KR100686906B1 - 타이어 케이싱용 다층 강 케이블 및 이를 포함하는 대형 차량용 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 직경 d₀의 코어(C0), 피치 p₁에서 나선형으로 함께 권취된 직경 d₁의 M개의 와이어(M은 6 또는 7이다)로 이루어진, 코어를 둘러싼 중간층(C1) 및 피치 p₂에서 나선형으로 함께 권취된 직경 d₂의 N개의 와이어[여기서, N은 중간층(C1) 둘레에 한 층으로 권취될 수 있는 와이어의 최대수 N_max보다 1 내지 3개 적다]로 이루어진, 중간층을 둘러싼 외부층(C2)을 포함하는, 타이어 카커스 보강재에 대한 강화 부재로서 사용할 수 있는, 불포화 외부층을 갖는 다층 케이블로서, 다음 특징(d₀, d₁, d₂, p₁ 및 p₂, 단위: mm)을 갖는 케이블에 관한 것이다:

(i) 0.14 < d₀ < 0.28이고,

(ii) 0.12 < d₁ < 0.25이고,

(iii) 0.12 < d₂ < 0.25이고,

(iv) M이 6인 경우, 1.10 < (d₀/d₁) < 1.40이고, M이 7인 경우, 1.40 < (d₀/d₁) < 1.70이고,

(v) 5π(d₀ + d₁) < p₁ < p₂ < 5π(d₀ + 2d₁ + d₂)이며,

(vi) 중간층(C1)과 외부층(C2)의 와이어는 동일한 꼬임 방향으로 권취된다.

또한, 본 발명은 이러한 다층 코드에 의해 강화된 제품 또는 반가공 플라스틱 및/또는 고무 생성물, 특히 산업용 차량의 타이어, 보다 특히 대형 트럭의 타이어 및 이의 외부 케이싱 강화 플라이에 관한 것이다.

다층 강 코드, 대형 차량의 타이어, 카커스 강화 플라이, 공기 투과성, 피로-프레팅 부식.

Description

타이어 케이싱용 다층 강 케이블 및 이를 포함하는 대형 차량용 타이어{A multilayer steel cable for tyre casing and a heavy-vehicle tyre comprising the same}

본 발명은 타이어와 같은 고무 제품을 강화시키기 위해 사용할 수 있는 강 케이블["강 코드(steel cord)"]에 관한 것이다. 보다 특히, 본 발명은 "대형 차량"용 타이어와 같은 산업용 차량에 대한 타이어의 카커스 보강재(carcass reinforcement)를 강화시키기 위해 사용될 수 있는 "층상" 케이블에 관한 것이다.

일반적으로, 타이어용 강 케이블은 펄라이트(또는 페로-펄라이트) 탄소강(이하, "탄소강"이라 칭하며, 이의 탄소 함량은 일반적으로 0.2 내지 1.2%이다)의 와이어로 형성되며, 이들 와이어의 직경은 종종 0.10 내지 0.40mm이다. 일반적으로 와이어의 작업-경화 단계 동안 나타나는 구조적 경화에 의해 수득되는 2,000MPa 초과, 바람직하게는 2,500MPa 초과의 매우 높은 인장 강도가 이들 와이어에서 요구된다. 이후, 이들 와이어들은, 사용되는 강이 각종 케이블링 작업(cabling operation)에 내성이도록 충분한 비틀림(torsion) 연성도 요구하는 케이블 또는 스트랜드 형태로 어셈블리된다.

대형 차량용 타이어의 카커스 보강재를 강화시키기 위해, 오늘날, 종종 중심 코어 및 이러한 코어 주위에 배열된 하나 이상의 와이어의 동심 층으로 형성된 이른바 "층상" 강 케이블("층상 코드") 또는 "다층" 강 케이블이 있다. 와이어 사이에 보다 큰 접촉 길이를 선호하는 이러한 층상 케이블은 보다 큰 압축성 및 프레팅(fretting))에 의한 마모 민감성이 보다 적어서 노후된 "스트랜딩된" 케이블("스트랜드 코드")에 바람직하다. 층상 케이블 중에서, 공지된 방법에서 특히 컴팩트 구조 케이블과 관형 또는 실린더형 층을 갖는 케이블이 구별된다.

대형 차량의 타이어의 카커스에서 가장 널리 알려진 층상 케이블은 구조 (L+M) 또는 (L+M+N)의 케이블이고, 후자는 일반적으로 가장 큰 타이어를 가리킨다. 이들 케이블은 공지된 방법으로 L개의 와이어(들)로 이루어진 코어, 이를 둘러싼 M개의 와이어로 이루어진 층 하나 이상 및 그 자체를 둘러싼 N개의 와이어로 이루어진 외부층으로 형성되며, 일반적으로 L은 1 내지 4이고, M은 3 내지 12이고, N은 8 내지 20이며, 적용가능한 경우, 어셈블리는 가능하게는 마지막 층 둘레에 나선으로 권취된 외부 래핑 와이어에 의해 래핑될 수 있다.

타이어 카커스, 특히 대형 차량용 타이어의 카커스를 강화시키기 위해 사용할 수 있는 이러한 층상 케이블은 다수의 공보에 기술되어 있다. 특히, 문헌[참조: 미국 특허원 제3,922,841호, 미국 특허원 제4,158,946호, 미국 특허원 제4,488,587호, 유럽 특허원 제0 168 858호, 유럽 특허원 제0 176 139호 또는 미국 특허원 제4,651,513호, 유럽 특허원 제0 194 011호, 유럽 특허원 제0 260 556호 또는 미국 특허원 제4,756,151호, 유럽 특허원 제0 362 570호, 유럽 특허원 제0 497 612호 또는 미국 특허원 제5,285,836호, 유럽 특허원 제0 568 271호, 유럽 특허원 제0 648 891호, 유럽 특허원 제0 669 421호 또는 미국 특허원 제5,595,057호, 유럽 특허원 제0 709 236호 또는 미국 특허원 제5,836,145호, 유럽 특허원 제0 719 889호 또는 미국 특허원 제5,697,204호, 유럽 특허원 제0 744 490호 또는 미국 특허원 제5,806,296호, 유럽 특허원 제0 779 390호 또는 미국 특허원 제5,802,829호, 유럽 특허원 제0 834 613호, 국제 공개공보 제WO 98/41682호, RD(Research Disclosure) 제34054호, 1992년 8월, pp 624-33, RD 제34370호, 1992년 11월, pp 857-59]을 참고로 한다.

타이어 카커스용 보강재로서의 이들의 기능을 충족시키기 위해, 층상 케이블은 특히 가요성이 양호하고, 굽힘에 대한 내성이 커야 하는데, 이는 와이어가 비교적 작은 직경, 통상적으로는 0.28mm 미만, 바람직하게는 0.25mm 미만, 특히 타이어의 크라운 보강재용의 통상의 케이블에서 사용되는 와이어의 직경 미만임을 의미한다.

또한, 이들 층상 케이블은 타이어의 주행 동안 주 응력, 특히 인접 층 사이의 접촉, 및 이에 따른 마모와 또한 피로의 결과로서 와이어의 수준에서 마찰을 발생시키는 반복된 굽힘 또는 만곡 변화에 처한다. 따라서, 이들은 이른바 "피로-프레팅(fatigue-fretting)" 현상에 대한 내성이 높아야 한다.

최종적으로, 이는 가능한 한 많이 고무로 포화시키는 것이 중요하고, 이러한 침투가 불충분한 경우, 케이블을 따라 빈 채널이 형성되고 절단의 결과로서 타이어로 침투되는 부식제, 예를 들면, 물이 이들 채널을 따라 타이어의 카커스로 이동하므로, 케이블을 형성하는 와이어 사이의 공간 모두에 고무를 침투시키는 것이 중요하다. 이러한 습기의 존재는 부식을 야기시키고 무수 대기에서 사용하는 것과 비교하여 상기 분해 과정(이른바 "피로-부식" 현상)을 촉진시는 중요한 역할을 한다.

일반적으로 용어 "피로-프레팅-부식"으로 그룹지어지는 모든 이들 피로 현상은 케이블의 기계적 특성의 점진적 분해의 원인이며, 매우 심한 주행 상황하에 이의 수명에 악영향을 줄 수 있다.

공지된 방법에서 반복된 굽힘 응력이 특히 심한 대형 차량용 타이어 카커스에서 층상 케이블의 내구성을 개선시키기 위해, 오랜 동안, 특히 고무에 의한 침투 능력을 증가시키기 위해 이의 디자인을 변형시키고 부식 및 피로-부식에 의한 위험을 한정하는 것이 제안되었다.

예를 들면, 9개의 와이어로 이루어진 제1 층 및 적용가능한 경우, 15개의 와이어로 이루어진 제2 층으로 둘러싸인 3개의 와이어의 코어로 형성된 구조 (3+9) 또는 (3+9+15)의 층상 케이블이 제시 또는 기술되어 있으며[참조: 유럽 특허원 제0 168 858호, 유럽 특허원 제0 176 139호, 유럽 특허원 제0 497 612호, 유럽 특허원 제0 669 421호, 유럽 특허원 제0 709 236호, 유럽 특허원 제0 744 490호 및 유럽 특허원 제0 779 390호], 코어 와이어의 직경은 다른 층의 와어어의 직경 이하이다. 이들 케이블은 3개의 코어 와이어의 중심에서 채널 또는 모세관의 존재로 인하여 코어까지 침투할 수 없으며, 고무에 의해 포화된 후, 빈 공간을 남겨 물과 같은 부식 매질을 확산시킨다.

