KR102298090B1 - 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어와 이의 제조방법 - Google Patents

트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어와 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어와 이의 제조방법에 관한 것으로서, 교체될 수 있는 트레드부와 스포크부간 결합력이 향상될 수 있으며 트레드부 교체시 스포크부의 원 직경유지가 가능한 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어는 스포크부에 트레드부와 동일한 소재의 접합보강부가 마련되어 있어, 스포크부와 트레드부가 접합력이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어는 마모된 기존의 트레드부 분리 후, 트레드부와 동일한 소재의 접합보강부에 의해 별도의 연마공정 없이도 스포크부에 새로운 트레드부를 접합할 수 있어 관리 효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어의 제조방법은 스포크부의 외주면에 별도의 연마가공 없이 스포크부의 외주면에 트레드부를 접합할 수 있어, 제조공정이 단순화되고 작업공수를 줄일 수 있어 제조효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.

Description

트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어와 이의 제조방법{Non-pneumatic tire with double-injected spokes for improving coherence with tread and manufacturing method thereof}
본 발명은 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어와 이의 제조방법에 관한 것으로서, 교체될 수 있는 트레드부와 스포크부간 결합력이 향상될 수 있으며 트레드부 교체 시 스포크부의 원 직경유지가 가능한 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량에 사용되는 타이어는 내부에 공기를 충진시켜 탄성적인 변형을 허용하는 공기압 타이어이다. 그런데, 이러한 공기압 타이어는 타이어의 구조가 복잡할 뿐만 아니라 성능발휘 및 안전성에 절대적으로 중요한 공기압을 수시로 점검해야 하는 불편한 점이 있다. 또한, 주행중에 지면 굴곡 또는 운전 조건에 따른 주행 충격으로 타이어가 파손될 수 있는 안전성의 문제가 있다.
이와는 다르게 비공기압 타이어는 압축공기를 전혀 이용하지 않는 설계방식으로 차량에 적용할 수 있도록 제안된 것으로서 공기압 손실 또는 부족함으로 인하여 주행 중에 발생될 수 있는 사고의 위험으로부터 자유로운 장점을 제공한다.
이러한 비공기압 타이어는 국내 공개특허 제10-1993-0017732호, 국내 등록실용신안 제20-0129135호 등 다양하게 제안되어 있다.
비공기압 타이어는 휠과 결합되어 충격을 완충하는 스포크부와, 스포크부의 둘레에 위치되어 지면에 접하는 트레드부를 포함한다. 일반적으로 스포크부는 우레탄 소재로 형성되고, 트레드부는 고무소재로 형성된다.
트레드부를 통상적으로 스포크부에 접합시키기 위해, 스포크부의 외주면을 연마한 후, 접착제를 도포하여 트레드부를 부착한다.
이러한 단순 접착방식을 통해 제조된 비공기압타이어는 차량의 하중이 인가된 상태에서 비공기압 타이어가 고속 회전 등의 가혹조건에서 트레드부와 스포크부간 결합력이 약해질 수 있는 단점이 있다.
한편, 비공기압 타이어를 재활용하고자 할 때는 마모된 트레드부를 스포크부로 부터 분리 후, 새로운 트레드부를 스포크부의 외주면에 접합한다. 이 경우, 교체되는 트레드부가 스포크부에 잘 접합될 수 있도록 접착제 도포 전, 스포크부의 외주면에 연마하므로 스포크부의 직경이 변형될 수 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1977349호 : 비공기입 타이어 제작방법
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로서, 스포크부의 외주면 측이 트레드부와 동일소재로 형성되게 스포크부가 이중사출성형되어, 트레드부와 스포크부의 접합력이 향상될 수 있고, 연마공정 없이도 스포크부에 새로운 트레드부를 접합할 수 있는 트레드와 스포크부의 접합력이 향상된 비공기압 타이어와 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어는 휠과 결합되는 스포크부와; 상기 스포크부의 외주면에 접합되며 외주면이 지면에 접하는 링 형상의 트레드부;를 구비하고, 상기 스포크부는 링 형상으로 형성되어 내주면 측이 차량의 바퀴축과 연결된 휠과 결합되며, 내측에 결합되는 상기 휠을 중심으로 방사방향으로 배치되며 원주방향으로 상호 이격된 다수의 충격완충공이 형성되고, 외주면 측에 일정한 폭으로 원주방향을 따라 인입된 수용홈이 형성되어 폭 가장자리 양측에 각각 원주방향을 따라 가공 한계턱이 형성되는 메인스포크부와; 상기 메인스포크부가 성형틀에 수용된 상태에서 용융된 원재료가 상기 수용홈으로 충진되어 사출성형되며 상기 트레드부와 동일 소재로 형성된 접합보강부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 수용홈은 원주방향을 따라 일정한 폭을 갖되, 방사방향으로 상기 휠결합부에 멀어질수록 폭이 확장되게 형성될 수 있다.
