KR101252035B1

KR101252035B1 - 비공기입 휠 일체형 타이어 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101252035B1
Application number: KR20130007214A
Authority: KR
Inventors: 김영진
Original assignee: 김영진; 주식회사 에이치앤씨
Priority date: 2013-01-23
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2013-06-04
Also published as: US20150136290A1; WO2014115917A1; US9283811B2

Abstract

본 발명은 휠 일체형 타이어 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 완제품 자동차 휠에 탄성재질과 트레드고무를 스트립 성형한 반제품을 가류하여 휠과 일체형으로 제조하되, 휠의 외측 주면인 림은 중심 일부가 작은 직경을 갖는 다단으로 형성하고 림의 양측에는 T형태로 돌출된 림플랜지를 형성하여 림플랜지 하부에 형성된 탄성층의 위치를 고정시킴은 물론 림플랜지 상면을 덮도록 트레드층을 형성하여 지면으로부터의 전달되는 하중을 분산시키면서 탄성층에 의한 충격완화가 이루어지도록 하는 등 주행성을 향상시킨 비공기입 휠 일체형 타이어 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

비공기입 휠 일체형 타이어 및 그 제조방법{Non-pneumatic Tire with Wheel and Manufacturing method thereof}

본 발명은 휠 일체형 타이어 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 완제품 자동차 휠에 합성수지 또는 탄성고무와 트레드고무를 스트립 성형한 반제품을 가류하여 휠과 일체형으로 제조하되, 휠의 외측 주면인 림은 중심 일부가 작은 직경을 갖는 다단으로 형성하고 림의 양측에는 T형태로 돌출된 림플랜지를 형성하여 림플랜지 하부에 형성된 탄성층의 위치를 고정시킴은 물론 림플랜지 상면을 덮도록 트레드층을 형성하여 지면으로부터의 전달되는 하중을 분산시키면서 탄성층에 의한 충격완화가 이루어지도록 하는 등 주행성을 향상시킨 비공기입 휠 일체형 타이어 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 타이어는 사용용도와 특성에 맞게 다양한 성질의 부품들을 생산하는 반제품공정과 각 반제품들을 조립하여 반제품 타이어를 만드는 성형공정과 반제품 타이어를 금형에 넣고 가황시키는 가류공정을 거쳐 제조하고 있으며, 제조된 타이어는 별도로 제조된 휠과 조립하여 공기입 타이어로 사용되고 있다.

도 1은 일반적으로 다수의 반제품을 조립하여 성형 가류된 타이어의 단면을 나타낸 단면도로써 인너라이너(101), 카카스(102), 벨트(103), 벨트쿠션(104), 캡플라이(105), 트레드(106), 사이드월(107), 비드(108), 비드필러(109) 등의 반제품에 의해 구성된다.

상기 인너라이너(101)는 타이어 안쪽에 위치하여 공기누출을 방지하기 위한 것이고, 카카스(102)는 타이어 내부의 코드층으로 하중을 지지하고 충격에 견디며 주행중 굴신운동에 대한 내피로성을 위한 부품이다. 또한, 트레드(106)와 카카스(102)사이에 위치한 벨트(103)는 스틸와이어로 구성되어 외부의 충격을 완화시키는 것은 물론 트레드 접지면을 넓게 유지하여 주행안정성을 향상시키는 것이고, 벨트쿠션(104)은 벨트를 구성하는 층 사이에 일부 개재되어 쿠션을 제공하는 것이고, 캡플라이(105)는 래디얼 타이어의 벨트 위에 위치한 특수 코드지로 타이어 주행시 벨트의 움직임을 최소화 하기위한 부품이다. 아울러 트레드(106)는 노면과 직접 접촉하여 타이어에 제동과 구동에 필요한 마찰력을 제공하는 것으로 내마모성이 우수해야 하고 외부 충격을 견딜 수 있어야 하며 발열이 적어야 한다. 그리고, 상기 사이드월(107)은 타이어 측면에 위치한 고무층으로 내부의 카카스를 보호하여 타이어 굴신운동에 대한 내구성을 가지도록 하고, 상기 비드(108)는 스틸와이어에 고무를 피복한 사각 또는 육각형태의 와이어 번들로 타이어를 휠 림에 안착하고 고정시키는 역할을 하기 위한 부품이며, 비드필러(109)는 비드의 분산을 최소화하고 외부의 충격을 완화하여 비드를 보호하는 고무충진재이다.

