WO2010089990A1 - 乗用車用空気入りタイヤおよび乗用車用空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

乗用車用空気入りタイヤおよび乗用車用空気入りタイヤの製造方法 Download PDF

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tire
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安田薫
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横浜ゴム株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic tire for passenger cars having a belt cover layer and a method for manufacturing a pneumatic tire for passenger cars.
  • a belt cover layer formed by winding a reinforcing cord in the tire circumferential direction may be provided on the outer peripheral side of the belt layer.
  • This belt cover layer has the following advantages. That is, the belt cover layer suppresses the rising of the belt layer to the outer peripheral side during high-speed traveling and suppresses edge separation of the belt layer, that is, increases the high-speed durability of the tire. Further, the belt cover layer improves road noise (in-vehicle noise) performance by suppressing tire vibration.
  • the object of the present invention is to improve the high-speed durability and road noise performance in a manner different from the pneumatic tires for passenger cars that use the typed steel cord material, as well as the tires that use the typed steel cord material.
  • an object of the present invention is to provide a pneumatic tire for passenger cars and a method for manufacturing a pneumatic tire for passenger cars, which can suppress a vulcanization failure caused by a belt cover layer.
  • One aspect of the present invention is a pneumatic tire for passenger cars, Belt layer, A belt cover layer formed by winding a steel cord material in the tire circumferential direction on the outer peripheral side of the belt layer,
  • the steel cord material is composed of a plurality of steels, and a plurality of strands formed by twisting strands having a wire diameter of less than 0.18 mm are twisted in the same direction as the stranding direction of the strands.
  • Each strand has a twist pitch smaller than that of the steel cord material, the strand has a twist pitch of 1.0 mm to 2.1 mm, and the steel cord material has a twist pitch of 2.0 mm to 5.25 mm.
  • Another aspect of the present invention is a method of manufacturing a pneumatic tire for passenger cars, A step of producing a green tire by forming a belt cover layer by winding a steel cord material coated with unvulcanized rubber on the outer peripheral side of the belt layer in the tire circumferential direction; and Vulcanizing while extending the circumference of the green tire having the belt cover layer,
  • the steel cord material is composed of a plurality of steels, and a plurality of strands formed by twisting strands having a wire diameter of less than 0.18 mm are twisted in the same direction as the stranding direction of the strands.
  • the strand pitch of each strand is smaller than the strand pitch of the steel cord material, the strand pitch of the strand is 1.0 mm to 2.0 mm, and the strand pitch of the steel cord material is 2.0 mm to 5.0 mm. And a method of manufacturing a pneumatic tire for a passenger car.
  • the belt is improved while greatly improving high-speed durability and road noise performance in the same manner as a tire using a molded steel cord material. Vulcanization failure due to the cover layer can be suppressed.
  • the steel cord material can be used for tire specifications with different expansion rates (lift rates), and the steel cord material can be stretched at the time of lift so that the belt cover layer can follow the lift.
  • Pneumatic tires for passenger cars have the vulcanization failure caused by the belt cover layer while greatly improving high-speed durability and road noise performance even if the same steel cord material is used for different tire specifications. Can be suppressed.
  • FIG. 1 is a view showing an example of a pneumatic tire for passenger cars of the present invention.
  • a pneumatic tire for a passenger car (hereinafter referred to as a tire) shown in FIG. 1 includes a tread portion 1, a sidewall portion 2, a bead portion 3, two carcass layers 4, a bead core 5, a bead filler 6, an inner liner layer 7, and a belt. It mainly has a layer 8 and a belt cover layer 9.
  • “Passenger car” tires are tires specified in Chapter A of JATMA YEAR BOOK 2009, tires specified in SECTION1 of TRA, or tires specified in GeneralTRnotes “Passenger car tires” of ETRTO. .
  • the two carcass layers 4 are configured by arranging reinforcing cords extending in the tire radial direction at predetermined intervals in the tire circumferential direction.
  • the reinforcing cord is embedded in the rubber layer and extends between the left and right bead portions 3.
  • the two carcass layers 4 are folded from the inner side to the outer side in the tire axial direction so that both end portions sandwich the bead filler 6 around the bead core 5 embedded in the bead portion 3.
  • An inner liner layer 7 is provided inside the carcass layer 4.
  • Two belt layers 8 are provided on the outer peripheral side of the carcass layer 4 of the tread portion 1.
  • the two belt layers 8 are configured by arranging reinforcing cords that are inclined and extend in the tire circumferential direction at predetermined intervals in the tire circumferential direction.
  • the reinforcing cord is embedded in the rubber layer.
  • the reinforcing cords of the two belt layers 8 cross each other with the inclination directions with respect to the tire circumferential direction set in opposite directions between the layers.
  • a belt cover layer 9 is provided on the outer peripheral side of the belt layer 8.
  • the belt cover layer 9 includes a single belt full cover layer 9A and a single belt edge cover layer 9B.
  • the belt full cover layer 9 ⁇ / b> A covers the entire belt layer 8
  • the belt edge cover layer 9 ⁇ / b> B covers the end side of the belt layer 8.
  • the belt full cover layer 9A and the belt edge cover layer 9B of the belt cover layer 9 have a configuration in which one steel cord material 11 covered with rubber 10 is spirally wound in the tire circumferential direction. It has become.
  • the steel cord material 11 is composed of a plurality of strands each formed by twisting strands each made of a plurality of steels and having a wire diameter of less than 0.18 mm, preferably 0.08 to 0.15 mm. It has a structure in which the strands are twisted in the same direction as the stranding direction (see FIG. 5). Furthermore, the twist pitch of each strand is smaller than the twist pitch of the steel cord material 11.
  • the strands have a twist pitch of 1.0 mm to 2.1 mm, and the steel cord material 11 has a twist pitch of 2.0 mm to 5.25 mm. These twist pitch values are the dimensions of the tire that received the lift.
  • the upper limit of the twist pitch of the strand and the upper limit of the twist pitch of the steel cord material 11 are 2.1 mm and 5.25 mm, respectively. These values are the twist pitch in the lifted tire after vulcanization.
  • the upper limit of the twist pitch when not lifted before vulcanization is 2.0 mm and 5.0 mm, respectively, as will be described later.
  • the twist pitch is 2.0 ⁇ (1 + ⁇ / 100) and 5.0 ⁇ (1 + ⁇ / 100), where ⁇ is the expansion rate (lift rate) of the circumference of the green tire during vulcanization.
  • the upper limit of the expansion rate (lift rate) is approximately 5%
  • the lower limit of the twist pitch of the strand and the lower limit of the twist pitch of the steel cord material 11 are 1.0 mm (after vulcanization) and 2.0 mm (after vulcanization), respectively.
  • the lower limit of the twist pitch when not lifted before vulcanization is also 1.0 mm and 2.0 mm, respectively.
  • the lower limit value before and after vulcanization does not change because the expansion rate may be extremely low.
  • a tread rubber layer 12 is provided on the outer peripheral side of the belt cover layer 9.
  • a side rubber layer 13 is provided on the outside of the carcass layer 4 of each sidewall portion 2.
  • a rim cushion rubber layer 14 is provided outside the folded portion of the carcass layer 4 of each bead portion 3.
  • the strand pitch of each strand is determined to be smaller than the strand pitch of the steel cord material 11, the strand pitch of the strand is set to 1.0 mm to 2.1 mm, and the strand of the steel cord material 11 is twisted.
