KR20160120305A - 가변 곡률 세그먼트를 갖는 팽창가능한 벨트 및 트레드 드럼 - Google Patents

가변 곡률 세그먼트를 갖는 팽창가능한 벨트 및 트레드 드럼 Download PDF

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윌리암 존스
스튜어트 제이. 하셀
로버트 엘. 제이알. 마커스
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다비안 엔터프라이즈, 엘엘씨
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Abstract

개선된 세그먼트를 포함하는 개선된 벨트 및 트레드 드럼이 개시되어 있다. 세그먼트는 중심축에 관하여 반경방향 내향 및 외향 이동하도록 중심축 둘레에 나란한 관계로 장착되고, 집합적으로 드럼의 외부 원주방향 작업 표면을 형성하는 원호형 외부 표면을 포함한다. 세그먼트 각각은 원주방향 치수를 형성하는 원호형 외부 표면을 형성하고, 외부 표면은 원주방향 치수를 따라 가변적 곡률을 갖는다.

Description

가변 곡률 세그먼트를 갖는 팽창가능한 벨트 및 트레드 드럼{EXPANDABLE BELT AND TREAD DRUM WITH VARIED CURVATURE SEGMENTS}
관련 출원 참조
본 출원은 2014년 2월 7일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/937,105호의 혜택을 주장한다.
발명의 분야
본 발명의 포괄적 개념은 차량 타이어의 제조에 유용한 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 포괄적 개념은 가변 곡률을 형성하는 세그먼트를 가지는 개선된 벨트 및 트레드 드럼에 관한 것이다.
차량 타이어의 제조는 일반적으로 타이어 카커스를 형성하는 단계, 카커스와 별개로 타이어의 환형-형상 벨트 및 트레드 "패키지"를 형성하는 단계 및 그후, 타이어 카커스에 벨트 및 트레드 패키지를 결합하여 "그린(green)" 타이어를 형성하는 단계를 포함한다. 그후, 그린 타이어는 트레드와 최종 타이어의 다양한 다른 특징부를 형성하기 위해 처리된다. 다른 보조 단계, 예컨대, 타이어 카커스에 대한 벨트 및 트레드 패키지의 결합(종종, 벨트 및 트레드 패키지의 "스티칭(stitching)"이라 지칭됨)가 상술한 단계 중 하나 이상의 과정 동안에 또는 그에 후속하여 수행될 수 있다.
타이어 카커스의 형성은 통상적으로 미국 특허 제6,457,505호에 설명된 유형의 타이어 축조 드럼을 사용하여 수행된다. 이런 타이어 축조 드럼은 통상적으로 반경방향으로 팽창 및 수축가능한 원통형 작업 표면을 형성하며, 이 작업 표면 상에 타이어 카커스가 형성된다. 원통형 작업 표면 상에서의 타이어 카커스의 형성에 후속하여, 이런 타이어 카커스는 미국 특허 제6,602,372호에 개시된 유형의 팽창 드럼으로 전달될 수 있다. 타이어 카커스는 팽창 드럼 둘레에 배치되고, 타이어 카커스의 일부가 벨트 및 트레드 패키지와 중첩배치된다. 타이어 카커스는 그후 비록 동일하지는 않은 경우가 많지만 최종 타이어의 형상을 닮은 환형 형상으로 팽창된다. 타이어 카커스가 팽창되는 동안 벨트 및 트레드 패키지는 타이어 카커스에 결합된다.
타이어의 벨트 및 트레드 패키지의 형성은 통상적으로 미국 특허 제6,013,147호에 개시된 유형의 벨트 및 트레드 드럼을 사용하여 달성된다. 이런 벨트 및 트레드 드럼은 통상적으로 외부 원통형 표면 또는 원주를 구비하며, 이는 복수의 세장형 세그먼트를 포함하고, 그 둘레에 타이어 벨트 재료(예로서, 중합체 바인더 내에 매설된 보강 코드를 포함)의 하나 이상의 층이 배치되어 벨트 및 트레드 패키지를 형성하게 된다. 벨트 및 트레드 드럼의 원주는 예로서 드럼으로부터 완성된 벨트 및 트레드 패키지의 제거를 가능하게 하도록 팽창 및 수축될 수 있는 것이 바람직하다. 완성된 벨트 및 트레드 패키지는 통상적으로 본질적으로 반경방향으로 비팽창성이다. 그러나, 완성된 벨트 및 트레드 패키지는 통상적으로 지지되지 않은 상태에서 환형 형상의 벨트 및 트레드 패키지가 중력의 영향 하에 변형되고 처지게 되는 정도로 가요성이다. 또한, 바람직하게는, 벨트 및 트레드 드럼의 조절가능한 원주는 단일 드럼을 사용하여 대안적 직경의 벨트 및 트레드 패키지를 형성할 수 있게 한다.
벨트 및 트레드 드럼 상에서의 벨트 및 트레드 패키지의 형성 동안, 벨트 및 트레드 드럼의 세장형 세그먼트가 벨트 및 트레드 패키지의 내부 표면에 현저한 압력을 인가하여 형성 동안 타이어 구성요소의 균일한 환형 형상을 유지하는 것을 부분적으로 보조하도록 벨트 및 트레드 드럼 및 동반 공구가 구성되는 것은 일반적이지 않다. 타이어 구성요소의 내부 표면에 대한 이러한 높은 압력의 인가는 세장형 세그먼트의 원호형 외부 표면의 적어도 일부가 타이어 구성요소에 적어도 부분적으로 각인되게 하여 세장형 세그먼트의 원호형 외부 표면의 매우 미소한 각인의 형성과 타이어 구성요소 내에서의, 각인에 인접한 대응적인 매우 미소한 융기부의 형성을 초래한다. 또한, 벨트 및 트레드 드럼의 외부 원통형 표면을 형성하는 다양한 원호형 세그먼트의 곡률 반경은 세그먼트의 강성도에 의해 고정되고, 따라서, 반경방향 팽창 위치와 수축 위치 사이에서 세그먼트가 이동되는 것을 불가능하게 하며, 총체적으로, 이들 두 위치 각각에서 완벽하게-형성된 원통형 표면을 제공하는 것을 불가능하게 하는 경향이 있는 것으로 알려져 있다. 예로서, 각 세그먼트 원호의 곡률 반경을 초과하는 종방향 축으로부터의 거리에 세그먼트가 위치되는 크기로 드럼의 원주가 조절되는 경우, 드럼 원주 둘레에, 세그먼트의 원주방향 외향 에지가 세그먼트의 중앙 부분으로부터 미소하게 반경방향으로 내향 굴곡되는 영역이 존재하게 될 것이다. 반대로, 각 세그먼트 원호의 곡률 반경보다 작은 종방향 축으로부터의 거리에 세그먼트가 위치되는 크기로 드럼의 원주가 조절되는 경우, 드럼 원주 둘레에, 세그먼트의 원주방향 외향 에지가 세그먼트의 중앙 부분으로부터 미소하게 반경방향으로 외향 돌출되는 영역이 존재하게 될 것이다. 각 경우에, 벨트 및 트레드 드럼의 외부 원주는 매우 미소하게 일그러지게(out of round) 된다. 이들 일그러진 영역이 (예로서, 드럼이 비교적 큰 직경의 타이어를 제조할 수 있게 하도록 팽창될 때 발생할 수 있는 바와 같이) 충분히 큰 경우, 드럼은 이 드럼으로 구성된 타이어 상에 타이어 축조 드럼의 미소하게 일그러진 외부 표면의 바람직하지 못한 교번적 각인(imprint) 및 융기부(bulge)를 생성하게 될 수 있다. 이런 각인 및 융기부는 이들이 추후 최종 타이어에서 불규칙부로서 나타날 수 있으며, 이는 특정 환경에서 바람직하지 못한 영향, 예컨대, 예를 들어, 구르는 타이어의 진동, 소음 및/또는 공진을 생성할 수 있다는 점에서 바람직하지 못하다.