공보 RD 제34370호에는 그 자체가 12개의 와이어의 외부층에 의해 둘러싸인 6개의 와이어의 중간층에 의해 둘러싸인 단일 와이어로 형성된 코어로 형성된 컴팩트 형태 또는 동심 관형 층을 갖는 형태의 구조 [1+6+12]의 케이블이 기술되어 있다. 고무 침투 능력은 하나의 층이 다른 층과 상이하거나 심지어 하나의 동일한 층 내에서 상이한 와이어의 직경을 사용하여 개선시킬 수 있다. 침투 능력이 와이어의 직경의 적절한 선택에 의해, 특히 직경이 큰 코어 와이어의 사용에 의해 개선된 구조 [1+6+12]의 케이블이, 예를 들면, 유럽 특허원 제0 648 891호 또는 국제 공개공보 제WO 98/41682호에 기술되어 있다.

이들 통상의 케이블에 비해, 케이블로의 고무 침투를 추가로 개선시키기 위해, 2개 이상의 동심 층에 의해 둘러싸인 중심 코어를 갖는 다층 케이블, 예를 들면, 구조 [1+6+N], 특히 [1+6+11]의 케이블이 제안되어 있으며, 외부층은 불포화(불완전)되어 있어 고무에 의한 보다 나은 침투 능력을 보장한다[참조: 유럽 특허원 제0 719 889호, 국제 공개공보 제WO 98/41682호]. 제안된 구조는 수득한 자체 래핑 및 외부층을 통한 고무의 보다 우수한 침투로 인해 래핑 와이어를 사용하지 않을 수 있다. 그러나, 사용 결과, 이러한 케이블이 고무에 의해 중심에 침투하지 못하고 여전히 최적이지 않은 것으로 밝혀졌다.

또한, 고무 침투 능력에서의 개선이 충분한 수준의 성능을 보장하는데 충분하지 않음을 주지해야 한다. 이러한 와이어를 타이어 카커스를 강화시키기 위해 사용하는 경우, 케이블은 부식에 내성이어야 하며, 또한 다수의 모순되는 기준, 특히 인성, 내프레팅성, 높은 고무 부착도, 균일성, 가요성, 반복된 굽힘 또는 정지 마찰 내성, 심한 굽힘 하에 안정성 등을 충족시켜야 한다.

따라서, 상기한 이유로, 및 주어진 기준에 대하여 만들어진 각종 최근의 개선에도 불구하고, 대형 차량용 타이어용 카커스 보강재에 오늘날 사용되는 최상의 케이블은 포화(완전) 외부층과 함께 매우 통상적인 구조, 컴팩트 형태 또는 실린더형 층을 갖는 형태의 소수의 층상 케이블로 한정되는데, 이들은 필수적으로 상기 기술된 바와 같은 구조 [3+9], [3+9+15] 또는 [1+6+12]의 케이블이다.

본 발명에 이르러, 본 출원인은 이의 연구 동안 예기치 않게도, 대형 차량용 타이어 카커스 강화용으로 공지된 최상의 층상 케이블의 전반적인 성능을 추가로 개선시키는 불포화 외부층을 갖는 형태의 신규한 층상 케이블을 밝혀내었다. 본 발명의 케이블은 부식 문제점을 한정하면서 특정 구조에 의해 고무에 의한 침투 능력이 우수하고 선행 기술의 케이블과 비교하여 유의하게 개선된 피로-프레팅 내구성을 갖는다. 대형 차량용 타이어 및 이의 카커스 보강재의 수명은 이에 의해 매우 유의하게 개선된다.

결과적으로, 본 발명의 제1 목적은 직경 d₀의 코어(C0), 피치 p₁에서 나선형으로 함께 권취된 직경 d₁의 M개의 와이어(M은 6 또는 7이다)로 이루어진, 코어를 둘러싼 중간층(C1) 및 피치 p₂에서 나선형으로 함께 권취된 직경 d₂의 N개의 와이어[여기서, N은 중간층(C1) 둘레에 한 층으로 권취될 수 있는 와이어의 최대수 N_max보다 1 내지 3개 적다]로 이루어진, 중간층을 둘러싼 외부층(C2)을 포함하는, 타이어 카커스 보강재에 대한 강화 부재로서 사용할 수 있는, 불포화 외부층을 갖는 다층 케이블로서, 당해 케이블은 다음 특성(d₀, d₁, d₂, p₁ 및 p₂, 단위: mm)을 가짐을 특징으로 한다:
(i) 0.14 < d₀ < 0.28이고,
(ii) 0.12 < d₁ < 0.25이고,
(iii) 0.12 < d₂ < 0.25이고,
(iv) M이 6인 경우, 1.10 < (d₀/d₁) < 1.40이고, M이 7인 경우, 1.40 < (d₀/d₁) < 1.70이고,
(v) 5π(d₀ + d₁) < p₁ < p₂ < 5π(d₀ + 2d₁ + d₂)이며,
(vi) 중간층(C1)과 외부층(C2)의 와이어는 동일한 꼬임 방향으로 권취된다.

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또한, 본 발명은 플라스틱 물질 및/또는 고무로 이루어진 제품 또는 반가공 생성물, 예를 들면, 플라이, 튜브, 벨트, 컨베이어 벨트 및 타이어, 보다 특히 통상적으로 금속 카커스 보강재를 사용하는 산업용 차량용 타이어 강화를 위한 본 발명에 따르는 케이블의 용도에 관한 것이다.

본 발명의 케이블은 매우 특히 밴, "대형 차량"- 즉, 지하철, 버스, 도로 운송 기계류(무개 화차, 트랙터, 트레일러), 비포장도로 차량-, 농업용 기계류 또는 건설 기계류, 항공기 및 기타 운송용 또는 핸들링 차량으로부터 선택된 산업용 차량용 타이어에 대한 카커스 보강재의 강화 부재로서 사용될 것이다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따르는 케이블에 의해 강화된, 자체가 플라스틱 물질 및/또는 고무로 이루어진 제품 또는 반가공품, 특히 상기 언급한 산업용 차량용 타이어와, 이러한 대형 차량용 타이어용 카커스 강화 플라이(ply)로서 사용할 수 있는 본 발명에 따르는 케이블로 강화된 고무 조성물의 조성을 갖는 매트릭스를 포함하는 복합 직물에 관한 것이다.

본 발명 및 이의 이점은 하기 설명 및 양태의 실시예 및 이들 실시예에 관한 도 1 내지 도 3을 참조하여 용이하게 이해될 것이다.

도 1은 본 발명에 따르는 [1+6+11] 구조의 케이블의 단면도이다.

도 2는 선행 기술의 [1+6+12] 구조의 케이블의 단면도이다.

도 3은 방사상 카커스 보강재를 갖는 대형 차량용 타이어의 방사상 단면도이다.

I. 측정 및 시험

I-1. 동력학적 측정

금속 와이어 또는 케이블에 관하여, 파단 하중 Fm(최대 하중, N), 인장 강도 Rm(MPa) 및 파단 신도 At(전체 신도, %)의 측정은 ISO 표준 6892(1984)에 따라 장력하에 수행한다. 고무 조성물에 관하여, 모듈러스의 측정은 표준 AFNOR-NFT-46002(1988.9.)에 따라 장력하에 수행한다. 공칭 할선 모듈러스(또는 겉보기 응력, MPa)는 10% 신도에서 제2 신도(즉, 조정 사이클 후)에서 측정하고, M10(표준 AFNOR-NFT-40101(1979. 12.)에 따른 온도 및 습도의 공칭 조건)이라 한다.

I-2. 공기 투과성 시험

공기 투과성 시험은 공기 투과성의 상대 지수, "Pa"를 측정할 수 있게 한다. 이는 고무 조성물에 의한 케이블의 침투도를 간접 측정하는 간단한 방법이다. 이는 강화시키고 따라서 경화된 고무에 의해 침투되는 가황 고무 플라이로부터 박피에 의해 직접 추출된 케이블 상에서 수행한다.

시험은 다음과 같이 케이블의 주어진 길이(예: 2cm)에서 수행한다. 공기를 주어진 압력(예: 1bar)에서 케이블의 입구로 보내고, 공기의 양을 출구에서 유동기를 사용하여 측정한다. 측정 동안, 케이블의 샘플을 세로 축을 따라 하나의 말단으로부터 다른 말단으로 케이블을 통해 지나가는 공기의 양 만이 측정에 고려되도록 밀봉한다. 측정된 유량이 적으면, 고무에 의한 케이블의 침투량이 많다.

I-3. 타이어 내구성 시험

피로-프레팅 부식하에 케이블의 내구성을 매우 긴 내구성 주행 시험 동안 대형 차량용 타이어의 카커스 플라이에서 평가한다.

이를 위해, 대형 차량용 타이어를 제조하고, 이의 카커스 보강재는 시험하고자 하는 케이블에 의해 강화된 단일 고무 처리 플라이로 형성된다. 이들 타이어를 적합한 공지된 림(rim)에 지지시키고, 습기로 포화된 공기와 동일한 압력(공칭 압력에 비해 과압으로)으로 팽창시킨다. 이들 타이어를 매우 높은 하중(공칭 하중에 비해 과도한 하중)하에 주어진 수의 킬로미터에 대하여 동일한 속도에서 자동 주행기에서 주행시킨다. 주행 종결시, 케이블을 박리에 의해 타이어 카커스로부터 추출하고, 잔여 파단 하중을 와이어 및 피로 케이블에서 측정한다.

또한, 상기한 바와 동일한 타이어를 제조하고, 상기한 동일한 방법으로 박리시키는데, 이번에는 이들을 주행시키지 않는다. 이렇게 비-피로 와이어 및 케이블의 초기 파단 하중을 박리 후 측정한다.

최종적으로, 피로 후 파단 하중 변성을 잔여 파단 하중을 초기 파단 하중과 비교하여 계산한다(△Fm, %). 이러한 변성 △Fm은 각종 기계적 응력의 연합 작용에 의해 야기된 와이어의 피로 및 마모(단면 감소), 특히 와이어 사이의 접촉력의 강한 작업 및 주위 공기와 접하는 물, 즉, 주행 동안 케이블이 타이어 내에서 겪게 되는 피로-프레팅 부식에 기인한다.

