スチールコード及び空気入りラジアルタイヤ
【課題】耐久性を向上しながら、タイヤの軽量化の要求を満たすことができるスチールコード、及びそれを用いた空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】無撚で引き揃えられた２本の同径の第１フィラメント１１，１２の周囲に、ｎ本の第２フィラメント１３を螺旋状に巻き付けてなる２＋ｎ構造（１≦ｎ≦５）のスチールコードにおいて、第１フィラメント１１，１２を第２フィラメント１３の螺旋状の巻き付けと同じピッチＰで螺旋状に型付けし、第１フィラメントの径ｄに対するその螺旋状振幅の断面における最大幅Ｈｒの比Ｈｒ／ｄの百分率で表される型付け率を２００±２５％に設定して、コード軸方向における外接円Ｓの中心Ｏ１が該コード軸方向において常にほぼ一直線Ｌ上に位置するように各フィラメント１１，１２，１３を配してなり、かつ、コード径が０．７５ｍｍ以下であるスチールコード。
【解決手段】無撚で引き揃えられた２本の同径の第１フィラメント１１，１２の周囲に、ｎ本の第２フィラメント１３を螺旋状に巻き付けてなる２＋ｎ構造（１≦ｎ≦５）のスチールコードにおいて、第１フィラメント１１，１２を第２フィラメント１３の螺旋状の巻き付けと同じピッチＰで螺旋状に型付けし、第１フィラメントの径ｄに対するその螺旋状振幅の断面における最大幅Ｈｒの比Ｈｒ／ｄの百分率で表される型付け率を２００±２５％に設定して、コード軸方向における外接円Ｓの中心Ｏ１が該コード軸方向において常にほぼ一直線Ｌ上に位置するように各フィラメント１１，１２，１３を配してなり、かつ、コード径が０．７５ｍｍ以下であるスチールコード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スチールコード及び空気入りラジアルタイヤに関し、より詳しくは主としてラジアルタイヤのベルトやサイドウォールの補強材として用いられるゴム侵入性を向上しつつ、軽量化効果や耐疲労性に優れるスチールコード、及びそのスチールコードを用いた軽量化と耐久性を向上した空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りラジアルタイヤは、トレッド部のカーカス外周側のトレッドゴムとの間に、スチールコードからなる複数のベルトプライを、コードを交差させた状態で積層してなるベルトを有するのが一般的である。近年の空気入りラジアルタイヤ、特に乗用車用タイヤにおいては、軽量化、乗り心地の向上、低価格化などの市場要求が強く、これを受けて、ベルト層に用いるスチールコードの単純化の動きが加速している。
【０００３】
従来、乗用車用タイヤのベルトプライに用いられるスチールコードとしては、１×ｎ構造（ｎ＝３〜５）のものが一般的であったが、１×ｎ構造のスチールコードでは、コードを構成する素線、すなわちフィラメントの間隔が狭いために、ゴムの浸透性が悪くなり、水分の浸透に伴うスチールコードの腐食の進行が避けられず、これにより耐久性が低下するという問題がある。そのため、引き揃えたフィラメント束の周囲に螺旋状にフィラメントを巻き付けたｍ＋ｎ構造、例えば２＋ｎ構造のスチールコードをベルトプライに用いることが行われている。
【０００４】
しかしながら、従来の２＋ｎ構造では、コード外接円の中心がコード軸方向において一直線上に配置されておらず、そのため、コード径が大きくなり、ゴム被覆したときのトッピングシートが厚くなって、軽量化や低価格化が困難であった。
【０００５】
詳細には、図６に示す従来の２＋１構造のスチールコード２では、無撚で引き揃えられた２本のフィラメント２１，２２が型付け率１００〜１２０％程度で型付けされている。この場合、２本のフィラメント２１，２２の接点Ｘが実質的に同一直線Ｌ上に配置されるので、スチールコード２の外接円の中心Ｏ２とコード軸芯Ｌとが一致と不一致を長手方向に繰り返すことになる。このため、コード表面のフィラメントの凹凸程度が大きくなり、その結果、コードの外径Ｄ２が大きくなってゴム被覆時のゴム厚み（使用量）が厚くなり、タイヤの質量増とコスト上昇を来すものとなる。また、従来の２＋１構造のコード２では、コード軸芯Ｌに対して断面非対称な形状（Ｂ、Ｄ線部）をとることから、特に耐屈曲疲労性に劣る傾向が避けられず、さらに無撚で引き揃えられた２本のフィラメント２１，２２がほぼ直線状を呈するため耐疲労性に不利となっている。
【０００６】
かかる問題を解決するため、下記特許文献１には、Ｎ（Ｎ＝２〜５）＋Ｍ（Ｍ＝１〜３、Ｎ≧Ｍ）構造において、無撚の第１のワイヤ束を長手方向に螺旋状に型付けし、この束に第２のワイヤ束を巻き付け、コード外接円の中心が略直線上に存するようにしたスチールコードが開示されている。しかしながら、この文献では、芯となる第１のワイヤ束は、具体例としては３本又は４本のフィラメントで構成されており、その場合、第１のワイヤ束の中心部にゴムが侵入できない空隙が生じ、耐食耐久性を確保できないと問題がある。また、コード径が大きく、最近の更なる軽量化の要求を十分に満足するには至っていない。
【０００７】
一方、下記特許文献２には、無撚で引き揃えた２本のフィラメントの周囲にｎ本のフィラメントを螺旋状に巻き付けてなる２＋ｎ構造のスチールコードにおいて、コード軸方向における外接円の中心が、コード軸方向において常にほぼ一直線上に位置するように各フィラメントを配置したものが開示されている。しかしながら、この文献では、無撚の２本のフィラメントにおける螺旋状振幅の型付け率が１５０±５％に設定されており、コードの小径化が十分とはいえず、実施例でもコード径は０．８３ｍｍと大きく、最近の更なる軽量化の要求を十分に満足するには至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−０９８４８０号公報
【特許文献２】特開２００７−０２３４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、スチールコードのゴム侵入化によりタイヤの耐久性、特にベルト部の外傷による耐食耐久性を向上しながらコード軸方向の形状均一化を図り、タイヤの軽量化の要求を満たすことができるスチールコード、及びそのスチールコードを補強材に用いた空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るスチールコードは、無撚で引き揃えられた２本の同径の第１フィラメントの周囲に、ｎ本の第２フィラメントを螺旋状に巻き付けてなる２＋ｎ構造（１≦ｎ≦５）のスチールコードにおいて、前記無撚の２本の第１フィラメントは、前記ｎ本の第２フィラメントの螺旋状の巻き付けと同じピッチで螺旋状に型付けされており、該第１フィラメントの径に対する該第１フィラメントの螺旋状振幅の断面における最大幅の比の百分率で表される型付け率が２００±２５％であり、前記スチールコードのコード軸方向における外接円の中心が、該コード軸方向において常にほぼ一直線上に位置するように前記第１フィラメントと第２フィラメントが配されてなり、コード径が０．７５ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る空気入りラジアルタイヤは、上記のスチールコードを補強材として用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のスチールコードによれば、２＋ｎ構造を採用することでコード内へのゴム侵入を確実にし、タイヤの耐食耐久性を向上することができる。また、２本の無撚の第１フィラメントに上記特定の型付けによる螺旋状のうねりを付与したことにより、コード表面の凹凸を低減してコード軸方向の表面形状均一化を図ることができ、屈曲疲労性を改善することができる。更には、従来にも増してコード径を小さくすることで、被覆ゴムの厚み（ゴム使用量）を減じて、タイヤの軽量化とコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るスチールコードの側面図である。