본 발명의 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어는 상기 스포크부의 외주면과 상기 트레드부의 내주면 사이에 열융착된 쿠션검을 더 구비할수 있다.
본 발명의 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어의 제조방법은 지면에 접하는 일면에 트레드 패턴이 형성된 링형상의 트레드부를 성형하는 트레드부 성형단계와; 원주방향을 따라 다수의 충격완충공이 형성되는 링 형상으로 형성되되 외주면에 원주방향을 따라 인입된 수용홈이 형성되어 가장자리 양측에 가공한계턱이 형성되는 메인스포크부를 제1성형틀에서 사출 성형하는 메인스포크부 성형단계와, 제2성형틀에 상기 메인스포크부를 수용시킨 후, 상기 수용홈으로 용융된 원재료를 충진시켜 접합보강부를 사출성형하여 이중사출성형된 스포크부를 완성하는 접합보강부 성형단계를 포함하는 스포크부 성형단계와;
상기 스포크부의 외경에 대응되거나 작은 내경을 갖는 링 형상의 상기 트레드부의 직경이 확장된 상태에서 상기 트레드부 내로 상기 스포크부가 수용되면 상기 스포크부의 외주면에 상기 트레드부의 내주면이 밀착되게 상기 트레드부의 직경을 복원시킨 후, 상기 트레드부와 동일 소재의 상기 접합보강부가 접합되도록 가열하는 접합단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 접합단계 전, 상기 스포크부 외주면에 원주방향을 따라 쿠션검을 부착하는 쿠션검 부착단계;를 더 포함하며, 상기 쿠션검은 상기 접합단계의 열에 의해 용융되어 상기 트레드부와 상기 스포크부에 융착될 수 있다.
또는, 본 발명의 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어의 제조방법은 원주방향을 따라 다수의 충격완충공이 형성되는 링 형상으로 형성되되 외주면에 원주방향을 따라 인입된 수용홈이 형성되어 가장자리 양측에 가공한계턱이 형성되는 메인스포크부를 제1성형틀에서 사출성형하는 메인스포크부 성형단계와, 제2성형틀에 상기 메인스포크부를 수용시킨 후, 상기 수용홈으로 용융된 원재료를 충진시켜 접합보강부를 사출성형하여 이중사출된 스포크부를 완성하는 접합보강부 성형단계를 포함하는 스포크부 성형단계와; 제3성형틀의 제3캐비티에 상기 스포크부를 수용시킨 상태에서 상기 스포크부의 외주면과 상기 제3성형틀의 내주면 사이로 상기 접합보강부와 동일한 용융된 원재료를 충진시켜 상기 스포크부의 외주면에 접합되며 외주면이 지면에 접하는 링 형상의 트레드부를 사출성형하는 트레드부 성형단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어는 스포크부에 트레드부와 동일한 소재의 접합보강부가 마련되어 있어, 스포크부와 트레드부가 접합력이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어는 마모된 기존의 트레드부 분리 후, 트레드부와 동일한 소재의 접합보강부에 의해 별도의 연마공정 없이도 스포크부에 새로운 트레드부를 접합할 수 있어 관리 효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어의 제조방법은 스포크부의 외주면에 별도의 연마가공 없이 스포크부의 외주면에 트레드부를 접합할 수 있어, 제조공정이 단순화되고 작업공수를 줄일 수 있어 제조효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어에 대한 사시도이고,
도 2는 도 1의 비공기압타이어에 대한 일부 단면도이고,
도 3은 도 1의 비공기압타이어의 메인스포크부 성형을 위한 제1성형틀에 대한 단면도이고,
도 4는 도 1의 메인스포크부에 접합보강층 성형을 위한 제2성형틀에 대한 단면도이고,
도 5는 도 1의 비공기압타이어의 트레드부 성형을 위한 제3성형틀에 대한 단면도이고,
도 6은 도 1의 비공기압 타이어에 대한 분리사시도이고,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어를 제조하기 위한 방법에 대한 블록도이고,
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어에 대한 단면도이고,
도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어에 대한 단면도이고,
도 10는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어의 제조방법에 대한 블록도이고,
도 11은 도 10의 비공기압 타이어 제조방법에서 트레드부 성형을 위한 제3성형틀에 대한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어와 이의 제조방법을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 7에는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어과 이의 제조방법에 대한 도면이 도시되어 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어(1)가 도시되어 있다.
