KR102526784B1 - 균일도 향상된 타이어의 제조방법 및 그에 의한 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 균일도 향상된 타이어의 제조방법 및 타이어를 개시한다.
본 발명에 따르는 균일도 향상된 타이어의 제조방법 및 타이어는 사이드월고무 반제품과 이너라이너 반제품을 부착하여 일측사이드월고무 반제품을 준비하는 S1단계와, 상기 일측사이드월고무 반제품을 라이너에 감고, 상기 일측사이드월고무 반제품을 감는 방향과 반대방향으로 감은 타측사이드월고무 반제품을 준비하는 S2단계와, 상기 일측사이드월고무 반제품과 타측사이드월고무 반제품의 이너라이너 반제품을 겹치며 성형드럼에 감는 S3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는데, 이에 의할 때 타이어 성형공정에서 사이드월고무, 이너라이너고무 반제품 등이 접합되는 공정에서 발생하는 불균일성을 예방하여, 타이어의 균일성(Uniformity)을 확보하고, 과도하게 겹쳐지는 부분에 사용되는 재료의 낭비 및 중량 증가로 인한 연비 하락 문제를 해결할 수 있다.

Description

균일도 향상된 타이어의 제조방법 및 그에 의한 타이어{Manufacturing method of tire with improved uniformity and tire thereby}

본 발명은 균일도 향상된 타이어의 제조방법 및 그에 의한 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타이어 성형공정에서 사이드월고무, 이너라이너고무 반제품 등이 접합되는 공정에서 발생하는 불균일성을 예방하여, 타이어의 균일성(Uniformity)을 확보하고, 과도하게 겹쳐지는 부분에 사용되는 재료의 낭비 및 중량 증가로 인한 연비 하락 문제를 해결할 수 있는 균일도 향상된 타이어의 제조방법 및 그에 의한 타이어에 관한 것이다.

일반적으로, 공기압 타이어는 그 목적으로 하는 승차감, 소음, 조종성 등의 성능을 초기에 최대한 발휘하도록 이루어져 있다.

이러한 공기압 타이어는 타이어의 내부를 구성하는 인너라이너와, 상기 인너라이너의 외주에 적층되는 카카스와, 상기 카카스의 외주에 적층되는 벨트와, 상기 벨트의 외주에 적층되어 실질적으로 지면과 접촉하는 트레드와, 상기 타이어의 양쪽 측부를 구성하는 양쪽 사이드월과, 그리고 차량 휠에 결합되어 차량의 하중을 받는 지지력을 부여하고, 타이어의 내부 공기압을 유지하는 양쪽 비드를 포함하여 이루어진다.

이러한 타이어를 제조하는 공정을 살펴보면, 타이어를 이루는 각종 구성요소들에 대하여 각각 반제품들을 제조하고, 이 반제품들을 타이어 성형기의 성형드럼에 차례로 감아 압착롤로 압착하여 상기 반제품들을 서로 부착시키는 성형공정을 통해 그린케이스를 제조하며, 상기 그린케이스를 가류몰드에 투입하여 블래더로 상기 그린케이스 내부에 온도 및 압력을 가하는 가류공정을 거친 후, 실제로 사용할 수 있는 타이어를 제조하게 된다.

또한, 상기 그린케이스 성형공정을 살펴보면, 1차 그린케이스를 성형하는 1차 성형과, 2차 그린케이스를 성형하는 2차 성형으로 나누어 성형하게 되며, 1차 그린케이스와 2차 케이스를 조립하는 쉐이핑(Shaping) 공정을 거쳐 최종적인 그린케이스의 성형을 완료한 후, 가류공정을 거치게 된다.

상기 1차 그린케이스는 성형드럼과 압착롤을 이용하여 인너라이너, 카카스, 비드 장착 및 턴업과정, 사이드월 부착과정을 통해 이들이 조립되어 성형된 케이스를 말하며, 상기 2차 그린케이스는 벨트, 캡플라이 및 트레드를 조립하여 성형된 케이스를 말한다.

그런데, 1차 성형공정에서, 미리 반제품으로 별도로 각각 제조된 인너라이너, 카카스, 비드, 사이드월을 부착함에 따라, 각각의 구성요소를 제조하는데 있어서의 생산성이 저하되며, 또한 구성요소들을 각각 별도로 제조하게 되면, 성형공정에의 그 구성요소만큼 성형공정이 더 추가되어 그린케이스를 제조하는데 있어서의 생산성도 저하되며, 구성요소들을 접합하는 과정에서 불균일한 접합이 발생하기 쉽고, 이 불균일한 접합 부분에 의해 타이어의 균일성(Uniformity)의 저하로 타이어 품질이 저하되는 문제점도 발생하게 되며, 구성요소들간에 과다하게 겹쳐지는 부분이 발생하여 재료의 낭비 및 중량 증가로 인한 연비 하락 등의 문제도 발생하게 된다.