상술한 바의 견지에서, 드럼의 팽창 및 수축 전반에 걸쳐 드럼의 대체적 원통형 형상으로부터의 이탈을 제한하기 위한 특징을 포함함으로써 벨트 및 트레드 드럼을 사용하여 제조된 타이어의 진동, 소음 및/또는 공진의 발생을 제한하는, 벨트 및 트레드 드럼을 위한 개선된 세그먼트 및 벨트 및 트레드 드럼이 필요하다.
본 발명의 포괄적 개념은 다양한 예시적 실시예에서 타이어 축조 드럼의 외부 원주방향 작업 표면의 일부를 형성하는 데 유용할 수 있는 세그먼트를 제공한다. 세그먼트는 원주방향 치수를 형성하는 원호형 외부 표면을 갖는다. 다양한 실시예에서, 외부 표면은 원주방향 치수를 따라 가변적 곡률을 갖는다. 예로서, 다양한 실시예에서, 외부 표면은 세그먼트의 종방향 치수를 따라 각각 연장하는 복수의 영역을 형성할 수 있다. 각 영역은 인접한 영역의 곡률과는 다른 세그먼트의 원주방향 치수를 따른 곡률을 가질 수 있다.
다양한 실시예에서, 복수의 영역은 세그먼트의 원주방향 중앙 부분을 따라 연장하는 제1 영역을 포함할 수 있다. 제1 영역은 제1 곡률 반경을 가질 수 있다. 복수의 영역은 제1 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제2 영역을 더 포함할 수 있고, 제2 영역은 제1 곡률 반경보다 큰 제2 곡률 반경을 갖는다. 복수의 영역은 제2 영역 반대쪽에서 제1 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제3 영역을 더 포함할 수 있으며, 제3 영역은 제2 곡률 반경에 일치하는 곡률 반경을 갖는다. 복수의 영역은 제1 영역 반대쪽에서 제2 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제4 영역을 더 포함할 수 있고, 제4 영역은 제2 곡률 반경보다 큰 제3 곡률 반경을 갖는다. 복수의 영역은 제1 영역 반대쪽에서 제3 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제5 영역을 더 포함할 수 있으며, 제5 영역은 제3 곡률 반경에 일치하는 곡률 반경을 갖는다. 복수의 영역은 제2 영역 반대쪽에서 제4 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제6 영역을 더 포함할 수 있고, 제6 영역은 제3 곡률 반경보다 작은 제4 곡률 반경을 갖는다. 복수의 영역은 제3 영역 반대쪽에서 제5 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제7 영역을 더 포함할 수 있고, 제7 영역은 제4 곡률 반경에 일치하는 곡률 반경을 갖는다.
다양한 실시예에서, 복수의 영역 각각은 외부 표면의 전체 원호형 형상이 매끄럽도록 인접한 영역에 접하여(tangentially) 연장할 수 있다. 다른 실시예에서, 각 영역은 인접한 영역과의 영역의 인터페이스를 따라 전이 굴곡부를 형성할 수 있다. 이들 실시예에서, 각 전이 굴곡부는 인접한 영역의 곡률 반경과 해당 영역의 곡률 반경 사이에 매끄러운 전이를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에서, 외부 표면은 종방향 치수를 따라 연장하는 대향한 제1 및 제2 측부 여유부를 형성할 수 있고, 각 측부 여유부는 외부 표면의 원주방향 치수를 따라 연장하는 복수의 교번적 슬롯 및 수지부를 형성한다. 특정 실시예에서, 제2, 제4 및 제6 영역은 제1 측부 여유부의 수지부에 의해 형성될 수 있고, 제3, 제5 및 제7 영역은 제2 측부 여유부의 수지부에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 포괄적 개념은 다양한 예시적 실시예에서 차량 타이어의 제조에 사용하기 위한 벨트 및 트레드 드럼을 추가로 제공한다. 벨트 및 트레드 드럼은 다양한 실시예에서 중심축에 관한 반경방향 내향 및 외향 이동하도록 중심축을 중심으로 나란한 관계로 장착된 복수의 세그먼트를 포함할 수 있다. 각 세그먼트는 원호형 작업 표면을 형성할 수 있고, 작업 표면은 집합적으로 드럼의 원주방향 작업 표면을 형성하고, 각 작업 표면은 작업 표면의 원주방향 치수를 따라 가변적 곡률을 가질 수 있다. 예로서, 상술한 세그먼트와 유사하게, 드럼 둘레의 각 세그먼트의 각 작업 표면은 복수의 영역을 형성할 수 있고, 각 영역은 작업 표면의 종방향 치수를 따라 연장하며, 각 영역은 인접한 영역의 곡률과는 다른 작업 표면의 원주방향 치수를 따른 곡률을 갖는다.
다양한 실시예에서, 각 작업 표면의 각 복수의 영역은 작업 표면의 원주방향 중앙 부분을 따라 연장하는 제1 영역, 제1 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제2 영역 및 제2 영역 반대쪽에서 제1 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제3 영역을 포함할 수 있다. 제1 영역은 제1 곡률 반경을 가질 수 있고, 제2 및 제3 영역은 제1 곡률 반경보다 큰 제2 곡률 반경을 가질 수 있다. 특정 실시예에서, 각각의 작업 표면의 복수의 영역 각각은 제1 영역 반대쪽에서 제2 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제4 영역과, 제1 영역 반대쪽에서 제3 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제5 영역을 더 포함할 수 있다. 제4 및 제5 영역은 제2 곡률 반경보다 큰 제3 곡률 반경을 가질 수 있다. 특정 실시예에서, 각각의 작업 표면의 복수의 영역 각각은 제2 영역 반대쪽에서 제4 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제6 영역과, 제3 영역 반대쪽에서 제5 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제7 영역을 더 포함할 수 있다. 제6 및 제7 영역은 제3 곡률 반경보다 작은 제4 곡률 반경을 가질 수 있다. 다양한 실시예에서, 각 작업 표면은 작업 표면의 복수의 영역 각각 사이에서 매끄러운 전이를 형성할 수 있다.
일부 실시예에서, 각 작업 표면은 작업 표면의 종방향 치수를 따라 연장하는 대향한 제1 및 제2 측부 여유부를 형성할 수 있다. 각 측부 여유부는 작업 표면의 원주방향 치수를 따라 연장하는 복수의 교번적 슬롯 및 수지부를 형성할 수 있고, 각 제1 측부 여유부의 수지부 각각은 인접한 세그먼트의 제2 측부 여유부의 대응 슬롯과 적어도 부분적으로 정합하도록 크기설정 및 성형되고, 각 제1 측부 여유부의 슬롯 각각은 인접한 세그먼트의 제2 측부 여유부의 대응 수지부와 적어도 부분적으로 정합하도록 크기설정 및 성형된다. 특정 실시예에서, 각 작업 표면의 제2, 제4 및 제6 영역은 작업 표면의 제1 측부 여유부의 수지부에 의해 형성될 수 있고, 각 작업 표면의 제3, 제5 및 제7 영역은 작업 표면의 제2 측부 여유부의 수지부에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 포괄적 개념의 추가적 양태 및 장점은 후속하는 상세한 설명에 부분적으로 기재되어 있고, 부분적으로는 상세한 설명으로부터 명백하거나 본 발명의 포괄적 개념의 실시에 의해 학습될 수 있다.
이하의 예시적 실시예는 본 발명의 포괄적 개념의 목적을 수행하기 위해 설계된 예시적 기술 및 구조를 대표하지만, 본 발명의 포괄적 개념은 이들 예시적 실시예에 한정되는 것은 아니다. 첨부 도면 및 예시에서, 선, 완전체 및 영역의 크기 및 상대적 크기, 형상 및 품질은 명료성을 위해 과장될 수 있다. 첨부 도면을 참조로하는 예시적 실시예에 대한 이하의 상세한 설명을 통해 매우 다양한 추가적 실시예를 더 쉽게 이해하고 인지할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 포괄적 개념의 몇몇 특징에 따라 구성된 가변 곡률 세그먼트를 갖는 팽창가능한 벨트 및 트레드 드럼의 일 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 2는 팽창된 위치에서 드럼을 도시하는, 도 1의 팽창가능한 벨트 및 트레드 드럼의 다른 사시도이다.
도 3은 접혀진 위치(collapsed position)에서 드럼을 도시하는, 도 1의 팽창가능한 벨트 및 트레드 드럼의 단면 측면도이다.
