KR101600806B1 - 런플랫 타이어 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

런플랫 타이어 제조방법이 제공된다. 본 발명의 실시례에 따른 런플랫 타이어 제조방법은 타이어 내면에 펑크 방지용 밴드를 삽입하는 제1 단계, 고압실 내의 고압환경에서 상기 타이어 내에 충진재를 충진하는 제2 단계, 고압실 내의 고압환경에서 상기 타이어와 휠을 결합하는 제3 단계 및 감압하며 상기 타이어 안의 공기를 배출하는 제4 단계를 포함한다.

Description

런플랫 타이어 및 이의 제조방법 {run-flat tire and manufacturing method thereof}

본 발명은 타이어 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펑크가 나도 주행 가능한 런플랫(run-flat) 타이어를 제조하는 방법 및 이에 의해 제작된 런플랫 타이어에 관한 것이다.

전쟁기술의 발달로 무기의 성능이 발전하고 차량 역시 다양한 성능을 가진 차량이 계속 나오고는 있으나, 아직까지는 타이어가 장착된 차량의 비중이 높다. 따라서 전장에서 총탄이나 포탄의 파편 등으로부터 피격 되더라도 운행이 가능하도록 하는 타이어의 필요성이 더욱 요구되고 있다.

현재까지 제안되거나 개발된 런플랫 타이어 기술을 크게 구분하면 (1) 타이어의 측벽과 크라운의 두께, 형상 및 카커스 플라이의 배치를 적절히 설계하여 타이어 펑크 시에도 주행이 가능한 최소한의 타이어 높이를 확보하는 구조 설계적 런플랫 기술, (2) 타이어의 내부에 공기압 대신 타이어를 지탱할 수 있는 충진물을 채워 펑크 시에도 주행이 가능한 최소한의 타이어 높이를 확보하는 런플랫 타이어 기술, (3) 타이어의 내측에 펑크 난 부분을 메워줄 수 있는 실링 물질을 타이어 바닥에 깔아 두는 런플랫 타이어 기술, (4) 타이어 펑크 시 타이어 내부에 공기를 불어 넣는 장치를 설치하여 플랫을 방지하는 기술, (5) 타이어 내부의 공기압을 다수의 셀에 분산 수용하는 기술로 구분할 수 있다. 이 중 SSR방식의 런플랫 타이어와 SR방식의 런플랫 타이어가 상용화되어 있고, 최근에 자가 실링 방식의 런플랫 타이어가 개발 되었으나 이들은 주행 가능거리가 제한적이어서 장시간 주행이 불가하고 가격이 비싸다는 단점을 갖는다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전장 등 가혹한 환경에 적용될 수 있는 런플랫 타이어를 제작하는 방법 및 이에 의해 제작될 수 있는 런플랫 타이어를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 양태에 있어서, 본 발명의 실시례에 따른 런플랫 타이어 제조방법은 타이어 내면에 펑크 방지용 밴드를 삽입하는 제1 단계, 고압실 내의 고압환경에서 상기 타이어 내에 충진재를 충진하는 제2 단계, 고압실 내의 고압환경에서 상기 타이어와 휠을 결합하는 제3 단계 및 감압하며 상기 타이어 안의 공기를 배출하는 제4 단계를 포함한다.

상기 펑크 방지용 밴드는 상기 타이어의 내부 바닥에 접합되며, 상기 펑크 방지용 밴드의 바닥면에는 복수의 반구 형상의 돌기들이 연속적으로 형성될 수 있다.

연속적으로 형성된 상기 돌기들 사이에는, 두께가 0.4mm이고 한변의 길이가 5∼6mm인 강철편이 형성될 수 있다.

상기 제2 단계 및 상기 제3 단계에서 상기 고압실내의 압력은 상기 타이어에 요구되는 압력의 2∼2.5배일 수 있다.

상기 충진재는 내부에 기체가 채워진 에어볼일 수 있다.

상기 에어볼은 천연 고무 재질로서, 외벽은 두께 1∼1.5mm, 직경 5∼6cm의 구형상을 가지며, 상기 에어볼의 내벽에는 주사바늘을 통해 공기가 주입되며 주입된 공기는 유출되지 아니하도록 하는, 직경과 길이가 각각 10mm인 원기둥형 돌기가 형성될 수 있다.

