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KR102199539B1 - 벨트 플라이를 위한 직선형 강철 모노필라멘트 - Google Patents

벨트 플라이를 위한 직선형 강철 모노필라멘트 Download PDF

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KR102199539B1
KR102199539B1 KR1020167002224A KR20167002224A KR102199539B1 KR 102199539 B1 KR102199539 B1 KR 102199539B1 KR 1020167002224 A KR1020167002224 A KR 1020167002224A KR 20167002224 A KR20167002224 A KR 20167002224A KR 102199539 B1 KR102199539 B1 KR 102199539B1
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Abstract

본 발명에 따르면, 공기압 타이어의 벨트 플라이(40)의 보강을 위한 직선형 강철 모노필라멘트(10, 42)가 제공되고, 여기에서 직선도는 직선형 강철 모노필라멘트(10, 42)의 원호-높이에 의해 결정된다. 강철 모노필라멘트(10, 42)는 이중-트위스트 장치(2) 상에서 강철 모노필라멘트(10)의 축을 따른 트위스팅 작용에 의해 소성 변형된다. 소성 트위스트 변형은 강철 모노필라멘트(10, 42) 상의 표면 응력 차이를 없애고, 30 ㎜ 미만의 원호-높이를 갖는 직선형 강철 모노필라멘트(10, 42)를 제공한다. 이들 수단에 의해, 공지된 장치(2)를 사용함으로써 대량 생산을 위해 고속으로써 타이어 보강에 적절한 직선형 강철 모노필라멘트(10, 42)를 제조하는 간단한 해결책이 제공된다.

Description

벨트 플라이를 위한 직선형 강철 모노필라멘트{STRAIGHT STEEL MONOFILAMENT FOR A BELT PLY}
본 발명은 공기압 타이어(pneumatic tire)를 위한 모노필라멘트 특히 공기압 타이어의 벨트 플라이 보강을 위한 모노필라멘트에 관한 것이다. 본 발명은 또한 공기압 타이어를 위한 모노필라멘트를 제조하는 공정에 관한 것이다.
공기압 타이어는 일반적으로 적어도 1개의 카커스 플라이(carcass ply), 카커스 구조물의 반경 방향 외부에 있는 위치에서의 트레드 밴드(tread band) 그리고 카커스 구조물과 트레드 밴드 사이에 개재되는 벨트 구조물(belt structure)을 포함한다.
종래 기술의 제US4819705A호는 낮은 마력 흡수율(absorption of horse-power)을 갖는 자동차를 위한 공기압 타이어를 개시하고 있다. 타이어는 0.603 ㎜ 이하의 직경을 갖는 금속 코드가 그 내에 매설된(embedded) 2개의 층의 고무화 직물(rubberized fabric)을 포함하는 환형 벨트 구조물을 갖는다. 타이어의 단면 상의 반경 방향으로의 2개의 대면 코드의 중심들 사이의 반경 방향 상호 거리는 1 ㎜를 넘지 않는다. 금속 코드는 스트랜드(strand)로 함께 트위스팅되는 3개, 4개 또는 심지어 5개의 기본 필라멘트일 수 있고, 이 때에 각각의 필라멘트는 0.12 내지 0.25 ㎜의 직경을 갖는다. 금속 코드에 대한 대체예로서, 위에 표시된 범위 내의 직경을 갖는 단일의 트위스팅되지 않은 강철 모노필라멘트가 사용될 수 있다.
종래 기술의 제US5858137A호가 또한 우수한 취급 특성을 유지하고 또한 벨트 플라이 내에서의 수용 불가능한 필라멘트 파단 없이 이렇게 하는 공기압 타이어를 개시하고 있다. 공기압 타이어는 타이어의 적도면(equatorial plane)에 대해 10 내지 30˚의 각도로 경사진 실질적으로 직선형의 강철 모노필라멘트의 층을 각각 포함하는 적어도 2개의 벨트 플라이를 갖는다. 강철 모노필라멘트는 인치당 25 내지 60개의 단부의 범위 내의 단부 개수로 놓이고, 각각의 모노필라멘트는 0.25 내지 0.40 ㎜의 직경, 적어도 4080 ㎫-2000×D×95%의 인장 강도[여기에서 D는 필라멘트 직경(㎜)] 그리고 3개-롤 벤딩 피로 시험(three-roll bending fatigue test)에 의해 측정될 때의 적어도 3500회 사이클의 내피로성을 갖는다.
위의 적용 분야에 적절한 모노필라멘트를 위한 제조 공정은 우선 요구된 필라멘트 직경으로 강철 로드(steel rod)를 드로잉하는(drawing) 단계 그리고 그 다음에 제JP3151118A호 또는 제KR20080002263U호에 개시된 것과 같이 롤러 직선화 장치(roller straightener)로써 필라멘트를 직선화하는 단계를 포함한다. 그러나, 이러한 제조 공정은 드로잉 공정으로부터의 필라멘트 내의 잔류 벤딩 응력 때문에 결점을 갖는다. 우선, 롤러 직선화 장치는 롤러 직선화 장치가 필라멘트 내의 모든 벤딩 응력을 해제할 수 없기 때문에 완벽하게 직선형인 모노필라멘트를 제공하는 데 고유한 한계를 갖는다. 둘째로, 롤러 직선화 장치의 미세 조정은 필라멘트 내의 벤딩 응력의 변동 때문에 시간-소모적이고 비싸다. 셋째로, 직선화 공정의 결과는 대량 생산에서의 필라멘트 내의 벤딩 응력의 변동 때문에 유지될 수 없다. 예컨대, 모노필라멘트의 일부 부분이 직선형이고, 한편 다른 부분은 범위 외부에 있다.
위의 종래 기술이 모노필라멘트 보강 벨트 플라이를 포함하는 공기압 타이어를 제공하지만, 모노필라멘트의 직선도(straightness)의 균질성 및 일관성 면에서의 개선에 대한 여지가 여전히 있다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 결점을 극복하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 공기압 타이어 내의 벨트 플라이 보강에 적절한 직선형 강철 모노필라멘트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 직선도에 대해 개선된 일관성을 갖는 강철 모노필라멘트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 직선도가 대량 생산에서 감소된 표준 편차를 갖는 강철 모노필라멘트를 제공하는 것이다.
