KR20060118494A - 타이어 제조방법 및 상기 방법을 수행하기 위한 토로이드형지지체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생타이어를 형성하기 위해 토로이드형 지지체상에 타이어 구조요소들을 만들고 조립하는 단계, 및 상기 토로이드형 지지체를 가열시킴으로써 적어도 상기 생타이어의 내부면을 예비경화시키는 단계를 포함하는 타이어 제조방법에 관한 것이다. 상기 토로이드형 지지체의 반경방향 내부면에 복수의 돌출요소들(207)이 형성되어 상기 토로이드형 지지체의 외부면이 상기 생타이어의 내부면, 바람직하게는 상기 생타이어의 내부면과 비드 영역의 균일하고 일정한 예비경화를 보장하는데 적합한 온도에 도달하는데 필요한 시간을 줄이게 한다.

생타이어, 토로이드형 지지체, 예비경화(precuring)

Description

타이어 제조방법 및 상기 방법을 수행하기 위한 토로이드형 지지체{Process For Manufacturing A Tyre And Toroidal Support For Carrying Out Said Process}

본 발명은 타이어 제조방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 토로이드형 지지체상에 타이어 구조요소들을 제조하고 조립하는 단계 및 상기 토로이드형 지지체를 가열함으로써 적어도 생타이어(green tyre)의 내면을 예비경화(precuring)하는 단계를 포함하는 타이어 제조방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 타이어 제조방법에 사용되는 토로이드형 지지체에 관한 것이다.

본 명세서에서, 용어 "생타이어"는 예비경화 상태의 엘라스토머 재료를 포함하는 타이어 구조요소들의 조립시에 형성되는 제품을 가리키는데 사용된다.

더욱이, 본 명세서에서, 용어 타이어의 "내면"은 타이어가 휠 림(wheel rim)상에 경화되고 작동하게 장착될 때, 상기 타이어의 팽창유체(inflating fluid)와 접촉하게 되는 타이어의 가장 안쪽면을 가리키는데 사용된다.

본 발명에 따른 타이어 제조방법은 토로이드형 지지체상에서 타이어 구조요소들을 함께 연속적으로 제조하고 조립하여 생타이어를 제조하는 단계를 포함한다. 이러한 제조방법은, 예컨대, 동일 출원인명의 유럽특허 EP 928,680에 기술되어 있 으며, 상기 문헌에 따르면 상기 토로이드형 지지체는, 자동화된 순서를 통해, 타이어의 특정 건조(建造) 단계가 각 워크스테이션에서 수행되는 복수의 워크 스테이션들 사이로, 바람직하게는 로봇화 시스템에 의해, 이동된다.

상기 제조방법은 소정의 기하학적 형상을 생타이어에 제공하기 위해 상기 생타이어를 몰딩(molding)하는 단계와 상기 생타이어를 더 공고히 하기 위해 상기 생타이어를 경화시키는 단계를 더 포함한다. 상기 몰딩단계는 소정의 트래드 패턴(tread pattern)을 상기 생타이어에게 더 제공한다.

생타이어의 몰딩 및 경화단계는 그 내부 형태가 형성되어지는 타이어의 외부면의 형태와 일치하는 가황 몰드(vulcanization mold)내에 형성된 몰딩 공동으로 상기 생타이어를 도입하고, 상기 생타이어의 내부면과 상기 토로이드형 지지체의 외부면 사이에 형성된 확산틈(또는 확산갭(diffusion gap))으로 가압된 유체를 도입함으로써 수행된다.

이러한 타이어 제조공정은, 예컨대, 동일 출원인 명의 유럽특허 EP 976,533에 기술되어 있으며, 상기 문헌에 따르면, 몰딩 공동의 내벽에 대해 미가공 엘라스토머 재료의 가압동안, 반경방향 팽창이 가압된 유체의 확산갭으로의 도입 효과에 의해 타이어에 부과된다. 가압된 유체의 도입은 바람직하게는 토로이드형 지지체에 형성된 채널(또는 도관)에 공급되고 상기 토로이드형 지지체의 외부면에서 종료됨으로써 수행된다. 유체 도입동안, 타이어는 몰딩 공동의 내벽과 토로이드형 지지체의 외부면 사이의 둘레방향 내부 에지에 밀봉으로 맞물려, 타이어 자체의 둘레방향 내부 에지에서 확산갭의 범위를 한정한다. 이점적으로, 생타이어를 경화시키는데 필요한 열량이 몰딩 공동의 내벽을 통해 그리고 확산갭으로 도입된 가열 유체에 의해 생타이어에 제공된다. 바람직하기로, 상기 가열 유체는 가압단계를 실행하는데 사용되는 가압된 유체이거나 상기 가압된 유체의 적어도 일부이다.

따라서, 이 공정에 따른 타이어의 제조는 종래 타이어 제조방법에서 통상적으로 사용되는 가황 블래더(vulcanization bladder)가 없어도 수행된다. 상기 블래더는 일반적으로 고무로 제조되고 고압의 가열된 유체, 예컨대, 증기로 팽창되며 상기 몰딩 공동의 내벽에 대하여 타이어를 가압하고 타이어를 형성하는 엘라스토머 재료가 받게되는 가교공정(cross-linking)의 결과로서 소정의 안정적인 기하학적 형상을 타이어에 제공하기 위해 상기 몰딩 공동에 포함된 생타이어에 삽입된다.

그러나, 상술한 바와 같이, 가황 블래더가 없는 공정에서, 가압된 유체는 생타이어의 내면과 직접 접촉하게 되어, 실제로 유체의 있을 수 있는 투과로 인해 아직 가황되지 않은 타이어 구조에 여러가지 불편함을 초래할 수 있다. 예컨대, 인접한 엘라스토머층들 또는 스트립형 소자들 사이, 또는 상기 엘라스토머 재료 및 금속 또는 직물 보강구조들 사이의 분리가 발생할 수 있거나, 심지어 금속 보강재료에서의 부식현상이 촉진될 수 있다.

생타이어에 가압된 유체의 있을 수 있는 투과를 방지하기 위해, 동일 출원인 명의 참조문헌 EP 976,534는 예비경화 엘라스토머 재료의 적어도 한 층과 생타이어의 내면을 결합시키는 단계를 포함하는 타이어 제조방법을 기술하고 있다. 상기 예비경화층은 특히 균열 및 틈의 형성을 방지하기 위해 타이어의 몰딩단계 동안 가압된 유체의 확산 및 침투에 대해 충분한 기계적 강도와, 동시에, 큰 피로강도를 얻 는데 적합하다. 따라서, 상기 참조문헌에 따르면, 타이어 제조방법은 생타이어의 연이은 제조가 미가공 엘라스토머 재료의 상기 층을 전달하는 토로이드형 지지체상에서 수행되도록 상기 토로이드형 지지체의 외부면에 상기 미가공 엘라스토머 재료의 적어도 한 층을 형성하는 단계를 포함한다. 더욱이, 상기 타이어 제조방법은 상기 생타이어를 가황 몰드로 도입하기 전에 상기 층을 예비경화시키는 단계를 포함하며, 상기 예비경화단계는 상기 토로이드형 지지체를 통해 상기 층에 열을 공급함으로써 수행된다.

바람직하기로, 상기 토로이드형 지지체의 가열은 상기 토로이드형 지지체가 이전의 가황 싸이클로부터 유래한 사실로 인해 또는 전기 저항기와 같은 적외선 또는 동일 수단에 의해 달성된다.

