KR102520667B1 - 전자 장치를 가지는 타이어 및 이의 제조 방법 - Google Patents

전자 장치를 가지는 타이어 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 타이어 및 타이어 제조 방법을 개시한다. 본 발명은 내측벽에 적어도 하나의 돌기부를 가지는 몰드 유닛에 그린 타이어를 배치하는 단계와, 상기 몰드 유닛의 내부에 배치된 블레더를 팽창시켜, 상기 돌기부가 상기 그린 타이어에 인서트 그루브를 형성하는 단계와, 상기 그린 타이어의 상기 인서트 그루브에 전자 장치를 배치하는 단계, 및 상기 전자 장치를 상기 인서트 그루브에 고정하는 단계를 포함한다.

Description

전자 장치를 가지는 타이어 및 이의 제조 방법{Tire and tire curing apparatus}
본 발명의 실시예들은 전자 장치를 가지는 타이어 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
사용자들이 운행하는 차량은 많은 부품들로 이루어져 있고, 그 중 타이어는 실질적으로 차량의 구동에 큰 영향을 주고, 특히 사용자의 안전 확보를 위한 핵심 부품 중 하나라 할 수 있다.
무선 식별 기술(radio-frequency identification, RFID)은 주파수를 이용해 ID를 식별하는 시스템으로 전파를 이용해 먼 거리에서 정보를 인식하는 기술을 말한다.
이러한 RFID 기술은 기록 측정, 상품의 생산 이력 추적뿐만 아니라 개인 정보를수록, 인식하는 데까지 폭넓게 쓰이고 있으며, 바코드 시스템 대비 더 다양한 정보를 수록할 수 있고, 각 상품별 일련번호를 부여할 수 있는 장점이 있다.
이러한 특성 때문에 최근 타이어 업계에서는 차량 제조 및 운송 단계에서 타이어의 물류 및 이력 관리가 가능하도록 타이어 내 RFID 태그를 적용하고자 하는 요구가 있다. 또한, 타이어 내 RFID 태그를 적용하는 경우, 인식률이 100%에 가깝고, 인식 거리가 길수록 타이어 물류 및 이력 관리가 유리하기 때문에 RFID 태그의 인식률과 인식 거리를 높이기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 무선 식별 장치를 타이어에 장착하기 위한 연구가 지속적으로 진행되고 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명의 실시예들은 전자 장치를 가지는 타이어 및 타이어의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면은, 내측벽에 적어도 하나의 돌기부를 가지는 몰드 유닛에 그린 타이어를 배치하는 단계와, 상기 몰드 유닛의 내부에 배치된 블레더를 팽창시켜, 상기 돌기부가 상기 그린 타이어에 인서트 그루브를 형성하는 단계와, 상기 그린 타이어의 상기 인서트 그루브에 전자 장치를 배치하는 단계, 및 상기 전자 장치를 상기 인서트 그루브에 고정하는 단계를 포함하는 전자 장치를 가지는 타이어의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 전자 장치를 상기 인서트 그루브에 고정하는 단계는, 상기 인서트 그루브가 포함되는 영역을 부분적으로 가류할 수 있다.
또한, 상기 그린 타이어에 인서트 그루브를 형성하는 단계에서는 상기 그린 타이어의 전체 영역에 대하여 가류할 수 있다.
또한, 상기 전자 장치를 상기 인서트 그루브에 고정하는 단계는, 상기 인서트 그루브와 상기 전자 장치 사이에 접착 시트를 배치하거나, 접착제를 주입할 수 있다.
또한, 상기 전자 장치를 상기 인서트 그루브에 고정하는 단계는, 상기 전자 장치가 상기 타이어의 외측면에서 돌출시킬 수 있다.
또한, 상기 전자 장치가 상기 인서트 그루브에 장착된 타이어를 검사하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 외면에 배치되는 적어도 하나의 인서트 그루브와, 적어도 일부가 상기 인서트 그루브에 삽입된 전자 장치, 및 상기 전자 장치와 인서트 그루브 사이에 배치되는 고정 부재를 포함하는 타이어를 제공한다.
또한, 상기 전자 장치는 태그 본체, 및 상기 태그 본체를 커버하며, 상기 인서트 그루브의 고무와 다른 물성을 가지는 커버부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 전자 장치는 일부는 상기 인서트 그루브에 삽입되고, 다른 일부는 상기 타이어의 표면에서 돌출될 수 있다.
또한, 상기 인서트 그루브는 상기 타이어의 비드부의 외측에 배치될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 및 타이어의 제조 방법은 전자 장치를 타이어의 외측에 장착할 수 있다. 타이어에서의 전자 장치의 배치를 고려하여, 몰드 유닛에 돌기부를 형성하고, 가류 공정을 진행하면 그린 타이어에 인서트 그루브가 생성된다. 타이어의 외측에 인서트 그루브가 형성되고, 이후에 전자 장치를 삽입한 이후에 부분적으로 가류하여 전자 장치를 견고하게 타이어에 장착할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 A방향에서 본 개략적인 부분 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅱ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 4는 도 3의 B부분을 확대한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 타이어의 일부를 도시하는 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 장치의 배치를 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 타이어 제조방법을을 도시하는 순서도이다.
