(57)【要約】【課題】タイヤのスチールコード端部におけるセパレーションの進展を効果的に抑制しつつ、タイヤの高い操縦安定性と軽量化とを可能にするスチールコード、及び、それを有する空気入りタイヤを提供することを課題とする。【解決手段】空気入りタイヤに用いられるスチールコード２０は、１×５の構造のコードであって、最外層のシース２２を構成する素線は、本数Ｎが５であり、かつ、互いに異なる径ｄ１、ｄ２の素線からなる。このように、最外層のシース２２をいわゆる異線径構造にすることにより、コード表面積が増大し、かつコード表面が凹凸状になるため、スチールコード表面とタイヤのゴム材との接触面積が増大する。これにより、コード周辺に亀裂が発生した場合、その亀裂進展パスが長くなるため、ベルト端で発生した亀裂がベル卜層内部へ進展する速度を遅くすることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１×Ｎ、Ｍ＋Ｎ、Ｌ＋Ｍ＋Ｎの何れかの構造のタイヤ用のスチールコードであって、
最外層のシースを構成する素線は、本数Ｎが２以上であり、かつ、互いに異なる径ｄ１、ｄ２の素線からなることを特徴とするスチールコード。
【請求項２】
ｄ１よりもｄ２のほうが小さくて、最外層のシースを構成する素線が
３．０  ≧  ｄｌ／ｄ２  ≧  １．１５
の関係式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のスチールコード。
【請求項３】
最外層のシースを構成する半数以上の素線の径がｄ２であることを特徴とする請求項２に記載のスチールコード。
【請求項４】
径がｄ１の素線と径がｄ２の素線とが交互に配列されたシースを有することを特徴とする請求項３に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１項に記載のスチールコードを有することを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数本のスチール素線を撚り合わせたスチールコード及びそれを有する空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤでは、複数本のスチール素線を撚り合わせたスチールコード（撚りコード）が補強コードとして用いられている（例えば特許文献１、２参照）。
【０００３】
ところで、近年、特に乗用車用空気入りタイヤには、高い操縦安定性を発揮でき、かつ軽量であることが益々求められてきており、これに対する対策が要望されている。
【０００４】
操縦安定性を更に向上させるためにはベル卜層が高い面内剛性を有している必要があり、スチールコードの打ち込みを密にする必要がある。しかし、打ち込み本数が増加するとコード間隔が狭くなり、ベル卜層端部でセパレーションが発生しやすくなる。
【０００５】
また、軽量化を更に行うためにはスチールコードのタイヤ断面縦方向径を小さくすることによりゲージを減らす必要がある。しかし、これを行うと、コードを扁平化することにより縦方向径が小さくなると同時に横方向径が大きくなるため、コード間隔が狭くなり、ベルト層端部のセパレーションが発生しやすくなる。
【特許文献１】特開昭６１−２０１０９１号公報
【特許文献２】特開昭６１−２０１０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して、タイヤのスチールコード端部におけるセパレーションの進展を効果的に抑制しつつ、タイヤの高い操縦安定性と軽量化とを可能にするスチールコード、及び、それを有する空気入りタイヤを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、１×Ｎ、Ｍ＋Ｎ、Ｌ＋Ｍ＋Ｎの何れかの構造のタイヤ用のスチールコードであって、最外層のシースを構成する素線は、本数Ｎが２以上であり、かつ、互いに異なる径ｄ１、ｄ２の素線からなることを特徴とする。
【０００８】
１×Ｎ構造のスチールコードは、コアが設けられずにコード中心軸まわりにＮ本の素線からなるシースが形成されているスチールコードである。Ｍ＋Ｎ構造のスチールコードは、コアＭが撚り合わされた構造のものと、Ｍが無撚りのＭ（無撚り＋Ｎ構造のものとがある。請求項２では後者の構造のものであり、１＋６では１型付けたもの（波型付けたもの）を示し、２＋７で２はが無撚りを示している。Ｍ本の素線からなるコアの周りにＮ本の素線からなるシースが形成されているスチールコードである。Ｌ＋Ｍ＋Ｎ構造のスチールコードは、Ｌ本の素線からなるコアの周りにＭ本の素線からなるシースが形成され、更にその周りにＮ本の素線からなるシースが形成されているスチールコードである。
【０００９】
このように、請求項１に記載の発明では、最外層のシースをいわゆる異線径構造にしている。従って、請求項１に記載のスチールコードを有するタイヤでは、コード表面積が増大し、かつコード表面が凹凸状になるため、スチールコード表面とゴム材との接触面積が増大する。
【００１０】
これにより、コード周辺に亀裂が発生した場合、その亀裂進展パスが長くなるため、ベルト端（スチールコード端）で発生した亀裂がベル卜層内部（ベルトセンター部方向）へ進展する速度を遅くすることができる。従って、タイヤのスチールコード端部におけるセパレーションの進展を効果的に抑制しつつ、タイヤの高い操縦安定性と軽量化とを可能にするスチールコードとすることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、ｄ１よりもｄ２のほうが小さくて、最外層シースを構成する素線が  ３．０  ≧  ｄｌ／ｄ２  ≧  １．１５  の関係式を満たすことを特徴とする。