도 4는 팽창된 위치에서 드럼을 도시하는, 도 1의 팽창가능한 벨트 및 트레드 드럼의 단면 측면도이다.
도 5는 팽창된 위치에서 드럼을 도시하는, 도 1의 팽창가능한 벨트 및 트레드 드럼의 단부도이다.
도 6은 본 발명의 포괄적 개념의 몇몇 특징에 따라 구성된 벨트 및 트레드 드럼을 위한 가변 곡률 세그먼트의 일 실시예를 도시하는 상면도이다.
도 7은 도 6의 세그먼트의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 포괄적 개념의 몇몇 특징에 따라 구성된 가변 곡률 세그먼트를 갖는 팽창가능한 벨트 및 트레드 드럼의 다른 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 포괄적 개념의 몇몇 특징에 따라 구성된 벨트 및 트레드 드럼을 위한 가변 곡률 세그먼트의 다른 실시예를 도시하는 상면도이다.
도 10은 본 발명의 포괄적 개념의 몇몇 특징에 따라 구성된 벨트 및 트레드 드럼을 위한 가변 곡률 세그먼트의 다른 실시예를 도시하는 상면도이다.
이제, 그 예가 첨부 도면 및 그림에 예시되어 있는 본 발명의 포괄적 개념의 예시적 실시예를 참조한다. 예시적 실시예는 도면을 참조로 본 발명의 포괄적 개념을 설명하기 위해 여기서 설명된다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에 설명된 구조 및 제조 기술에 대한 종합적 이해를 독자가 얻는 것을 돕기 위해 제공된 것이다. 따라서, 본 기술 분야의 통상의 숙련자는 여기에 설명된 구조 및 제조 기술의 다양한 변경, 변형 및 균등물을 안출할 수 있을 것이다. 그러나, 설명된 제조 동작의 진행은 단지 예일 뿐이며, 동작의 순서 유형은 여기에 설명된 것에 한정되지 않고, 반드시 특정 순서로 이루어져야 하는 동작을 제외하면 본 기술 분야에 알려진 바와 같이 변경될 수 있다. 또한, 잘 알려진 기능 및 구성에 대한 설명은 명료성 및 간결성의 증진을 위해 생략될 수 있다.
"상", "하", "우측", "좌측", "아래", "밑", "하부", "위", "상부" 등 같은 공간적으로 상대적인 용어가 여기서 도면에 예시된 바와 같은 하나의 요소 또는 특징의 다른 요소(들) 또는 특징(들)에 대한 관계를 설명하기 위해 설명의 용이성을 위하여 사용될 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향에 추가로 사용 또는 동작시의 장치의 다른 배향을 포함하는 것을 의도한다. 예로서, 도면의 장치가 반전되거나 회전되는 경우, 다른 요소 또는 특징의 "밑" 또는 "아래"에 있는 것으로 설명된 요소는 이때 이 다른 요소 또는 특징의 "위"에 배향된다. 따라서, 예시적 용어 "밑"은 위 및 아래의 배향 양자 모두를 포함한다. 장치는 다르게 배향될 수 있고(90도 회전 또는 다른 배향), 여기서 사용되는 공간적으로 상대적인 설명자는 이에 따라 해석되게 된다.
이제, 유사 참조 번호가 유사 또는 대응 특징을 나타내고 있는 도면을 참조하면, 도 1 내지 도 5에는 본 발명의 포괄적 개념의 특징이 구현되어 있는 벨트 및 트레드 드럼(10)이 도시되어 있다. 벨트 및 트레드 드럼(10) 또는 "드럼"은 대체로 드럼(10)의 외부 원주방향 작업 표면(12)을 형성하도록 나란한 관계로 배열된 복수의 원호형 원주방향 형성 세그먼트(28)를 포함하는 외부 원주를 형성한다. 세그먼트(28)는 드럼(10)의 중심선(52)을 향해, 그리고, 그로부터 이격 방향으로 반경방향 내향 및 외향 이동될 수 있도록 장착된다. 따라서, 드럼(10)의 외부 작업 표면(12)은 상이한 직경의 타이어를 위한 벨트 및 트레드 패키지의 구성을 수용하도록 다양한 직경으로 팽창될 수 있다. 따라서, 다양한 크기의 타이어가 주어진 또는 단일의 드럼 상에서 형성될 필요가 있을 때, 드럼(10)의 원주의 직경은 대응적으로 조절될 수 있다. 추가적으로, 드럼은 타이어 제조 프로세스의 후속 스테이지로의 전달을 위해 벨트 및 트레드 패키지가 제조될 수 있게 하도록 팽창된 조건으로부터 접혀질 수 있다. 추가로 후술될 바와 같이, 다양한 실시예에서, 드럼의 세그먼트(28) 각각은 세그먼트(28)의 원주방향 치수를 따라 가변 곡률을 갖는 외부 표면을 형성한다. 따라서, 드럼(10)의 외부 작업 표면(12)이 팽창 및 접혀질 때, 세그먼트(28)의 외부 표면의 다양한 부분은 드럼(10)의 외부 작업 표면(12)의 대체로 원통형의 형상과 합치상태가 되고, 그리고, 그로부터 벗어나게 되며, 그에 의해, 드럼(10)의 팽창 및 수축 전반에 걸쳐 대체로 원통형의 형상으로부터의 이탈을 제한한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 벨트 및 트레드 드럼(10)은 대체로 원통형 기하형상으로 이루어져서 각각의 종방향, 반경방향 및 원주방향 치수를 형성한다. 도시된 드럼(10)은 대체로 드럼(10)의 각각의 종방향 단부에 각각 배치된 제1 및 제2 디스크형 단부 판(20, 22)과, 단부 판(20, 22) 사이에 배치된 전체가 번호 24로 표시되어 있는 중앙 본체 부분을 포함한다. 본체 부분(24)은 복수의 상대적으로 이동가능한 구성요소로 구성되며, 그 이동의 합은 본체 부분(24)의 외부 원주의 제어 및 측정된 변화를 초래하여 다양한 크기의 타이어(즉, 상이한 직경의 타이어)의 제조를 수용하게 한다. 드럼의 최대 원주에 대한 선택 및 제어는 조절 기구(26)에 의해 드럼 외부적으로 제공된다.
더 구체적으로, 도시된 벨트 및 트레드 드럼(10)의 본체 부분(24)은 그 원호형 표면이 집합적으로 드럼(10)의 외부 원주방향 작업 표면을 형성하는 복수의 원주 형성 세그먼트(28)를 포함한다. 예시된 실시예에서, 드럼(10)의 원주 둘레의 다양한 세그먼트(28)는 제1 세트의 세그먼트 쌍(28a)이 제2 세트의 각 세그먼트(28b)의 대향 종방향 측부에서 원주방향으로 바로 인접하게 배치되고, 그 반대도 마찬가지가 되도록 작업 표면(12)의 원주 둘레에서 세그먼트 세트(28a, 28b)가 교번하는 상태로 제1 세트의 세그먼트(28a)와 제2 세트의 세그먼트(28b)로 그룹화된다(도 2 참조). 제1 세트의 세그먼트의 각 세그먼트(28a)는 세그먼트(28a)의 반경방향 내측에 배치된 평면형 캠 요소(38)에 대해 예시된 바와 같이 볼트(34), 용접부, 일체형 연결부 등에 의해 결합된다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 각 캠 요소(38)는 드럼(10)의 종방향 중심선(52)으로부터 반경방향 외향 연장하는 두 개의 대향 측부 단부(40, 42)를 형성한다. 예시된 실시예에서, 각 캠 요소(38)의 각 측부 단부(40, 42)는 연계된 반경방향 연장 캠 부재(50)에 의해 활주식으로 결합되는 트랙(60, 62)을 형성한다. 다양한 캠 부재(50)가 대향 단부 판(20, 22)의 내부 표면의 각각의 원주방향 주연부 둘레에서 규칙적인 이격된 위치에 제공된다.