도 11은 도 10의 타이어 제조 방법의 일부 단계를 도시하는 도면이다.
도 12는 도 10의 타이어 제조 방법의 일부 단계를 도시하는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 A방향에서 본 개략적인 부분 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅱ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 타이어(100)는 중심축(AX)을 중심으로 원주 방향(RT)으로 연장되는 형태를 가질 수 있다. 또한, 타이어(100)는 중심축(AX)으로부터 반경 방향(r)을 기준으로 내측에는 림(rim, 미도시)이 결합될 수 있다. 타이어(100)는 전자 장치(190)가 일측에 장착될 수 있다.
트레드부(110)는 타이어(100)를 차량에 장착 후 주행 시 노면을 향하는 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 트레드부(110)는 차량의 주행 시 노면과 접하는 영역을 포함할 수 있다.
트레드부(110)는 하나 이상의 패턴을 가질 수 있고, 이러한 패턴들에 인접하도록 복수의 트레드홈(115)이 형성될 수 있다. 트레드홈(115)은 적어도 제1방향으로 길게 연장된 형태를 가질 수 있다.
또한, 트레드홈(115)은 상기 제1방향과 교차하는 방향으로 길게 연장된 형태의 영역도 포함할 수 있다. 트레드홈(115)의 개수 및 형태는 타이어(100)의 주행 특성 및 용도에 따라 다양하게 결정될 수 있다.
캡플라이(120)가 바디 플라이(130)와 트레드부(110) 사이에 배치될 수 있다. 캡플라이(120)는 다양한 재질로 형성할 수 있고, 복수의 코드(cord) 형태를 가질 수 있다.
타이어(100)는 적어도 트레드부(110)와 중첩되는 영역에 바디 플라이(130)를 포함할 수 있다. 바디 플라이(130)는 타이어(100)의 주된 골격을 이루는 것으로서, 타이어(100)가 받는 하중을 지지하고 노면의 충격을 흡수할 수 있다.
선택적 실시예로서, 바디 플라이(130)는 코드(cord) 형태를 포함할 수 있다. 선택적 실시예로서, 바디 플라이(130)의 내측에 이너 라이너(160)가 더 배치될 수 있다. 이너 라이너(160)는 타이어(100)의 최내측에 배치되어 공기 누설을 감소하거나 방지할 수 있다.
바디 플라이(130)의 양측부는 비드부(140)를 감싸며 반경 방향(r)을 따라 타이어(100)의 중심에서 멀어지는 방향으로 연장 형성되는 턴업부(131)가 구비될 수 있다.
턴업부(131)는 비드부(140)를 감싸며 마주보며 배치되는 바디 플라이(130)의 소정 영역과 중첩되며 연결될 수 있다.
비드부(140)가 사이드월(180)의 영역 중 트레드부(110)와 연결되는 영역의 반대 방향의 영역에 타이어(100)를 림(미도시)과 안정적으로 결합하기 위하여 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비드부(140)는 다양한 형태를 가질 수 있고, 예를 들면, 스틸 와이어(steel wire)에 고무를 피복한 사각 또는 육각 형태의 와이어 다발 형태의 영역을 가질 수 있고, 이를 통하여 타이어(100)를 림(rim)에 안착 및 고정시킬 수 있다.
또한, 비드부(140)는 이러한 와이어 다발 형태의 영역에 대한 하중을 분산하고 외부의 충격을 완화하는 완충 영역을 구비할 수 있다.
선택적 실시예로서, 비드부(140)는 와이어, 예를 들면 스틸 와이어에 고무를 피복한 사각 또는 육각 형태의 와이어 다발 형태의 비드 코어(142)를 포함하고, 비드 코어(142)를 감싸며 완충 효과를 발휘하는 비드 필러(141)를 포함할 수 있다.
벨트층(170)이 캡플라이(120)와 바디 플라이(130)의 사이에 더 배치될 수 있다. 벨트층(170)은 타이어(100)를 장착한 차량의 주행 시 노면으로부터 타이어(100)가 받는 충격을 완화하고 트레드부(110)의 접지면을 확장하여 접지 특성과 주행 안정성을 향상할 수 있다. 벨트층(170)은 다양한 형태로 형성될 수 있고, 예를 들면 복수의 층으로 형성될 수 있다.
사이드월(180)은 트레드부(110)와 연결될 수 있다. 사이드월(180)은 차량에 타이어(100)를 장착하여 주행 시 노면과 이격되는 영역을 포함할 수 있고, 선택적 실시예로서 전체적으로 노면과 이격될 수 있다.
도 4는 도 3의 B부분을 확대한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어(100)는 차량에 장착되는 것으로, 전자 장치(190)가 설치될 수 있다.
전자 장치(190)는 적어도 일부가 타이어(100)의 외면에 배치되는 인서트 그루브(IG)에 삽입될 수 있다.
인서트 그루브(IG)는 타이어(100)의 외측에 배치될 수 있다. 인서트 그루브(IG)는 타이어(100)에서 전자 장치(190)가 장착될 수 있는 공간을 제공하며, 타이어(100)의 표면에서 함몰되게 형성될 수 있다.
