KR102497826B1 - Manufacturing method of pneumatic tire applied with printed electronics technology - Google Patents

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KR102497826B1 KR1020210003239A KR20210003239A KR102497826B1 KR 102497826 B1 KR102497826 B1 KR 102497826B1 KR 1020210003239 A KR1020210003239 A KR 1020210003239A KR 20210003239 A KR20210003239 A KR 20210003239A KR 102497826 B1 KR102497826 B1 KR 102497826B1
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Abstract

본 발명은 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타이어의 내구성 및 주행 성능의 저하 없이 타이어의 상태를 감지하기 위한 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법에 관한 것이다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 a) 인쇄용 금속물질이 제조되는 단계; b) 제조된 상기 금속물질이 타이어 상에 인쇄되는 단계; c) 인쇄된 상기 금속물질이 건조되는 단계; 및 d) 건조된 상기 금속물질이 소결되어 센서부가 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a method for manufacturing a pneumatic tire to which printed electronics technology is applied, and more particularly, to a method for manufacturing a pneumatic tire to which printed electronics technology is applied for sensing the state of a tire without deterioration of tire durability and driving performance. it's about The configuration of the present invention for achieving the above object is a) manufacturing a metal material for printing; b) printing the manufactured metal material on a tire; c) drying the printed metal material; and d) forming a sensor unit by sintering the dried metal material.

Description

인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF PNEUMATIC TIRE APPLIED WITH PRINTED ELECTRONICS TECHNOLOGY}Manufacturing method of pneumatic tire applied with printed electronics technology {MANUFACTURING METHOD OF PNEUMATIC TIRE APPLIED WITH PRINTED ELECTRONICS TECHNOLOGY}

본 발명은 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타이어의 내구성 및 주행 성능의 저하 없이 타이어의 상태를 감지하기 위한 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a pneumatic tire to which printed electronics technology is applied, and more particularly, to a method for manufacturing a pneumatic tire to which printed electronics technology is applied for sensing the state of a tire without deterioration of tire durability and driving performance. it's about

지능형 자동차의 발전이 지속되면서, 타이어의 상태를 자동차에 전달하기 위한 방법들이 지속적으로 논의되고 있으며, 이로 인해 센서타이어의 개발이 가속화되고 있다. As the development of intelligent automobiles continues, methods for transmitting tire conditions to automobiles are continuously discussed, thereby accelerating the development of sensor tires.

구체적으로, 센서타이어는 타이어 내/외부에 센서가 연결되어 마련된다. 그리고, 센서는 차량의 조향, 각종 거동에 따른 타이어의 변형 및 압력과 온도 등에 의한 내부 조건들을 신호를 통해 차량으로 전달하도록 마련된다.Specifically, the sensor tire is provided by connecting sensors to the inside/outside of the tire. In addition, the sensor is provided to transmit internal conditions such as steering of the vehicle, deformation of the tire according to various behaviors, and pressure and temperature to the vehicle through signals.

트럭 및 버스용 타이어의 경우, 주로 사이드월부에 소형 센서 및 통신모듈이 삽입된다. 그러나, 승용차 타이어의 경우, 트레드부에 비해 사이드월부의 변형이 크기 때문에 주로 트레드부에 소형 센서 및 통신모듈이 삽입되게 된다.In the case of tires for trucks and buses, small sensors and communication modules are mainly inserted into the sidewall part. However, in the case of passenger car tires, since deformation of the sidewall portion is greater than that of the tread portion, small sensors and communication modules are mainly inserted into the tread portion.

그러나, 소형 센서 및 통신모듈이 트레드부에 부착될 경우, 지면의 충격에 직접 영향을 받게되기 때문에, 이를 고정하기 위한 부가적인 장치 혹은 센서 부착 방법이 필요하다.However, when the small sensor and communication module are attached to the tread part, since they are directly affected by the impact of the ground, an additional device or sensor attachment method for fixing them is required.

