CN102224023A - 机动二轮车用充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机动二轮车用充气轮胎，其能够提高高速时的操纵稳定性能，并且特别是能够提高在从使车辆(摩托车)较大倾斜的急转弯时起加速时的牵引性能和车身倾斜时的稳定性能。该机动二轮车用充气轮胎包括形成为环状的胎面部(11)，在胎面部(11)的胎冠部轮胎半径方向内侧配设有螺旋带束层(3)，该螺旋带束层(3)相对于轮胎赤道方向的角度为0度～5度并配设宽度为胎面宽度的0.5～0.8倍，该螺旋带束层(3)被配设成该螺旋带束层(3)的宽度方向中心与轮胎赤道重合，并且，自螺旋带束层(3)的端部到胎面部(11)的端部的曲率半径(R1)大于自螺旋带束层(3)的端部到轮胎赤道面(C)的曲率半径(R2)。

Description

机动二轮车用充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种机动二轮车用充气轮胎(以下，也简称为“轮胎”)，具体来说，涉及这样一种机动二轮车用充气轮胎，其能够提高在高速时的操纵稳定性能，并且特别是能够提高在从使车辆(摩托车)较大倾斜的急转弯时起加速时的牵引性能和车身倾斜时的稳定性能。

背景技术

在高性能二轮车用轮胎中，因为轮胎的转速较高，所以离心力的影响大，轮胎的胎面部分向外侧膨胀，有时损害操作稳定性能。因此，开发出一种在轮胎的胎面部分与轮胎赤道面大致平行地卷绕有机纤维、钢丝的加强构件(螺旋构件)的轮胎构造。

作为用于该螺旋带束层的螺旋构件，例如可举出尼龙纤维、芳香族聚酰胺(商品名：凯夫拉(ケブラ一))、钢丝等。尤其是芳香族聚酰胺、钢丝，由于即使在高温时也不伸长而能抑制胎面部分的膨胀，所以最近一直被关注。在轮胎的胎冠部分缠绕该螺旋构件的情况下，能提高所谓“箍”效果(由于用螺旋构件约束轮胎胎冠部，即使在轮胎高速旋转的情况下，也能防止轮胎因离心力而膨胀，发挥高的操纵稳定性能和耐久性的效果)，所以这些改进螺旋构件的技术到目前为止提出的较多(例如专利文献1～5)。

公知这些缠绕螺旋构件的轮胎高速时的操纵稳定性能优异，牵引力非常高。但是，关于使车辆(摩托车)较大倾斜时的转弯性能，即使在缠绕螺旋构件的情况下，操纵稳定性能也没有飞跃性的提高。因此，有时消费者、进行赛车的驾驶员期望提高使摩托车较大倾斜时的抓地性能。

专利文献1：日本特开2004-067059号公报

专利文献2：日本特开2004-067058号公报

专利文献3：日本特开2003-011614号公报

专利文献4：日本特开2002-316512号公报

专利文献5：日本特开平09-226319号公报

发明内容

发明要解决的问题

在用于二轮车的充气轮胎中，因为二轮车是通过倾斜车身来转弯的，所以直进时和转弯时，轮胎胎面部与地面接触的部位不同。即，具有直进时使用胎面部分的中央部分、转弯时使用胎面部分的端部的特征。因此，轮胎的形状和轿车用轮胎相比非常圆。利用该圆的胎冠形状(将轮胎的胎面部分的形状称为胎冠形状)，特别是在转弯过程中，具有如下的独特特性。

在用于机动二轮车的轮胎中，特别是关于车身较大地倾斜时的转弯性能，轮胎胎面的一侧的端部接地而产生抓地力。在车身较大倾斜而转弯的情况下，形成为如图7所示那样的接地状态。关于此时的接地形状进行了考察，如图所示，在接地形状的靠近中心的位置和接地形状的靠近胎面端部的位置，胎面的变形状态不同。观察胎面的轮胎旋转方向(也称为轮胎赤道方向或轮胎前后方向)的变形，在轮胎的靠近中心的位置为驱动状态，在轮胎的靠近胎面端部的位置为制动状态。

在此，所谓驱动状态，是指在沿着轮胎赤道方向环切的情况下，其胎面的变形是胎面下表面(与轮胎内部的骨架构件接触的面)被向轮胎行进方向后方剪切，与路面接触的胎面表面向轮胎行进方向前方变形的剪切状态，恰好对轮胎施加驱动力时产生的变形。另一方面，制动状态与驱动状态相反，胎面的变形为轮胎内部侧(带束层)被向前方剪切，与路面接触的胎面表面向后方变形的剪切状态，成为制动时的轮胎移动。

如图7所示，在以外倾角(CA)为40度那样大的角度倾斜转弯的情况下，即使在未对轮胎施加驱动力、制动力的状态下旋转，也会在靠近胎面中心的接地区域呈现驱动状态，在靠近胎面端部处呈现制动状态。这是由于轮胎的带束层部的半径之差(直径差)而造成的。在用于机动二轮车的轮胎中，轮胎胎冠部具有大的圆角，所以从旋转轴到带束层的距离在胎面中心部和胎面端部之间大不相同。在图7的情况下，接地形状的靠近中心的位置处半径RA明显大于接地形状的靠近胎面端部的位置处半径RB。因为轮胎旋转的角速度相同，所以带束层部的速度(当轮胎处于与路面接触时，指沿着路面的轮胎的赤道方向的速度。带束层半径乘以轮胎角速度的速度)在半径大的RA部分较快。轮胎的胎面表面在与路面接触的瞬间，不会沿前后方向被剪切，但是保持着与路面接触的状态对应于轮胎的旋转而前进，离开路面时承受前后方向的剪切变形。此时，带束层速度快的靠近轮胎中心的胎面形成为驱动状态的剪切变形，在轮胎的胎面端部是因为带束层的速度慢而形成为制动变形。这是胎面的前后方向的变形形态。

