WO2009113641A1 - 環状同芯撚りビードコード、その製造方法、及び車両用タイヤ - Google Patents

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賢一 岡本
仁志 若原
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栃木住友電工株式会社
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    • Y10T152/10819—Characterized by the structure of the bead portion of the tire

Definitions

  • the present invention relates to an annular concentric stranded bead cord embedded in a bead portion of a pneumatic tire, a manufacturing method thereof, and a vehicle tire.
  • a bead cord embedded in a bead portion of a pneumatic tire generally has a sheath layer in which a side wire made of a steel wire thinner than the core is wound around an annular core wire of a mild steel wire, but ensures strength.
  • a hardened steel wire with the same diameter is twisted into a plurality of layers (for example, see Patent Document 1), and a sheath made of a steel wire around the annular core wire is made of synthetic resin.
  • a wire is wound in a spiral shape is known (for example, see Patent Document 2).
  • the bead cord of Patent Document 1 has a structure in which a hard steel wire having the same diameter is twisted into a plurality of layers without using an annular core wire, so that the shape is unstable and it is difficult to automate the manufacture. Moreover, only the weight reduction by replacing an annular core wire with a thin hard steel wire could be expected. Moreover, although the annular core is welded with both ends abutted, the hardened steel wire is likely to have a hard and brittle quenched structure. It also requires a work.
  • annular concentric stranded bead cord having a sheath layer made of a metal side wire is not subjected to prior three-dimensional typing that assumes the diameter of the core (annular core) and the winding pitch, such as a non-annular wire rope. It was. The reason is that the following adverse effects (1) to (3) can be expected to occur by performing three-dimensional typing in advance. (1) If the preliminarily imparted molding shape does not completely match the actual winding pitch, a gradual shift occurs during winding, creating a gap between the annular core and the side line, resulting in twisting disturbance.
  • the side wire diameter utilization rate is set to 95% or more to improve the side wire strength utilization rate.
  • the annular concentric stranded bead cord was not subjected to prior shaping, and was slightly damaged by being wound around the annular core. Therefore, the diameter shaping ratio of the side wire was less than 10%. It was. Therefore, the strength utilization rate as a cord is low, and it is necessary to expect an excessive safety factor when used as a reinforcing material for a tire. Since the diameters of the annular core and the side line are increased, the weight reduction is prevented.
  • an object of the present invention is to provide an annular concentric stranded bead cord, a manufacturing method thereof, and a vehicle tire that can achieve weight reduction while ensuring strength.
  • annular concentric stranded bead cord of the present invention that can solve the above-mentioned problems is an annular concentric stranded bead cord in which a side line is spirally wound around an annular core to form one or more sheath layers.
  • the diameter-type attachment ratio of the side line is 20% or more and 105% or less.
  • the diameter type attachment ratio of the side line wound around the annular core is 20% or more and 105% or less, the strength utilization ratio of the side line can be improved. As a result, it is not necessary to expect an excessive safety factor when used as a tire reinforcing material, and even if the diameters of the annular core and the side wires are reduced, the strength can be ensured and the weight can be reduced. Even if the diameter mold attachment ratio exceeds 100%, the rubber penetrates into the gap between the annular core and the side line. Therefore, if the diameter mold attachment ratio is 105% or less, the strength utilization ratio of the annular core and the side line is greatly reduced. Absent.
  • the ratio of the diameter mold is defined as D being the diameter of the annular concentric stranded bead cord (annular core + cross-sectional diameter (wire diameter) of the sheath layer) and H being the wave height (including self-diameter) of the side line.
  • D the diameter of the annular concentric stranded bead cord
  • H the wave height (including self-diameter) of the side line.
  • annular concentric twist bead cord of this invention which can solve the said subject is the cyclic
  • the annular concentric stranded bead cord is annealed and subjected to a die-molding treatment so that the diameter shaping rate of the side wire is 20% or more and 105% or less.
  • the strength utilization factor of the side line can be improved. As a result, it is not necessary to expect an excessive safety factor when used as a tire reinforcing material, and even if the diameters of the annular core and the side wires are reduced, the strength can be ensured and the weight can be reduced. Even if the diameter mold attachment ratio exceeds 100%, the rubber penetrates into the gap between the annular core and the side line.
  • the diameter mold attachment ratio is 105% or less, the strength utilization ratio of the annular core and the side line is greatly reduced. Absent.
  • the winding pitch when winding the side wire can be set to a desired value, and the winding tension can be stabilized, so that the operation of winding the side line can be performed smoothly. Can be manufactured easily.
  • a diameter molding rate of the side wire is less than 20%.
  • the winding pitch at the time of winding a side wire around an annular core can be made into a desired value, and winding tension can be stabilized. Therefore, the operation of forming the sheath layer can be performed smoothly, and manufacturing is easy.
  • annealing exceeding a heating amount (temperature ⁇ time) necessary for vulcanization when the tire is molded by being embedded in rubber of a vehicle tire is performed.
  • a heating amount (temperature ⁇ time) necessary for vulcanization when the tire is molded by being embedded in rubber of a vehicle tire is performed.
  • the molding process is performed under a reduced pressure inert gas atmosphere in an environment of 180 ° C. or higher and 320 ° C. or lower for 5 minutes or longer. It is preferable to perform annealing for 120 minutes or less. Considering the melting point of zinc contained in brass, the annealing temperature of the mold forming process is suitably 320 ° C. or less. In addition, since the heating amount necessary for vulcanization when molding a tire is 170 ° C. ⁇ 15 minutes even under high temperature conditions, strength improvement by age hardening can be expected at an annealing temperature of 180 ° C. or higher.
  • the volume to be heated is smaller than the vulcanization time when the tire is molded, even if the annealing time of the bead cord is 5 minutes, it can be annealed sufficiently uniformly.
  • the molding treatment is performed in an atmosphere of 180 ° C. or more and 380 ° C. or less in a reduced-pressure inert gas atmosphere for 5 minutes. It is preferable to perform annealing for not less than 120 minutes.
  • the annealing temperature of the molding process exceeds 350 ° C., the strength of the side line itself tends to decrease, but since the molding rate of the side line increases as the temperature rises, the strength utilization factor that these two characteristics affect does not decrease
  • the critical annealing temperature is about 380 ° C. Similarly to the above, even if the annealing time of the bead cord is 5 minutes, it can be annealed sufficiently uniformly.
  • the annular concentric stranded bead cord of the present invention or the annular concentric stranded bead cord manufactured by the method of manufacturing the annular concentric stranded bead cord of the present invention is embedded. It is characterized by.
  • annular concentric stranded bead cord which is lightened while ensuring strength is used, an eco-tire that is easy to manufacture and lightened can be realized.
  • an annular concentric stranded bead cord a manufacturing method thereof, and a vehicle tire that can achieve weight reduction while ensuring strength.
  • (A) is a general view of a bead cord
  • (b) is a perspective view showing a portion of a bead cord.
  • (a) is a side view of a test jig
  • (b) is sectional drawing of a test jig.
  • SYMBOLS 1 Vehicle tire, 2 ... Bead cord (annular concentric twist bead cord), 11 ... Circular core, 12 ... Side line, 13 ... Sheath layer, D ... Diameter of bead cord, H ... Wave height of side line after molding
  • FIG. 1 is a sectional view of a tire for a vehicle
  • FIG. 2A is an overall view of an annular bead cord
  • FIG. 2B is a perspective view showing a portion of the annular bead cord
  • FIG. 3 is a sectional view of the annular bead cord.