종래에는 이러한 부착 방법으로 센서를 타이어 내 삽입 또는 함입하거나, 부가적인 지지대를 추가하여 부착하거나, 화학적인 소재를 활용하여 부착하는 방법을 사용했다.Conventionally, as such an attachment method, a method of inserting or embedding the sensor into a tire, adding an additional support to the sensor, or attaching the sensor using a chemical material has been used.

그러나 이러한 종래의 방식들은 모두 타이어 내 고무를 변형시키거나 타이어의 물성을 변화시키기 때문에 타이어의 성능을 저하시키게 되는 문제가 있다.However, since all of these conventional methods deform the rubber in the tire or change the physical properties of the tire, there is a problem in that the performance of the tire is deteriorated.

또한, 종래의 방식들은 센서와 기타 부품들의 중량이 추가됨에 따라 구름 저항(rolling resistance)이 증가하여 에너지 효율을 감소시키며, 고속 주행시 소음을 유발하는 문제가 있다.In addition, conventional methods have a problem in that energy efficiency is reduced due to an increase in rolling resistance as the weight of sensors and other components is added, and noise is generated during high-speed driving.

한국공개특허 제2020-0049445호Korean Patent Publication No. 2020-0049445

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 타이어의 내구성 및 주행 성능의 저하 없이 타이어의 상태를 감지하기 위한 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a method for manufacturing a pneumatic tire to which a printed electronic technology is applied for detecting a tire condition without deterioration of tire durability and driving performance.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the above-mentioned technical problem, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. There will be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 a) 인쇄용 금속물질이 제조되는 단계; b) 제조된 상기 금속물질이 타이어 상에 인쇄되는 단계; c) 인쇄된 상기 금속물질이 건조되는 단계; 및 d) 건조된 상기 금속물질이 소결되어 센서부가 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법을 제공한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a) manufacturing a metal material for printing; b) printing the manufactured metal material on a tire; c) drying the printed metal material; and d) forming a sensor unit by sintering the dried metal material.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 a) 단계에서, 상기 금속물질은 페이스트(paste) 또는 잉크(ink)인 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, in step a), the metal material may be paste or ink.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 금속물질은 실버 페이스트인 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the metal material may be a silver paste.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 b) 단계에서, 상기 금속물질은 사이드월에 인쇄되는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, in step b), the metal material may be printed on the sidewall.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 a) 단계에서, 상기 금속물질의 입자 크기는 1μm 미만인 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, in step a), the particle size of the metal material may be less than 1 μm.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 d) 단계는, 열 소결(thermal sintering), 레이저 소결(laser sintering), 광 소결(light sintering) 중 어느 하나의 소결 방법에 의해 이루어지도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, step d) is characterized in that it is prepared to be performed by any one sintering method among thermal sintering, laser sintering, and light sintering there is.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 i) 인쇄용 금속물질이 제조되는 단계; ii) 타이어의 표면에 요철부가 형성되는 단계; iii) 형성된 상기 요철부에 상기 금속물질이 인쇄되는 단계; iv) 인쇄된 상기 금속물질이 건조되는 단계; 및 v) 건조된 상기 금속물질이 소결되어 센서부가 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법을 제공한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is i) manufacturing a metal material for printing; ii) forming uneven portions on the surface of the tire; iii) printing the metal material on the concavo-convex portion; iv) drying the printed metal material; and v) forming a sensor unit by sintering the dried metal material.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 ii) 단계에서, 상기 요철부는 레이저에 의해 기설정된 균일한 깊이로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, in step ii), the concavo-convex portion may be formed to a predetermined uniform depth by a laser.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 ii) 단계에서, 상기 타이어는 가류가 완료된 타이어인 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, in step ii), the tire may be a tire that has been cured.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 ii) 단계에서, 상기 요철부는 사이드월부에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, in step ii), the concave-convex portion may be formed on the sidewall portion.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법에 의해 제조된 공기입 타이어를 제공한다.The configuration of the present invention for achieving the above object provides a pneumatic tire manufactured by a manufacturing method of a pneumatic tire to which printed electronics technology is applied.

