KR20160034692A - 타이어 제조방법 - Google Patents

Abstract

타이어 제조방법이 개시된다. (a) 링 형태로서, 내측으로 개방부가 형성된 외피를 준비하는 단계;(c) 접착제를 개재하여, 상기 외피의 내부에 탄성부재를 삽입하는 단계;(c) 상기 탄성부재를 상기 외피의 내벽으로 밀착되도록, 상기 외피의 내측에 밀착부재를 설치하는 단계를 포함하는 타이어 제조방법이 제공된다.

Description

타이어 제조방법{Manufacturing method of tyre}

본 발명은 타이어 제조방법에 관한 것으로서, 펑크나지 않는 타이어 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 타이어는 차량 등의 바퀴 외측 둘레에 끼워져 있는 고무부재로이다. 차량의 바퀴를 예로 들어 설명하면, 타이어는 림에 결합되는 구조로 되어 있다. 타이어 내측에 주입되는 에어의 압력에 의해 쿠션 내지 완충 작용을 한다.

종래의 타이어는 펑크 발생시 대형 사고를 유발하는 문제점을 가지고 있다.

또한, 종래의 타이어는 에어가 주입됨으로써 에어의 유출이 발생할 수밖에 없었다. 이로인해 일정한 압력을 유지하기 위해 타이어의 압력을 항상 체크해야 하는 번거로움을 가지고 있었다.

한국특허등록 제10-1002990호는 노펑크타이어에 관한 것으로서, 본 발명과 유사한 기술분야의 공개된 문헌이다.

본 발명은 펑크가 나지 않는 타이어를 제조하는 방법을 제공하는 것을 기술적 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 타이어 제조용 밀착부재를 제공하는 것을 기술적 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 다양한 폭의 림에 착탈이 용이한 타이어를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 타이어의 탄성력을 조절할 수 있는 기술을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면,

(a) 링 형태로서, 내측으로 개방부가 형성된 외피를 준비하는 단계;

(c) 접착제를 개재하여, 상기 외피의 내부에 탄성부재를 삽입하는 단계;

(c) 상기 탄성부재를 상기 외피의 내벽으로 밀착되도록, 상기 외피의 내측에 밀착부재를 설치하는 단계를 포함하는 타이어 제조방법이 제공된다.

또한,

상기 밀착부재는 스프링인 것을 특징으로 하는 타이어 제조방법이 제공된다.

또한,

상기 스프링은 일부 구간이 개방된 링 형태인 것을 특징으로 하는 타이어 제조방법이 제공된다.

또한,

상기 외피의 상부에 중량체를 적층하는 단계를 더 포함하는 타이어 제조방법이 제공된다.

또한,

상기 탄성부재에는 상기 스프링이 안착할 수 있는 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 제조방법이 제공된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면,

일부 구간이 개방되어 있으며,

탄성력 있는 링형태의 몸체부를 갖는 타이어 제조용 밀착부재를 제공한다.

또한,

상기 몸체부의 내부방향으로 돌출된 손잡이부를 더 포함하는 타이어 제조용 밀착부재를 제공한다.

본 발명은 펑크가 나지 않는 타이어를 제조하는 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 타이어 제조용 밀착부재를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 다양한 폭의 림에 착탈이 용이한 타이어를 제공한다.

또한, 본 발명은 타이어의 탄성력을 조절할 수 있는 기술을 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어의 제조방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어의 외피의 사시도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어의 외피의 평면도이다.
도 4은 도 3의 A-A'의 단면도이다.
도 5은 본 발명의 탄성부재의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 밀착부재의 평면도이다.
도 7는 본 발명의 타이어 제조방법의 공정도이다.
도 8은 본 발명의 밀착부재를 외피의 내부로 삽입하는 과정을 보여주는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 타이어의 단면도
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 탄성부재의 측면도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성부재의 측면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조로 설명하기로 한다. 본 발명의 기술분야의 통상의 지식을 가진자는 본 실시예들을 참조로 다양하게 변형이 가능하다. 본 실시예들은 본 발명을 이해하기 위한 최적의 예이다. 따라서, 당업자는 본 발명의 기술적 사상 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어의 제조방법의 순서도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어의 외피의 사시도이며, 도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어의 외피의 평면도이며, 도 4은 도 3의 A-A'의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 탄성부재의 사시도이며, 도 6은 본 발명의 밀착부재의 평면도이며, 도 7는 본 발명의 타이어 제조방법의 공정도이며, 도 8은 본 발명의 밀착부재를 외피의 내부로 삽입하는 과정을 보여주는 사시도이다.