  • FIG. 4 is a side view of the side line.
  • a vehicle tire 1 is a pneumatic tire for passenger cars, and bead portions 3 on both sides through which bead cords (annular concentric stranded bead cords) 2 pass and tire radial directions from the bead portions 3.
  • a sidewall portion 4 extending outward and a tread portion 5 connecting between upper ends thereof are provided.
  • a carcass 6 is bridged between the bead portions 3, and a belt layer 7 is wound in the circumferential direction outside the carcass 6 and inside the tread portion 5.
  • the bead cord 2 passed through the bead portion 3 of the vehicle tire 1 has a plurality of (six in this example) side lines around the annular core 11. 12 is provided, and the side line 12 is passed through the ring from the outside of the ring of the annular core 11 and again through the ring from the outside of the ring, whereby the side line 12 is passed through the ring core 11. Is spirally wound at a predetermined winding pitch.
  • the sheath layer 13 of one layer is illustrated.
  • the annular core 11 is formed by bending a single wire into an annular shape and joining both end faces thereof by butt welding. In this case, it can be simply joined without causing an increase in the diameter of the joining portion of the wires of the annular core 11.
  • the annular core 11 is made of an alloy steel wire, and its material is 0.08 to 0.27 mass% carbon (C), 0.30 to 2.00 mass% silicon (Si), 0.50. Containing 2.00% by mass manganese (Mn) and 0.20-2.00% by mass chromium (Cr), and aluminum (Al), niobium (Nb), titanium (Ti) and vanadium (V) Is an alloy steel composed of at least one kind in the range of 0.001 to 0.100% by mass, the balance being iron (Fe) and inevitably mixed impurities. If it is such a composition, the ductile fall suppression effect in the welding part of both ends at the time of forming an alloy steel wire annularly and making it the cyclic
  • the annular core 11 may be formed of a medium carbon steel wire containing 0.28 to 0.56 mass% of carbon (C). Even if a wire made of such a material is used, the weldability of the joint is improved, so that the strength required for the annular core 11 can be ensured.
  • the surface of the annular core 11 may be subjected to a copper alloy (for example, brass) or zinc plating treatment.
  • the side wire 12 is made of, for example, a high carbon steel wire containing 0.7% by mass or more of carbon (C). Note that the surface of the side wire 12 may be subjected to a copper alloy (for example, brass) or zinc plating treatment.
  • the diameter (wire diameter) of the wire constituting the annular core 11 is preferably equal to or larger than the diameter (wire diameter) of the wire of the side wire 12.
  • the diameter of the wire of the annular core 11 is 1.5 mm.
  • the diameter of the wire is 1.4 mm.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram showing an apparatus for producing an annular concentric stranded bead cord for pendulum movement of an annular core
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing a state of pendulum movement of the apparatus of FIG.
  • the manufacturing apparatus shown in FIGS. 3 and 4 includes a driving unit 30 that rotates the annular core 1 in the circumferential direction, and a supply unit 41 of the side line 12 that supplies the side line 12 wound around the reel 33 to the winding portion of the annular core 11.
  • the driving unit 30 has two pinch rollers 32a and 32b that are installed on an arcuate holding arm 31 and connected to a drive motor to rotate the annular core 11 in the circumferential direction.
  • the holding arm 31 is provided with a clamp unit 40 on the supply side of the side wire 12.
  • the clamp unit 40 is composed of two rollers 40a and 40b, prevents lateral vibration of the annular core 11, maintains stable circumferential rotation, positions the winding points of the side wires 12, and has high winding properties. Have gained.
  • the annular core 11 is rotated vertically in a circumferential direction while suppressing lateral vibration.
  • the holding arm 31 is swingably installed on the stand 44 so that the pendulum is moved by the swing mechanism 50 including the rotating disk 42 and the crankshaft 43 with the clamp unit 40 as a fulcrum.
  • the annular core 11 held by the holding arm 31 is one end of the period of the pendulum movement
  • the reel 33 is located outside the ring of the annular core 11
  • the other end of the period of the pendulum movement of the annular core 11 is the annular core. Swing so that it is in the 11th wheel.
  • a pair of front and rear cassette stands 52 are horizontally installed at a distance that does not hinder the pendulum movement of the annular core 11 held by the holding arm 31.
  • a reel delivery mechanism is provided which faces the annular core 11 across the surface.
  • the supply unit 41 includes a reel 33 around which the side wire 12 is wound, and a cassette 53 having a cylindrical outer peripheral wall having a diameter slightly larger than the outer diameter of the reel 33 and corresponding to at least the inner width of the reel.
  • the reel 33 is rotatably accommodated in the cassette 53 so as to cover the entire winding surface of the side wire 12, and is formed into a so-called cartridge.
  • the starting end of the side wire 12 is installed on the holding arm 31 with an unvulcanized rubber sheet made of the same material as the rubber of the vehicle tire 1. Temporarily fasten to the annular core 11. Then, the reel 33 of the supply unit 41 is reciprocated across a core surface which is a plane including the annular core 11 at a predetermined position, and the pendulum motion is performed using the annular core 11 as a fulcrum with the clamp unit 40 serving as a winding point of the side line 12.
  • the distance from the reel 33 to the winding point of the side wire 12 is kept substantially constant, and the side wire 12 drawn from the reel 33 does not loosen during winding, and the side wire 12 spirals to the annular core 11 with a constant tension. It is wound into a shape.
  • the starting end temporarily fixed to the annular core 11 is removed, and the starting end and the end are connected and fixed by a metal sleeve.
  • the bead cord 2 having the sheath layer 13 in which the side wires 12 are spirally wound around the annular core 11 is obtained.
  • the start end and the end may be connected and fixed by, for example, a sleeve made of brass or a lightweight material (plastic, fluororesin, etc.).
  • the side wire 12 wound around the reel 33 has a diameter die attachment ratio of less than 20%. That is, the diameter shaping ratio of the side line 12 when the side line 12 is wound around the annular core 11 in a spiral shape is less than 20%. Thereby, the winding pitch at the time of winding the side wire 12 around the annular core 11 can be set to a desired value, and the winding tension can be stabilized. Therefore, the operation of forming the sheath layer can be performed smoothly, and manufacturing is easy.
  • the bead cord 2 formed in this way is annealed and the side wire 12 is molded.
  • the molding process is performed so that the diameter molding rate of the side wires 12 is 20% or more and 105% or less.
  • the diameter mold attachment ratio does not exceed 100%, the strength utilization ratio is improved as the diameter mold attachment ratio is increased. Therefore, it is preferable that the diameter mold attachment rate is 100% or less. However, even if the diameter molding rate exceeds 100%, the rubber penetrates into the gap between the annular core 11 and the side wires 12, so that the strength utilization rate can be kept good if it is 105% or less without being greatly reduced.
  • ⁇ Annealing for the molding process is performed in a reduced pressure environment.
  • the bead cord 2 formed as described above is heated using a vacuum (reduced pressure) heating furnace capable of supplying an inert gas such as helium or argon to the internal heating space and discharging it from the heating space.
  • a vacuum (reduced pressure) heating furnace capable of supplying an inert gas such as helium or argon to the internal heating space and discharging it from the heating space.
  • an inert gas is supplied into the heating space of the heating furnace, and after the bead cord 2 is put into the heating furnace, the inert gas is forced from the heating space. Discharge to vacuum or vacuum.
