WO2019181177A1 - スチールコード、タイヤ - Google Patents

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WO2019181177A1
WO2019181177A1 PCT/JP2019/001896 JP2019001896W WO2019181177A1 WO 2019181177 A1 WO2019181177 A1 WO 2019181177A1 JP 2019001896 W JP2019001896 W JP 2019001896W WO 2019181177 A1 WO2019181177 A1 WO 2019181177A1
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steel cord
longitudinal direction
tire
ellipse
strands
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PCT/JP2019/001896
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松岡　映史
和彦 齊藤
山下　健一
伸栄 高村
益任 鈴木
浩二 藤澤
Original Assignee
栃木住友電工株式会社
住友電気工業株式会社
住友ゴム工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a steel cord and a tire.
  • Patent Document 1 includes a twisted wire in which four filaments are twisted together, and the cross section has an elliptical shape.
  • the ratio of the length of the short axis to the length of the long axis of the cross section has been proposed.
  • it has a 1 ⁇ 4 structure in which four strands are twisted together, At least one of the four strands is a corrugated strand that repeatedly has a bent portion and a non-bent portion along the longitudinal direction,
  • the cross section perpendicular to the longitudinal direction has a flat shape
  • a steel cord in which an ellipse circumscribing four strands is drawn in a plurality of cross sections perpendicular to the longitudinal direction, and the inclination of the minor axis of the ellipse is within a median value of ⁇ 30 degrees.
  • the belt cord has an elliptical cross section, and the ratio of the length of the major axis to the length of the minor axis of the cross section is set within a predetermined range. It contributes to reducing the volume of the topping rubber and contributes to reducing rolling resistance.
  • an object of the present disclosure is to provide a steel cord that can form a tire excellent in light weight and durability. [Effects of the present disclosure] According to the present disclosure, it is possible to provide a steel cord capable of forming a tire excellent in light weight and durability.
  • a steel cord according to an aspect of the present disclosure has a 1 ⁇ 4 structure in which four strands are twisted together, At least one of the four strands is a corrugated strand that repeatedly has a bent portion and a non-bent portion along the longitudinal direction,
  • the cross section perpendicular to the longitudinal direction has a flat shape,
  • the inclination of the minor axis of the ellipse is located within a median value of ⁇ 30 degrees.
  • the steel cord can be placed on the belt layer of a tire, for example.
  • the belt layer has a steel cord and rubber, and the steel cord is embedded in the rubber.
  • the thickness of the belt layer can be selected so that the steel cord can be embedded in the rubber. For this reason, the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord is made flat, and by suppressing the thickness of the steel cord, the thickness of rubber necessary for embedding the steel cord can be suppressed, and the thickness of the belt layer is also suppressed. can do.
  • the inclination of the minor axis of the ellipse circumscribing the four strands in a plurality of cross sections perpendicular to the longitudinal direction is the median value thereof. By setting it within ⁇ 30 degrees, it is possible to suppress variations in steel cord thickness and maximum thickness.
  • the steel cord according to one embodiment of the present disclosure has a small thickness, and further, variation in thickness and a maximum thickness are small. Therefore, the thickness of the belt layer manufactured using the steel cord can be suppressed, and the belt layer Can be lightweight. As a result, it is possible to reduce the weight of the tire including the belt layer.
  • At least one of the four strands of the steel cord is a corrugated strand that repeatedly has a bent portion and a non-bent portion along the longitudinal direction.
  • the rubber penetration into the steel cord can be increased.
  • the area of the steel cord that is in contact with the rubber is increased, and the adhesion between the wire and the rubber is increased.
  • the tire is mounted on a car or the like and used, moisture may penetrate the rubber and infiltrate, but as described above, by increasing the area in contact with the rubber of the wire, It can suppress that the strand surface contacts and reacts with moisture. For this reason, the adhesion between the rubber and the strand can be maintained high, and the durability of the tire can be enhanced.
  • the bending height may be not less than 240% and not more than 280% of the strand diameter of the corrugated strand.
  • Short axis length / long axis length which is the ratio of the short axis length to the long axis length of the ellipse when an ellipse circumscribing the four strands is drawn in a plurality of cross sections perpendicular to the longitudinal direction
  • the average value may be 0.76 or more and 0.82 or less.
  • the strand diameter of the strand may be not less than 0.25 mm and not more than 0.45 mm.
  • the short axis direction of the ellipse is the thickness direction
  • the variation coefficient of the thickness may be 0.05 or less.
  • a tire including the steel cord according to any one of (1) to (5) may be used.
  • the tire may have a rubber penetration rate of 70% or more in the steel cord.
  • the steel cord according to the present embodiment has a 1 ⁇ 4 structure in which four strands called filaments are spirally twisted along the longitudinal direction.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a structural example of the steel cord 10 of the present embodiment.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of the steel cord 10 shown in FIG. 1 on a plane perpendicular to the longitudinal direction.
  • the longitudinal direction of the steel cord 10 is the Y-axis direction in the figure.
  • a plane perpendicular to the longitudinal direction is a plane parallel to the XZ plane in the drawing.
  • the steel cord 10 shown in FIGS. 1 and 2 has a 1 ⁇ 4 structure in which four strands 11 are twisted together.
  • the 1 ⁇ 4 structure means a structure in which four strands are twisted so as to form a single layer (one layer).
  • the single layer is arranged so that the strands 11 become a single layer (one layer) along the circumferential direction of one circle in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord 10.
  • the inventors of the present invention produced five types of 1 ⁇ N steel cords in which the number of strands was changed between 2 to 6 and the strand diameter was selected to have the same breaking strength, The cord diameter and mass were evaluated and examined.
  • N in the 1 ⁇ N structure corresponds to the number of strands included in each steel cord.
  • the N strands are 1 in the cross section perpendicular to the longitudinal direction. It has a structure in which a single layer is arranged and twisted along the circumferential direction of two circles.
  • the steel cord has a 1 ⁇ 4 structure with 4 strands, and compared with other 1 ⁇ N steel cords, the cord diameter of the steel cord is particularly reduced and the mass is reduced. It was confirmed that it can be reduced. For this reason, it is preferable that the steel cord of this embodiment has a 1 ⁇ 4 structure because it is possible to particularly reduce the weight of a tire using the steel cord.
  • the diameter of the strand contained in the steel cord of this embodiment ie, a strand diameter
  • a strand diameter is not specifically limited, It is preferable that it is 0.25 mm or more and 0.45 mm or less, and it is 0.35 mm or more and 0.42 mm or less. More preferred.
  • the breaking load can be sufficiently increased for the steel cord including the strand.
  • the mass of the steel cord can be suppressed by setting the wire diameter to 0.45 mm or less. For this reason, since the tire using this steel cord can be reduced especially in weight, it is preferable.
  • a strand diameter also satisfies the suitable range of the said strand diameter also about the corrugated strand mentioned later.
  • the steel cord of this embodiment is a corrugated strand in which at least one of the four strands repeatedly has a bent portion and a non-bent portion along the longitudinal direction.
  • the steel cord of this embodiment has a flat cross section perpendicular to the longitudinal direction, as will be described later.
  • the cross section perpendicular to the longitudinal direction is a flat shape
  • the gap between the strands cannot be sufficiently secured, and the rubber penetration into the steel cord may be reduced. Therefore, in the steel cord of this embodiment, at least one of the four strands of the steel cord is a corrugated strand that repeatedly has a bent portion and a non-bent portion along the longitudinal direction. .
  • a sufficient gap is formed between the strands, and the rubber penetration into the steel cord can be increased when the tire is formed using the steel cord of the present embodiment.
  • the upper limit of the number of the wire with a wave included in the steel cord of this embodiment is not specifically limited.
  • all the strands included in the steel cord can be corrugated strands.
  • the number of the corrugated strands included in the steel cord of the present embodiment is preferably 3 or less, and more preferably 2 or less.
  • FIG. 3 shows a configuration example of the corrugated element wire 30.
  • the corrugated element wire 30 alternately has bent portions 31 and non-bent portions 32 along the longitudinal direction.
  • FIG. 3 shows an example in which the bent portion 31 is bent at an angle close to 90 degrees, but the present invention is not limited to such a form.
  • the bent portion 31 is bent at an angle of less than 90 degrees or greater than 90 degrees. Also good.
  • the specific corrugated shape of the corrugated element wire is not particularly limited.
  • the bending height h of the corrugated element wire is preferably 240% or more and 280% or less of the element wire diameter of the corrugated element wire.
  • the height from the plane S to the bent portion 31B on the side far from the plane S when the corrugated element wire 30 is placed on the plane S is defined as the bending height h.
  • the corrugated element wire 30 is arranged such that the surface passing through the bent part 31 and the non-bent part 32 of the corrugated element wire 30 is perpendicular to the plane S as shown in FIG. To place.
  • the corrugated strand has a sufficient flexure height with respect to the strand diameter. become. That is, a particularly sufficient gap can be formed between the corrugated wire and the other wires. For this reason, rubber penetration can be increased, which is preferable.
  • the steel cord is untwisted at the longitudinal end portion of the steel cord, and the outer shape is not deformed. Since it can prevent more reliably, it is preferable.
  • the bending height h of the corrugated element wire is more preferably 260% or more and 280% or less with respect to the element wire diameter.
  • the repetitive pitch between the bent portion and the non-bent portion is not particularly limited, but is preferably 5.0 mm or more and 30.0 mm or less, for example, 5.0 mm or more and 20.0 mm or less. More preferably.
  • the repeated pitch between the bent part and the non-bent part means the distance between the bent parts of the same shape, and the length in the longitudinal direction of the steel cord from the reference bent part to the next adjacent bent part. means.
  • the repetitive pitch P between the bent portion and the non-bent portion means, for example, the distance from the bent portion 31A to the next adjacent bent portion 31C.
  • the repetition pitch between the bent portion and the non-bent portion is 5.0 mm or more because it is easy to form the bent portion and the non-bent portion on the element wire, and it is easy to control accurately.
  • the repetition pitch between a bending part and a non-bending part shall be 30.0 mm or less, a bending part and a non-bending part can be manufactured with a comparatively simple apparatus, and manufacturing cost can be suppressed. preferable.
  • a plurality of preforms 41 are arranged, and a plurality of preforms 41 are arranged along the direction of the block arrow in the drawing. It can be formed by passing between them.
  • the preform 41 can have, for example, a pin type (columnar type) or a gear type shape.
  • vertical to a longitudinal direction has a flat shape for the steel cord of this embodiment.
  • the inclination of the minor axis of the ellipse is within the median value ⁇ 30 degrees. Preferably it is located.
  • the steel cord 10 of the present embodiment can have a flat shape with a thickness smaller than the width in a cross section perpendicular to the longitudinal direction, as shown in FIG.
  • the X-axis direction is the width direction
  • the Z-axis direction is the thickness direction.
  • the steel cord 10 of the present embodiment has a shape in which four strands 11 are twisted, and a circumscribed circle circumscribing the four strands 11 in a cross section perpendicular to the longitudinal direction. Is an ellipse C and has a flat shape. In the ellipse C, the length L AS of the short axis AS is shorter than the length L AL of the long axis AL.
  • the steel cord can be placed on the belt layer of a tire, for example.
  • the belt layer has a steel cord and rubber, and the steel cord is embedded in the rubber.
  • the thickness of the belt layer can be selected so that the steel cord can be embedded in the rubber. For this reason, the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord is made flat, and by suppressing the thickness of the steel cord, the thickness of rubber necessary for embedding the steel cord can be suppressed, and the thickness of the belt layer is also suppressed. can do.
  • the amount of rubber contained in the belt layer can be suppressed and the belt layer can be reduced in weight. Furthermore, the tire including the belt layer can be reduced in weight.
  • conventional flattened steel cord in the steel cord having a flat shape in the cross section perpendicular to the conventional longitudinal direction (hereinafter sometimes simply referred to as “conventional flattened steel cord”).
