각 사이에 연결 수단을 제공하는 것이 바람직하다.

가황되지 않고 성형되지 않은 타이어 블랭크가 몰드(200) 내로 도입되면, 상기 몰드는 링(203)의 크라운 피팅부들(216)에 의해 지지되고, 쉘들(201, 202)에 의해 지지되는 양각 소자들이 돌출되는 성형면을 제공하기 위해 점진적으로 닫혀진다. 몰드가 완전히 닫혀지면, 타이어의 트래드 패턴을 구성하는 모티프들을 형성하도록 양각 소자들을 피복하는 동안 블랭크 내의 팽창 수단이 상기 블랭크가 성형면들에 대하여 적용되도록 한다.

타이어의 성형 및 가황 이후, 이는 하기와 같이 디몰드된다.

트래드로부터 반경 방향으로 피팅부들의 양각 소자들을 빼내고, 타이어의 크라운을 디몰딩하도록 링(203)의 영역들이 반경 방향으로 이동된다.

상부 쉘(202)은 타이어의 측벽을 디몰딩하고, 쉘들에 의해 지지되는 양각 소자들(214, 215)을 추출하기 위해, 상부판(209)을 이동시킴에 의해 하부 쉘(201)로부터 축 방향(Z 방향)으로 이동된다. 이 이동에서 측벽들을 형성하는 탄성 재료(elastromeric material)는 상기 양각 소자들을 해제시키는 디몰딩력들의 작용 하에 탄성적으로 변형되고, 두번째로, 양각 소자들(214, 215)의 기하 형상을 고려할때, 상기 양각 소자들을 둘러싸는 탄성 재료는 양각 소자들의 디몰딩을 저지하며, 그 위에 반력들을 작용시키고, 반력들의 한 성분은 원주 방향을 향한다. 상기 원주 방향 힘의 성분은 상기 양각 소자들(214)의 디몰딩을 촉진하기 위해 상기 양각 소자들(214)을 지지하는 쉘부(213)를 동일한 쉘(202)의 회전되지 않는 다른 쉘부(212)에 대하여 정확하게 회전시키는데 사용된다. 동시에, 상부판(209)의 변위는 하부 쉘(201) 상에 디몰딩력을 작용시키는(Z 방향으로) 타이어와 함께 발생되며, 이는 상기 쉘부(210)에 대한 상기 쉘부(211)의 회전에 의해 상기 하부 쉘의 양각 소자들(215)이 또한 디몰딩되게 한다.

디몰딩 동안 동일한 쉘의 다른 부분에 대하여 쉘의 일부에 효과적으로 회전되는 것을 보증하기 위하여, 상기 쉘에 의해 지지되는 모든 양각 소자들이 그들 모두가 디몰딩하는 동안 동일한 방향의 원주 방향 힘의 성분을 유발하도록 축 방향에 대하여 실질적으로 동일한 지향성을 가지는 것이 필요하다. 그러나 상부 및 하부 쉘에 의해 지지되는 양각 소자들은 반대 방향의 지향성들을 가질 수 있다(도 1 및 도 2에 도시된 트래드 패턴의 경우에).

동일한 몰드의 상이한 부분들 사이에 탄성 복귀 수단이 제공되는 것이 바람직하며, 이는 디몰딩 이후, 각 가동성 쉘부가 몰딩 위치로 복귀되게 해준다.

디몰딩을 용이하게 하기 위하여, 양각 소자들은 얇은 층이 피복될 수 있으며, 이는 필요에 따라 트래드를 형성하는 탄성 재료에 대해 낮은 점착 계수를 가진 재료로 재생될 수 있다. 테플론 R과, 크실랜 R 등의 실리콘에 기초한 재료들이 특히 이런 용도에 적합하다.

몰드들에 의해 지지되는 양각 소자들(214, 215)은 선택적으로 열경화성 재료를 주입하거나 금속 합금을 주조(casting)함으로써 기계 가공에 의해 제조될 수 있다.

양각 소자들을 형성하는 핑거부들은 각 성형 이후에 상기 성형 핑거부들이 초기의 기하 형상으로 복귀할 수 있도록 성형된 탄성 재료에 의해 작용되는 추력의 작용 하에 몰딩하는 동안 발생하는 변형에 대해 매우 낮은 잔류 변형을 가지는 것이 바람직하다.

