(57)【要約】【課題】コードの生産性と所望のエラスティシティーとの両立を可能にしたｎ＋ｍ＋１構造のスチールコードを提供する。また、このコードをカーカスプライの補強素子として使用することにより、生産性の向上した空気入りラジアルタイヤを提供する。【解決手段】フィラメントｎ本（ｎ＝１〜４）からなるコアの周りに、ｍ本（ｍ＝ｎ＋（２〜６））のフィラメントからなる１層のシースが形成され、該シース外周面に巻き付けワイヤが巻き付けられたｎ＋ｍ＋１構造の層撚り構造であり、かつ、エラスティシティーが９０％以下であるスチールコードである。前記巻き付けワイヤの撚りピッチｐが５〜１０ｍｍであり、かつ、前記巻き付けワイヤの型付け率ｒが巻き付けワイヤの撚りピッチｐに対し次式、（０．９５−０．０２×ｐ）×１００＜ｒ＜（１．１−０．０３×ｐ）×１００で表される関係を満足する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィラメントｎ本（ｎ＝１〜４）からなるコアの周りに、ｍ本（ｍ＝ｎ＋（２〜６））のフィラメントからなる１層のシースが形成され、該シース外周面に巻き付けワイヤが巻き付けられたｎ＋ｍ＋１構造の層撚り構造であり、かつ、エラスティシティーが９０％以下であるスチールコードであって、
前記巻き付けワイヤの撚りピッチｐが５〜１０ｍｍであり、かつ、前記巻き付けワイヤの型付け率ｒが巻き付けワイヤの撚りピッチｐに対し次式、
（０．９５−０．０２×ｐ）×１００＜ｒ＜（１．１−０．０３×ｐ）×１００
で表される関係を満足することを特徴とするスチールコード。
【請求項２】
前記コアと前記シースの撚りピッチと撚り方向のいずれか一方、又は双方が異なる請求項１記載のスチールコード。
【請求項３】
前記コアと前記シースの撚りピッチと撚り方向が同じである請求項１記載のスチールコード。
【請求項４】
各層のフィラメントの線径ｄが０．１０〜０．３０ｍｍである請求項１〜３のうちいずれか一項記載のスチールコード。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか一項記載のスチールコードをカーカスプライの補強素子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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スチールコードおよび該スチールコードで補強された空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
小型ＴＢＲやＬＳＲなどのオールスチールラジアルタイヤは、基本的には軽量であることが重要なポイントであり、そのボディープライに用いられるスチールコードは可能な限り軽量化を図ったコードが使われている。かかる軽量化の一手段として、細いフィラメントを用いたコードが採用されている。
【０００３】
しかし、その一方で、ボディープライは圧力容器としての内圧保持が第１義的に要求される。そのため、コードの強力を確保する観点から、一定量以上のコードを使用しなければならない。また、このボディープライのコードは、フレッティング疲労によって使用と共に強力が低下していくという事実がある。特に小型タイヤにおいては、タイヤ外形が小さいため、スチールコードが撓んだ時の曲率半径が非常に小さく、結果として大きな曲げ歪みを受けることになり、フレッティング疲労による損傷が激しく、フィラメント直径が小さいことと関連して強力保持の低下も大きい。
【０００４】
このことから、スチールタイヤのボディープライ用スチールコードを初めとして、動的入力を繰り返し受けるゴム物品の補強用として使用されるスチールコードにおいては、強力の保持性を向上させることが、重要なひとつのポイントとなる。
【０００５】
中でも巻き付けワイヤ（ラッピングフィラメント）を持つコードにおいては、このワイヤとコードを構成する外層フィラメントとのフレッティング疲労による損傷が支配的であることから、巻き付けワイヤと外層フィラメントとの関係の適正な設計が必要不可欠である。
【０００６】