  • the thickness variation was very large. For this reason, when manufacturing tires using conventional flattened steel cords, it is necessary to set the thickness of the belt layer according to the portion where the thickness of the steel cord is maximum, and make the belt layer sufficiently thin I could not. Therefore, when a tire is manufactured using a conventional flattened steel cord, the belt layer and the tire including the belt layer have not been sufficiently reduced in weight.
  • the inventors of the present invention further investigated the cause.
  • the inclination of the minor axis of the ellipse is It was confirmed that there was a large variation depending on the position of the direction.
  • the inclination of the minor axis of the ellipse is measured at any number of locations in the longitudinal direction of the steel cord, the inclination of the minor axis may be distributed in a range of about a median value of ⁇ 90 degrees, for example. It could be confirmed.
  • the inclination of the minor axis of the ellipse circumscribing the strand in the cross section perpendicular to the longitudinal direction varied about 180 degrees at the maximum.
  • the present inventors have found that the thickness of the steel cord varies due to the large fluctuation in the inclination of the minor axis of the ellipse circumscribing the strand in the cross section perpendicular to the longitudinal direction.
  • FIG. 5 is a view in which an ellipse C51 circumscribing a strand in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of a conventional flattened steel cord 50 and an ellipse C52 are overlapped.
  • An ellipse C51 indicates an ellipse circumscribing a strand in a cross section perpendicular to the longitudinal direction at a position where the inclination of the short axis AS51 is the reference of the inclination of the short axis, that is, the median value. For this reason, the inclination of the short axis AS51 of the ellipse C51 is set to 0 degree.
  • the ellipse C52 has a position where the short axis AS52 is inclined by 90 degrees from the reference of the inclination of the short axis, that is, the angle d5 formed between the short axis AS51 of the ellipse C51 and the short axis AS52 is 90 degrees.
  • An ellipse circumscribing a strand in a cross section perpendicular to the longitudinal direction at the position is shown.
  • FIG. 5 is a diagram in which the ellipses circumscribing the strands in the cross section perpendicular to the longitudinal direction at two selected positions in the longitudinal direction of the conventional flattened steel cord 50 are superimposed.
  • the vertical direction of the paper surface corresponds to the thickness direction of the steel cord.
  • illustration of the strands included in the steel cord is omitted.
  • the steel at the position where the inclination of the minor axis of the ellipse circumscribing the strand in the cross section perpendicular to the longitudinal direction is 0 degree which is the median value.
  • the cord thickness T51 is the same as the length of the short axis AS51 of the ellipse C51.
  • the long axis of the ellipse C52 extends along the thickness direction of the steel cord at the position where the minor axis of the ellipse circumscribing the strand in the plane perpendicular to the longitudinal direction is inclined from the median (0 degree) and becomes the ellipse C52. Will be placed. Accordingly, the thickness T52 of the conventional flattened steel cord 50 at this position is the same as the length of the long axis of the ellipse C52.
  • the thickness ranges from the thickness T51 corresponding to the length of the short axis AS51 of the ellipse C51 in FIG. 5 to the thickness T52 corresponding to the length of the long axis of the ellipse C52, for example. It was supposed to vary greatly depending on the position in the longitudinal direction.
  • the steel cord of the present embodiment draws an ellipse circumscribing four strands in a plurality of cross sections perpendicular to the longitudinal direction, that is, an ellipse circumscribed circle
  • the inclination of the minor axis of the ellipse is The median is within ⁇ 30 degrees.
  • the maximum value and the minimum value of the thickness of the steel cord of the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • FIG. 6 is a diagram in which an ellipse C61 circumscribing four strands in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord 60 of the present embodiment and an ellipse C62 with different minor axis inclinations are overlapped.
  • An ellipse C61 indicates an ellipse circumscribing a strand in a cross section perpendicular to the longitudinal direction at a position where the inclination of the short axis AS61 is the reference of the inclination of the short axis, that is, the median value. For this reason, the inclination of the short axis AS61 of the ellipse C61 is set to 0 degree.
  • the angle d6 formed between the short axis AS61 of the ellipse C61 and the short axis AS62 is 30 degrees at the position where the short axis AS62 is inclined by 30 degrees from the reference of the inclination of the short axis. It is an ellipse circumscribing four strands in a cross section perpendicular to the longitudinal direction at the position.
  • FIG. 6 is a diagram in which ellipses circumscribing four strands in a cross section perpendicular to the longitudinal direction at two selected positions in the longitudinal direction of the steel cord 60 of the present embodiment are superimposed.
  • the vertical direction of the paper surface corresponds to the thickness direction of the steel cord.
  • the description of the strands included in the steel cord is omitted.
  • the thickness T61 of the steel cord is the same as the short axis AS61 at the position of the ellipse C61, and becomes the minimum value. Further, in the case of the ellipse C62 in which the minor axis of the ellipse circumscribing the four strands is inclined at a maximum of 30 degrees, the thickness of the steel cord 60 takes the maximum value. It is shorter than the long axis length of C62. For this reason, it turns out that thickness does not change large compared with the case of the conventional flattened steel cord 50 shown in FIG. 5, and the maximum thickness can also be suppressed.
  • the inclination of the minor axis of the ellipse circumscribing the four strands in a plurality of cross sections perpendicular to the longitudinal direction is set to a median value within ⁇ 30 degrees, The fluctuation of the axis inclination is suppressed. For this reason, in the steel cord of this embodiment, the variation in the thickness and the maximum thickness can be sufficiently suppressed.
  • the steel cord of the present embodiment is used as a tire member and the belt layer is formed in accordance with the maximum thickness of the steel cord of the present embodiment, compared with the case of using a conventional flattened steel cord.
  • the thickness of the belt layer can be suppressed, and the belt layer can be made thin and lightweight. As a result, it is possible to reduce the weight of the tire including the belt layer.
  • the inclination of the minor axis of the ellipse circumscribing the four strands in a plurality of cross sections perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord is within a median value of ⁇ 30 degrees.
  • the inclination of the minor axis is based on the median value. Means that the distribution is within a range of ⁇ 30 degrees or more and +30 degrees or less and a total of 60 degrees or less.
  • the maximum fluctuation range to the plus or minus side with respect to the median value of the inclination of the short axis that is, within the median value ⁇ 30 degrees as described above, the 30 degrees is referred to as “short It may be described as “the maximum fluctuation range from the median value of the axis inclination”.
  • the inclination of the minor axis of the ellipse is located within the median value ⁇ 20 degrees. More preferably, it is more preferably located within the median value ⁇ 15 degrees. That is, the maximum fluctuation range from the median value of the minor axis inclination is more preferably 20 degrees or less, and further preferably 15 degrees or less.
  • a steel cord is embedded in a transparent resin, and a sample is cut out at a plurality of arbitrary positions in the longitudinal direction of the steel cord so that a surface (cross section) perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord is exposed.
  • a surface (cross section) perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord is exposed.
  • CT Computer Tomography
  • cross-sectional images perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord are measured at a plurality of locations. It can also be obtained by drawing an ellipse circumscribing the four strands included in the cross-sectional image and measuring the inclination of the minor axis.
  • an ellipse circumscribing the strand is drawn in a cross section at 10 or more measurement points. It is preferable to measure the inclination of the axis and evaluate the variation of the inclination of the short axis.
  • the upper limit of a measurement point is not specifically limited, For example, it is preferable to set it as 250 or less from a viewpoint of productivity. Moreover, it is preferable to arrange
  • the steel cord of the present embodiment draws an ellipse circumscribing four strands in a plurality of cross sections perpendicular to the longitudinal direction, the variation of the inclination of the minor axis of the ellipse is reduced. Suppressed. For this reason, the steel cord of this embodiment can suppress the dispersion
  • the variation in the thickness of the steel cord can be represented by, for example, a coefficient of variation that is a value obtained by dividing the standard deviation by the average value. That is, the variation in the thickness of the steel cord is measured by measuring the thickness of the steel cord at a plurality of measurement points arranged along the longitudinal direction of the steel cord and measuring the standard deviation of the thickness at the plurality of measurement points. It can be represented by a coefficient of variation which is a value divided by the average value of thickness at points.
  • the variation coefficient of the thickness is preferably 0.05 or less, and more preferably 0.04 or less.
  • the lower limit value of the coefficient of variation in thickness is not particularly limited, but can be, for example, 0 or more.
  • the steel cord has a variation coefficient of thickness of 0.05 or less, it means that the thickness variation of the steel cord can be particularly suppressed. For this reason, when such a steel cord is used for a tire member and the belt layer is formed in accordance with the maximum thickness of the steel cord, the belt layer can be made particularly thin and lightweight. As a result, the weight of the tire including the belt layer can be particularly reduced.
  • the variation coefficient of the thickness of the steel cord of the present embodiment can be measured and calculated by the following procedure, for example.
  • the thickness is measured at 5 points to 15 points, and the average value and standard deviation of the measured values are obtained.
  • the coefficient of variation can be calculated by dividing the standard deviation by the average value.
  • the measurement points are preferably arranged at equal intervals along the longitudinal direction of the steel cord.
  • the steel cord is embedded in a transparent resin, and a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord can be cut out and measured. Moreover, cross-sectional images perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord can be measured at a plurality of locations using CT, and the thickness can be measured from the cross-sectional images.
  • the minor axis direction of an ellipse circumscribing four strands in an arbitrary cross section perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord is set as the thickness direction.
  • the thickness of the steel cord in each position can be measured by measuring the maximum length of the set thickness direction.
  • minor axis length L AS (Fig. 2) is not particularly limited, and can be arbitrarily set.
  • the length of the long axis AL of the ellipse C is a circumscribed circle of the elliptical shape that circumscribes the four wires 11 and the major axis length L AL, the minor axis L AS of the minor axis AS of the ellipse C Each means length.
  • the average value of the short axis length / long axis length (L AS / L AL ), which is the ratio of the short axis length to the long axis length in the ellipse, is 0.76 or more and 0.82 or less. It is preferable that it is 0.78 or more and 0.80 or less.
  • the average value of the minor axis length / major axis length of the ellipse is 0.76 or more. This is because, for example, it is possible to more reliably suppress untwisting at the end of the steel cord of the present embodiment.
  • the average value of the minor axis length / major axis length of the ellipse is 0.82 or less,
  • the thickness of the steel cord can be particularly suppressed, and the thickness of the belt layer using the steel cord can be sufficiently suppressed. For this reason, it is possible to particularly reduce the weight of the tire including the belt layer, which is preferable.
  • the ratio of the short axis length L AS to the long axis length L AL of the ellipse circumscribed by the four strands in a plurality of cross sections perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord of the present embodiment The method for measuring and calculating the average value of a certain short axis length / long axis length is not particularly limited.
  • a steel cord is embedded in a transparent resin, and a sample is cut out at a plurality of arbitrary positions in the longitudinal direction of the steel cord so that a surface (cross section) perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord is exposed. Then, using a projector, draw an ellipse circumscribing the four strands included in each cross section, measure the length of the short axis and long axis, and the short axis length / long axis length in each cross section Can be calculated.
  • cross-sectional images perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord are measured at a plurality of locations. Then, an ellipse circumscribing the four strands included in the cross-sectional image can be drawn, the lengths of the short axis and the long axis can be measured, and the short axis length / long axis length in each cross section can be calculated. .
  • the minor axis length / major axis length in a plurality of cross sections for example, 10 or more measurement points in the range of 5 cm to 25 cm along the longitudinal direction of the steel cord. It is preferable to draw an ellipse circumscribing the element wire and measure and calculate the minor axis length / major axis length of the ellipse.
  • the upper limit of the measurement point is not particularly limited, but is preferably 250 points or less from the viewpoint of productivity, for example. Moreover, it is preferable to arrange
  • a tire excellent in light weight and durability can be formed by being used as a tire member.
  • Step cord manufacturing method Although the manufacturing method of the steel cord of this embodiment is not specifically limited, For example, the manufacturing method of the steel cord of this embodiment can have the following processes.
  • a twisting process in which four strands are twisted together.
  • a flattening process in which the steel cord obtained in the twisting process is pressed along the thickness direction and flattened.