인서트 그루브(IG)는 타이어(100)의 다양한 위치에 배치될 수 있다. 인서트 그루브(IG)는 비드부(140)의 외측에 배치되는 비드스트립(도면번호 미기재)에 배치될 수 있다. 또한, 인서트 그루브(IG)는 비드부(140)의 사이드월(180)에 배치될 수 있다.
일 실시예로, 인서트 그루브(IG)는 비드부(140)의 외측에 배치될 수 있다. 비드부(140)의 외측에는 비드 스트립이 비드 필러(141)를 커버하도록 배치되며, 인서트 그루브(IG)는 비드 스트립에 배치될 수 있다.
비드부(140)는 외측에 림에 접촉가능하게 배치되는 림 쿠션부(BRP)가 배치된다. 인서트 그루브(IG)는 림 쿠션부(BRP)에 배치될 수 있다. 림 쿠션부(BRP)는 폭방향으로 돌출되는 돌출단을 가질 수 있다.
일 예로, 인서트 그루브(IG)는 비드 코어(142)의 상단에서, 림 쿠션부(BRP)의 돌출단 사이의 제1 영역(AE1)에 배치될 수 있다. 전자 장치(190)는 인서트 그루브(IG)에 삽입되므로, 제1 영역(AE1)에 배치될 수 있다.
다른 예로, 인서트 그루브(IG)는 비드 필러(141)의 폭이 가장 두꺼운 지점에 배치될 수 있다. 비드 필러(141)의 폭이 두꺼운 영역에는 비드부(140)의 강도가 증가되어, 안정적으로 전자 장치(190)가 고정될 수 있다. 차량의 주행중에는 비드부(140)가 타이어(100)와 림의 결합을 유지하는데, 비드 필러(141)의 폭이 두꺼운 지점에서 비드부(140)의 강도가 강화되고, 비드부(140)의 거동이 최소화 되므로, 안정적으로 전자 장치(190)가 고정될 수 있다.
또 다른 예로, 인서트 그루브(IG)는 림 쿠션부(BRP)에서 돌출부에 배치될 수 있다. 림 쿠션부(BRP)는 림에 접촉되기 위한 돌출부를 가지며, 전자 장치(190)는 돌출부에 안정적으로 장착될 수 있다.
전자 장치(190)가 림 쿠션부(BRP)의 돌출단의 아래에 배치되면, 차량의 구동시에 전자 장치(190)가 분리되는 것을 방지할 수 있다. 타이어(100)의 주행시에 원심력이 전자 장치(190)에 작용하며, 림 쿠션부(BRP)가 전자 장치(190)의 원심력을 받게 되므로, 전자 장치(190)가 타이어(100)에서 분리되지 않는다.
또한, 전자 장치(190)가 림 쿠션부(BRP)의 돌출단의 아래에 배치되면, 림에 의해서 전자 장치(190)가 보호된다. 전자 장치(190)가 비드부(140)에 인접하게 배치되고, 비드부(140)는 상대적으로 거동 및 굽힘이 적으므로, 전자 장치(190)는 안정적으로 타이어(100)에 고정될 수 있다.
고정 부재(FM)는 전자 장치(190)와 인서트 그루브(IG) 사이에 배치되어, 전자 장치(190)를 인서트 그루브(IG)에 고정할 수 있다. 고정 부재(FM)는 특정 재료에 한정되지 않으며, 전자 장치(190)의 고무와 인서트 그루브(IG)의 표면을 고정하도록, 고무를 연결하는 재료로 설정될 수 있다. 예컨대, 고정 부재(FM)는 수지나 고무 계열의 실란트일 수 있다.
고정 부재(FM)는 유동성을 가지는 물질로 인서트 그루브(IG)에 주입될 수 있다. 또한, 고정 부재(FM)는 시트 형태로 구비되어, 인서트 그루브(IG)에 삽입된 이후에, 가류 공정에 의해서 전자 장치(190)의 커버 고무를 인서트 그루브(IG)에 고정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(190)는 태그본체(191), 제1 커버부(195), 제2 커버부(197)를 포함할 수 있다.
태그본체(191)는 제1 커버부(195)와 제2 커버부(197) 사이에 배치되는 것으로, 무선 인식 칩(192), 안테나부(193)를 포함할 수 있다.
태그본체(191)는 타이어(100)의 외부에 위치하는 리더기(도면 미도시)와의 무선 통신을 통해 타이어(100)의 고유 정보를 전달할 수 있고, 이와 더불어 각종 물류 정보를 갱신하여 타이어(100)에 대한 종합적인 관리가 가능하도록 한다.
구체적으로 외부의 리더기에서 태그본체(191)에 타이어(100) 물성에 관한 정보를 요구하면, 무선 인식 칩(192)이 상기 리더기에서 제공된 전파를 구동원으로 하여 작동하게 되고, 한 쌍의 방사체로 이루어지는 안테나부(193, 193b)를 통해 무선 인식 칩(192)에 저장된 정보를 상기 리더기로 전송할 수 있다.
선택적 실시예로서, 무선 인식 칩(192)의 급전 회로는 안테나부(193)를 통해 인가되는 전파를 정류하여 무선 인식 칩(192)의 구동원으로 사용할 수 있다.
