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KR20110117707A - 타이어 및 타이어의 제조 방법 - Google Patents

타이어 및 타이어의 제조 방법 Download PDF

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KR20110117707A
KR20110117707A KR1020117021351A KR20117021351A KR20110117707A KR 20110117707 A KR20110117707 A KR 20110117707A KR 1020117021351 A KR1020117021351 A KR 1020117021351A KR 20117021351 A KR20117021351 A KR 20117021351A KR 20110117707 A KR20110117707 A KR 20110117707A
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KR
South Korea
Prior art keywords
tire
skeleton member
thermoplastic material
tire skeleton
joining
Prior art date
Application number
KR1020117021351A
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English (en)
Inventor
요시히데 고우노
세이지 곤
Original Assignee
가부시키가이샤 브리지스톤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 브리지스톤 filed Critical 가부시키가이샤 브리지스톤
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Abstract

열가소성 재료로 형성된 복수의 타이어 골격 부재를 접합하여 구성된 타이어에 있어서, 접합 부분의 강도를 충분히 확보한다. 서로 대향하여 맞닿은 제1 열가소성 재료로 이루어지는 2개의 타이어 반체(17A)를 타이어 지지부(40)로 지지하고, 회전시키면서 압출기의 노즐(46)로부터 용융된 용접용 열가소성 재료(43)를 접합 부위를 향하여 압출하고, 고르기 롤러(48)로 용접용 열가소성 재료(43)를 가압한다. 이에 의해, 한쪽의 타이어 반체(17A)와 다른 쪽의 타이어 반체(17A)가 용접용 열가소성 재료(43)에 의해 용접되게 된다. 타이어 반체(17A) 자체를 용해하여 접합하지 않으므로, 타이어 반체(17A)를 형성하고 있는 열가소성 재료의 열화가 억제되어, 접합 부분의 강도를 충분히 확보한다.

Description

타이어 및 타이어의 제조 방법 {TIRE AND TIRE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 림에 장착하는 타이어 및 타이어의 제조 방법에 관한 것이고, 특히 적어도 일부가 열가소성 재료로 형성된 타이어 및 타이어의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 승용차 등의 차량에는, 고무, 유기 섬유 재료, 강철 부재 등으로 구성된 공기 타이어가 사용되고 있다.
그러나, 사용 후의 고무는 재활용의 용도에 제한이 있어, 소각하고 파쇄하여 도로의 포장 재료로서 사용하거나 하여 처분하는 것이 행해지고 있었다.
최근에는, 경량화나 성형성의 용이함, 재활용의 용이함 때문에, 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머 등을 타이어 재료로서 사용하는 것이 요구되고 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에는 열가소성의 고분자 재료를 사용하여 성형된 공기 타이어가 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제03-143701호 공보
열가소성의 고분자 재료를 사용한 타이어는 고무제의 종래 타이어에 비하여 제조가 용이하고, 저비용이다.
그러나, 타이어를 금형으로 성형하는 데 있어서, 코어에 의해 타이어 내 강부를 형성하면, 성형 후의 타이어로부터 코어를 취출할 수 없게 되는 문제가 있다. 그로 인해, 특허문헌 1에서는, 타이어를 축 방향으로 분할한 반 환상의 타이어편을 성형하고, 2개의 타이어편을 서로 접합함으로써 공기 타이어를 얻고 있다.
그리고, 타이어편의 접합은 한쪽의 타이어편과 다른 쪽의 타이어편의 접합 부분 주변을 금형 자체를 가열하거나, 혹은 고주파 가열기 등에 의해 가열하여, 타이어편을 구성하고 있는 열가소성의 고분자 재료를 용융, 유동시킴으로써 행해지고 있다.
그러나, 한번 성형한 타이어편을 다시 가열하여 용융시키면, 접합 부분이 장시간 열에 노출되어, 용융되어 고화된 부분의 재료 강도가 열 열화에 의해 다른 부분에 비하여 저하되는 경우가 있어, 접합 부분의 강도에 우려가 남는다.
또한, 접합 부분 주변이 용융되기 때문에, 접합 금형에 의해 접합 부분을 성형해야 하므로, 금형이 증가하는 문제가 있다.
또한, 접합면을 평평하게 형성하거나, 대칭성을 확보하기 위해 한쪽의 타이어편과 다른 쪽의 타이어편의 접합부의 형상을 바꿀 필요가 있어, 금형이 2종류 필요하게 되어 제조 비용이나 금형의 관리에 개선을 필요로 한다.
또한, 종래 기술에서는, 한쪽의 타이어편과 다른 쪽의 타이어편에 각각 접합편을 설치하고, 접합편을 중첩한 부분을 용융시켜 접합하고 있기 때문에, 외부로부터 가열하여 접합면끼리 접합(용착)하기 위해서는, 접합 부분의 두께 방향 전체를 용융시킬 필요가 있어, 필연적으로 용융되는 열가소성 재료의 양이 많아지고, 가열 시간도 많아진다.
접합 시에 용융되는 수지의 양(체적)이 많아지면, 냉각 후에 함몰(용융한 부분이 고화될 때의 수축에 의해 발생하는 오목부)이 발생하기 쉬워, 강도 저하 및 치수 정밀도의 악화를 발생시키게 되고, 또한 열 열화된 부분이 증가하게 된다.
본 발명은 상기 문제를 해결하도록 이루어진 것이며, 열가소성 재료로 형성된 복수의 타이어 골격 부재를 접합하여 구성된 타이어에 있어서, 타이어 골격 부재에 가해지는 열량을 적게 하여, 변형에 의한 응력 집중을 억제하여, 접합 부분의 강도를 충분히 확보하는 것이 목적이다.
본 발명의 제1 형태는 열가소성 재료로 형성된 복수의 타이어 골격 부재로 구성된 타이어이며, 서로 인접하는 상기 타이어 골격 부재는, 상기 타이어 골격 부재와 별체(別體)인 열가소성 재료를 사용하여 접합되어 있다.
이어서, 제1 형태에 관한 타이어의 작용을 설명한다.
림에 장착되는 타이어를 열가소성 재료의 성형품으로 하는 것을 생각하면, 몰드로 성형한 후, 타이어 내면 부분을 형성하는 코어 부분을 타이어 내로부터 취출하는 것은 곤란하다. 그러나, 타이어를 축 방향으로 복수로 분할하면, 분할된 타이어 골격 부재는 각각 코어를 사용하지 않고 성형 가능하게 된다.
여기서, 제1 형태에 관한 타이어에서는, 서로 인접하는 타이어 골격 부재끼리는, 타이어 골격 부재와 별체인 열가소성 재료를 사용하여 접합되어 있어, 종래의 기술의 타이어와 같이 열가소성 재료로 이루어지는 타이어 골격 부재의 접합 부분을 광범위하게 가열하여 타이어 골격 부재를 구성하는 열가소성 재료만을 용융시켜 접합하고 있지 않기 때문에, 타이어 골격 부재에 가해지는 열량이 적어 접합 부분에 있어서의 열가소성 재료의 강도 저하가 억제되어, 접합 부분의 강도를 확보할 수 있다.