동일한 몰드의 양각 소자들은 성형된 트래드의 모든 또는 실질적으로 모든 폭에 영향을 주도록 충분한 길이들을 갖는 것이 바람직하다.

적어도 주요부에 걸쳐 원주 방향과 동일하거나 원주 방향에 근접한 방향을 지향하는 특정 특성을 가진 트래드의 주행 면 아래에 캐비티를 형성하기 위해서, 그 가동부가 대체로 원주 방향에 근접한 방향의 더욱 긴 또는 더욱 짧은 길이에 걸쳐 연장되는 하나 이상의 몰딩 핑거부를 구비하는 쉘을 포함하는 본 발명에 따른 몰드를 사용하는 것이 가능하고, 동일한 원리에 따라서, 타이어를 일주하는 또는 타이어를 몇회 일주하는 채널을 형성하는 것도 가능하며, 이 경우, 핑거부의 추출과 회전을 촉진시키고 디몰딩을 허용하기 위해 가동성 쉘부를 회전시킬 수 있도록 하는 기계적 구동 수단을 상기 몰드에 부가할 필요가 있다.

이 부가적인 구동 수단은 성형시에 양각 소자들이 고무 내로 뚫고 들어갈 수 있게 하는데 사용될 수 있다.

다른 유용한 조치로는 트래드 내에 홈들을 성형하도록 링에 의해 지지되는 양각 소자들에 하우징들을 제공하는 것이 있고, 각 하우징은 성형시에 상기 핑거부를 바람직하게 위치 설정하기 위해 몰드가 폐쇄되었을 때 쉘들 중 하나 또는 나머지에 의해 지지되는 하나 이상의 핑거부를 수용하도록 의도되고, 성형에 따라 몰드의 성형면에 대하여 추진되는 상태동안 성형된 재료에 의해 작용되는 추력들을 더욱 양호하게 견딜 수 있도록 이 소자들을 기계적으로 강화시키게 된다.

상술한 영역 몰드를 위한 배열들은 타이어의 측벽들을 성형하기 위한 몰드부들이 존재하는 경우에 다른 성형 방법들에 대해서도 동일한 방식으로 적용된다. 특히, 프랑스 특허 출원 제 2 691 095 호에 기재된 타이어 성형용 몰드에도 적용된다.

새것일 때의 주행 면 아래에 캐비티 모티프들을 성형하기 위해 그 쉘들 중 적어도 하나 상에 양각 소자들을 포함하는 몰드에서 성형된 타이어는 그 트래드의 외부 에지들 상에 상기 양각 소자들을 위한 지지부를 형성하는 부분들(217)의 전면들(222)의 임프린트를 포함하고(도 11 참조), 이 임프린트는 오목부 또는 돌출부일 수 있거나 오목부와 돌출부가 교차하는 형상일 수도 있다.

상술한 몰드는 예로서 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 트래드 패턴들을 단순한 방식 및 저가로 생산할 수 있게 해준다.

Claims (14)

1. 측 방향 에지들에 의해 횡단 방향으로 한정되는 주행 면(1)을 구비하고, 새것일 때, 상기 측 방향 에지들 중 적어도 하나 상에 원주 방향으로 배열되는 적어도 복수의 고무 블럭들(9, 11)을 포함하는 트래드 패턴을 구비하며, 상기 고무 블럭들(9, 11)은 횡단 방향으로 향해진 홈들(10, 12)에 의해 서로 이격되고, 주로 원주 방향으로 향해진 홈들(6, 7, 8)에 의해 내측에 축 방향으로 위치되는 트래드 패턴 모티프들로부터 이격 배치되는 타이어용의 두께가 E인 트래드에 있어서,