또한, 카커스 플라이에서 파단 또는 초기에 일어나는 또 다른 형태의 손상[예: 디트레딩(detreading)]으로 인하여 타이어의 강제 파괴가 발생할 때까지 주행 시험을 수행하는 것으로 결정될 수 있다.

I-4. 벨트(belt) 시험

"벨트" 시험은, 예를 들면, 위에서 언급한 유럽 특허원 제0 648 891호 또는 국제 공개공보 제WO 98/41682호에 기술된 공지된 피로 시험이며, 처리되는 강 케이블은 가황되는 고무 제품에 혼입된다.

이의 원리는 다음과 같다. 고무 제품은 방사상 형태의 타이어 카커스에 통상 사용되는 것과 유사한 공지된 고무계 혼합물로 제조된 무한 벨트(endless belt)이다. 각각의 케이블의 축은 벨트의 세로 방향으로 배향하고, 케이블은 약 1mm의 고무의 두께로 후자의 표면으로부터 분리된다. 벨트가 회전 실린더를 형성하도록 배열되는 경우, 케이블은 이러한 실린더와 동일한 축의 나선형 권취물(예: 나사 피치는 약 2.5mm와 같다)을 형성한다.

이후, 이러한 벨트를 다음의 응력에 처리한다: 벨트를 각각의 케이블의 각 부재 부분이 초기 파단 하중의 12%의 장력에 처리하고 만곡의 무한 반경으로부터 40mm의 만곡의 반경을 지나는 만곡의 변화 사이클(이는 5천만 사이클 이상이다)에 처리하도록 2개의 롤러 둘레에서 회전시킨다. 시험은 조절된 대기하에 수행하고, 벨트와 접촉하는 공기의 온도 및 습도는 약 20℃ 및 60% 상태 습도에서 유지된다. 각 벨트에 대한 응력의 지속은 3주 정도이다. 이들 응력의 말미에, 케이블을 박리에 의해 벨트로부터 추출하고, 피로 케이블의 와이어의 잔여 파단 하중을 측정한다.

두번째로, 벨트를 상기와 동일하게 제조하고, 이를 케이블을 피로 시험에 처리하지 않는 것을 제외하고는 상기와 동일한 방법으로 박리한다. 따라서, 비-피로 케이블의 와이어의 초기 파단 하중을 측정한다.

최종적으로, 피로 후 파단 하중 변성을 잔여 파단 하중을 초기 파단 하중과 비교함으로써 계산한다(△Fm, %).

이러한 변성 △Fm은 공지된 방법으로 응력의 연합 작용에 의해 야기되는 외어의 피로 및 마모 및 주위 공기와 접하는 물에 기인하며, 이들 조건은 강화 케이블이 타이어 카커스에 처리된 것과 비교된다.

I-5. 파상 정지 마찰 시험(undulating traction test)

"파상 정지 마찰" 시험은 시험되는 물질이 압축 응력 없이 순수한 단축 신장(신장-신장)으로 피곤하게 한 당해 기술분야의 숙련가에게 널리 공지된 피로 시험이다.

원리는 다음과 같다: 각각의 2개의 말단에서 정지 마찰 기기의 2개의 조(jaw)에 의해 유지된 시험되는 케이블의 샘플을 인장 또는 신장 응력에 처리하고, 세기 σ는 주어진 하중비 "R"=(σ_min/σ_max)에서 평균 값(σ_avg) 주위의 2개의 가장자리 값 σ_min(σ_avg-σ_a) 및 σ_max(σ_avg+σ_a) 사이에서 평균 값에 대하여 순환적이고 대칭적으로(σ_avg±σ_a) 변한다. 따라서, 평균 응력 σ_avg는 σ_avg=σ_a(1+R)/(1-R)에 의해 하중비 R 및 크기 σ_a에 연결된다.

실제로, 시험은 다음과 같이 수행한다: 제1 크기의 응력 σ_a을 선택하고(일반적으로 케이블의 내성 Rm의 1/4 내지 1/3 정도의 범위 내에서), 피로 시험을 최대수인 10⁵ 사이클(주파수 30Hz)로 시작하며, 하중비 R은 0.1로 고정한다. 수득된 결과에 따라-즉, 이러한 최대 10⁵ 사이클 후 케이블의 파단 또는 비-파단-, 새로운 크기 σ_a를 이른바 단계 방법(참조: Dixon & Mood, Journal of the American Statistical Association, 43, 1948, 109-126)에 따라 이러한 값 σ_a을 변화시켜 새로운 시험 편에 적용한다(각각 상기 보다 작거나 초과함). 따라서, 총 17회 반복이 수행되며, 이러한 단계 방법에 의해 규정된 시험의 통계적 처리는 내구 한계-σ_d-의 측정치를 발생시켜 10⁵ 피로 사이클의 말미에서, 케이블의 파단의 50% 확률에 상응한다.

이러한 시험을 위해, 피로기(제조원: Schenck, Model PSA)를 사용하고, 2개의 조 사이의 유용한 길이는 10cm이고 측정은 조절된 무수 대기(상대 습도의 양은 5% 이하이고, 온도는 20℃이다)에서 수행한다.

II. 발명의 상세한 설명

II-1. 본 발명의 케이블

케이블을 기술하기 위해 본 설명에서 사용되는 경우, 용어 "구조(formula 또는 structure)"는 간단하게는 이들 케이블의 구조이다.

본 발명의 케이블은 직경 d₀의 코어(C0), 직경 d₁의 M개의 와이어(M은 6 또는 7이다)로 이루어진 중간층(C1), 및 직경 d₂의 N개의 와이어로 이루어진 불포화 외부층(C2)을 포함하는 다층 케이블이며, 여기서 N은 중간층(C1) 둘레에서 단층으로 권취될 수 있는 와이어의 최대수 N_max의 1 내지 3 미만이다.

본 발명의 이러한 층상 케이블에서, 코어의 직경 및 중간층(C1)과 외부층(C2)의 와이어의 직경, 나사 피치(및 따라서 각도) 및 상이한 층의 권취 방향은 다음 특징(d₀, d₁, d₂, p₁ 및 p₂, mm) 모두에 의해 정의된다.

(i) 0.14 < d₀ < 0.28이고,

(ii) 0.12 < d₁ < 0.25이고,

(iii) 0.12 < d₂ < 0.25이고,

(iv) M이 6인 경우, 1.10 < (d₀/d₁) < 1.40이고, M이 7인 경우, 1.40 < (d₀/d₁) < 1.70이고,

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(v) 5π(d₀ + d₁) < p₁ < p₂ < 5π (d₀ + 2d₁ + d₂)이며,

(vi) 중간층(C1)과 외부층(C2)의 와이어는 동일한 꼬임 방향으로 권취된다.

상기 특징 (i) 내지 (vi)는 조합하여 다음을 모두 한꺼번에 수득할 수 있다:

- 중간층(C1)의 와이어의 마모를 감소시키고 피로를 적게하는데 유익한, (C0) 및 (C1) 사이에서 충분하지만 제한된 접촉력,

- 특히 직경비(d₀/d₁) 및 중간층(C1)과 외부층(C2)의 와이어에 의해 형성된 나선 각도의 최적화에 의한, 특히 최종 층 주위에서 래핑 와이어의 존재를 요하지 않는, 첫번째로 부식 및 이의 가능한 진행에 대한 매우 높은 보호를 보장하고, 두번째로 높은 굽힘 응력하에 케이블의 최소 분열을 보장하는 중간층(C1)과 외부층(C2) 및 후자의 중심(C0)를 통한 고무의 최적 침투, 및

- 2개의 중간층(C1)과 외부층(C2) 사이에 상이한 피치의 존재(p₁≠p₂)에도 불구하고, 중간층(C1)과 외부층(C2)의 와이어 사이에 프레팅에 의한 마모 감소.

특징 (v) 및 (vi)-상이한 피치 p₁ 및 p₂, 및 동일한 꼬임 방향으로 권취된 중간층(C1)과 외부층(C2)은 공지된 방법으로, 중간층(C1)과 외부층(C2)의 와이어가 사실상 2개의 인접 동심 실린더형(즉, 관형) 층으로 배열됨을 의미한다. 이른바 "관형" 또는 "실린더형" 층상 케이블은 코어(즉, 코어 부분 또는 중심 부분) 및 하나 이상의 동심 층으로 형성된 케이블을 의미하며, 여기서, 각 관형은 적어도 정지 케이블에서 각 층의 두께가 사실상 이를 형성하는 와이어의 직경과 동일하도록 이러한 코어 주위에 배열된 형태이며, 그 결과, 케이블의 단면은, 예를 들면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 사실상 원형인 윤곽 또는 쉘(E)을 갖는다.

본 발명의 실린더형 또는 관형 층을 갖는 케이블은 특히 동일한 피치로 동일한 꼬임 방향으로 권취된 와이어의 어셈블리인 이른바 "컴팩트" 층상 케이블과 혼동하지 않아야 하며, 이러한 케이블에서, 압축성은 와이어의 뚜렷한 층이 실제로는 가시되지 않는 것이고, 이로써, 이러한 케이블의 단면은, 예를 들면, 도 2에 예시된 바와 같이 더이상 원형이 아니라 다각형인 외형을 갖는다.

외부층(C2)는 "불포화" 또는 "불완전한", 즉 정의에 의해, 직경 d₂의 하나 이상의 (N+1)개의 와이어를 가하기 위하여 이러한 관형 외부층(C2)에서 충분한 공간이 있는 N개의 와이어의 관형 층이며, 몇몇의 N개의 와이어는 가능하게는 서로 접촉하고 있다. 상호간에, 이러한 관형 외부층(C2)는 직경 d₂의 하나 이상의 (N+1)개의 와이어를 가하기 위하여 이러한 층에서 충분한 공간이 없는 경우, "포화" 또는 "완전한"이라 한다.

바람직하게는, 본 발명의 케이블은 구조 [1+M+N]의 층상 케이블, 즉 코어는, 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이(케이블을 "C-I"라 함) 단일 와이어로 형성된다.