  • the pitch is set to 2.0 mm to 5.25 mm.
  • the steel cord material 11 after vulcanization in the belt cover layer 9 is covered with rubber, and the rubber of the steel cord material 11, for example, the gap between strands or the gap between strands is filled with rubber.
  • the tensile rigidity of the steel cord material 11 taken out from the belt cover layer 9 after vulcanization is set to H c ′, the rubber covering the belt cover layer 9 after vulcanization is removed, and the rubber filling the gaps in the steel cord material 11 is filled
  • the ratio H c ′ / H b ′ is preferably 1.6 to 2.4.
  • a method of removing the rubber covering the steel cord material from the belt cover layer 9 after vulcanization is performed, for example, by pulling out the steel cord material from the belt cover layer 9. Further, in addition to removing the rubber covering the steel cord material from the belt cover layer 9 after vulcanization, the drawn steel wire is immersed in an organic solvent or the like in order to remove the rubber filling the gap. As a result, the coated rubber and the rubber filled in the gap can be dissolved. Thereby, the steel cord material which removed the rubber
  • the tensile stiffness ratio H c ′ / H b ′ is substantially the same as the ratio H c / H b described later. That is, the vulcanized steel cord material is elastically stretched by the rubber to be coated, but attempts to restore the elongation to zero by removing the rubber to be coated. However, the steel cord material after vulcanization is filled with rubber in the gap between the steel cord materials. For this reason, the state is not necessarily different from the steel cord material before vulcanization. By removing the rubber that fills the gaps in the steel cord material, the same state as the steel cord material before vulcanization (state of zero elongation) is obtained.
  • the tensile rigidity of the steel cord material taken out from the belt cover layer 9 after the vulcanization is corresponds to H c to be described later, to remove the rubber coating from the steel cord material of the belt cover layer 9 after vulcanization and void
  • the tensile rigidity of the steel cord material from which the rubber filled in is removed corresponds to Hb described later.
  • the tensile strength of the steel cord material taken out from the belt cover layer 9 after vulcanization and the steel cord material when the rubber covering the belt cover layer 9 after vulcanization is removed and the rubber filling the gap is removed
  • the tensile stiffness of is measured by the same measuring method as the tensile stiffnesses H b and H c described later.
  • the belt cover layer 9 reliably follows the lift during vulcanization, and the belt cover layer 11 The tightening effect (restraint effect) can be more effectively exhibited.
  • an unvulcanized inner liner layer 7 ′, an unvulcanized carcass layer 4 ′, and an unvulcanized bead filler 6 ′ are formed on the first molding drum 21 in the same manner as in the prior art.
  • attaching (attaching) the attached bead core 5, the unvulcanized rim cushion rubber layer 14 ′, and the unvulcanized side rubber layer 13 ′ in sequence the first molded body 31 is molded.
  • the unvulcanized belt layer 8 ′ is pasted on the second forming drum 22 in the same manner as in the prior art. Thereafter, one steel cord material 11 covered with unvulcanized rubber on the belt layer 8 ′ is spirally wound at an angle close to 0 degrees (5 degrees or less) in the tire circumferential direction (drum circumferential direction).
  • the belt full cover layer 9′A and the belt edge cover layer 9′B are respectively formed.
  • the steel cord material 11 used when forming the unvulcanized belt cover layer 9 ′ includes N strands 16 obtained by twisting M strands 15 and strands 15. It has an N ⁇ M double twist structure twisted in the same direction.
  • N M double twist structure
  • the steel cord material 11 before receiving the lift which is used when the belt full cover layer 9′A and the belt edge cover layer 9′B are formed, will be described in detail.
  • the twist pitch of the strand 16 configured by twisting the strands 15 is smaller than the twist pitch of the steel cord material 11 configured by twisting the strand 16.
  • the strand 16 has a twist pitch of 1.0 mm to 2.0 mm
  • the steel cord material 11 has a twist pitch of 2.0 mm to 5.0 mm.
  • the steel cord material 11 configured as described above has a characteristic having an inflection point at which the slope of the curve C 1 changes greatly in the load-elongation curve.
  • the steel cord material 11 is stretched in the R region in FIG. 6, which is lower than the elongation at the inflection point.
  • the second molded body 32 is formed by attaching an unvulcanized tread rubber layer 12 ′ to the outer peripheral side of the belt cover layer 9 ′.
  • the first molded body 31 and the second molded body 32 By removing the first molded body 31 and the second molded body 32 from the molding drums 21 and 22, respectively, and setting them on the shaping drum 23 as shown in FIG. 8, by applying an internal pressure using a bladder (not shown), The first molded body 31 is expanded in a toroidal shape, and is crimped to the inner peripheral side of the second molded body 32 disposed on the outer peripheral side. As a result, an unvulcanized tire is formed.
  • the unvulcanized tire green tire
  • the unvulcanized tire is expanded (lifted) in the mold of the tire vulcanizer, that is, vulcanized while expanding the tire circumference.
  • the pneumatic tire for passenger cars shown in FIG. 1 is obtained.
  • the steel cord 11 of the belt cover layer 9 ′ has a double twist structure in which the strand 15 and the strand 16 have the same twist direction, while the strand 16 has a twist pitch of 2.0 mm or less.
  • the twist pitch of the material 11 is set to 5.0 mm or less, when the lift is applied to the unvulcanized tire in the mold during vulcanization, the steel cord material 11 is sufficiently stretched and the belt cover layer 9 ′ is lifted. Can follow. For this reason, generation
  • the steel cord material 11 can extend and follow the lift even for tire specifications with different lift rates, so even for tire specifications with different lift rates. The same steel cord material 11 can be used.
  • the elongation of the steel cord material 11 does not increase more than necessary.
  • the vulcanized rubber 10 covers the periphery of the steel cord material 11, or the vulcanized rubber 10 in the gaps between the strands 16 of the steel cord material 11 or between the strands 15. Therefore, the steel cord material 11 becomes difficult to extend because the elongation is suppressed. That is, the rigidity of the steel cord material 11 is increased. This rigidity of the steel cord material 11 can greatly improve the high speed durability and the performance of road noise in the same manner as a conventional belt cover layer shaped in a wave shape.
  • twist pitch of the strands 16 exceeds 2.0 mm
  • the tire specifications with different lift rates expansion rates
  • the steel cord material 11 may be difficult to stretch during the lift.
  • the twist pitch of the steel cord material 11 exceeds 5.0 mm.
  • the steel cord material 11 becomes too easy to stretch. As a result, the surrounding vulcanized rubber covering the steel cord material 11 cannot suppress the elongation, and high-speed durability is achieved. The effect of greatly improving the performance and the performance of road noise cannot be obtained. The same applies when the twist pitch of the steel cord 11 is less than 2.0 mm.
  • the number M of strands 15 to be twisted is preferably 4 from the viewpoint of the stability of the cord structure.
  • the number N of strands 16 to be twisted is preferably 4 or 5. When the number N is 3 or less, it becomes impossible to twist together at the small twist pitch described above. On the other hand, if the number is 6 or more, it is difficult to maintain the cord shape.
  • the diameter D of the strand 15 is less than 0.18 mm and is preferably in the range of 0.08 mm to 0.15 mm.
  • the steel cord material 11 of the belt cover layer 9 in a state where the tensile strength of the steel cord material 11 in the state of zero elongation before being coated with unvulcanized rubber is H b and expanded by the lift at the time of tire vulcanization is stretched.