이러한 그린케이스 성형방법은 한국 공개특허 제2005-119028호 등에 잘 개시되어 있다.

그러나 이러한 종래 제조방법은 도 6에서 볼 수 있듯이, 이너라이너 반제품(Innerliner assembly, 10)을 압출 혹은 압연할 때 발생할 수 있는 폭편차(±a)가 있을 것이고(A), 사이드월 반제품(Side assembly, 20)을 압출할 때 발생할 좌/우 각각의 폭편차(±b, ±c)가 있으며(B), 타이어를 성형할 때 성형드럼에 이너라이너 반제품, 사이드월 반제품을 배치하여 감으며 오버랩(overlap)시키게 되는데(C), 이때 관리 기준은 타이어 성능을 고려하여 전체 예비 기준(Pre-assembly) 폭을 기준으로 설정하지만, 근본적으로 존재하는 각각의 폭편차(±a, ±b, ±c)로 인하여 오버랩시 좌/우 폭편차(좌 overlap ±a±b, 우 overlap ±a±c)가 일정하지 아니한 반제품(pre-assembly, 30)이 되어 결국 타이어의 유미포미티(Uniformity) 성능을 하락시키게 된다.

또한, 성형을 위한 최소한의 오버랩 허용 편차가 있는데 앞서 발생한 각각의 폭편차(±a, ±b, ±c)로 인하여 불필요한 오버랩이 발생하여 타이어 중량을 증가시켜 결국 타이어의 연비에도 불리한 영향을 초래하며, 이를 만약 한공정에서 압출하여 부착하려 한다면, 설비가 커지거나 공정 수가 증가하는 문제가 생길 수 있다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 타이어 성형공정에서 사이드월고무, 이너라이너고무 반제품 등이 접합되는 공정에서 발생하는 불균일성을 예방하여, 타이어의 균일성(Uniformity)을 확보하고, 과도하게 겹쳐지는 부분에 사용되는 재료의 낭비 및 중량 증가로 인한 연비 하락 문제를 해결할 수 있는 균일도 향상된 타이어의 제조방법 및 그에 의한 타이어를 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 사이드월고무 반제품과 이너라이너 반제품을 부착하여 일측사이드월고무 반제품을 준비하는 S1단계와, 상기 일측사이드월고무 반제품을 라이너에 감고, 상기 일측사이드월고무 반제품을 감는 방향과 반대방향으로 감은 타측사이드월고무 반제품을 준비하는 S2단계와, 상기 일측사이드월고무 반제품과 타측사이드월고무 반제품의 이너라이너 반제품을 겹치며 성형드럼에 감는 S3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 균일도 향상된 타이어의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 사이드월고무 반제품과 이너라이너 반제품과의 부착은 압출접합구금으로 압출되며 일체로 형성된 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 일측사이드월고무 반제품과 타측사이드월고무 반제품은 성형드럼에 대칭되게 공급되며 감기는 것일 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 앞서 설명한 제조방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 균일도 향상된 타이어를 제공한다.

본 발명에 따르는 균일도 향상된 타이어의 제조방법 및 그에 의한 타이어에 의하면, 타이어 성형공정에서 사이드월고무, 이너라이너고무 반제품 등이 접합되는 공정에서 발생하는 불균일성을 예방하여, 타이어의 균일성(Uniformity)을 확보하고, 과도하게 겹쳐지는 부분에 사용되는 재료의 낭비 및 중량 증가로 인한 연비 하락 문제를 해결할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따르는 일측사이드월고무 반제품의 단면을 보여주며
도 2는 본 발명에 따르는 타측사이드월고무 반제품의 단면을 나타내고,
도 3은 본 발명의 사이드월고무 반제품과 이너라이너 반제품이 일체로 압출되는 장치의 일부를 보여주는 그림이며,
도 4는 본 발명에 따르는 좌우측사이드월고무의 이너라이너고무 반제품이 겹쳐져 성형드럼상 감기는 형상을 도시화한 그림이고,
도 5는 도 4의 실제 공정 수행중 사진촬영한 사진이며,
도 6은 종래 이너라이너고무와 사이드월고무를 압출하여 부착할 때 생기는 폭편차를 표현한 그림으로, (A)는 이너라이너 반제품을 압출 혹은 압연시 폭편차(±a)를 나타낸 그림이고, (B)는 사이드월 반제품을 압출할 때 발생할 좌/우 각각의 폭편차(±b, ±c)를 보이는 그림이며, (C)는 타이어를 성형할 때 성형드럼에 이너라이너 반제품, 사이드월 반제품을 배치하여 감을 때 폭편차를 나타낸 그림이다.

