KR100276014B1 - 공기입타이어용고강도스틸코드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기입 타이어용 고강도 스틸코드에 관한 것으로, 본 발명에 따른 스틸코드는 카본함량이 0.92 ∼ 2.0% 인 고강도 카본스틸을 사용하여 인발가공 한 후, 고무와의 접착을 위해서 표면에 황동을 도금하고 다시 인발 및 연선가공하여 제조되되, 2가닥의 필라멘트로 이루어져 기존의 스틸코드에 비해서 고강력을 가지면서도 중량이 줄어들게 되어 타이어에 적용할 때 그 사용량 및 고무토핑(topping)량을 줄일 수 있어 타이어의 경량화, 원가절감 및 연비를 절감할 수 있도록 한 것이다.

Description

공기입 타이어용 고강도 스틸코드
본 발명은 공기입 타이어에 사용되는 스릴벨트의 구성재료인 스틸코드에 관한 것으로, 특히 스틸코드의 기능을 유지 또는 향상시키면서 사용코드량 및 고무토핑량을 줄임으로써 타이어의 경량화, 원가절감 및 연비절감을 가져을 수 있도록 한 공기입 타이어용 고강도 스틸코드에 관한 것이다.
일반적으로, 공기입 타이어에 사용되는 스틸벨트는 여러가닥의 금속선을 꼬아 만든 스틸코드(steel cord)위에 얇은 고무층이 덧씌워진 것을 말하는데, 상기 스틸코드는 통상 카본(carbon)함량이 0.70 ∼ 0.82% 인 카본스틸을 인발가공한 다음, 고무와의 접착을 위해 표면에 황동을 도금한 후 다시 인발 및 여러 가지 방법으로 연선(撚線;stranding)하여 제조하여 왔다.
한편, 카본함량이 0.70 ∼ 0.82% 인 카본스틸을 사용하는 것은 스틸에 카본함량이 더 많아질 경우에는 스딜코드용 와이어 로드(wire rod)제조시에 탄소편석(炭素偏析;carbon segregation) 또는 비금속 개재물(介在物) 분포 및 크기 등의 조절이 어려워 와이어 로드 제조가 어렵고, 또한 탄소편석이 있거나 비금속 개재물의 크기가 잘 조절되지 않으면 타이어의 스릴코드 제조공정에서 큰 인발가공을 견디기 어러워 단선(斷線) 등의 가공 붙량을 야기시켜 스틸코드의 제조가 어려워지는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 스틸벨트의 본래기능을 유지 또는 향상시기면서 그 무게를 줄이는 한편, 고강도의 카본스틸을 사용한 스틸코드를 통해 타이어의 경량화와 원가절감 및 연비절감의 효과를 가져올 수 있도록 된 공기입 타이어용 고강도 스틸코드를 제공하는데 그 목적이 있다.
도1은 본 발명에 따른 1×2 스틸코드의 평면도.
도2는 도1의 I-I선 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 스틸코드 1a : 필라멘트
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 카본함량이 0.92 ∼ 2.0% 인 카본스틸을 사용하여 인발가공 및 고무와의 접착을 위해서 표면에 황동을 도금한 후 다시 인발 및 연선가공하여 성형된다.
이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 1×2 스틸코드의 평면도이고 도2는 도1 의 I-I선 단면도로서, 본 발명에 따른 1×2 스틸코드(1)는 필라멘트(fi1ament;1a) 직경이 0.15 ∼ 4.0mm 이고, 꼬임주기가 상기 필라멘트(1a) 직경의 10 ∼ 70배 범위이며, 스틸코드(1)로 연선전에 필라멘트(1a)들의 인장강도는 340Kgf/m2이상인 고강력 스틸이다. 또 상기 스틸코드의 필라멘트는 카본함량이 0.92 ∼ 2.0% 인 카본스틸로 되어있다.