  • the bead cord 2 is heated, and the side wires 12 are subjected to a low temperature annealing treatment. Thereby, the surface oxidation of the side wire 12 that adversely affects the adhesion to rubber can be prevented, and the side wire 12 can be molded in a shape wound around the annular
  • the annealing amount (temperature ⁇ time) of the molding process exceeds the heating amount (temperature ⁇ time) necessary for vulcanization when the tire is molded by being embedded in the rubber of the vehicle tire 1. Thereby, it becomes easy to obtain the effect of promoting the age hardening of the side wire 12 and improving the strength of the side wire 12.
  • the heating amount required for vulcanization when molding a tire is 170 ° C. ⁇ 15 minutes even under high temperature conditions, an improvement in strength by age hardening can be expected at an annealing temperature of 180 ° C. or higher.
  • the amount of annealing in the molding process is a heating time of 180 to 320 ° C. and a heating time of 5 to 120 minutes. .
  • the melting point (419.6 ° C.) of zinc contained in the brass it is preferable to consider the melting point (419.6 ° C.) of zinc contained in the brass, and the annealing temperature of the molding process is suitably 320 ° C. or less.
  • the annealing amount of the mold forming treatment is 5 minutes or more at a heating temperature of 180 ° C. or more and 380 ° C. or less.
  • the heating time is 120 minutes or less.
  • the heating time of the bead cord 2 alone is sufficiently small compared with the time of vulcanization when the tire is molded. Therefore, the annealing time of the molding process is 5 minutes or more regardless of the presence or absence of brass plating. Can be annealed sufficiently uniformly.
  • the bead cord 2 of this embodiment can improve the strength utilization factor of the side wire 12 because the diameter-type attachment ratio of the side wire 12 wound around the annular core 11 is 20% or more and 105% or less. .
  • the strength can be ensured even if the diameters of the annular core 11 and the side wires 12 are reduced, thereby reducing the weight. be able to.
  • the shaping process is performed after the sheath layer 13 is formed, the winding pitch when the side wire 12 is wound around the annular core 11 can be set to a desired value, and the winding tension can be stabilized.
  • the winding operation can be performed smoothly and is easy to manufacture.
  • a rubber sheet to which a vulcanization accelerator is added is attached to the bead cord 2 to obtain a bead cord with rubber.
  • a bead cord with rubber is incorporated into the bead portion 3 of the vehicle tire 1 and is put into a tire molding machine as an unvulcanized rubber composite having a tire shape. Thereafter, the molding die is pressurized and vulcanized to complete the tire.
  • the side wire 12 is plated, the sulfur component contained in the rubber sheet reacts with and adheres to the plating of the side wire 12.
  • the bead cord 2 and the rubber sheet may be bonded to each other by a metal rubber adhesive suitable for bonding metal and rubber without adding a vulcanization accelerator to the rubber sheet.
  • a metal rubber adhesive suitable for bonding metal and rubber without adding a vulcanization accelerator to the rubber sheet. This is effective in the case where the rubber sheet is not applied, and the rubber sheet can be securely fixed to the side wire 12.
  • Chemlock registered trademark, manufactured by Road Far East Incorporated
  • the vehicle tire 1 manufactured in this way uses the above-described bead cord 2 that is lightened while ensuring strength, it is easy to manufacture, can be reduced in weight, and is an eco-friendly eco-tire. can do.
  • Annular core steel wire with a wire diameter of 1.5 mm (medium carbon steel: containing 0.52% by mass of carbon (C))
  • Side wire Steel wire with a wire diameter of 1.4 mm (high carbon steel: containing 0.82% by mass of carbon (C)) Twisted structure ... 1 ring core + 1 side wire x 6 ring core pitch circle ( ⁇ mm) ... 436.6 mm Number of windings of side wire: 13 times / round (winding pitch: 105 mm)
  • the average value is taken as the wave height of the side line.
  • the remaining five side lines are measured in the same manner, and the average value of the wave heights of the six side lines is set as the wave height H of the side lines in the bead cord (see FIG. 5).
  • Bead cord strength utilization rate (%)
  • Weight reduction rate of bead cord (each example Strength utilization factor ⁇ strength utilization factor ⁇ of comparative example 1) / strength utilization factor ⁇ ⁇ 100 of comparative example 1 ”.
  • Comparative Example 3 in which the annealing temperature was higher than 400 ° C., the diameter-type attachment ratio of the side line was more than 100%, and the strength utilization factor of the bead cord was less than 80%. In these comparative examples 2 and 3, the weight reduction rate remains at 2% or less.
  • the annealing temperature is set to 180 ° C. or higher so that the annealing amount is equal to or higher than the heating amount (170 ° C. ⁇ 15 minutes) required for vulcanization when the tire is molded, and plating is present.
  • the side wire diameter mold rate was 20% or more and 105% or less
  • the bead cord strength utilization rate was 80% or more.
  • the weight reduction rate of the bead cord was improved to 4% or more.
  • Example 5 the improvement of the strength utilization rate and the weight reduction rate calculated from it was seen, so that the annealing amount (temperature x time) of the mold forming process increased.
  • the annealing temperature was 360 ° C. with plating, and even though the surface condition of the side line did not lead to elution, a phenomenon that the soft part slightly depressed due to the atmosphere flow in the furnace was observed. As a result, there was no problem in the adhesion.
  • a bead cord was produced without brass plating, applied with Chemlock (registered trademark), wound with a raw rubber sheet, and pressure vulcanized in the same manner as described above. Evaluation was made of the diameter type attachment ratio of the side wire, the strength utilization rate and weight reduction rate of the bead cord, and the line surface state of the side wire.
  • the structure of the bead cord is the same as that in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 3.
  • the pressure vulcanization conditions were heating at 150 ° C. for 30 minutes at a pressure of 4 kg / cm 2 .
  • the evaluation items in Table 2 are the same as in Table 1 in terms of the diameter mold rate, the weight reduction rate, and the surface state, but were evaluated after cutting and deleting the pressure vulcanized rubber as much as possible. is there.
  • the strength utilization rate (%) of the bead cord was almost the same as in Table 1, but was evaluated in the state of a cord with rubber.
  • molding rate of the side line was over 105%, and the strength utilization factor of the bead cord was less than 80%.
  • the weight reduction rate remains at 2% or less.
  • the annealing temperature is 180 ° C. or more and 420 ° C. or less so that the annealing amount is not less than the heating amount (170 ° C. ⁇ 15 minutes) necessary for vulcanization when the tire is molded.
  • the diameter-type ratio of the side line was 20% or more and 105% or less
  • the strength utilization ratio of the bead cord was 80% or more.
  • the weight reduction rate of the bead cord was improved to 4% or more.
  • the improvement of the strength utilization rate and the weight reduction rate was seen, so that the annealing amount (temperature x time) of the mold forming process increased.
  • Example 19 in which the annealing temperature of the molding process exceeded 400 ° C., the strength utilization compared to Example 18 in which the diameter molding ratio of the side line was 104% and the diameter molding ratio of the side line was 100%. Although the rate and the weight reduction rate were slightly reduced, both are within a good evaluation range.