이와같이 다수의 반제품에 의해 제조되는 공기입 타이어는 각 반제품의 접착 또는 반제품 간 중량 불균형이나 마찰에 의한 발열 등에 의해 타이어성능이 저하될 수 있으며, 주행중 타이어 펑크발생시에는 지속적인 주행이 불가한 단점이 있었다.

이러한 단점을 보완하기 위해 런플랫(run-flat) 타이어가 개발되어 제공되고 있다. 상기 런플랫타이어는 펑크가 발생하여도 어느정도의 주행성을 지속적으로 제공함으로써 인근 정비소까지 안전하게 이동하여 타이어 점검을 받도록 하고 있다.

상기 종래 런플랫 타이어는 다양한 구조로 제공될 수 있다. 도 2는 일반 공기입 타이어와 사이드 윌 안쪽을 강화고무로 보강한 런플랫 타이어의 단면을 비교한 사진이다. 상부의 런플랫 타이어의 측면이 아래 일반 공기입 타이어 측면보다 두껍게 형성하여 굴신운동에 대한 내구성을 향상시킴을 알 수 있다.

또한, 공기입 타이어 내부의 휠 외측주면에 추가로 고무재질의 고무지지링을 설치하여 펑크시 가해지는 하중을 임시적으로 지지링이 전달받도록 하거나, 공기입 타이어 내부에서 휠로부터 돌출되도록 금속재질의 금속지지링을 설치하여 펑크시 가해지는 하중을 임시적으로 금속지지링이 전달받도록 하여 휠 파손없이 임시 주행이 가능하도록 한 것이다

상기 방식의 런플랫타이어는 추가적으로 구조를 보강하거나, 고무 또는 금속 재질의 지지링을 설치하여야 함으로 타이어 중량이 증가되어 상시 주행시 타이어 기본 성능을 저하시킬 뿐 아니라 연비효율을 저하시키는 문제점이 있으며, 타이어 펑크상태로 주행하면 타이어를 구성하는 주요반제품의 피로도 증가에 따른 파손에 의해 펑크 이전상태로 복귀가 이루어지지 않으므로 정상적인 성능을 제공하지 못해 재사용이 불가능한 문제점이 있다.

이에 본 출원인은 대한민국 특허등록 제1030505호를 통해 "휠 일체형 비공기입 타이어의 제조방법"을 제시하였다. 도 3을 참조한 바와같이 등록건의 휠일체형 타이어(110)는 휠(111)의 림(112)을 평면으로 형성하고, 림 양측으로 돌출된 림플랜지(113)는 외측으로 굴곡된 형태로 제공하고, 상기 림면에 볼록하게 곡면을 가지면서 양측이 림플랜지 외측면을 덮도록 형성되며 외면에는 트레드패턴이 형성된 트레드(114)를 제공하고 있다.

상기 등록건은 휠에 직접 트레드를 형성하는 비공기입이므로 펑크가 발생되지 않고, 상술한 런플랫 타이어와 같이 사이드 고무를 강화하거나 지지링을 추가 설치할 필요가 없으므로 중량이 줄어들어 상시 주행시의 주행성을 향상시킨 장점이 있다. 그러나 상기 건은 도로와 접하는 트레드가 직접 휠과 접하기 때문에 도로면으로부터 전달되는 충격하중이 휠에 직접 전달되어 승차감이 떨어지는 단점이 있다.

