(57)【要約】【課題】破断しにくい断面楕円状のスチールコードを提供する。【解決手段】複数のフィラメントを撚り合わせて断面楕円状とされた、中心に中空部が存在する１×ｎの単撚り構造（ｎ＝３〜６）のスチールコードであって、スチールコードの断面における楕円の長径側の尖った部分について、下式（１）で与えられる曲げ応力指数（σｉ）が０．３５以下である、自動車用タイヤに用いられるスチールコード。σｉ＝３７０４×ｄ／（Ｐ×ｎ×ｆ）      （式１）  ｄ：スチールコードを構成するフィラメント径（ｍｍ）  Ｐ：スチールコードの撚りピッチ（ｍｍ）  ｎ：スチールコードの撚り本数  ｆ：スチールコードの偏平率（短径／長径×１００（％））【選択図】図１
2016075003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフィラメントを撚り合わせて断面楕円状とされた、中心に中空部が存在する１×ｎの単撚り構造（ｎ＝３〜６）のスチールコードであって、
前記スチールコードの断面における楕円の長径側の尖った部分について、下式（１）で与えられる曲げ応力指数（σｉ）が０．３５以下である、自動車用タイヤに用いられるスチールコード。
σｉ＝３７０４×ｄ／（Ｐ×ｎ×ｆ）      （式１）
ここに
ｄ：スチールコードを構成するフィラメント径（ｍｍ）
Ｐ：スチールコードの撚りピッチ（ｍｍ）
ｎ：スチールコードの撚り本数
ｆ：スチールコードの偏平率（短径／長径×１００（％））
【請求項２】
撚りピッチＰと平均層心径Ｄｓから下式（２）で求められる撚り角αが４．８°以上である、請求項１に記載の自動車用タイヤに用いられるスチールコード。
α＝ｔａｎ−１（π×Ｄｓ／Ｐ）      （式２）
α：スチールコードの撚り角（°）
Ｄｓ：スチールコードの平均層心径（ｍｍ）
Ｐ：スチールコードの撚りピッチ（ｍｍ）
【請求項３】
少なくとも一本の前記フィラメントは、他の前記フィラメントよりくせ付形状が大きい、請求項１または２に記載の自動車用タイヤに用いられるスチールコード。
【請求項４】
複数のフィラメントを撚り合わせて中心に中空部が存在する１×ｎの単撚り構造（ｎ＝３〜６）のコードを得る工程と、
得られた前記コードを千鳥状に配列された複数の偏平化ローラーに通して偏平化し、中心に中空部が存在する１×ｎの単撚り構造（ｎ＝３〜６）の断面楕円状のスチールコードを得る工程と、を有し、
前記偏平化ローラーは、以下の（式３）を満たす、自動車用タイヤに用いられるスチールコードの製造方法。
３３ｄ≦Ｒｄ≦５５ｄ  （式３）
Ｒｄ：偏平化ローラー外径
ｄ：フィラメント径
【請求項５】
複数の前記フィラメントを撚り合わせる前に、
少なくとも１本の前記フィラメントには、下式（４）を満たすゴムを侵入させやすくするためのくせを与え、
０．１１Ｐ≦ｐ１≦０．５９Ｐ，  ０．４０ｄ≦ｈ１≦４．５ｄ  （式４）
残りの前記フィラメントには、下式（５）を満たす偏平化を容易にするためのくせを与える、請求項４に記載のスチールコードの製造方法。
０．１１Ｐ≦ｐ２≦０．５０Ｐ，  ０．１０ｄ≦ｈ２≦２．５ｄ  （式５）
ｐ１：ゴムを侵入させやすくするためのくせのピッチ
ｈ１：ゴムを侵入させやすくするためのくせの波高さ
ｐ２：偏平化を容易にするためのくせのピッチ
ｈ２：偏平化を容易にするためのくせの波高さ
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用タイヤに用いられるスチールコードおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１や特許文献２などにより楕円状の断面を有するスチールコードが知られている。ゴムの使用量の低減やタイヤの動的特性としての横剛性が向上するため、楕円状の断面を有するスチールコードを車両用タイヤの補強として用いると好適である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４２２７８号公報
【特許文献２】特開２００９−１１４５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このようなスチールコードにおいて、楕円状断面の長径側の尖った部分に応力が集中して破断に至ることがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで本発明は、破断しにくい断面楕円状のスチールコードおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の自動車用タイヤに用いられるスチールコードは、