예컨대, 참조문헌 EP 1,075,929은 다수의 섹터로 이루어진 강체 토로이드형 지지체가 사용되는데 따른 타이어 제조방법을 개시하고 있다. 상기 참조문헌에 따르면, 각 섹터의 부분은 열도전성 재료(예컨대, 알루미늄 합금)로 몰딩되고 경화단계동안 생타이어에 열을 공급하는 전기 저항을 포함한다.

또 다른 예가 참조문헌 JP 11-320,567에 기술되어 있고, 상기 문헌에 따르면, 상기 토로이드형 지지체의 각 섹터는 그 내면과 일치하게 저항기 히터에 형성된 원형 세그먼트와 접촉하여 열량이 생타이어를 경화시키기 위해 상기 내면으로부터 토로이드형 지지체의 외부면에 공급된다.

본 출원인은 통상적으로 "라이너(liner)"라고 하는 미가공 엘라스토머 재료의 층, 즉, 타이어 팽창 유체의 유지력을 보장하는데 적합한 엘라스토머 층을 예비 경화시키는 단계가 예비경화 라이너에 크고 균일한 기계적 저항이 제공됨으로 인해 타이어의 형성동안 특히 이점적인 것을 관찰하였다.

이는 특히, 예컨대, 언급된 유럽특허 EP 928,680에서 상술한 바와 같이 토로이드형 지지체의 외부면에 엘라스토머 스트립을 권선함으로써 라이너가 형성되는 경우에 명백해진다. 이 경우, 실제로, 상기 토로이드형 지지체내에 형성된 공급채널로부터 배출되는 가압된 유체가 상기 라이너 면에 균일하게 부딪하지 않기 때문에, 상기 유체는 타이어의 내면에 불균일성 및 심지어 타이어의 왜곡 형상을 초래할 수 있다.

또한, 본 출원인은 비경화 상태, 즉, 가소성 상태(plastic state)로 있는 엘라스토머 재료의 타이어 구조요소들이 가압 유체와 접촉하게 될 때 설계 사양에 대해 비정질 배열(anomalous arrangement)을 취할 수 있음을 관찰하였다.

특히, 본 출원인은 몰딩 단계의 특히 시초에 카커스 플라이(carcass ply) 또는 플라이들이 타이어가 가압 유체 의해 받게 되는 예상 위치로부터 현저히 이동할 수 있음을 주목하였다. 따라서, 완성된 타이어에서 카커스 플라이 또는 플라이들의 몰딩단계에 의해 주로 결정되는 신장이 예상했던 것보다 불가피하게 낮아진다.

더욱이, 본 출원인은 특히 몰딩단계의 초기단계에서, 가황 압력이 특히 타이어 비드 영역에서 엘라스토머 재료의 결핍 또는 축적 현상을 초래할 수 있음을 주목했다. 상기 현상의 결과, 불균일성 및 결함들이 타이어에서 발생될 수 있고 이에 의해 타이어가 못쓰게 되어진다.

상기 문제를 해결하기 위해, 본 출원인은 토로이드형 지지체로부터 생타이어 의 내부면으로의 열교환을 향상시켜, 상기 토로이드형 지지체의 외부면이 적어도, 라이너, 바람직하게는 상기 라이너와 타이어 비드영역의 균일하고 일정한 예비경화를 보장하는데 적합한 온도에 도달하는데 걸리는 시간을 줄이는 것이 필수적임을 인지했다.

본 출원인은 토로이드형 지지체와 복수의 돌출요소들을 상기 토로이드형 지지체의 반경방향 내부면의 적어도 일부분에 형성함으로써 상기 토로이드형 지지체와 생타이어의 내부면 사이의 열교환을 증가시킬 수 있음을 알았다.

특히, 본 출원인은, 상기 토로이드형 지지체의 반경방향 내부면에 복수의 돌출요소들을 형성함으로써, 상기 돌출요소들이 생타이어의 가열을 수행하는데 적합한 토로이드면을 현저히 증가시키는데 기여하기 때문에 열교환이 이점적으로 향상될 수 있음을 알았다.

본 발명에 따르면, 돌출요소들은 상기 토로이드형 지지체의 외부면이 예비경화 단계가 정확하게 수행될 수 있고 상술한 결함들이 발생하지 않는 것을 보장하는데 적합한 소정의 작동온도에 빨리 도달하도록 하게 한다.

또한, 본 출원인은 상기 토로이드형 지지체의 반경방향 내부면에 상술한 복수의 돌출요소들을 형성함으로써, 예비경화 시간이 이점적으로 줄어들 수 있음을 알았다. 그 결과, 타이어 가황시간 뿐만 아니라 토로이드형 지지체를 가열하는데 필요한 에너지도 이점적으로 감소된다.

더욱이, 상술한 복수의 돌출요소들은 상기 돌출요소들이 고온의 토로이드형 지지체와 상기 지지체를 둘러싼 환경 사이의 열교환을 향상시키기 때문에 가황 공정의 종료시에 상기 토로이드 지지체를 냉각시키는데 필요한 시간을 현저히 줄이는데 기여한다. 실제로, 가황 공정의 종료시에, 토로이드형 지지체의 온도는 약 140-150℃임에 유의해야 하고, 상기 온도는 라이너의 증착에 의한 새로운 미가공 타이어의 제조를 시작하기 전에 약 40-60℃까지 내리는 것이 필요하다.

제 1 태양에서, 본 발명은 타이어의 내부면의 형태와 실질적으로 일치하는 형태를 갖는 토로이드형 지지체의 외부면에 엘라스토머층을 형성하는 단계; 상기 엘라스토머층에 형성된 상기 토로이드형 지지체상의 구조요소들을 조립함으로써 생타이어를 제조하는 단계; 상기 토로이드형 지지체상에 지지되는 상기 생타이어를 그 내벽이 상기 타이어의 외부면의 형태와 실질적으로 일치하는 형태를 갖는 몰딩 공동에 도입하는 단계; 상기 토로이드형 지지체를 가열함으로써 상기 엘라스토머층을 적어도 부분적으로 예비경화시키는 단계; 상기 몰딩 공동의 내벽에 대해 상기 생타이어의 외부면을 가압하기 위해 상기 생타이어의 내부면과 상기 토로이드형 지지체 사이에 형성된 적어도 하나의 확산갭(diffusion gap)에 1차 작업유체를 도입하는 단계; 및 상기 생타이어를 경화시키는 단계를 포함하고, 상기 토로이드형 지지체의 반경방향 내부면의 적어도 일부분에 복수의 돌출요소들이 형성되는 타이어 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 돌출요소들은 상기 토로이드형 지지체의 반경방향 내부면으로부터 돌출되어 있다. 보다 상세하게, 상기 돌출요소들은 상기 토로이드형 지지체로부터 내부로 돌출되어 있다.

바람직하기로, 상기 돌출요소들은 신장된 리브들이다.

대안으로, 상기 돌출요소들은 벌집모양 구조를 형성할 수 있다.

바람직하기로, 상기 돌출요소들은 상기 토로이드형 지지체의 두께내에서 형성된다.

대안으로, 상기 돌출요소들은 상기 토로이드형 지지체로부터 별개로 제조되고 연이어 그 반경방향 내부면에 결합된다. 바람직하기로, 상기 돌출요소들을 상기 토로이드형 지지체로의 결합은 용접에 의해 수행된다.

제 1 실시예에 따르면, 상기 엘라스토머층이 상기 토로이드형 지지체의 외부면상에 완성되자 마자 상기 토로이드형 지지체의 가열이 수행된다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 토로이드형 지지체의 가열은 상기 토로이드형 지지체상에 생타이어 제조단계의 종료시에 수행된다. 상기 실시예에 따르면, 상기 타이어 제조방법은 몰딩 및 경화단계가 수행되는 몰딩 공동에 생타이어를 도입하기 전에, 상기 타이어 구조요소들을 함께 조립하고, 연이어 적어도 상기 타이어의 내부면, 바람직하게는 상기 타이어의 내부면 및 비드 영역을 예비경화함으로써 생타이어를 제조하는 방법을 포함한다.