도 1은 코어 및 케이블의 축(O)에 수직인 단면을 도시한 것이며, 케이블은 직각이고 정지 상태이다. 코어(C0, 직경 d₀)는 단일 와이어로 형성되고, 피치 p₁에서 나선으로 함께 권취된 직경 d₂의 6개의 와이어의 중간층(C1)에 의해 둘러싸이고 이와 접촉하고 있으며, 두께가 d₁에 사실상 동일한 이러한 중간층(C1)은 그 자체가 피치 p₂에서 나선으로 함께 권취되고 두께가 d₂에 사실상 동일한 직경 d₂의 11개의 와이어의 외부층(C2)에 의해 둘러싸이고 이와 접촉하고 있다. 코어(C0) 주위에 권취된 와이어는 2개의 인접하고 동심인 관형 층[층(C1)의 두께는 d₁에 사실상 동일하고, 외부층(C2)의 두께는 d₂에 사실상 동일하다]으로 배열된다. 중간층(C1)의 와이어는 실제로 파선으로 나타낸 제1 원(C₁)에 배열된 축(O₁)을 갖는 반면, 외부층(C2)의 와이어는 실제로 또한 파선으로 나타낸 제2 원 외부층(C2)에 배열된 축(O₂)을 갖는다.

특히 고무에 의해 침투되는 케이블의 능력 및 상이한 층 사이에서 접촉력 면에서 최상의 결과는 다음 관계식을 만족하는 경우 수득된다.

(vii) 5.3π(d₀ + d₁) < p₁ < p₂ < 4.7π(d₀ + 2d₁ + d₂)

피치 및 중간층(C1) 및 외부층(C2)의 와이어 사이에서 접촉각을 오프셋팅(offsetting)하여, 이들 2개의 층 사이에서 침투를 위한 채널의 표면적을 증가시키고, 침투시키고자 하는 케이블의 능력을 이의 피로-프레팅 성능을 최적화하면서 추가로 개선시킨다.

공지된 정의에 따라, 피치는 이러한 피치를 갖는 와이어가 케이블의 축(O) 주위에 완전 회전시키는 말단에서 케이블의 축(O)에 평행으로 측정된 길이를 나타내므로, 축(O)가 축(O)에 수직인 2개의 평면에 의해 구획되고 2개의 중간층(C1) 또는 외부층(C2) 중의 하나의 와이어의 피치와 동일한 길이로 분리되는 경우, 이러한 와이어의 축(O₁ 또는 O₂)은 이들 2개의 평면에서 당해 와이어의 중간층(C1) 또는 외부층(C2)에 상응하는 2개의 원에 동일한 위치를 갖는다.

본 발명에 따르는 케이블에서, 중간층(C1)과 외부층(C2)의 와이어는 모두 동일한 꼬임 방향, 즉 S 방향("S/S" 배열) 또는 Z 방향("Z/Z" 배열)로 권취된다. 중간층(C1)과 외부층(C2)의 이러한 배열은 층상 케이블의 가장 통상적인 구조 [L+M+N], 특히 외부층(C2)의 와이어가 그 자체 중간층(C1)의 와이어를 래핑하도록 2개의 중간층(C1)과 외부층(C2)의 크로싱(또는 "S/Z" 또는 "Z/S" 배열)을 가장 빈번히 요하는 구조 [3+9+15]에 다소 반대된다. 동일한 방향으로 중간층(C1)과 외부층(C2)를 권취하여, 유익하게는 본 발명에 따르는 케이블에서 2개의 중간층(C1)과 외부층(C2) 사이에서 마찰을 최소화하고, 이들을 구성하는 와이어의 마모를 최소화시킬 수 있다.

본 발명의 케이블에서, 비(d₀/d₁)는 중간층(C1)의 와이어의 수 M(6 또는 7)에 따라 주어진 범위내에서 고정되어야 한다. 이러한 비의 값이 너무 작으면, 코어 및 중간층(C1)의 와이어 사이가 마모된다. 이러한 값이 너무 높으면, 최종적으로 크게 개질되지 않능 내성 수준 면에서 케이블의 압축성 및 이의 가요성에 악영향을 주며, 과도하게 큰 직경 d₀에 의한 코어의 증가된 강성은 또한 케이블링 조작 동안 케이블의 적합성 자체에 바람직하지 않다.

중간층(C1) 및 외부층(C2)의 와이어는 서로 동일하거나 상이한 직경을 가져야 한다. 바람직하게는, 특히, 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 케이블링 공정을 단순화시키고 비용을 절감시키기 위해 직경이 동일한 와이어(d₁=d₂)가 사용된다.

층(C1) 주위에 단일 포화 층으로 권취될 수 있는 와이어의 최대수 N_max는 물론 다수의 매개변수와 관련이 있다[코어의 직경 d₀, 중간층(C1)의 와이어의 수 M 및 직경 d₁, 외부층(C2)의 와이어의 직경 d₂]. 예를 들면, N_max가 12인 경우, N은 9 내지 11(예: 구조 [1+M+9], [1+M+10] 또는 [1+M+11])이고, 예를 들면, N_max가 14인 경우, N은 11 내지 13(예: 구조 [1+M+11], [1+M+12] 또는 [1+M+13])이다.

바람직하게는, 외부층(C2)에서 와이어의 수 N은 N_max의 최대수의 1 내지 2 미만이다. 이는, 대부분의 경우, 고무 조성물에 대하여 와이어 사이에 충분한 공간을 형성시켜 외부층(C2)의 와이어 사이에 침투하고 중간층(C1)에 도달시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 바람직하게는 구조 [1+6+10], [1+6+11], [1+6+12], [1+7+11], [1+7+12] 및 [1+7+13]의 케이블로부터 선택된 케이블에 의해 충족된다.

d₁=d₂인 본 발명에 따르는 바람직한 케이블, 특히 상기 (vii)을 만족시키고 다음의 구조를 갖는 케이블이 일례로서 언급될 수 있다:

- [1+6+10], d₀=0.15mm, d₁=d₂=0.13mm, 4.7mm<p₁<p₂ <8mm,

- [1+6+10], d₀=0.23mm, d₁=d₂=0.20mm, 7.2mm<p₁<p₂ <12.3mm,

- [1+6+11], d₀=0.20mm, d₁=d₂=0.175mm, 6.2mm<p₁<p₂ <10.7mm,

- [1+6+11], d₀=0.26mm, d₁=d₂=0.225mm, 8.1mm<p₁<p₂ <13.8mm,

- [1+6+12], d₀=0.26mm, d₁=d₂=0.20mm, 7.7mm<p₁<p₂ <12.7mm,

- [1+6+12], d₀=0.225mm, d₁=d₂=0.175mm, 6.7mm<p₁<p ₂<11.1mm,

- [1+7+11], d₀=0.25mm, d₁=d₂=0.175mm, 7.1mm<p₁<p₂ <11.4mm,

- [1+7+11], d₀=0.215mm, d₁=d₂=0.15mm, 6.1mm<p₁<p₂ <9.8mm,

- [1+7+12], d₀=0.23mm, d₁=d₂=0.155mm, 6.4mm<p₁<p₂ <10.3mm,

- [1+7+12], d₀=0.26mm, d₁=d₂=0.175mm, 7.2mm<p₁<p₂ <11.6mm,

- [1+7+13], d₀=0.24mm, d₁=d₂=0.15mm, 6.5mm<p₁<p₂ <10.2mm,

- [1+7+13], d₀=0.275mm, d₁=d₂=0.185mm, 7.7mm<p₁<p ₂<12.3mm.

본 발명은 바람직하게는 대형 차량용 타이어의 카커스에서 구조 [1+6+N], 보다 바람직하게는 [1+6+10], [1+6+11] 또는 [1+6+12]의 케이블에 의해 충족된다. 보다 더 바람직하게는, 구조 [1+6+11]의 케이블이 사용된다.

케이블의 강도, 적합성 및 굽힘 강도 및 고무 조성물에 의한 침투 능력 사이에서 보다 나은 절충을 위해, 이들 와이어의 직경이 동일한지의 여부와 무관하게 중간층(C1)과 외부층(C2)의 와이어의 직경이 0.14 내지 0.22mm인 것이 바람직하다.

이러한 경우에서, d₁=d₂인 경우, 보다 바람직하게는 다음 관계식을 만족시킨다:

5 < p₁ < p₂ < 15

대형 차량용 타이어에 대한 카커스 보강재에 대하여, 직경 d₁ 및 d₂는 보다 바람직하게는 0.16 내지 0.19mm에서 선택되고, 0.19mm 미만의 직경은 와이어가 케이블의 만곡에서 주요 변화시 받게 되는 응력의 수준을 저하시킬 수 있는 반면, 0.16mm를 초과하는 직경은 바람직하게는 특히 와이어의 강도 및 산업적 비용 이유로 선택될 수 있다.

d₁ 및 d₂가 0.16 내지 0.19mm에서 선택되는 경우, 보다 바람직하게는 다음 관계식을 만족시킨다:

- 0.18 < d₀ < 0.24,

- 5 < p₁ < p₂ < 12.

유익한 한 양태는, 예를 들면, p₁을 5 내지 8mm로 선택하고 p₂를 8 내지 12mm로 선택하는 것으로 이루어진다.

본 발명은 특정 형태의 강 와이어, 예를 들면, 유럽 특허원 제0 648 891호 또는 국제 공개공보 제WO 98/41682호에 기술된 바와 같은 탄소강 와이어 및/또는 스테인레스 강 와이어에 의해 충족될 수 있다. 바람직하게는 탄소강이 사용되나, 다른 강 또는 기타 합금이 사용될 수 있다.