【図２】同スチールコードの１／４ピッチ毎の断面図である。
【図３】型付け率を説明するための説明図である。
【図４】同スチールコードの製造装置の一例を模式的に示す説明図である。
【図５】他の実施形態に係るスチールコードの１／４ピッチ毎の断面図である。
【図６】従来例のスチールコードの１／４ピッチ毎の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１，２に示されるように、実施形態に係るスチールコード１は、無撚で引き揃えられた２本の第１フィラメント１１，１２の周囲に、１本の第２フィラメント１３を螺旋状に巻き付けてなる２＋１構造のスチールコードである。
【００１６】
ここで、本発明に係るスチールコードにおいては、かかる２＋１構造の他に、２＋２、２＋３、２＋４、２＋５構造というように２＋ｎ構造（１≦ｎ≦５）で表されるスチールコード構造が採用されてもよい。このように芯となる第１フィラメントを２本で構成することにより、コード内へのゴム侵入性に優れる。すなわち、芯となる第１フィラメントが３本以上になると、芯の中央部にゴムが入り込まない空隙が生じ、耐食耐久性が損なわれる。一方、芯となる第１フィラメントが１本であると、芯フィラメントにかかる負荷が大きくなって耐疲労性が低下するので、２本とすることで耐疲労性を向上することができる。また、該第１フィラメントの周りに巻き付ける第２フィラメントについては、ｎ＝６本以上になると２本の第１フィラメントの周囲に多くのフィラメントが巻き付けられるのでコード内へのゴム侵入性が困難となる。第２フィラメントの本数は４本以下であることが好ましく、より好ましくは１本又は２本である。
【００１７】
本実施形態に係るスチールコード１において、上記２本の第１フィラメント１１，１２としては、同径、即ちフィラメント径ｄが等しいものが用いられる。第２フィラメント１３についても、通常は、第１フィラメント１１，１２と同径のものが用いられ、すなわち、スチールコード１は、全て同径のフィラメント１１，１２，１３で構成されることが好ましい。
【００１８】
上記の無撚で引き揃えられた２本の第１フィラメント１１，１２は、１本の第２フィラメント１３の螺旋状の巻き付けと同じピッチＰで螺旋状に型付けされている。詳細には、２本の第１フィラメント１１，１２は、互いに平行に接触してその接触状態を保ちながら、所定のピッチＰ及び振幅で螺旋状の型付けが付与されており、その螺旋状のうねりに沿って１本の第２フィラメント１３が上記と同じピッチＰで２本の第１フィラメント１１，１２の周囲に巻き付けられている。
【００１９】
また、平行に引き揃えられた上記２本の第１フィラメント１１，１２は、コード軸芯Ｌを中心にして螺旋状に型付けされている。この例では、各第１フィラメント１１，１２の螺旋状における断面がそれぞれ楕円状（長円状）をなすように型付けされており、その螺旋状振幅の型付け率が２００±２５％（即ち、１７５〜２２５％）に設定されている。
【００２０】
これにより、図２に示すように、スチールコード１は、コード軸方向における外接円Ｓの中心Ｏ１が、コード軸方向において常に一直線Ｌ上にほぼ位置するように配されている。すなわち、スチールコード１の外接円Ｓの中心Ｏ１とスチールコード１の軸芯Ｌとがほぼ一致するように、上記第１及び第２のフィラメント１１，１２，１３が配置されている。
【００２１】
この例では、スチールコード１は、１ピッチＰに対する１／４ピッチ毎のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ａ線におけるコード断面形状が図２に示すように、Ａ，Ｃ線では、第１フィラメント１１，１２が略垂直方向に配置されるとともに、その垂直方向での中間位置における側方（即ち、水平位置）に第２フィラメント１３が配されて、３本のフィラメント１１，１２，１３が互いに他の２本のフィラメントと接触する三角形状に配置されている。また、Ｂ、Ｄ線では、３本のフィラメント１１，１２，１３が略垂直方向に１列に配置されている。そして、このようなフィラメント配置が１ピッチＰ毎に周期的に繰り返されるよう構成されている。これにより、２本の第１フィラメント１１，１２とその周囲の第２フィラメント１３の間にコード軸方向にゴムが十分に侵入する開放部が形成されるので、トレッド部の外傷などから浸入する水分のコード軸方向への浸透を防ぎ耐食疲労性を向上することができる。
【００２２】
ここで、上記型付け率とは、各第１フィラメント１１，１２の径に対する当該第１フィラメントの螺旋状振幅の断面における最大幅の比の百分率のことである。上記のように、各第１フィラメント１１，１２の螺旋状における断面が楕円状をなしている場合、図３に示すように、楕円状Ｒをなす螺旋状断面におけるフィラメントＦの上下方向（即ち、垂直方向）の振幅Ｈｒと左右方向（即ち、水平方向）の振幅Ｗｒのうち、より大きい方の振幅を最大幅（図示する例ではＨｒ）として、これとフィラメント径ｄとの比、即ちＨｒ／ｄの百分率で表される。
【００２３】
本実施形態のスチールコード１であると、上記のように第１フィラメント１１，１２の型付け率を２００±２５％として、コード軸方向における外接円Ｓの中心Ｏ１をコード軸芯Ｌに沿わせて略一直線上に配置させたことにより、図２に示すように、第２フィラメント１３の螺旋状断面における最大径であるコード見かけ外径Ｄ１が小さくなり、そのため、スチールコード１を小径化することができる。なお、第１フィラメント１１，１２の型付け率は、更なる小径化によるタイヤ軽量化のため、また耐久性の向上が図られる点より、２００±１５％であることが好ましい。
【００２４】
本実施形態では、特に、かかる型付け率の設定を含めた上記フィラメント配置により、スチールコード１のコード径が０．７５ｍｍ以下とされており、従来にも増して小径化が図られている。コード径が０．７５ｍｍを超えるものでは、タイヤの軽量化効果が不十分である。コード径は、０．７０ｍｍ未満であることがより好ましい。コード径の下限は、特に限定されないが、通常は０．５０ｍｍ以上である。ここで、コード径の測定は、ＪＩＳ Ｇ３５１０（マイクロメータ法）に準じてなされるものであり、コード軸方向の端部を除く中心付近の任意の点、２カ所の径を直角２方向で測定した値の平均値をコード径とする。
