KR960000465B1 - 강화된 복합 구조물 - Google Patents

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내용 없음.

Description

강화된 복합 구조물

제1도는 부하(loaded)상태와 무부하(unloaded)상태에서의 코오드와 고무의 복합 구조물을 도시한 것이다.

제2도는 본 발명에 따르는 복합 구조물을 갖는 벨트 패키지(belt package)를 도시하기 위해 일부분을 절단한 타이어의 부분 투시도이다.

제3도 및 제4도는 서로 레이 길이(lay length)의 1/2만큼 떨어져 있는 지점에서 본 발명의 태양에 따르는 코오드의 횡단면도이다.

본 발명은 코오드 강화된 엘라스토머의 복합 적층 구조물, 특히 코오드가 바람직하게는 금속성인 고무를 갖는 코오드 강화된 복합 구조물에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 구조물은 타이어, 바람직하게는 벨트속의 2개의 플라이(ply)중에서 적어도 하나가 그 속에 타이어의 회전방향에 대해 경사진 코오드들을 갖는 타이어 벨트에 사용된다.

예를 들면, 직물 및/또는 가는 강철선의 코오드를 갖는 컨베이어 벨트 또는 유시형태의 벨트, 타이어등, 특히 타이어의 회전방향외에 횡방향에서의 강화가 필요한 경우 인접 플라이 사이의 코오드 강화재가 타이어의 운동방향에 대해 마주보도록 경사져 있는 4개 이하의 플라이를 갖는 공기 타이어용 벨트에 사용되는 강화된 엘라스토머 제품은 본 기술분야에 널리 공지되어 있다. 또한, 가는 철사의 다중 가연된(twisted) 필라멘트로 구성되며 필라멘트 두가닥 이상이 단일 스트랜드 구조를 형성하며 단일 스트랜드 구조 주위에 위의 구조물을 강화하기 위해 랩(wrap) 필라멘트를 갖는 코오드로 오래 전에 공지되었다. 근래 2+7x.22+1과 같은 멀티스트랜드 코오드가 타이어 벨트에서 복합 구조믈의 피로 수명(fatigue life)의 더 높은 요구에 응하는데 필요한 것으로 밝혀졌지만 제조 비용이 많이 든다. 최근에, 서로 가연하지는 않았지만 코오드 구조를 단순화하기 위해 속(bundle) 또는 번치(bunch)로서 전체적으로 가연된 멀티 필라멘트의 단일 스트랜드 코오드가 사용되고 있다. 타이어에 있어서 복합재료에 대해 더욱 높은 피로 수명이 요구됨으로 해서 코오드를 구성하는 필라멘트 직경이 작아지게 되었고, 이에 따라 필요한 강도를 얻기 위해 코오드속에 더 많은 필라멘트가 필요하게 되었다.

인접 플라이에 대향 각도의 강화재를 갖는 플라이를 접착시켜 복합 적층품을 형성시키는데 있어서 특히 많은 문제가 일어난다. 예를 들면, 복합 적층품이 타이어 벨트에서와 같이 연질 고무 매트릭스를 가지며 타이어 팽창 부하와 푸트프린트(footprint) 부하 둘 다로부터 발생된 균일한 인장 응력에 의해 부하을 받는 경우, 각 플라이에서의 반대 방향의 평면내 전단 응력은 제1도에 나타낸 바와 같이 적층품의 각 가장자리 부근에서 큰 변형 구배(gradiant)를 발생시킨다. 결과적으로, 인장하에서 코오드 고무 복합 벨트는 벨트 가장자리 분리로 공지되어 있는 벨트의 가장자리 부근의 플라이간( interply)전단 파열이 발생하기가 극히 쉬워진다. 정지 부하와 회전 부하(cyclic loading)하에서, 벨트 가장자리 분리는 플라이의 코오드-고무 경계면에서 개개 코오드 말단 주위의 균열에 의해 개시 된다. 벨트 가장자리 분리를 일으키는 부하는 코오드-고무 복합 구조물의 반(半)무한 피로 수명에 대한 한계치 수준(threshold level)이다. 회전 부하 동안 최대 응력이 벨트 가장자리 분리를 일으키는 개시 부하를 초과하지 않는 경우, 코오드 고무 복합 구조물은 손상되지 않으므로 사실상 무한 피로 수명을 나타낸다. 복합 구조물이 이층되어 파괴되는 부하는 고무에 대한 코오드의 접착력이 충분하다고 가정할 경우 세가지 인장에 의존하는 복합 구조믈의 부하(이하, 총 부하라고함) 지탱 능력의 척도가 된다. 세인자는 코오드 모듈러스(modulus), 때때로 인치(in)당 코오드 엔드의 수로서 표시되는 고무 용적에 대한 코오드 용적의 비 및 코오드 강화재 각도이다. 코오드 강화재의 각도가 타이어의 회전방향에 접근함에 따라 횡방향의 강화재로부터의 지지체는 제로를 향하여 움직인다. 위의 두가지 다른 코오드 관련 인자의 증가는 일반적으로 벨트에 대한 중량을 증가시킨다. 중량 추가는 경비의 추가와 더 높은 타이어 구름 저항을 필요로 한다. 모듈러스가 낮은 경량 코오드는, 이들이 더 경량일지라도 이들은 고무 용적에 대한 코오드의 비를 증가시킴으로써 상쇄시켜야 하는 낮은 코오드 모듈러스를 갖기 때문에 문제를 해결하지 못한다. 코오드 용적의 이러한 증가는 코오드의 물리적 크기 및 고무에 대한 코오드의 우수한 접착력을 위해 코오들들 사이에 침투하는 고무의 능력을 좌우하는 코오드들 사이의 간격에 의해 제한된다.

