KR102116134B1 - 공기입 타이어 및 그 성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기입 타이어 및 그 성형방법을 개시한다.
본 발명에 따르는 공기입 타이어 및 그 성형방법은 카카스플라이가 턴업되어 그 단부가 벨트 밑단에 이르는 세미싱글(Semi-single) 구조의 타이어 성형 방법에 있어서, 상기 카카스플라이는 인너라이너 상부에 부착된 제1카카스플라이를 포함하는 제1플라이모듈과 벨트부 밑단에 부착된 제2카카스플라이를 포함하는 제2카카스모듈을 구비하고, 상기 제2카카스모듈의 벨트부와 트레드부를 적층하는 단계와, 상기 제1카카스모듈이 비드부를 감싸며 턴업하는 단계 및 상기 제1카카스모듈의 형상에 따라 제2카카스모듈을 부착하는 단계를 포함하여 성형되는 특징이 있는데, 이에 의할 때, SOT 방식으로 성형을 할 수 있어 종래의 사이드월고무 단차로 인해 빈발하는 불량을 방지하면서 타이어 중량을 저감시키고, 조정안정성을 향상시킬 수 있다.

Description

공기입 타이어 및 그 성형방법{Method of manufacturing tyre and tire thereof}

본 발명은 공기입 타이어 및 그 성형방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 SOT 방식으로 성형을 할 수 있어 종래의 사이드월고무 단차로 인해 빈발하는 불량을 방지하면서 타이어 중량을 저감시키고, 조정안정성을 향상시키는 공기입 타이어 및 그 성형방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 실생활에서 중요한 교통수단으로써 그 기능 및 성능의 최적화가 요구되고 있으며, 특히, 연비에 대한 부분과 조종 안정성에 대한 성능이 요구되고 있다.

일반적으로 타이어를 제조할 때 각 반제품을 조합하여 완제품의 전신인 그린타이어를 성형하는 공정을 거치게 된다. 이때 타이어를 성형하는 방식은 SOT(Side Over Tread) 방식과 TOS(Tread Over Side) 방식이 있다. SOT 방식은 타이어 성형시 타이어의 옆면을 이루는 Sidewall이 지면과 직접 맞닿아 차량을 구동시키는 Tread 끝단을 덮도록 하는 성형 방식이고, TOS 방식은 SOT 방식과는 반대로 Sidewall이 Tread의 날개부를 덮지 않고 타이어의 내부로 들어가도록 성형하는 방식이다.

그리고, 타이어의 요구 성능에 따라 타이어의 뼈대라고 할 수 있는 카카스의 구조가 달라지게 된다. 기본적으로 카카스 1장이 들어가는 1Ply 구조에서 좀 더 높은 성능이 필요한 경우 카카스 2장이 들어가는 2Ply 구조까지 적용되고 있다.

같은 Ply 구조라도 카카스 끝단의 감싸는 양에 따라 타이어의 허용 하중이 달라지게 된다. 보통 카카스 끝단이 낮은 위치에 있는 경우를 로우 턴 업(Low Turn Up)이라고 하고, 카카스 끝단이 중간 위치에 있는 경우릴 미들 턴 업(Middle Turn Up)이라고 하며, 카카스 끝단이 높은 위치에 있는 경우를 하이 턴 업(High Turn Up)이라고 한다.

이 중에 카카스 끝단이 Belt 말단에 위치하는 경우를 Semi-Single 구조라고 한다.

2Ply에서 허용 가능한 하중의 어느 정도는 1Ply Semi-Single 구조 적용이 가능하다. 2Ply에 비해 1Ply Semi-Single을 적용할 경우에는 Ply 수 축소에 따른 중량 저감으로 원가 절감이 가능하다. 그러나 Semi-Single은 Sidewall과 카카스가 같이 턴업되어야 하는 종래의 성형 방식에서는 SOT 성형 방식 적용이 매우 어렵고 TOS 성형방식만 적용 가능하다.

이와 같이 종래 타이어 성형시 Ply가 1개로 이루어져 Sidewall과 동시 턴업이 되게 하므로 SOT 방식의 Semi-Single 적용이 불가능하게 된다. 종래 타이어 성형 방법으로 2017-0083800호가 개시되어 있다. 종래 특허는 Sidewall을 2개로 나누어 제1 Sidewall이 턴업되면서 카카스가 Belt 밑단으로 삽입되는 단계와 Tread에 부착된 제2 Sidewall이 덮히는 단계로 되어 있다. 하지만 이러한 방식의 경우 제 1Sidewall과 제 2Sidewall의 부착부위를 정확히 일치시키기 어려워 Sidewall 게이지 조절이 어렵고 단차 발생으로 인한 외관불량이 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 SOT 방식으로 성형을 할 수 있어 종래의 사이드월고무 단차로 인해 빈발하는 불량을 방지하면서 타이어 중량을 저감시키고, 조정안정성을 향상시키는 공기입 타이어 및 그 성형방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 카카스플라이가 턴업되어 그 단부가 벨트 밑단에 이르는 세미싱글(Semi-single) 구조의 타이어 성형 방법에 있어서, 상기 카카스플라이는 인너라이너 상부에 부착된 제1카카스플라이를 포함하는 제1플라이모듈과 벨트부 밑단에 부착된 제2카카스플라이를 포함하는 제2카카스모듈을 구비하고, 상기 제2카카스모듈의 벨트부와 트레드부를 적층하는 단계와, 상기 제1카카스모듈이 비드부를 감싸며 턴업하는 단계 및 상기 제1카카스모듈의 형상에 따라 제2카카스모듈을 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어 및 그 성형방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 벨트부와 제2카카스플라이가 겹치는 부분이 5~10㎜인 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제1카카스플라이는 비드부를 감싸며 턴업하되, 에이펙스의 첨두에 이르지 아니하는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 비드부 측면에 부착된 제1카카스플라이와 제2카카스플라이의 겹친 부분이 1~10㎜인 것일 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 상기 성형방법으로 제조된 세미싱글 타이어를 제공한다.