더욱이, 본 발명에 따르면, 본 출원인은 상기 토로이드형 지지체와 상기 생타이어의 내부면 사이의 열교환을 증가시키기 위해 토로이드형 지지체의 반경방향 두께가 이점적으로 줄어들 수 있음을 알았으며, 상기 두께 감소는 상기 토로이드형 지지체의 열관성(thermal inertia)을 감소시키는데 기여한다.

특히, 본 출원인은 상기 타이어의 크라운부에 해당하는 토로이드형 지지체의 일부 두께가 이점적으로 줄어들 수 있음을 알았다.

또한, 본 발명의 돌출요소들이 형성되는 토로이드형 지지체의 두께가 더 이점적으로 감소된다.

또 다른 태양에서, 본 발명은 생타이어의 내부면의 형태와 실질적으로 일치하는 형태를 가지며 토로이드형 지지체의 외부면을 형성하는 복수의 둘레방향 섹터를 구비하는 생타이어 제조용 토로이드형 지지체에 관한 것으로, 상기 토로이드형 지지체의 반경방향 내부면의 적어도 일부에 복수의 돌출요소들이 형성된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 토로이드형 지지체의 측내부면은 오목하고 상기 오목면은 상기 토로이드형 지지체의 내부로 향해있다. 특히, 상기 토로이드형 지지체의 측내부면은 실질적으로 상기 토로이드형 지지체의 반경방향 외부 프로파일에 실질적으로 평행하다.

상기 실시예에 따르면, 본 출원인은 또한 타이어 측벽과 일치하는 토로이드형 지지체의 두께가 줄어들 수 있고 상기 토로이드형 지지체로부터 상기 생타이어로의 열교환이 이점적으로 향상될 수 있음을 알았다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 토로이드형 지지체의 측내부면은 실질적으로 상기 토로이드형 지지체의 적도면에 평행하다.

본 출원인은 상기 또 다른 실시예가, 상기 토로이드형 지지체내로 도입된 증기 유량의 농축으로 인해 형성될 수 있는, 상기 토로이드형 지지체로부터 상기 생타이어의 내부면으로 열교환에 부정적인 영향을 끼치는 물을 쉽게 제거되게 하여 상기 토로이드형 지지체내의 습기 축적이 방지되는 것을 발견했다.

단지 비제한적인 예로서 주어진 하기의 첨부도면을 참조로 설명을 기술한다:

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토로이드형 지지체의 섹터 중 일부분에 대한 사시도이다;

도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 토로이드형 지지체의 섹터 중 일부분에 대한 사시도이다;

도 3은 본 발명에 따른 타이어 제조방법의 단계를 수행하는 장치의 부분적인 단면 수직도이다;

도 4는 상기 타이어 제조방법의 또 다른 단계동안 도 3의 장치의 부분적인 단면 수직도이다; 그리고

도 5 및 도 6은 3개의 다른 토로이드형 지지체에 대한 시간 함수로서 온도의 그래프를 도시한 것이다.

타이어는 일반적으로 래디얼 평면, 즉, 타이어의 회전축을 포함하는 평면에 놓이는 보강코드를 사용하여 보강된 하나 이상의 카커스 플라이를 포함하는 토로이드형 카커스를 구비한다. 각각의 카커스 플라이는 주로 비드 코어(bead core)로서 알려진 적어도 하나의 환형 보강 금속구조와 일체로 결합된 단부를 갖는다.

상기 카커스 구조에 크라운식으로 배치된 타이어는 일반적으로, 몰딩 및 경화단계의 종료시에, 타이어 지면접촉을 위해 돋아진 트래드 패턴이 형성되는 엘라스토머 재료로 된 트래드 밴드(tread band)를 포함한다.

또한, 타이어는 주로 카커스 구조와 트래드 밴드 사이에 있는 벨트구조로서 알려진 보강구조를 구비한다. 상기 벨트구조는, 각 스트립에 대해 서로 평행하고 인접한 스트립 코드와 교차관계로 배치되는, 바람직하게는 타이어의 적도면에 대해 대칭으로 배치되는, 주로 금속 재료로 된 보강코드가 형성된 고무를 입힌 섬유로 된 적어도 2개의 둘레방향으로 중첩된 스트립들을 구비한다.

바람직하기로, 상기 벨트구조는 둘레방향 외부 위치에서, 실질적으로 둘레방향으로 배치된 또 다른 직물층 또는 금속 코드를 더 구비한다.

마지막으로, 공기튜브가 없는 튜브리스(tubeless) 타입의 타이어에서, 타이어 밀봉을 보장하기 위해 불침투성 특징을 갖는 둘레방향 내부 엘라스토머 층, 즉, 라이너가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토로이드형 지지체의 한 섹터(200)의 일부분에 대한 개략적인 사시도를 도시한 것이다.

일반적으로, 조립식 또는 분해식 타입의 토로이드형 지지체에는 타이어가 토로이드형 지지체상에 지지되는 경우 상기 타이어의 회전축과 일치하는 공통의 기하학적 축 주위로 둘레방향으로 분포되어 있는 복수의 둘레방향 섹터들이 형성되어 있어 타이어의 반경방향 내부면을 실질적으로 재형성하는 연속한 외부면을 형성한다. 조립식 또는 분해식 타입의 토로이드형 지지체에서, 섹터는 타이어 제조방법의 몰딩 및 경화단계의 종료시에 타이로부터 떼어내기 위해 상기 기하학적 축을 향해 반경방향으로 각각이 후퇴될 수 있다. 이러한 분해식 토로이드형 지지체는 예컨대 동일 출원인명의 참조문헌 WO 01/62481에 기술되어 있다.

도 1을 참조하면, 섹터(200)는 2개의 둘레측(201,202) 사이의 둘레방향으로 범위가 한정된다(도 1에서는 단지 둘레측(201)만이 도시되어 있다).

횡단면에서, 즉, 토로이드형 지지체의 적도면에 수직한 면과 토로이드형 지지체가 횡단함으로써 형성되는 단면에서, 각 섹터(200)는 실질적으로 U형 프로파일을 가지며, 타이어의 크라운부에 해당하는 섹터의 크라운부는 외부면(203)과 내부면(204) 사이로 범위가 한정된다.

둘레측(201 또는 202)의 일부인 외부면(203)은 섹터(200)의 반경방향 외부 프로파일의 크라운부를 형성하고, 타 섹터들과 함께, 토로이드형 지지체의 외부면을 형성함에 있어 상호협력한다.

실질적으로 토로이드형 지지체의 기하학적 축을 바라보는 내부면(204)은 실질적으로 외부면(203)에 평행하다.

상기 개개의 섹터(200)의 설계는 전체로서 취해진 토로이드형 지지체에 상기 기하학적 축을 향해 개방된 내부 중공구조를 제공하여 증기 또는 또 다른 작동 유체의 흐름이 각 섹터(200)의 내부면(204)에 도달하게 되고 적절한 열량이 섹터의 본체의 두께를 통해 타이어에 전달되게 한다.