다음에 기술하는 바와 같이 본 발명은, 2+2x.25 및 2+7x.22+1 코오드 구조물에 의해 전형적으로 강화된 통상적인 벨트 구조물에 비해 전체 타이어 벨트의 부하 지탱 능력의 감소없이, 벨트 가장자리 분리를 방지하기 위한 임계 부하를 상당히 개선시킬 것이다.

본 발명에 따르는 강화된 복합 구조물은 바람직하게는 2개의 코오드 층을 갖는 타이어 벨트용 엘라스토머의 강화된 플라이인데, 여기서 각 코오드는 직경이 0.30mm이며 탄소 함량이 0.82중량%인 강으로 된 단일 필라멘트 두가닥으로 이루어지고, 각 코오드 층은 타이어의 폭방향에 횡방향으로 등간격으로 배열된 코오드를 cm당 9.45개씩 가지며 타이어의 움직임 방향에 대해 23°의 각도로 서로 반대로 배향되어 있다. 또한, 두가닥의 가연된 필라멘트 코오드를 갖는 타이어용 엘라스토머의 강화된 플라이도 포함되는데, 여기서 직경이 0.34mm미만인 각 필라멘트는 탄소 함량이 0.7 내지 0.9중량%인 강(steel)으로 이루어지고, 플라이는 플라이의 강화방향에 대해 횡방향으로 등간격으로 배열된 코오드를 cm당 8.66개 이상 갖는다. 또한, 강화된 복합 구조물은 엘라스토머체와 직경이 0.25 내지 0.68mm인 다수의 개별적인 가연된 필라멘트 강화 코오드를 포함할 수 있는데, 여기서 코오드는 엘라스토머에서 cm당 8.66 내지 11.02개씩 횡방향으로 등간격으로 배열되며 엘라스토머체를 모듈러스가 120MPa를 초과한다.

본 발명으로서 간주되는 복합 구조물은 코오드의 테어버 강성(Tabor stiffness )이 60g미만이고, 플라이의 임계 부하 분리력이 19.8MPa를 초과하며 임계 변형율은 11.0%를 초과하지 않는, 엘라스토머체와 다수의 개별적인 가연된 필라멘트 강화 코오드를 포함할 수 있다. 또한, 코오드의 테이버 강성이 60g 미만이며 모듈러스가 190GPa 이상이고 필라멘트 직경이 0.34mm미만인 다수의 개별적인 가연된 필라멘트 강화 코오드와 엘라스토머체를 포함하는 복합 구조물도 본 발명으로서 고려된다. 최종적으로, 본 발명에 따르는 복합 구조물은 코오드 필라멘트의 직경이 0.34mm미만이며 코오드 모듈러스가 190GPa를 초과하며 플라이가 16.9MPa이하의 부하를 받고 초당 10회전으로 회전되는 경우 2,000,000회의 회전을 손상없이 견디는 피로 수명을 갖는 다수의 개별적인 가연된 필라멘트 강화 코오드 및 탄성 본체로서 간주된다.