複数のフィラメントを撚り合わせて断面楕円状とされた、中心に中空部が存在する１×ｎの単撚り構造（ｎ＝３〜６）のスチールコードであって、
前記スチールコードの断面における楕円の長径側の尖った部分について、下式（１）で与えられる曲げ応力指数（σｉ）が０．３５以下である。
σｉ＝３７０４×ｄ／（Ｐ×ｎ×ｆ）      （式１）
ここに
ｄ：スチールコードを構成するフィラメント径（ｍｍ）
Ｐ：スチールコードの撚りピッチ（ｍｍ）
ｎ：スチールコードの撚り本数
ｆ：スチールコードの偏平率（短径／長径×１００（％））
【０００７】
また、本発明に係る自動車用タイヤに用いられるスチールコードの製造方法は、
複数のフィラメントを撚り合わせて中心に中空部が存在する１×ｎの単撚り構造（ｎ＝３〜６）のコードを得る工程と、
得られた前記コードを千鳥状に配列された複数の偏平化ローラーに通して、中心に中空部が存在する１×ｎの単撚り構造（ｎ＝３〜６）の断面楕円状のスチールコードを得る工程と、を有し、
前記偏平化ローラーは、以下の（式３）を満たす。
３３ｄ≦Ｒｄ≦５５ｄ  （式３）
Ｒｄ：偏平化ローラー外径
ｄ：フィラメント径
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、破断しにくい断面楕円状のスチールコードおよびその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る本実施形態に係るスチールコードの断面図である。
【図２】本発明に係る本実施形態に係るスチールコードの側面図である。
【図３】コードの平均層心径Ｄｓを説明するための図である。
【図４】角度αを説明するための図である。
【図５】本発明に係る本実施形態に係るスチールコードの製造に用いる偏平化ローラーの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〈本発明の実施形態の概要〉
最初に本発明の実施形態の概要を説明する。
（１）  本発明にかかるスチールコードの一実施形態は、
複数のフィラメントを撚り合わせて断面楕円状とされた、中心に中空部が存在する１×ｎの単撚り構造（ｎ＝３〜６）のスチールコードであって、
前記スチールコードの断面における楕円の長径側の尖った部分について、下式（１）で与えられる曲げ応力指数（σｉ）が０．３５以下である、自動車用タイヤに用いられるスチールコードである。
σｉ＝３７０４×ｄ／（Ｐ×ｎ×ｆ）      （式１）
ここに
ｄ：スチールコードを構成するフィラメント径（ｍｍ）
Ｐ：スチールコードの撚りピッチ（ｍｍ）
ｎ：スチールコードの撚り本数
ｆ：スチールコードの偏平率（短径／長径×１００（％））
【００１１】
（１）の構成によれば、スチールコードが曲げられた場合でも、長径側の尖った部分に作用する応力が所定の値以下となるので、破断しにくいスチールコードが得られる。このために、このスチールコードはタイヤのブレーカー部の補強として好適に用いることができる。
【００１２】
（２）上記のスチールコードにおいて、撚りピッチＰと平均層心径Ｄｓから下式（２）で求められる撚り角αが４．８°以上であると好ましい。
α＝ｔａｎ−１（π×Ｄｓ／Ｐ）      （式２）
α：スチールコードの撚り角（°）
Ｄｓ：スチールコードの平均層心径（ｍｍ）
Ｐ：スチールコードの撚りピッチ（ｍｍ）
【００１３】
撚り角が小さいと曲げ応力指数を下げる効果はあるが、偏平化効率を下げる一因となる。偏平化のために偏平化ローラーにより押圧するときに、撚り角が小さいとフィラメントが逃げやすくなるため、偏平化効率が悪くなる。このため、撚り角は４．８°以上とすることが好ましい。
【００１４】
（３）上記のスチールコードにおいて、少なくとも一本の前記フィラメントは、他の前記フィラメントよりくせ付形状が大きいことが好ましい。
【００１５】
（３）の構成によれば、スチールコードの断面における中心部へのゴムの侵入に必要な最低限の本数のフィラメントだけに比較的大きなくせが付与され、他のフィラメントには偏平化しやすくするための最低限必要な小さなくせが付与されている。これにより、偏平化しやすく、かつ、低荷重域において伸びの少ない理想的なスチールコードが得られる。