   새것일 때 복수의 고무 블럭들(9, 11)을 포함하는 에지들 중 적어도 하나 상에, 그리고 상기 각 블럭들의 반경 방향 내측에

   횡단 방향 홈들(10, 12)의 폭과 적어도 동일한 평균 폭을 갖는 하나 이상의 채널(26)과, 하나 이상의 인시즌(27, 28)을 포함하며,

   상기 각 채널(26)은 상기 횡단 방향 홈들의 평균 트레이스와 동일한 평균 트레이스를 구비하며, 상기 트래드 두께 E의 15%와 45% 사이로 상기 트래드가 마모된 후, 상기 트래드의 외측을 향해 반경 방향으로 개구되는 홈(101, 121)을 형성하도록 의도되며, 각 채널(26)은 상기 트래드의 잔여 두께 내에서 연장되고,

   상기 인시즌들(27, 28)은 새것일 때 상기 트래드의 주행 면 상으로 반경 방향으로 투영할 때, 동일면 상에 투영되는 상기 채널(들)(26)의 횡단 방향 지향성과 동일한 횡단 방향 지향성을 가지며 각 채널의 평균 폭에 비해 폭이 좁고, 각 인시즌은 주행 면 상에 상기 채널이 나타날 바로 그때 주행 면 상에 반경 방향으로 개구되며, 상기 채널의 전체 깊이에 걸쳐 상기 트래드의 두께 내에서 연장되는 것을 특징으로 하는 트래드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 주행 면 상에 투영되는 상기 각 채널(26)과 상기 인시즌들(27, 28)의 평균 지향성은 새것일 때 동일한 상기 주행 면 상에 존재하는 상기 홈들(10, 12)의 지향성과 영이 아닌 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는 트래드.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 새것일 때의 상기 주행 면 반경 방향 아래에 상기 트래드의 부분적인 마모 레벨들에 대응하는 복수의 연속적인 층들이 형성되고,

   상기 각 레벨은 새것일 때 상기 주행 면에 대해 측정된 거리로서 한정되고,

   제 1 레벨은 상기 트래드의 두께 E의 15%와 45% 사이의 거리 H1에 위치되고, 후속하는 레벨들은 H1 보다 큰 거리에 위치되며, 상기 각 마모 레벨에 대해서,

   횡단 방향 홈들(71, 81)의 폭 이상의 평균 폭과, 상기 횡단 방향 홈들의 평균 트레이스와 동일한 평균 트레이스를 가진 하나 이상의 채널들(73, 74, 75, 83, 86) 및

   상기 채널들의 상기 평균 폭에 비해 폭이 좁고 상기 채널들의 상기 평균 트레이스와 동일한 평균 트레이스를 가지며, 새것일 때의 상기 트래드의 상기 주행 면(1) 상에는 개구되지 않는 하나 이상의 인시즌들(77, 78, 79, 84, 85)이 주행 면 상에 개구되는 것을 특징으로 하는 트래드.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 주행 면 반경 방향 아래에 위치되는 하나 이상의 인시즌들(27, 28, 39, 39', 65, 77, 78, 84, 85)은 그 단면이 파동 또는 파선이 연속되는 형상인 것을 특징으로 하는 트래드.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 트래드 에지의 하나 이상의 고무 블럭 내에, 상기 주행 면으로부터 내측을 향해 반경 방향으로 연장되고, 부분적으로 마모된 후에 상기 블럭을 두 개의 블럭으로 분할하는 홈을 형성하기 위한 채널(42)의 각 측면 상에 위치되는 두 개의 가지(43, 44)를 경유하여 연장되는 하나 이상의 Y자형 인시즌(45)을 포함하는 것을 특징으로 하는 트래드.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 단면에서 보았을 때 상기 트래드의 상기 주행 면 아래의 상기 채널들(26) 중 적어도 하나는 상기 채널의 최대 폭의 절반 이상의 거리만큼 이격되는 둘 이상의 외형부들(29, 30)을 구비한 외형(25)을 가지고, 상기 외형부들(29, 30)은 상기 외형의 다른 지점들의 거리보다 작은 거리에서 상기 주행 면의 반경 방향 아래에 위치되는 것을 특징으로 하는 트래드.
7. 타이어 측벽을 성형하기 위한 성형면들을 각각 구비한 두 개의 쉘들(201, 202)과 상기 타이어의 트래드를 성형하기 위한 상기 두 개의 쉘들(201, 202)에 동축인 링(203)을 형성하는 구조를 포함하고, 몰드가 닫힌 위치일 때 상기 링(203) 및 상기 쉘들(201, 202)은 그들의 측 방향 단부들을 경유하여 접촉하고, 상기 측벽들을 경유하여 비드 영역들까지 축 방향으로 연장되는 상기 트래드를 구비하는 타이어 성형용 몰드(200)에 있어서,