  • the twisting process can be performed by twisting the strands with a twisting machine according to a conventional method, a specific description is omitted here.
  • at least one of the four strands supplied to the twisting process is a corrugated strand.
  • the flattening device 70 shown in FIG. 7 can be used to press the steel cord along its thickness direction for flattening.
  • the flattening device 70 can have a base 71 and a first flattening roller portion 73 provided on the base 71.
  • the first flattening roller unit 73 can be configured by a single roller, but can also have a plurality of first flattening rollers 73A to 73D as shown in FIG. In addition, even when arrange
  • the rotation shafts 731A to 731D of the first flattening rollers 73A to 73D included in the first flattening roller portion 73 extend in the direction perpendicular to the base 71, that is, the Z-axis direction in the drawing.
  • the flattening device 70 can have a base 72 and a second flattening roller portion 74 provided on the base 72.
  • the second flattening roller portion 74 can be composed of one roller, but can also have a plurality of second flattening rollers 74A to 74C as shown in FIG. In addition, even when arrange
  • the rotation shafts 741A to 741C of the plurality of second flattening rollers 74A to 74C included in the second flattening roller unit 74 can be configured to extend in the direction perpendicular to the base 72, that is, the Z-axis direction in the drawing. .
  • the steel cord 75 which twisted together the four strands produced by the twist process between the 1st flattening roller part 73 and the 2nd flattening roller part 74, for example along the X-axis direction in a figure.
  • Supply. Flattening can be performed by pressing the supplied steel cord 75 by the first flattening roller portion 73 and the second flattening roller portion 74 along the Y-axis direction in the drawing. Specifically, the first flattening roller portion 73 is moved along the block arrow 732 so as to press the steel cord 75, and the second flattened roller portion 74 is moved along the block arrow 742 so as to press the steel cord 75. The steel cord 75 can be pressed along.
  • the steel cord is formed by twisting a plurality of strands in a spiral shape along the longitudinal direction. It is easy to rotate along the circumferential direction.
  • the central axis here means an axis parallel to the longitudinal direction passing through the center in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord before flattening.
  • the degree to which the steel cord rotates around the central axis as a rotation axis is suppressed.
  • the rotation with the central axis of the steel cord in the flattening process as the rotation axis is particularly preferably within the median value ⁇ 30 degrees, more preferably within the median value ⁇ 20 degrees, and within the median value ⁇ 15 degrees. More preferably it is.
  • the method for suppressing the rotation is not particularly limited and can be arbitrarily selected.
  • a groove corresponding to the outer shape of the steel cord 75 is formed on the surface of the flattening device 70 that is in contact with the steel cord 75 of the first flattening roller portion 73 and the second flattening roller portion 74.
  • the rotation of the steel cord is particularly suppressed. it can.
  • the tire of this embodiment can include the steel cord described above.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the circumferential direction of the tire 81 according to this embodiment. In FIG. 8, only the left side of CL (center line) is shown, but the same structure is continuously provided on the right side of CL with CL as the axis of symmetry.
  • the tire 81 includes a tread portion 82, a sidewall portion 83, and a bead portion 84.
  • the tread part 82 is a part in contact with the road surface.
  • the bead portion 84 is provided on the inner diameter side of the tire 81 from the tread portion 82.
  • the bead part 84 is a part in contact with the rim of the vehicle wheel.
  • the sidewall portion 83 connects the tread portion 82 and the bead portion 84. When the tread portion 82 receives an impact from the road surface, the sidewall portion 83 is elastically deformed and absorbs the impact.
  • the tire 81 includes an inner liner 85, a carcass 86, a belt layer 87, and a bead wire-88.
  • the inner liner 85 is made of rubber and seals the space between the tire 81 and the wheel.
  • the carcass 86 forms a skeleton of the tire 81.
  • the carcass 86 is composed of organic fibers such as polyester, nylon, and rayon, or steel cords, and rubber.
  • the bead wire 88 is provided in the bead portion 84.
  • the bead wire 88 receives a pulling force acting on the carcass.
  • the belt layer 87 tightens the carcass 86 to increase the rigidity of the tread portion 82.
  • the tire 81 has two belt layers 87.
  • FIG. 9 is a diagram schematically showing the two belt layers 87.
  • FIG. 9 shows a cross-sectional view in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the belt layer 87, that is, the circumferential direction of the tire 81.
  • each belt layer 87 has a plurality of steel cords 91 and rubber 92.
  • the plurality of steel cords 91 are arranged in a line.
  • the steel cord 91 the steel cord described above can be used.
  • the steel cord described above has a flat cross section perpendicular to the longitudinal direction, and the steel cord is preferably arranged so that the thickness direction of the steel cord coincides with the thickness direction of the belt layer.
  • the thickness direction of the steel cord can be, for example, the short axis direction when an ellipse circumscribing four strands is drawn in an arbitrary cross section perpendicular to the longitudinal direction of the steel cord.
  • the rubber 92 covers the steel cord 91, and the entire circumference of each steel cord 91 is covered with the rubber 92.
  • the steel cord 91 is embedded in the rubber 92.
  • the steel cord described above has a flat cross section perpendicular to the longitudinal direction, and suppresses variations in thickness and maximum thickness. Therefore, in the belt layer 87, the first rubber thickness t1 that is the thickness of the rubber 92 disposed below the steel cord 91, and the second rubber thickness t2 that is the thickness of the rubber 92 disposed above the steel cord 91. Even if the thickness of the steel cord 91 is reduced, exposure of the steel cord 91 can be suppressed. Therefore, the thickness of the entire belt layer 87 can be reduced. Thus, according to the tire of this embodiment, the thickness of the entire belt layer 87 including the steel cord 91 described above can be suppressed, and the belt layer 87 can be reduced in weight. It becomes possible to do. For this reason, the weight of the tire according to this embodiment including the belt layer can be reduced.
  • the steel cord described above has a high rubber penetration into the steel cord when the tire is formed using the steel cord. For this reason, the area which has contacted the rubber
  • the steel cord included in the tire of the present embodiment preferably has a high rubber penetration rate, for example, 70% or more, and more preferably 80% or more.
  • a high rubber penetration rate for example, 70% or more, and more preferably 80% or more.
  • an upper limit is not specifically limited, For example, it can be 100% or less. The evaluation method of rubber penetration will be described later in experimental examples.
  • the rubber penetration of the steel cord included in the tire of the present embodiment is 70% or more, the rubber penetrates sufficiently into the steel cord, and the durability of the tire can be particularly improved.
  • the rubber penetration of the steel cord included in the tire of this embodiment can be selected according to the number of wavy strands, the bending height h, and the like.
  • a tire having excellent lightness and durability can be obtained. And since it is excellent in lightweight property, the rolling resistance which is the force generate
  • the thickness was measured at five measurement points arranged at equal intervals along the longitudinal direction.
  • a cross-sectional image at the measurement point was taken using CT (manufactured by Shimadzu Corporation: model: inspexio SMX-225CT). And the short-axis direction of the ellipse circumscribing four strands in one arbitrarily selected cross section was set as the thickness direction. Subsequently, the thickness of the steel cord in each cross section was measured by measuring the maximum length of the steel cord in the set thickness direction in each cross section.
  • the coefficient of variation in thickness is a value obtained by dividing the standard deviation calculated using the measured thickness values at the five measurement points by the average value.
  • CT the cross-sectional shape of a cross section perpendicular
  • the minor axis length / length of the ellipse circumscribing the four strands in each section using the sectional image measured using CT was calculated.
  • the short axis length / major axis length of an ellipse circumscribing the four strands drawn in each cross-sectional image measured using CT was calculated, and the short axis length / major axis length was calculated.
  • the average value of the short-axis length / long-axis length calculated about each cross-sectional image was computed.
  • the camber angle means an angle formed between a vertical plane with respect to the belt surface of the flat belt machine and the radial direction of the tire, and may be expressed as CA (Camber Angle).
  • the slip angle means an angle formed between the traveling direction and the direction in which the tire faces, and may be expressed as SA (Slip Angle).
  • the cornering power characteristics of tires according to Experimental Example 14 were set as 100, and the cornering power characteristics of tires manufactured in other experimental examples were displayed as indices. In addition, it means that it is excellent in the cornering power characteristic, so that an index
  • (2-5) Belt Layer Mass The mass of one belt layer produced when manufacturing a tire in each experimental example was measured. The mass of the belt layer produced when manufacturing the tire in Experimental Example 14 is defined as 100, and the mass of the belt layer produced when manufacturing the tire in the other Experimental Examples is indicated by an index. For this reason, the smaller the index, the lighter the belt layer. It has been confirmed that the tires of each experimental example including the belt layer evaluated in each experimental example show the same tendency.
  • the steel cord which twisted four strands it supplied to the flattening apparatus 70 shown in FIG. 7, and performed the flattening process so that the cross section perpendicular
  • a groove corresponding to the outer shape of the steel cord is formed on the surface of the first flattening roller portion 73 and the second flattening roller portion 74 in contact with the steel cord so that the steel cord does not rotate. did.
  • grooves having different shapes were formed on the surface of the first flattening roller portion 73 that contacts the steel cord and the surface of the second flattening roller portion 74 that contacts the steel cord.
  • the flattening process was performed while confirming the position of the steel cord so that the rotation angle of the steel cord was within ⁇ 20 degrees.
  • the steel cord of this experimental example was manufactured, and the above-described evaluation was performed on the steel cord.
  • the rubber composition contains 100 parts by mass of natural rubber as a rubber component.
  • the rubber composition as an additive is 60 parts by mass of carbon black, 6 parts by mass of sulfur, 1 part by mass as a vulcanization accelerator, 10 parts by mass of zinc oxide, and organic acid cobalt with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • a pneumatic tire having the structure shown in FIGS. 8 and 9 and having a size of 225 / 40R18 was manufactured using the steel cord and the rubber composition.
  • the ECU (Equivalent Cure Unit) can be calculated by the following equation (1).
  • ECU exp (( ⁇ E / R) ⁇ (1 / T ⁇ 1 / T0)) (1)
  • E the activation energy
  • R the general gas constant
  • T0 the reference temperature
  • T the vulcanization temperature.
  • E 20 kcal / mol
  • R 1.987 ⁇ 0.001 kcal / mol ⁇ deg, respectively.
  • T0 141.7 ° C.
  • time in ECU ⁇ time means vulcanization time, and the unit is minutes.
  • tires were produced and evaluated in the same manner as in Experimental Example 1 using the obtained steel cords.
  • Table 1 shows the evaluation results of the steel cord and the tire.
  • Experimental Example 4 When producing the steel cord, out of the four strands, in Experimental Example 4, two strands were corrugated strands, and in Experimental Example 5, three strands were corrugated strands. Except for the above points, steel cords were produced and evaluated in the same manner as in Experimental Example 1.
  • tires were produced and evaluated in the same manner as in Experimental Example 1 using the obtained steel cords.
  • Table 1 shows the evaluation results of the steel cord and the tire.
  • Example 6 to Experimental Example 8 When manufacturing the steel cord, the ratio of the bending height h to the wire diameter of the corrugated element wire was 230% in Experimental Example 6, 240% in Experimental Example 7, and 280% in Experimental Example 8. Except for the above points, steel cords were produced and evaluated in the same manner as in Experimental Example 1.
  • tires were produced and evaluated in the same manner as in Experimental Example 1 using the obtained steel cords.
  • Table 1 shows the evaluation results of the steel cord and the tire.
  • Example 9 to Experimental Example 11 When flattening the steel cord, the average value of the minor axis length / major axis length of the ellipse circumscribing the four strands in the cross section perpendicular to the longitudinal direction is 0.77 in Experimental Example 9, and The degree of pressing by the first flattening roller portion 73 and the second flattening roller portion 74 was changed so that 0.81 and Experimental Example 11 were 0.85. Except for the above points, steel cords were produced and evaluated in the same manner as in Experimental Example 1.
  • tires were produced and evaluated in the same manner as in Experimental Example 1 using the obtained steel cords.
  • Table 1 shows the evaluation results of the steel cord and the tire.