다양한 실시예에서, 각 캠 요소(38)는 그 반경방향 치수를 따라 내향 테이퍼진 형상을 형성하고, 그래서, 대응 트랙(60, 62)의 각각의 반경방향 내향 단부는 각각의 반경방향 외향 단부보다 서로 더 근접한다. 따라서, 제1 및 제2 단부 판(20, 22)의 서로를 향한 이동은 캠 요소(38) 및 연계된 세그먼트(28)의 드럼(10)의 종방향 중심선(52)으로부터 축방향으로 멀어지는 팽창을 초래하고, 제1 및 제2 단부 판(20, 22)의 서로로부터 멀어지는 이동은 캠 요소(38)와 연계된 세그먼트(28)의 드럼(10)의 종방향 중심선(52)을 향해 축방향으로의 수축을 초래한다. 예로서, 예시된 실시예에서, 제1 단부 판(20)과 연계된 캠 부재(50) 및 캠 요소(38)의 제1 측부 단부(40)와 연계된 대응 트랙(60) 각각은 드럼(10)의 종방향 중심선(52)에 대해 실질적으로 직각으로 직접적으로 반경방향 외향 연장하고, 제2 단부 판(22)과 연계된 캠 부재(50) 및 캠 요소(38)의 제2 측부 단부(42)와 연계된 대응 트랙(62)은 각각 드럼(10)의 종방향 중심선(52)에 대해 예각으로 양자 모두 반경방향 및 종방향 외향하는 각도로 연장한다. 이러한 구성에서, 각 캠 요소(38)는 각각의 캠 요소(38)의 테이퍼진 단부가 종방향 중심선(52)을 향해 내향 연장하는 상태로 대체로 사다리꼴 형상을 형성한다.
제1 세트의 세그먼트의 상술한 세그먼트(28a)와 유사하게, 제2 세트의 세그먼트의 각 세그먼트(28b)는 예시된 바와 같이, 볼트(34), 용접부, 일체형 연결부 등에 의해 세그먼트(28b)의 반경방향 내측에 배치된 블록(48)에 결합된다. 각 블록(48)은 캠 요소(38)가 드럼(10)의 종방향 중심선(52)을 향해 그리고 그로부터 멀어지는 방향으로 반경방향으로 이동할 때 그 인접한 캠 요소(38) 사이에서 블록(48)이 원주방향으로 유지되도록 블록(48)에 원주방향으로 인접한 캠 요소(38)에 연결된다. 따라서, 드럼(10)의 외부 원주방향 작업 표면의 팽창 및 수축 전반에 걸쳐, 그 원주방향으로 인접한 캠 요소(38)에 대한 각 블록(48)의 연결은 제1 세트의 세그먼트의 두 인접한 세그먼트(28a) 사이에서 원주방향으로 실질적 원통형 구성으로 제2 세트의 세그먼트의 각 세그먼트(28b)를 유지한다. 예로서, 예시된 실시예에서, 각 블록(48)은 복수의 관통 보어(64)를 형성하고, 관통 보어 각각은 원주방향 인접 캠 요소(38)에 의해 형성된 관통 보어(76)와 축방향으로 정렬되고 따라서 그와 정합된다. 도 5에 가장 잘 도시된 바와 같이, 각 블록(48)과 인접한 캠 요소(38)의 정렬된 관통 보어(64, 76) 쌍 각각에 대하여, 관통 보어(64, 76) 중 하나와 견고히 고정된 제1 단부(80) 및 관통 보어(64, 76) 중 나머지를 통해 활주식으로 수용되는 대향 제2 단부(82)를 구비하는 안내 바아(78)가 제공된다. 안내 바아(78) 각각은 드럼(10)의 팽창 및 수축 전반에 걸쳐 그 각각의 관통 보어 내에 그 제2 단부(82)가 머무르는 것을 보증하도록 선택된 길이로 이루어진다. 따라서, 드럼(10)의 팽창 및 수축 전반에 걸쳐, 안내 바아(78) 각각은 그 연계된 관통 보어(64, 76)를 서로 실질적으로 정합한 상태로 유지하도록 기능한다. 또한, 임의의 주어진 블록(48)과 그 인접한 캠 요소(38) 사이에서 연장하는 안내 바아(78) 각각에 대하여, 모든 이런 안내 바아(78)는 드럼(10)의 종방향 중심선(52)을 따라 형성되어 블록(48)의 중심선을 통해 반경방향 외향 연장하는 반경방향 평면에 관하여 공통적 연장 각도로 블록(48)으로 또는 그로부터 연장한다. 이러한 구성에서, 드럼(10)의 팽창 및 수축 전반에 걸쳐, 각 블록(48)은 그 인접한 캠 요소(38) 사이에서 원주방향으로 유지되고, 따라서, 제2 세트의 세그먼트의 각 세그먼트(28b)는 제1 세트의 세그먼트의 두 인접한 세그먼트(28a) 사이에서 원주방향으로 원통형 구성으로 유지된다.
본 발명의 포괄적 개념의 범주와 정신으로부터 벗어나지 않고 다양한 블록(48)과 그 인접한 캠 요소(38) 사이의 상술한 연결의 추가적 요소가 제공될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 예로서, 몇몇 실시예에서, 내부에 활주가능하게 수용된 안내 바아(78)를 갖는 각 관통 보어에 대하여, 안내 바아(78)의 원주를 둘러싸는 베어링(84)이 관통 보어 내에 수용된다. 베어링(84)은 각 안내 바아(78)와 그 연계된 블록(48) 또는 캠 요소(38) 사이에 꼭맞는 활주가능한 관계를 제공할 수 있고, 안내 바아(78)와 연계된 관통 보어(64, 76)의 축방향 정렬을 유지하는 것을 도울 수 있다. 일부 실시예에서, 캠 요소(38)와 인접한 블록(48)의 연계된 관통 보어(64, 76) 사이에서 연장하는 각 안내 바아(78)에 대하여, 압축 스프링(미도시)이 제공될 수 있고, 각 압축 스프링은 그 연계된 안내 바아(78) 둘레를 감싸고 그와 연계된 관통 보어(64, 76) 사이에서 연장한다. 각 압축 스프링은 다양한 실시예에서, 연계된 블록(48)과 캠 요소(38)를 서로 원주방향으로 이격 방향으로, 그리고, 드럼(10)의 종방향 중심선(52)으로부터 반경방향 이격 방향으로 편의시키도록 기능하고, 그에 의해, 그 인접한 캠 요소(38) 사이에서 원주방향으로 드럼(10)의 중심선(52)으로부터 반경방향 외향하여 각 블록(48)을 유지함으로써 세그먼트(28a, 28b) 각각의 원통형 배열을 유지하는 것을 돕는다.
상술한 바와 같이, 서로를 향한, 그리고, 서로 이격되는 방향으로의 제1 및 제2 단부 판(20, 22)의 이동은 드럼(10)의 외부 원주의 전체 직경의 조절을 초래한다. 예로서, 도 1 및 도 3은 제1 및 제2 단부 판(20, 22)이 드럼(10)의 중심선(52)을 따라 서로 분리되어 있는 상태로, 그 완전히 접혀진, 최소 원주의 상태에서 드럼(10)을 도시한다. 비교하면, 도 2, 도 4 및 도 5에서, 드럼(10)은 제1 및 제2 단부 판(20, 22)이 서로 비교적 근접하게 견인되어 있는 상태로, 팽창 원주 상태로 도시되어 있다. 드럼(10)은 최대 팽창 원주와 최소 완전 접힘 원주를 포함하여 그들 사이에서 많은 수의 작업 원주로 팽창 또는 접혀질 수 있고, 드럼(10)의 외부 작업 표면(12)의 직경은 이 범위 내에서 무한히 조절될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, 예로서, 제1 및 제2 단부 판(20, 22)의 이동을 안내 및 제한하기 위한 안내 레일 및 원하는 팽창 또는 접힘 위치를 향하여 드럼(10)을 편의시키기 위한 스프링 등 같은 조절 기구(26)의 추가적 요소가 제공될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그러나, 이런 기구에 대한 완전한 설명은 본 발명의 포괄적 개념의 완전한 이해에 필수적이지 않은 것으로 이해된다.