【００１６】
（４）  本発明にかかるケーブルビードの製造方法の一実施形態は、
複数のフィラメントを撚り合わせて中心に中空部が存在する１×ｎの単撚り構造（ｎ＝３〜６）のコードを得る工程と、
得られた前記コードを千鳥状に配列された複数の偏平化ローラーに通して、中心に中空部が存在する１×ｎの単撚り構造（ｎ＝３〜６）の断面楕円状のスチールコードを得る工程と、を有し、
前記偏平化ローラーは、以下の（式３）を満たす、自動車用タイヤに用いられるスチールコードの製造方法。
３３ｄ≦Ｒｄ≦５５ｄ  （式３）
Ｒｄ：偏平化ローラー外径
ｄ：フィラメント径
【００１７】
偏平化ローラーの外径Ｒｄが小さいほどスチールコードを偏平にしやすく、偏平化ローラーの外径Ｒｄが大きすぎるとスチールコード１を偏平にしにくいので、偏平化ローラー２２の外径Ｒｄがフィラメントの直径ｄの５５倍以下であることが好ましい。
また、偏平化ローラーの外径Ｒｄが小さくなり過ぎるとスチールコードを偏平化させるときに作用する負荷が大きくなり、偏平化ローラーの寿命が短くなってしまう。そのため、偏平化ローラー２２の外径Ｒｄはフィラメントの３３倍以上とすることが好ましい。
【００１８】
（５）上記のスチールコードの製造方法において、
複数の前記フィラメントを撚り合わせる前に、
少なくとも１本の前記フィラメントには、下式（４）を満たすゴムを侵入させやすくするためのくせを与え、
０．１１Ｐ≦ｐ１≦０．５９Ｐ，  ０．４０ｄ≦ｈ１≦４．５ｄ  （式４）
残りの前記フィラメントには、下式（５）を満たす偏平化を容易にするためのくせが与えられていることが好ましい。
０．１１Ｐ≦ｐ２≦０．５０Ｐ，  ０．１０ｄ≦ｈ２≦２．５ｄ  （式５）
ｐ１：ゴムを侵入させやすくするためのくせのピッチ
ｈ１：ゴムを侵入させやすくするためのくせの波高さ
ｐ２：偏平化を容易にするためのくせのピッチ
ｈ２：偏平化を容易にするためのくせの波高さ
【００１９】
（５）の構成によれば、スチールコードの断面における中心部へのゴムの侵入に必要な最低限の本数のフィラメントだけに比較的大きなくせ（ｐ１，ｈ１）が付与され、他のフィラメントには偏平化しやすくするための最低限必要な小さなくせ（ｐ２，ｈ２）が付与される。これにより、偏平化しやすく、かつ、低荷重域において伸びの少ない理想的なスチールコードが得られる。
【００２０】
〈本発明の実施形態の詳細〉
以下、本発明に係るスチールコードの実施の形態の例を、図面を参照して説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００２１】
本実施形態に係るスチールコードは、複数のフィラメントを撚り合わせて断面楕円状とされた、中心に中空部が存在する１×ｎの単撚り構造（ｎ＝３〜６）をしている。
【００２２】
図１，２を用いて、本実施形態のスチールコードを詳細に説明する。まず、１×ｎ（ｎ＝３〜６）の単撚り構造の実施形態の一例として、１×４構造（ｎ＝４）のスチールコードを説明する。図１は、スチールコード１の断面図である。図２は、スチールコード１の側面図である。
【００２３】
図１に示すように、スチールコード１は、同一の直径ｄ［ｍｍ］を有する４本のフィラメント１１，１２，１３，１４を有している。スチールコード１は、断面の中心に中空部が存在するように、撚り合わせにより螺旋状のくせが付いた４本のフィラメント１１〜１４が撚り合わされて構成されている。また、このうちの少なくとも２本のフィラメント１２，１４には、撚り合わせ後も撚りピッチより小さいくせが残存している。
【００２４】
図１には、破線で４本のフィラメント１１〜１４がなすスチールコード１の概略外周面を示している。概略外周面とは、スチールコード１の全周に亘って、フィラメント１１〜１４の最も外周側の部位を結んで得られる仮想的な面である。この概略外周面が楕円形状とされている。
【００２５】
このようなスチールコード１は、図１に示す、断面における楕円の長径側の尖った部分１５について、下式（１）で与えられる曲げ応力指数（σｉ）が０．３５以下とされている。
σｉ＝３７０４×ｄ／（Ｐ×ｎ×ｆ）      （式１）
ここに
ｄ：スチールコード１を構成するフィラメント径（ｍｍ）
Ｐ：スチールコード１の撚りピッチ（ｍｍ）
ｎ：スチールコード１の撚り本数
ｆ：スチールコード１の偏平率（短径／長径×１００（％））
【００２６】
