扁平つる巻きタイヤコード
平行な、並列関係を維持しながら、つる巻き構成に作り込んだコアフィラメント（１０）を有するタイヤコード。これらのコアフィラメント（１０）は、捩りまたは撚り合わせてない。高引張り強度の鞘フィラメント（１１）も、コアフィラメント（１０）を束ねるような張力をコアフィラメント（１０）に掛けないように、並列コアフィラメントに巻付けられるように、扁平なつる巻き構成に作り込んである。これらのコアフィラメント（１０）は、タイヤコードに空隙ができず且つゴムが貫入できるように、扁平な並列構成に維持される。コアフィラメント（１０）の数は、３ないし６でもよく、鞘フィラメント（１１）は１ないし７でもよい。このタイヤコードの断面は、扁平で小判形外部境界（２１）内に閉込められていて、この小判形外部境界（２１）は、長軸と短径によって特徴付けられている。この短軸は、水平対垂直方向のタイヤコードの曲げ弾性係数に適当な差を作るために長軸の６０％以下であるのが望ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エラストマー物品の補強用金属コード、特に、空気入りタイヤの補強に有用であり且つこのタイヤにコーナリング性能と乗り心地の両方が良い特徴を与えるタイヤコードに関する。
【背景技術】
【０００２】
スチールベルトタイヤに使う種類のような、スチールタイヤコードは、複数の鞘フィラメントで包んだ複数のコアフィラメントから作ることができる。高強度を達成するためには更なるコアフィラメントを要するが、３本以上のコアフィラメントを要するときは、これらのコアフィラメントを一緒に束ねて、束ねたフィラメントの中心に空隙を作る傾向がある。このコードをゴム層に接着すると、ゴムがこれらの空隙に容易に入り込んでそれらを埋めることはできない。そこでもしこのタイヤに穴が開くと、これらの空隙に水が入り、タイヤコードを腐食するかも知れない。
【０００３】
最近のタイヤ設計は、軽量タイヤを作るために薄いゴム厚および／またはベルトの中での広いコード間隔を要求する。これらの設計は、自動車の燃料効率および乗り心地特性のために良いと知られている。
【０００４】
その上、乗用車タイヤは、横操縦性、即ち、良いコーナリング、並びに乗り心地および路面との最大接触のために低曲げ剛性をもたらすコードを要求する。所望の横剛性を達成するために、典型的にはタイヤコードの構成に大きい直径のフィラメントを使用する。コーナリングを改善するためにこれらの直径が増すと、タイヤベルトは垂直平面で剛くなり、乗り心地を悪くし、道路との接触面積が小さくなる。
【０００５】
典型的なタイヤ構造は、０．１５〜０．４０ｍｍの真鍮めっきしたスチールフィラメントを使用する。コードに高破壊荷重が要求されるならば、フィラメント数を増すことが必要である。コードが３本以上のフィラメントを撚り合わせたとき、このコードの中心に空隙ができるかも知れない。するとこのコードは、タイヤ加硫中にゴムをこの空隙に入り込ませるに十分なスペースがフィラメント間になく、このコードは、密着性低下に苦しむかも知れない。密着性低下は、タイヤのベルト分離を生ずるかも知れない。更に、コードの中心に空隙があれば、それは、もしベルト領域に何らかの路面障害物が侵入すると、水によって容易に腐食するかも知れない。これは、ベルトの中のコードの全長が空隙を通って吸上がる水によって腐食されるかも知れないので、特に関心事となる。結果としての腐食がコードの機械的特性および疲労抵抗をタイヤ破損が起るかも知れないように低下する。
【０００６】
コードの中へのゴムの入り込みを改善し且つこのタイヤコード内の空隙の問題を避けるために種々のタイヤコード構成が開発されている。
（１）開放型構造は、小さい引張りばね型コードを創るためにフィラメントにコードピッチに等しい周波数で大きな振幅の波を予め形成することによって創ったものである。
（２）波形フィラメント構造は、ピッチがコードのピッチより小さい、１本以上の小型波状フィラメントを有する。この構造が創る小さい隙間がゴムのコアへの侵入を可能にする。
（３）１×２および２＋２として知られるタイヤコード構造は、完全にゴムが入り込んでいる。
【０００７】
上に説明した問題に対応するためのその他の試みに関する情報が以下に記載するように種々の米国特許にあることが分る。
イケハラの米国特許第５，７１８，７８３号は、単一つる巻きコアフィラメントおよび５ないし８の鞘フィラメントを含むスチールコードを開示する。このつる巻きコアフィラメントのピッチおよび振幅は、コアフィラメントの直径および鞘フィラメントの数に依ってある範囲に設定してある。
ショヤマの米国特許第６，２４４，３１８号は、単一コアフィラメントおよびこのコアの周りのつる巻線によって作った複数の鞘層から作ったタイヤコードを開示する。
【０００８】
ニデロストの米国特許第６，０８９，２９３号は、補強コードがプライの異なる点で異なる特性を有するゴムプライを開示する。これらの異なる特性は、コードを一緒にしてつる巻き状に捩ってプライの異なる部分でつる巻き直径が異なるようにして達成する。
アルデファーの米国特許第３，８０２，９８２号は、単一フィラメントをつる巻き状に作った複数のコードによって補強をもたらすタイヤを開示する。
ベイリービエール外の米国特許第５，２８５，６２３号は、各々少なくとも２本のフィラメントの２本の綱を含むスチールコードを開示する。これらの綱を互いの周りに撚り合わせて同じピッチの螺旋体を作る。これらの綱の一つのフィラメントは、ピッチが３００ｍｍを超え、即ち、この綱のフィラメントは、それ程撚ってない。
【０００９】
しかし、これらのタイヤコードは、全て幾つかの限界がある。開放型構造のフィラメントは、ゆるく撚り合わせてあるので容易に動くことができる。従って、安定なコード形状を保つことは困難であり、このコードは、基本的に均一ではない。カレンダ掛け工程に於ける張力制御も開放型コードには非常に重要で、ゴムの侵入を良くするためには低く保たねばならない。高張力カレンダで開放型構造を使うならば、引き伸し中にコードが閉じると、ゴムの侵入と共に開放性が失われるかも知れない。カレンダシートのゴム厚に伴う問題も開放型コードでは明白である。ゴム侵入を保証するために必要な大きな開放性もコードの直径を増し、このコードのサイズを許容するためにゴム厚の増加を要する。
【００１０】
波形構造は、コードの中のフィラメント数の増加を要する高強度用途で良いゴム侵入を維持するにはあまり有効ではない。これは、波形構造がコードに比較的小さい隙間しか創らず、その結果、加硫中に大量のゴムの流れを許容しないからである。
【００１１】
１×２および２＋２として知られるコード型式も、一定数のフィラメントを要するので、タイヤ設計に問題を呈示する。タイヤベルトに高強度を得るためには、カレンダで大きいフィラメント直径、高張力鋼、またはＥＰＩ（インチ（２５．４ｍｍ）当りの縦糸数）の増加さえも使わなければならない。大きいフィラメント直径および高ＥＰＩは、共に軽量タイヤ設計と相容れない。
【００１２】