이에 본 발명의 비공기입 휠 일체형 타이어 및 그 제조방법은,

휠과 트레드층 사이에 탄성층을 개재하여 트레드층을 통해 전달되는 충격하중을 탄성층에서 일정량 완충하여 휠에 전달되도록 함으로써 승차감을 향상시킬 수 있는 런플랫기능과 방탄기능을 모두 제공하는 비공기입 휠 일체형 타이어 및 그 제조방법의 제공을 목적으로 한다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 비공기입 휠 일체형 타이어는,

자동차의 차축에 결합되고 외측 주면인 림의 양측으로 림플랜지가 형성된 휠과; 상기 휠의 림에 성형되는 탄성층와; 상기 탄성층이 내포되도록 성형되어 노면과 접촉되는 트레드층;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 림의 양측에 형성된 림플랜지는 서로 대향되는 면으로부터 림폭방향으로 돌출되는 돌출부를 형성하고, 돌출부와 림 면 사이에는 지지홈을 형성하여, 림에서 지지홈 사이에 탄성층이 형성되도록 할 수 있다.

또한, 상기 휠의 림에는 림폭의 중심부분이 양측부분보다 직경이 작은 림홈부가 형성되도록 하여, 림 면을 다단으로 형성해 림에 성형되는 탄성층의 일부가 림홈부에 내입성형되어 탄성층의 횡방향 지지력을 향상시키도록 할 수 있다.

아울러 본 발명의 비공기입 휠 일체형 타이어 제조방법은,

휠일체형 타이어 제조방법에 있어서, 림의 림폭 중심부분에는 직경이 축소된 림홈부가 형성되고, 림 양측에는 림플랜지가 각각 형성되고, 각 림플랜지는 서로 대향되는 면으로부터 돌출부가 형성되어 돌출부와 림 사이에 지지홈을 형성하는 휠을 제조하는 휠제조과정과; 상기 휠 림플랜지의 돌출부 하부까지 미가류된 탄성층을 형성하고 상기 탄성층 상부와 림플랜지를 덮도록 미가류된 트레드층을 형성하는 다단층 형성과정과; 상기 다단으로 형성된 미가류된 층을 금형 내에서 가류성형하는 과정;을 포함하여 이루어진다.

또한, 다른 방법으로는 휠일체형 타이어 제조방법에 있어서, 림의 림폭 중심부분에는 직경이 축소된 림홈부가 형성되고, 림 양측에는 림플랜지가 각각 형성되고, 각 림플랜지는 서로 대향되는 면으로부터 돌출부가 형성되어 돌출부와 림 사이에 지지홈을 형성하는 휠을 제조하는 휠제조과정과; 상기 휠 림플랜지의 돌출부 하부까지 미가류된 탄성층을 형성하는 탄성층 형성과정과; 상기 미가류된 탄성층을 금형내에서 가류성형하는 1차가류성형과정과; 가류된 탄성층의 상부와 림플랜지를 덮도록 미가류된 트레드층을 형성하는 트레드층 형성과정과; 상기 미가류된 트레드층을 금형내에서 가류성형하는 2차가류성형과정;을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 해결수단에 의한 본 발명의 비공기입 휠 일체형 타이어 및 그 제조방법은,

휠과 트레드층 사이에 탄성층을 개재하여 성형함으로써 지면으로부터 전달되는 충격하중이 탄성층에서 완충되어 휠에 전달되어 승차감을 향상시키며, 휠의 림 면을 다단으로 형성하여 림에 성형되는 트레드층 및 탄성층과 휠의 지지력이 향상되어 타이어가 횡방향으로 밀렸을 때 휠로부터 트레드층 및 탄성층이 분리되어 탈거되는 것을 방지할 수 있는 등 저평판비임에도 불구하고 승차감과 안전성을 향상시키는 효과를 제공한다.

또한, 반제품 수량을 줄여 제품의 균일성향상과 제조공정을 단순화시킨 유용한 제품 및 제조방법의 제공이 가능하게 되었다.