본 발명에 따르는 복합 구조물들은 2+2x.25코오드로 강화된 대등한 복합 구조물보다 임계 부하가 20% 증가하는 이점을 갖는다. 본 발명의 강화재 코오드의 더 작은 직경은, 캘린더링(calendering)시 강화 코오드의 양면에 대등한 두께의 고무를 부착시키는 경우 더 얇은 두께의 고무를 사용할 수 있도록 한다. 두가닥 필라멘트 코오드가 사용되는 경우 결과적으로 개방 코오드가 제조되며 고무 침투가 용이해진다. 두가닥 필라멘트 코오드는 코오드의 제조에 있어서 3가닥 또는 그 이상의 필라멘트 코오드에 비해서 비용이 절감된다. 코오드 직경이 작을수록 강화재는 가벼워지므로 이렇게 강화된 타이어의 구름 저항이 적어진다. 필라멘트 직경이 0.30mm인 필라멘트 두가닥으로 된 코오드로 강화된 타이어 벨트는 2+2x.25 코오드로 강화된 동일한 시스템에 비하여 구름 저항이 1내지 2% 더 우수하다. 마찬가지로, 두가닥 필라멘트 코오드는 대등한 강화재용의 2+2x.25 코오드보다 타이어에 대한 플런저(plunger) 에너지가 15%이상 우수하다. 직경 0.03mm이고 고인장 강으로 두가닥으로 이루어진 코오드를 사용하면, 복합 구조물 변형을 일으키지 않고 복합 구조물 모듈러스가 16%증가하는데, 복합 구조물 변형은 cm당 7.87개의 엔드에서의 2+2x.25통상의 강 코오드(두가닥 필라멘트 코오드에 대한 엔드 수는 cm당 엔드 9.45개로 증가한다)와 동일하게 유지된다. 마지막으로, 두가닥 필라멘트 코오드는, 이의 직경이 더작아지고 그 중량이 2+2x.25 코오드보다 감소되었지만 타이에 벨트에 있어서 2+2x.25 코오드 강화된 복합 구조물보다 복합 구조물 강성이 2 내지 6% 높아진다.

위와 같은 본 발명의 이점은 첨부된 도면을 참조하여 다음에 기술하는 본 발명의 태양의 상세한 설명을 읽음으로써 본 기술분야의 숙련가에게 쉽게 명백해질 것이다.

제1도 및 제2도의 단일 플라이에서 점선으로 표시된 것은 무부하 상태이고 화살표 F로 표시된 것은 인장하의 부하 상태이다. 이 플라이는, 레이디얼 카커스(redial carcass)와 타이어용 벨트 페키지를 형성하는 제2플라이(12)를 갖는 공기 타이어 내부를 보여주는 제2도에 나타나 있다. 두 플라이는 모두 화살표 F로 표시된 강화방향에 대해 횡방향으로 바람직하게는 23°의 각도[여기서, 두 플라이(10과 12)의 코오드 각도는 서로 반대이다]로 일정하게 이격된 코오드로 강화된다. 강화 코오드에 대한 각도는 18 내지 28°가 유용한 것으로 밝혀 졌다.

코오드는 탄성체, 바람직하게는 고무에 의해 둘러싸여지며 코오드-고무 복합 구조물은 플라이(10 및 12)를 형성한다. 플라이(10 및 12)는 제2도에 예시된 타이어용 벨트 강화재와 같은 적층 구조물을 형성한다. 공업용 벨트와 같은 다른 제품을 강화하기 위해 본 발명의 원리를 이용하여 다른 적층물을 형성시킬 수 있으며 또한 본 발명의 단일 플라이를 공지된 플라이 또는 통상적인 플라이와 함께 사용하여 신규의 유용한 강화 복합 구조물을 형성시킬 수 있음을 인식한 것이다.

바람직하게는 코오드(14)는 서로 가연된, 가늘게 인발된 고인장 강선으로 된 필라멘트 두가닥으로 이루어진다. 바람직하게는 필라멘트는 직경이 0.30mm이고 인장 탄성율이 190GPa 이상이다. 코오드는 레이 길이(lay length)가 10 내지 16mm로서 균일하며 바람직한 태양에서는 14mm이다.

바람직한 태양의 코오드는 고인장 강선(여기서, 고인장 강선의 탄소 함량은 0.7 내지 0.9중량%, 바람직하게는 0.82중량%이다)의, 직경이 0.30mm인 필라멘트 두가닥이 가연된 코오드를 나타내는 2x.30HT로 명명될 것이다.