更に最近、コードへのゴムの侵入およびタイヤの横ベルト安定性の要求を満たすためにもう一つの構造が導入されている。この構造は、特開２０００−０９６４６４号公報に開示してあるように、単一の、細い、低強度巻付けフィラメントで巻いた、全て平行なフィラメントを使用する。しかし、この構造の実際の生産は、非常に短い巻付けピッチを使うのでなければ、この低強度巻付けフィラメントが平行なコアフィラメントを広がらないようには出来ないので、困難である。これは、巻付け機速度が最大機械毎分回転数によって拘束されるので、生産高を落す。更に、この構造は、巻付けフィラメントにフィラメントを扁平に保持するに十分な強度がないので、多数のフィラメントを扁平に保つのが困難である。高破壊荷重コードは、フィラメント数が制限されるので、利用できない。その上、細い巻付けフィラメントは、コードの破壊強度にあまり寄与しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、以下に説明するように、従来技術の限界を克服する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、タイヤコードの少なくとも２本、好ましくは３本のコアフィラメントを、平行な、並列関係に維持しながら、つる巻き構成に作ることによって上に議論した問題を解決する。これらのコアフィラメントは、捩りまたは撚り合わせてない。言換えれば、ピッチ（これらのコアフィラメントの完全な１捩りの長さ）が事実上無限大である。実際には、これは少なくとも３００ｍｍのピッチを意味する。鞘フィラメントも、並列コアフィラメントに巻付けられるように、扁平なつる巻き構成に作ってある。この様にして、鞘フィラメントは、コアフィラメントを束ねるような張力をコアフィラメントに掛けない。それどころか、コアフィラメントは、タイヤコードに空隙ができず且つゴムが侵入できるように、扁平な並列構成に維持される。鞘フィラメントとコアフィラメントの両方がタイヤコードの破壊強度に実質的に貢献する。これは、低引張り強度の巻付けフィラメントを複数の平行なコアフィラメントに使う従来技術と異なる。
【００１５】
従って、本発明のコアフィラメントは、平行であることと並列関係に維持されていることの両方を特徴とする。３本以上のコアフィラメントを平行な構成に、即ち、捩り合わせずに作ってもよく、一方鞘フィラメントは、このコアの周りに束ねてある。コアフィラメントが並列構成のままであることは、本発明の有意な側面である。並列構成というのは、水平面で縦方向に引き伸したコードを考えることによって説明してもよい。以下に説明するように、コードの扁平なつる巻き構成とは、このコードのどの断面も、水平と考えられる長軸と垂直と考えられる短軸によって特徴付けられた、一般的に小判形の外部境界内に閉込められていることを意味する。これらのコアフィラメントは、コードに沿う各縦方向点で、このコードの長さと直角を成し且つ水平面内にある線がコアフィラメントの各々の中心線を通過するようにできるなら、並列構成にある。
【００１６】
この発明は、種々の数のコアフィラメントおよび鞘フィラメントで実施できる。コアフィラメントの数は、２ないし６、鞘フィラメントは１ないし７が望ましい。
【００１７】
上述のように、コアフィラメントの扁平な構成および鞘フィラメントの扁平なつる巻き構成が、このタイヤコードのどの断面も扁平で、小判形外部境界内に閉込められることを決め、この小判形外部境界は、長軸に沿う長径および短軸に沿う短径によって特徴付けられていることが分るだろう。この短径は、垂直対水平方向のタイヤコードの曲げ弾性係数に適当な差を作るために長径の６０％以下であるのが望ましい。このタイヤコードの断面は、扁平で小判形外部境界内に閉込められていて、この小判形外部境界は、長軸と短径によって特徴付けられている。この短軸は、水平対垂直方向のタイヤコードの曲げ弾性係数に適当な差を作るために長軸の６０％以下であるのが望ましい。コーナリングが良いためには水平方向の剛性が大きいのが望ましく、一方乗り心地が良いためには垂直方向の剛性を減らすのが望ましい。
【００１８】
本発明の望ましい構成を有するタイヤコードを作るためには、コードおよびフィラメント寸法が以下の数学的関係を満足するのが望ましい。
１．５×ｄｃ≦（Ｄｈ−２×ｄｓ）≦ｍ×ｄｃ＋ｄｓ
但し、
ｄｃ＝コアフィラメントの直径、
Ｄｈ＝水平方向（長軸）を横切る鞘フィラメントの波高値、即ち、長径、
ｄｓ＝鞘フィラメントの直径、および
ｍ＝コアフィラメントの数。
【００１９】
コアフィラメント直径は、鞘フィラメントの直径と異なってもよいが、ある用途ではこれらの直径が同じであるか、ほぼ同じであることが望ましいかも知れない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のタイヤコードは、ゴムタイヤベルトに使うとき、良いコーナリング性能、滑らかな乗り心地のための低剛性、コードが完全な状態であるための良いゴム侵入率、および高生産速度への適応性を示す。このタイヤコードは、軽量タイヤを作るために薄いゴム厚および／またはベルト内での広いコード間隔も可能にし、それが自動車の燃料効率および乗り心地特性に貢献する。
【００２１】
本発明のこれらおよびその他の特徴、目的および利点は、以下の好適実施例の詳細な説明および添付の請求項を添付の図面と共に考慮すればより良く理解されよう。
【実施例】
【００２２】
本発明のタイヤコードを図１ないし図６に関して説明する。タイヤコード２０は、少なくとも３本のコアフィラメント１０を有する。これらのコアフィラメントを図３ないし図６ではハッチングを付けて示す。コアフィラメント１０の数は、６以下が望ましい。鞘フィラメント１１（図３ないし図６にハッチングなしで示す）の数は、１ないし７が望ましい。鞘フィラメント１１のフィラメント直径Ｃは、コアフィラメント１１のコア直径Ｄと異なってもよいが、ある用途では鞘フィラメント直径Ｃがコアフィラメント直径Ｄと同じであるか、ほぼ同じであることが望ましいかも知れない。コアフィラメント１０は、撚りまたは捩り合わせてない。言換えれば、ピッチ（これらのコアフィラメントの完全な１捩りの長さ）が事実上無限大である。実際には、これは少なくとも３００ｍｍのピッチを意味する。
【００２３】
鞘フィラメント１１とコアフィラメント１０の両方がタイヤコード２０の破壊強度に実質的に貢献することは、本発明の重要な側面である。ここで使う、“実質的に貢献する”という用語は、本発明のフィラメントを、複数の高引張り強度のコアフィラメントを平行に維持するために低引張り強度の巻付けフィラメントを使うがこの巻付けフィラメントは、タイヤコードの破壊強度に実質的に貢献せず、それが主としてコアフィラメントによって決る従来技術と区別することを意図する。従って、本発明では、鞘フィラメント１１がコアフィラメント１０と共にタイヤコード２０の破壊強度に実質的に貢献し、一方従来技術で、巻付けフィラメントは、タイヤコード２０の破壊強度に実質的に貢献しない。鞘フィラメント１１の強度は、コアフィラメント１０の扁平で、平行な、並列構成の維持にも貢献する。
【００２４】
タイヤコード２０は、コアフィラメント１０がつる巻き線に作ってあり、これらのコアフィラメント１０が互いに平行で、“扁平な”並列構成のままであるので、中心に空隙を含まない。“扁平な”並列構成とは、タイヤコード２０の縦方向長さに沿う各点で、図３ないし図６に示すように、コアフィラメント１０の各々の中心線を通るほぼ直線の直交線１２が引けるようなコアフィラメント１０の整列を指す。
【００２５】
コアフィラメント１０の数が２未満ならば、タイヤコード２０は、タイヤ強化で曲げ弾性係数改善を達成できず、コアフィラメント１０の数が６を超えれば、平行なつる巻き線を維持するのが困難である。コアフィラメント１０がつる巻線に従いながら完全に平行であることは必要ない。これらのコアフィラメントが基本的に平行つる巻き線として整列するならば、コアフィラメント１０が“位置を変える”幾つかの点は、殆ど影響がなく、タイヤコード２０の性質を低下しない。
【００２６】
鞘フィラメント１１も扁平なつる巻き構成に作ってある。鞘フィラメント１１は、鞘フィラメント波の頂上がコアフィラメント波の谷に起り、逆もまた同様であるように、並列コアフィラメント１０の周りに巻付けてある。この様にして、鞘フィラメント１１は、コアフィラメント１０を束ねて中心に空隙を作るような張力をコアフィラメント１０に掛けることはない。
【００２７】
コアフィラメント１０のこの扁平な並列配置およびこれらのコアフィラメント１０の周りに巻付けた鞘フィラメント１１の扁平なつる巻き構成は、タイヤコード２０のどの断面も扁平になっていて、小判形外部境界２１内に閉込められることを決め、この小判形外部境界２１は、長軸に沿う長径Ａおよび短軸に沿う短径Ｂによって特徴付けられている。この短径Ｂは、垂直（長軸周り）対水平（短軸周り）方向のタイヤコード２０の曲げ弾性係数に適当な差を作るために長径Ａの６０％以下であるのが望ましい。