도 1은 일반적으로 다수의 반제품을 조립하여 성형 가류된 타이어의 단면을 나타낸 단면도.
도 2는 일반 공기입 타이어와 사이드 윌 안쪽을 강화고무로 보강한 런플랫 타이어의 단면을 비교한 사진.
도 3은 종래 휠 일체형 타이어를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휠 일체형 타이어를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 탄성층과 트레드층 사이에 교차부가 형성된 타이어의 단면도.
도 6읕 본 발명의 실시예에 따른 하중이 전달되었을 때의 탄성층 작용상태도.
도 7과 도 8은 본 발명의 실시예1에 따른 휠일체형 타이어 제조방법을 도시한 블록도 및 제조과정도.
도 9와 도 10은 본 발명의 실시예2에 따른 휠일체형 타이어 제조방법을 도시한 블록도 및 제조과정도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휠 일체형 타이어를 도시한 단면도이다. 도시된 바와같이 본 발명에 따른 휠 일체형 타이어(10)는 자동차의 차축에 장착되는 휠(20; wheel)과 상기 휠의 림(22; rim)에 성형되는 탄성층(30)과, 상기 탄성층이 내포되도록 형성되어 노면과 접촉되는 트레드층(40)으로 구성된다.

상기 휠(20)은 자동차의 차축에 결합되는 허브(21; hub)와, 타이어가 장착되는 림(22)과, 허브와 림을 연결하는 스포크(23; spoke)로 크게 구분되며, 본 발명에서는 림 면이 차축과 동일한 방향으로 형성된 원기둥으로 형성하고, 림폭 방향인 양측으로는 림플랜지(24; rim-flange)가 림면으로부터 외측방향으로 돌출된 형태로 제공된다.

상기 두 림플랜지(24)는 돌출된 상부면을 평면으로 형성하여 노면과의 접촉시 최대한 하중을 분산하여 전달받도록 할 수 있다. 이외에 림플랜지 상부면은 외측으로 돌출된 라운드형으로 형성하여 휠을 차량에 장착시 정렬되는 각도에 대응하여 노면과의 접촉이 이루어지도록 할 수 있다.

이러한 두 림플랜지(24)는 돌출에 의해 림 면을 보호하는 역할 이외에 지지홈(242)을 더 형성하여 림과 림에 성형되는 탄성층(30)의 지지력을 더 향상시킬 수 있다. 예컨대 도4의 확대된 부분을 보면 돌출된 두 림플랜지의 대향되는 내면으로부터 림폭방향으로 돌출부(241)가 형성되어 상기 돌출부와 림 외측면 사이에 지지홈(242)이 형성되도록 한 것이다. 이와같이 림 외측면으로부터 지지홈(242)까지 탄성층(30)을 형성하게 함으로써 탄성층에 횡방향 하중이 전달되어도 휠에서 탈거되지 않고 지지가 이루어지도록 한 것이며, 휠(20)과 탄성층(30)의 면접된 부분이 일부 탈거되어도 돌출부(241)가 걸림턱 역할을 하여 탄성층이 휠로부터 탈거되는 방지할 수 있다.

다음으로 상기 림(22)에는 림홈부(221)를 형성하여 림 면을 다단으로 형성되도록 할 수 있다. 상기 림홈부(221)는 림폭의 중심부분에 형성되는 것으로 림폭의 양측부분보다는 작은 직경으로 형성된다. 이러한 림홈부는 도시된 바와같이 림폭의 중앙에 하나로 형성되거나, 다수개가 형성되도록 할 수 있으며, 축방향으로도 하나 이상의 층을 더 형성할 수 있다. 하지만 타이어의 저평판비를 고려한다면 축방향으로는 한 층 또는 두 개의 층으로만 형성하는 것이 바람직하다.

상기 림홈부(221)가 형성된 림(22)에는 림 외면에 탄성층(30)이 성형되는데 탄성층의 일부가 림홈부(221)에 내입되도록 함으로써 접촉면적을 증가와 걸림턱 역할로 인해 횡방향으로 마찰이 발생될 때 지지력을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 림(22)은 림홈부(221)를 포함한 상부면에 다양한 모양의 돌기를 형성하여 탄성층과의 접촉면적을 더욱 증대시켜 지지력의 향상을 도모할 수 있다.

