KR20060063356A - 항공기용 타이어 가류용 트레드부 및 사이드부 일체형그린시트 및 일체형 그린시트 사출용 금형 - Google Patents

항공기용 타이어 가류용 트레드부 및 사이드부 일체형그린시트 및 일체형 그린시트 사출용 금형 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항공기용 타이어를 제조하기 위한 그린시트에 관한 것으로 특히 항공기용 타이어 가류용 트레드부 및 사이드부 일체형 그린시트 및 일체형 그린시트 사출용 금형에 관한 것이다.
본 발명에 따른 트레드 및 사이드 일체형 그린시트는 한 장으로 된 고무 시트(Sheet)로 타이어의 트레드부와 사이드부를 가류하기 위한 그린시트(Green Sheet)로써 가류되어야 할 최종 트레드부의 형상이 구현된 그린시트이고, 본 발명의 또 다른 목적을 달성하는 일체형 그린시트 사출용 금형은 최종형상이 구현되고 한 장의 시트로 구성된 트레드 및 사이드 일체형 그린시트를 일체형으로 사출하기 위한 금형장치에 사용되는 금형이다.

Description

항공기용 타이어 가류용 트레드부 및 사이드부 일체형 그린시트 및 일체형 그린시트 사출용 금형{Single body green sheet and Injection mold for vulcanizing green sheet tread and side in aircraft tier}
도 1은 본 발명에 따른 트레드부 및 사이드부 일체형 그린시트의 부분 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 트레드부 및 사이드부 일체형 그린시트 사출용 금형 사시도이다.
****도면의 주요부호에 대한 설명***
10 : 금형 11 : 사출로
20 : 일체형 그린시트
21 : 트레드 그린시트부 22 : 사이드 그린시트부
본 발명은 항공기용 타이어를 제조하기 위한 그린시트에 관한 것으로 특히 항공기용 타이어 가류용 트레드부 및 사이드부 일체형 그린시트 및 일체형 그린시트 사출용 금형에 관한 것이다.
항공기용 타이어는 고하중(12,650lbs) 고속(210mph)에서 운용되므로 트레드 부위와 사이드 부위에 가혹한 스트레스와 응력이 발생하게 된다. 특히 운용중 타이어 트레드부와 사이드부에서 고무가 갈라지는 현상인 플로우 크랙(Flow Crack) 또는 플로우 폴딩(Flow Folding)이 발생하여 타이어를 사용하지 못하고 탈착하는 경우가 발생하게 된다. 타이어의 플로우 크랙(Flow Crack)은 주로 타이어를 가류하는 공저에서 고무가 원만하게 흐르지 않아 고무간의 흐름(가교)이 끊겨 발생하는 현상이라 할 수 있다.
바이어스 항공기용 타이어의 그린케이스(Green Case)가 가류되면 159%(=600/(495.3+22.2)×100%)로 팽창되므로 래디알 타이어와 달리 과도한 팽창률이 적용되어, 금형으로 안착되는 과정에서 그린케이스의 고무가 심하게 변형되거나, 금형으로 그린케이스의 고무가 안착되더라도 고무의 유동이 심하여 고무의 흐름이 끊어지는 현상이 발생한다.
이것은 트레드 및 사이드 고무가 금형의 원하는 위치에서 적절히 가교되지 않아 고무의 흐름이 끊기게 되는 것이다.
이같은 문제점이 생기는 주된 이유는 그린케이스를 성형드럼에 감아 가류할 때 종래에는 타이어의 트레드부를 형성하는 트레드 그린쉬트와 사이드부를 형성하는 사이드 그린쉬트를 별도의 그린쉬트로 하여 성형드럼에 부착시키어 가류함으로 인하여 상기와 같은 문제가 발생하여 가류된 타이어에 있어서 플로우 크랙이 발생되는 것이다.
본 발명은 최종적인 타이어의 트레드부와 사이드부의 형상으로 된 트레드부와 사이드부를 가류하기 위한 그린시트(Sheet)를 일체형으로 제작하여 됨과, 상기 트레드 및 사이드 일체형 그린시트를 사출하기 위한 금형을 제공하고자 함에 그 특징이 있다.
본 발명에 따른 트레드 및 사이드 일체형 그린시트는 한 장으로 된 고무 시트(Sheet)로 타이어의 트레드부와 사이드부를 가류하기 위한 그린시트(Green Sheet)로써 가류되어야 할 최종트레드부의 형상이 구현된 그린시트이고, 본 발명의 또 다른 목적을 달성하는 일체형 그린시트 사출용 금형은 최종형상이 구현되고 한 장의 시트로 구성된 트레드 및 사이드 일체형 그린시트를 사출하기 위한 금형장치에 적용되는 금형이다.
상기 트레드 및 사이드 일체형 그린시트는 도 1에 도시한 바와 같이 소정의 폭과 두께로 된 긴 판형을 취하고 있는데, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서 트레드와 사이드의 플로우 크랙을 개선한 항공기용 타이어의 제조를 위해 최종적으로 가져야 할 트레드 및 사이드 일체형 그린시트의 폭과 두께를 결정하는 것이 핵심 기술이라 할 것인데, 본 발명에 따른 트레드 및 사이드 일체형 그린시트(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 트레드를 형성하는 트레드 그린시트부(21)와 사이드 그린시트부(22)가 연속된 형태로 일체형을 이루어 형성되는데, 상기 트레드 그린시트부(21)를 중심으로 양측에 각각 사이드 그린시트(22)가 형성된다.