본 발명에 따른 비공기압 타이어(1)는 휠(미도시)과 결합되는 스포크부(19)와; 스포크부(19)의 외주면에 접합되며 외주면이 지면에 접하는 링 형상의 트레드부(10);를 구비한다.
트레드부(10)는 지면과 접하는 일면에 트레드 패턴(11)이 형성된다. 스포크부(19)는 환형 형상으로, 메인스포크부(20)와, 접합보강부(35)를 구비한다.
메인스포크부(20)는 링 형상으로 형성되어 내주면 측이 차량의 바퀴축과 연결된 휠(미도시)과 결합되는 휠결합부(21)와, 휠결합부(21)의 외측에 링 형상으로 형성되고 휠결합부(21)와 일체로 형성되며 내측에 결합되는 휠을 중심으로 방사방향으로 배치되며 원주방향으로 상호 이격된 다수의 충격완충공(27,29)이 형성되고, 외주면 측에 일정한 폭으로 원주방향을 따라 인입된 수용홈(31)이 형성되어 폭 가장자리 양측에 각각 원주방향을 따라 가공 한계턱(31)이 형성되는 완충부(26);를 구비한다.
다수의 충격완충공은 서로 다른 원주방향 궤도를 따라 각각 형성된 다수의 메인 충격완충공(27)과 다수의 제1서브 충격완충공(29)을 구비한다.
메인 충격완충공(27)은 원주방향으로 상호 이격되되 원주방향으로 직교한 방사방향으로 길이연장되며 방사방향을 따라 연장된 길이가 원주방향을 따라 연장되는 폭보다 더 길게 형성된다.
제1서브 충격완충공(29)는 휠에 대해 다수의 메인충격완충공(27)들보다 방사방향으로 멀게 이격되고 상호 인접하는 메인충격완충공(27)들 사이에 방사방향으로 메인충격완충공(27)과 겹치지 않게 각각 배치되며 방사방향으로 연장된 길이가 메인충격완충공(27)보다 짧은 길이로 형성된다. 그리고, 제1서브충격완충공(29)은 트레드부(10)와 가까운 일측부분의 관통된 폭이 휠결합부(21)부와 가까운 타측부분의 관통된 폭보다 넓은 삼각형상으로 형성되어 있다.
한편, 휠결합부(21)는 원주방향을 따라 상호 이격되고 원주방향으로 각각 길이연장되되, 방사방향을 따라 연장되는 길이가 원주방향을 따라 연장되는 폭보다 더 짧은 다수의 제2서브충격완충공(22)이 형성되어 있다.
접합보강부(35)는 메인스포크부(20)가 후술되는 제1성형틀(100)에 수용된 상태에서 트레드부(10)와 동일한 소재가 용융된 상태로 수용홈(31)으로 충진되어 사출성형된다. 접합보강부(35)는 가공한계턱(31)의 단부에 동일선상에 위치되거나, 가공한계턱(31)에 대해 돌출되게 사출성형될 수도 있다.
한편, 가공한계턱(31)은 마모된 트레드부(10) 분리하고, 새로운 트레드부(10)를 부착하기위해, 트레드부(10) 분리 시 원주방향으로 절단궤도를 안내할 수 있다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어(1)는 스포크부(19)에 트레드부(10)와 동일한 소재의 접합보강부(35)가 마련되어 있어, 스포크부(19)와 트레드부(10)가 접합력이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어(1)는 마모된 기존의 트레드부 분리 후, 트레드부(10)와 동일한 소재의 접합보강부(35)에 의해 별도의 연마공정 없이도 스포크부에 새로운 트레드부를 접합할 수 있어 관리 효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.
이제, 상술한 바와 같은 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어(1)를 제조하기 위한 방법을 설명한다.
도 3 내지 도 7에는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어의 제조방법에 대한 도면이 도시되어 있다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어의 제조방법은 트레드 성형단계(S1)와, 스포크부 성형단계(S5)와, 접합단계(S10)와, 가류단계(S13)를 포함한다.
트레드부 성형단계(S1)는 일면에 트레드 패턴(11)이 형성되는 링 형상의 트레드부(10)를 성형하는 단계이다.
도 5를 참고하면, 트레드 성형단계(S1)에서, 제3성형틀(300)의 링 형상의 제3캐비티(300a)에 액상의 고무 또는 카본 마스터 배치(CMB)를 공급하여 트레드부(10)를 사출성형한다.
제3성형틀(300)은 상호 형합되는 제3상부금형(301)과, 제3하부금형(311)을 구비할 수 있다.