본 실시예의 타이어(100)는, "C"자의 단면인 외피(10) 내부에 탄성부재(30)를 공기 대신에 삽입한다. 따라서, 본 실시예의 타이어(100) 펑크가 나지 않는다. 외피(10)는 쉽게 구입할 수 있으며, 단독으로 공기압 타이어로 사용될 수 있다. 본 실시예의 타이어(100)는 튜브 대신에 탄성부재(30)를 삽입한다.

외피(10)는 공기압 타이어일 수 있다. 외피(10)는 고무재질로 이루어 질 수 있다. 외피(10)의 외부에는 트레드(tread)가 형성될 수 있다. 외피(10)는 링의 형태일 수 있으며, 중심부 방향으로 개방되어 있다. 외피(10)의 내부공간도 링 형태이다.

탄성부재(30)는 합성수지나, 천연고무, 합성고무 등을 발포한 것일 수 있다. 또한, 탄성부재(30)는 발포하지 않은 재료일 수도 있다. 탄성부재(30)는 압출로서 제조될 수도 있고, 사출로 제조될 수도 있다. 탄성부재(30)는 유연한 재질일 수 있다. 탄성부재(30)는 일정한 길이를 가지는 끈의 형태일 수 있다.

합성고무로는 스티렌부타디엔고무(styrene butadien rubber:SBR),폴리클로로프렌고무(polychloroprene rubber:CR),니트릴고무(acrylonitrile-butadiene rubber:NBR),부틸고무(isoprene-isobutylene rubber:IIR),부타디엔고무(butadiene rubber:BR),이소프렌고무(isoprene rubber:IR),에틸렌프로필렌고무(ethylene propylene rubber:EPR),다황화물계(多黃化物系)고무(polysulfide rubber),플루오로고무(fluororubber),아크릴고무(acrylic rubber), EPDM 등이 사용될 수 있다.

탄성부재(30)는 외피(10) 내부에 삽입될 때, 공기와 비슷한 쿠션감을 줄 수 있는 것이 좋다. 탄성부재(30)에는 도 5과 같이, 홈(31)이 형성되어 있다. 홈(31)은 추후 타이어(100) 제조과정에서 밀착부재(40)가 삽입될 수 있도록 한다. 홈(31)에 의해서 도 7의(c)와 같이 밀착부재(40)가 안정적으로 위치할 수 있다.

외피(10)의 내부공간(링 형태)에 탄성부재(30)를 삽입할 수 있다. 탄성부재(3))는 와이어(wire)의 형태이다. 탄성부재(3))는 압출로서 제조할 수 있다. 이때, 탄성부재(30)의 길이가 외피(10)의 내부공간의 길이보다 긴 것이 좋다. 탄성부재(30)의 길게 절단한 뒤, 압축하여 외피(10)의 내부공간에 삽입할 수 있다. 이렇게 되면, 전체 타이어(100)의 탄성력이 조절될 수 있다. 예를 들어, 2,000mm의 길이(링형태의 공간)의 외피(10)의 내부공간에 2,100mm의 탄성부재(30)를 삽입하면, 100mm 정도의 여분의 탄성부재(30)는 압축해서 외피(10) 내부에 삽입되어야 한다. 따라서, 외피(10) 내부에 삽입된 탄성부재(30)는 밀도가 높아지게 된다. 결과적으로 타이어(100)는 단단해진다.

외피(10)의 내부공간은 원형의 형태이다. 외피(10)의 내부공간의 길이는 지름*π로 계산된다.

