JP2015071846A - ストリップ状スチールコード，これを用いたタイヤ用ベルト層およびタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】重量増加を抑えつつ十分なタイヤの面外剛性を確保することができるスチールコードを提供する。
【解決手段】スチールコード１は，５本のスチール製のコアワイヤ２と，スチール製のラッピングワイヤ３とによって構成される。コアワイヤ２は一対の平面部２ａと一対の曲面部２ｂを有する断面扁平形状のものである。このコアワイヤ２が，撚られることなく上記平面部２ａ同士が対向するように平行に引き揃えられており，上記平行に引き揃えられたコアワイヤ２がラッピングワイヤ３によって束ねられている。スチールコード１は，コアワイヤ２の長径方向を自動車用タイヤの外周面（接地面）に垂直な方向に向けて，自動車用タイヤ中（ベルト層中）に埋め込まれる。
【選択図】図１

Description

この発明は，ストリップ状スチールコード，これを用いたタイヤ用ベルト層およびタイヤに関する。

タイヤの長寿命化や運動性能の向上，軽量化，コストダウン等のために，互いに平行に配列された複数本の断面円形のコアワイヤをラッピングワイヤによって束ねたスチールコードを，タイヤを構成するベルト層に埋め込むことが知られている（特許文献１，特許文献２）。また，コアワイヤとラッピングワイヤの間のフレッティング摩耗を低減するためにコアワイヤの両端部とラッピングワイヤとの間に間隙を設けたもの（特許文献３），コアワイヤ間のフレッティング摩耗を低減するためにコアワイヤに波付け加工を施したもの（特許文献４，特許文献５）もある。

これらの従来のスチールコードに共通するのは，スチール製ラッピングワイヤによって束ねられる複数本のスチール製のコアワイヤの断面が円形である（コアワイヤが丸線である）点にある。断面円形のコアワイヤを平行に並べたスチールコードを使用したタイヤはコアワイヤの直径を比較的大きくしなければ十分な面外剛性を確保することができない。面外剛性が低いと，タイヤの接地面形状が悪化しコーナリングパワーが低下する。その影響で，操縦安定性が悪化する。直径の大きいコアワイヤを採用することで面外剛性を高めることはできるが，そうするとタイヤ重量が増加してしまう。

特開昭６２−１４９９２９号公報 特開昭６３−２４０４０２号公報 特開２００２−６９８７２号公報 特開２０００−９６４６５号公報 特開２００２−６９８７３号公報

この発明は，タイヤに用いられたときに，重量増加を抑えつつ十分なタイヤの面外剛性を確保することができるスチールコードを提供することを目的とする。

この発明によるスチールコードは，一対の平面部と一対の曲面部を有する断面扁平形状の複数本のスチール製コアワイヤが，撚られることなく上記平面部同士が対向するように平行に引き揃えられており，上記平行に引き揃えられた複数本のコアワイヤがスチール製ラッピングワイヤによって束ねられているものである。この発明によるスチールコードは，全体的な外形はストリップ状（細長い平面状）である。

この発明によるスチールコードの製造方法は，一対の平面部と一対の曲面部を有する断面扁平形状の複数本のスチール製コアワイヤを，撚ることなく上記平面部同士が対向するように平行に引き揃え，上記平行に引き揃えられた複数本のコアワイヤにスチール製ラッピングワイヤを巻き付けるものである。

複数本のコアワイヤのそれぞれは一対の平面部と一対の曲面部を有する断面扁平形状のものである。この断面扁平形状の複数本のコアワイヤが，撚られることなく上記平面部同士が対向するように平行に引き揃えられている。平行に引き揃えられた複数本のコアワイヤにスチール製ラッピングワイヤが巻き付けられることで，複数本のコアワイヤが束ねられる。

この発明によると，コアワイヤが断面扁平状に形成されているので，同じ断面積を持つ断面円形のコアワイヤと比べると，長径方向（一対の曲面部を結ぶ方向）にコアワイヤの厚さが増すために長径方向の剛性が高い。もっとも，逆に短径方向（一対の平面部を結ぶ方向）にはコアワイヤの厚さは薄くなるので短径方向の剛性は低くなる。しかしながらこの発明によるスチールコードは複数本のコアワイヤを備え，複数のコアワイヤがその平面部が対向するように平行に引き揃えられるから，短径方向のコアワイヤ単体の剛性の低下の影響は解消される。コアワイヤの長径方向に剛性が高められたスチールコードが提供される。

この発明によるスチールコードは，典型的には，自動車，オートバイその他の乗用車等のタイヤの補強材として用いられる。より詳細には，この発明のスチールコードは，タイヤのトレッド部内において上記タイヤの周方向に設けられるベルト層中に埋め込まれて用いられる。この発明によるスチールコードは，上記コアワイヤの長径方向を上記ベルト層の周面に垂直な方向に向けて，すなわちタイヤの外周面（接地面）に垂直な方向に向けて，ベルト層中に埋め込まれる。地面に接触するタイヤ外周面に垂直方向の剛性（面外剛性）を高めることができる。同じ面外剛性を断面円形のコアワイヤを用いたスチールコードによって達成する場合に比べて，タイヤ（ベルト層）に埋め込まれるスチールコードの重量を軽くすることができ，結果的にタイヤの重量を軽くすることができる。