상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 타이어의 중량 증가를 최소화하여 구름 저항을 감소시키고, 고속 주행시 발생하는 소음을 저감시킬 수 있다.The effect of the present invention according to the configuration as described above is to minimize the weight increase of the tire, reduce the rolling resistance, and reduce the noise generated during high-speed driving.

그리고, 본 발명에 따르면 사이드월에 센서부를 형성하여 지면으로부터 받는 충격 영향을 최소화함으로써, 보다 정확한 감지가 가능하다.And, according to the present invention, by forming a sensor unit on the sidewall to minimize impact from the ground, more accurate sensing is possible.

또한, 본 발명에 따르면 타이어 내 고무를 변형시키거나 타이어의 물성을 변화시키지 않고 센서부 형성이 가능하다.In addition, according to the present invention, it is possible to form a sensor unit without deforming the rubber in the tire or changing the physical properties of the tire.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be inferred from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법에 의해 제조된 공기입 타이어의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법에 따라 요철부가 형성된 공기입 타이어의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법에 의해 제조된 공기입 타이어의 예시도이다.1 is a flowchart of a method of manufacturing a pneumatic tire to which printed electronics technology according to a first embodiment of the present invention is applied.
2 is an exemplary view of a pneumatic tire manufactured by a manufacturing method of a pneumatic tire to which printed electronics technology is applied according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a method of manufacturing a pneumatic tire to which printed electronics technology according to a second embodiment of the present invention is applied.
4 is an exemplary view of a pneumatic tire having concavo-convex portions formed according to a manufacturing method of a pneumatic tire to which printed electronics technology is applied according to a second embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view of a pneumatic tire manufactured by a manufacturing method of a pneumatic tire to which printed electronics technology is applied according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in many different forms and, therefore, is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, combined)" with another part, this is not only "directly connected", but also "indirectly connected" with another member in between. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "include" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법에 의해 제조된 공기입 타이어의 예시도이다.1 is a flow chart of a method of manufacturing a pneumatic tire to which printed electronics technology is applied according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart of a method of manufacturing a pneumatic tire to which printed electronics technology is applied according to an embodiment of the present invention. It is an exemplary view of a pneumatic tire manufactured by

도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 실시예에 따른 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법은, 먼저, 인쇄용 금속물질이 제조되는 단계(S110)가 수행될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 , in the method of manufacturing a pneumatic tire to which the printed electronics technology according to the first embodiment is applied, first, a step (S110) of manufacturing a metal material for printing may be performed.

인쇄용 금속물질이 제조되는 단계(S110)에서, 상기 금속물질은 전도성을 갖는 페이스트(paste) 또는 잉크(ink)로 마련될 수 있다.In the step of manufacturing a metal material for printing (S110), the metal material may be prepared as a conductive paste or ink.

그리고, 상기 금속물질은 실버 페이스트(silver paste)일 수 있다.Also, the metal material may be silver paste.

인쇄용 금속물질이 제조되는 단계(S110)에서, 상기 금속물질의 입자 크기는 1μm 미만으로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 금속물질의 입자의 직경 크기는 nm 단위로 이루어질 수 있다.In the step of preparing the metal material for printing (S110), the particle size of the metal material may be less than 1 μm. Specifically, the size of the diameter of the particles of the metal material may be made in nm units.

인쇄용 금속물질이 제조되는 단계(S110)에서, 상기 금속물질은 100도 이상의 가류 환경에서 변형이 발생하지 않는 소재로 마련됨이 바람직하다.In the step of manufacturing a metal material for printing (S110), it is preferable that the metal material is made of a material that does not undergo deformation in a vulcanization environment of 100 degrees or higher.

인쇄용 금속물질이 제조되는 단계(S110) 이후에는, 제조된 상기 금속물질이 타이어 상에 인쇄되는 단계(S120)가 수행될 수 있다.After the step of manufacturing the metal material for printing (S110), the step of printing the manufactured metal material on the tire (S120) may be performed.