他方、上述のコード強力の保持とは別に、ボディープライの必要な重要耐久特性の一つとして水分環境下でのコードの腐食疲労に基づく破壊特性、即ち、高温多湿の使用条件においての耐コード折れ性能（以下「耐ＣＢＵ性」と称する）確保の視点も重要である。この耐ＣＢＵ性は、必ずしもフレッティング摩滅の大きさとは対応せず、むしろ一時的なフレッティング損傷の後にその部分が新たに摩滅することなく腐食のみが進行するような場合に、より激しいことも判明している。従って、腐食環境下で使用される可能性の高いタイヤ等のボディープライ用コードに要求される耐フレッティング性としては、単にフレッティングが少なければよいという訳でなく、適切なフレッティング範囲が存在するであろうことが推測できる。
【０００７】
空気入りラジアルタイヤのボディープライに用いられるスチールコードには、上述のように強力向上と軽量化に加えて高温多湿条件下での耐腐食疲労性に優れた特性を付与することが重要となり、強力向上と軽量化の観点からコードを構成するコアフィラメントやシースフィラメントのピッチを長くすることが望まれる。しかしながら、その様なピッチを長くしたコードにおいては、巻き付けワイヤとの接触角が小さくなり、コードを構成する外層フィラメントと巻き付けワイヤとの相対的動きが大きくなって、フレッティングによる損傷がより大きくなることが容易に推察される。これを解決する一手段として、巻き付けワイヤのピッチをより短くすることが考えられるが、これは結果的に使用巻き付けワイヤ量が増加するという問題がある。
【０００８】
また、耐腐食疲労性向上の一手段としては、コード巻き付けワイヤによるフレッティング痕を広く（相対動きを大きく）することで、常に腐食部分を摩滅させてしまうことによって、腐食の進行を抑制することが可能であると推察されるが、実際にはコード強力保持との兼ね合いが困難であるという問題がある。
【０００９】
かかる状況下、特許文献１には、フィラメントｎ本（ｎ＝１〜４）のコアと、シースと、コード巻き付けワイヤとからなる、いわゆるｎ＋ｍ＋１構造の層撚り構造スチールコードを空気入りラジアルタイヤの補強用として用いたときに、そのコードのエラスティシティーを所定の範囲内とすることによりフレッティング疲労（損傷）に基づくコード強力の低下が抑制され、タイヤケース強度の保持性が向上することと、フレッティング損傷端を起点とした腐食疲労に基づく耐ＣＢＵ性が向上することとの両立が可能となることが報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第４０７６１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に記載されているようなｎ＋ｍ＋１構造のスチールコードは、ｎ＋ｍを撚り合わせた後に巻き付けワイヤが巻きつけられる。この巻き付けワイヤを巻き付けるときは撚りピッチが大きいほど巻き付け効率が上がるため、生産性が向上する。他方、タイヤ内部においてカーカスプライはビード部に巻きついた構造を有する。タイヤ製造時にはカーカスプライをビード部に巻きつけた状態とするが、生ゴムの状態では巻きつけたカーカスコードが真直な状態に戻ろうとするため、タイヤ内でカーカスプライ端形状に乱れを生じたり、完全な跳ね上がりが生じ、製品タイヤとすることができなくなってしまうという製造上の問題がある。これを抑制し、タイヤの生産性を確保するため、エラスティシティーの規定が必要となる。ここで、エラスティシティーとは、前記特許文献１に記載されているように、巻き付けワイヤのコード締め付け程度の指標である。
【００１２】
従来技術では所望のエラスティシティーを得るために巻き付けワイヤの撚りピッチを３．５〜５ｍｍにしなければならず、コードの生産性、ひいてはタイヤの生産性を高めることが困難であった。即ち、コードの生産性を上げるためには巻き付けワイヤの撚りピッチが長いほど良いが、その場合、所望のエラスティシティーとの両立を図ることが困難であった。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、コードの生産性とエラスティシティーとの両立を可能にしたｎ＋ｍ＋１構造のスチールコードおよびこのコードをカーカスプライの補強素子として使用し、生産性の向上を図った空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は、前記課題を解決るためにｎ＋ｍ＋１構造のスチールコードコードにつき鋭意検討した結果、タイヤ生産性の確保のためにはエラスティシティーを所定の範囲内に収めるとともに、巻き付けワイヤの型付け率を撚りピッチとの関係で所定の範囲内に規定することにより、撚りピッチが長い領域においてもエラスティシティーの確保が可能となり、結果としてコード生産性とタイヤ生産性との両立が可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１５】