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Abstract

　強度を確保しつつ軽量化を図ることのできる環状同芯撚りビードコード、その製造方法、及び車両用タイヤを提供する。 　環状コア１１の周りに側線１２を螺旋状に巻き付けてシース層１３を形成する環状同芯撚りビードコード２の製造方法であって、シース層１３を形成した後、側線１２を減圧された不活性ガス雰囲気で、車両用タイヤ１のゴムに埋め込まれてタイヤ成型される時の加硫に必要な加熱量（温度×時間）を超える焼鈍量で処理して、直径型付率（％）＝Ｈ／Ｄ×１００が２０％以上１０５％以下となるように型付け処理する。

Description

環状同芯撚りビードコード、その製造方法、及び車両用タイヤ
　この発明は、空気入りタイヤのビード部分に埋め込まれる環状同芯撚りビードコード、その製造方法、及び車両用タイヤに関するものである。
　空気入りタイヤのビード部分に埋め込まれるビードコードは、軟鋼線の環状コア線の周囲に、コアよりも細い鋼線からなる側線を巻き付けたシース層を有するものが一般的であるが、強度を確保しつつ軽量化を図るため、同一径のめっき付き硬鋼線を複数層に撚り合わせたものや（例えば、特許文献１参照）、環状コア線を合成樹脂とし、その周囲に鋼線からなるシース線を螺旋状に巻き付けたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
日本公開特許：特開平５－１６３６８６号公報 日本公開特許：特開平１１－３２１２４７号公報
　ところで、特許文献１のビードコードは、環状コア線を用いず、同一径の硬鋼線を複数層に撚り合わせた構造であるので、形状が不安定であり、製造の自動化が困難である。また、環状コア線が細径の硬鋼線に代わることによる軽量化程度しか望めなかった。しかも、環状コアは両端を突き合わせて溶接しているが、硬鋼線だと溶接部が硬くて脆い焼き入れ組織になり易く、このため、折損を防ぐため焼鈍処理が必要となり、処理部におけるバリ取り作業も要する。
　また、特許文献２のビードコードでは、合成樹脂からなる環状コア線の剛性が低いため、この合成樹脂製の環状コア線の形状を保持することが難しく、周囲にシース線を巻き付けてビードコードとする際の設備化が困難であり、しかも、ビードコード自体の剛性も低いため、その取り扱い性も良くなかった。
　また、金属の側線からなるシース層を有する環状同芯撚りビードコードでは、環状でないワイヤーロープなどのようにコア（環状コア）の直径や巻き付けピッチを想定した事前の三次元の型付けを施していなかった。その理由は、事前に三次元の型付けを施すことにより、下記（１）～（３）の弊害が生じることが予想できたためである。
　（１）事前に付与した型付け形状が実際の巻き付けピッチと完全に一致しなければ、巻きつけ途中で徐々にずれが生じて環状コアと側線との間に隙間ができ、撚り乱れが生じる。
　（２）環状でないコード（ワイヤーロープなど）における撚り合わせは、１本のコアに対して複数本の側線を同時に撚るが、環状同芯撚りビードコードの場合は、コアが環状であることの他、１本（１周）の環状コアに対して１本の側線を必要な本数分だけ周回させて巻き付けていくため、事前の型付けがあると巻き付けにくくなる。
　（３）上記（１）の内容で例え型付けが実際の巻き付けピッチと完全に一致したとしても、環状コアに向けて側線を繰り出すリールからスムースに供給されず、巻き付け張力の変動が生じて成形性に悪影響を及ぼす。
　環状でない撚線のコードでは、側線の直径型付率を９５％以上として側線の強度利用率を向上させている。しかし、上記のように、環状同芯撚りビードコードでは事前の型付けを施さず、環状コアに巻き付けることで若干のくせ付けが生じる程度であったため、側線の直径型付率は１０％未満であった。そのため、コードとしての強度利用率が低く、タイヤの補強材として使用する際に過大な安全率を見込む必要があり、環状コア及び側線の径が太くなることから軽量化を妨げる状況にあった。
　そこで、本発明の目的は、強度を確保しつつ軽量化を図ることのできる環状同芯撚りビードコード、その製造方法、及び車両用タイヤを提供することにある。
　上記課題を解決することのできる本発明の環状同芯撚りビードコードは、環状コアの周りに側線を螺旋状に巻き付けて１層または複数層のシース層とした環状同芯撚りビードコードであって、前記側線の直径型付率が２０％以上１０５％以下であることを特徴とする。
　このように、環状コアに巻き付けられた側線の直径型付率が２０％以上１０５％以下であるため、側線の強度利用率を向上させることができる。これにより、タイヤの補強材として使用する際に過大な安全率を見込む必要がなくなり、環状コア及び側線の径を細くしても強度を確保することができ、軽量化を図ることができる。直径型付率が１００％を超えても、環状コアと側線の隙間にゴムが侵入するため、直径型付率が１０５％以下であれば環状コアと側線の強度利用率が大きく低下することはない。
　なお、直径型付率は、環状同芯撚りビードコードの直径（環状コア＋シース層の断面直径（線径））をＤとし、型付けされた側線の波高さ（自己径含む）をＨとすると、「直径型付率（％）＝Ｈ／Ｄ×１００」で表される。
　また、上記課題を解決することのできる本発明の環状同芯撚りビードコードの製造方法は、環状コアの周りに側線を螺旋状に巻き付けて１層または複数層のシース層を形成する環状同芯撚りビードコードの製造方法であって、前記シース層を形成した後、前記環状同芯撚りビードコードを焼鈍して前記側線の直径型付率が２０％以上１０５％以下となるように型付け処理することを特徴とする。
　このように、環状コアに側線を巻き付けてシース層を形成した後、その環状同芯撚りビードコードを焼鈍して側線の直径型付率が２０％以上１０５％以下となるように型付け処理するため、側線の強度利用率を向上させることができる。これにより、タイヤの補強材として使用する際に過大な安全率を見込む必要がなくなり、環状コア及び側線の径を細くしても強度を確保することができ、軽量化を図ることができる。直径型付率が１００％を超えても、環状コアと側線の隙間にゴムが侵入するため、直径型付率が１０５％以下であれば環状コアと側線の強度利用率が大きく低下することはない。また、型付け処理はシース層を形成した後に行うため、側線を巻き付ける際の巻き付けピッチを所望の値にすることができ、巻き付け張力を安定させることができるため、側線を巻き付ける作業をスムースに行うことができ、製造が容易である。
　好ましくは、前記側線を前記環状コアの周りに螺旋状に巻き付けるときの前記側線の直径型付率が２０％未満である。これにより、環状コアの周りに側線を巻き付ける際の巻き付けピッチを所望の値にすることができ、巻き付け張力を安定させることができる。そのため、シース層を形成する作業をスムースに行うことができ、製造が容易である。
　好ましくは、前記型付け処理は、車両用タイヤのゴムに埋め込まれてタイヤ成型される時の加硫に必要な加熱量（温度×時間）を超える焼鈍を行なう。これにより、型付けによる強度利用率向上の他、ビードコードを構成する環状コア及び側線の時効硬化を促進させて強度を向上させる効果も得られやすくなる。
　また、前記環状コア及び前記側線の少なくとも一方に真鍮めっき処理が施されている場合、前記型付け処理は、減圧された不活性ガス雰囲気であって１８０℃以上３２０℃以下の環境下で５分以上１２０分以下の焼鈍を行なうことが好ましい。真鍮に含まれる亜鉛の融点を考慮すると、型付け処理の焼鈍温度は３２０℃以下が適している。また、タイヤ成型される時の加硫に必要な加熱量は高温側の条件でも１７０℃×１５分であるため、１８０℃以上の焼鈍温度の場合に時効硬化による強度向上も期待できる。また、ビードコード単体の焼鈍では、タイヤ成型される時の加硫時より加熱する体積が小さいため、ビードコードの焼鈍時間が５分でも、十分均一に焼鈍できる。