또한, 제1 형태에 관한 타이어에서는, 가령 용융된 열가소성 재료가 고화됨으로써 타이어 골격 부재의 접합 부분에 함몰이 발생하였다고 해도, 타이어 골격 부재와 별체인 열가소성 재료를 접합부에 공급하여 접합을 행하고 있기 때문에, 함몰 부분에 열가소성 재료가 공급되어 결과적으로 함몰의 발생이 억제되게 되고, 오목부의 형성이 억제되어, 치수 정밀도의 악화와 불균일한 응력 집중도 억제된다.
본 발명의 제2 형태는 제1 형태에 관한 타이어에 있어서, 타이어 직경 방향 내측에 림의 비드 시트 및 림 플랜지에 접촉하는 비드부를 구비하고, 상기 비드부에 금속 재료로 이루어지는 환상의 비드 코어가 매설되어 있다.
이어서, 제2 형태에 관한 타이어의 작용을 설명한다.
림과의 끼워 맞춤 부위인 비드부에 금속 부재로 이루어지는 환상의 비드 코어를 매설함으로써, 종래의 고무제의 공기 타이어와 마찬가지로, 림에 대하여 타이어를 견고하게 유지할 수 있다.
본 발명의 제3 형태는 제1 형태 또는 제2 형태에 관한 타이어에 있어서, 사이드부로부터 외주부까지 열가소성 재료로 형성되어 있다.
이어서, 제3 형태에 관한 타이어의 작용을 설명한다.
사이드부로부터 외주부까지 열가소성 재료로 형성되어 있는, 즉 한쪽의 사이드부로부터 다른 쪽의 사이드부까지를 열가소성 재료로 형성함으로써, 타이어 전체에서 차지하는 열가소성 재료의 비율이 커져 재활용성이 향상된다. 또한, 외주부란, 한쪽의 사이드부의 타이어 직경 방향 외측단부와 다른 쪽의 사이드부의 타이어 직경 방향 외측단부를 연결하는 부분을 가리킨다.
본 발명의 제4 형태는 제1 형태 내지 제3 형태 중 어느 한 형태에 관한 타이어에 있어서, 상기 타이어 골격 부재를 구성하는 상기 열가소성 재료보다 강성이 높은 코드를 나선 형상으로 감음으로써 형성된 보강층이 외주부에 적어도 일부가 매설되어 있다.
이어서, 제4 형태에 관한 타이어의 작용을 설명한다.
타이어 골격 부재를 구성하는 열가소성 재료보다 강성이 높은 코드를 나선 형상으로 감음으로써 형성된 보강층을 타이어 외주부에 형성함으로써, 타이어의 노면과 접지하는 측이 보강된다. 또한, 이 보강층은 고무제의 공기 타이어의 벨트에 상당하는 역할을 한다.
따라서, 타이어의 외주부에 보강층을 형성함으로써, 보강층을 형성하지 않은 경우에 비하여 내펑크성, 내파괴성, 둘레 방향 강성, 크리프 방지 효과 등이 향상된다.
또한, 보강층은 접합부를 포함하는 타이어 외주부에 적어도 일부가 매설됨으로써, 직경 방향 내측으로부터의 공기압에 대한 강성이 높아져, 내압 강도가 향상된다.
본 발명의 제5 형태는 제1 형태 내지 제4 형태 중 어느 한 형태에 관한 타이어에 있어서, 타이어 내의 공기가 외부로 새지 않도록, 림과 접촉하는 부분에 상기 타이어 골격 부재를 구성하는 상기 열가소성 재료보다 연질인 재료로 이루어지는 밀봉부가 설치되어 있다.
이어서, 제5 형태에 관한 타이어의 작용을 설명한다.
림과 접촉하는 부분에 타이어 골격 부재를 구성하는 열가소성 재료보다 연질인 재료로 이루어지는 밀봉부를 설치함으로써, 타이어와 림 사이의 밀봉성이 향상된다. 이로 인해, 림과 열가소성 재료로 밀봉하는 경우에 비하여 타이어 내의 공기의 누설을 한층 더 억제할 수 있다. 또한, 밀봉부를 설치함으로써, 림 피트성(fit-ability)도 향상된다.
본 발명의 제6 형태는 제1 형태 내지 제5 형태 중 어느 한 형태에 관한 타이어에 있어서, 노면과 접촉하는 부분에 상기 타이어 골격 부재를 구성하는 상기 열가소성 재료보다 내마모성이 우수한 고무로 이루어지는 트레드 고무층이 형성되어 있다.
이어서, 제6 형태에 관한 타이어의 작용을 설명한다.
노면과 접촉하는 부분에 타이어 골격 부재를 구성하는 열가소성 재료보다 내마모성이 우수한 고무로 이루어지는 트레드 고무층을 형성함으로써, 노면과 접촉하는 부분에 고무를 설치하지 않은 경우에 비하여 내마모성, 내파괴성 등이 향상된다.
본 발명의 제7 형태는 제1 형태 내지 제6 형태 중 어느 한 형태에 관한 타이어에 있어서, 서로 인접하는 한쪽의 상기 타이어 골격 부재의 접합면 및 다른 쪽의 상기 타이어 골격 부재의 접합면은, 접합면간 거리가 타이어 외측을 향하여 넓어지도록 경사져 있고, 적어도 접합면끼리가 상기 타이어 골격 부재와 별체인 열가소성 재료를 사용하여 접합되어 있다.
이어서, 제7 형태에 관한 타이어의 작용을 설명한다.
접합면을 접합면간 거리가 타이어 외측을 향하여 넓어지도록 경사지게 함으로써, 타이어 골격 부재와 별체인 접합용의 열가소성 재료가 부착되는 면적(접합 면적)이 증가하여, 접합 강도를 높일 수 있다. 또한, 접합면을 접합면간 거리가 타이어 외측을 향하여 넓어지도록 경사지게 함으로써, 경사진 접합면간, 즉 경사진 2개의 접합면 사이에 형성되는 홈 부분에 용융된 열가소성 재료(타이어 골격 부재와 별체인 접합용)가 유입되기 쉬워져, 접합부의 요철을 억제할 수 있다. 이에 의해, 외주부의 두께가 균일화되어, 균일성(uniformity) 등의 타이어 성능이 향상된다.
본 발명의 제8 형태는 제1 형태 내지 제7 형태 중 어느 한 형태에 관한 타이어에 있어서, 한쪽의 상기 타이어 골격 부재와 다른 쪽의 상기 타이어 골격 부재는 간극을 두고 배치되고, 상기 간극에 상기 타이어 골격 부재와 별체인 열가소성 재료가 개재되어 있다.
이어서, 제8 형태에 관한 타이어의 작용을 설명한다.
한쪽의 타이어 골격 부재와 다른 쪽의 타이어 골격 부재를 밀착시킨 경우에 비하여 한쪽의 타이어 골격 부재와 다른 쪽의 타이어 골격 부재와 간극을 두고 배치함으로써, 간극을 형성하고 있는 면의 면적만큼 타이어 골격 부재와 별체인 접합용의 열가소성 재료가 부착되는 면적이 증가하여, 접합 강도를 높일 수 있다.
본 발명의 제9 형태는 제1 형태 내지 제7 형태 중 어느 한 형태에 관한 타이어에 있어서, 서로 인접하는 한쪽의 상기 타이어 골격 부재와 다른 쪽의 상기 타이어 골격 부재가 타이어 폭 방향 중앙부에서 접합되어 있다.
