KR100726102B1

KR100726102B1 - 고무 스터드를 둘러싸는 절개부를 포함하는 타이어 트레드

Info

Publication number: KR100726102B1
Application number: KR1019990026274A
Authority: KR
Inventors: 파스칼옥세르; 베르트랑가르니에드라바레이르; 호세메리노로페즈
Original assignee: 미쉐린 러쉐르슈 에 떼크니크 에스.에이.; 소시에떼 드 테크놀로지 미쉐린
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1999-07-01
Publication date: 2007-06-12
Also published as: DE69911122T2; KR20000011389A; US6263934B1; NO314927B1; JP2000052717A; NO993302L; EP0968848B1; ATE249344T1; PL196558B1; EP0968848A1; CA2276903A1; JP4368463B2; NO993302D0; DE69911122D1; BR9902534A

Abstract

본 발명은 타이어의 트레드(tread)에 관한 것으로서, 이 트레드에는 트레드의 표면에 대해 수직 또는 경사진 방향(XX')으로 배치된 적어도 하나의 고무 스터드(rubber stud)가 제공된다. 상기 고무 스터드는 적어도 하나의 절개부(incision)와 외부 단부벽에 의해 둘러싸인 측벽을 갖는다. 또한 상기 고무 스터드는 이 고무 스터드의 베이스(트레드 표면으로부터 가장 안쪽에 위치된 고무 스터드 부분)에서 트레드에 결합되며, 그리고 상기 스터드의 측벽을 트레드의 나머지 부분과 결합시키는 적어도 하나의 고무 연결 부재에 의해서 트레드에 결합된다. 각 고무 스터드의 모든 연결 부재의 교차면(surface of intersection)의 기하학적 주선(the principal geometrical line)을 XX' 방향으로 트레드 표면상에 투영한 투영선의 길이는, 교차면상에서 측정할 때, 각 고무 스터드의 윤곽선 길이(contour perimeter)의 적어도 80%를 나타낸다. 바람직하게는, 상기 연결 부재들의 교차면을 둘러싸는 기하학적 주선들은 XX' 둘레에서 나선 형상(form of helix)을 이루며, 상기 주선의 투영 길이는 윤곽선 길이의 100%에 해당하거나 거의 근접된다.

트레드, 절개부, 고무 스터드, 투영선, 윤곽선, 연결 부재

Description

고무 스터드를 둘러싸는 절개부를 포함하는 타이어 트레드{Tire tread comprising incisions bounding rubber studs}

도 1은 적어도 하나의 연결 부재에 의해 트레드에 결합된 고무 스터드를 한정하는 복수의 절개부가 제공된 타이어 트레드의 일부를 도시한 도면.

도 2는, 도 1의 타이어 트레드에서, 연결 부재가 제공되어 있는 고무 스터드들 중 하나를 가로질러 A-A를 따라 절취한 단면도.

도 3은 도 2에 도시한 트레드의 고무 스터드의 측벽 전체를 도시하며, 상기 스터드는 이 스터드 주위에 코일형(coiled)이나 나선형(spiraled)으로 감겨진 연결 부재에 의해 트레드와 결합되어 있는 모습을 도시한 정면도.

도 4는, 도 3과 유사한 도면으로서, 3개의 연결 부재들을 포함하는 실린더형 고무 스터드의 변형 구조를 도시한 도면.

도 5는 고무 스터드를 각각 둘러싸는 두 개의 절개부들의 배치를 트레드의 주행면상에 도시하며, 상기 스터드들 중 하나는 다른 스터드의 안쪽에 형성되어 있는 모습을 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 트레드 2: 그루브

3: 주행면 4, 4', 4": 절개부

5, 5', 5": 고무 스터드 6: 측벽

7, 7': 외부 단부벽 8, 8', 8": 연결 부재

9: 베이스 10, 12: 교차면

11, 13: 기하학적 주선(principal geometrical line)

본 발명은 타이어 트레드에 관한 것으로서, 특히 트레드에 대하여 향상된 접착성을 부여하며 불규칙 마모의 발생을 지연시킬 수 있는 새로운 형태의 절개부 구조(incision geometry)를 갖는 트레드에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 신규 타이어의 제조시에 사용하기 위한 트레드나 타이어의 리트레드(retread)와, 특히 상기 타이어들에 있어서, 그루브(groove) 및/또는 절개부(incision)의 형태로 복수의 컷아웃(cutout)을 포함하는 트레드 구조에 관한 것이다. 본 명세서에서, 절개부라 함은 2mm 이하의 폭을 갖는 컷아웃을 의미하며, 상기 그루브는 2mm 이상의 폭을 갖는 컷아웃을 의미한다.