【００２５】
よって、本実施形態に係るスチールコード１であると、ゴム被覆を施し使用する時に、コード径が小さい分だけ、被覆ゴムの厚みを小さくすることができ、これにより被覆ゴムの使用量の節減が可能となり、タイヤの軽量化とコストダウンを図ることができる。
【００２６】
また、本実施形態に係るスチールコード１であると、２本の無撚の第１フィラメント１１，１２に上記特定の型付けによる螺旋状のうねりを付与したことにより、図２に示すように、コード表面の凹凸を低減してコード軸方向の表面形状の均一化を図ることができる。すなわち、コード軸線に対するコード断面形状の対称性が得られるようになり、特に屈曲に対する耐疲労性を改善することができる。また、芯となる第１フィラメント１１，１２に螺旋状のうねりが付与されることで、圧縮や引張応力を緩和して耐疲労性を向上することができ、タイヤ走行中に石や金属など突起物を踏んだ時の衝撃を吸収しコード破断を防ぐことができる。
【００２７】
本実施形態に係るスチールコード１に使用されるフィラメントの径、即ちフィラメント径ｄは、０．２０〜０．３２ｍｍであることが好ましい。フィラメント径ｄが０．２０ｍｍ未満であると、コード強力やベルト剛性が不足し、操縦安定性や転がり抵抗が不十分となるおそれがある。逆に、０．３２ｍｍを越えると、コード径の小径化が困難になるとともに、スチールコードが剛直になりすぎ、乗り心地や耐疲労性が低下するおそれがある。フィラメント径ｄは、より好ましくは０．２３〜０．３０ｍｍである。
【００２８】
また、無撚の２本の第１フィラメントの螺旋状型付けのピッチＰ、すなわちコードの撚りピッチＰは、フィラメント径ｄの３０〜８０倍程度であることが好ましい。ピッチＰがフィラメント径の３０倍未満であると螺旋状の型付けが困難となりコード生産性が低下するおそれがあり、８０倍を超えると耐疲労性を損なうおそれがある。より好ましくは、フィラメント径の３０〜６０倍程度である。
【００２９】
また、スチールコード１に使用されるフィラメントは、強度（即ち、抗張力）が２８００〜３４００Ｎ／ｍｍ２の高強力スチールコードを使用することが好ましく、これにより、従来の２５００〜２６００Ｎ／ｍｍ２のスチールコードに対して強度上昇分に相当するコード使用量を削減でき、タイヤの軽量化をより促進するものとなる。強度が２８００Ｎ／ｍｍ２未満では軽量化効果が十分に得られず、３４００Ｎ／ｍｍ２を越えるとフィラメントの伸線加工性の悪化や強加工による脆性の低下により耐疲労性が損なわれ好ましくなく、またこのような問題が生じないとしてもコード使用量を減少し過ぎるとスチールベルトとしての剛性の低下により操縦安定性や転がり抵抗などのタイヤ特性に影響を及ぼすおそれがある。もちろん、従来の２５００〜２６００Ｎ／ｍｍ２程度のスチールコードを使用することもできる。
【００３０】
本実施形態のスチールコード１は、例えば図４に示すバンチャー式撚線機２０を用いて製造することができる。この撚線機２０は、撚線機本体２１の回転の中心軸線上にガイドローラ２２，２３，２４，２５が設けられており、回転軸線の外側には前記ガイドローラと同一に回転するディスクローラ２６ａ，２６ｂと２７ａ，２７ｂを備えた弓状のループ２６，２７が設けられている。撚線機本体２１内には、本体の回転とは無関係に定位置を保ち、第２フィラメント１３を供給するための１個のフィラメント供給ボビン２８が配置され、また第１及び第２フィラメント１１，１２，１３に型付けを与える型付装置２９，３０が設けられている。そして、撚線機本体２１の外側には、第１フィラメント１１，１２を供給するための２個のフィラメント供給ボビン３１ａ，３１ｂとコード巻き取り用の巻取りボビン３２が設けられている。
【００３１】
スチールコード１の製造に際しては、無撚の引き揃え束となる２本の第１フィラメント１１，１２がボビン３１ａ，３１ｂから引き出され撚線機本体２１に導入され、ガイドローラ２２→ディスクローラ２６ａ→ディスクローラ２６ｂ→ガイドローラ２３→型付装置２９→ガイドローラ２４→ディスクローラ２７ａ→ディスクローラ２７ｂ→ガイドローラ２５を通過して巻取りボビン３２に巻き取られる。
【００３２】
一方、巻き付け用の第２フィラメント１３は、ボビン２８から引き出され、型付装置３０→ガイドローラ２４→ディスクローラ２７ａ→ディスクローラ２７ｂ→ガイドローラ２５を通過して巻取りボビン３２に巻き取られる。
【００３３】
そして、撚線機本体２１が回転することで２本のループ２６，２７が同時に回転しながら、ループ上のディスクローラ２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂが回転する状態で巻取りボビン３２が回転しコード１は連続的に巻き取られる。
【００３４】
上記過程において、ボビン３１ａ，３１ｂから引き出された第１フィラメント１１，１２は、ガイドローラ２２、ディスクローラ２６ａ，２６ｂ、ガイドローラ２３を通過するまでに一方向の撚りがかけられ、そして、型付装置２９を通過する際に型付け率２００±２５％の螺旋状に型付けが施される。
【００３５】
一方、ボビン２８から引き出された第２フィラメント１３は型付装置３０を通過する際に前記螺旋状と同一のピッチで型付けが施され、第１フィラメント１１，１２に引き合わされる。２本の第１フィラメント１１，１２はガイドローラ２４，２５を通過する間に逆方向に撚り戻されるため、第１フィラメント１１，１２は型付装置２９による型付けのくせが残るだけの無撚の状態になる。第２フィラメント１３はガイドローラ２４，２５を通過する間に２本の第１フィラメント１１，１２の周りに巻き付けられ２＋１構造のスチールコード１としてボビン３２に巻き取られる。なお、スチールコード１はバンチャー式撚線機でなくてもチューブラー式撚線機でももちろん製造することができる。
【００３６】
図５は、他の実施形態に係るスチールコード１５を示したものである。この例では、無撚で引き揃えられた２本の第１フィラメント１１，１２の周囲に、２本の第２フィラメント１３，１４が螺旋状に巻き付けてなる２＋２構造をなしている。
【００３７】
無撚で引き揃えられた２本の第１フィラメント１１，１２は、２本の第２フィラメント１３，１４の螺旋状の巻き付けと同じピッチＰで螺旋状に型付けされており、上記実施形態と同様、各第１フィラメント１１，１２の螺旋状振幅の型付け率が２００±２５％に設定されて、コード軸方向における外接円Ｓの中心Ｏ１が、コード軸方向において常に一直線Ｌ上にほぼ位置するように配されており、かつ、スチールコード１５のコード径が０．７５ｍｍ以下とされている。
【００３８】