なお、スチールコード１の偏平率とは、図１に示すように、概略外周面の最も短い寸法ａ［ｍｍ］と、最も長い寸法ｂ［ｍｍ］との比ｆ＝ａ／ｂである。
また、スチールコード１の撚りピッチＰとは、図２に示すように、側面から見て１本のフィラメント１１が現れる周期の長さを言う。
【００２７】
一般に、ワイヤーロープをある曲率に曲げたときに、フィラメントに生じる最大曲げ応力は、以下で表される。
σ＝Ｅｂ／Ｄ×ｄ
Ｄ：シーブ径
Ｅｂ：ワイヤーロープの曲げ応力弾性係数
ｄ：フィラメント径
【００２８】
本発明者らは、上記式を断面楕円状のスチールコードに置き換えて考えた。断面楕円状のスチールコードに曲げが作用したとき、断面楕円の長径の尖った部分に応力が集中する。そこで、断面楕円の長径の尖った部分に生じる最大曲げ応力が一定の値以下になるように、スチールコードを設計すれば、疲労強度を確保しつつ好適に自動車用タイヤに用いることができる。
【００２９】
この際に、断面楕円状のスチールコードの最大曲げ応力は、フィラメントの撚りピッチｐ、フィラメントの撚り本数ｎおよび偏平率ｆ（短径／長径×１００（％））に反比例することを、本発明者らは見出した。そこで、断面楕円状のスチールコードの最大曲げ応力指数を、上記（式１）で表すことを考え、本発明を完成するに至った。
上記（式１）を導くにあたり、スチールコードを適用する想定されるタイヤのリム径とタイヤ厚み（偏平率）とから算出されるシーブ径Ｄ＝５４０（１３インチのタイヤのリム径＋タイヤ高さ×２）と、スチールの物性から定まる縦弾性係数Ｅ（２００００）を用いて、Ｅｂ／Ｄ＝２００００／５４０＝３７０４の値を用いた。
【００３０】
上記（式１）で表される曲げ応力指数を０．３５以下とすることで、スチールコードが曲げられたときでも、断面楕円の長径側の尖った部分に所定の大きさ以下の曲げ応力しか作用しないので、破断しにくく、タイヤのブレーカー部の補強として好適に用いることができるスチールコードが得られる。
【００３１】
本実施形態のスチールコードは、フィラメントを撚り合わせて断面が円形のコードを得た後に、偏平化処理を施すことにより得られる。撚り本数ｎによって、製造時の偏平化効率が左右される。具体的には、偏平化する前のスチールコードの断面中央部の各フィラメントで囲まれる中空部の面積が大きいほど、偏平化効率が高くなる。この中空部が大きいとそれだけフィラメントが外力により移動しやすく、偏平化しやすいことを意味する。
撚り本数が２本では断面において中空部が存在しないので、偏平化できない。撚り本数が２本の場合でも、フィラメント同士を非接触にすることにより見かけ上長径が増加するので断面楕円状とすることができるが、スチールコードの伸びが大きくなるため現実的ではない。このため、撚り本数ｎは３以上とする。
撚り本数が３本の場合は、断面中央部に中空部が存在するので偏平化できるが、中空部の断面積が比較的小さいので偏平化しにくい。撚り本数が４本以上になると、該中空部の面積が比較的大きくなり、偏平化をその分効率的に行うことができる。撚り本数が５本、６本になるとさらに該中空部の面積が大きくなり、効率的に偏平化でき、偏平率が７０以下のスチールコードも作製できる。
【００３２】
なお、特許文献１には、偏平率が３０〜４０の実施例が列記されている。このように極端に偏平なスチールコードを用いれば、タイヤの横剛性を高めることができる。しかし、このように偏平なスチールコードの曲げ応力指数は、偏平率７０％のスチールコードの曲げ応力指数の２倍と、かなり大きな値となる。このため、細い径のフィラメントを用いたり、フィラメントの撚り本数を増やす、あるいは、撚りピッチを増やすなどして曲げ応力指数を下げる必要がある。その結果、製造が難しくなったりコストが嵩んだりするので現実的ではない。また、このような問題の他に、偏平率が３０〜４０％となるようにスチールコードを偏平化することは容易ではなく、製造が困難である。
【００３３】
＜撚りピッチと平均層心径の関係＞
さらに、本実施形態に係るスチールコードは、撚りピッチＰと平均層心径Ｄｓから下式（２）で求められる撚り角αが４．８°以上であることが好ましい。
α＝ｔａｎ−１（π×Ｄｓ／Ｐ）      （式２）
α：撚り角（°）
Ｄｓ：コードの平均層心径（ｍｍ）
Ｐ：コードの撚りピッチ（ｍｍ）
【００３４】
