KR20160104069A - 타이어의 그립을 증가시키기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 휠(10)의 트레드(11)의 그립을 증가시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 외부에 배열되도록 림의 면(face)과 상응하게 휠(10)의 림에 고정시키기 위한 적절한 수단이 제공된 베이스(2), 및 단부가 클로(55)에 연결된 복수의 이동식 스포크(4)를 포함하며, 상기 클로(55)는 서로 탄성적으로 연결되어 배열 동안에 직경이 점차 증가되는 벨트(5)를 형성하고, 상기 이동식 스포크(4)는, 명령 시에, 상기 벨트(5)가 고리 형태를 가지며 상기 클로(55)가 베이스(2)에 의해 형성된 주변(perimeter) 내부에 실질적으로 배열되는 철회된 정지 형상으로부터, 클로(55)가 점차 연장되어 클로(55)가 트레드(11) 주위에 배열될 수 있고, 클로(55)가 노반과 접촉될 수 있는 추출된 작동 형상으로 전환되게 하도록 구성되며, 상기 이동식 스포크(4)를 배열시키기 위한 수단은 원의 호(arc) 형태의 초기 및 최종 형상을 가지며 상기 베이스(2)에 회전 가능하게 연결된 특정 스파이럴(6)에 따라 홈이 파인(grooved) 플레이트를 포함하고, 상기 이동식 스포크(4)는, 특정 스파이럴(6) 내에 삽입되어 상기 플레이트(6)가 상기 베이스(2)에 대해 회전하는 데 상응하여 반경 방향으로 이동될 수 있는 상응하는 돌출 핀(7)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

타이어의 그립을 증가시키기 위한 장치{DEVICE TO INCREASE THE GRIP OF THE TYRES}

본 발명은 차량의 타이어의 그립(grip)을 증가시키기 위한 장치에 관한 것이다. 본 장치는 충분한 수준의 그립을 제공하지 못하는 도로, 가령, 예를 들어, 얼음 혹은 눈으로 덮힌 노반, 혹은 모래 또는 자갈로 덮힌 노반에 사용되는 것이 바람직할 수 있다.

본 장치는 자동차, 트럭, 덤프 트럭, 버스 등에 구비되도록 사용될 수 있다.

본 발명은, 특히, 차량 운전자가, 소위, 겨울용 타이어 또는 스노우 타이어, 스노우 체인 또는 그 밖의 유사한 수단을 사용할 필요성으로부터 자유롭게 해 주는 것을 목적으로 하는데, 얼음 혹은 눈으로 덮힌 도로 섹션을 따라 혹은 충분한 그립 제공을 보장할 수 없는 임의의 경우에서, 주행해야 할 때마다, 이러한 장비들을 사용하고 장착하기 위해서는, 많은 시간 및 노력을 필요로 한다.

지금까지, 알려진 장치들은 기본적으로 2가지 타입으로 구성되는데, 한 타입은 상이한 타입의 연결 및 고정 방법을 사용하는 통상적인 스노우 체인(snow chain) 군을 이용하는 방법이고, 다른 타입은 휠(wheel)의 림(rim)에 고정되고 타이어의 외측면(outer face) 상으로 접힐 수 있도록 연장되는 레이디얼 연장부(radial extension)가 제공되는 장치를 이용하는 방법이다.

하지만, 두 해결책은 모두 차량이 미끄러운 노반(roadbed)에 노출되는 순간에는 이미 장착되어 있어야 하고 차량이 다시 우수한 그립 상태의 도로에서 주행하는 즉시 제거될 수 있어야 하는 특징을 가진다.

다수의 장치, 주로, 레이디얼(radial) 타입의 장치가 설치되는데(set up), 이러한 장치는 자동(automatic) 타입의 리모트 컨트롤(remote control)로, 차량의 구동 휠(driving wheel)에 영구적으로 장착되고, 정지 위치(rest position)로부터 작동 위치(work position)로 전환되거나 또는 반대로 작동 위치로부터 정지 위치로 전환될 수 있으며, 자동으로 작동되는 장치의 예들이 US 5540267 및 DE 19813588에 기술되어 있다.

이러한 자동 장치들은, 레이디얼 구성으로 인해, 타이어의 모든 외주(outer circumference)를 따라 연속으로 트레드를 커버할 수(covering) 없다는 문제점을 가진다. 또한, 이러한 장치들은 상기 장치들이 작동되거나(activated) 또는 작동중지될 때(deactivated) 몇몇 이동식 요소(moving element)들이 껴서(getting stuck) 파손되거나 파괴되게 된다.

연속적으로 접촉하게 되는데(continuous contact) 발생하는 문제점은 사다리꼴의 링크 체인(link chain)에 의해 레이디얼 요소(radial element)의 작동 단부(work end)에 결합하는 방법을 제안하고 있는 DE 19800748에 기술되어 있으며, 하지만, 사다리꼴의 링크 체인은 임의의 방법으로 링크 체인에 결합된 단부에 대해 강력한 불연속 요소(discontinuous element)를 나타내고, 그에 따라, 상이한 요소, 예를 들어, 레이디얼 암(radial arm)의 단부 및 체인의 여러 섹션들은 타이어의 외주를 따라 교대로 배열된다(alternate).