예를 들어 미국특허 제 2,100,084 호에 따르면, 상기 절개부들은 타이어의 트레드 표면상에서 절개부들의 자취(trace)가 트레드 표면에 접하는 모든 방향에서 유효 엣지(active edge)를 제공하는 폐쇄된 원형상(closed circular shape)을 이루도록 제작될 수 있음이 공지되어 있다. 이러한 각 절개부는 이 절개부의 베이스에서만 트레드에 결합되는 (트레드 폭과 비교하여 작은 크기의) 고무 부재(rubber element)를 둘러싸며 분리시킨다. 이 고무 부재는, 지면과의 회전 접촉력의 작용하에서, 전단 및 굽힘(shear and bending)(지면과 접촉하는 분리된 고무 부재의 표면에 접하는 응력) 상태로 변형하며, 타이어에 의해 지지된 하중하에서 압축 상태로 변형되는 성질을 갖는다. 분리된 고무 부재들의 크기와 이들이 받게되는 응력의 크기를 고려하면, 이 부재들은 회전중인 트레드로부터 찢겨져 분리될 수도 있다.

이러한 단점을 개선하기 위해서, 예를 들어 미국특허 제 2,938,560 호에 따르면, 분리된 고무 부재의 벽에는 상기 고무 부재를 트레드의 나머지 부분에 결합시키는 고무 연결 부재가 제공될 수도 있음이 공지되어 있다. 미국특허 제 2,938,560 호는 복수의 파형 절개부(wave-shaped incision)들로 구성되어 있는 구조물이 제공된 트레드를 기재하고 있으며, 여기서 상기 절개부들은 고무 스터드들을 분리시키도록 배치되며; 이 스터드들은 트레드 표면 아래에 배치된 4개의 지지부에 의해 트레드에 결합되며, 각 지지부는 회전중인 트레드 표면 바로 아래에서 새로운 상황을 일으키며 상기 절개부의 최대 깊이에 한해서 상기 표면에 수직한 방향으로 뻗어 있다. 여기서 스터드는 작은 분리형 고무 부재를 의미한다.

그러나, 상기 절개부들은 불규칙 마모를 이끌 수도 있으며, 다시 말해서 마모가 트레드의 임의의 영역에서 차별화되어 발생하고 회전 영역에서 증가하게 되어, 결과적으로 타이어는 조기 폐기되며; 어떤 경우에, 트레드내의 절개부에 의해 형성된 엣지(edge)는, 특히 큰 트레드 폭을 갖는 타이어(예를 들어, 고중량 화물용 타이어)를 사용할 때 상술한 바와 같은 마모의 초기 위치를 형성할 수도 있다.

또한, 미국특허 제 2,938,560 호에 제안된 상기 절개부들은 트레드내에 자갈(pebble)이 끼는 것과 같은 또 다른 단점을 갖고 있다.

흔히, 타이어가 굴러가는 지면은 자갈 또는 절개부내에 낄 수 있는 다른 물체(object)로 덮혀 있다. 많은 경우에, 이 끼인 물체(이물질)들은 타이어의 회전으로 인한 원심력의 작용하에서 배출되며; 상기 이물질들의 일부는 절개부내에 끼인 채로 남아있으며 그리고 그들은 타이어 구조물에 부딪칠 때까지 절개부의 아래쪽을 향하여 이동한다. 이 끼인 물체들은 각 폐쇄 곡선 절개부(closed-curve incision)로 경계지워진 고무 스터드를 잘라낼 수도 있으며, 그 결과 고무가 찢겨져서 트레드내에 구멍을 형성하게 되고, 결국 다른 이물질의 침투 가능성을 증가시킬 것이다.

트레드의 접촉면상에서 폐쇄되거나 거의 폐쇄된 외형(outline)을 갖는 절개부에 의해 형성되어 있는 엣지 근처에서 비정상적인 마모의 발생을 피하기 위해서, 그리고 절개부내로 이물질이 낄 수 있는 가능성을 줄이기 위해서, 본 발명은 주행면(rolling surface)과, 이 주행면상에서 개방된 복수의 절개부가 제공되어 있는 타이어 트레드를 제안한다. 마모가 트레드 구조물의 임의의 장소에서 국부적으로 발생하며, 전체적으로는 구조물상에서 불균일하게 발생할 때 비정상적이라고 말한다.