섹터(200)의 상호 위치지정은, 바람직하게는 실질적으로 토로이드형 지지체의 적도면에 평행한 면에서, 상기 섹터의 내부면(204)으로부터 반경방향으로 돌출한 적어도 하나의 부착판(205)을 각 섹터에 대해 구비하는 결합장치를 형성함으로써 이루어진다. 각 부착판(205)에는 가황동안 작업유체의 흐름을 지연시키지 않기 위해 섹터의 내부면(204) 부근에 있는 하나 이상의 관통슬롯(206)이 형성되어 있 다. 부착판(205)은 바람직하게는 기하학적 축과 동축인 생크(shank)의 형태로 제조된 적어도 하나의 부착판(미도시)과, 각 섹터가 상기 토로이드형 지지체를 형성하도록 결합되게 플랜지(미도시)에 의해 맞물린다.

본 발명에 따르면, 토로이드형 지지체의 각 섹터(200)에는 섹터의 반경방향 내부면의 적어도 일부분에 분포되어 있는 복수의 돌출요소들(207)이 형성되어 있다.

도 1의 실시예에서, 상기 돌출요소들(207)은 신장된 리브(elongated ribs)의 형태이다.

도 1에 도시된 실시예에 따르면, 신장된 리브(207)는 각 섹터(200)의 전체 반경방향 내부면에 분포되어 있다. 보다 상세하게, 신장된 리브(207)는 타이어의 크라운부에 해당하고 상기 크라운부의 범위를 한정하는 섹터의 반경방향 내부면 뿐만 아니라 상기 타이어의 사이드월(sidewalls)에 해당하고 상기 사이드월을 한정하는 섹터의 반경방향 내부면면에 분포되어 있다.

대안으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 섹터(300)가 참조되는 도 2에 도시된 바와 같이, 신장된 리브(207)는 타이어의 크라운부에 해당하고 상기 크라운부의 범위를 한정하는 섹터의 둘레방향 내부면에만 분포되어 있다.

대안으로, 신장된 리브(207)는 타이어 사이드월에 해당하고 상기 사이드월의 범위를 한정하는 섹터의 반경방향 내부 측면에만 분포되어 있다(상기 또 다른 실시예는 도시되어 있지 않다).

도 1의 실시예에 따르면, 신장된 리브(207)는 또한 부착판(205)의 외부면에 분포되어 있고, 상기 외부면은 토로이드형 지지체의 내부 중공구조를 바라본다.

바람직하기로, 상기 신장된 리브(207)는 서로 평행하게 배치되어 있다.

바람직하기로, 상기 신장된 리브(207)는 상기 섹터의 반경방향 내부면의 각 부분에 서로 평행하게 배치되어 있다.

바람직하기로, 2개의 연이은 신장된 리브들 사이의 피치(pitch), 즉, 거리는 실질적으로 그 전개를 따라 일정하다.

바람직하기로, 타이어의 크라운부에 해당하는 섹터의 반경방향 내부면에 분포되어 있는 신장된 리브(207)는 토로이드형 지지체의 적도면에 실질적으로 수직한 면에 놓여 있다. 더욱이, 바람직하기로 상기 신장된 리브(207)는 둘레방향에 실질적으로 수직한 방향으로 뻗어 있다.

대안으로, 섹터의 반경방향 내부면에 분포되어 있는 신장된 리브가 둘레방향에 실질적으로 평행한 방향으로 뻗어 있다.

바람직하기로, 타이어 사이드월에 해당하는 섹터의 내부 측면에 분포되어 있는 신장된 리브(207)가 토로이드형 지지체의 적도면에 실질적으로 평행한 면에 놓여있다. 이 실시예는 특히 바람직한데, 왜냐하면 열교환이 토로이드형 지지체의 전체 외부면을 통해 균일하게 분포되는 것을 보장하기 때문이다.

대안으로, 도 1에 도시된 실시예에 따르면, 타이어의 사이드월에 해당하는 섹터의 내부 측면상에 분포되어 있는 신장된 리브(207)는 토로이드형 지지체의 적도면에 평행한 면에 대해 각도 α로 경사져 있는 면 t-t에 놓여 있다. 바람직하기로, 각도 α는 섹터의 내부 측면상에서 리브의 전개를 따라 실질적으로 일정하다. 바람직하기로, 각도 α는 0°내지 45°에 이른다.

대안으로, 각도 α는 섹터의 내부 측면상의 리브의 전개를 따라 변하고, 상기 각도 값은 토로이드형 지지체의 적도면으로부터 멀리 이동함에 따라 증가한다.

신장된 리브(207)의 기울기 및 이에 따른 각도 α의 형성은 기본적으로 바람직하게는 섹터의 반경방향 내부면을 밀링함으로써 형성되는 사실에 기인한다. 토로이드형 지지체의 두께내에 신장된 리브를 형성하기 위해 상기 토로이드형 지지체의 중공 공동내에서 동작되는 밀링장치의 사용으로 인해 신장된 리브들이 경사지게 되어진다.

바람직하기로, 신장된 리브는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 섹터의 반경방향 내부면을 따라 실질적으로 연속적이다.

대안으로, 신장된 리브는 길이방향 전개를 따라 적어도 하나의 중단을 보인다(상기 또 다른 실시예는 도면에서 도시되지 않음).

바람직하기로, 상기 돌출요소의(즉, 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에 따른 신장된 리브(207)의) 외부 프로파일은 그 길이방향에 대해 횡인 횡단면에서 실질적으로 형태가 직사각형이다. 바람직하기로, 상기 신장된 리브의 높이는 크라운부의 섹터 두께의 약 30% 내지 약 50%이다. 바람직하기로, 상기 신장된 리브의 폭은 2㎜ 및 5㎜ 사이로 이루어진다.

대안으로, 그 길이방향 전개에 횡인 횡단면에서 상기 신장된 리브(207)의 외부 프로파일은 실질적으로 형태가 사다리꼴이며, 이 형태는 열교환에 적합하게 섹터면을 향상키는데 기여한다.

대안으로, 그 길이방향 전개에 횡인 횡단면에서 신장된 리브(207)의 외부 프로파일은 실질적으로 형태가 삼각형이다.

도 1에 도시된 실시예에 따르면, 토로이드형 지지체의 측내부면(208,209)은 토로이드형 지지체의 적도면에 실질적으로 평행하다.

도 2에 도시된 또 다른 실시예에 따르면, 토로이드형 지지체의 측내부면(301,302)은 오목한 프로파일을 가지며, 상기 토로이드형 지지체의 안쪽 방향으로 오목면이 지향되어 있다. 바람직하기로, 토로이드형 지지체의 측내부면(301,302)은 토로이드형 지지체의 반경방향 외부 프로파일(201)에 실질적으로 평행하다.

본 발명에 따른 제조공정은 (예컨대, 상기 언급된 유럽특허 EP 928,680에서 상술한 바와 같이) 토로이드형 지지체상에 타이어 구조요소들을 함께 연이어 조립함으로써 생타이어를 제조하는 단계를 포함한다.

상기 공정에 따르면, 복수의 관통홀들(도면에 미도시)은 주로 가압된 1차 작업유체가 가황공정동안 토로이드형 지지체의 외부면과 타이어의 내부면 사이에 형성되어 있는 확산갭에 도달할 수 있게 하는 공급채널(또는 도관)을 형성하기 위해 토로이드형 지지체 두께를 관통하여 제조된다. 일반적으로 상기 관통홀들은 직경이 1㎜ 내지 3㎜에 이른다.