  • Example 12 When producing the steel cord, a strand having a strand diameter of 0.27 mm for Experimental Example 12 and 0.45 mm for Experimental Example 13 was used. Except for the above points, steel cords were produced and evaluated in the same manner as in Experimental Example 1.
  • tires were produced and evaluated in the same manner as in Experimental Example 1 using the obtained steel cords.
  • Table 1 shows the evaluation results of the steel cord and the tire.
  • tires were produced and evaluated in the same manner as in Experimental Example 1 using the obtained steel cords.
  • Table 1 shows the evaluation results of the steel cord and the tire.
  • Example 15 When performing the flattening process of the steel cord, the degree of rotation of the steel cord is not particularly adjusted, and the surface of the first flattening roller portion 73 of the flattening device 70 that is in contact with the steel cord and the second flattening roller portion 74. A groove having the same shape was formed on the surface in contact with the steel cord. Except for the above points, steel cords were produced and evaluated in the same manner as in Experimental Example 1.
  • tires were produced and evaluated in the same manner as in Experimental Example 1 using the obtained steel cords.
  • Table 1 shows the evaluation results of the steel cord and the tire.
  • Example 16 A steel cord was produced and evaluated in the same manner as in Experimental Example 1 except that the steel cord was not flattened.
  • tires were produced and evaluated in the same manner as in Experimental Example 1 using the obtained steel cords.
  • Table 1 shows the evaluation results of the steel cord and the tire.
  • tires were produced and evaluated in the same manner as in Experimental Example 1 using the obtained steel cords.
  • the belt layer mass index was less than 100.
  • the steel cords of these experimental examples have a flat cross section perpendicular to the longitudinal direction, and when an ellipse circumscribing four strands is drawn in a plurality of cross sections perpendicular to the longitudinal direction, the short axis of the ellipse The slope is located within the median ⁇ 30 degrees. For this reason, it is considered that the variation in the thickness of the steel cord and the maximum thickness could be suppressed.
  • the tire durability index was 100 in Experimental Examples 1 to 13. This is considered to be because rubber penetration at the time of manufacturing a tire was increased by using one or more corrugated strands among the four strands.

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Abstract

４本の素線が撚り合わされた１×４構造を有し、　４本の前記素線のうち少なくとも１本が、長手方向に沿って屈曲部と、非屈曲部とを繰り返し有する波付き素線であり、　長手方向と垂直な断面が扁平形状を有し、　長手方向と垂直な複数の断面において、４本の前記素線に外接する楕円を描いた場合に、前記楕円の短軸の傾きが中央値±３０度以内に位置するスチールコード。

Description

スチールコード、タイヤ
　本発明は、スチールコード、タイヤに関するものである。
　本出願は、２０１８年３月２０日出願の日本出願第２０１８－０５２８１６号に基く優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　例えば特許文献１には、４本のフィラメントが撚り合わされた撚り線からなり、断面が楕円状を呈しており、楕円状の断面において、断面の長軸の長さに対する短軸の長さの比を所定の範囲とし、各フィラメントを所定の配置としたベルトコードを用いた空気入りタイヤが提案されている。
特開２０１７－１９００３２号公報
　本開示の一観点によれば、４本の素線が撚り合わされた１×４構造を有し、
　４本の前記素線のうち少なくとも１本が、長手方向に沿って屈曲部と、非屈曲部とを繰り返し有する波付き素線であり、
　長手方向と垂直な断面が扁平形状を有し、
　長手方向と垂直な複数の断面において、４本の前記素線に外接する楕円を描いた場合に、前記楕円の短軸の傾きが中央値±３０度以内に位置するスチールコードを提供する。
本開示の一態様に係る１×４構造のスチールコードの説明図である。 図１のスチールコードの長手方向と垂直な面での断面図である。 波付き素線の説明図である。 波付き素線の製造方法の説明図である。 従来の扁平化したスチールコードにおける、長手方向と垂直な断面における素線に外接する楕円の短軸の傾きと、スチールコードの厚みのばらつきとの関係の説明図である。 本開示の一態様に係るスチールコードにおける、厚みの最大値、最小値の説明図である。 扁平化装置の説明図である。 本開示の一態様に係るタイヤの断面図である。 ベルト層を模式的に示した図である。
［本開示が解決しようとする課題］
　特許文献１に開示された発明においては、ベルトコードの断面が楕円状を呈し、この断面の長軸の長さとその短軸の長さとの比を所定の範囲とすることにより、タイヤのベルトにおけるトッピングゴムのボリュームの低減に寄与し、転がり抵抗の低減に寄与するとしている。
　しかしながら、近年ではタイヤに対して更なる性能向上が求められている。このため、例えば転がり抵抗のさらなる低減等のために、タイヤに対してさらなる軽量化が求められている。同時に、タイヤの交換頻度を抑制し、より長期間に渡って使用できるように耐久性に優れたタイヤとすることが求められている。そして、タイヤに用いられるスチールコードについても軽量性、及び耐久性に優れたタイヤを形成することができるスチールコードであることが求められるようになっている。
　このため、本開示の目的は、軽量性、及び耐久性に優れたタイヤを形成することができるスチールコードを提供することである。
［本開示の効果］
　本開示によれば、軽量性、及び耐久性に優れたタイヤを形成することができるスチールコードを提供できる。
　［本開示の実施形態の説明］
　最初に本開示の実施態様を列記して説明する。以下の説明では、同一または対応する要素には同一の符号を付し、それらについて同じ説明は繰り返さない。
　（１）本開示の一態様に係るスチールコードは、４本の素線が撚り合わされた１×４構造を有し、
　４本の前記素線のうち少なくとも１本が、長手方向に沿って屈曲部と、非屈曲部とを繰り返し有する波付き素線であり、
　長手方向と垂直な断面が扁平形状を有し、
　長手方向と垂直な複数の断面において、４本の前記素線に外接する楕円を描いた場合に、前記楕円の短軸の傾きが中央値±３０度以内に位置する。
　スチールコードは例えばタイヤのベルト層に配置することができる。ベルト層はスチールコードと、ゴムとを有し、スチールコードはゴム内に埋め込まれている。ベルト層の厚みは、ゴム内にスチールコードを埋め込めるように選択できる。このため、スチールコードの長手方向と垂直な断面の形状を扁平形状とし、スチールコードの厚みを抑制することで、スチールコードを埋め込むために必要なゴムの厚みを抑制でき、ベルト層の厚みも抑制することができる。
　さらに、本発明の発明者らの検討によれば、従来は着目されていなかった、長手方向と垂直な複数の断面における４本の素線に外接する楕円の短軸の傾きを、その中央値±３０度以内とすることで、スチールコードの厚みのばらつきや最大厚みを抑制できる。
　このように、本開示の一態様に係るスチールコードはその厚みが薄く、さらには厚みのばらつきや最大厚みが小さいため、該スチールコードを用いて作製したベルト層の厚みを抑制でき、ベルト層を軽量にすることができる。その結果、該ベルト層を含むタイヤについても軽量化を図ることが可能になる。
　さらに、スチールコードが有する４本の素線のうち少なくとも１本を、長手方向に沿って屈曲部と、非屈曲部とを繰り返し有する波付き素線とすることで、スチールコードを用いてタイヤを形成する際に、スチールコード内部へのゴム浸透度を高められる。このようにタイヤを形成する際のスチールコード内部へのゴム浸透度を高めることで、スチールコードに含まれる素線のゴムと接している面積を高め、素線とゴムとの密着性を高めることができる。そして、タイヤを車等に装着し、使用していると、水分等がゴムを透過し、浸入する場合があるが、上述のように、素線のゴムと接している面積を高めることで、素線表面が水分と接触、反応することを抑制できる。このため、ゴムと素線との密着性を高く維持することができ、タイヤの耐久性を高めることが可能になる。
　（２）　前記波付き素線を平面に置いた時の、前記平面から、前記平面から遠い側の前記屈曲部までの高さを屈曲高さと定義した場合に、
　前記屈曲高さは、前記波付き素線の素線径の２４０％以上２８０％以下であってもよい。
　（３）　長手方向と垂直な複数の断面において、４本の前記素線に外接する楕円を描いた場合に、前記楕円の長軸長に対する短軸長の比である短軸長／長軸長の平均値が０．７６以上０．８２以下であってもよい。
　（４）　前記素線の素線径は０．２５ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下であってもよい。
　（５）　長手方向と垂直な一の断面において、４本の前記素線に外接する楕円を描いた場合の、前記楕円の短軸方向を厚み方向とし、
　長手方向と垂直な断面における前記厚み方向の最大長さを厚みと定義した場合に、
　前記厚みの変動係数は０．０５以下であってもよい。
　（６）　（１）～（５）のいずれかに記載のスチールコードを含むタイヤとすることもできる。
　（７）　前記スチールコードのゴム浸透度が７０％以上であるタイヤであってもよい。
　［本開示の実施形態の詳細］
　本開示の一実施形態（以下「本実施形態」と記す）に係るスチールコード、タイヤの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
　〔スチールコード〕
　以下、本実施形態に係るスチールコードについて図１～図７に基づき説明する。