각 절개부는 서로 마주하는 두 개의 주 벽(principal wall)들 사이에서 주로 경계지워진(bounded) 공간에 의해 한정되며, 이때 상기 벽들은 주행면에 대하여 수직하거나 기울어져 있다.

상기 트레드에는, 주행면에 대하여 수직하거나 기울어진 주 방향(XX')에 놓여 있으며 적어도 하나의 절개부에 의해 경계지워진 적어도 하나의 고무 스터드가 제공되며, 상기 고무 스터드는 외부 단부벽과, 주행면에 대하여 수직하거나 경사진 측벽을 포함한다. 상기 주행면에 가장 가까이 위치한 스터드 벽에 해당하는 단부벽은, 트레드가 지면상에서 회전하는 타이어에 설치될 때 지면과 접촉되는 곳이다.

그리하여 상기 경계지워진 상기 스터드는 이 스터드의 베이스(트레드의 가장 안쪽에 위치한 스터드 부분)와, 스터드의 측벽을 트레드의 나머지에 결합하는 적어도 하나의 고무 연결 부재에 의해 트레드에 결합된다. 본 발명에 따른 트레드는 다음을 특징으로 한다:

- 각각의 고무 스터드의 각각의 연결 부재는, 두 개의 기하학적 주선(principal geometrical line)에 의해 경계지워진 고무 스터드의 측벽과의 교차면(surface of intersection)을 갖는다.

- 각 고무 스터드의 모든 연결 부재의 교차면의 기하학적 주선을 XX' 방향으로 새로운 상태의 트레드 주행면상에 투영한 투영선의 길이는, 주행면상에서 측정할 때, 각 고무 스터드의 윤곽선 길이(contour perimeter)의 적어도 80%를 나타낸다.

- 새로운 상태의 트레드 주행면에 실질적으로 평행하며 트레드의 안쪽에 위치한 임의의 표면에 있어서, 하나의 고무 스터드의 모든 연결 부재와 이 고무 스터드와의 교차면에 놓인 교차선의 길이의 합은, 새로운 상태의 트레드 주행면에 실질적으로 평행하며 트레드의 안쪽에 위치한 상기 표면에서 볼 때, 상기 고무 스터드의 윤곽선 길이의 50%이하를 나타낸다.

절개부에 의해 경계지워진 고무 스터드의 평균 방향 XX'라 함은, 상기 고무 스터드의 베이스의 기하학적 중력 중심을 단부벽의 중력 중심에 연결하는 방향(이 방향은 고무 스터드를 경계지우는 절개부가 상기 주행면에 수직할 때 상기 표면과 90^o의 각도를 이룸)을 의미한다.

연결 또는 브리지 부재(bridging element)는 분리된 고무 스터드의 측벽으로부터 돌출하는 고무 부분을 지칭하며, 상기 측벽은 절개부의 주 벽들 중 하나를 형성하며; 또한 상기 연결 부재는 상기 고무 스터드를 경계지우는 절개부의 다른 주 벽에 결합된다. 고무 스터드의 측벽과 연결되는 각 연결 부재는, 서로 꽤 근접하게 배치된 두 개의 기하학적 주선을 갖는 윤곽선(contour)에 의해 기하학적으로 정의된 교차면을 갖는다.

유사한 배치로서, 연결 부재의 교차면을 경계지우는 기하학적 주선들은 어느 정도까지 실질적으로 중첩할 수 있는 기하학적 형상을 갖는다.

바람직하게는, 상기 배치는 실질적으로 평행하며, 다시 말해서, 상기 주선들 사이의 평균 거리는 거의 일정하다. 고무 스터드의 연결부재의 하나의 교차면 및 동일 교차면의 두 개의 기하학적 주선사이의 거리는, 상기 고무 스터드의 측면상에서 볼 때, 새로운 상태의 트레드 주행면에 평행한 가상면(virtual surface)과 상기 교차면의 교차에 의해 얻어진 곡선의 길이로서 측정된다.