一実施態様では，上記ラッピングワイヤの硬度が上記コアワイヤの硬度よりも低く，隣り合うコアワイヤ間に形成される空間の少なくとも一部が，上記空間に沿って変形した上記ラッピングワイヤの少なくとも一部によって埋められている。隣り合うコアワイヤ間の空間に，変形させられたラッピングワイヤの一部が埋め込まれている（侵入している）ので，ラッピングワイヤによるコアワイヤの拘束力が大きくなる。また，ラッピングワイヤが複数本のコアワイヤ間の空間を埋める程度に変形させられている，すなわち塑性変形量の比較的大きな変形がラッピングワイヤに生じているので，ラッピングワイヤに内在する回転トルクおよび反発力が小さくなり，これにより回転力をほとんど持たないスチールコードを得ることができる。

一実施態様において，上記コアワイヤのそれぞれが，断面積が0.018mm^２以上，長径が0.35mm以下，扁平率が50％〜85％である。後述するように，断面積が0.018mm^２以上，長径が0.35mm以下，扁平率が50％〜85％であるコアワイヤを用いたスチールコードは，タイヤの補強材として用いたときに，耐久性，タイヤを使用した乗用車の乗り心地および操縦安定性に悪影響を及ぼさないものであることが確認された。

他の実施態様において，上記変形後のラッピングワイヤを持つ上記ストリップ状スチールコードの厚さをＤｓとし，上記ラッピングワイヤを変形させる前のストリップ状スチールコードの厚さをＤとしたときに，Ｄｓ≦0.80Ｄの関係を持つ。この発明のストリップ状スチールコードは，その両面から押圧することでスチール製ラッピングワイヤを変形させたものであるから，変形後のラッピングワイヤを持つストリップ状スチールコードの厚さＤｓは，変形前のラッピングワイヤを持つストリップ状スチールコードの厚さＤよりも小さくなる。Ｄｓ≦0.80Ｄ（すなわち，Ｄｓ／Ｄの値が0.80以下）となる程度の大きさの力で押圧することで，製造されるスチールコードの回転力をほぼ無くすことができる。

Ｄｓ≦0.80Ｄとなるようにスチールコードを製造しても，スチールコードに回転力が生じることがある。それは比較的太いラッピングワイヤを用いた場合である。好ましくは，ラッピングワイヤの直径（変形前のラッピングワイヤの直径であるのは言うまでもない）は0.15mm以下とされる。0.15mm以下の直径のラッピングワイヤを用いることにより，最終的に製造されるスチールコードをほぼ回転力の無いものとすることができる。なお，ラッピングワイヤは典型的には断面円形のものが用いられるので，上述のように，ラッピングワイヤの太さを「直径」により表現している。もちろん，ラッピングワイヤの断面形状は真円でなくてもよく，たとえば楕円形であってもよい。

ラッピングワイヤが細すぎると，押圧のときにラッピングワイヤの断線が生じる可能性がある。好ましくは，上記ラッピングワイヤの直径（変形前のラッピングワイヤの直径）は0.10mm以上とされる。0.10mm以上の直径のラッピングワイヤを用いることにより，この発明によるスチールコードの製造時（押圧時）にラッピングワイヤが断線してしまう可能性を低めることができる。

この発明によるスチールコードは，上述したように，一実施態様においてラッピングワイヤの硬度がコアワイヤの硬度よりも低い。コアワイヤの硬度およびラッピングワイヤの硬度の調節は，コアワイヤおよびラッピングワイヤの炭素含有量を調節することによって実現することができる。

一実施態様において，上記コアワイヤの炭素含有量（質量パーセント）をＣｃとし，上記ラッピングワイヤの炭素含有量（質量パーセント）をＣｗとしたときに，0.05≦Ｃｃ−Ｃｗ≦0.40の関係を持つ。Ｃｃ−Ｃｗ（コアワイヤの炭素含有量とラッピングワイヤの炭素含有量の差）を0.05質量％以上0.40質量％以下とすることによって，回転力を持たないスチールコードが得られやすくなり，かつラッピングワイヤの断線も生じにくくなる。

スチールコードの一部拡大斜視図である。 図１のII−II線に沿うスチールコードの断面図である。 スチールコードを構成するラッピングワイヤの一部拡大斜視図である。 自動車用タイヤの断面図である。 スチールコードが埋め込まれたタイヤベルト層の一部拡大断面図である。 （Ａ）はシューシャインテストに用いられる試験サンプルの斜視図を，（Ｂ）はシューシャインテストの様子をそれぞれ示す。 スチールコードおよびそれを用いた自動車用タイヤの評価試験結果を示す。 スチールコードおよびそれを用いた自動車用タイヤの評価試験結果を示す。 スチールコードおよびそれを用いた自動車用タイヤの評価試験結果を示す。 スチールコードおよびそれを用いた自動車用タイヤの評価試験結果を示す。

