JP2002283810A - スチールラジアルタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乗り心地が良く、操縦安定性にも優れたスチ
ールラジアルタイヤを提供する。 【解決手段】 丸線ワイヤの扁平化により対向する２つ
の扁平面と対向する２つの丸曲面とで囲まれたトラック
形状の横断面をもつ１本のワイヤからなり、その短径Ｄ
と長径Ｗとの扁平比Ｄ／Ｗを０．５０〜０．９５の範囲
とし、かつ、少なくとも短径方向に波付けされた扁平ス
チールコードを、タイヤ外周の赤道線に対する傾斜角θ
が１０°〜３０°の範囲となるように、かつ、該扁平ス
チールコードの扁平面がタイヤのトレッド面と向き合う
ように埋め込んだベルト層を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の車両に用い
られるスチールラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、環境問題がクローズアップされ、
自然環境を破壊しないことが工業製品の重要な要素の一
つとなってきている。タイヤにおいてもその例外ではな
い。現在スチールラジアルタイヤに使用されているスチ
ール量を減らすことは、自動車の燃費改善をもたらし、
地球温暖化防止に貢献するばかりでなく、廃タイヤがエ
ネルギとして使用される際に生じる廃鉄量（産業廃棄
物）をも低減することができる。今後はさらに地球環境
改善の観点から、タイヤを薄肉軽量化するとともに、自
動車走行時のタイヤ性能、特にコーナリングパワーと乗
り心地性の改善を重要視したスチールコードで強化され
たスチールラジアルタイヤを開発することが急務とされ
ている。

【０００３】乗用車用ラジアルタイヤのベルト層は、ト
レッドとカーカスとの間に設けられ、円周方向に張られ
たベルトとしてカーカスをタガのように強く締め付けて
トレッドの剛性を高める機能を備えている。このベルト
層の機能は、タイヤが車重を支えるために必要不可欠で
あると共に、コーナリングでのパワーを発揮する役目を
もっている。

【０００４】タイヤベルト層には複数本のワイヤを撚り
合わせた１×ｎ構造のスチールコードが一般に使用され
ている。このような撚り線構造のスチールコードは高い
剛性を有するが、その反面、路面が凹凸の非舗装の道路
ではタイヤの反発力が強くなりすぎて、乗り心地がよく
ない。また、トレッド表面に亀裂を生じやすく、亀裂か
らタイヤ内部に雨水等が浸入して、早期にコードワイヤ
が腐食する。さらに、タイヤが変形したり振動したりす
ると、撚り合わせたワイヤ同士が擦れ合って摩耗する所
謂フレッティング摩耗を生じて、コードワイヤが大幅に
疲労劣化するという問題がある。

【０００５】これらの問題を解決するために特開平１１
−０９１３１１号公報などにおいて、撚り線構造のスチ
ールコードの代わりとして単線スチールコードをタイヤ
のベルト層に用いてスチール量を低減することが提案さ
れている。

【０００６】しかし、特開平１１−０９１３１１号公報
に記載された単線スチールコードで強化されたスチール
ラジアルタイヤにおいては次に述べるような問題点があ
る。

【０００７】スチールコードの性能を評価するために用
いられる特性としては「キル」と「アークハイト」の２
つがあげられる。「キル」はコード自体に内在する回転
トルクの評価に用いられるコード特性の１つである。
「アークハイト」はスチールコードの直線性の評価に用
いられるコード特性の１つである。キルにバラツキや偏
りがあったり、アークハイトが大きすぎたりすると、タ
イヤ製造プロセスのカレンダー工程（薄いゴムシート上
にスチールコードを敷き並べ、もう１枚の薄いゴムシー
トをこれに被せ、ゴムシート間にスチールコードを挟み
込む工程）において、カレンダーシートに捻れや膨らみ
などの不良が発生するからである。

【０００８】しかし、従来の丸ワイヤ単線スチールコー
ドでは、ワイヤの材質要因や伸線機あるいは撚り線機な
どの機械的要因により、キルやアークハイトに変動が生
じやすい。特にキルは変動が大きいので、一般的な品質
保証レベルでも各製品ごとに検査が行われているのが現
状である。

【０００９】（１）キル タイヤに使用されるスチールコードの性能として、とく
にスチールコードの回転トルク、すなわちコード自体に
内在する回転トルク（キル）の評価は重要である。以
下、図１を参照しながらキルについて説明する。

【００１０】キルの測定方法は、製品仕上げされたスプ
ール１のコード端末部２ｃをＬ字に折って固定具（図示
せず）に固定したまま、図１に示すように長さＬ1（＝
６ｍ）だけスプール１から引き出し、その後にコード端
末部２ｃを固定具から解放し、コード２の回転数をカウ
ントする方法である。通常のＳ撚りの場合は、撚り方向
と同じ方向（時計方向）に回転した場合をプラスキル
（＋）とし、撚り方向と逆の方向（反時計方向）に回転
した場合をマイナスキル（−）とする。一般的にはキル
は±２回転以内の回転数であれば良好であり、そのコー
ドは実用上問題ないといえる。

【００１１】（２）アークハイト タイヤベルト部に使用されるスチールコードの性能とし
て、非拘束状態にあるコードの直線性の評価（アークハ
イト）は重要である。以下、図２の（ａ）および（ｂ）
を参照しながらアークハイトについて説明する。

【００１２】図２（ａ）に示す長さＬ2（＝４００ｍ
ｍ）に切断したコード２を、図２（ｂ）に示すように両
端を平板３に接触させた状態でコード２が形成する円弧
の高さＨがアークハイトにあたる。通常、アークハイト
Ｈが３０ｍｍ以内であれば良好であり、そのコードは実
用上問題ないといえる。