투영 길이는 고무 스터드의 윤곽선에서 측정된 길이에 해당하며, 상기 고무 스터드의 연결 부재의 전체 교차면의 기하학적 주선의 투영에 해당하며, 두 개의 기하학적 주선들이 동일 투영선을 갖는다면, 투영 길이는 상기 투영선의 길이와 동일하다. 종래에는, 투영 길이는 스터드의 윤곽선 길이와 거의 동일하였으며, 이 경우에, 상기 윤곽선의 각 점에 대하여 적어도 하나의 기하학적 주선의 적어도 한 점에 해당한다.

본 발명에 따른 고무 스터드를 경계지우는 절개부를 포함하고 있는 트레드 형상(tread configuration)은, 하나 및 동일 스터드의 연결 부재(들)이 스터드의 윤곽선의 다소간(more or less)을 차지하고 있는 한, 절개부내에 이물질이 끼여 잔류하는 것을 방지하는 고무 연결 부재의 존재로 인하여 이물질의 침투에 대하여 만족할 정도로 보호하면서 동시에, 많은 수의 절개부와 고무 스터드들이 존재하기 때문에 (상기 트레드의 상이한 마모 정도에 대해) 지면과 접촉하는 유효 고무 엣지의 길이가 길어지는 장점을 제공한다.

바람직하게는, 새로운 상태이고 또한 XX'방향의 트레드 표면상에서, 복수 고무 스터드들의 모든 연결 부재의 교차면의 기하학적 주선의 투영 길이는 트레드 표면상에서 측정된 상기 고무 스터드의 윤곽선 길이의 100%를 나타낼 때 최적의 효과가 얻어진다.

또한, 탄성 고무로 된 연결 부재는, 어떻게든지 절개부내로 진입할 수 있는 임의의 이물질에 기계적 배출 작용(mechanical rejecting action)을 부여할 것이다.

본 발명에 따른 트레드 구조는, 하나 및 동일 스터드의 연결 부재(들)의 형상이 주행면과 연결 부재의 교차 위치를 트레드 마모시 불규칙적으로 변화시키기 때문에, 임의의 고무 엣지에서 발생된 불규칙 마모의 발생을 피하는 역할을 한다. 본 발명에 따른 트레드가 타이어에 설치될 때, 타이어 마모의 결과로서, 타이어와 지면의 접촉에서 지면에 의해 타이어에 가해진 접선 방향의 응력 분포가 규칙적으로 변화된다.

동일 트레드상에서 하나의 스터드로부터 그 이웃하는 다른 스터드까지 연결 부재의 위치는 서로 달라지며, 그 결과 타이어의 마모에 관계없이, 주어진 방향(원주 또는 횡방향)으로 유효 엣지(active edge)의 비율은 유사할 것이다.

바람직하게는, 그리고 트레드의 마모 정도에 관계없이 긴 길이의 엣지를 유지하기 위하여, 연결 부재들은 측벽에서 교차면을 가지며, 상기 교차면의 폭은 상기 연결 부재의 전체 범위를 고려할 때 평균적으로 연결 부재의 평균 폭의 50% 이상까지 폭이 변화하지 않는 것을 특징으로 하며; 상기 폭은 새로운 상태의 트레드 주행면에 평행한 표면과 상기 연결 부재의 교차면의 교차에 의한 곡선 길이와 동일하다.

추가로, 트레드 수명의 많은 시간 동안 각 스터드를 트레드에 연결시키기 위하여, 연결 부재들은, 상기 트레드의 수명의 대부분 동안 본 발명의 효과를 제공하도록 주행면으로부터 깊이 방향으로 상기 스터드를 경계지우는 절개부 깊이의 적어도 50% 이상 연장되는 것이 바람직하다.

그리하여, 연결 부재들은, 트레드의 마모 정도에 관계없이 유효 엣지의 길이를 길게 유지하는 동안, 이물질이 절개부내로 침투하여 고무 스터드가 딱딱해지는 것을 방지할 정도로 충분히 효과적으로 유지될 것이다.

본 발명과 장점을 더 잘 이해하기 위해서, 이하에서 본 발명의 몇 가지 실시예들을 도면을 참고하여 설명한다.

도 1은 타이어 트레드(1)의 반쪽만을 도시한 도면으로서, 여기서 트레드는 타이어의 내부 공간에서 볼 때 반경 방향으로 외면에 해당하는 타이어의 내면과 지면에 접촉하는 주행면(3)간의 거리로서 새로운 상태에서 측정된 두께(E)와, 폭(W)을 갖는다.