제조된 상기 금속물질이 타이어 상에 인쇄되는 단계(S120)에서, 상기 금속물질은 공기입 타이어(100)의 표면에 인쇄될 수 있다. 일 예로, 상기 금속물질은 상기 공기입 타이어(100)의 트레드(110), 사이드월(120) 등에 형성될 수 있다.In the step of printing the manufactured metal material on the tire (S120), the metal material may be printed on the surface of the pneumatic tire 100. For example, the metal material may be formed on the tread 110 and the sidewall 120 of the pneumatic tire 100.

다만, 상기 금속물질이 상기 공기입 타이어(100)의 트레드(110)에 인쇄될 경우, 주행시 노면과의 충격으로 인해 감지 성능에 영향을 받거나 손상될 수 있다. 따라서, 상기 금속물질은 사이드월(120)에 인쇄되는 것이 가장 바람직하다.However, when the metal material is printed on the tread 110 of the pneumatic tire 100, the sensing performance may be affected or damaged due to an impact with the road surface during driving. Therefore, it is most preferable that the metal material is printed on the sidewall 120 .

단, 상기 금속물질이 상기 사이드월(120)에만 인쇄되는 것으로 한정하는 것은 아니며, 트레드(110)를 포함한 상기 공기입 타이어(100)의 내외측 표면에 모두 형성될 수 있다.However, the metal material is not limited to being printed only on the sidewall 120, and may be formed on both inner and outer surfaces of the pneumatic tire 100 including the tread 110.

또한, 제조된 상기 금속물질이 타이어 상에 인쇄되는 단계(S120)에서, 상기 금속물질은 기설정된 전자 회로 형상을 갖도록 인쇄될 수 있다.In addition, in the step of printing the manufactured metal material on the tire (S120), the metal material may be printed to have a predetermined electronic circuit shape.

제조된 상기 금속물질이 타이어 상에 인쇄되는 단계(S120) 이후에는, 인쇄된 상기 금속물질이 건조되는 단계(S130)가 수행될 수 있다.After the manufactured metal material is printed on the tire (S120), the printed metal material may be dried (S130).

인쇄된 상기 금속물질이 건조되는 단계(S130)에서, 상기 공기입 타이어(100)의 표면에 인쇄된 상기 금속물질이 건조되도록 마련될 수 있다.In the step of drying the printed metal material (S130), the metal material printed on the surface of the pneumatic tire 100 may be dried.

인쇄된 상기 금속물질이 건조되는 단계(S130) 이후에는, 건조된 상기 금속물질이 소결되어 센서부가 형성되는 단계(S140)가 수행될 수 있다.After the printed metal material is dried (S130), the dried metal material is sintered to form a sensor unit (S140).

건조된 상기 금속물질이 소결되어 센서부가 형성되는 단계(S140)는, 열 소결(thermal sintering), 레이저 소결(laser sintering), 광 소결(light sintering) 중 어느 하나의 소결 방법에 의해 상기 금속물질이 소결되도록 마련될 수 있다.In step S140 of forming the sensor unit by sintering the dried metal material, the metal material is sintered by any one of thermal sintering, laser sintering, and light sintering. It may be prepared to be sintered.

일반적으로 소결은 가루 형태의 소재를 고온 및 고압의 환경에서 내부 공극을 제거하는 방식으로 이루어진다. 그러나 이러한 일반적인 소결 방법의 경우, 500K 이상의 고온과 2~3 기압을 초과하는 압력을 필요로 하기 때문에 타이어 제조시에 적용이 어렵다.In general, sintering is performed by removing internal voids from a powdered material in a high temperature and high pressure environment. However, this general sintering method requires a high temperature of 500 K or more and a pressure of more than 2 to 3 atmospheres, so it is difficult to apply it when manufacturing tires.

따라서, 대면적 소결이 용이하여 대량생산에 용이한 열 소결, 작은 범위 내 균일한 품질의 소결이 가능하며 귀/중금속의 산화/환원 및 소결이 가능한 레이저 소결, 상온 하에서 소결이 가능하여 인쇄된 물질을 받치는 기판 효과를 하는 물질의 손상이 적거나 거의 없는 광 소결을 적용하도록 마련될 수 있다.Therefore, large-area sintering is easy, so thermal sintering is easy for mass production, sintering of uniform quality within a small range is possible, laser sintering is possible for oxidation/reduction and sintering of precious/heavy metals, and printed materials are sintering is possible at room temperature. It can be provided to apply light sintering with little or almost no damage to the material that has the effect of supporting the substrate.