또한, 리더기를 이용하여 태그본체(191), 구체적으로 무선 인식 칩(192)에 저장된 정보를 갱신하고자 하는 경우, 리더기에서 특정 정보가 포함되는 전파를 전송하게 된다.
상기 전파를 태그본체(191), 구체적으로 안테나부(193a, 193b)에서 수신한 후 무선 인식 칩(192)으로 전달하게 되며, 무선 인식 칩(192)이 가지고 있는 정보가 갱신될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어(100)로 인하여 태그본체(191)에 저장되는 제조일, 제조사, 상품번호 등과 같은 타이어(100)의 고유 정보는 물론, 타이어(100)의 공기압이나 온도 등의 타이어(100) 물성에 대한 정보 및 판매에서 폐기에 이르는 전체 물류 정보를 확보하여 고객 관리 등에 활용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(190)가 설치되는 타이어(100)는 승용차용 타이어, 경트럭용 타이어, 중하중용 타이어, 건설용 타이어, 농기계용 타이어, 항공기용 타이어 등 다양한 종류의 타이어에 적용이 가능하다.
제1 커버부(195) 및 제2 커버부(197)는 태그본체(191)를 커버할 수 있다. 서로 마주보는 제1 커버부(195) 및 제2 커버부(197) 사이에 태그본체(191)가 배치될 수 있다.
제1 커버부(195)는 태그본체(191)의 일측(도 5의 상측)에 배치되고, 제2 커버부(197)는 태그본체(191)의 타측(도 5의 하측)에 배치될 수 있다.
태그본체(191)를 사이에 두고 마주보며 배치되는 제1 커버부(195), 제2 커버부(197)는 태그본체(191)를 감싸며, 외부에서 가해지는 힘에 의해 서로 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 커버부(195), 제2 커버부(197)는 동일 재질로 형성될 수 있다. 구체적으로 제1 커버부(195), 제2 커버부(197)는 고무 재질로 형성될 수 있다.
선택적 실시예로서, 제1 커버부(195), 제2 커버부(197)는 천연 고무 또는 합성 고무를 단독으로 사용하거나 천연 고무와 합성 고무를 혼합하여 사용할 수 있다.
선택적 실시예로서, 제1 커버부(195), 제2 커버부(197)는 동일한 유전율을 가질 수 있다.
그러나 이에 한정하는 것은 아니고, 제1 커버부(195)와 제2 커버부(197)가 서로 다른 유전율을 가질 수 있고, 예를 들어 제1 커버부(195)의 유전율이 제2 커버부(197)의 유전율보다 상대적으로 높게 형성되거나, 제2 커버부(197)의 유전율이 제1 커버부(195)의 유전율보다 상대적으로 높게 형성되는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 커버부(195)는 타이어(100)의 외측 방향에 배치될 수 있고, 제2 커버부(197)는 타이어(100)의 내측 방향에 배치될 수 있다(도 12참조).
선택적 실시예로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 커버부(195)의 일측(도 4 기준 하측)에는 전파 흡수 성분을 포함하는 흡수체(도면 미도시)가 설치될 수 있다. 흡수체는 고무 재질로 형성될 수 있다.
상기 흡수체가 타이어(100)의 내측에 배치되는 제1 커버부(195)의 하측에 배치됨으로 인하여 타이어(100)의 내부에서 발생할 수 있는 반사파가 억제되어 전파의 상쇄 간섭으로 인한 효율 저하를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 커버부(195) 및 제2 커버부(197)의 마주보는 각 일면 중 적어도 어느 하나에는 외측 방향, 즉 태그본체(191)를 향하는 방향으로 그루브(196, 198)(groove)가 형성될 수 있다.
구체적으로 제2 커버부(197)를 마주보는 제1 커버부(195)의 하면(도 4 기준)과 제1 커버부(195)를 마주보는 제2 커버부(197)의 상면(도 4 기준) 중 적어도 어느 하나에는 외측 방향, 즉 제2 커버부(197)의 상면에서 상측 방향(도 4 기준)과 제1 커버부(195)의 하면에서 하측 방향(도 4 기준) 중 적어도 어느 하나에 그루브(196, 198)가 형성될 수 있다.
그루브(196, 198)가 제1 커버부(195) 및 제2 커버부(197)에 모두 형성되는 것을 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고 제1 커버부(195)의 하면에만 형성될 수도 있고, 제2 커버부(197)의 상면에만 형성될 수도 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 그루브(196)는 외측 방향으로 돌출 형성되는 제1 돌출부(196a), 제1 돌출부(196a)와 연결되며, 홈부의 형상으로 형성되는 제1 오목부(196b)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2 그루브(198)는 외측 방향으로 돌출 형성되는 제2 돌출부(198a), 제2 돌출부(198a)와 연결되며, 홈부의 형상으로 형성되는 제2 오목부(198b)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 그루브(196, 198)로 인하여 제1 커버부(195)와 제2 커버부(197) 사이에 이격 공간이 형성될 수 있으며, 상기 이격 공간을 통하여 공기가 유동될 수 있고, 제1 커버부(195), 제2 커버부(197)가 태그본체(191)를 커버하며 결합 시 전자 장치(190)의 외부로 공기를 배출시킬 수 있는 경로를 제공할 수 있다.