반면, 2,000mm의 길이의 외피(10)의 내부공간에 2,020mm의 탄성부재(30)를 삽입하면, 20mm 정도의 여분의 탄성부재(30)를 압축해서 외피(10)의 내부공간에 삽입하여야 한다. 따라서, 외피(10) 내부에 삽입된 탄성부재(30)의 밀도가 크게 증가하지 않는다.

자전거의 앞 타이어와 뒷 타이어의 신축력을 달리할 필요가 있다. 이 경우에도, 타이어(100) 내부에 삽입된 탄성부재(30)의 길이를 조절함으로써 가능하다.

보통 자전거의 뒷 타이어의 공기압이 앞 타이어의 공기압이 높다. 뒷 타이어가 탑승자의 체중을 더 많이 부담하기 때문이다. 본 실시예에서는 뒷 타이어에 앞 타이어 보다 탄성부재(30)를 좀 더 길게 삽입함으로써, 앞타이어와 뒷 타이어의 압력을 조절할 수 있다.

밀착부재(40)는 스프링일 수 있다. 도 6의 평면도와 같이, 일부분이 개방된 몸체부(41)와, 손잡이부(42)로 구성될 수 있다. 밀착부재(40)는 완전한 원형일 수도 있다. 밀착부재(40)의 손잡이부(42)를 마주 당기면(서로 가까이 당기면), 내경을 좁힐 수 있다. 이후, 손잡이부(42)를 놓으면, 밀착부재(40)는 복원력에 의해서 도 6과 같이 원위치로 가려는 탄성력을 가진다. 도 8은 밀착부재(40)의 손잡이부(42)를 마주보는 방향으로 당겨서, 외피(10)의 중심방향으로 넣은 과정을 보여준다. 손잡이부(42)를 당기면, 밀착부재(40)의 외경은 외피(10)의 내경보다 작아질 수 있다. 평상시에는 밀착부재(40)의 외경은 외피(10)의 내경보다 크다.

밀착부재(40)는 도 6과 같은 스프링이 좋은 예이다. 그러나 도 7의 (c)의 공정에서 탄성부재(30)를 외피(10)의 내벽으로 밀어내는 구조물이라면, 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어, 스크류를 이용하여, 직경을 늘리거나 좁히는 형태의 링 부재일 수도 있다. 또는, 밀착부재(40)는 와이어일 수도 있다. 이때, 와이어를 이용하여 외피(10)와 탄성부재(30)를 묶을 수도 있다. 밀착부재(40)를 이용하면, 수평방향으로 탄성부재(30)를 외피(10)의 내벽으로 밀착시킬 수 있다.

밀착부재(40)의 직경이 늘어나도록, 밀착부재(40)에 힘을 가하는 장치가 추가될 수도 있다.

중량체(50)는 링 형태일 수도 있고, 판(plate)의 형태일 수도 있다. 중량체(50)는 수직방향으로 외피(10)와 탄성부재(30)를 밀착시킨다. 중량체(50)는 고무재질일 수도 있다. 중량체(50)는 탄성력 있는 파이프일 수도 있다. 중량체(50)는 금속관일 수도 있다.

접착제(20)는 외피(10)와 탄성부재(30)를 접착시키는 용도로 사용된다. 공지의 접착제는 모두 사용가능하다. 접착제(20)는 외피(10)의 내부에 도포될 수 있다. 또한, 접착제(20)는 탄성부재(30)의 표면에 도포될 수도 있다.

이상의, 외피(10), 접착제(20), 탄성부재(30), 밀착부재(40) 및 중량체(50)를 이용하여, 펑크가 나지 않는 타이어(100)의 제조방법을 설명한다. 도 6을 참조하여, 설명한다.

S11은 링 형태로서, 내측으로 개방부(11)가 형성된 외피(10)를 준비하는 단계이다. 외피(10)는 일반적인 공기압 타이어일 수 있다. 외피(10)의 외부에는 트레드가 형성되어 있다. 개방부(11)는 전체적으로 모두 형성되어 있으며, 외피(10)의 중심방향(내측)으로 향한다. 개방부(11)에 인접한 외피(10)에는 와이어 비드가 내장되어 있다. 또한, 외피(10)는 나일론 코드(nylon cord)가 삽입되어 있을 수 있다.

