KR20100025231A - 타이어의 균일성 향상방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PCI 공정을 수행하는 동안 가황타이어를 회전시켜 타이어의 변형을 최소화함과 아울러 그린타이어를 가황하는 과정에서 타이어의 외표면에 형성된 단차를 PCI 공정에서 제거하여 불량률을 줄일 수 있도록 한 타이어의 균일성 향상방법 및 장치에 관한 것으로서,

타이어의 균일성 향상방법은, 그린타이어에 대한 가황이 완료된 후 PCI(Post Cure Inflator) 공정을 수행하는 도중, 가황타이어(20)의 외주면을 일정 속도로 회전하는 드럼(11)에 접촉시켜 가황타이어(20)가 드럼(11)과 맞물려 회전되도록 함으로써, 타이어의 변형을 방지하고 가황타이어(20)의 외주면에 형성된 단차를 제거하는 것을 특징으로 하며,

타이어의 균일성 향상장치는, 그린타이어에 대한 가황 공정을 수행하는 가황장치의 주위에 설치되어 가황이 완료된 가황타이어(20)에 대한 PCI 공정을 수행할 수 있도록 하는 베이스 프레임(10)과; 베이스 프레임(10)에 회전 가능하게 설치되어 가황타이어(20)를 회전시키는 원통형의 드럼(11)과; 베이스 프레임(10)에 설치되어 드럼(11)을 회전시키는 구동모터(15)와; 구동모터(15)의 회전력을 드럼(11)으로 전달하는 회전축부(13)와; 베이스 프레임(10)에 회전 가능하게 설치되고, 가황타이어(20)가 드럼(11)에 맞물려 회전되도록 가황타이어(20)를 지지하는 타이어 지지축(17); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 가황이 완료된 가황타이어를 일정 속도로 회전시킴으로써 타이어의 변형을 최소화하고, 가황타이어가 드럼과 맞물려 회전되도록 함으로써 가황타이어의 외주면에 형성된 단차를 제거하여 균일성을 향상시키고, 완제품 타이어의 불량률을 감소시킬 수 있다.

가황, PCI, 가황타이어, 회전, 드럼, 단차, 균일성, 유니포미티, R&H성능

Description

타이어의 균일성 향상방법 및 장치{Method and Apparatus for Uniformity Improvement of Tire}

본 발명은 타이어의 균일성을 향상시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 PCI 공정을 수행하는 동안 가황타이어를 회전시켜 타이어의 변형을 최소화함과 아울러 그린타이어를 가황하는 과정에서 타이어의 외표면에 형성된 단차를 PCI 공정에서 제거하여 불량률을 줄일 수 있도록 한 타이어의 균일성 향상방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 타이어의 제조과정에서 그린타이어에 대한 가황 공정이 끝난 후 타이어의 팽창 및 형상유지를 위하여 일정 시간 동안 정적 상태에 놓아두게 되는데, 이를 PCI(Post Cure Inflator) 공정이라 한다.

타이어의 제조과정에서 가황 공정은, 성형 공정에서 완성된 그린타이어를 가황기의 몰드(Mold)에 넣은 후, 내외측에서 열과 압력증기를 가하여 타이어의 독특한 트레드를 얻는 공정을 의미한다. 이러한 가황 공정에서 사용되는 몰드는 주로 여러 개의 섹션부(Section部)들이 모여 이루어진 상 몰드와 하 몰드로 구성되며, 이 몰드의 내부에는 그린타이어와 이 그린타이어의 내부에 접하는 블래더(Bladder) 가 내장되어 있다.

실제로 가황 공정에서는 상기 블래더에 가해지는 내부 압력에 의해 상기 블래더가 먼저 팽창하면서 그린타이어를 몰드측으로 밀어붙이게 되며, 상기 그린타이어가 팽창하면서 그린타이어의 외주면이 몰드에 접촉하여 트레드(Tread)가 형성되도록 한다. 이와 같이 가황을 마친 그린타이어를 가황타이어라 하는데, 가황타이어는 타이어 완제품이 완성되기 직전의 타이어이다.