상기 탄성층은 탄성을 갖는 고무재질로 형성하거나, 후술되는 트레드층의 고무재질과는 이형의 재질인 우레탄류 또는 폴리프로필렌류로부터 선택하여 사용할 수 있다.

상기한 바와같이 탄성층이 성형된 휠에는 탄성층을 내포하도록 트레드층(40)이 성형된다.

상기 탄성층(30)은 휠의 림(22) 외측 주면에 성형되는 것으로, 구체적으로는 림의 외측주면으로부터 두 림플랜지(24)의 돌출부(241) 하부까지 탄성층(30)을 형성한다. 또한, 상기 트레드층(40)은 탄성층(30)과 림플랜지(24)가 내포되도록 성형하여 노면과는 트레드층만 접촉되도록 한다. 상기 탄성층을 형성하는 재질로는 탄성력이 우수한 다양한 고무조성물을 사용할 수 있으며, 상기 트레드층은 탄성력 보다는 내마모성이 우수한 고무조성물을 사용하는 것이 바람직하다.

아울러 상기 탄성층(30)과 트레드층(40)은 림폭의 중심부분이 외측으로 볼록하게 돌출되도록 형성하는 것이 바람직하다. 여기서 상기 탄성층만 림폭의 중심부분 두께를 증가시켜 볼록하게 돌출되도록 하고 상기 트레드층은 볼록한 탄성층 상부면을 일정한 두께로 덮도록 구성할 수 있으며, 이와 반대로 상기 탄성층은 일정한 두께로 형성하고 트레드층만 림폭의 중심부분 두께를 증가시켜 전체적으로 탄성층과 트레드층을 합한 층의 중심부분이 돌출되도록 할 수 있다. 하지만 바람직하게는 탄성층의 두께를 증가시키는 방법으로 성형함으로써 다양한 방향으로 전달되는 하중에 대해 탄성층의 완충력을 제공하는 것이다.

한편 상기 탄성층(30)과 트레드층(40)은 교차부(50)를 형성하여 접합면이 증가되도록 할 수 있다. 즉, 도 5를 참조한 바와같이 상기 탄성층(30)의 상면에는 교차홈(31)을 다수 형성하고, 상기 탄성층과 면접되는 트레드층(40) 저면에는 교차홈(31)에 대응되는 교차돌기(41)가 형성되어 접합면적이 증가되어 결합력을 향상시킬 수 있다. 여기서 상기 교차홈(31)은 격자무늬, 사선무늬, 물결무늬, 반원돌기, 원기둥, 다각돌기 등 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 교차홈에 대응되는 교차돌기(41)는 미리 성형하거나 성형과정에서 교차홈에 트레드 고무를 인입하여 형성되도록 할 수 있다.

상기한 바와같이 형성되는 휠일체형 타이어(10)는 도 6을 참조한 바와같이 차량하중에 의해 가압되거나 노면으로부터의 충격하중이 전달되는 과정에서 트레드층(40)과 림(22) 사이의 탄성층(30) 체적이 변화되면서 완충작용이 이루어진다. 즉, 기존 타이어에서는 공기층에서 완충작용이 이루어지나 본 발명에서는 탄성층에서 어느 정도 완충 작용이 이루어지게 함으로써 승차감을 개선시킬 수 있다.

이하 본 발명의 휠일체형 타이어의 제조방법에 대해 설명한다.

도 7과 도 8은 본 발명의 실시예1에 따른 휠일체형 타이어 제조방법을 도시한 블록도 및 제조공정도이다.