제3도 및 제4도에서 코오드(14)에 대해 직각으로 플라이를 통해 횡단면을 취하면, 코오드는 제3도에 예시된 바와 같이 나타내는데, 여기서 d는 두가닥 필라멘트를 내접하는 환에 의해 한정되는 코오드의 직경이며 바람직한 태양에서는 0.60mm이다. 통상적인 코오드의 내접 직경은 플라이의 횡방향의 코오드의 간경의 함수인 제3도에 도시된 간격에 의해 예시되는 리벳(rivet)을 한정하는데 사용된다. 공칭 정의인 리벳의 이러한 정의는 제4도에 예시된 바와 같이 한 지점에서 코오드의 횡단면에 대해서는 정확하지만, 제3도에 예시된 지점으로부터 코오드 길이를 따라 레이 길이의 1/2이 되는 지점에서의 실제 리벳 h 값은 아주 다르다. 바람직한 태양에 예시된 바와 같이 단단히 가연된 두가닥 필라멘트 코오드에 있어서, 공칭 리벳 h,r에 대한 실제 리벳의 비는 공칭 리벳의 제로에 접근함에 따라 제4도에서의 지점과 제3도에서의 지점 사이에서 2대 1에 접근한다. 두가닥 필라멘트 코오드의 길이에 걸쳐 공칭 리벳에 대한 실제 리벳의 높은 비는 2+7x.22+1 및 2+2x.25와 같은 더 큰 지름을 갖는 통상적인 코오드보다 플라이의 코오드의 더 가까운 횡방향 간격을 허용한다.

고무 본체를 강화하기 위해 얼마나 많은 코오드를 고무 본체안에 넣을 수 있는지의 한계는 코오드에 대한 고무의 적당한 접착을 허용할 수 있는 최소 리벳에 의해 결정된다. 2+2x.25 코오드의 경우, 이 한계는 cm 당 7.87엔드인 한편, 2+7x.22 코오드의 경우 cm당 6.30엔트이며 엔드 수는 하기표 1에 나타낸 바와 같이 강선의 지름이 증가함에 따라 감소된다.

[표 1]

표1의 수치는 4 내지 7개의 견본에 대한 평균 수치를 기준으로 한 것이며, 여기서 코오드 용적 함량의 값은, 필라멘트 사이의 간격을 무시하고, 강화된 코오드의 횡단면적으로부터 계산한다. 또한, 표의 수치는 서로 반대로 23°의 각도로 코오드를 갖는 레이디얼 승용차 타이어용 2 플라이 타이어 벨트의 본 명세서에 예시된 바람직한 태양을 기준으로 한다. 표1은 2x.30HT 코오드에 의해 강화된 복합체에 대한 임계 부하인 벨트 가장자리 분리 개시 부하에 대한 내성이 실질적으로 개선되었음을 나타낸다. 본 발명의 2x.30HT 코오드에 대한 임계 부하는 19.8MPa인 한편, 2+2x.25 및 2+7x.22 코오드에 대한 임계 부하는 17MPa에 훨씬 못미친다. 2x.30TH 코오드의 직경이 더 작으면 우수한 접착력의 한계내에서 cm당 9.45개의 엔드라는 더 많은 엔드가 가능함을 알 수 있다. 또한, 2x.30HT에 대한 앤드 수는 리벳에 있어서 감소로 인한 요구되는 고무 대 코오드 접착력의 손실없이 cm당 11.02개의 엔드만큼 높게 증가될 수 있는 것으로 밝혀졌다.

초기에 코오드의 충분한 인장강도를 제공하기에 충분히 큰 직경을 갖는 통상적인 타이어 코오드 강을 사용하는, 직경이 0.38mm 이하인 필라멘트 두가닥이 가연된 코오드를 시험하였지만, 복합체의 피로 수명의 부족 때문에 파괴된 것으로 밝혀졌다. 두가닥의 고인장 강선 필라멘트로 이루어진 신규한 강화 코오드는 표2에 나타낸 바와 같이 코오드의 필요한 인장 강도외에 복합체에 피로 수명을 증가시키는 것으로 밝혀 졌으며 0.34mm 미만의 필라멘트 직경이 피로 수명 요건을 만족시키는 것으로 밝혀 졌다.

[표 2]

주 : 10회전/초의 빈도수가 사용된다.

