KR100687647B1 - Tire mold with improved bead ring - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 타이어용 가류금형을 도시한 개략도.1 is a schematic view showing a conventional vulcanization mold for tires.
도 2 는 도 1에서의 비드링(bead ring)을 발췌 도시한 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an bead ring in FIG. 1. FIG.
도 3 은 종래의 타이어용 가류금형에 의해 가류된 타이어의 비드부를 발췌 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view showing a bead portion of a tire vulcanized by a conventional vulcanization mold for tires.
도 4 는 본 발명에 의한 타이어용 가류금형에서의 비드링을 발췌 도시한 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing the bead ring in the vulcanization mold for tires according to the present invention.
도 5는 도 4에서의 비드링의 부분 확대 단면도.FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view of the bead ring in FIG. 4. FIG.
도 6은 본 발명에 의한 타이어용 가류금형에 의해 가류된 타이어의 비드부를 발췌 도시한 단면도.Figure 6 is a cross-sectional view showing the bead portion of the tire vulcanized by the vulcanization mold for tires according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 하 금형, 2 : 비드링1: lower mold, 2: bead ring
2a : 제1 접촉면, 2a-1 : 경사면2a: first contact surface, 2a-1: inclined surface
2a-2 : 수평면, 2b : 제1 곡면부2a-2: horizontal plane, 2b: first curved portion
2c : 제2 접촉면, 2c-1 : 경사면2c: second contact surface, 2c-1: inclined surface
2c-2 : 수직면, 2c-3 : 제2 곡면부2c-2: vertical surface, 2c-3: second curved portion
10 : 타이어, 11 : 비드부10: tire, 11: bead
20 : 블래더20 bladder
본 발명은 개선된 비드링을 갖는 타이어용 가류금형에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가류금형을 이용하여 타이어를 가류할 때, 타이어의 비드 토우 부분에서 발생되는 식출을 억제하여 타이어 성형 후에 식출 제거를 위한 추가적인 트리밍공정을 할 필요가 없도록 가류금형의 비드링의 구조를 개선함으로써, 타이어 제조시 작업여건 및 생상성을 대폭 향상시킬 수 있는 타이어용 가류금형에 관한 것이다.The present invention relates to a vulcanization mold for a tire having an improved bead ring, and more particularly, when vulcanizing a tire using the vulcanizing mold, it is possible to suppress the extraction occurring at the bead toe portion of the tire to remove the extraction after the tire is formed. By improving the structure of the bead ring of the vulcanization mold so that no additional trimming process is required, the present invention relates to a vulcanization mold for a tire that can greatly improve working conditions and productivity.
일반적으로, 타이어는 원재료인 천연고무에 흑색안료의 일종인 카본블랙(Carbon Black)과 황(Sulfur) 등의 여러가지 약품을 혼합시킨 배합고무를 압출하거나, 상기 배합고무를 코드나 와이어 등에 토핑(Topping)하는 압연공정을 거쳐 재단된 여러가지 반제품을 성형기에 의해 조합하는 성형공정을 통하여 그린타이어를 완성한 후, 최종적으로 상기 그린타이어를 가류금형에 넣고 소정 시간동안 고압과 고열을 가하는 가류공정을 행함으로써 제조된다.In general, tires are extruded compounding rubber mixed with various chemicals such as carbon black and sulfur, which is a kind of black pigment, and natural rubber, which is a raw material, or topping the compounding rubber to a cord or a wire. After the green tire is completed through a molding process of combining various semi-finished products cut through the rolling process by a molding machine, the green tire is finally put into a vulcanization mold and subjected to a vulcanizing process of applying high pressure and high heat for a predetermined time. do.