본 출원인은 또 다른 타이어 제조방법을 제공하고 있으며, 상기 제조방법에 따르면, 생타이어의 내부면과 그 비드 영역을 예비경화시키는 단계는 외부에서 내부로 생타이어를 동시에 가압하고, 상기 타이어의 내부면에 열을 공급함으로써 형 성된다. 상기 또 다른 방법에 따르면, 몰딩 및 경화단계는 완성된 타이어에서의 불균일성 및 불규칙성을 초래함이 없이 수행될 수 있는데 왜냐하면 상기 몰딩 및 경화단계 동안 작업유체가 이미 부분적으로 가황처리된 타이어의 일부분과 직접 접촉하기 때문이며, 이에 따라 재료의 가소성 반응을 더 이상 나타내지 않고 거의 탄성 반응을 나타낸다. 이 경우, 타이어의 최외각 구조요소들에 속하는 탄성 재료의 몰드 내벽에 대해 균일한 분포가 형성되어 질 수 있다.

또한, 상기 또 다른 타이어 제조방법은 가황 압력으로 인한 카커스 플라이 또는 플라이들의 신장으로 상기 카커스 플라이 또는 플라이들이 타이어 비드 영역으로 이동하게 하지 못하는데 왜냐하면 상기 카커스 플라이 또는 플라이들은 이미 이들 영역에서 부분적인 가황처리로 인해 그 영역에 있는 엘라스토머 재료와 실질적으로 통합되었기 때문이다.

보다 상세하게, 상기 또 다른 타이어 제조방법은 형태가 실질적으로 생타이어의 내부면의 형태와 일치하는 외부면을 갖는 토로이드형 지지체상에 생타이어를 건조(建造)하는 단계; 상기 토로이드형 지지체와 접촉하는 타이어의 내부면에 열을 전달하도록 상기 토로이드형 지지체를 가열하는 단계; 적어도 하나의 2차 가압 작업유체를 통해 상기 토로이형 지지체의 외부면에 대하여 상기 생타이어의 내부면을 가압하는 단계; 및 상기 토로이드형 지지체의 외부면과 상기 생타이어의 내부면 사이에 적어도 하나의 확장갭으로 지나가는 1차 가압 작업유체를 통해 수행되며, 몰딩 공동을 형성하는 가황 몰드의 내벽에 대해 상기 생타이어의 외부면을 가압하는 단계를 포함하고, 상기 1차 작업유체는 가황처리를 유발하기 위해 상기 생타이어에 열을 공급하도록 가열된다.

상기 제조공정을 참조로, 본 출원인은 타이어 버트레스(buttress) 영역, 즉, 트래드 밴드의 축상으로 마주보는 가장자리가 타이어의 각 사이드월에 결합되는 영역에 일치하게 크리티시티(criticity)가 올라갈 수 있음을 주목했다.

보다 상세하게, 본 출원인은 공동을 형성하는 몰드가 항상 가열된 상태에 있고 타이어가 상기 몰딩 공동의 안쪽에 배치되고 상술한 바와 같이 예비경화 단계가 수행되는 경우, 타이어 버트레스 영역과 일치하게 트래드 밴드의 적어도 일부가 가열된 몰드와 접촉하여 몰딩 및 경화가 개시된다.

더욱이, 본 출원인은 가열된 몰드와 접촉하게 되는 트래드 밴드부분에 축상으로 인접해 있는 트래드 밴드의 또 다른 부분이 상기 가열된 몰드에 너무 가까이 있음으로 해서 경화가 시작되는 것을 주목했다.

따라서, 가황 몰드의 내벽에 대해 생타이어의 외부면을 가압하는 단계가 아직 시작되지 않았을 때, 즉, 타이어가 완전히 토로이드형으로 형성되지 않았을 때 타이어 트래드 밴드 일부가 몰드되고 경화되기 시작한다.

결과적으로, 타이어가 1차 작동 유체에 의해 토로이드형으로 형성되고 몰딩 및 경화단계가 발생하면, 이미 부분적으로 몰드되고 경화되었던 트래드 밴드 부분들의 존재로 인해 엘라스토머 재료내에 거품의 형성을 초래할 수 있다. 특히 엘라스토머 스트립들 사이에 트래드 밴드가 형성되고, 특히, 상기 트래드 밴드내에 있을 수 있는 공기가 경화된 부분들에 의해 포획된채 남아 있어, 이에 따라 거품 및/또는 (상기 스트립들의 분리와 같은) 다른 결함들이 발생하여 타이어를 버리게 할 수 있다.

상술한 바와 같이 상기 또 다른 제조공정을 참조하면, 트래드 밴드 부분의 미숙한 몰딩 및 경화를 방지하기 위해, 본 출원인은 먼저 예비경화 시간을 줄여 몰딩 및 경화 단계가 수행되기 전에 몰딩 공동내에 생타이어의 체재 시간을 줄이는 것을 생각했다.

그러나, 본 출원인은 예비경화 시간이 소정의 값 아래로 낮추어질 수 없음을 경험하였다. 실제로, 본 출원인은 예비경화 시간이 너무 낮게 설정되면, 원칙적으로는 그 불충분한 예비경화로 인해 타이어 라이너에 결함이 발생한다. 특히, 본 출원인은 라이너의 엘라스토머 재료가 충분한 정도로 예비경화되지 않은 경우, 상기 엘라스토머 재료가 토로이드형 지지체에 달라붙을 수 있고, 1차 작업유체가 타이어의 반경방향 팽창을 야기하도록 도입되면, 라이너에 바람직하지 못한 주름형성이 발생할 수 있음을 주목했다.

더욱이, 본 출원인은 예비경화 시간이 현저히 감소되는 경우, 타이어 비드 영역의 예비경화가 발생하지 않거나 불충분해지고, 몰딩 및 경화 단계가 수행될 때 카커스 플라이가 비드 영역에서 움직일 수 있음을 경험했다.

본 출원인은 상술한 결함들이 이점적으로 방지될 수 있고 라이너와 비드 영역의 충분한 예비경화가 본 발명에 따른 토로이드형 지지체와 생타이어의 내부면 사이의 열교환을 향상시킴으로써 형성될 수 있음을 인식했다.

상술한 상기 또 다른 타이어 제조방법에 따르면, 토로이드형 지지체에는 그 외부면에 개방되어 있는 1차 작업유체를 확산갭으로 도입하는데 적합한 복수의 도 관들이 형성된다. 상기 도관들은 상기 토로이드형 지지체의 둘레방향 확장부에 적절한 크기로 분포되어 라이너의 미가공 엘라스토머 재료가 상기 토로이드형 지지체로 도입되는 것이 상기 도관을 통해 방지된다. 대개, 상기 덕트들은 EP 976,533에 기술된 바와 같이 토로이드형 지지체의 반경방향 두께내에 형성된 관통홀들이다.

대안으로, 토로이드형 지지체는 상기 도관들이 없고 1차 작업유체가 상기 토로이드형 지지체의 내부로부터 상술한 확산갭으로 2개의 인접한 섹터들 사이에 있는 통로를 통해서만 지나가게 한다.

대안으로, 1차 작업유체의 통과를 용이하게 하기 위해, 섹터의 둘레측(201,202)에 섹터의 전 두께를 따라 반경방향으로 뻗어 있는 (도면에 미도시) 노치들이 형성되어 있다.

바람직하기로, 각 섹터의 단 하나의 둘레측에만 상기 노치들이 형성되어 있다.

바람직하기로, 상기 노치들은 각 섹터에 대해 2개가 있다.

바람직하기로, 상기 노치들은 토로이드형 지지체의 적도면에 대해 대칭으로 배치되어 있다.

바람직하기로, 상기 노치들은 축방향으로 약 20㎜의 폭과 둘레방향으로 약 0.1㎜의 확장부를 갖는다.