이러한 가황 공정이 완료되면, 타이어의 팽창 및 형상 유지를 위하여 일정 시간 동안 정적 상태에 놓아두는 PCI 공정을 수행한다. 그런데, 가황 공정에서 균일한 압력 전달이 이루어지지 않은 경우 가황타이어의 불균일을 초래하게 되고, 이러한 가황타이어의 불균일성은 타이어의 NVH(Noise & Vibration & Harshness) 성능과 R&H(Ride & Handling) 성능 등에 악영향을 주게 되고, 타이어가 차량에 결합된 상태에서는 성능 저하 현상을 나타나게 된다.

따라서, PCI 공정에서는 가황 공정에서 발생한 가황타이어의 불균일성을 해소하는 것이 중요하나, 가황이 완료된 가황타이어가 고온 상태에 있으므로 PCI 공정이 진행되는 동안 타이어의 변형이 발생활 확률이 높다. 또한, 가황 공정에서 사용되는 몰드가 일체형으로 형성되지 않고 다수의 섹션부가 결합되어 형성되므로, 섹션부들 사이에 형성되는 단차로 인하여 가황타이어의 외주면에도 단차가 발생하여 불균일성이 야기될 수 있다.

이와 같이 가황타이어에 변형이 발생하거나 단차가 형성되는 경우 타이어의 유니포미티(Uniformity)가 저하하게 되고, 그로 인하여 차량의 R&H 성능이 저하된 다. 또한, 타이어의 유니포미티 불량은 차량 주행시 쉬미(Shimmy) & 쉐이크(Shake)의 요인이 되어 사용자 불만에 상당한 영향을 미치게 된다.

결과적으로 통상의 PCI 공정에서는 가황타이어의 고온으로 인하여 타이어의 변형이 발생하거나 몰드를 구성하는 섹션부들 간의 단차로 인하여 가황타이어의 외주면에 단차가 발생할 수 있고, 이로 인하여 완제품 타이어의 유니포미티가 저하되고 불량률이 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 그린타이어에 대한 가황 공정에 이어 PCI 공정을 수행하면서 가황타이어를 일정 속도로 회전시켜 타이어의 변형을 최소화함으로써 완제품 타이어의 균일성을 향상시켜 불량률을 최소화할 수 있도록 한 타이어의 균일성 향상방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 타이어의 균일성 향상방법은, 그린타이어에 대한 가황이 완료된 후 PCI(Post Cure Inflator) 공정을 수행하는 도중, 가황타이어의 외주면을 일정 속도로 회전하는 드럼에 접촉시켜 상기 가황타이어가 상기 드럼과 맞물려 회전되도록 함으로써, 타이어의 변형을 방지하고 상기 가황타이어의 외주면에 형성된 단차를 제거하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 타이어의 균일성 향상장치는, 그린타이어에 대한 가황 공정을 수행하는 가황장치의 주위에 설치되어 가황이 완료된 가황타이어에 대한 PCI 공정을 수행할 수 있도록 하는 베이스 프레임과; 상기 베이스 프레임에 회전 가능하게 설치되어 가황타이어를 회전시키는 원통형의 드럼과; 상기 베이스 프레임에 설치되어 상기 드럼을 회전시키는 구동모터와; 상기 구동모터의 회전력을 상기 드럼으로 전달하는 회전축부와; 상기 베이스 프레임에 회전 가능하게 설치되고, 상기 가황타이어가 상기 드럼에 맞물려 회전되도록 상기 가황타이어를 지지하는 타이어 지지축; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 타이어의 균일성 향상장치에 따르면, 상기 타이어 지지축은 상기 베이스 프레임에 복수개 설치됨과 아울러 상기 드럼을 중심으로 대칭되게 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 타이어의 균일성 향상장치에 따르면,상기 드럼은 직경이 1.6~3m 이고, 드럼폭은 0.25~0.35m인 것을 특징으로 하며, 또한, 상기 드럼은 타이어의 규격에 따라 교체 가능한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 타이어의 균일성 향상장치에 따르면, 상기 타이어 지지축은 상기 베이스 프레임에 상기 드럼의 반경방향으로 형성된 가이드 홈을 따라 이동 가능하게 설치되고, 상기 베이스 프레임에 착탈 가능하게 설치되며 상기 타이어 지지축의 회전은 허용하면서도 상기 드럼의 반경방향으로는 움직일 수 없도록 상기 타이어 지지축을 지지하는 베어링 고정부를 더 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 타이어의 균일성 향상장치에 따르면, 상기 회전축부는 상기 구동모터의 고속회전을 상기 드럼의 저속회전으로 변환시키는 감속부를 더 구비한 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명의 타이어의 균일성 향상방법 및 장치는, 가황이 완료된 가황타이어를 일정 속도로 회전시킴으로써 타이어의 변형을 최소화하고, 가황타이어가 드럼과 맞물려 회전되도록 함으로써 가황타이어의 외주면에 형성된 단차를 제거하여 균일성을 향상시키고, 완제품 타이어의 불량률을 감소시킬 수 있는 효과가 있 다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 타이어의 균일성 향상방법 및 장치를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 타이어의 균일성 향상장치가 도시된 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 타이어의 균일성 향상장치의 측면도이다.

