KR20140068704A

KR20140068704A - 케이블 비드 제조 방법 및 케이블 비드

Info

Publication number: KR20140068704A
Application number: KR1020120136530A
Authority: KR
Inventors: 이병호
Original assignee: 홍덕산업(주)
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2014-06-09

Abstract

본 발명에 따른 케이블 비드의 제조방법은, 원환 형태의 코어 링; 및 상기 코어 링의 외주를 둘러싸며 복수의 소선을 포함하는 외선부;를 포함하는 케이블 비드를 제조하는 방법으로서, 상기 소선은, 상기 코어 링의 단면의 중심 축을 중심으로 연선됨과 동시에 소선의 단면의 중심을 중심 축으로 비틀림 받으며 연선되는 것을 특징으로 한다.

Description

케이블 비드 제조 방법{Manufacturing method of Cable bid}

본 발명은 케이블 비드 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 케이블 비드의 외면을 형성하는 소선이 코어 링의 외측에서 연선될 때 비틀림을 가함으로써, 코어 링과 소선간의 밀착이 달성되고 균일한 구조를 가질 수 있는 케이블 비드를 제공할 수 있는 케이블 비드 제조 방법에 관한 것이다.

근래 타이어에서는 자원의 절약을 위한 경량화, 오랜 사용이 가능한 내구성, 코너링 및 승차감이 우수한 고 기능성 등이 요구되어 왔다. 이러한 요구에 부응하여 타이어를 보강하기 위해 다양한 부재가 창안되고 사용되었다.

타이어의 비드부에는 카카스의 단부를 고정하는 동시에 림과의 접합을 지지하고 충전 내압을 기밀로 유지하기 위해서 링 형상의 견고한 케이블 비드가 설치된다.

이러한 케이블 비드는 통상 소정의 굵기를 갖는 링 둘레에 소선을 연선하여 형성되도록 구성된다. 따라서, 케이블 비드의 형성에는 소정의 연선 공정이 필요하게 된다.

그러나, 상기 소선을 상기 링에 연선하는 것은 쉬운 일이 아니며, 더욱이 상기 소선을 상기 링에 균일하게 연선하는 작업 및 상기 소선과 상기 링 사이의 밀착이 달성되도록 연선하는 것은 더욱 어려운 문제이다.

대한민국 공개특허 2001-0063257

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 코어 링 둘레에 소선을 연선함과 동시에 상기 소선에 비틀림을 가함에 따라서, 소선과 코어 링 사이의 단단한 밀착이 형성되며 소선과 링 사이의 간극 발생이 줄어들고 아울러 균일한 구조를 가짐으로써 신뢰성이 향상된 케이블을 제공할 수 있는 케이블 비드 제조 방법에 관한 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 케이블 비드의 제조방법은, 원환 형태의 코어 링; 및 상기 코어 링의 외주를 둘러싸며 복수의 소선을 포함하는 외선부;를 포함하는 케이블 비드를 제조하는 방법으로서, 상기 소선은, 상기 코어 링의 단면의 중심 축을 중심으로 연선됨과 동시에 소선의 단면의 중심을 중심 축으로 비틀림 받으며 연선되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 비드 제조방법은, 상기 비틀림은 상기 소선의 중심 축을 중심으로 한 자전을 통해 형성되며, 상기 소선의 연선은 상기 코어 링의 단면의 중심 축을 중심으로 한 소선의 공전에 의해서 형성된다.

본 발명의 케이블 비드 제조 방법에 의하면, 외선부를 형성하는 각각의 소선이 코어 링의 외주면을 감싸며 연선될 때 비틀림 힘이 작용함과 동시에 연선됨으로써, 상기 비틀림에 의해 소선은 연선의 중심 축을 향하는 힘을 생성하며, 이는 소선이 코어 링을 가압하여 죄이는 앵커링 힘으로 작용할 수 있다. 따라서, 소선과 코어 링 사이의 간극 발생이 방지되어 소선과 코어 링 사이의 접촉 면적이 더욱 커질 수 있고, 소선과 코어 링 사이의 더욱 강한 밀착이 달성될 수 있다.

따라서, 단순 연선에 의해 이루어진 케이블 비드에 비해서 케이블 비드의 단면의 외주를 형성하는 부위의 내경이 더욱 작아질 수 있으며, 따라서 단위 단면적 당 강도가 더욱 커질 수 있다. 따라서 동일한 강도를 확보하면서 더욱 작은 단면적을 갖는 케이블 비드가 구성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 케이블 비드 제조 방법에 따르면, 소선이 코어 링의 외주면을 따라 비틀림 연선되어 소선과 코어 링이 더욱 밀착함으로써 소선과 코어 링 간의 상대 운동이 감소할 수 있다. 따라서, 소선간, 또는 소선과 코어 링 간의 마찰로 인한 마멸 및 손상이 방지될 수 있으므로, 케이블 비드의 내구성, 및 신뢰성이 더욱 향상될 수 있다.