본 발명에서는 이러한 소결방법들을 사용하기 위해 전술한 바와 같이, 대기압에서도 소결이 가능한 nm사이즈의 입자 크기를 갖는 금속물질을 사용하도록 마련된다.In the present invention, as described above, in order to use these sintering methods, it is provided to use a metal material having a particle size of nanometer size that can be sintered even at atmospheric pressure.

이처럼 소결된 상기 금속물질은 회로 형상을 갖는 센서부(130)를 형성하게 될 수 있다.The sintered metal material may form the sensor unit 130 having a circuit shape.

상기 센서부(130)는 상기 공기입 타이어(100)의 변형량, 온도 등의 상태 정보를 측정하도록 마련될 수 있다.The sensor unit 130 may be provided to measure state information such as deformation amount and temperature of the pneumatic tire 100 .

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법의 순서도이다.3 is a flowchart of a method of manufacturing a pneumatic tire to which printed electronics technology according to a second embodiment of the present invention is applied.

도 3을 참조하면, 제2 실시예에 따른 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법은, 먼저, 인쇄용 금속물질이 제조되는 단계(S210)가 수행될 수 있다.Referring to FIG. 3 , in the method of manufacturing a pneumatic tire to which the printed electronics technology according to the second embodiment is applied, first, a step (S210) of manufacturing a metal material for printing may be performed.

인쇄용 금속물질이 제조되는 단계(S210)에서, 상기 금속물질은 전도성을 갖는 페이스트(paste) 또는 잉크(ink)로 마련될 수 있다.In the step of manufacturing a metal material for printing (S210), the metal material may be prepared as a conductive paste or ink.

그리고, 상기 금속물질은 실버 페이스트(silver paste)일 수 있다.Also, the metal material may be silver paste.

인쇄용 금속물질이 제조되는 단계(S110)에서, 상기 금속물질의 입자 크기는 1μm 미만으로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 금속물질의 입자의 직경 크기는 nm 단위로 이루어질 수 있다.In the step of preparing the metal material for printing (S110), the particle size of the metal material may be less than 1 μm. Specifically, the size of the diameter of the particles of the metal material may be made in nm units.

인쇄용 금속물질이 제조되는 단계(S210)에서, 상기 금속물질은 100도 이상의 가류 환경에서 변형이 발생하지 않는 소재로 마련됨이 바람직하다.In the step of manufacturing the metal material for printing (S210), it is preferable that the metal material is made of a material that does not undergo deformation in a vulcanization environment of 100 degrees or more.

인쇄용 금속물질이 제조되는 단계(S210) 이후에는, 타이어의 표면에 요철부가 형성되는 단계(S220)가 수행될 수 있다.After the step of manufacturing the metal material for printing (S210), the step of forming concavo-convex portions on the surface of the tire (S220) may be performed.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법에 따라 요철부가 형성된 공기입 타이어의 예시도이다.4 is an exemplary view of a pneumatic tire having concavo-convex portions formed according to a manufacturing method of a pneumatic tire to which printed electronics technology is applied according to a second embodiment of the present invention.

도 4를 더 참조하면, 타이어의 표면에 요철부가 형성되는 단계(S220)에서, 상기 요철부(230)는 레이저에 의해 기설정된 균일한 깊이의 홈 형태로 형성되도록 마련될 수 있다.Referring further to FIG. 4 , in step S220 of forming the concavo-convex part on the surface of the tire, the concavo-convex part 230 may be provided to be formed in the shape of a groove having a predetermined uniform depth by means of a laser.