即ち、本発明のスチールコードは、フィラメントｎ本（ｎ＝１〜４）からなるコアの周りに、ｍ本（ｍ＝ｎ＋（２〜６））のフィラメントからなる１層のシースが形成され、該シース外周面に巻き付けワイヤが巻き付けられたｎ＋ｍ＋１構造の層撚り構造であり、かつ、エラスティシティーが９０％以下であるスチールコードであって、
前記巻き付けワイヤの撚りピッチｐが５〜１０ｍｍであり、かつ、前記巻き付けワイヤの型付け率ｒが巻き付けワイヤの撚りピッチｐに対し次式、
（０．９５−０．０２×ｐ）×１００＜ｒ＜（１．１−０．０３×ｐ）×１００
で表される関係を満足することを特徴とするものである。
【００１６】
本発明のスチールコードにおいては、前記コアと前記シースの撚りピッチと撚り方向のいずれか一方、又は双方が異なっていても、あるいは前記コアと前記シースの撚りピッチと撚り方向が同じであってもよい。また、各層のフィラメントの線径ｄは、好ましくは０．１０〜０．３０ｍｍである。
【００１７】
また、本発明の空気入りラジアルタイヤは、前記本発明のスチールコードをカーカスプライの補強素子として用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、コードの生産性と所望のエラスティシティーとの両立を可能にしたｎ＋ｍ＋１構造のスチールコードを提供することができる。また、このコードをカーカスプライの補強素子として使用することにより、生産性の向上した空気入りラジアルタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】３＋９＋１の撚り構造を有するスチールコードの断面図である。
【図２】巻き付けワイヤの撚りピッチｐを示すスチールコードの部分斜視図である。
【図３】コードから外した巻き付けワイヤのらせん径ＳＢを示す説明図である。
【図４】エラスティシティー測定法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態につき具体的に説明する。
本発明のスチールコードは、小型ＴＢＲやＬＳＲなどのオールスチールラジアルタイヤに好適に適用され得るコードであり、フィラメントｎ本（ｎ＝１〜４）からなるコアの周りに、ｍ本（ｍ＝ｎ＋（２〜６））のフィラメントからなる１層のシースが形成され、該シース外周面に巻き付けワイヤが巻き付けられたｎ＋ｍ＋１構造の層撚り構造を有する。
【００２１】
本発明においては、かかるスチールコードにおいて、エラスティシティーが９０％以下である。本発明のスチールコードは、巻き付けワイヤの撚りピッチが長く、生産性が高い点に特徴があるが、エラスティシティーを９０％以下とするとともに、巻き付けワイヤの型付け率ｒを前記式の範囲内とすることにより、巻き付けワイヤの撚りピッチｐが５〜１０ｍｍと長い領域においても良好なタイヤ生産性を確保することが可能となる。
【００２２】
ここで、エラスティシティーとは、図４のエラスティシティーの測定法に示す以下の定義に従うものとする。即ち、スチールコードを直径２０ｃｍの円をなすように自由状態で１周周回した後、コードが交差した点Ｐ１と円の中心を挟んで対称の位置の点Ｐ２を、点Ｐ１に当接するように円を同一面内でつぶし（図４の（イ））、その直後に点Ｐ２を解放したときに（図４の（ロ））、点Ｐ１と点Ｐ２の間の距離の変化率（（解放した後の距離Ｌ２／初めの距離Ｌ１）×１００）（％）をエラスティシティーと定義する。これは、巻き付けワイヤのコードの締め付け程度の指標となる。
【００２３】
また、本発明においてはエラスティシティー９０％以下を確保するために、巻き付けワイヤの型付け率ｒが巻き付けワイヤの撚りピッチｐに対し次式、
（０．９５−０．０２×ｐ）×１００＜ｒ＜（１．１−０．０３×ｐ）×１００
で表される関係を満足することが肝要である。
【００２４】
ここで、巻き付けワイヤの型付け率ｒおよび巻き付けワイヤの撚りピッチｐを図１〜３に示す本発明の一好適例のスチールコードを参照して説明する。図示するスチールコード１は、３本のフィラメントからなるコア２と、９本のフィラメントからなるシース３と、巻き付けワイヤ４とからなる。
【００２５】