【００１３】（３）コーナリングパワー（操縦安定性）
と乗り心地 スチールラジアルタイヤに要求される性能の１つとし
て、高速走行時にハンドルの切れが良いこと、すなわち
危険回避のためのコーナリングパワーが大きいことがあ
げられる。また、従来は剛性の高いコードが使用されて
きたが、非舗装路面の凸凹に対しては上下の振動をタイ
ヤがまともに受け止めるため、乗り心地が低下する。こ
のようにタイヤベルト層の補強用スチールコードに今後
要求される性能は、コーナリング時の横方向への耐久力
と走行時の乗り心地の良さとの２つである。これら２つ
の性能を兼ね備えることが今後のスチールラジアルタイ
ヤにおいては重要である。

【００１４】（４）タイヤゴムの簿肉化 近時、自動車は、地球温暖化防止対策を重要視した低燃
費車の設計に向かう傾向がみられ、これに伴いタイヤに
は、軽量化の改善が要求されてきている。しかしなが
ら、従来の撚り線構造コードや丸ワイヤ単線コードで
は、タイヤのゴム薄肉化の改善には限界がある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平１１−
０９１３１１号公報に記載された単線スチールコードを
製造するには伸線機で仕上がった丸線の直線性の改善と
三次元のスパイラル波付けをするために、例えば特開２
０００−１５４４８２号公報に開示されているように撚
り線機を使用せざるをえないという不合理がある。この
ように単線コードであるにも拘わらず製造工程中に撚り
線加工を必要とするために、その製造コストは撚り線コ
ードと比べてみてもほとんど変わらない。従って、タイ
ヤの価格を下げられず、汎用タイヤとして拡販ができな
いという問題点がある。

【００１６】また、タイヤの強化に単線スチールコード
を用いる場合に、カレンダリング時の敷き並べ本数が多
くなりすぎないようにすること、クリールのリール数を
抑えること、強度当たりの単価を低減すること等から、
コードの線径をある程度まで太くする必要がある。しか
し、太径の単線コードを用いたタイヤは乗り心地が悪く
なる。

【００１７】本発明の目的は、乗り心地が良好であり、
操縦安定性に優れたスチールラジアルタイヤ及びその製
造方法を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】コーナリング時の横方向
への耐久力を高くするには、横方向の剛性（面内曲げ剛
性）Ｅ１の高いコードを使用することが肝要である。ま
た、乗り心地を良くするには、タイヤ接地面の凸凹を柔
軟に受け止め、搭乗者が感じるガタガタした乗り心地の
悪さを軽減するために、縦方向の剛性（面外曲げ剛性）
Ｅ２が適度な強さを有するコードを使用することが有効
である。

【００１９】ベルト部のスチールコードが高い耐久力と
可撓性とを兼ね備えるためには、面内曲げ剛性Ｅ１が面
外曲げ剛性Ｅ２よりも大きく（Ｅ１＞Ｅ２）、剛性に異
方性をもつことが肝要である。

【００２０】しかし、従来の撚り線構造コードや丸ワイ
ヤ単線コードの場合は、二次元形付け（波付け）や三次
元形付け（スパイラル）を施したとしても、横方向の剛
性Ｅ１と縦方向の剛性Ｅ２との間にほとんど差がないた
めである。このため、コーナリング時の横方向への耐久
力と縦方向の乗り心地性の両性能を同時に満たすことは
できない。すなわち、耐久力のほうに重点を置けば、乗
り心地が悪くなり、一方、乗り心地のほうに重点を置け
ば、耐久力が得られなくなるという二律背反の関係にあ
る。

【００２１】ところで、丸線ワイヤからなる単線スチー
ルコードの代わりに、特開平７−１９１５号公報に記載
のような単線スチールコードをタイヤのベルト層に用い
ることが提案されている。このような単線スチールコー
ドは、ワイヤを扁平化し、例えば特開平１０−２５６８
０号公報に記載された装置を用いて二次元の波付け加工
したものであり、ゴムとの密着性に優れ、かつ、耐曲げ
剛性が高いので、これを乗用車用タイヤのベルト部に用
いると優れた操縦安定性が得られる。しかし、この単線
スチールコードは、タイヤゴムの薄肉化には不十分であ
り、また乗り心地が必ずしも良好になるものとはいえな
い。

【００２２】そこで、発明者らは、乗り心地性と操縦安
定性との性能向上に向けて鋭意研究した結果、下記に述
べる本発明を完成させるに至った。

【００２３】本発明に係るスチールラジアルタイヤは、
丸線ワイヤの扁平化により対向する２つの扁平面と対向
する２つの丸曲面とで囲まれたトラック形状の横断面を
もつ１本のワイヤからなり、その短径Ｄと長径Ｗとの扁
平比Ｄ／Ｗを０．５０〜０．９５の範囲とし、かつ、少
なくとも短径方向に波付けされた扁平スチールコード
を、タイヤ外周の赤道線に対する傾斜角θが１０°〜３
０°の範囲となるように、かつ、該扁平スチールコード
の扁平面がタイヤのトレッド面と向き合うように埋め込
んだベルト層を有することを特徴とする。

【００２４】本発明に係るスチールラジアルタイヤの製
造方法は、（ａ）丸線ワイヤを短径Ｄと長径Ｗとの扁平
比Ｄ／Ｗが０．５０〜０．９５の範囲となるように扁平
加工することにより、対向する２つの扁平面と対向する
２つの丸曲面とで囲まれたトラック形状の横断面をもつ
扁平スチールコードとする工程と、（ｂ）前記扁平スチ
ールコードの短径方向に波付けする工程と、（ｃ）前記
波付けされた扁平スチールコードを所定長毎に切断し、
扁平面が実質的に水平となるように一方の生ゴムシート
上に等ピッチ間隔に敷き並べ、これに他方の生ゴムシー
トを重ね合わせることにより、該扁平スチールコードを
２つの生ゴムシートの間に挟み込み一体化するカレンダ
リング工程と、（ｄ）前記扁平スチールコードが所定の
向きと所定のサイズとなるように、該扁平スチールコー
ドと一体化された生ゴムシートを裁断する工程と、
（ｅ）前記扁平スチールコードの扁平面がタイヤのトレ
ッド面と実質的に平行になるように、かつ、前記扁平ス
チールコードの長手軸とタイヤ外周の赤道線とのなす角
θが１０°〜３０°の範囲となるように、前記裁断シー
トを成形前のタイヤアッセンブリのベルト部に埋め込む
工程と、（ｆ）前記タイヤアッセンブリを加熱下で加圧
して成形する工程と、を具備することを特徴とする。