  • Hc the tensile stiffness of Hc
  • H b the ratio H c / H b of the tensile stiffness H c to the tensile stiffness H b is preferably in the range of 1.6 to 2.4.
  • This ratio H c / H b is determined by the degree of biting of the steel cord material 11 into the belt layer and the belt after vulcanization when the steel cord material 11 does not extend following the lift at the time of lift during vulcanization.
  • the ratio H c / H b exceeds 2.4, it becomes difficult for the belt cover layer 9 to follow the lift during vulcanization, and it becomes easy to bite into the belt layer. If the ratio H c / H b is smaller than 1.6, the rigidity of the belt cover layer 11 is insufficient, so the high-speed durability and road noise performance are not improved.
  • it can be achieved by setting the twist pitch of the strand and the twist pitch of the steel cord material 11 in the above-described range, and combining the values of the two twist pitches as appropriate. it can.
  • a curve C 2 in FIG. 6 is a load-elongation curve of the steel cord material 11 after vulcanization.
  • the tensile rigidity Hb of the steel cord material 11 is obtained as follows. That is, one steel cord material 11 is cut into a length of 600 mm, and each steel cord material 11 is broken at a test speed of 10 mm / min. Record the load (N) and elongation (%) until In the load-elongation curve obtained from that, the slope of the straight line between the load of 0 N and the load of 200 N is defined as the tensile rigidity Hb of the steel cord material 11.
  • the tensile stiffness H c of the steel cord member 11 of the belt cover layer 9 which is in an extended state in response to expansion by the lift of the tire vulcanization can be as follows. That is, the load (N) and elongation (%) were recorded on one rubber-coated steel cord (length: 600 mm) taken out from the belt cover layer 9 of the vulcanized tire in the same manner as described above, and the load obtained therefrom. - in elongation curve, the rigidity H c tensile slope of load 0N when the load 200N o'clock straight.
  • the belt cover layer 9 two layers of a belt full cover layer 9 ⁇ / b> A that covers the entire belt layer 8 and a belt edge cover layer 9 ⁇ / b> B that covers the end side of the belt layer 8 are provided.
  • the pneumatic tire for passenger cars manufactured by the method of the present invention may be a pneumatic tire having any belt cover layer.
  • the use of one steel cord 11 coated with unvulcanized rubber as described above reduces the edge of the steel cord material 11 as much as possible, and the belt cover layer 9 is preferable for increasing the durability.
  • a strip material in which a plurality of steel cord materials 11 arranged in a band shape with a certain width are covered with unvulcanized rubber may be used.
  • the present invention can be preferably used in a method for manufacturing a pneumatic tire for passenger cars, particularly used in passenger cars having a belt cover layer.
  • Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 5 Ten pneumatic tires for passenger cars each having a tire size of 195 / 65R14 having the structure shown in FIG. 1 were produced (Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 5).
  • a pneumatic tire having a structure shown in FIG. 1 is formed by using a steel cord material 11 having a 1 ⁇ 5 structure (wire diameter 0.15 mm, molded according to the above tire specifications) as a belt cover layer. 10 were produced (conventional example 1). Further, ten pneumatic tires having the structure shown in FIG.
  • the steel cord material 11 used in Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 5 is 5 ⁇ in which five strands obtained by twisting four strands (diameter 0.11 mm) are twisted in the same direction as the strands. 4 or 4 ⁇ 4 double twist structure.
  • the strand twist pitch and the steel cord twist pitch were determined as shown in Tables 1 to 4.
  • the strand twist pitch and the steel cord twist pitch shown in Tables 1 to 4 are the twist pitch before receiving the lift.
  • the lift rate during vulcanization of the produced tire is 2.2%.
  • standard rim means “applied rim” defined in JATMA, “Design Rim” defined in TRA, or “Measuring Rim” defined in ETRTO.
  • High-speed durability Each tire was attached to a drum testing machine, and a high-speed durability test was performed in accordance with a high-speed durability test described in JIS D423. The evaluation results were summarized as an index value with the tire of Example 3 as 100. The higher the index value, the better the high-speed durability.
  • the steel cord material 11 in Examples 1 to 10 has a strand pitch smaller than that of the steel cord material 11 and a strand twist pitch of 1.0 mm to 2.0 mm (
  • the tire product has a twist pitch of 2.0 to 5.0 mm (2.0 to 5.25 mm for tire products).
  • the wire diameter d is preferably less than 0.18 mm.
  • the wire diameter d is preferably 0.08 mm to 0.15 mm.
  • Table 4 shows the effect of the ratio H c / H b in the steel cord material 11.
  • the strand twist pitch is in the range of 1.0 mm to 2.0 mm (1.0 to 2.1 mm for tire products), and the steel cord material twist pitch is 2.0 to 5.
  • the ratio H c / H b is not necessarily 1.6 to 2.4.
  • Such a ratio Hc / Hb is determined by the combination of the strand twist pitch and the steel cord material twist pitch.
  • the ratio H c / H b is 1.6 to 2.4, it can be produced without any problem (less vulcanization failure), and the high speed durability and road noise are improved as compared with the conventional examples 1 and 2.
  • the ratio H c / H b is preferably 1.6 to 2.4.
  • a pneumatic tire having a structure shown in FIG. 1 is formed by using a steel cord material 11 having a 1 ⁇ 5 structure (wire diameter 0.15 mm, molded according to the above tire specifications) as a belt cover layer. 10 were produced (conventional example 3). Furthermore, ten pneumatic tires having the structure shown in FIG. 1 were produced using an organic fiber belt cover layer formed of an organic fiber cord (nylon cord) instead of the steel cord material 11 as the belt cover layer 9.
  • the steel cord material 11 used in Examples 19 to 28 and Comparative Examples 6 to 9 is 5 ⁇ in which five strands obtained by twisting four strands (diameter 0.11 mm) are twisted in the same direction as the strands. 4 or 4 ⁇ 4 double twist structure.
  • the strand twist pitch and the steel cord twist pitch were determined as shown in Tables 1 to 4.
  • the lift rate during vulcanization of the produced tire is 3.6%.
  • the second embodiment is a tire having a higher lift rate during vulcanization than the first embodiment.
  • Tables 5 and 6 not only the tires of Examples 19 to 28, but also the tire of Conventional Example 3 greatly increases the high speed durability and road noise performance without causing a vulcanization failure due to the belt cover layer.
  • Conventional Example 4 has low evaluation of high-speed durability and road noise even if the lift rate is high. This is because the organic fiber belt cover layer is used, and the fastening effect due to the tensile rigidity of the belt cover layer does not sufficiently work. Therefore, in Examples 19 to 28, as in Conventional Example 3, the high speed durability and road noise performance are greatly improved without causing vulcanization failure due to the belt cover layer.
  • the steel cord material 11 is superior to the conventionally typed steel cord in that the same steel cord material can be used as the belt cover layer 9 for tire specifications having different lift rates.
  • the tightening effect due to the tensile rigidity of the belt cover layer is maintained when the steel cord material 11 is stretched during vulcanization, in the gap in the steel cord material 11. This is because the tensile rigidity of the steel cord material 11 is increased by filling the rubber and restraining the movement of the strands and the strands.
  • the tensile rigidity of the steel cord of the tire of Conventional Example 1 in the first embodiment is determined by whether or not the molded shape still remains after the molded shape is stretched. For this reason, in the first embodiment, the molded steel cord does not fully stretch under the condition of a low lift rate, and the slack remains in the molded steel cord in the vulcanized tire, so that high speed durability and road noise performance are achieved. Evaluation is low. That is, steel cords with different types are required for tire specifications with different lift rates.