탄소강이 사용되는 경우, 이의 탄소 함량(강의 중량%)은 바람직하게는 0.50 내지 1.0%, 보다 바람직하게는 0.68 내지 0.95%이며, 이러한 함량은 타이어에 요구되는 기계적 특성 및 와이어의 적합성 사이에 양호한 절충을 나타낸다. 최고의 기계적 강도를 필요로 하지 않는 적용에서, 탄소강이 유익하게 사용되며, 이의 탄소 함량은 0.50 내지 0.68%, 특히 0.55 내지 0.60%이며, 이러한 강은 궁극적으로 이들이 보다 용이하게 드로잉(drawing)되므로 비용면에서도 보다 적다. 본 발명의 또 다른 유익한 양태는 또한 의도된 적용에 따라, 특히 보다 낮은 비용 및 보다 용이한 드로잉에 기인하여 탄소 함량이 낮은, 예를 들면, 0.2 내지 0.5%인 강을 사용하는 것으로 이루어진다.

본 발명의 케이블이 산업용 차량의 강화된 타이어 카커스에 사용되는 경우, 이들 와이어는 바람직하게는 2000MPa 초과, 보다 바람직하게는 3000MPa 초과의 인장 강도를 갖는다. 매우 큰 치수의 타이어의 경우에서, 특히 인장 강도가 3000 내지 4000MPa인 와이어가 선택될 수 있다. 당해 기술분야의 숙련가는 특히 강의 탄소 함량 및 이들 와이어의 최종 작업-경화비(ε)를 조절함으로써 이러한 강도를 갖는 탄소강 와이어를 어떻게 제조하는지 알고 있을 것이다.

본 발명의 케이블은, 예를 들면, 금속이든지 아니든지 외부층의 피치보다 짧은 피치에서 외부층의 방향과 동일하거나 상이한 권취 방향으로 케이블에 대하여 나선으로 권취된 단일 와이어로 형성된 외부 랩을 포함할 수 있다.

그러나, 이의 특정 구조로 인해, 이미 자체 래핑된 본 발명의 케이블은 일반적으로 외부 래핑 와이어의 사용을 필요로 하지 않으며, 유익하게는 케이블의 최외부층의 와이어 및 랩 사이의 마모 문제점을 해결한다.

그러나, 래핑 와이어가 사용되는 경우, 외부층(C2)의 와이어가 탄소강으로 이루어진 일반적인 경우에서, 스테인레스 강의 래핑 와이어는 유익하게는 국제 공개공보 제WO 98/41682호에 교시된 바와 같이 스테인레스 강 랩과 접촉하는 이들 탄소강 와이어의 프레팅에 의한 마모를 감소시키기 위해 선택될 수 있으며, 스테인레스 강 와이어는 가능하게는, 예를 들면, 유럽 특허원 제0 976 541호에 기술된 바와 같이 스킨이 스테인레스 강이고 코어가 탄소강인 합성 와이어에 의해 등가의 방법으로 대체될 수 있다.

II-2. 본 발명의 타이어

본 발명은 또한 산업용 차량의 타이어, 보다 특히 대형 차량의 타이어 및 또한 이들 대형 차량의 타이어용 카커스 강화 플라이에 관한 것이다.

일례로, 도 3은 이러한 일반적인 표시로 본 발명에 따르거나 따르지 않는 방사상 카커스 보강재를 갖는 대형 차량용 타이어(1)의 방사상 단면을 개략적으로 도시한 것이다. 타이어(1)는 크라운(2), 2개의 측벽(3) 및 2개의 비드(bead)(4)[이들 비드(4) 각각은 비드 와이어(5)에 의해 강화된다]를 포함한다. 공지된 방법으로, 크라운(2)은, 예를 들면, 공지된 금속 케이블에 의해 강화된 2개 이상의 중첩 교차 플라이로 형성된 크라운 보강재(6)에 의해 강화된다. 카커스 보강재(7)은 각각 비드(4) 내 2개의 비드 와이어(5) 주위에 권취되고, 이러한 보강재(7)의 업턴(upturn, 8)은, 예를 들면, 림(9) 위에 설치된 타이어(1)의 외부를 향해 배열된다. 카커스 보강재(7)은 이른바 "방사상" 케이블에 의해 강화된 하나 이상의 플라이로 형성된다. 즉, 이들 케이블은 중앙 원주 평면[2개의 비드(4) 사이에 불충분하게 위치하고, 크라운 보강재(6)의 중심을 통해 지나는 타이어의 회전 축에 수직인 평면]에서 80 내지 90°의 각을 형성하도록 서로에 실질적으로 평행하게 배열되고 하나의 비드로부터 다른 비드로 연장된다.

본 발명에 따르는 타이어는 카커스 보강재(7)이 하나 이상의 카커스 플라이를 포함함을 특징으로 하며, 방사상 케이블은 본 발명에 따르는 다층 강 케이블이다.

이러한 카커스 플라이에서, 본 발명에 따르는 케이블의 밀도는 바람직하게는 방사상 플라이 1dm당 40 내지 100케이블, 보다 바람직하게는 50 내지 80케이블이고, 따라서, 축으로부터 축까지 2개의 인접 방사상 케이블 사이의 거리는 바람직하게는 1.0 내지 2.5mm, 보다 바람직하게는 1.25 내지 2.0mm이다. 본 발명에 따르는 케이블은 2개의 인접 케이블 사이의 고무 브릿지의 폭(

)이 0.35 내지 1mm가 되도록 배열된다. 공지된 방법으로 폭

은 캘린더링 피치[고무 직물에서 케이블의 레이닝(laying) 피치] 및 케이블의 직경 사이의 차를 나타낸다. 지시된 최소값 미만에서, 매우 협소한 고무 브릿지는 플라이의 작업 동안, 특히 평면에서 전단 신장에 의해 받게 되는 변형 동안 기계적 변성 위험이 있다. 지시된 최대값 이상에서, 타이어의 측벽 또는 케이블 사이에서 천공에 의해 대상물의 침투 측벽에서 나타나는 흠 발생 위험이 있다. 보다 바람직하게는, 이들 동일한 이유로, 폭

은 0.5 내지 0.8mm로 선택된다.

바람직하게는, 가황되는 경우(즉, 경화 후) 카커스 플라이의 직물에 대하여 사용된 고무 조성물은 8MPa 이하, 보다 바람직하게는 4 내지 8MPa의 할선 인장 모듈러스 M10을 갖는다. 이는 본 발명의 케이블 및 이들 케이블에 의해 강화된 직물 사이에 최상의 내구성 절충이 기록되는 범위의 모듈이다.

III. 본 발명의 양태의 실시예

III-1. 사용되는 와이어의 성질 및 특성

본 발명에 따르거나 따르지 않는 일례의 케이블을 제조하기 위해, 예를 들면, 유럽 특허원 제0 648 891호 또는 국제 공개공보 제WO 98/41682호에 기술된 바와 같은 공지된 방법에 따라 초기 직경이 약 1mm인 시판되는 와이어로부터 출발하여 제조된 미세한 탄소강 와이어가 사용된다. 사용되는 강은 공지된 탄소강(USA 표준 AISI 1069)이고, 이의 탄소 함량은 약 0.7%이며, 망간 약 0.5% 및 규소 0.2%를 포함하고, 나머지는 철 및 강의 제조 공정에서 결합된 통상의 부득이한 불순물로 이루어진다.

시판되는 출발 와이어를 우선 이들의 나중 작업 전에 공지된 탈그리징(degreasing) 및/또는 피클링(pickling) 처리한다. 이러한 단계에서, 이들의 인장 강도는 약 1150MPa이고, 파단 신도는 약 10%이다. 구리를 각각의 와이어에 부착시키고, 주위 온도에서 전해질적으로 아연을 부착시킨 다음, 와이어를 주울(Joule) 효과에 의해 540℃로 열적으로 가열하여 구리 및 아연의 확산에 의해 브래쓰를 수득하고, 중량비(상 α)/(상 α+상 β)는 약 0.85이다. 브래쓰 피막(brass coating)이 수득되면, 열 처리를 수행하지 않는다.

이른바 "최종" 작업-경화는 각각의 와이어(즉, 최종 열 처리 후) 물 중의 유제의 형태인 드로잉 윤활제로 습윤 매질에서 냉각-드로잉에 의해 수행한다. 이러한 습윤 드로잉은 공지된 방법으로 수행하여 시판되는 출발 와이어에 대하여 상기 지시된 초기 직경으로부터 계산된 최종 작업-경화 비(ε)를 수득한다.

정의에 의해, 작업-경화 작동 비, ε는 수학식 1로 주어진다.

위의 수학식 1에서,

Ln은 나페리안(Naperian) 대수이고,

S_i는 이러한 작업-경화 전 와이어의 초기 단면을 나타내고,

S_f는 이러한 작업- 경화 후 와이어의 최종 단면을 나타낸다.

최종 작업-경화 비를 조절하여, 상이한 직경의 와이의 2개의 그룹을 제조하고, 제1 그룹의 와이어의 평균 직경 Φ는 지수 1의 와이어(와이어를 F₁이라 한다)에 대하여 약 0.200mm(ε는 3.2이다)이고, 제2 그룹의 와이어의 평균 직경 Φ는 지수 2의 와이어(와이어를 F₂라 한다)에 대하여 약 0.175mm(ε는 3.5이다)이다.

이렇게 드로잉된 강 와이어는 표 1에 나타낸 물성을 갖는다.

와이어를 둘러싸는 브래쓰 피막은 두께가 매우 작고, 유의하게는 1㎛ 미만, 예를 들면, 0.15 내지 0.30㎛ 정도이며, 이는 강 와이어의 직경과 비교하여 무시가능하다. 물론, 상이한 원소(예: C, Mn, Si)에서 와이어의 강의 조성은 출발 와이어의 강의 조성과 동일하다.

와이어를 제조하는 공정 동안, 브래쓰 피막은 와이어의 드로잉을 돕고, 와이어의 고무 접착을 돕는다. 물론, 와이어는 브래쓰 이외에, 예를 들면, 와이어의 내부식성 및/또는 이의 고무 접착성을 개선시키는 기능을 하는 다른 미세한 금속 층, 예를 들면, Co, Ni, Zn, Al의 미세한 층 또는 화합물 Cu, Zn, Al, Ni, Co, Sn의 2개 이상의 합금의 미세한 층으로 피복될 수 있다.