【００２８】
タイヤコード２０が垂直および水平断面の間の曲げ弾性係数のこの差を達成するならば、このタイヤコード２０は、ゴムカレンダシート内に長径Ａをこのカレンダシートの幅と整列して配置できる。コーナリングが良いためには水平方向の剛性が大きいのが望ましく、一方乗り心地が良いためには垂直方向の剛性を減らすのが望ましい。このタイヤコード２０の短径Ｂは、通常のタイヤコード構造より小さいので、薄いゴムカレンダシートが達成可能である。更に、このタイヤコード２０の長径Ａは、通常のタイヤコード構造より大きい。従って、先の構造と同じコード間スペースを維持しながら、カレンダシートのＥＰＩが減るかも知れない。
【００２９】
鞘フィラメント直径Ｃは、コアフィラメント１０を実質的に整列した平行、扁平、並列つる巻き線に維持するために十分な巻付け強度を創るに十分大きくなければならない。しかし、鞘フィラメント１１の数が７を超えれば、外被間のスペースが小さくなり過ぎるので、コードのゴム侵入が悪い。タイヤコード２０は、通常の結束機技術では、平行なコアフィラメント１０を結束プロセスでコアを丸め、従って中心に望ましくない空隙を作る傾向があるので、作ることが非常に困難である。本発明のタイヤコード２０は、コアフィラメント１０にそれらを一緒に束ねさせるような張力を掛けることなく、“扁平な”並列構成に配置したコアフィラメント１０の周りに巻付けるために、先のタイヤコード構造より長い鞘フィラメント１１を要する。この余分な長さは、鞘フィラメント１１をうねらせるために曲げピンを使うことによって、または結束プロセスの前に仮撚り機を使うことによって得られる。しかし、コアフィラメント１０もつる巻き波形で曲げられるので、このコードの直径は、鞘フィラメント１１の必要な長さに関して効果的に小さくなる。そこでこの関係を以下の式で記述できる。
１．５×ｄｃ≦（Ｄｈ−２×ｄｓ）≦ｍ×ｄｃ＋ｄｓ
但し、
ｄｃ＝コアフィラメント直径（Ｄ）、
Ｄｈ＝長径（Ａ）、
ｄｓ＝鞘フィラメント直径（Ｃ）、および
ｍ＝コアフィラメントの数。
【００３０】
（Ｄｈ−２×ｄｓ）が（ｍ×ｄｃ＋ｄｓ）より大きいならば、結束機で作るのは非常に困難である。（Ｄｈ−２×ｄｓ）が（１．５×ｄｃ）より小さければ、このタイヤコードは均一性が悪く、コードの特徴が保証されない。
【００３１】
本発明によって作ったタイヤコード２０は、良いゴム侵入率、水平面での曲げ剛性に関してコーナリング力に対する大きい抵抗力、およびタイヤの垂直面での低剛性に基づいて接触面積の広い良い乗り心地をもたらす。
【００３２】
この例で説明するタイヤコードは、結束機型撚り機で撚り合わせてある。表１は、本発明のタイヤコード２０の評価した機械的性質を従来技術の構造と比較する。
【００３３】
（表１）
表１
例 従来技術 従来技術 本発明
構造 1x5x0.35 3+2x0.35 3+2x0.35
型式 開放 丸 扁平
Dh-2xds（ｍｍ） 0.73
撚りピッチ（ｍｍ） 18 18 18
コード直径（ｍｍ）
最大 1.24 1.11 1.45
最小 1.20 1.01 0.76
偏平度（％） 96.8 91 53.1
破断荷重（ｋｇ） 150 155 155
ゴム侵入率（％） 100 60 100
曲げ剛性 115.8 112.3 101.3/192.1
【００３４】
表２Ａおよび２Ｂは、通常のＭ＋Ｎ型構造（表２Ａ）対本発明のタイヤコード２０（表２Ｂ）の評価した機械的性質データを比較する。
【００３５】
（表２）
表２Ａ−従来技術
構造 3+5 3+1 6+2
フィラメント直径（ｍｍ）
コア 0.35 0.35 0.35
鞘 0.35 0.15 0.35
Dh-2xds（ｍｍ） 0.85 1.35 1.23
扁平度（％） 69 92 79
撚りピッチ（ｍｍ） 18 14 18
シートの均一性（％） 74 60
ゴム侵入率（％） 50 80 60
コアフィラメントの均一性 良 良 不良
平行度 良 不良 不良
【００３６】
（表３）
表２Ｂ−本発明
構造 3+2 4+3
フィラメント直径（ｍｍ）
コア 0.35 0.35
鞘 0.35 0.35
Dh-2xds（ｍｍ） 0.72 1.00
扁平度（％） 53 45
撚りピッチ（ｍｍ） 18 18
シートの均一性（％） 100 100
ゴム侵入率（％） 100 100
コアフィラメントの均一性 良 良
平行度 良 良
【００３７】
これらの最大および最小タイヤコード直径は、厚さダイヤルゲージで各タイヤコードを回転することによって測定した。扁平度は、次のように計算した、最小コード直径／最大コード直径×１００％である。破壊荷重は、被覆してないコードを破損するまで伸す引張試験機を使って測定した。ゴム侵入率は、最初にタイヤコードをゴムに埋めてから、鞘フィラメントをコアフィラメントから除去し、残る裸線領域を観察することによって評価した。結果を完全被覆範囲の百分率で記録した。
【００３８】
曲げ剛性は、以下の方法によって測定した。
１．ある長さのコード（＞１０ｃｍ）をゴムに埋め、加硫する。
２．ナイフでこのコードからゴムを切取る。コードを１０ｃｍに切る。
３．サンプルを５ｃｍの距離で平行に配置したピボットバーの上に置く。
４．サンプルの中間に撓みが３ｍｍに等しくなるまで下向き力を加える。
５．サンプルを３ｍｍ曲げるために要した力を測定する。
【００３９】
表１は、従来技術のタイヤコードを本発明のタイヤコード２０と比較する。本発明のタイヤコード２０の曲げ剛性を二つの数字で表示する。高い数値は、コードを短軸周りに撓めるときの曲げ剛性に関係する。小さい数値は、長軸周りの曲げ剛性に対応する。表示するデータから、本発明のタイヤコードは、路面との接触面積が広い良い乗り心地と、曲げ剛性に関する良いコーナリング性能の両方を提供できる特性を示す。
【００４０】
カレンダシートの配向の均一性を評価するために、このカレンダシートのｘ線写真を撮り、次に最大コード直径が見えたときに、埋めたコードを数えた。表示するデータは、次のように計算した、（数えたコード数／全コード数）×１００％である。１００％という点数は、全てのコードが最大コード直径の側面がｘ線で見えるように配置してあることを意味する。
【００４１】
平行度は、コアフィラメント１０がどれ程効果的に同じつる巻き経路を追従するかを評価する。“良”は、コアフィラメント１０が実質的に同じ経路を追従することを示す。コアフィラメント１０がこの評価基準を満たさないならば、そのサンプルを“不良”と評価した。
【００４２】
本発明のタイヤコード２０は、優れたゴム侵入率、有意な曲げ剛性差、およびカレンダシートに埋めたときの配向能力の諸特性を示す。
【００４３】
本発明の代替実施例を図７Ａ、７Ｂ、８Ａおよび８Ｂに関して示す。タイヤコードフィラメントが平行状態にあるとき、接触は線に沿い、それで応力は高度には集中しない。しかし、フィラメントが交差するとき、点接触であり、それで応力がその点に集中する。そのような高応力は、摩耗率を望ましくなく上昇し、それがこれらの応力集中点での破損の可能性を増す。タイヤコードフィラメントを大きなピッチのつる巻き線に作り、および小さいピッチの第２つる巻き線も作ることによって、タイヤコードへのゴムの侵入率を改善し、疲労抵抗を改善することが知られている。この技術は、米国特許第５，３１９，９１５号明細書に例示してある。そこでこの二重渦巻きフィラメントは、断続的にだけ隣接するフィラメントに接触する。
【００４４】