　また、前記環状コア及び前記側線に銅合金または亜鉛のめっき処理が施されていない場合、前記型付け処理は、減圧された不活性ガス雰囲気であって１８０℃以上３８０℃以下の環境下で５分以上１２０分以下の焼鈍を行なうことが好ましい。型付け処理の焼鈍温度が３５０℃を超えると側線自体の強度は低下傾向を示すが、側線の型付率は温度の上昇とともに向上するため、これらの両特性が影響を与える強度利用率が低下しない限界焼鈍温度は３８０℃程度である。また、上記と同様に、ビードコードの焼鈍時間が５分でも、十分均一に焼鈍できる。
　また、本発明の車両用タイヤは、上記本発明の環状同芯撚りビードコード、または上記本発明の環状同芯撚りビードコードの製造方法により製造した環状同芯撚りビードコードが埋め込まれていることを特徴とする。
　このように、強度を確保しつつ軽量化が図られた環状同芯撚りビードコードを用いるので、製造が容易で、しかも軽量化されたエコタイヤを実現することができる。
　本発明によれば、強度を確保しつつ軽量化を図ることのできる環状同芯撚りビードコード、その製造方法、及び車両用タイヤを提供することができる。
車両用タイヤの断面図である。 （ａ）はビードコードの全体図、（ｂ）はビードコードの部分を示す斜視図である。 環状コアを振り子運動させる環状同芯撚りビードコードの製造装置を示す概念図である。 図３の装置の振り子運動の状態を示す概念図である。 直径型付率を示すための概略図である。 環状ビードコードの引張り試験用治具を示す図であり、（ａ）は試験用治具の側面図、（ｂ）は試験用治具の断面図である。
符号の説明
１…車両用タイヤ、２…ビードコード（環状同芯撚りビードコード）、１１…環状コア、１２…側線、１３…シース層、Ｄ…ビードコードの直径、Ｈ…型付け後の側線の波高さ
　以下、本発明に係る環状同芯撚りビードコード及びそれを使用した車両用タイヤの実施形態について図面を参照して説明する。
　図１は、車両用タイヤの断面図、図２（ａ）は環状ビードコードの全体図、図２（ｂ）は環状ビードコードの部分を示す斜視図、図３は環状ビードコードの断面図、図４は側線の側面図である。
　図１に示すように、車両用タイヤ１は、乗用車用の空気入りタイヤであって、ビードコード（環状同芯撚りビードコード）２が通る両側のビード部３と各ビード部３からタイヤ半径方向外向きにのびるサイドウォール部４と、その上端間を継ぐトレッド部５とを備える。
　また、ビード部３間にカーカス６が架け渡されるとともに、このカーカス６の外側かつトレッド部５の内方にはベルト層７が周方向に巻装されている。
　上記の車両用タイヤ１のビード部３に通されたビードコード２は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、環状コア１１の周囲に、複数（本例では６本）の側線１２からなるシース層１３を設けたものであり、側線１２を、環状コア１１の輪の外側から輪の中を通し、再び輪の外側から輪の中を通すことにより、環状コア１１に側線１２が、所定の巻き付けピッチにて螺旋状に巻き付けられている。なお、本例では、１層のシース層１３を有する場合を例示している。
　環状コア１１は、１本のワイヤを環状に曲げて、その両端面同士を突き合わせ溶接により接合したものである。この場合、環状コア１１のワイヤ同士の接合部分の増径を生じさせることなく、簡単に接合させることができる。
　環状コア１１は、合金鋼ワイヤからなるもので、その材質は、０．０８～０．２７質量％の炭素（Ｃ）、０．３０～２．００質量％のケイ素（Ｓｉ）、０．５０～２．００質量％のマンガン（Ｍｎ）及び０．２０～２．００質量％のクロム（Ｃｒ）を含み、かつ、アルミニウム（Ａｌ）、ニオブ（Ｎｂ）、チタン（Ｔｉ）及びバナジウム（Ｖ）がそれぞれ０．００１～０．１００質量％の範囲で少なくとも１種以上含有し、残部が鉄（Ｆｅ）及び不可避的に混入してくる不純物からなる合金鋼である。このような組成であれば、合金鋼ワイヤを環状に形成して環状コア１１とする際の両端の溶接部における延性低下抑制効果を得ることができる。
　また、環状コア１１は、炭素（Ｃ）を０．２８～０．５６質量％含む中炭素鋼ワイヤで形成されていてもよい。このような材質のワイヤを用いても、接合部の溶接性が高くなるため、環状コア１１として必要とされる強度を確保することができる。また、環状コア１１の表面には、銅合金（例えば、真鍮）または亜鉛のめっき処理が施されていてもよい。
　側線１２は、例えば、炭素（Ｃ）を０．７質量％以上含む高炭素鋼ワイヤからなるものである。なお、側線１２の表面には、銅合金（例えば、真鍮）または亜鉛のめっき処理が施されていてもよい。
　環状コア１１を構成するワイヤの直径（線径）は、側線１２のワイヤの直径（線径）以上であることが好ましく、例えば、環状コア１１のワイヤの直径は１．５ｍｍであり、側線１２のワイヤの直径は、１．４ｍｍである。
　次に、上記の環状同芯撚りビードコードを製造する方法について説明する。
　図３は環状コアを振り子運動させる環状同芯撚りビードコードの製造装置を示す概念図、図４は図３の装置の振り子運動の状態を示す概念図である。
　図３及び図４に示す製造装置は、環状コア１を周方向に回転させるドライビングユニット３０と、リール３３に巻かれた側線１２を環状コア１１の巻き付け部に供給する側線１２のサプライ部４１とを有する。
　ドライビングユニット３０は、弓形の保持アーム３１に設置され、駆動モータと連結された、環状コア１１を周方向に回転させる２つのピンチローラ３２ａ，３２ｂを有する。
　上記保持アーム３１には、側線１２の供給側に、クランプユニット４０を設けている。このクランプユニット４０は、２個のローラ４０ａ，４０ｂからなり、環状コア１１の横方向の振れを防止し、安定した周方向回転を維持し、側線１２の巻き付け点の位置決めを行い、高い巻き付け性を得ている。なお、この例では環状コア１１を垂直にして横振れを抑えて、周方向に回転させている。
　保持アーム３１は、クランプユニット４０の部分を支点にして、回転円盤４２とクランクシャフト４３からなる揺動機構５０によって振り子運動するように、スタンド４４に揺動可能に設置されている。
　保持アーム３１に保持された環状コア１１は、振り子運動の周期の一端で、リール３３が、環状コア１１の輪の外に位置し、環状コア１１の振り子運動の周期の他端で、環状コア１１の輪の中に位置するようにスイングする。
　側線１２のサプライ部４１には、前後一対の対向するカセットスタンド５２が、保持アーム３１に保持された環状コア１１の振り子運動を妨げない距離をおいて水平に設置され、カセットスタンド５２の先端に、環状コア１１の面を挟んで対向するリール受け渡し機構が設けられている。
　サプライ部４１は、側線１２を巻き取ったリール３３と、このリール３３の外径より少し大きい径で、且つ少なくともリール内幅に相当する円筒形状の外周壁を有するカセット５３とからなる。リール３３は、側線１２の巻き面全体を被うようにカセット５３内に回転可能に収容され、所謂カートリッジ化されている。
　上記のように構成された装置を用いてビードコードを製造する場合、まず、側線１２の始端を、車両用タイヤ１のゴムと同材質の未加硫のゴムシートによって、保持アーム３１に設置した環状コア１１に仮止めする。
　そして、サプライ部４１のリール３３を、所定位置で環状コア１１を含む平面であるコア面を横断往復させ、環状コア１１を、側線１２の巻き付け点となるクランプユニット４０を支点にして、振り子運動させる。
　これにより、リール３３から側線１２の巻き付け点までの距離をほぼ一定に保ち、巻き付けの際に、リール３３から引き出される側線１２が緩んだりせず、一定の張力で側線１２が環状コア１１に螺旋状に巻き付けられる。
　そして、連続して所定回数巻き付けたら、環状コア１１に仮止めしていた始端を外し、始端と終端とを金属製スリーブによって連結固定する。