III-2. 케이블의 제조

상기 와이어를 본 발명에 따르는 케이블에 대한 구조 [1+6+11]의 층상 케이블의 형태(케이블 C-I) 또는 선행 기술의 케이블에 대한 구조 [1+6+12]의 층상 케이블의 형태(케이블 C-II)로 어셈블리하고, 와이어 F₁을 사용하여 코어(C0)을 형성시키고, 와이어 F₂를 사용하여 이들 각종 케이블의 중간층(C1)과 외부층(C2)를 형성시킨다.

이들 케이블을 케이블링 장치(Barmag cabler)를 사용하고 설명을 간단히 하기 위해 본 명세서에 기술되지 않은 당해 기술분야의 숙련가에게 널리 공지된 방법을 사용하여 제조한다. 케이블 C-II을 단일 케이블링 조작(p₁=p₂)으로 제조하는 반면, 상이한 피치 p₁ 및 p₂에 기인한 케이블 C-I는 2개의 연속 조작을 요하며([1+6] 케이블의 제조는 [1+6] 케이블 주위에 최종 층이 케이블링된다), 이들 2개의 조작은 가능한 유익하게는 일련으로 배열된 2개의 케이블러를 사용하여 인-라인으로 수행한다.

본 발명에 따르는 케이블 C-I의 특징은 다음과 같다:

- 구조 [1+6+11],

- d₀=0.200,

- (d₀/d₁)=1.14,

- d₁=d₂=0.175,

- p₁=7, p₂=10.

대조 케이블 C-II는 다음의 특징을 갖는다:

- 구조 [1+6+12],

- d₀=0.200,

- (d₀/d₁)=1.14,

- d₁=d₂=0.175,

- p₁=10, p₂=10.

케이블에 무관하게, 중간층(C1)과 외부층(C2)의 와이어 F₂는 동일한 꼬임 방향(Z 방향)으로 권취된다. 시험되는 2개의 케이블은 랩이 부재하고, 약 0.90mm의 동일한 직경을 갖는다. 이들 케이블의 코어의 직경 d₀은 단일 와이어 F₁의 직경과 동일하고, 이는 실질적으로 그 자체에 대한 비틀림이 부재한다. 이들 2개의 와이어는 매우 유사한 구조를 가지고, 본 발명의 케이블은 외부층(C2)가 하나 적은 와이어를 포함하고, 피치 p₁ 및 p₂가 상이하다는 점에서 구별되며, 또한, 상기 (v)를 만족시킨다. 케이블 C-I에서, N은 중간층(C1) 주위에서 단일 포화 층으로 권취될 수 있는 와이어의 최대수(여기서, N_max는 12이다)의 1 미만이다.

본 발명의 케이블은 이미 설명한 도 1에서 단면으로 나타낸 바와 같이 관형 층을 갖는 케이블이다. 대조 케이블은 도 2에 나타낸 바와 같이 컴팩트 층상 케이블이다. 특히 도 2의 단면으로부터, 매우 유사한 구조일지라도, 케이블링 방법에 기인하여(와이어가 동일한 방향으로 권취되고, 피치 p₁ 및 p₂가 동일하다) 케이블 C-II는 케이블 C-I보다 매우 컴팩트한 구조를 가지며, 이로 인해, 와이어의 관형 층은 육안으로 볼 수 없고, 이러한 케이블 C-II의 단면은 더이상 원형은 아니나, 육각형인 외형 E를 갖는다.

본 발명의 케이블 C-I은 다음 기준을 만족한다:

- (i) 0.14 < d₀ < 0.28,

- (ii) 0.12 < d₁ < 0.25,

- (iii) 0.12 < d₂ < 0.25,

- (iv) 1.10 < (d₀/d₁) < 1.40,

- (v) 5π(d₀+d₁) < p₁ < p₂ < 5π(d₀+2d ₁+d₂),

- (vi) 중간층(C1)과 외부층(C2)의 와이어는 동일한 꼬임 방향으로 권취된다.

이러한 케이블 C-I은 또한 각각 다음의 바람직한 관계도 충족시킨다.

- 5.3π(d₀+d₁) < p₁ < p₂ < 4.7π(d₀+2d ₁+d₂),

- 0.18 < d₀ < 0.24,

- 0.16 < d₁=d₂ < 0.19,

- 5 < p₁ < p₂ < 12.

이들 각종 케이블의 기계적 특성은 표 2에 나타내었다. 와이이에 대하여 나타낸 신도 At는 와이어의 파단시 기록된 전체 신도, 즉 탄성 부분의 신도(Hooke's Law) 및 플라스틱 부분의 신도 둘 다이다. 케이블의 신도에 대하여, 공지된 방법으로 이들 2개의 부분에 시험되는 케이블의 특정 기하학에 고유적인 이른바 구조 부분의 신도를 가한다.

III-3. 타이어의 내구성

A) 시험 1

상기 층상 케이블을 방사상 대형 차량용 타이어용 카커스 플라이를 제조하기 위해 통상적으로 사용되는 천연 고무 및 강화 충전제로서 카본 블랙을 기본으로 하는 공지된 조성으로 형성된 고무 처리 직물 상에서 캘린더링에 의해 혼입시킨다(M10은 경화 후 약 6MPa이다). 이러한 조성물은 본질적으로 탄성체 및 강화 충전제 이외에 산화방지제, 스테아르산, 증량 오일, 접착 촉진제로서 코발트 나프테네이트 및 최종적으로 가황 시스템(황, 촉진제, ZnO)을 포함한다.

이들 케이블을 공지된 방법으로 케이블의 직경을 고려하여 2개의 인접 케이블 사이에서 약 0.70mm인 고무 브릿지의 폭

에 상응하는 플라이 1dm당 63케이블의 밀도에서 평행하게 배열한다.

치수 315/80R 22.5 XZA의 2개의 일련(참조 P-1 및 P-2)의 대형 차량용 타이어를 각각의 일련의 2개의 타이어에서 원뿔형 시트(15°의 경사)를 갖는 림 위에 주행 및 새로운 타이어에 대한 박리를 위해 설치되도록 제조한다. 이들 타이어의 카커스 보강재는 각각 케이블 C-I 및 C-II에 의해 강화된 상기 고무 처리 직물로 형성된 단일 방사상 플라이로 형성된다.

타이어 P-1은 본 발명에 따라 시리즈를 구성하고, 타이어 P-2는 선행 기술의 대조 시리즈를 구성한다. 이들 타이어는 카커스 보강재(7)을 강화시키는 층상 케이블을 제외하고는 동일하다.

특히 크라운 보강재(6)은 공지된 방법으로 26°(방사상 내부 플라이) 및 18°(방사상 외부 플라이)로 경사진 확장할 수 없는 금속 케이블로 강화된 (ii) 2개의 교차 중첩 작업 플라이에 의해 덮인 65°로 경사진 금속 케이블로 강화된 (i) 2개의 삼각 분할 1/2 플라이로 형성되고, 이들 2개의 작업 플라이는 18°로 경사진 탄성 금속 케이블(높은 신도)로 강화된 (iii) 보호 크라운 플라이에 의해 피복된다. 이들 크라운 강화 플라이 각각에서, 사용되는 금속 케이블은 서로 사실상 평행하게 배열된 공지된 통상의 케이블이고, 지시된 경사각 모두는 중앙 원주 평면에 대하여 측정된다.

타이어 P-2는 대형 차량에 대하여 본 출원인에 의해 시판되는 타이어이고, 인지된 성능에 기인하여 이러한 시험에 대한 대조 선택을 구성한다.

이들 타이어를 총 250,000km를 커버링하는 §I-3에 기술된 주행 시험에 처리한다. 각각의 유형의 타이어에 부과된 거리는 매우 크며, 이는 약 5개월간 지속되는 연속 주행 및 8천만 피로 사이클에 상응한다.

이들 매우 심한 주행 조건에도 불구하고, 시험되는 2개의 타이어는 시험 말기까지, 손상 없이, 특히 카커스 플라이의 케이블의 파단 없이 주행되고, 이는 특히 당해 기술분야의 숙련가에게 대조 타이어를 포함하여, 2개 유형의 타이어의 높은 성능을 예시한다.

주행 후, 박리를 수행한다. 즉, 타이어로부터 케이블을 추출한다. 케이블을 시험되는 각각의 케이블에 대하여 케이블에서 와이어의 위치에 따라, 각 유형의 와이어의 초기 파단 하중(케이블을 새로운 타이어로부터 추출한다) 및 잔여 파단 하중(케이블을 주행 후 타이어로부터 추출한다)을 각 시간으로 측정하여 인장 시험한다. 표 3에 %로 주어진 평균 변성 △Fm은 코어 와이어(C0) 및 중간층(C1)과 외부층(C2)의 와이어에 모두에 대하여 계산된다. 전체 변성 △Fm은 또한 케이블 자체에 대하여 측정한다.

표 3에서, 분석되는 케이블의 구역[코어(C0), 중간층(C1) 또는 외부층(C2)]에 상관없이, 최상의 결과가 본 발명에 따르는 케이블 C-I에서 기록된다. 변성 △Fm이 외부층(C2)에서 유사하지만(본 발명에 따르는 케이블에서 보다 적지만), 케이블로 침투되고[층(C1)에 이어 코어(C0)], 본 발명에 따르는 케이블의 이점으로 갭이 보다 크며, 코어의 변성은, 특히 본 발명의 케이블에서 4배 미만이다(8% 대신 2%). 본 발명의 케이블의 전체 변성 △Fm은 대조 케이블의 것보다 사실상 적다(5% 대신 2%).

상기 결과에 유사하게, 각종 와이어의 가시 시험은 와이어 서로간의 반복된 마찰로부터 생성되는 마모 또는 프레팅 현상(접촉점에서 물질의 부식)이 케이블 C-2와 비교하여 케이블 C-1에서 사실상 감소함을 보인다.

