KR102066055B1

KR102066055B1 - 그린타이어 성형방법

Info

Publication number: KR102066055B1
Application number: KR1020180122236A
Authority: KR
Inventors: 구자경
Original assignee: 금호타이어 주식회사
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2018-10-15
Publication date: 2020-01-14

Abstract

본 발명은 1차 반제품 케이스와 2차 반제품 케이스를 결합시켜 그린타이어로 성형함에 있어서, 트랜스퍼 링의 그립퍼를 이용하여 2차 반제품 케이스를 가압할 때 2차 반제품 케이스의 서로 다른 부분을 가압하도록 그립핑 공정을 두 차례 수행함으로써 완제품 타이어의 런아웃 하모닉을 개선하여 소음 및 진동 성능을 향상시킬 수 있도록 한 그린타이어 성형방법에 관한 것으로,
원주방향을 따라 일정 간격으로 n개의 그립퍼(15)가 구비된 트랜스퍼 링(10)을 이용하여 1차 반제품 케이스와 2차 반제품 케이스(20)를 결합시켜 그린타이어로 성형하는 그린타이어 성형방법에 있어서, 트랜스퍼 링(10)의 BBD(30)에 1차 반제품 케이스를 안착시키는 1차 반제품 케이스 공급단계와; 1차 반제품 케이스의 외측에 2차 반제품 케이스(20)를 안착시키는 2차 반제품 케이스 공급단계와; 그립퍼(15)를 통해 압력을 인가하여 2차 반제품 케이스(20)와 1차 반제품 케이스를 결합시킴으로써 그린타이어가 형성되도록 하는 1차 그립핑 단계와; 그립퍼(15)의 핀을 후퇴시킨 후 그린타이어가 결합된 BBD(30)를 일정 각도 회전시키는 BBD 회전단계; 및 그립퍼(15)를 통해 압력을 인가하여 그린타이어의 RRO 피크를 해소하는 2차 그립핑 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

그린타이어 성형방법{Green Tire Shaping Method}

본 발명은 1차 반제품 케이스와 2차 반제품 케이스를 결합시켜 그린타이어로 성형하는 그린타이어 성형방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트랜스퍼 링의 그립퍼를 이용하여 2차 반제품 케이스를 가압할 때 2차 반제품 케이스의 서로 다른 부분을 가압하도록 그립핑 공정을 두 차례 수행함으로써 완제품 타이어의 런아웃 하모닉을 개선하여 소음 및 진동 성능을 향상시킬 수 있도록 한 그린타이어 성형방법에 관한 것이다.

일반적으로 타이어는 자동차의 전체 하중을 지지하고, 노면으로부터 받는 충격을 완충 작용으로 흡수하며, 노면과 타이어의 마찰에 의해서 자동차의 주행과 정지, 방향 전환을 가능하게 하는 역할을 수행한다.

이러한 타이어는 바디플라이, 인너라이너, 사이드월, 벨트, 트레드 등 다양한 타이어 반제품을 결합시켜 형성하게 되는데, 모든 타이어 반제품이 결합되고 최종 가류(가황)되기 전의 타이어를 그린타이어라고 한다.

통상적으로, 인너라이너와 바디플라이 및 사이드월 반제품이 조립된 것을 1차 반제품 케이스라고 하며, 벨트와 캡플라이 및 트레드 반제품이 조립된 것을 2차 반제품 케이스라고 한다. 그리고 최종적으로, 1차 반제품 케이스와 2차 반제품 케이스를 결합시킴으로써, 그린타이어가 완성된다.

그린타이어를 성형하는 공정에서는, 일반적으로, 복수의 그립퍼가 구비된 트랜스퍼 링을 이용하게 되는데, 1차 반제품 케이스의 외측에 2차 반제품 케이스를 위치시킨 후, 트랜스퍼 링의 그립퍼를 이용하여 2차 반제품 케이스에 압력을 가함으로써, 1차 반제품 케이스와 2차 반제품 케이스가 결합된 그린타이어가 만들어지도록 한다.