【００１２】
ｄｌ／ｄ２が３．０よりも大きくなると、スチールコードが引っ張られた時、シースを構成する素線（シースフィラメント）に働く張力が不均一になって強度不足が発生しやすくなる。
【００１３】
また、ｄｌ／ｄ２が１．１５よりも小さくなると、スチールコード表面積を大きくする効果が小さくなり、亀裂進展速度を遅くし難い。
【００１４】
請求項２に記載の発明により、素線の強度不足を抑えるとともに亀裂進展速度を十分に遅くできるスチールコードとすることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、最外層のシースを構成する半数以上の素線の径がｄ２であることを特徴とする。
【００１６】
これにより、表面凹凸の凹の部分を大きくすることができ、コード径対比接触面積を大きくすることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、径がｄ１の素線と径がｄ２の素線とが交互に配列されたシースを有することを特徴とする。
【００１８】
これにより、表面凹凸を効果的に形成できる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、空気入りタイヤが請求項１〜４のうちいずれか１項に記載のスチールコードを有することを特徴とする。
【００２０】
これにより、スチールコード端部におけるセパレーションの進展を効果的に抑制しつつ、高い操縦安定性と軽量化とを達成し得る空気入りタイヤとすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は上記構成としたので、以下の効果を奏することができる。
【００２２】
請求項１に記載の発明によれば、タイヤのスチールコード端部におけるセパレーションの進展を効果的に抑制しつつ、タイヤの高い操縦安定性と軽量化とを可能にするスチールコードとすることができる。
【００２３】
請求項２に記載の発明によれば、素線の強度不足を抑えるとともに亀裂進展速度を十分に遅くできるスチールコードとすることができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、表面凹凸の凹の部分を大きくすることができ、コード径対比接触面積を大きくすることができる。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、表面凹凸を効果的に形成できる。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、スチールコード端部におけるセパレーションの進展を効果的に抑制しつつ、高い操縦安定性と軽量化とを達成し得る空気入りタイヤとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。なお、第２実施形態以下では、既に説明した構成要素と同様のものには同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００２８】
［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０は、トロイド状に延びるカーカス１２のクラウン部１２Ｃの外側に、ベルト層１４と、溝を配設したトレッド部１６と、ベルト層１４の端部を補強する補強層１８とを有する。補強層１８には、本実施形態に係るスチールコード２０（図２参照）が補強コードとして設けられている。
【００２９】
スチールコード２０は、コアとなる素線（コアフィラメント）を有しておらず、最外層となるシース２２を５本の素線（シースフィラメント）で構成している（１×５構造）。この５本の素線は、径ｄ１の素線Ｓ１と、径ｄ２の素線Ｓ２とからなる。本実施形態では、ｄ１よりもｄ２のほうが小さい。
【００３０】
このように、本実施形態では、最外層のシース２２をいわゆる異線径構造にしている。従って、スチールコード２０を有する空気入りタイヤ１０では、コード表面積が増大し、かつコード表面が凹凸状になるため、スチールコード表面とゴム材との接触面積が増大する。
【００３１】
これにより、コード周辺に亀裂が発生した場合、その亀裂進展パスが長くなるため、ベルト端部（スチールコード端）で発生した亀裂がベル卜層内部（ベルトセンター部方向）へ進展する速度を遅くすることができる。
【００３２】
なお、補強層１８を有しない構成にして、このスチールコード２０をベルト層１４に設けた空気入りタイヤとしてもよい。
【００３３】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。図３に示すように、本実施形態に係るスチールコード３０は、コアとなる１本の素線（コアフィラメント）Ｃと、最外層のシース３２を構成する６本の素線とで構成されている（１＋６構造）。なお、図３及び後述の図４及び図６の点線は、コアの外接面を示す。最外層のシース３２を構成する６本の素線は、径がｄ１である３本の素線Ｓ１と、径がｄ２である３本の素線Ｓ２とからなる。第１実施形態と同様、ｄ１よりもｄ２のほうが小さい。
【００３４】