또한, 직경과 구조가 동일한 경우, 고인장 강선으로 이루어진 강화 코오드는 탄소함량이 더 낮은 통상적인 타이어 코오드용 강선으로 이루어진 코오드에 비해 동일한 모듈러스 값에 대해 더 낮은 중량을 나타내었다. 예를 들면, 2+2x.25 고인장 코오드의 중량은 타이어 코오드용의 통상적인 강으로 된 2+2x.25 코오드의 중량보다 4% 더 가벼웠다.

주어진 강선 시스템에 있어서 가연된 두가닥 필라멘트는 멜티필라멘트 코오드의 유연성을 갖는 가장 가볍고 가장 간단한 코오드 구조물을 제공한다. 타이에 벨트 강화재에 필요한 인장 강도를 제공하기에 충분한 직경의 단일 필라멘트를 사용하면 벨트 복합체에 대해 요구되는 필요한 피로 수명을 제공하기 위한 유연성이 결핍되는 것으로 나타났다.

바람직한 양태의 코오드, 즉 두가닥 필라멘트 코오드의 필라멘트 직경이 0.34mm를 초과하는 경우, 코오드의 테이버 굽힘 강성은 코오드직경이 유사한 통상적인 강선 강화재의 테이버 굽힘 강성과 아주 다른 것으로 실험적으로 관찰되었다.

위의 결과는 개개 필라멘트 직경이 0.34mm 미만인 두가닥 고인장 강선 필라멘트로 이루어진 신규 금속성 코오드가 코오드의 굽힘 강성과 중량 면에서 벨트 강화재에 바람직한 선택일 것임을 암시한다. 특히, 2x.30HT 코오드가 통상의 4x.25 또는 2+2x.25 강 타이어 코오드를 직접 대체할 수 있다. 2x.30HT 코오드는 직접적인 대체품인 반면, 그것이 통상의 2x.30 강 코오드 및 2+2x.25 코오드 각각에 비해 중량이 가볍고 횡단면적이 적음을 인재해야 할 것이다(표 3 참조).

[표 3]

주 : 상대 중량의 계산은 강선 강화재의 중량과 강선의 상부 및 하부의 1mm 두께 고무 절연체의 중량을 기준으로 한다.

또한, 유사 코오드 직경의 통상적인 구조물, 예를 들면, 2+2x.25에 비하여 본 발명의 2x.30HT와 같은 두가닥 필라멘트 코오드의 절단 엔드는, 이들이 절단된 곳[때때로 플레어(flare)라고 함,]에서 분리되기 더 쉬운 것으로 밝혀 졌다.(표 4 참조). 코오드의 절단 엔드에서의 이러한 증가된 필라멘트 분리 경향은 벨트 가장자리에서 고무 매드릭스의 일부 영역에서 구속을 증가시킬 수 있다.

[표 4]

바람직한 태양의 벨트 패키지의 좀더 뜻밖의 몇몇 결과는, 보통 더 가벼운 중량의 벨트속의 더 작은 직경의 코오드는 타이어 벨트 강화재속에서 더 작은 강성을 제공하는 대등한 2+2x.25 코오드 강화된 벨트 패키지보다 2 내지 6% 더 큰 벨트 강성을 포함한다. 또한 초기 실험 데이터는 바람직한 태양의 벨트도 타이어의 취급 특성을 개선시킴과 동시에 타이어의 더 우수한 승차감 특성을 제공함을 나타낸다. 승차감은 후프(hoop) 강성과 관련된 특성이며 취급 특성은 벨트 강성과 관련되는데, 더 부드러운 승차감은 보통 더 우수한 취급 특성, 즉, 더 강한 벨트의 포기시에 수득되는 반면, 본 발명의 벨트 패키지에서는 부드러운 승차감 및 개선된 취급 특성이 모두 성취된다.

또한, 더 작은 직경운 코오드내의 cm당 9.45개의 엔드의 엔드 수를 갖는 바람직한 벨트 태양에서도 외부 물체에 의한 타이어의 관통에 대한 내성의 척도인, 플런저 에너지가 대등한 2+2x.25 코오드 강화된 벨트보다 더 큰 것으로 관찰된다.

최종적으로, '공칭 코오드간 간격'이 동일하지만 '코오드 직경' 및 '코오드 용적 함량'이 다른 일련의 벨트 복합 구조물을 제조하여 하기 표5의 데이터를 얻는다. 0.457 내지 0.508mm의 대략 동일한 '공칭 코오드간 간격'을 유지하지 위해 '코오드 구조' 및 '코오드 엔드 수'를 다음과 같이 변화시킨다.