この技術を本発明に適応させてもよい。図７Ａおよび７Ｂに示すように、コアフィラメント１０（図７Ａ、７Ｂ、８Ａおよび８Ｂにハッチングを付けて示す）は、扁平で、平行な、並列構成に作ってある。鞘フィラメント１１は、コアフィラメント１１に巻付く。図８Ａおよび８Ｂの代替実施例で、鞘フィラメント１１は、これらの鞘フィラメント１１がコアフィラメント１０に巻付くピッチより小さいピッチで作ってある。それで鞘フィラメント１１は、各々円形断面領域３０内に閉込められている。この断面領域３０は、この発明の先の実施例で鞘フィラメント１１に関して先に説明した経路を辿り、一方鞘フィラメント１１は、二重渦巻き経路を辿る。それで鞘フィラメント１１は、他のフィラメントとの点間接触が少ない。これは、疲労抵抗を改善し、タイヤコードへのゴム侵入率も良くする。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明のタイヤコードは、ゴムタイヤベルトに使うとき、良いコーナリング性能、滑らかな乗り心地のための低剛性、コードが完全な状態であるための良いゴム貫入率、および高生産速度への適応性を示す。このタイヤコードは、軽量タイヤを作るために薄いゴム厚および／またはベルト内での広いコード間隔も可能にし、それが自動車の燃料効率および乗り心地特性に貢献する。
【００４６】
本発明をある好適および代替実施例を参照して説明したが、それらは例示に過ぎず、添付の請求項に示す本発明の全範囲を限定することを意図しない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明のタイヤコードの側面図である。
【図２】本発明のタイヤコードの平面図である。
【図３】図１および図２のタイヤコードの図１および図２の線３−３に沿った断面図である。
【図４】図１および図２のタイヤコードの図１および図２の線４−４に沿った断面図である。
【図５】図１および図２のタイヤコードの図１および図２の線５−５に沿った断面図である。
【図６】図１および図２のタイヤコードの図１および図２の線６−６に沿った断面図である。
【図７Ａ】本発明の代替実施例を示し、先の図面で説明したコアフィラメントが扁平で、平行な、並列構成に作ってあり、鞘フィラメントが与えられたピッチでコアフィラメントに巻付いている。
【図７Ｂ】本発明の代替実施例を示し、先の図面で説明したコアフィラメントが扁平で、平行な、並列構成に作ってあり、鞘フィラメントが与えられたピッチでコアフィラメントに巻付いている。
【図８Ａ】本発明の代替実施例を示し、鞘フィラメントは、更に、これらの鞘フィラメントがコアフィラメントに巻付くピッチより小さいピッチで作ってある。
【図８Ｂ】本発明の代替実施例を示し、鞘フィラメントは、更に、これらの鞘フィラメントがコアフィラメントに巻付くピッチより小さいピッチで作ってある。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エラストマー物品の補強用金属コード、特に、空気入りタイヤの補強に有用であり且つこのタイヤにコーナリング性能と乗り心地の両方が良い特徴を与えるタイヤコードに関する。
【背景技術】
【０００２】
スチールベルトタイヤに使う種類のような、スチールタイヤコードは、複数の鞘フィラメントで包んだ複数のコアフィラメントから作ることができる。高強度を達成するためには更なるコアフィラメントを要するが、３本以上のコアフィラメントを要するときは、これらのコアフィラメントを一緒に束ねて、束ねたフィラメントの中心に空隙を作る傾向がある。このコードをゴム層に接着すると、ゴムがこれらの空隙に容易に入り込んでそれらを埋めることはできない。そこでもしこのタイヤに穴が開くと、これらの空隙に水が入り、タイヤコードを腐食するかも知れない。
【０００３】
最近のタイヤ設計は、軽量タイヤを作るために薄いゴム厚および／またはベルトの中での広いコード間隔を要求する。これらの設計は、自動車の燃料効率および乗り心地特性のために良いと知られている。
【０００４】
その上、乗用車タイヤは、横操縦性、即ち、良いコーナリング、並びに乗り心地および路面との最大接触のために低曲げ剛性をもたらすコードを要求する。所望の横剛性を達成するために、典型的にはタイヤコードの構成に大きい直径のフィラメントを使用する。コーナリングを改善するためにこれらの直径が増すと、タイヤベルトは垂直平面で剛くなり、乗り心地を悪くし、道路との接触面積が小さくなる。
【０００５】
典型的なタイヤ構造は、０．１５〜０．４０ｍｍの真鍮めっきしたスチールフィラメントを使用する。コードに高破壊荷重が要求されるならば、フィラメント数を増すことが必要である。コードが３本以上のフィラメントを撚り合わせたとき、このコードの中心に空隙ができるかも知れない。するとこのコードは、タイヤ加硫中にゴムをこの空隙に入り込ませるに十分なスペースがフィラメント間になく、このコードは、密着性低下に苦しむかも知れない。密着性低下は、タイヤのベルト分離を生ずるかも知れない。更に、コードの中心に空隙があれば、それは、もしベルト領域に何らかの路面障害物が侵入すると、水によって容易に腐食するかも知れない。これは、ベルトの中のコードの全長が空隙を通って吸上がる水によって腐食されるかも知れないので、特に関心事となる。結果としての腐食がコードの機械的特性および疲労抵抗をタイヤ破損が起るかも知れないように低下する。
【０００６】
コードの中へのゴムの入り込みを改善し且つこのタイヤコード内の空隙の問題を避けるために種々のタイヤコード構成が開発されている。
（１）開放型構造は、小さい引張りばね型コードを創るためにフィラメントにコードピッチに等しい周波数で大きな振幅の波を予め形成することによって創ったものである。
（２）波形フィラメント構造は、ピッチがコードのピッチより小さい、１本以上の小型波状フィラメントを有する。この構造が創る小さい隙間がゴムのコアへの侵入を可能にする。
（３）１×２および２＋２として知られるタイヤコード構造は、完全にゴムが入り込んでいる。
【０００７】
上に説明した問題に対応するためのその他の試みに関する情報が以下に記載するように種々の米国特許にあることが分る。
イケハラの米国特許第５，７１８，７８３号は、単一つる巻きコアフィラメントおよび５ないし８の鞘フィラメントを含むスチールコードを開示する。このつる巻きコアフィラメントのピッチおよび振幅は、コアフィラメントの直径および鞘フィラメントの数に依ってある範囲に設定してある。
ショヤマの米国特許第６，２４４，３１８号は、単一コアフィラメントおよびこのコアの周りのつる巻線によって作った複数の鞘層から作ったタイヤコードを開示する。
【０００８】
ニデロストの米国特許第６，０８９，２９３号は、補強コードがプライの異なる点で異なる特性を有するゴムプライを開示する。これらの異なる特性は、コードを一緒にしてつる巻き状に捩ってプライの異なる部分でつる巻き直径が異なるようにして達成する。
アルデファーの米国特許第３，８０２，９８２号は、単一フィラメントをつる巻き状に作った複数のコードによって補強をもたらすタイヤを開示する。
ベイリービエール外の米国特許第５，２８５，６２３号は、各々少なくとも２本のフィラメントの２本の綱を含むスチールコードを開示する。これらの綱を互いの周りに撚り合わせて同じピッチの螺旋体を作る。これらの綱の一つのフィラメントは、ピッチが３００ｍｍを超え、即ち、この綱のフィラメントは、それ程撚ってない。
【０００９】
しかし、これらのタイヤコードは、全て幾つかの限界がある。開放型構造のフィラメントは、ゆるく撚り合わせてあるので容易に動くことができる。従って、安定なコード形状を保つことは困難であり、このコードは、基本的に均一ではない。カレンダ掛け工程に於ける張力制御も開放型コードには非常に重要で、ゴムの侵入を良くするためには低く保たねばならない。高張力カレンダで開放型構造を使うならば、引き伸し中にコードが閉じると、ゴムの侵入と共に開放性が失われるかも知れない。カレンダシートのゴム厚に伴う問題も開放型コードでは明白である。ゴム侵入を保証するために必要な大きな開放性もコードの直径を増し、このコードのサイズを許容するためにゴム厚の増加を要する。
【００１０】
波形構造は、コードの中のフィラメント数の増加を要する高強度用途で良いゴム侵入を維持するにはあまり有効ではない。これは、波形構造がコードに比較的小さい隙間しか創らず、その結果、加硫中に大量のゴムの流れを許容しないからである。
【００１１】