이와 같이 그린타이어를 가류시키는 가류금형은 도 1 에 도시되는 바와 같이, 완성 타이어의 외형과 동일한 형상의 내부면을 형성하도록 그 내부가 타이어의 형상으로 함몰된 한쌍의 상하 금형(51, 52)과, 상기 상하 금형(51, 52)의 외주연에 결합되어 타이어의 트레드, 즉 타이어의 주행시 노면과 접촉되어 마찰을 일으키도록 다수개의 그루브와 블록으로 되는 패턴을 갖는 트레드를 형성하기 위한 트레드 금형(53)과, 상기 상하 금형(51, 52)의 내주연 상하에 결합되어 그린타이어(60)의 비드부(61)를 형성하기 위한 비드링(Bead Ring, 54)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the vulcanization mold for vulcanizing the green tire includes a pair of upper and
이러한 가류금형은, 하 금형(52)에 가류시키고자 하는 그린타이어(60)를 장입시키고 상 금형(51)을 하강시키면, 상 금형(51)의 하강동작과 함께 트레드 금형(53)이 오므라들면서 그린타이어(60)를 감싸게 되고, 그린타이어(60) 내부에 설치된 블래더(Bladder, 70)가 팽창하면서 그린타이어(60)를 각 금형의 내측면에 압착시켜서 그린타이어(60)를 가류시키게 되는 것이다. 이때, 그린타이어(60)의 비드부(61)는 비드링(54)에 압박되는 상태에서 가류된다.Such a vulcanization mold, when the
그런데, 종래에 의한 타이어용 가류금형은, 블래더(70)와 접촉되는 비드링(54)의 접촉면(55)이 일직선상으로 이루어져 있기 때문에, 타이어 가류시 팽창하는 블래더(70)의 강한 압력이 그린타이어(60)에 전달되는 경우 비드부(61) 내측면의 고무가 블래더(70)와 접촉면(55)의 사이로 흘러내리게 되고, 이 때 흘러내린 고무는 도 3에 도시된 바와 같이 완성된 타이어의 비드 토우부(Bead Toe, 62) 선단에서 아래방향으로 뾰족하게 돌출되는 식출을 성형시키게 된다.However, in the conventional vulcanization mold for tires, since the
이와 같은 비드 토우부(62)의 식출은 완성 타이어의 외관 불량을 초래하는 원인이 될 뿐만 아니라, 비드부(61)의 성능을 저하시킴으로써 운행 중 사고를 일으킬 염려가 있다.Extraction of the
이에 따라, 종래에는 타이어 가류공정 후에 상기한 바와 같은 식출을 제거하기 위해 별도의 트리밍(Trimming) 공정을 행하여만 하였고, 이러한 추가적인 공정으로 인해 타이어의 제조 공정 수는 물론 설비비도 증대되어 작업여건 및 생산성이 크게 저하되는 문제점이 있었다.Accordingly, in the related art, in order to remove the extraction as described above after the tire vulcanization process, only a separate trimming process is performed. Due to such an additional process, the number of manufacturing processes and the equipment cost of the tire are increased, thereby increasing the working conditions and productivity. There was a problem that this greatly reduced.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 가류금형을 이용하여 타이어를 가류할 때, 타이어의 비드 토우 부분에서 발생되는 식출을 억제하여 타이어 성형 후에 식출 제거를 위한 추가적인 트리밍 공정을 할 필요가 없도록 가류금형의 비드링의 구조를 개선함으로써, 타이어 제조시 작업여건 및 생상성을 대폭 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. Therefore, the present invention has been made to solve the conventional problems as described above, when the tire is vulcanized by using a vulcanization mold, suppression of extraction occurring in the bead toe portion of the tire to further trim the removal after extraction The object of the present invention is to improve the working conditions and productivity in manufacturing tires by improving the structure of the bead ring of a vulcanization mold so that a process is not required.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상하 금형과, 상하 금형의 외주연에 결합되어 타이어의 트레드를 성형하기 위한 트레드 금형과, 상기 상하 금형의 내주연 상하에 결합되어 타이어의 비드부를 성형하기 위한 비드링으로 구성되는 타이어용 가류금형에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention is coupled to the upper and lower molds, the outer periphery of the upper and lower molds, the tread mold for forming the tread of the tire, and the upper and lower inner periphery of the upper and lower molds for forming the bead portion of the tire In the vulcanization mold for tires composed of bead rings,
상기 비드링은, 비드부의 하단과 접촉되는 제1 접촉면의 끝단으로부터 이어져서 타이어 외면을 가류금형에 밀착시키기 위한 블래더와 접촉되는 제2 접촉면을 갈매기형상으로 굴곡지게 형성하고, 상기 제1 접촉면과 제2 접촉면 사이가 소정 반경의 제1 곡면부를 갖도록 만곡되도록 한 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.The bead ring is formed from the end of the first contact surface which is in contact with the lower end of the bead portion to form a bent second contact surface in contact with the bladder for contacting the outer surface of the tire to the vulcanization mold in a chevron shape, and the first contact surface It is characterized in that the structure between the second contact surface is configured to be curved to have a first curved portion of a predetermined radius.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1 곡면부의 반경은 1∼5mm 인 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the radius of the first curved portion is characterized in that 1 to 5mm.