본 발명에 따른 트레드(1)에는 원주 방향으로 방향 설정된 그루브(groove)(2)와, 복수의 절개부(4)들이 제공된다. 트레드 두께(E) 이하의 깊이를 갖는 상기 절개부(4)는 트레드의 남은 부분으로부터 고무 스터드(5)를 경계지우고 또한 한정하기 위하여 실질적으로 폐쇄되어 있다. 도시한 경우에서, 신규 타이어의 주행면 상에서 고무 스터드(5)를 경계지우는(bound) 자취는 원형이다(물론, 기재된 것은 다른 형상, 즉 달걀형, 직사각형 등으로 적용될 수도 있다).

도 2에는 선 A-A를 따라 절취된 고무 스터드(5)의 횡단면이 도시되어 있다. 새로운 상태의 주행면(3)에서 개방하는 상기 절개부(4)는 2개의 고무 벽(6, 6')들 사이의 공간에 의해 형성되며, 깊이(H)만큼 트레드내로 뻗어 있으며, 상기 벽들 중 하나는 절두 형상(truncated cone shape)으로 이루어진 고무 스터드(5)의 측벽(6)을 구성한다. 상기 고무 스터드(5)는, 본 실시예의 경우에 주행면(3)에 수직한 대칭축(XX')을 갖는다(물론, 상기 축(XX')은 주행면(3)에 대하여 0^o 내지 수직의 각도까지 다양한 각도로 기울어질 수 있음).

추가로, 고무 스터드(5)의 측벽(6)은, 신규 타이어의 주행면(3) 아래에서 시작하여 축(XX')을 따라 나선형으로 감겨지는 단일 연결 부재(8)에 의해 트레드상의 대향 벽(6')에 연결된다. 이 연결 부재(8)는 절개부(4)를 두 부분으로 나누지 않도록 깊이(H)를 갖는 절개부(4)의 바닥면까지 뻗지 않는다.

상술한 실시예에서 고무 스터드(5)의 외부 단부벽(7)은 새로운 상태의 주행면(3)과 같은 높이를 이루지만, 상기 단부벽은 주행면(3)의 반경 방향으로 외향으로 또는 내향으로 오프셋(offset)되게 제공되는 것이 이로울 수도 있다. 바람직하게는, 상기 단부벽(7)의 표면은 초기 상태에서 주행면(3)의 약간 아래에 위치되며; 트레드의 전체 수명에 걸친 트레드의 점진적인 마모 동안 이러한 약간의 오프셋을 유지할 것이다.

도 3은 도 2에 도시한 고무 스터드(5)의 측벽면(6)을 개략적으로 도시한 정면도이다. 폭(L)은 스터드의 단부벽(7)의 윤곽선 길이에 해당하며, 폭(L')은 스터드의 베이스(9)를 형성하는 윤곽선 길이에 해당한다. 이 도면에서, 측벽면(6)과 단일 연결 부재(8)의 교차면(10)은 도 3에서 서로 평행한 두 개의 기하학적 주선(11)에 의해 경계지워진다. 이 교차면(10)은 주행면 바로 아래에서 시작하여 스터드(5)의 베이스(9) 근처까지 뻗어 있지만 베이스에 도달하지는 않는다. 상기 스터드가 초기 주행면에 평행한 가상면(이 가상면의 자취는 도 3에서 곡선(S)으로 도시됨)과 교차될 때, 상기 가상면과 교차면(10)의 교차 길이(e1)는 가상면의 단면에서 볼 때 상기 스터드의 원주보다도 매우 짧게된다.

상기 주행면상에 대한 주선(11)의 투영선은 스터드의 단부벽의 윤곽을 완전히 커버한다.

그리하여, 주행면상에서 개방하는 절개부에 의해 형성된 엣지의 길이는 마모의 정도에 관계없이 최적화되며, 한편 상기 연결 부재는 스터드(5)를 경계짓는 절개부(4)내로 어떠한 이물질이 낄 수 있는 가능성을 방지한다.

상술한 스터드는 신규 타이어의 주행면상에서 작은 직경을 갖는 베이스로 구성된 절두 형상(shape of truncated cone)을 갖지만, 이와 달리 어떠한 임의의 원통 형상을 채택할 수도 있으며, 상기 축(XX')은 주변에 상기 형상이 형성되어 있는 축을 나타낸다.