１×２および２＋２として知られるコード型式も、一定数のフィラメントを要するので、タイヤ設計に問題を呈示する。タイヤベルトに高強度を得るためには、カレンダで大きいフィラメント直径、高張力鋼、またはＥＰＩ（インチ（２５．４ｍｍ）当りの縦糸数）の増加さえも使わなければならない。大きいフィラメント直径および高ＥＰＩは、共に軽量タイヤ設計と相容れない。
【００１２】
更に最近、コードへのゴムの侵入およびタイヤの横ベルト安定性の要求を満たすためにもう一つの構造が導入されている。この構造は、特開２０００−０９６４６４号公報に開示してあるように、単一の、細い、低強度巻付けフィラメントで巻いた、全て平行なフィラメントを使用する。しかし、この構造の実際の生産は、非常に短い巻付けピッチを使うのでなければ、この低強度巻付けフィラメントが平行なコアフィラメントを広がらないようには出来ないので、困難である。これは、巻付け機速度が最大機械毎分回転数によって拘束されるので、生産高を落す。更に、この構造は、巻付けフィラメントにフィラメントを扁平に保持するに十分な強度がないので、多数のフィラメントを扁平に保つのが困難である。高破壊荷重コードは、フィラメント数が制限されるので、利用できない。その上、細い巻付けフィラメントは、コードの破壊強度にあまり寄与しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、以下に説明するように、従来技術の限界を克服する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、タイヤコードの少なくとも２本、好ましくは３本のコアフィラメントを、平行な、並列関係に維持しながら、つる巻き構成に作ることによって上に議論した問題を解決する。これらのコアフィラメントは、捩りまたは撚り合わせてない。言換えれば、ピッチ（これらのコアフィラメントの完全な１捩りの長さ）が事実上無限大である。実際には、これは少なくとも３００ｍｍのピッチを意味する。鞘フィラメントも、並列コアフィラメントに巻付けられるように、扁平なつる巻き構成に作ってある。この様にして、鞘フィラメントは、コアフィラメントを束ねるような張力をコアフィラメントに掛けない。それどころか、コアフィラメントは、タイヤコードに空隙ができず且つゴムが侵入できるように、扁平な並列構成に維持される。鞘フィラメントとコアフィラメントの両方がタイヤコードの破壊強度に実質的に貢献する。これは、低引張り強度の巻付けフィラメントを複数の平行なコアフィラメントに使う従来技術と異なる。
【００１５】
従って、本発明のコアフィラメントは、平行であることと並列関係に維持されていることの両方を特徴とする。３本以上のコアフィラメントを平行な構成に、即ち、捩り合わせずに作ってもよく、一方鞘フィラメントは、このコアの周りに束ねてある。コアフィラメントが並列構成のままであることは、本発明の有意な側面である。並列構成というのは、水平面で縦方向に引き伸したコードを考えることによって説明してもよい。以下に説明するように、コードの扁平なつる巻き構成とは、このコードのどの断面も、水平と考えられる長軸と垂直と考えられる短軸によって特徴付けられた、一般的に小判形の外部境界内に閉込められていることを意味する。これらのコアフィラメントは、コードに沿う各縦方向点で、このコードの長さと直角を成し且つ水平面内にある線がコアフィラメントの各々の中心線を通過するようにできるなら、並列構成にある。
【００１６】
この発明は、種々の数のコアフィラメントおよび鞘フィラメントで実施できる。コアフィラメントの数は、２ないし６、鞘フィラメントは１ないし７が望ましい。
【００１７】
上述のように、コアフィラメントの扁平な構成および鞘フィラメントの扁平なつる巻き構成が、このタイヤコードのどの断面も扁平で、小判形外部境界内に閉込められることを決め、この小判形外部境界は、長軸に沿う長径および短軸に沿う短径によって特徴付けられていることが分るだろう。この短径は、垂直対水平方向のタイヤコードの曲げ弾性係数に適当な差を作るために長径の６０％以下であるのが望ましい。このタイヤコードの断面は、扁平で小判形外部境界内に閉込められていて、この小判形外部境界は、長軸と短径によって特徴付けられている。この短軸は、水平対垂直方向のタイヤコードの曲げ弾性係数に適当な差を作るために長軸の６０％以下であるのが望ましい。コーナリングが良いためには水平方向の剛性が大きいのが望ましく、一方乗り心地が良いためには垂直方向の剛性を減らすのが望ましい。
【００１８】
本発明の望ましい構成を有するタイヤコードを作るためには、コードおよびフィラメント寸法が以下の数学的関係を満足するのが望ましい。
１．５×ｄｃ≦（Ｄｈ−２×ｄｓ）≦ｍ×ｄｃ＋ｄｓ
但し、
ｄｃ＝コアフィラメントの直径、
Ｄｈ＝水平方向（長軸）を横切る鞘フィラメントの波高値、即ち、長径、
ｄｓ＝鞘フィラメントの直径、および
ｍ＝コアフィラメントの数。
【００１９】
コアフィラメント直径は、鞘フィラメントの直径と異なってもよいが、ある用途ではこれらの直径が同じであるか、ほぼ同じであることが望ましいかも知れない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のタイヤコードは、ゴムタイヤベルトに使うとき、良いコーナリング性能、滑らかな乗り心地のための低剛性、コードが完全な状態であるための良いゴム侵入率、および高生産速度への適応性を示す。このタイヤコードは、軽量タイヤを作るために薄いゴム厚および／またはベルト内での広いコード間隔も可能にし、それが自動車の燃料効率および乗り心地特性に貢献する。
【００２１】
本発明のこれらおよびその他の特徴、目的および利点は、以下の好適実施例の詳細な説明および添付の請求項を添付の図面と共に考慮すればより良く理解されよう。
【実施例】
【００２２】
本発明のタイヤコードを図１ないし図６に関して説明する。タイヤコード２０は、少なくとも３本のコアフィラメント１０を有する。これらのコアフィラメントを図３ないし図６ではハッチングを付けて示す。コアフィラメント１０の数は、６以下が望ましい。鞘フィラメント１１（図３ないし図６にハッチングなしで示す）の数は、１ないし７が望ましい。鞘フィラメント１１のフィラメント直径Ｃは、コアフィラメント１１のコア直径Ｄと異なってもよいが、ある用途では鞘フィラメント直径Ｃがコアフィラメント直径Ｄと同じであるか、ほぼ同じであることが望ましいかも知れない。コアフィラメント１０は、撚りまたは捩り合わせてない。言換えれば、ピッチ（これらのコアフィラメントの完全な１捩りの長さ）が事実上無限大である。実際には、これは少なくとも３００ｍｍのピッチを意味する。
【００２３】
鞘フィラメント１１とコアフィラメント１０の両方がタイヤコード２０の破壊強度に実質的に貢献することは、本発明の重要な側面である。ここで使う、“実質的に貢献する”という用語は、本発明のフィラメントを、複数の高引張り強度のコアフィラメントを平行に維持するために低引張り強度の巻付けフィラメントを使うがこの巻付けフィラメントは、タイヤコードの破壊強度に実質的に貢献せず、それが主としてコアフィラメントによって決る従来技術と区別することを意図する。従って、本発明では、鞘フィラメント１１がコアフィラメント１０と共にタイヤコード２０の破壊強度に実質的に貢献し、一方従来技術で、巻付けフィラメントは、タイヤコード２０の破壊強度に実質的に貢献しない。鞘フィラメント１１の強度は、コアフィラメント１０の扁平で、平行な、並列構成の維持にも貢献する。
【００２４】
タイヤコード２０は、コアフィラメント１０がつる巻き線に作ってあり、これらのコアフィラメント１０が互いに平行で、“扁平な”並列構成のままであるので、中心に空隙を含まない。“扁平な”並列構成とは、タイヤコード２０の縦方向長さに沿う各点で、図３ないし図６に示すように、コアフィラメント１０の各々の中心線を通るほぼ直線の直交線１２が引けるようなコアフィラメント１０の整列を指す。
【００２５】