본 출원인은 상기 노치들이 있음으로 인해 토로이드형 지지체가 분해되어야 하는 경우 경화단계의 종료시에 또한 매우 유용함을 알았다. 실제로, 상기 노치들의 부재시, 본 출원인은 작업유체의 양이 확산갭에 갇힌 채 있고 2개의 인접한 섹 터들 사이에 형성된 통로로부터 빠져나올 수 없음을 주목했다. 이는 특히 바람직하지 못한데, 왜냐하면 갇힌 작업유체는 토로이드형 지지체의 분해를 방해하고 심지어 섹터의 파열을 초래할 수 있는 섹터들 사이의 밀봉효과를 야기하기 때문이다.

도 3은 전체가 참조번호 101로 식별되는 본 발명에 다른 차량 휠타이어에 대한 몰딩 및 경화장치를 도시한 것이다.

장치(101)는 밀봉 컨테이너(103)와 작동 결합되는 가황 몰드(102)를 구비한다.

바람직하기로, 상기 몰드(102)는 컨테이너(103)의 베이스(103A) 및 폐쇄부(103B)와 각각 맞물리는 하부 절반부(102A)와 상부 절반부(102B)로 구성될 수 있다.

도 3의 실시예에서, 몰드(102)의 각 하부 절반부(102A) 및 상부 절반부(102B)는 치크(cheek), 하부 치크(103A)와 상부 치크(103B) 각각, 및 하부섹터(131A)와 상부섹터(131B)로 각각 구성되는 섹터들의 크라운을 갖는다.

하부 절반부(102A)와 상부 절반부(102B)는 (도 3에 도시된 바와 같이) 서로 이격된 개방위치 및 (도 4에 도시되 바와 같이) 몰딩 공동(104)을 형성하기 위해 서로 인접한 폐쇄위치 사이로 상호 이동할 수 있다. 상기 치크 및 상기 섹터에 의해 형성된 몰딩 공동(104)의 내벽은 상기 몰딩 및 경화 단계의 종료시에 형성되는 타이어의 외부면의 기하학적 형상을 만들어 낸다.

보다 상세하게, 상기 치크들은 마주보는 타이어 사이드월의 외부면을 형성하도록 설계되는 반면에, 상기 섹터들은 소정의 트래드 패턴과 일치하게 적절히 배치 된 일련의 컷들과 길이방향 그루브 및/또는 횡그루브를 만듬으로써 타이어 트래드 밴드를 형성하도록 설계된다.

장치(101)는 실질적으로 타이어의 내부면의 형태를 재생하는 외부면을 갖는 금속 또는 다른 강체 재료로 된, 본 발명에 따른 도 1 또는 도 2에 도시된 타입인, 토로이드형 지지체(10)를 더 구비한다.

장치(101)는 작동조건에서 실질적으로 불활성인 증기, 질소, 공기 또는 다른 가스, 또는 그 혼합물을 구비할 수 있는 1차 작업유체의 도입을 위한 (도 4에 도시된) 적어도 하나의 도관(110)을 더 구비한다. 바람직하기로, 상기 1차 작업유체는 증기 및 질소의 혼합물이다.

장치(101)에는 또한 몰드(102)를 가열시키기 위한 가열장치가 제공되어 있다. 바람직하기로, 상기 가열장치는 가열유체의 흐름에 대해 적절한 복수의 도관들(105)로 구성된다.

바람직하기로, 장치(101)는 또한 생타이어(50)가 앞서 제조되었던 토로이드형 지지체(10)를 포함하도록 형성된 밀봉장치를 구비한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 바람직한 실시예에서, 상기 밀봉장치는 몰드내에 밀봉공동을 형성하는 상기 몰드(102)에 포함되어 일체로 형성될 수 있다. 바람직하기로, 이 경우 몰드(102)가 상기 타이어의 가황을 위해 사용되는 1차 작업유체의 배수용 출구 부근에 배치된 복수의 씰들(106)과, 2개의 절반부(102A,102B)의 마주보는 면들에 배치된 적어도 하나의 둘레씰(107)을 구비한다.

상기 둘레씰(107)은 오링(O-ring) 또는 바람직하게는, 하기에 설명된 방법의 압력 및 온도를 유지할 수 있는 밀봉요소와 함께, 마주보는 면들 사이에 형성된 일련의 중첩된 금속링으로 구성될 수 있다.

이 실시예에 따르면, 2차 작업유체용 공급장치가 몰드(102)와 작동하게 결합된다. 상기 장치는 각각 몰드(102)에 공급되고 및 상기 몰드로부터 배출되도록 적어도 하나의 수송도관(108)과 하나의 방출도관(109)을 구비한다. 토로이드형 지지체(10)의 외부면에 대하여 밖에서 안으로 생타이어(50)의 내부면을 가압하는 상기 2차 가압 작업유체는 공기, 질소 또는 또 다른 실질적인 불활성 가스일 수 있다.

도관(110)은 상기 토로이드형 지지체(10)내에 상기 1차 작업유체의 확산을 가능하게 하도록 예컨대 상기 토로이드형 지지체(10)의 중심 생크들 중 적어도 하나를 따라 형성된 연결 도관(미도시)을 통해 적어도 하나의 통과장치와 작동하게 결합된다.

상기 통과장치는 상기 1차 작업유체가 상술한 바와 같이 둘레 확장부상에 적절한 크기로 분포되어 있는 토로이드형 지지체의 외부면에 개방되어 있는 복수의 관통구멍에 도달하는 상기 토로이드형 지지체에 형성된 도관을 구비한다.

바람직하기로, 있을 수 있는 응축물을 배출하도록 형성된 도관(11)이 몰딩 공동(104)의 하부에 형성된다.

상기 또 다른 타이어 제조방법에 따르면, 생타이어(50)가 토로이드형 지지체(10)상에 제조되고 연이어 개방위치에 배열된 밀봉 가황몰드(102)에 삽입된다.

일단 상기 생타이어(50)를 지지하는 상기 토로이드형 지지체(10)가 상기 몰드(102)에 배치된 후에, 장치(101)의 동작은 장치 자체의 폐쇄 및 몰딩 및 경화 공 정의 개시를 수반한다.

더 구체적으로, 도관(108)에 의해 2차 유체가 생타이어(50)의 외부면과 상기 몰드(102)의 내부면 사이에 형성된 갭으로 도입된다. 실질적으로 동시에, 도관(110)에 의해, 압력하에 1차 작업유체가 2차 작업유체의 압력보다 더 낮은 압력으로 토로이드형 지지체(10)에 도입된다. 과도전류(trasient)가 30초 내지 1분 사이에 포함된 지속시간을 갖는다; 준평형상태 조건에서 30초 내지 6분의 지속시간동안, 압력차는 10바(bar) 미만, 바람직하게는 약 1-2 바이다. 1차 작업유체는 압력이 낮기 때문에, 앞서 도시된 도관을 통해 배출하지 않고도 토로이드형 지지체(10)내에 유지된다. 이런 식으로 이 단계동안 생타이어(50)가 밖에서 안으로 가압되어 생타이어의 내부면이 토로이드형 지지체(10)의 외부면에 대해 가압받는다.

바람직하기로, 2차 작업유체는 실온이고 일반적으로 8 내지 18 바 사이에 포함된 압력으로 있는 한편 1차 작업유체는 16 바 미만의 압력으로 있고 일반적으로 약 170℃ 내지 210℃ 사이에 포함된 온도에 있다.

예컨대, 과도전류가 약 1분간 지속될 수 있고, 준평형상태 조건에서 2차 작업유체의 압력은 약 16 바이고 1차 작업유체의 압력은 약 14바이며, 그 압력차는 약 2 바가 된다.