　このようにすると、環状コア１１の周囲に、側線１２が螺旋状に巻き付けられたシース層１３を有するビードコード２が得られる。
　なお、始端と終端とは、例えば、真鍮製または軽量素材製（プラスチック、フッ素樹脂等）のスリーブによって連結固定しても良い。
　また、リール３３に巻かれた側線１２は、直径型付率が２０％未満である。すなわち、側線１２を環状コア１１の周りに螺旋状に巻き付けるときの側線１２の直径型付率が２０％未満である。これにより、環状コア１１の周りに側線１２を巻き付ける際の巻き付けピッチを所望の値にすることができ、巻き付け張力を安定させることができる。そのため、シース層を形成する作業をスムースに行うことができ、製造が容易である。
　そして、このように形成されたビードコード２を焼鈍して側線１２の型付け処理を行う。本発明においては、側線１２の直径型付率が２０％以上１０５％以下となるように型付け処理を行う。ここで、直径型付率とは、図５に示すように、ビードコード２の直径（線径）をＤとし、型付けされた側線１２の波高さ（自己径含む）をＨとすると、「直径型付率（％）＝Ｈ／Ｄ×１００」で表される。直径型付率を２０％以上、好ましくは５０％以上とすることで、側線１２の形状が環状コア１１に対して巻き付け状態の形状で保持されるため、側線１２の強度利用率を向上させることができる。また、直径型付率が１００％を超えない範囲では、直径型付率を増加させるほど強度利用率は向上する。そのため、直径型付率は１００％以下であることが好ましい。但し、直径型付率が１００％を超えても、環状コア１１と側線１２の隙間にゴムが侵入するため、１０５％以下であれば強度利用率が大きく低下せず良好に保つことができる。
　型付け処理のための焼鈍は、減圧された環境下で行なう。例えば、ヘリウムやアルゴン等の不活性ガスを内部の加熱空間に供給可能及び加熱空間から排出可能である真空（減圧）加熱炉を用いて、上記のように形成されたビードコード２を加熱する。ビードコード２を加熱炉内に入れる前には加熱炉の加熱空間内に不活性ガスを供給しておき、ビードコード２を加熱炉内に入れた後、加熱空間から不活性ガスを強制的に排出して減圧状態または真空状態とする。その状態でビードコード２を加熱し、側線１２を低温焼鈍処理する。これにより、ゴムとの接着性に悪影響を及ぼす側線１２の表面酸化を防止でき、側線１２を環状コア１１に対して巻き付けた形状で型付けすることができる。
　また、型付け処理の焼鈍量（温度×時間）は、車両用タイヤ１のゴムに埋め込まれてタイヤ成型される時の加硫に必要な加熱量（温度×時間）を超えることが好ましい。これにより、側線１２の時効硬化を促進させて側線１２の強度を向上させる効果が得られやすくなる。なお、タイヤ成型される時の加硫に必要な加熱量は高温側の条件でも１７０℃×１５分であるため、１８０℃以上の焼鈍温度の場合に時効硬化による強度向上も期待できる。
　環状コア１１及び側線１２の少なくとも一方に真鍮めっき処理が施されている場合には、型付け処理の焼鈍量は、１８０℃以上３２０℃以下の加熱温度で５分以上１２０分以下の加熱時間とする。真鍮めっきがある場合、真鍮に含まれる亜鉛の融点（４１９．６℃）を考慮することが好ましく、型付け処理の焼鈍温度は３２０℃以下が適している。
　また、環状コア１１及び側線１２の両方に真鍮めっき等の銅合金めっき処理または亜鉛めっき処理が施されていない場合、型付け処理の焼鈍量は、１８０℃以上３８０℃以下の加熱温度で５分以上１２０分以下の加熱時間とする。型付け処理の加熱温度が３５０℃を超えると側線１２自体の軟化により強度は低下傾向を示すが、側線１２の型付率は温度の上昇とともに向上するため、これらの両特性が影響を与える強度利用率が低下しない限界加熱温度は３８０℃程度である。
　また、タイヤ成型される時の加硫時と比較して、ビードコード２単体の加熱では、加熱する体積が十分に小さいため、真鍮めっきの有無にかかわらず、型付け処理の焼鈍時間は５分以上であれば十分均一に焼鈍できる。
　このように、本実施形態のビードコード２は、環状コア１１に巻き付けられた側線１２の直径型付率が２０％以上１０５％以下であるため、側線１２の強度利用率を向上させることができる。これにより、車両用タイヤ１の補強材として使用する際に過大な安全率を見込む必要がなくなり、環状コア１１及び側線１２の径を細くしても強度を確保することができ、軽量化を図ることができる。
　また、型付け処理はシース層１３を形成した後に行うため、環状コア１１に側線１２を巻き付ける際の巻き付けピッチを所望の値にすることができ、巻き付け張力を安定させることができるため、側線１２を巻き付ける作業をスムースに行うことができ、製造が容易である。
　このようなビードコード２を車両用タイヤ１に埋め込む際には、加硫促進剤を添加したゴムシートをビードコード２に貼り付けて、ゴム付きビードコードとする。そして、車両用タイヤ１のビード部３にゴム付きビードコードを組み込み、タイヤ形状とした未加硫ゴム複合体としてタイヤ成形機に入れる。この後、この成形金型を加圧・加硫してタイヤが完成する。側線１２がめっきされている場合、ゴムシートに含まれる硫黄成分が側線１２のめっきと反応して接着する。
　また、ゴムシートに加硫促進剤を添加せず、金属とゴムとの接着に適した金属ゴム用接着剤によってビードコード２とゴムシートとを接着させても良く、この場合、側線１２におけるめっきが施されていない場合に有効であり、側線１２へゴムシートを確実に固着させることができる。例えば、金属ゴム用接着剤として、ケムロック（登録商標、ロード・ファー・イースト・インコーポレイテッド製）を使用できる。
　このように製造された車両用タイヤ１は、強度を確保しつつ軽量化が図られた上記のビードコード２を用いているため、製造が容易で、軽量化が可能になり環境に優しいエコタイヤとすることができる。
　種々の条件で実際にビードコードを作製し、そのときの側線の直径型付率、ビードコードの強度利用率と軽量化率、及び側線の線表面状態の評価を行った。
　ビードコードの構造を下記に示す。
環状コア…線径１．５ｍｍの鋼線（中炭素鋼：０．５２質量％の炭素（Ｃ）を含有）
側線…線径１．４ｍｍの鋼線（高炭素鋼：０．８２質量％の炭素（Ｃ）を含有）
撚り構造…環状コア×１本＋側線×６本
環状コアピッチ円（φｍｍ）…４３６．６ｍｍ
側線の巻き付け回数…１３回／周（巻き付けピッチ１０５ｍｍ）
　表１にその結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
　なお、表１の評価項目は次の方法によって評価を行った。
（１）側線の直径型付率（％）
　環状同芯撚りビードコードから１５ｃｍの長さのサンプルを切り出して作成する。その際、環状のビードコードから何の処理もせずに切断すると側線が解撚してばらけ易いため、予め切断箇所の近傍をバインド線等で結束した後、切断する。切断したサンプルの湾曲（ビードコードの環状の湾曲）を直線状になるように若干矯正した後、真直部にコード径測定用専用マイクロメータにて直径Ｄ（図５参照）を測定する。
　直径Ｄを測定したサンプルを用いて、結束したバインド線を取り除き、側線６本を無負荷の状態で環状コアから取り外す。６本の側線について、必要により３ピッチ分の波の高さを測定できる長さに切り出し、万能投影器により、１本の側線において試料数ｎ＝３（すなわち３ピッチの各波の高さ）で測定し、その平均値をその側線の波高さとする。残りの５本の側線についても同様に測定し、６本の側線の波高さの平均値をそのビードコードにおける側線の波高さＨ（図５参照）とする。
　このようにして求められた直径Ｄと波高さＨを用いて、「直径型付率（％）＝Ｈ／Ｄ×１００」の式により直径型付率を算出する。
（２）ビードコードの強度利用率（％）
　環状コアの素線及び側線の素線について、予め引張り試験機を用いて、試料数ｎ＝３で引張り試験を行い、素線での平均切断荷重を算出する。算出式は、「素線での切断荷重Ｗ０（ｋＮ）＝環状コアの素線の平均切断荷重＋側線の平均切断荷重×６」である。