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1 접촉면은, 비드부 하단의 비드 토우부측을 향하여 경사지는 경사면과, 그 경사면의 끝단에서 비드 토우부와 접하도록 상기 곡면부의 시점까지 수평하게 이어지는 수평면으로 이루어져 있고, 상기 수평면의 길이는 1∼10mm인 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the first contact surface is composed of an inclined surface inclined toward the bead toe side of the lower end of the bead, and a horizontal plane extending horizontally from the end of the inclined surface to the point of view of the curved portion so as to contact the bead toe. The length of the horizontal plane is characterized in that 1 to 10mm.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 제2 접촉면은, 상기 제1 곡면부의 종점에서 비드링의 내측으로 소정 각도로 경사지는 경사면과, 그 경사면의 끝단에서 비드링의 하단측으로 수직하게 이어지는 수직면으로 이루어져 있고, 상기 제1 접촉면과 제2 접촉면 사이가 소정 반경의 제2 곡면부를 갖도록 만곡된 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the second contact surface is composed of an inclined surface which is inclined at an angle to the inside of the bead ring at the end of the first curved portion, and a vertical surface extending vertically from the end of the inclined surface to the lower end of the bead ring. The first contact surface and the second contact surface may be curved to have a second curved portion having a predetermined radius.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 제2 곡면부의 반경은 5∼15mm 인 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the radius of the second curved portion is characterized in that 5 to 15mm.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 각도는, 상기 제1 곡면부의 종점에서 수직으로 내린 수직선과 상기 경사면에 접하여 상기 수직선과 교차하는 접선 사이의 각도로서, 15∼25°인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the angle is an angle between a vertical line vertically lowered at the end of the first curved portion and a tangent line which intersects the vertical line in contact with the inclined surface, and is 15 to 25 degrees.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 제2 접촉면은 상기 제1 곡면부의 종점에서 수직으로 내린 수직선에서 상기 수직면까지의 거리가 4∼10mm 되도록 형성된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the second contact surface is characterized in that the distance from the vertical line vertically lowered from the end of the first curved portion to the vertical plane is 4 to 10mm.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한 다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4 는 본 발명에 의한 타이어용 가류금형에서의 비드링을 발췌 도시한 단면도이고, 도 5는 도 4에서의 비드링의 부분 확대 단면도이며, 도 6은 본 발명에 의한 타이어용 가류금형에 의해 가류된 타이어의 비드부를 발췌 도시한 단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view showing the bead ring in the tire vulcanization mold according to the present invention, Figure 5 is a partial enlarged cross-sectional view of the bead ring in Figure 4, Figure 6 is a vulcanization mold for tires according to the present invention It is sectional drawing which shows the bead part of a vulcanized tire.
본 발명에 의한 타이어용 가류금형은, 종래와 마찬가지로 상하 금형의 외주연에 결합되어 타이어의 트레드를 성형하기 위한 트레드 금형과, 상기 상하 금형의 내주연 상하에 결합되어 타이어의 비드부를 성형하기 위한 비드링으로 구성되어 있다. 도 4에는 도면의 간소화를 위해 하 금형과 트레드 금형을 생략하여 요부만을 도시하였다. 도 4에서 '1'은 하 금형을, '2'는 비드링을 표시한 것이다.The vulcanization mold for tires according to the present invention is connected to the outer periphery of the upper and lower molds as in the prior art, and the tread mold for forming the tread of the tire, and the beads for joining the upper and lower inner peripheries of the upper and lower molds to form the bead of the tire. It consists of a ring. In FIG. 4, only the main parts are illustrated by omitting the lower mold and the tread mold in order to simplify the drawing. In FIG. 4, '1' represents a lower mold and '2' represents a bead ring.
본 발명은 이러한 구조를 갖는 가류금형에 있어서, 타이어를 가류할 때, 타이어의 비드부 하단의 내측에 위치되는 비드 토우 부분에서 발생되는 고무 식출을 방지하기 위하여 비드부 하단과 타이어 내부에 설치되어 타이어 외면을 가류금형에 밀착시키기 위한 블래더와 접촉하는 비드링의 구조를 개선한 것이다.In the vulcanizing mold having such a structure, when the tire is vulcanized, the tire is installed inside the bottom of the bead and the tire in order to prevent rubber extraction from the bead toe portion located inside the bottom of the bead of the tire. The structure of the bead ring in contact with the bladder for making the outer surface in close contact with the vulcanization mold.