그러나 종래의 그린타이어 성형 공정에서는, 그립퍼에 의해 2차 반제품 케이스에 압력이 인가되는 부위와 그립퍼 사이의 공간에서 런아웃 피크(Run Out Peak)가 발생함으로써, 타이어의 원주방향을 따라 그립퍼 수만큼의 RRO(Radial Run Out) 하모닉 성분이 증폭되고, RRO 하모닉 성분이 큰 완제품 타이어가 차량에 장착될 경우, 주행시, 특정 속도 및 특정 주파수에서 피크성 부밍 소음(booming noise) 및 공명음이 발생하는 문제점이 있다.

런아웃 피크는 1차 반제품 케이스에 그립퍼 압력이 인가될 때보다 BBD(벨트 빌딩 드럼) 상에 위치한 2차 반제품 케이스에 그립퍼 압력이 인가될 때에 더 크게 유발되고, 그립퍼의 압력이 작용하는 위치에 따라, RRO 피크는 이동한다.

이와 관련하여, 완제품 타이어의 RRO 형상을 분석해 보면, 그립퍼의 압력이 인가된 부분에서는 RRO (+) 피크(peak)의 하모닉 성분이 발생하고, 그립퍼 사이의 공간에서는 RRO (-) 피크의 하모닉 성분이 발생함을 알 수 있다. 따라서, RRO 및 그 하모닉 성분의 레벨을 낮추기 위해서는, RRO (+) 피크 및 (-) 피크를 없애는 것이 중요하다.

특허문헌 1 : KR20-0301634 Y1 특허문헌 2 : JP 3241625 B2 특허문헌 3 : JP 5567406 B2 특허문헌 4 : JP 5878047 B2

본 발명은 트랜스퍼 링의 그립퍼를 이용하여 2차 반제품 케이스를 가압할 때, 2차 반제품 케이스의 서로 다른 부분을 가압하도록 그립핑 공정을 두 차례 수행함으로써, 완제품 타이어의 런아웃 하모닉을 개선하여 소음 및 진동 성능을 향상시킬 수 있도록 한, 그린타이어 성형방법을 제공하는 데에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 기존의 그린타이어 성형설비인 트랜스퍼 링의 개조나 설비의 추가를 최소화하여 곧바로 양산 적용이 가능한 그린타이어 성형방법을 제공하는 데에 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 원주방향을 따라 일정 간격으로 n개의 그립퍼가 구비된 트랜스퍼 링을 이용하여 1차 반제품 케이스와 2차 반제품 케이스를 결합시켜 그린타이어로 성형하는 그린타이어 성형방법에 있어서,

트랜스퍼 링의 BBD에 1차 반제품 케이스를 안착시키는 1차 반제품 케이스 공급단계와; 상기 1차 반제품 케이스의 외측에 2차 반제품 케이스를 안착시키는 2차 반제품 케이스 공급단계와; 상기 그립퍼를 통해 압력을 인가하여 상기 2차 반제품 케이스가 1차 반제품 케이스에 결합되어 그린타이어가 형성되도록 하는 1차 그립핑 단계와; 상기 그립퍼의 핀을 후퇴시킨 후 그린타이어가 결합된 BBD를 일정 각도 회전시키는 BBD 회전단계; 및 상기 그립퍼를 통해 압력을 인가하여 그린타이어의 RRO 피크를 해소하는 2차 그립핑 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, BBD를 회전시키는 일정 각도는 180°/n이다.