또한, 소선 간, 및 소선과 코어 링 사이의 밀착이 달성됨에 따라서, 코어 링과 소선 사이의 배치가 더욱 균일해질 수 있다. 따라서, 소선과 소선 사이 및 소선과 코어 링 사이의 공간에 타 재질이 침투할 때, 상기 재질은 케이블 비드의 각각의 부위에 따라 균일하게 침투하며, 따라서 본 발명에 따른 케이블 비드 사용시 어느 부위별로 균일한 구성을 가짐에 따라서, 예컨대 일 부분의 피로특성이 상이하거나 또는 저하되는 등의 문제 발생이 방지되며 케이블 비드의 전체적인 신뢰성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 케이블 비드 제조 방법에 따라서 제조된 케이블 비드를 나타낸 도면이다.
도 2 는 도 1 에 도시된 케이블 비드의 일부 분해도이다.
도 3 은 도 1 에 도시된 케이블 비드의 단면도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 케이블 비드의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명에 따른 케이블 비드의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 8 은 본 발명에 따른 케이블 비드 제조 방법의 소선과 코어 링 사이의 밀착이 형성되는 원리를 나타낸 도면이다.
도 9 는 본 발명에 따른 케이블 비드 제조 방법에 의해서 제조된 케이블비드가 사용된 타이어의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

공간적으로 상대적인 용어인 “하부", "상부", “측부” 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 부재 또는 구성 요소들과 다른 부재 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 부재를 뒤집을 경우, 다른 부재의 “상부"로 기술된 부재는 다른 부재의 "하부”에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "상부"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 부재는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다" 및/또는 "포함하는”은 언급된 부재 외의 하나 이상의 다른 부재의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

도면에서 각부의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.

또한, 실시예에서 본 발명의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 본 발명을 이루는 구조에 대한 설명에서, 방향에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.

도 1은 본 발명의 케이블 비드(100) 제조 방법에 따라서 제조된 케이블 비드(100)를 나타낸 도면이며, 도 2 는 도 1 에 도시된 케이블 비드(100)의 일부 분해도이고, 3 은 도 1 에 따른 케이블 비드(100)의 단면도이고, 도 4 및 도 5 는 본 발명에 따른 케이블 비드(100)의 제조 방법을 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3 을 참조하면, 본 발명에 따른 케이블 비드(100) 제조 방법에 따라서 제조된 케이블 비드(100)는 내측의 심부 영역에 배치된 코어 링(110), 및 상기 코어 링(110)을 휘감아 코어 링(110)의 외주면을 둘러싸게 구성된 외선부(120)를 포함하여 구성된다.

코어 링(110)은 원형 링 형상으로 구성될 수 있으며, 소정의 강성 및 탄성을 갖는 금속 재질로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 고장력 강선의 표면에 황동, 청동, 아연 등이 도금되게 구성될 수 있다. 한편, 코어 링(110)의 단면은 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이 원형일 수 있으나, 원형 외에 타원형, 또는 소정의 곡률을 갖는 형태일 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.

외선부(120)는 상기 코어 링(110)의 외주면을 감싸도록 구성된다.

외선부(120)는 복수개의 소선(122)을 포함하며, 상기 소선(122)은 상기 코어 링(110)의 원주의 중심 축을 중심으로 상기 코어 링(110)의 외주면을 감싸도록 연선된다. 즉, 복수개의 소선(122)이 상기 코어 링(110)의 원주의 축을 중심으로 상기 코어 링(110)의 외주면을 감싸며 꼬아지도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 연선이 용이하게 형성되도록 소선(122)의 내경은 코어 링(110)의 내경보다 작을 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.

한편, 코어 링(110)과 소선(122)을 형성하는 재질은 서로 상이한 재질로 형성되거나, 또는 서로 상이한 직경, 인장강도 등을 가질 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다.

아울러, 도 2 및 도 3 에서는 상기 외선부(120)가 하나의 층을 갖게 도시되었으나, 다층 구조를 갖는 경우도 배제하지 아니한다. 즉, 본 발명에 따른 케이블 비드(100)는 다층연 구조를 가질 수 있다.

각각의 소선(122)은 코어 링(110)의 외주면 상에서 비틀림을 받으며 연선될 수 있다.

