KR20200049144A - 공기입 타이어의 제조방법 및 그 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기입 타이어의 제조방법 및 그 타이어를 개시한다.
본 발명에 따르는 공기입 타이어의 제조방법 및 그 타이어는 본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 사이드월고무, 바디플라이, 비드부를 포함하는 그린타이어를 성형하여 타이어를 제조하는 방법에 있어서, 상기 성형드럼에 이너라이너, 바디플라이, 사이드월고무를 적층하는 단계(S1)와, 상기 성형드럼의 블래더에 내압을 가하여 타이어 형상으로 쉐이핑하는 단계(S2)와, 상기 성형드럼의 턴업블래더에 의하여 비드부 외측 바디플라이와 사이드월고무를 턴업하는 단계(S3)와, 상기 바디플라이와 사이드월고무의 상부로 인서트스트립을 와인딩하여 인서트고무층을 형성하는 단계(S4) 및 상기 인서트고무층의 형상에 대응되도록 벨트부를 적층하는 단계(S5)를 포함하는 것을 특징으로 하는데, 이에 의할 때, 사이드월고무의 압출 상태에 따라서 벨트부와 겹치는 부분의 폭이 일정하지 않거나, 겹치지 아니하는 문제를 해소하고, 기존 베이스스트립에 의한 벨트부 변형을 방지하여, 고속내구성을 강화하고, 벨트부 마찰로 인한 소음 발생을 방지하며, 또한 버스트, 세퍼레이션을 근본적으로 예방할 수 있고, 핸들링 성능을 향상시킬수 있다.

Description

공기입 타이어의 제조방법 및 그 타이어{Method of manufacturing pneumatic tire and tire thereof}

본 발명은 공기입 타이어의 제조방법 및 그 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사이드월고무의 압출 상태에 따라서 벨트부와 겹치는 부분의 폭이 일정하지 않거나, 겹치지 아니하는 문제를 해소하고, 기존 베이스스트립에 의한 벨트부 변형을 방지하여, 고속내구성을 강화하고, 벨트부 마찰로 인한 소음 발생을 방지하며, 또한 버스트, 세퍼레이션을 근본적으로 예방할 수 있고, 핸들링 성능을 향상시킬수 있는 공기입 타이어의 제조방법 및 그 타이어에 관한 것이다.

일반적으로 공기입 타이어는 내부의 공기로 자동차의 전체 하중을 지지하고, 내부 공기압에 의한 완충 작용으로 노면으로부터 받는 충격을 흡수하며, 노면과 타이어의 마찰에 의하여 진행, 정지, 방향 전환을 가능하게 한다.

이러한 공기입 타이어는 지면과 맞닿는 트레드부(10), 굴신운동으로 충격을 흡수하는 사이드월부(30), 트레드부와 사이드월부는 연결하는 숄더부(40), 타이어휠 림에 체결되어 타이어 전체를 안정적으로 지지하는 비드부(70)로 구성되고, 비드부(70)는 비드코어(72)과 에이펙스(71)를 포함한다.

상기 트레드부(10)의 트레드고무(11)를 최상부(타이어 표면)로 하여,그 하부로 벨트부(20)가 위치하여 트레드고무 아래에서 타이어의 접지면 형상을 유지하여 타이어가 노면과 접촉할 수 있도록 하며 다수의 벨트와이어를 포함하며, 벨트부(20)에 사이드월부를 이루는 사이드월고무(31, Sidewall rubber)가 연결되어 타이어의 하중을 지지하며 충격을 흡수한다.

이러한 벨트부(20)와 사이드월고무는 베이스스트립(32, Base strip rubber)에 의해 연결되며, 상기 베이스스트립은 벨트부 단부 하부에 진입하여 적층되는데, 사이드월고무의 압출 상태에 따라서 벨트부와 겹치는 부분의 폭이 일정하지 않거나, 겹치지 아니하는 문제가 빈번히 발생되는 문제가 있었다.

한편, 상기한 트레드부(10), 숄더부(40), 사이드월부(30) 및 비드부 내부에는 타이어의 골격에 해당하는 바디 플라이(51)가 벨트부의 하부에 연장 설치되어서, 타이어가 주행시 벨트부(20)가 하중을 받으며 발생되는 열에 의해서, 그리고 벨트부, 베이스스트립, 바디플라이 등 상호간 물성, 강도의 차이로 인하여 버스트나 세퍼레이션과 같은 문제가 발생될 뿐만 아니라 소음이 발생되는 문제가 있었다.