이에 더하여 서로 마주보는 제1 커버부(195)와 제2 커버부(197)의 일면 중 적어도 어느 하나에 외측 방향으로 그루브(196)가 형성됨으로 인하여, 제1 커버부(195)와 제2 커버부(197)의 접촉 결합 시 제1 커버부(195)와 제2 커버부(197)의 마주보는 각 면이 편평하게 형성되는 것에 비해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(190)는 그루브(196, 198)가 형성되는 영역을 통해 공기가 빠져나갈 수 있는 유로를 형성하도록 하여 제1 커버부(195)와 제2 커버부(197)가 연결 시 전자 장치(190)의 내부에서 공기가 외부로 빠져나오며 더욱 밀착하며 결합될 수 있는 효과가 있다.
이에 더하여 마주보는 제1 커버부(195)와 제2 커버부(197)가 모두 편평하게 형성되는 경우에 태그본체(191)를 감싸며 제1 커버부(195)와 제2 커버부(197)가 결합 시 제1 커버부(195)와 제2 커버부(197) 사이에 공기가 미처 전자 장치(190)의 외부로 빠져나오지 못하며 내부에 기포를 형성하게 되고 제1 커버부(195)와 제2 커버부(197)가 밀착 결합되지 못하는 문제가 있는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(190)는 그루브(196)가 형성됨으로 인하여 제1 커버부(195)와 제2 커버부(197) 사이의 공기의 외부로의 유출 경로를 제공할 수 있는 효과가 있다.
이로 인하여 전자 장치(190)에 기포가 형성됨으로 인해 발생할 수 있는 타이어(100) 결함을 방지할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 타이어의 일부를 도시하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 전자 장치(190)는 적어도 일부가 타이어(100)의 외면에 배치되는 인서트 그루브(IG)에 삽입될 수 있다.
일 실시예로, 인서트 그루브(IG)는 비드부(140)의 외측에 배치될 수 있다. 비드부(140)의 외측에는 비드 스트립이 비드 필러(141)를 커버하도록 배치되며, 인서트 그루브(IG)는 비드 스트립에 배치될 수 있다.
비드부(140)는 외측에 림에 접촉가능하게 배치되는 림 쿠션부(BRP)가 배치된다. 인서트 그루브(IG)는 림 쿠션부(BRP)에 배치될 수 있다. 림 쿠션부(BRP)는 폭 방향으로 돌출되는 돌출단을 가질 수 있다.
일 예로, 인서트 그루브(IG)는 림 쿠션부(BRP)의 돌출단에서 비드 필러(141)의 끝단 사이의 제2 영역(AE2)에 배치될 수 있다. 전자 장치(190)는 인서트 그루브(IG)에 삽입되므로, 제2 영역(AE2)에 배치될 수 있다.
다른 예로, 인서트 그루브(IG)는 림 쿠션부(BRP)에서 돌출부에 배치될 수 있다. 림 쿠션부(BRP)는 림에 접촉되기 위한 돌출부를 가지며, 전자 장치(190)는 돌출부에 안정적으로 장착될 수 있다.
고정 부재(FM)는 전자 장치(190)와 인서트 그루브(IG) 사이에 배치되어, 전자 장치(190)를 인서트 그루브(IG)에 고정할 수 있다.
전자 장치(190)는 비드부(140)의 외측에 배치되며, 비드부(140)의 강성에 의해서 차량의 주행중에 이탈되지 않는다. 또한, 전자 장치(190)는 림에서 이격되며, 외측으로 노출되므로 통신을 원활하게 수행할 수 있다.
도 7을 참조하면, 전자 장치(190)는 적어도 일부가 타이어(100)의 외면에 배치되는 인서트 그루브(IG)에 삽입될 수 있다.
인서트 그루브(IG)는 사이드월(180)의 외측에 배치될 수 있으며, 전자 장치(190)는 사이드월(180)에서 외측에 인접하게 배치될 수 있다. 일 예로, 인서트 그루브(IG)는 비드 필러(141)의 끝단의 상측으로 정의되는 제3 영역(AE3)에 배치될 수 있다.
고정 부재(FM)는 전자 장치(190)와 인서트 그루브(IG) 사이에 배치되어, 전자 장치(190)를 인서트 그루브(IG)에 고정할 수 있다.
전자 장치(190)는 사이드월(180)의 외측에 배치되며, 외부에 노출되어 신호 전달외측으로 노출되므로 외부의 리더기(미도시)와 원활하게 정보나 신호 전달을 수행할 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 장치의 배치를 도시하는 도면이다.
도 8을 참조하면, 전자 장치(190)는 일부가 인서트 그루브(IG)에 삽입되고, 다른 일부는 타이어의 표면에서 노출된다. 전자 장치(190)의 다른 일부는 타이어의 표면에서 돌출된다.
타이어는 크기, 기능, 용도를 나타내거나, 브랜드를 표시하기 위해서 문자나 로고를 돌출시킨다. 돌출된 부분에 전자 장치(190)를 삽입하면, 전자 장치(190)가 돌출된 영역을 형성하여 타이어의 정보를 전달할 수 있다. 또한, 전자 장치(190)가 타이어의 표면에서 외측으로 돌출되므로, 신호 전달의 효율을 높일 수 있다.