이같은 조건을 만족하는 트레드 및 사이드 일체형 그린시트를 사출하기 위한 정확한 칫수로 설계된 본 발명에 따른 일체형 그린시트 사출용 금형이 필요하다.
상기 일체형 그린시트 사출용 금형은 정확한 칫수의 금형 형상을 결정하기 위해서는 여러 가지 설계고정을 거쳐야 한다. 먼저 닙 라인(Nip Line) 이론을 이용하여 설계하고자 하는 타이어 단면도를 작도하여 금형으로 사출하여 얻고자 하는 트레드와 사이드 일체형 시트의 단면도를 얻어야 한다.(도 1 참조)
이로부터 얻어진 일체형 트레드와 사이드의 단면적(756㎟) 및 길이(1,650㎜)에 사용할 고무의 비중(1.1201g/㎤)을 곱하여 고무의 중량 1,397㎏(=756㎟ ×1.1201g/㎤ ×(1㎏/1000g))을 산출하였다.
고무시트의 형상을 금형의 단면 형상으로 전환하기 위하여 트레드와 사이드 각 부위별로 고무 두께가 다른 특징 때문에 트레드와 사이드의 어떤 지점을 변곡점으로 해야 하는지가 중요하다.
도 2는 상기 트레드 및 사이드 일체형 그린시트를 압출하여 성형하기 특히 적합한 금형의 사시도인데, 트레드 및 사이드 일체형 그린시트 성형용 금형(10)은 도 1에 도시된 트레드 및 사이드 일체형 그린시트(20)를 압출하기 적당한 사출로(11)가 금형 몸체를 전후로 관통하는 공간으로 형성된다.
본 발명에서는 여러 변곡점을 모델로 모사한 결과 그린시트(20)의 두께가 바뀌는 지점을 금형(10)의 사출로(11) 변곡점으로 결정하였다.
특히 타이어 그린 케이스가 가류될때, 숄더부인 OACC에서는 급격한 고무의 유동과 흐름 및 스트레스에 의한 고무 유동시 플로우 클랙 혹은 플로우 폴딩 현상이 발생하므로 이를 방지 및 최소화하기 위하여 반복적 경험 인자(Factor)인 66%를 적용하여 산출식에 의해 얻어진 금형 숄더부 폭을 59㎜에서 39㎜(59 ×0.66)를 적용하였고, 트레드 센터 부위와 사이드 부위에는 인자 66%를 적용할 필요가 없다.
이와 같은 방법으로 항공기용 타이어를 가류하기 위한 본 발명에 따른 트레드 및 사이드 일체형 그린시트의 실시예는 종래의 트레드 그린시트가 폭 354㎜/두께 1.8㎜인 그린시트와 폭 50㎜/두께 0.7㎜인 그린시트, 폭 26㎜/두께 1.3㎜ 인 그린시트로 된 3장의 그린시트를 전체 폭이 345㎜인 트레드 및 사이드 일체형 그린시트(20)로 대체한 것인데, 트레드 그린시트부의 폭은 233㎜이고 사이드 그린시트부의 폭 은 각각 121 ㎜이다. 도 1에 도시된 바와 같이 그린시트(20)의 두께는 트레드부와 사이드부에서 각각 적절한 두께를 갖도록 설계되는데, 도 1에 도시된 바와 같이 외측표면이 요철이 형성되어 상기 일체형 그린시트 성형용 금형(10)을 통해 압출되어 성형된 일체형 그린시트(20)는 판형 고무가 띠 형태로 길게 성형되므로 적당한 길이로 절단하여 사용된다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 본 발명을 설명하기 위한 최선의 방법으로 선택한 개념으로 간주하고 본 발명의 기술적 내용을 파악함에 있어서 본 발명의 기술적 사상에 부합한 의미와 개념으로 적절히 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 일체형 그린시트를 적용한 타이어를 공기압 240psi로 충진후 12,650lbs 하중에서 항공기 실전 운용 항목인 램프 택시(Ramp Taxi) 테스트, 택시 스피드(Taxi Speed) 테스트, 이륙과 착륙(Take-Off and Landing) 테스트에서 플로우 크랙이 발생하지 않음을 확인하였고, 종래에 여러장의 그린시트를 사용한 것에 대하여 본 발명에 따른 일체형 그린시트는 트레드 및 사이드가 일체형으로 구현되어 있어 가류작업이 그만큼 용이하고 생산성이 향상되었다.

Claims (3)

  1. 항공기용 타이어의 가류용 고무 시트에 있어서, 트레드부와 사이드부를 가류하기 위한 고무시트인 그린시트를 한 장의 시트로 구성한 것으로 트레드 그린시트부를 중심으로 양측에 각각 사이드 그린시트가 연속적으로 형성된 항공기 타이어용 트레드 및 사이드 일체형 그린시트.
  2. 제1항에 있어서, 일체형 그린시트의 전체 폭은 345㎜이고, 트레드 그린시트부의 폭은 233㎜이고 사이드 그린시트부의 폭 은 각각 121㎜인 항공기 타이어용 트레드 및 사이드 일체형 그린시트.
  3. 특허청구범위 제1항의 트레드 및 사이드 일체형 그린시트를 사출하기 적합한 형태로 각인된 사출로를 갖는 항공기 타이어용 트레드 및 사이드 일체형 그린시트 사출용 금형.
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