KR20110125311A - 미가류 방지용 타이어 가류 몰드 및 이를 이용해 제조된 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미가류 방지용 타이어 가류 몰드 및 이를 이용해 제조된 공기입 타이어에 관한 것으로서, 그린 타이어의 단차부와 마주하는 상기 가류 몰드 면을 따라 폭 방향으로 가류시 공기를 위한 공기 배출홈을 형성함으로써, 가류시 공기 배출홈을 통해 그린 타이어와 가류 몰드 사이에 잔류하는 공기의 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하여 공기층에 의한 완제품 타이어의 미가류 불량을 방지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

Description

미가류 방지용 타이어 가류 몰드 및 이를 이용해 제조된 공기입 타이어{TIRE CURING MOLD FOR PREVENTING UNVULCANIZATION AND TIRE MANUFACTURED WITH THE SAME}

본 발명은 미가류 방지용 타이어 가류 몰드 및 이를 이용해 제조된 공기입 타이어에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 성형된 그린 타이어를 가류시키는 과정에서 그린 타이어의 단차부에 의해 공기 배출이 차단되어 미가류 불량이 발생하는 것을 방지하도록 하는 미가류 방지용 타이어 가류 몰드 및 이를 이용해 제조된 공기입 타이어에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 타이어는 원료를 혼합하여 컴파운드를 만드는 정련공정, 컴파운드를 시트 형태로 압출/압연/재단하여 반제품으로 성형하고, 이 반제품을 그린 타이어로 성형하는 성형 공정, 및 그린 타이어를 가류시키는 가류 공정들을 거쳐 완성된다.

그러나, 타이어의 반제품 고무를 가류시키는 가류 공정에서 가류 몰드와 성형 공정을 통해 다수의 반제품 압착된 그린 타이어 사이에 존재하는 잔류 공기층은 완제품 상에 반제품이 미가류 불량을 발생시키는 원인이 된다.

특히, 그린 타이어의 성형과정에서 반제품들의 두께 차가 많이 발생하는 단차부는 그린 타이어의 가류과정에서 그린 타이어와 가류 몰드 사이에 공기 배출을 차단하여 이들 사이에 공기층을 형성하게 되고, 이 공기층은 상기한 미가류 불량을 발생시키게 된다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 성형된 그린 타이어를 가류시키는 과정에서 그린 타이어의 단차부에 의해 공기 배출이 차단되어 미가류 불량이 발생하는 것을 방지하도록 하는 미가류 방지용 타이어 가류 몰드 및 이를 이용해 제조된 공기입 타이어를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 미가류 방지용 타이어 가류 몰드는, 가류기 내부에 설치되며, 성형된 그린 타이어를 가류시켜 완제품 타이어 형상을 갖도록 하는 타이어 가류 몰드에 있어서, 상기 그린 타이어의 단차부와 마주하는 상기 가류 몰드 면을 따라 폭 방향으로 가류시 공기를 위한 공기 배출홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 그린 타이어의 단차부는 상기 완제품 타이어의 폭 방향을 따라 바디 플라이 턴업 단부로부터 에이팩스 상단부에 상당하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공기 배출홈은 상기 완제품 타이어의 원주 방향을 따라 기설정 간격을 두고 연속되게 형성될 수 있다.

또한, 상기 공기 배출홈의 폭은 5mm 내지 15mm 범위 이내인 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 공기 배출홈의 폭과 깊이는 각각 0.3mm 내지 0.7mm 범위 이내로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 미가류 방지용 타이어 가류 몰드를 이용해 제조된 공기입 타이어는, 상기 가류 몰드의 상기 공기 배출홈에 대응되는 가류 돌기가 원주 방향을 따라 기설정 간격을 두고 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 가류 돌기의 하단부로부터 비드부의 림 라인까지의 거리는 0.15SH 내지 0.3SH 범위 이내인 것이 바람직하다.

상기한 본 발명의 미가류 방지용 타이어 가류 몰드 및 이를 이용해 제조된 공기입 타이어에 따르면, 그린 타이어의 단차부와 마주하는 상기 가류 몰드 면을 따라 폭 방향으로 가류시 공기를 위한 공기 배출홈을 형성함으로써, 가류시 공기 배출홈을 통해 그린 타이어와 가류 몰드 사이에 잔류하는 공기의 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하여 공기층에 의한 완제품 타이어의 미가류 불량을 방지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가류 몰드가 포함하는 가류기 단면도이다.
도 2는 도 1의 가류기를 통해 가류된 완제품 타이어의 종단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ 부분 확대하여 도시한 측단면도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ 방향에서 바라본 가류 몰드의 공기 배출 홈 평면도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 잘라서 본 가류 몰드의 부분 단면도이다.
도 6은 도 1의 가류기를 통해 제작된 완제품 타이어의 측면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가류 몰드가 포함하는 가류기 단면도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 완제품 타이어(1)는 반제품들을 성형하여 완성된 그린 타이어(100)를 미가류 방지형 가류 몰드(210)가 구비된 가류기(200) 내부에서 삽입한 후, 고온의 열매체와 함께 블래더(220)를 이용해 가압하여 가류시키는 과정을 거쳐 완성된다.

