KR100921239B1 - Mono Filament Cord with elongation for a belt and a Radial Tire Using Mono Filament Cords - Google Patents
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Abstract
본 발명은 탄소강이나 스테인레스강 등으로 평탄면을 가진 한가닥 필라멘트를 S/Z 방향으로 비틀림을 가지고 일정간격으로 나선형상을 부여함으로써, 생산성 향상 및 비용절감과 더불어 타이어 중량을 감소시키며 주행성능을 향상시킬 수 있는 벨트용 단일 필라멘트 코드 및 이를 적용한 타이어에 관한 것이다.The present invention provides a single-stranded filament having a flat surface such as carbon steel or stainless steel with a twist in the S / Z direction and giving a spiral shape at regular intervals, thereby reducing tire weight and improving driving performance while improving productivity and cost. A single filament cord for belts and tires using the same.
필라멘트 코드, 벨트, 타이어 Filament cord, belt, tire
Description
본 발명은 벨트용 단일 필라멘트 코드 및 이를 적용한 타이어에 관한 것으로, 특히 탄소강이나 스테인레스강 등으로 평탄면을 가진 한가닥 필라멘트를 S/Z 방향으로 비틀림을 가지고 일정간격으로 나선형상을 부여함으로써, 생산성 향상 및 비용절감과 더불어 타이어 중량을 감소시키며 주행성능을 향상시킬 수 있는 벨트용 단일 필라멘트 코드 및 이를 적용한 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a single filament cord for a belt and a tire to which the same is applied, and in particular, a single-stranded filament having a flat surface, such as carbon steel or stainless steel, is twisted in the S / Z direction with a spiral shape at regular intervals, thereby improving productivity and The present invention relates to a single filament cord for a belt that can reduce tire weight and improve driving performance, as well as a tire, and a tire using the same.
종래기술에 따른 승용차용 타이어 벨트는 2~3가닥의 꼬임구조를 가지는 스틸코드를 사용함으로, 벨트부의 고무두께 및 스틸코드의 중량을 감소시키기 위해서는 스틸코드를 고강도화 시킴으로써 벨트에서의 직경을 감소시켜 중량감소를 실현시켜오고 있다. The tire belt for a passenger car according to the prior art uses a steel cord having a twisted structure of 2 to 3 strands, and in order to reduce the rubber thickness of the belt portion and the weight of the steel cord, the diameter of the belt is reduced by increasing the steel cord to increase the weight. Reduction has been realized.
하지만, 승용차용 타이어의 수명 및 조정성능 향상을 위한 바람직한 설계는 벨트의 강직도를 높이는 것이다. However, a preferable design for improving the life and the adjusting performance of tires for passenger cars is to increase the rigidity of the belt.
그러나 종래의 기술은 필라멘트의 직경이 0.25~0.28㎜를 사용하기 때문에 강직도를 높이면서 타이어의 중량을 효과적으로 감소시키기에는 어려운 점이 있다. However, the conventional technology is difficult to effectively reduce the weight of the tire while increasing the rigidity because the diameter of the filament is 0.25 ~ 0.28mm.
또, 일반적으로 타이어용 스틸 코드(Steel Cord)는 탄소강으로 된 선재에 인발가공 및 고무와의 접착을 위해 표면에 황동으로 도금한 여러 가닥의 0.15~0.40mm의 필라멘트를 연선시켜 만들게 되고, 이러한 코드는 래디얼 타이어의 벨트나 카카스 또는 체파의 보강용으로 사용되고 있으며, 이 코드를 통상적으로 연선된 코드라 한다 . In general, steel cords for tires are made by stranding 0.15 to 0.40 mm filament of several strands plated with brass on the surface for drawing and bonding to rubber with carbon steel wire. Is used to reinforce radial tire belts, carcasses, or sows, and this cord is commonly referred to as a stranded cord.
승용차용 래디얼 타이어에 사용되는 스틸 코드는 동일한 직경의 원형단면을 갖는 2~5 가닥의 필라멘트로 구성되며, 이들 필라멘트를 1층 또는 2층의 구조로 꼬아서 만들게 된다.Steel cords used in radial tires for passenger cars consist of two to five strands of filaments having the same diameter circular section, which is made by twisting the filaments into one or two layers.
