KR101560089B1 - 덴트 현상을 개선한 카카스 재단 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 덴트 현상을 개선한 카카스 재단 구조에 관한 것으로, 본 발명에 따른 카카스 재단 구조는 기존 직사각형 카카스 재단 형상과 달리 U자형 카카스 재단 형상을 가지며, U자형 양 끝단의 앵글(angle)을 달리 설정하여 트레드부와 사이드월부의 오버랩되는 양을 조절함으로써, 트레드부는 오버랩량을 기존 제품대비 증대 시킬 수 있어 제품의 안전성을 증대할 수 있으며, 덴트에 취약한 사이드월부는 오버램되는 위치를 상이하게 유도하고 오버램되는 양도 효과적으로 감소시켜 덴트 부적합을 개선하여 타이어의 외관 및 품질을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

덴트 현상을 개선한 카카스 재단 구조{CARCASS TAILERING STRUCTURE THAT IMPROVING DENT}

본 발명은 덴트 현상을 개선한 카카스 재단 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 직사각형 카카스 재단 구조와는 달리 U자형 형상의 카카스 재단 구조를 가짐으로써 카카스 양 단부가 겹쳤을 때 조인트 부분의 강력 증가로 주변에 비하여 팽창이 적어 발생하는 덴트 현상을 효과적으로 개선할 수 있는 카카스 재단 구조에 관한 것이다.

타이어 제조 공정의 1차 성형 작업에서 카카스 조인트는 작업 공정상 어쩔수 없이 발생하는 부분이다. 즉 도 1에 도시된 바와 같이 카카스플라이(a)는 타이어 성형시 포머 F 상에 권취되어 그 권취의 시단 e1과 종단 e2를 상하로 중첩해 맞추어 원통형으로 형성되며 이때 띠 형상의 조인트부(A)가 발생한다.

따라서 이러한 카카스(carcass)를 비드(bead)를 기준으로 턴업(turn-up)하는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 조인트부(A)가 2중으로 포개지는 부분(a-a' 라인)은 카카스플라이가 4개층으로 되고 그 나머지 조인트부(b-b' 라인)는 카카스플라이가 2개층으로 되어 다른 부분에 비하여 국부적으로 두께가 두껍게 된다. 그 결과 이러한 조인트 부분이 완제품 상에서 공기를 주입할 경우 조인트 부분의 카카스 강력의 증가로 인하여 주변보다 팽창이 적게 되고 육안상 오목하게 들어가는 덴트(dent) 현상이 발생하게 된다.

이러한 덴트 현상은 사용에는 아무런 장애가 없음에도 불구하고 이러한 흠으로 인하여 수요자로 하여금 불안감을 가지게 하는 문제점이 있었고, 제조 공정에서 이를 개선하기 위하여 부단히 노력하고 있는 현실이지만 그 개선 효과가 미비한 실정이다.

대한민국 특허출원 제10-1994-0023685호에는 도 3에 도시된 바와 같이 카카스 EPI 가닥수를 조절하여 조인트 볼륨을 감소시키는 방법이 개시되어 있으며, 대한민국 특허출원 제10-2008-0089526호에는 도 4에 도시된 바와 같이 조인트 접합부에 커넥터라는 새로운 조형물을 삽입하여 조인트부 볼륨을 감소하는 기술이 개시되어 있다. 그러나 타이어 제조업 특성상 다품종을 대량 생산하는 상황에서 EPI 가닥수를 각 제품마다 조절하는 것은 제조공정상 어렵고 생산성에도 악영향을 미친다. 또한 도 4와 같이 새로운 커넥터를 부착하는 것 역시 조인트부가 이탈될 가능성이 높고 시장에서 더 큰 품질 문제를 야기 할 수 있다. 또한 작업자가 일일이 연결해야 하기 때문에 생산성 저하를 초래하고, 새로운 조형물의 투입으로 원가 상승을 유발하는 문제점이 있다.

일본 공개특허공보 특개평6-64066호에는 도 5에 도시된 바와 같이 카카스 재단 및 오버랩 부분을 사선으로 접합하여 카카스 턴업시 카카스가 겹침량을 줄이는 방안이 개시되어 있으나, 오버랩되는 부분의 폭은 위치에 따라 조정이 되지 않는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 카카스 양 단부가 겹쳤을 때 조인트 부분의 강력 증가로 주변에 비하여 팽창이 적어 발생하는 덴트 현상을 효과적으로 개선할 수 있는 카카스 재단 구조를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, 조인트부를 가지며 트레드부로부터 사이드월부를 거쳐 비드부를 내측에서 외측으로 턴업하는 카카스의 재단 구조로서, 상기 재단 구조는 U자형 형상을 가지는 것에 관한 것이다.