コードの平均層心径（ｍｍ）とは、図３に示したように、偏平化する前の個々のフィラメントの中心を結んでできた円の直径のことである。図示の例のように、コードが４本のフィラメント１１〜１４から構成されている場合には、断面において、向かい合う２本のフィラメント１１，１３のフィラメント中心１１ａ，１３ａの距離ＤＳ１、および、向かい合う２本のフィラメント１２，１４のフィラメント中心１２ａ，１４ａの距離ＤＳ２の距離の平均として、ＤＳ＝（ＤＳ１＋ＤＳ２）／２として算出することができる。なお、便宜的に、２点（縦および横）のコード外径を測定後、その２点のコード外径の平均値からフィラメント直径の平均値を差し引いて求めてもよい。
【００３５】
図４に示すように、外径Ｄｃのコード略図における撚り角αは、直交する２辺の長さがＰおよびπＤＳからなる直角三角形の正接の角度、すなわち展開角として求めることができる。
【００３６】
撚り角が小さいと曲げ応力指数を下げる効果はあるが、偏平化効率を下げる一因となる。偏平化のために偏平化ローラー（詳細は後述する）により押圧するときに、撚り角が小さいとフィラメントが逃げやすくなるため、偏平化効率が悪くなる。このため、撚り角は４．８°以上とすることが好ましい。
ただし、撚り角が大きくなりすぎると、撚りピッチが小さくなるので、コストアップになる他、曲げ応力指数を上げる要因にもなる。これらの理由により、撚り角は１１°以下とすることが好ましい。
【００３７】
＜くせ付形状の大きさ＞
また、少なくとも一本のフィラメントは、偏平化のためのローラーによる押圧後でも、他のフィラメントよりくせ付形状が大きいことが好ましい。くせ付形状が大きいとは、例えば、くせ付高さが大きいことを意味する。
【００３８】
より具体的には、複数のフィラメントを撚り合わせる前に、少なくとも１本のフィラメントには、下式（４）を満たすゴムを侵入させやすくするためのくせを与え、残りのフィラメントには、下式（５）を満たす偏平化を容易にするためのくせを与えることが好ましい。
０．１１Ｐ≦ｐ１≦０．５９Ｐ，  ０．４０ｄ≦ｈ１≦４．５ｄ  （式４）
０．１１Ｐ≦ｐ２≦０．５０Ｐ，  ０．１０ｄ≦ｈ２≦２．５ｄ  （式５）
【００３９】
一般に、互いに密着させて複数のフィラメントを撚り合わせたクローズドコードは偏平化しにくく、互いの間に隙間を設けて複数のフィラメントを撚り合わせたオープンコードは偏平化しやすい。しかし、オープンコードは低荷重域での伸びが大きいなどコードそのものが不安定なため、使い勝手が悪い。
そこで、特許文献１に記載のコードにおいては、クローズドコードとオープンコードの中間の案として、全てのフィラメントについて、撚りピッチとは別に細かい螺旋状のくせを付けて、撚り合わせ前に断面形状が楕円状になるように加工した後、撚り合わせて偏平コードを得ることを提案している。
しかし、全てのフィラメントに中心部へのゴム侵入を改善する目的で比較的大きなくせを付与するのは、オープンコード程ではないが、低荷重域の伸びが大きくなり、扱いにくくなってしまいやすい。
そこで、本実施形態に係るスチールコードにおいては、断面における中心部へのゴム侵入に必要な最低限の本数だけ比較的大きなくせが付与され、他のフィラメントについては偏平化しやすくするために最低限必要な小さなくせが付与されている。これにより、偏平化のためのローラーによる押圧処理後には目立たない程度までくせが小さくなり、低荷重域において伸びの少ない理想的なスチールコードが得られる。
【００４０】
通常、スチールコードの偏平化は低張力の下で行うと偏平化処理を効率的に行えるので、偏平率５０％以下のスチールコードを得ることも可能である。しかし、アウト・インタイプでバンチャー機を用いてスチールコードを作製すると、フィラメントの撚り合わせ後の張力が上昇しやすい傾向がある。この張力上昇をカバーするため、撚り合わせ前にゴム浸透を容易にするために少なくとも一本に比較的大きなくせを付与することに加え、他の全てのフィラメントに波の高さの小さいくせを付与する。これにより、偏平化のための押圧加工の際に、全てのフィラメントに付与されたくせが一定量伸ばされて張力が低下するため、偏平化を効率よく達成できる。
偏平化を容易にするために付与したくせは、偏平化後のスチールコードではくせが消滅していることがより好ましいが、くせが少しだけ残存していてもよい。くせの残存量が多いと、スチールコードは低荷重で伸びてしまうため、タイヤの製造工程で取扱いが悪化してしまう。
【００４１】
＜スチールコードの製造方法＞