【００２５】さらに、上記工程（ａ）の前に、上記短径
波付け工程（ｂ）における波付け方向と直交する方向に
丸ワイヤを波付けする長径波付け工程を有することが望
ましい。なお、この場合に、上記工程（ａ）では扁平比
Ｄ／Ｗを０．８０〜０.９５の範囲とすることが望まし
い。

【００２６】短径方向のみに波付けする扁平コード（タ
イプ１のコード）では、扁平比Ｄ１／Ｗ１を０．５０〜
０．９５の範囲とすることが好ましい。扁平比Ｄ１／Ｗ
１の上限値を０．９５とした理由は、０．９５を超えて
ワイヤが真円に近くなると、圧延によるキル（回転トル
ク）の低減効果がみられなくなること、および、長径方
向と短径方向の剛性に差が生じなくなるからである。一
方、扁平比Ｄ１／Ｗ１の下限値を０．５０とした理由
は、０．８２％の高炭素鋼を使用してスチールコード用
のワイヤとして伸線を施したワイヤでは３００ｋｇｆ／
ｍｍ² 前後の高い引張り強度を有するため、扁平比０．
５０を下回る高扁平率の圧延を行う場合は、圧延後のワ
イヤに割れが発生することがあるからである。

【００２７】短径方向の波付け高さＦ１の最大値は０．
３ｍｍとすることが好ましい。これを超えて波付け高さ
Ｆ１を大きくしすぎると、ゴム部が肉厚となり、タイヤ
軽量化の目的から逸脱するためである。

【００２８】一方、短径方向の波付け高さＦ１の最小値
は０．０５ｍｍとすることが好ましい。アークハイトＨ
を３０ｍｍ以内（合格判定）に低減させるためには、最
低でも０．０５ｍｍ高さの波付けが必要となるからであ
る。

【００２９】また、波付けピッチＰ１は２〜２０ｍｍと
することが望ましい。この範囲内が実用的な波付けピッ
チとなるからである。

【００３０】ここで「波付け」とは、ワイヤに弾性限以
上の応力を与えてワイヤを二次元または三次元の形状に
成形することをいう。

【００３１】また、ここで「クリンプ波付け」とは、１
つの平面内で同じウェーブを繰り返す二次元の形状にワ
イヤを成形することをいう。このクリンプ波付けの代表
的なものとして１対の歯車間にワイヤを噛み込ませて成
形するギヤクリンプ波付加工がある。なお、クリンプ波
付けは、三次元形状のスパイラルワイヤを側方から潰し
て二次元形状とする加工をも含むものである。

【００３２】また、ここで「円弧波付け」とは、１つの
平面内で直線部を含まない滑らかに連続する曲線の組み
合わせのみからなる二次元の形状にワイヤを成形するこ
とをいう。この円弧波付けの代表的なものとして１対の
ピンローラ間にワイヤを噛み込ませて成形するピンロー
ラ波付加工がある。

【００３３】なお、短径方向のみ波付けしたコード（タ
イプ１のコード）は伸びの設定領域が比較的低いので、
このタイプ１でカバーしきれない伸びを必要とする場合
は、伸びの設定領域の高い両方向に波付けしたコード
（タイプ２のコード）を用いる。

【００３４】タイプ２のコードの扁平比Ｄ２／Ｗ２
（（Ｄ２；扁平ワイヤの短径）／（Ｗ２；扁平ワイヤの
長径））は０．８０〜０．９５の範囲とすることが好ま
しい。扁平比の上限値を０．９５とする理由は、扁平比
が０．９５を超えてワイヤが真円に近くなると、圧延に
よるキル（回転トルク）の低減効果がみられなくなるこ
と、および、長径方向と短径方向の剛性に差が生じなく
なるからである。また、扁平比の下限値を０．８０とす
る理由は、タイプ２のコードでは伸線後に長径方向クリ
ンプ加工と、駆動ロール圧延加工と、短径方向クリンプ
加工との３回の加工を施すため、圧延加工でのワイヤへ
与えるダメージによる強度低下を防止するためである。

【００３５】タイプ２のコードでは、短径方向のクリン
プ波付け高さＦ３の最大値を０．３ｍｍとし、長径方向
のクリンプ波付け高さＦ２を０．０５〜０．５ｍｍの範
囲とすることが好ましい。短径方向の波付け加工高さＦ
３の最大値を０．３ｍｍとする理由は、波付け高さを高
くしすぎると、タイヤのゴムが肉厚となり、軽量化の目
的から逸脱するためである。長径方向の波付け加工高さ
Ｆ２の最大値を０．５ｍｍとする理由は、これより波付
け高さを大きくしすぎると、コードの伸びが大きくなり
すぎることと、コード同士の並びによっては、山と谷が
向かい合わせとなって、コード間の隙間の不揃いが顕著
となり好ましくないからである。また、長径方向の波付
け加工高さＦ２の最小値を０．０５ｍｍとする理由は、
これより波付け高さを小さくすると、アークハイトＨが
３０ｍｍ以内（合格判定）に低減できなくなるからであ
る。