1) 도시된 바와같이 본 발명의 제조방법은 먼전 휠제조과정이 수행된다. 상기 휠 제조과정은 고무층을 형성하기 위한 기틀인 휠(20)을 제조하는 것으로, 일반적인 차축과 연결되는 허브와, 타이어 고무가 부착되는 림(22)과, 허브와 림을 연결하는 스포크(23)로 구성된다. 특히 본 발명에 따른 휠의 림(22)은 림폭 중심부분의 일부 구간이 림폭 양측부분보다 작은 직경으로 형성된 림홈부(221)가 형성되고, 림 양측에는 림플랜지(24)가 각각 형성되되 상기 각 림플랜지는 서로 대향되는 면으로부터 돌출부(241)가 형성되어 돌출부와 림 사이에 지지홈(242)이 형성되는 구조이다.

2) 다음으로는 완성된 휠의 림에 탄성고무, 우레탄류, 폴리프로필렌류로부터 선택한 탄성층(30)과 트레드층(40)을 형성하는 다단층 형성과정이 수행된다.

상기 제조된 휠의 림(22)에는 미가류된 탄성스트립(32) 또는 탄성시트를 감아 미가류된 탄성층(30)을 형성하는 단계가 수행된다. 이 때 상기 미가류된 탄성층은 림폭의 양측면은 림플랜지의 돌출부(241) 하부까지만 탄성스트립(32)이 감기도록 하고, 림폭의 중심부분은 양측면에서 볼록하게 돌출되도록 감아 탄성층(30)의 양측면과 중심부분이 서로 다른 두께로 형성되도록 한다.

상기 탄성층(30)을 형성하기 위한 미가류된 탄성스트립의 감는 작업이 완료되면 트레드층(40)을 형성하기 위한 미가류된 트레드스트립(42) 또는 시트를 이용하여 탄성층(30)과 림플랜지(24)를 덮도록 감아 트레드층(40)을 형성하여 림으로부터 미가류된 탄성층과 트레드층이 순차적으로 형성되도록 하는 것이다.

또한, 상기 트레드층(40) 형성과정에서는 트레드고무를 감는 중간에 스틸 또는 직물 구조물을 삽입 또는 감는 단계를 더 수행한 다음 트레드 고무를 다시 감아 구조물이 트레드층 중간에 위치하도록 하여 구조강도를 향상시키도록 할 수 있다.

3) 상기 탄성층(30)과 트레드층(40)이 다단으로 형성된 미가류된 두 층을 금형(60) 내에서 가류성형하는 과정이 수행된다.

즉, 두 층이 감긴 휠(20)에는 금형(60)을 체결하여 고정시키고 가열이 이루어지도록하여 미가류된 탄성층(30)과 트레드층(40)의 재질이 휠(20)의 림 외측주면 상에 가류성형되어 휠일체형 타이어(10)를 제조하는 것이다.

또한, 본 과정에서는 트레드층과 접하는 금형(60) 내주면에 다수의 패턴돌기(61)를 형성하여 가류성형과정에서 트레드 표면에 패턴이 형성되도록 한다.

반면 본 발명은 실시예2에 의해 휠일체형 타이어를 제조할 수 있다.

도 9와 도 10을 참조한 바와같이 실시예2는 휠제조과정 다음으로 탄성층 형성과정을 수행하고 1차가류성형과정을 수행한 다음 트레드층형성과정과 2차가류성형과정을 수행하도록 하는 등 다단층을 형성하는 탄성층과 트레드층을 각각 가류성형시키는 방법이다.

1) 상기 휠제조과정은 실시예1과 동일하게 이루어진다.

2) 다음으로는 수행되는 탄성층 형성과정은 완성된 휠의 림(22) 외면에 미가류된 탄성고무재질의 탄성스트립(32) 또는 시트를 감아 미가류된 탄성층(30)을 형성하거나, 후술되는 트레드와 이형재질인 우레탄류나 폴리프로필렌류의 탄성스트립 또는 시트를 감아 미가류된 탄성층을 형성할 수 있다. 이 때 상기 미가류된 탄성층은 림폭의 양측면은 림플랜지(24)의 돌출부(241) 하부까지만 탄성스트립(32)이 감기도록 하고, 림폭의 중심부분은 양측면에서 볼록하게 돌출되도록 감아 탄성층의 양측면과 중심부분이 서로 다른 두께로 형성되도록 한다.