　環状のビードコードについて、予め図６に示す専用の治具６０を用いて引張り試験機で試料数ｎ＝２で引張り試験を行い、ビードコードでの平均切断荷重Ｗ１（ｋＮ）を算出する。
　ここで、図６に示す環状ビードコード用の治具６０を使用した引張り試験方法について説明する。環状ビードコード用の治具６０は、ビードコード２を一対の溝付き半円盤形状の保持部材６１に保持させ、各保持部材６１に対してそれぞれボルト６４を介して接続した牽引部材６２を、それぞれチャック６３により把持して離反する方向（図６の上下方向）に引っ張るものである。例えば、下側のチャック６３の位置を固定し、上側のチャック６３を上方へ引っ張る。チャック６３の引張り荷重を測定することで、ビードコード２の切断荷重を測定することができる。
　上記のように求めた切断荷重Ｗ０，Ｗ１から、式「強度利用率η（％）＝Ｗ１／Ｗ０×１００」により強度利用率η（％）を算出する。
（３）ビードコードの軽量化率（％）
　焼鈍処理しない比較例１の強度利用率ηを基準にして、各例の強度利用率ηの上昇分だけ線径の細径化が図れるため、式「軽量化率（％）＝（各例の強度利用率η－比較例１の強度利用率η）／比較例１の強度利用率η×１００」により算出する。
（４）側線の表面状態
　焼鈍温度の違いによる側線の表面状態の変化を観察する。特に、真鍮めっき有りの場合（比較例１，２、実施例１～６）に、ゴムとの接着性に支障を生じさせないために表面の凹凸がどの程度生じるかを観察する。
　表１から解るように、型付け処理（焼鈍）を行わない比較例１では、側線の直径型付率が５％と小さく、ビードコードの強度利用率が７８．０％であった。これに対して、比較例１以外の例では、焼鈍を行ったことにより側線の直径型付率が上昇し、それに伴い強度利用率も上昇している。但し、焼鈍量が、タイヤ成型される時の加硫に必要な加熱量（１７０℃×１５分）と同等の比較例２では、側線の直径型付率が２０％未満でありビードコードの強度利用率が８０％未満であった。また、焼鈍温度が４００℃超の比較例３では側線の直径型付率が１００％超でありビードコードの強度利用率が８０％未満であった。これら比較例２，３は、軽量化率が２％以下に留まっている。
　比較例１～３に対して、焼鈍量が、タイヤ成型される時の加硫に必要な加熱量（１７０℃×１５分）以上となるように、焼鈍温度を１８０℃以上とし、めっき有りで３６０℃以下、めっき無しで４００℃以下とした実施例１～１２は、何れも側線の直径型付率が２０％以上１０５％以下であり、ビードコードの強度利用率が８０％以上であった。これにより、何れもビードコードの軽量化率が４％以上に向上した。また、型付け処理の焼鈍量（温度×時間）が多くなるほど、強度利用率及びそれから算出される軽量化率の向上が見られた。なお、実施例５ではめっき有りで焼鈍温度が３６０℃であり、側線の表面状態は溶出には至らないまでも、炉内雰囲気流により軟質部が僅かに窪む現象が見られたが、全体としての接着性に問題が生じる程度ではなかった。
　また、他の実施例および比較例として、真鍮めっき無しでビードコードを作製し、ケムロック（登録商標）を塗布して生ゴムのシートを巻き付けて加圧加硫したものに対して、上記と同様に側線の直径型付率、ビードコードの強度利用率と軽量化率、及び側線の線表面状態の評価を行った。
　ビードコードの構造は、上記実施例１～１２、比較例１～３と同様である。
　なお、加圧加硫の条件は、４ｋｇ／ｃｍ２の圧力で１５０℃×３０分の加熱とした。
　表２にその結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
  
　なお、表２の評価項目は、直径型付率、軽量化率、表面状態は、それぞれ表１と同様であるが、加圧加硫したゴムを可能な限り切削・削除した後に評価したものである。
　ビードコードの強度利用率（％）は、表１とほぼ同様であるが、ゴム付きコードの状態で評価した。
　表２から解るように、型付け処理（焼鈍）を行わない比較例４では、側線の直径型付率が７％と小さく、ビードコードの強度利用率が７８．２％であった。これに対して、比較例４以外の例では、焼鈍を行ったことにより側線の直径型付率が上昇し、それに伴い強度利用率も上昇している。但し、焼鈍量が、タイヤ成型される時の加硫に必要な加熱量（１７０℃×１５分）と同等の比較例２では、側線の直径型付率が２０％未満でありビードコードの強度利用率が８０％未満であった。また、焼鈍温度が４４０℃の比較例６では側線の直径型付率が１０５％超でありビードコードの強度利用率が８０％未満であった。これら比較例５，６は、軽量化率が２％以下に留まっている。
　比較例４～６に対して、焼鈍量が、タイヤ成型される時の加硫に必要な加熱量（１７０℃×１５分）以上となるように、焼鈍温度を１８０℃以上かつ４２０℃以下とした実施例１３～１９は、何れも側線の直径型付率が２０％以上１０５％以下であり、ビードコードの強度利用率が８０％以上であった。これにより、何れもビードコードの軽量化率が４％以上に向上した。また、型付け処理の焼鈍量（温度×時間）が多くなるほど、強度利用率及び軽量化率の向上が見られた。なお、型付け処理の焼鈍温度が４００℃を超えた実施例１９では、側線の直径型付率が１０４％であり、側線の直径型付率が１００％である実施例１８と比較して強度利用率及び軽量化率が若干低下したが、何れも良好な評価範囲内である。
　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は２００８年３月１４日出願の日本特許出願（特願２００８－０６６０１０）および２００９年３月４日出願の日本特許出願（特願２００９－０５１１８０）に基づくものであり、それらの内容はここに参照として取り込まれる。

Claims (7)

  1. 　環状コアの周りに側線を螺旋状に巻き付けて１層または複数層のシース層とした環状同芯撚りビードコードであって、
    　前記側線の直径型付率が２０％以上１０５％以下であることを特徴とする環状同芯撚りビードコード。
  2. 　環状コアの周りに側線を螺旋状に巻き付けて１層または複数層のシース層を形成する環状同芯撚りビードコードの製造方法であって、
    　前記シース層を形成した後、前記環状同芯撚りビードコードを焼鈍して前記側線の直径型付率が２０％以上１０５％以下となるように型付け処理することを特徴とする環状同芯撚りビードコードの製造方法。
  3. 　請求項２に記載の環状同芯撚りビードコードの製造方法であって、
    　前記側線を前記環状コアの周りに螺旋状に巻き付けるときの前記側線の直径型付率が２０％未満であることを特徴とする環状同芯撚りビードコードの製造方法。
  4. 　請求項２または３に記載の環状同芯撚りビードコードの製造方法であって、
    　前記型付け処理は、車両用タイヤのゴムに埋め込まれてタイヤ成型される時の加硫に必要な加熱量（温度×時間）を超える焼鈍を行なうことを特徴とする環状同芯撚りビードコードの製造方法。
  5. 　請求項３または４に記載の環状同芯撚りビードコードの製造方法であって、
    　前記環状コア及び前記側線の少なくとも一方に真鍮めっき処理が施されており、
    　前記型付け処理は、減圧された不活性ガス雰囲気であって１８０℃以上３２０℃以下の環境下で５分以上１２０分以下の焼鈍を行なうことを特徴とする環状同芯撚りビードコードの製造方法。
  6. 　請求項３または４に記載の環状同芯撚りビードコードの製造方法であって、
    　前記環状コア及び前記側線に銅合金または亜鉛のめっき処理が施されておらず、
    　前記型付け処理は、減圧された不活性ガス雰囲気であって１８０℃以上３８０℃以下の環境下で５分以上１２０分以下の焼鈍を行なうことを特徴とする環状同芯撚りビードコードの製造方法。