이어서, 제9 형태에 관한 타이어의 작용을 설명한다.
한쪽의 타이어 골격 부재와 다른 쪽의 타이어 골격 부재를 타이어 폭 방향 중앙부에서 접합하는 구성으로 하면, 동일 형상으로 된 2개의 타이어 골격 부재를 서로 대향하여 접합하게 되어, 타이어 골격 부재를 성형하는 주형도 1종류이면 되므로, 한쪽의 타이어 골격 부재와 다른 쪽의 타이어 골격 부재를 다른 형상으로 한 경우에 비하여 효율적인 제조를 실현할 수 있다.
본 발명의 제10 형태는 제1 형태 내지 제8 형태 중 어느 한 형태에 관한 타이어에 있어서, 복수의 상기 타이어 골격 부재는 양쪽 사이드부를 구성하는 1쌍의 제1 타이어 골격 부재와, 상기 1쌍의 제1 타이어 골격 부재 사이에 배치되고, 노면과 대향하는 외주부를 형성하는 제2 타이어 골격 부재를 갖는다.
이어서, 제10 형태에 관한 타이어의 작용을 설명한다.
타이어를, 사이드부를 구성하는 1쌍의 제1 타이어 골격 부재와, 노면과 대향하는 외주부를 형성하는 제2 타이어 골격 부재로 형성함으로써, 접합 부위가 노면과 접촉하여 마모하지 않도록 할 수 있다. 또한, 접합부에 대한 노면으로부터의 입력이 억제되므로, 접합부에 기인하는 고장도 억제할 수 있다.
본 발명의 제11 형태는 타이어 축 방향으로 배치한 열가소성 재료로 형성되는 복수의 타이어 골격 부재를 서로 접합함으로써 구성되는 타이어를 제조하는 타이어의 제조 방법이며, 용융시킨 열가소성 재료를 한쪽의 타이어 골격 부재와 다른 쪽의 타이어 골격 부재의 양쪽에 부착시키고, 상기 한쪽의 타이어 골격 부재와 상기 다른 쪽의 타이어 골격 부재에 부착시킨 상기 용융시킨 열가소성 재료를 냉각 고화시킴으로써 상기 한쪽의 타이어 골격 부재와 상기 다른 쪽의 타이어 골격 부재를 접합하는 공정을 갖는다.
제11 형태에 관한 타이어의 제조 방법에서는, 우선 한쪽의 타이어 골격 부재와 다른 쪽의 타이어 골격 부재를 대향시키고, 한쪽의 타이어 골격 부재와 다른 쪽의 타이어 골격 부재의 양쪽에 용융시킨 열가소성 재료를 부착시킨다. 그리고, 한쪽의 타이어 골격 부재와 다른 쪽의 타이어 골격 부재에 부착시킨 용융 상태의 열가소성 재료(타이어 골격 부재와 별체인 접합용)를 냉각 고화시킴으로써, 한쪽의 타이어 골격 부재와 다른 쪽의 타이어 골격 부재가 견고하게 접합된다.
본 발명의 제12 형태는 제11 형태에 관한 타이어의 제조 방법에 있어서, 용융된 상기 열가소성 재료를 상기 한쪽의 타이어 골격 부재와 상기 다른 쪽의 타이어 골격 부재의 접합 부분을 따라서 순차 공급하고, 상기 타이어 골격 부재에 부착시킨 상기 용융된 열가소성 재료를 순차 롤러로 가압한다.
제12 형태에 관한 제조 방법에서는, 우선, 용융된 열가소성 재료(타이어 골격 부재와 별체인 접합용)를 한쪽의 타이어 골격 부재와 다른 쪽의 타이어 골격 부재의 접합 부분을 따라서 순차 공급한다. 그리고, 타이어 골격 부재에 부착시킨 용융 상태의 열가소성 재료(타이어 골격 부재와 별체인 접합용)를 순차 롤러로 가압한다.
이에 의해, 타이어 골격 부재와 별체인 접합용의 열가소성 재료를 평탄하게 고르게 하여 고화시킬 수 있다.
본 발명의 제13 형태에 관한 타이어의 제조 방법은, 띠 형상으로 형성된 열가소성 재료로 이루어지는 용착 시트를, 상기 한쪽의 타이어 골격 부재와 상기 다른 쪽의 타이어 골격 부재의 접합 부분을 향하여 순차 공급하는 공정과, 상기 용착 시트의 상기 타이어 골격 부재와 접촉하는 부분의 표면 및 상기 타이어 골격 부재의 상기 용착 시트가 접촉하는 부분의 표면을 각각 연화 또는 용융시키고 나서 상기 용착 시트를 순차 롤러로 상기 타이어 골격 부재에 가압하는 공정을 갖는다.
제13 형태에 관한 타이어의 제조 방법에서는, 용착 시트의 타이어 골격 부재와 접촉하는 부분의 표면 및 타이어 골격 부재의 용착 시트가 접촉하는 부분의 표면을 각각 연화 또는 용융시키고 나서 용착 시트를 순차 롤러로 타이어 골격 부재에 가압함으로써, 용착 시트를 타이어 골격 부재에 접착시킬 수 있다.
본 발명의 제14 형태는 제11 형태 내지 제13 형태 중 어느 한 형태의 타이어의 제조 방법에 있어서, 상기 용착 시트의 폭이 5mm 이상이다.
제14 형태에 관한 타이어의 제조 방법에서는, 용착 시트의 폭을 5mm 이상으로 함으로써 충분한 접합 강도를 얻을 수 있다. 또한, 폭에 관하여 특별히 상한은 없지만, 폭이 넓을수록 용착 시트의 사용량이 증가하기 때문에, 타이어의 접지 폭 정도까지 억제하는 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 타이어는 상기의 구성으로 했으므로, 접합 부분의 강도를 충분히 확보할 수 있다는 우수한 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 타이어의 제조 방법에서는, 접합 부분의 강도가 충분히 확보된 타이어를 효율적으로 제조할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 타이어의 일부를 단면으로 한 사시도이다.
도 1b는 림에 장착한 비드부의 단면도이다.
도 2는 성형기의 사시도이다.
도 3a는 최소 직경으로 한 타이어 지지부의 사시도이다.
도 3b는 최대 직경으로 한 타이어 지지부의 사시도이다.
도 4는 성형기의 근방에 배치한 압출기의 사시도이다.
도 5는 코드 공급 장치의 주요부를 도시하는 사시도이다.
도 6은 타이어 반체 및 타이어 내면 지지 링을 지지한 타이어 지지부의 사시도이다.
도 7은 용접용 열가소성 재료를 사용한 타이어 반체의 접합 부분을 도시하는 단면도이다.
도 8은 용접용 열가소성 재료를 사용한 타이어 반체의 접합 부분을 도시하는 단면도이다.
도 9는 용접용 열가소성 재료를 사용한 타이어 반체의 접합 부분을 도시하는 단면도이다.
도 10은 용접용 열가소성 재료를 사용한 타이어 반체의 접합 부분을 도시하는 단면도이다.
도 11은 용접용 열가소성 재료를 사용한 타이어 반체의 접합 부분을 도시하는 단면도이다.