S12는 접착제(20)를 개재하여, 상기 외피(10)의 내부에 탄성부재(30)를 삽입하는 단계이다. 탄성부재(30)는 유연한 재질로서, 발포수지일 수 있다. 탄성부재(30)의 외부에 접착제(20)를 도포하거나, 외피(10)의 내부에 접착제(20)를 도포할 수 있다. 탄성부재(30)의 길이는 외피(10) 내부의 공간에 들어가도록 적당한 길이일 수 있다. 탄성부재(30)는 링형태일 수도 있다.

탄성부재(30)를 외피(10) 내부에 삽입하면, 도 7의 (b)와 같이, 공간(S)이 있게 된다. 따라서, 탄성부재(30)와 외피(10)는 수평방향으로 완전히 밀착되지 않는다.

외피(10) 내부의 공간은 링 형태이다. 탄성부재(30)는 발포수지 또는 발포고무일 수 있다. 탄성부재(30)는 쉽게 휘어질 수 있도록 유연한 재질이며, 신축적이다.

S13은 상기 탄성부재(30)를 상기 외피의 내벽으로 밀착되도록, 상기 외피의 내측에 밀착부재(40)를 설치하는 단계이다. 도 6의 밀착부재(40)의 손잡이(42)를 잡고 내측으로 오므리면, 밀착부재(40)의 내경이 좁아진다. 밀착부재(40)를 외피(10) 내부로 위치시킨 뒤, 손잡이(42)를 놓으면 복원된다. 이때, 복원력으로 도 7과 같이, F1 방향으로 탄성부재(30)를 밀게 된다. 그 결과, 탄성부재(30)와 외피(10)는 밀착되고, 도 7의 (b)에 도시된 공간(S)이 사라진다. 따라서, 접착제(20)에 의해서 수평방향(F1)으로 탄성부재(30)와 외피(10)가 접착된다.

S13 단계에 의해서, 운반중에 압착되고 변형된 외피(10)가 링 형태로 고정된된다.

S12 단계 이후에, 외피(10)와 탄성부재(30)를 밀착하는 공정을 진행할 수 있다. 외피(10)와 탄성부재(10)를 밀착하는 공정은 다음과 같은 몇가지 방법이 있을 수 있다.

첫째, 외피(10)의 위에는 중량체(50)를 올려둘 수 있다. 중량체(50)에 의해서 F2방향(중력방향)으로 힘이 작용하여, 외피(10)와 탄성부재(30)가 밀착된다. 중량체(50)는 링의 형태일 수도 있고, 판(plate)의 형태일 수도 있다. 또한, 중량체(50)는 복수의 타이어를 적층하는 형태일 수도 있다. S11 단계 및 S12 단계를 진행한 이후, 중량체(50)를 올려놓는 단계를 진행할 수도 있다.

중량체(50)는 외피(10)의 개방부(11) 위에 올려두는 것이 좋다. 개방부(11)의 간격이 좁을 경우, 바퀴의 림과 결합이 용이하다.

중량체(50)를 외피(10)의 위에 올려두지 않으면, 외피(10)와 탄성부재(30)가 접착제(20)에 의해서 잘 접착되지 않는다.

둘째, 외피(10)와 탄성부재(30)를 집게로 고정할 수 있다. 탄성력 있는 집게에 의해서 외피(10)와 탄성부재(30)가 밀착되고, 접착제로 부착된다. 특히, 외피(10)의 개방부(11)를 집게로 고정하는 것이 좋다. 개방부(11)에 외피의 비드가 결합되어 있다.

셋째, 외피(10)와 탄성부재(30)를 프레스로 눌러서 고정할 수 있다. 이렇게 되면, 외피(10)와 탄성부재(30)가 밀착된다. 특히, 외피(10)의 입구부분을 프레스로 눌러주는 것이 좋다.