コアフィラメント１０の数が２未満ならば、タイヤコード２０は、タイヤ強化で曲げ弾性係数改善を達成できず、コアフィラメント１０の数が６を超えれば、平行なつる巻き線を維持するのが困難である。コアフィラメント１０がつる巻線に従いながら完全に平行であることは必要ない。これらのコアフィラメントが基本的に平行つる巻き線として整列するならば、コアフィラメント１０が“位置を変える”幾つかの点は、殆ど影響がなく、タイヤコード２０の性質を低下しない。
【００２６】
鞘フィラメント１１も扁平なつる巻き構成に作ってある。鞘フィラメント１１は、鞘フィラメント波の頂上がコアフィラメント波の谷に起り、逆もまた同様であるように、並列コアフィラメント１０の周りに巻付けてある。この様にして、鞘フィラメント１１は、コアフィラメント１０を束ねて中心に空隙を作るような張力をコアフィラメント１０に掛けることはない。
【００２７】
コアフィラメント１０のこの扁平な並列配置およびこれらのコアフィラメント１０の周りに巻付けた鞘フィラメント１１の扁平なつる巻き構成は、タイヤコード２０のどの断面も扁平になっていて、小判形外部境界２１内に閉込められることを決め、この小判形外部境界２１は、長軸に沿う長径Ａおよび短軸に沿う短径Ｂによって特徴付けられている。この短径Ｂは、垂直（長軸周り）対水平（短軸周り）方向のタイヤコード２０の曲げ弾性係数に適当な差を作るために長径Ａの６０％以下であるのが望ましい。
【００２８】
タイヤコード２０が垂直および水平断面の間の曲げ弾性係数のこの差を達成するならば、このタイヤコード２０は、ゴムカレンダシート内に長径Ａをこのカレンダシートの幅と整列して配置できる。コーナリングが良いためには水平方向の剛性が大きいのが望ましく、一方乗り心地が良いためには垂直方向の剛性を減らすのが望ましい。このタイヤコード２０の短径Ｂは、通常のタイヤコード構造より小さいので、薄いゴムカレンダシートが達成可能である。更に、このタイヤコード２０の長径Ａは、通常のタイヤコード構造より大きい。従って、先の構造と同じコード間スペースを維持しながら、カレンダシートのＥＰＩが減るかも知れない。
【００２９】
鞘フィラメント直径Ｃは、コアフィラメント１０を実質的に整列した平行、扁平、並列つる巻き線に維持するために十分な巻付け強度を創るに十分大きくなければならない。しかし、鞘フィラメント１１の数が７を超えれば、外被間のスペースが小さくなり過ぎるので、コードのゴム侵入が悪い。タイヤコード２０は、通常の結束機技術では、平行なコアフィラメント１０を結束プロセスでコアを丸め、従って中心に望ましくない空隙を作る傾向があるので、作ることが非常に困難である。本発明のタイヤコード２０は、コアフィラメント１０にそれらを一緒に束ねさせるような張力を掛けることなく、“扁平な”並列構成に配置したコアフィラメント１０の周りに巻付けるために、先のタイヤコード構造より長い鞘フィラメント１１を要する。この余分な長さは、鞘フィラメント１１をうねらせるために曲げピンを使うことによって、または結束プロセスの前に仮撚り機を使うことによって得られる。しかし、コアフィラメント１０もつる巻き波形で曲げられるので、このコードの直径は、鞘フィラメント１１の必要な長さに関して効果的に小さくなる。そこでこの関係を以下の式で記述できる。
１．５×ｄｃ≦（Ｄｈ−２×ｄｓ）≦ｍ×ｄｃ＋ｄｓ
但し、
ｄｃ＝コアフィラメント直径（Ｄ）、
Ｄｈ＝長径（Ａ）、
ｄｓ＝鞘フィラメント直径（Ｃ）、および
ｍ＝コアフィラメントの数。
【００３０】
（Ｄｈ−２×ｄｓ）が（ｍ×ｄｃ＋ｄｓ）より大きいならば、結束機で作るのは非常に困難である。（Ｄｈ−２×ｄｓ）が（１．５×ｄｃ）より小さければ、このタイヤコードは均一性が悪く、コードの特徴が保証されない。
【００３１】
本発明によって作ったタイヤコード２０は、良いゴム侵入率、水平面での曲げ剛性に関してコーナリング力に対する大きい抵抗力、およびタイヤの垂直面での低剛性に基づいて接触面積の広い良い乗り心地をもたらす。
【００３２】
この例で説明するタイヤコードは、結束機型撚り機で撚り合わせてある。表１は、本発明のタイヤコード２０の評価した機械的性質を従来技術の構造と比較する。
【００３３】
（表１）
表１
例 従来技術 従来技術 本発明
構造 1x5x0.35 3+2x0.35 3+2x0.35
型式 開放 丸 扁平
Dh-2xds（ｍｍ） 0.73
撚りピッチ（ｍｍ） 18 18 18
コード直径（ｍｍ）
最大 1.24 1.11 1.45
最小 1.20 1.01 0.76
偏平度（％） 96.8 91 53.1
破断荷重（ｋｇ） 150 155 155
ゴム侵入率（％） 100 60 100
曲げ剛性 115.8 112.3 101.3/192.1
【００３４】
表２Ａおよび２Ｂは、通常のＭ＋Ｎ型構造（表２Ａ）対本発明のタイヤコード２０（表２Ｂ）の評価した機械的性質データを比較する。
【００３５】
（表２）
表２Ａ−従来技術
構造 3+5 3+1 6+2
フィラメント直径（ｍｍ）
コア 0.35 0.35 0.35
鞘 0.35 0.15 0.35
Dh-2xds（ｍｍ） 0.85 1.35 1.23
扁平度（％） 69 92 79
撚りピッチ（ｍｍ） 18 14 18
シートの均一性（％） 74 60
ゴム侵入率（％） 50 80 60
コアフィラメントの均一性 良 良 不良
平行度 良 不良 不良
【００３６】
（表３）
表２Ｂ−本発明
構造 3+2 4+3
フィラメント直径（ｍｍ）
コア 0.35 0.35
鞘 0.35 0.35
Dh-2xds（ｍｍ） 0.72 1.00
扁平度（％） 53 45
撚りピッチ（ｍｍ） 18 18
シートの均一性（％） 100 100
ゴム侵入率（％） 100 100
コアフィラメントの均一性 良 良
平行度 良 良
【００３７】
これらの最大および最小タイヤコード直径は、厚さダイヤルゲージで各タイヤコードを回転することによって測定した。扁平度は、次のように計算した、最小コード直径／最大コード直径×１００％である。破壊荷重は、被覆してないコードを破損するまで伸す引張試験機を使って測定した。ゴム侵入率は、最初にタイヤコードをゴムに埋めてから、鞘フィラメントをコアフィラメントから除去し、残る裸線領域を観察することによって評価した。結果を完全被覆範囲の百分率で記録した。
【００３８】
曲げ剛性は、以下の方法によって測定した。
１．ある長さのコード（＞１０ｃｍ）をゴムに埋め、加硫する。
２．ナイフでこのコードからゴムを切取る。コードを１０ｃｍに切る。
３．サンプルを５ｃｍの距離で平行に配置したピボットバーの上に置く。
４．サンプルの中間に撓みが３ｍｍに等しくなるまで下向き力を加える。
５．サンプルを３ｍｍ曲げるために要した力を測定する。
【００３９】
表１は、従来技術のタイヤコードを本発明のタイヤコード２０と比較する。本発明のタイヤコード２０の曲げ剛性を二つの数字で表示する。高い数値は、コードを短軸周りに撓めるときの曲げ剛性に関係する。小さい数値は、長軸周りの曲げ剛性に対応する。表示するデータから、本発明のタイヤコードは、路面との接触面積が広い良い乗り心地と、曲げ剛性に関する良いコーナリング性能の両方を提供できる特性を示す。
【００４０】
カレンダシートの配向の均一性を評価するために、このカレンダシートのｘ線写真を撮り、次に最大コード直径が見えたときに、埋めたコードを数えた。表示するデータは、次のように計算した、（数えたコード数／全コード数）×１００％である。１００％という点数は、全てのコードが最大コード直径の側面がｘ線で見えるように配置してあることを意味する。
【００４１】
平行度は、コアフィラメント１０がどれ程効果的に同じつる巻き経路を追従するかを評価する。“良”は、コアフィラメント１０が実質的に同じ経路を追従することを示す。コアフィラメント１０がこの評価基準を満たさないならば、そのサンプルを“不良”と評価した。
【００４２】
本発明のタイヤコード２０は、優れたゴム侵入率、有意な曲げ剛性差、およびカレンダシートに埋めたときの配向能力の諸特性を示す。
【００４３】