도 12는 용접용 열가소성 재료를 사용한 타이어 반체의 접합 부분을 도시하는 단면도이다.
도 13은 용착 시트를 용착하고 있는 타이어 케이스의 사시도이다.
도 14는 용착 시트를 사용한 타이어 반체의 접합 부분을 도시하는 단면도이다.
도 15는 용착 시트를 사용한 타이어 반체의 접합 부분을 도시하는 단면도이다.
도 16은 용착 시트를 사용한 타이어 반체의 접합 부분을 도시하는 단면도이다.
도 17a는 용착 시트를 사용한 타이어 반체의 접합 부분을 도시하는 단면도이다.
도 17b는 용착 시트를 사용한 타이어 반체의 접합 부분을 도시하는 단면도이다.
도 18a는 용착 시트를 사용한 타이어 반체의 접합 부분을 도시하는 단면도이다.
도 18b는 용착 시트를 사용한 타이어 반체의 접합 부분을 도시하는 단면도이다.
도 19a는 폭이 넓은 용착 시트를 용착한 타이어 케이스의 사시도이다.
도 19b는 용착 시트에 코드를 매설하는 방법을 나타내는 용착 시트를 용착한 타이어 케이스의 사시도이다.
도 20은 다른 실시 형태에 관한 타이어 케이스와 트레드 고무층의 분해 사시도이다.
도 21은 다른 실시 형태에 관한 타이어의 단면도이다.
도 22는 튜브의 단면도이다.
도 23은 튜브 타입의 타이어의 단면도이다.
[제1 실시 형태]
이하에, 도면에 따라서 본 발명의 타이어의 제1 실시 형태에 관한 타이어를 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 타이어(10)는 종래 일반 고무제의 공기 타이어와 대략 마찬가지의 단면 형상을 나타내고 있다.
타이어(10)는 림(20)의 비드 시트부(21) 및 림 플랜지(22)에 접촉하는 1쌍의 비드부(12), 비드부(12)로부터 타이어 직경 방향 외측으로 연장되는 사이드부(14), 한쪽의 사이드부(14)의 타이어 직경 방향 외측단부와 다른 쪽의 사이드부(14)의 타이어 직경 방향 외측단부를 연결하는 크라운부(16)로 이루어지는 타이어 케이스(17)를 구비하고 있다.
본 실시 형태의 타이어 케이스(17)는 제1 열가소성 재료로 형성되어 있다.
본 실시 형태의 타이어 케이스(17)는 1개의 비드부(12), 1개의 사이드부(14) 및 반폭의 크라운부(16)가 일체로서 주형 등으로 성형된 동일 형상으로 된 원환상의 타이어 반체(17A)를 서로 대향하여 타이어 적도면 부분에서 접합함으로써 형성되어 있다. 또한, 타이어 케이스(17)는 2개의 부재를 접합하여 형성하는 것에 한하지 않고, 3개 이상의 부재를 접합하여 형성해도 되고, 1쌍의 비드부(12), 1쌍의 사이드부(14) 및 크라운부(16)를 일체로 성형한 것이어도 된다.
제1 열가소성 재료로서는, 고무와 같은 탄성을 갖는 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머(TPE) 등을 사용할 수 있지만, 주행 시에 필요하게 되는 탄성과 제조 시의 성형성 등을 고려하면 열가소성 엘라스토머를 사용하는 것이 바람직하다.
열가소성 엘라스토머로서는, 예를 들어 JIS K6418에 규정되는 아미드계 열가소성 엘라스토머(TPA), 에스테르계 열가소성 엘라스토머(TPC), 올레핀계 열가소성 엘라스토머(TPO), 스티렌계 열가소성 엘라스토머(TPS), 우레탄계 열가소성 엘라스토머(TPU), 열가소성 고무 가교체(TPV), 혹은 그 밖의 열가소성 엘라스토머(TPZ) 등을 들 수 있다.
또한, 열가소성 수지로서는, 예를 들어 우레탄 수지, 올레핀 수지, 염화비닐 수지, 폴리아미드 수지 등을 들 수 있다.
제1 열가소성 재료로 이루어지는 타이어 반체(17A)는, 예를 들어 진공 성형, 압력 공기 성형, 사출 성형, 멜트 캐스팅 등으로 성형할 수 있고, 고무로 성형(가황)하는 경우에 비하여 제조 공정을 대폭 간략화할 수 있어, 성형 시간도 짧아진다.
또한, 본 실시 형태에서는, 타이어 반체(17A)는 좌우 대칭 형상, 즉 한쪽의 타이어 반체(17A)와 다른 쪽의 타이어 반체(17A)가 동일 형상으로 되어 있으므로, 타이어 반체(17A)를 성형하는 금형이 1종류이면 된다는 장점이 있다.
본 실시 형태의 비드부(12)에는, 종래 일반의 공기 타이어와 마찬가지의, 강철 코드로 이루어지는 원환상의 비드 코어(18)가 매설되어 있지만, 비드부(12)의 강성이 확보되어 림(20)과의 끼워 맞춤에 문제가 없으면 비드 코어(18)는 생략해도 된다. 또한, 비드 코어(18)는 유기 섬유 코드 등, 강철 이외의 코드로 형성되어 있어도 된다.
본 실시 형태에서는, 비드부(12)의 림(20)과의 접촉 부분, 적어도 림(20)의 림 플랜지(22)와 접촉하는 부분에, 제1 열가소성 수지보다 연질인 재료, 예를 들어 탄성을 갖고 있는 밀봉성(기밀성)이 우수한 고무로 이루어지는 원환상의 밀봉층(24)이 형성되어 있다. 이 밀봉층(24)은 비드 시트와 접촉하는 부분에도 형성되어 있어도 된다. 밀봉층(24)을 형성하는 고무로서는, 종래 일반 고무제의 공기 타이어의 비드부 외면에 사용되고 있는 고무와 동종인 고무를 사용하는 것이 바람직하다. 열가소성 수지만으로 림(20)과의 사이의 밀봉성을 확보할 수 있으면, 고무의 밀봉층(24)은 생략해도 되고, 사이드부(14)를 형성하고 있는 제1 열가소성 수지보다 밀봉성이 우수한 다른 종류의 열가소성 수지를 사용해도 된다.
크라운부(16)에는, 나선 형상으로 감긴 강철의 코드(26)로 이루어지는 크라운부 보강층(28)이 매설되어 있다. 또한, 코드(26)는 전체가 크라운부(16)(또한, 보강 코드(26)는, 타이어 반체(17A)뿐만 아니라 타이어 반체끼리를 접합하기 위한, 후술하는 접합 부분의 용접용 열가소성 재료(43)에도 포함됨)에 매설되어 있어도 되고, 일부분이 크라운부(16)에 매설되어 있어도 된다. 이 크라운부 보강층(28)은 종래의 고무제의 공기 타이어의 카커스의 외주면에 배치되는 벨트에 상당하는 것이다.
또한, 보강 코드(26)의 매설량은 보강 코드(26)의 직경의 1/5 이상이면 바람직하고, 1/2을 초과하는 것이 더욱 바람직하다. 그리고, 보강 코드(26) 전체가 크라운부(16)에 매설되는 것이 가장 바람직하다. 보강 코드(26)의 매설량이 보강 코드(26)의 직경의 1/2을 초과하면, 보강 코드(26)가 치수상 표면으로부터 튀어나오기 어려워진다. 또한, 보강 코드(26) 전체가 크라운부(16)에 매설되면, 표면이 평평해져 위에 부재가 실려도 공기 혼입이 어려워진다.