由于这种转弯过程中的多余变形，胎面产生前方、后方的相反的剪切变形，因此含有无用的动作，转弯时的轮胎抓地力产生浪费。理想的是，若接地的胎面的变形都是相同的动作，则抓地力会最大，但是由于产生上述那样的多余变形，所以根据接地的部位有时不产生抓地力。例如，若设想在保持轮胎倾斜的状态下加速时的情况，则应该对轮胎施加驱动力，然而已经处于驱动状态的靠近中心的胎面是一旦对轮胎施加驱动力就立刻发挥驱动抓地性能，另一方面，已经处于制动状态的胎面端的胎面是制动变形恢复一次后转变为驱动侧的变形，因此怎么也不能有助于驱动力。为了使胎面端部成为驱动状态，需要大的牵引力，若为了施加这种牵引力而踩下油门对轮胎施加驱动力，则本来处于驱动状态的轮胎中心侧的胎面打滑，容易陷入空转状态。

对于这种问题，可认为，只要使本来处于制动侧的轮胎胎肩部(胎面端部)的胎面变形尽量在驱动侧产生，就能够在胎面端部也产生较大的牵引力。因此，解决方法之一是提高带束层在胎面端部处的速度。可是，带束层的速度是如上所述那样由带束层半径而决定，若增大带束层半径，则无法作为二轮车的轮胎而存在。因此，关于胎面的端部，可考虑如下方法：通过使带束层在接地之后容易沿赤道方向延伸来提高带束层速度。即，在大CA时的转弯中，接地形状的中心侧一半的部位是带束层不在赤道方向上延伸，胎面端侧一半的部位是带束层在赤道方向上延伸，这样则通过接地之后胎面侧的带束层延伸，胎面端侧的带束层速度增加，能减小胎面端侧的制动变形。结果，可以提高大CA时的牵引(使摩托车较大倾斜的转弯起的加速)性能。

在以往的二轮车用轮胎中，一般在胎面的整个区域缠绕螺旋带束层。若是这样的轮胎，则胎面的胎肩部的带束层无法在赤道方向上延伸。因此，若不将螺旋带束层缠绕在胎面端部的范围内，而是只配设在中心侧，则在大CA时、即具有大外倾角度的转弯时，胎面端部的带束层速度增加，能提高牵引抓地性能。此外，在大CA时，胎面胎肩部的带束层速度增加意味着胎面胎肩部的带束层速度接近胎面中心侧的带束层速度，由此，能够抑制接地的胎面的多余动作。即，之前具有相反方向的剪切的胎面变成具有相同方向的剪切，排除无用动作，从而还能抑制产生不均匀磨损。此外，由于在胎面中心部配设有螺旋带束层，所以能够抑制由于在高速行驶时(速度快＝摩托车直立)的轮胎的离心力造成的膨胀，结果，能够将高速时的操纵稳定性能保持在与具有整个宽度的螺旋带束层的轮胎相当的水平。

但是，当在胎面端部的范围内没有缠绕螺旋带束层时，在车身倾斜时，不存在螺旋带束层的部位突然接地会成为抓地力变化(刚性梯度的变化)急剧的主要原因，驾驶员感觉到轮胎的刚性梯度，产生无法倾斜车身的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种能够提高高速时的操纵稳定性能、并且特别是能够提高在从使车辆(摩托车)较大倾斜的急转弯时起加速时的牵引性能和车身倾斜时的稳定性能的机动二轮车用充气轮胎。

用于解决问题的方案

基于上述观点，本发明人进行了进一步的研究。结果发现，通过规定不缠绕螺旋带束层的部分的曲率半径，能够解决上述课题，因而完成了本发明。

即，本发明的机动二轮车用充气轮胎包括形成为环状的胎面部，其特征在于，

在上述胎面部的胎冠部轮胎半径方向内侧配设有螺旋带束层，该螺旋带束层相对于轮胎赤道方向的角度为0度～5度并配设宽度为胎面宽度的0.5～0.8倍，该螺旋带束层被配设成该螺旋带束层的宽度方向中心与轮胎赤道重合，并且，自上述螺旋带束层的端部到胎面部的端部的曲率半径(R1)大于自上述螺旋带束层的端部到轮胎赤道面的曲率半径(R2)。

在本发明中，优选的是，在将上述胎面部的未配设有螺旋带束层的部分的宽度设为W时，在未配设有该螺旋带束层的部分处，以配设宽度为0.5～2.0W并与上述螺旋带束层相邻地配设有胎肩部加强带束层，上述胎肩部加强带束层的角度是相对于轮胎赤道方向为10度以上且90度以下，还优选的是，在上述胎肩部加强带束层的角度小于90度时，该胎肩部加强带束层被配设成相对于轮胎赤道呈线对称。此外，在本发明中，优选的是，与上述螺旋带束层相邻地配设有带束层交错层，该带束层交错层的宽度比该螺旋带束层的宽度宽，并且由相对于轮胎赤道方向的角度为30度以上且小于85度的有机纤维构成，而且，优选的是，在上述胎面层和上述螺旋带束层之间，以胎面幅度的90％以上且110％以下的宽度并与该胎面层相邻地配设有带束层加强层，该带束层加强层由相对于轮胎赤道方向的角度为85度～90度的有机纤维帘线构成，而且，优选的是，在上述带束层加强层的轮胎半径方向内侧，与该带束层加强层相邻地配设有缓冲橡胶，该缓冲橡胶的厚度为0.3～1.5mm。

发明的效果

根据本发明，利用上述结构，能够提供一种能够提高高速时的操纵稳定性能、并且特别是能够提高在从使车辆(摩托车)较大倾斜的急转弯时起加速时的牵引性能和车身倾斜时的稳定性能的机动二轮车用充气轮胎。