【００３６】波付けピッチＰ２，Ｐ３は、長径方向およ
び短径方向ともに２〜２０ｍｍとすることが望ましい。
この範囲内が実用的な波付けピッチとなるからである。
ただし、波付けピッチの設定長さは、長径方向と短径方
向とのピッチの不均一性をなくす理由から、短径方向の
ピッチ長さＰ３に対して、長径方向のピッチ長さＰ２を
正数倍に設定する。

【００３７】なお、構成ワイヤには引張り強度が３００
〜３８０ｋｇｆ／mm²級の高張力鋼線を用いることが望
ましい。単線スチールコードが所望の破断強度を得るた
めにはワイヤの引張り強度を２８０ｋｇｆ／mm²以上と
する必要があるからである。一方、ワイヤの引張り強度
が４００ｋｇｆ／mm²を越えると、ワイヤが脆くなって
断線を生じやすくなるからである。

【００３８】また、構成ワイヤには炭素含有量が０．７
５〜０．９５重量％の高張力鋼線を用いることが望まし
い。単線スチールコードが所望の破断強度を得るために
はワイヤの炭素含有量を０．７重量％以上とする必要が
あるからである。一方、ワイヤの炭素含有量が１．０重
量％を越えると、ワイヤが脆くなって断線を生じやすく
なるからである。

【００３９】太径の単線コードを使用すると乗り心地が
低下するが、本発明のタイヤにおいては扁平コードの面
外の剛性が低いことに着目して扁平面がタイヤトレッド
面（接地面）と向き合うようにベルト層に埋め込んでい
るので、乗り心地が良好となる。しかも本発明のタイヤ
においては扁平コードの剛性の高いほうはトレッド面と
平行な向きに配置されるので、コーナリングパワーが上
昇して操縦安定性が向上する。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しながら
本発明の種々の好ましい実施の形態について説明する。

【００４１】図３及び図４の（ａ）に示す製造方法を用
いて図４の（ｂ），（ｃ）および図１１の（ａ），
（ｂ）に示すタイプ１の扁平スチールコード２Ａを製造
し、この扁平スチールコード２Ａを用いてタイヤベルト
を作製し、さらに２層のベルト層８４ａ，８４ｂを生タ
イヤ中に埋め込み、図１１の（ｃ）に示す乗用車用ラジ
アルタイヤ１７５／６５Ｒ１４型式のスチールラジアル
タイヤ８０Ａ（タイプ１）を製造した。ちなみに、タイ
ヤ型式の最初の数字「１７５」はタイヤ線幅呼称を、次
の数字「６５」はタイヤ扁平率を、最後の記号数字「Ｒ
１４」はラジアル構造であることとタイヤ内径（リム
径；インチ）とをそれぞれ表示するものである。

【００４２】また、図１２及び図１３の（ａ）に示す製
造工程を用いて図１３の（ｂ），（ｃ）および図１４の
（ａ），（ｂ）に示すタイプ２の扁平スチールコード２
Ｂを製造し、この扁平スチールコード２Ｂを用いてタイ
ヤベルトを作製し、さらに２層のベルト層８４ａ，８４
ｂを生タイヤ中に埋め込み、図１４の（ｃ）に示す乗用
車用ラジアルタイヤ１７５／６５Ｒ１４型式のスチール
ラジアルタイヤ８０Ｂ（タイプ２）を製造した。

【００４３】以下にそれぞれにつき詳細に説明する。 （実施例１，２及び比較例１；タイプ１のスチールラジ
アルタイヤ）炭素含有量０．８２±０．０２重量％の鋼
線を素線として準備した（工程Ｓ１）。この素線を加熱
炉内で９５０℃の温度に３０秒間加熱保持した後、砂を
用いる流動床炉内で５５０℃の温度に８秒間加熱保持す
る条件で焼入れ（工程Ｓ２）、電気めっき浴にてＣｕ６
３重量％、Ｚｎ３７重量％の組成に素線表面をブラスめ
っきし（工程Ｓ３）、めっき鋼線を伸線機５により伸線
加工し、引張り強度が３０８〜３１２ｋｇｆ／mm² の範
囲の高張力鋼線ワイヤ２とした（工程Ｓ４）。伸線後の
ワイヤ２の直径は０．４０ｍｍである。なお、ワイヤ１
ｋｇ当りのブラスめっきの付着量は４ｇである。

【００４４】これに引き続き丸線ワイヤ２を駆動ロール
圧延装置７に送り、これを上下１対の圧延ロール７１，
７２により押しつぶして０．３０ｍｍ×０．４６ｍｍ
（短径×長径）サイズの扁平ワイヤ２ａとした（工程Ｓ
５）。

【００４５】図５及び図６を参照しながら扁平加工機
（駆動ロール圧延装置）７について説明する。扁平加工
機７は上下１対のカリバーロール７１，７２を備えてい
る。上ロール７１はモータ７８によって回転駆動される
駆動軸７３に連結され、下ロール７２はモータ７９によ
って回転駆動される駆動軸７４に連結されている。駆動
軸７３，７４には大歯車７６が取り付けられ、この大歯
車７６は各モータ７８，７９の回転駆動軸に取り付けら
れた小歯車７７にそれぞれ噛み合っている。各ロール７
１，７２の周面には所定の凹形状のカリバー７１ａ，７
２ａがそれぞれ形成されている。各ロール軸７３，７４
は軸受７３ａ，７４ａを介してブラケット７３ｂ，７４
ｂに連結支持されている。下ブラケット７４ｂは圧延装
置のフレーム（図示）に固定され、上ブラケット７３ｂ
は調整ネジ７５により下ブラケット７４ｂに連結されて
いる。調整ネジ７５を回すと、上ブラケット７３ｂとと
もに上ロール７１が昇降し、上ロール７１と下ロール７
２との間のギャップが変えられる。なお、ロールギャッ
プ調整機構には、調整ネジ７５の代わりに油圧シリンダ
機構を用いてもよい。