크라운부 보강층(28)의 외주측에는, 사이드부(14)를 형성하고 있는 제1 열가소성 재료보다 내마모성이 우수한 고무로 이루어지는 트레드 고무층(30)이 배치되어 있다. 트레드 고무층(30)에 사용하는 고무는 종래의 고무제의 공기 타이어에 사용되고 있는 고무와 동종인 고무를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 사이드부(14)를 형성하고 있는 제1 열가소성 재료보다 내마모성이 우수한 다른 종류의 열가소성 재료로 이루어지는 트레드층을 외주부에 형성해도 된다.
(타이어의 제조 장치)
이어서, 본 실시 형태의 타이어(10)의 제조 장치를 설명한다.
도 2에는, 타이어(10)를 형성할 때에 사용하는 성형기(32)의 주요부가 사시도로 도시되어 있다. 성형기(32)는 바닥면에 접지된 받침대(34)의 상부에 수평하게 배치된 축(36)을 회전시키는 기어를 구비한 모터(37)가 설치되어 있다.
축(36)의 단부측에는 타이어 지지부(40)가 설치되어 있다. 타이어 지지부(40)는 축(36)에 고정된 실린더 블럭(38)을 구비하고, 실린더 블럭(38)에는 직경 방향 외측으로 연장되는 복수의 실린더 로드(41)가 둘레 방향으로 등간격으로 설치되어 있다.
실린더 로드(41)의 선단에는 외면이 타이어 내면의 곡률 반경과 대략 동등하게 설정된 원호 곡면(42A)을 갖는 타이어 지지편(42)이 설치되어 있다.
도 2 및 도 3a는 실린더 로드(41)의 돌출량이 가장 작은 상태(타이어 지지부(40)가 최소 직경인 상태)를 도시하고 있으며, 도 3b는 실린더 로드(41)의 돌출량이 가장 큰 상태(타이어 지지부(40)가 최대 직경인 상태)를 도시하고 있다.
각 실린더 로드(41)는 연동하여 동일한 방향으로 동일량 이동 가능하게 되어 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 성형기(32)의 근방에는 용접용 열가소성 재료(본 발명의 제2 열가소성 재료)(43)를 압출하는 압출기(44)가 배치되어 있다. 압출기(44)는 용융된 용접용 열가소성 재료(43)를 하방을 향하여 토출하는 노즐(46)을 구비하고 있다.
용접용 열가소성 재료(43)는 타이어 케이스(17)를 구성하고 있는 제1 열가소성 재료와 동종인 것이 바람직하지만, 용접할 수 있으면 상이한 종류의 것이어도 된다.
또한, 노즐(46)의 근방에는, 타이어 외면에 부착시킨 용접용 열가소성 재료(43)를 가압하여 고르기 롤러(48) 및 고르기 롤러(48)를 상하 방향으로 이동하는 실린더 장치(50)가 배치되어 있다. 또한, 실린더 장치(50)는 도시하지 않은 프레임을 개재하여 압출기(44)의 지주(52)에 지지되어 있다.
또한, 이 압출기(44)는 바닥면에 배치된 가이드 레일(54)을 따라, 성형기(32)의 축(36)과 평행한 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.
가이드 레일(54)에는, 도 5에 도시한 바와 같은 릴(58), 코드 가열 장치(59) 등을 구비한 코드 공급 장치(56)가 이동 가능하게 탑재되어 있다.
코드 공급 장치(56)는 코드(26)를 감은 릴(58), 릴(58)의 코드 반송 방향 하류측에 배치된 코드 가열 장치(59), 코드(26)의 반송 방향 하류측에 배치된 제1 롤러(60), 제1 롤러(60)를 타이어 외주면에 대하여 접촉 분리하는 방향으로 이동시키는 제1 실린더 장치(62), 제1 롤러(60)의 코드(26)의 반송 방향 하류측에 배치되는 제2 롤러(64) 및 제2 롤러(64)를 타이어 외주면에 대하여 접촉 분리하는 방향으로 이동시키는 제2 실린더 장치(66)를 구비하고 있다. 또한, 코드 공급 장치(56)는 제1 롤러(60) 및 제2 롤러(64) 중 어느 한쪽에 설치되어 있으면 된다.
또한, 코드 가열 장치(59)는 열풍을 생성하는 도시하지 않은 히터 및 팬과, 내부에 열풍이 공급되고 내부 공간을 코드(26)가 통과하는 가열 박스(68)와, 가열된 코드(26)를 배출하는 배출부(70)를 구비하고 있다.
(타이어 케이스의 성형 공정)
(1) 도 2에 도시한 바와 같이, 우선, 직경을 축소한 타이어 지지부(40)의 외주측에, 서로 대향하여 맞닿은 2개의 타이어 반체(17A)를 배치함과 함께, 2개의 타이어 반체(17A)의 내부에 얇은 금속판(예를 들어, 두께 0.5mm의 강판)으로 이루어지는 통 형상의 타이어 내면 지지 링(72)을 배치한다(또한, 도 2에서는, 내부가 보이게 한쪽의 타이어 반체(17A)를 빼고 도시하고 있음).
타이어 내면 지지 링(72)의 외경은 타이어 반체(17A)의 외주 부분의 내경과 대략 동일 치수로 설정되어 있고, 타이어 내면 지지 링(72)의 외주면이 타이어 반체(17A)의 외주 부분의 내주면에 밀착하게 되어 있다.
또한, 2개의 타이어 반체(17A)의 내부에 통 형상의 타이어 내면 지지 링(72)을 배치함으로써, 타이어 반체(17A)끼리의 접합부의 내면측이 타이어 내면 지지 링(72)의 외주면에 밀착하여, 타이어 지지부(40)의 타이어 지지편(42)과 타이어 지지편(42) 사이의 간극에 의해 타이어 지지부 외주에 발생하는 요철에 기인하는 접합 부분(후술)의 요철(상기 요철의 반대 형상)의 발생을 억제할 수 있고, 또한 타이어 케이스(17) 자체의 요철도 억제할 수 있다.
또한, 타이어 내면 지지 링(72)은 얇은 금속판으로 형성되어 있기 때문에, 굽힘 변형시켜 타이어 반체(17A)의 내부에 용이하게 삽입 가능하다.
그리고, 도 6에 도시한 바와 같이, 타이어 지지부(40)의 직경을 확대하여, 타이어 내면 지지 링(72)의 내주면에 복수의 타이어 지지편(42)을 접촉시켜, 복수의 타이어 지지편(42)에 의해 타이어 내면 지지 링(72)을 내측으로부터 유지한다(또한, 도 6에서는, 내부가 보이게 양쪽의 타이어 반체(17A)를 빼고 도시하고 있음).