한편, 상기 해결책에서, 운동(movement)은 레이디얼 및 액시얼(axial) 병진운동(translatory motion)의 복잡한 조합의 형태를 갖는다.

따라서, 본 발명의 목적은, 적어도 구동 휠에 영구적으로 장착될 수 있으며, 센서에 의해 제어되는 자동 메커니즘(automatic mechanism)에 의해, 명령 시에, 작동되고 접혀질 수 있으며(collapsed), 이와 동시에 트레드(tread)가 노반(roadbed)과 연속적으로 접촉하게 하는 타입의 타이어용 슬립-방지 장치를 제공하는 데 있다.

이에 따라, 복수의 컴포지트 이동식 스포크(composite moving spoke)를 포함하며, 단부에는 특별히 제작된 그립 부재(gripping member) 또는 클로(claw)가 구비되는 장치를 구현하는 개념이 채택되었는데, 상기 컴포지트 이동식 스포크는 적어도 부분적으로는 탄성의 환형 벨트에 의해 서로 접선 방향으로 연결되며(tangentially link) 반경 방향으로 이동시키기 위해 제공되는 위치배열 수단(positioning means)과 작동 가능하게 결합된다.

밑에 보다 상세하게 기술되는 특징들에 의하면, 본 발명에 따른 장치는 앞에서 언급된 종래 기술의 결점을 해결할 수 있다.

본 발명은 구동 휠에 적용할 수 있는 타입의 타이어의 그립을 증가시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 내측면, 외측면이 제공된 림, 및 타이어를 수용하기 위한 채널을 포함하며, 상기 채널은 내측면과 외측면을 가지며 중간 트레드를 포함한다.

가장 일반적인 실시예에서, 본 발명에 따른 장치는: 림의 면(face)과 결합된 베이스(2); 복수의 컴포지트 이동식 스포크, 상기 이동식 스포크의 외부 또는 단부 세그멘트(40)는 부분적으로 탄성의 환형 벨트(5)에 의해 서로 연결되고; 상기 컴포지트 이동식 스포크를 배열시키기 위한 수단을 포함하며, 상기 수단은, 명령 시에, 기본적으로 외부 세그멘트가 베이스에 의해 형성된 주변 내부에 배열되는 정지 형상(rest configuration)으로부터 외부 세그먼트가 상기 주변으로부터 빠져나와서 트레드 상에 배열되는 작동 형상(work configuration)으로 이동식 스포크가 전환되게 하도록 구성된다.

바람직한 실시예에서, 상기 이동식 스포크 위치배열 수단은 특정 스파이럴에 따라 홈이 파이고(grooved) 베이스에 동축으로 인접하게 배열된(coaxially adjacent) 플레이트를 포함하며, 상기 플레이트는 회전 가능하게 결합되어 베이스에 대해 회전될 수 있다. 이동식 스포크의 구심 단부(centripetal end)는 특정 스파이럴과 결합된 다수의 돌출 핀을 포함하는데, 플레이트가 베이스에 대해 회전되면 이동식 스포크가 반경 방향으로 병진운동(translatory movement)하게 된다.

베이스에 형성된(machined) 스파이럴은 특별한 타입으로 구성되며, 원의 호(arc) 형태의 초기 및 최종 형상을 가지는데; 상기 원의 호는 둘 다 이동식 스포크에 의해 형성된 원의 모든 섹터(sector)를 커버하지만, 하나이다.

이동식 스포크는 컴포지트 타입으로 구성되어 즉 이동식 스포크가 접선방향 축을 따라 서로 회전 가능하게 결합된 복수의 세그먼트들로 구성되어, 상기 스포크가 외부를 향해 점차 이동될 때 타이어를 그립할 수 있다.

스포크의 바람직한 실시예에서, 개별 세그먼트들은, 세그먼트들이 반경 방향을 따라 일렬로 배열된(lined up) 정지 형상으로부터 이동식 스포크의 단부 세그먼트가 점차 회전되어 트레드 상에 배열되어, 따라서, 반경 방향으로 일렬로 배열된 세그먼트들에 대해 평각(straight angle)을 형성하는 작동 형상으로 전환되거나 반대로 작동 형상으로부터 정지 형상으로 전환되는데 필요한 크기만큼 서로 회전될 수 있다.

2개의 힌지에 의해 서로 결합된 3개의 세그먼트들로 구성된 스포크를 이용하면, 우수한 결과를 얻는다.

특히 완전한 실시예에서, 세그먼트가 트레드 상에서 쉽게 회전하도록 하기 위하여, 세그먼트들이 정지 위치에서 일렬로 배열될 때마다 수축되고, 반대로, 세그먼트가 밖으로 갈 때마다(go out) 연장될 수 있는 비틀림 탄성 수단이 사용되는 것이 바람직하며, 탄성 수단이 연장되는 것은 세그먼트가 트레드 상에서 회전되는 것을 유발하고(induce) 촉진하기 위해 제공된다.