제3하부금형(311)은 원판형상의 제3하부베이스부(313)와, 제3하부베이스부의 가장자리를 상방으로 돌출된 따라 제3하부측부(314)와, 제3하부측부(314)와 이격되게 제3하부베이스부(313)의 중심측에서 상방으로 원통형상으로 돌출된 코어부(315)를 구비한다. 제3하부금형(311)은 제3하부측부(314)와 코어부(315) 사이에 링 형상의 링 형상의 제3하부성형홈(312)이 형성된다.
제3상부금형(301)은 원판형상의 제3상부베이스부(303)와, 제3상부베이스부의 가장자리를 하방으로 돌출되어 코어부(315)에 이격되는 제3상부측부(304)를 구비한다. 제3상부금형(304)은 제3상부측부(304)와 제3하부측부에 대해 상방으로 돌출된 코어부(315) 상부 사이에 링 형상의 링 형상의 제3상부성형홈(302)이 형성된다. 제3상부성형홈(302)과 제3하부성형홈(3012)은 상호 형합되어 제3캐비티(300a)를 형성한다.
제3상부금형(301)은 트레드 패턴(11) 형성을 위해 제3상부측부(304)의 내주면에 상하방향으로 길이연장되게 각각 돌출되는 다수의 제1패턴형성돌기(306)가 원주방향으로 상호 이격되게 돌출 형성된다.
제3하부금형(311)은 트레드 패턴 형성을 위해 제3하부측부(314)의 내주면에 상하방향으로 길이연장되게 각각 돌출되는 다수의 제2패턴형성돌기(316)가 원주방향으로 상호 이격되게 돌출형성된다. 다수의 제2패턴형성돌기(316)는 제1패턴형성돌기(306)들에 엇갈리는 위치에 돌출형성된다.
한편, 트레드부 성형단계(S1)는 아래와 같은 방법으로 트레드부(10)를 성형할 수도 있다. 트레드부 성형단계(S1)는 지면에 접촉되는 일면에 일정한 패턴이 일정한 폭으로 길이연장된 트레드(11)를 갖는 트레드부(10)를 성형하기 위하여, 일정한 폭으로 길이연장된 트레드부용 시트(9)를 성형하는 트레드부용 시트 성형단계와, 트레드부용 시트의 양단을 접합하여 링형상으로 형성하고 일면에 트레드 패턴(11)을 형성시켜 트레드부(10)를 성형하는 트레드부 메인 성형단계를 포함할 수 있다.
트레드부용 시트 성형단계에서는, 고무에 고농도의 배합제를 넣어 분산시킨 카본 마스터 배치(CMB)(미도시)를 압출기에(미도시)에 공급하여 일정한 폭의 판상 형태의 트레드부용 시트(미도시)를 성형한다. 또는, 트레드부용 시트 성형단계에서, 액상의 고무 또는 카본 마스터 배치(CMB)를 사출금형(미도시)에 공급하여 트레드부용 시트를 사출 성형할 수 도 있다. 트레드부 메인 성형단계에서는, 트레드부용 시트를 접합틀(미도시)에 함께 수용시킨 후 가열 및 가압하여 트레드부용 시트의 일면에 트레드(11)를 형성하며 트레드부용 시트의 양단을 접합하여 링형상의 트레드부(10)를 성형할 수 있다.
스포크부 성형단계(S5)는 원주방향을 따라 다수의 충격완충공(27,29)이 형성되는 링 형상으로 형성되되 외주면에 원주방향을 따라 인입된 수용홈(30)이 형성되어 가장자리 양측에 가공한계턱(31)이 형성되는 메인스포크부(20)를 제1성형틀(100)에서 사출 성형하는 메인스포크부 성형단계(S5)와, 제2성형틀(200)에 메인스포크부(20)를 수용시킨 후, 수용홈(30)으로 트레드부(10)와 동일한 소재로 형성된 용융된 원재료를 충진시켜 접합보강부(35)를 사출성형하여 이중사출성형된 스포크부(20)를 완성하는 접합보강부 성형단계(S9)를 포함한다.
제1성형틀(100)은 상호 형합되어 메인스포크부 성형을 위한 용융 재료가 충진되는 제1캐비티(100a)를 형성하는 제1상부금형(101)과 제1하부금형(111)을 구비한다. 제1상부금형(101)은 제1상부성형홈(102)이 형성되게, 판상의 제1상부베이스부(103)와, 제1상부베이스부(103)의 가장자리 측에 원주방향을 따라 제1하부금형(111) 방향으로 돌출연장되며 일정한 폭을 갖는 제1상부측부(104)를 구비한다. 제1하부금형(111)은 제1하부성형홈(112)이 형성되게, 제1상부베이스부(103)와 대응되는 제2하부베이스부(113)와, 제2하부베이스부(113)의 가장자리를 따라 제1상부금형(103)과 결합되는 방향으로 돌출되어 제1상부측부(104)와 형합되는 제1하부측부(114)를 구비한다. 제1상부성형홈(102)과 제1하부성형홈(112)은 상호 형합되어 제1캐비티(100a)를 형성한다.