한편, 본 실시예에서 미가류 방지형 가류 몰드(210)는 완제품 타이어(1)의 트래드부(10)에 대응되는 트래드 가류 몰드(111)와, 완제품 타이어(1)의 양측 사이드월부(30) 및 비드부(40)에 대응되는 사이드 가류 몰드(212)로 구성되며, 특히 가이드 가류 몰드(212)의 내측 가류면에는 그린 타이어의 단차부에 의해 그린 타이어와 가류 몰드 사이에 잔류하는 공기를 배출하기 위한 공기 배출홈(215)이 구비된다.

그리고, 블래더(220)는 상기한 그린 타이어(100)를 가류시키는 과정에서 내부에 열매체가 채워지며 팽창하여 그린 타이어(100)를 가류 몰드(210)로 가압함으로써, 그린 타이어(100)와 가류 몰드(210) 사이의 잔류 공기를 제거함과 아울러 그린 타이어(100)가 가류 몰드(210)에 각인된 트래드 패턴 및 문자 형상을 가지며 완제품 타이어(1)로 가류되도록 가압하는 역할을 한다.

한편, 본 실시예에서 상기한 미가류 방지형 가류 몰드(210)가 적용된 가류기(200)는 블래더 타입의 가류기인 것을 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 반드시 한정되는 것은 아니며 가류 몰드에 상기한 공기 배출홈(215)을 구비하여 잔류 공기에 의한 미가류 불량을 해소할 수 있는 한 블래더(220)를 사용하지 않는 블래더리스 타입의 가류기를 포함하여 좀더 다양한 형태의 가류기에 적용할 수 있음은 당연하다.

도 2는 도 1의 가류기를 통해 가류된 완제품 타이어의 종단면도이다.

도 2를 참조하여 설명하면, 상기 가류기(200)를 통해 가류되어 완성된 완제품 타이어(1)는, 트래드부(10)를 중심으로 타이어의 폭 방향 양측으로 숄더부(20), 사이드월부(30) 및 비드부(40)가 순차적으로 형성된다. 더욱 상세하게는 주행중 노면과 접촉하는 트래드부(10), 타이어의 골격을 이루는 바디플라이(60), 공기의 누설을 방지하는 인너라이너(50), 바디플라이(60)를 보호하고 유연한 굴신운동을 유도하는 사이드월(30), 타이어를 림에 장착시키는 비드부(40)로 구성되어 있다.

상기한 트래드부(10), 숄더부(20), 사이드월부(30), 및 비드부(40) 내부에는 타이어의 뼈대 역할을 하는 바디 플라이(60)가 인너 라이너(50)의 상측에 적층되며 폭 방향을 따라 연장 형성된다.

트래드부(10)에서는 바디 플라이(60) 상측으로 벨트층(11), 언더 트래드층(12), 트래드층(13)가 순차적으로 적층 형성된다.

벨트층(11)은 바디 플라이(60)와 언더 트래드층(12) 사이에 위치하는 특수 코드지로 외부의 하중 및 타이어 내부 압력을 지지하고 주행중 외부로부터의 충격을 완화시켜 타이어를 보호하는 역할을 담당하고 있으며, 트래드층(13)에서 발생한 크랙이나 외상이 바디 플라이(60)에 직접 전달되는 것을 방지한다.

벨트층(11)과 트래드층(13) 사이에 매설되는 언더 트래드(12)는 지면과 트래드층 사이에 발생되는 열이 벨트층(11)으로 전이되는 것을 방지하며, 트래드층(13)은 주행중 노면과 직접 접촉하는 부분으로 상기한 가류 과정에서 트래드 가류 몰드에 각인된 기설정된 트래드 패턴 형상을 가지게 되며, 내마모성과 내커팅성이 우수한 특수 고무 재질로 이루어진다.

숄더부(20)에서는 두께가 점차 감소하며 트래드부(10)와 사이드월부(30)를 연결하는 부분이다.

사이드월부(30)의 외측면에 형성되는 사이드월 고무층(31)은 바디 플라이(60)를 덮어 보호하고, 차량의 하중을 지지함과 아울러 굴신 운동에 의한 외부 충격을 완화시키는 역할을 한다.