컴포지트 스포크의 반경방향 운동(radial movement)은 베이스에 형성된(machined) 적절한 반경방향 슬라이딩 시트(radial sliding seat)에 의해 촉진될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 스포크는 베이스에 장착될 수 있으며 이들은 각각 노면에 대해 평각(straight angle)과 상이한 각도를 형성하고, 이동식 스포크의 단부가 아스팔트와 접촉될 때, 수직 방향이 아니라 스포크의 세그먼트의 회전을 촉진하는 수평 성분(horizontal component)을 포함하는 반응력(reaction force)이 생성되어, 따라서 철회된 작동 위치까지 슬라이딩 이동되는 동안 데드 스톱(dead stop)의 위험성을 감소하고, 이와 동시에, 트레드(11) 상에서 접히는 것을 더 쉽게 만든다.

상기 형상에서, 스포크는 원뿔형 표면의 방향에 따라 배열되지만 동일한 평면에는 배열되지 않는다.

벨트는 정지 형상과 작동 형상 사이에서 전환될 때 벨트의 자체적인 연장이 변경될 수 있도록 적어도 부분적으로 탄성인 것이 바람직하다.

바람직한 실시예에 따르면, 환형 벨트는 추출된 작동 위치에서 트레드의 표면의 좋은 부분(good part)을 커버할 수 있도록 서로 탄성적으로 연결된 복수의 강성 요소를 포함하는데, 이 강성 요소는 클로(claw)로도 지칭된다. 상기 클로의 오직 한 부분은 이동식 스포크의 단부 세그먼트에 일체로 연결되며, 나머지(remaining) 클로는 서로 탄성적으로 연결되고 스포크와 일체형으로 구성된 클로에 탄성적으로 연결되며; 그에 따라, 부분적으로 탄성인 벨트를 형성하는 상기 클로는 교대로 배열되며 즉 클로 중 몇몇은 스포크의 단부와 일체형으로 구성되고 다른 클로는 중간에 위치되며 스포크와 일체로 구성된 클로에 탄성적으로 연결된다.

그립을 증가시키기 위하여, 클로는 적절한 릴리프(relief)를 포함할 수 있는데; 바람직한 실시예에서, 클로는 정지 위치에서 반경 방향으로 배열된 측면(side)에 측면 리지(side ridge)를 포함하고; 이런 식으로, 작동 형상에서는, 리지들은 트레드가 도로에서 이동되는 방향에 대해서는 횡단 방향으로 형성된다(transversal).

개별 클로 사이의 탄성 연결은, 예를 들어 클로의 측면 리지에 특별히 형성된 홀들을 통과하며 단부에는 홀 내에 삽입될 수 없는 더 큰 횡단면의 단자가 제공된 가요성의 상호연결 케이블의 단편(piece) 또는 탄성 로프에 의해, 상이한 해결책들에 따라 구현될 수 있으며; 케이블의 상기 단편의 단부에 상응하여 코일 스프링이 작동되고, 상기 단자에 의해 수축되어 벨트가 탄성적으로 길어지게 된다.

철회된 정지 위치로부터 추출된 작동 위치로 전환되거나 반대로 추출된 작동 위치로부터 철회된 정지 위치로 전환될 때, 도로에 의해 유발된 응력(stress)으로 인해 이동식 스포크가 슬라이딩 이동되는 것이 어렵거나 심지어 불가능하게 된다.

또한, 차량이 주행되는 동안, 노반과 접촉되는 타이어의 부분은 두께가 줄어들려 하고, 그 후에 타이어의 똑같은 부분은 휠의 상측 부분에 위치되도록 복원된다(recover). 놀랍게도, 본 발명은 이동식 스포크와 일체로 구성된 특별히 제작된 탄성 수단을 사용함으로써 이러한 결점들을 해결할 수 있다.

특히 효율적인 해결책에서, 특별히 제작된 탄성 카트리지(elastic cartridge)가 사용된다.

대안의 실시예에서, 베이스는 휠의 림 내에 직접 일체로 구성될 수 있다. 상기 실시예는 그 외의 임의의 추가적인 연결 장치를 사용하지 않으며, 전체 질량(mass)을 줄이지도 않고, 휠 밸런싱(wheel balancing)을 더 용이하게 만든다.

상이한 한 실시예에서, 휠의 림과 베이스 사이에 감쇠 수단(dampening means)이 배열되는데, 이러한 감쇠 수단은 휠의 림과 본 장치의 베이스 사이에 작은 간격(clearance)이 형성될 수 있게 하도록 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 장치는 림의 내측면과 외측면에 배열될 수 있으며, 차량을 적절하게 사전설정해 준다(preset).

본 장치는 특정 스파이럴을 베이스에 대해 회전시킴으로써 작동되는데, 이러한 회전 운동은 통상 상이한 타입의, 가령, 전기, 공압, 또는 그 외의 타입의 모터를 통해 상이한 방법으로 유도될 수 있으며; 본 장치의 또 다른 실시예에서는, 스파이럴을 차량에 대해 고정시켜, 차량 운전자가 휠을 회전시키고, 이에 따라 림이 회전되게 함으로써, 서서히 앞으로 이동하게 하도록 사용된다.