次に、上述したスチールコードの製造方法を説明する。
【００４２】
本実施形態のスチールコードは、中心に中空部が存在する１×ｎの単撚り構造（ｎ＝３〜６）に撚り合わされる。
例えば、少なくとも１本のフィラメントに、下式（４）を満たすゴムを侵入させやすくするためのくせを与え、残りのフィラメントに、下式（５）を満たす偏平化を容易にするためのくせを与えることが好ましい。
０．１１Ｐ≦ｐ１≦０．５９Ｐ，  ０．４０ｄ≦ｈ１≦４．５ｄ  （式４）
０．１１Ｐ≦ｐ２≦０．５０Ｐ，  ０．１０ｄ≦ｈ２≦２．５ｄ  （式５）
ｐ１は、ゴムを侵入させやすくするためのくせのピッチであり、ｈ１はゴムを侵入させやすくするためのくせの波高さである。ｐ２は、偏平化を容易にするためのくせのピッチであり、ｈ２は偏平化を容易にするためのくせの波高さである。
なお、式５で表される、偏平化を容易にするためのくせは、偏平化後に消滅しないまでも目立たなくなっていることが好ましい。
さらに、全てのフィラメントに、中心に中空部が存在する１×ｎの単撚り構造となるように撚りピッチに見合ったくせ付をしてもよい。つまり、撚り合わされる前のフィラメントのそれぞれに、撚りピッチＰに見合ったくせと、下式（４）または（５）を満たすくせの、２種類のくせを付与してもよい。
【００４３】
次に、複数のフィラメントを撚り合わせて中心に中空部が存在する１×ｎの単撚り構造（ｎ＝３〜６）のコードを得る。
【００４４】
さらに、得られた前記コードを千鳥状に配列された複数の偏平化ローラーに通して、中心に中空部が存在する１×ｎの単撚り構造（ｎ＝３〜６）の断面楕円状のスチールコードが得られる。
【００４５】
ここで、前記偏平化ローラーは、以下の（式３）を満たすように設定されている。
３３ｄ≦Ｒｄ≦５５ｄ  （式３）
Ｒｄ：偏平化ローラー外径
ｄ：フィラメント径
【００４６】
図５は、偏平化処理を行う偏平化装置２０を示す模式図である。
図５に示すように、偏平化装置２０は、基台２１と、基台の上に設けられた複数の偏平化ローラー２２を有している。偏平化ローラー２２の回転軸２３は基台２１に対して垂直方向に延びている。
偏平化ローラー２２は、回転軸２３ａが通線方向２４に対して移動可能に設けられた可動ローラー２２ａと、回転軸２３ｂが移動不可能に固定された固定ローラー２２ｂとから構成されている。可動ローラー２２ａの回転軸２３ａはボルト２５に一体に設けられている。ボルト２５は、通線方向２４に直交する方向に対して進退可能に、可動側基台２６に取り付けられている。
複数の偏平化ローラー２２は、千鳥状に通線方向２４に沿って設けられている。これら複数の偏平化ローラー２２にフィラメントが掛け渡されている。ボルト２５を進退させて可動ローラー２２ａを移動させることにより、千鳥状に設けられたフィラメントの屈曲度合いを調整することができる。
千鳥状に配列した偏平化ローラー２２の外径Ｒｄとフィラメントの直径ｄが、以下の関係式（３）を満たすことが好ましい。
３３ｄ≦Ｒｄ≦５５ｄ  （式３）
【００４７】
偏平化ローラー２２の外径Ｒｄが小さいほどスチールコード１を偏平にしやすく、偏平化ローラー２２の外径Ｒｄが大き過ぎるとスチールコード１を偏平にしにくいので、偏平化ローラー２２の外径Ｒｄがフィラメントの直径ｄの５５倍以下であることが好ましい。
また、偏平化ローラー２２の外径Ｒｄが小さくなり過ぎるとスチールコード１を偏平化させるときに作用する負荷が大きくなり、偏平化ローラー２２の寿命が短くなってしまう。そのため、偏平化ローラー２２の外径Ｒｄはフィラメントの３３倍以上とすることが好ましい。
【００４８】
偏平化ローラー２２の外径がスチールコード１の偏平化効率に与える影響は大きい。スチールコード１を構成するフィラメント１１〜１４の径ｄとの関係になるが、千鳥状に配置した偏平化ローラー２２によってフィラメント１１〜１４を押さえ過ぎることなく偏平化を達成するためには、スチールコード１を構成するフィラメント１１〜１４の径ｄに応じた最適な偏平化ローラー２２の外径Ｒｄを選択することが重要であることがわかった。
ただし、偏平化に効果があるからといって、極端に小さな外径の偏平化ローラー２２を選択すると、偏平化ローラー２２の強度が不足し、寿命が短くなったり、あるいは偏平化ローラー２２のベアリングが焼き付いて回転不能となり、スチールコード１を傷つけてしまうおそれがある。このため、上記（式３）に示したように、偏平化ローラー２２は、フィラメント１１〜１４の径ｄの３３倍以上５５倍以下の外径Ｒｄを有するものを選択することが好ましい。