(2) 이어서, 압출기(44)를 이동하여 도 4에 도시한 바와 같이, 타이어 반체(17A)의 맞닿음 부분의 상방에 노즐(46)을 배치한다. 타이어 지지부(40)를 화살표 A 방향으로 회전시키면서, 노즐(46)로부터 용융된 용접용 열가소성 재료(43)를 접합 부위를 향하여 압출함으로써, 접합 부위를 따라서 용융된 용접용 열가소성 재료(43)가 부착되므로, 하류측에 배치한 고르기 롤러(48)를 용접용 열가소성 재료(43)에 가압한다.
여기서, 2개의 타이어 반체(17A)의 접합 부분은, 도 7에 도시한 바와 같이 타이어 직경 방향에 평행한 2개의 접합면을 서로 접촉시켜, 외주면에 용접용 열가소성 재료(43)를 부착하는 방법, 도 8에 도시한 바와 같이 타이어 직경 방향에 평행한 2개의 접합면 사이에 간극을 두고, 간극, 외주면에 용접용 열가소성 재료(43)를 부착하는 방법, 도 9에 도시한 바와 같이 타이어 외측을 향하여 접합면간 거리가 넓어지도록 경사지게 한 접합면을 형성하고, 타이어 반체(17A)의 단부끼리를 접촉시킨 상태에서 상기 접합면 및 외주면에 용접용 열가소성 재료(43)를 부착하는 방법, 도 10에 도시한 바와 같이 경사지게 한 접합면을 형성하고, 타이어 반체(17A)의 단부끼리 이격시킨 상태에서 상기 접합면, 내주면 및 외주면에 용접용 열가소성 재료(43)를 부착하는 방법 등이 있다. 또한, 외주면에 부착시킨 용접용 열가소성 재료(43)에 대하여 롤러(48)를 강하게 가압함으로써, 용융된 용접용 열가소성 재료(43)를 간극을 통하여 내면측으로 집어넣을 수 있다.
롤러(48)를 용접용 열가소성 재료(43)에 가압하면서 타이어 지지부(40)를 화살표 A 방향으로 회전시킴으로써, 용접용 열가소성 재료(43)의 표면이 평평하게 고르게 됨과 함께, 양쪽의 타이어 반체(17A)의 외주면에 용착된다. 용접용 열가소성 재료(43)는 자연 냉각에 의해 점차 고화되어, 한쪽의 타이어 반체(17A)와 다른 쪽의 타이어 반체(17A)가 용접용 열가소성 재료(43)에 의해 용접되게 된다.
2개의 타이어 반체(17A)의 접합 부분은 도 11에 도시한 바와 같이 타이어 반체(17A)의 단부에 단차부를 형성하여, 단차부끼리를 밀착시키고 나서 외주면에 용접용 열가소성 재료(43)를 부착시켜도 되고, 도 12에 도시한 바와 같이, 타이어 반체(17A)의 단부 부근을 서로 중첩하고 나서 외주면에 용접용 열가소성 재료(43)를 부착시켜도 된다.
또한, 타이어 반체(17A)에 있어서, 용접용 열가소성 재료(43)를 부착시키는 부분의 표면만을, 미리 열풍, 적외선의 조사 등에 의해 연화 또는 용융시키고, 연화 또는 용융시킨 부분에 용접용 열가소성 재료(43)를 부착시켜도 된다. 이에 의해, 타이어 반체(17A)를 구성하고 있는 제1 열가소성 재료와 용접용 열가소성 재료(43)가 접합 부분에서 잘 혼합되어, 접합 강도가 향상된다.
(3) 이어서, 압출기(44)를 퇴피시키고, 코드 공급 장치(56)를 타이어 지지부(40) 근방에 배치한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 타이어 케이스(17)를 화살표 A 방향으로 회전시켜, 코드 공급 장치(56)의 배출부(70)로부터 배출된 가열된 코드(26)를 타이어 케이스(17) 및 접합 부분의 용접용 열가소성 재료(43)의 외주면에 나선 형상으로 감아서 크라운부 보강층(28)을 형성한다. 코드(26)를 타이어 케이스(17)의 외주면에 나선 형상으로 감기 위해서는, 타이어 케이스(17)를 회전시키면서 코드 공급 장치(56)를 타이어 케이스(17)의 축 방향으로 이동시키면 된다.
또한, 코드(26)를 제1 열가소성 재료의 융점보다 고온으로 가열(예를 들어, 코드(26)의 온도를 100 내지 200℃ 정도로 가열)함으로써, 코드(26)가 접촉된 부분의 제1 열가소성 재료 및 용접용 열가소성 재료(43)가 용융되어, 타이어 케이스(17)의 외주면에 코드(26)의 일부 또는 전체를 매설할 수 있다.
또한, 코드(26)는 제1 롤러(60) 및 제2 롤러(64)에 가압되어 제1 열가소성 재료 내부와 접합부의 용접용 열가소성 재료(43)에 매설된다.
또한, 코드(26)의 매설량은 코드(26)의 온도, 코드(26)에 작용시키는 텐션 등에 의해 조정할 수 있다. 또한, 코드(26)에 작용시키는 텐션은, 예를 들어 릴(58)에 브레이크를 거는, 코드(26)의 반송 경로 도중에 텐션 조정용 롤러를 설치하거나 하여 조정 가능하다.
(4) 이어서, 타이어 케이스(17)의 외주면에 가황 처리된 띠 형상의 트레드 고무층(30)을 1둘레분 감아 타이어 케이스(17)의 외주면에 트레드 고무층(30)을 접착제 등을 사용하여 접착한다. 또한, 트레드 고무층(30)은, 예를 들어 종래에 알려져 있는 재생 타이어에 사용되는 프리큐어(precure) 트레드를 사용할 수 있다. 본 공정은, 재생 타이어가 될 중고 타이어의 외주면에 프리큐어 트레드를 접착하는 공정과 마찬가지의 공정이다.
(5) 타이어 케이스(17)의 비드부(12)에 가황 처리된 고무로 이루어지는 밀봉층(24)을 접착제 등을 사용하여 접착하면, 타이어(10)가 완성된다.
(6) 마지막으로, 타이어 지지부(40)의 직경을 축소하여, 완성된 타이어(10)를 타이어 지지부(40)로부터 분리하고, 내부의 타이어 내면 지지 링(72)을 굽힘 변형시켜 타이어 밖으로 분리한다.
(작용)
본 실시 형태의 타이어(10)에서는, 한쪽의 타이어 반체(17A)와 다른 쪽의 타이어 반체(17A)가 용접용 열가소성 재료(43)에 의해 용접되게 된다. 타이어 반체(17A) 자체를 용융하여 접합하지 않으므로, 타이어 반체(17A)를 형성하고 있는 열가소성 재료의 열화가 억제되어, 접합 부분의 강도를 충분히 확보할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 한쪽의 타이어 반체(17A)와 다른 쪽의 타이어 반체(17A)에서 금형의 형상을 바꾸지 않아도 좌우 대칭의 타이어(10)를 제조할 수 있다.
본 실시 형태의 타이어(10)에서는, 트레드부를 제외한 대략 전체를 제1 열가소성 재료로 형성했으므로, 진공 성형, 압력 공기 성형, 사출 성형 등으로 성형할 수 있어, 고무제의 공기 타이어에 비하여 제조 공정을 대폭 간략화할 수 있다.
본 실시 형태의 타이어(10)에서는, 비드부(12)에 비드 코어(18)를 매설하고 있으므로, 종래의 고무제의 공기 타이어와 마찬가지로 림(20)에 대한 끼워 맞춤 강도를 확보할 수 있다.