도 1은 철회된 위치에 있는 본 발명의 한 실시예의 사진이다. 구체적으로, 상기 도면은 베이스(2), 컴포지트 이동식 스포크(4), 환형 벨트(5), 및 특정 스파이럴(6)을 도시하고 있는데; 상기 특정 스파이럴(6)은 원의 호(arc) 형태의 초기 및 최종 형상을 가지며; 상기 원의 호는 둘 다 이동식 스포크(4)에 의해 형성된 원의 모든 섹터(sector)를 커버하지만, 하나이다.
도 2 및 3은 도 1의 세부를 도시한 두 도면들로서; 도 2는 구동 장치(61), 특정 스파이럴 형태의 가이드(6), 돌출 핀(7), 및 컴포지트 이동식 스포크(4)와 함께, 본 장치의 중앙 부분을 도시한다. 또한, 본 장치의 반경 방향으로 최외측 부분을 예시하고 있는 도 3은 환형 벨트(5), 코일 스프링(52), 클로(55), 가요성의 상호연결 케이블(56)과 상기 상호연결 케이블(56)의 각각의 홀(58)의 단편(piece), 측면 리지(57), 및 상기 케이블의 단편의 단자(59)를 도시한다. 상부에 있는 도면에서, 활성의 추출된 위치(extracted position)로 전환시켜, 화살표(F)로 표시된 것과 같이, 클로(55)가 떨어져 배치되게 함으로써, 환형 벨트의 탄성 작용이 더 잘 예시된다.
도 4 및 5는 각각 차량의 한 단부와 한 측면에 있는 본 발명에 따른 장치의 기능을 도시한 도면이다. 형상 B는 추출된 작동 위치(retracted rest position)를 예시하며 형상 A 및 C는 각각 클로를 추출하기 전과 추출한 후에 철회된 정지 위치(retracted rest position)를 예시한다. 상기 도면들은 베이스(2), 휠(10), 트레드(11), 컴포지트 이동식 스포크(4)의 내부 세그먼트(42)와 외부 세그먼트(40), 특정 스파이럴(6), 구동 수단(61), 및 돌출 핀(7)을 도시한다. 이동식 스포크의 병진 운동(translatory movement)은 화살표(V1 및 V2)로 표시되는데, 상기 병진 운동은 각각 회전 운동(R1 및 R2)에 상응한다.
도 6은 본 발명에 따른 장치의 특히 완전한 실시예가 장착되는 휠(10)의 등각 투영도이다. 상기 장치는 철회된 정지 위치에 있는 상태로 도시되며, 트레드(11)는 자유로운 상태이다. 상기 도면은 구체적으로 베이스(2), 컴포지트 이동식 스포크(4), 및 환형 벨트(5)의 강성 요소(55)를 도시한다.
도 7은 도 6과 동일한 실시예를 도시한 도면이지만, 본 장치는 정지 위치와 작동 위치 사이의 중간 위치에 있으며 즉 이동식 스포크의 단부 세그먼트(40)는 트레드 상에서 구부러져 있고(bent) 중간 세그먼트(43)에 대해 수직이 될 때까지 힌지(41) 주위로 회전된다. 또한, 내부 세그먼트(42)와 탄성 수단(8)도 부분적으로 도시되어 있다.
도 8은 도 6과 동일한 실시예를 도시한 도면이지만, 본 장치는 추출된 작동 위치에 있으며, 컴포지트 이동식 스포크의 단부 및 중간 세그먼트(40, 43)는 도로와 접촉할 수 있도록 외부 방향을 향하는 측면 리지(57)가 제공된 클로(55)와 트레드와 접촉하고 있다. 이동식 스포크의 중간 세그멘트(43)가 힌지(41)를 통해 내부 세그멘트(42)에 회전 가능하게 연결된다는 것을 유의해야 한다.
도 9는, 특정 스파이럴(6)의 홈(groove)에 삽입되는 돌출 핀(7)과 단부 사이에 배열된 스프링 카트리지(81)와 함께, 이동식 스포크의 내부 세그멘트(42)의 한 실시예를 도시한 도면으로서, 상기 단부는 추가적인 세그멘트를 통해 외부 세그먼트(40)에 연결될 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 장치의 한 실시예를 도시한 도면으로서, 축(X)에 따라 배열된 이동식 스포크가 도로의 노면(Y)과 평각(straight angle)과는 상이한 각도를 형성하며 따라서 트레드 상에서 단부 세그멘트가 회전하는 것을 촉진하게 한다. 상기 도면에서 이를 명확하게 도시하기 위하여 다수의 세그먼트들이 생략되었다.
도 11은 도 6의 실시예를 보다 잘 볼 수 있도록 해주는 투시도로서, 특히, 철회된 정지 위치에 있는 환형 벨트(5)에 의해 고리(annulus)가 형성된다.
도 12는 원의 호(arc) 형태의 초기 및 최종 형상을 가진 특정 스파이럴(6)의 세부를 도시한 도면으로서, 상기 원의 호는 둘 다 이동식 스포크에 의해 형성된 원의 모든 섹터를 커버하지만, 하나이다.