상술한 바와 같이, 드럼(10)의 원주 둘레에 배치된 복수의 상술한 원호형 원주 형성 세그먼트(28)가 제공된다. 세그먼트(28) 각각은 실질적 원호형 외부 표면(68)을 형성하고, 이 외부 표면의 누적 효과는 드럼(10)의 전체 외부 원주방향 작업 표면(12)을 형성한다. 도 6 및 도 7에 가장 잘 도시된 바와 같이, 도시된 드럼(10)의 각 세그먼트(28)는 제1 및 제2 종방향 측부 여유부(44, 46)를 포함한다. 각 종방향 측부 여유부(44, 46)는 교번적 원주방향 연장 슬롯(54)이 수지부(56) 사이에 형성되는 상태로 드럼(10)의 원주방향 치수를 따라 연장하는 복수의 수지부(56)를 형성한다. 각 세그먼트(28)의 수지부(56)는 드럼(10)의 팽창 및 수축 전반에 걸쳐 드럼(10)의 반 연속적 외부 원주방향 표면을 유지하기 위해 인접한 세그먼트(28)의 슬롯(54) 내에 수용되어 그와 적어도 부분적으로 정합하도록 크기설정 및 성형되어 있다. 예로서, 도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 드럼(10)의 팽창 위치에서, 몇몇 세그먼트(28)의 수지부(56)는 각각의 인접한 세그먼트(28)의 슬롯(54)으로부터 (부분적으로) 인출된다. 비교하면, 도 1 및 도 3에 도시된 드럼(10)의 완전 접힘 위치에서, 몇몇 세그먼트(28)의 수지부(56)는 각각의 인접한 세그먼트(28)의 슬롯(54) 내에 완전히 수용되어 있다.
본 발명의 포괄적 개념의 몇몇 특징에 따라서, 다양한 실시예에서, 각 세그먼트(28)의 각 외부 표면(68)은 세그먼트(28)의 원주방향 치수를 따라 가변 곡률을 갖는 원호형 형상을 형성한다. 더 구체적으로, 다양한 실시예에서, 각 세그먼트(28)의 각 외부 표면(68)은 복수의 원주방향 인접 영역(70)을 형성하고, 각 영역은 인접한 영역(70)의 곡률 반경과는 미소하게 다른 곡률 반경을 형성하고, 그래서, 각 외부 표면(68)의 곡률 반경은 세그먼트(28)의 원주방향 치수를 따라 변한다. 추가로 후술될 바와 같이, 각 세그먼트(28)의 외부 표면(68)을 따른 각 영역(70)은 드럼(10)의 외부 원주방향 작업 표면(12)의 다양한 부분 팽창 원주를 형성하도록 인접한 세그먼트(28)의 영역과 협력하여 드럼(10)의 팽창 및 수축 전반에 걸쳐 다양한 지점에서 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 다양한 세그먼트(28)는 드럼(10)의 팽창 및 접힘 전반에 걸쳐 비교적 매끄러운 외부 작업 표면을 형성하도록 협력한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 예시된 실시예에서, 예시된 세그먼트(28)의 각 외부 표면(68)은 외부 표면(68)의 원주방향 중앙 위치에서 세그먼트(28)의 종방향 치수를 따라 연장하는 제1 영역(70a)을 형성한다. 제1 영역(70a)은 드럼(10)의 외부 작업 표면(12)의 제1 부분 팽창 직경에 대응하는 제1 곡률 반경을 갖는 원호형 형상을 형성한다. 몇몇 실시예에서, 제1 부분 팽창 직경은 상술한 완전 접힘 직경보다 미소하게 더 팽창된 드럼(10)의 외부 작업 표면(12)의 직경에 대응하고, 외부 작업 표면(12)의 최소 바람직한 작업 직경에 대체로 대응한다. 몇몇 실시예에서, 직경(10)의 이 최소 바람직한 작업 직경은 최소 직경에 대응하며, 이 최소 직경에서 드럼(10)은 드럼(10)의 외부 작업 표면(12)을 따라 벨트 및 트레드 패키지가 구성될 수 있게 하도록 팽창될 수 있고 또한 드럼(10)이 상술한 완전 접힘 직경으로 접혀질 때 구성된 벨트 및 트레드 패키지가 드럼(10)으로부터 제거될 수 있게 한다. 그러나, 본 발명의 포괄적 개념의 정신 및 범주로부터 벗어나지 않고 제1 부분 팽창 직경은 드럼(10)의 상술한 최대 팽창 원주와 완전 접힘 최소 원주를 포함하여 그들 사이의 드럼(10)의 외부 작업 표면(12)의 다른 직경에 대응할 수 있다.
예시된 실시예에서, 제1 영역(70a)은 세그먼트(28)를 따라 원주방향 외향으로 세그먼트 외부 표면(68)의 종방향 중심선으로부터 연장하고, 상술한 슬롯(54)의 내향 단부의 미소하게 원주방향 외측에서 종결한다. 제1 영역(70a)의 각 측부 상에서, 그리고, 원주방향으로 그에 인접하게, 외부 표면(68)은 각각 제2 및 제3 영역(70b, 70c)을 형성한다. 각 제2 영역(70b)은 제1 측부 여유부(44)와 연계된 수지부(56)의 중앙 부분에 의해 형성된 외부 표면(68)의 부분을 따라 종방향으로 연장하고, 각 제3 영역(70c)은 제2 측부 여유부(46)와 연계된 수지부(56)의 중앙 부분에 의해 형성된 외부 표면(68)의 부분을 따라 종방향으로 연장한다. 제2 및 제3 영역(70b, 70c) 각각은 드럼(10)의 외부 작업 표면(12)의 제2 부분 팽창 직경에 대응하는 제2 곡률 반경을 갖는 원호형 형상을 형성한다. 몇몇 실시예에서, 제2 곡률 반경은 제1 곡률 반경보다 크고, 그래서, 제2 직경은 상술한 제1 직경보다 미소하게 더 팽창된, 그러나, 드럼의 완전 팽창 구성에서의 드럼(10)의 외부 작업 표면(12)의 직경보다는 작은, 드럼(10)의 외부 작업 표면(12)의 직경에 대응한다.
예시된 실시예에서, 외부 표면(68)은 제2 영역(70b)의 원주방향 외측에서 그에 인접하게 제4 영역(70d)을 추가로 형성한다. 제4 영역(70d)은 제1 측부 여유부(44)와 연계된 수지부(56)의 원주방향 외측 부분에 의해 형성된 외부 표면(68)의 부분을 따라 종방향으로 연장한다. 유사하게, 외부 표면(68)은 제3 영역(70c)의 원주방향 외측에서, 그리고, 그에 인접하게 제5 영역(70e)을 형성한다. 제5 영역(70e)은 제2 측부 여유부(46)와 연계된 수지부(56)의 원주방향 외측 부분에 의해 형성된 외부 표면(68)의 부분을 따라 종방향으로 연장한다. 제4 및 제5 영역(70d, 70e) 각각은 드럼(10)의 외부 작업 표면(12)의 제3 직경에 대응하는 제3 곡률 반경을 갖는 원호형 형상을 형성한다. 몇몇 실시예에서, 제3 직경이 드럼(10)이 상술한 제1 및 제2 직경보다 더 큰 직경으로 팽창될 때 드럼(10)의 외부 작업 표면(12)의 직경에 대응하도록 제3 곡률 반경은 제1 및 제2 곡률 반경보다 크다. 특정 실시예에서, 제3 직경은 드럼(10)의 최대 팽창 직경에 대응하도록 선택될 수 있다. 그러나, 본 발명의 포괄적 개념의 정신 및 범주로부터 벗어나지 않고, 제3 직경은 드럼(10)의 부분 팽창 직경에 대응할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
세그먼트(28)의 원주방향 외측 단부에서, 외부 표면(68)은 각각 제6 및 제7 영역(70f, 70g)을 형성한다. 제6 영역(70f)은 제4 영역(70d)에 원주방향으로 인접하게 연장하며, 제1 측부 여유부(44)와 연계된 수지부(56)의 원주방향 최외측 부분에 의해 형성된다. 유사하게, 제7 영역(70g)은 제5 영역(70e)에 원주방향으로 인접하게 연장하며, 제2 측부 여유부(46)와 연계된 수지부(56)의 원주방향 최외측 부분에 의해 형성된다. 예시된 실시예에서, 제6 및 제7 영역(70f, 70g) 각각은 드럼(10)의 외부 작업 표면(12)의 제4 직경에 대응하는 제4 곡률 반경을 갖는 원호형 형상을 형성한다. 몇몇 실시예에서, 제4 곡률 반경은 상술한 제3 곡률 반경보다 작고, 그래서, 세그먼트(28)의 원주방향 외측 단부에 의해 형성된 외부 표면(68)의 부분은 외부 표면(68)의 상술한 제4 및 제5 영역(70d, 70e)에 비해 미소하게 반경방향 내향 굴곡되거나 급격하게 적어도 급격하게 반경방향 외향 연장하지 않는다.