이들 결과는 당해 기술분야의 숙련가에게 예기치 않은 것이며, 이와는 정반대로 본 발명에 따르는 케이블에서 상이한 나선 피치 p₁ 및 p₂의 선택 및 중간층(C1)과 외부층(C2) 사이에서 상이한 접촉각의 존재가 - 접촉 표면을 감소시키고, 중간층(C1)과 외부층(C2)의 와이어 사이에서 접촉 압력을 증가시키는 효과- 마찰 및 와이어 사이에서 마모 증가의 반대되는 결과를 초래하며 최종적으로, 결국에는 케이블에 악영향을 미친다. 이는, 그러한 경우가 아니다.

B) 시험 2

새로운 주행 시험은, 케이블 C-I 및 C-II로 강화되고 선행 시험에서와 같이 동일한 치수의 2개의 다른 시리즈의 타이어(시리즈당 2개의 타이어)를 제조하여 상기 기술한 바와 동일한 직물로 수행한다. 본 발명에 따르는 타이어를 P-3이라 하고, 대조 타이어를 P-4라 한다. 주행 시험의 특정 조건은 상기와 동일하나, 이동되는 거리가 50,000km로 추가 증가하여 타이어에 총 300,000km이 부과되는 것만 상이하다.

표 3의 결과는 상기 표 1의 결과를 확인해 준다. 최저의 변성은 당해 층에 무관하게 본 발명에 따르는 케이블 C-I에서 다시 기록된다(타이어 P-3). 케이블로 침투되고, 본 발명의 케이블의 이점으로 캡이 보다 크고, 코어의 변성은 특히 대조 케이블의 경우에서 보다 4배 미만이다(12% 대신 3%). 결과는 대조 케이블보다 사실상 작은 본 발명의 케이블의 전체 변성이다(7% 대신 4%).

C) 시험 3

새로운 주행 시험을 치수 10.00 R 20 XZE의 플랫 시트 림 위에 설치하고자 하는 대형 차량용 타이어인 것을 제외하고는 상기와 동일한 고무 처리 직물로 수행한다.

시험되는 타이어는 카커스 보강재(7)로 강화되는 층상 케이블인 것을 제외하고는 모두 동일하다. 이러한 카커스 보강재(7)은 케이블 C-I 또는 케이블 C-III에 의해 강화된 상기 고무 처리 직물로 형성된 단일 방사상 플라이로 형성된다. 이들 타이어의 크라운 보강재(6)은 공지된 방법으로 22°로 경사진 금속 케이블로 강화된 (i) 2개의 교차 중첩 작업 플라이로 형성되고, 이들 2개의 작업 플라이는 22°로 경사진 탄성 금속 케이블에 의해 강화된 (ii) 보호 크라운 플라이에 의해 커버링된다. 이들 크라운 강화 플라이 각각에서, 사용되는 금속 케이블은 서로 사실상 평행하게 배열된 공지된 통상의 케이블이고, 지시된 경사각은 모두 중앙 원주 평면에 대하여 측정된다.

2개의 타이어(P-5라 함) 시리즈를 케이블 C-I로 강화시키고, 또 다른 2개의 타이어(P-6이라 함) 시리즈를 이후에 기술되는 공지된 케이블(C-III이라 함)로 강화시킨다. 각각의 시리즈에서, 하나의 타이어는 주행을 위한 것이고, 다른 것은 새로운 타이어에 대한 박리를 위한 것이다. 따라서, 타이어 P-5는 본 발명에 따르는 시리즈로 구성되고, 타이어 P-6은 대조 시리즈로 구성된다.

케이블 C-III은 이러한 치수의 대형 차량용 타이어를 강화시키기 위해 통상 사용되는 래핑 구조 [3+9](0.23)의 공지된 케이블이다. 이들은 동일한 직경 0.23mm의 12개의 와이어(표 4에서 F₃이라 함)로 형성되고 3개의 와이어의 코어는 6.5mm의 피치에서 나선으로 함께 권취되고(S 방향), 이러한 코어는 9개의 와이어의 단일 층에 의해 둘러싸이며, 그 자체는 12.5mm의 피치에서 나선으로 함께 권취되고(S 방향), 어셈블리는 3.5mm의 피치에서 나선으로 권취된(Z 방향) 직경 0.15mm의 단일 와이어로 래핑된다. 12개의 와이어(F₃이라 함) 및 케이블(C-III이라 함)은 표 4에서 지시된 특성을 갖는다.

이들 타이어를 시험되는 타이어 중의 하나의 파괴가 일어날때까지 시험을 수행하는 것만 제외하고는, I-3에서 기술된 바와 같이 심한 주행 시험을 수행한다.

이에 부과되는 주행의 강제 조건하에 대조 타이어 P-6은 100,000km의 끝에서 파괴되고, 카커스 플라이가 파단된다(다수의 케이블 C-III이 파단된다). 본 발명에 따르는 타이어 P-5에 대하여 주행을 중단하고, 본 발명의 케이블을 추출하여 이들 파단 하중의 변성 △Fm을 측정한다. 본 발명에 따르는 케이블 C-I은 모두 주행 시험에 견디고(파단 없음), 이들은 10% 미만(케이블에 대하여 8%, 분석되는 층에 따라 개별적으로 취한 와이어에 대하여 7 내지 9%)이므로 비교적 낮은 평균 파단 하중 손실 △Fm을 경험한다. 따라서, 본 발명에 따르는 케이블의 사용으로 대조 타이어와 비교하여 이미 우수한 카커스의 수명을 매우 현저히 증가시킬 수 있다.

D) 공기 투과성 시험

이미 기술된 내구성 결과는 이후 예시되는 바와 같이 고무에 의한 케이블의 침투량과 관련이 있다.

비-피로 케이블 C-I 내지 C-III(새로운 타이어로부터 추출한 후)을 1분 내로 케이블을 통과하는 공기의 양(평균 10회 측정)을 측정함으로써 I-2에 기술된 공기 투과성 시험에 처리한다. 수득되는 투과성 지수 Pa는 표 5에 나타내었다(상대 단위). 지시된 3개의 값은 타이어의 카커스 보강재의 상이한 지점(타이어의 숄더, 중간 측벽 및 바닥 부분)에서 취한 샘플에 상응하고, 기본 100은 타이어 P-2 및 P-4에서 사용되는 구조 [1+6+12]의 대조 케이블 C-II에 사용된 것이다.

본 발명에 따르는 케이블은 최저의 공기 투과성 지수 Pa(대조 케이블 C-II의 10배 이하, 및 실질적으로 대조 케이블 C-III의 30배 이하)를 가지고 최고의 고무 침투량을 갖는다. 이러한 특정 구조는 타이어의 성형 및/또는 경화 동안 사실상 케이블 내에서 케이블의 중심까지 빈 채널의 형성 없이 고무의 완전한 이동을 가능케 한다. 고무에 의해 침투되지 않은 케이블은, 예를 들면, 카커스 보강재의 영역을 향해 타이어의 측벽 또는 트레드로부터 통과하는 산소 및 수분의 유동으로부터 보호되고, 공지된 방법에서 케이블은 가장 심한 기계적 작업으로 처리한다.

III-4. 기타 비교 시험

새로운 일련의 시험에서, 상기 I-5에서 기술된 파상 정지 마찰 피로 시험에 처리하기 위해, 구조 [1+6+11] 또는 [1+7+11]의 5층 케이블(C-IV 내지 C-VIII이라 함)을 제조하고, 케이블은 본 발명에 따르거나 따르지 않을 수 있다.

A) 시험 4(케이블 C-IV 내지 C-VI)

상기 기술한 와이어 F₁ 및 F₂로부터 제조된 케이블 C-IV 내지 C-VI는 표 6에 지시된 특성 및 다음의 특징을 갖는다:

케이블 C-IV(본 발명에 따름):

- 구조 [1+6+11],

- d₀=0.200,

- (d₀/d₁)=1.14,

- d₁=d₂=0.175,

- p₁=7, p₂=10.

케이블 C-V(대조):

- 구조 [1+6+11],

- d₀=0.200,

- (d₀/d₁)=1.14,

- d₁=d₂=0.175,

- p₁=5, p₂=10.

케이블 C-VI(대조):

- 구조 [1+6+11],

- d₀=0.200,

- (d₀/d₁)=1.14,

- d₁=d₂=0.175,

- p₁=7.5, p₂=15.

따라서, 케이블은 매우 유사한 구조를 가지며, 3개의 경우에서, N은 중간층(C1) 주위에 단일 포화 층으로 권취될 수 있는 와이어의 최대수(여기서, N_max는 12이다)보다 1 적고, 이들은 도 1에 도시된 바와 같이 관형 층 구조를 갖고, 피치 p₁ 및 p₂는 각각의 케이블에 대하여 상이하고, 피치 p₂는 또한 케이블 C-IV 및 C-V에서 동일하다. 그러나, 케이블 C-IV 만이 (v)를 충족시키므로, 본 발명에 따른다.

파상 정지 마찰 피로 시험에서, 이들 3개의 케이블은 표 7에 나타낸 결과를 제공하고, σ_dy는 MPa 및 상대 단위(r.u.)로 나타내고, 기본 100은 본 발명의 케이블에 대하여 사용된다.

예기치 않게도, 케이블의 매우 유사한 구조에도 불구하고, 본 발명의 케이블 C-IV는 2개의 대조 케이블보다 유의하게는 더 나은 피로 강도에 의해 특징지어지며, 특히 본 발명의 케이블과 비교하여 피치 p₁이 상이한 대조 케이블 C-V[(v)를 충족시키지 못한다]보다 23% 초과한다.