附图说明

图1是表示本发明的一优选例的二轮车用充气轮胎的宽度方向剖视图；

图2是表示本发明的另一优选例的二轮车用充气轮胎的宽度方向剖视图；

图3是表示本发明的再一优选例的二轮车用充气轮胎的宽度方向剖视图；

图4是表示本发明的再一优选例的二轮车用充气轮胎的宽度方向剖视图；

图5是表示本发明的再一优选例的二轮车用充气轮胎的宽度方向剖视图；

图6是表示以往例的二轮车用充气轮胎的宽度方向剖视图；

图7是表示二轮车以大的CA(CA为50度)转弯时的载荷正下方的轮胎的剖视图；

图8是表示Fx和Fy的关系的摩擦椭圆的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本发明的优选实施方式。

图1是表示本发明的一优选例的机动二轮车用充气轮胎的宽度方向剖视图。如图所示，本发明的机动二轮车用充气轮胎包括形成为环状的胎面部11、从两侧配设在轮胎半径方向内侧的一对胎侧部12、与胎侧部12的轮胎半径方向内侧连接的胎圈部13，还具有至少1层(在图示例子中为2层)的胎体层2，该胎体层2横跨在分别埋设于胎圈部13的一对胎圈芯(在图示的例子中由胎圈钢丝1构成)之间而延伸，用于增强这些各部分。

在本发明的轮胎中，如图所示，在胎面部11的胎冠部轮胎半径方向内侧配置有螺旋带束层3，该螺旋带束层3相对于轮胎赤道方向所形成的角度为0度～5度，配设宽度为胎面宽度的0.5～0.8倍。在此，胎面宽度是指从一侧的胎面端沿着轮胎表面到相反侧的胎面端的曲线表面的距离。该宽度的设定是基于在摩托车最大倾斜的CA为50度附近的接地部分以及摩托车稍微立起的位置的接地部分。

在CA为50度的转弯时，只有胎面整个宽度的0.2～0.25倍宽度的胎面胎肩部的部分接地(参照图7)。这是整个宽度的大约1/4。如上述那样，在大CA时的胎面中心部缠绕螺旋带束层而防止骨架构件在接地范围内沿周向延伸，相反，在胎面端部侧不缠绕螺旋带束层，而被要求使骨架构件沿周向积极地延伸。大CA时的接地部的一半是胎面宽度的0.1倍的宽度，在该宽度上不缠绕螺旋带束层的情况下，因为在两端部的0.1倍宽度的部分上没有螺旋带束层，所以螺旋带束层宽度的上限成为胎面宽度的0.8倍的宽度。

上述的上限是在摩托车最倾斜时的接地时的理想值。但是，在摩托车加速时，从最倾斜时起开始加速，逐渐立起车身，即，具有轮胎的接地部分逐渐向靠近中心侧的方向移动的特点。此外，摩托车最大加速不是在摩托车最倾斜的CA为50度时，而是在CA为30～45度的范围。此时，若考虑使牵引性能为最大，则螺旋带束层宽度最好比上述0.8倍的宽度小。因此，将0.5倍作为螺旋带束层宽度的下限。在螺旋带束层宽度为胎面宽度的0.5倍的情况下，螺旋带束层端部位于CA为30～40度下的接地部分的宽度方向中心。若螺旋带束层宽度为小于0.5倍，则会导致位置偏离CA为30～40度的接地形状的宽度方向中心，所以不好。换言之，螺旋带束层宽度过于狭窄。

由上，可以说具有如下特征。即，螺旋带束层3的配设宽度为上限、即为胎面宽度的0.8倍的宽度时，能使螺旋带束层端部位于摩托车最倾斜的CA为50度附近的接地形状的中心，从而在加速初期提高抓地性能上升的效果。此外，在使摩托车较大倾斜的低速拐角(在低速拐角中能使摩托车较大倾斜)中效果较佳。另一方面，螺旋带束层3的配设宽度为下限、即为胎面宽度的0.5倍的宽度时，能够将螺旋带束层端部配置在摩托车刚稍微立起时的接地形状的中心(CA为30～40度)，能在开始加速后车身稍微立起的加速中期发挥出抓地性能提高的效果。此外，在摩托车不太大地倾斜的高速拐角处发挥出抓地性能增大的效果。另外，在本发明中，配置成螺旋带束层3的宽度方向中心与轮胎赤道重合。由此，能够调合车身倾斜时左右侧的加强方向。

构成螺旋带束层3的帘线既可以是有机纤维帘线，也可以是钢丝帘线。在有机纤维帘线的情况下，可以使用例如芳香族聚酰胺(商品名：凯夫拉(ケブラ一))、尼龙、芳香族聚酮等的加捻帘线。在钢丝帘线的情况下，可以使用例如加捻5条线直径为0.2mm的钢丝单线或不进行加捻而直接使用线直径为0.4mm的钢丝单线。

此外，在本发明中，自螺旋带束层3的端部到胎面部11的端部的曲率半径(R1、也称为“SCR”)必须大于自螺旋带束层3的端部到轮胎赤道面C的曲率半径(R2、也称为“CCR”)。如本结构那样，在狭窄地设置螺旋带束层3的情况下，与螺旋带束层3具有胎面整个宽度的情况相比，在车身倾斜时不存在螺旋带束层3(带束层面内剪切刚性降低)的区域突然接地。因此，在此处产生如下问题：在车身倾斜结束时产生抓地力的急剧变化，驾驶员感觉到轮胎的刚性梯度而无法倾斜车身。为了缓和该急剧的刚性梯度，将不存在螺旋带束层的部分的曲率半径(SCR)设置得较大，设置成更平坦的表面形状。当SCR小于CCR时，由于表面形状的曲率变大，因此需要在接地而变平坦时进一步挠曲，驾驶员根据该变形量的大小有时会感觉为刚性低。因此，如本结构那样，通过设置更平坦的表面形状，能够较少挠曲地接地，结果，驾驶员感觉为刚性高，此外，通过使用本结构使抓地力的变化变得平缓，因此驾驶员能够不会感到别扭地倾斜车身。