도 4에 도시한 변경예에서, 상기 고무 스터드는 원통 형상을 갖는다. 더 구체적으로, 도 4는 스터드의 표면상에 3개의 연결 부재가 제공된 고무 스터드의 측벽(6)을 도시한 정면도이며, 여기서 측벽(6)과의 교차면(12)은 이후에 설명되는 형상을 갖는다. 각각의 교차면(12)은 실질적으로 서로 평행한 두 개의 기하학적 선(13)에 의해 경계지워진다. 도 4에서, 선(13)들은 외부벽(7)의 표면 아래에서 깊이(H1)로부터 시작하며 방향(XX')으로 깊이(H2)까지 연장하며; 그후 방향(XX')과 각도(α)를 이루는 직선으로서 깊이(H3)까지 연장하며; 또한 H3로부터 H4까지 직선으로 연장하며; 방향(XX')에 대해 각도(-α)만큼 기울어진 직선으로서 스터드를 둘러싸는 절개부의 깊이(H)보다 약간 작은 깊이(H5)로 종결된다(end).

상술한 도 4에 도시된 변형예에서, 방향(XX')에 대해 평행하게 최초 주행면상에 투영되고 3개의 연결부재의 교차면을 경계지우는 기하학적 주선(13)의 투영선은, 길이(L1, L2, L3)를 갖는 선분을 나타내며 부분적으로 겹쳐져 있다. 상기 3개의 투영선의 투영 길이는 단부벽(7)의 윤곽선상에서 가장 먼 투영점들 사이의 거리를 측정할 때, 그리고 기하학적 주선의 적어도 투영에 의해 영향을 받은 스터드의 윤곽선상의 길이를 나타내는 길이(Lc)와 동일하다. 이 투영선(Lc)은 스터드의 단부벽(7)의 윤곽선 거리(L)의 90% 이상이다.

이 변형예는, 상이한 정도의 트레드 마모에 대하여 투영 길이가 실질적으로 변화하지 않는 채로 유지되기 때문에(이로써, 고무 스터드를 경계지우는 절개부의 하부는 연결 부재에 의해 상기 트레드 마모의 적어도 절반 이상까지 보호됨), 절개부의 하부를 최적으로 보호하는 효과를 갖는다.

본 발명에 따른 트레드의 변형예는, 상기 트레드내에 적어도 하나의 절개부에 의해 경계지워지는 평균축(XX')을 갖는 적어도 하나의 고무 스터드를 형성하며, 상기 스터드는 XX' 주위에 상기 스터드를 둘러싸며 트레드의 외측으로부터 볼 수 있는 스터드 단부벽에 의해 제한된 측벽을 포함하며, 상기 스터드는 상기 단부면상에서 개방하는 절개부에 의해 경계지워지는 적어도 하나의 다른 고무 스터드를 둘러싼다. 본 변형예는 고무 엣지의 개수를 실질적으로 증가시키는 역할을 한다.

본 변형예에 해당하는 실시예를 도 5에 도시하며, 이 도면에서 새로운 상태의 주행면(3)의 부분을 도시한다 (외부로부터 볼 때). 단부벽(7')의 윤곽선이 정사각형인 제 1 고무 스터드(5')는 절개부(4')에 의해 경계지워진다. 이 제 1 스터드(5')의 안쪽에는 제 2 절개부(4")가 제공되며, 본 도면에서 볼 때 이 제 2 절개부의 형태가 제 2 고무 스터드(5")를 경계짓는 원형으로 이루어져 있다. 또한, 상기 제 1 스터드(5')는 주행면(3)에서 주행되는 4개의 연결부재에 의하여 트레드의 나머지에 결합되며, 이들의 자취(8')는 상기 도면에서 볼 수 있다. 4개의 연결 부재는 스터드(5') 주위를 감도록 배치되며, 이들 모두 동일 방향(규정에 따라 정방향(positive))으로 배치된다. 제 1 스터드의 안쪽에 형성된 제 2 스터드(5")는, 주행면(자취(8"))상에서 개방하는 두 개의 연결 부재에 의하여 제 1 스터드(5')에 결합되며; 바람직하게는, 상기 두 개의 부재들은, 지면과 접촉하여 압착 작용(crushing action)하에서 각 스터드의 비틀림(torsion)을 제한하기 위하여, 양호하게는 상기 제 1 스터드의 연결 부재에 대해 정의된 정방향에 대해 반대 방향으로 제 2 스터드(5") 주위를 감고 있다.