본 발명의 일 구현예에 다른 카카스 재단 구조에 있어서, 조인트부는 트레드부를 기준으로 양측의 사이드월부에서 사선방향으로 상승하는 U자형을 이루며, 조인트부의 겹치는 부분의 폭은 트레드부가 4~6 mm, 사이드월부(B)가 2~3 mm 인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 구현예에 다른 카카스 재단 구조에 있어서, 사이드월부의 겹치는 부분의 폭은 트레드부를 기준으로 외측으로 갈수록 점점 좁아지며, 카카스가 비드부를 턴업시 조인트부가 서로 겹치지 않는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 구현예에 다른 카카스 재단 구조에 있어서, 상기 U자형 형상의 앵글의 크기는 150~160°이며, 상단 앵글의 크기는 하단 앵글+4°인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 카카스 재단 구조는, 기존 직사각형 카카스 재단 형상과 달리 U자형 카카스 재단 형상을 가지며, U자형 양 끝단의 앵글(angle)을 달리 설정하여 트레드부와 사이드월부의 오버랩되는 양을 조절함으로써, 트레드부는 오버랩량을 기존 제품대비 증대 시킬 수 있어 제품의 안전성을 증대할 수 있으며, 덴트에 취약한 사이드월부는 오버랩되는 위치를 상이하게 유도하고 오버램되는 양도 효과적으로 감소시켜 덴트 부적합을 개선하여 타이어의 외관 및 품질을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 카카스 재단 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 카카스 재단 구조를 적용한 타이어의 단면도이다.
도 3은 덴트 현상을 개선하기 위한 종래 기술의 일 구현예이다.
도 4는 덴트 현상을 개선하기 위한 종래 기술의 다른 구현예이다.
도 5는 덴트 현상을 개선하기 위한 종래 기술의 또 다른 구현예이다.
도 6은 본 발명에 따른 카카스 재단 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 카카스 재단 구조를 적용한 타이어의 단면도이다.
도 8은 종래 기술에 따른 카카스 재단 구조와 본 발명에 따른 카카스 재단 구조를 비교한 도면이다.
도 9는 종래 기술에 따른 카카스 재단 구조와 본 발명에 따른 카카스 재단 구조를 비교한 또 다른 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 구현예에 대하여 첨부된 도면 등을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 카카스 양 단부가 겹쳤을 때 조인트 부분의 강력 증가로 주변에 비하여 팽창이 적어 발생하는 덴트 현상을 효과적으로 개선할 수 있는 U자형으로 이루어진 카카스 재단 구조에 관한 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 카카스 재단 구조를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 카카스 재단 구조를 적용한 타이어의 단면도이다. 도 6 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 재단 구조는 기존의 직사각형 형상 대신에 U자형 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 비드를 기준으로 카카스가 턴업되었을 경우, 종래의 형태(도 2)와는 달리 도 7에서와 같이 조인트부가 겹치지 않게 된다.

종래의 카카스 절단면을 보면, 도 2에서와 같이 겹친 부위가 비드부를 중심으로 카카스 턴업을 거치면서 국소 부위에(a-a') 4장이 겹친 효과가 나타나고, 그로 인해 타이어에 공기압을 충진 시 주변보다 팽창이 적어 움푹 파이는 덴트 현상이 발생한다. 그러나 본 발명에 따른 카카스 재단 구조를 적용하는 경우, 카카스 턴업을 했을 때 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이 오버랩되는 위치가 상이하여 2장의 겹침효과(c-c')로 50%의 개선 효과를 보일 수 있다.