본 발명의 추가의 목적은 공기압 타이어 내의 벨트 플라이 보강에 적절한 직선형 강철 모노필라멘트를 제조하는 간단한 공정을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 태양에 따르면, 공기압 타이어 내의 벨트 플라이 보강을 위한 직선형 강철 모노필라멘트는 직선형 강철 모노필라멘트의 원호-높이(arc-height)가 30 ㎜ 미만 그리고 바람직하게는 20 ㎜ 미만인 성질을 갖는다. 본 발명의 문맥에서, 용어 "모노필라멘트"는 다른 필라멘트와 트위스팅되지 않고 그 자체의 축 주위에 트위스팅될 수 있는 원형 단면을 갖는 긴 금속 부품을 말한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 강철 모노필라멘트는 그 자체의 축 주위에 소성 트위스팅되었다. 트위스팅 때문에, 강철 모노필라멘트는 0과 상이한 표면 트위스트 각도(surface twist angle)를 얻는다. 바람직하게는, 직선형 강철 모노필라멘트의 표면 트위스트 각도는 0.5 내지 15˚ 그리고 바람직하게는 1 내지 5˚의 범위 내에 있다. 강철 모노필라멘트의 트위스팅은 이것이 벤딩 응력의 변동을 없앤다는 장점을 갖는다. 강철 모노필라멘트의 트위스팅이 강철 모노필라멘트의 길이에 걸쳐 실질적으로 일정하므로, 강철 모노필라멘트는 과도하게 큰 응력 변동을 나타내지 않고 그에 따라 개선된 일정한 직선도를 나타낸다. 그러므로, 직선형 강철 모노필라멘트의 원호-높이의 중간치(median)는 20 ㎜ 미만 그리고 바람직하게는 10 ㎜ 미만이다. 직선형 강철 모노필라멘트의 원호-높이의 표준 편차는 3 ㎜ 미만 그리고 바람직하게는 2 ㎜ 미만이다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 공기압 타이어의 벨트 플라이는 30 ㎜ 미만의 원호-높이를 갖는 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트에 의해 보강된다.
복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트는 상이한 방향으로 트위스팅될 수 있고, S-트위스팅된 모노필라멘트가 Z-트위스팅된 모노필라멘트와 교대되고 그 반대로 교대되는 것도 성립하도록 벨트 플라이 내에 매설될 수 있다.
복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트는 상이한 방향으로 트위스팅될 수 있고, 벨트 플라이 내에서 별개의 그룹을 형성할 수 있다. 하나의 타입의 그룹이 S-트위스팅된 모노필라멘트만을 포함할 수 있고, 또 다른 타입의 그룹은 Z-트위스팅된 모노필라멘트만을 포함할 수 있다. S-트위스팅된 모노필라멘트를 갖는 그룹이 Z-트위스팅된 모노필라멘트를 갖는 그룹과 교대될 수 있다.
복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트는 상이한 방향으로 트위스팅될 수 있고, 벨트 플라이 내에서 별개의 그룹을 형성할 수 있다. 각각의 그룹은 S-트위스팅된 모노필라멘트 및 Z-트위스팅된 모노필라멘트의 양쪽 모두를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 공기압 타이어는 30 ㎜ 미만의 원호-높이를 갖는 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트에 의해 보강되는 벨트 플라이를 포함한다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 직선형 강철 모노필라멘트를 제조하는 공정은 강철 모노필라멘트의 축을 따른 트위스팅에 의해 강철 모노필라멘트를 소성 변형시키는 것이다. 강철 모노필라멘트의 트위스트 피치(twist pitch)와 직경 사이의 비율 R은 7 내지 240 그리고 바람직하게는 20 내지 120의 범위 내에 있을 수 있다.
도 1은 강철 모노필라멘트의 축을 따른 트위스팅에 의해 강철 모노필라멘트를 소성 변형시키는 공정 및 장치를 개략적으로 도시하고 있다.
도 1a는 강철 모노필라멘트의 트위스트 방향을 개략적으로 도시하고 있다.
도 1b는 강철 모노필라멘트의 축을 따른 트위스팅에 의해 강철 모노필라멘트를 소성 변형시키는 공정 및 장치를 개략적으로 도시하고 있다.
도 1c는 강철 모노필라멘트의 축을 따른 트위스팅에 의해 강철 모노필라멘트를 소성 변형시키는 공정 및 장치를 개략적으로 도시하고 있다.
도 2는 강철 모노필라멘트의 그 축을 따른 트위스팅에 의해 2개의 강철 모노필라멘트를 소성 변형시키고 1개의 스풀(spool) 상에 상이한 방향으로 트위스팅된 2개의 필라멘트를 권취하는 공정 및 장치를 개략적으로 도시하고 있다.
도 3은 강철 모노필라멘트의 축을 따른 트위스팅에 의해 강철 모노필라멘트를 소성 변형시키고 1개의 스풀 상에 동일한 방향으로 트위스팅된 다수개의 필라멘트를 권취하는 공정 및 장치를 개략적으로 도시하고 있다.
도 4는 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트에 의해 보강되는 벨트 플라이의 단면도를 개략적으로 도시하고 있다.
도 5는 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트에 의해 보강되는 벨트 플라이의 단면도를 개략적으로 도시하고 있고, 여기에서 강철 모노필라멘트는 동일한 방향으로 트위스팅된다.
도 5a는 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트에 의해 보강되는 벨트 플라이의 단면도를 개략적으로 도시하고 있고, 여기에서 강철 모노필라멘트는 동일한 방향으로 트위스팅되고, 벨트 플라이 내에 매설되도록 그룹화된다.
도 6은 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트에 의해 보강되는 벨트 플라이의 단면도를 개략적으로 도시하고 있고, 여기에서 강철 모노필라멘트는 상이한 방향으로 트위스팅되고, 교대로 벨트 플라이 내에 매설된다.
도 7 및 도 7a는 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트에 의해 보강되는 벨트 플라이의 단면도를 개략적으로 도시하고 있고, 여기에서 강철 모노필라멘트는 상이한 방향으로 트위스팅되고, 벨트 플라이 내에 매설되도록 그룹으로 교대로 위치된다.
도 8은 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트에 의해 보강되는 벨트 플라이의 단면도를 개략적으로 도시하고 있고, 여기에서 강철 모노필라멘트는 그룹화되고, 상이한 방향으로 트위스팅되고, 상이한 방향을 갖는 모노필라멘트의 그룹이 교대로 벨트 플라이 내에 매설된다.
도 9는 강철 모노필라멘트의 원호-높이를 측정하는 방법 및 시험 장치를 개략적으로 도시하고 있다.
도 10은 강철 모노필라멘트의 표면 트위스트 각도를 측정하는 방법을 개략적으로 도시하고 있다.