즉, 본 발명에 의한 비드링(2)은, 타이어(10)의 비드부(11) 하단과 접촉되는 제1 접촉면(2a)과, 상기 제1 접촉면(2a)의 끝단으로부터 이어져서 블래더(20)와 접촉되는 제2 접촉면(2c)으로 구성하되, 상기 제2 접촉면(2c)을 대략 갈매기형상으로 굴곡지게 형성하고, 상기 제1 접촉면(2a)과 제2 접촉면(2c) 사이가 소정 반경의 제1 곡면부(2b)를 갖도록 만곡된 구조로 이루어져 있다.That is, the
여기서, 상기 제1 곡면부(2b)의 반경(R1)은 1∼5mm 의 범위인 것이 바람직하 다. 그 이유는, 상기 반경(R1)이 1mm 이하이면, 비드링(2)의 곡면부(2b)가 예리하게 형성되어 블래더920)와 접촉시 블래더(20)의 크랙을 유발할 수 있고, 상기 반경(R1)이 5mm 이상이면, 비드링(2)의 곡면부(2b)가 지나치게 만곡되게 되어 비드 토우부(12)에서 발생되는 식출 방지효과를 저하시킬 수 있기 때문이다.Herein, the radius R1 of the first
더욱이, 상기 제1 접촉면(2a)은, 비드부(11) 하단의 비드 토우부(12)측을 향하여 경사지는 경사면(2a-1)과, 그 경사면(2a-1)의 끝단에서 비드 토우부(12)와 접하도록 상기 제1 곡면부(2b)의 시점(始點)까지 수평하게 이어지는 수평면(2a-2)으로 이루어져 있다. 이 때, 상기 제1 접촉면(2a)은 수평면(2a-2) 없이 경사면(2a-1)의 구조로만 형성될 수 있으나, 비드 토우부(12)의 식출을 억제하기 위해 적정 길이의 수평면을 형성하는 것이 좋다. 이 경우 상기 수평면(2a-2)의 길이(L)는 1∼10mm의 범위내로 하는 것이 바람직하다. 만일 상기 수평면(2a-2)의 길이(L)를 10mm 이상으로 할 경우, 가류금형을 이용하여 성형된 완성 타이어를 휠에 조립할 때, 비드 부(11)와 휠간의 접촉면적이 지나치게 적어서 비드부(11) 내구력이 현저히 저하될 염려가 있기 때문에 바람직하지 않다. Further, the
한편, 상기 제2 접촉면(2c)은, 상기 제1 곡면부(2b)의 종점(終點)에서 비드링(2)의 내측으로 소정 각도(θ)로 경사지는 경사면(2c-1)과, 그 경사면(2c-1)의 끝단에서 비드링(2)의 하단측으로 수직하게 이어지는 수직면(2c-2)으로 이루어져 있고, 상기 제1 접촉면(2c-1)과 제2 접촉면(2c-2) 사이가 소정 반경의 제2 곡면부(2c-3)를 갖도록 만곡된 구조로 되어 있다. 상기 제2 곡면부(2c-3)의 반경(R2)은 특별히 한정될 필요는 없으나, 5∼15mm의 범위내로 하는 것이 바람직하다. On the other hand, the
상기 경사면(2c-1)의 각도(θ)는, 상기 제1 곡면부(2b)의 종점에서 수직으로 내린 수직선(VL)과 상기 경사면(2c-1)에 접하여 상기 수직선(VL)과 교차하는 접선 사이의 각도로서, 15∼25°인 것이 바람직하다. 상기 경사면(2c-1)의 각도(θ)가 상기 범위를 벗어나는 경우, 고온 고압에 의해 팽창되는 블래더(20)가 그린 타이어(10)를 금형에 충분히 압착할 수 없게 되어 비드 토우부(12)에서 발생되는 식출을 효과적으로 방지할 수 없기 때문에 바람직하지 않다.An angle θ of the
특히, 상기 제2 접촉면(2c)은 상기 제1 곡면부(2b)의 종점에서 수직으로 내린 수직선(VL)에서 상기 수직면(2c-2)까지의 거리(D)가 4∼10mm 되도록 형성되는 것이 좋다. 만일 그 거리(D)가 4mm 이하일 경우에는 비드링(2)과 블래더(20)의 접촉구간(도 4의 'A' 참조)에서의 충분한 압착을 기대할 수 없기 때문에 바람직하지 않으며, 또한 거리(D)가 10mm 이상일 경우에는 비드링(2)의 제1 곡면부(2b) 부위에서 비드 토우부(12)에 충분한 밀착력을 부여할 수 없기 때문에 바람직하지 않다.In particular, the
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 가류금형을 이용하여 그린 타이어를 가류성형할 경우, 타이어의 내부에서 팽창하는 블래더(6)의 강한 압력이 그린 타이어(4)에 가해질 때, 블래더와 비드부 하단의 비드 토우부 사이로 흘러내리는 비드부 내측면의 고무가 비드링(5)의 곡면부 부위에 의해 억제되기 때문에 종전과 같이 비드토우 부분에서 식출이 발생되는 일이 없이 도 6과 같이 양호한 형상의 비드부를 얻을 수 있다.When vulcanizing the green tire using the vulcanization mold according to the present invention configured as described above, when the strong pressure of the bladder 6 expanding inside the tire is applied to the green tire 4, the lower part of the bladder and the bead part Since the rubber on the inner side of the bead portion flowing down between the bead toe of the bead is suppressed by the curved portion of the bead ring 5, the bead having a good shape as shown in FIG. 6 without extracting from the bead toe portion as before. You can get wealth.