이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

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

또한, 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 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는데, 예를 들어 '구성된다' 또는 '포함한다' 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따르는 일측사이드월고무 반제품의 단면을 보여주며, 도 2는 본 발명에 따르는 타측사이드월고무 반제품의 단면을 나타내고, 도 3은 본 발명의 사이드월고무 반제품과 이너라이너 반제품이 일체로 압출되는 장치의 일부를 보여주는 그림이며, 도 4는 본 발명에 따르는 좌우측사이드월고무의 이너라이너고무 반제품이 겹쳐져 성형드럼상 감기는 형상을 도시화한 그림이고, 도 5는 도 4의 실제 공정 수행중 사진촬영한 사진인데, 이를 참고한다.

본 발명에 따르는 균일도 향상된 타이어의 제조방법은 사이드월고무 반제품(100)과 이너라이너 반제품(200)을 부착하여 일측사이드월고무 반제품(300)을 준비하는 S1단계와, 상기 일측사이드월고무 반제품을 라이너에 감고, 상기 일측사이드월고무 반제품을 감는 방향과 반대방향으로 감은 타측사이드월고무 반제품(300')을 준비하는 S2단계 및 상기 일측사이드월고무 반제품과 타측사이드월고무 반제품의 이너라이너 반제품을 겹치며 성형드럼(400)에 감는 S3단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

먼저, 상기 S1단계는 사이드월고무 반제품과 이너라이너 반제품을 부착하여 일측사이드월고무 반제품을 준비하는 공정으로, 상기 일측사이드월고무 반제품은 좌측 사이드월고무(LS) 또는 우측 사이드월고무(RS)로 사용될 수 있다.

이러한 사이드월고무는 동일 모델의 경우에 좌우가 대칭되므로 상기 일측사이드월고무 반제품가 타이어의 왼쪽(주행방향을 바라볼 때)에 배열되면 좌측 사이드월고무(LS)로, 오른쪽에 배열되면 우측 사이드월고무(RS)로 정할 수 있다.

상기 이너라이너 반제품(200)은 사용될 이너라이너고무 두께의 절반이 바람직한데, 일측사이드월고무 반제품(300)의 이너라이너고무 반제품(200)은 타측사이드월고무 반제품(300')의 타측이너라이너고무 반제품(200')과 겹쳐져야 하기때문이다(overlap).

다음으로, 상기 S2단계는 상기 일측사이드월고무 반제품을 라이너에 감고, 상기 일측사이드월고무 반제품을 감는 방향과 반대방향으로 감은 타측사이드월고무 반제품(300')을 준비하는 공정인데, 상기 일측사이드월고무 반제품(300)은 도 3에서 볼 수 있듯이, 상기 압출기 본체(20)의 인너라이너 고무를 소정의 형상으로 성형하여 배출하는 인너라이너 고무배출구(21)와, 상기 인너라이너 고무 배출구(21) 일측에 형성되어 사이드월 고무를 소정의 형상으로 성형하여 배출하는 사이드월 고무 배출구(22)를 구비하는데, 여기서 상기 사이드월 고무는 사이드월을 이루는 고무 자체는 물론, 림플랜지고무, 베이스스트립고무도 일체로 일체로 형성된 것일 수 있으며, 인너라이너 고무 배출구(21), 사이드월 고무 배출구(22)에 인접하여 별도의 배출구(미도시)를 구비하여 림플랜지고무, 베이스스트립고무를 압출할 수 있음은 물론이다.

따라서, 상기 인너라이너 고무 배출구(21)의 입구와 상기 사이드월 고무 배출구(22)들의 입구로 고무를 주입하여 가압배출시키면, 소정 형성의 인너라이너 고무와 사이드월 고무들이 연속적으로 배출될 수 있으며 그 앞에 압출접합구금(30)을 배치하여 가압압출되는 고무들을 일체로 성형할 수 있다.

즉, 상기 압출접합구금(30)은 압출기 본체(20)로부터 배출되는 인너라이너 고무 및 사이드월 고무들을 동시에 공급받으며 압출하여 인너라이너의 일측에 사이드월고무가 접합되어 일체로 형성된 일측사이드월고무 반제품(300)을 형성할 수 있다.