도 1은 강철 모노필라멘트의 축을 따른 트위스팅에 의해 강철 모노필라멘트를 소성 변형시키는 공정 및 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 상기 장치는 종래 기술 제GB2098251A호에 개시된 것과 같이 강철 코드를 제조하는 이중-트위스팅 장치(double-twisting apparatus)(2)이다. 이중-트위스팅 장치는 종종 "번처(buncher)"로서 불린다. 이중-트위스팅 장치(2)는 서로에 대해 이격되고 대향되도록 설정되는 2개의 토션 디스크(torsion disc)(15)를 포함한다. 2개의 토션 디스크(15) 상에, 풀리(pulley)(14, 18, 24, 28)가 설치된다. 2개의 플라이어(flyer)(16, 26)가 2개의 토션 디스크(15)의 림(rim)에 연결된다. 제1 필라멘트(10)가 제1 스풀(12)로부터 드로잉되고, 풀리(13, 14)를 거쳐 진행되고, 추가로 플라이어(16)를 거쳐 그리고 풀리(18)를 거쳐 진행되고, 마지막으로 스풀(19) 상에 권취된다. 제2 필라멘트(20)가 제2 스풀(22)로부터 드로잉되고, 풀리(23, 24)를 거쳐 진행되고, 추가로 플라이어(26)를 거쳐 그리고 풀리(28)를 거쳐 진행되고, 마지막으로 스풀(29) 상에 권취된다. 제1 스풀(12) 및 제2 스풀(22)의 양쪽 모두는 이중 트위스팅 장치(2)의 로터(rotor) 내부측에 고정 장착된다. 플라이어(16), 풀리(14) 및 풀리(18)는 제1 필라멘트(10)를 위한 회전 부품을 구성한다. 동작 시에, 플라이어(16)가 1회 회전될 때에, 제1 필라멘트(10)에는 플라이어(16)와 동일한 회전 방향으로의 2회 회전의 트위스팅 즉 풀리(14) 이전의 위치에서의 제1 회전 그리고 풀리(18) 이후의 위치에서의 제2 회전이 제공된다. 필라멘트의 트위스팅 방향은 트위스팅 위치에서 회전측으로부터 고정측으로 관찰함으로써 한정된다. 회전 부품이 시계 방향으로 회전될 때에, 이것은 S 방향이다. 예컨대, 풀리(14) 이전의 위치에서, 관찰 방향은 회전측 즉 풀리(14)로부터 고정측 즉 풀리(13)로의 방향이다. 풀리(14) 및 플라이어(16)의 회전 방향이 시계 방향이면, 이것은 S 방향이다. 풀리(18) 이후의 트위스팅 위치에서, 관찰 방향은 회전측 즉 풀리(18)로부터 고정측 즉 스풀(19)으로의 방향이다. 풀리(18) 및 플라이어(16)의 회전 방향이 시계 방향이면, 이것은 S 방향에 있다고 불린다. 마찬가지로, 플라이어(26), 풀리(24) 및 풀리(28)는 제2 필라멘트(20)를 위한 회전 부품을 구성한다. 필라멘트(20)에 대한 관찰 방향이 필라멘트(10)와 상이하므로, 필라멘트(10) 및 필라멘트(20)는 반대 방향으로 트위스팅된다. 그러므로, 스풀(19) 상의 필라멘트(10)는 스풀(29) 상의 필라멘트(20)와 반대 방향으로 소성 트위스팅된다.
도 1a는 강철 모노필라멘트의 트위스팅 방향을 개략적으로 도시하고 있다. 강철 모노필라멘트의 표면 상의 황동 코팅이 화학적으로 제거될 때에, 강철 모노필라멘트의 표면 상에 얇은 홈의 형태로 되어 있는 드로잉 라인이 강철 모노필라멘트의 트위스트 방향을 나타낸다. 확대도에서, 필라멘트(10)의 세그먼트가 평면 상에서 눈에 직각 방향으로 놓이고, 한편 필라멘트(10)의 표면 상의 드로잉 라인(25)은 상부 좌측으로부터 하부 우측으로 연장된다. 이것은 S 방향으로의 필라멘트(10)로 불린다. 비교하여 말하면, 필라멘트(20)의 표면 상의 드로잉 라인(25)은 상부 우측으로부터 하부 좌측으로 연장된다. 이것은 Z 방향으로의 필라멘트(20)로 불린다.
도 1에 도시된 공정은 이중의 장점을 갖는다. 우선, 플라이어의 각각의 회전으로써, 2회의 회전 또는 트위스트가 필라멘트에 제공된다. 둘째로, 2개의 강철 필라멘트가 별개로 그리고 동시에 트위스팅된다. 단일-트위스팅 장치에 비해, 1개의 공급 스풀 및 1개의 권취 스풀로써, 4배의 출력이 있다.
도 1의 공정의 결과는 본 발명에 따른 직선형 강철 모노필라멘트를 패킹하는 제1 형태이고, 각각의 스풀은 단일의 트위스팅된 직선형 강철 모노필라멘트를 수용한다.
도 1b는 강철 모노필라멘트의 축을 따른 트위스팅에 의해 강철 모노필라멘트를 소성 변형시키는 공정 및 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 이중-트위스팅 장치(2)는 도 1에 도시된 것과 거의 동일하지만, 그 차이는 2개의 토션 디스크(15)의 림에 의해 연결되는 플라이어(16, 26)가 제거된다는 점에 있다. 이러한 경우에, 제1 필라멘트(10)는 제1 스풀(12)로부터 드로잉되고, 풀리(13, 14), 일측 상의 토션 디스크(15)의 림, 타측 상의 토션 디스크(15)의 림 그리고 풀리(18)를 거쳐 진행되고, 마지막으로 스풀(19) 상에 권취된다. 제2 필라멘트(20)는 제2 스풀(22)로부터 드로잉되고, 풀리(23, 24), 일측 상의 토션 디스크(15)의 림, 타측 상의 토션 디스크(15)의 림 그리고 풀리(28)를 거쳐 진행되고, 마지막으로 스풀(29) 상에 권취된다. 필라멘트(10, 20)가 도 1에 도시된 것과 유사한 경로를 거치므로, 스풀(19) 상의 필라멘트(10)는 스풀(29) 상의 필라멘트(20)와 반대 방향으로 소성 트위스팅된다.