하기의 본 발명의 상세한 설명은, 첨부도면들을 참조하여, 비-제한적인 단지 대표적인 실시예들에 관해 기술한 것으로, 상기 실시예들의 추가적인 특징 및 이점들이 강조되며, 본 발명의 통합 부분으로서 제공된다.

본 발명에 따른 장치는 베이스(2)를 포함하며, 상기 베이스(2)에는, 트레드(11)와 각각의 측면(side)을 나타내는 타이어가 장착된 타입의 차량의 휠(10)의 림(rim)의 면(face)들 중 한 면과 내부적으로 결합하기 위한 수단이 제공된다.

상기 베이스(2)로부터 복수의 컴포지트 스포크(4)가 반경 방향으로 배열되는데, 상기 복수의 컴포지트 스포크(4)는 각각의 위치배열 수단(positioning means)에 의해 반경 방향으로 이동하도록 작동된다.

상기 베이스(2)는, 공지의 타입의 적절한 잠금 수단(locking means), 예를 들어, 림을 차량의 액슬(axle) 또는 액슬 샤프트에 고정시키는 볼트에 의해, 혹은 전용 나사(dedicated screw)에 의해, 휠(10)의 림(rim)과 가역 방식으로 일체형으로 제작된다(reversibly integral).

특히, 기능적인 한 실시예에서, 베이스(2)는 적절한 감쇠 요소(dampening element), 예를 들어, 작은 고무 블록(rubber block)을 내부에 삽입하여 상기 림 상에 조립될 수 있는데, 이러한 감쇠 요소들은 림과 베이스 사이에 작은 간격(clearance)이 형성되어 단부가 도로와 접촉하는(impact) 컴포지트 스포크(4)에 의해 베이스(2)에 전달되는 응력(stress)이 감쇠될 수 있도록 하기에 적합하다.

본 발명의 특정 실시예에서, 베이스(2)는 차량의 림에 영구적으로 통합될 수 있다는 것을 유의해야 한다.

컴포지트 스포크(4)의 외부 세그먼트는 부분적으로 탄성의 환형 벨트(5)에 의해 서로 연결되며, 탄성의 환형 벨트(5)가 연장(extension)될 수 있는 기능으로 인해 타이어 주위에서 트레드(11)까지 배열될 수도 있다.

상기 환형 벨트(5)는 탄성적으로 서로 연결되어 가변-직경의 고리(annulus)를 형성할 수 있는 복수의 클로(55)를 포함한다.

강성 클로(55)는, 절대적으로 변형되지 않는다는 것을 의미하는 것이 아니라, 환형 벨트(5)의 탄성 부분들에 비해 상이하게 만들 정도로 충분한 강성을 지닌다는 의미로 이해하면 된다.

상기 실시예에서, 클로(55)는 2개의 돌출된 측면 리지(57)가 제공된 사다리꼴 형태의 평평한 금속 요소들로 형성되며, 2개의 돌출된 측면 리지(57)는 상호연결 케이블의 하나 또는 몇몇 단편들이 통과할 수 있는 관통홀(58)을 가진다.

도 3에서 더욱 상세하게 볼 수 있듯이, 클로(55)와 상호연결된 탄성 요소들은 단부에 슬립-방지 러그(anti-slip off lug) 또는 단자(59)가 제공된 가요성의 금속 케이블(56)의 단편을 포함한다.

케이블(56)은 하나 이상의 코일 스프링(52) 내에 삽입되는데, 코일 스프링(52)의 외측 직경은 코일 스프링(52)이 홀(58)을 통과하는 것을 방지할 수 있도록 구성되며, 코일 스프링(52)의 내측 직경은 단자(59)가 통과하는 것을 방지할 수 있도록 구성된다. 실제로, 개별 클로(55)는, 도 3에서 화살표(F)로 표시된 것과 같이, 서로로부터 멀어지는 방향으로 배열되어, 스프링(52)이 탄성적으로 수축되게 하여(elastic shortening), 측면 리지(55) 쪽과 각각의 러그(59) 사이에서 1되게 한다.

따라서, 상기 환형 벨트(5)는, 연장되어 트레드를 커버할 수 있으며(cover) 그에 따라 다시 수축되어 정지 형상(rest configuration)으로 복원될 수 있도록 탄성 항복될 수 있다(elastic yield)는 점에서, 가변적으로 연장되는(variable extension) 것을 특징으로 한다.

컴포지트 이동식 스포크(4)를 위치배열시키기 위한 수단은, 명령 시에, 스포크(4)가 트레드(11)와 접촉하지 않으며 클로(55)는 베이스(2)에 의해 형성된 주변(perimeter)에 대해 실질적으로 내부에 위치되는 정지 형상으로부터, 클로(55)가 상기 주변을 초과하여 배열되고 트레드 표면의 몇몇 부분들을 커버하며(cover) 측면 리지(57)가 횡단 방향으로 배열되는(transversally arranged) 작동 형상으로 전환되게 하기에 적합하다.