본 실시 형태의 타이어(10)에서는, 타이어 구성 재료 중에서 열가소성 재료가 차지하는 비율이 크므로, 재활용성이 양호하다.
제1 열가소성 재료보다 강성이 높은 코드(26)를 나선 형상으로 감음으로써 형성된 크라운부 보강층(28)을 크라운부(16)에 형성함으로써, 크라운부(16)가 보강되어, 내펑크성, 내파괴성, 둘레 방향 강성, 크리프 방지 효과 등이 향상된다.
림(20)과 접촉하는 부분, 특히 림 플랜지(22)와 접촉하는 부분에, 제1 열가소성 재료보다 연질인 재료로 이루어지는 밀봉층(24)을 형성하고 있으므로, 종래의 고무제의 공기 타이어와 마찬가지의 밀봉성이 얻어진다.
또한, 연질이며 반발 탄성을 갖고 있는 밀봉층(24)을 형성함으로써, 림 피트성도 향상된다. 밀봉층(24)의 재료로서는, 고무 재료가 적절하게 사용된다.
본 실시 형태의 타이어(10)에서는, 종래의 고무제의 공기 타이어의 트레드에 사용되고 있는 고무와 동종인 고무로 이루어지는 트레드 고무층을 제공하고 있으므로, 종래의 고무제의 공기 타이어와 동등한 내마모성, 그립(grip) 등이 얻어진다.
또한, 본 실시 형태의 타이어 케이스(17)는 2개의 타이어 반체(17A)를 접합하여 형성했지만, 3개의 부재로 구성하는 경우, 타이어 케이스(17)는 한쪽의 사이드부(14), 다른 쪽의 사이드부(14) 및 대략 원통 형상의 크라운부(16)의 3부재로 나눌 수 있다. 이들을 접합할 때도, 용접용 열가소성 재료(43)를 사용하여 용접할 수 있다.
[제2 실시 형태]
상기 실시 형태에서는, 완전히 용해시킨 용접용 열가소성 재료(43)를 접합 부분에 공급하여 한쪽의 타이어 반체(17A)와 다른 쪽의 타이어 반체(17A)를 용접했지만, 제2 실시 형태에서는, 열가소성 재료(본 발명의 제2 열가소성 재료)로 이루어지는 띠 형상의 용착 시트(74)를 한쪽의 타이어 반체(17A)와 다른 쪽의 타이어 반체(17A)의 양쪽에 용착하도록, 즉 한쪽의 타이어 반체(17A)와 다른 쪽의 타이어 반체(17A)와 접합면을 걸치도록 외주 부분에 용착시켜, 한쪽의 타이어 반체(17A)와 다른 쪽의 타이어 반체(17A)의 접합을 행하고 있다. 또한, 용착 시트(74)의 폭은 5mm 이상이 바람직하다.
본 실시 형태의 접합 방법은 도 13에 도시한 바와 같이, 띠 형상의 용착 시트(74)의 하면(타이어 반체(17A)에 대향하는 측)을 향하여 히터와 팬으로 이루어지는 가열 장치(76)로 생성한 열풍을 쐬어 용착 시트(74)의 하부 표면을 용융시키고, 타이어 케이스(17)를 화살표 A 방향으로 회전시키면서, 용착 시트(74)를 감음으로써 용착 시트(74)가 한쪽의 타이어 반체(17A)와 다른 쪽의 타이어 반체(17A)의 양쪽에 걸쳐 용착된다.
또한, 실린더(78)로 압박된 롤러(80)로 용착 시트(74)를 타이어 반체(17A)를 향하여 가압함으로써, 용착 시트(74)를 확실하게 용착시킬 수 있다. 또한, 열풍으로 가열하는 대신, 적외선을 조사하여 가열해도 된다. 또한, 열가소성 재료가 연화되어 서로 접합할 수 있으면, 열가소성 재료는 반드시 용융시키지 않아도 된다.
또한, 용착 시트(74)의 하면과, 타이어 반체(17A)의 외주부에 있어서의 용착 시트(74)의 용착 예정 부위에 열풍을 쐬어, 각각의 표면만을 용융시키고 나서 용착 시트(74)를 타이어 반체(17A)에 용착해도 된다.
용착 시트(74)에 사용하는 열가소성 재료는 타이어 반체(17A)를 형성하고 있는 열가소성 재료와 동종인 것이 바람직하지만, 용착에 문제가 없으면 타이어 반체(17A)를 형성하고 있는 열가소성 재료와는 상이한 종류의 열가소성 재료를 사용해도 된다.
용착 시트(74)를 사용하여 접합하는 형태는, 예를 들어 도 14 내지 도 18에 도시된 것이 있다.
도 14의 예에서는, 타이어 직경 방향에 평행한 2개의 접합면을 서로 접촉시켜, 외주면에 용착 시트(74)를 용착하고 있다. 도 15의 예에서는, 타이어 반체(17A)의 단부 부근을 서로 중첩하고 나서 외주면에 용착 시트(74)를 용착하고 있다. 도 16의 예에서는, 타이어 반체(17A)의 단부에 단차부를 형성하여, 단차부끼리를 밀착시키고 나서 외주면에 용착 시트(74)를 용착하고 있다. 도 17에 도시된 예에서는, 타이어 직경 방향에 평행한 2개의 접합면 사이에 간극을 두고, 외주면에 용착 시트(74)를 부착하고, 롤러(80)(도 18에서는 도시하지 않음)로 가압함으로써, 간극에 용착 시트(74)를 인입하게 하여, 접합면에도 용착 시트(74)를 용착시키고 있다.
2개의 접합면 사이에 간극을 형성하는 경우, 간극의 폭은 0.5 내지 2.0mm정도가 바람직하다.
또한, 도 18의 예에서는, 경사진 접합면을 형성하고, 외주면에 용착 시트(74)를 부착하고, 롤러(80)(도 18에서는 도시하지 않음)로 가압함으로써, 경사진 접합면에도 용착 시트(74)를 용착시키고 있다.
또한, 도 19의 예에서는, 타이어 반체(17A)의 외주면의 대략 전체를 덮는 폭이 넓은 용착 시트(74)를 외주면에 용착하고 있다. 그리고, 용착 시트(74)에 제1 실시 형태와 마찬가지의 방법으로 코드(26)를 매설하여, 크라운부 보강층(28)을 얻고 있다.
[기타 실시 형태]
상기 실시 형태에서는, 가황 처리된 띠 형상의 트레드 고무층(30)을 타이어 케이스(17)의 외주면에 1둘레분 감아 트레드부를 형성했지만, 도 20에 도시한 바와 같이, 미리 원환상으로 형성한 가황 처리된 트레드 고무층(30)을 타이어 케이스(17)의 축 방향으로부터 삽입하여 타이어 케이스(17)와 원환상으로 형성한 가황 처리된 트레드 고무층(30)을 접착제 등을 사용하여 접착할 수도 있다.
상기 실시 형태에서는, 코드(26)의 재질이 강철이었지만, 유기 섬유 등이어도 된다. 코드(26)가 유기 섬유인 경우, 코드(26) 자체를 가열하지 않고, 타이어 케이스(17)의 외주부의 외표면 또는 용착 시트(74)의 외표면을 가열하여 용융시키면서 코드(26)를 감을 수 있다.