한편, 트럭이나 버스용 래디얼 타이어에 사용되는 스틸 코드는 원형단면을 갖는 5~28가닥의 필라멘트로 구성되며, 이들 필라멘트를 1~3층의 구조로 꼬아서 만드는데, 하나의 층을 구성하는 필라멘트들의 직경은 동일하나, 코드에 고무를 입힐 때 고무의 침투성 향상과 굽힘강성과 같은 코드의 여러 물성을 조절하기 위해서, 목적에 따라 층들 사이에는 서로 다른 직경의 필라멘트들로 구성되는 경우가 많다.On the other hand, steel cords used for radial tires for trucks and buses are composed of 5 to 28 strands of filaments having a circular cross section, and are made by twisting the filaments into a structure of 1 to 3 layers. The diameter is the same, but in order to control various physical properties of the cord such as improving the permeability of the rubber and bending stiffness when the rubber is coated on the cord, it is often composed of filaments of different diameters between the layers according to the purpose.
그러나 상기와 같은 여러 가닥의 필라멘트를 꼬아서 스틸 코드를 만들기 위해서는 인발 및 도금공정을 거쳐 필라멘트들을 꼬는 공정이 필요하게 된다.However, in order to make the steel cord by twisting the filaments of several strands as described above, a process of twisting the filaments through drawing and plating processes is required.
따라서, 2층 또는 3층으로 구성된 코드일 경우에 꼬는 공정이 1단계의 작업으로 끝나지 않고 2~3단계의 작업으로 이루어지는 경우가 많기 때문에 다수의 층으 로 구성된 코드 일수록 꼬는 공정을 위한 설비비용이 더욱 증가하고, 생산성이 크게 저하되는 문제가 있다.Therefore, in the case of cords composed of two or three layers, the twisting process does not end in one stage of work but often consists of two to three stages of work. There exists a problem that it increases and productivity falls significantly.
또, 종래 기술인 여러 가닥의 필라멘트로 구성된 스틸 코드는, 1층으로 구성되면 필라멘트들은 선접촉을 형성하게 되는 한편, 다수의 층으로 구성 되면 같은 층내에서 필라멘트들은 선접촉을 형성하고, 층과 층 사이에는 점접촉 또는 불완전한 선접촉을 형성하게 된다. In addition, the steel cord composed of several strands of the filaments of the prior art, the filaments form a line contact when composed of one layer, while the filaments form a line contact in the same layer, if composed of multiple layers, between layers In this case, point contact or incomplete line contact is formed.
어떤 경우에서는 타이어에 사용될 반복되는 굴곡운공과 침투된 수분 또는 엽분등의 작용으로 초래되는 마모 및 부식에 의해서 코드의 강도와 고무에 대한 접착력이 저하되면서, 타이어의 내구성을 떨어뜨리게 되어있다.In some cases, the strength of the cord and its adhesion to rubber are degraded by repeated flexures and wear and corrosion caused by the action of infiltrated moisture or leaf dust, which reduces tire durability.
한편, 스틸코드를 구성하는 필라멘트들은 그 제조공정 중에 여러 형태의 기계적 또는 열적 응력을 받게 되고, 이 응력의 일부는 코드로 꼬여진 후에도 잔류응력으로 남아서, 시간이 경과됨에 따라 코드의 꼬임방향 또는 반대방향으로 회전되는 현상이 발생하는데, 코드에 고무를 입혀 형성시킨 시트를 재단한 후 이 재단된 시트를 다시 연결하는 작업의 효율을 떨어뜨리게 되고, 타이어에는 유니포미티 특성이 떨어지게 되는 문제가 있다.On the other hand, the filaments constituting the steel cord are subjected to various types of mechanical or thermal stresses during the manufacturing process, and some of these stresses remain as residual stresses even after being twisted with the cord, so that the twisting direction of the cord over time or the opposite direction is The rotation occurs in the direction, and after cutting the sheet formed by coating the cord with rubber, the efficiency of the work of reconnecting the cut sheet is reduced, and the tire has a problem that the uniformity characteristics are deteriorated.