  7. 　請求項１に記載の環状同芯撚りビードコード、または請求項２から６の何れか一項に記載の環状同芯撚りビードコードの製造方法により製造した環状同芯撚りビードコードが埋め込まれていることを特徴とする車両用タイヤ。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2436807A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-04 NV Bekaert SA Multi-filament with drawn steel core and annealed copper layer
FR2982884B1 (fr) * 2011-11-23 2014-06-06 Michelin Soc Tech Cable metallique a deux couches, gomme in situ par un elastomere thermoplastique insature
US8622106B1 (en) 2012-08-27 2014-01-07 The Goodyear Tire & Rubber Company Bead structure for a pneumatic tire
DE102012108173A1 (de) * 2012-09-04 2014-03-06 Continental Reifen Deutschland Gmbh Fahrzeugluftreifen, vorzugsweise Nutzfahrzeugluftreifen
FR3013737B1 (fr) * 2013-11-22 2016-01-01 Michelin & Cie Fil d'acier a haute trefilabilite comprenant un taux de carbone en masse compris entre 0,05 % inclus et 0,4 % exclu
TR201900178T4 (tr) * 2014-05-08 2019-02-21 Bekaert Sa Nv Azaltılmış Artık Torsiyonlara Sahip Çelik Halat
JP2016014207A (ja) * 2014-07-03 2016-01-28 住友電気工業株式会社 ケーブルビードおよびその製造方法
WO2016017508A1 (ja) * 2014-07-30 2016-02-04 株式会社ブリヂストン タイヤ
KR101692503B1 (ko) * 2014-11-04 2017-01-03 홍덕산업 주식회사 단일 용접에 의한 케이블비드 및 그 제조방법
CN107406689A (zh) * 2014-12-31 2017-11-28 株式会社普利司通 用于将钢合金粘附到橡胶的氨基烷氧基改性倍半硅氧烷粘合剂
JP5870226B1 (ja) * 2015-06-26 2016-02-24 トクセン工業株式会社 操作用ロープ
JP5870227B1 (ja) * 2015-06-26 2016-02-24 トクセン工業株式会社 操作用ロープ
US11529697B2 (en) * 2017-09-29 2022-12-20 Lincoln Global, Inc. Additive manufacturing using aluminum-containing wire
US11426824B2 (en) 2017-09-29 2022-08-30 Lincoln Global, Inc. Aluminum-containing welding electrode
CN111908322A (zh) * 2020-08-21 2020-11-10 广西桂冠电力股份有限公司大化水力发电总厂 灯泡贯流式水轮发电机主轴吊装带及吊装方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05163686A (ja) 1991-12-13 1993-06-29 Tokyo Seiko Co Ltd タイヤ補強用ケーブルビード
JPH06211009A (ja) * 1993-01-20 1994-08-02 Bridgestone Corp 空気入りラジアルタイヤ
JPH0683793U (ja) * 1993-05-13 1994-11-29 株式会社ブリヂストン ゴム補強用スチールコード及びそれを使用したラジアルタイヤ
JPH0768662A (ja) * 1993-09-01 1995-03-14 Bridgestone Corp ケーブルビードコードの成型方法
JPH11321247A (ja) 1998-05-14 1999-11-24 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りタイヤ
JP2006044643A (ja) * 2004-07-05 2006-02-16 Sumitomo Denko Steel Wire Kk 環状同芯撚りビードコード
JP2006110981A (ja) * 2004-09-16 2006-04-27 Sumitomo Denko Steel Wire Kk 環状同芯撚りビードコードの製造方法及び製造装置
JP2007314910A (ja) * 2006-05-25 2007-12-06 Tokyo Seiko Co Ltd スチールコードの製造方法及びスチールコード

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5806296A (en) * 1995-05-26 1998-09-15 Bridgestone Metalpha Corporation Corrosion resistant spiral steel filament and steel cord made therefrom
EP1764238B1 (en) * 2004-07-05 2010-04-14 Sumitomo (Sei) Steel Wire Corp. Bead cord for a pneumatic tire

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05163686A (ja) 1991-12-13 1993-06-29 Tokyo Seiko Co Ltd タイヤ補強用ケーブルビード
JPH06211009A (ja) * 1993-01-20 1994-08-02 Bridgestone Corp 空気入りラジアルタイヤ
JPH0683793U (ja) * 1993-05-13 1994-11-29 株式会社ブリヂストン ゴム補強用スチールコード及びそれを使用したラジアルタイヤ
JPH0768662A (ja) * 1993-09-01 1995-03-14 Bridgestone Corp ケーブルビードコードの成型方法
JPH11321247A (ja) 1998-05-14 1999-11-24 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りタイヤ
JP2006044643A (ja) * 2004-07-05 2006-02-16 Sumitomo Denko Steel Wire Kk 環状同芯撚りビードコード
JP2006110981A (ja) * 2004-09-16 2006-04-27 Sumitomo Denko Steel Wire Kk 環状同芯撚りビードコードの製造方法及び製造装置
JP2007314910A (ja) * 2006-05-25 2007-12-06 Tokyo Seiko Co Ltd スチールコードの製造方法及びスチールコード

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