3) 휠에 미가류된 탄성스트립을 감아 층을 형성하면 금형(60a)을 휠(20)에 결합하고 열을 가하는 1차가류성형과정이 수행된다. 본 과정에서는 미가류된 탄성층(30)에 열을 가하여 가류성형만 이루어지도록 하거나, 1차가류성형하는 금형 내면에 다수의 돌기(62)를 형성하여 가류성형과정에서 탄성층(30)의 외면에 다수의 교차홈(31)을 형성하는 교차홈형성단계가 포함되어 이루어질 수 있다. 또한 1차가류성형과정은 일반적으로 수행되는 성형시간을 줄여 완전한 가류가 아닌 부분적인 가류만 이루어지도록 하여 추후 2차가류성형과정에서 완전한 가류성형이 이루어지도록 할 수 있다.

4) 상기 가류된 탄성층 상부에는 미가류된 트레드층(40)을 형성하는 트레드층 형성과정이 수행된다. 본 과정은 탄성층(30) 상부와 림플랜지(24)를 덮도록 미가류된 트레드스트립(42) 또는 시트를 감아 미가류된 트레드층(40)을 형성한다.

또한, 상기 트레드층 형성과정에서는 실시예1과 마찬가지로 트레드고무를 감는 중간에 스틸 또는 직물 구조물을 삽입 또는 감는 단계를 더 수행한 다음 트레드 고무를 다시 감아 구조물이 트레드층 중간에 위치하도록 하여 구조강도를 향상시키도록 할 수 있다.

5) 상기 미가류된 트레드층(40)이 형성되면 1차가류성형과정에서의 금형과는 다른 금형(60)을 통해 가류성형하는 2차가류성형과정이 수행된다. 본 과정에서는 휠(20)에 금형(60)을 장착하면서 열을 가하여 미가류된 트레드층(40)을 가류시키고, 1차가류성형과정에서 완전하게 가류되지 않은 탄성층(30)도 완전하게 가류시킨다.

또한, 탄성층의 외면에 교차홈(31)을 형성하는 단계가 수행되었으면 본 과정에서는 금형체결에서의 가압과 가열을 통해 탄성층의 외면에 형성된 교차홈(31)으로 트레드층을 형성하는 트레드고무가 내입되어 교차돌기(41)가 형성되는 교차부형성단계가 더 수행되도록 하고, 금형을 탈거하여 트레드층과 탄성층의 접합면이 증가된 휠일체형 타이어를 제조할 수 있다.

상기한 바와같은 휠일체형 타이어의 제조방법은 휠에 직접 탄성층과 트레드층을 성형부착함으로 제조공정을 단순화시킬 수 있으며, 기존의 다수의 반제품을 결합하는 과정에서의 생산오차에 의해 품질이 불균일한 점을 해소하여 최대한 균일한 품질의 제품제공이 가능하다.

10 : 휠 일체형 타이어
20 : 휠
21 : 허브 22 : 림
23 : 스포크 24 : 림플랜지
221 : 림홈부 241 : 돌출부
242 : 지지홈
30 : 탄성층
31 : 교차홈 32 : 탄성스트립
40 : 트레드층
41 : 교차돌기 42 : 트레드스트립
50 : 교차부
60,60a : 금형
61 : 패턴돌기 62 : 돌기