詳細には、この例では、スチールコード１５は、１ピッチＰに対する１／４ピッチ毎のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ａ線におけるコード断面形状が図５に示すように、Ａ，Ｃ線では、第１フィラメント１１，１２が略垂直方向に配置されるとともに、その側方に隣接させて（即ち、第１フィラメント１１，１２のそれぞれの水平位置に隣接させて）２本の第２フィラメント１３，１４が互いに略垂直方向に配置されており、４本のフィラメント１１，１２，１３，１４が正方形状に配置されている。また、Ｂ、Ｄ線では、２本の第１フィラメント１１，１２が略垂直方向に配置されるとともに、その上下いずれか一方側に２本の第２フィラメント１３，１４が互いに略水平方向に配置されている。そして、このようなフィラメント配置が１ピッチＰ毎に周期的に繰り返されるよう構成されている。
【００３９】
この例では、コード軸芯Ｌを中心にして螺旋状に型付けされた無撚の２本の第１フィラメント１１，１２は、その螺旋状における断面がそれぞれ長円でない真円状をなしており、その螺旋状振幅の型付け率が２００±２５％（即ち、１７５〜２２５％）に設定されている。なお、この場合、第１フィラメント１１，１２の螺旋状の断面形状が円形状であるため、上記型付け率を求める際の螺旋状振幅の断面における最大幅は、当該円形状の直径となる。
【００４０】
この図５に示す他の実施形態について、その他の構成及び作用効果は、図１〜４に示した上記実施形態と同様であるため、説明は省略する。
【００４１】
本実施形態の空気入りラジアルタイヤは、上記のスチールコード１を補強材として用いたもので、乗用車タイヤのベルトを始めとして、サイド補強層やトラック・バス用等の大型タイヤのベルト、チェーハーなどの各種用途、部位の補強部材として使用され、ゴム侵入を確保した上で耐疲労性を向上し、タイヤの軽量化とコストダウンに寄与することができる。
【実施例】
【００４２】
以下に本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００４３】
強度３０００Ｎ／ｍｍ２で直径０．２７ｍｍのフィラメント、又は強度３１００Ｎ／ｍｍ２で直径０．２５ｍｍのフィラメントを用い、下記表１に示す条件に従って、実施例、比較例及び従来例のスチールコードを作製した。
【００４４】
詳細には、実施例１〜３、比較例１，２及び従来例では、直径０．２７ｍｍの３本のフィラメントを用い、無撚の２本のフィラメントの型付け率を変更して、２＋１×０．２７構造の各スチールコードを、バンチャー式撚線機を用いて作製した。実施例４，５及び比較例３，４では、直径０．２５ｍｍの４本のフィラメントを用い、無撚の２本のフィラメントの型付け率を変更して、２＋２×０．２５構造の各スチールコードを、バンチャー式撚線機を用いて作製した。比較例５では、直径０．２７ｍｍの３本のフィラメントをバンチャー式撚線機により一括撚りして、１×３構造のスチールコードを作製した。
【００４５】
次ぎに、各スチールコードを１９本／２５ｍｍの打ち込み数で、コード上下のゴム被覆厚みを一定として反幅１ｍにてカレンダー装置を用いてトッピング反を作製した。このトッピング反をベルトプライ（裁断角度２５°、２プライ）に適用して、サイズ２１５／６５Ｒ１６の乗用車空気入りラジアルタイヤを製造した。各タイヤの共通の構成として、カーカスプライは、ポリエステルコード１６７０ｄｔｅｘ／２、打ち込み数２４本／２５ｍｍを２プライとし、また、ベルト補強層として、ナイロン６６繊維９４０ｄｔｅｘ／２、打ち込み数３４本／２５ｍｍ、打ち込み角度０°を設けた。
【００４６】
スチールコード及びタイヤの試験評価方法は以下の通りである。
【００４７】
［フィラメント径、コード径］
ＪＩＳ Ｇ３５１０に準じて試料中心付近の任意の点、２か所の径を直角２方向で測定した値の平均値である。コード径の差は、従来例に対するコード径の差である。
【００４８】
［型付け高さ（第１フィラメントの螺旋状振幅の断面における最大径Ｈｒ）］
金属投影機を使用して、１ピッチの山谷の高さを測定し、５ピッチ測定した平均値である。
【００４９】
［ピッチ］
ＪＩＳ Ｇ３５１０に準じて測定（トレース法）。
【００５０】
［トッピング反質量］
トッピング反の幅方向中央部から試料を採取し質量を測定し、単位面積当たりの質量を求めた。従来例を１００とする指数でそれぞれ示す。指数が小さいほど軽量である。
【００５１】
［タイヤ質量］
上記トッピング反をベルトプライに用いた各タイヤ１０本ずつを無作為に選び、その質量を測定し、平均値をタイヤ質量とした。従来例を１００とする指数でそれぞれ示す。指数が小さいほど軽量化されている。
【００５２】
［タイヤ耐久性］
各タイヤを規定リムを用いて空気圧１００ｋＰａに調整し、荷重３．９２ｋＮ、速度６０ｋｍ／ｈにてドラム試験機により５０００ｋｍ走行させた後、タイヤのベルト部をＸ線撮影しベルトコードの破断本数を測定した。各タイヤ２本ずつの破断本数合計を求め、従来例を１００とする指数で示した。数値が小さいほど耐久性が良好である。
【００５３】
［悪路耐久性］
各タイヤの周上４ヶ所にベルトプライに達する５ｍｍφのドリル穴を明け、規定リムを用いて空気圧２００ｋＰａに調整して国産ＦＦ車（排気量２０００ｃｃ）に装着し、砂利路を含む悪路用テストコースを５０００ｋｍ走行した後、トレッド部を解体しドリル穴周辺のベルトセパレーション発生の有無を調べた。
【表１】
【００５４】
結果は表１に示す通りであり、実施例のスチールコードは、コード表面形状の均一化、コード径の小径化により使用ゴム量を減少することができ、タイヤの軽量化及びゴム材料費を節減することができた。また、スチールコードの耐疲労性の向上により、軽量化しつつ、タイヤの耐久性を改善することができた。更に、２＋１構造又は２＋２構造によるコード内へのゴム侵入化の効果により、悪路耐久性に優れたものであった。
【００５５】
これに対し、型付け率が２００±２５％を外れる比較例１〜４では、いずれもコード径の小径化効果が得られず、タイヤの軽量化は不十分であった。１×３構造の比較例５では、軽量化は図られたものの、耐久性の改善効果は小さく、また悪路耐久性に劣るものであった。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上説明したように、本発明によるスチールコードは、空気入りラジアルタイヤのベルト、サイドウォールなどの補強材として好適に使用され、軽量化、コストダウン、耐久性の向上を可能とする。もちろん、タイヤ以外のローラ、コンベアベルト、高圧ホース、防振ゴムなどの各種ゴム製品の補強材としても使用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１，１５……スチールコード
１１，１２……第１フィラメント
１３，１４……第２フィラメント
Ｌ……直線（コード軸芯）
Ｏ１……外接円の中心
Ｓ……コードの外接円
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スチールコード及び空気入りラジアルタイヤに関し、より詳しくは主としてラジアルタイヤのベルトやサイドウォールの補強材として用いられるゴム侵入性を向上しつつ、軽量化効果や耐疲労性に優れるスチールコード、及びそのスチールコードを用いた軽量化と耐久性を向上した空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りラジアルタイヤは、トレッド部のカーカス外周側のトレッドゴムとの間に、スチールコードからなる複数のベルトプライを、コードを交差させた状態で積層してなるベルトを有するのが一般的である。近年の空気入りラジアルタイヤ、特に乗用車用タイヤにおいては、軽量化、乗り心地の向上、低価格化などの市場要求が強く、これを受けて、ベルト層に用いるスチールコードの単純化の動きが加速している。