표 1은 이러한 구조를 갖는 본 발명에 의한 가류금형을 이용하여 타이어 시제품 제조후 식출 발생 정도를 종래기술과 비교한 결과를 나타낸 것이다.Table 1 shows the results of extraction of the extraction after the tire prototype using the vulcanization mold according to the present invention having such a structure compared with the prior art.
표 1에서 타이어 시제품의 제조규격은 12R22.5로 하여, 그 시제품을 100본으로 하였을 때, 시제품의 본 수에 따라 가류시 비드 토우 부분에서 발생되는 식출 정도를 길이에 따라 구분하여 결정하였다. 즉, 식출 길이가 2mm 이내인 경우에는 '발생없음'으로, 식출 길이가 3∼5mm 인 경우에는, '경미함' 으로, 식출 길이가 5∼8mm 인 경우에는, '심함' 으로, 식출 길이가 8mm 이상인 경우에는, '아주 심함' 으로 판단하였다.In Table 1, the production standard of tire prototype was 12R22.5, and when 100 prototypes were used, the degree of extraction from bead toe during vulcanization was determined according to the number of prototypes. In other words, if the extraction length is within 2 mm, there is no occurrence, and when the extraction length is 3 to 5 mm, it is 'slight', and when the extraction length is 5 to 8 mm, the extraction length is In the case of 8 mm or more, it was judged as 'very severe'.
그 결과, 본 발명의 경우, 시제품 100본 모두 식출이 발생되지 않았음에 반하여, 종래기술의 경우, 시제품 100본 중 90%가 식출 발생이 심하였고, 특히 55%가 아주 심함을 알 수 있었다.As a result, in the case of the present invention, extraction of 100 prototypes did not occur, whereas in the prior art, 90% of 100 prototypes were severely extracted, and in particular, 55% were very severe.
이와 같이, 본 발명에 의한 가류금형을 이용하여 타이어를 가류 성형할 때, 비드 토우 부분에서 식출이 전혀 발생되지 않기 때문에, 종래기술과 같이 성형 후에 식출 제거를 위한 추가적인 트리밍 공정을 할 필요가 없다.As described above, when vulcanization of the tire using the vulcanization mold according to the present invention, no extraction occurs at the bead toe portion, so that there is no need for an additional trimming process for extraction removal after molding as in the prior art.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 비드부 하단과 블래더와 각각 접촉되는 비드링의 접촉면을 만곡되게 구성함으로써, 가류시 비드 토우 부분에서 발생되는 식출을 충분히 억제할 수 있으므로, 종전과 같이 타이어 성형 후에 식출 제거를 위한 추가적인 트리밍 공정을 할 필요가 없고, 이에 따라 작업여건 및 생상 성을 대폭 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, by forming the contact surface of the lower end of the bead portion and the bead ring in contact with each of the bladder, it is possible to sufficiently suppress the extraction generated in the bead toe during vulcanization, so as to tire There is no need for an additional trimming process for extraction removal after molding, which can significantly improve working conditions and productivity.
본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 아니하며, 당업자라면 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지로 그 변형과 응용이 가능할 것이다. Although the present invention has been described with respect to the preferred embodiment, the present invention is not limited thereto, and various modifications and applications will be possible to those skilled in the art without departing from the gist of the present invention.
Claims (7)
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KR1020050096943A KR100687647B1 (en) | 2005-10-14 | 2005-10-14 | Tire mold with improved bead ring |
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KR1020050096943A KR100687647B1 (en) | 2005-10-14 | 2005-10-14 | Tire mold with improved bead ring |
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- 2005-10-14 KR KR1020050096943A patent/KR100687647B1/en not_active IP Right Cessation
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KR101323286B1 (en) | 2012-08-27 | 2013-10-30 | 금호타이어 주식회사 | Device for vulcanizing tire |
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