（スチールコードの構造について）
図１は，この発明の実施例を示すもので，ストリップ状のスチールコード１の一部拡大斜視図である。図２は図１のII−II線に沿う断面図である。図３はストリップ状スチールコード１を構成するラッピングワイヤ３の一部をさらに拡大して示す斜視図である。

ストリップ状スチールコード１は，一の平面内において互いに平行に隣接して配列された直線状にのびる５本のコアワイヤ２と，５本のコアワイヤ２をその平行配列を維持したまま束ねる１本のラッピングワイヤ３を備えている。コアワイヤ２およびラッピングワイヤ３はいずれもスチール製であり，炭素および鉄を含有する。

コアワイヤ２は，たとえば直径5.50mmの断面円形のピアノ線材に乾式伸線，熱処理，ブラスめっき，湿式伸線を順番に施すことでたとえば直径0.23mmの断面円形の母線を作成し，その後，扁平率（短径ｄ_１ ／長径ｄ_２ × 100％）がたとえば80％となるように扁平加工（圧延）したものである。扁平加工によって，コアワイヤ２は一対の平面部２ａと一対の外向きの曲面部２ｂとを持つものになる。隣接するコアワイヤ２は，撚られることなく，平面部２ａ同士を全長にわたって互いに接触させるようにして平行に引き揃えられる。隣接するコアワイヤ２の間には，断面形状が概略扇形の空間（隙間）が上下対称に長手方向に存在する。たとえばコアワイヤ２の短径ｄ_１が0.20mmであればストリップ状のスチールコード１の幅は約1.00mmとなる。図１に示すスチールコード１の斜視図はかなり拡大されて示されているものであることが理解されよう。

スチールコード１を構成するラッピングワイヤ３の直径はコアワイヤ２の母線径（扁平加工前の直径）よりも小さく，直径0.10mm〜0.15mm程度のものが用いられる。ラッピングワイヤ３も，ピアノ線材に乾式伸線，熱処理，ブラスめっき，湿式伸線を順番に施すことで製造される。

コアワイヤ２に含有されている炭素量とラッピングワイヤ３に含有されている炭素量に違いがあり，ラッピングワイヤ３の硬度はコアワイヤ２の硬度よりも低い。すなわち，ラッピングワイヤ３は，コアワイヤ２よりも小さい力で変形しやすいものである。

撚られることなく互いに平行に引き揃えられた５本のコアワイヤ２の周囲からラッピングワイヤ３が巻付けられることで，５本のコアワイヤ２はラッピングワイヤ３によって束ねられる。ラッピングワイヤ３の巻付けには専用のラップ機（図示略）が用いられる。ラップ機では５本のコアワイヤ２が無撚のまま一定速度で繰出され，繰出される５本のコアワイヤ２の周囲を回転運動するフライヤアームからラッピングワイヤ３が一定速度で繰出され，これにより，５本のコアワイヤ２の外側からラッピングワイヤ３が巻き付けられる。図１に示すように，ラッピングワイヤ３はコアワイヤ２の長手方向に対して斜めに（らせん状に）設けられる。

５本のコアワイヤ２およびこれを束ねるラッピングワイヤ３は圧延ロール（図示略）に与えられ，ここでその両面（上下面）から挟まれて押圧される。ラッピングワイヤ３が外側に位置しており，かつ上述したようにラッピングワイヤ３の硬度はコアワイヤ２の硬度よりも低い。このため，圧延ロールによって押圧されると，ラッピングワイヤ３がコアワイヤ２よりも先に変形する。圧延ロールによる押圧力およびコアワイヤ２とラッピングワイヤ３の硬度差を調整することで，コアワイヤ２の変形量に対し，ラッピングワイヤ３の変形量をかなり大きくすることができる。

上述したように，隣接するコアワイヤ２の間には断面形状が概略扇形の空間が形成されている。圧延ロールによって押圧されると，ラッピングワイヤ３のコアワイヤ２に面している内がわ部分のうち，隣接するコアワイヤ２の境界に位置する部分が隣接するコアワイヤ２間の空間を埋めるように変形し，隣接するコアワイヤ２間の空間の形状に沿う突起３ａが形成される。同時に，圧延ロールに接するラッピングワイヤ３の外がわの部分３ｂは平面状に変形し，かつコアワイヤ２に接している部分には弧状の窪み３ｃが形成される（図２，図３参照）。