본 발명에 따르면, SOT 방식으로 성형을 할 수 있어 종래의 사이드월고무 단차로 인해 빈발하는 불량을 방지하면서 타이어 중량을 저감시키고, 조정안정성을 향상시키는 효과를 발휘할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1카카스모듈과 제2카카스모듈을 부착전 중심선을 따라 정렬시킨 형상의 단면도이고,
도 2는 본 발명의 타이어를 단면적으로 본 우측상단면그림이다.

이하 본 발명을 더 상세하게 설명한다.

다만, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 하며, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이며, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 하고, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하며, 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하고, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 제1카카스모듈과 제2카카스모듈을 부착전 중심선을 따라 정렬시킨 형상의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 타이어를 단면적으로 본 우측상단면그림인데, 이를 참조한다.

본 발명에 따르는 세미싱글 타이어(100)의 성형방법은 카카스플라이가 턴업되어 그 단부가 벨트(2a, 2b) 밑단에 이르는 세미싱글(Semi-single) 구조의 타이어 성형 방법에 있어서, 상기 카카스플라이(1, 8)는 인너라이너(5) 상부에 부착된 제1카카스플라이(8)을 포함하는 제1카카스모듈(10)과 벨트부(2a, 2b) 밑단에 부착된 제2카카스플라이(1)를 포함하는 제2카카스모듈(20)을 구비하고, 상기 제2카카스모듈의 벨트부(2a, 2b)와 트레드부(3)를 적층하는 단계와, 상기 제1카카스모듈(10)이 비드부(67)를 감싸며 턴업하는 단계 및 상기 제1카카스모듈(10)의 형상에 따라 제2카카스모듈(20)을 부착하는 단계를 포함하는 특징이 있다.

상기 제1카카스모듈(10)은 인너라이너(5) 상부에 부착된 제1카카스플라이(8)을 포함하는데, 상기 인너라이너(5) 하부에는 사이드월고무가 부착되어 턴업후 사이드월부(4)를 형성한다.

또한, 상기 제1카카스모듈(10)의 제1카카스플라이(8) 상부에는 비드(6), 에이펙스(7)가 순서대로 적층된 비드부(67)가 성형될 타이어의 구조에 따른 소정 위치에 구비되어 있다.

한편, 상기 제2카카스모듈(20)은 벨트부(2a, 2b) 밑단에 부착된 제2카카스플라이(1)를 포함하는데, 벨트부와 제2카카스플라이가 겹치는 부분 5~10㎜인 것이 바람직한데, 만일 5㎜ 미만이면 오픈 사이드(open side) 형태가 되어 내구성에 문제가 생길 수 있고, 반대로 10㎜를 초과하면, 트레드 고무 상부로 노출되므로 마모에 취약한 문제가 있다.

여기서, 상기 제2카카스모듈의 벨트부(2a, 2b)와 트레드부(3)를 성형될 타이어의 소정 위치에 적층되는데, 바람직하게는 벨트부와 가상선인 중심선(CL)과 트레드부의 중심선 중심선(CL)이 일치되도록 정렬하여 부착하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 벨트부는 제1벨트(2a), 제2벨트(2b)로 표기하고 있으나, 제3벨트, 제4벨트 등 필요에 따서 증감할 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 제2카카스플라이와 트레드부는 스티칭으로 부착될 수 있다.

다음으로, 상기 제1카카스모듈(10)이 비드부(67)를 감싸며 턴업하는 공정을 볼 수 있는데, 통상 에어 브레더를 이용하여 롤오버링으로 타이어 형상으로 성형하며 턴업을 수행하게 된다.

여기서, 턴업시 제1카카스모듈(10)의 제1카카스플라이(8)는 비드부(67)를 감싸며 턴업하되, 에이펙스(7)의 첨두를 지나가지 않도록 그 폭을 조절하게 된다.