【０００３】
従来、乗用車用タイヤのベルトプライに用いられるスチールコードとしては、１×ｎ構造（ｎ＝３〜５）のものが一般的であったが、１×ｎ構造のスチールコードでは、コードを構成する素線、すなわちフィラメントの間隔が狭いために、ゴムの浸透性が悪くなり、水分の浸透に伴うスチールコードの腐食の進行が避けられず、これにより耐久性が低下するという問題がある。そのため、引き揃えたフィラメント束の周囲に螺旋状にフィラメントを巻き付けたｍ＋ｎ構造、例えば２＋ｎ構造のスチールコードをベルトプライに用いることが行われている。
【０００４】
しかしながら、従来の２＋ｎ構造では、コード外接円の中心がコード軸方向において一直線上に配置されておらず、そのため、コード径が大きくなり、ゴム被覆したときのトッピングシートが厚くなって、軽量化や低価格化が困難であった。
【０００５】
詳細には、図６に示す従来の２＋１構造のスチールコード２では、無撚で引き揃えられた２本のフィラメント２１，２２が型付け率１００〜１２０％程度で型付けされている。この場合、２本のフィラメント２１，２２の接点Ｘが実質的に同一直線Ｌ上に配置されるので、スチールコード２の外接円の中心Ｏ２とコード軸芯Ｌとが一致と不一致を長手方向に繰り返すことになる。このため、コード表面のフィラメントの凹凸程度が大きくなり、その結果、コードの外径Ｄ２が大きくなってゴム被覆時のゴム厚み（使用量）が厚くなり、タイヤの質量増とコスト上昇を来すものとなる。また、従来の２＋１構造のコード２では、コード軸芯Ｌに対して断面非対称な形状（Ｂ、Ｄ線部）をとることから、特に耐屈曲疲労性に劣る傾向が避けられず、さらに無撚で引き揃えられた２本のフィラメント２１，２２がほぼ直線状を呈するため耐疲労性に不利となっている。
【０００６】
かかる問題を解決するため、下記特許文献１には、Ｎ（Ｎ＝２〜５）＋Ｍ（Ｍ＝１〜３、Ｎ≧Ｍ）構造において、無撚の第１のワイヤ束を長手方向に螺旋状に型付けし、この束に第２のワイヤ束を巻き付け、コード外接円の中心が略直線上に存するようにしたスチールコードが開示されている。しかしながら、この文献では、芯となる第１のワイヤ束は、具体例としては３本又は４本のフィラメントで構成されており、その場合、第１のワイヤ束の中心部にゴムが侵入できない空隙が生じ、耐食耐久性を確保できないと問題がある。また、コード径が大きく、最近の更なる軽量化の要求を十分に満足するには至っていない。
【０００７】
一方、下記特許文献２には、無撚で引き揃えた２本のフィラメントの周囲にｎ本のフィラメントを螺旋状に巻き付けてなる２＋ｎ構造のスチールコードにおいて、コード軸方向における外接円の中心が、コード軸方向において常にほぼ一直線上に位置するように各フィラメントを配置したものが開示されている。しかしながら、この文献では、無撚の２本のフィラメントにおける螺旋状振幅の型付け率が１５０±５％に設定されており、コードの小径化が十分とはいえず、実施例でもコード径は０．８３ｍｍと大きく、最近の更なる軽量化の要求を十分に満足するには至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−０９８４８０号公報
【特許文献２】特開２００７−０２３４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、スチールコードのゴム侵入化によりタイヤの耐久性、特にベルト部の外傷による耐食耐久性を向上しながらコード軸方向の形状均一化を図り、タイヤの軽量化の要求を満たすことができるスチールコード、及びそのスチールコードを補強材に用いた空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るスチールコードは、無撚で引き揃えられた２本の同径の第１フィラメントの周囲に、ｎ本の第２フィラメントを螺旋状に巻き付けてなる２＋ｎ構造（１≦ｎ≦５）のスチールコードにおいて、前記無撚の２本の第１フィラメントは、前記ｎ本の第２フィラメントの螺旋状の巻き付けと同じピッチで螺旋状に型付けされており、該第１フィラメントの径に対する該第１フィラメントの螺旋状振幅の断面における最大幅の比の百分率で表される型付け率が２００±２５％であり、前記スチールコードのコード軸方向における外接円の中心が、該コード軸方向において常にほぼ一直線上に位置するように前記第１フィラメントと第２フィラメントが配されてなり、コード径が０．７５ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る空気入りラジアルタイヤは、上記のスチールコードを補強材として用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のスチールコードによれば、２＋ｎ構造を採用することでコード内へのゴム侵入を確実にし、タイヤの耐食耐久性を向上することができる。また、２本の無撚の第１フィラメントに上記特定の型付けによる螺旋状のうねりを付与したことにより、コード表面の凹凸を低減してコード軸方向の表面形状均一化を図ることができ、屈曲疲労性を改善することができる。更には、従来にも増してコード径を小さくすることで、被覆ゴムの厚み（ゴム使用量）を減じて、タイヤの軽量化とコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るスチールコードの側面図である。
【図２】同スチールコードの１／４ピッチ毎の断面図である。
【図３】型付け率を説明するための説明図である。
【図４】同スチールコードの製造装置の一例を模式的に示す説明図である。
【図５】他の実施形態に係るスチールコードの１／４ピッチ毎の断面図である。
【図６】従来例のスチールコードの１／４ピッチ毎の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１，２に示されるように、実施形態に係るスチールコード１は、無撚で引き揃えられた２本の第１フィラメント１１，１２の周囲に、１本の第２フィラメント１３を螺旋状に巻き付けてなる２＋１構造のスチールコードである。
【００１６】
ここで、本発明に係るスチールコードにおいては、かかる２＋１構造の他に、２＋２、２＋３、２＋４、２＋５構造というように２＋ｎ構造（１≦ｎ≦５）で表されるスチールコード構造が採用されてもよい。このように芯となる第１フィラメントを２本で構成することにより、コード内へのゴム侵入性に優れる。すなわち、芯となる第１フィラメントが３本以上になると、芯の中央部にゴムが入り込まない空隙が生じ、耐食耐久性が損なわれる。一方、芯となる第１フィラメントが１本であると、芯フィラメントにかかる負荷が大きくなって耐疲労性が低下するので、２本とすることで耐疲労性を向上することができる。また、該第１フィラメントの周りに巻き付ける第２フィラメントについては、ｎ＝６本以上になると２本の第１フィラメントの周囲に多くのフィラメントが巻き付けられるのでコード内へのゴム侵入性が困難となる。第２フィラメントの本数は４本以下であることが好ましく、より好ましくは１本又は２本である。