而且，在本发明中，规定为了自螺旋带束层3的端部到胎面部11的端部的SCR大于自螺旋带束层3的端部到轮胎赤道面C分布的任意的CCR，但是SRC可以是大于CCR的作为R的单一曲率半径，此外，也可以是随着靠近胎面部11的端部逐渐扩径的形状。

而且，在本发明中，优选的是，SCR与CCR之比即SCR/CCR满足以下关系，即：

1＜SCR/CCR＜5.0，

更优选的是，满足以下关系，即：

1.2≤SCR/CCR≤4.0。

通过满足此关系，能够进一步缓和急剧的刚性梯度，相反，若SCR/CCR小于等于1.0则不能发挥出本发明的效果，另一方面，若SCR/CCR大于等于5.0则难以设计胎冠形状，所以不好。

图2表示本发明的另一优选例的机动二轮车用充气轮胎。在本发明中，优选的是，在胎面部11上未配设有螺旋带束层3的部分配设至少一层胎肩部加强带束层4。如本结构那样，通过配置胎肩部加强带束层4，能够进一步缓和刚性梯度。此外，通过缓和刚性梯度，也能够缓和施加于螺旋带束层3的端部的剪切应变，所以也能防止容易产生在端部的龟裂问题。

而且，在本发明中，优选的是，在将胎面部11的未配设有螺旋带束层3的部分的宽度设为W(W＝(胎面宽度-螺旋带束层宽度)/2)时，在未配设有螺旋带束层3的部分处，以配设宽度为0.5～2.0W并与螺旋带束层3相邻地配设有至少一层胎肩部加强带束层4。由于胎肩部加强带束层4是以缓和刚性梯度为目的而配置的，因此若宽度过于狭窄则不能得到效果。因此，在将在胎面部中未配置有螺旋带束层3的部分的宽度设为W时，胎肩部加强带束层4的宽度需要设为0.5W以上。0.5W是能够得到效果的下限值。此外，关于上限值，若为1.0W以上则配置在轮胎侧部上而效果变小，但即使效果小也能够获得效果，故根据实施例的结果将配置宽度的上限值设为2.0W。优选的是0.6W～1.2W的范围。

而且，在本发明中，优选的是，胎肩部加强带束层4的角度是相对于轮胎赤道方向为10度以上且90度以下，在胎肩部加强带束层4的角度小于90度时，优选的是，胎肩部加强带束层4被配设成相对于轮胎赤道呈线对称。车身倾斜时所感觉到的刚性梯度是由于螺旋带束层3消失而产生的。要补充由于螺旋带束层3消失而损失的面内剪切刚性，利用1层带角度的有机纤维的胎肩部层加强带束层就能够得到充分的效果。此外，即使是相对于赤道方向为90度的基本不具有刚性的带束层，也能够通过增加与一层带束层相当的厚度来获得补充刚性的效果。因此，胎肩部加强带束层角度的上限值设为90度。另一方面，虽然随着角度接近螺旋带束层3，补充面内剪切刚性的效果变大，但若为10度以下则会导致成为与螺旋带束层3大致相同的功能。因此，胎肩部加强带束层4的角度的下限值设为不会大幅度地阻碍胎肩区域延伸的10度。另外，当胎肩部加强带束层4相对于轮胎赤道方向的角度小于90度时，为了调合车身倾斜时左右侧的加强方向，优选的是相对于轮胎赤道呈线对称地配置胎肩部加强带束层4。

图3表示本发明的再一优选例的机动二轮车用充气轮胎。在本发明中，如图所示，优选的是配设有带束层交错层5，该带束层交错层5与螺旋带束层3相邻，比螺旋带束层的宽度宽，并且由相对于轮胎赤道方向的角度为30度以上且小于85度的有机纤维构成。这是因为：若在未缠绕有螺旋带束层的左右两端部的胎肩部上不存在带束层交错层5，则带束层的剪切刚性降低，带束层过弱而转弯时的抓地力降低。

若相对于赤道方向的角度小于30度，则其即为接近螺旋带束层3的角度的方向，会带来带束层在轮胎赤道方向(周向)上难以延伸的特性。在此情况下，有悖于在设置区域使胎肩部的带束层沿赤道方向延伸这一本发明的宗旨。因而，若带束层小于30度，则变得骨架构件在胎肩部沿赤道方向难以延伸，胎肩部的带束层速度不增加而胎肩部的胎面成为只是制动变形的状态，难以获得牵引抓地性能。另一方面，若胎肩部的带束层为85度以上，则带束层交错层5无法充分地得到交错效果(通过重叠彼此相反方向的带束层，提高带束层的面内剪切刚性的效果)，胎肩部的带束层的面内刚性不足，无法得到充分的转弯抓地性能。另外，由于角度为45度以上时骨架构件容易沿赤道方向延伸，因此角度更优选为45度以上。此外，在发挥剪切刚性方面上也更优选80度以下。因而，更优选的是，45度以上且80度以下。