도 9를 참조하면, 전자 장치(190)는 인서트 그루브(IG)에 삽입되고, 전자 장치(190)는 커버 시트(CS)에 의해서 커버될 수 있다.
커버 시트(CS)는 인서트 그루브(IG)를 커버할 수 있는 면적을 가지며, 커버 시트(CS)가 전자 장치(190)의 이탈을 방지할 수 있다. 커버 시트(CS)와 고정 부재(FM)에 의해서 전자 장치(190)는 인서트 그루브(IG)에 고정될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 타이어 제조방법을을 도시하는 순서도이고, 도 11은 도 10의 타이어 제조 방법의 일부 단계를 도시하는 도면이며, 도 12는 도 10의 타이어 제조 방법의 일부 단계를 도시하는 도면이다.
도 10을 참조하면, 타이어의 제조 방법은 전자 부품에 대응되는 위치에 돌기부를 가지는 몰드 유닛을 제조하는 단계(S10), 몰드 유닛에 그린 타이어를 배치하는 단계(S20), 그린 타이어에 인서트 그루브를 형성하는 단계(S30), 인서트 그루브에 전자 장치를 배치하는 단계(S40), 전자 장치를 인서트 그루브에 고정하는 단계(S50) 및 타이어를 검사하는 단계(S60)를 포함할 수 있다.
도 11을 참조하면, 타이어 제조 장치(200)는 그린 타이어(GT)를 몰드 유닛(210)에 장착하고, 블레더(BD)를 팽창하여 그린 타이어(GT)를 성형할 수 있다. 타이어 제조 장치(200)는 몰드 유닛(210), 제1 비드링(220), 제2 비드링(230), 제1 장착 블록(240), 노즐 블록(250), 제2 장착 블록(260), 센터 포스트(270) 및 센터 블록(280)을 포함할 수 있다.
몰드 유닛(210)은 내부에 그린 타이어(GT)가 배치되며, 외측에는 트레드 커버(11), 제1 사이드 커버(12), 제2 사이드 커버(13)가 배치되어, 몰드 유닛(210)이 지지될 수 있다.
트레드 커버(11), 제1 사이드 커버(12), 제2 사이드 커버(13)는 몰드 유닛(210)을 지지하는 부품이며, 특정 형태에 한정되지 않는다. 예컨대, 트레드 커버(11), 제1 사이드 커버(12), 제2 사이드 커버(13)는 승강 또는 하강하여, 가류 공정시에 몰드 유닛(210)을 지지할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해서, 트레드 커버(11), 제1 사이드 커버(12), 제2 사이드 커버(13)가 고정된 위치를 유지하는 것을 중심으로 설명하기로 한다.
몰드 유닛(210)은 트레드 몰드(211), 제1 사이드 몰드(212) 및 제2 사이드 몰드(213)를 가질 수 있다. 트레드 몰드(211)는 그린 타이어(GT)의 트레드가 배치되며, 내측벽에는 트레드 블록의 형상에 대응하는 패턴이 배치될 수 있다. 또한, 트레드 몰드(211)에는 벤트 유닛(미도시)이 장착되어, 그린 타이어(GT)와 트레드 몰드(211) 사이의 공기를 배출할 수 있다.
제1 사이드 몰드(212)와 제2 사이드 몰드(213)는 트레드 몰드(211)의 양측에 배치되며, 그린 타이어(GT)의 사이드월과 비드부를 지지할 수 있다. 제1 사이드 몰드(212)와 제2 사이드 몰드(213)에도 벤트 유닛(미도시)이 배치되어, 그린 타이어(GT)와 사이드 몰드 사이의 공기를 배출할 수 있다.
몰드 유닛(210)은 내측벽에 적어도 하나의 돌기부(PD)를 가질 수 있다. 돌기부(PD)는 가류 공정에서 그린 타이어(GT)에 인서트 그루브(IG)를 형성할 수 있다. 블레더(BD)가 팽창되면, 돌기부(PD)는 그린 타이어(GT)에 인서트 그루브(IG)를 형성할 수 있다.
도면에서는 돌기부(PD)가 제2 사이드 몰드(213)에 배치된 실시예를 도시하나, 이에 한정되지 않는다. 돌기부(PD)는 타이어(100)에서 전자 장치(190)가 배치되는 위치에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
돌기부(PD)는 타이어(100)에서 전자 장치(190)가 장착되는 위치에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 가류를 위한 타이어 몰드를 제작시에, 전자 장치(190)가 배치되는 위치를 고려하여, 몰드 유닛(210)의 내측면에 돌출된 돌기를 설정한다.
제1 비드링(220)은 몰드 유닛(210)의 일측에 조립되어, 그린 타이어(GT)의 어느 하나의 비드부를 지지할 수 있다. 제1 비드링(220)은 팽창된 블레더(BD)를 지지하는 제1 평탄면(121)을 가질 수 있다.
제1 비드링(220)은 제1 사이드 몰드(212)에 조립되며, 그린 타이어(GT)의 비드부를 지지할 수 있다.