【００４９】
＜実施例および参考例＞
以上のような本実施形態に係る上記式（１）を満たすように偏平化された実施例１〜５，１１〜１６，２１〜２７，３１〜３６に係るスチールコード、上記式（１）を満たさない偏平化された比較例１，１１，２１，３１に係るスチールコード、および偏平化されていない従来例１，１１，２１，３１に係るスチールコードを作製し、評価した。その結果を表１〜表５に示す。
【００５０】
【表１】
2016075003.tif 000003
【００５１】
【表２】
2016075003.tif 000004
【００５２】
表１は、撚り本数が３本のスチールコードである、実施例１〜５、比較例１、従来例１を示す。
Ｃを０．８２質量％含むφ５．５ｍｍのスチールコード用線材を使用して、パテンチングおよび伸線加工を繰り返した後、表面にブラスめっきを施す。最終伸線によりφ０．４８０ｍｍの撚り線用フィラメントとする。このフィラメントを用いて、各種のスチールコードを作製した。
【００５３】
（撚り角）
表１，２において、撚り角は、実測した撚り本数、撚りピッチおよびフィラメント径から算出される計算値を示した。
【００５４】
（フィラメントのくせ付ピッチおよびくせ付高さ）
バンチャータイプの撚り線機において、撚り合わせ前にくせを付与するための撚り口手前のフィラメントを採取し、万能投影機で該フィラメントを拡大してくせのピッチおよび高さを測定した。
【００５５】
（偏平化ローラー外径）
フィラメントと接するローラー部の径を偏平化ローラーの外径とした。ローラーの外周に円周方向のＵ字溝が設けられている場合には、溝底の径を偏平化ローラーの外径とした。
【００５６】
（偏平率）
マイクロメーターにより、スチールコードの長径と短径をそれぞれ３箇所測定し、その平均値を採用した。
【００５７】
（ゴム浸透度）
スチールコードを等間隔（径の２倍）でタイヤ用ゴムシートの上に並べ、さらにその上からゴムシートを被せ、最終的にトータルの厚さがスチールコードの径の５倍となるような直方体にして加圧加硫（１５０°×３０分）して自然放冷後、スチールコード／ゴム複合体からカッターナイフでスチールコードを取り出す。
スチールコードを構成するフィラメントの内、１〜２本のフィラメントをカッターナイフを使って解撚除去してスチールコード内部のゴム侵入面積をパーセントで表示した。
【００５８】
（耐疲労性）
直径が５００ｍｍのドラムの上にタイヤ用ゴムシートを張り、厚さが３ｍｍとなるまで該ゴムシートを積層する。積層させたゴムシートの上にスチールコードを等間隔（スチールコードの径の２倍）で１０周回させて、スチールコードを切断する。その後、タイヤ用ゴムシートをスチールコードの上に下側同様、３ｍｍ厚になるまで積層して簡易ベルトを作製する。その後、このベルトをドラムごと加硫成形（１５０°×３０分）し、自然放冷する。これをコード破断強度の５％の力をベルトに負荷した状態で、プーリー径がφ２５０ｍｍのベルト試験機にかけて疲労特性を評価した。
なお、従来例のスチールコードの疲労強度を１００としたときの、実施例および比較例の疲労特性を指数として表に示した。なお、それぞれの実施例、比較例、従来例について２回疲労特性を評価し、その平均を表に示した。
【００５９】
（総合評価）
評価は以下の（１）〜（３）の３項目で行い、全て満足する結果が得られたものを○、一つでも不満足な結果があるものを×とした。
（１）偏平化：スチールコード製造時の偏平化効率の良し悪しで評価した。
（２）ゴム浸透度：９０％以上を良とし、９０％未満は不可と評価した。
（３）耐疲労試験：スチールコード断面の長径部のフィラメントが折損した時間で評価し、９０以上を良とし、９０未満を不可とした。
【００６０】
実施例１〜５は、いずれも、撚り本数が３本で、（式１）で与えられる曲げ応力指数が０．３５以下のスチールコードである。
比較例１は、曲げ応力指数が０．４０のスチールコードである。
従来例１は、基準コードとして偏平化処理を行わなかった、断面円状のスチールコードである。
実施例４は、撚り角が４．８°より小さい４．５°である。このため、実施例４のスチールコードに偏平化処理をする際にフィラメントが逃げやすく、作製しにくかった。その結果、偏平率は他の実施例１〜３より高い値となったが、ゴム浸透度および耐疲労性とも他の実施例１〜３と比べて遜色ない結果であった。