　本実施形態に係るスチールコードはフィラメントとも呼ばれる素線を４本、長手方向に沿って螺旋状に撚り合わせた１×４構造を有している。
　ここで、図１に本実施形態のスチールコード１０の一構成例の斜視図を示す。また、図１に示したスチールコード１０の長手方向と垂直な面での断面図を図２に示す。なお、スチールコード１０の長手方向は図中のＹ軸方向となる。長手方向と垂直な面は、図中のＸＺ平面と平行な面になる。
　図１、図２に示したスチールコード１０は、４本の素線１１が撚り合わされた１×４構造を有している。１×４構造とは、４本の素線を単層（１層）となるように撚り合わせた構造を意味する。単層とは、図２に示すようにスチールコード１０の長手方向と垂直な断面において、素線１１が１つの円の円周方向に沿って単層（１層）となるように配列されている構造を意味する。
　本発明の発明者らは、素線の本数を２本から６本の間で変化させ、同じ破断強度となるように素線径を選択した１×Ｎ構造のスチールコードを５種類作製し、そのコード径、及び質量を評価、検討した。なお、この場合、１×Ｎ構造のＮは各スチールコードに含まれる素線の本数に相当し、いずれの場合もＮ本の素線を、その長手方向と垂直な断面において、素線が１つの円の円周方向に沿って単層となるように配列し撚り合せた構造を有する。
　その結果、スチールコードが有する素線の本数が４本である１×４構造とすることで、他の１×Ｎ構造のスチールコードと比較して、特にスチールコードのコード径を小さくし、質量を低減できることが確認できた。このため、本実施形態のスチールコードを１×４構造とすることで、該スチールコードを用いたタイヤの軽量化を特に図ることが可能になり好ましい。
　本実施形態のスチールコードに含まれる素線の直径、すなわち素線径は特に限定されないが、０．２５ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下であることが好ましく、０．３５ｍｍ以上０．４２ｍｍ以下であることがより好ましい。
　素線径を０．２５ｍｍ以上とすることで該素線を含むスチールコードについて、破断荷重を十分に高めることができる。
　また、素線径を０．４５ｍｍ以下とすることで、スチールコードの質量を抑制できる。このため、該スチールコードを用いたタイヤを特に軽量化することができるため、好ましい。
　なお、後述する波付き素線についても素線径は上記素線径の好適な範囲を満たすことが好ましい。
　そして、本実施形態のスチールコードは、４本の素線のうち少なくとも１本が、長手方向に沿って屈曲部と、非屈曲部とを繰り返し有する波付き素線であることが好ましい。
　本実施形態のスチールコードは、後述するように長手方向と垂直な断面が扁平形状となっている。しかしながら、長手方向と垂直な断面を扁平形状とした場合、素線間の隙間を十分に確保できず、スチールコード内部へのゴムの浸透度が低下する恐れがある。そこで、本実施形態のスチールコードにおいては、該スチールコードが有する４本の素線のうち少なくとも１本を、長手方向に沿って屈曲部と、非屈曲部とを繰り返し有する波付き素線としている。これにより、素線間に十分な隙間を形成し、本実施形態のスチールコードを用いてタイヤを形成する際に、スチールコード内部へのゴム浸透度を高められる。このようにタイヤを形成する際のスチールコード内部へのゴム浸透度を高めることで、スチールコードに含まれる素線のゴムと接している面積を高め、素線とゴムとの密着性を高めることができる。
　タイヤを車等に装着して使用していると、水分等がゴムを透過し、タイヤ内部に浸入してくる場合があるが、上述のように、素線のゴムと接している面積を高めることで、素線表面が水分と接触、反応することを抑制できる。このため、タイヤ内部でのゴムと素線との密着性を高く維持することができ、タイヤの耐久性を高めることが可能になる。
　なお、本実施形態のスチールコードに含まれる波付き素線の本数の上限は特に限定されない。例えば、スチールコードに含まれる全ての素線を波付き素線とすることもできる。ただし、波付き素線の本数が多いと、例えばスチールコードの長手方向の端部等において、スチールコードの撚りが解け易くなり、外形形状を維持しにくくなる恐れもある。そこで、本実施形態のスチールコードが有する波付き素線の本数は、３本以下であることが好ましく、２本以下であることがより好ましい。
　ここで、波付き素線について説明する。
　図３に波付き素線３０の構成例を示す。波付き素線３０は、長手方向に沿って屈曲部３１と、非屈曲部３２とを交互に繰り返し有している。
　なお、図３では屈曲部３１において、９０度に近い角度で屈曲した例を示しているが、係る形態に限定されるものではなく、例えば９０度未満もしくは９０度より大きい角度で屈曲していても良い。
　波付き素線について、その具体的な波型形状は特に限定されるものではない。ただし、波付き素線の屈曲高さｈが、波付き素線の素線径の２４０％以上２８０％以下であることが好ましい。
　なお、図３に示す様に、波付き素線３０を平面Ｓに置いた時の、平面Ｓから、平面Ｓから遠い側の屈曲部３１Ｂまでの高さを屈曲高さｈと定義する。なお、屈曲高さｈを評価する際、波付き素線３０は、図３に示すように波付き素線３０の屈曲部３１、及び非屈曲部３２を通る面が平面Ｓと垂直になるように配置する。
　そして、係る屈曲高さｈを、波付き素線の素線径に対して２４０％以上とすることで、波付き素線は素線径に対して十分な屈曲高さを有していることになる。すなわち、波付き素線と、その他の素線との間に特に十分な隙間を形成することができる。このため、ゴム浸透度を高めることができ好ましい。
　また、屈曲高さｈを、波付き素線の素線径に対して２８０％以下とすることで、スチールコードの長手方向の端部等においてスチールコードの撚りが解け、外形形状にくずれ等が生じることをより確実に防ぐことができるため、好ましい。
　波付き素線の屈曲高さｈは、素線径に対して、２６０％以上２８０％以下であることがより好ましい。
　波付き素線において、屈曲部と、非屈曲部との間の繰り返しピッチは、特に限定されないが、例えば５．０ｍｍ以上３０．０ｍｍ以下とすることが好ましく、５．０ｍｍ以上２０．０ｍｍ以下とすることがより好ましい。
　屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチとは、同じ形状の屈曲部間の距離を意味し、基準となる屈曲部から２つ隣の屈曲部までのスチールコードの長手方向の長さを意味する。このため、図３に示した例では、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチＰとは例えば屈曲部３１Ａから、その２つ隣の屈曲部３１Ｃまでの距離を意味する。
　屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチを５．０ｍｍ以上とすることで素線に屈曲部と、非屈曲部とを形成し易く、正確に制御し易いため好ましい。また、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチを３０．０ｍｍ以下とすることで、屈曲部と非屈曲部とを比較的簡易な装置で製造することができ、製造コストを抑制できるため好ましい。
　波付き素線は、例えば図４に示すように、プリフォーム４１を複数個配置しておき、波付き素線とする素線４２を図中のブロック矢印の方向に沿って複数のプリフォーム４１間に通すことで形成することができる。プリフォーム４１の配置や、大きさ、形状を変更することで、屈曲部の形状や、非屈曲部の長さ等を選択することができる。プリフォーム４１は、例えばピン型（円柱型）や、歯車型の形状を有することができる。
　そして、本実施形態のスチールコードは、長手方向と垂直な断面が扁平形状を有することが好ましい。また、本実施形態のスチールコードは、長手方向と垂直な複数の断面において、４本の素線に外接する楕円を描いた場合に、該楕円の短軸の傾きが中央値±３０度以内に位置することが好ましい。
　本実施形態のスチールコードの長手方向と垂直な断面における形状について、図２を用いて説明する。
　本実施形態のスチールコード１０は、図２に示すように、長手方向と垂直な断面において幅よりも、厚みが小さい扁平形状を有することができる。なお、図２中Ｘ軸方向が幅方向、Ｚ軸方向が厚み方向となる。
　具体的には、本実施形態のスチールコード１０は４本の素線１１を撚り合せた形状を有しており、その長手方向と垂直な断面において、４本の素線１１に外接する外接円は楕円Ｃとなっており、扁平な形状を有している。なお、楕円Ｃは短軸ＡＳの長さＬＡＳが長軸ＡＬの長さＬＡＬよりも短くなっている。
　スチールコードは例えばタイヤのベルト層に配置することができる。ベルト層はタイヤについての説明で後述するように、スチールコードと、ゴムとを有し、スチールコードはゴム内に埋め込まれている。ベルト層の厚みは、ゴム内にスチールコードを埋め込めるように選択できる。このため、スチールコードの長手方向と垂直な断面の形状を扁平形状とし、スチールコードの厚みを抑制することで、スチールコードを埋め込むために必要なゴムの厚みを抑制でき、ベルト層の厚みも抑制することができる。従って、断面形状が扁平形状のスチールコードとすることで、該スチールコードをベルト層に用いた場合に、ベルト層に含まれるゴムの量を抑制し、ベルト層を軽量化できる。さらには、該ベルト層を含むタイヤを軽量化することができる。
　しかし、本発明の発明者らの検討によれば、従来の長手方向と垂直な断面を扁平形状としたスチールコード（以下、単に「従来の扁平化したスチールコード」と記載する場合もある）では、厚みのばらつきが非常に大きくなっていた。このため、従来の扁平化したスチールコードを用いてタイヤを製造する場合、スチールコードの厚みが最大となる部分にあわせてベルト層の厚みを設定する必要があり、ベルト層を十分に薄くすることができなかった。従って、従来の扁平化したスチールコードを用いてタイヤを製造した場合、ベルト層や、該ベルト層を含むタイヤについて、十分に軽量化できていなかった。
　本発明の発明者らは係る原因について更なる検討を行った。その結果、従来の扁平化したスチールコードの長手方向と垂直な複数な断面において、素線に外接する楕円、すなわち楕円形状の外接円を描いた場合に、該楕円の短軸の傾きが、長手方向の位置により大きく変動していることが確認できた。具体的には、係る楕円の短軸の傾きをスチールコードの長手方向の任意の複数箇所で測定した場合に、短軸の傾きが例えば中央値±９０度程度の範囲に分布していることが確認できた。すなわち、従来の扁平化したスチールコードでは長手方向と垂直な断面において素線に外接する楕円の短軸は、その傾きが、最大で１８０度程度ばらついていることが確認できた。そして、このように長手方向と垂直な断面における素線に外接する楕円の短軸の傾きが大きく変動することによって、スチールコードの厚みがばらついていることを見出した。
　従来の扁平化したスチールコードにおける、長手方向と垂直な断面における素線に外接する楕円の短軸の傾きと、スチールコードの厚みのばらつきとの関係について、図５を用いて説明する。
　図５は、従来の扁平化したスチールコード５０の、長手方向と垂直な断面における素線に外接する、短軸の傾きが異なる楕円Ｃ５１と、楕円Ｃ５２とを重ねて示した図である。楕円Ｃ５１は、その短軸ＡＳ５１の傾きが、短軸の傾きの基準となる、すなわち中央値となる位置での、長手方向と垂直な断面における素線に外接する楕円を示している。このため、楕円Ｃ５１の短軸ＡＳ５１の傾きを０度とする。
　また、楕円Ｃ５２は、短軸ＡＳ５２が短軸の傾きの基準から９０度傾いた位置での、すなわち楕円Ｃ５１の短軸ＡＳ５１と、短軸ＡＳ５２との間で形成する角度ｄ５が９０度となる位置での長手方向と垂直な断面における素線に外接する楕円を示している。
　このように、図５は、従来の扁平化したスチールコード５０の長手方向の選択した２つの位置における、長手方向と垂直な断面での素線に外接する楕円を重ね合せた図となる。図５中、紙面の上下方向がスチールコードの厚み方向に相当する。なお、図５ではスチールコードに含まれる素線は記載を省略している。
　図５に示したように、従来の扁平化したスチールコード５０では、長手方向と垂直な断面における素線に外接する楕円の短軸の傾きが中央値である０度となる位置においては、スチールコードの厚みＴ５１は楕円Ｃ５１の短軸ＡＳ５１の長さと同じになる。
　しかしながら、長手方向と垂直な面における素線に外接する楕円の短軸が中央値（０度）よりも傾き、楕円Ｃ５２となる位置においてはスチールコードの厚み方向に沿って、楕円Ｃ５２の長軸が配置されることになる。従って、該位置における従来の扁平化したスチールコード５０の厚みＴ５２は、楕円Ｃ５２の長軸の長さと同じになる。
　このように、従来の扁平化したスチールコード５０では長手方向と垂直な断面における素線に外接する楕円の短軸の傾きが中央値±９０度程度の範囲に分布し、そのばらつきが非常に大きくなっていた。このため、従来の扁平化したスチールコード５０では、厚みが例えば図５中の楕円Ｃ５１の短軸ＡＳ５１の長さに相当する厚みＴ５１から、楕円Ｃ５２の長軸の長さに相当する厚みＴ５２まで、その長手方向の位置により、大きくばらつくことになっていた。
　一方、本実施形態のスチールコードは、長手方向と垂直な複数の断面において、４本の素線に外接する楕円、すなわち楕円形状の外接円を描いた場合に、該楕円の短軸の傾きを中央値±３０度以内としている。ここで、本実施形態のスチールコードの厚みの最大値、最小値ついて、図６を用いて説明する。