이때 상기 제1카카스플라이 단부가 에이펙스가 비드와 닿는 부분에서 첨두까지의 전체 높이(S)에서 50%이하(0.5S)에 위치하는 것이 바람직한데, 이는 에이펙스는 하드한 고무로 50% 이하의 높이에 있는 부분의 게이지가 높아 굽힘이 적고 카카스를 지지할 수 있기때문이다.

또한, 상기 제1카카스플라이(8)와 제2카카스플라이(1)를 스티쳐로 압착하여 부착할 수 있다.

다음으로, 상기 제1카카스모듈(10)의 형상에 따라 제2카카스모듈(20)을 부착하는 공정이다.

상기 제1카카스모듈(10)은 롤오버링으로 타이어 형상을 이루고 있으므로, 그 형상을 따라 제2카카스모듈(20)을 정렬시켜 부착하게 된다.

여기서, 상기 제2카카스모듈(20)의 제2카카스플라이(1) 단부는 앞서 턴업된 제1카카스플라이(8) 단부와 겹쳐져야 하는데, 겹치는 영역 길이가 10㎜ 이하이어야 하며, 만일 10㎜를 초과하면, 겹쳐진 영역의 게이지 및 중량이 증가하여 세미싱글 타이어의 장점이 저감될 수 있으며, 반대로 겹치지 아니하고 이격된 채 성형되면(겹친 부위를 1mm 미만으로 설계해도 공정공차로 인하여 이격된 형태가 될 수 있으므로, 겹친 부위는 최소 1mm 이상 구비될 수 있다), 상기 이격 부위에 집중된 응력이 증가하여 크랙이나 베어(Bare)가 발생될 수 있다.

또한, 상기 제2카카스플라이(1)와 제1카카스플라이(8)의 단부가 겹쳐져 부착된 후 사이드월 고무을 비드부의 제1카카스플라이, 제2카카스플라이를 감싸며 트레드부 단부의 상부로 겹쳐지도록 턴업하게 된다.

한편 본 발명에 따르는 타이어(100)는 상술한 제조공정에 의하여 제조되는 특징이 있다.

앞서 설명한 기술내용 중 동일한 부분은 그로 대체하며 특징 위주로 정리하면, 즉, 상기 타이어(100)는 상기 제1카카스모듈(10)을 타이어 형상으로 성형하며 턴업하며, 이때 제1카카스플라이(8)는 에이펙스 고무가 단단한 특징이 있기 때문에 에이펙스(7) 첨부 아래쪽에 위치하는 것이 바람직하다.

상기 성형된 제1카카스모듈(10)의 형상에 따라 제2카카스모듈(20)을 적층하는데, 제2카카스모듈(20)을 제1카카스모듈(10)과 겹치도록 부착하고, 사이드월 고무가 비드부(67)를 감으며 턴업하게 된다. 이때 트레드 단부(3)가 사이드월 고무에 덮히게 된다.

여기서, 벨트부와 제2카카스플라이가 겹치는 부분 5~10㎜인 것이 바람직한데, 만일 5㎜ 미만이면 오픈 사이드(open side) 형태가 되어 내구성에 문제가 생길 수 있고, 반대로 10㎜를 초과하면, 트레드 고무 상부로 노출될 수 있어 마모에 취약한 문제가 있다.

제2카카스플라이 1, 벨트 2a, 2b,
트레드부 3, 사이드월 고무 4,
인너라이너 5, 비드 6,
에이펙스 7, 제1카카스플라이 8,
제1카카스모듈 10, 제2카카스모듈 20,
비드부 67, 세미싱글 타이어 100,
중심선 CL

Claims (5)

1. 카카스플라이가 턴업되어 그 단부가 벨트 밑단에 이르는 세미싱글(Semi-single) 구조의 타이어 성형 방법에 있어서,
   상기 카카스플라이는 인너라이너 상부에 부착된 제1카카스플라이를 포함하는 제1카카스모듈과 벨트부 밑단에 부착된 제2카카스플라이를 포함하는 제2카카스모듈을 구비하고, 상기 제2카카스모듈의 벨트부와 트레드부를 적층하는 단계;
   상기 제1카카스모듈이 비드부를 감싸며 턴업하는 단계; 및
   상기 제1카카스모듈의 형상에 따라 제2카카스모듈을 부착하는 단계;를 포함하고,
   턴업된 제1카카스플라이의 단부가 에이펙스의 첨두를 지나가지 아니하는 위치에서 제2카카스플라이의 단부와 겹쳐지며, 에이펙스와 제1카카스플라이의 단부 사이에 제2카카스플라이가 위치하는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어의 성형방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 벨트부와 제2카카스플라이가 겹치는 부분 5~10 ㎜인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어의 성형방법.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1카카스플라이는 비드부를 감싸며 턴업하되, 에이펙스의 첨두에 이르지 아니하는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어의 성형방법.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 비드부 측면에 부착된 제1카카스플라이와 제2카카스플라이의 겹친 부분이 1 내지 10 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어의 성형방법.
   
5. 제 1 내지 4 항 중 어느 하나의 성형방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.

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