상기 제 2 스터드를 포위하여 형성된 제 1 스터드에 대한 설명의 내용은, 임의의 기하학적 형상의 복수의 고무 스터드들을 포함한 고무 스터드의 경우에 대해서도 용이하게 적용될 수 있다.

다른 변형예들로서, 상기 연결 부재는 신규 타이어의 주행면상에서 개방하거나 개방하지 않을 수도 있으며, 다시 말해서 상기 주행면과 나란하게 배치되도록 주행면상에까지 개방될 수도 있음을 쉽게 알 수 있다.

본 명세서에서, 본 발명에 따른 트레드는 타이어 구조물의 일부로서 또는 무한 궤도식 벨트(caterpillar belt)를 갖는 트레드 구조물의 일부로서 사용될 수도 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 트레드의 몇 가지 변형예들은, 예를 들어 다음 과정에 의해 구성될 수 있다.
- 몰딩(molding) 및 가황(vulcanizing) 공정 이전에, 고무 스터드를 경계짓는 폐쇄 윤곽선을 갖는 절개부를 형성하기 위해서, 페이퍼보드(paperboard; 또는 다른 적절한 재료)를 천연(crude) 고무 트레드에 결합시켜 이 사이에 배치(interlay)하는 과정과;
- 상기 천연 고무 트레드 사이에서 개방시켜, 연결 부재를 형성하도록 고무를 관통시키는 과정과;
- 트레드의 몰딩 및 가황후에, 상기 사이 배치는 도로와 접촉하므로써 점진적으로 제거되도록 제자리에 남겨지거나, 달리 제거될 수 있는 과정.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따라서는, 주행면과, 이 주행면상에서 개방된 복수의 절개부가 제공되는 타이어 트레드를 제공함으로써, 트레드의 접촉면상에서 폐쇄되거나 거의 폐쇄한 외형(outline)을 갖는 절개부에 의해서 형성되어 있는 엣지근처에서 비정상적인 마모를 피하게 되고, 상기 절개부내로 이물질이 낄 수 있는 가능성이 줄게 된다.

Claims

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타이어 트레드(1)는 주행면(running surface)(3)과, 상기 주행면상으로 개방되는 복수의 절개부(incision)(4, 4', 4")를 구비하고, 각각의 절개부(4, 4', 4")는 서로 대면한 두 개의 주 벽(6, 6') 사이에 경계지워진 공간에 의해 각각 형성되며, 상기 주 벽은 주행면(3)에 대하여 수직 또는 경사지고, 상기 트레드는 적어도 하나의 절개부에 의해 경계지워진 평균 축(XX')의 적어도 하나의 고무 스터드(5, 5', 5")를 포함하며, 상기 스터드는 XX' 둘레에서 상기 스터드를 둘러싸면서 상기 트레드의 외측에서 볼 수 있는 상기 스터드의 단부벽(7)에 의해 경계지워지는 측벽(6)을 포함하고, 상기 측벽(6)은 적어도 하나의 고무 연결 부재(8, 8', 8")를 제외하고는 트레드로부터 격리(isolated)되어 있으며, 각 고무 스터드의 각각의 연결 부재는 두 개의 기하학적 주선(11, 13)에 의해 경계지워지는 상기 고무 스터드의 상기 측벽과의 교차면(10, 12)을 가지는 타이어 트레드(1)에 있어서,

- 하나의, 그리고, 동일 고무 스터드(5, 5', 5")의 모든 연결 부재의 상기 교차면의 상기 기하학적 주선(11, 13)의 XX' 방향으로의, 새것일 때의 상기 트레드의 주행면상으로의, 투영 길이(projected length)는, 새것일 때의 트레드의 상기 주행면상에서 측정된 각 고무 스터드의 윤곽선의 외주의 90% 보다 크고,