KR 10-1816881 B1 KR 2018-0071969 A KR 2018-0063751 A

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 사이드월고무의 압출 상태에 따라서 벨트부와 겹치는 부분의 폭이 일정하지 않거나, 겹치지 아니하는 문제를 해소하고, 기존 베이스스트립에 의한 벨트부 변형을 방지하여, 고속내구성을 강화하고, 벨트부 마찰로 인한 소음 발생을 방지하며, 또한 버스트, 세퍼레이션을 근본적으로 예방할 수 있고, 핸들링 성능을 향상시킬수 있는 공기입 타이어의 제조방법 및 그 타이어를 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 사이드월고무, 바디플라이, 비드부를 포함하는 그린타이어를 성형하여 타이어를 제조하는 방법에 있어서, 상기 성형드럼에 이너라이너, 바디플라이, 사이드월고무를 적층하는 단계(S1)와, 상기 성형드럼의 블래더에 내압을 가하여 타이어 형상으로 쉐이핑하는 단계(S2)와, 상기 성형드럼의 턴업블래더에 의하여 비드부 외측 바디플라이와 사이드월고무를 턴업하는 단계(S3)와, 상기 바디플라이와 사이드월고무의 상부로 인서트스트립을 와인딩하여 인서트고무층을 형성하는 단계(S4) 및 상기 인서트고무층의 형상에 대응되도록 벨트부를 적층하는 단계(S5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 S4단계에는 바디플라이, 사이드월고무의 경계면에 인서트스트립을 감아서 배치한 후 그 사이에 유입되는 에어를 스티칭하는 공정을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 인서트스트립은 압연방식으로 제조되는 것일 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 타이어를 제공한다.

본 발명에 따르는 공기입 타이어의 제조방법 및 그 타이어에 의하면, 사이드월고무의 압출 상태에 따라서 벨트부와 겹치는 부분의 폭이 일정하지 않거나, 겹치지 아니하는 문제를 해소하고, 기존 베이스스트립에 의한 벨트부 변형을 방지하여, 고속내구성을 강화하고, 벨트부 마찰로 인한 소음 발생을 방지하며, 또한 버스트, 세퍼레이션을 근본적으로 예방할 수 있고, 핸들링 성능을 향상시킬수 있다.

도 1은 본 발명에 따르는 타이어의 우측상반단면이고,
도 2는 도 1의 □ 영역을 확대한 그림이며,
도 3은 본 발명의 성형드럼에 이너라이너, 바디플라이, 사이드월고무, 비드부가 적층된 형상을 사시적으로 보여주는 그림이고,
도 4는 본 발명의 성형드럼 내부의 브래더가 팽창하여 타이어 형상을 제조하는 그림으로, 타이어형상을 사시적으로 보여주는 것(a)과 단면적으로 보여주는 것(b)이며,
도 5는 본 발명의 성형드럼 내부의 턴업블래더가 팽창하여 비드부를 감싸며 턴업된 타이어 형상을 제조하는 그림으로, 타이어형상을 사시적으로 보여주는 것(a)과 단면적으로 보여주는 것(b)이고,
도 6은 본 발명에 따르는 인서트고무층이 형성된 타이어의 사시도(a), 그 부분 확대도(b), 그리고 단면도(c)를 보여준다.

본 발명은 다양하게 응용할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.

그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대하여 한정하려고 하는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 반제품 변형 및 손상을 예방하기 위한 에이펙스 플레이트를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따르는 타이어의 우측상반단면이고, 도 2는 도 1의 □ 영역을 확대한 그림이며, 도 3은 본 발명의 성형드럼에 이너라이너, 바디플라이, 사이드월고무, 비드부가 적층된 형상을 사시적으로 보여주는 그림이고, 도 4는 본 발명의 성형드럼 내부의 브래더가 팽창하여 타이어 형상을 제조하는 그림으로, 타이어형상을 사시적으로 보여주는 것(a)과 단면적으로 보여주는 것(b)이며, 도 5는 본 발명의 성형드럼 내부의 턴업블래더가 팽창하여 비드부를 감싸며 턴업된 타이어 형상을 제조하는 그림으로, 타이어형상을 사시적으로 보여주는 것(a)과 단면적으로 보여주는 것(b)이고, 도 6은 본 발명에 따르는 인서트고무층이 형성된 타이어의 사시도(a), 그 부분 확대도(b), 그리고 단면도(c)를 보여주는데, 이를 참고한다.