도 1을 다시 참조하면, 완전 접힘 위치에 드럼(10)이 있는 상태에서, 드럼(10)의 외부 작업 표면(12)은 대체로 원통형 형상을 형성한다는 것을 알 수 있을 것이다. 그러나, 다양한 세그먼트(28)를 따른 상술한 가변 곡률에 부분적으로 기인하여, 이러한 구성의 외부 작업 표면(12)은 그럼에도 불구하고 미소하게 일그러진다. 더 구체적으로, 본 실시예에서, 다양한 세그먼트(28)의 종방향 측부 여유부(44, 46) 각각은 드럼(10)이 완전 접힘 위치에 있을 때 그 종방향 중심선을 따른 세그먼트(28)의 부분에 비해, 드럼(10)의 대체로 원통형 형상의 반경방향 외측으로 미소하게 돌출할 수 있다. 드럼(10)이 상술한 제1 직경으로 팽창될 때, 세그먼트(28)의 제1 영역(70a) 각각은 드럼(10)의 외부 작업 표면(12)의 전체 원통형 형상과 실질적으로 합치되게 된다. 또한, 외부 작업 표면(12)의 전체 직경을 팽창시킴으로써, 다양한 세그먼트(28)의 종방향 측부 여유부(44, 46)가 드럼(10)의 전체 원통형 형상의 외측으로 반경방향으로 돌출하는 양은 감소된다. 도 2를 참조하면, 드럼(10)이 상술한 제2 직경으로 추가로 팽창될 때, 세그먼트(28)의 제1 영역(70a) 각각은 외부 작업 표면(12)의 전체 원통형 형상과의 합치상태로부터 미소하게 벗어나게 되고, 세그먼트(28)의 제2 및 제3 영역(70b, 70c) 각각은 외부 작업 표면(12)의 전체 원통형 형상과 실질적으로 합치하게 된다. 드럼(10)의 외부 작업 표면(12)의 전체 직경을 추가로 팽창시킴으로써, 세그먼트(28)의 외부 표면(68)의 제4 및 제5 영역(70d, 70e)이 드럼(10)의 전체 원통형 형상의 반경방향 외측으로 돌출하는 양은 추가로 감소된다.
드럼(10)이 상술한 제3 직경으로 추가로 팽창될 때, 세그먼트(28)의 제1 영역(70a) 각각은 외부 작업 표면(12)의 전체 원통형 형상과의 합치상태로부터 추가로 벗어나게 되고, 세그먼트(28)의 제2 및 제3 영역(70b, 70c) 각각은 외부 작업 표면(12)의 전체 원통형 형상과의 합치상태로부터 미소하게 벗어나게 된다. 동시에, 세그먼트(28)의 제4 및 제5 영역(70d, 70e) 각각은 외부 작업 표면(12)의 전체 원통형 형상과 실질적으로 합치하게 된다. 세그먼트(28)의 외부 표면(68)의 상술한 제6 및 제7 영역(70f, 70g) 각각이 상술한 제4 및 제5 영역(70d, 70e)보다 작은 곡률 반경을 형성하기 때문에, 드럼(10)이 제3 직경으로 팽창된 상태에서, 제6 및 제7 영역(70f, 70g)은 드럼(10)의 외부 작업 표면(12)의 대체로 원통형 형상의 반경방향 외측으로의 다양한 세그먼트(28)의 종방향 측부 여유부(44, 46)의 돌출에 현저히 기여하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 그러나, 이러한 구성에서, 세그먼트(28)의 제1, 제2 및 제3 영역(70a, 70b, 70c) 각각은 드럼(10)의 대체로 원통형 형상의 내측으로 미소하게 반경방향 돌출한다.
몇몇 실시예에서, 각 세그먼트(28)의 원주방향 치수를 따른 다양한 영역(70) 각각은 대체로 원통형 곡률을 형성한다. 이들 실시예 중 특정한 실시예에서, 다양한 영역(70)의 원호형 형상은 서로 실질적으로 접하게 정렬되며, 그래서, 비교적 매끄러운 전이가 영역(70)의 곡률 사이에 제공된다. 다른 실시예에서, 각 세그먼트(28)의 외부 표면(68)은 각 인접한 영역(70) 사이에 미소한 주름 또는 리지를 형성함으로써 영역의 다양한 곡률 사이의 전이를 가능하게 한다. 또 다른 실시예에서, 각 세그먼트(28)의 외부 표면(68)은 다양한 영역(70) 사이에서 예로서 나선형 굴곡부, 포물선 굴곡부 등 같은 하나 이상의 전이 굴곡부를 형성할 수 있다. 이들 실시예에서, 각 전이 굴곡부는 인접한 영역의 각각의 원호형 형상 사이에서 비교적 매끄러운 곡률을 제공할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 각 세그먼트(28)의 원주방향 치수를 따른 다양한 영역(70) 중 하나 이상은 그 원주방향 치수를 따라 연속적 전이 곡률을 형성할 수 있다. 예로서, 일 실시예에서, 제1, 제4 및 제5 영역(70a, 70d, 70e)은 대체로 원통형 곡률을 형성하고, 제2 및 제3 영역(70b, 70c)은 전이 곡률을 형성한다. 다른 실시예에서, 각 세그먼트(28)의 각 외부 표면(68)은 그 원주방향 치수를 따라 연속적으로 변하는 전이 굴곡부를 형성한다.
도 8은 본 발명의 포괄적 개념의 몇몇 특징에 따라 구성된 드럼(10a)의 다른 실시예를 예시한다. 도 8의 실시예에서, 도시된 벨트 및 트레드 드럼(10a)의 본체 부분(24)은 그 외부 원호형 표면이 집합적으로 드럼(10a)의 외부 원주방향 작업 표면(12a)의 일부를 형성하는 복수의 원주방향 형성, 다중섹션 세그먼트(28c)를 포함한다. 도 9에 가장 잘 도시된 바와 같이, 도시된 드럼(10a)의 각 세그먼트(28c)는 제1 측부 섹션(29), 제2 측부 섹션(31) 및 측부 섹션(29, 31) 사이에 배치된 중간 섹션(33)을 포함한다. 각 세그먼트(28a)의 각 측부 섹션(29, 31)은 그 종방향 측부 여유부 중 원주방향 외부의 것을 따라 복수의 슬롯(54a)을 형성한다. 이들 슬롯(54a) 사이에는 인접한 세그먼트(28c)의 측부 섹션(29, 31)의 슬롯(54a) 내에 수용되도록 설계된 교번적 수지부(56a)가 형성된다. 도 8에서, 드럼(10a)은 역시 그 최소 원주에 있는 그 접혀진 위치에서 도시되어 있으며, 몇몇 세그먼트(28c)의 수지부(56a)는 각각의 인접한 세그먼트(28c)의 슬롯(54a) 내에 수용되어 있다.