구체적으로, 상기 요철부(230)는 상기 공기입 타이어(200)의 표면에 홈 형태로 형성될 수 있다. 이때, 상기 요철부(230)는 기설정된 전자 회로의 형태로 형성될 수 있다.Specifically, the uneven portion 230 may be formed in a groove shape on the surface of the pneumatic tire 200 . In this case, the concave-convex portion 230 may be formed in the form of a predetermined electronic circuit.

또한, 타이어의 표면에 요철부가 형성되는 단계(S220)에서, 상기 요철부(230)는 공기입 타이어(200)의 표면에 인쇄될 수 있다. 일 예로, 상기 요철부(230) 상기 공기입 타이어(200)의 트레드(210), 사이드월(220) 등에 형성될 수 있다.In addition, in the step of forming the concave-convex portion on the surface of the tire (S220), the concave-convex portion 230 may be printed on the surface of the pneumatic tire 200. For example, the concavo-convex portion 230 may be formed on the tread 210, the sidewall 220, or the like of the pneumatic tire 200.

다만, 상기 금속물질이 상기 공기입 타이어(200)의 트레드(210)에 인쇄될 경우, 주행시 노면과의 충격으로 인해 감지 성능에 영향을 받거나 손상될 수 있다. 따라서, 상기 요철부(230)는 상기 사이드월(220)에 인쇄되는 것이 가장 바람직하다.However, when the metal material is printed on the tread 210 of the pneumatic tire 200, sensing performance may be affected or damaged due to impact with the road surface during driving. Therefore, it is most preferable that the concave-convex portion 230 is printed on the sidewall 220 .

단, 상기 요철부(230)가 상기 사이드월(220)에만 인쇄되는 것으로 한정하는 것은 아니며, 트레드(210)를 포함한 상기 공기입 타이어(200)의 내외측 표면에 모두 형성될 수 있다.However, the concavo-convex portion 230 is not limited to being printed only on the sidewall 220, and may be formed on both inner and outer surfaces of the pneumatic tire 200 including the tread 210.

그리고, 타이어의 표면에 요철부가 형성되는 단계(S220)에서 상기 공기입 타이어(200)는 가류가 완료된 타이어임이 바람직하다.Also, in the step of forming concavo-convex portions on the surface of the tire (S220), the pneumatic tire 200 is preferably a tire that has been cured.

공기입 타이어(200)에 일반적인 금속물질을 인쇄한 상태에서 가류할 경우, 금속물질에 변형이 발생할 수 있으나, 본 발명과 같이 가류가 이루어진 타이어에 요철부(230)를 형성할 경우, 가류 후에 금속물질을 인쇄하는 것이 가능하기 때문에 우수한 감지 성능을 확보할 수 있다.When the pneumatic tire 200 is vulcanized in a state in which a general metal material is printed, deformation of the metal material may occur. Since it is possible to print the material, excellent sensing performance can be secured.

타이어의 표면에 요철부가 형성되는 단계(S220) 이후에는, 형성된 상기 요철부에 상기 금속물질이 인쇄되는 단계(S230)가 수행될 수 있다.After the step of forming the concave-convex part on the surface of the tire (S220), the step of printing the metal material on the formed concave-convex part (S230) may be performed.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법에 의해 제조된 공기입 타이어의 예시도이다.5 is an exemplary view of a pneumatic tire manufactured by a manufacturing method of a pneumatic tire to which printed electronics technology is applied according to an embodiment of the present invention.

도 5를 더 참조하면, 형성된 상기 요철부에 상기 금속물질이 인쇄되는 단계(S230)에서, 상기 금속물질은 전자 회로 형태로 형성된 상기 요철부(230)를 채워서 인쇄가 이루어지도록 마련될 수 있다.Referring further to FIG. 5 , in step S230 of printing the metal material on the concave-convex portion, the metal material may fill the concave-convex portion 230 formed in the form of an electronic circuit to be printed.

형성된 상기 요철부에 상기 금속물질이 인쇄되는 단계(S230) 이후에는, 인쇄된 상기 금속물질이 건조되는 단계(S240)가 수행될 수 있다.After the step of printing the metal material on the formed irregularities (S230), a step of drying the printed metal material (S240) may be performed.