[표 5]

4x.25HT 코오드 복합 구조물에 비해서, 2x.30HT 코오드 복합 구조물은 '공칭 코오드 직경' 및 '공칭 코오드간 간격'아 동일함에도 불구하고 '코오드 용적 함량'이 훨씬 더 낮다. 회전 시험의 초기 결과로부터 다음과 같은 결론이 도출되었다.

'공칭 코오드간 간격'(0.347 내지 0.408mm)이 대략 동이한 모든 '벨트' 복합 구조물은 최대 회저 응력이 한계치, 즉, 임계 부하를 초과하는 경우에 매우 유사한 형태의 '피로 수명'을 나타낸다.

동일한 '코오드간 간격'의 경우, 더 큰 직경의 코오드를 사용함으로 인한 '코오드 용적 함량'의 증가는 벨트 복합 구조물의 피로 저항의 경미한 최저 개선을 나타낸다. 그러나, 그 차이는 데이터가 광범위하기 때문에 중요하지 않을 수 있다.

2x.30HT 코오드로 강화된 벨트 복합 구조물은 '코오드간 간격'이 동일한 더 크거나 더 작은 '공칭 코오드 직경'의 2필라멘트 코오드에 의해 강화된 복합 구조물보다 '반영구적 피로 수명에 대한 회전 사이클 응력', 즉, 임계 부하가 뚜렷하게 더 높은 것으로 밝혀졌다(표 5).

2x.30HT 강선으로 강화된 벨트 복합 구조물(9.45엔드/cm)은, '공칭 코오드 직경'과 '공칭 코오드간 간격'이 동일하지만 '고무 매트릭스 용적'이 훨씬 더 낮은 4x.25HT 강선으로 강화된 복합 구조물(9.45엔드/cm)보다 '반영구적 피로 수명에 대한 한계치 회전 응력', 즉, 임계 부하가 높은 것으로 밝혀 졌다(표 5).

위와 같은 사실은 통상적인 4필라멘트 코오드보다 우수한 '벨트 가장자리 내구성'을 성취함에 있어서 벨트강화재로서의 2필라멘트 코오드의 이점을 재확인시켜준다. 2x.30HT 강화된 벨트 복합 구조물에 대한 임계 부하로서 더 높은 한계치는 2필라멘트 코오드의 '절단 엔드의 플레이'를 형성시키는 더 높은 경향에 기인할 수 있다.

두 개의 플라이 벨트로서 바람직한 태양이 본 명세서에 기술되어 있지만, 본 발명은 또한 둘이상의 플라이를 갖는 타이어용 벨트뿐만 아니라 다중 플라이의 다른 제품에도 적용될 것이다. 위에서 지적한 바와 같이, 본 발명에 따르는 단일 플라이도 통상적인 플라이와 함께 유용할 것이며 또한 단일 플라이는 타이어 또는 기타 제품에서 단일 플라이 강화재로서 유용할수 있을 것이다. 본 발명의 강화재는 설명된 특정 태양에 국한되지 않으며 또한 반드시 바람직한 두가닥 필라멘트 태양에 국한되지 않고, 오히려 피로 수명을 위한 필수 연성 및 측면 및 평면 지지체를 위한 강성과 결합된 고도의 인장 모듈러스 특성을 갖는 고인장 강 필라멘트를 사용한 더 작은 직경의 멀티필라멘트 코오드도 본 발명의 범위내에 포함될 것이다.

특허법령의 규정에 따라, 강화된 복합 구조물의 작동 원리와 방법이 설명되었으며 이의 최선의 태양을 나타내는 것으로 간주되는 것을 예시하고 기술하였다. 그러나, 본 발명은 본 발명의 취지 및 범위를 벗어남이 없이, 특별히 예시되고 기술된 것과는 달리 실시될 수 있는 것으로 이해해야 할 것이다.

[표 6]

주1. (114 1b/폭 in) 200N/cm의 죄소응력 및 10회전/초의 빈도수가 사용된다.

주2. 코오드용 함량의 값은 필라멘트 사이의 간격을 무시하고 강화 코오드의 횡단적으로부터 계산된다.