도 1c는 강철 모노필라멘트의 축을 따른 트위스팅에 의해 강철 모노필라멘트를 소성 변형시키는 공정 및 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 이중-트위스팅 장치(2)는 도 1에 도시된 것과 거의 동일하지만, 그 차이는 모노필라멘트(10)가 장치(2)의 외부측으로부터 공급되고 완성된 모노필라멘트(10)가 장치(2) 내부측에서 픽-업 시스템(pick-up system)(도시되지 않음)에 의해 구동되는 스풀(19) 상에 권취된다는 점에 있다. 장치(2) 내부측의 제한된 공간 때문에, 도 1c에 도시된 것과 같이 단지 1개의 세트의 픽-업 시스템이 있을 수 있다. 이러한 경우에, 제1 필라멘트(10)는 제1 스풀(12)로부터 드로잉되고, 풀리(17, 18)를 거쳐 진행되고, 추가로 플라이어(16)를 거쳐 그리고 풀리(14, 13)를 거쳐 진행되고, 마지막으로 스풀(19) 상에 권취된다.
도 2는 강철 모노필라멘트의 축을 따른 트위스팅에 의해 강철 모노필라멘트를 소성 변형시키고 1개의 스풀 상에 상이한 방향으로 트위스팅된 2개의 필라멘트를 권취하는 공정 및 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 필라멘트(10, 20) 및 이중-트위스팅 장치(2)는 도 1에 도시된 것과 동일하다. 그 차이는 제2 필라멘트(20)가 제1 필라멘트(10)와 동일한 스풀(19) 상에 권취되도록 일련의 풀리(21)에 의해 안내된다는 점에 있다. 필라멘트(10)의 트위스팅 방향이 필라멘트(20)와 상이하므로, 스풀(19)에는 종래 기술 제WO03/076342A1호에 따라 스풀 상에 함께 근접하게 권취되는 상이한 트위스팅 방향을 갖는 2개의 필라멘트가 충전된다.
도 2의 공정의 결과는 본 발명에 따른 직선형 강철 모노필라멘트를 패킹하는 제2 형태이고, 각각의 스풀은 2개의 트위스팅된 즉 하나가 S로 그리고 다른 하나가 Z로 트위스팅된 직선형 강철 모노필라멘트를 수용한다.
도 3은 강철 모노필라멘트의 축을 따른 트위스팅에 의해 강철 모노필라멘트를 소성 변형시키고 1개의 스풀 상에 동일한 방향으로 트위스팅된 다수개의 필라멘트를 권취하는 공정 및 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 필라멘트(10, 20) 및 이중-트위스팅 장치(2)는 도 1에 도시된 것과 동일하다. 그 차이는 다수개의 이중-트위스팅 장치(2)가 병렬로 배열되고 동일한 방향으로 회전된다는 점에 있다. 하나의 트위스팅 방향으로 트위스팅된 모든 필라멘트(10)가 스풀(19) 상에 권취되도록 일련의 풀리(31)에 의해 안내되고, 한편 반대 방향으로 트위스팅된 모든 필라멘트(20)는 풀리(32)를 거쳐 안내되고, 스풀(29) 상에 권취된다. 필라멘트는 종래 기술 제WO03/076342A1호에 따라 함께 근접하게 권취될 수 있다. 동일한 트위스트 방향을 갖는 다수개의 강철 모노필라멘트가 1개의 스풀 상에 권취될 수 있으므로, 스풀의 충전 속도는 몇 배만큼 증가되고, 이것은 또한 벨트 플라이 형성 공정에서 캘린더링 작업(calendaring operation)의 공간을 절약하는 것을 돕는다.
도 3에 도시된 공정은 본 발명에 따른 직선형 모노필라멘트의 패키지의 제3 형태로 이어진다. 각각의 스풀은 동일한 방향으로 트위스팅된 즉 모두가 S로 또는 모두가 Z로 트위스팅된 복수개의 직선형 모노필라멘트를 수용한다.
상기 공정 및 장치에 대한 추가의 개선예(도시되지 않음)는 도 3에서의 병렬 이중-트위스팅 장치(2) 그리고 도 2에서의 일련의 풀리(21)를 결합시키고 서로에 이웃하여 교대로 배치되는 상이한 트위스트 방향을 갖는 다수개의 강철 모노필라멘트를 스풀(19)에 충전하는 것이다.
도 4는 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트에 의해 보강되는 벨트 플라이의 단면도를 개략적으로 도시하고 있다. 벨트 플라이(40)는 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트(42)에 의해 보강된다. 이러한 실시예에서, 모노필라멘트의 트위스트 방향이 구별되지 않으므로, 도 1, 2 및 3에 도시된 공정으로부터의 스풀은 모두가 이러한 적용 분야에 적절하다.
도 5는 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트에 의해 보강되는 벨트 플라이의 단면도를 개략적으로 도시하고 있고, 여기에서 강철 모노필라멘트는 동일한 방향으로 트위스팅된다. 벨트 플라이(50)는 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트(52)에 의해 보강되고, 강철 모노필라멘트(52)는 동일한 방향으로 트위스팅된다. 강철 모노필라멘트(52)는 도 1에서의 스풀에 의해 공급될 수 있고, 여기에서 스풀은 동일한 트위스팅 방향을 갖는 강철 모노필라멘트(52)를 수용한다. 캘린더링 공간을 절약하기 위해, 동일한 트위스트 방향을 갖는 강철 모노필라멘트(52)는 도 3에서의 스풀에 의해 공급될 수 있고, 여기에서 스풀은 동일한 트위스팅 방향을 갖는 다수개의 강철 모노필라멘트(52)를 수용한다.
도 5a는 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트에 의해 보강되는 벨트 플라이의 단면도를 개략적으로 도시하고 있고, 여기에서 강철 모노필라멘트는 동일한 방향으로 트위스팅되고, 벨트 플라이 내에 매설되도록 그룹화된다. 벨트 플라이(50)는 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트(52)에 의해 보강되고, 강철 모노필라멘트(52)는 동일한 방향으로 트위스팅된다. 모든 2개의 강철 모노필라멘트(52)가 또한 벨트 플라이(50) 내에 매설되도록 그룹으로서 함께 그룹화된다. 동일한 트위스트 방향을 갖는 강철 모노필라멘트(52)는 도 3에서의 스풀에 의해 공급될 수 있고, 여기에서 스풀은 동일한 트위스팅 방향을 갖는 다수개의 강철 모노필라멘트(52)를 수용한다.