본 발명에 의한 타이어의 균일성 향상방법은, 그린타이어(Green Tire)에 대한 가황(加黃)이 완료된 후 PCI(Post Cure Inflator) 공정을 수행하는 도중에, 가황타이어(20)의 외주면을 일정 속도로 회전하는 드럼(11)에 접촉시켜 상기 가황타이어(20)가 상기 드럼(11)과 맞물려 회전되도록 함으로써, 타이어의 변형을 방지하고 상기 가황타이어(20)의 외주면에 형성된 단차(段差)를 제거하여 타이어의 균일성을 향상시키게 된다.

보통 타이어의 균일성을 개선하기 위해서는, 블래더를 이용한 가황 공정에서 블래더의 힘을 이용하여 타이어의 형상을 지지하는 것도 중요하지만, 가황이 완료된 후 타이어가 식는 과정에서 타이어의 카카스나 벨트 등이 안정한 성장을 하도록 하는 것도 매우 중요하다.

즉, 본 발명은 가황타이어를 드럼에 맞물려 회전시킴으로써 전체적인 타이어의 뼈대가 성장하도록 함과 동시에 타이어의 변형을 방지함으로써, 전체적인 타이어 뼈대의 성장과 더불어 타이어의 유니포미티 불량으로 인한 R&H 성능 저하를 방 지하게 된다.

그리고, 본 발명의 타이어의 균일성 향상장치는, 그린타이어에 대한 가황 공정을 수행하는 가황장치의 주위에 설치되어 가황이 완료된 가황타이어(20)에 대한 PCI 공정을 수행할 수 있도록 하는 베이스 프레임(10)과; 상기 베이스 프레임(10)에 회전 가능하게 설치되어 상기 가황타이어(20)를 회전시키는 원통형의 드럼(11)과; 상기 베이스 프레임(10)에 설치되어 상기 드럼(11)을 회전시키는 구동모터(15)와; 상기 구동모터(15)의 회전력을 상기 드럼(11)으로 전달하는 회전축부(13)와; 상기 베이스 프레임(10)에 회전 가능하게 설치되고, 상기 가황타이어(20)가 상기 드럼(11)에 맞물려 회전되도록 상기 가황타이어(20)를 지지하는 타이어 지지축(17); 을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 타이어 지지축(17)은 상기 베이스 프레임(10)에 복수개 설치됨과 아울러 상기 드럼(11)을 중심으로 대칭되게 배치되는 것이 바람직하다. 이로 인하여 상기 드럼(11)과 상기 가황타이어(20)가 맞물려 회전할 때, 상기 드럼(11)이 편심되지 않고 상기 가황타이어(20)에 균일한 압력으로 접촉하게 된다.