그리고, 비드부(40)에서는 바디 플라이(60)의 턴업 단부(65)에서 연장되며 턴업부(66)가 비드 와이어(41) 및 에이팩스(42)를 감싸며 에이팩스(42) 외측면을 덮고, 이 바디 플라이(60)의 턴업부를 보강하도록 체파층(43)이 구비된다.

여기서, 비드 와이어(41)는 강선을 고무로 피복한 와이어 다발로 타이어를 림에 결함 및 고정시키는 역할을 한다.

에이팩스(42)는 비드 와이어(41)의 분산을 방지하고 충격을 완화시키며, 성형시 비드부(40)에 에어입이 발생하는 것을 방지한다.

그리고, 체파층(43)는 림(미도시)과 바디 플라이(60)의 턴업부가 직접 접촉하는 것을 방지하도록 바디 플라이(60)의 턴업부를 감싸 보호하고, 비드부(40)의 강도를 보강하도록 한다.

도 3은 도 1의 Ⅲ 부분 확대하여 도시한 측단면도이다.

도 1과 함께 도 3을 참조하여 설명하면, 상기한 가류기(200)를 이용해 그린 타이어를 상기한 완제품 타이어(1)로 가류시키는 과정에서, 블래더(200)로 가압하여 그린 타이어와 가류 몰드 사이에 잔존하는 공기를 배출시키게 된다.

그러나, 성형된 반제품들에 의한 두께 차가 급격하게 발생되는 그린 타이어(100)의 단차부 즉, 상기한 완제품 타이어(1)의 사이드월부(30)와 비드부(40)의 경계부에서 공기의 배출이 원활하게 이루어지지 못하고 그린 타이어(100)와 가류 몰드(210) 사이에 잔류 공기층이 발생하여 완제품 타이어(1)의 외표면에 미가류 불량이 발생하게 된다.

따라서, 상기한 미가류 불량을 해결하기 위하여 상기한 그린 타이어(100)의 단차부와 마주하는 미가류 방지형 가류 몰드(210) 즉, 사이드 가류 몰드(212)의 내측면에는 원활한 잔류 공기의 배출이 이루어질 수 있도록 공기 배출홈(215)을 형성한다.

상기한 공기 배출홈(215)은 사이드 가류 몰드(212)의 상기 그린 타이어(100)의 단차부 즉, 가류후 완제품 타이어(1)의 바디 플라이(60) 턴업 단부(65)에서 에이팩스(42) 상단부까지의 단차부에 상당하는 내측 벽면에서 타이어(1)의 원주 방향을 따라 기설정된 간격을 두며 이격되며 형성된다.

도 4는 도 3의 Ⅳ 방향에서 바라본 가류 몰드의 공기 배출 홈의 평면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 잘라서 본 가류 몰드의 부분 단면도이며, 도 6은 도 1의 가류기를 통해 제작된 완제품 타이어의 측면도이다.

도 4 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 공기 배출홈(215)의 길이(L)는 완제품 타이어(1)의 폭 방향을 따라 바디 플라이(60)의 턴업 단부(65)에서 에이팩스(42) 단부까지의 단차부의 길이에 대응되게 5mm 내지 15mm 범위 이내로 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 공기 배출홈(215)의 길이(L)가 5mm 미만일 경우 공기 배출홈(115)의 길이가 너무 짧아 가류시 사이드 가류 몰드(212)와 그린 타이어(100) 상의 존재하는 잔류 공기의 배출 효과를 기대하기 힘들게 된다.

또한, 공기 배출홈(215)의 길이(L)이 15mm를 초과할 경우, 잔류 공기의 배출을 통해 그린 타이어(100)와 사이드 가류 몰드(212)와의 비접촉면 발생을 억제할 수는 있으나 완제품 타이어(1)의 사이드월부(30)에 삽입되어야 하는 타이어의 규격이나 패턴명의 문자의 크기 및 위치에 영향을 미칠 수 있으므로 지나치게 크게 설계하는 것은 바람직하지 않다. 특히, 실제로 가류공정에서 발생되는 완제품 타이어의 미가류 불량의 폭을 체크해 보면 그 폭이 15mm를 초과하지 않는다.

또한, 공기 배출홈(215)의 완제품 타이어의 원주 방향의 폭(B)과 깊이(D)는 각각 0.3mm 내지 0.7mm 범위 이내로 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 공기 배출홈(215)의 폭(B)과 깊이(D)가 0.3mm 미만인 경우, 공기 배출홈(215)의 단면적이 너무 작아 가류 몰드(210)와 그린 타이어(100) 상의 존재하는 잔류 공기의 배출 효과를 기대하기 힘들게 되어 미가류 불량이 발생하게 된다.