　図６は、本実施形態のスチールコード６０の、長手方向と垂直な断面における４本の素線に外接する、短軸の傾きが異なる楕円Ｃ６１と、楕円Ｃ６２とを重ねて示した図である。楕円Ｃ６１は、その短軸ＡＳ６１の傾きが、短軸の傾きの基準となる、すなわち中央値となる位置での、長手方向と垂直な断面における素線に外接する楕円を示している。このため、楕円Ｃ６１の短軸ＡＳ６１の傾きを０度とする。
　楕円Ｃ６２は、短軸ＡＳ６２が短軸の傾きの基準から３０度傾いた位置での、すなわち楕円Ｃ６１の短軸ＡＳ６１と、短軸ＡＳ６２との間で形成する角度ｄ６が最大の３０度となる位置での長手方向と垂直な断面における４本の素線に外接する楕円である。
　このように、図６は、本実施形態のスチールコード６０の長手方向の選択した２つの位置における、長手方向と垂直な断面での４本の素線に外接する楕円を重ね合せた図となる。図６中、紙面の上下方向がスチールコードの厚み方向に相当する。なお、図６ではスチールコードに含まれる素線は記載を省略している。
　図６に示した本実施形態のスチールコード６０では、楕円Ｃ６１の位置においては、スチールコードの厚みＴ６１は短軸ＡＳ６１と同じになり、最小値となる。また、４本の素線に外接する楕円の短軸が最大３０度傾いた楕円Ｃ６２の場合に、スチールコード６０の厚みは最大値をとるが、この場合でもスチールコードの厚みＴ６２は、該楕円Ｃ６２の長軸長よりも短くなっている。このため、図５に示した従来の扁平化したスチールコード５０の場合と比較して厚みは大きく変化せず、最大厚みも抑制できていることが分かる。
　このように、本実施形態のスチールコードでは、長手方向と垂直な複数の断面における４本の素線に外接する楕円の短軸の傾きを、その中央値±３０度以内とし、該楕円の短軸の傾きの変動を抑制している。このため、本実施形態のスチールコードではその厚みのばらつきや、最大厚みを十分に抑制できる。
　従って、本実施形態のスチールコードをタイヤの部材に用い、本実施形態のスチールコードの厚みの最大値に合わせてベルト層を形成した場合、従来の扁平化したスチールコードを用いた場合と比較してベルト層の厚みを抑制でき、ベルト層を薄く、軽量にできる。その結果、該ベルト層を含むタイヤについても軽量化を図ることが可能になる。
　なお、スチールコードの長手方向と垂直な複数の断面における４本の素線に外接する楕円の短軸の傾きが中央値±３０度以内であるとは、該短軸の傾きが中央値を基準として－３０度以上＋３０度以下の、合計で６０度以内の範囲内に分布していることを意味する。以下、短軸の傾きの中央値を基準とした場合のプラス、またはマイナス側への最大変動幅、すなわち上述のように中央値±３０度以内の場合には、該３０度のことを「短軸の傾きの中央値からの最大変動幅」と記載する場合もある。
　本実施形態のスチールコードにおいては、長手方向と垂直な複数の断面において、４本の素線に外接する楕円を描いた場合の、該楕円の短軸の傾きは中央値±２０度以内に位置することがより好ましく、中央値±１５度以内に位置することがさらに好ましい。すなわち短軸の傾きの中央値からの最大変動幅は２０度以下であることがより好ましく、１５度以下であることがさらに好ましい。これは、長手方向と垂直な複数の断面において、４本の素線に外接する楕円を描いた場合の、該楕円の短軸の傾きの分布を中央値±２０度以内、さらには中央値±１５度以内とすることで特にスチールコードの厚みのばらつきや最大厚みを抑制できるからである。その結果、ベルト層や、該ベルト層を含むタイヤの軽量化を特に図ることができるからである。
　本実施形態のスチールコードの長手方向と垂直な複数の断面における４本の素線に外接する楕円を描いた場合の、該楕円の短軸の傾きの中央値からの最大変動幅の測定方法は特に限定されない。
　例えばスチールコードを透明樹脂に埋め込み、スチールコードの長手方向と垂直な面（断面）が露出するように、スチールコードの長手方向の任意の複数の位置で試料を切り出す。次いで、投影機を用いてそれぞれの断面に含まれる４本の素線に外接する楕円を描き、その短軸の傾きを測定することで求めることができる。
　また、例えばＣＴ（コンピュータ断層撮影法：Ｃｏｍｐｕｔｅｄ　Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）を用い、スチールコードの長手方向と垂直な断面画像を複数箇所で測定する。そして、係る断面画像に含まれる４本の素線に外接する楕円を描き、その短軸の傾きを測定することで求めることもできる。
　いずれの方法で測定する場合でも、例えばスチールコードの長手方向に沿った５ｃｍ以上２５ｃｍ以下の範囲について、１０点以上の測定点での断面において、素線に外接する楕円を描き、該楕円の短軸の傾きを測定し、短軸の傾きのばらつきを評価することが好ましい。なお、測定点の上限は特に限定されないが、例えば生産性の観点から２５０点以下とすることが好ましい。また、測定点はスチールコードの長手方向に沿って等間隔に配置することが好ましい。
　ここまで説明したように、本実施形態のスチールコードは、長手方向と垂直な複数の断面において、４本の素線に外接する楕円を描いた場合に、該楕円の短軸の傾きのばらつきを抑制している。このため、本実施形態のスチールコードはその厚みのばらつきを抑制できている。
　スチールコードの厚みのばらつきは、例えば標準偏差を平均値で除した値である変動係数により表すことができる。すなわち、スチールコードの厚みのばらつきは、スチールコードの長手方向に沿って配置した複数の測定点でスチールコードの厚みを測定し、該複数の測定点での厚みの標準偏差を、該複数の測定点での厚みの平均値で除した値である変動係数により表すことができる。そして、例えば、係る厚みの変動係数は０．０５以下であることが好ましく、０．０４以下であることがより好ましい。
　厚みの変動係数の下限値は特に限定さないが、例えば０以上とすることができる。
　厚みの変動係数が０．０５以下のスチールコード場合、スチールコードの厚みのばらつきが特に抑制できていることを意味する。このため、係るスチールコードをタイヤの部材に用い、スチールコードの厚みの最大値に合わせてベルト層を形成した場合、ベルト層を特に薄く、軽量にすることができる。その結果、該ベルト層を含むタイヤについても特に軽量化を図ることが可能になる。
　本実施形態のスチールコードの厚みの変動係数は、例えば以下の手順により測定、算出できる。
　まず、本実施形態のスチールコードの長手方向に沿った５ｃｍ以上２５ｃｍ以下の範囲について、５点以上１５点以下の点で厚みを測定し、該測定値の平均値、及び標準偏差を求める。そして、標準偏差を平均値で割ることで変動係数を算出できる。
　なお、測定点はスチールコードの長手方向に沿って等間隔に配置することが好ましい。
　スチールコードの厚みの測定についても、短軸の傾きの場合と同様に、スチールコードを透明樹脂に埋め込みスチールコードの長手方向と垂直な断面を切り出し、測定することができる。また、ＣＴを用いてスチールコードの長手方向と垂直な断面画像を複数箇所で測定し、該断面の画像から厚みの測定を実施することもできる。
　ただし、測定に当たっては、まずスチールコードの長手方向と垂直な任意の１つの断面における、４本の素線に外接する楕円の短軸方向を厚み方向と設定する。そして、その他のスチールコードの長手方向と垂直な断面においては、係る設定した厚み方向の最大長さを測定することで各位置でのスチールコードの厚みを測定できる。
　本実施形態のスチールコードは、長手方向と垂直な複数の断面において、４本の素線に外接する楕円を描いた場合に、該楕円の長軸長ＬＡＬに対する、短軸長ＬＡＳ（図２を参照）の比の平均値は特に限定されるものではなく、任意に設定することができる。なお、長軸長ＬＡＬとは４本の素線１１に外接する楕円形状の外接円である楕円Ｃの長軸ＡＬの長さを、短軸長ＬＡＳとは楕円Ｃの短軸ＡＳの長さをそれぞれ意味する。ただし、本実施形態のスチールコードは、上記楕円における長軸長に対する短軸長の比である短軸長／長軸長（ＬＡＳ／ＬＡＬ）の平均値が０．７６以上０．８２以下であることが好ましく、０．７８以上０．８０以下であることがより好ましい。
　これは、長手方向と垂直な複数の断面において、４本の素線に外接する楕円を描いた場合の、該楕円の短軸長／長軸長の平均値を０．７６以上とすることで、例えば本実施形態のスチールコードの端部等において、撚りが解けることをより確実に抑制できるからである。
　また、長手方向と垂直な複数の断面において、４本の素線に外接する楕円を描いた場合の、該楕円の短軸長／長軸長の平均値を０．８２以下とすることで、スチールコードの厚みを特に抑制でき、該スチールコードを用いたベルト層の厚みも十分に抑制できる。このため、該ベルト層を含むタイヤの軽量化を特に図ることができ、好ましいからである。
　本実施形態のスチールコードの、長手方向と垂直な複数の断面において、４本の素線に外接する楕円を描いた場合の、該楕円の長軸長ＬＡＬに対する短軸長ＬＡＳの比である短軸長／長軸長の平均値の測定、算出方法は特に限定さない。
　例えばスチールコードを透明樹脂に埋め込み、スチールコードの長手方向と垂直な面（断面）が露出するように、スチールコードの長手方向の任意の複数の位置で試料を切り出す。次いで、投影機を用いてそれぞれの断面に含まれる４本の素線に外接する楕円を描き、その短軸、及び長軸の長さを測定し、各断面での短軸長／長軸長を算出することができる。
　また、例えばＣＴを用い、スチールコードの長手方向と垂直な断面画像を複数箇所で測定する。そして、係る断面画像に含まれる４本の素線に外接する楕円を描き、短軸、及び長軸の長さを測定し、各断面での短軸長／長軸長を算出することができる。
　いずれの方法で測定する場合でも、複数の断面において短軸長／長軸長を測定する場合には、例えばスチールコードの長手方向に沿った５ｃｍ以上２５ｃｍ以下の範囲について、１０点以上の測定点での断面において、素線に外接する楕円を描き、該楕円の短軸長／長軸長を測定、算出することが好ましい。
　なお、測定点の上限は特に限定されないが、例えば生産性の観点から２５０点以下とすることが好ましい。また、測定点はスチールコードの長手方向に沿って等間隔に配置することが好ましい。
　そして、得られた各断面における楕円の短軸長／長軸長の平均値を算出することができる。
　以上に説明した本実施形態のスチールコードによれば、タイヤの部材として用いることで、軽量性、及び耐久性に優れたタイヤを形成することができる。
［スチールコードの製造方法］
　本実施形態のスチールコードの製造方法は特に限定されないが、例えば、本実施形態のスチールコードの製造方法は以下の工程を有することができる。
　４本の素線を撚り合せる撚り工程。　
　撚り工程で得られたスチールコードを、その厚み方向に沿って押圧し、扁平化する扁平化工程。
　撚り工程では、常法に従って、撚線機により素線を撚り合わすことで実施できるため、具体的な説明はここでは省略する。なお、撚り工程に供給する４本の素線のうち、少なくとも１本は波付き素線とすることが好ましい。
　扁平化工程では、例えば図７に示す扁平化装置７０を用いてスチールコードをその厚み方向に沿って押圧し、扁平化することができる。
　扁平化装置７０は、基台７１と、基台７１の上に設けられた第１扁平化ローラー部７３を有することができる。第１扁平化ローラー部７３は１つのローラーから構成することもできるが、図７に示すように、複数の第１扁平化ローラー７３Ａ～７３Ｄを有することもできる。なお、複数の第１扁平化ローラーを配置する場合においてもその数は特に限定されない。第１扁平化ローラー部７３に含まれる第１扁平化ローラー７３Ａ～７３Ｄの回転軸７３１Ａ～７３１Ｄは、基台７１に対して垂直方向、すなわち図中のＺ軸方向に延びている。
　また、扁平化装置７０は、基台７２と、基台７２の上に設けられた第２扁平化ローラー部７４を有することができる。第２扁平化ローラー部７４は、１つのローラーから構成することもできるが、図７に示すように、複数の第２扁平化ローラー７４Ａ～７４Ｃを有することもできる。なお、複数の第２扁平化ローラーを配置する場合においてもその数は特に限定されない。第２扁平化ローラー部７４に含まれる複数の第２扁平化ローラー７４Ａ～７４Ｃの回転軸７４１Ａ～７４１Ｃは、基台７２に対して垂直方向、すなわち図中のＺ軸方向に延びるように構成できる。
　そして、第１扁平化ローラー部７３と、第２扁平化ローラー部７４との間に撚り工程で作製した４本の素線を撚り合せたスチールコード７５を例えば図中のＸ軸方向に沿って供給する。供給されたスチールコード７５を、第１扁平化ローラー部７３と、第２扁平化ローラー部７４とにより、図中のＹ軸方向に沿って押圧することで、扁平化を行うことができる。具体的には、第１扁平化ローラー部７３は、スチールコード７５を押圧するようにブロック矢印７３２に沿って、第２扁平化ローラー部７４は、スチールコード７５を押圧するようにブロック矢印７４２に沿って、スチールコード７５を押圧できる。
　本発明の発明者らの検討によれば、スチールコードは複数本の素線を長手方向に沿って螺旋状に撚り合せているため、厚み方向に沿って押圧する際に、中心軸を回転軸として、その周方向に沿って回転し易くなっている。なお、ここでいう中心軸とは、扁平化する前のスチールコードの長手方向と垂直な面での中心を通り、長手方向と平行な軸を意味する。