도 6은 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트에 의해 보강되는 벨트 플라이의 단면도를 개략적으로 도시하고 있고, 여기에서 강철 모노필라멘트는 상이한 방향으로 트위스팅되고, 교대로 벨트 플라이 내에 매설된다. 벨트 플라이(60)는 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트(62, 64)에 의해 보강된다. 강철 모노필라멘트(62, 64)는 상이한 방향으로 소성 트위스팅되고, 교대로 벨트 플라이(60) 내에 매설된다. 예컨대, S-트위스팅된 강철 모노필라멘트(62)가 Z-트위스팅된 모노필라멘트(64)와 교대되고, 그 반대로 교대되는 것도 성립한다.
도 7 및 7a는 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트에 의해 보강되는 벨트 플라이의 단면도를 개략적으로 도시하고 있고, 여기에서 강철 모노필라멘트는 상이한 방향으로 트위스팅되고, 벨트 플라이 내에 매설되도록 그룹화된다. 벨트 플라이(70)는 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트(72, 74)에 의해 보강된다. 강철 모노필라멘트(72, 74)는 상이한 방향으로 트위스팅되고, 벨트 플라이(70) 내에 매설되도록 그룹화된다. 예컨대, S-트위스팅된 강철 모노필라멘트(72)가 Z-트위스팅된 모노필라멘트(74)와 교대되고, 그 반대로 교대되는 것도 성립한다.
도 8은 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트에 의해 보강되는 벨트 플라이의 단면도를 개략적으로 도시하고 있고, 여기에서 강철 모노필라멘트는 그룹화되고, 상이한 방향으로 트위스팅되고, 상이한 방향을 갖는 모노필라멘트의 그룹이 교대로 벨트 플라이 내에 매설된다. 벨트 플라이(80)는 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트(82, 84)에 의해 보강된다. 강철 모노필라멘트(82, 84)는 상이한 방향으로 트위스팅되고, 강철 모노필라멘트(82)의 그룹 그리고 강철 모노필라멘트(84)의 그룹이 벨트 플라이(80) 내에 교대로 매설된다. 예컨대, S-트위스팅된 강철 모노필라멘트(82)의 그룹이 Z-트위스팅된 모노필라멘트(84)의 그룹과 교대되고, 그 반대로 교대되는 것도 성립한다.
일반적으로, 본 발명으로부터의 강철 모노필라멘트는 직선도에 대해 양호한 품질을 갖고, 감소된 원호 높이가 있고, 직선도의 수준은 강철 모노필라멘트의 길이에 걸쳐 그리고 다양한 상이한 강철 모노필라멘트에 비해 더 일관되고 일정하다. 이것은 강철 모노필라멘트의 원호-높이가 벨트 플라이 보강에 적절한 범위 내에서 30 ㎜ 미만의 범위 내에서 유지될 수 있도록 소성 트위스트 변형이 표면 응력에 대한 차이를 없애기 때문에 그렇다. 그러므로, 강철 모노필라멘트의 트위스트 방향의 차이는 벨트 플라이 제조 공정에서 캘린더링 품질 문제점으로 이어지지 않아야 한다. 그러나, 안전하게 하기 위해, 2개의 이유로 위에서 언급된 접근법을 사용하여 벨트 플라이 내에 강철 모노필라멘트를 배열할 것이 추천된다. 우선, 상이한 트위스팅 방향을 갖는 강철 모노필라멘트가 공정 또는 품질 문제점을 피하도록 벨트 플라이에 대한 강철 모노필라멘트 상의 표면 응력 차이로부터의 영향을 더욱 중성화할 수 있다. 둘째로, 다수개의 강철 모노필라멘트가 도 2 및 3에 도시된 것과 같이 그룹화되어 1개의 스풀 상에 권취될 수 있고, 그에 의해 더 적은 스풀이 사용되기 때문에 캘린더링 작업을 위한 공간 및 설정 시간을 절약한다. 한편, 더 많은 강철 모노필라멘트가 벨트 플라이의 강도를 증가시키도록 동일한 폭을 갖는 벨트 플라이 내에 매설될 수 있는데, 동일한 그룹 내의 모노필라멘트들 사이의 간극이 대개 도 4, 5 및 6에 도시된 것과 같이 고르게 분포된 것들보다 작기 때문이다.
원호-높이는 한정된 "코드 길이"에 걸쳐 "원호 높이"를 측정함으로써 강철 모노필라멘트의 직선도로부터의 편차를 확인하는 파라미터이다. 도 9는 강철 모노필라멘트의 원호-높이를 측정하는 방법 및 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 시험 장치(90)는 2개의 핀(pin)(94)이 핀의 중심으로부터 측정될 때에 300 ㎜만큼 이격되도록 설정되는 보드(board)(92)를 포함하고, 눈금 "0"을 갖는 2개의 핀(94)의 중앙에서의 하나의 눈금(96)이 2개의 핀(94)의 접선과 일치된다. 시험 방법은 우선 40 내지 45 ㎝로 강철 모노필라멘트의 시편(98)을 절단하는 단계, 둘째로 보드(92) 상에 시편(98)을 놓고 2개의 핀(94)을 향해 시편(98)을 압박하는 단계 그리고 마지막으로 시편(98)이 2개의 핀(94)과 접촉될 때에 원호의 최고 높이에서 눈금(96) 상의 숫자를 읽는 단계를 포함한다. 시편(98)의 원호의 최고 지점에서의 눈금(96) 상의 숫자는 강철 모노필라멘트의 원호-높이이다. 일부의 경우에, 강철 모노필라멘트 상의 표면 응력의 큰 차이 때문에, 시편은 300 ㎜ 미만의 직경을 갖는 원으로 컬링될(curl) 수 있다. 이러한 종류의 경우에, 강철 모노필라멘트의 원호-높이는 150 ㎜ 초과이다. 주목되어야 하는 또 다른 상황은 스풀의 플랜지 위로 필라멘트를 권출할 때에 스풀이 고정되면 토션 또는 트위스트가 필라멘트 상에 생성된다는 것이다. 필라멘트의 360˚ 권출당 1회의 트위스트가 있을 것이다. 결국, 충전된 스풀에 대해, 360˚ 권출을 수행하는 데 필요한 필라멘트의 길이가 비어 있는 스풀보다 충전된 스풀에 대해 더 길기 때문에 거의 비어 있는 스풀보다 적은 트위스트가 있다. 크라이슬러 코포레이션(Chrysler Corporation), 포드 모터 컴퍼니(Ford Motor Company) 및 제너럴 모터스 코포레이션(General Motors Corporation)에 의한 통계적 공정 제어(SPC: statistical process control) 기준 매뉴얼이 원호-높이의 중간치 및 표준 편차를 샘플링 및 계산하는 방법에 대한 지침을 제공한다.