상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 종래기술에 따른 벨트용 단일 필라멘트 코드의 강직도를 높여 타이어 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 중량감소 및 연비절감 효과를 가져올 수 있는 벨트용 단일 필라멘트 코드 및 이를 적용한 타이어를 제공하는 데에 있다.An object of the present invention devised to solve the above problems is to improve the tire performance by increasing the rigidity of the single filament cord for the belt according to the prior art, as well as to improve the weight and fuel economy of the single belt The present invention provides a filament cord and a tire using the same.
본 발명의 또 다른 목적은, 단면이 평탄면인 하나의 필라멘트로 코드를 구성하여, S/Z 방향의 비틀림을 갖고 일정간격으로 나선형상을 부여함으로써 신율특성 및 코드와 고무간 접착층 형성을 향상시키고, 생산비 절감과 타이어의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있는 벨트용 단일 필라멘트 코드 및 이를 적용한 타이어를 제공하는 데에 있다.It is still another object of the present invention to construct a cord with one filament having a flat cross section, and to improve the elongation characteristics and the formation of an adhesive layer between the cord and rubber by providing a spiral shape at regular intervals with a twist in the S / Z direction. To provide a single filament cord for belts and tires using the same, which can reduce production costs and improve tire quality and productivity.
상기의 문제를 해결하기 위한 본 발명은, 평스트립 형상의 코드에 전체적으로 꼬임을 형성하고, 일부를 나선가공시켜 나선형부와 오프셋부를 형성시키는 것을 특징으로 하는 단일 필라멘트 코드이다.The present invention for solving the above problems is a single filament cord, characterized by forming a twist on the cord of the flat strip shape as a whole, and spirally forming a spiral portion and an offset portion.
상기 꼬임은 S꼬임 또는 Z꼬임인 것을 특징으로 한다.The twist is characterized in that the S twist or Z twist.
또, 상기 꼬임과 나선형부에 의해 상기 코드의 길이방향으로 2~5%의 신율을 부여되는 것을 특징으로 한다.In addition, the twist and the helical portion is characterized in that the elongation of 2 to 5% in the longitudinal direction of the cord.
또, 상기 코드는 탄소강 또는 스테인레스강으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The cord may be made of carbon steel or stainless steel.
또, 상기 코드의 표면은 황동, 청동, 니켈, 또는 그 합금으로 도금처리된 것을 특징으로 한다.In addition, the surface of the cord is characterized in that the plated with brass, bronze, nickel, or an alloy thereof.
또 다른 발명은, 상기 단일 필라멘트 코드가 복수개 배치되는 벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 래디얼 타이어이다.Another invention is a radial tire, characterized in that it comprises a belt in which a plurality of single filament cords are arranged.
상기 벨트에 S꼬임의 필라멘트 코드와 Z꼬임의 필라멘트 코드를 교대로 배치하는 것을 특징으로 하는 래디얼 타이어.A radial tire, characterized in that the filament cord of S twist and the filament cord of Z twist are alternately arranged on the belt.
본 발명의 효과는 이상 설명한 바와 같이, 코드의 제조공정 중 꼬는 공정이 필요없게 됨으로써, 공수가 절감되고 필라멘트 제조 및 꼬는 공정에서 발생하는 응력의 일부가 잔류응력으로 남아 야기되는 코드의 회전현상이 방지되어 재단물을 연결하는 작업이 원활히 이루어지는 등 생산성이 향상될 수 있다.As described above, the effect of the present invention is that the twisting process is not necessary during the manufacturing process of the cord, thereby reducing the man-hours and preventing the rotation of the cord caused by some of the stress generated in the filament manufacturing and twisting process remaining as residual stress. The productivity can be improved, such as smoothly connecting the cuttings.