즉, 도 4 및 도 5 에 도시된 바와 같이, 소선(122)이 코어 링(110)의 내경의 중심을 중심 축으로 회전하면서 연선될 때, 소선(122)은 소선(122)의 내경의 중심을 중심 축으로 하여 비틀림을 받게 구성된다. 이에 따라서, 소선(122)을 코어 링(110)에 대해서 연선하는 공정은 소선(122)이 코어 링(110)의 외측에 감기도록 연선하는 공정(R1)과, 소선(122)의 중심 축을 중심 축으로 하여 상기 소선(122)에 비틀림을 주는 공정(R2)이 동시에 진행될 수 있다. 이때, 도 4 및 도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 비틈림의 방향은 상기 연선 방향과 동일한 방향이거나, 또는 반대 방향일 수 있다.

즉, 상기 비틀림은 상기 소선(122)의 중심 축을 중심으로 한 자전을 통해 형성되며, 상기 소선(122)의 연선은 상기 코어 링(110)의 단면의 중심 축을 중심으로 한 소선(122)의 공전에 의해서 형성된다. 이때, 상기 소선(122)의 자전 방향과 공전 방향은 서로 동일하거나, 또는 반대로 이루어질 수 있다. 즉, 자전 방향은 시계방향, 및 반시계 방향을 모두 포함할 수 있다.

한편, 이때 상기 소선(122)은 소정의 비틀림율을 가지며 연선될 수 있으며, 상기 비틀림율이 지나치게 크거나 작을 경우 본 발명에 따른 효과를 달성하기 어려울 수 있으므로, 바람직하게는 상기 비틀림율은 1 피치당 0.1 내지 4회일 수 있다.

소선(122)이 코어 링(110)에 연선됨과 동시에 비틀림을 받음에 따라서 소선(122)은 코어 링(110)에 대하여 코어 링(110)의 중심을 향하는 압착력(W)을 가하게 되며, 따라서 소선(122)과 코어 링(110) 사이의 밀착이 달성된다. 이의 원리 및 효과에 대해서는 후술한다.

도 6 내지 도 8 은 본 발명에 적용된 원리를 보다 상세하게 설명하기 위한 참고도이다.

도 6 에 도시된 바와 같이 탄성을 갖는 재질로 형성된 선(L)의 양단에 비틀림(F)을 가하게 되면, 도 7 에 도시된 바와 같이 상기 선(L)을 투영한 형상은 길이방향 축을 중심으로 하며 소정의 내경(K1)을 갖는 원환을 형성하며 측면에서 볼 때 소정의 피치(P)를 갖도록 변형된다. 이어서, 도 8 에 도시된 바와 같이 비틀림이 더욱 진행됨에 따라서 선(L)의 피치(P)가 작아지며 상기 원환의 내경(K2)은 작아진다. 즉, 비틀림이 진행됨에 따라서 상기 선(L)의 투영면이 형성하는 원환의 내경은 작아지며, 상기 원환의 중심에 소정의 물체가 배치될 경우 상기 선(L)은 상기 물체를 가압하여 죄임력을 가하게 된다.

즉, 예컨대 중심 축을 갖는 소정의 부재를 중심으로 탄성을 갖는 선을 연선함과 동시에 비틀림을 줄 경우, 상기 선은 상기 비틀림에 의해서 상기 부재의 중심 축을 향하는 힘을 받게 되며, 따라서 상기 부재와 상기 선 사이의 단단한 밀착이 달성된다.

본 발명에 따라서, 소선(122)이 코어 링(110)을 중심으로 연선됨과 동시에 비틀림을 받음에 따라서, 상기 비틀림에 의해서 소선(122)에 가해진 힘은 소선(122)이 코어 링(110)을 가압하여 죄이는 죄임력으로 작용할 수 있다. 따라서, 소선(122)과 코어 링(110) 사이의 간극이 감소하며 소선(122)과 코어 링(110) 사이의 단단한 밀착이 달성될 수 있다.

즉, 외선부(120)를 형성하는 각각의 소선(122)이 코어 링(110)의 외주면을 감싸며 연선될 때 비틀림 힘이 작용함과 동시에 연선됨으로써, 각각의 소선(122)과 코어 링(110) 사이의 결합이 더욱 강하고 신뢰성있게 구성될 수 있다. 상기 비틀림에 의해 소선(122)은 연선의 중심 축을 향하는 힘을 생성하며, 이는 소선(122)이 코어 링(110)을 가압하여 죄이는 앵커링 힘으로 작용할 수 있다. 따라서, 소선(122)과 코어 링(110) 사이의 간극 발생이 방지되어 소선(122)과 코어 링(110) 사이의 접촉 면적이 더욱 커질 수 있고, 소선(122)과 코어 링(110) 사이의 더욱 강한 밀착이 달성될 수 있다.