実施例５は、ローラー外径／フィラメント径が５５より大きい５８である。このため、実施例５のスチールコードに偏平化処理をする際には、フィラメント径に対して偏平化ローラー径が大きく、偏平化効率が良くなかった。その結果、偏平化率は実施例４と同様に高い値となったが、ゴム浸透度および耐疲労性は実施例１〜３と比べて遜色ない結果が得られた。
【００６１】
実施例１１〜１６は、いずれも、撚り本数が４本で、（式１）で与えられる曲げ応力指数が０．３５以下のスチールコードである。
従来例１１は、基準コードとして偏平化処理を行わなかった、断面円状のスチールコードである。
比較例１１は、曲げ応力指数が０．３５より大きい０．３８のスチールコードである。ゴム浸透度は９０％であったが、耐疲労性が９０を下回った。
実施例１５は、撚り角が４．８°より小さい４．６°である。このため、実施例１５のスチールコードに偏平化処理をする際にフィラメントが逃げやすく、作製しにくかった。その結果、偏平化率は他の実施例１１〜１４より高い値となったが、ゴム浸透度および耐疲労性は他の実施例１１〜１４と比べて遜色ない結果であった。
実施例１６は、ローラー外径／フィラメント径が５５より大きい５８である。このため、実施例１６のスチールコードに偏平化処理をする際には、フィラメント径に対して偏平化ローラー径が大きく、偏平化効率が良くなかった。その結果、偏平化率は実施例１５と同様に高い値となったが、ゴム浸透度および耐疲労性は実施例１１〜１４と比べて遜色ない結果が得られた。
【００６２】
実施例２１〜２７は、いずれも、撚り本数が５本で、（式１）で与えられる曲げ応力指数が０．３５以下のスチールコードである。
従来例２１は、基準コードとして偏平化処理を行わなかった、断面円状のスチールコードである。
比較例２１は、曲げ応力指数が０．３５より大きい０．３６のスチールコードである。耐疲労性が９０を下回った。
実施例２６は、撚り角が４．８°より小さい４．６°である。このため、実施例２６のスチールコードに偏平化処理をする際にフィラメントが逃げやすく、作製しにくかった。その結果、偏平化率は他の実施例２１〜２５より高い値となったが、ゴム浸透度および耐疲労性は実施例２１〜２５と比べて遜色ない結果であった。
実施例２７は、ローラー外径／フィラメント径が５５より大きい５７である。このため、実施例２７のスチールコードに偏平化処理をする際には、フィラメント径に対して偏平化ローラーが大きく、偏平化効率が良くなかった。その結果、偏平化率は実施例２６と同様の高い値となったが、ゴム浸透度および耐疲労性は他の実施例２１〜２５と比べて遜色ない結果が得られた。
【００６３】
実施例３１〜３６は、いずれも、撚り本数が６本で、（式１）で与えられる曲げ応力指数が０．３５以下のスチールコードである。
従来例３１は、基準コードとして偏平化処理を行わなかった、断面円状のスチールコードである。
比較例３１は、曲げ応力指数が０．３５より大きい０．３６のスチールコードである。耐疲労性が９０を下回った。
実施例３５は、撚り角が４．８°より小さい４．７°である。このため、実施例３５のスチールコードに偏平化処理をする際にフィラメントが逃げやすく、作製しにくかった。その結果、偏平化率は他の実施例３１〜３４より高い値となったが、ゴム浸透度および耐疲労性は他の実施例３１〜３４と比べて遜色ない結果であった。
実施例３６は、ローラー外径／フィラメント径が５５より大きい５９である。このため、実施例３６のスチールコードに偏平化処理をする際には、フィラメント径に対して偏平化ローラーが大きく、偏平化効率が良くなかった。その結果、偏平化率は実施例３５と同様の高い値となったが、ゴム浸透度および耐疲労性は他の実施例３１〜３４と比べて遜色ない結果が得られた。
【００６４】
本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６５】
１：スチールコード
１１，１２，１３：フィラメント
１４：長径側の尖った部位
２０：偏平化装置
２１：基台
２２：偏平化ローラー
２３：回転軸
２４：通線方向
【図１】
2016075003.tif 000005
【図２】
2016075003.tif 000006
【図３】
2016075003.tif 000007
【図４】
2016075003.tif 000008
【図５】
2016075003.tif 000009