【００１７】
本実施形態に係るスチールコード１において、上記２本の第１フィラメント１１，１２としては、同径、即ちフィラメント径ｄが等しいものが用いられる。第２フィラメント１３についても、通常は、第１フィラメント１１，１２と同径のものが用いられ、すなわち、スチールコード１は、全て同径のフィラメント１１，１２，１３で構成されることが好ましい。
【００１８】
上記の無撚で引き揃えられた２本の第１フィラメント１１，１２は、１本の第２フィラメント１３の螺旋状の巻き付けと同じピッチＰで螺旋状に型付けされている。詳細には、２本の第１フィラメント１１，１２は、互いに平行に接触してその接触状態を保ちながら、所定のピッチＰ及び振幅で螺旋状の型付けが付与されており、その螺旋状のうねりに沿って１本の第２フィラメント１３が上記と同じピッチＰで２本の第１フィラメント１１，１２の周囲に巻き付けられている。
【００１９】
また、平行に引き揃えられた上記２本の第１フィラメント１１，１２は、コード軸芯Ｌを中心にして螺旋状に型付けされている。この例では、各第１フィラメント１１，１２の螺旋状における断面がそれぞれ楕円状（長円状）をなすように型付けされており、その螺旋状振幅の型付け率が２００±２５％（即ち、１７５〜２２５％）に設定されている。
【００２０】
これにより、図２に示すように、スチールコード１は、コード軸方向における外接円Ｓの中心Ｏ１が、コード軸方向において常に一直線Ｌ上にほぼ位置するように配されている。すなわち、スチールコード１の外接円Ｓの中心Ｏ１とスチールコード１の軸芯Ｌとがほぼ一致するように、上記第１及び第２のフィラメント１１，１２，１３が配置されている。
【００２１】
この例では、スチールコード１は、１ピッチＰに対する１／４ピッチ毎のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ａ線におけるコード断面形状が図２に示すように、Ａ，Ｃ線では、第１フィラメント１１，１２が略垂直方向に配置されるとともに、その垂直方向での中間位置における側方（即ち、水平位置）に第２フィラメント１３が配されて、３本のフィラメント１１，１２，１３が互いに他の２本のフィラメントと接触する三角形状に配置されている。また、Ｂ、Ｄ線では、３本のフィラメント１１，１２，１３が略垂直方向に１列に配置されている。そして、このようなフィラメント配置が１ピッチＰ毎に周期的に繰り返されるよう構成されている。これにより、２本の第１フィラメント１１，１２とその周囲の第２フィラメント１３の間にコード軸方向にゴムが十分に侵入する開放部が形成されるので、トレッド部の外傷などから浸入する水分のコード軸方向への浸透を防ぎ耐食疲労性を向上することができる。
【００２２】
ここで、上記型付け率とは、各第１フィラメント１１，１２の径に対する当該第１フィラメントの螺旋状振幅の断面における最大幅の比の百分率のことである。上記のように、各第１フィラメント１１，１２の螺旋状における断面が楕円状をなしている場合、図３に示すように、楕円状Ｒをなす螺旋状断面におけるフィラメントＦの上下方向（即ち、垂直方向）の振幅Ｈｒと左右方向（即ち、水平方向）の振幅Ｗｒのうち、より大きい方の振幅を最大幅（図示する例ではＨｒ）として、これとフィラメント径ｄとの比、即ちＨｒ／ｄの百分率で表される。
【００２３】
本実施形態のスチールコード１であると、上記のように第１フィラメント１１，１２の型付け率を２００±２５％として、コード軸方向における外接円Ｓの中心Ｏ１をコード軸芯Ｌに沿わせて略一直線上に配置させたことにより、図２に示すように、第２フィラメント１３の螺旋状断面における最大径であるコード見かけ外径Ｄ１が小さくなり、そのため、スチールコード１を小径化することができる。なお、第１フィラメント１１，１２の型付け率は、更なる小径化によるタイヤ軽量化のため、また耐久性の向上が図られる点より、２００±１５％であることが好ましい。
【００２４】
本実施形態では、特に、かかる型付け率の設定を含めた上記フィラメント配置により、スチールコード１のコード径が０．７５ｍｍ以下とされており、従来にも増して小径化が図られている。コード径が０．７５ｍｍを超えるものでは、タイヤの軽量化効果が不十分である。コード径は、０．７０ｍｍ未満であることがより好ましい。コード径の下限は、特に限定されないが、通常は０．５０ｍｍ以上である。ここで、コード径の測定は、ＪＩＳ Ｇ３５１０（マイクロメータ法）に準じてなされるものであり、コード軸方向の端部を除く中心付近の任意の点、２カ所の径を直角２方向で測定した値の平均値をコード径とする。
【００２５】
よって、本実施形態に係るスチールコード１であると、ゴム被覆を施し使用する時に、コード径が小さい分だけ、被覆ゴムの厚みを小さくすることができ、これにより被覆ゴムの使用量の節減が可能となり、タイヤの軽量化とコストダウンを図ることができる。
【００２６】
また、本実施形態に係るスチールコード１であると、２本の無撚の第１フィラメント１１，１２に上記特定の型付けによる螺旋状のうねりを付与したことにより、図２に示すように、コード表面の凹凸を低減してコード軸方向の表面形状の均一化を図ることができる。すなわち、コード軸線に対するコード断面形状の対称性が得られるようになり、特に屈曲に対する耐疲労性を改善することができる。また、芯となる第１フィラメント１１，１２に螺旋状のうねりが付与されることで、圧縮や引張応力を緩和して耐疲労性を向上することができ、タイヤ走行中に石や金属など突起物を踏んだ時の衝撃を吸収しコード破断を防ぐことができる。
【００２７】
本実施形態に係るスチールコード１に使用されるフィラメントの径、即ちフィラメント径ｄは、０．２０〜０．３２ｍｍであることが好ましい。フィラメント径ｄが０．２０ｍｍ未満であると、コード強力やベルト剛性が不足し、操縦安定性や転がり抵抗が不十分となるおそれがある。逆に、０．３２ｍｍを越えると、コード径の小径化が困難になるとともに、スチールコードが剛直になりすぎ、乗り心地や耐疲労性が低下するおそれがある。フィラメント径ｄは、より好ましくは０．２３〜０．３０ｍｍである。
【００２８】
また、無撚の２本の第１フィラメントの螺旋状型付けのピッチＰ、すなわちコードの撚りピッチＰは、フィラメント径ｄの３０〜８０倍程度であることが好ましい。ピッチＰがフィラメント径の３０倍未満であると螺旋状の型付けが困難となりコード生産性が低下するおそれがあり、８０倍を超えると耐疲労性を損なうおそれがある。より好ましくは、フィラメント径の３０〜６０倍程度である。
【００２９】