제2 비드링(230)은 몰드 유닛(210)의 타측에 조립되고, 제1 비드링(220)과 마주보도록 배치되며, 그린 타이어(GT)의 어느 하나의 비드부를 지지할 수 있다. 제2 비드링(230)은 제2 사이드 몰드(213)에 조립되며, 그린 타이어(GT)의 비드부를 지지할 수 있다.
제1 장착 블록(240)은 제1 비드링(220)의 단부를 지지할 수 있다. 제1 장착 블록(240)은 센터 포스트(270)의 외측과 마주보도록 배치되며, 제1 비드링(220)의 일측을 지지할 수 있다.
노즐 블록(250)은 센터 포스트(270)의 외측에 배치될 수 있다. 노즐 블록(250)은 분사 노즐(251)을 구비하며, 기체 저장조(252)에서 저장된 고압 기체가 분사될 수 있다. 분사된 기체는 블레더(BD)를 가력하여 그린 타이어(GT)를 성형할 수 있다.
노즐 블록(250)의 외측에는 블레더(BD)를 고정하는 고정 블록(255)이 장착될 수 있다. 고정 블록(255)으로 지지된 블레더(BD)는 노즐 블록(250)과 함께 선형 운동할 수 있다.
제2 장착 블록(260)은 제2 비드링(230)의 단부를 지지할 수 있다. 제2 장착 블록(260)은 센터 포스트(270)의 단부와 연결될 수 있으며, 센터 포스트(270)와 함께 블레더(BD)의 단부를 지지할 수 있다. 제2 장착 블록(260)은 센터 포스트(270)의 승강과 함께 이동할 수 있다.
센터 포스트(270)는 축 방향(Ax)으로 연장되며, 타이어 제조 장치(200)의 중심에 배치될 수 있다. 센터 포스트(270)는 축 방향(Ax)을 따라 승강 및 하강 할 수 있으며, 센터 포스트(270)가 승강하여 기 설정 위치에 블레더(BD)가 위치되면, 분사 노즐(251)에서 분사된 고압의 기체가 블레더(BD)를 팽창 시킬 수 있다.
센터 블록(280)은 타이어 제조 장치(200)의 중앙 상부에 배치될 수 있다. 센터 블록(280)은 센터 포스트(270)와 마주보도록 배치될 수 있다. 센터 블록(280)은 일측은 제2 비드링(230)과 조립되어, 제2 비드링(230)의 위치를 고정할 수 있다.
전자 부품에 대응되는 위치에 돌기부를 가지는 몰드 유닛을 제조하는 단계(S10)에서는, 인서트 그루브(IG)를 형성하기 위해서, 몰드 유닛(210)에 돌기부(PD)를 설정한다.
도 11을 보면, 몰드 유닛(210)의 내측면에 돌기부(PD)가 배치된다. 가류 공정에서 돌기부(PD)는 그린 타이어(GT)를 가압하여, 인서트 그루브(IG)를 형성할 수 있다. 제조자 또는 설계자는 타이어(100)에서 전자 장치(190)가 삽입되는 위치를 고려하여, 돌기부(PD)가 몰드 유닛(210)의 내측면에 배치되도록 설계한다.
몰드 유닛에 그린 타이어를 배치하는 단계(S20)에서는, 가류 공정을 진행하기 위해서 그린 타이어(GT)를 몰드 유닛(210)의 내부에 배치한다. 내측벽에 적어도 하나의 돌기부(PD)를 가지는 몰드 유닛(210)에 그린 타이어(GT)를 배치한다.
그린 타이어에 인서트 그루브를 형성하는 단계(S30)에서는, 가류 공정을 진행하여 그린 타이어(GT)에 인서트 그루브(IG)를 형성한다. 타이어 제조 장치(200)가 구동되어, 그린 타이어(GT)의 전체 영역에 대하여 가류가 진행된다. 몰드 유닛(210)의 내부에 배치된 블레더(BD)를 팽창시켜, 돌기부(PD)가 그린 타이어(GT)에 인서트 그루브(IG)를 형성한다.
상세히, 블레더(BD)에 고압의 기체가 주입되면, 블레더(BD)는 몰드 유닛(210)의 내부에서 팽창한다. 팽창된 블레더(BD)에 의해서 그린 타이어(GT)는 몰드 유닛(210)에 접촉한다. 동시에 돌기부(PD)는 그린 타이어(GT)를 가압하고, 그린 타이어(GT)에 인서트 그루브(IG)가 형성된다.
인서트 그루브에 전자 장치를 배치하는 단계(S40)에서는 전자 장치(190)를 타이어(100)에 장착한다.
가류 공정이 완료된 타이어(100)에 전자 장치(190)를 삽입한다. 제조자는 전자 장치(190)를 인서트 그루브(IG)에 삽입한다.
전자 장치를 인서트 그루브에 고정하는 단계(S50)에서는 부분 가류 공정을 진행하여 전자 장치(190)를 인서트 그루브(IG)에 고정한다. 도 13을 참조하면, 가류 유닛(300)을 이용하여, 부분적으로 타이어(100)를 가류한다. 전자 장치(190)가 설치된 영역만 부분적으로 가류 된다.
부분적인 가류 공정을 진행하기 전에, 전자 장치(190)를 인서트 그루브(IG)에 고정하기 위해서 고정 부재(FM)를 함께 주입한다.