그리고, 제1성형틀(100)은 제1상부베이스부(103) 및 제1하부베이스부(113)의 중심측에서 상호 마주하는 방향으로 대칭되게 돌출형성된 제1 및 제2센터코어부(105,115)와, 제1 및 제2센터코어부(105,115)의 외주면과 제1상부측부(104) 및 제1하부측부(114)의 내주면에 각각 이격되는 위치의 제1상부베이스부(103)에서 제하부베이스부(113)에 접하게 연장되며 제1 및 제2센터코어부(105,115)를 중심으로 원주방향으로 상호 이격되는 다수의 완충공형성돌기부(118,119)를 구비한다.
도시된 바와 다르게, 제1성형틀(100)은 제1 또는 제2센터코어부(105,115) 중 하나만 형성되고, 구비된 제1 또는 제2센터코어부(105,115)는 마주하는 제1상부베이스부(103) 또는 제1하부베이스부(113)에 접하도록 연장 형성될 수 있다. 또한, 제1성형틀(100)은 다수의 완충공형성돌기부(118,119)가 제1상부베이스부(103) 및 제1하부베이스부(103,113)에서 각각 돌출되어 상호 마주하여 접하도록 형성될 수도 있다.
한편, 제1 상부금형(101)은 제1하부금형(111)과 상호 분리를 위하여, 구체적으로 도시되지는 않았으나 제1상부측부(104)가 실린더(125)에 의해 제1 또는 제2센터코어부(105,115)에 대해 후퇴가능하게 분리된 구조를 갖는 것이 바람직하다.
즉, 제1 상부금형(101)은 제1베이스판(103)과, 제1상부측부(104)를 갖는 제1베이스틀과, 제1상부측부(104)의 내측면에 원주방향으로 배열되어 링형상을 이루도록 호형곡률을 갖도록 형성되며 제1 또는 제2센터코어부(105,115)에 대해 후퇴가능한 복수의 제1이동가압틀(120)을 구비할 수 있다. 복수의 제1이동가압틀(120)은 도 3을 참고하면, 제1캐비티(100a) 대해 돌출되게 위치되어 상호 링 형상을 이루어 메인스포크부(20) 성형 시 수용홈(30)을 성형하는 부분이다. 복수의 제1이동가압틀(120)은 실린더(125)들에 의해 이동가능하게 설치된다.
한편, 제2성형틀(200)은 상호 형합되어 원통형상의 제2캐비티(200a)를 형성하는 제2상부금형(201)과, 제2상하부금형(211)을 구비한다.
제2캐비티(200a)는 메인스포크부(20)의 상단과 하단에 형성된 가공한계턱(31)의 외경에 대응되는 원통형상으로 형성된다.
제2상부금형(201)은 제2상부성형홈(202)이 형성되게, 판상의 제2상부베이스부(203)과, 제2상부베이스부(203)의 가장자리 측에 원주방향을 따라 제2하부금형(211) 방향으로 돌출연장되며 일정한 폭을 갖는 제2상부측부(204)를 구비한다. 제2하부금형(211)은 제2하부성형홈(212)이 형성되게, 제2상부베이스부(203)와 대응되는 제2하부베이스부(213)와, 제2하부베이스부(213)의 가장자리를 따라 제2상부금형(203)과 결합되는 방향으로 돌출되어 제2상부측부(204)와 형합되는 제2하부측부(214)를 구비한다. 제2상부성형홈(202)과 제2하부성형홈(212)은 상호 형합되어 제2캐비티(100a)를 형성한다.
제2성형틀(200)은 도 4를 참고하면, 제2상부측부(204)에 트레드부(10)와 동일한 용융된 재료를 메인스포크부(20)의 수용홈(30)을 공급하기 위한 스프루부쉬(220)가 마련되어 있으나, 도시된 바와 다르게 스프루부쉬(220)가 제2하부측부(214)에 설치될 수도 있다.
접합단계(S10)는 이중사출된 환형상의 스포크부(19)의 외주면에 링형상의 트레드부(10)를 접합하는 단계이다.