또한, 케이블 비드(100)의 각각의 소선(122)과 코어 링(110) 사이의 접촉 면적이 커지고 소선(122)과 코어 링(110) 사이의 강한 밀착이 형성됨에 따라서, 본 발명에 따른 케이블 비드(100)가 매설된 타이어를 사용할 경우, 소선(122)과 코어 링(110) 사이의 상대 운동이 감소할 수 있다.

즉, 종래의 제조 방법에 따라서 제조된 케이블 비드(100)는 외력을 받아서 케이블 비드(100) 내의 각각의 소선(122), 또는 소선(122)과 코어 링(110) 사이의 결합력이 크지 않게 형성되어 외력이 인가될 경우 각각의 소선(122), 또는 소선(122)과 코어 링(110) 사이의 상대 운동이 발생하며 따라서 소선(122)과 코어 링(110) 간의 마찰로 인한 마멸 및 손상(fretting)이 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 케이블 비드(100)는 소선(122)이 코어 링(110)의 외주면을 따라 비틀림 연선되어 소선(122)과 코어 링(110)이 더욱 밀착하며 소선(122)과 코어 링(110) 간의 상대 운동이 감소할 수 있다. 따라서, 소선(122)간, 또는 소선(122)과 코어 링(110) 간의 마찰로 인한 마멸 및 손상이 방지될 수 있으므로, 케이블 비드(100)의 내구성, 및 신뢰성이 더욱 향상될 수 있다.

도 9 는 본 발명에 따른 케이블 비드(100)를 포함한 타이어(200)의 부분 단면도이다.

도 9 를 참조하면, 본 발명에 따른 케이블 비드를 포함한 타이어(200)는, 트레드(210)와 사이드월(220), 및 비드부(230)로 구성된다.

예컨대, 본 발명에 따른 케이블 비드를 포함한 타이어(200)는, 양측의 비드부(230)를 카카스(240)로 감싸고 카카스(240)에 보강벨트(250)와 트레드고무를 부가하여 트레드(210)를 형성시키며 상기 트레드(210)와 비드부(230) 사이에 사이드월 성형용 고무를 부가하여 사이드월(220)을 형성하도록 구성된다.

보강벨트(250)는 주행시 타이어(200)가 외부로부터 받는 충격을 완화함과 동시에 타이어(200) 외측의 갈라짐이나 외상이 타이어(200)의 내부 부재로 직접 도달되는 것을 방지한다. 보강벨트(250)는 예컨대 내부에 스틸코드(252)를 포함할 수 있다.

카카스(240)는 외부로부터 충격을 완화시키는 역할을 한다. 따라서 카카스(240)는 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 레이온, 라이오셀 섬유 코드, 아라미드 섬유 등으로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 케이블 비드(100)는 상술한 바와 같이, 소선(122)이 코어 링(110)의 내경의 중심을 중심 축으로 회전하면서 연선될 때, 소선(122)은 소선(122)의 내경의 중심을 중심 축으로 하여 비틀림을 받게 구성됨으로써, 소선(122)과 코어 링(110) 사이의 밀착이 달성되고 더욱 조밀한 구조를 가질 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 케이블 비드(100)를 포함한 타이어(200)의 신뢰성 및 내구성이 개선되며, 사용자 편의가 향상될 수 있다.

이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

100: 케이블 비드 110: 코어 링
120: 외선부 122: 소선
200: 타이어 210: 트레드
220: 사이드월 230: 비드부
240: 카카스 250: 보강벨트
252: 스틸코드

Claims

원환 형태의 코어 링(110); 및
상기 코어 링(110)의 외주를 둘러싸며 복수의 소선(122)을 포함하는 외선부(120);를 포함하는 케이블 비드(100)에 있어서,
상기 소선(122)은,
상기 코어 링(110)의 단면의 중심 축을 중심으로 연선됨과 동시에 소선(122)의 단면의 중심을 중심 축으로 비틀림 받으며 연선되는 것을 특징으로 하는 케이블 비드 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 비틀림은 상기 소선(122)의 중심 축을 중심으로 한 자전을 통해 형성되며,
상기 소선(122)의 연선은 상기 코어 링(110)의 단면의 중심 축을 중심으로 한 소선(122)의 공전에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는 케이블 비드 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 소선(122)은 소정의 비틀림율을 받으며 연선되되,
상기 소선(122)의 비틀림율은 1 피치당 0.1회 내지 4회인 것을 특징으로 하는 케이블 비드 제조 방법.
제1항 내지 제3항의 케이블 비드(100) 제조 방법을 사용하여 제조된 케이블 비드(100)
제4항에 있어서,
상기 케이블 비드(100)는 다층연 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 케이블 비드(100).
제4항 또는 제5항의 케이블 비드(100)를 포함한 타이어(200).