인쇄된 상기 금속물질이 건조되는 단계(S240)에서, 상기 공기입 타이어(200)의 상기 요철부(230)에 인쇄된 상기 금속물질이 건조되도록 마련될 수 있다.In the step of drying the printed metal material (S240), the metal material printed on the uneven portion 230 of the pneumatic tire 200 may be dried.

인쇄된 상기 금속물질이 건조되는 단계(S240) 이후에는, 건조된 상기 금속물질이 소결되어 센서부가 형성되는 단계(S250)가 수행될 수 있다.After the printed metal material is dried (S240), the dried metal material is sintered to form a sensor unit (S250).

건조된 상기 금속물질이 소결되어 센서부가 형성되는 단계(S250)는, 열 소결(thermal sintering), 레이저 소결(laser sintering), 광 소결(light sintering) 중 어느 하나의 소결 방법에 의해 상기 금속물질이 소결되도록 마련될 수 있다.In the step of sintering the dried metal material to form the sensor unit (S250), the metal material is sintered by any one of thermal sintering, laser sintering, and light sintering. It may be prepared to be sintered.

일반적으로 소결은 가루 형태의 소재를 고온 및 고압의 환경에서 내부 공극을 제거하는 방식으로 이루어진다. 그러나 이러한 일반적인 소결 방법의 경우, 500K 이상의 고온과 2~3 기압을 초과하는 압력을 필요로 하기 때문에 타이어 제조시에 적용이 어렵다.In general, sintering is performed by removing internal voids from a powdered material in a high temperature and high pressure environment. However, this general sintering method requires a high temperature of 500 K or more and a pressure of more than 2 to 3 atmospheres, so it is difficult to apply it when manufacturing tires.

따라서, 대면적 소결이 용이하여 대량생산에 용이한 열 소결, 작은 범위 내 균일한 품질의 소결이 가능하며 귀/중금속의 산화/환원 및 소결이 가능한 레이저 소결, 상온 하에서 소결이 가능하여 인쇄된 물질을 받치는 기판 효과를 하는 물질의 손상이 적거나 거의 없는 광 소결을 적용하도록 마련될 수 있다.Therefore, large-area sintering is easy, so thermal sintering is easy for mass production, sintering of uniform quality within a small range is possible, laser sintering is possible for oxidation/reduction and sintering of precious/heavy metals, and printed materials are sintering is possible at room temperature. It can be provided to apply light sintering with little or almost no damage to the material that has the effect of supporting the substrate.

본 발명에서는 이러한 소결방법들을 사용하기 위해 전술한 바와 같이, 대기압에서도 소결이 가능한 nm사이즈의 입자 크기를 갖는 금속물질을 사용하도록 마련된다.In the present invention, as described above, in order to use these sintering methods, it is provided to use a metal material having a particle size of nanometer size that can be sintered even at atmospheric pressure.

이처럼 소결된 상기 금속물질은 회로 형상을 갖는 센서부(240)를 형성하게 될 수 있다.The sintered metal material may form the sensor unit 240 having a circuit shape.

상기 센서부(240)는 상기 공기입 타이어(200)의 변형량, 온도 등의 상태 정보를 측정할 수 있는 인쇄 전극 형태로 마련될 수 있다.The sensor unit 240 may be provided in the form of a printed electrode capable of measuring state information such as deformation amount and temperature of the pneumatic tire 200 .

전술한 바와 같이 마련된 본 발명은, 공기입 타이어의 중량 증가를 최소화하여 구름 저항을 감소시키고, 고속 주행시 발생하는 소음을 저감시킬 수 있다.The present invention prepared as described above can minimize the weight increase of the pneumatic tire, reduce rolling resistance, and reduce noise generated during high-speed driving.

그리고, 본 발명에 따르면 사이드월에도 센서부를 형성할 수 있기 때문에 지면으로부터 받는 충격 영향을 최소화할 수 있으며, 이로 인해 보다 정확한 타이어 상태 정보에 대한 감지가 가능하다.Also, according to the present invention, since the sensor unit can be formed on the sidewall, impact from the ground can be minimized, and thus more accurate tire condition information can be detected.