표면 트위스트 각도는 강철 와이어의 축에 대한 강철 와이어 상의 드로잉 라인에 의해 형성되는 각도이다. 강철 와이어의 드로잉 라인은 드로잉 공정으로 인한 결함이고, 예컨대 드로잉 후에 강철 와이어의 표면 상의 얇은 홈의 형태로 되어 있다. 표면 트위스트 각도 파라미터는 강철 모노필라멘트의 소성 트위스트 변형을 특성화하는 것이다. 도 10은 강철 모노필라멘트의 표면 트위스트 각도를 측정하는 방법을 개략적으로 도시하고 있다. 우선, 강철 모노필라멘트의 황동 코팅이 강철 모노필라멘트의 표면 상의 습식 드로잉 공정으로부터의 스크래치를 노출시키도록 제거되어야 한다. 황동 코팅을 제거하는 1 ℓ 박리 용액의 준비는 600 ㎖의 비커 내로 16 g (NH4)2S2O8을 계량하여 넣고 400 ㎖ 탈염수 내에서 용해하는 단계, 1 ℓ 체적 플라스크 내로 정량적으로 전달하는 단계, 120 ㎖ NH3 d=0.91을 첨가하는 단계, 탈염수로써 마크까지 충전하는 단계 그리고 적절하게 흔드는 단계를 포함한다. 시험 시편을 준비하는 공정은 약 50 ㎜의 길이로 강철 모노필라멘트의 시편을 절단하는 단계, 황동 코팅을 제거하도록 5분 동안 박리 용액 내에서 시편을 용해하는 단계 그리고 다음의 단계를 위해 시편을 건조시키는 단계를 포함한다. 둘째로, 시편의 사진이 500× 배율로써 주사-전자-현미경 상에서 촬영된다. 사진에서, 크기 약 500 ㎛×400 ㎛로써, 시편은 중심에 위치되어야 하고, 시편의 모서리는 사진의 모서리에 평행하여야 한다. 셋째로, 표면 트위스트 각도가 이미지 처리 소프트웨어 올림푸스 소프트 이미징 설루션스 GmbH에 의한 analySIS 버전 5.1 카피라이트 1986-2009로써 사진 상에서 측정된다. 도 10은 표면 트위스트 각도의 측정을 개략적으로 도시하고 있다. 공정은 다음의 단계 즉 우선 사진(100) 상에서 기능 버튼 "Rectangle"을 사용하여 직사각형(102)을 그리고 약 400 ㎛ 길이의 라인(104)이 시편(101)의 중심 영역 즉 시편(101)의 중심 라인으로부터 시편(101)의 직경의 +/- 20%에 위치되는 것을 보증하는 단계를 포함한다. 라인(104)이 항상 사진(100)의 모서리에 평행하고 시편의 모서리(103)가 사진(100)의 모서리에 평행하므로, 라인(104)은 시편의 모서리(103) 그리고 시편(101)의 중심 라인(도시되지 않음)에 평행하다. 둘째로, 시편(101)의 중심 영역 내의 드로잉 라인들 중 하나에 맞는 직선(106)을 그리고 라인(104)에 맞는 직선(108)을 그리기 위해 기능 버튼 "4 지점 각도"을 사용하여 표면 트위스트 각도를 측정하는 단계가 포함되고, 소프트웨어는 강철 모노필라멘트의 표면 트위스트 각도인 라인(106) 및 라인(108) 사이의 예각(A)의 평가를 제공할 것이다.
고무 보강을 위한 강철 모노필라멘트의 전형적인 강철 조성은 0.65%의 최소 탄소 함량, 0.40 내지 0.70%의 범위 내의 망간 함량, 0.15 내지 0.30%의 실리콘 함량, 0.03%의 최대 황 함량 그리고 0.30%의 최대 인 함량을 갖고, 모든 %는 중량%이다. 구리, 니켈 및/또는 크롬 등의 원소는 미량으로 또는 0.4 중량%까지 변하는 양으로 존재할 수 있다. 고-인장 강철 모노필라멘트를 위한 전형적인 강철 조성은 약 0.80 중량% 예컨대 0.78-0.82 중량%의 최소 탄소 함량을 갖는다.
강철 모노필라멘트는 위의 조성을 갖는 와이어 로드로부터 다음의 단계에 따라 제조된다. 와이어 로드는 우선 표면 상에 존재하는 산화물을 제거하기 위해 기계 디스케일링에 의해 및/또는 H2SO4 또는 HCl 용액 내에서의 화학 산세에 의해 세척된다. 와이어 로드는 그 다음에 물 내에서 세정되고, 건조된다. 건조된 와이어 로드에는 그 다음에 제1 중간 직경까지 예컨대 약 5.5 내지 8 ㎜의 최초의 직경을 감소시키기 위해 제1의 일련의 건조 드로잉 작업이 적용된다.
이러한 제1 중간 직경 d1에서 예컨대 약 3.0 내지 3.5 ㎜에서, 건식 드로잉된 강철 모노필라멘트에는 패턴팅(patenting)으로 불리는 제1 중간 열 처리가 적용된다. 패턴팅은 약 600-650℃의 온도에서의 오스테나이트로부터의 펄라이트로의 변태가 후속되는 약 1000℃의 온도까지의 제1 오스테나이트화를 의미한다. 강철 모노필라멘트는 그 다음에 추가의 기계 변형에 대해 준비된다.
그 후에, 강철 모노필라멘트는 추가로 제2 직경 감소 단계로 제1 중간 직경 d1로부터 제2 중간 직경 d2까지 건식 드로잉된다. 제2 직경 d2는 전형적으로 1.0 내지 2.5 ㎜의 범위 내에 있다.
이러한 제2 중간 직경 d2에서, 강철 모노필라멘트에는 제2 패턴팅 처리 즉 약 1000℃의 온도에서의 재차의 오스테나이트화 그리고 그 후에 오스테나이트로부터 펄라이트로의 변태를 가능케 하는 600 내지 650℃의 온도에서의 급랭(quenching)이 적용된다.
제1 및 제2 건식 드로잉 단계에서의 총 감소가 과도하게 크지 않으면, 모노필라멘트 로드로부터 직경 d2까지의 직접적인 드로잉 작업이 수행될 수 있다.
이러한 제2 패턴팅 처리 후에, 강철 모노필라멘트에는 대개 황동 코팅이 제공되고, 즉 구리가 강철 모노필라멘트 상에 도금되고, 아연이 구리 상에 도금된다. 황동 코팅을 형성하는 열-확산 처리가 가해진다.