또, 종래의 중량감소 목적의 스틸코드 대비 강직도를 향상시킴으로 인해 타이어 주행성능을 향상시킴과 동시에 타이어 중량을 획기적으로 감소시키는 효과가 있으며, 종래 파형만이 부여된 스틸 필라멘트와 달리 평탄면에 비틀림을 부여함으로써 코드와 고무간 접착력을 향상에 효과가 있다.In addition, by improving the rigidity compared to the steel cord for reducing the weight of the conventional weight, the tire running performance is improved and the tire weight is dramatically reduced. By providing it, it is effective in improving the adhesive force between a cord and rubber | gum.
이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한 다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described. In adding reference numerals to components of the following drawings, it is determined that the same components have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings, and it is determined that they may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Detailed descriptions of well-known functions and configurations will be omitted.
본 발명은 단면이 직사각형 또는 타원인 스트립, 즉 평스트립인 하나의 필라멘트 코드에 S/Z 방향으로 비틀림과 일정 간격으로 나선형상을 부여함으로써 이루어진다. The invention is achieved by giving a single filament cord of rectangular or elliptical cross section, ie a flat strip, with a twist in the S / Z direction and a spiral at regular intervals.
도 1은 본 발명에 따른 S꼬임이 형성된 단일 필라멘트 코드(10)의 사시도이다.1 is a perspective view of a
상기 단일 필라멘트 코드(10)는 Z꼬임으로 이루어지는 것도 가능하다.The
또, 상기 필라멘트 코드(10)는 탄소함량이 0.90~1.20 중량%이고 크롬함량이 0.2% 이상인 탄소강이나, 내부식성 향상을 위해 스테인레스강으로 만들어질 수 있다. 상기 필라멘트 코드(10)는 최대 폭(D)이 0.34~0.46㎜인 것을 사용할 수 있다.In addition, the
따라서, 꼬임이 이루어진 상기 단일 필라멘트 코드(10)는 벨트 형성을 위한 압출시 고무와의 부착성을 증가시킬 수 있다.Thus, the twisted
도 2는 도 1의 단일 필라멘트 코드(10)의 일부분에 파형을 형성시킨 것이다.FIG. 2 is a waveform formed on a portion of the
즉, 상기 단일 필라멘트 코드(10)의 일부분에 나선가공을 함으로써, 나선형부(12)와 오프셋부(14)를 형성시키게 된다.That is, by spirally machining a portion of the
상기 나선형부(12)의 피치(a)는 D의 5~50배이며, 상기 나선형부(12)의 나선반지름(b)은 D의 0.05~3.0배이다. 또, 상기 오프셋부(14)의 길이는 3~10mm로 한다.The pitch a of the
이러한, 꼬임 및 나선가공을 통해 상기 단일 필라멘트 코드(10)에는 2~5%의 신율을 부여할 수 있다. 즉, 상기 코드(10)는 길이방향으로 신축된다.Through such twisting and spiral processing, the
그리고, 상기 필라멘트코드(10)는 고무와의 접착력 향상을 위해서 표면에 황동, 청동, 니켈, 또는 그 합금으로 도금하는 것이 바람직하다.In addition, the
상기와 같이 제작된 상기 단일 필라멘트 코드(10)는 타이어 제조시, 벨트에서 배열시 1㎝ 당 7~9개가 배치될 수 있다.The
또, 상기 필라멘트 코드(10)는 벨트에 배치될 경우, S꼬임의 필라멘트 코드와 Z꼬임의 필라멘트 코드를 교대로 배치함으로써, 타이어의 양방향 회전에 대응할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In addition, when the
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. As described above, it has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, but those skilled in the art various modifications and changes of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below I can understand that you can.
도 1은 S꼬임의 단일 필라멘트 코드의 사시도이다.1 is a perspective view of a single twisted filament cord.
도 2는 도 1의 코드에 파형을 부여한 단일 필라멘트 코드의 개략도이다.FIG. 2 is a schematic diagram of a single filament code with a waveform applied to the code of FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10: 필라멘트 코드 12: 나선형부10: filament cord 12: spiral section
14: 오프셋부14: offset part
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2007
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