また、スチールコード１に使用されるフィラメントは、強度（即ち、抗張力）が２８００〜３４００Ｎ／ｍｍ２の高強力スチールコードを使用することが好ましく、これにより、従来の２５００〜２６００Ｎ／ｍｍ２のスチールコードに対して強度上昇分に相当するコード使用量を削減でき、タイヤの軽量化をより促進するものとなる。強度が２８００Ｎ／ｍｍ２未満では軽量化効果が十分に得られず、３４００Ｎ／ｍｍ２を越えるとフィラメントの伸線加工性の悪化や強加工による脆性の低下により耐疲労性が損なわれ好ましくなく、またこのような問題が生じないとしてもコード使用量を減少し過ぎるとスチールベルトとしての剛性の低下により操縦安定性や転がり抵抗などのタイヤ特性に影響を及ぼすおそれがある。もちろん、従来の２５００〜２６００Ｎ／ｍｍ２程度のスチールコードを使用することもできる。
【００３０】
本実施形態のスチールコード１は、例えば図４に示すバンチャー式撚線機２０を用いて製造することができる。この撚線機２０は、撚線機本体２１の回転の中心軸線上にガイドローラ２２，２３，２４，２５が設けられており、回転軸線の外側には前記ガイドローラと同一に回転するディスクローラ２６ａ，２６ｂと２７ａ，２７ｂを備えた弓状のループ２６，２７が設けられている。撚線機本体２１内には、本体の回転とは無関係に定位置を保ち、第２フィラメント１３を供給するための１個のフィラメント供給ボビン２８が配置され、また第１及び第２フィラメント１１，１２，１３に型付けを与える型付装置２９，３０が設けられている。そして、撚線機本体２１の外側には、第１フィラメント１１，１２を供給するための２個のフィラメント供給ボビン３１ａ，３１ｂとコード巻き取り用の巻取りボビン３２が設けられている。
【００３１】
スチールコード１の製造に際しては、無撚の引き揃え束となる２本の第１フィラメント１１，１２がボビン３１ａ，３１ｂから引き出され撚線機本体２１に導入され、ガイドローラ２２→ディスクローラ２６ａ→ディスクローラ２６ｂ→ガイドローラ２３→型付装置２９→ガイドローラ２４→ディスクローラ２７ａ→ディスクローラ２７ｂ→ガイドローラ２５を通過して巻取りボビン３２に巻き取られる。
【００３２】
一方、巻き付け用の第２フィラメント１３は、ボビン２８から引き出され、型付装置３０→ガイドローラ２４→ディスクローラ２７ａ→ディスクローラ２７ｂ→ガイドローラ２５を通過して巻取りボビン３２に巻き取られる。
【００３３】
そして、撚線機本体２１が回転することで２本のループ２６，２７が同時に回転しながら、ループ上のディスクローラ２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂが回転する状態で巻取りボビン３２が回転しコード１は連続的に巻き取られる。
【００３４】
上記過程において、ボビン３１ａ，３１ｂから引き出された第１フィラメント１１，１２は、ガイドローラ２２、ディスクローラ２６ａ，２６ｂ、ガイドローラ２３を通過するまでに一方向の撚りがかけられ、そして、型付装置２９を通過する際に型付け率２００±２５％の螺旋状に型付けが施される。
【００３５】
一方、ボビン２８から引き出された第２フィラメント１３は型付装置３０を通過する際に前記螺旋状と同一のピッチで型付けが施され、第１フィラメント１１，１２に引き合わされる。２本の第１フィラメント１１，１２はガイドローラ２４，２５を通過する間に逆方向に撚り戻されるため、第１フィラメント１１，１２は型付装置２９による型付けのくせが残るだけの無撚の状態になる。第２フィラメント１３はガイドローラ２４，２５を通過する間に２本の第１フィラメント１１，１２の周りに巻き付けられ２＋１構造のスチールコード１としてボビン３２に巻き取られる。なお、スチールコード１はバンチャー式撚線機でなくてもチューブラー式撚線機でももちろん製造することができる。
【００３６】
図５は、他の実施形態に係るスチールコード１５を示したものである。この例では、無撚で引き揃えられた２本の第１フィラメント１１，１２の周囲に、２本の第２フィラメント１３，１４が螺旋状に巻き付けてなる２＋２構造をなしている。
【００３７】
無撚で引き揃えられた２本の第１フィラメント１１，１２は、２本の第２フィラメント１３，１４の螺旋状の巻き付けと同じピッチＰで螺旋状に型付けされており、上記実施形態と同様、各第１フィラメント１１，１２の螺旋状振幅の型付け率が２００±２５％に設定されて、コード軸方向における外接円Ｓの中心Ｏ１が、コード軸方向において常に一直線Ｌ上にほぼ位置するように配されており、かつ、スチールコード１５のコード径が０．７５ｍｍ以下とされている。
【００３８】
詳細には、この例では、スチールコード１５は、１ピッチＰに対する１／４ピッチ毎のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ａ線におけるコード断面形状が図５に示すように、Ａ，Ｃ線では、第１フィラメント１１，１２が略垂直方向に配置されるとともに、その側方に隣接させて（即ち、第１フィラメント１１，１２のそれぞれの水平位置に隣接させて）２本の第２フィラメント１３，１４が互いに略垂直方向に配置されており、４本のフィラメント１１，１２，１３，１４が正方形状に配置されている。また、Ｂ、Ｄ線では、２本の第１フィラメント１１，１２が略垂直方向に配置されるとともに、その上下いずれか一方側に２本の第２フィラメント１３，１４が互いに略水平方向に配置されている。そして、このようなフィラメント配置が１ピッチＰ毎に周期的に繰り返されるよう構成されている。
【００３９】
この例では、コード軸芯Ｌを中心にして螺旋状に型付けされた無撚の２本の第１フィラメント１１，１２は、その螺旋状における断面がそれぞれ長円でない真円状をなしており、その螺旋状振幅の型付け率が２００±２５％（即ち、１７５〜２２５％）に設定されている。なお、この場合、第１フィラメント１１，１２の螺旋状の断面形状が円形状であるため、上記型付け率を求める際の螺旋状振幅の断面における最大幅は、当該円形状の直径となる。
【００４０】
この図５に示す他の実施形態について、その他の構成及び作用効果は、図１〜４に示した上記実施形態と同様であるため、説明は省略する。
【００４１】
本実施形態の空気入りラジアルタイヤは、上記のスチールコード１を補強材として用いたもので、乗用車タイヤのベルトを始めとして、サイド補強層やトラック・バス用等の大型タイヤのベルト、チェーハーなどの各種用途、部位の補強部材として使用され、ゴム侵入を確保した上で耐疲労性を向上し、タイヤの軽量化とコストダウンに寄与することができる。
【実施例】
【００４２】
以下に本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００４３】
強度３０００Ｎ／ｍｍ２で直径０．２７ｍｍのフィラメント、又は強度３１００Ｎ／ｍｍ２で直径０．２５ｍｍのフィラメントを用い、下記表１に示す条件に従って、実施例、比較例及び従来例のスチールコードを作製した。
【００４４】