   상기 하나 이상의 쉘들(201, 202)은 구조 성형시에 쉘부들의 성형면들이 전체 측벽을 성형하기 위해 서로의 연장부 상에 있도록, 서로 동축인 둘 이상의 환형 쉘부들(210, 211 및 212, 213)에 의해 형성되며,

   상기 쉘부들 중 적어도 하나는 상기 쉘부의 상기 성형면 상에 돌출되는 적어도 복수의 양각 소자들(214, 215)을 구비하고, 상기 동일한 쉘부의 상기 양각 소자들(214, 215)은 동일한 기하 형상 및 상기 쉘부 상의 상기 소자의 고정점과 상기 쉘부의 축 방향 최외측 상의 상기 소자의 단부 사이의 방향으로 정해진 동일한 지향성을 가지며,

   상기 양각 소자들을 지지하는 상기 각 쉘부는 적어도 상기 타이어의 디몰딩을 촉진하기 위해 디몰딩하는 동안 상기 양각 소자들(214, 215) 상에 고무 혼합물에 의해 작용되는 힘의 작용 하에 상기 동일한 쉘의 다른 쉘부들에 대하여 상기 쉘부들 각각의 회전을 허용하도록, 상기 동일한 쉘의 다른 쉘부들(210 또는 212)에 대해 원주 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 몰드.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 하나 이상의 쉘은 서로 동축인 두 개의 환형 쉘부로 형성되고, 상기 쉘부들 중 하나는 상기 다른 쉘부에 대해 원주 방향으로 회전하여 이동 가능하도록 장착되며, 회전하여 이동가능한 상기 쉘부는 원주 방향에 근접한 방향으로 연장되는 하나 이상의 상기 양각 소자들을 지지하는 것을 특징으로 하는 몰드.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 디몰딩 상태 동안 상기 각각의 이동 가능한 쉘부를 회전시키기 위한 부가 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 몰드.
10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 각 성형 작업 이전에 서로에 대해 상기 쉘부들을 양호하게 위치 설정하기 위해 동일한 쉘의 제 1 쉘부(211, 213)와 제 2 쉘부(210, 212) 사이에 탄성 복귀 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 몰드.
11. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 구조 성형시에, 상기 하나 이상의 쉘들에 의해 지지되는 상기 양각 소자들(214, 215)은 성형 작업 동안 탄성 재료의 도입에 의해 발생되는 벤딩 응력을 견디도록 상기 타이어의 트래드를 성형하는 피팅부들(216)에 의해 지지되는 양각 소자들에 지지되는 것을 특징으로 하는 몰드.
12. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 하나 이상의 쉘들에 의해 지지되는 상기 양각 소자들(214, 215)은 실행되는 성형의 횟수에 무관하게 소정의 초기 형태를 찾고 유지하기에 적합한 잔류 변형 특성(remanence characteristic)을 가지는 금속 합금으로 제조되는 것을 특징으로 하는 몰드.
13. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 하나 이상의 쉘들에 의해 지지되는 상기 양각 소자들(214, 215)은 실질적으로 서로 평행하게 연장되는 둘 이상의 핑거부들(219, 220, 221)로 각각 제조되고, 상기 핑거부들 중 적어도 하나는 다른 핑거부들의 평균 폭보다 평균 폭이 큰 단면을 가지며, 상기 다른 핑거부들중 적어도 하나는 파형 또는 파선이 연속되는 형상에 의해 형성되는 프로파일의 얇은 스트립 형태인 것을 특징으로 하는 몰드.
14. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 복수의 양각 소자들(214, 215)을 구비한 제 1 쉘부(213, 211)는 각각의 양각 소자들 및 상기 제 1 쉘부 사이에 상기 양각 소자들 중 적어도 하나는 용이하게 교체 및 고정될 수 있도록 하는 연결 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드.

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