본 발명에 따르는 공기입 타이어의 제조방법 및 그 타이어는 사이드월고무, 바디플라이, 비드부를 포함하는 그린타이어를 성형하여 타이어를 제조하는 방법에 있어서, 상기 성형드럼에 이너라이너, 바디플라이, 사이드월고무를 적층하는 단계(S1)와, 상기 성형드럼의 블래더에 내압을 가하여 타이어 형상으로 쉐이핑하는 단계(S2)와, 상기 성형드럼의 턴업블래더에 의하여 비드부 외측 바디플라이와 사이드월고무를 턴업하는 단계(S3)와, 상기 바디플라이와 사이드월고무의 상부로 인서트스트립을 와인딩하여 인서트고무층을 형성하는 단계(S4) 및 상기 인서트고무층의 형상에 대응되도록 벨트부를 적층하는 단계(S5)를 포함하는 것을 특징이 있다.

먼저 본 발명에 따르는 공기입 타이어의 제조방법을 살펴본다.

본 발명에 따르는 공기입 타이어(100)의 제조방법은 사이드월고무, 바디플라이, 비드부를 포함하는 그린타이어를 성형하여 타이어를 제조하는 방법에 있어서, 상기 성형드럼에 이너라이너(61), 바디플라이(51), 사이드월고무(31)를 적층하는 단계인 S1공정을 볼 수 있다.

상기 사이드월고무(31)을 배치하는 공정은 종래의 공정과 동일하게 하며, 성형 공정에서 바디플라이(51)를 턴업(turn-up)한 후 바디플라이에 사이드월고무를 배치하고, 스티칭(Stitching)공정을 통하여 바디플라이와 사이드월고무와의 사이에 유입된 에어(air)를 배출시키며, 바디플라이(51)와 사이드월고무(31)의 경계면에 인서트스트립을 감아서(Winding) 배치한 후 그 사이에 유입될 수 있는 에어를 스티칭(stitching)방법으로 제거할 수 있다.

상기 성형드럼(200)은 이너라이너(61), 바디플라이(51), 사이드월고무(31), 비드부(70) 등의 스트립 형태의 고무적층체인 타이어 구조물을 타이어 형상으로 성형하는 기구로서, 그 내부에 구비된 브래더(bladder)를 팽창시켜 고무적층체를 타이어 형상으로 성형(shaping)할 수 있다(S2단계).

다음으로, S3단계를 보면, 상기 성형드럼(200)의 턴업블래더(미도시)에 의하여 비드부 외측 바디플라이와 사이드월고무를 턴업하는 공정으로 비드부(70)를 중심으로 바디플라이와 사이드월고무를 숄더부(40)나 트레드부(10) 측부까지 연장시키는 공정이다.

이에 의하여 비드부(70) 타이어 형상을 형성할 수 있으며, 다음 단계인 벨트부(20)와 사이드월고무 또는 바디플라이와의 간격을 치밀하게 확보할 수 있는 인서트고무층(33)을 형성할 수 있다.

즉, S4 단계는 상기 바디플라이와 사이드월고무의 상부로 인서트스트립을 와인딩하여 인서트고무층을 형성하는 것이다.

상기 인서트스트립은 압출로 제조되는 사이드월고무와는 달리, 코드(Cord)가 없는 압연방식으로 제조되는 관계상 압출공정으로 제조하기 어려운 얇은 두께 게이지(gauge)로 준비할 수 있다.

이렇게 얇은 게이지의 인서트스트립을 여러겹으로 와인딩할 수 있어, 벨트부와 그 하부층들간 다양하게 만들어지는 거리인 이격간격에 인서트고무층(33)을 용이하게 제공할 수 있다.