B) 시험 5(케이블 C-VII 및 C-VIII)

케이블 C-VII 및 C-VIII을 중간층(C1)과 외부층(C2)에 대하여 상기 기술된 와이어 F₂(평균 직경 ψ은 0.175mm이다) 및 코어(C0)에 대하여 와이어(F₄라 함, 평균 직경 ψ은 약 0.250mm이다)로부터 출발하여 제조한다. 이들 와이어 F₄는 상기 III-1에 지시된 바와 같이 최종 직경을 수득하기 위해 최종 작업 경화비를 조절함으로써 제조한다. 이들은 표 8에 지시된 기계적 특성을 갖는다.

케이블 C-VII 및 C-VIII은 다음의 특성을 갖는다(표 8에서 기계적 특성 참조):

케이블 C-VII(본 발명에 따름):

- 구조 [1+7+11],

- d₀=0.250,

- (d₀/d₁)=1.43,

- d₁=d₂=0.175,

- p₁=7, p₂=11.

케이블 C-VIII(대조):

- 구조 [1+7+11],

- d₀=0.250,

- (d₀/d₁)=1.43,

- d₁=d₂=0.175,

- p₁=5, p₂=10.

따라서, 이들 케이블은 매우 유사한 구조를 가지며, 2개의 경우에서 N은 중간층(C1) 주위에 단일 포화 층으로 권취될 수 있는 와이어의 최대수(여기서, N_max=13)의 2 미만이며, 이들 케이블 모두는 도 1에 나타낸 바와 같이 관형 층 형태의 구조를 갖는다. 피치 p₁ 및 p₂는 케이블에서 서로 유사하나, 케이블 C-VII은 (v)를 충족시키므로 본 발명에 따른다.

파상 정지 마찰 피로 시험에서(표 9, 기본 100은 대조 케이블에 대하여 사용되고, 값은 상대 단위이다), 본 발명의 케이블 C-VII은 상기 시험 결과를 확인해 주는 유의하게는 보다 우수한 내구성 σ_d(대조와 비교하여 약 26% 플러스)에 의해 구별된다(표 7). 또한, 공기 투과성 측정 P_a를 수행하여 고무에 의한 침투능력 면에서 케이블 C-VII의 우수성 및 본 발명의 케이블로 유용한 특성의 최상의 전체 절충이 강조된다.

결론적으로, 상기 각종 시험에 의해 나타낸 바와 같이, 본 발명의 케이블은 타이어, 특히 대형 차량용 타이어의 카커스 보강재에서 피로-프레팅 부식의 현상을 유의하게 감소시키고 타이어의 수명을 개선시킬 수 있다.

물론, 본 발명은 상기한 양태의 예로 한정되는 것은 아니다.

따라서, 예를 들면, 본 발명의 케이블의 코어(C0)는 비-원형 단면의 와이어, 예를 들면, 가소적으로 탈형된 것, 특히 사실상 타원형 또는 다각형 단면, 예를 들면, 삼각형, 정사각형 또는 직사각형의 와이어로 형성될 수 있으며, 코어(C0)는 원형 단면에 무관하게 미리 성형된 와이어, 예를 들면, 파상 또는 나선 와이어 또는 나선 또는 지그재그 형태로 꼬인 것으로 이루어질 수 있다. 이러한 경우에서, 코어의 직경 d₀은 코어 와이어를 둘러싸는 가공 회전 원주의 직경을 나타내고(벌크의 직경), 코어 와이어 자체의 직경은 아니다(또는 이의 단면이 원형이 아닌 경우, 횡단 크기가 아니다). 코어(C0)가 상기 실시예에서와 같이 단일 와이어로 형성되지 않는 경우 동일하게 적용되고, 다수의 와이어는 함께 어셈블리되며, 예를 들면, 2개의 와이어는 서로 평행하게 배열되거나 중간층(C1)과 동일하거나 동일하지 않는 꼬임 방향으로 함께 꼬인다.

산업적 적합성, 비용 및 전체 성능의 이유로, 원형 단면의 통상적인 단일 선 형 코어 와이어에 의해 본 발명이 충족되는 것이 바람직하다.

또한, 코어 와이어가 케이블에서 다른 와이어보다 케이블링 작동 동안 덜 압박되므로, 예를 들면, 이러한 와이어에서 높은 비틀림 연성을 제공하는 강 조성물을 사용할 필요가 없다. 유익하게는 임의의 형태의 강, 예를 들면, 스테인레스 강이, 예를 들면, 중심에서 스테인레스 강 와이어 및 이 주위에 17개의 탄소강 와이어를 포함하는 국제 공개공보 제WO 98/41682호에 기술된 바와 같은 혼성 강 [1+6+11]을 수득하기 위해 사용할 수 있다.

또한, 2개의 중간층(C1) 및/또는 외부층(C2) 중의 하나의 하나(이상)의 선형 와이어는 또한, 예를 들면, 고무 또는 기타 물질에 의해 침투시키고자 하는 케이블의 능력을 개선시키기 위해 예비 성형된 또는 변형된 와이어 또는 보다 일반적으로는 직경 d₁ 및/또는 d₂의 와이어와 상이한 단면의 와이어에 의해 대체시킬 수 있으며, 이러한 대체 와이어의 벌크 직경은 가능하게는 당해 중간층(C1) 및/또는 외부층(C2)을 구성하는 기타 와이어의 직경(d₁ 및/또는 d₂) 미만이거나, 직경과 동일하거나, 직경을 초과한다.

본 발명의 취지를 변경시키지 않으면서, 본 발명에 따르는 케이블을 구성하는 와이어의 전부 또는 일부는 금속성에 무관하게 강 와이어 이외의 와이어, 특히 높은 기계적 강도를 갖는 무기 또는 유기 금속의 와이어, 예를 들면, 국제 공개공보 제WO 92/12018호에 기술된 바와 같은 액정 유기 중합체의 모노필라멘트로 구성될 수 있다. 또한, 본 발명은 적어도 기본 스트랜드로서 본 발명에 따르는 층상 케이블이 혼입된 멀티-스트랜드 강 케이블("멀티 스트랜드 루프")에 관한 것이다.

와이어	φ	Fm(N)	At(%)	Rm(MPa)
F1	0.200	81.7	1.8	2718
F2	0.175	62.3	2.1	2856

케이블	Fm(N)	At(%)	Rm(MPa)
C-I	1173	2.7	2696
C-II	1255	2.8	2750

타이어	케이블	△Fm(%)
		C0	C1	C2	케이블
P-1 P-2	C-I C-II	2 8	2 6	3 5	2 5
P-3 P-4	C-I C-II	3 12	3 8	4 5	4 7

와이어 또는 케이블	Fm(N)	At(%)	Rm(MPa)
F3	113	1.8	2790
C-III	1310	3.3	2560

케이블	Pa(상대 단위)	평균 Pa
C-I	10-17-6	11
C-II	102-97-102	100
C-III	315-280-305	300

케이블	Fm(N)	At(%)	Rm(MPa)
C-IV	1193	2.4	2661
C-V	1181	2.5	2614
C-VI	1211	2.4	2702

케이블	σd(MPa)	σd(상대 단위)
C-IV	765	100
C-V	621	81
C-VI	676	88

와이어 또는 케이블	Fm(N)	At(%)	Rm(MPa)
F4	139	2.0	2824
C-VII	1312	2.4	2667
C-VIII	1275	2.5	2570

케이블	σd(MPa)	σd(상대 단위)	Pa(상대 단위)
C-VII	779	126	38
C-VIII	619	100	100

Claims (21)

1. 직경 d₀의 코어(C0), 피치 p₁에서 나선형으로 함께 권취된 직경 d₁의 M개의 와이어(M은 6 또는 7이다)로 이루어진, 코어를 둘러싼 중간층(C1) 및 피치 p₂에서 나선형으로 함께 권취된 직경 d₂의 N개의 와이어[여기서, N은 중간층(C1) 둘레에 한 층으로 권취될 수 있는 와이어의 최대수 N_max보다 1 내지 3개 적다]로 이루어진, 중간층을 둘러싼 외부층(C2)을 포함하는, 타이어 카커스 보강재에 대한 강화 부재로서 사용할 수 있는, 불포화 외부층을 갖는 다층 케이블로서, 다음 특징(d₀, d₁, d₂, p₁ 및 p₂, 단위: mm)을 갖는 케이블:

   (i) 0.14 < d₀ < 0.28이고,

   (ii) 0.12 < d₁ < 0.25이고,

   (iii) 0.12 < d₂ < 0.25이고,

   (iv) M이 6인 경우, 1.10 < (d₀/d₁) < 1.40이고, M이 7인 경우, 1.40 < (d₀/d₁) < 1.70이고,

   (v) 5π(d₀ + d₁) < p₁ < p₂ < 5π(d₀ + 2d₁ + d₂)이며,

   (vi) 중간층(C1)과 외부층(C2)의 와이어는 동일한 꼬임 방향으로 권취된다.
2. 제1항에 있어서, 구조가 [1+M+N]이고, 코어가 단일 와이어에 의해 형성되는 케이블.
3. 제2항에 있어서, 구조가 [1+6+10], [1+6+11], [1+6+12], [1+7+11], [1+7+12] 및 [1+7+13]으로부터 선택되는 케이블.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 구조가 [1+6+N]인 케이블.
5. 제4항에 있어서, 구조가 [1+6+11]인 케이블.
6. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 다음 관계식을 만족시키는 케이블.

   d₁ = d₂,

   5 < p₁ < p₂ < 15.
7. 제6항에 있어서, 다음 관계식을 만족시키는 케이블.

   0.18 < d₀ < 0.24,

   0.16 < d₁ = d₂ < 0.19,

   5 < p₁ < p₂ < 12.
8. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 탄소강 케이블임을 특징으로 하는 케이블.
9. 삭제
10. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 다음 관계식을 만족시키는 케이블.

    5.3π(d₀ + d₁) < p₁ < p₂ < 4.7π(d₀ + 2d₁ + d₂)
11. 삭제
12. 삭제
13. 카커스 보강재가 제1항에 따르는 케이블을 포함하는, 대형 차량용 타이어.
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
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20. 삭제
21. 삭제

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