  • the tire according to the present embodiment uses the steel cord material 11 for the belt cover layer 9 to greatly improve high-speed durability and road noise performance, similar to a tire using a molded steel cord material.
  • vulcanization failure due to the belt cover layer can be suppressed.
  • the steel cord material 11 can be stretched at the time of lift and the belt cover layer 9 can follow the lift even for tire specifications having different expansion rates (lift rates). For this reason, the tire according to the present embodiment, even when using the same steel cord material for different tire specifications, greatly improves high-speed durability and road noise performance, while vulcanizing failure due to the belt cover layer Can be suppressed.

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Abstract

　乗用車用空気入りタイヤは、ベルト層と、前記ベルト層の外周側にスチールコード材をタイヤ周方向に巻回すことにより形成されたベルトカバー層と、を有する。前記スチールコード材は、複数本のスチールからなる、線の直径が０．１８ｍｍ未満の素線を、それぞれ撚り合せた複数のストランドを、前記素線の撚り方向と同じ方向に撚り合わせた構造を備える。前記ストランドそれぞれの撚りピッチが前記スチールコード材の撚りピッチより小さく、前記ストランドの撚りピッチが１．０ｍｍ～２．１ｍｍであり、前記スチールコード材の撚りピッチが２．０ｍｍ～５．２５ｍｍである。

Description

乗用車用空気入りタイヤおよび乗用車用空気入りタイヤの製造方法
　本発明は、ベルトカバー層を有する乗用車用空気入りタイヤ、および乗用車用空気入りタイヤの製造方法に関する。
　乗用車用空気入りタイヤにおいて、ベルト層の外周側に補強コードをタイヤ周方向に巻回して形成されるベルトカバー層が設けられる場合がある。このベルトカバー層は、以下の利点を有する。すなわち、ベルトカバー層は、高速走行時のベルト層の外周側へのせり上がりを抑制してベルト層のエッジセパレーションを抑制する、すなわちタイヤの高速耐久性を高める。さらに、ベルトカバー層は、タイヤ振動を抑制することによりロードノイズ(車内騒音)の性能を改善する。
　従来、このような空気入りタイヤのベルトカバー層の補強コードとして、例えば波状に型付けしたスチールコード材を使用することが知られている（例えば、特許文献１参照）。加硫時に加硫すべきグリーンタイヤの周長の拡張（リフト）が行われるとき、型付けしたスチールコード材が伸びてベルトカバー層がリフトに追従する。これにより、ベルトカバー層に起因する加硫故障の発生を回避する一方、拡張後（リフト後）に伸び切ったスチールコード材の引張剛性による締め付け効果（拘束効果）により高速耐久性とロードノイズの性能を大きく改善する。
　しかしながら、上記効果を得るためには、拡張率（リフト率）が異なるタイヤスペックに応じて、型付けの程度を表す型付け率を変えて伸び特性を異ならせたスチールコード材を使用する必要がある。このため、異なるタイヤスペックに応じて伸び特性を異ならせた種々の型付けスチールコードを用意する必要がある。すなわち、所定の拡張率のタイヤスペックに適した型付け率を持つスチールコード材を用いなければ、高速耐久性及びロードノイズの改善と、加硫故障の抑制と、を両立させることはできない。
特開平１１－１９８６０５号公報
　本発明の目的は、上記型付けしたスチールコード材を使用する乗用車用空気入りタイヤと異なる方式で、型付けしたスチールコード材を使用するタイヤと同等に、高速耐久性とロードノイズの性能を大きく改善しつつ、ベルトカバー層に起因する加硫故障を抑制することのできる、乗用車用空気入りタイヤおよび乗用車用空気入りタイヤの製造方法を提供することにある。
　本発明の一態様は、乗用車用空気入りタイヤであって、
　ベルト層と、
　前記ベルト層の外周側にスチールコード材をタイヤ周方向に巻回すことにより形成されたベルトカバー層と、を有し、
　前記スチールコード材は、複数本のスチールからなる、線の直径が０．１８ｍｍ未満の素線を撚り合せて構成された複数のストランドを、前記素線の撚り方向と同じ方向に撚り合わせた構造を備え、
　前記ストランドそれぞれの撚りピッチが前記スチールコード材の撚りピッチより小さく、前記ストランドの撚りピッチが１．０ｍｍ～２．１ｍｍであり、前記スチールコード材の撚りピッチが２．０ｍｍ～５．２５ｍｍである、乗用車用空気入りタイヤである。
　本発明の別の一態様は、乗用車用空気入りタイヤの製造方法であって、
　ベルト層の外周側に未加硫ゴムで被覆したスチールコード材をタイヤ周方向に巻回してベルトカバー層を成形することにより、グリーンタイヤを作製する工程と、
　前記ベルトカバー層を有する前記グリーンタイヤの周長を拡張しつつ、加硫を行う工程と、を有し、
　前記スチールコード材は、複数本のスチールからなる、線の直径が０．１８ｍｍ未満の素線を撚り合せて構成された複数のストランドを、前記素線の撚り方向と同じ方向に撚り合わせた構造を備え、
　前記ストランドそれぞれの撚りピッチが前記スチールコード材の撚りピッチより小さく、前記ストランドの撚りピッチが１．０ｍｍ～２．０ｍｍであり、前記スチールコード材の撚りピッチが２．０ｍｍ～５．０ｍｍである、乗用車用空気入りタイヤの製造方法である。
　上述の形態の乗用車用空気入りタイヤおよび乗用車用空気入りタイヤの製造方法によれば、型付けしたスチールコード材を使用するタイヤと同等に、高速耐久性とロードノイズの性能を大きく改善しつつ、ベルトカバー層に起因する加硫故障を抑制することができる。
　しかも、このスチールコード材は、拡張率（リフト率）が異なるタイヤスペックに対しても、リフト時にスチールコード材が伸びてベルトカバー層がそのリフトに追従することが可能である、このため、上述の形態の乗用車用空気入りタイヤは、異なるタイヤスペックに対しても同じスチールコード材を使用しても、高速耐久性及びロードノイズの性能を大きく改善しつつ、ベルトカバー層に起因する加硫故障を抑制することができる。
本発明の乗用車用空気入りタイヤの一例を示す部分断面図である。 ゴム被覆したスチールコード材の拡大断面図である。 第１成形体を成形する工程を示す説明図である。 ベルトカバー層を成形する工程を示す説明図である。 スチールコードの一例の拡大断面図である。 スチールコードの荷重－伸び曲線の一例を示すグラフ図である。 トレッドゴム層を貼り付けて第２成形体を成形する工程を示す説明図である。 第１成形体を第２成形体に圧着して未加硫タイヤを成形する工程を示す説明図である。