바람직하게, 벨트(5)가 트레드(11) 상에 위치될 때, 측면 리지(57)는 트레드에 맞은편 쪽에 있는 노반(roadbed)을 향해 돌출되며, 그에 따라, 마치 노면과 상호작용하는 치형부(teeth)가 있는 것처럼, 그립(grip)이 실질적으로 증가될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 스포크(4)를 위치배열시키기 위한 수단은 특정 스파이럴(6)이 절단된 플레이트(plate)를 포함하는데, 상기 플레이트는 각각 스포크(4)의 내부 세그멘트(42)로부터 돌출되는 복수의 돌출 핀(7)을 위한 가이드(guide)로서 작동한다. 돌출 핀(7)은 휠의 축에 대해 평행하며 특정 스파이럴(6)에 대해서는 수직으로 배열된다.

특정 스파이럴(6)은 구동 기구(61)에 의해 베이스(2) 주위에서 회전될 수 있으며, 상기 구동 장치(61)는 예를 들어 자가-전력공급식 전기 모터(self-powered electric motor), 또는 차량의 전기 장치에 의해 전력을 공급받는 전기 모터이다.

트럭(truck)의 경우, 구동 기구(61)는 차량의 공압 시스템(pneumatic system)을 사용할 수 있다. 또한, 예를 들어, 차량 내부로부터, 철회된 정지 형상으로부터 추출된 작동 형상으로 전환시키거나 또는 반대로 추출된 작동 형상으로부터 철회된 정지 형상으로 전환시키도록, 구동 기구(61)를 작동시키기 위하여 리모트 컨트롤(remote control)이 사용될 수 있다.

대안의 실시예에서, 구동 기구(61)는 특정 스파이럴(6)을 일시적으로 차량과 일체형으로(temporarily integral) 만들고 따라서 베이스(2)와 차량 사이에 짧은 상대적 회전 운동을 제공하는 수단을 포함한다.

파손을 방지하고 장치의 작동을 향상시키며 안전을 위하여, 구동 기구(61)의 작동은 이동식 스포크(4)에 전달되는 응력(stress)을 탐지하고 다양한 운동(movement)에 의해 유도되는(induced) 응력이 미리 정해진 임계값(threshold value)을 초과할 때마다 작동이 유발될 수 있는 적절한 센서들에 의해 제어될 수 있다.

제1 실시예에서, 스포크(4)는 특정 스파이럴 가이드(6) 내에 삽입된 돌출 핀(7)을 지지하는 내부 세그멘트(42)와 상기 내부 세그멘트(42)와 회전 가능하게 결합되고 환형 벨트(5)와도 결합되어 이동식 스포크(4)가 철회된 정지 위치로부터 추출된 작동 위치로 전환할 때마다 트레드(11) 상에 위치될 수 있도록 하는 외부 세그멘트(40)를 포함한다.

특히, 유효한 한 실시예에서, 외부 세그멘트(40)를 트레드(11) 상에 접는(folding) 것은, 내부 세그멘트(42)와 외부 세그멘트(40) 사이에서 작동되는 상기 핀(41)과 비틀림 탄성 요소(torsional elastic element)가 동축이 되도록 배열됨으로써 수행된다.

바람직한 실시예에서, 외부 세그먼트(40)와 내부 세그먼트(42) 사이에 추가적인 중간 세그멘트(43)가 제공되며, 이 추가적인 중간 세그멘트(43)는 타이어 그립(tyre embracement)을 촉진하도록 사용될 수 있는 비틀림 탄성 수단을 포함할 수 있는 힌지를 통해 내부 세그멘트와 외부 세그멘트 둘 모두에 회전 가능하게 결합된다.

중간 세그멘트(43)가 제공되면, 외부 세그멘트(40)가 트레드 상에서 보다 전진된 위치(advanced position)에 도달할 수 있게 된다.

스포크(4)는, 운동학적 메커니즘(kinematic mechanism)의 정상 운동(regular movement)을 방지하는, 만약 존재한다면, 데드 스톱(dead stop)에 의해 생성될 수 있는 하중(load)을 흡수하도록, 적절한 탄성 및/또는 감쇠 수단(8)을 포함하는 것이 바람직할 수 있다.

추가적인 바람직한 실시예에서, 탄성 수단(8)은 타이어의 불량한 팽창(inflation) 또는 노반의 거칠기(roughness)로 인해 발생하는 임의의 충격을 흡수할 수 있는 탄성 카트리지(elastic cartridge)를 통해 내부 세그멘트(42)에 일체형으로 구성된다. 상기 카트리지는 반경방향 축(radial axis)에 따라 서로 슬라이딩 가능하게 결합된 2개의 부분들로 구성된 감쇠 요소를 포함하는데, 상기 감쇠 요소의 운동(movement)은 기계적 에너지 분산 수단(dissipator means)과 결합될 수 있는 하나 또는 몇몇 탄성 요소들에 의해 반대로 작동된다(countered).