　係るスチールコードの回転について何ら認識していなかった従来の扁平化したスチールコードの製造方法では、扁平化処理を行う際にスチールコードが中心軸を回転軸として周方向に沿って大きく回転していた。このため、既述の様に長手方向と垂直な断面における素線に外接する楕円の短軸の傾きが、長手方向の位置により大きく変動し、ばらついていた。
　そこで、本実施形態のスチールコードを製造するに当っては、扁平化工程において、扁平化装置によりスチールコードを扁平化する際に、スチールコードが中心軸を回転軸として回転する程度を抑制することが好ましい。扁平化工程におけるスチールコードの中心軸を回転軸とした回転は、特に中央値±３０度以内であることが好ましく、中央値±２０度以内であることがより好ましく、中央値±１５度以内であることがさらに好ましい。
　係る回転を抑制する方法は特に限定されず、任意に選択できる。
　例えば既述の扁平化装置７０の第１扁平化ローラー部７３、及び第２扁平化ローラー部７４のスチールコード７５と接する面に、スチールコード７５の外形に対応した溝を形成し、スチールコード７５が回転しないように構成することができる。例えば第１扁平化ローラー部７３のスチールコード７５と接する面と、第２扁平化ローラー部７４のスチールコード７５と接する面とで異なる形状の溝を形成することで、特にスチールコードの回転を抑制できる。
　〔タイヤ〕
　次に、本実施形態におけるタイヤについて図８、図９に基き説明する。
　本実施形態のタイヤは、既述のスチールコードを含むことができる。
　図８は、本実施形態に係るタイヤ８１の周方向と垂直な面での断面図を示している。図８ではＣＬ（センターライン）よりも左側部分のみを示しているが、ＣＬを対称軸として、ＣＬの右側にも連続して同様の構造を有している。
　図８に示すように、タイヤ８１は、トレッド部８２と、サイドウォール部８３と、ビード部８４とを備えている。
　トレッド部８２は、路面と接する部位である。ビード部８４は、トレッド部８２よりタイヤ８１の内径側に設けられている。ビード部８４は、車両のホイールのリムに接する部位である。サイドウォール部８３は、トレッド部８２とビード部８４とを接続している。トレッド部８２が路面から衝撃を受けると、サイドウォール部８３が弾性変形し、衝撃を吸収する。
　タイヤ８１は、インナーライナー８５と、カーカス８６と、ベルト層８７と、ビードワイヤ－８８とを備えている。
　インナーライナー８５は、ゴムで構成されており、タイヤ８１とホイールとの間の空間を密閉する。
　カーカス８６は、タイヤ８１の骨格を形成している。カーカス８６はポリエステル、ナイロン、レーヨンなどの有機繊維あるいはスチールコードと、ゴムと、により構成されている。
　ビードワイヤ－８８は、ビード部８４に設けられている。ビードワイヤ－８８は、カーカスに作用する引っ張り力を受け止める。
　ベルト層８７は、カーカス８６を締め付けて、トレッド部８２の剛性を高めている。図８に示した例では、タイヤ８１は２層のベルト層８７を有している。
　図９は、２層のベルト層８７を模式的に示した図である。図９は、ベルト層８７の長手方向、すなわちタイヤ８１の周方向と垂直な面での断面図を示している。
　図９に示したように、２層のベルト層８７は、タイヤ８１の径方向に重ねあわされている。各ベルト層８７は、複数本のスチールコード９１と、ゴム９２とを有している。複数本のスチールコード９１は、一列に並列されている。スチールコード９１としては既述のスチールコードを用いることができる。
　なお、既述のスチールコードは長手方向と垂直な断面が扁平形状を有しており、スチールコードの厚み方向が、ベルト層の厚み方向と一致するように配置することが好ましい。スチールコードの厚み方向とは、例えばスチールコードの長手方向と垂直な任意の一断面において、４本の素線に外接する楕円を描いた際の短軸方向とすることができる。
　そして、ゴム９２は、スチールコード９１を被覆しており、個々のスチールコード９１の全周はそれぞれゴム９２で覆われている。スチールコード９１はゴム９２の中に埋め込まれている。
　既述のスチールコードは、長手方向と垂直な断面が扁平形状であり、厚みのばらつきや、最大厚みを抑制している。このため、ベルト層８７においてスチールコード９１の下部に配置するゴム９２の厚さである第１ゴム厚みｔ１と、スチールコード９１の上部に配置するゴム９２の厚さである第２ゴム厚みｔ２とを薄くしても、スチールコード９１が露出することを抑制できる。従ってベルト層８７全体の厚みを薄くできる
　このように、本実施形態のタイヤによれば、既述のスチールコード９１を含むベルト層８７全体の厚みを抑制することができ、ベルト層８７を軽量化することが可能になる。このため、係るベルト層を含む本実施形態のタイヤについても軽量化することができる。
　また、既述の様に、既述のスチールコードは、該スチールコードを用いてタイヤを形成する際のスチールコード内部へのゴムの浸透度が高くなっている。このため、スチールコードに含まれる素線のゴムと接している面積を高め、素線とゴムとの密着性が高められている。そして、タイヤを車等に装着して使用していると、水分等がゴムを透過し、タイヤ内部に進入する場合があるが、本実施形態のタイヤは、上述のように素線のゴムと接している面積が高いため、素線表面が水分と接触、反応することを抑制できる。このため、タイヤ内部でのゴムと素線との密着性を高く維持することができ、耐久性に優れたタイヤとすることができる。
　本実施形態のタイヤに含まれるスチールコードは、ゴムの浸透度が高いことが好ましく、例えば７０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましい。なおゴム浸透度は高い方が好ましいことから上限値は特に限定されず、例えば１００％以下とすることができる。ゴム浸透度の評価方法については、実験例において後述する。
　本実施形態のタイヤに含まれるスチールコードのゴム浸透度が７０％以上の場合、スチールコードの内部にまで十分にゴムが浸透しており、タイヤの耐久性を特に高めることができるため好ましい。
　本実施形態のタイヤに含まれるスチールコードのゴム浸透度は、波付き素線の本数や屈曲高さｈ等により選択することができる。
　以上に説明した本実施形態のタイヤによれば、軽量性、及び耐久性に優れたタイヤとすることができる。そして、軽量性に優れることから、ドラムにタイヤを押し付けて回転させる際に発生する力である転がり抵抗を抑制できる。また、タイヤの横滑り角に対するコーナーリングフォースの立ち上がり勾配を示すコーナーリングパワーを高くすることができる。すなわちタイヤを装着した車の操縦安定性を高めることができる。
　以上、実施形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
　以下に具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（評価方法）
　まず、以下の実験例において作製したスチールコード、タイヤの評価方法について説明する。
（１）スチールコードの評価
（１－１）厚みの変動係数
　各実験例で作製したスチールコードについて、長手方向の５つの測定点でスチールコードの厚みを測定し、その平均値を該スチールコードの厚みとした。
　具体的にはまず、各実験例で作製したスチールコードの長手方向に沿って１５ｃｍの範囲について、長手方向に沿って等間隔に配置した５つの測定点で厚みを測定した。
　厚みの測定に当たっては、ＣＴ（島津製作所製　型式：ｉｎｓｐｅＸｉｏ　ＳＭＸ－２２５ＣＴ）を用い、上記測定点における断面画像を撮影した。そして、任意に選択した１つの断面における、４本の素線に外接する楕円の短軸方向を厚み方向として設定した。次いで、各断面において、設定した厚み方向のスチールコードの最大長さを測定することで各断面でのスチールコードの厚みを測定した。
　次いで、５つの測定点での厚みを用い、厚みの変動係数を求めた。変動係数は、５つの測定点での厚みの測定値を用いて算出した標準偏差を、平均値で除した値となる。
（１－２）短軸の傾きの中央値からの最大変動幅、長手方向と垂直な複数の断面における４本の素線に外接する楕円の短軸長／長軸長の平均値
　まず、各実験例で作製したスチールコードについて、ＣＴを用いて、長手方向と垂直な断面の断面形状の測定を行った。具体的には、スチールコードの長手方向に沿って１１０ｍｍの範囲に渡って、０．５ｍｍずつ離れた測定点で断面画像を撮影した。
　そして、得られた各断面について、４本の素線に外接する楕円を書き、該楕円の短軸の傾きを求め、短軸の傾きの中央値からの最大変動幅を算出した。
　また、短軸の傾きの中央値からの最大変動幅を算出する際に、ＣＴを用いて測定した断面画像を用いて、各断面における４本の素線に外接する楕円の短軸長／長軸長を算出した。具体的には、ＣＴを用いて測定した各断面画像において描いた４本の素線に外接する楕円の短軸長と、長軸長とを求め、短軸長／長軸長を算出した。そして、各断面画像について算出した短軸長／長軸長の平均値を算出した。
（２）タイヤの評価
（２－１）ゴム浸透度
　各実験例で作製したタイヤからカッターナイフでスチールコードを取出した。
　そして、取出したスチールコードについて、１本の波付き素線を除去した。１本の波付き素線を除去することで露出した領域の幅方向の中央線に沿って１００ｍｍの観察長さのうち、ゴムで被覆されている部分の長さの割合を百分率で算出し、ゴム浸透度とした。なお、実験例１７では任意に選択した１本の素線を除去した点以外は同様にしてゴム浸透度を評価した。
　ゴム浸透度は数値が大きいほどゴム浸透性に優れていることを意味する。
（２－２）転がり抵抗
　各実験例で作製したタイヤについて、転がり抵抗試験機を用い、ＩＳＯ２８５８０の規格に準拠して、下記の測定条件で転がり抵抗を測定した。
　使用リム：５．５Ｊ
　内圧：５２５ｋＰａ
　荷重：１５．７４ｋＮ
　速度：８０ｋｍ／ｈ
　そして、実験例１４に係るタイヤの転がり抵抗を１００として、その他の実験例で作製したタイヤの転がり抵抗を指数表示している。指数が小さいほど転がり抵抗に優れていることを意味する。
（２－３）タイヤの耐久性
　各実験例で作製したタイヤを正規リム（サイズ：５．５Ｊ）に組み込み、このタイヤに空気を充填して内圧を５２５ｋＰａとした。このタイヤをドラム式走行試験機に装着し、１５．７４ｋＮの縦荷重をタイヤに負荷した。このタイヤを、８０ｋｍ／ｈの速度で、半径が１．７ｍであるドラムの上を走行させた。タイヤに損傷が確認されるまでの走行距離を、測定した。ただし、３００００ｋｍ走行した時点で、損傷がなければ試験を終了させた。上記試験の結果を、３００００ｋｍ走行した場合を１００とした指数として、示している。指数が大きいほど、タイヤの耐久性に優れていることを意味する。
（２－４）コーナーリングパワー
　フラットベルトマシンのベルト表面に紙やすりを貼り付けて路面にみたて、これに各空気入りタイヤを速度６０ｋｍ／ｈで、キャンバー角を０度、荷重５ｋＮで押し付けて、スリップ角を０度から１度まで変化させた際の傾きをコーナーリングパワーとして計測した。なお、キャンバー角は、フラットベルトマシンのベルト表面に対する鉛直面と、タイヤの径方向との間に形成される角を意味し、ＣＡ（Ｃａｍｂｅｒ　Ａｎｇｌｅ）と表記される場合もある。また、スリップ角は、進行方向とタイヤの向いている方向との間に形成される角を意味し、ＳＡ（Ｓｌｉｐ　Ａｎｇｌｅ）と表記される場合もある。
　実験例１４に係るタイヤのコーナーリングパワー特性を１００として、その他の実験例で作製したタイヤのコーナーリングパワー特性を指数表示した。なお、指数が大きいほど、コーナーリングパワー特性に優れていることを意味する。
（２－５）ベルト層質量
　各実験例でタイヤを製造する際に作製した１層のベルト層の質量を測定した。実験例１４においてタイヤを製造する際に作製したベルト層の質量を１００として、その他の実験例においてタイヤを製造する際に作製したベルト層の質量を指数表示している。このため、指数が小さいほど軽量なベルト層であることを意味している。なお、各実験例で評価したベルト層を含む各実験例のタイヤについても同様の傾向を示すことが確認している。
　以下に各実験例におけるスチールコード、及びタイヤの製造条件を説明する。実験例１～１３が実施例、実験例１４～１７が比較例になる。
［実験例１］
　まず、以下の手順により、スチールコードを製造した。
　素線径が０．４１５ｍｍの鋼製の素線を４本撚り合せ、撚り構成が１×４構造のスチールコードを作製した（撚り工程）。なお、４本の素線のうち１本の素線については、素線径に対する屈曲高さｈの割合が２６０％、屈曲部と非屈曲部との間の繰り返しピッチＰが１２ｍｍとなるように、屈曲部と非屈曲部とを形成した波付き素線を用いた。
　１×４構造については図１、図２を用いて、屈曲高さｈ、及び繰り返しピッチＰについては図３を用いて既に説明したため、ここでは説明を省略する。
　４本の素線を撚り合せたスチールコードについて、図７に示した扁平化装置７０に供給し、その長手方向と垂直な断面が扁平な形状となるように扁平化処理を行った（扁平化工程）。扁平化処理を行う際、第１扁平化ローラー部７３、第２扁平化ローラー部７４のスチールコードと接する面に、スチールコードの外形に対応した溝を形成し、スチールコードが回転しないように構成した。具体的には、第１扁平化ローラー部７３のスチールコードと接する面と、第２扁平化ローラー部７４のスチールコードと接する面とで異なる形状の溝を形成しておいた。そして、スチールコードの回転角度が±２０度以内に収まるように、スチールコードの位置を確認しながら扁平化処理を実施した。