정상상태(steady state) 조건에서, 이 단계는 몇분간(예컨대, 약 2분간) 지속된다. 이 시간 주기동안, 1차 작업유체는 타이어의 내부면에, 결과적으로 라이너와 비드 영역에 열을 전달하는 토로이드형 지지체(10)를 가열한다. 이러한 가열은 상기 타이어의 일부분들을 완전히 경화시키는 것이 아니라 모든 사건에서 일부분들 자체에 탄성(elasticity) 특성을 제공하는데 충분하다. 특히, 카커스 플라이 또는 플라이들은 비드에 단단히 고정되고, 내부 타이어면, 바람직하게는, 라이너가 상기 몰딩 및 경화단계의 가압 처리 없이도 충분히 견딜 수 있는 탄성이 된다.

토로이드형 지지체(10)의 외부면에 대하여 생타이어(50)의 내부면을 가압하는 단계는 상기 토로이드형 지지체의 가열전, 가열후 또는 가열과 동시에 무관하게 발생될 수 있다.

이 단계의 종료는 바람직하게는 2분 보다 더 짧은 시간 주기에서(예컨대, 1분) 배출도관(109)을 통한 2차 작업유체의 배출을 포함한다.

몰드(102)가 밀봉되어 있는 경우, 상기 타이어의 몰딩 및 완전한 경화를 위해 연이은 단계가 바로 시작된다. 상기 단계는 카커스 플라이의 소정의 신장으로 타이어를 몰딩하고 경화시키기 위해 18 내지 35 바 사이, 바람직하게는 26 내지 28바에 포함된 값까지 상기 1차 작업유체 압력의 상승을 통해 시작된다.

1차 작업유체에 의해 발생된 압력은 토로이드형 지지체(10)의 외부면과 경화되는 타이어의 내부면 사이에 형성된 확산갭에 도달한다.

상술한 또 다른 타이어 제조방법에 따르면, 팽창가능한 블래더가 없더라도, 예비경화된 라이너는 양호한 탄성 특성을 갖고 1차 작업유체 압력이 실질적으로 균일한 방식으로 전체 타이어에 전달될 수 있다. 따라서, 균일한 몰딩으로 인해, 실질적으로 공칭 설계특성을 충족하는 가황된 타이어를 얻을 수 있다.

토로이드형 지지체(10)의 외부면에 대해 내부 타이어면의 외부에서 내부로 가압단계동안 내부 타이어면의 가열이 1차 작업유체의 사용에 의해 또는 예컨대 전 기 저항기에 의해 토로이드형 지지체 자체에서의 열 발생에 의해 수행될 수 있음이 주목된다. 이 경우, 2차 작업유체의 압력은 또한 다른 압력이 상술한 범위내에 있는 경우 수 바(심지어 2 또는 3)일 수 있다.

본 발명의 또 다른 설명을 위해, 몇가지 예시적인 실시예들이 아래에 주어진다.

예 1 내지 3

본 출원인은 섹터의 다른 기하학적 형태를 갖는 3개의 토로이드형 지지체상에 제한요소분석(finite element analysis, F.E.A.)을 수행하였다.

보다 상세하게, 본 출원인은 기하학적 형태가 토로이드형 지지체 및 생타이어의 내부면 사이의 열교환을 높이는데 적합한 지를 평가하기 위해 3개의 다른 토로이드형 지지체의 열반응의 수치 시뮬레이션을 수행하였다.

특히, 본 출원인의 시뮬레이션의 대상은 토로이드형 지지체가 열적 준평형상태에 도달하기는데 필요한 시간면에서 다른 섹터의 기하학적 형태들과 비교하는 것이다.

상기 시뮬레이션은 235/65 R17의 크기를 갖는 타이어에 적합한 3개의 토로이드형 지지체를 사용하여 수행되었고, 상기 토로이드형 지지체는 (약 200 W/(m*K))의 열전도도를 갖는) 알루미늄으로 제조되었다.

시뮬레이션은 하기의 조건으로 수행되었다:

1) 약 180℃의 토로이드형 지지체의 중공 내부의 증기온도; 및

2) 약 50℃의 토로이드형 지지체를 포함하는 주변온도.

검사된 3개의 토로이드형 지지체는 다음과 같다:

a) 도 1에 도시된 토로이드형 지지체의 기하학적 형태와 유사한 기하학적 형태를 가지나 돌출요소들이 없는 토로이드형 지지체(비교예: 예 1);

b) 도 1에 도시된 토로이드형 지지체(본 발명의 1 실시예: 예 2); 및

c) 도 2에 도시된 토로이드형 지지체(본 발명의 2 실시예: 예 3).

예 2 및 3에 대한 실시예 1 및 2에 각각 따르면, 돌출요소들은 도 1 및 도 2에 도시된 신장된 리브의 형태였다.

도 5 및 도 6은 토로이드형 지지체의 외부면의 온도가 어떻게 토로이드형 지지체(도 5)의 적도면 및 타이어 버트레스 영역(도 6)에 해당하는 토로이드형 지지체상에 각각 시간 함수로서 변하는 지를 도시한 것이다.

도 5 및 도 6에서, 곡선 "a" 내지 "c"는 상술한 바와 같이 예 1 내지 3의 기하학적 형태에 각각 해당한다.

도 5 및 도 6으로부터, 본 발명에 따른 복수의 돌출요소들을 토로이드형 지지체에 형성함으로써, 상기 토로이드형 지지체는 상기 돌출요소들이 제공되지 않은 표준 토로이드형 지지체보다 훨씬 더 빨리 (도 5 및 도 6에서, 약 180℃의 온도에 해당하는 고지가 도시되어 있는) 열적 준평형상태에 도달한다.

또한, 토로이드형 지지체와 생타이어의 내부면 사이의 열교환의 향상면에서 최상의 결과가 특히 타이어 버트레스 영역에 일치하게 달성되는 것이 주목될 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에 포함됨.

Claims (47)

1. 타이어의 내부면의 형태와 실질적으로 일치하는 형태를 갖는 토로이드형 지지체(10)의 외부면에 엘라스토머층을 형성하는 단계;

   상기 엘라스토머층에 형성된 상기 토로이드형 지지체상의 구조요소들을 조립함으로써 생타이어(50)를 제조하는 단계;

   상기 토로이드형 지지체상에 지지되는 상기 생타이어를 그 내벽이 상기 타이어의 외부면의 형태와 실질적으로 일치하는 형태를 갖는 몰딩 공동(104)에 도입하는 단계;

   상기 토로이드형 지지체를 가열함으로써 상기 엘라스토머층을 적어도 부분적으로 예비경화시키는 단계;

   상기 몰딩 공동의 내벽에 대해 상기 생타이어의 외부면을 가압하기 위해 상기 생타이어의 내부면과 상기 토로이드형 지지체 사이에 형성된 적어도 하나의 확산갭(diffusion gap)에 1차 작업유체를 도입하는 단계; 및

   상기 생타이어를 경화시키는 단계를 포함하고,

   상기 토로이드형 지지체의 반경방향 내부면의 적어도 일부분에 복수의 돌출요소들(207)이 형성되는 타이어 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수의 돌출요소들(207)은 신장된 리브(elongated ribs)의 형태인 타이 어 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수의 돌출요소들(207)은 벌집모양 구조를 형성하는 타이어 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수의 돌출요소들(207)이 상기 토로이드형 지지체(10) 안쪽으로 돌출되어 있는 타이어 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수의 돌출요소들(207)이 상기 토로이드형 지지체(10)의 두께내에서 형성되는 타이어 제조방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수의 돌출요소들(207)이 상기 토로이드형 지지체(10)로부터 별도로 만들어지고 연이어 상기 반경방향 내부면에 결합되는 타이어 제조방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 돌출요소들(207)을 상기 토로이드형 지지체(10)에 결합하는 단계는 용접에 의해 수행되는 타이어 제조방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 엘라스토머층을 적어도 부분적으로 예비경화시키는 단계는 상기 토로이드형 지지체(10)의 외부면에 엘라스토머층을 형성하는 단계 후에 수행되는 타이어 제조방법.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 엘라스토머층을 적어도 부분적으로 예비경화시키는 단계는 상기 토로이드형 지지체(10)상에 상기 생타이어(50)를 제조하는 단계 후에 수행되는 타이어 제조방법.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 토로이드형 지지체(10)의 가열은 상기 적어도 하나의 확산갭에 1차 작업유체를 도입함으로써 수행되는 타이어 제조방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 토로이드형 지지체(10)의 외부면은 상기 생타이어(50)의 내부면을 예비경화시키기 위해 소정의 작업온도로 가열되는 타이어 제조방법.
12. 제 1 항에 있어서,