带束层交错层5的材质使用有机纤维帘线。这是因为：若配置像钢丝帘线那样在帘线的压缩方向上也具有刚性的帘线作为带束层交错层，则具有骨架构件难以向面外弯曲的特性，接地面积变小，抓地力降低。这是因为：若是有机纤维帘线，则帘线方向的压缩不具有大的刚性，能够降低骨架构件的面外刚性，增大接地面积，并且，因为在帘线的拉伸方向上具有非常强的刚性，所以能有效地提高剪切刚性。另外，在本发明中，该带束层交错层5既可以如图3所示那样配置在螺旋带束层3的轮胎半径方向外侧，也可以配置在螺旋带束层3的半径方向内侧(未图示)，只要与螺旋带束层3相邻地配置，其配置顺序没有特别限制。

此外，在本发明中，如图1所示，优选在胎面部11的胎面层和螺旋带束层3之间配置带束层加强层6，该带束层加强层6与胎面层相邻，由相对于轮胎赤道方向的角度是85度～90度的有机纤维帘线构成。在胎面部上，在存在螺旋带束层3的部分和不存在螺旋带束层3的部分这两者的交界处刚性梯度较大。为了缓和该梯度，作为与胎面层相邻、即配置在最外层的带束层，通过使从轮胎中心到轮胎胎肩连续，能够使得不容易感觉到该梯度。

使带束层加强层6的角度相对于轮胎赤道方向为90度是因为：通过沿着宽度方向配置帘线，能够最有效地使得感觉不到梯度。在此，使角度具有85度～90度那样的幅度是因为在制造上具有误差。此外，带束层加强层6的配设宽度为胎面整个宽度的90％以上且110％以下。该带束层加强层6的目的在于使驾驶员感觉不到梯度，即，用构件覆盖螺旋带束层的端部，防止最外层的带束层断裂。因此，优选的是通过增大配设宽度，配置为覆盖胎面的整个区域。只要使配设宽度为胎面整个宽度的90％以上，就能够充分地覆盖螺旋带束层的梯度。另外，关于上限，也可以超过胎面宽度而到达胎侧部。但是，若超过110％，则轮胎的胎侧部也存在90度的带束层，胎侧部变得难以弯曲，轮胎有可能变硬(即，轮胎变得难以弯曲，乘坐舒适性能变差)。因此，上限设为110％。

该带束层加强层6的材质之所以设为有机纤维，是因为用于机动二轮车的轮胎的截面是非常圆，若使用在轮胎宽度方向上在帘线压缩侧具有刚性的钢丝，则轮胎变得难以弯曲，接地面积减少。有机纤维在帘线压缩侧刚性低，不会使接地面积减少。

另外，设置带束层加强层6的理由是为了消除螺旋带束层的端部的梯度，所以若帘线的直径过细则不能良好地获得效果。另一方面，若帘线的直径过粗，则由于有机纤维在帘线压缩侧具有刚性，所以太粗的帘线也不好。因而，关于带束层加强层6的帘线的直径，优选0.5mm以上且1.2mm以下。

在此，如上所述，因为带束层交错层5既可以设置在螺旋带束层3的内侧，也可以设置在螺旋带束层3的外侧，所以作为带束层交错层5和带束层加强层6的配置顺序，在带束层交错层5设置于比螺旋带束层3靠向内侧的位置的情况下，带束层加强层6配置在螺旋带束层3的紧外侧(参照图4)。另一方面，在带束层交错层5设置于比螺旋带束层3靠向外侧的位置的情况下，带束层加强层6配置在2层带束层交错层5中外侧的带束层交错层5的紧外侧(未图示)。任一种情况下都需要将带束层加强层6与胎面部11相邻地配置在胎面部11的紧内侧。

图5表示本发明的再一优选例的机动二轮车用充气轮胎的剖视图。在本发明中，在配置带束层加强层6的情况下，如图所示，还优选在带束层加强层6的轮胎半径方向内侧与带束层加强层6相邻地配置厚度为0.3～1.5mm的缓冲橡胶层7。该缓冲橡胶层7具有抑制胎肩部的胎面磨损的效果。

图7表示轮胎以CA为50度旋转时的胎面宽度方向的动作，另一方面，关于胎面的周向的变形，在胎面与路面接触的区域，图7的在胎面端部的区域和胎面中心部的区域之间不同。这是因为：带束层的速度在接地形状的靠近中心的区域和接地形状的靠近胎面端部的区域之间不同。二轮车的轮胎在宽度方向截面上具有大的圆角。因此，作为从旋转轴到带束层的距离的带束层半径，越靠近胎面中心的区域越大。因而，带束层的速度、即从胎面接触路面到胎面随着轮胎旋转从路面离开的带束层速度是，越靠近胎面中心的区域越快。这是因为：带束层半径乘以轮胎的旋转角速度即为带束层的速度。利用该带束层的周向的速度差，在轮胎的靠近中心的区域胎面为驱动状态，在轮胎的靠近胎面端部的区域胎面为制动状态(上述)。

在前面已经叙述了如下情况：在本发明中，通过缩短螺旋带束层的宽度，使未配设螺旋带束层的部分的带束层随着沿周向接地而延伸，从而提高带束层速度，缓和这些胎面的多余变形。但是，即使缩小螺旋带束层的宽度而缓和上述胎面的多余变形，也无法完全消除多余的变形。

若在带束层加强层6的轮胎半径方向内侧设置缓冲橡胶层7，则缓冲橡胶层7沿周向剪切变形，所以上述驱动变形和制动变形不会产生而替代胎面由缓冲橡胶层7变形，进一步缓和胎面的周向的变形。另一方面，缓冲橡胶层7具有在其上表面沿着轮胎宽度方向的带束层加强层6，所以沿轮胎宽度方向难以发生剪切变形。因此，对于轮胎宽度方向，不会替代胎面的变形，胎面的横向剪切变形是即使配置缓冲橡胶层7也仍然较大。即，缓冲橡胶层7仅替代轮胎周向的变形，减小胎面周向变形而进一步提高抓地力，并且另一方面，不替代轮胎宽度方向的变形，胎面的横向变形仍保持较大，具有能较高地保持横向力的效果。如本发明那样，若缩小螺旋带束层宽度，并且设置这样的缓冲橡胶层7，则进一步抑制胎面的轮胎周向的无用变形，所以具有良好的效果，特别好。优选带束层加强层6和缓冲橡胶层7特别是在胎面宽度的90％以上(特别是110％以下)的范围内宽阔地配置。