황동-코팅된 강철 모노필라멘트에는 그 다음에 습식 드로잉 기계에 의해 최종의 일련의 단면 감소가 적용된다. 최종 제품은 0.60 중량% 위의 탄소 함량을 갖고 전형적으로 2000 ㎫ 위의 인장 강도를 갖고 탄성중합체 제품의 보강을 위해 구성되는 강철 모노필라멘트이다.
고무 보강을 위해 구성되는 강철 모노필라멘트는 전형적으로 0.05 내지 0.60 ㎜ 예컨대 0.10 내지 0.40 ㎜의 범위 내의 최종 직경을 갖는다. 모노필라멘트 직경의 예는 0.10 ㎜, 0.12 ㎜, 0.15 ㎜, 0.175 ㎜, 0.18 ㎜, 0.20 ㎜, 0.22 ㎜, 0.245 ㎜, 0.28 ㎜, 0.30 ㎜, 0.32 ㎜, 0.35 ㎜, 0.38 ㎜ 및 0.40 ㎜이다.
강철 모노필라멘트는 추가로 강철 모노필라멘트의 축을 따른 트위스팅에 의해 강철 모노필라멘트를 소성 변형시키는 도 1, 2 또는 3에 의해 도시된 공정 및 장치에 따라 처리된다.
상이한 공정으로부터의 강철 모노필라멘트 상의 원호-높이 및 표면 트위스트 각도에 대한 비교 시험은 다음의 데이터를 나타낸다.
공정 원호-높이 표면 트위스트 각도
WWD >50 ㎜ 해당 없음
WWD+롤러 직선화 장치 30-40 ㎜ 해당 없음
WWD+소성 트위스트 변형(본 발명) <30 ㎜ 1-5°
"WWD"는 강철 모노필라멘트가 직선화 공정 없이 습식 드로잉 공정으로부터 완료되는 것을 의미하고, 여기에서 강철 모노필라멘트의 원호-높이는 습식-와이어-드로잉 공정으로부터의 모노필라멘트의 불균등한 표면 응력 때문에 항상 50 ㎜ 위에 있고, 표면 트위스트 각도는 강철 모노필라멘트가 소성 트위스트 변형을 받지 않기 때문에 적용 가능하지 않다. "WWD+롤러 직선화 장치"는 강철 모노필라멘트가 우선 습식 드로잉 공정으로부터 완료되고 그 다음에 롤러 직선화 장치에 의해 직선화되는 것을 의미하고, 여기에서 강철 모노필라멘트의 원호-높이는 롤러들 사이에서의 연속 벤딩이 모노필라멘트의 약간의 표면 응력을 해제하기 때문에 30 내지 40 ㎜이고, 표면 트위스트 각도는 강철 모노필라멘트가 소성 트위스트 변형을 받지 않기 때문에 적용 가능하지 않다. "WWD+소성 트위스트 변형"은 강철 모노필라멘트가 우선 습식 드로잉 공정으로부터 완료되고 그 다음에 본 발명에 의해 개시된 것과 같이 소성 트위스트 변형에 의해 직선화되는 것을 의미하고, 여기에서 강철 모노필라멘트의 원호-높이는 소성 트위스트 변형이 강철 모노필라멘트의 표면 응력의 차이를 억제하기 때문에 30 ㎜ 미만이고, 표면 트위스트 각도는 1 내지 5˚이다. 본 발명에 따른 강철 모노필라멘트의 원호-높이가 30 ㎜ 미만이므로, 이것은 공기압 타이어의 벨트 플라이 보강에 적절하다.
상이한 공정으로부터의 직선형 강철 모노필라멘트의 원호-높이에 대한 4개의 세트의 시험이 또한 본 발명이 직선형 강철 모노필라멘트의 원호-높이를 억제하는 데 안정적이라는 것을 확인해준다.
원호-높이(㎜)
공정 최대치 최소치 중간치 표준 편차
WWD+롤러 직선화 장치 1 38 12 25 7
WWD+롤러 직선화 장치 2 34 6 20 7
WWD+소성 트위스트 변형(본 발명) 1 21 13 17 1.5
WWD+소성 트위스트 변형(본 발명) 2 13 8 10 1.4
위의 시험에서, "WWD+롤러 직선화 장치" 공정으로부터의 강철 모노필라멘트의 일부 부분의 원호-높이가 30 ㎜ 미만이지만, 롤러 직선화 장치가 필라멘트 상의 모든 표면 응력을 해제할 수 없고 원호-높이의 표준 편차가 7 ㎜ 정도로 크기 때문에 원호-높이가 30 ㎜ 초과인 동일한 강철 모노필라멘트 상의 부분이 항상 있다. 반대로, 본 발명의 "WWD+소성 트위스트 변형"은 강철 모노필라멘트의 길이에 걸쳐 일정한 트위스트를 제공하고, 이것은 응력의 변동을 실질적으로 감소시키고 그에 따라 1.5 ㎜ 정도로 작은 원호-높이의 표준 편차를 갖는 개선된 일정한 직선도를 나타낸다.