　以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
　図１は、本発明の乗用車用空気入りタイヤの一例を示す図である。図１に示す乗用車用空気入りタイヤ（以降、タイヤという）は、トレッド部１、サイドウォール部２、ビード部３、２層のカーカス層４、ビードコア５、ビードフィラー６、インナーライナー層７、ベルト層８、およびベルトカバー層９、を主に有する。なお、「乗用車用」タイヤとは、JATMA YEAR BOOK 2009のＡ章に規定されるタイヤ、TRAのSECTION1に規定されるタイヤ、あるいは、ETRTOのGeneral notes “Passenger car tires”に規定されるタイヤをいう。
　図１に示すタイヤのうち、２層のカーカス層４は、タイヤ径方向に延在する補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列して構成されている。補強コードは、ゴム層に埋設して、左右のビード部３間に延設されている。２層のカーカス層４は、その両端部が、ビード部３に埋設したビードコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むように、タイヤ軸方向内側から外側に折り返されている。
　カーカス層４の内側にはインナーライナー層７が設けられている。トレッド部１のカーカス層４の外周側には、２層のベルト層８が設けられている。２層のベルト層８は、タイヤ周方向に傾斜して延在する補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列されて構成されている。補強コードは、ゴム層に埋設されている。２層のベルト層８の補強コードは、タイヤ周方向に対する傾斜方向が層間で逆向きに設定されて、お互いに交差している。
　ベルト層８の外周側には、ベルトカバー層９が設けられている。このベルトカバー層９は、１層のベルトフルカバー層９Ａと、１層のベルトエッジカバー層９Ｂとを含む。ベルトフルカバー層９Ａは、ベルト層８全体を覆い、ベルトエッジカバー層９Ｂは、ベルト層８の端部側を覆う。ベルトカバー層９のベルトフルカバー層９Ａおよびベルトエッジカバー層９Ｂは、図２に示すように、ゴム１０で被覆した１本のスチールコード材１１をタイヤ周方向に螺旋状に巻回した構成になっている。
　スチールコード材１１は、複数本のスチールからなる、線の直径が０．１８ｍｍ未満、好ましくは、線の直径が０．０８～０．１５ｍｍの素線を、それぞれ撚り合せた複数のストランドを、素線の撚り方向と同じ方向に撚り合わせた構造を備えている（図５参照）。
　さらに、上記ストランドそれぞれの撚りピッチがスチールコード材１１の撚りピッチより小さい。上記ストランドの撚りピッチは１．０ｍｍ～２．１ｍｍであり、スチールコード材１１の撚りピッチは２．０ｍｍ～５．２５ｍｍである。これらの撚りピッチの値は、リフトを受けたタイヤにおける寸法である。なお、本実施形態では、上記ストランドの撚りピッチの上限および上記スチールコード材１１の撚りピッチの上限は、それぞれ２．１ｍｍおよび５．２５ｍｍである。これらの値は、加硫後のリフトしたタイヤにおける撚りピッチである。加硫前の未リフト時の撚りピッチの上限は、後述するように、それぞれ２．０ｍｍおよび５．０ｍｍである。加硫時におけるグリーンタイヤの周長の拡張率（リフト率）をαとしたとき、撚りピッチは、２．０×（１＋α／１００）および５．０×（１＋α／１００）となる。拡張率（リフト率）の上限は略５％であるので、加硫後のリフトしたタイヤにおける撚りピッチの上限は、それぞれ２．１ｍｍ（＝２．０×１．０５）および５．２５ｍｍ（＝５．０×１．０５）となる。
　本実施形態では、上記ストランドの撚りピッチの下限および上記スチールコード材１１の撚りピッチの下限は、それぞれ１．０ｍｍ（加硫後）および２．０ｍｍ（加硫後）である。加硫前の未リフト時の撚りピッチの下限も、それぞれ１．０ｍｍおよび２．０ｍｍである。このように、加硫前と加硫後における下限の値が変わらないのは、拡張率が極めて低い場合もあるからである。
　ベルトカバー層９の外周側にはトレッドゴム層１２が設けられている。各サイドウォール部２のカーカス層４の外側にはサイドゴム層１３が設けられている。各ビード部３のカーカス層４の折り返し部外側にはリムクッションゴム層１４が設けられている。
　以上のように、本実施形態において、上記ストランドそれぞれの撚りピッチをスチールコード材１１の撚りピッチより小さく定め、上記ストランドの撚りピッチを１．０ｍｍ～２．１ｍｍに定め、スチールコード材１１の撚りピッチを２．０ｍｍ～５．２５ｍｍに定める。これにより、加硫時のグリーンタイヤの周長の拡張（リフト）にベルトカバー層が追従しやすくなり、拡張後におけるスチールコード材の引張剛性による締め付け効果（拘束効果）を効果的に発揮することができる。
　なお、ベルトカバー層９における加硫後のスチールコード材１１は、ゴムで被覆されるとともに、スチールコード材１１の空隙、例えば、ストランド間の空隙や素線間の空隙にゴムが充填されている。
　加硫後のベルトカバー層９から取り出したスチールコード材１１の引張剛性をＨc’とし、加硫後のベルトカバー層９から被覆するゴムを除去しかつスチールコード材１１の空隙に充填するゴムを除去したスチールコード材１１の引張剛性Ｈb’とする。このとき比Ｈc’／Ｈb’が、１．６～２．４であることが好ましい。加硫後のベルトカバー層９からスチールコード材を被覆するゴムを除去する方法は、例えば、スチールコード材をベルトカバー層９から引き抜くことによって行われる。また、加硫後のベルトカバー層９からスチールコード材を被覆するゴムを除去するのに加え、空隙に充填するゴムを除去するために、引き抜いたスチール線材は有機溶剤等に浸漬される。これにより被覆したゴムおよび空隙に充填されているゴムを溶かすことができる。これにより、被覆するゴムを除去しかつ空隙に充填するゴムを除去したスチールコード材を得ることができる。
　上記引張剛性の比Ｈc’／Ｈb’は、後述する比Ｈc／Ｈbと実質的に同じものである。すなわち、加硫後のスチールコード材は、被覆するゴムによって弾性的に引き伸ばされているが、被覆するゴムを除去することにより、伸び０に復元しようとする。しかし、加硫後のスチールコード材には、スチールコード材の間隙にゴムが充填されている。このため、必ずしも、加硫前のスチールコード材と状態が異なる。スチールコード材の間隙を充填するゴムを除去することにより、加硫前のスチールコード材と同じ状態（伸び０の状態）になる。したがって、加硫後のベルトカバー層９から取り出したスチールコード材の引張剛性は、後述するＨcに該当し、加硫後のベルトカバー層９のスチールコード材から被覆するゴムを除去しかつ空隙に充填するゴムを除去したスチールコード材の引張剛性は、後述するＨbに該当する。なお、加硫後のベルトカバー層９から取り出したスチールコード材の引張剛性と、加硫後のベルトカバー層９から被覆するゴムを除去しかつ空隙に充填するゴムを除去したときのスチールコード材の引張剛性は、後述する引張剛性Ｈb，Ｈcと同じ計測方法で計測される。