또한, 공기 배출홈(215)의 폭(B)과 깊이(B)가 0.7mm 초과인 경우, 잔류 공기의 배출을 통해 그린 타이어(100)와 가류 몰드(210)와의 비접촉면 발생을 억제할 수는 있으나, 공기 배출홈(215)에 대응되게 완제품 타이어에 돌출 형성되는 가류 돌기(45)의 크기가 증가하여 완제품 타이어(1)의 타이어 외관을 저하시킬 수 있게 된다.

다시 도 2와 함께 도 6을 참조하여 설명하면, 상기한 미가류 방지용 가류 몰드(210)를 이용해 제조된 완제품 타이어(1)의 상기한 공기 배출홈(215)에 대응하게 가류 돌기(45)가 원주 방향을 따라 기설정 간격을 두고 돌출되게 형성된다.

상기한 가류 돌기(34)는 상기한 공기 배출홈(215)의 길이(L), 폭(B) 및 깊이(D)에 대응되게 길이(L), 폭(B), 및 높이(D)를 가지고 형성되며, 특히 상기한 단차부에 해당하는 바디 플라이(60)의 턴업 단부(65)로부터 에이팩스(42)의 상단부 사이의 외측 벽면에 위치하며 상기의 가류 돌기(34) 하단부에서 비드부(40) 림라인(RL)까지의 거리(H)가 완제품 타이어의 최대 단면 높이(SH)의 0.15SH 내지 0.3SH 범위 이내에 형성되는 것이 바람직하다.

실험예

이하, 표 1은 종래의 가류 몰드를 이용해 제조된 완제품 타이어와 본 발명의 미가류 방지용 가류 몰드를 이용해 제조된 완제품 타이어의 잔류 공기에 의한 미가류 불량 발생률을 비교 실험한 결과는 나타낸다.

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 종래 가류 몰드를 이용해 제조된 완제품 타이어 보다 본 발명의 공기 배출홈이 형성된 미가류 방지용 가류 몰드를 이용해 제조된 완제품 타이어의 미가류 불량 발생률이 감소함을 알 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1: 완제품 타이어 10: 트래드부
20: 숄더부 30: 사이드월부
34: 가류 돌기 40: 비드부
42: 에이팩스 45: 가류 돌기
60: 바디 플라이 65: 바디 플라이 턴업 단부
100: 그린 타이어 200: 가류기
210: 미가류 방지용 가류 몰드 211: 트래드 가류 몰드
212: 사이드 가류 몰드 215: 공기 배출홈

Claims (7)

1. 가류기 내부에 설치되며, 성형된 그린 타이어를 가류시켜 완제품 타이어 형상을 갖도록 하는 타이어 가류 몰드에 있어서,
   상기 그린 타이어의 단차부와 마주하는 상기 가류 몰드 면을 따라 폭 방향으로 가류시 공기를 위한 공기 배출홈이 형성되는 미가류 방지용 타이어 가류 몰드.
   
2. 제1항에서,
   상기 그린 타이어의 단차부는,
   상기 완제품 타이어의 폭 방향을 따라 바디 플라이 턴업 단부로부터 에이팩스 상단부까지의 구간에 상당하는 미가류 방지용 타이어 가류 몰드.
   
3. 제2항에서,
   상기 공기 배출홈은,
   상기 완제품 타이어의 원주 방향을 따라 기설정 간격을 두고 연속되게 형성되는 미가류 방지용 타이어 가류 몰드.
   
4. 제3항에서,
   상기 공기 배출홈의 폭은 5mm 내지 15mm 범위 이내로 형성되는 미가류 방지 타이어 가류 몰드.
   
5. 제4항에서,
   상기 공기 배출홈의 깊이와 폭은 각각 0.3mm 내지 0.7mm 범위 이내로 형성되는 미가류 방지 타이어 가류 몰드.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 미가류 방지용 타이어 가류 몰드를 이용해 제조되는 완제품 공기입 타이어에 있어서,
   
   상기 공기입 타이어는,
   상기 가류 몰드의 상기 공기 배출홈에 대응되는 가류 돌기가 원주 방향을 따라 기설정 간격을 두고 돌출되게 형성되는 공기입 타이어.
   
7. 제6항에서,
   상기 가류 돌기 하단부로부터 비드부 림라인까지의 거리(H)는 0.15SH 내지 0.3SH 범위 이내인 것을 포함하는 공기입타이어
   (여기서, SH는 완제품 타이어의 최대 단면 높이이다.)

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