여기서, 1×2 스틸코드(1)란 2가닥의 필라멘트(1a)를 일정방향으로 동일한 꼬임주기를 주어 서로 꼰 것을 말하는데, 상기 1×2 스틸코드(1)는 완전 인장압축반복 피로에 대한 피로한계가 90Kgf/mm2이상이며, 루프테스트(loop test)에 의한 스틸코드(1)의 탄성률이 90% 이상이고, 또한 고무토핑 작업시 작업성을 용이하게 하기 위해 저하중범위(0.2 ∼ 1.6kgf)에서의 스틸코드(1)의 신률이 0.10% 이하가 되도록 성형된다.
상기 1×2 스틸코드(1)를 타이어의 스틸벨트에 적용시에는 적절한 보강성과 경량화 및 비용절감효과를 도모하기 위해 아래의 식을 만족하도록 성형되는데, 스틸코드(1)의 필라멘트(1a) 직경을 d(mm)라 하고 고무토핑시 1인치(inch) 당 스틸코드 가닥수를 n이라 하며, 고무 토핑물의 두께를 t(mm)라 할 때, 그 관계식은 다음과 같다.
n = 1.35/d2이상, t = (2d+0.2)∼(2d+2)
한편, 표 1 은 본 발명에 따른 스틸코드와 종래기술에 따른 스틸코드의 특성을 비교한 것으로, 본 발명에 따른 스틸코드(1)는 카본함량 0.93%인 고강력 카본스틸 선재를 사용하고, 필라멘트(1a)직경을 0.30mm 로 적용하여 필라멘트(1a)표면에 황동을 도금하여 제조한 스틸코드(1)의 물리적 특성을 나타낸 것이며, 표 1 의 항목중 고무접착력에 관한 부분에서 괄호안의 수치는 고무접착력을 시험한 시편의 고무부착율(rubber coverage)을 백분율로 나타낸 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 스틸코드(1)는 기존의 스틸코드보다 적은 양으로 충분한 강도를 유지할 수 있으므로, 타이어의 경량화와 원가절감 및 연비향상을 가져올 수 있게 된다.
[표 1]
이상 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 고강도의 카본스틸로 이루어진 스틸벨트를 사용함으로써 타이어 보강재인 스틸코드 자체의 중량을 줄일 수 있게 되어 타이어의 경량화와 비용을 절감할 수 있는 한편, 타이어의 회전저항특성을 향상시켜 연비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 카본스틸을 인발가공한 후 표면에 황동을 도금하고 다시 인발 및 연선가공된 여러가닥의 필라멘트로 이루어진 공기입 타이어용 스틸코드에 있어서, 상기 스틸코드(1)는 2가닥의 필라멘트(1a)가 꼬여서 구성되어 1×2의 구조로 되어 있고, 각 필라멘트(1a)의 직경이 0.15 ∼ 0.40mm 이며, 꼬임주기가 필라멘트(1a) 직경의 10 ∼ 70배 범위이고, 스틸코드(1)용 카본스틸의 카본함량이 0.92 ∼2.0% 인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어용 고강도 스틸코드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필라멘트(1a)들은 스틸코드(1)로 연선전에 각각의 인장강도가 340kgf/mm2이상인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어용 고강도 스틸코드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스틸코드(1)는 하중 0.2 ∼ 1.6kgf 범위에서의 저하중신률이 0.10% 이하이며, 루프테스트에 의한 탄성률이 90% 이상이고, 완전 인장압축 반복피로에 대한 피로한계가 90kgf/mm2이상인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어용 고강도 스틸코드.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스틸코드(1)는 필라멘트(1a)의 직경을 d(mm)라 하고, 고무 토핑시 1인치당 스틸코드 가닥수를 n이라 하며, 고무 토핑물의 두께를 t(mm)라 했을 때, n = 1.35/d2이상, t = (2d+0.2)∼(2d+2)의 식을 모두 만족하도록 된 것을 특징으로 하는 공기입 타이어용 고강도 스틸코드.
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