도 9를 참조하면, 중간 섹션(33)은 드럼(10a)의 실질적 전체 길이를 따라 연장하며, 외부 원호형 표면(69)을 포함한다. 각 측부 섹션(29, 31)은 드럼(10a)의 거의 전체 종방향 치수를 따라 연장하며, 외부 원호형 표면(61)을 형성한다. 추가적으로, 각 측부 섹션(29, 31)은 립(lip)(65)을 갖는 수지부(56a)에 대향한 단차형 여유부 에지를 포함한다. 또한, 각 중간 섹션(33)은 립(71)을 포함하면서 그 원주방향 측부를 따라 연장하는 단차형 여유부 표면을 포함한다. 측부 섹션(29, 31)의 각 립(65)은 중첩 관계로 배열되고, 적절한 힌지 연결부(미도시)를 통해 중간 섹션(33)의 대응 립(71)에 힌지식으로 부착된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 각 립(71)의 일 측부를 따라서 한 쌍의 내부 나사형 개구(73)가 제공되며, 이는 측부 섹션(29, 31) 중 대응하는 것에 대한 중간 섹션(33)의 힌지식 부착에 사용된다. 중간 섹션(33)의 외부 표면(66)에서 그 단부에 인접하게 볼트(34)를 수용하기 위한 관통 보어(75)가 형성되어 있으며, 이에 의해, 세그먼트(28c)가 대응 캠 요소에 부착된다.
상술한 실시예와 유사하게, 도 8 및 도 9의 실시예에서, 각 세그먼트(28c)의 각 외부 표면(61)은 세그먼트(28c)의 원주방향 치수를 따라 가변적 곡률을 갖는 원호형 형상을 형성한다. 더 구체적으로, 예시된 실시예에서, 측부 섹션(29, 31) 각각의 외부 표면(61) 각각은 복수의 원주방향으로 인접한 영역(72)을 형성하며, 각 영역은 인접한 영역(72)의 곡률 반경과는 미소하게 다른 곡률 반경을 형성하고, 그래서, 각 외부 표면(61)의 곡률은 세그먼트(28)의 원주방향 치수를 따라 변한다. 예시된 실시예에서, 측부 섹션(29, 31)의 외부 표면(61) 각각은 중간 섹션(33)에 인접하게 외부 표면(61)의 원주방향 최내측 부분을 따라 연장하는 제1 영역(72a)을 형성한다. 제2 영역(72b)은 각 제1 영역(72a)에 인접하게 그로부터 원주방향 외측에 형성되고, 제3 영역(72c)은 각 제2 영역(72b)에 인접하게 그로부터 원주방향 외측에 형성된다. 예시된 실시예에서, 각 제1 영역(72a)은 드럼(10a)의 외부 작업 표면(12a)의 제1 부분 팽창 직경에 대응하는 제1 곡률 반경을 갖는 원호형 형상을 형성한다. 각 제2 영역(72b)은 드럼(10a)의 외부 작업 표면(12a)의 제2 부분 팽창 직경에 대응하는 제2 곡률 반경을 가지는 원호형 형상을 형성하고, 제2 직경은 제1 직경보다 크지만, 드럼(10a)의 작업 표면(12a)의 완전 팽창된 최대 직경보다는 작다. 제3 영역(72c) 각각은 드럼(10a)의 외부 작업 표면(12a)의 제3 직경에 대응하는 제3 곡률 반경을 갖는 원호형 형상을 형성한다. 상술한 실시예와 유사하게, 예시된 실시예에서, 제3 직경은 드럼(10a)의 외부 작업 표면(12a)의 최대 팽창 직경에 대응하도록 선택된다. 그러나, 본 발명의 포괄적 개념의 정신 및 범주로부터 벗어나지 않고, 제3 직경은 드럼(10a)의 부분 팽창 직경에 대응할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
도 10은 상술한 유형의 다중섹션 세그먼트를 구성하는 데 사용하기 위한 측부 섹션(29a)의 다른 실시예를 예시한다. 도 10의 실시예에서, 측부 섹션(29a)은 그 종방향 치수를 따라 연장하는 복수의 교번적 수지부(56b) 및 슬롯(54b)을 형성한다. 수지부(56b) 각각은 다양한 수지부(56b)에 의해 협력 형성되는 외부 표면(61a)을 측부 섹션(29a)이 갖도록 측부 섹션(29a)의 잔여부로부터 반경방향 외향 돌출한다.
도 10의 실시예에서, 외부 표면(61a)은 섹션(29a)의 원주방향 내측 단부(86)를 따라 연장하는 제1 영역(74a)을 형성한다. 제2 영역(74b)은 제1 영역(74a)에 인접하게 그로부터 원주방향 외측에서 외부 표면(61a)에 의해 형성된다. 유사하게, 제3 영역(74c)은 제2 영역(74b)에 인접하게 그로부터 원주방향 외측에 형성되고, 제4 영역(74d)은 각 제3 영역(74c)에 인접하게 그로부터 원주방향 외측에 형성된다. 예시된 실시예에서, 제2 영역(74b)은 드럼(10a)의 외부 작업 표면(12a)의 제1 부분 팽창 직경에 대응하는 제1 곡률 반경을 갖는 원호형 형상을 형성한다. 제3 영역(74c)은 드럼(10a)의 외부 작업 표면(12a)의 제2 부분 팽창 직경에 대응하는 제2 곡률 반경을 가지는 원호형 형상을 형성하고, 제2 직경은 제1 직경보다 크지만, 드럼(10a)의 작업 표면(12a)의 완전 팽창된 최대 직경보다는 작다. 제4 영역(74d)은 드럼(10a)의 외부 작업 표면(12a)의 제3 직경에 대응하는 제3 곡률 반경을 갖는 원호형 형상을 형성한다. 상술한 실시예와 유사하게, 예시된 실시예에서, 제3 직경은 드럼(10a)의 외부 작업 표면(12a)의 최대 팽창 직경에 대응하도록 선택된다. 그러나, 본 발명의 포괄적 개념의 정신 및 범주로부터 벗어나지 않고, 제3 직경은 드럼(10a)의 부분 팽창 직경에 대응할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
예시된 실시예와 유사한 몇몇 실시예에서, 제1 영역(74a)은 제2 영역(74b)의 곡률 반경보다 큰 곡률 반경을 갖는 원호형 형상을 형성한다. 예로서, 예시된 실시예에서, 제1 영역(74a)은 상술한 제3 곡률 반경에 실질적으로 일치되는 곡률 반경을 갖는, 즉, 드럼(10a)의 외부 작업 표면(12a)의 제3 직경에 대응하면서 제4 영역(74d)의 곡률 반경과 유사한 곡률 반경을 갖는 원호형 형상을 형성한다. 다양한 실시예에서, 제2 영역(74b)의 비교적 작은 곡률 반경과 접하는 관계로 배열되는 제1 영역(74a)의 비교적 큰 곡률 반경은 비교적 평탄한 또는 미소하게 굴곡된 세그먼트의 중간 부분(33)의 외부 표면(69)과 측부 섹션(29a)의 제2 영역(74b) 사이의 전이 굴곡부로서 기능하는 세그먼트의 굴곡된 부분을 제1 영역(74a)이 제공할 수 있게 한다. 다양한 실시예에서, 측부 섹션(29a)의 수지부(56b) 각각의 내부 및 외부 에지(86, 88) 각각은 또한 드럼(10a)의 팽창 및 접힘 전반에 걸쳐 드럼(10a)의 외부 작업 표면(12a)의 대체로 원통형의 형상을 초과한 수지부(56b)의 외부 에지(86, 88)의 돌출을 제한하도록 챔퍼링, 베벨링 또는 필렛화된 에지를 형성한다.