変形したラッピングワイヤ３は上述のように隣接するコアワイヤ２間の空間に入り込む。上記突起３ａによってコアワイヤ２の動きが制限されるから，ラッピングワイヤ３による５本のコアワイヤ２の拘束力は大きい。また，圧延されたときのラッピングワイヤ３の塑性変形量を比較的大きくすることで，巻付けられたラッピングワイヤ３の回転トルクおよび反発力（巻付けによって生じる，巻付けを解放しようとする力）をほとんど生じなくすることができ，５本のコアワイヤ２の平行配列を安定して維持することができる。

完成したストリップ状スチールコード１は巻取リールに巻き取られて，自動車用タイヤの製造工場等に出荷される。

図４は自動車用タイヤ10の半断面図である。図５は自動車用タイヤ10が備えるベルト層４Ａ，４Ｂの一部拡大断面図である。

図４を参照して，自動車用タイヤ10はそのトレッド部11の内側に２つのベルト層４Ａ，４Ｂを備えている。ベルト層４Ａ，４Ｂは自動車用タイヤ10の周方向に設けられる。

図５を参照して，自動車用タイヤ10の周方向に設けられるベルト層４Ａ，４Ｂに，上述したストリップ状のスチールコード１は埋め込まれて自動車用タイヤ10の補強材として用いられる。ベルト層４Ａ，４Ｂはゴム５によって構成されており，スチールコード１はその全体がゴム５によって覆われる。

スチールコード１を構成するコアワイヤ２の長径方向が自動車用タイヤ10の接地面（トレッド部11の外周面）と垂直な方向を向くように，スチールコード１はベルト層４Ａ，４Ｂに埋め込まれる。地面に接触する自動車用タイヤ10の外周面に垂直な方向の剛性（面外剛性）を高めることができる。

（評価試験について）
上述したストリップ状スチールコード１（図１〜図３），およびこのスチールコード１が埋め込まれたベルト層４Ａ，４Ｂ（図５）を備えるタイヤサイズ 195／65Ｒ15の自動車用タイヤ10（図４）を試作し，これらについて，様々な観点から評価試験を行った。以下，この評価試験について詳細に説明する。

表１および表２は，コアワイヤ２の形状（扁平率），コアワイヤ２の断面積，ラッピングワイヤ３の直径，コアワイヤ２およびラッピングワイヤ３の含有炭素量等をパラメータとして，パラメータを様々に変えて製造した61種類のスチールコード１についての評価試験の結果を示している。スチールコードの構造は，61種類のスチールコードのすべてについて，５本のコアワイヤ２をラッピングワイヤ３によって束ねたもの（図１）とした。表１には，後述する評価試験において好ましくない評価が得られた被試験体（「比較例」と呼ぶ）についての試験結果がまとめられている。表２には，後述する評価試験において好ましい評価が得られた被試験体（「実施例」と呼ぶ）についての試験結果がまとめられている。

「コアワイヤ径（短径，長径）」は，スチールコード１の製造に用いるコアワイヤ２の短径ｄ_１ および長径ｄ_２ である（図２参照）（単位はmm）。表１を参照して，比較例１および比較例２はコアワイヤ２の短径および長径が同じである。これは比較例１および比較例２のスチールコード１を構成するコアワイヤ２についてのみ，断面円形であること（コアワイヤ２が丸線であること）を表す。

「扁平率」はコアワイヤ２の短径／長径×１００の値である（単位は％）。

「断面積」はコアワイヤ２の断面積である（単位はmm^２）。

「母線径」は扁平に形成する前のコアワイヤ２（母線）の直径である（単位はmm）。

「ラップワイヤ径」はラッピングワイヤ３の直径（変形前のラッピングワイヤ３の直径）である（単位はmm）。

「コアワイヤＣ％」はコアワイヤ２の炭素含有量である（単位はwt％）（質量パーセント）。

「ラップワイヤＣ％」はラッピングワイヤ３の炭素含有量である（単位はwt％）。

「Ｃ％差」は，コアワイヤ２の炭素含有量からラッピングワイヤ３の炭素含有量を減算した値（炭素含有量差）である。

「圧延率」は，圧延ロールによる押圧後のスチールコード１の厚さＤｓ（図２参照）を，押圧前のスチールコード１の厚さＤによって除算した値である（Ｄｓ／Ｄ）。圧延ロールによる押圧力が小さいと，Ｄｓの値とＤの値との差が小さくなるので，Ｄｓ／Ｄの値は大きくなる（「１」に近づく）。圧延ロールによる押圧力が大きいと，Ｄｓの値がＤの値よりも小さくなるので，Ｄｓ／Ｄの値は小さくなる。なお，押圧前のスチールコード１の厚さＤは，コアワイヤ２の長径をｄ_２，ラッピングワイヤ３の直径をｄ_ｗとすると，ｄ_２＋２ｄ_ｗによって表される。