전자 장치(190)를 인서트 그루브(IG)에 삽입한 이후에, 전자 장치(190)를 인서트 그루브(IG)에 견고하게 고정시키는 공정이 필요하다. 인서트 그루브(IG)의 상부에 가류 유닛(300)을 구동하면, 인서트 그루브(IG)를 포함하는 영역(VA)에만 부분적으로 가류가 추가된다.
부분적인 가류에 의해서, 타이어(100)에 전자 장치(190)가 고정된다. 상세히, 인서트 그루브(IG)의 고무와 전자 장치(190)의 고무가 서로 연결되면서 고정된다. 인서트 그루브(IG)의 고무는 전자 장치(190)의 제1 커버부(195) 및 제2 커버부(197)와 섞인다. 이때, 고정 부재(FM)가 인서트 그루브(IG)의 고무와 제1 커버부(195) 및 제2 커버부(197)의 경계영역을 고정시킬 수 있다.
인서트 그루브(IG)가 배치된 부분의 타이어의 고무는 전자 장치(190)의 커버부의 고무와 물성이 다르다. 부분 가류 공정을 통해서, 타이어의 고무와 커버부의 고무가 서로 일체화되므로, 전자 장치(190)가 타이어(100)에 견고하게 고정되어 외부 충격이나 차량의 주행중에 전자 장치(190)가 탈거되지 않고 내구성을 유지할 수 있다.
선택적인 실시예로, 전자 장치(190)를 인서트 그루브(IG)에 고정하면, 전자 장치(190)의 일부가 타이어의 외측면에서 돌출된다. 돌출된 부분은 타이어(100)의 정보 전달을 위한 표식으로 사용될 수 있다.
타이어를 검사하는 단계(S60)에서는, 전자 장치(190)가 장착된 타이어(100)의 결함 여부를 검사할 수 있다. 검사 장치(미도시)를 이용하여, 작업자는 전자 장치(190)가 삽입된 영역에 결함 유무를 검사할 수 있다.
본 발명에 따른 타이어 제조 방법은 전자 장치(190)를 타이어(100)의 외측에 장착할 수 있다. 타이어(100)에서의 전자 장치(190)의 배치를 고려하여, 몰드 유닛(210)에 돌기부(PD)를 형성하고, 가류 공정을 진행하면 그린 타이어(GT)에 인서트 그루브(IG)가 생성된다. 타이어(100)의 외측에 인서트 그루브(IG)가 형성되고, 이후에 전자 장치(190)를 삽입한 이후에 부분적으로 가류하여 전자 장치(190)를 견고하게 타이어(100)에 장착할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 타이어
110: 트레드부
140: 비드부
180: 사이드월
190: 전자 장치
200: 타이어 제조 장치
210: 몰드 유닛
300: 가류 유닛

Claims (10)

  1. 내측벽에 적어도 하나의 돌기부를 가지는 몰드 유닛에 그린 타이어를 배치하는 단계;
    상기 몰드 유닛의 내부에 배치된 블레더를 팽창시켜, 상기 돌기부가 상기 그린 타이어에 함몰된 인서트 그루브를 형성하는 단계;
    상기 그린 타이어의 상기 인서트 그루브에 전자 장치를 배치하는 단계; 및
    상기 전자 장치를 상기 인서트 그루브에 고정하는 단계;를 포함하며,
    상기 그린 타이어에 인서트 그루브를 형성하는 단계에서는 상기 그린 타이어의 전체 영역에 대하여 가류하고,
    상기 전자 장치를 상기 인서트 그루브에 고정하는 단계에서는 상기 인서트 그루브가 포함되는 영역을 부분적으로 가류하는, 전자 장치를 가지는 타이어의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 전자 장치를 상기 인서트 그루브에 고정하는 단계는,
    상기 인서트 그루브와 상기 전자 장치 사이에 접착 시트를 배치하거나, 접착제를 주입하는, 전자 장치를 가지는 타이어의 제조방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 전자 장치를 상기 인서트 그루브에 고정하는 단계는,
    상기 전자 장치가 상기 타이어의 외측면에서 돌출시키는, 전자 장치를 가지는 타이어의 제조방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 전자 장치가 상기 인서트 그루브에 장착된 타이어를 검사하는 단계;를 더 포함하는, 전자 장치를 가지는 타이어의 제조방법.
  7. 비드부의 림 쿠션부에 배치되며, 표면에서 내측으로 함몰된 적어도 하나의 인서트 그루브;
    적어도 일부가 상기 인서트 그루브에 삽입된 전자 장치; 및
    상기 전자 장치와 인서트 그루브 사이에 배치되는 고정 부재;를 포함하며,
    상기 전자 장치는
    태그 본체; 및
    상기 태그 본체를 커버하며, 상기 인서트 그루브의 고무와 다른 물성을 가지는 커버부;를 구비하는, 타이어.
  8. 삭제
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 전자 장치는
    일부는 상기 인서트 그루브에 삽입되고, 다른 일부는 상기 타이어의 표면에서 돌출되는, 타이어.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 인서트 그루브는 상기 타이어의 비드부의 외측에 배치되는, 타이어.
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