즉, 인서트스트립을 겹치게 감을 수 있음은 물론 엇갈리게 감는 방법을 혼용하여 이격간격에 인서트고무층을 잘(just) 맞도록 성형할 수 있다.

여기서 상기 인서트고무층(33)의 위치는 적층될 벨트부의 형상에 따라 설계된 영역으로 배치되므로, 작업자가 현장에서 직접 확인하며 작업할 수 있어 공정상 유익한 면이 있는데, 이러한 특성을 보강하기 위하여, 작업자 육안으로 확인이 더 용이하도록 인서트스트립 고무에 다양한 색상의 안료나 염료를 혼합할 수 있다.

또한, 상기 인서트고무층(33)의 두께는 0.5mm 내지 1.0 mm로 하여, 사이드월고무(31)와 벨트부(20) 사이에 인서트고무층(33)이 삽입되는 위치 및 회전수를 타이어 규격에 따른 적절한 두께를 조절할 수 있고, 일례로 상기 인서트고무층(33)은 벨트부(20)와 5mm 내지 15mm 겹쳐지도록 배치할 수 있다.

따라서, 이렇게 인서트고무층을 제공함으로써, 기존의 사이드월고무를 준비하는 압출 방식은 베이스스트립의 형상과 규격에 따라 구금을 매번 제작하고, 규격마다 압출을 따로 진행하여야 하므로 비용이 증가되는 문제를 해결할 수 있다.

이어서 통상의 타이어제조방법에서와 같이, 추가 적층공정(벨트부, 트레드고무 등), 가류공정을 통하여 타이어 완제품을 제조할 수 있으며, 완제품 타이어의 적층된 고무들의 계면에서의 세퍼레이션(Separation)을 방지하여 내구 성능을 향상 시킬 수 있다.

여기서, 상기 벨트부의 적층은 인서트고무층의 형상에 대응되도록 벨트부를 적층하는 방법(S5 단계)을 통하여 벨트부의 이격간격에 인서트고무층(33)을 빈틈없이 적층할 수 있게 되므로, 종래의 베이스스트립(32)은 벨트부 단부 하부에 진입하여 적층되는 경우에 사이드월고무의 압출 상태(두꺼운 게이지)에 따라서 벨트부(20)와 겹치는 부분의 폭이 일정하지 않거나, 겹치지 아니하는 문제가 빈번히 발생되는 문제를 갖는 타이어에 비하여 본 발명에 따르는 타이어는 이러한 문제를 직접적으로 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 인서트고무층(33)과 맞물리는 구조적 특성으로 인하여 벨트부 변형을 방지되므로, 고속내구성 확보, 벨트부 마찰로 인한 소음 방지는 물론, 버스트, 세퍼레이션 같은 불량을 근본적으로 예방할 수 있게 되는 것이다.

10 : 트레드부, 11 : 트레드
20 : 벨트부, 21 : 벨트
30 : 사이드월부, 31 : 사이드월고무
32 : 베이스스트립, 33 : 인서트고무층
40 : 숄더부, 51 : 바디 플라이
61 : 이너라이너, 70 : 비드부
100 : 타이어, 200 : 성형드럼

Claims (4)

1. 사이드월고무, 바디플라이, 비드부를 포함하는 그린타이어를 성형하여 타이어를 제조하는 방법에 있어서,
   상기 성형드럼에 이너라이너, 바디플라이, 사이드월고무를 적층하는 단계(S1);
   상기 성형드럼의 블래더에 내압을 가하여 타이어 형상으로 쉐이핑하는 단계(S2);
   상기 성형드럼의 턴업블래더에 의하여 비드부 외측 바디플라이와 사이드월고무를 턴업하는 단계(S3);
   상기 바디플라이와 사이드월고무의 상부로 인서트스트립을 와인딩하여 인서트고무층을 형성하는 단계(S4); 및
   상기 인서트고무층의 형상에 대응되도록 벨트부를 적층하는 단계(S5);를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어의 제조방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 S4단계에는 바디플라이, 사이드월고무의 경계면에 인서트스트립을 감아서 배치한 후 그 사이에 유입되는 에어를 스티칭하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어의 제조방법.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 인서트스트립은 압연방식으로 제조되는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어의 제조방법.
   
4. 제 1 내지 3 항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 타이어.

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