또한, 본 발명의 그린타이어 성형방법에 따르면, 상기 1차 반제품 케이스 공급단계 및 2차 반제품 케이스 공급단계는 바디플라이의 접합부인 바디 조인트와 인너라이너와 사이드월의 접합부인 프리어셈블리 조인트 및 트레드부의 접합부인 트레드 조인트가 각각 일정 간격을 유지하면서 상기 그립퍼 사이에 위치하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 그린타이어 성형방법에 따르면, 상기 BBD는 상기 바디 조인트와 프리어셈블리 조인트 및 트레드 조인트의 위치에 따라 상기 BBD의 회전 각도를 결정하는 소프트웨어에 의해 제어되는 모터에 의해 회전되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 그린타이어 성형방법에 따르면, 상기 바디 조인트와 프리어셈블리 조인트 및 트레드 조인트는 상기 그립퍼 사이의 중간 부분에 위치되고, 상기 BBD 회전단계에서는 BBD가 30도 회전되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 그린타이어 성형방법에 따르면, 상기 1차 그립핑 단계 및 2차 그립핑 단계는 상기 그립퍼에 구비되어 2차 반제품 케이스의 표면에 접하는 복수 개의 핀의 각각에 대하여 개별적으로 압력을 인가하는 복수 개의 스트로크 실린더를 이용하여 1∼2초 동안 압력을 인가하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 그린타이어 성형방법은, 트랜스퍼 링에서 1차 반제품 케이스와 2차 반제품 케이스를 결합시킬 때, 1차 그립핑 단계 후, BBD를 회전시켜 1차 그립핑시 압력이 인가되지 않은 부분에 2차 그립핑을 수행하게 되므로, 1차 그립핑에 따른 RRO 하모닉 피크가 2차 그립핑을 통해 상쇄되어 완제품 타이어의 RRO가 개선되고 하모닉 레벨이 낮아지게 된다. 따라서, 완제품 타이어의 소음 및 진동 성능이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 그린타이어 성형방법에 따르면, 트랜스퍼 링의 구조를 변경하거나 장비를 추가하지 않고 단순히 BBD를 일정 각도로 회전시키는 것만으로도 목적을 달성할 수 있게 되어 곧바로 양산 적용이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 그린타이어 성형방법이 도시된 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 1차 그립핑 단계에서의 조인트 위치를 나타낸 참고도.
도 3은 본 발명에 따른 2차 그립핑 단계에서의 조인트 위치를 나타낸 참고도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 그린타이어 성형방법에 관해서 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 그린타이어 성형방법은 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 원주방향을 따라 일정 간격으로 6개의 그립퍼(15)가 구비된 트랜스퍼 링(10)을 이용하여 1차 반제품 케이스와 2차 반제품 케이스(20)를 결합시켜 그린타이어로 성형하는 방법으로서, 트랜스퍼 링(10)의 BBD(30)에 1차 반제품 케이스를 안착시키는 1차 반제품 케이스 공급단계와; 상기 1차 반제품 케이스의 외측에 2차 반제품 케이스(20)를 안착시키는 2차 반제품 케이스 공급단계와; 그립퍼(15)를 통해 압력을 인가함으로써 2차 반제품 케이스(20)와 1차 반제품 케이스가 결합되어 그린타이어가 형성되도록 하는 1차 그립핑 단계와; 그립퍼(15)의 핀을 후퇴시킨 후, 그린타이어가 결합된 BBD(30)를 일정 각도 회전시키는 BBD 회전단계; 및 그립퍼(15)를 통해 압력을 인가하여 그린타이어의 RRO 피크를 해소하는 2차 그립핑 단계와; 상기 그립퍼의 핀을 후퇴시킨 후, 완성된 그린타이어를 배출하는 그린타이어 배출단계; 를 포함하여 이루어진다.