접합단계(S10)는 스포크부(19)의 외경에 대응되거나 작은 내경을 갖는 링 형상의 트레드부(10)의 직경을 확장시키는 트레드부 직경확장단계와, 직경이 확장된 트레드부(10) 내로 외주면에 접착제가 일부 또는 전체 도포된 상태에서 스포크부(19)를 수용시키고, 스포크부(19)의 외주면에 트레드부(10)의 내주면이 밀착되게 직경이 확장된 트레드부(10)의 직경을 복원시켜 스포크부(19)에 트레드부가 접합되도록 하는 트레드부 밀착단계와, 트레드부(10)와 동일 소재의 접합보강부(31)가 접합되도록 가열하는 가류단계를 포함한다.
트레드부 직경확장단계에서는, 도시되지는 않았으나, 원주방향으로 일정간격으로 이격되며 상호 나란하게 연장된 직경확장바에 의해 트레드부(10)의 직경을 확장시킬 수 있다. 구체적으로 설명하면, 트레드부 직경확장단계는 먼저, 링 형상의 트레드부(10) 보다 작은 직경으로 원주방향으로 배열된 다수의 직경확장바를 트레드부(10)의 내측으로 관통연장되게 이동시키는 제1직경확장단계와, 다수의 직경확장바(미도시)를 방사상으로 트레드부(10)에 인접하고 원주방향으로 상호 이격거리가 확장되게 이동시켜 다수의 직경확장바가 트레드부(10)의 내주면에 접한 상태가 되도록 하는 제2직경확장단계와, 다수의 직경확장바에 트레드부(10) 내주면이 접한 상태에서, 다수의 직경확장바를 방사상으로 계속 이동시켜 트레드부(10)의 외경을 확장시키는 제3직경확장단계를 포함할 수 있다.
트레드부 밀착단계는, 먼저, 다수의 직경확장바에 의해 직경이 확장된 트레드부(10) 내로, 즉 다수의 직경확장바들이 형성하는 원주 방향 궤도에 대해 내측으로 스포크부(19)를 이동시키는 제1밀착단계와; 직경확장바들을 상호 원주방향 이격거리가 축소되고 스포크부(19)에 접하도록 이동시키는 제2밀착단계와; 직경확장바들이 스포크부(19) 외주면에 접한 상태에서, 상호 인접하는 직경확장바들 사이의 트레드부(10)의 내주면이 스포크부(19)의 외주면에 접하도록, 상호 인접하는 직경확장바들 사이의 트레드부(10)의 외주면으로 스포크부(19) 방향으로 트레드부(10)를 가압할 수 있도록 원주방향으로 일정간격으로 배치된 다수의 유동방지지그(미도시)를 스포크부(19) 방향으로 이동시키는 제3밀착단계와; 다수의 유동방지지그에 의해 트레드부(10)가 스포크부(19)에 고정되면, 다수의 직경확장바가 트레드부와 스포크부(19) 사이에서 빠져나가도록 다수의 직경확장바를 스포크부(19)의 폭 방향으로 이동시키는 제4밀착단계를 포함할 수 있다.
가류단계는 상호 결합된 트레드부(10)와 스포크부(19)를 고온에서 일정시간(예, 16시간) 이상 에어 압력을 가하는 단계이다. 트레드부(10)가 부착된 스포크부(20)는 내부공간을 갖는 가류챔버(미도시)로 이동된다. 가류챔버에는 내부에 내주면을 따라 연장된 스팀관이 마련되어 내부공간을 예열하거나, 트레드부(10)가 부착된 스포크부(19)를 가열 할 수 있다. 또한, 가류챔버는 내부공간에 트레드부(10)가 부착된 스포크부(19)를 감싸며 설정된 압력으로 트레드부(10)가 부착된 스포크부(19)를 가압하는 가압챔버(미도시)가 더 마련된다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어의 제조방법은 스포크부(19)의 외주면에 별도의 연마가공 없이 스포크부(19)의 외주면에 트레드부(10)를 접합할 수 있어, 제조공정이 단순화되고 작업공수를 줄일 수 있어 제조효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.
한편, 도 8에는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 비공기압 타이어(2)가 도시되어 있다. 앞서 도시한 도면에서와 동일 기능을 갖는 구성요소는 동일 참조부호로 표기한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 비공기압 타이어(2)는 수용홈(131)이 원주방향을 따라 일정한 폭을 갖되 방사방향으로 휠결합부(21)에 멀어질수록 폭이 확장되게 형성되과, 접합보강부(135)가 이에 대응되게 형성되는 것을 제외하고, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 비공기압 타이어(1)의 구조와 동일하다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 비공기압 타이어(2)는 접합보강부(135)가 메인스포크부(20)의 외주면을 전체 덮을 수 있어, 트레드부(10)와 접합력이 더욱 향상될 수 있는 이점이 있다.