Claims (43)

1. 각 코오드가, 직경이 0.30mm이며 탄소 함량이 0.82중량%인 강으로 된 단일 필라멘트 두가닥으로 이루어지고, 각 코오드층은 플라이의 강화방향에 대해 횡방향으로 등간격으로 배열된 코오드를 cm당 9.45개씩 가지며 타이어의 운동방향에 대해 23°의 각도로 서로 반대로 배향됨을 특징으로 하는, 2개의 코오드층을 갖는 타이어 벨트용 엘라스토머의 강화된 플라이.
2. 제1항에 있어서, 코오드의 레이 길이(lay length)가 10 내지 16mm임을 특징으로 하는 강화된 플라이.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 코오드의 직경이 0.600mm임을 특징으로 하는 강화된 플라이.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 코오드의 횡방향 간격(spacing)이 cm당 9.45 내지 11.02 코오드이며, 코오드 각도가 18° 내지 28°임을 특징으로 하는 강화된 플라이.
5. 직경이 0.34mm 미만인 각각의 필라멘트는 탄소 함량이 0.7 내지 0.90중량%인 강으로 이루어지고, 플라이가 플라이의 강화방향에 대해 횡방향으로 cm당 8.66개 이상의 코오드로 등간격으로 배열됨을 특징으로 하는, 두가닥의 가연(twisted)된 필라멘트로 이루어진 코오드를 갖는 타이어용 엘라스토머의 강화된 플라이.
6. 제5항에 있어서, 코오드의 직경이 0.25 내지 0.68mm임을 특징으로 하는 강화된 플라이.
7. 제5항에 있어서, 필라멘트의 직경이 0.30mm임을 특징으로 하는 강화된 플라이.
8. 제5항에 있어서, 코오드의 레이 길이가 플라멘트 직경의 20 내지 100배임을 특징으로 하는 강화된 플라이.
9. 제5항에 있어서, 코오드의 레이 길이가 10 내지 16mm임을 특징으로 하는 강화된 플라이.
10. 모듈러스가 120MPa 이상인 엘라스토머체와, 엘라스토머체내에서 cm당 8.66 내지 11.02개의 코오드로 횡방향으로 등간격으로 배열되며 직경이 0.25 내지 0.68mm인 다수의 개별적인 가연된 필라멘트 강화 코오드로 이루어짐을 특징으로 하는 강화된 복합 구조물.
11. 제10항에 있어서, 각 코오드가 레이 길이가 필라멘트 직경의 20 내지 100배임을 특징으로 하는 강화된 복합 구조물.
12. 제10항에 있어서, 코오드가 단일 필라멘트 두가닥으로 이루어짐을 특징으로 하는 강화된 복합 구조물.
13. 제10항 또는 제12항에 있어서, 필라멘트의 직경이 0.34mm 미만임을 특징으로 하는 강화된 복합 구조물.
14. 제10항 또는 제11항에 있어서, 코오드의 레이 길이가 14mm임을 특징으로 하는 강화된 복합 구조물.
15. 엘라스토머체와 테이버 강성(Tabor stiffness)이 60g 미만이고, 플라이의 임계 부하가 19.8MPa 이상이며 임계 변형율이 11.0%를 초과하지 않는 개별적인 가연된 필라멘트 강화 코오드로 이루어짐을 특징으로 하는 강화된 복합 구조물.
16. 제15항에 있어서, 임계 부하 범위가 19.8 내지 23.8MPa임을 특징으로 하는 강화된 복합 구조물.
17. 제15항에 있어서, 임계 변형율 범위가 9.0 내지 11.0%임을 특징으로 하는 강화된 복합 구조물.
18. 엘라스토머체와 테이버 강성이 60g 미만이고 모듈러스 190MPa 이상이며 필라멘트 직경이 0.34mm 미만인 다수의 개별적인 가연된 필라멘트 강화 코오드로 이루어짐을 특징으로 하는 강화된 복합 구조물.
19. 제18항에 있어서, 코오드의 직경이 0.68mm 미만임을 특징으로 하는 강화된 복합 구조물.
20. 엘라스토머체와 다수의 개별적인 가연된 필라멘트 강화 코오드 다수로 이루어지며, 코오드의 필라멘트 직경은 0.34mm 미만이고 코오드의 모듈러스는 190GPa 이상이며 플라이는 16.9MPa의 최대 부하 및 10회전/초의 빈도수에서 2,000,000회 이상의 회전을 견딜 수 있음을 특징으로 하는 강화된 복합 구조물.