　以上により、本実験例のスチールコードを作製し、スチールコードについて既述の評価を行った。
　次に、作製したスチールコードを用いてタイヤを作製した。
　まず、ゴム成分と、添加剤とを含むゴム組成物を用意した。ゴム組成物は、ゴム成分として天然ゴムを１００質量部含む。そして、ゴム組成物は添加剤として、ゴム成分１００質量部に対して、カーボンブラックを６０質量部、硫黄を６質量部、加硫促進剤として１質量部、酸化亜鉛１０質量部、有機酸コバルトとしてステアリン酸コバルトを１質量部の割合で含有する。
　上記スチールコード、及びゴム組成物を用いて、図８、図９を用いた構造を有し、サイズが２２５／４０Ｒ１８である空気入りタイヤを作製した。
　なお、上記タイヤを作製する際、加硫は、温度が１６０℃、圧力が２５ｋｇｆ／ｃｍ２、ＥＣＵ×時間が５８となるようにして実施した。
　上記ＥＣＵ（Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ　Ｃｕｒｅ　Ｕｎｉｔ：等価加硫量）は、以下の式（１）により算出することができる。　
　ＥＣＵ＝ｅｘｐ（（－Ｅ／Ｒ）×（１／Ｔ－１／Ｔ０））・・・（１）
　式（１）中のＥは活性化エネルギー、Ｒは一般ガス定数、Ｔ０は基準温度、Ｔは加硫温度となり、それぞれＥ＝２０ｋｃａｌ／ｍｏｌ、Ｒ＝１．９８７×０．００１ｋｃａｌ／ｍｏｌ・ｄｅｇ、Ｔ０＝１４１．７℃となる。
　また、ＥＣＵ×時間における時間は、加硫時間を意味しており、単位は分となる。
　得られたタイヤについて、既述の評価を行った。スチールコード、及びタイヤの評価結果を表１に示す。
［実験例２、実験例３］
　スチールコードの扁平化処理を行う際、スチールコードの回転角度が実験例２は中央値±１５度以内に収まるように、実験例３は中央値±３０度以内に収まるように確認しながら実施した点以外は、実験例１と同様にしてスチールコードを作製し、評価を行った。
　また、得られたスチールコードを用いて、実験例１と同様にしてタイヤを作製し、評価を行った。
　スチールコード、及びタイヤの評価結果を表１に示す。
［実験例４、実験例５］
　スチールコードを作製する際、４本の素線の内、実験例４は２本の素線を波付き素線とし、実験例５は３本の素線を波付き素線とした。以上の点以外は実験例１と同様にしてスチールコードを作製し、評価を行った。
　なお、実験例４、実験例５で作製したいずれのスチールコードも端部における撚りの解けは確認されず、スチールコードの外形形状を保持できていることを確認できた。
　また、得られたスチールコードを用いて、実験例１と同様にしてタイヤを作製し、評価を行った。
　スチールコード、及びタイヤの評価結果を表１に示す。
［実験例６～実験例８］
　スチールコードを作製する際、波付き素線について、素線径に対する屈曲高さｈの割合を実験例６は２３０％、実験例７は２４０％、実験例８は２８０％とした。以上の点以外は実験例１と同様にしてスチールコードを作製し、評価を行った。
　また、得られたスチールコードを用いて、実験例１と同様にしてタイヤを作製し、評価を行った。
　スチールコード、及びタイヤの評価結果を表１に示す。
［実験例９～実験例１１］
　スチールコードの扁平化処理を行う際、長手方向と垂直な断面における４本の素線に外接する楕円の短軸長／長軸長の平均値が実験例９は０．７７、実験例１０は０．８１、実験例１１は０．８５となるように、第１扁平化ローラー部７３、及び第２扁平化ローラー部７４による押圧の程度を変更した。以上の点以外は、実験例１と同様にしてスチールコードを作製し、評価を行った。
　また、得られたスチールコードを用いて、実験例１と同様にしてタイヤを作製し、評価を行った。
　スチールコード、及びタイヤの評価結果を表１に示す。
［実験例１２、実験例１３］
　スチールコードを作製する際、素線径が実験例１２は０．２７ｍｍ、実験例１３は０．４５ｍｍの素線を用いた。以上の点以外は実験例１と同様にしてスチールコードを作製し、評価を行った。
　また、得られたスチールコードを用いて、実験例１と同様にしてタイヤを作製し、評価を行った。
　スチールコード、及びタイヤの評価結果を表１に示す。
［実験例１４］
　スチールコードの扁平化処理を行う際、スチールコードの回転角度が±４０度以内に収まるようにした点以外は、実験例１と同様にしてスチールコードを作製し、評価を行った。
　また、得られたスチールコードを用いて、実験例１と同様にしてタイヤを作製し、評価を行った。
　スチールコード、及びタイヤの評価結果を表１に示す。
［実験例１５］
　スチールコードの扁平化処理を行う際、スチールコードの回転の程度については特に調整せず、扁平化装置７０の第１扁平化ローラー部７３のスチールコードと接する面と、第２扁平化ローラー部７４のスチールコードと接する面とに同じ形状の溝を形成した。以上の点以外は、実験例１と同様にしてスチールコードを作製し、評価を行った。
　また、得られたスチールコードを用いて、実験例１と同様にしてタイヤを作製し、評価を行った。
　スチールコード、及びタイヤの評価結果を表１に示す。
［実験例１６］
　スチールコードについて扁平化処理を行わなかった点以外は、実験例１と同様にしてスチールコードを作製し、評価を行った。
　なお、得られたスチールコードの長手方向と垂直な断面の形状を確認したところ、４本の素線に外接する外接円は真円であり、扁平形状とはなっていなかった。
　また、得られたスチールコードを用いて、実験例１と同様にしてタイヤを作製し、評価を行った。
　スチールコード、及びタイヤの評価結果を表１に示す。
［実験例１７］
　スチールコードを作製する際、４本の素線全てについて波付き素線を用いず、屈曲部を有さない直線状の素線を用いた点以外は実験例１と同様にしてスチールコードを作製し、評価を行った。
　また、得られたスチールコードを用いて、実験例１と同様にしてタイヤを作製し、評価を行った。
　スチールコード、及びタイヤの評価結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
　表１に示した結果によると、実験例１～実験例１３については、ベルト層質量の指数が１００未満になっていることを確認できた。これらの実験例のスチールコードは、長手方向と垂直な断面を扁平形状とし、長手方向と垂直な複数の断面において、４本の素線に外接する楕円を描いた場合に、楕円の短軸の傾きが中央値±３０度以内に位置している。このためスチールコードの厚みのばらつきや、最大厚みを抑制できたためと考えられる。
　また、実験例１～実験例１３では転がり抵抗の指数が１００未満と小さくなり、コーナーリングパワーの指数が１００を超えて大きくなることを確認できた。これはタイヤの軽量化に伴い得られた特性であると考えられる。
　また、実験例１～実験例１３ではタイヤの耐久性の指数が１００になっていることを確認できた。これは４本の素線のうち、波付き素線を１本以上とすることにより、タイヤを製造する際のゴム浸透度が高くなったためと考えられる。
１０、５０、６０、７５、９１　　　　　　　　　スチールコード
１１、４２　　　　　　　　　　　　　　　　　　素線
３０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　波付き素線
３１、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ　　　　　　　　　屈曲部
３２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　非屈曲部
４１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　プリフォーム
７０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　扁平化装置
７１、７２　　　　　　　　　　　　　　　　　　基台
７３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第１扁平化ローラー部
７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ、７３Ｄ　　　　　　　　第１扁平化ローラー
７４　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第２扁平化ローラー部
７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃ　　　　　　　　　　　　第２扁平化ローラー
７３１Ａ～７３１Ｄ、７４１Ａ～７４１Ｃ　　　　回転軸
７３２、７４２　　　　　　　　　　　　　　　　ブロック矢印
８１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　タイヤ
８２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　トレッド部
８３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　サイドウォール部
８４　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ビード部
８５　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　インナーライナー
８６　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　カーカス
８７　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ベルト層
９２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ゴム
ＡＳ、ＡＳ５１、ＡＳ５２、ＡＳ６１、ＡＳ６２　短軸
ＡＬ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　長軸
Ｃ、Ｃ５１、Ｃ５２、Ｃ６１、Ｃ６２　　　　　　楕円
ｄ５、ｄ６　　　　　　　　　　　　　　　　　　角度
ＬＡＬ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　長軸長
ＬＡＳ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　短軸長
Ｐ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　繰り返しピッチ
Ｓ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　平面
Ｔ５１、Ｔ５２、Ｔ６１、Ｔ６２　　　　　　　　厚み
ｔ１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第１ゴム厚み
ｔ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第２ゴム厚み

Claims (7)

  1. 　４本の素線が撚り合わされた１×４構造を有し、
    　４本の前記素線のうち少なくとも１本が、長手方向に沿って屈曲部と、非屈曲部とを繰り返し有する波付き素線であり、
    　長手方向と垂直な断面が扁平形状を有し、
    　長手方向と垂直な複数の断面において、４本の前記素線に外接する楕円を描いた場合に、前記楕円の短軸の傾きが中央値±３０度以内に位置するスチールコード。
  2. 　前記波付き素線を平面に置いた時の、前記平面から、前記平面から遠い側の前記屈曲部までの高さを屈曲高さと定義した場合に、
    　前記屈曲高さは、前記波付き素線の素線径の２４０％以上２８０％以下である請求項１に記載のスチールコード。
  3. 　長手方向と垂直な複数の断面において、４本の前記素線に外接する楕円を描いた場合に、前記楕円の長軸長に対する短軸長の比である短軸長／長軸長の平均値が０．７６以上０．８２以下である請求項１または請求項２に記載のスチールコード。
  4. 　前記素線の素線径が０．２５ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下である請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のスチールコード。
  5. 　長手方向と垂直な一の断面において、４本の前記素線に外接する楕円を描いた場合の、前記楕円の短軸方向を厚み方向とし、
    　長手方向と垂直な断面における前記厚み方向の最大長さを厚みと定義した場合に、
    　前記厚みの変動係数が０．０５以下である請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のスチールコード。
  6. 　請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のスチールコードを含むタイヤ。
  7. 　前記スチールコードのゴム浸透度が７０％以上である請求項６に記載のタイヤ。
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