본 발명의 실시례에 따라 제조된 런플랫 타이어는 일반 도로 환경은 물론 전장과 같은 가혹한 주행 환경에서 타이어가 피격되는 상황에서도 타이어 내의 일부 충전재만 손상되어 타이어가 기능을 잃지 아니하여 인명 및 물자의 손실을 최소화 할 수 있다. 더불어 타이어의 내구 연한을 늘릴 수 있어 경제적 효과는 물론 친환경적이다.

본 발명에 의한 타이어를 제조 함에는 보통 사용되는 일반 타이어를 그대로 사용함으로 본 발명에 의한 타이어를 제작 함에는 내부에 장착하는 펑크 방지용 밴드와 충진재(에어볼)를 생산하는 간단한 시설 외에는 별 다른 생산 설비가 필요하지 않아 이제까지 상용화된 어떤 런플랫 타이어에 비해서도 생산비가 현저하게 저렴하여 경제적이고 타 런플랫 타이어에 비해 하중도 현격하게 적고 승차감도 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시례에 따른 타이어 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시례에 따른 런플랫 타이어 내면에 구비되는 펑그방지용밴드를 도시한 것이다.
도 3은 펑크방지용밴드(100)의 바닥면(127) 구성의 일례를 나타낸 것이다.
도 4는 도 3의 펑크방지용밴드(100) A-A' 절단면을 나타낸 것이다.
도 5는 도 3의 펑크방지용밴드(100) B-B' 절단면을 나타낸 것이다.
도 6은 타이어 내부에 충진되는 충진재의 일례를 나타낸 것이다.
도 7은 에어볼의 투입이 용이한 구조를 갖는 플랩을 도시한 것이다.
도 8은 타이어에 구비된 본 발명의 실시례에 따른 플랩(116)을 도시한 것이다.
도 9 내지 도 12는 상술한 내용에 따라 생산된 런플랫 타이어의 구조를 도시한 것이다.

이하에서는 본 발명의 실시례에 따른 타이어의 제조방법 및 이에 따라 제조된 타이어에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시례에 따른 타이어 제조방법을 나타낸 흐름도이다.

본 발명의 실시례에 따른 런플랫 타이어 제조방법은 타이어 내면에 펑크 방지용 밴드를 삽입하는 단계(S110), 고압실 내에서 타이어 내에 충진재를 충진하는 단계(S120), 고압실 내에서 타이어와 휠을 결합하는 단계(S130) 및 감압하며 타이어 내 공기를 배출하는 단계(S140)를 포함한다.

S110에서 타이어 내면에 삽입되는 펑크 방지용 밴드는 타이어가 날카로운 물체의 자극에 의해 타이어 내의 충진재(105)가 손상되는 것을 막는 기능을 수행한다. 펑크 방지용 밴드의 구성은 이하에서 다시 상세히 설명하기로 한다.

타이어 내의 충진재를 충진하는 S120 과정은 고압실 내에서 고압의 환경하에서 이루어지며, 충진재는 고압 환경하에서 수축된 상태로 타이어내에 충진된다. 이 때 사용되는 충진재의 구체적인 실시례는 이후 상세히 설명하기로 한다.

S130 과정 또한 S120 과정과 마찬가지로 고압실 내의 고압 환경에서 이루어지며, 충진재는 여전히 수축된 상태에서 타이어 내에 충진된 상태로 타이어와 휠은 결합된다.

S140 과정은 타이어와 휠이 결합된 상태에서 감압이 이루어지면서 타이어내의 공기가 배출되는 과정이다. 고압에서 수축된 상태였던 타이어 내의 충진재는 감압에 따라 팽창하면서 타이어 내의 공기를 밀어내고 결과적으로 타이어는 충진재만으로 충진된 상태로 이루어진다.

도 2는 본 발명의 실시례에 따른 런플랫 타이어 내면에 구비되는 펑그방지용밴드를 도시한 것이다.

펑그방지용밴드(100)는 상술한 바와 같이 런플랫 타이어 내면에 구비되며, 예리한 물체에 의해 타이어 내의 충진재(105)가 파손되는 것을 방지하는 기능을 수행한다. 환상의 펑크방지용밴드(100)는 타이어의 내부 바닥에 접합될 수 있으며, 접합되는 타이어 바닥 면의 폭과 같은 너비를 가질 수 있으며, 둘레의 길이 또한 타이어의 내부바닥에 맞도록 동일하게 설정될 수 있다.