在本发明的轮胎中，只有满足螺旋带束层的上述条件而且满足曲率半径的上述条件是重要的，由此能够得到本发明的预期效果，关于除此之外的轮胎构造、材质等条件，没有特别限制。

例如，形成本发明的轮胎的骨架的胎体2包括至少1层由较高弹性的纤维帘线彼此平行地排列而成的胎体帘布层。胎体帘布层的层数既可以是1层，也可以是2层，还可以是3层以上。此外，胎体2的两端部既可以是如图1等所示那样从两侧用胎圈钢丝1夹持而卡定，也可以从轮胎内侧折回到外侧而卡定在胎圈芯的周围(未图示)，任一种固定方法都可以。此外，在轮胎的最内层配置有内衬层(未图示)，在胎面部11表面形成有适宜的胎面花纹(未图示)。本发明不限于子午线轮胎，也能适用于斜交轮胎。

实施例

以下，用实施例具体地说明本发明。

(实施例1)

根据以下条件，以轮胎尺寸190/50ZR17制造了具有图1所示那样的截面构造的机动二轮车用充气轮胎。供测试轮胎具有由2层呈环状横跨于一对胎圈芯之间并延伸的胎体帘布层(bodyply)构成的胎体。在此，胎体帘布层使用了尼龙纤维。2层胎体的角度为径向方向(相对于赤道方向的角度是90度)。此外，如图所示，在胎圈部，从两侧用胎圈钢丝夹持胎体帘布层的端部而将其卡定。

在胎体的轮胎半径方向外侧配置了螺旋带束层。螺旋带束层是沿赤道方向螺旋缠绕以1×5的方式加捻直径为0.18mm的钢丝单线而成的钢丝帘线、即呈螺旋状地缠绕而成。螺旋带束层通过以下的方法形成50条/50mm的排列密度，即，将在包覆橡胶中埋设有1条并排的帘线的带状体沿着大致轮胎赤道方向呈螺旋状在轮胎旋转轴方向上进行缠绕的方法。另外，螺旋带束层的总宽度为170mm，相当于胎面整个宽度240mm的0.71倍。

此外，形成如下轮胎表面形状：自螺旋带束层的端部到胎面部的端部的曲率半径(SCR)大于自螺旋带束层的端部到轮胎赤道面的曲率半径(CCR)。

而且，在螺旋带束层的轮胎半径方向外侧配置有由相对于赤道方向的角度为90度的芳香族聚酰胺纤维构成的带束层加强层。带束层加强层以排列密度为50条/50mm、相对于赤道方向为90度的角度配置有加捻了芳香族聚酰胺纤维而成的直径为0.7mm的帘线。带束层加强层的宽度和胎面宽度相同。在该带束层加强层的轮胎半径方向外侧配置有厚度7mm的胎面层。

(实施例2)

除了将螺旋带束层的宽度设定为120mm(胎面整个宽度的0.5倍)以外，和实施例1相同地制造了实施例2的轮胎。

(实施例3)

根据以下条件，制造了具有图3所示那样的截面构造的机动二轮车用充气轮胎。胎体帘布层为1层，配置在径向方向(相对于赤道方向的角度为90度)。此外，在胎体帘布层的半径方向外侧存在螺旋带束层。螺旋带束层的材质及排列密度与实施例1相同。在螺旋带束层的半径方向外侧配置有2层带束层交错层(在表1、2中简称为“交错层”)。带束层交错层通过以排列密度50条/50mm配置加捻了芳香族聚酰胺的纤维而成的直径为0.5mm的帘线而成。带束层交错层的角度相对于赤道方向为60度，为彼此交错。带束层交错层的宽度为，第1层(内侧)是250mm，第2层(外侧)是230mm。在带束层交错层的半径方向外侧没有设置相对于赤道方向的角度为90度的带束层加强层。另外，除此之外与实施例1相同地制造了实施例3的轮胎。

(实施例4)

根据以下条件，制造了具有图4所示那样的截面构造的机动二轮车用充气轮胎。胎体帘布层为1层，配置在径向方向。此外，在螺旋带束层的轮胎半径方向内侧，配置了2层与实施例3相同的带束层交错层。因而，在此情况下，带束层交错层存在于胎体的轮胎半径方向的紧外侧，在带束层交错层的轮胎半径方向外侧存在螺旋带束层。螺旋带束层的结构与实施例3相同。在该螺旋带束层的轮胎半径方向外侧存在相对于轮胎赤道方向的角度为90度的带束层加强层(在表1、2中简称为“最外层的加强层”)最外层的带束层加强层的结构与实施例1相同。胎面位于最外层的带束层加强层的轮胎半径方向外侧。

(实施例5)

除了不配置实施例4的螺旋带束层的轮胎半径方向外侧的带束层加强层以外，和实施例4相同地制造了实施例5的轮胎。

(实施例6)

根据以下条件，制造了具有图5所示那样的截面构造的机动二轮车用充气轮胎。在最外层的带束层加强层的轮胎半径方向内侧，配置厚度为0.6mm的缓冲橡胶层(在表1、2中简称为“橡胶层”)。缓冲橡胶层的材质与带束层加强层中所使用的涂层橡胶相同。缓冲橡胶层的宽度也和带束层加强层的宽度240mm相同。除此以外，和实施例4相同地制造了实施例6的轮胎。

(实施例7～12)