한편, 상기 드럼(11)은 일반 주행 시험기와 유사한 수준인 직경 1.6~3m의 크기로 형성되고, 상기 드럼(11)의 폭, 즉 높이는 0.25~0.35m인 것이 바람직하다. 상기 드럼(11)의 직경이 1.6m 미만이거나 드럼폭이 0.25m 미만인 경우에는 큰 규격의 타이어를 적용하기가 곤란하고, 상기 드럼(11)의 직경이 3m 이상이거나 드럼폭이 0.35m 이상인 경우에는 상기 드럼(11)을 회전시키는 상기 구동모터(15)의 규격이 커지게 되는 단점이 있다.

따라서, 타이어 규격에 따라 다양한 크기의 드럼(11)을 구비하고, 타이어 규격에 따라 상기 드럼(11)을 교체하여 사용함으로써, 타이어 규격에 관계없이 균일성 향상 작업을 수행할 수 있다.

물론, 이상과 같이 상기 드럼(11)을 교체하는 대신 상기 타이어 지지축(17)을 상기 드럼(11)의 반경 방향으로 이동시켜 타이어의 규격변화에 대응할 수도 있다. 이를 위하여 상기 베이스 프레임(10)에 상기 드럼(11)의 반경방향으로 가이드 홈(18)을 형성하고, 상기 가이드 홈(18)에 상기 타이어 지지축(17)을 이동 가능하게 설치한다. 그리고, 상기 타이어 지지축(17)을 지지하는 베어링 고정부(19)를 상기 베이스 프레임(10)에 착탈 가능하게 설치하여, 상기 타이어 지지축(17)이 회전할 수는 있지만 상기 드럼(11)의 반경방향으로는 움직일 수 없도록 한다. 이 경우 상기 베어링 고정부(19)는 상기 가이드 홈(18)의 측부에 형성된 구멍에 의해 그 위치가 결정되는 것이 바람직하다.

또, 상기 회전축부(13)는 상기 구동모터(15)의 고속회전을 상기 드럼(11)의 저속회전으로 변환시키는 감속부(도시 생략)를 구비하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 구동모터(15)의 축은 고속회전하고 있으므로, 상기 감속부를 통하여 감속함으로써 상기 드럼(11)이 서서히 회전되도록 하는 것이다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 타이어의 균일성 향상방법 및 장치는 가황 공정을 마친 가황타이어를 회전시킴으로써 타이어의 변형을 최소화하여 완제품의 불량률을 감소시키게 된다.

가황 공정을 마친 가황타이어(20)를 타이어 지지축(17)에 결합시켜, 베이스 프레임(10) 상에 설치된 드럼(11)에 맞물려 회전되도록 한다. 이때, 상기 드럼(11)은 완제품 타이어의 규격에 따라 상기 가황타이어(20)가 맞물려 회전될 수 있는 크기의 드럼(11)을 선택하여 사용한다.

한편, 상기 타이어 지지축(17)이 이동 가능하게 설치되는 경우에는, 상기 드럼(11)을 교체하는 대신 상기 타이어 지지축(17)을 상기 베이스 프레임(10)에 형성된 가이드 홈(18)을 따라 이동시켜 상기 가황타이어(20)가 상기 드럼(11)에 맞물려 회전되도록 할 수도 있다. 이 경우 상기 타이어 지지축(17)의 위치가 결정된 후, 상기 타이어 지지축(17)을 회전 가능하게 지지하는 베어링 고정부(19)를 고정하여야 함은 당연하다. 이때, 상기 베어링 고정부(19)는 상기 가이드 홈(18)의 측부에 형성된 구멍을 이용하여 고정한다.

이상의 과정을 거쳐 상기 드럼(11)에 상기 가황타이어(20)가 맞물려 회전되도록 상기 가황타이어(20)를 상기 타이어 지지축(17)에 결합시킨 상태에서 구동모터(15)를 작동시켜 상기 드럼(11)을 회전시키게 된다. 이때, 상기 구동모터(15)와 상기 드럼(11) 사이에는 감속부를 포함하는 회전축부(13)가 설치되어 있으므로, 상기 드럼(11)은 저속으로 회전하게 되고 상기 드럼(11)의 회전에 따라 상기 가황타이어(20)도 천천히 회전하게 된다.