펑크방지용밴드(100)의 재질은 신축성이 좋고 질긴(일반 자동차용 튜브와 같은) 천연 또는 합성 고무 부재일 수 있다.

일 실시례에서 펑크방지용밴드(100)에는 두께가 2mm 정도의 평활한 면에 1∼1.5cm² 당 1개 꼴로 직경이 8∼10mm 정도 크기의 반구 형상의 돌기(101)가 바닥면(127)과 일체형으로 형성될 수 있다.

도 3은 펑크방지용밴드(100)의 바닥면(127) 구성의 일례를 나타낸 것이다. 도 4 및 도 5는 각각 도 3의 펑크방지용밴드(100) A-A' 절단면과 B-B' 절단면을 나타낸 것이다.

펑크방지용밴드(100)의 매 돌기(101) 사이에 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 강철편(102)을 부착 하여 못과 같은 이물체가 타이어 바닥으로부터 침투되더라도 충진재가 손상되지 아니하도록 보호한다.

실시의 일례에서 강철편(102)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 그 두께가 0.4mm 정도로 하고 1변의 길이가 5∼6mm 정도의 정4각형으로 대각선을 잇는 선을 따라 역 피라미드 형태로 중앙이 약간 오목하도록 형성될 수 있다.

도 6은 타이어 내부에 충진되는 충진재의 일례를 나타낸 것이다.

충진재는 내부에 기체가 채워진 에어볼(105)일 수 있다. 에어볼(105)의 재질은 유연하고 인장강도가 높은(질긴) 천연 고무 부재일 수 있으며, 외벽의 두께가 1∼1.5mm, 직경이 5∼6cm 정도의 구형상을 가질 수 있다.

에어볼(105)에는 도 6에 도시한 바와 같이 에어볼(105) 내벽에 생고무 재질의 직경과 길이가 각각 10mm 내외의 원기둥형 돌기(128)를 내부 벽에 형성하여 주사바늘과 같은 도구로 공기를 주입케하고 주입된 공기는 일체 외부로 누출되지 않게 구성된 것을 특징으로 한다.

도 7은 에어볼의 투입이 용이한 구조를 갖는 플랩을 도시한 것이다.

타이어 내부에 충진재로 사용될 에어볼(105)이 준비되면, 에어볼(105)을 타이어에 투입한다. 이 때, 먼저 투입된 에어볼(105)이 흘러나오는 것을 방지해 투입 작업을 용이하게 하기 위하여 도 7에 도시한 것과 같이 원형의 에어볼 투입구(118)가 형성된 환상의 얇은 플랩(116)이 이용될 수 있다. 에어볼 투입구(118)의 직경은 8cm 정도일 수 있다.

도 8은 타이어에 구비된 본 발명의 실시례에 따른 플랩(116)을 도시한 것이며, 도 9 내지 도 12는 상술한 내용에 따라 생산된 런플랫 타이어의 구조를 도시한 것이다.

상술한 과정에 따라 모든 준비물이 구비되면, 타이어 내에 먼저 펑크방지용밴드(100)를 넣어 장착함에 앞서 타이어의 내부 벽면에 실리콘계의 윤활제와 같이 타이어의 내부벽면과 충진물에 영향을 주지 않는 윤활제를 도포하고 펑크방지용밴드(100) 표면에도 상기 윤활제를 도포한 후 타이어 내에 삽입하여 타이어 바닥에 잘 맞추어 끼운다.

이어 에어볼(105) 투입을 용이하게 하기 위해 준비한 플랩(116)을 타이어 입구에 끼워 넣은 다음 에어볼(105)에도 상기와 같은 윤활제를 도포한다.

이상과 같이 타이어에 에어볼(105)을 투입할 준비가 완료되면 준비물을 밀폐가 가능한 고압실로 옮기고 고압실 내의 내부 압력을 일정 압력으로 높인다.

이 때 고압실내의 압력은 제조하고자 하는 타이어에 요구되는 압력에 따라 조정할 수 있는데 타이어에 요구되는 압력의 2∼2.5배 정도의 압력이 요구될 수 있다.

상기와 같은 고압실에서 작업을 함은 고압에 의해 수축된 에어볼(105)을 용이하게 타이어 내에 충진할 수 있고 타이어 내부를 에어볼(105)만으로 충진함으로 펑크시 손상된 에어볼(105)만의 공기만 누출되게 함으로서 계속 운행이 가능하게 하기 위함이다.