【００４６】丸線ワイヤ２は、上下ロール７１，７２の
カリバー７１ａ，７２ａ間に噛み込まれ、上下から押し
つぶされ、扁平ワイヤ２ａとなる。引き続き扁平ワイヤ
２ａを波付加工機８に送り、これをピンロール８３ａ，
８３ｂにより短径方向に波付け加工し、一方向に波付け
された扁平コード２Ａを得た（工程Ｓ６）。

【００４７】次に、詳細を図示しない波付加工機８につ
いて簡単に説明する。本実施形態の波付加工機８には特
開２０００−４５１９１号公報に記載されたピンロール
加工装置を用いた。扁平加工機７で扁平化されたワイヤ
２ａは入口ガイドを介して波付加工機８のハウジング内
に導入され、大ローラ間を通過し、出口ガイドを介して
ハウジングから送り出されるようになっている。大ロー
ラの外周にはホルダが等ピッチ間隔に設けられ、各ホル
ダには小径のピンロールがそれぞれ取り付けられてい
る。互いに隣り合うピンロール相互間にはほとんど隙間
が無いように取り付けられている。上ローラは歯車と同
軸に連結され、下ローラは歯車と同軸に連結されてい
る。上下の歯車は互いに噛み合っている。両歯車により
上下ローラ間に滑りを生じることなく、上下ローラが確
実に同期回転されるようになっている。

【００４８】扁平ワイヤ２ａは、大ローラ間に噛み込ま
れると、上下のピンロールにより屈曲され、滑らかに連
続する円弧形状に波付けされる。この場合にピンロール
の直径はワイヤ径より十分に大きくする必要があり、ピ
ンロール直径はワイヤ径の５〜５０倍の範囲とすること
が好ましい。

【００４９】なお、上記のピンロール加工装置の代わり
に、第２実施形態で後述する特開平１０−２５６８０号
公報に開示されたギヤクリンプ加工機を用いるようにし
てもよい。

【００５０】表１及び図１１の（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、実施例１及び２（タイプ１）のコード２Ａは、そ
れぞれ短径方向の波付け高さＦ１が０．１ｍｍ，０．１
ｍｍ、短径Ｄ１が０．３０ｍｍ，０．３６ｍｍ、長径Ｗ
１が０．４６ｍｍ，０．４４ｍｍ、扁平比Ｄ１／Ｗ１が
０．６５，０．８２、波付けピッチＰ１が６ｍｍ，６ｍ
ｍである。

【００５１】さらに、コード２Ａを巻取機９のリールに
巻き取り、このリールを裁断ラインの供給側に取り付
け、切断機（図示せず）によりコード２Ａを所定長に裁
断した（工程Ｓ７）。裁断コード２Ａの長さは２００ｍ
である。なお、表１に示すように、コード２Ａのキルは
０〜０．７５回転（平均０．５回転）であり、アークハ
イトＨは１０〜２８ｍｍ（平均１５ｍｍ，２４ｍｍ）で
あった。

【００５２】実施例１及び２（タイプ１）のコード２Ａ
は、短径方向の剛性指数Ｇ２が７４，９７、長径方向の
剛性指数Ｇ１が１４９，１１４であり、剛性比Ｇ１／Ｇ
２が２．００，１．１８であった。なお、「剛性指数」
は、丸ワイヤの剛性Ｇ３を基準値１００とした場合の比
率にあたり、２方向につきそれぞれ測定した。また、タ
イプ１のコード２Ａは、破断伸びが２．５〜３．５％の
低領域にあることが判明した。

【００５３】図８に示すように、裁断コード２Ａを生ゴ
ムシート８５上に所定ピッチ間隔で平行に敷き並べる所
謂カレンダリング処理をした（工程Ｓ８）。このカレン
ダリング工程Ｓ８では、一方の扁平面が生ゴムシート面
と平行になるようにコード２Ａを等ピッチ間隔に敷き並
べる。なお、裁断コード２ＡのアークハイトＨが小さい
ので、裁断コード２Ａを敷き並べやすい。敷き並べのピ
ッチ間隔は例えば１．２ｍｍである。

【００５４】一体化したゴムシート８５を斜めの切断線
１０３に沿って裁断し、所定サイズと向きのベルト層８
４を得る（工程Ｓ９）。このようなカレンダリングによ
り作製されたベルト層８４を、埋込みコード２Ａが互い
に所定角度２θで交差するように、２枚の裁断シート１
２Ａ，１４Ａをタイヤ形状のゴム成形品のベルト部に重
ね合わせる。なお、ベルト角度θを実施例１では２８
°、実施例２では２５°、比較例１では３５°とした。

【００５５】カーカス層８２として丸断面ワイヤを複数
本撚り合わせた撚り線コード又は丸断面単線コードを用
いた。図７に示すように、生ゴムシート８３の上に複数
本のカーカスコード２Ｂを実質的に真っ直ぐに、かつ等
ピッチ間隔になるように敷き並べ、この上から更に生ゴ
ムシート８３を貼り合わせてカーカスコード２Ｂを挟み
込む。これを切断線１０１に沿って所定長ごとに裁断し
てカーカス層８２とした。このようなカレンダリングに
よって作製されたカーカス層８２を生タイヤ中に埋め込
んだ。すなわち、カーカス層８２をタイヤ成形機のドラ
ムに巻き付ける。次いで、サイドウォール９４をサイド
サプライ８６およびビードフィラー８８と一体に成形す
る。

【００５６】さらに上記のベルト層８４をタイヤアッセ
ンブリのカーカス層８２の上に貼りあわせる。トレッド
抽出機から合成ゴムを押し出し、これを冷却し、さらに
所定長に切断してトレッド９２を作製する。さらに、ト
レッド９２を有するゴム部材９４を外側（第２層）のシ
ート１４Ａに貼り付け、これによりベルトコード２Ａは
ゴム中に完全に埋め込まれる（工程Ｓ１０）。