넷째, S12단계 이후에, 외피(10)와 탄성부재(30)를 벤드(band)로 감싸서 고정할 수 있다. 이렇게 되면, 외피(10)와 탄성부재(30)가 밀착된다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 타이어의 단면도이다. 본 실시예의 타이어(200)는, 링 형태의 내부공간이 형성된 외피(110)와; 외피(110)의 내부에 삽입된 탄성부재(130)와; 외피(110)와 탄성부재(130) 사이에 형성된 완충공간(132)를 포함한다. 완충공간(132)에 의해서 외피(110)의 말단부가 자유롭게 움직일 수 있으며, 다양한 폭의 림(rim)에 착탈이 가능하다. 또한, 완충공간(132)에 의해서 외피(110)를 림에 쉽게 착탈할 수 있다. 완충공간(132)은 외피(110)와 탄성부재(130) 사이에 접착제(120)를 도포하지 않음으로써 형성될 수 있다.

자전거의 림(rim)은 타이어가 결합되는 부분의 폭이 16mm~21mm 범위까지 다양하다. 본 실시예의 타이어(200)는 내부에 탄성부재(130)가 채워져 있다. 따라서, 외피(110)가 모두 탄성부재(130)의 표면에 달라붙으면, 외피(110)의 말단부의 유동성(움직임)이 제한된다. 본 실시예의 타이어(200)는 외피(110)의 말단부와 탄성부재(130)는 접착되지 않도록 하여, 완충공간(132)을 형성하였다.

한편, 탄성부재(130)에는 홈(131)이 외부로 노출되게 형성될 수 있다. 자전거의 림(rim)에 타이어(200)를 결합할 때, 홈(131)에 의해서 탄성부재(130)의 신축력이 증가한다. 따라서, 다양한 폭의 림에 결합이 용이할 뿐만 아니라, 다양한 크기의 림에 적용할 수 있다.

완충공간(132)는 링 형태의 타이어(200)의 모든 위치에 형성될 수도 있고, 일부 영역에만 형성될 수도 있다.

한편, 도 10(측면도)과 같이, 탄성부재(230)는 유연한(flexible) 재잴의 스트립(strip)일 수 있다. 외피의 내부에서는, 도 10의(b)와 같이 링 형태를 이룬다. 이때, 탄성부재(230)의 말단이 길이방향과 대비하여 수직으로 잘려지면, 도 10의 (b)와 같이 공간(231)이 생긴다. 이것은 링 형태를 이루면서 내측의 지름과 외측의 지름이 다르기 때문이다. 이러한 공간(231)은 추후, 타이어가 완성된 이후에 승차감을 저하시킬 수 있다.

도 11의 (a)의 실시예에서는, 탄성부재(330)의 말단이 길이방향에 대하여 경사지도록 절단되어 있다. 탄성부재(330)의 말단이 경사면(332)이 형성되면, 도 11의 (b)와 같이 링 형태로 탄성부재(330)가 링형태를 이룰 때, 탄성부재(330)의 말단부가 서로 맞물린다. 그 결과 탄성부재(330)는 도 11의 (b)와 같이 완전한 링 형태를 이룬다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대해서 상세히 설명하였다. 이상의 설명은 실시예에 불과하며, 실시예로서 본 발명의 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 실시예를 바탕으로 균등한 범위까지 본 발명의 권리범위에 속한다. 또한, 이상의 실시예들로 부터 당업자가 변형 및 추가하는 범위도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

10: 외피 20: 접착제
30: 탄성부재 40: 밀착부재
50:중량체

Claims (2)

1. 링 형태의 내부공간이 형성된 외피와;
   와이어 형태로서, 상기 외피에 삽입되는 탄성부재를 포함하되,
   상기 탄성부재의 길이는 상기 내부공간의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 타이어.
   
2. (a) 링 형태로서, 내측으로 개방부가 형성된 외피를 준비하는 단계;
   (c) 상기 외피의 내부에 탄성부재를 삽입하는 단계;
   (c) 중량체를 상기 외피 위에 올려놓는 단계를 포함하는 타이어 제조방법.
   
   
   

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