타이어와 휠의 결합이 완료되면 고압실의 압력을 대기압상태로 환원하고 림에 부착되어 있는 에어밸브(117)를 개방하여 타이어내의 공기가 외부로 누출되게 하여 타이어 내의 에어볼(105)이 팽창하여 타이어 내의 공간 거의 대부분이 에어볼(105)에 의해 충진되게 한다.

이렇게 함으로써 본 발명의 실시례에 따른 런플랫 타이어가 완성된다.

이와 같이 제조된 런플랫 타이어를 장착한 일반 차량은 물론 전투용 차량이 전장에서 총탄이나 포탄의 작은 파편에 의해 피격된다면 동시에 수 십 발의 총탄이나 파편에 피격 당하지 않는 한 총탄이나 파편이 관통한 경로 상의 에어볼 몇 개 만이 손상을 입어 공기가 누출 될 것이므로(한국 타이어의 DH33의 경우 지름 5cm인 에어볼을 장착할 경우 800개 내지 900개 정도의 에어볼이 장착될 수 있음) 몇 차례의 피격으로는 주행에 거의 영향이 없으며 더 이상의 피격이 없다면 타이어의 수명이 다할 때 까지도 주행할 수 있다.

본 발명에 의한 타이어를 제조 함에는 보통 사용되는 일반 타이어를 그대로 사용함으로 본 발명에 의한 타이어를 제작 함에는 내부에 장착하는 펑크 방지용 밴드(100)와 에어볼(105)을 생산하는 간단한 시설 외에는 별 다른 생산 설비가 필요하지 않아 이제까지 상용화된 어떤 런플랫 타이어에 비해서도 생산비가 현저하게 저렴하여 경제적이고 타 런플랫 타이어에 비해 하중도 현격하게 적고 승차감도 개선할 수 있다.

Claims (6)

1. 런플랫 타이어 제조방법에 있어서,
   타이어 내면에 펑크 방지용 밴드를 삽입하는 제1 단계;
   고압실 내의 고압환경에서 상기 타이어 내에 충진재를 충진하는 제2 단계;
   고압실 내의 고압환경에서 상기 타이어와 휠을 결합하는 제3 단계; 및
   감압하며 상기 타이어 안의 공기를 배출하는 제4 단계;를 포함하고,
   제1단계에서 상기 펑크 방지용 밴드는 상기 타이어의 내부 바닥에 접합되며, 상기 펑크 방지용 밴드의 바닥면에는 복수의 반구 형상의 돌기들이 연속적으로 형성되며, 연속적으로 형성된 상기 돌기들 사이에는 강철편이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 런플랫 타이어 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 강철편은 정4각형으로 대각선을 잇는 선을 따라 역 피라미드 형태로 중앙이 오목하게 형성됨을 특징으로 하는 런플랫 타이어 제조방법.
3. 런플랫 타이어 제조방법에 있어서,
   타이어 내면에 펑크 방지용 밴드를 삽입하는 제1 단계;
   고압실 내의 고압환경에서 상기 타이어 내에 충진재를 충진하는 제2 단계;
   고압실 내의 고압환경에서 상기 타이어와 휠을 결합하는 제3 단계; 및
   감압하며 상기 타이어 안의 공기를 배출하는 제4 단계;를 포함하고,
   제 2단계에서 상기 충진재는 내부에 기체가 채워진 에어볼인 것을 특징으로 하며,
   상기 에어볼은 천연 고무 재질로서, 외벽은 두께 1∼1.5mm, 직경 5∼6cm의 구 형상을 가지고, 상기 에어볼의 내벽에는 주사바늘을 통해 공기가 주입되며 주입된 공기는 유출되지 아니하도록 하는, 직경과 길이가 각각 10mm인 원기둥형 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 런플랫 타이어 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서, 제1단계에서 상기 펑크 방지용 밴드는 상기 타이어의 내부 바닥에 접합되며, 상기 펑크 방지용 밴드의 바닥면에는 복수의 반구 형상의 돌기들이 연속적으로 형성되며, 연속적으로 형성된 상기 돌기들 사이에는 강철편이 형성되어 있고, 상기 강철편은 정4각형으로 대각선을 잇는 선을 따라 역 피라미드 형태로 중앙이 오목하게 형성됨을 특징으로 하는 런플랫 타이어 제조방법.
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