【００５７】このようにして組み立てた成形品を所定温
度に加熱し、加熱下で加圧することにより一体化させ、
図１１の（ｃ）に示す最終製品としてのスチールラジア
ルタイヤ８０Ａを得た（工程Ｓ１１）。

【００５８】このようなスチールラジアルタイヤ８０Ａ
において、コード２Ａは、２層のベルト層８４ａ，８４
ｂに隣り合う短径部が一定間隔になるように、かつタイ
ヤの回転方向に対しては斜め方向に並べて配置し、さら
にコードの扁平面がタイヤトレッド面（接地面）と向き
合うようにベルト層８４ａ，８４ｂに埋め込んでいる。
この構造は、横方向の剛性Ｅ１を硬化して耐久力を高
め、逆に縦方向の剛性Ｅ２を軟化してソフトな乗り心地
を可能にする。また、扁平コードの剛性の高いほうはト
レッド面と平行な向きに配置されるので、コーナリング
パワーが上昇して操縦安定性が向上する。

【００５９】（実施例３〜６及び比較例２；タイプ２の
スチールラジアルタイヤ）次に図１２，図１３の
（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照しながらタイプ２のスチ
ールラジアルタイヤ及びその製造方法について説明す
る。炭素含有量０．８２±０．０２重量％の鋼線を素線
として準備した（工程Ｓ２１）。この素線を加熱炉内で
９５０℃の温度に３０秒間加熱保持した後、砂を用いる
流動床炉内で５５０℃の温度に８秒間加熱保持する条件
で焼入れ（工程Ｓ２２）、電気めっき浴にてＣｕ６３重
量％、Ｚｎ３７重量％の組成に素線表面をブラスめっき
し（工程Ｓ２３）、めっき鋼線を伸線機５により伸線加
工し、引張り強度が３０８〜３１２ｋｇｆ／mm²の範囲
の高張力鋼線ワイヤ２とした（工程Ｓ２４）。伸線後の
ワイヤ２の直径は０．４０ｍｍである。なお、ワイヤ１
ｋｇ当りのブラスめっきの付着量は４ｇである。

【００６０】これに引き続きワイヤ２をギヤクリンプ加
工機６に送り、これを一対のギヤ間に挟み込んで長径方
向に波付け加工し、一方向に波付けしたワイヤ２ｂ１と
した（工程Ｓ２５）。ギヤクリンプ加工機６には特開平
１０−２５６８０号公報に記載された装置を用いた。な
お、ギヤクリンプ加工機の代わりに上述のピンロール加
工機を用いるようにしてもよい。

【００６１】これに引き続きワイヤ２ｂ１を扁平加工機
７に送り、これを１対の圧延ロール７１，７２により上
下から押しつぶし、０．３６ｍｍ×０．４４ｍｍ（短径
×長径）サイズの扁平ワイヤ２ｂ２とした（工程Ｓ２
６）。なお、扁平加工機７には図５及び図６に示す装置
を用いた。

【００６２】これに引き続き扁平ワイヤ２ｂ２をギヤク
リンプ加工機８に送り、これを１対のギヤ間に挟み込ん
で短径方向に波付け加工し、２方向クリンプ波付けされ
た扁平コード２Ｂを得た（工程Ｓ２７）。なお、ギヤク
リンプ加工機８の代りに上述のピンロール加工機を用い
るようにしてもよい。

【００６３】表１及び図１４の（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、実施例３及び４（タイプ２）のコード２Ｂは、そ
れぞれ長径方向の波付け高さＦ２が０．１ｍｍ，０．１
ｍｍ、短径方向の波付け高さＦ３が０．１ｍｍ，０．１
ｍｍ、短径Ｄ２が０．３６ｍｍ，０．３８ｍｍ、長径Ｗ
２が０．４４ｍｍ，０．４３ｍｍ、扁平比Ｄ２／Ｗ２が
０．８２，０．８８、長径方向の波付けピッチＰ２が
６．０ｍｍ，６．０ｍｍ、短径方向の波付けピッチＰ３
が３ｍｍ，３ｍｍである。

【００６４】さらに、コード２Ｂを巻取機９のリールに
巻き取り、このリールを裁断ラインの供給側に取り付
け、切断機（図示せず）によりコード２Ｂを所定長に裁
断した（工程Ｓ２８）。裁断コード２Ｂの長さは２００
ｍである。なお、表１に示すように、コード２Ｂのキル
は０〜０．７５回転（平均０．５回転）であり、アーク
ハイトＨは８〜２０ｍｍ（平均１２ｍｍ，１７ｍｍ）で
あった。

【００６５】タイプ２のコード２Ｂは、短径方向の剛性
指数Ｇ２が９４，９７、長径方向の剛性指数Ｇ１が１１
１，１０９、剛性比Ｇ１／Ｇ２が１．１８，１．１２で
あった。なお、「剛性指数」は、丸ワイヤの剛性Ｇ３を
基準値１００とした場合の比率にあたり、図１７に示す
２方向につきそれぞれ測定した。また、タイプ２のコー
ド２Ｂは、破断伸びが３．０〜５．０％の高領域にある
ことが判明した。

【００６６】裁断コード２Ｂを生ゴムシート８５上に所
定ピッチ間隔で平行に敷き並べる所謂カレンダリングを
した（工程Ｓ２９）。このカレンダリング工程Ｓ２９で
は、一方の扁平面が生ゴムシート面と平行になるように
コード２Ｂを敷き並べる。なお、裁断コード２Ｂのアー
クハイトＨが小さいので、裁断コード２Ｂを敷き並べや
すい。敷き並べのピッチ間隔は例えば１．２ｍｍであ
る。