- 하나의, 그리고, 동일 고무 스터드의 모든 연결 부재의 교차면의, 새것일 때의 상기 트레드의 상기 주행면에 평행한, 상기 트레드의 내측에 배치된 소정의 표면과의 교차 길이(e1, e2, e3)의 합은, 새것일 때의 트레드의 상기 주행면에 평행한 소정의 표면상에서 측정된 상기 고무 스터드의 윤곽선 외주의 50% 이하를 나타내는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
제 12 항에 있어서, 하나의, 그리고, 동일 고무 스터드(5, 5', 5")의 모든 연결 부재의 상기 교차면의 상기 기하학적 주선(11, 13)의 XX' 방향으로의, 새것일 때의 상기 트레드의 상기 주행면상으로의 투영길이(projectd length)는, 새것일 때의 트레드의 상기 주행면상에서 측정된 각 고무 스터드의 윤곽선 외주(L)와 동일한 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 적어도 하나의 연결 부재(8)를 포함하는 상기 고무 스터드(5, 5', 5")중 적어도 하나는, 평균 축(XX')을 가지는 원통형 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
제 14 항에 있어서, 고무 스터드의 각 연결 부재(8)의 상기 교차면(10, 12)의 폭의 변화는 상기 부재의 전체 범위에 걸친 상기 연결 부재의 평균 폭의 50% 이하로 변화하며,

상기 평균 폭은 새것일 때의 상기 트레드의 상기 주행면에 평행한 표면과의 상기 교차면의 교차부에 의해 얻어지는 곡선의 길이와 동일한 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
제 15 항에 있어서, 적어도 하나의 고무 스터드(5, 5', 5")는 상기 스터드의 상기 측벽과의 그 교차면(10, 12)이 두개의 기하학적 주선(11, 13)에 의해 경계지워지는 적어도 하나의 연결 부재(8)를 구비하고,

상기 기하학적 주선 각각은 적어도 부분적으로 상기 XX' 방향과 0°가 아닌 일정한 각도(α)를 형성하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
제 16 항에 있어서, 적어도 하나의 고무 스터드(5, 5', 5")는 상기 스터드의 상기 측벽과의 그 교차면(10, 12)이 서로 평행한 기하학적 주선(13)에 의해 경계지워지는 적어도 두 개의 연결 부재(8)를 구비하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 하나의, 그리고, 동일 고무 스터드(5, 5', 5")의 모든 연결 부재의 상기 교차면의 상기 기하학적 주선(11, 13)의 XX' 방향으로의, 새것일 때의 상기 트레드의 상기 주행면 상으로의 투영 길이는 상기 고무 스터드의 윤곽선 외주(L)와 동일한 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 적어도 하나의 스터드(5')는 상기 스터드(5')의 단부벽상으로 개방하는 절개부(4")에 의해 경계지워진 적어도 하나의 다른 고무 스터드(5")를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
제 19 항에 있어서, 다른 고무 스터드(5')에 의해 둘러싸여진 각 고무 스터드(5")는 상기 스터드(5', 5")를 서로 결합시키는 적어도 하나의 연결 브리지 부재(connecting bridge element)(8")를 그 측방향 표면상에 구비하며,

다른 고무 스터드(5')에 의해 둘러싸여진 상기 고무 스터드(5")의 상기 측벽과, 상기 고무 스터드와의 교차면은, 서로 평행한 두개의 기하학적 주선에 의해 경계지워지며, 상기 주선에 대한 접선은 적어도 상기 고무 스터드(5")의 대부분에 걸쳐서 상기 축(XX')과 0이 아닌 일정한 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
제 20 항에 있어서, 제 2 고무 스터드(5")를 둘러싸는 제 1 고무 스터드(5')의 각 연결 부재(8')는 적어도 부분적으로 상기 제 1 스터드의 둘레에서, 제 1 방향으로 상기 축(XX') 둘레에 나선 코일을 형성하고,

상기 제 1 스터드 내측에 배치된 상기 제 2 스터드(5")와 결합하는 각 연결 부재(8")는 적어도 부분적으로 상기 제 2 스터드 둘레에서, 상기 제 1 방향에 반대된 방향으로 나선 권선을 형성하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
제 19 항에 있어서, 하나의, 그리고, 동일 고무 스터드(5', 5")의 모든 연결 부재(8', 8")의 상기 교차면의 상기 기하학적 주선의 XX' 방향으로의, 새것일 때의 상기 트레드의 상기 주행면 상으로의 투영 길이는, 상기 고무 스터드의 윤곽선 외주(L)와 동일한 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
제 12 항에 따라 형성된 트레드를 포함하는 타이어.