型付け率ｒとは、巻き付けワイヤがシース外周面にある場合のらせん径ＳＡ（図１）と、巻きつけワイヤのみ外した状態で測定したらせん径ＳＢ（図３）の比率（ＳＢ／ＳＡ）×１００によって定義される。巻き付けワイヤの型付け率ｒが（１．１−０．０３×ｐ）×１００（ｐは巻き付けワイヤの撚りピッチ、図２）の値よりも大きい場合、９０％以下のエラスティシティーを確保することができず、工場生産性が低下する。また、巻き付けワイヤの撚りピッチｐが１０ｍｍを超えると、型付け率ｒを調整しても９０％以下のエラスティシティーを確保することができず、やはり工場生産性が低下する。
【００２６】
一方、巻き付けワイヤの型付け率ｒが（０．９５−０．０２×ｐ）×１００の値よりも小さい場合、巻き付けの際に巻き付けワイヤの断線が発生するようになり、コード生産性を確保することができなくなる。
【００２７】
ここで、各層のフィラメントの線径ｄ（図１）は、好ましくは０．１０〜０．３０ｍｍ、より好ましくは０．２０〜０．２５ｍｍである。この線径が０．１０ｍｍ未満では鋼線製造効率が悪くコード生産性の低下を招く。一方、０．３０ｍｍを超えると曲げ剛性が大きいため跳ね上がりの反力が大きくなり、エラスティシティーを確保してもタイヤ生産性を確保することが困難となる。なお、巻き付けワイヤの線径は０．１〜０．１５ｍｍの範囲内が好ましい。
【００２８】
また、本発明のスチールコードにおいては、軽量化とエラスティシティーの確保の観点から、コアフィラメントの巻き付けピッチは、好ましくは５．０〜７．０ｍｍであり、シースフィラメントの巻き付けピッチは、好ましくは１２．０〜１４．０ｍｍである。
【００２９】
また、各層のフィラメントの引張り強さは、好ましくは３０００〜４８００Ｎ／ｍｍ２である。この値が３０００Ｎ／ｍｍ２未満では使用コード量が増加し、軽量化できず、一方、４８００Ｎ／ｍｍ２を超えると鋼線の製造が困難となる。
【００３０】
本発明のスチールコードにおける巻き付けワイヤとコードの撚り方向との関係については、巻き付け（ラッピング）の役割を効果的に果たす意味で巻き付けワイヤと内層コードの最外層とは異方向であることが望ましいが、コアフィラメントとシースフィラメントの撚り方向は同一方向でも異なっていてもよい。
【００３１】
次に、本発明の空気入りラジアルタイヤは、補強素子として前記スチールコードを使用したものであり、好ましくはカーカスプライに適用したものである。これにより、本発明の空気入りラジアルタイヤについては、タイヤケース強度保持性や耐ＣＢＵ性などを損なうことなく、タイヤの生産性を高めることができる。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
（従来例、実施例１，２、比較例１〜３）
３＋９×０．２２（ｍｍ）＋１（０．１５ｍｍ）構造を有するスチールコードを、下記の表１に示すように撚りピッチ、型付け率を変化させて作製し、夫々のエラスティシティーを図４に示す測定法に従い測定した。なお、巻き付けワイヤの撚りピッチおよび型付け率は巻き付ける前にあらかじめ型付けをすることで変化させた。
得られたスチールコードにつき以下の評価を行った。
【００３３】
（コード生産性）
コード生産性は、巻き付けワイヤを巻きつける工程において単位時間当たりに製造されるコード長さを、比較例１を１００として指数で表した。数値が大なる程、結果が良好である。
【００３４】
（タイヤ生産性）
タイヤ生産性は、供試スチールコードをカーカスプライに用いた生タイヤ（タイヤサイズ：２４５／７０Ｒ１９．５）を作製し、５０℃にて７日間放置し、作製直後の状態とカーカスプライ形状とを比較した。ここで、カーカスプライのコード端がはね上がる方向に２ｍｍ以上変化していれば×、それ以内であれば○とした。
得られた結果を下記の表１に併記する。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
前記表１から明らかなように、実施例１および２のスチールコードにおいては、コード生産性とタイヤ生産性との両立を高度に達成することができた。
【符号の説明】
【００３７】
１  スチールコード
２  コア
３  シース
４  巻き付けワイヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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