詳細には、実施例１〜３、比較例１，２及び従来例では、直径０．２７ｍｍの３本のフィラメントを用い、無撚の２本のフィラメントの型付け率を変更して、２＋１×０．２７構造の各スチールコードを、バンチャー式撚線機を用いて作製した。実施例４，５及び比較例３，４では、直径０．２５ｍｍの４本のフィラメントを用い、無撚の２本のフィラメントの型付け率を変更して、２＋２×０．２５構造の各スチールコードを、バンチャー式撚線機を用いて作製した。比較例５では、直径０．２７ｍｍの３本のフィラメントをバンチャー式撚線機により一括撚りして、１×３構造のスチールコードを作製した。
【００４５】
次ぎに、各スチールコードを１９本／２５ｍｍの打ち込み数で、コード上下のゴム被覆厚みを一定として反幅１ｍにてカレンダー装置を用いてトッピング反を作製した。このトッピング反をベルトプライ（裁断角度２５°、２プライ）に適用して、サイズ２１５／６５Ｒ１６の乗用車空気入りラジアルタイヤを製造した。各タイヤの共通の構成として、カーカスプライは、ポリエステルコード１６７０ｄｔｅｘ／２、打ち込み数２４本／２５ｍｍを２プライとし、また、ベルト補強層として、ナイロン６６繊維９４０ｄｔｅｘ／２、打ち込み数３４本／２５ｍｍ、打ち込み角度０°を設けた。
【００４６】
スチールコード及びタイヤの試験評価方法は以下の通りである。
【００４７】
［フィラメント径、コード径］
ＪＩＳ Ｇ３５１０に準じて試料中心付近の任意の点、２か所の径を直角２方向で測定した値の平均値である。コード径の差は、従来例に対するコード径の差である。
【００４８】
［型付け高さ（第１フィラメントの螺旋状振幅の断面における最大径Ｈｒ）］
金属投影機を使用して、１ピッチの山谷の高さを測定し、５ピッチ測定した平均値である。
【００４９】
［ピッチ］
ＪＩＳ Ｇ３５１０に準じて測定（トレース法）。
【００５０】
［トッピング反質量］
トッピング反の幅方向中央部から試料を採取し質量を測定し、単位面積当たりの質量を求めた。従来例を１００とする指数でそれぞれ示す。指数が小さいほど軽量である。
【００５１】
［タイヤ質量］
上記トッピング反をベルトプライに用いた各タイヤ１０本ずつを無作為に選び、その質量を測定し、平均値をタイヤ質量とした。従来例を１００とする指数でそれぞれ示す。指数が小さいほど軽量化されている。
【００５２】
［タイヤ耐久性］
各タイヤを規定リムを用いて空気圧１００ｋＰａに調整し、荷重３．９２ｋＮ、速度６０ｋｍ／ｈにてドラム試験機により５０００ｋｍ走行させた後、タイヤのベルト部をＸ線撮影しベルトコードの破断本数を測定した。各タイヤ２本ずつの破断本数合計を求め、従来例を１００とする指数で示した。数値が小さいほど耐久性が良好である。
【００５３】
［悪路耐久性］
各タイヤの周上４ヶ所にベルトプライに達する５ｍｍφのドリル穴を明け、規定リムを用いて空気圧２００ｋＰａに調整して国産ＦＦ車（排気量２０００ｃｃ）に装着し、砂利路を含む悪路用テストコースを５０００ｋｍ走行した後、トレッド部を解体しドリル穴周辺のベルトセパレーション発生の有無を調べた。
【表１】
【００５４】
結果は表１に示す通りであり、実施例のスチールコードは、コード表面形状の均一化、コード径の小径化により使用ゴム量を減少することができ、タイヤの軽量化及びゴム材料費を節減することができた。また、スチールコードの耐疲労性の向上により、軽量化しつつ、タイヤの耐久性を改善することができた。更に、２＋１構造又は２＋２構造によるコード内へのゴム侵入化の効果により、悪路耐久性に優れたものであった。
【００５５】
これに対し、型付け率が２００±２５％を外れる比較例１〜４では、いずれもコード径の小径化効果が得られず、タイヤの軽量化は不十分であった。１×３構造の比較例５では、軽量化は図られたものの、耐久性の改善効果は小さく、また悪路耐久性に劣るものであった。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上説明したように、本発明によるスチールコードは、空気入りラジアルタイヤのベルト、サイドウォールなどの補強材として好適に使用され、軽量化、コストダウン、耐久性の向上を可能とする。もちろん、タイヤ以外のローラ、コンベアベルト、高圧ホース、防振ゴムなどの各種ゴム製品の補強材としても使用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１，１５……スチールコード
１１，１２……第１フィラメント
１３，１４……第２フィラメント
Ｌ……直線（コード軸芯）
Ｏ１……外接円の中心
Ｓ……コードの外接円
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無撚で引き揃えられた２本の同径の第１フィラメントの周囲に、ｎ本の第２フィラメントを螺旋状に巻き付けてなる２＋ｎ構造（１≦ｎ≦５）のスチールコードにおいて、
前記無撚の２本の第１フィラメントは、前記ｎ本の第２フィラメントの螺旋状の巻き付けと同じピッチで螺旋状に型付けされており、該第１フィラメントの径に対する該第１フィラメントの螺旋状振幅の断面における最大幅の比の百分率で表される型付け率が２００±２５％であり、前記スチールコードのコード軸方向における外接円の中心が、該コード軸方向において常にほぼ一直線上に位置するように前記第１フィラメントと第２フィラメントが配されてなり、コード径が０．７５ｍｍ以下である
ことを特徴とするスチールコード。
【請求項２】
請求項１に記載のスチールコードを補強材として用いた
ことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項１】
無撚で引き揃えられた２本の同径の第１フィラメントの周囲に、ｎ本の第２フィラメントを螺旋状に巻き付けてなる２＋ｎ構造（１≦ｎ≦５）のスチールコードにおいて、
前記無撚の２本の第１フィラメントは、前記ｎ本の第２フィラメントの螺旋状の巻き付けと同じピッチで螺旋状に型付けされており、該第１フィラメントの径に対する該第１フィラメントの螺旋状振幅の断面における最大幅の比の百分率で表される型付け率が２００±２５％であり、前記スチールコードのコード軸方向における外接円の中心が、該コード軸方向において常にほぼ一直線上に位置するように前記第１フィラメントと第２フィラメントが配されてなり、コード径が０．７５ｍｍ以下である
ことを特徴とするスチールコード。
【請求項２】
請求項１に記載のスチールコードを補強材として用いた
ことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２１９３８９（Ｐ２０１２−２１９３８９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８３６５３（Ｐ２０１１−８３６５３）
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００００３１４８）東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００００３１４８）東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【Ｆターム（参考）】
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