상기 1차 반제품 케이스 공급단계 및 2차 반제품 케이스 공급단계에서는 바디플라이의 접합부인 바디 조인트(Body joint)(22)와 인너라이너와 사이드월의 접합부인 프리어셈블리 조인트(P/A joint)(21) 및 트레드부의 접합부인 트레드 조인트(Tread joint)(23)가 각각 일정 간격을 유지하면서 그립퍼(15) 사이에 위치하도록 하여야 한다. 즉, 바디 조인트(22)와 프리어셈블리 조인트(21) 및 트레드 조인트(23)가 그립퍼(15) 사이의 중간 부분에 위치됨으로써, 상기 BBD 회전단계에서 BBD(30)가 30도 회전되도록 하는 것이다. 이는 트랜스퍼 링(10)에 6개의 그립퍼(15)가 구비됨에 따라, 그립퍼(15) 사이의 간격이 60도이기 때문이다.

따라서 그립퍼의 개수가 9개라면, BBD는 20°(180°÷9)만큼 회전될 것이다.

그리고 BBD(30)는 바디 조인트(22)와 프리어셈블리 조인트(21) 및 트레드 조인트(23)의 위치에 따라 BBD(30)의 회전 각도를 결정하는 소프트웨어에 의해 모터가 제어되어 회전되도록 한다. 따라서, 트랜스퍼 링(10)의 구조를 변경하거나 장비를 추가할 필요가 없어, 곧바로 양산 적용이 가능하게 된다.

또한, 상기 1차 그립핑 단계 및 2차 그립핑 단계에서는 그립퍼(15)에 구비되어 2차 반제품 케이스(20)의 표면에 접하는 복수 개의 핀의 각각에 대하여 개별적으로 압력을 인가하는 복수 개의 스트로크 실린더(Stroke Cylinder)를 이용하여 1∼2초 동안 압력을 인가하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 특징을 가진 본 발명의 그린타이어 성형방법은 완제품 타이어의 RRO 및 하모닉 레벨을 낮춰주게 된다.

보다 구체적으로, 본 발명에 따르면, 트랜스퍼 링(10)의 중앙에 1차 반제품 케이스가 공급되고, BBD(30)에 의해 상기 1차 반제품 케이스의 외측에 2차 반제품 케이스(20)가 공급된다. 이때, 상기 1차 반제품 케이스의 바디 조인트(22)와 프리어셈블리 조인트(21), 그리고 2차 반제품 케이스(20)의 트레드 조인트(23)가 각각 일정 간격을 유지하면서 그립퍼(15) 사이에 위치되도록 한다.

이 상태에서, 트랜스퍼 링(10)에 구비된 그립퍼(15)의 스트로크 실린더를 이용하여 그립퍼(15)의 핀을 전진시킴으로써, 2차 반제품 케이스(20)에 압력을 인가하여 2차 반제품 케이스(20)와 1차 반제품 케이스가 결합되도록 한다.

이렇게만 하는 경우, 2차 반제품 케이스(20) 중 그립퍼(15)의 압력이 인가된 부분에서는 RRO (+) 피크의 하모닉 성분이 발생하고, 그립퍼(15) 사이의 공간에서는 RRO (-) 피크의 하모닉 성분이 발생하게 된다. 따라서, 1차 반제품 케이스와 2차 반제품 케이스(20)가 결합된 그린타이어에 국부적인 형상 불균형, 즉 런아웃(Run Out)이 유발된다. 이러한 런아웃은 완제품 타이어의 진원도 품질을 저하시키고 소음 및 진동의 원인이 되므로, 본 발명에서는 이러한 런아웃을 개선하기 위한 작업을 추가로 실시한다.

즉, 그립퍼(15)의 핀을 후퇴시킨 후, 트랜스퍼 링(10)에 구비된 모터를 이용하여 BBD(30)을 일정 각도만큼, 예를 들면 30도 회전시킨다. 이렇게 하면, 바디 조인트(22)와 프리어셈블리 조인트(21) 및 트레드 조인트(23)의 위치가 그립퍼(15)의 위치와 일치된다.