한편, 도 9에는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 비공기압 타이어(3)가 도시되어 있다. 앞서 도시한 도면에서와 동일 기능을 갖는 구성요소는 동일 참조부호로 표기한다.
본 발명의 제3 실시 예에 따른 비공기압 타이어(3)는 스포크부(19)의 외주면과 트레드부(10)의 내주면 사이에 열융착된 쿠션검(41)을 더 구비하는 것을 제외하고, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 비공기압 타이어(1)의 구조와 동일하다.
쿠션검은 접착성이 우수한 고무성분을 포함하여 형성될 수 있다.
본 발명의 제3 실시 예에 따른 비공기압 타이어의 제조방법은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 비공기압 타이어의 제조방법에서 접합단계(S10) 전, 스포크부(19) 외주면에 원주방향을 따라 쿠션검(41)을 부착하는 쿠션검 부착단계를 더 포함한다.
쿠션검은 스포크부(19)의 외주면에 접착제를 통해 가접될 수 있으며, 접합단계(S10)의 가류단계에서 용융되어 스포크부(19)와 트레드부(20)에 융착될 수 있다.
한편, 도 10도 도 11에는 본 발명의 제4실시 예에 따른 비공기압 타이어 제조방법이 도시되어 있다. 앞서 도시한 도면에서와 동일 기능을 갖는 구성요소는 동일 참조부호로 표기한다.
본 발명의 제4실시 예에 따른 비공기압 타이어 제조방법은 스포크부 성형단계(S5)와, 트레드부 성형단계(S11)와, 가류단계(S13)를 포함한다.
스포크부 성형단계(S5)는 원주방향을 따라 다수의 충격완충공(27,29)이 형성되는 링 형상으로 형성되되 외주면에 원주방향을 따라 인입된 수용홈(30)이 형성되어 가장자리 양측에 가공한계턱(31)이 형성되는 메인스포크부(20)를 제1성형틀(100)에서 사출 성형하는 메인스포크부 성형단계(S5)와, 제2성형틀(200)에 메인스포크부(20)를 수용시킨 후, 수용홈(30)으로 트레드부(10)와 동일한 소재로 형성된 용융된 원재료를 충진시켜 접합보강부(35)를 사출성형하여 이중사출성형된 스포크부(19)를 완성하는 접합보강부 성형단계(S9)를 포함한다.
트레드부 성형단계(S11)는 이중사출된 스포크부(20)를 제3성형틀(400)의 제3캐비티(400a)에 수용시킨 상태에서 스포크부(19)의 외주면과 제3성형틀(400)의 내주면 사이로 접합보강부(35)와 동일한 용융된 원재료를 충진시켜, 내주면이 스포크부(19)의 외주면에 접합되며 외주면이 지면에 접하는 링 형상의 트레드부(10)를 사출성형하는 단계이다.
가류단계(S13)는 상호 결합된 트레드부(10)와 스포크부(19)를 고온에서 일정시간(예, 16시간) 이상 에어 압력을 가하는 단계이다.
제3성형틀(400)은 도 11을 참고하면, 제3상부금형(301)과, 제3하부금형(411)을 구비한다. 제3하부금형(411)은 원통형상의 코어부(미도시)가 스포크부(19)의 내경에 대응되게 형성되는 것을 제외하고, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 비공기압 제조방법의 제3하부금형(311)와 동일한 구조를 갖는다.
본 발명의 제4실시 예에 따른 비공기압 타이어 제조방법은 스포크부 성형단계 이후, 스포크부 외주면에 원주방향을 따라 쿠션검(41)을 부착하는 쿠션검부착단계;를 더 포함할 수 있다. 쿠션검(41)은 스포크부(19)의 외주면에 접착제를 통해 가접될 수 있으며, 제3성형틀에서 트레드부 사출 성형 시 발생되는 열에 의해 용융되어 트레드부(10)와 스포크부(19)에 융착될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
1 : 비공기압 타이어
10 : 트레드부
19 : 스포크부
20 : 메인스포크부
21 : 휠결합부
26 : 완충부
31 : 가공한계턱
35 : 접합보강부

Claims (8)

  1. 휠과 결합되는 스포크부와;
    상기 스포크부의 외주면에 접합되며 외주면이 지면에 접하는 링 형상의 트레드부;를 구비하고,
    상기 스포크부는
    링 형상으로 형성되어 내주면 측이 차량의 바퀴축과 연결된 휠과 결합되는 휠결합부와, 상기 휠결합부의 외측에 링 형상으로 형성되고 상기 휠결합부와 일체로 형성되며 내측에 결합되는 상기 휠을 중심으로 방사방향으로 배치되며 원주방향으로 상호 이격된 다수의 충격완충공이 형성되고, 외주면 측에 일정한 폭으로 원주방향을 따라 인입된 수용홈이 형성되어 폭 가장자리 양측에 각각 원주방향을 따라 가공 한계턱이 형성되는 완충부를 포함하는 메인스포크부와;
    상기 메인스포크부가 성형틀에 수용된 상태에서 용융된 원재료가 상기 수용홈으로 충진되어 사출성형되며 상기 트레드부와 동일 소재로 형성된 접합보강부;를 구비하고,
    상기 수용홈은
    원주방향을 따라 일정한 폭을 갖되, 방사방향으로 상기 휠결합부에 멀어질수록 폭이 확장되게 형성되는 것을 특징으로 하는 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스포크부의 외주면과 상기 트레드부의 내주면 사이에 열융착된 쿠션검층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어.