21. 코오드의 길이를 따라 레이 길이의 1/2이 되는 코오드상의 지점들 사이에서 공칭 리벳에 대한 실제 리벳의 비가 1.94이며 코오드 직경의 0.53배인 공칭 리벳에서 만족할만한 고무-코오드 접착이 가능한 구조물을 형성하는 평면에서 서로 평행으로 배열된 두가닥의 가연된 필라멘트로 구성된 코오드와 엘라스토머체로 이루어짐을 특징으로 하는 강화된 복합 구조물.
22. 제1항 또는 제5항에 있어서, 코오드의 엔드를 절단한지 1분 후의 평균 플레이(flare) 길이가 8mm임을 특징으로 하는 강화된 복합 구조물.
23. 각 필라멘트의 직경이 0.25 내지 0.35mm인 다수의 개별적인 가연된 두가닥 필라멘트 강화 코오드와 엘라스 토머체로 이루어짐을 특징으로 하는 강화된 복합 구조물.
24. 제23항에 있어서, 코오드가 엘라스토머체내에서 cm당 8.66 내지 11.02개의 코오드로 횡방향으로 배열됨을 특징으로 하는 강화된 복합 구조물.
25. 제24항에 있어서, 필라멘트의 직경이 0.30mm임을 특징으로 하는 강화된 복합 구조물.
26. 제10항, 제15항, 제18항 및 제21항중의 어느 한 항에 있어서, 코오드의 엔드를 절단한지 1분 후의 평균 플레이어 길이가 8mm임을 특징으로 하는 강화된 복합 구조물.
27. 다수의 코오드를 포함하고, 각 코오드는 함께 나선형으로 가연된 횡단면이 원형인 두가닥의 고인장 강 필라멘트를 가지며, 각 필라멘트의 직경이 약 0.30mm 이상이고 탄소 함량이 약 0.7중량% 내지 약 0.9중량%인, 엘라스토머의 강화된 플라이를 하나 이상 갖는 타이어.
28. 제27항에 있어서, 각 필라멘트의 탄소 함량이 약 0.82중량%인 타이어.
29. 제27항에 있어서, 각 필라멘트의 직경이 0.30mm인 타이어.
30. 제27항에 있어서, 각 필라멘트의 직경이 약 0.34mm 미만인 타이어.
31. 제27항에 있어서, 각 필라멘트의 직경이 약 0.30mm인 타이어.
32. 제27항 내지 제31항중의 어느 한 항에 있어서, 공리 레이디얼 타이어인 타이어.
33. 강화방향에 대해 횡방향으로 배열된 다수의 강화된 코오드를 포함하며, 각 코오드는 두가닥의 가연된 강(steel) 원형 필라멘트를 갖고, 각 필라멘트는 탄소 함량이 약 0.8중량% 내지 약 0.9중량%이며 직경이 약 0.30mm인 강으로 제조되는, 타이어를 강화하기 위해 카커스(carcass)를 벨트내에 원주상으로 포함하는 탄성체의 강화된 플라이 하나 이상과 레이디얼 카커스(carcass) 플라이를 포함하는 타이어.
34. 제37항에 있어서, 공기 레이디얼 타이어인 타이어.
35. 제37항 또는 제38항에 있어서, 각 필라멘트의 탄소 함량이 약 0.82중량%인 타이어.
36. 제37항 또는 제38항에 있어서, 강화된 플라이가 cm당 약 9.45개 이상의 코오드를 갖는 타이어.
37. 제37항 또는 제38항에 있어서, 강화된 플라이가 cm당 약 11.02개 이하의 코오드를 갖는 타이어.
38. 제37항 또는 제38항에 있어서, 강화된 플라이가 cm당 8.66 내지 11.02개의 코오드를 갖는 타이어.
39. 제37항 또는 제38항에 있어서, 코오드 각의 범위가 약 18° 내지 28°인 타이어.
40. 제37항 또는 제38항에 있어서, 코오드 각이 약 23°인 타이어.
41. 제37항 또는 제38항에 있어서, 코오드의 레이 길이가 필라멘트 직경의 20 내지 100배인 타이어.
42. 제37항 또는 제38항에 있어서, 코오드의 레이 길이가 약 14mm인 타이어.
43. 제37항 또는 제38항에 있어서, 코오드의 엔드를 절단한지 1분 후의 평균 플레어 길이가 8mm인 타이어.

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