Claims

자동차의 차축에 결합되고 외측 주면인 림의 양측으로 림플랜지가 형성된 휠(20)과; 상기 휠의 림에 성형되는 탄성층(30)과; 상기 탄성층이 내포되도록 성형되어 노면과 접촉되는 트레드층(40);으로 구성되되;
상기 림(22)의 양측에 형성된 림플랜지(24)는 서로 대향되는 면으로부터 림폭방향으로 돌출되는 돌출부(241)를 형성하고, 돌출부와 림 면 사이에는 지지홈(242)을 형성하여, 림 외측주면에서 지지홈 사이에 탄성층(30)이 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 비공기입 휠 일체형 타이어.
자동차의 차축에 결합되고 외측 주면인 림의 양측으로 림플랜지가 형성된 휠(20)과; 상기 휠의 림에 성형되는 탄성층(30)과; 상기 탄성층이 내포되도록 성형되어 노면과 접촉되는 트레드층(40);으로 구성되되;
상기 휠의 림(22)에는 림폭의 중심부분이 양측부분보다 직경이 작은 림홈부(221)가 형성되도록 하여, 림 면을 다단으로 형성해 림에 성형되는 탄성층(30)의 일부가 림홈부로 내입성형되어 탄성층의 횡방향 지지력을 향상시킨 것을 특징으로 하는 비공기입 휠 일체형 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 탄성층은 우레탄류, 폴리프로필렌류, 탄성고무류로 이루어진 군으로부터 일종 또는 이종 이상 선택 사용하는 것을 특징으로 하는 비공기입 휠 일체형 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 탄성층(30)과 트레드층(40)은 림폭의 중심부분이 외측으로 볼록하게 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 비공기입 휠 일체형 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 탄성층(30)의 상면에는 격자, 사선, 물결, 원기둥을 포함하는 교차홈(31)이 형성되고, 상기 탄성층과 면접되는 트레드층(40) 저면에는 교차홈에 대응되는 교차돌기(41)가 형성되어 탄성층과 트레드층의 접합면을 증가시킨 교차부(50)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 비공기입 휠 일체형 타이어.
삭제
휠일체형 타이어 제조방법에 있어서,
림(22)의 림폭 중심부분에는 직경이 축소된 림홈부(221)가 형성되고, 림 양측에는 림플랜지(24)가 각각 형성되고, 각 림플랜지는 서로 대향되는 면으로부터 돌출부(241)가 형성되어 돌출부와 림 사이에 지지홈(242)을 형성하는 휠(20)을 제조하는 휠제조과정과;
상기 휠 림플랜지의 돌출부 하부까지 미가류된 탄성층(30)을 형성하고 상기 탄성층 상부와 림플랜지를 덮도록 미가류된 트레드층(40)을 형성하는 다단층 형성과정과;
상기 미가류된 다단층을 금형(60) 내에서 가류성형하는 과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비공기입 휠 일체형 타이어 제조방법.
휠일체형 타이어 제조방법에 있어서,
림(22)의 림폭 중심부분에는 직경이 축소된 림홈부(221)가 형성되고, 림 양측에는 림플랜지(24)가 각각 형성되고, 각 림플랜지는 서로 대향되는 면으로부터 돌출부(241)가 형성되어 돌출부와 림 사이에 지지홈(242)을 형성하는 휠(20)을 제조하는 휠제조과정과;
상기 휠 림플랜지의 돌출부 하부까지 미가류된 탄성층(30)을 형성하는 탄성층 형성과정과;
상기 미가류된 탄성층을 금형(60a)내에서 가류성형하는 1차가류성형과정과;
가류된 탄성층의 상부와 림플랜지를 덮도록 미가류된 트레드층(40)을 형성하는 트레드층 형성과정과;
상기 미가류된 트레드층을 금형(60)내에서 가류성형하는 2차가류성형과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비공기입 휠 일체형 타이어 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 1차가류성형과정에서는 금형(60a)내면에 다수의 돌기(62)를 형성하여 가류성형과정에서 탄성층(30)의 외면에 다수의 교차홈(31)을 형성하는 교차홈형성단계가 포함되고,
상기 2차가류성형과정에서는 탄성층의 교차홈(31)에 미가류된 트레드층(40)의 고무가 내입되어 교차돌기(41)를 형성되도록 하여 탄성층과 트레드층의 접합면을 증가시키는 교차부형성단계가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 비공기입 휠 일체형 타이어 제조방법.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 트레드층(40)에는 스틸 또는 직물 구조물을 삽입하여 보강하는 단계가 더 이루어지는 것을 특징으로 하는 비공기입 휠 일체형 타이어 제조방법.