이 상태에서, 그립퍼(15)를 통해 다시 2차 반제품 케이스(20)에 압력을 인가하면, 바디 조인트(22)와 프리어셈블리 조인트(21) 및 트레드 조인트(23)에도 각각 그립퍼(15)에 의한 압력이 인가된다. 그 결과, 1차 그립핑시에 RRO (+) 피크의 하모닉 성분이 발생한 부분에는 RRO (-) 피크의 하모닉 성분이 발생하고, RRO (-) 피크의 하모닉 성분이 발생한 부분에는 RRO (+) 피크의 하모닉 성분이 발생하여, 각각의 하모닉 성분이 상쇄된다. 따라서, 2차 반제품 케이스(20)를 포함하는 그린타이어의 하모닉 레벨이 낮아지고, RRO가 개선되며 진원도가 좋아지게 된다.

이후, 트랜스퍼 링(10)으로부터 그린타이어가 배출되고, 배출된 그린타이어는 가류기(가황장치)로 이동되어 가류처리 됨으로써, 완제품 타이어가 형성된다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 명세서에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이, 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자는 잘 이해할 수 있을 것이다.

따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10...트랜스퍼 링
15...그립퍼
20...2차 반제품 케이스
21...프리어셈블리 조인트(P/A joint)
22...바디 조인트(Body joint)
23...트레드 조인트(Tread joint)
30...BBD(벨트 빌딩 드럼)

Claims

원주방향을 따라 일정 간격으로 n개의 그립퍼(15)가 구비된 트랜스퍼 링(10)을 이용하여 1차 반제품 케이스와 2차 반제품 케이스(20)를 결합시켜 그린타이어로 성형하는 그린타이어 성형방법에 있어서,
트랜스퍼 링(10)의 BBD(30)에 1차 반제품 케이스를 안착시키는 1차 반제품 케이스 공급단계와;
상기 1차 반제품 케이스의 외측에 2차 반제품 케이스(20)를 안착시키는 2차 반제품 케이스 공급단계와;
그립퍼(15)를 통해 압력을 인가하여 2차 반제품 케이스(20)와 1차 반제품 케이스를 결합시킴으로써 그린타이어가 형성되도록 하는 1차 그립핑 단계와;
그립퍼(15)의 핀을 후퇴시킨 후 그린타이어가 결합된 BBD(30)를 일정 각도 회전시키는 BBD 회전단계; 및
그립퍼(15)를 통해 압력을 인가하여 그린타이어의 RRO 피크를 해소하는 2차 그립핑 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 그린타이어 성형방법.
청구항 1에 있어서,
상기 1차 반제품 케이스 공급단계 및 2차 반제품 케이스 공급단계는 바디플라이의 접합부인 바디 조인트(22)와 인너라이너와 사이드월의 접합부인 프리어셈블리 조인트(21) 및 트레드부의 접합부인 트레드 조인트(23)가 각각 일정 간격을 유지하면서 그립퍼(15) 사이에 위치하도록 하는 것을 특징으로 하는 그린타이어 성형방법.
청구항 2에 있어서,
바디 조인트(22)와 프리어셈블리 조인트(21) 및 트레드 조인트(23)는 그립퍼(15) 사이의 중간 부분에 위치되고, 상기 BBD 회전단계에서는 BBD(30)가 30도 회전되는 것을 특징으로 하는 그린타이어 성형방법.
청구항 1에 있어서,
BBD(30)는 바디 조인트(22)와 프리어셈블리 조인트(21) 및 트레드 조인트(23)의 위치에 따라 BBD(30)의 회전 각도를 결정하는 소프트웨어에 의해 제어되는 모터에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 그린타이어 성형방법.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 1차 그립핑 단계 및 2차 그립핑 단계는 그립퍼(15)에 구비되어 2차 반제품 케이스(20)의 표면에 접하는 복수 개의 핀의 각각에 대하여 개별적으로 압력을 인가하는 복수 개의 스트로크 실린더를 이용하여 1∼2초 동안 압력을 인가하는 것을 특징으로 하는 그린타이어 성형방법.