상기 압출접합배출구(31)는 중앙부의 인너라이너 압출영역(32)과, 상기 인너라이너(21) 압출 영역과 서로 통하도록 각각 연결되는 사이드월 압출영역(33)을 포함하게 되어 이러한 압출접합배출구(31)의 전체 단면적은 압출기 본체(20)의 인너라이너 고무 배출구(21) 및 사이드월 고무 배출구(22)들 전체 단면적보다 작은 것이 바람직하며 상기 압출접합배출구(31)를 통한 인너라이너와 일체로 부착된 사이드월 반제품의 압출시에 인너라이너 고무와 사이드월 고무들이 가압에 의해 접합되어 일체화될 수 있다.

즉, 인너라이너 및 사이드월 조립체를 압출하고자 할 경우, 압출기 본체(20)에 의하여, 인너라이너 고무를 소정의 형상으로 성형하여 배출함과 동시에, 그 일측에서 사이드월 고무를 소정의 형상으로 각각 성형하여 배출하고, 그 다음에, 상기 인너라이너 고무 및 상기 사이드월 고무를 하나의 압출접합배출구(31)를 통해 공급받아 압출함으로써, 가압에 의해 인너라이너 일측에 사이드월이 각각 접합되어 일체화된 인너라이너 및 사이드월 조립체가 형성되어 상기 압출접합배출구를 통해 배출될 수 있다.

다음으로, S3단계를 보면, 상기 일측사이드월고무 반제품과 타측사이드월고무 반제품의 이너라이너 반제품을 겹치며 성형드럼(400)에 감는 공정이다.

상기 일측사이드월고무 반제품(300)의 이너라이너고무 반제품(200)은 타측사이드월고무 반제품(300')의 타측이너라이너고무 반제품(200')과 겹치기 위하여 일측사이드월고무 반제품(300)과 반대방향으로 감은 타측사이드월고무 반제품(300')을 일측사이드월고무 반제품과 대칭되도록 배치하고(LS, RS) 이너라이너고무 반제품들(200, 200')이 겹치도록 성형드럼(400)에 감게 된다.

즉, 좌측사이드월고무(LS)와 우측사이드월고무(RS)가 대향되어 있으며, 이너라이너고무들(200, 200')이 겹친 상태로 성형드럼(400)과 압착롤(500)과의 사이에서 압착되며 견고하고 긴밀하게 부착되므로 내부 공기가 누출된 우려가 없고, 이러한 특징은 압착롤로 압착되어 감아지기 때문에 이너라이너고무들(200, 200')의 단차는 해소될 수 있으며 특히 이너라이너 고무의 택(Tack) 성능이 우수하여 성형에 이익에 있다.

따라서, 상기 일측이너라이너 반제품(200)과 타측라이너고무 반제품(200')은 두께가 절반이므로, 겹침으로써 설계치 게이지 두께를 확보할 수 있다.

한편, 본 발명에 따르는 타이어는 앞서 설명한 사이들월고무, 이너라이너고무 반제품을 포함하는 1차 그린케이스를 성형하는 1차 성형과, 2차 그린케이스를 성형하는 2차 성형이후 1차 그린케이스와 2차 케이스를 조립하는 쉐이핑(Shaping) 공정을 거쳐 최종적인 그린케이스의 성형을 완료한 후, 가류공정을 거치며 타이어 완제품을 제조할 수 있으며 통상의 방법을 사용할 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

사이드월고무 반제품 100, 이너라이너 반제품 200, 일측사이드월고무 반제품 300, 타측사이드월고무 반제품 300', 성형드럼 400.

Claims (4)

1. 사이드월고무 반제품(100)과 이너라이너 반제품(200)을 부착하여 일체로 형성된 일측사이드월고무 반제품(300)을 준비하는 S1단계;
   상기 일측사이드월고무 반제품(300)을 라이너에 감고, 상기 일측사이드월고무 반제품을 감는 방향과 반대방향으로 감은, 타측사이드월고무 반제품(100')과 타측이너라이너 반제품(200')이 일체로 형성된 타측사이드월고무 반제품을 준비하는 S2단계;
   상기 일측사이드월고무 반제품(300)의 이너라이너 반제품(200)과 타측사이드월고무 반제품(300')의 타측이너라이너 반제품(200')을 겹치며 성형드럼에 감는 S3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 균일도 향상된 타이어의 제조방법.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 일측사이드월고무 반제품과 타측사이드월고무 반제품은 성형드럼에 대칭되게 공급되며 감기는 것을 특징으로 하는 균일도 향상된 타이어의 제조방법.
   
   
4. 제 1 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 균일도 향상된 타이어.

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