  4. 제 1항에 있어서, 다수의 상기 충격완충공은
    원주방향으로 상호 이격되되 원주방향으로 직교한 방사방향으로 길이연장되며 방사방향을 따라 연장된 길이가 원주방향을 따라 연장되는 폭보다 더 길게 형성된 다수의 메인 충격완충공과,
    상기 휠에 대해 다수의 메인충격완충공들보다 방사방향으로 멀게 이격되고 상호 인접하는 상기 메인충격완충공들 사이에 위치되게 각각 배치되며 방사방향으로 연장된 길이가 상기 메인충격완충공보다 짧은 길이로 형성된 다수의 제1서브충격완충공을 구비하는 것을 특징으로 하는 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어.
  5. 지면에 접하는 일면에 트레드 패턴이 형성된 링형상의 트레드부를 성형하는 트레드부 성형단계와;
    원주방향을 따라 다수의 충격완충공이 형성되는 링 형상으로 형성되되 외주면에 원주방향을 따라 인입된 수용홈이 형성되어 가장자리 양측에 가공한계턱이 형성되는 메인스포크부를 제1성형틀에서 사출 성형하는 메인스포크부 성형단계와, 제2성형틀에 상기 메인스포크부를 수용시킨 후, 상기 수용홈으로 용융된 원재료를 충진시켜 접합보강부를 사출성형하여 이중사출성형된 스포크부를 완성하는 접합보강부 성형단계를 포함하는 스포크부 성형단계와;
    상기 스포크부의 외경에 대응되거나 작은 내경을 갖는 링 형상의 상기 트레드부의 직경이 확장된 상태에서 상기 트레드부 내로 상기 스포크부가 수용되면 상기 스포크부의 외주면에 상기 트레드부의 내주면이 밀착되게 상기 트레드부의 직경을 복원시킨 후, 상기 트레드부와 동일 소재의 상기 접합보강부가 접합되도록 가열하는 접합단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 접합단계 전, 상기 스포크부 외주면에 원주방향을 따라 쿠션검을 부착하는 쿠션검 부착단계;를 더 포함하며
    상기 쿠션검은 상기 접합단계의 열에 의해 용융되어 상기 트레드부와 상기 스포크부에 융착되는 것을 특징으로 하는 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어 제조방법.
  7. 원주방향을 따라 다수의 충격완충공이 형성되는 링 형상으로 형성되되 외주면에 원주방향을 따라 인입된 수용홈이 형성되어 가장자리 양측에 가공한계턱이 형성되는 메인스포크부를 제1성형틀에서 사출성형하는 메인스포크부 성형단계와, 제2성형틀에 상기 메인스포크부를 수용시킨 후, 상기 수용홈으로 용융된 원재료를 충진시켜 접합보강부를 사출성형하여 이중사출된 스포크부를 완성하는 접합보강부 성형단계를 포함하는 스포크부 성형단계와;
    제3성형틀의 제3캐비티에 상기 스포크부를 수용시킨 상태에서 상기 스포크부의 외주면과 상기 제3성형틀의 내주면 사이로 상기 접합보강부와 동일한 용융된 원재료를 충진시켜 상기 스포크부의 외주면에 접합되며 외주면이 지면에 접하는 링 형상의 트레드부를 사출성형하는 트레드부 성형단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 스포크부 성형단계 이후, 상기 스포크부 외주면에 원주방향을 따라 쿠션검을 부착하는 쿠션검 부착단계;를 더 포함하며
    상기 쿠션검은 상기 제3성형틀의 열에 의해 용융되어 상기 트레드부와 상기 스포크부에 융착되는 것을 특징으로 하는 트레드부와 결합력 향상을 위해 이중사출된 스포크부를 갖는 비공기압 타이어 제조방법.
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