본 발명의 특히 완전한 실시예에서, 이동식 스포크(4)는, 노반과 평각(straight angle)과는 다른 각도를 형성하도록 즉 내부 세그멘트가 외부 세그멘트보다 림의 평면으로부터 축방향으로 더 멀리 위치되도록, 이 경우, 특정 스파이럴(6)이 평평한 표면 위가 아닌 원뿔형 표면(conical surface) 위에서 형성될(machined) 수 있도록, 베이스(2) 상에 설치될 수 있다.

필요 시에, 디스크(disc)가 스파이럴(6)과 함께 베이스(2)에 대해 상대적 회전 운동을 결정하도록 구동 기구(61)를 작동시킬 수도 있다. 도 5를 보면, 예를 들어, 스파이럴(6)을 화살표(R1)로 표시된 방향으로 회전시키면, 스파이럴(6) 내에 삽입된 돌출 핀(7)이 반경 방향으로 외부를 향해 이동된다(V1)(radial displacement).

따라서, 돌출 핀(7)을 반경 방향으로 밀면(push), 이동식 스포크(4)가 외부를 향해 이동되어, 운동학적 메커니즘의 추출된 작동 위치까지 도달하게 된다.

트레드(11) 상에 배열된 상기 환형 벨트(5)를, 정지 형상으로부터 작동 형상으로 전환시킴으로써, 탄성 요소(52)가 수축하여 클로(55)가 서로 위치가 떨어져 배열될 수 있기 때문에, 자체 길이가 일시적으로 증가되는데, 이는 도 3에 상세하게 도시된 화살표(F)로 표시된다.

또한, 도 5를 보면, 정지 위치로 복원(recovery)되는 것은, 디스크가 스파이럴(6)과 함께 반대 방향(R2)으로 회전됨으로써 결정되며, 이에 따라, 돌출 핀(7)이 구심 운동되어(V2), 이동식 스포크(4)와 상기 이동시 스포크(4)와 결합된 환형 벨트(5)가 구동된다.

본 장치에는, 본 장치 자체의 구성요소 부분들을 적어도 부분적으로 둘러싸기에(enveloping) 적합한 커버링 요소(covering element), 또는 보호 쉘(protection shell)이 제공되는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 본 장치의 구성요소 부분들 뿐만 아니라, 만약에 존재한다면, 보호 쉘도 금속 또는 그 외의 다른 재료, 가령, 고무 또는 플라스틱 재료로 제작될 수 있다.

Claims (17)