결국, 상기 가황타이어(20)는 서서히 회전하면서 식어가게 되고, 동시에 상기 가황타이어(20)를 구성하는 카카스 및 벨트의 성장이 촉진된다. 이때, 상기 가황타이어(20)가 상기 드럼(11)에 맞물려 회전하게 되므로, 몰드를 이루는 섹션부들 간의 단차로 형성된 상기 가황타이어(20) 외주면의 단차가 제거됨과 아울러 상기 가황타이어(20)가 고온에 의해 변형되는 것도 방지된다.

따라서, 가황 공정을 수행하는 도중 발생하는 상기 가황타이어(20)의 불균일성을 해소할 수 있게 되고, PCI 공정을 수행하는 동안 타이어의 불균일한 변형이 발생하지 않게 되어, 최종 생산되는 완제품 타이어의 유니포미티가 향상된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 타이어의 균일성 향상장치가 도시된 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 타이어의 균일성 향상장치의 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 베이스 프레임

11: 드럼

13: 회전축부

15: 구동모터

17: 지지축

18 : 가이드 홈

19: 베어링 고정부

Claims (8)

1. 그린타이어에 대한 가황이 완료된 후 PCI(Post Cure Inflator) 공정을 수행하는 도중, 가황타이어(20)의 외주면을 일정 속도로 회전하는 드럼(11)에 접촉시켜 상기 가황타이어(20)가 상기 드럼(11)과 맞물려 회전되도록 함으로써, 상기 가황타이어(20)의 외주면에 형성된 단차를 제거하는 것을 특징으로 하는 타이어의 균일성 향상방법.
2. 그린타이어에 대한 가황 공정을 수행하는 가황장치의 주위에 설치되어 가황이 완료된 가황타이어(20)에 대한 PCI 공정을 수행할 수 있도록 하는 베이스 프레임(10)과;

   상기 베이스 프레임(10)에 회전 가능하게 설치되어 상기 가황타이어(20)를 회전시키는 원통형의 드럼(11)과;

   상기 베이스 프레임(10)에 설치되어 상기 드럼(11)을 회전시키는 구동모터(15)와;

   상기 구동모터(15)의 회전력을 상기 드럼(11)으로 전달하는 회전축부(13)와;

   상기 베이스 프레임(10)에 회전 가능하게 설치되고, 상기 가황타이어(20)가 상기 드럼(11)에 맞물려 회전되도록 상기 가황타이어(20)를 지지하는 타이어 지지축(17); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어의 균일성 향상장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 타이어 지지축(17)은 상기 베이스 프레임(10)에 복수개 설치됨과 아울러 상기 드럼(11)을 중심으로 대칭되게 배치되는 것을 특징으로 하는 타이어의 균일성 향상장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 드럼(11)은 직경이 1.6~3m 이고, 드럼폭은 0.25~0.35m인 것을 특징으로 하는 타이어의 균일성 향상장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 드럼(11)은 타이어 규격에 따라 교체 가능한 것을 특징으로 하는 타이어의 균일성 향상장치.
6. 제2항에 있어서,

   상기 타이어 지지축(17)은 상기 베이스 프레임(10)에 상기 드럼(11)의 반경방향으로 형성된 가이드 홈(18)을 따라 이동 가능하게 설치되고, 상기 베이스 프레 임(10)에 착탈 가능하게 설치되며 상기 타이어 지지축(17)의 회전은 허용하면서도 상기 드럼(11)의 반경방향으로는 움직일 수 없도록 상기 타이어 지지축(17)을 지지하는 베어링 고정부(19)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 타이어의 균일성 향상장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 베어링 고정부(19)는 상기 가이드 홈(18)의 측부에 형성된 구멍에 의해 그 위치가 결정되는 것을 특징으로 하는 타이어의 균일성 향상장치.
8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 회전축부(13)는 상기 구동모터(15)의 고속회전을 상기 드럼(11)의 저속회전으로 변환시키는 감속부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 타이어의 균일성 향상장치.

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