このように、本実施形態では、最外層のシース３２をいわゆる異線径構造にしていることに加え、最外層のシース３２を構成する半数以上の素線の径が、小さいほうのｄ２である。従って、スチールコード３０を有する空気入りタイヤでは、第１実施形態で奏する効果に加え、素線の強度不足を抑えるとともにベルト端（スチールコード端）で発生した亀裂の進展速度を十分に遅くすることができる。
【００３５】
更に、径ｄ１の素線と径ｄ２の素線とが交互に配列されている。これにより、表面凹凸を効果的に形成できる。
【００３６】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。図４に示すように、本実施形態に係るスチールコード４０は、コアとなる２本の素線（コアフィラメント）Ｃと、最外層のシース４２を構成する７本の素線とで構成されている（２＋７構造）。最外層のシース４２を構成する７本の素線は、径がｄ１である３本の素線Ｓ１と、径がｄ２である４本の素線Ｓ２とからなる。第１実施形態や第２実施形態と同様、ｄ１よりもｄ２のほうが小さい。
【００３７】
このように、本実施形態では、最外層のシース４２をいわゆる異線径構造にしていることに加え、最外層のシース４２を構成する半数以上の素線の径が、小さいほうのｄ２である。従って、スチールコード４０を有する空気入りタイヤでは、第１実施形態で奏する効果に加え、素線の強度不足を抑えるとともにベルト端（スチールコード端）で発生した亀裂の進展速度を十分に遅くすることができる。
【００３８】
更に、最外層のシース４２では、径ｄ１の素線が径ｄ２の素線の間に配置されている。これにより、表面凹凸を効果的に形成できる。
【００３９】
＜実験例＞
本発明の効果を確かめるために、本発明者は、第１実施形態のスチールコードを用いた空気入りタイヤの一例（以下、実施例１という）、及び、１×５構造の従来のスチールコード（最外層のシースを構成する５本の素線の径が全て同一）を用いた空気入りタイヤの一例（図５参照。以下、従来例１という）を用意し、性能試験を行った。スチールコードの打ち込み本数は３０本／５ｃｍである。
【００４０】
試験条件としては、各タイヤをリム（５．５Ｊ×１４）に装着し、空気圧２００ｋＰａにして乗用車に取り付け、５万ｋｍ走行後、ベルト端部でのセパレーションのタイヤ幅方向長さを測定した。
【００４１】
評価方法としては、従来タイヤについて指数１００とし、実施例１については相対評価となる指数を算出した。この指数が大きいほど性能が優れていることを示す。コード条件、及び、性能試験結果である上記の指数を表１に示す。
【００４２】
【表１】
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表１から判るように、実施例１では、従来例１に比べ、性能が大幅に向上していた。
【００４３】
また、本発明者は、第２実施形態のスチールコードを用いた空気入りタイヤの三例（以下、実施例２〜４という）、及び、１＋６構造の従来のスチールコード（最外層のシースを構成する６本の素線の径が全て同一）を用いた空気入りタイヤの一例（図６参照。以下、従来例２という）を用意し、性能試験を行った。スチールコードの打ち込み本数、試験条件、及び評価方法は上記と同じである。各タイヤについて、コード条件、及び、性能試験結果である上記の指数を表２に示す。
【００４４】
【表２】
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表２から判るように、実施例２〜４では、従来例２に比べ、性能が大きく向上していた。
【００４５】
更に、本発明者は、第３実施形態のスチールコードを用いた空気入りタイヤの四例（以下、実施例５〜８という）、及び、２＋７構造の従来のスチールコード（最外層のシースを構成する７本の素線の径が全て同一）を用いた空気入りタイヤの一例（図７参照。以下、従来例３という）を用意し、性能試験を行った。スチールコードの打ち込み本数、試験条件、及び評価方法は上記と同じである。各タイヤについて、コード条件、及び、性能試験結果である上記の指数を表３に示す。
【００４６】
【表３】
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表３から判るように、実施例５〜８では、従来例２に比べ、性能が大きく向上していた。
【００４７】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】第１実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向断面図である。
【図２】第１実施形態に係るスチールコード１×５の模式的な断面図である。
【図３】第２実施形態に係るスチールコード１＋６の模式的な断面図である。
【図４】第３実施形態に係るスチールコード２＋７の模式的な断面図である。
【図５】実験例で用いた従来のスチールコード１×５の模式的な断面図である。
【図６】実験例で用いた従来のスチールコード１＋６の模式的な断面図である。
【図７】実験例で用いた従来のスチールコード２＋７の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  空気入りタイヤ
２０  スチールコード
２２  シース
３０  スチールコード
３２  シース
４０  スチールコード
４２  シース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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