【００６７】図８に示すように、ゴムシート８５を切断
線１０３に沿って裁断し、所定サイズと向きのベルト８
４を得る（工程Ｓ３０）。埋込みコード２Ｂが互いに所
定角度で交差するように、２枚の裁断シート１２Ｂ，１
４Ｂをタイヤ形状のゴム成形品のベルト部に重ね合わせ
る。さらに、トレッド１８を有するゴム部材１６を外側
（第２層）のシート１４Ｂに貼り付け、これによりコー
ド２Ｂはゴム中に完全に埋め込まれる（工程Ｓ３１）。
このようにして組み立てた成形品を所定温度に加熱し、
一体化させ、図１４Ｃに示すタイヤ製品１０Ｂを得た
（工程Ｓ３２）。

【００６８】タイプ２に適用する扁平ワイヤ断面の扁平
比（（Ｄ２：扁平ワイヤの短径）／（Ｗ２：扁平ワイヤ
の長径））は、０．８０〜０．９５とした。

【００６９】扁平比の上限を０．９５とした理由は、扁
平比が０．９５を超えて真円に近くなると、圧延による
キル（回転トルク）の低減効果がみられなくなること及
び、長径方向と短径方向の剛性に差が生じなくなるため
である。

【００７０】また、扁平比の下限を０．８０とタイプ１
の０．５０より高くした理由は、タイプ２は伸線後に長
径方向クリンプ加工＋駆動ロール圧延加工＋短径方向ク
リンプ加工の３回の加工を施すため、タイプ１よりクリ
ンプ加工回数が１回多くなり、圧延加工でのワイヤへ与
えるダメージによる強度低下防止を目的としている。

【００７１】長径方向の波付け高さは、０．０５〜０．
５ｍｍの範囲とした。

【００７２】長径方向の波付け加工高さの最大値を、
０．５ｍｍとしたのは、波付け高さを高くしすぎると、
伸びが大きくなりすぎることと、コード同士の並びによ
っては、山と谷が向かい合わせとなって、コード間の隙
間の不揃いが顕著となり好ましくないためである。

【００７３】短径方向の波付け加工高さの最大値を、
０．３ｍｍとしたのは、波付け高さを高くしすぎると、
タイヤのゴムが肉厚となり、軽量化の目的から逸脱する
ためである。また、最小値を、０．０５ｍｍとしたの
は、短径方向の波付け加工を、最小この程度行わないと
アークハイトが３０ｍｍ以内の規格に低減できないから
である。

【００７４】上記のタイプ２のコードは、アークハイト
（直線性）が１２ｍｍ，１７ｍｍと良好でしかも、キル
（回転トルク）が０．５回転とほぼゼロに近い良好な品
質を有していた。

【００７５】［スチールラジアルタイヤの評価］乗用車
用ラジアルタイヤ型式１７５／６５Ｒ１４の２つのベル
ト層に、上記タイプ１の波付け扁平コード２Ａを埋め込
んだ実施例１，２および比較例１と、上記タイプ２の波
付け扁平コード２Ｂを埋め込んだ実施例３〜６および比
較例２と、波付けしない丸線コードを埋め込んだ従来例
とを比較評価した。

【００７６】乗り心地と操縦安定性とについて調べた結
果を表１に示す。両性能ともに丸線コード（従来例）を
基準（１００）として指数化して評価した。具体的には
各タイヤサンプルを装着した乗用車を複数のテストドラ
イバーにテストコースを試乗走行させ、各ドライバーの
感性（官能）により評価した。

【００７７】（乗り心地）乗り心地の評価結果は、実施
例１が１０６、実施例２が１０７、実施例３が１１０、
実施例４が１０８、実施例５が１０５、実施例６が１０
４、比較例１が１０４、比較例２が１０２であった。

【００７８】（操縦安定性）操縦安定性の評価結果は、
実施例１が１０６、実施例２が１０６、実施例３が１０
７、実施例４が１０７、実施例５が１０７、実施例６が
１０３、比較例１が１０２、比較例２が１００であっ
た。

【００７９】（総合評価）乗り心地および操縦安定性を
あわせた総合評価を丸（優秀）、三角（良好）、バツ
（不可）で表１に示した。この表から明らかなように、
実施例１〜５は優秀、実施例６は良好、比較例１，２は
不可であった。

【００８０】

【表１】

【００８１】

【発明の効果】本発明のスチールラジアルタイヤは、乗
り心地が良く、かつ操縦安定性にも優れている。

【００８２】また、本発明のスチールラジアルタイヤに
用いられる波付け扁平コードは、従来の丸線コードと比
べて１０％以上のコスト削減を可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は単線スチールコードのキルを説明するた
めの模式図。

【図２】（ａ）は所定長に切断されたスチールコードを
示す図、（ｂ）はスチールコードのアークハイト測定方
法を説明するための図。

【図３】図３は本発明の第１の実施形態に係るスチール
ラジアルタイヤの製造方法を示す工程図。

【図４】（ａ）は単線スチールコードの製造ラインを示
す概要図、（ｂ）は各工程における単線スチールコード
の概観模式図、（ｃ）は各工程における単線スチールコ
ードの横断面図。

【図５】扁平加工機（駆動ロール圧延装置）の主要部を
示す正面図。

【図６】扁平加工機（駆動ロール圧延装置）の主要部を
示す側面図。

【図７】カーカスコードのカレンダリングを説明するた
めの平面模式図。

【図８】ベルトコードのカレンダリングを説明するため
の平面模式図。

【図９】スチールラジアルタイヤの横断面図。

【図１０】スチールラジアルタイヤの一部を切り欠いて
示す分解斜視図。

【図１１】（ａ）は本発明の第１実施形態に係るスチー
ルラジアルタイヤに用いた単線スチールコード（タイプ
１のコード）の横断面図、（ｂ）は第１実施形態の単線
スチールコード（タイプ１のコード）の概観模式図、
（ｃ）は第１実施形態の単線スチールコード（タイプ１
のコード）を埋め込んだスチールラジアルタイヤの横断
面模式図。