상기 실시 형태의 타이어(10)는, 튜브레스 타입의 타이어였지만, 도 21에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 타이어(86)는 제1 열가소성 재료로 이루어지는 원환상으로 된 중공의 튜브(88)를 타이어 폭 방향으로 3개 배치하고, 그들의 외주 부분에 벨트(89)를 매설한 트레드 고무층(30)을 접착한 구성이며, 튜브(88)에 결합하는 오목부를 구비한 림(90)에 장착되는 것이다. 또한, 이 타이어(86)에는 비드 코어는 형성되어 있지 않다.
또한, 튜브(88)는 도 22에 도시한 바와 같이, 단면 반원 형상의 튜브 반체(88A)를 서로 마주보게 하여 용접용 열가소성 재료(43)로 용접하거나, 도시되지는 않았지만 용착 시트(74)로 접합할 수도 있다.
또한, 타이어(10)는 도 23에 도시한 바와 같이, 1개의 튜브(88)(2개의 튜브 반체(88A)로 이루어짐)를 사용하여, 그 튜브(88)의 외주 부분에 트레드 고무층(30)을 접착한 튜브 타입의 구성으로 할 수도 있다.
또한, 용접용 열가소성 재료(43)는 타이어 케이스(17)를 구성하고 있는 제1 열가소성 재료와 접착할 수 있으면 되고, 제1 열가소성 재료와 동종인 열가소성 재료이어도 되고, 제1 열가소성 재료와는 이종인 열가소성 재료이어도 된다.
또한, 크라운부 보강층(28)은 코드(26)를 나선 형상으로 감아서 형성하는 것이 제조상 용이하지만, 타이어 폭 방향에서 코드를 불연속으로 해도 된다.
상기 실시 형태에서는, 가열된 코드(26)를 타이어 케이스(17)의 외주면에 나선 형상으로 감아서 타이어 케이스(17)의 크라운부 보강층(28)을 형성했지만, 타이어 케이스(17)를 성형하는 금형의 내부에 나선 형상으로 형성한 코드(26)를 배치하고 나서 용융된 제1 열가소성 재료를 금형 내에 공급해도 크라운부 보강층(28)을 구비한 타이어 케이스(17)를 얻을 수 있다.
10: 타이어
12: 비드부
14: 사이드부
16: 크라운부(외주부)
17: 타이어 케이스
17A: 타이어 반체(열가소성 재료)
18: 비드 코어
24: 밀봉층
26: 코드
28: 크라운부 보강층
30: 트레드 고무층
43: 용접용 열가소성 재료(열가소성 재료)
44: 압출기
46: 노즐
48: 롤러
86: 타이어
88: 튜브(열가소성 재료)

Claims (14)

  1. 열가소성 재료로 형성된 복수의 타이어 골격 부재로 구성된 타이어이며,
    서로 인접하는 상기 타이어 골격 부재는, 상기 타이어 골격 부재와 별체(別體)인 열가소성 재료를 사용하여 접합되어 있는 타이어.
  2. 제1항에 있어서, 타이어 직경 방향 내측에 림의 비드 시트 및 림 플랜지에 접촉하는 비드부를 구비하고, 상기 비드부에 금속 재료로 이루어지는 환상의 비드 코어가 매설되어 있는 타이어.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 사이드부로부터 외주부까지 열가소성 재료로 형성되어 있는 타이어.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 타이어 골격 부재를 구성하는 상기 열가소성 재료보다 강성이 높은 코드를 나선 형상으로 감음으로써 형성된 보강층이 외주부에 적어도 일부가 매설되어 있는 타이어.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 타이어 내의 공기가 외부로 새지 않도록, 림과 접촉하는 부분에 상기 타이어 골격 부재를 구성하는 상기 열가소성 재료보다 연질인 재료로 이루어지는 밀봉부가 설치되어 있는 타이어.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 노면과 접촉하는 부분에 상기 타이어 골격 부재를 구성하는 상기 열가소성 재료보다 내마모성이 우수한 고무로 이루어지는 트레드 고무층이 형성되어 있는 타이어.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 서로 인접하는 한쪽의 상기 타이어 골격 부재의 접합면 및 다른 쪽의 상기 타이어 골격 부재의 접합면은, 접합면간 거리가 타이어 외측을 향하여 넓어지도록 경사져 있고, 적어도 접합면끼리 상기 타이어 골격 부재와 별체인 열가소성 재료를 사용하여 접합되어 있는 타이어.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 한쪽의 상기 타이어 골격 부재와 다른 쪽의 상기 타이어 골격 부재는 간극을 두고 배치되고, 상기 간극에 상기 타이어 골격 부재와 별체인 열가소성 재료가 개재되어 있는 타이어.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 서로 인접하는 한쪽의 상기 타이어 골격 부재와 다른 쪽의 상기 타이어 골격 부재가 타이어 폭 방향 중앙부에서 접합되어 있는 타이어.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 상기 타이어 골격 부재는 양쪽 사이드부를 구성하는 1쌍의 제1 타이어 골격 부재와, 상기 1쌍의 제1 타이어 골격 부재 사이에 배치되고, 노면과 대향하는 외주부를 형성하는 제2 타이어 골격 부재를 갖는 타이어.
  11. 타이어 축 방향으로 배치한 열가소성 재료로 형성되는 복수의 타이어 골격 부재를 서로 접합함으로써 구성되는 타이어를 제조하는 타이어의 제조 방법이며,
    용융시킨 열가소성 재료를 한쪽의 타이어 골격 부재와 다른 쪽의 타이어 골격 부재의 양쪽에 부착시키고, 상기 한쪽의 타이어 골격 부재와 상기 다른 쪽의 타이어 골격 부재에 부착시킨 상기 용융시킨 열가소성 재료를 냉각 고화시킴으로써 상기 한쪽의 타이어 골격 부재와 상기 다른 쪽의 타이어 골격 부재를 접합하는 공정을 갖는 타이어의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 용융된 상기 열가소성 재료를 상기 한쪽의 타이어 골격 부재와 상기 다른 쪽의 타이어 골격 부재의 접합 부분을 따라 순차 공급하고, 상기 타이어 골격 부재에 부착시킨 상기 용융된 열가소성 재료를 순차 롤러로 가압하는 타이어의 제조 방법.
  13. 띠 형상으로 형성된 열가소성 재료로 이루어지는 용착 시트를, 상기 한쪽의 타이어 골격 부재와 상기 다른 쪽의 타이어 골격 부재의 접합 부분을 향하여 순차 공급하는 공정과,
    상기 용착 시트의 상기 타이어 골격 부재와 접촉하는 부분의 표면 및 상기 타이어 골격 부재의 상기 용착 시트가 접촉하는 부분의 표면을 각각 연화 또는 용융시키고 나서 상기 용착 시트를 순차 롤러로 상기 타이어 골격 부재에 가압하는 공정
    을 갖는 타이어의 제조 방법.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용착 시트의 폭이 5mm 이상인 타이어의 제조 방법.
KR1020117021351A 2009-02-17 2010-02-17 타이어 및 타이어의 제조 방법 KR20110117707A (ko)

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