1. 차량의 휠(10)의 트레드(11)의 그립을 증가시키기 위한 장치로서, 상기 장치는 외부에 배열되도록 하기 위해 림의 면(face)과 상응하게 휠(10)의 림에 고정시키기 위한 적절한 수단이 제공된 베이스(2), 및 단부가 클로(55)에 연결된 복수의 이동식 스포크(4)를 포함하며, 상기 클로(55)는 서로 탄성적으로 연결되어 배열 동안에 직경이 점차 증가되는 벨트(5)를 형성하고, 상기 이동식 스포크(4)는, 명령 시에, 고리 형태를 가지며 클로(55)가 베이스(2)에 의해 형성된 주변(perimeter) 내부에 실질적으로 배열되는 철회된 정지 형상으로부터, 클로(55)가 점차 연장되어 클로(55)가 트레드(11) 주위에 배열될 수 있고 클로(55)가 노반과 접촉될 수 있을 때까지 증가되는 추출된 작동 형상으로, 상기 벨트(5)가 전환되게 하도록 구성되는, 차량의 휠(10)의 트레드(11)의 그립을 증가시키기 위한 장치에 있어서,
   이동식 스포크(4)를 배열시키기 위한 수단은 원의 호(arc) 형태의 초기 및 최종 형상을 가지며 베이스(2)에 회전 가능하게 연결된 특정 스파이럴(6)에 따라 홈이 파인(grooved) 플레이트를 포함하고, 상기 이동식 스포크(4)는, 특정 스파이럴(6) 내에 삽입되어 상기 플레이트(6)가 상기 베이스(2)에 대해 회전하는 데 상응하여 반경 방향으로 이동될 수 있는 돌출 핀(7)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠(10)의 트레드(11)의 그립을 증가시키기 위한 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 베이스(2)는 휠(10)의 림과 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠(10)의 트레드(11)의 그립을 증가시키기 위한 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 원의 호는 둘 다 이동식 스포크(4)에 의해 형성된 원의 모든 섹터(sector)를 커버하지만, 하나인 것을 특징으로 하는 차량의 휠(10)의 트레드(11)의 그립을 증가시키기 위한 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 이동식 스포크(4)는 서로 회전 가능하게 결합되고, 또한, 만약 존재한다면, 접선방향 축(tangential axis)에 따라 중간 세그먼트에 의해 서로 회전 가능하게 결합된 한 외부 세그멘트(40)와 하나 이상의 내부 세그멘트(42)를 포함하며, 각각의 외부 세그멘트(40)는 하나 이상의 클로(55)에 일체로 연결되며, 각각의 내부 세그멘트(42)는 특정 스파이럴 형태의 홈(6) 내에 삽입된 각각의 돌출 핀(7) 중 하나를 포함하고, 특정 스파이럴(6)이 베이스(2)에 대해 회전되는 데 상응하여 반경 방향으로 이동할 수 있으며, 이동식 스포크(4)는 반경 방향으로 림의 외측 부분을 향해 이동하고 외부 세그멘트(40)는 접선방향 축 주위로 회전되며 트레드(11) 위에 위치되고, 부분적으로-탄성적인 벨트(5)가 상부에서 이동하고 클로(55)가 노면과 접촉되게 하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠(10)의 트레드(11)의 그립을 증가시키기 위한 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 이동식 스포크(4)는 대부분 반경 방향으로 작동되는 감쇠 탄성 수단(8)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠(10)의 트레드(11)의 그립을 증가시키기 위한 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감쇠 탄성 수단(8)은 반경방향 축에 따라 서로 슬라이딩 이동 가능하게 결합된 두 부분으로 형성된 감쇠 요소를 포함하며, 상기 감쇠 요소의 운동은 기계적 에너지 분산 수단과 결합될 수 있는 하나 또는 몇몇 탄성 요소들에 의해 반대로 작동되는(countered) 것을 특징으로 하는 차량의 휠(10)의 트레드(11)의 그립을 증가시키기 위한 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 특정 스파이럴(6)은 베이스(2)에 대해 회전되며, 상기 회전 운동은, 심지어 원격 위치로부터도 작동될 수 있는 공압 타입 또는 전기 타입의 구동 기구(61)의 작동에 따라 구현되거나 혹은 특정 스파이럴 형태의 가이드(6)를 일시적으로 차량과 일체형으로 만드는 구동 기구(61)의 작동에 따라 구현되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠(10)의 트레드(11)의 그립을 증가시키기 위한 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 구동 기구(61)에 의해 제공된 상기 작동은 요구 응력이 미리 정해진 값을 초과할 때마다 정지되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠(10)의 트레드(11)의 그립을 증가시키기 위한 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 클로(55)는 상기 장치의 추출된 작동 형상에 상응하여 지면과 결합하도록 구성된 측면 돌출 리지(57)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠(10)의 트레드(11)의 그립을 증가시키기 위한 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측면 돌출 리지는 상호연결 케이블(56)의 하나 이상의 단편(piece)에 의해 크로싱된(crossed) 다수의 홀(58)을 포함하며, 상호연결 케이블(56)의 단부에는 홀(58) 내에 삽입될 수 없는 더 큰 횡단면을 가진 단자(59)가 제공되고, 케이블(56)의 하나 이상의 단편의 단부에 상응하여 스프링(52)이 작동되고, 단자(59)에 의해 수축되어 벨트(5)가 탄성적으로 길어지는 것을 특징으로 하는 차량의 휠(10)의 트레드(11)의 그립을 증가시키기 위한 장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 스프링(52)과 함께 금속 케이블(56)의 단편들 중 하나 또는 몇몇은 본질적으로 탄성 케이블로 대체되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠(10)의 트레드(11)의 그립을 증가시키기 위한 장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동식 스포크(4)는 내부 세그멘트(42)와 외부 세그멘트(40) 사이에 배열된 중간 세그멘트(43)를 포함하며, 상기 중간 세그멘트(43)는 접선방향 축에 따라 내부 및 외부 세그멘트 둘 모두에 회전 가능하게 연결되고, 추출된 작동 형상에서, 외부 세그멘트(40)와 중간 세그멘트(43)는 둘 다 트레드(11) 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠(10)의 트레드(11)의 그립을 증가시키기 위한 장치.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동식 스포크(4)의 세그멘트들 사이에 배열된 회전 결합부(rotational coupling)는, 철회된 위치로부터 추출된 위치로 통과될 때, 외부 세그멘트(40)가 트레드(11) 상에 쉽게 접힐 수 있게 하는 비틀림 탄성 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠(10)의 트레드(11)의 그립을 증가시키기 위한 장치.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 이동식 컴포지트 스포크(4)의 세그멘트들 사이에 배열된 회전 결합부는 세그먼트들이 회전하는 것을 방지하고 베이스(2)로부터 멀어지도록 이동하는 것을 방지하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠(10)의 트레드(11)의 그립을 증가시키기 위한 장치.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 휠(10)의 림과 베이스(2) 사이에 감쇠 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠(10)의 트레드(11)의 그립을 증가시키기 위한 장치.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 이동식 스포크(4)는 베이스(2)의 외측 표면에 대해 평행한 평면에 배열되는 것이 아니라 특정 스파이럴(6)이 형성되는 볼록한 원뿔형 표면에 배열되며, 이동식 스포크(4)가 외부를 향해 이동될 때마다 노면과 접촉되어 외부 세그멘트(40) 및 심지어 중간 세그멘트(43)가 트레드(11) 상에서 접히는 것을 촉진하게 하는 힘이 생성되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠(10)의 트레드(11)의 그립을 증가시키기 위한 장치.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 특별히 제작된 감쇠 수단이 휠(10)의 림과 베이스(2) 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠(10)의 트레드(11)의 그립을 증가시키기 위한 장치.

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