「コード短径」は，上述した圧延ロールによる押圧後のスチールコード１の厚さＤｓ（図２参照）である（単位はmm）。

「単位重量指数」は，比較例１のスチールコード１（直径 0.200mmの断面円形のコアワイヤ２と直径 0.150mmのラッピングワイヤ３を用いたもの）の重量を「１００」としたときの相対的な重量の指数を示している。

表１および表２には，「ラップ断線」，「回転性」，「耐久性」，「操縦安定性」および「乗り心地」の５つの評価試験の結果が示されている。

（１）ラップ断線
ラッピングワイヤ３が断線すると，平行配列された複数本のコアワイヤ２の拘束力が無くなり，コアワイヤ２の並びに乱れが生じてしまう。スチールコード１を巻取リールに巻き取るときに，断線検出器が用いられてラッピングワイヤ３に断線が発生しているかどうかが検査される。ラッピングワイヤ３の断線が検出された場合，スチールコード１を巻取リールに巻き取る巻取機の運転が停止される。「ラップ断線」の欄には，ラッピングワイヤ３の断線が検出されたものについて「×」が示されている。ラッピングワイヤ３の断線が検出されることなく，規定のコード長のスチールコード１を巻取リールに巻き取ることができたものについて「○」が示されている。ラップ断線が「×」と評価されたものについては，後述する自動車用タイヤ10に関する評価（「操縦安定性」および「乗り心地」の評価）は実施しなかった。

（２）回転性
スチールコード１は，上述したように，自動車用タイヤ10のベルト層４Ａ，４Ｂ中に埋込まれて用いられる（図４，図５）。スチールコード１にその長手方向を中心に回転する力（回転力）が内在すると，ベルト層４Ａ，４Ｂまたはベルト層４Ａ，４Ｂを製造する前段階のカレンダーシートに反りが生じてしまうことがある。したがってスチールコード１は回転力を持たないものであることが要求される。「回転性」の評価は以下のように実施される。まず，巻取リールから，スチールコード１を全く回転させずに６ｍ引出し，引き出したスチールコード１の先端５cmをペンチで下向きにほぼ直角に折り曲げる。引き出したスチールコード１が地面等に接触しないように注意しつつ，スチールコード１を自由に回転させる。スチールコード１に残留トルクがあれば，スチールコード１は長手方向を中心に回転する。スチールコード１を構成するラッピングワイヤ３の巻付け方向と同じ方向に回転した場合を＋とし，逆方向に回転した場合を−として，それぞれの方向に回転した回転数を記録する。回転数は整数で記録し，０．５回転未満は切り捨て，０．５回転以上は切り上げる。「回転性」の評価欄には，回転数が０（すなわち，±０．５回転未満）であったものについて「○」が，回転数が０でなかったものについて「×」がそれぞれ示されている。回転性が「×」と評価されたものについては，後述する自動車用タイヤ10に関する評価（「操縦安定性」および「乗り心地」の評価）は実施しなかった。

（３）耐久性
図６（Ａ）に示すように，スチールコード１を15本／インチの密度でゴム５に埋め込んだ試験サンプル６を作成した。図６（Ｂ）に示すように，この試験サンプル６を直径１インチのプーリー７に掛け， 50kgfの負荷荷重を加えてシューシャインテストを実施した。シューシャインテストでは，プーリー７に掛けた試験サンプル６の長手方向の両端のそれぞれにチャック８を固定し， 50kgfの負荷荷重を維持したまま，２つのチャック８を互いに逆向きに所定ストローク往復移動させる。試験サンプル６はプーリー７において繰り返し屈曲させられる。屈曲回数 150万回でテストを停止したあと試験サンプル６を解体し，スチールコード１の折れ（断線）の有無を確認した。「耐久性」の評価欄には，スチールコード１の折れが確認されなかったものについて「○」が，折れが確認されたものについて「×」が示されている。耐久性が「×」と評価されたものについては，次に説明する自動車用タイヤ10に関する評価（「操縦安定性」および「乗り心地」の評価）は実施しなかった。

（４）操縦安定性
内圧200kPaでJIS規定の標準リムに組み込んだ自動車用タイヤ10を排気量 2000ccの試験車両に装着し，訓練された３名のテストドライバーがテストコースを走行し，官能評価をした。３名のドライバーは，各スチールコード１を用いた自動車用タイヤ10を装着した試験車両の操縦安定性を，比較例１のスチールコード１を用いた自動車用タイヤ10を６点とする10段階評価で採点し，その後，３名のドライバーによる採点の平均点を算出して，これを操縦安定性の評価結果とする。分かりやすくするために，「操縦安定性」の評価欄には，実施例30のスチールコード１を用いた自動車用タイヤ10についての操縦安定性の評価結果を「１００」に換算したときの指数が示されている。数字が大きいほど操縦安定性が良好であることを意味する。また，上述したように，ラップ断線，回転性および耐久性のいずれかの評価が「×」であったスチールコード１については，操縦安定性の評価は実施していない（表１において「−」で示す）。