　このような引張剛性の比Ｈc’／Ｈb’が、１．６～２．４であることにより、ベルトカバー層９が加硫時のリフトにより確実に追従し、かつ、ベルトカバー層１１の締め付け効果（拘束効果）をより効果的に発揮することができる。
　以下、図３～８を参照しながら、本発明の製造方法により、図１に示す乗用車用空気入りタイヤを製造する方法を説明する。
　先ず、図３に示すように、従来と同様にして、第１成形ドラム２１上に未加硫のインナーライナー層７’、未加硫のカーカス層４’、未加硫のビードフィラー６’を取り付けたビードコア５、未加硫のリムクッションゴム層１４’、未加硫のサイドゴム層１３’を順次貼り付け（取り付け）ることにより、第１成形体３１が成形される。
　他方、図４に示すように、従来と同様にして、第２成形ドラム２２上に未加硫のベルト層８’が貼り付けられる。この後、ベルト層８’上に未加硫ゴムで被覆した１本のスチールコード材１１が、タイヤ周方向（ドラム周方向）に０度に近い角度（５度以下）で螺旋状に巻回されてベルトフルカバー層９’Ａとベルトエッジカバー層９’Ｂがそれぞれ成形される。
　この未加硫のベルトカバー層９’を成形する際に使用するスチールコード材１１は、図５に示すように、Ｍ本の素線１５を撚り合せたＮ本のストランド１６を素線１５と同じ方向に撚り合わせたＮ×Ｍの複撚り構造になっている。図５に示す例では、Ｍが４、Ｎが５の５×４の複撚り構造である。なお、後述するように、Ｍ＝４であり、Ｎ＝４または５であることが好ましい。
　以下、ベルトフルカバー層９’Ａとベルトエッジカバー層９’Ｂが成形される際に用いる、リフトを受ける前のスチールコード材１１について詳細に説明する。
　スチールコード材１１において、素線１５を撚り合せて構成されるストランド１６の撚りピッチが、ストランド１６を撚り合わせて構成されるスチールコード材１１の撚りピッチより小さくなっている。ストランド１６の撚りピッチは１．０ｍｍ～２．０ｍｍの範囲、スチールコード材１１の撚りピッチは２．０ｍｍ～５．０ｍｍの範囲に設定されている。このように構成されるスチールコード材１１は、図６に示すように、荷重－伸び曲線において、曲線Ｃ1の傾きが大きく変化する変曲点を有する特性を備えている。
　ここで、タイヤの加硫段階でタイヤの周長を拡張するリフトにおいて、スチールコード材１１の伸びは、上記変曲点における伸びより低い、図６中のＲ領域で行われる。
　ベルトカバー層９’が成形された後、図７に示すように、未加硫のトレッドゴム層１２’をベルトカバー層９’の外周側に貼り付けることにより、第２成形体３２が成形される。
　第１成形体３１及び第２成形体３２をそれぞれ成形ドラム２１，２２から外し、図８に示すように、シェーピングドラム２３にセットした後、図示されないブラダーを用いて、内圧を付与することにより、第１成形体３１をトロイダル状に膨張させ、外周側に配置した第２成形体３２の内周側に圧着させる。この結果、未加硫タイヤが成形される。この未加硫タイヤ（グリーンタイヤ）をタイヤ加硫機のモールド内で拡張し（リフトし）、すなわちタイヤ周長を拡張しつつ加硫を行う。これにより、図１に示す乗用車用空気入りタイヤが得られる。
　上述した実施形態によれば、ベルトカバー層９’のスチールコード１１を素線１５とストランド１６を同じ撚り方向とした複撚り構造にする一方、ストランド１６の撚りピッチを２．０ｍｍ以下、スチールコード材１１の撚りピッチを５．０ｍｍ以下にすることで、加硫時にモールド内で未加硫タイヤにリフトが加わった際に、スチールコード材１１が十分に伸びてベルトカバー層９’がリフトに追従することができる。このため、ベルトカバー層に起因する加硫故障の発生を回避することができる。また、後述する実施例からわかるように、リフト率が異なるタイヤスペックに対しても、スチールコード材１１が伸びてリフトに追従することが可能であるため、リフト率が異なるタイヤスペックに対しても同じスチールコード材１１を使用することができる。
　他方、ストランド１６の撚りピッチを１．０ｍｍ以上、スチールコード材１１の撚りピッチを２．０ｍｍ以上にすることで、スチールコード材１１の伸びが必要以上に大きくならない。さらに、加硫後において、スチールコード材１１の周囲を加硫済みのゴム１０が被覆し、あるいは、スチールコード材１１のストランド１６の間や素線１５の間の空隙に加硫済みのゴム１０が充填されるので、スチールコード材１１は、伸びが抑制されて伸長し難くなる。すなわち、スチールコード材１１の剛性は高くなる。スチールコード材１１のこの剛性により高速耐久性とロードノイズの性能を、従来の波状に型付けしたベルトカバー層と同様に大きく改善することができる。
　ストランド１６の撚りピッチが２．０ｍｍ超であると、リフト率（拡張率）が異なるタイヤスペック、例えばリフト率が高い場合、リフト時にスチールコード材１１が伸び難くなる場合が生じる。スチールコード材１１の撚りピッチが５．０ｍｍ超である場合も同様である。
　ストランド１６の撚りピッチが１．０ｍｍ未満であると、スチールコード材１１が伸び易くなりすぎる結果、スチールコード材１１を被覆する周囲の加硫済みゴムにより伸びを抑制することができず、高速耐久性とロードノイズの性能を大きく改善するという効果を得ることができなくなる。スチールコード１１の撚りピッチが２．０ｍｍ未満である場合も同様である。
　本発明において、撚り合わせる素線１５の本数Ｍとしては、コード構造の安定性の観点から４であるのが好ましい。撚り合わせるストランド１６の本数Ｎとしては、４または５が好ましい。本数Ｎが３以下であると、上述した小さい撚りピッチで撚り合わせることができなくなる。逆に６本以上になると、コード形状を保持することが難しくなる。
　素線１５の直径Ｄとしては、０．１８ｍｍ未満であり、０．０８ｍｍ～０．１５ｍｍの範囲にするのが好ましい。素線１５の直径Ｄを０．０８ｍｍ以上に太くすることにより、ベルトカバー層９の剛性が確保され、高速耐久性が向上する。逆に０．１５ｍｍよりも細くすることにより、スチールコード材１１の屈曲部における表面歪みが抑制できるため、耐屈曲疲労性が向上する。
　未加硫ゴムで被覆する前の伸び０の状態のスチールコード材１１の引張剛性をＨｂ、タイヤ加硫時のリフトにより拡張をうけて伸びた状態にあるベルトカバー層９のスチールコード材１１の引張剛性をＨｃとすると、引張剛性Ｈｃと引張剛性Ｈｂとの比Ｈｃ／Ｈｂは１．６～２．４の範囲にあるのが好ましい。この比Ｈｃ／Ｈｂは、加硫時のリフト時点で、スチールコード材１１がリフトに追従して伸びず、このため、スチールコード材１１がベルト層に食い込む度合いと、加硫後におけるベルトカバー層の剛性の度合いとの割合をみるパラメータである。比Ｈｃ／Ｈｂが２．４を超えると、ベルトカバー層９が加硫時のリフトに追従することが難しくなり、ベルト層に食い込み易くなる。比Ｈｃ／Ｈｂが１．６より小さいと、ベルトカバー層１１の剛性が不足するので、高速耐久性およびロードノイズの性能は向上しない。比Ｈｃ／Ｈｂを上記範囲にするには、ストランドの撚りピッチとスチールコード材１１の撚りピッチを上述した範囲にし、しかも、２つの撚りピッチの値を適宜組み合わせることにより、達成することができる。なお、図６中の曲線Ｃ2が、加硫後のスチールコード材１１の荷重－伸び曲線である。