    적어도 하나의 2차 작업유체를 통해 상기 토로이드형 지지체(10)의 외부면에 대하여 상기 생타이어(50)의 내부면을 가압하는 단계를 더 포함하는 타이어 제조방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 가압단계동안 상기 2차 작업유체의 압력이 상기 1차 작업유체의 압력보다 더 큰 타이어 제조방법.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기 1차 작업유체의 압력은 16 바(bar) 미만인 타이어 제조방법.
15. 제 12 항에 있어서,

    상기 제 2 작업유체의 압력은 8 내지 18 바 사이에 포함되는 타이어 제조방법.
16. 제 1 항에 있어서,

    상기 1차 작업유체에 의해 몰딩 공동의 벽에 대하여 생타이어(50)의 외부면을 가압하는 단계동안, 상기 1차 작업유체의 압력은 18 내지 35 바 사이에 포함되는 타이어 제조방법.
17. 제 1 항에 있어서,

    상기 1차 작업유체의 온도는 170℃ 내지 210℃ 사이에 포함되는 타이어 제조방법.
18. 제 1 항에 있어서,

    상기 1차 작업유체는 증기, 질소, 공기 또는 그 혼합물인 타이어 제조방법.
19. 제 12 항에 있어서,

    상기 가압단계는 상기 토로이드형 지지체(10)를 가열하는 단계 전에 수행되는 타이어 제조방법.
20. 제 12 항에 있어서,

    상기 가압단계는 상기 토로이드형 지지체(10)를 가열하는 단계 후에 수행되는 타이어 제조방법.
21. 제 12 항에 있어서,

    상기 가압단계는 상기 토로이드형 지지체(10)를 가열하는 단계와 동시에 수행되는 타이어 제조방법.
22. 제 5 항에 있어서,

    상기 돌출요소들(207)은 밀링(milling)에 의해 형성되는 타이어 제조방법.
23. 토로이드형 지지체의 외부면을 형성하는 복수의 둘레 섹터들(200,300)을 구비하는 생타이어(50) 제조를 위한 토로이드형 지지체(10)로서,

    상기 외부면은 상기 생타이어의 내부면이 형태와 실질적으로 일치하는 형태를 가지며, 상기 토로이드형 지지체의 반경방향 내부면의 적어도 일부에 복수의 돌출요소들(207)이 형성되는 토로이드형 지지체.
24. 제 23 항에 있어서,

    상기 돌출요소들(207)은 신장된 리브의 형태인 토로이드형 지지체.
25. 제 23 항에 있어서,

    상기 돌출요소들(207)은 벌집모양의 구조를 형성하는 토로이드형 지지체.
26. 제 23 항에 있어서,

    상기 돌출요소들(207)은 상기 토로이드형 지지체(10) 안쪽으로 돌출되어 있는 토로이드형 지지체.
27. 제 23 항에 있어서,

    상기 돌출요소들(207)은 상기 토로이드형 지지체(10)의 두께내에서 형성되는 토로이드형 지지체.
28. 제 23 항에 있어서,

    상기 돌출요소들(23)은 상기 토로이드형 지지체(10)로부터 별개로 제조되고 연이어 반경방향 내부면에 결합되는 토로이드형 지지체.
29. 제 28 항에 있어서,

    상기 돌출요소들(207)을 상기 토로이드형 지지체(10)에 결합시키는 것은 용접에 의해 수행되는 토로이드형 지지체.
30. 제 23 항에 있어서,

    상기 돌출요소들(207)이 상기 생타이어(50)의 크라운부(crown portion)에 해당하는 상기 토로이드형 지지체의 반경방향 내부면상에 분포되는 토로이드형 지지체.
31. 제 23 항에 있어서,

    상기 돌출요소들(207)이 상기 생타이어(50)의 사이드월(sidewalls)에 해당하는 상기 토로이드형 지지체의 반경방향 내부 측면상에 분포되는 토로이드형 지지체.
32. 제 23 항에 있어서,

    상기 돌출요소들(207)이 상기 토로이드형 지지체(10)의 섹터 부착판(205)의 외부면에 분포되는 토로이드형 지지체.
33. 제 23 항에 있어서,

    상기 돌출요소들(207)이 서로 평행하게 배치되는 토로이드형 지지체.
34. 제 23 항에 있어서,

    2개의 연속한 돌출요소들(207) 사이의 피치가 상기 돌출요소들의 전개를 따라 실질적으로 일정한 토로이드형 지지체.
35. 제 30 항에 있어서,

    상기 돌출요소들(207)이 상기 토로이드형 지지체(10)의 적도면에 실질적으로 수직한 면에 놓여있는 토로이드형 지지체.
36. 제 30 항에 있어서,

    상기 돌출요소들(207)은 둘레방향에 실질적으로 수직 방향으로 뻗어 있는 토로이드형 지지체.
37. 제 30 항에 있어서,

    상기 돌출요소들(207)은 둘레방향에 실질적으로 평행한 방향으로 뻗어 있는 토로이드형 지지체.
38. 제 31 항에 있어서,

    상기 돌출요소들(207)이 상기 토로이드형 지지체(10)의 적도면에 평행한 면에 대해 각도(α)로 경사져 있는 면(t-t)에 놓여있는 토로이드형 지지체.
39. 제 38 항에 있어서,

    상기 각도(α)는 0°내지 45°의 범위에 이르는 토로이드형 지지체.
40. 제 38 항에 있어서,

    상기 각도(α)는 상기 돌출요소들의 전개를 따라 실질적으로 일정한 토로이드형 지지체.
41. 제 28 항에 있어서,

    상기 각도(α)는 상기 토로이드형 지지체(10)의 적도면으로부터 멀리 이동함에 따라 증가하는 토로이드형 지지체.
42. 제 23 항에 있어서,

    상기 돌출요소들(207)은 상기 섹터의 반경방향 내부면을 따라 연속적인 토로 이드형 지지체.
43. 제 23 항에 있어서,

    상기 돌출요소들(207)은 그 길이방향 전개에 따라 적어도 하나의 차단을 제공하는 토로이드형 지지체.
44. 제 23 항에 있어서,

    상기 섹터(200,300)의 둘레측(201;202)에 상기 토로이드형 지지체(10)의 두께를 따라 반경방향으로 뻗어 있는 노치들이 형성되어 있는 토로이드형 지지체.
45. 제 23 항에 있어서,

    상기 토로이드형 지지체(10)의 측내부면이 오목한 토로이드형 지지체.
46. 제 45 항에 있어서,

    상기 측내부면이 상기 토로이드형 지지체(10)의 반경방향 외부 프로파일에 평행한 토로이드형 지지체.
47. 제 23 항에 있어서,

    상기 토로이드형 지지체(10)의 측내부면이 상기 토로이드형 지지체의 적도면에 평행한 토로이드형 지지체.

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