（５）乗り心地
内圧200kPaでJIS規定の標準リムに組み込んだ自動車用タイヤ10を排気量 2000ccの試験車両に装着し，訓練された３名のテストドライバーが悪路テストコースを走行し，官能評価をした。３名のドライバーは，各スチールコード１を用いた自動車用タイヤ10を装着した試験車両の乗り心地を，比較例１のスチールコード１を用いた自動車用タイヤ10を６点とする10段階評価で採点し，その後，３名のドライバーによる採点の平均点を算出してこれを乗り心地の評価結果とする。分かりやすくするために，「乗り心地」の評価欄には，実施例30のスチールコード１を用いた自動車タイヤ10についての乗り心地の評価結果を「１００」に換算したときの指数が示されている。数字が大きいほど乗り心地が良好であることを意味する。また，上述したように，ラップ断線，回転性および耐久性のいずれかの評価が「×」であったスチールコード１については，乗り心地の評価は実施していない（表１において「−」で示す）。

図７〜図１０は，表１および表２の評価試験結果をプロットによって示すものである。図７は横軸をコアワイヤ断面積，縦軸を扁平率とした座標軸上に，耐久性，操縦安定性および乗り心地の評価試験結果をプロットしている。図８は横軸をコアワイヤ断面積，縦軸を圧延率（Ｄｓ／Ｄ）とした座標軸上に，耐久性，回転性および乗り心地の評価試験結果をプロットしている。図９は横軸をコアワイヤ断面積，縦軸をラッピングワイヤの直径とした座標軸上に，耐久性，回転性，乗り心地およびラップ断線の評価試験結果をプロットしている。図１０は横軸をコアワイヤ断面積，縦軸を炭素含有量差（Ｃ％差）とした座標軸上に，耐久性，ラップ断線，乗り心地および回転性の評価試験結果をプロットしている。各プロット点として，試験結果（ラップ断線，回転性および耐久性については表１および表２に示す○または×，操縦安定性および乗り心地については指数が 100以上のものに○， 100未満のものに×）が，表１および表２に示す被試験体の番号(1) 〜(61)とともに示されている。図７〜図１０のそれぞれにおいて，以下に説明する好ましい数値範囲が一点鎖線によって示されている。

＜コアワイヤの断面積と耐久性との関係＞
比較例20および21を参照して，比較例20のスチールコード１は断面積が 0.015mm^２のコアワイヤ２を，比較例21のスチールコード１は断面積が 0.017mm^２のコアワイヤ２を，それぞれ用いたものである。比較例20，21のように，比較的小さい断面積を持つコアワイヤ２，すなわち細いコアワイヤ２を用いると，耐久性の評価が「×」となった。比較例20，21のコアワイヤ２を用いたスチールコード１は，シューシャインテストにおいてスチールコード１の折れ（断線）が確認されたことから，耐久性の評価が「×」となったものである。他方，実施例49，50を参照して，実施例49，50のスチールコード１はいずれも断面積が 0.019mm^２のコアワイヤ２を用いたものである。実施例49，50のスチールコード１を用いると耐久性の評価が「○」となっている。耐久性に良好にするには，コアワイヤ２の断面積を 0.018mm^２以上（好ましくは0.019mm^２以上）とする必要がある（図７〜図１０参照）。

＜コアワイヤの断面積と乗り心地との関係＞
断面積の大きいコアワイヤ２，すなわち太いコアワイヤ２を用いると，地面に接触する自動車用タイヤ10の外周面に垂直方向の剛性（面外剛性）が高くなるから，耐久性は良好になる。しかしながら，コアワイヤ２の断面積を大きくすればするほど，そのコアワイヤ２を用いたスチールコード１の重量が重くなり，結果的にそのスチールコード１を用いた自動車用タイヤ10の重量も重くなってしまう。

比較例22を参照して，比較例22のスチールコード１は，断面積が 0.091mm^２のコアワイヤ２を用いたものである。このコアワイヤ２の単位重量指数は 289を示しており，比較的重いものである。比較例22のスチールコード１を用いると乗り心地の評価が悪化した（乗り心地の指数は89）。コアワイヤ２の断面積が大きすぎると，面外剛性が高くなりすぎて乗り心地に悪影響を与えると考えられる。他方，実施例61を参照して，実施例61のスチールコード１は，断面積が 0.085mm^２である点を除いて，他のパラメータは比較例22のスチールコード１のものとほぼ同等のコアワイヤ２を用いたものである。実施例61のスチールコード１を用いると乗り心地の評価は悪化しなかった（乗り心地の指数は 100）。乗り心地を良好にするには，コアワイヤ２の断面積を 0.085mm^２以下にとどめる必要があることが分かる（図７〜図１０参照）。