　なお、スチールコード材１１の引張剛性Ｈｂは、以下のようにして得る。即ち、１本のスチールコード材１１を長さ６００ｍｍに切断し、両端部の各５０ｍｍをつかみ代として引張り試験機にセットし（試験長５００ｍｍ）、試験速度１０ｍｍ／分でスチールコード材１１が破断するまで荷重（Ｎ）と伸び（％）を記録する。それから得られた荷重－伸び曲線において、荷重０Ｎ時と荷重２００Ｎ時の間の直線の傾きをスチールコード材１１の引張剛性Ｈｂとする。
　また、タイヤ加硫時のリフトにより拡張をうけて伸びた状態にあるベルトカバー層９のスチールコード材１１の引張剛性Ｈｃは、以下のようにして得る。即ち、加硫済みタイヤのベルトカバー層９から取り出した１本のゴム被覆スチールコード（長さ６００ｍｍ）を上記と同様にして荷重（Ｎ）と伸び（％）を記録し、それから得られた荷重－伸び曲線において、荷重０Ｎ時と荷重２００Ｎ時の間の直線の傾きを引張剛性Ｈｃとする。
　上記実施形態において、図１では、ベルトカバー層９として、ベルト層８全体を覆うベルトフルカバー層９Ａと、ベルト層８の端部側を覆うベルトエッジカバー層９Ｂの２層を設けた空気入りタイヤの例を示したがそれに限定されず、本発明の方法により製造される乗用車用空気入りタイヤは、いずれのベルトカバー層を有する空気入りタイヤであってもよい。
　また、ベルトカバー層９’の成形のために、上述したように未加硫ゴムで被覆した１本のスチールコード１１を使用することが、スチールコード材１１のエッジを極力少なくしてベルトカバー層９の耐久性を高める上で好ましい。しかし、一定の幅のバンド状に引き揃えた複数本のスチールコード材１１を未加硫ゴムで被覆したストリップ材を使用してもよい。
　本発明は、特にベルトカバー層を備えた乗用車に用いられる乗用車用空気入りタイヤの製造方法に好ましく用いることができる。
第１実施例
　図１に示す構造を持つ、タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１４である乗用車用空気入りタイヤをそれぞれ各１０本製造した（実施例１～１８と比較例１～５）。また、波状に型付けした１×５構造のスチールコード材１１（素線径０．１５ｍｍで、上記タイヤスペックに合わせて型付けした）をベルトカバー層に用いて、図１に示す構造の空気入りタイヤを１０本作製した（従来例１）。さらに、ベルトカバー層９として、スチールコード材１１の代わりに、有機繊維コード（ナイロンコード）で形成した有機繊維ベルトカバー層を用いて、図１に示す構造の空気入りタイヤを１０本作製した（従来例２）
　実施例１～１８と比較例１～５に用いるスチールコード材１１は、４本の素線（直径０．１１ｍｍ）を撚り合せた５本のストランドを素線と同じ方向に撚り合わせた５×４または４×４の複撚り構造である。ストランドの撚りピッチとスチールコードの撚りピッチは表１～４に示すように定めた。表１～４に示すストランドの撚りピッチとスチールコードの撚りピッチは、リフトを受ける前の撚りピッチである。
　作製したタイヤの加硫時のリフト率は、２．２％である。
　作製した各１０本のタイヤにおいて、目視によりベルトカバー層に起因する加硫故障のタイヤ（形状歪みが発生したタイヤ）の発生数を調べ、０本、１～２本、３～４本、５本以上の４段階で評価した。評価結果は、表１～４に示されている。
　また、加硫故障がないタイヤを選択し、それらをそれぞれ「標準リム」に装着し、空気圧を１９６ｋＰａにセットして、下記に示す試験方法により、高速耐久性とロードノイズの音圧の評価試験を実施した。その評価結果は、表１～４に示されている。
　ここで、「標準リム」とは、JATMAに規定される「適用リム」、TRAに規定される「Design Rim」、あるいはETRTOに規定される「Measuring Rim」をいう。
 
高速耐久性
　各タイヤをドラム試験機に取り付け、ＪＩＳＤ４２３に記載される高速耐久性の試験に準拠して高速耐久性試験を実施した。その評価結果を実施例３のタイヤを１００とする指数値で纏めた。指数値が大きい程、高速耐久性が優れている。
ロードノイズ
　各タイヤを排気量３６００ｃｃの車両に取り付け、テストコースにおいて実車走行した際の車内騒音をテストドライバーが感応評価をした。その評価結果を実施例３のタイヤを１００とする指数値で示す。指数値が大きい程、ロードノイズの音圧レベルが低く、騒音性能が優れている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表１～２からわかるように、実施例１～１０におけるスチールコード材１１は、ストランドそれぞれの撚りピッチがスチールコード材１１の撚りピッチより小さく、ストランドの撚りピッチが１．０ｍｍ～２．０ｍｍ（タイヤ製品で１．０～２．１ｍｍ）の範囲内にあり、スチールコード材の撚りピッチが２．０～５．０ｍｍ（タイヤ製品で２．０ｍｍ～５．２５）ｍｍの範囲内にある。このスチールコード材１１をベルトカバー層９に用いることにより、ベルトカバー層に起因する加硫故障を招くことなく高速耐久性とロードノイズの性能を大きく改善した従来例１のタイヤと同様の性能を得られることがわかる。
　従来例１では、リフト時に型付けしたスチールコードが伸び切らず、加硫後のタイヤにおいて型付けしたスチールコードに弛みが残るため、高速耐久性とロードノイズの性能が低下している。即ち、本タイヤにおけるタイヤスペックではスチールコードが適切でなく、異なる型付け率を有するスチールコードが必要であることがわかる。
　このため、従来例１の高速耐久性とロードノイズの評価は、有機繊維コード（ナイロンコード）で形成した有機繊維ベルトカバー層を用いた従来例２と同等となっている。
　表３では、スチールコード材１１に用いる素線の直径による効果を示している。実施例７，１１～１４からわかるように、素線の直径ｄは、０．１８ｍｍ未満であることが好ましい。素線の直径ｄが０．１８ｍｍ以上である場合、加硫時のリフトが行うことが困難になり、タイヤを製造することができない。
　高速耐久性およびロードノイズの点から、素線の直径ｄが０．０８ｍｍ～０．１５ｍｍであることが好ましい。
　表４では、スチールコード材１１における比Ｈc／Ｈbによる効果を示している。
表４に示すように、ストランドの撚りピッチが１．０ｍｍ～２．０ｍｍ（タイヤ製品で１．０～２．１ｍｍ）の範囲内にあり、スチールコード材の撚りピッチが２．０～５．０ｍｍ（タイヤ製品で２．０ｍｍ～５．０）ｍｍの範囲内にあっても、必ずしも比Ｈc／Ｈbは１．６～２．４ではない。このような比Ｈc／Ｈbは、ストランドの撚りピッチとスチールコード材の撚りピッチの組み合わせによって定まる。比Ｈc／Ｈbは１．６～２．４であることにより、問題なく製造でき（加硫故障が少なく）、しかも高速耐久性およびロードノイズが従来例１，２対比向上する。この点で、比Ｈc／Ｈbが１．６～２．４であることが好ましい。
第２実施例
　図１に示す構造を持つ、タイヤサイズが２４５／４０Ｒ２０である乗用車用空気入りタイヤをそれぞれ各１０本製造した（実施例１９～２８と比較例６～９）。また、波状に型付けした１×５構造のスチールコード材１１（素線径０．１５ｍｍで、上記タイヤスペックに合わせて型付けした）をベルトカバー層に用いて、図１に示す構造の空気入りタイヤを１０本作製した（従来例３）。さらに、ベルトカバー層９として、スチールコード材１１の代わりに、有機繊維コード（ナイロンコード）で形成した有機繊維ベルトカバー層を用いて、図１に示す構造の空気入りタイヤを１０本作製した。（従来例４）