【図１２】本発明の第２の実施形態に係るスチールラジ
アルタイヤの製造方法を示す工程図。

【図１３】（ａ）は第２実施形態の単線スチールコード
の製造ラインを示す概要図、（ｂ）は各工程における単
線スチールコードの概観模式図、（ｃ）は各工程におけ
る単線スチールコードの横断面図。

【図１４】（ａ）は第２実施形態の単線スチールコード
（タイプ２のコード）の横断面図、（ｂ）は第２実施形
態の単線スチールコード（タイプ２のコード）の概観模
式図、（ｃ）は第２実施形態の単線スチールコード（タ
イプ２のコード）を埋め込んだスチールラジアルタイヤ
の横断面模式図。

【符号の説明】

２，２Ａ，２Ｂ…スチールコード、 ７…扁平加工機（駆動ロール圧延機）、 ８Ａ…波付加工機（ピンロール加工機）、 ６，８Ｂ…波付加工機（クリンプ加工機）、 ８０，８０Ａ，８０Ｂ…スチールラジアルタイヤ、 ８２…カーカス層、 ８４ａ，８４ｂ…ベルト層、 ９２…トレッド、 ９４…赤道線。

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Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 丸線ワイヤの扁平化により対向する２つ
   の扁平面と対向する２つの丸曲面とで囲まれたトラック
   形状の横断面をもつ１本のワイヤからなり、その短径Ｄ
   と長径Ｗとの扁平比Ｄ／Ｗを０．５０〜０．９５の範囲
   とし、かつ、少なくとも短径方向に波付けされた扁平ス
   チールコードを、タイヤ外周の赤道線に対する傾斜角θ
   が１０°〜３０°の範囲となるように、かつ、該扁平ス
   チールコードの扁平面がタイヤのトレッド面と向き合う
   ように埋め込んだベルト層を有することを特徴とするス
   チールラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】 上記扁平スチールコードの波付けは、短
   径方向のみのピンロール円弧波付け加工またはギヤクリ
   ンプ加工であることを特徴とする請求項１記載のタイ
   ヤ。
3. 【請求項３】 上記ピンロール円弧波付け加工またはク
   リンプ加工は、波付け高さを０．０５〜０．３０ｍｍの
   範囲とすることを特徴とする請求項２記載のタイヤ。
4. 【請求項４】 上記扁平スチールコードの波付けは、短
   径方向および長径方向にそれぞれされたピンロール円弧
   波付け加工またはクリンプ加工であることを特徴とする
   請求項１記載のタイヤ。
5. 【請求項５】 上記ピンロール円弧波付け加工またはク
   リンプ加工は、短径方向の波付け高さを０．０５〜０．
   ３０ｍｍの範囲とし、長径方向の波付け高さを０．０５
   〜０．５０ｍｍの範囲とすることを特徴とする請求項４
   記載のタイヤ。
6. 【請求項６】 上記扁平スチールコードの扁平比Ｄ／Ｗ
   を０．８０〜０．９５の範囲とすることを特徴とする請
   求項４記載のタイヤ。
7. 【請求項７】 上記扁平スチールコードの波付けは、ピ
   ッチ間隔を２〜２０ｍｍの範囲とすることを特徴とする
   請求項１記載のタイヤ。
8. 【請求項８】 上記丸線ワイヤは、扁平加工前に２８０
   〜４５０ｋｇｆ／ｍｍ²の範囲の引張り強度を有するこ
   とを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
9. 【請求項９】 上記丸線ワイヤは、扁平加工前に０．０
   ７〜１．００重量％の炭素含有量を有することを特徴と
   する請求項１記載のタイヤ。
10. 【請求項１０】（ａ）丸線ワイヤを短径Ｄと長径Ｗとの
    扁平比Ｄ／Ｗが０．５０〜０．９５の範囲となるように
    扁平加工することにより、対向する２つの扁平面と対向
    する２つの丸曲面とで囲まれたトラック形状の横断面を
    もつ扁平スチールコードとする工程と、 （ｂ）前記扁平スチールコードの短径方向に波付けする
    工程と、 （ｃ）前記波付けされた扁平スチールコードを所定長毎
    に切断し、扁平面が実質的に水平となるように一方の生
    ゴムシート上に等ピッチ間隔に敷き並べ、これに他方の
    生ゴムシートを重ね合わせることにより、該扁平スチー
    ルコードを２つの生ゴムシートの間に挟み込み一体化す
    るカレンダリング工程と、 （ｄ）前記扁平スチールコードが所定の向きと所定のサ
    イズとなるように、該扁平スチールコードと一体化され
    た生ゴムシートを裁断する工程と、 （ｅ）前記扁平スチールコードの扁平面がタイヤのトレ
    ッド面と実質的に平行になるように、かつ、前記扁平ス
    チールコードの長手軸とタイヤ外周の赤道線とのなす角
    θが１０°〜３０°の範囲となるように、前記裁断シー
    トを成形前のタイヤアッセンブリのベルト部に埋め込む
    工程と、 （ｆ）前記タイヤアッセンブリを加熱下で加圧して成形
    する工程と、を具備することを特徴とするスチールラジ
    アルタイヤの製造方法。
11. 【請求項１１】 上記波付け工程（ｂ）では、扁平ワイ
    ヤをギヤクリンプ加工またはピンローラ加工することを
    特徴とする請求項１０記載の方法。
12. 【請求項１２】 さらに、上記工程（ａ）の前に、上記
    短径波付け工程（ｂ）における波付け方向と直交する方
    向に丸線ワイヤを波付けする長径波付け工程を有するこ
    とを特徴とする請求項１０記載の方法。
13. 【請求項１３】 上記工程（ａ）では、扁平比Ｄ／Ｗを
    ０．８０〜０．９５の範囲とすることを特徴とする請求
    項１２記載の方法。