根据以下条件，制造了具有图2所示那样的截面构造的机动二轮车用充气轮胎。实施例7是在实施例4中追加了胎肩部加强带束层，在胎面端侧的不具有螺旋带束层的部分，配置了1层由相对于赤道方向的角度为45度的芳香族聚酰胺纤维(商品名：凯夫拉(ケブラ一))构成的胎肩部加强带束层。在不具有螺旋带束层的部分，以35mm的宽度在胎面的两端部配置了相对于轮胎旋转方向呈倒“ハ”字朝向的胎肩部加强带束层。实施例8～12是改变了该加强带束层的种类的轮胎。

(以往例1)

根据以下条件，制造了具有图6所示那样的截面构造的机动二轮车用充气轮胎。胎体帘布层为1层，沿径向方向配置。在胎体的轮胎半径方向外侧配置了带束层交错层。另外，带束层交错层的材质和实施例3相同。在带束层交错层的轮胎半径方向外侧配置有1层螺旋带束层。螺旋带束层是钢丝带束层，其排列密度为50条/50mm。

(以往例2)

是在以往例1中去除了交错带束层的结构。此外，胎体帘布层为2层，沿径向方向配置。

(比较例1)

除了自螺旋带束层的端部到胎面部的端部的曲率半径(SCR)与自螺旋带束层的端部到轮胎赤道面的曲率半径(CCR)相同以外，和实施例4相同地制造了比较例1的轮胎。

(比较例2)

除了螺旋带束层的宽度为100mm以外，和比较例1相同地制造了比较例2的轮胎。

(实施例13)

除了胎肩部加强带束层的配设宽度W为0.49W以外，和实施例7相同地制造了实施例13的轮胎。

(实施例14)

除了胎肩部加强带束层(有机纤维帘线)的角度为0度以外，和实施例7相同地制造了实施例14的轮胎。

对得到的各供测试轮胎实施了下述规定的实验。另外，表1、2汇总表示实施例1～14、比较例1、2、以往例1、2的轮胎的构造。另外，胎肩部的加强带束层的框中的“ハ”字、倒“ハ”字表示被配置成胎肩部的加强带束层的角度相对于轮胎旋转方向呈“ハ”字或倒“ハ”字中的一种。

<鼓轮试验>

首先，使用鼓轮(drum)测量了作为本发明的主要目的的、车身倾斜时的牵引力是否提高。使用了鼓轮的牵引性能的测量方法如下。

作为试验机，在直径为3m的鼓轮上粘贴砂纸，将砂纸的表面视为路面。使该鼓轮以时速150km滚动，在此基础上，将轮胎以CA为35度和CA为50度按压于该鼓轮。在各供测试轮胎内填充内压为240kPa，施加载荷1.47kN。在旋转轴上挂有传递动力的链条，对轮胎施加驱动力。用电动机施加驱动力。预先使轮胎以80km/h的速度旋转，施加驱动力而使轮胎用3秒时间线形加速到120km/h。此时，由于鼓轮以80km/h的速度滚动，所以成为对轮胎施加有驱动力的状态，能测量车身倾斜了的状态下的牵引性能。

用设置于轮胎的轮中心的力感应器分别测量作用于与轮胎旋转轴平行的方向(即，轮胎宽度方向)的力和作用于与轮胎旋转轴垂直的方向的力，根据倾斜角度将该力分解成鼓轮宽度方向的力和鼓轮旋转方向的力，将鼓轮宽度方向的力设为Fy，将鼓轮旋转方向的力设为Fx(Fx、Fy是相对于地面的坐标)。即，Fy表示使摩托车转弯的横向力，Fx表示使摩托车加速的驱动力。通过以横轴为Fx、纵轴为Fy来描绘Fx、Fy，得到图8所示的波形。将该波形称为摩擦椭圆，但是在Fx为0处的Fy的截距表示驱动力为0时的纯横向力，该横向力是被称为外倾推力的力。在本试验中，通过对轮胎施加驱动力而加速轮胎的旋转，能评价牵引状态的轮胎的抓地性能。随着时间的推移，曲线的波形向Fx为正的方向移动。Fx的最大值可以说是牵引抓地性能的指标。

将实施例1的CA为35度的Fx的最大值设为102，将CA为50度的FX的最大值设为103，用指数评价了其他的实施例的性能。以CA为35度和CA为50度的2种标准进行该评价。结果表示在下述表3中。

<实际车辆行驶试验>

接着，为了确认本发明的二轮车用轮胎的性能改善效果，来说明使用实际车辆进行的操纵性能比较试验的结果。各供测试轮胎是用于后轮的轮胎，所以仅更换后轮的轮胎而进行了实际车辆试验。前轮的轮胎始终固定为以往的轮胎。以下表示评价方法。

将各供测试轮胎安装在1000cc的运动型的二轮车上，使实际车辆在测试线路上行驶，根据测试驾驶员的感觉以10分制综合评价了操纵稳定性(转弯性能)。在线路上，当作机动二轮车赛车而进行高强度行驶，最高速度达到180km/h。测试项目是以下3项：低速拐弯的牵引性能(从以50km/h速度使车身较大倾斜的状态起的加速性能)、高速拐弯的牵引性能(从以120km/h速度使车身稍微倾斜的状态起的加速性能)、车身倾斜时的抓地性能的稳定性(不连续感)。得到的试验结果汇总表示在表3中。

表1

^*1CR：曲率半径。

^*2括号内的数值是SCR/CCR。

^*3括号内的数值是螺旋带束层宽度相对于胎面宽度的比例。

^*4括号内的数值是胎肩部加强带束层的宽度相对于W的比例。

表2

表3

与不满足本发明的曲率半径(CR)的条件、只是缩小螺旋带束层的宽度的比较例1进行比较可知，本次的实施例均提高了大幅度倾斜时的稳定性，并确认了利用CR形状缓和刚性梯度的效果非常大。