本発明の代替実施例を図７Ａ、７Ｂ、８Ａおよび８Ｂに関して示す。タイヤコードフィラメントが平行状態にあるとき、接触は線に沿い、それで応力は高度には集中しない。しかし、フィラメントが交差するとき、点接触であり、それで応力がその点に集中する。そのような高応力は、摩耗率を望ましくなく上昇し、それがこれらの応力集中点での破損の可能性を増す。タイヤコードフィラメントを大きなピッチのつる巻き線に作り、および小さいピッチの第２つる巻き線も作ることによって、タイヤコードへのゴムの侵入率を改善し、疲労抵抗を改善することが知られている。この技術は、米国特許第５，３１９，９１５号明細書に例示してある。そこでこの二重渦巻きフィラメントは、断続的にだけ隣接するフィラメントに接触する。
【００４４】
この技術を本発明に適応させてもよい。図７Ａおよび７Ｂに示すように、コアフィラメント１０（図７Ａ、７Ｂ、８Ａおよび８Ｂにハッチングを付けて示す）は、扁平で、平行な、並列構成に作ってある。鞘フィラメント１１は、コアフィラメント１１に巻付く。図８Ａおよび８Ｂの代替実施例で、鞘フィラメント１１は、これらの鞘フィラメント１１がコアフィラメント１０に巻付くピッチより小さいピッチで作ってある。それで鞘フィラメント１１は、各々円形断面領域３０内に閉込められている。この断面領域３０は、この発明の先の実施例で鞘フィラメント１１に関して先に説明した経路を辿り、一方鞘フィラメント１１は、二重渦巻き経路を辿る。それで鞘フィラメント１１は、他のフィラメントとの点間接触が少ない。これは、疲労抵抗を改善し、タイヤコードへのゴム侵入率も良くする。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明のタイヤコードは、ゴムタイヤベルトに使うとき、良いコーナリング性能、滑らかな乗り心地のための低剛性、コードが完全な状態であるための良いゴム貫入率、および高生産速度への適応性を示す。このタイヤコードは、軽量タイヤを作るために薄いゴム厚および／またはベルト内での広いコード間隔も可能にし、それが自動車の燃料効率および乗り心地特性に貢献する。
【００４６】
本発明をある好適および代替実施例を参照して説明したが、それらは例示に過ぎず、添付の請求項に示す本発明の全範囲を限定することを意図しない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明のタイヤコードの側面図である。
【図２】本発明のタイヤコードの平面図である。
【図３】図１および図２のタイヤコードの図１および図２の線３−３に沿った断面図である。
【図４】図１および図２のタイヤコードの図１および図２の線４−４に沿った断面図である。
【図５】図１および図２のタイヤコードの図１および図２の線５−５に沿った断面図である。
【図６】図１および図２のタイヤコードの図１および図２の線６−６に沿った断面図である。
【図７Ａ】本発明の代替実施例を示し、先の図面で説明したコアフィラメントが扁平で、平行な、並列構成に作ってあり、鞘フィラメントが与えられたピッチでコアフィラメントに巻付いている。
【図７Ｂ】本発明の代替実施例を示し、先の図面で説明したコアフィラメントが扁平で、平行な、並列構成に作ってあり、鞘フィラメントが与えられたピッチでコアフィラメントに巻付いている。
【図８Ａ】本発明の代替実施例を示し、鞘フィラメントは、更に、これらの鞘フィラメントがコアフィラメントに巻付くピッチより小さいピッチで作ってある。
【図８Ｂ】本発明の代替実施例を示し、鞘フィラメントは、更に、これらの鞘フィラメントがコアフィラメントに巻付くピッチより小さいピッチで作ってある。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマー物品の補強に適するタイヤコードであって、
３ないし６のコアフィラメント数を有し且つ縦方向に沿ってつる巻き線を形成し、前記コアフィラメントが捩り合わせてなく且つ前記コアフィラメントが実質的に平行な、実質的に並列の構成に配置してある第１グループのフィラメント、および
１ないし７の鞘フィラメント数を有し且つ前記コアフィラメントの前記つる巻き線と同じ向きに扁平なつる巻き線を形成する第２グループのフィラメントで、前記コアフィラメントの前記つる巻き線と同じ向きに前記第１グループの周りに撚り合わせてあるフィラメントを含み、
前記コアフィラメントおよび前記鞘フィラメントの各々が前記タイヤコードの破壊強度に実質的に貢献し、
前記コアフィラメントの各々はコアフィラメント直径に特徴があり、および前記鞘フィラメントの各々は鞘フィラメント直径に特徴があり、
前記縦方向に沿う前記タイヤコードのどの断面も長軸に沿う長径と短軸に沿う短径によって特徴付けられた一般的に小判形の外部境界内に含まれるタイヤコード。
【請求項２】
タイヤコードに於いて、前記短径が前記長径の６０％以下である請求項１に記載されたタイヤコード。
【請求項３】
タイヤコードに於いて、次の式を満足する請求項１に記載されたタイヤコード、
１．５×ｄc≦（Ｄh−２×ｄs）≦ｍ×ｄc＋ｄs
但し、
ｄc＝前記コアフィラメント直径、
Ｄh＝前記長径、
ｄs＝前記鞘フィラメント直径、および
ｍ＝コアフィラメントの数。
【請求項４】
タイヤコードに於いて、次の式を満足する請求項２に記載されたタイヤコード、
１．５×ｄc≦（Ｄh−２×ｄs）≦ｍ×ｄc＋ｄs
但し、
ｄc＝前記コアフィラメント直径、
Ｄh＝前記長径、
ｄs＝前記鞘フィラメント直径、および
ｍ＝コアフィラメントの数。
【請求項５】
タイヤコードに於いて、前記鞘フィラメント直径が前記コアフィラメント直径と実質的に同じである請求項１に記載されたタイヤコード。
【請求項６】
エラストマー物品の補強に適するタイヤコードであって、
２ないし６のコアフィラメント数を有し且つ縦方向に沿ってつる巻き線を形成し、前記コアフィラメントが捩り合わせてなく且つ前記コアフィラメントが実質的に平行な、実質的に並列の構成に配置してある第１グループのフィラメント、および
１ないし７の鞘フィラメント数を有し且つ前記コアフィラメントの前記つる巻き線と同じ向きに扁平なつる巻き線を形成する第２グループのフィラメントで、前記コアフィラメントの前記つる巻き線と同じ向きに前記第１グループの周りに撚り合わせてあるフィラメントを含み、
前記コアフィラメントおよび前記鞘フィラメントの各々が前記タイヤコードの破壊強度に実質的に貢献し、
前記コアフィラメントの各々はコアフィラメント直径に特徴があり、および前記鞘フィラメントの各々は鞘フィラメント直径に特徴があり、そして
前記縦方向に沿う前記タイヤコードのどの断面も長軸に沿う長径と短軸に沿う短径によって、前記短径が前記長径の６０％以下であるように特徴付けられた一般的に小判形の外部境界内に含まれるタイヤコード。
【請求項７】
次の式を満足する請求項６に記載されたタイヤコード、
１．５×ｄc≦（Ｄh−２×ｄs）≦ｍ×ｄc＋ｄs
但し、
ｄc＝前記コアフィラメント直径、
Ｄh＝前記長径、
ｄs＝前記鞘フィラメント直径、および
ｍ＝コアフィラメントの数。
【請求項８】
前記鞘フィラメント直径が前記コアフィラメント直径と実質的に同じである請求項６に記載されたタイヤコード。
【請求項９】
エラストマー物品の補強に適するタイヤコードであって、
２ないし６のコアフィラメント数を有し且つ縦方向に沿ってつる巻き線を形成し、前記コアフィラメントが捩り合わせてなく且つ前記コアフィラメントが実質的に平行な、実質的に並列の構成に配置してある第１グループのフィラメント、および
１ないし７の鞘フィラメント数を有し且つ前記コアフィラメントの前記つる巻き線と同じ向きに扁平なつる巻き線を形成する第２グループのフィラメントであって、前記コアフィラメントの前記つる巻き線と同じ向きに前記第１グループの周りに撚り合わせてあるフィラメントを含み、
前記コアフィラメントおよび前記鞘フィラメントの各々が前記タイヤコードの破壊強度に実質的に貢献し、
前記コアフィラメントの各々はコアフィラメント直径に特徴があり、および前記鞘フィラメントの各々は、次の式を満足する鞘フィラメント直径に特徴があり、
１．５×ｄc≦（Ｄh−２×ｄs）≦ｍ×ｄc＋ｄs