상술한 설명으로부터, 본 기술 분야의 숙련자는 드럼의 팽창 및 수축의 범위 전반에 걸쳐 드럼의 외부 작업 표면의 대체적 원통형 형상으로부터의 이탈을 감소시키기 위해 드럼의 외부 원주를 형성하는 세그먼트의 외부 표면의 가변적 곡률 반경을 포함하는 벨트 및 트레드 드럼이 제공되었다는 것을 알 수 있을 것이다. 단순화된 도식 및 도면은 다양한 구성요소의 다양한 연결 및 조립체 모두를 예시하고 있는 것은 아니지만, 본 기술 분야의 숙련자는 음향 공학적 판단을 사용하여 여기에 제공된 예시된 구성요소, 도면 및 설명에 기초하여 이런 연결부 및 조립체를 구현하는 방식을 이해할 수 있을 것이라는 것을 유의하여야 한다. 다수의 변형, 변경 및 추가적 실시예가 가능하고, 따라서, 모든 이런 변형, 변경 및 실시예는 본 발명의 포괄적 개념의 정신 및 범주 내에 있는 것으로 간주된다. 예로서, 본 출원의 임의의 부분의 내용에 무관하게, 달리 명시적으로 특정되지 않는 한, 임의의 특정 설명된 또는 예시된 활동 또는 요소, 이런 활동의 임의의 특정 순서 또는 이런 요소의 임의의 특정 상호관계를 본 출원의 또는 이후 우선권을 주장하는 임의의 출원의 임의의 청구항에 그를 포함시키는 데에는 어떠한 요건도 존재하지 않는다. 또한, 임의의 활동은 반복될 수 있으며, 임의의 활동은 다수의 주체에 의해 수행될 수 있고 및/또는 임의의 요소는 이중화될 수 있다. 그러나, 본 발명을 몇몇 실시예에 대한 설명에 의거하여 예시하고, 예시적 실시예를 상당히 상세히 설명하였지만, 본 출원인은 어떠한 방식으로도 첨부된 청구범위의 범주를 이런 세부사항으로 규제 또는 한정하고자 하는 것은 아니다. 본 기술 분야의 숙련자는 추가적 장점 및 변형을 쉽게 인지할 수 있을 것이다. 따라서, 그 광의적 양태에서의 본 발명은 예시되고 설명된 특정 세부사항, 대표적 장치 및 방법과 예시적 실시예에 한정되지 않는다. 따라서, 본 출원인의 포괄적 발명의 개념의 정신 또는 범주로부터 벗어나지 않고, 이러한 세부사항으로부터 벗어날 수 있다.

Claims (20)

  1. 타이어 축조 드럼의 외부 원주방향 작업 표면의 일부를 형성하는 세그먼트이며, 원주방향 치수를 형성하는 원호형 외부 표면을 구비하고, 외부 표면은 원주방향 치수를 따라 가변적 곡률을 갖는, 세그먼트.
  2. 제1항에 있어서, 외부 표면은 복수의 영역을 형성하고, 각 영역은 세그먼트의 종방향 치수를 따라 연장하며, 각 영역은 인접한 영역의 곡률과는 다른 세그먼트의 원주방향 치수를 따른 곡률을 갖는, 세그먼트.
  3. 제2항에 있어서, 복수의 영역은 세그먼트의 원주방향 중앙 부분을 따라 연장하는 제1 영역을 포함하고, 제1 영역은 제1 곡률 반경을 갖는, 세그먼트.
  4. 제3항에 있어서, 복수의 영역은 제1 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제2 영역을 더 포함하고, 제2 영역은 제1 곡률 반경보다 큰 제2 곡률 반경을 갖는, 세그먼트.
  5. 제4항에 있어서, 복수의 영역은 제2 영역 반대쪽에서 제1 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제3 영역을 더 포함하고, 제3 영역은 제2 곡률 반경에 일치하는 곡률 반경을 갖는, 세그먼트.
  6. 제5항에 있어서, 복수의 영역은 제1 영역 반대쪽에서 제2 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제4 영역을 더 포함하고, 제4 영역은 제2 곡률 반경보다 큰 제3 곡률 반경을 갖는, 세그먼트.
  7. 제6항에 있어서, 복수의 영역은 제1 영역 반대쪽에서 제3 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제5 영역을 더 포함하며, 제5 영역은 제3 곡률 반경에 일치하는 곡률 반경을 갖는, 세그먼트.
  8. 제7항에 있어서, 복수의 영역은 제2 영역 반대쪽에서 제4 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제6 영역을 더 포함하고, 제6 영역은 제3 곡률 반경보다 작은 제4 곡률 반경을 갖는, 세그먼트.
  9. 제8항에 있어서, 복수의 영역은 제3 영역 반대쪽에서 제5 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제7 영역을 더 포함하고, 제7 영역은 제4 곡률 반경에 일치하는 곡률 반경을 갖는, 세그먼트.
  10. 제9항에 있어서, 각 영역은 인접한 영역에 접하여(tangentially) 연장하는, 세그먼트.
  11. 제9항에 있어서, 각 영역은 인접한 영역과의 영역의 인터페이스를 따라 전이 굴곡부를 형성하고, 각 전이 굴곡부는 인접한 영역의 곡률 반경과 해당 영역의 곡률 반경 사이의 매끄러운 전이부를 제공하는, 세그먼트.
  12. 제9항에 있어서, 외부 표면은 종방향 치수를 따라 연장하는 대향한 제1 및 제2 측부 여유부를 형성하고, 각 측부 여유부는 원주방향 치수를 따라 연장하는 복수의 교번적 슬롯 및 수지부를 형성하는, 세그먼트.
  13. 제12항에 있어서, 제2, 제4 및 제6 영역은 제1 측부 여유부의 수지부에 의해 형성되고, 제3, 제5 및 제7 영역은 제2 측부 여유부의 수지부에 의해 형성되는, 세그먼트.
  14. 차량 타이어의 제조에 사용하기 위한 벨트 및 트레드 드럼이며, 중심축에 관하여 반경방향으로 내향 및 외향 이동하도록 중심축 둘레에 나란한 관계로 장착되는 복수의 세그먼트를 포함하고, 각 세그먼트는 원호형 작업 표면을 형성하고, 작업 표면은 집합적으로 드럼의 원주방향 작업 표면을 형성하고, 각 작업 표면은 작업 표면의 원주방향 치수를 따라 가변적 곡률을 갖는, 벨트 및 트레드 드럼.
  15. 제14항에 있어서, 각 작업 표면은 복수의 영역을 형성하고, 각 영역은 작업 표면의 종방향 치수를 따라 연장하며, 각 영역은 인접한 영역의 곡률과는 다른 작업 표면의 원주방향 치수를 따른 곡률을 갖는, 벨트 및 트레드 드럼.
  16. 제15항에 있어서, 각 작업 표면의 각 복수의 영역은 작업 표면의 원주방향 중앙 부분을 따라 연장하는 제1 영역, 제1 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제2 영역 및 제2 영역 반대쪽에서 제1 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제3 영역을 포함하고, 제1 영역은 제1 곡률 반경을 가지고, 제2 및 제3 영역은 제1 곡률 반경보다 큰 제2 곡률 반경을 갖는, 벨트 및 트레드 드럼.
  17. 제16항에 있어서, 각 작업 표면의 복수의 영역 각각은 제1 영역 반대쪽에서 제2 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제4 영역 및 제1 영역 반대쪽에서 제3 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제5 영역을 더 포함하고, 제4 및 제5 영역은 제2 곡률 반경보다 큰 제3 곡률 반경을 갖는, 벨트 및 트레드 드럼.
  18. 제17항에 있어서, 각 작업 표면의 복수의 영역 각각은 제2 영역 반대쪽에서 제4 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제6 영역 및 제3 영역 반대쪽에서 제5 영역에 원주방향으로 인접하게 연장하는 제7 영역을 더 포함하고, 제6 및 제7 영역은 제3 곡률 반경보다 작은 제4 곡률 반경을 갖는, 벨트 및 트레드 드럼.
  19. 제18항에 있어서, 각 작업 표면은 작업 표면의 복수의 영역 각각 사이에 매끄러운 전이부를 형성하는, 벨트 및 트레드 드럼.
  20. 제19항에 있어서, 각 작업 표면은 작업 표면의 종방향 치수를 따라 연장하는 대향한 제1 및 제2 측부 여유부를 형성하고, 각 측부 여유부는 작업 표면의 원주방향 치수를 따라 연장하는 복수의 교번적 슬롯 및 수지부를 형성하고, 각 제1 측부 여유부의 수지부 각각은 인접한 세그먼트의 제2 측부 여유부의 대응 슬롯과 적어도 부분적으로 정합하도록 크기설정 및 성형되고, 각 제1 측부 여유부의 슬롯 각각은 인접한 세그먼트의 제2 측부 여유부의 대응 수지부와 적어도 부분적으로 정합하도록 크기설정 및 성형되며, 각 작업 표면의 제2, 제4 및 제6 영역은 작업 표면의 제1 측부 여유부의 수지부에 의해 형성되고, 각 작업 표면의 제3, 제5 및 제7 영역은 작업 표면의 제2 측부 여유부의 수지부에 의해 형성되는, 벨트 및 트레드 드럼.
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