在实施例1中不存在交错带束层。因此，能够节约制造成本。与以往例2相比可知，在没有交错带束层的轮胎彼此之间的比较中，实施例1的CA为35度、CA为50度的Fx指数上升，在实际车辆测试中低速拐弯、高速拐弯的牵引性能均良好。

实施例3和5设有2层交错带束层。和以往例1、2相比，在牵引性能方面均看得出有大幅度的改进效果。

通过比较实施例4和实施例6可知，利用缓冲橡胶层，牵引性能上升。

从实施例4、5、6的关系可知，最外层的加强带束层、缓冲橡胶层对倾斜时稳定性具有效果。通过分别追加最外层的加强带束层、缓冲橡胶层，得到了进一步消除刚性梯度而增加稳定性的效果。

从实施例1、2可知螺旋带束层宽度的影响。若扩宽螺旋带束层宽度，则大CA时的Fx指数变好，即，能够在车身较大倾斜的大CA时的低速拐弯时得到显著效果。但是，若像以往例1、2那样螺旋带束层设为胎面宽度的整个宽度，则不存在牵引性能上升的效果。若缩小螺旋带束层宽度，则在CA较小时、即CA为35度左右的高速拐弯时得到显著效果。但是，若像比较例2那样过于狭窄，则得不到效果。

通过比较实施例4和实施例7可知胎肩部的加强带束层的效果。通过追加加强带束层，得到了进一步增加倾斜时的稳定性的结构。

从实施例7～9和实施例13的关系可知胎肩部加强带束层的配置宽度的影响。若胎肩部加强带束层的配置宽度是相对于未配置螺旋带束层的部分的宽度W为0.6W左右的增强，则得到对于倾斜时稳定性具有效果的结果，但是若小于0.5W则基本没有效果。此外，由于在2.0W的情况下，虽然微小但其效果仍大于1.0W时的效果，因此较宽地配置会得到对刚性梯度缓和具有效果的结果。根据该结果，可以说加强带束层的配置宽度在0.5W～2.0W左右较好。

从实施例7、实施例10、实施例11和实施例14的关系可知胎肩部的加强带束层的角度的影响。该角度即使是90度也具有缓和刚性梯度的效果。此外，随着角度减小，刚性梯度缓和的效果变大，但是若为0度的螺旋带束层则阻碍胎肩部的带束层的速度增加，因此驱动性能大幅度下降。因此，加强带束层的角度为10～90度时比较有效。

从实施例7和实施例12的关系可知相对于加强带束层的旋转方向的朝向的影响。若相对于轮胎赤道呈线对称，则配置成“ハ”字、倒“ハ”字中的任一种都不会影响倾斜时的稳定性，任一种朝向都不会改变提高稳定性自身的效果。

实施例6是在本发明的CR形状上追加了最外层的带束层加强和缓冲橡胶层的轮胎。在这次的评价中可知，牵引性能、倾斜时的稳定性均是最好的结果，与以往例比较，能够实现超高水平的性能上升。此外，关于车身倾斜时的稳定性能，得到超过了将螺旋带束层配置到端部为止的以往例的结果，通过组合本发明能够得到更优良的效果。

通过以上结果可知，根据本发明能够高水平地兼顾车身较大倾斜转弯时的操纵稳定性能(牵引性能)和车身倾斜时的稳定性。

附图标记说明

1胎圈芯；2胎体；3螺旋带束层；4胎肩部加强带束层；5带束层交错层；6带束层加强层；7缓冲橡胶层；11胎面部；12胎侧部；13胎圈部；C轮胎赤道面。

Claims (6)

1.一种机动二轮车用充气轮胎，包括形成为环状的胎面部，其特征在于，

在上述胎面部的胎冠部轮胎半径方向内侧配设有螺旋带束层，该螺旋带束层相对于轮胎赤道方向的角度为0度～5度并配设宽度为胎面宽度的0.5～0.8倍，该螺旋带束层被配设成该螺旋带束层的宽度方向中心与轮胎赤道重合，并且，自上述螺旋带束层的端部到胎面部的端部的曲率半径(R1)大于自上述螺旋带束层的端部到轮胎赤道面的曲率半径(R2)。

2.根据权利要求1所述的机动二轮车用充气轮胎，其特征在于，

在将上述胎面部的未配设有螺旋带束层的部分的宽度设为W时，在未配设有该螺旋带束层的部分处，以配设宽度为0.5～2.0W并与上述螺旋带束层相邻地配设有胎肩部加强带束层，上述胎肩部加强带束层的角度是相对于轮胎赤道方向为10度以上且90度以下。

3.根据权利要求2所述的机动二轮车用充气轮胎，其特征在于，

在上述胎肩部加强带束层的角度小于90度时，该胎肩部加强带束层被配设成相对于轮胎赤道呈线对称。

4.根据权利要求1所述的机动二轮车用充气轮胎，其特征在于，

与上述螺旋带束层相邻地配设有带束层交错层，该带束层交错层的宽度比该螺旋带束层的宽度宽，并且由相对于轮胎赤道方向的角度为30度以上且小于85度的有机纤维构成。

5.根据权利要求1所述的机动二轮车用充气轮胎，其特征在于，

在上述胎面层和上述螺旋带束层之间，以胎面幅度的90％以上且110％以下的宽度并与该胎面层相邻地配设有带束层加强层，该带束层加强层由相对于轮胎赤道方向的角度为85度～90度的有机纤维帘线构成。

6.根据权利要求5所述的机动二轮车用充气轮胎，其特征在于，

在上述带束层加强层的轮胎半径方向内侧，与该带束层加强层相邻地配设有缓冲橡胶，该缓冲橡胶的厚度为0.3～1.5mm。

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