但し、
ｄc＝前記コアフィラメント直径、
Ｄh＝前記長径、
ｄs＝前記鞘フィラメント直径、および
ｍ＝コアフィラメントの数であり、および
前記縦方向に沿う前記タイヤコードのどの断面も長軸に沿う長径と短軸に沿う短径によって、前記短径が前記長径の６０％以下であるように特徴付けられた一般的に小判形の外部境界内に含まれるタイヤコード。
【請求項１０】
前記鞘フィラメント直径が前記コアフィラメント直径と実質的に同じである請求項９に記載されたタイヤコード。
【請求項１１】
前記鞘フィラメントが前記扁平なつる巻き線を形成する第１ピッチと前記第１ピッチより小さい第２ピッチに特徴がある請求項１に記載されたタイヤコード。
【請求項１２】
前記鞘フィラメントが前記扁平なつる巻き線を形成する第１ピッチと前記第１ピッチより小さい第２ピッチに特徴がある請求項６に記載されたタイヤコード。
【請求項１３】
前記鞘フィラメントが前記扁平なつる巻き線を形成する第１ピッチと前記第１ピッチより小さい第２ピッチに特徴がある請求項９に記載されたタイヤコード。
【請求項１】
エラストマー物品の補強に適するタイヤコードであって、
３ないし６のコアフィラメント数を有し且つ縦方向に沿ってつる巻き線を形成し、前記コアフィラメントが捩り合わせてなく且つ前記コアフィラメントが実質的に平行な、実質的に並列の構成に配置してある第１グループのフィラメント、および
１ないし７の鞘フィラメント数を有し且つ前記コアフィラメントの前記つる巻き線と同じ向きに扁平なつる巻き線を形成する第２グループのフィラメントで、前記コアフィラメントの前記つる巻き線と同じ向きに前記第１グループの周りに撚り合わせてあるフィラメントを含み、
前記コアフィラメントおよび前記鞘フィラメントの各々が前記タイヤコードの破壊強度に実質的に貢献し、
前記コアフィラメントの各々はコアフィラメント直径に特徴があり、および前記鞘フィラメントの各々は鞘フィラメント直径に特徴があり、
前記縦方向に沿う前記タイヤコードのどの断面も長軸に沿う長径と短軸に沿う短径によって特徴付けられた一般的に小判形の外部境界内に含まれるタイヤコード。
【請求項２】
タイヤコードに於いて、前記短径が前記長径の６０％以下である請求項１に記載されたタイヤコード。
【請求項３】
タイヤコードに於いて、次の式を満足する請求項１に記載されたタイヤコード、
１．５×ｄc≦（Ｄh−２×ｄs）≦ｍ×ｄc＋ｄs
但し、
ｄc＝前記コアフィラメント直径、
Ｄh＝前記長径、
ｄs＝前記鞘フィラメント直径、および
ｍ＝コアフィラメントの数。
【請求項４】
タイヤコードに於いて、次の式を満足する請求項２に記載されたタイヤコード、
１．５×ｄc≦（Ｄh−２×ｄs）≦ｍ×ｄc＋ｄs
但し、
ｄc＝前記コアフィラメント直径、
Ｄh＝前記長径、
ｄs＝前記鞘フィラメント直径、および
ｍ＝コアフィラメントの数。
【請求項５】
タイヤコードに於いて、前記鞘フィラメント直径が前記コアフィラメント直径と実質的に同じである請求項１に記載されたタイヤコード。
【請求項６】
エラストマー物品の補強に適するタイヤコードであって、
２ないし６のコアフィラメント数を有し且つ縦方向に沿ってつる巻き線を形成し、前記コアフィラメントが捩り合わせてなく且つ前記コアフィラメントが実質的に平行な、実質的に並列の構成に配置してある第１グループのフィラメント、および
１ないし７の鞘フィラメント数を有し且つ前記コアフィラメントの前記つる巻き線と同じ向きに扁平なつる巻き線を形成する第２グループのフィラメントで、前記コアフィラメントの前記つる巻き線と同じ向きに前記第１グループの周りに撚り合わせてあるフィラメントを含み、
前記コアフィラメントおよび前記鞘フィラメントの各々が前記タイヤコードの破壊強度に実質的に貢献し、
前記コアフィラメントの各々はコアフィラメント直径に特徴があり、および前記鞘フィラメントの各々は鞘フィラメント直径に特徴があり、そして
前記縦方向に沿う前記タイヤコードのどの断面も長軸に沿う長径と短軸に沿う短径によって、前記短径が前記長径の６０％以下であるように特徴付けられた一般的に小判形の外部境界内に含まれるタイヤコード。
【請求項７】
次の式を満足する請求項６に記載されたタイヤコード、
１．５×ｄc≦（Ｄh−２×ｄs）≦ｍ×ｄc＋ｄs
但し、
ｄc＝前記コアフィラメント直径、
Ｄh＝前記長径、
ｄs＝前記鞘フィラメント直径、および
ｍ＝コアフィラメントの数。
【請求項８】
前記鞘フィラメント直径が前記コアフィラメント直径と実質的に同じである請求項６に記載されたタイヤコード。
【請求項９】
エラストマー物品の補強に適するタイヤコードであって、
２ないし６のコアフィラメント数を有し且つ縦方向に沿ってつる巻き線を形成し、前記コアフィラメントが捩り合わせてなく且つ前記コアフィラメントが実質的に平行な、実質的に並列の構成に配置してある第１グループのフィラメント、および
１ないし７の鞘フィラメント数を有し且つ前記コアフィラメントの前記つる巻き線と同じ向きに扁平なつる巻き線を形成する第２グループのフィラメントであって、前記コアフィラメントの前記つる巻き線と同じ向きに前記第１グループの周りに撚り合わせてあるフィラメントを含み、
前記コアフィラメントおよび前記鞘フィラメントの各々が前記タイヤコードの破壊強度に実質的に貢献し、
前記コアフィラメントの各々はコアフィラメント直径に特徴があり、および前記鞘フィラメントの各々は、次の式を満足する鞘フィラメント直径に特徴があり、
１．５×ｄc≦（Ｄh−２×ｄs）≦ｍ×ｄc＋ｄs
但し、
ｄc＝前記コアフィラメント直径、
Ｄh＝前記長径、
ｄs＝前記鞘フィラメント直径、および
ｍ＝コアフィラメントの数であり、および
前記縦方向に沿う前記タイヤコードのどの断面も長軸に沿う長径と短軸に沿う短径によって、前記短径が前記長径の６０％以下であるように特徴付けられた一般的に小判形の外部境界内に含まれるタイヤコード。
【請求項１０】
前記鞘フィラメント直径が前記コアフィラメント直径と実質的に同じである請求項９に記載されたタイヤコード。
【請求項１１】
前記鞘フィラメントが前記扁平なつる巻き線を形成する第１ピッチと前記第１ピッチより小さい第２ピッチに特徴がある請求項１に記載されたタイヤコード。
【請求項１２】
前記鞘フィラメントが前記扁平なつる巻き線を形成する第１ピッチと前記第１ピッチより小さい第２ピッチに特徴がある請求項６に記載されたタイヤコード。
【請求項１３】
前記鞘フィラメントが前記扁平なつる巻き線を形成する第１ピッチと前記第１ピッチより小さい第２ピッチに特徴がある請求項９に記載されたタイヤコード。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【公表番号】特表２００６−５０７４１４（Ｐ２００６−５０７４１４Ａ）
【公表日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００３−５８４５３４（Ｐ２００３−５８４５３４）
【出願日】平成１５年４月７日（２００３．４．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００３／０１０８２４
【国際公開番号】ＷＯ２００３／０８７６２０
【国際公開日】平成１５年１０月２３日（２００３．１０．２３）
【出願人】（５０４３７６５２２）トクセン ユー．エス．エー．、インコーポレイテッド (5)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年４月７日（２００３．４．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００３／０１０８２４
【国際公開番号】ＷＯ２００３／０８７６２０
【国際公開日】平成１５年１０月２３日（２００３．１０．２３）
【出願人】（５０４３７６５２２）トクセン ユー．エス．エー．、インコーポレイテッド (5)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]