＜コアワイヤの長径と乗り心地の関係＞
乗り心地の観点でさらに検討すると，比較例23および24を参照して，比較例23および24のものは，コアワイヤ２の断面積はさほど大きくはない（それぞれ 0.077mm^２，0.066mm^２）にも関わらず，乗り心地の評価が悪化している（乗り心地の指数はそれぞれ89，94）。比較例23，24のスチールコード１のコアワイヤ２はその長径ｄ_２が 0.370mmと比較的長い。自動車用タイヤ10の外周面に対して垂直な方向を向くコアワイヤ２の長径ｄ_２が長すぎても，自動車用タイヤ10の面外剛性が高くなりすぎて乗り心地に悪影響を与えると考えられる。コアワイヤ２の長径ｄ_２を 0.350mm以下とすると，乗り心地の評価は悪化していない（実施例58，59，60，61）。乗り心地を良好にするにはコアワイヤ２の長径ｄ_２を0.350mm以下にすることが必要である（図７〜図１０参照）。

＜コアワイヤの扁平率と操縦安定性との関係＞
次に比較例１および比較例２を参照して，コアワイヤ２の扁平率が 100％，すなわち断面が円形である丸線のコアワイヤ２を用いると，操縦安定性の評価が悪化した（操縦安定性の指数はそれぞれ89，94）。また，比較例25〜比較例27を参照して，扁平率が比較的大きい90％のコアワイヤ２を用いた場合も，操縦安定性の評価が悪化した（操縦安定性の指数はそれぞれ89，94，94）。断面が円形の，ないし円形に近いコアワイヤ２を用いると，自動車用タイヤ10の面外剛性が不足して操縦安定性に欠けることがあると考えられる。もっとも，断面が円形ないし円形に近いコアワイヤ２であっても，その直径が太く，断面積が大きいものであれば，操縦安定性の評価は向上する。しかしながら，直径を太くすればするほど（断面積が大きいほど）自動車用タイヤ10の重量が増加してしまう。扁平率を85％以下とすると，操縦安定性に影響はなかった（実施例61を参照）。重量増加を抑制し，しかも操縦安定性を良好にするには，コアワイヤ２を扁平に形成する必要があり，その扁平率を85％以下にすることが必要であることが分かる（図７参照）。

＜コアワイヤの扁平率と耐久性との関係＞
比較例28および29を参照して，比較例28および29のスチールコード１を構成するコアワイヤ２の扁平率は45％であり，短径ｄ_１ が長径ｄ_２ の１／２未満となる程度に強く扁平加工されたものである。扁平率が45％のコアワイヤ２を用いたスチールコード１は，シューシャインテストでスチールコード１の折れ（断線）が確認されたことから，耐久性の評価が「×」となっている。扁平率が45％に至る程度に強く扁平加工することでコアワイヤ２の強度が大きく低下したと考えられる。扁平率を50％にとどめると，耐久性に影響はなかった（実施例58を参照）。耐久性との関係からすると，コアワイヤ２の扁平率は50％以上にする必要があることが分かる（図７参照）。

＜圧延率，ラッピングワイヤの直径および炭素含有量と回転性との関係＞
比較例９〜13を参照して，圧延率Ｄｓ／Ｄの値が0.85以上であると，すなわち圧延ロールを用いたスチールコード１の圧延工程における押圧力が弱すぎると，回転性の評価が「×」となった。これは，ラッピングワイヤ３に回転トルクまたは反発力が大きく残存しており，その結果としてスチールコード１に回転力が生じているものと考えられる。Ｄｓ／Ｄが0.80以下であれば回転性の評価は「○」となることが多かった。圧延ロールによる押圧力を大きくしてラッピングワイヤ３の塑性変形量を大きくすることで，ラッピングワイヤ３の回転トルクまたは反発力が弱められ，その結果としてスチールコード１の回転力がなくなると考えられる（図８参照）。

比較例６〜８を参照して，これらの圧延率Ｄｓ／Ｄの値は0.75であり，比較的小さい（0.80よりも小さい）値であるものの，回転性の評価が「×」となった。比較例６〜８のものは，ラッピングワイヤ３の直径（ラップワイヤ径）が比較的大きく（0.17mm^２），圧延ロールによる押圧を経てもラッピングワイヤ３の回転トルクまたは反発力が小さくならずに，その結果として，スチールコード１に回転力が生じたものと考えられる。回転性に着目する場合，ラッピングワイヤ３の直径は0.15mm以下とする必要があることが分かった（図９参照）。

さらに比較例14〜16を参照して，これらのＤｓ／Ｄの値は0.75であり，さらにラッピングワイヤ３の直径も0.10mm〜0.15mmであるものの，回転性の評価が「×」となった。比較例14〜16のものは，コアワイヤ２の炭素含有量からラップワイヤ３の炭素含有量を減算した炭素含有量差（Ｃ％差）が0.02wt％と比較的小さい。上述したように，スチールコード１を構成するラッピングワイヤ３の硬度はコアワイヤ２の硬度よりも低く，ラッピングワイヤ３はコアワイヤ２よりも小さい力で変形しやすい。この硬度の違いはコアワイヤ２およびラッピングワイヤ３の炭素含有量（より正確には，コアワイヤ２およびラッピングワイヤ３を製造するのに用いられるピアノ線材の炭素含有量）を調整することによって実現することができる。