또한, 본 발명에 따르면 타이어 내 고무를 변형시키거나 타이어의 물성을 변화시키지 않고 센서부 형성이 가능하다.In addition, according to the present invention, it is possible to form a sensor unit without deforming the rubber in the tire or changing the physical properties of the tire.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes, and those skilled in the art can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 공기입 타이어
110: 트레드
120: 사이드월
130: 센서부
200: 공기입 타이어
210: 트레드
220: 사이드월
230: 요철부
240: 센서부100: pneumatic tire
110: tread
120: sidewall
130: sensor unit
200: pneumatic tire
210: tread
220: sidewall
230: uneven portion
240: sensor unit

Claims (11)

i) 인쇄용 금속물질이 제조되는 단계;
가류된 타이어가 준비되는 단계;
ii) 요철부가 상기 가류된 타이어의 표면에 레이저에 의해 기설정된 균일한 깊이로 형성되는 단계;
iii) 형성된 상기 요철부에 상기 금속물질이 인쇄되는 단계;
iv) 인쇄된 상기 금속물질이 건조되는 단계; 및
v) 건조된 상기 금속물질이 열 소결(thermal sintering), 레이저 소결(laser sintering) 및 광 소결(light sintering) 중 어느 하나의 소결 방법에 의해 소결되어 센서부가 형성되는 단계를 포함하며,
상기 요철부는 가류가 완료된 상기 가류된 타이어에 기설정된 전자 회로의 형태로 형성되고,
상기 센서부는 대기압에서도 소결이 가능한 것을 특징으로 하는 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법.
i) manufacturing a metal material for printing;
preparing a vulcanized tire;
ii) forming concavo-convex portions on the surface of the vulcanized tire to a predetermined uniform depth by means of a laser beam;
iii) printing the metal material on the concavo-convex portion;
iv) drying the printed metal material; and
v) forming a sensor unit by sintering the dried metal material by any one sintering method among thermal sintering, laser sintering, and light sintering;
The concavo-convex portion is formed in the form of a predetermined electronic circuit in the vulcanized tire after curing is completed,
The method of manufacturing a pneumatic tire with printed electronics technology, characterized in that the sensor unit can be sintered even at atmospheric pressure.
 제 1 항에 있어서,
상기 i) 단계에서,
상기 금속물질은 페이스트(paste) 또는 잉크(ink)인 것을 특징으로 하는 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법.
According to claim 1,
In step i),
The method of manufacturing a pneumatic tire with printed electronic technology, characterized in that the metal material is a paste or ink.
 제 1 항에 있어서,
상기 금속물질은 실버 페이스트인 것을 특징으로 하는 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법.
According to claim 1,
The method of manufacturing a pneumatic tire with printed electronics technology, characterized in that the metal material is a silver paste.
 제 1 항에 있어서,
상기 ii) 단계에서,
상기 금속물질은 상기 요철부가 사이드월부에 형성됨으로써 사이드월에 위치하는 것을 특징으로 하는 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법.
According to claim 1,
In step ii) above,
The method of manufacturing a pneumatic tire with printed electronics technology, characterized in that the metal material is located on the sidewall by forming the concave-convex portion on the sidewall portion.
 제 1 항에 있어서,
상기 i) 단계에서,
상기 금속물질의 입자 크기는 1μm 미만인 것을 특징으로 하는 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법.
According to claim 1,
In step i),
The method of manufacturing a pneumatic tire with printed electronic technology, characterized in that the particle size of the metal material is less than 1 μm.
 삭제delete 제 1 항에 따른 인쇄전자 기술이 적용된 공기입 타이어의 제조방법에 의해 제조된 공기입 타이어.A pneumatic tire manufactured by the manufacturing method of a pneumatic tire to which the printed electronics technology according to claim 1 is applied. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019021082A (en) * 2017-07-19 2019-02-07 東洋ゴム工業株式会社 Sensing device, sensing system, and tire with sensing function

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