본 발명에 따른 카카스 재단 구조는 또한 위치에 따른 조인트부의 겹치는 부분의 폭을 조절하는 것을 특징으로 한다. 본 기술을 도입하기 위해서는 도 6에서 카카스 재단의 U자 앵글의("a", "b") 크기는 A 부위와 B 부위의 겹치는 폭을 고려하여 설정한다. 이때 바람직하게는 A부위의 겹치는 폭은 4~6mm로 설정하고 B부분의 겹치는 폭은 2~3mm로 설정하는 것이 좋다. 또한 상기 A와 B의 겹치는 폭을 고려하여 "a"와 "b"의 앵글을 설정하되 150~160° 사이로 형성한다. 한편 상단 앵글(a)의 크기는 하단 앵글(b) + 4° 로 정의한다. 이것은 트레드부의 오버랩 양을 4~6mm로 정의할때 사이드월부 끝단의 오버랩 양은 2~3mm 가 적용될 수 있도록 최적화된 앵글이다. D 부분의 치수의 크기는 타이어의 트레드 반제품의 전폭+20mm 적용한다. 이것은 덴트가 육안으로 표시 된지 않는 트레드 하단의 카카스 겹치는 폭의 크기를 최대화하여 조인트된 카카스의 부착력을 견고히 하기 위함이다. C 부분과 E 부분의 치수는 사이드월부의 덴트가 육안으로 확인되는 부분의 치수로 제품의 요구되는 카카스 폭에서 D 부분의 치수를 뺀 것으로 정의할 수 있다.

이에 의하여 트레드 하단의 카카스 조인트 부위는 오버랩 양을 넓게 적용하여 카카스 오픈(open)을 보완하고, 덴트가 육안으로 확인 가능한 사이드월부는 오버랩 양을 좁게 적용하여 강력이 집중되는 것을 완화시킬 수 있다.

도 8 및 도 9는 종래 기술의 카카스 재단 구조와 본 발명에 따른 카카스 재단 구조를 비교한 도면이다. 종래 기술은 카카스 턴업되는 위치를 기존 오버랩 된 위치와 달리하여 덴트의 영향을 감소 시킨 기술이다. 그러나 카카스 오버랩 양은 기존 제품과 동일하여 오버랩으로 생기는 덴트 현상을 개선하기 힘들다. 본 발명에 따른 카카스 재단 구조는 이러한 단점을 개선하기 위하여 사선으로 카카스 오버랩하는 재단을 형상을 U자형으로 하여 덴트 현상이 보이지 않는 트레드부는 카카스 오픈을 막기 위해 사이드월부 대비 두껍게 설정하고 사이드월부는 트레드부 대비 얇게 오버랩할 수 있다. 또한 사이드월부 형상의 앵글을 달리하여 사이드월부의 오버랩 양 또한 종래 기술과는 달리 그 폭을 끝단으로 갈수로 얇게하여 기존 기술 대비 덴트 문제를 효과적으로 개선할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 카카스 재단 구조는, U자형 형상을 가지며, U자형 양 끝단의 앵글을 달리 설정하여 트레드부와 사이드월부의 오버랩되는 양을 조절함으로써, 트레드부는 오버랩 양을 기존 제품대비 증대 시킬 수 있어 제품의 안전성을 증대할 수 있으며, 덴트에 취약한 사이드월부는 오버램되는 위치를 상이하게 유도하고 오버랩되는 양도 효과적으로 감소시켜 덴트 부적합을 개선하여 타이어의 외관 및 품질을 높일 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 구현예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나 본 발명은 상술한 구현예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에 의해 많은 변형이 가능함은 자명할 것이다.

Claims (7)

1. 조인트부를 가지며, 트레드부로부터 사이드월부를 거쳐 비드부를 내측에서 외측으로 턴업하는 카카스의 재단 구조에 있어서, 상기 카카스 재단 구조는 U자형 형상을 가지며,
   상기 조인트부는 트레드부를 기준으로 양측의 사이드월부에서 사선방향으로 상승하는 U자형을 이루고, 겹치는 부분의 폭은 트레드부(A)가 4~6 mm, 사이드월부(B)가 2~3 mm 이며, 상기 사이드월부의 겹치는 부분의 폭(B)은 트레드부를 기준으로 외측으로 갈수록 점점 좁아지는 것을 특징으로 하는 카카스 재단 구조.
   
2. 삭제
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5. 제1항에 있어서, 상기 카카스 재단 구조는 카카스가 비드부를 턴업시 조인트부가 서로 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 카카스 재단 구조.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 U자형 형상의 앵글(a, b)의 크기는 150~160°인 것을 특징으로 하는 카카스 재단 구조.
   
7. 제6항에 있어서, 상단 앵글(a)의 크기는 하단 앵글(b)+4°인 것을 특징으로 하는 카카스 재단 구조.
   

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