炭素含有量が増えるとワイヤの硬度は高くなる。コアワイヤ２の炭素含有量とラッピングワイヤ３の炭素含有量の差が大きいほど，ラッピングワイヤ３はコアワイヤ２よりも相対的に柔らかいものになる。

比較例14〜16のものは，コアワイヤ２の炭素含有量とラッピングワイヤ３の炭素含有量の差が小さく（0.02wt％），コアワイヤ２とラッピングワイヤ３の硬度がほぼ同等である。このときにも回転性の評価が「×」となったと考えられる。これは，コアワイヤ２とラッピングワイヤ３の硬度が同等であるために，圧延ロールによる押圧時のラッピングワイヤ３の塑性変形量が少なくなってしまい，ラッピングワイヤ３に回転トルクまたは反発力が大きく残存し，その結果としてスチールコード１にも回転力が生じたものと考えられる。炭素含有量の差が0.05cw％以上（好ましくは0.10cw％以上）であれば回転性の評価が「○」となった（図１０参照）。

＜炭素含有量とラップ断線との関係＞
炭素含有量の差に関して，比較例17〜19を参照して，炭素含有量の差が0.45wt％のものは，ラッピングワイヤ３の断線が頻発した。これは，コアワイヤ２とラッピングワイヤ３の間の硬度差が大きすぎるために，圧延ロールによる押圧のときにラッピングワイヤ３が大きくつぶれてしまい，その負荷にラッピングワイヤ３が耐えることができなかったと考えられる。ラッピングワイヤ３の断線を避けるには，炭素含有量の差を0.40wt％以下とすることが必要であることが分かった（実施例41，図１０参照）。

＜ラッピングワイヤの直径とラップ断線との関係＞
さらに比較例３〜５を参照して，比較例３〜５のものは炭素含有量の差は0.40wt％以下であるが，ラッピングワイヤ３の断線が頻発した。比較例３〜５のものはラッピングワイヤ３の直径が0.08mmであり，ラッピングワイヤ３の直径が細すぎても断線が発生しやすくなると考えられる。ラッピングワイヤ３の直径は0.10mm以上であることが必要である（実施例31，図９参照）。

１ スチールコード
２ コアワイヤ
３ ラッピングワイヤ
４Ａ，４Ｂ ベルト層
５ ゴム
10 自動車用タイヤ
11 トレッド部

Claims (8)

1. 一対の平面部と一対の曲面部を有する断面扁平形状の複数本のスチール製コアワイヤが，撚られることなく上記平面部同士が対向するように平行に引き揃えられており，
   上記平行に引き揃えられた複数本のコアワイヤがスチール製ラッピングワイヤによって束ねられている，
   ストリップ状スチールコード。
2. 上記コアワイヤのそれぞれが，断面積が0.018mm^２以上，長径が0.35mm以下，扁平率が50％〜85％である，
   請求項１に記載のストリップ状スチールコード。
3. 上記ラッピングワイヤの硬度が上記コアワイヤの硬度よりも低く，
   隣り合うコアワイヤ間に形成される空間の少なくとも一部が，上記空間に沿って変形した上記ラッピングワイヤの少なくとも一部によって埋められている，
   請求項１または２に記載のストリップ状スチールコード。
4. 上記変形後のラッピングワイヤを持つ上記ストリップ状スチールコードの厚さをＤｓとし，上記ラッピングワイヤを変形させる前のストリップ状スチールコードの厚さをＤとしたときに，Ｄｓ≦0.80Ｄの関係を持つ，
   請求項３に記載のストリップ状スチールコード。
5. 上記コアワイヤの炭素含有量（質量パーセント）をＣｃとし，上記ラッピングワイヤの炭素含有量（質量パーセント）をＣｗとしたときに，0.05≦Ｃｃ−Ｃｗ≦0.40の関係を持つ，
   請求項１から４のいずれか一項に記載のストリップ状スチールコード。
6. タイヤのトレッド部の内側に上記タイヤの周方向に設けられるベルト層であって，
   請求項１から５のいずれか一項に記載のストリップ状スチールコードが，上記コアワイヤの長径方向を上記ベルト層の周面に垂直な方向に向けて，上記ベルト層中に埋め込まれている，
   タイヤ用ベルト層。
7. 請求項６に記載のタイヤ用ベルト層を備えたタイヤ。
8. 一対の平面部と一対の曲面部を有する断面扁平形状の複数本のスチール製コアワイヤを，撚ることなく上記平面部同士が対向するように平行に引き揃え，
   上記平行に引き揃えられた複数本のコアワイヤにスチール製ラッピングワイヤを巻き付ける，
   ストリップ状スチールコードの製造方法。

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