　実施例１９～２８と比較例６～９に用いるスチールコード材１１は、４本の素線（直径０．１１ｍｍ）を撚り合せた５本のストランドを素線と同じ方向に撚り合わせた５×４または４×４の複撚り構造である。ストランドの撚りピッチとスチールコードの撚りピッチは表１～４に示すように定めた。
　作製したタイヤの加硫時のリフト率は、３．６％である。
　作製した各１０本のタイヤにおいて、第１実施例と同様にして加硫故障のタイヤ（形状歪みが発生したタイヤ）の発生数を調べて、上記と同様の４段階で評価した。その結果は、表５，６に示されている。
　また、加硫故障がないタイヤを選択し、それらをそれぞれ「標準リム」に装着し、空気圧を１９６ｋＰａにして、第１実施例に示す試験方法により、高速耐久性及びロードノイズの評価試験を実施した。評価結果は、表５，６に示されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　第２実施例は、第１実施例よりも加硫時のリフト率が高いタイヤである。このため、表５，６から、実施例１９～２８のタイヤのみならず、従来例３のタイヤもベルトカバー層に起因する加硫故障を招くことなく、高速耐久性とロードノイズの性能を大きく改善した。従来例４は、リフト率が高くても、高速耐久性とロードノイズの評価は低い。これは、有機繊維ベルトカバー層を用いたため、ベルトカバー層の引張剛性による締め付け効果が十分に作用しないからである。
　このため、実施例１９～２８では、従来例３と同様に、ベルトカバー層に起因する加硫故障を招くことなく、高速耐久性とロードノイズの性能が大きく改善する。
　このように、スチールコード材１１は、ベルトカバー層９として、リフト率が異なるタイヤスペックに対しても同じスチールコード材を使用できる点で、従来の型付けされたスチールコードに対して優れている。
　このように、スチールコード材１１がリフト率が異なってもベルトカバー層の引張剛性による締め付け効果を維持するのは、加硫時にスチールコード材１１が伸びたとき、スチールコード材１１にある空隙にゴムが充填して、ストランド及び素線の動きを拘束することにより、スチールコード材１１の引張剛性が上昇するからである。
　第１実施例における従来例１のタイヤのスチールコードの引張剛性は、型付けした形状が伸びた後に型付けした形状が依然として残っているか否かによって引張剛性が定まる。このため、第１実施例では、低いリフト率の条件下、型付けしたスチールコードが伸び切らず、加硫後のタイヤにおいて型付けしたスチールコードに弛みが残るため、高速耐久性とロードノイズの性能の評価は低い。即ち、リフト率が異なるタイヤスペックに対しては別の型付けをしたスチールコードが必要である。
　以上のように、本実施形態のタイヤは、スチールコード材１１をベルトカバー層９に用いることにより、型付けしたスチールコード材を使用するタイヤと同等に、高速耐久性とロードノイズの性能を大きく改善しつつ、ベルトカバー層に起因する加硫故障を抑制することができる。
　しかも、このスチールコード材１１は、拡張率（リフト率）が異なるタイヤスペックに対しても、リフト時にスチールコード材１１が伸びてベルトカバー層９がそのリフトに追従することが可能である。このため、本実施形態のタイヤは、異なるタイヤスペックに対しても同じスチールコード材を使用しても、高速耐久性及びロードノイズの性能を大きく改善しつつ、ベルトカバー層に起因する加硫故障を抑制することができる。
　８，８’　ベルト層
　９，９’　ベルトカバー層
　１１　スチールコード材
　１５　素線
　１６　ストランド
　Ｄ　直径

Claims (11)

  1. 　乗用車用空気入りタイヤであって、
    　ベルト層と、
    　前記ベルト層の外周側にスチールコード材をタイヤ周方向に巻回すことにより形成されたベルトカバー層と、を有し、
    　前記スチールコード材は、複数本のスチールからなる、線の直径が０．１８ｍｍ未満の素線を撚り合せて構成された複数のストランドを、前記素線の撚り方向と同じ方向に撚り合わせた構造を備え、
    　前記ストランドそれぞれの撚りピッチが前記スチールコード材の撚りピッチより小さく、前記ストランドの撚りピッチが１．０ｍｍ～２．１ｍｍであり、前記スチールコード材の撚りピッチが２．０ｍｍ～５．２５ｍｍである、乗用車用空気入りタイヤ。
  2. 　前記スチールコード材はゴムで被覆されるとともに、前記スチールコード材の空隙にゴムが充填されており、
    　前記ベルトカバー層から被覆するゴムを除去しかつ充填するゴムを除去したときの前記スチールコード材の引張剛性に対する、前記ベルトカバー層から取り出した前記スチールコード材の引張剛性の比が、１．６～２．４である、請求項１に記載の乗用車用空気入りタイヤ。
  3. 　前記スチールコード材は、４本の素線を撚り合わせた、４本または５本のストランドを有する、請求項１または２に記載の乗用車用空気入りタイヤ。
  4. 　前記素線の直径が０．０８ｍｍ～０．１５ｍｍである、請求項１～３のいずれか１項に記載の乗用車用空気入りタイヤ。
  5. 　前記ベルトカバー層は、前記スチールコード材が１本を単位として、タイヤ周方向に螺旋状に巻回されて構成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の乗用車用空気入りタイヤ。
  6. 　乗用車用空気入りタイヤの製造方法であって、
    　ベルト層の外周側に未加硫ゴムで被覆したスチールコード材をタイヤ周方向に巻回してベルトカバー層を成形することにより、グリーンタイヤを作製する工程と、
    　前記ベルトカバー層を有する前記グリーンタイヤの周長を拡張しつつ、加硫を行う工程と、を有し、
    　前記スチールコード材は、複数本のスチールからなる、線の直径が０．１８ｍｍ未満の素線を撚り合せて構成された複数のストランドを、前記素線の撚り方向と同じ方向に撚り合わせた構造を備え、
    　前記ストランドそれぞれの撚りピッチが前記スチールコード材の撚りピッチより小さく、前記ストランドの撚りピッチが１．０ｍｍ～２．０ｍｍであり、前記スチールコード材の撚りピッチが２．０ｍｍ～５．０ｍｍである、乗用車用空気入りタイヤの製造方法。
  7. 　前記加硫後の前記スチールコード材はゴムで被覆されるとともに、前記スチールコード材の空隙にゴムが充填されており、
    　前記加硫後の前記ベルトカバー層から被覆するゴムを除去しかつ充填するゴムを除去したときの前記スチールコード材の引張剛性に対する、前記加硫後の前記ベルトカバー層から取り出した前記スチールコード材の引張剛性の比が、１．６～２．４である、請求項６に記載の方法。
  8. 　加硫後の前記スチールコード材の引張剛性Ｈｃと未加硫ゴムで被覆する前の前記スチールコード材の引張剛性をＨｂとの比Ｈｃ／Ｈｂが１．６～２．４である、請求項７に記載の方法。
  9. 　前記スチールコード材は、４本の素線を撚り合わせた、４本または５本のストランドを有する、請求項６～８のいずれか１項に記載の方法。
  10. 　前記素線の直径が０．０８ｍｍ～０．１５ｍｍである、請求項６～９のいずれか１項に記載の方法。
  11. 　前記ベルトカバー層を成形するとき、前記スチールコード材１本を、タイヤ周方向に螺旋状に巻回して、前記ベルトカバー層を成形する、請求項６～１０のいずれか１項に記載の方法。
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