트위스팅되지 않은 강철 모노필라멘트의 직선도는 강철 모노필라멘트 상에서의 표면 응력의 분포에 의존한다. 대개, 습식 드로잉 공정으로부터의 모노필라멘트는 강철 모노필라멘트 상의 표면 응력이 불균등하게 분포되기 때문에 즉 일측 상의 표면 응력이 타측 상의 표면 응력보다 높기 때문에 큰 원호-높이를 갖고, 강철 모노필라멘트는 표면 응력의 차이를 반영하여 원호 형태로 컬링된다. 롤러 직선화 장치는 특히 연속 벤딩에 의해 표면 응력의 차이를 없앨 수 있다. 그러므로, "WWD+롤러 직선화 장치"로부터의 강철 모노필라멘트의 원호-높이는 "WWD"로부터의 원호-높이보다 낮다. 그러나, 롤러 직선화 장치는 그 한계를 갖는다. 우선, 롤러 직선화 장치는 롤러 직선화 장치가 필라멘트 상의 모든 표면 응력을 해제할 수 없기 때문에 완벽하게 직선형인 모노필라멘트를 제공하는 데 한계를 갖는다. 둘째로, 롤러 직선화 장치의 미세 조정은 필라멘트 내의 벤딩 응력의 변동 때문에 시간-소모적이고 비싸다. 셋째로, 직선화 공정의 결과는 대량 생산에서의 필라멘트 내의 벤딩 응력의 변동 때문에 유지될 수 없다. 예컨대, 모노필라멘트의 일부 부분이 직선형이고, 한편 다른 부분은 범위 외부에 있다. 본 발명은 표면 응력을 기본적으로 변화시키기 위해, 수용 가능한 범위로 강철 모노필라멘트 상의 표면 응력의 차이를 억제하거나 심지어 없애기 위해 그리고 마지막으로 30 ㎜ 미만의 원호-높이를 갖는 직선형 강철 모노필라멘트를 제공하기 위해 소성 트위스트 변형을 사용한다. 타이어 보강을 위한 강철 모노필라멘트의 다른 성질 예컨대 인장 강도 및 피로성을 손상시키지 않으면서 직선도의 양호한 결과를 유지하기 위해, 소성 트위스트 변형에 대한 제한이 있다. 표면 트위스트 각도는 표면 응력의 차이를 억제할 정도로 그리고 30 ㎜ 미만의 원호-높이를 갖는 직선형 강철 모노필라멘트를 제공할 정도로 강철 모노필라멘트 상의 충분한 소성 트위스트 변형이 있는 것을 보증하기 위해 0.5˚ 초과 그리고 바람직하게는 1˚ 초과여야 한다. 반면에, 표면 트위스트 각도는 소성 트위스트 변형이 결국 타이어 보강을 위한 강철 모노필라멘트의 다른 성질 예컨대 인장 강도 및 피로성을 손상시키지 않는 것을 보증하도록 15˚ 미만 그리고 바람직하게는 5˚ 미만이어야 한다. 결국, 강철 모노필라멘트의 트위스트 피치와 직경 사이의 비율 R은 7 내지 240 그리고 바람직하게는 20 내지 120이다. 하나의 실시예에서, 0.30 ㎜의 직경을 갖는 강철 모노필라멘트가 트위스팅 피치 20 ㎜로써 도 1에 도시된 것과 같은 이중-트위스팅 장치(2) 상에서 소성 트위스팅된다. 장치(2)의 로터가 6000 회/분의 속도로 회전될 때에, 강철 모노필라멘트의 공정 속도는 240 m/분이다. 종래 기술에 비해, 본 발명은 대량 생산을 위해 고속으로써 타이어 보강에 적절한 직선형 강철 모노필라멘트를 제조하기 위해 기존의 장치와 관련된 간단한 해결책을 제공한다.

Claims (17)

  1. 공기압 타이어의 벨트 플라이의 보강을 위한 직선형 강철 모노필라멘트에 있어서, 상기 직선형 강철 모노필라멘트는 동일한 방향으로의 이중-트위스팅이 적용됨으로써 그 자체의 축 주위에 소성 트위스팅되고 직선형 강철 모노필라멘트의 원호-높이는 30 ㎜ 미만인 것을 특징으로 하는 직선형 강철 모노필라멘트.
  2. 제1항에 있어서, 직선형 강철 모노필라멘트의 원호-높이는 20 ㎜ 미만인 것을 특징으로 하는 직선형 강철 모노필라멘트.
  3. 제1항에 있어서, 직선형 강철 모노필라멘트의 원호-높이의 중간치는 20 ㎜ 미만인 것을 특징으로 하는 직선형 강철 모노필라멘트.
  4. 제3항에 있어서, 직선형 강철 모노필라멘트의 원호-높이의 중간치는 10 ㎜ 미만인 것을 특징으로 하는 직선형 강철 모노필라멘트.
  5. 제1항에 있어서, 직선형 강철 모노필라멘트의 원호-높이의 표준 편차는 3 ㎜ 미만인 것을 특징으로 하는 직선형 강철 모노필라멘트.
  6. 제5항에 있어서, 직선형 강철 모노필라멘트의 원호-높이의 표준 편차는 2 ㎜ 미만인 것을 특징으로 하는 직선형 강철 모노필라멘트.
  7. 제1항에 있어서, 강철 모노필라멘트는 0.5 내지 15˚ 범위의 표면 트위스트 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 직선형 강철 모노필라멘트.
  8. 제7항에 있어서, 상기 직선형 강철 모노필라멘트의 표면 트위스트 각도는 1 내지 5˚인 것을 특징으로 하는 직선형 강철 모노필라멘트.
  9. 공기압 타이어의 벨트 플라이에 있어서, 벨트 플라이는 제1항에 따른 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트에 의해 보강되는 것을 특징으로 하는 벨트 플라이.
  10. 제9항에 있어서, 상기 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트는 동일한 방향으로 트위스팅되고, 벨트 플라이 내에 매설되는, 것을 특징으로 하는 벨트 플라이.
  11. 제9항에 있어서, 상기 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트는 상이한 방향으로 트위스팅되고, S-트위스팅된 모노필라멘트가 Z-트위스팅된 모노필라멘트와 교대되고 그 반대로 교대되는 것도 성립하도록 벨트 플라이 내에 교대로 매설되는 것을 특징으로 하는 벨트 플라이.
  12. 제9항에 있어서, 상기 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트는 상이한 방향으로 트위스팅되고, S로 트위스팅된 모노필라멘트가 제1 그룹을 형성하고, Z로 트위스팅된 모노필라멘트가 제2 그룹을 형성하고, 제1 그룹은 제2 그룹과 교대되고, 그 반대로 교대되는 것도 성립하는, 것을 특징으로 하는 벨트 플라이.
  13. 제9항에 있어서, 상기 복수개의 평행 직선형 강철 모노필라멘트는 상이한 방향으로 트위스팅되고, 그룹을 형성하고, 각각의 그룹은 상이한 방향으로 트위스팅된 모노필라멘트를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 플라이.
  14. 공기압 타이어에 있어서, 공기압 타이어는 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 적어도 1개의 벨트 플라이를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압 타이어.
  15. 직선형 강철 모노필라멘트를 제조하는 공정에 있어서, 강철 모노필라멘트는 동일한 방향으로의 이중-트위스팅이 적용됨으로써 강철 모노필라멘트의 축을 따라 소성 변형되는 것을 특징으로 하는 공정.
  16. 제15항에 있어서, 강철 모노필라멘트의 트위스트 피치와 직경 사이의 비율 R은 7 내지 240인 것을 특징으로 하는 공정.
  17. 제16항에 있어서, 강철 모노필라멘트의 트위스트 피치와 직경 사이의 비율 R은 20 내지 120인 것을 특징으로 하는 공정.
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