JP2005254992A - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 直進性能と旋回性能とを両立して向上でき、かつ高速耐久性能をも高めうる。
【解決手段】 少なくとも１枚のベルトプライは、そのプライ面内において、タイヤ周方向に対する角度αをタイヤ赤道Ｃからベルトプライの両端縁Ｅに周方向同向きに漸減してのびる円弧状の曲線Ｋに沿って延在する曲線部１０Ａを有し、かつ該曲線部１０Ａが周方向に隔設されるベルトコード１０を具える。前記曲線Ｋの、タイヤ赤道Ｃにおける中央角度α１を７５〜９０°、かつベルトプライの端縁Ｅにおける端角度α２を０〜２５゜とした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ベルトコード配列を改善することにより、直進性能と旋回性能とを両立して向上させた自動二輪車用タイヤに関する。

自動二輪車用タイヤでは、車体を大きく傾斜させて旋回する都合上、旋回時に接地するトレッドショルダ領域では、優れた旋回性能を発揮するために高いトレッド剛性が要求され、とりわけ周方向剛性は高速耐久性のためにも重要となる。これに対して直進時に接地するトレッド中央領域では、優れた接地性を発揮し、かつ路面からの外乱に起因するシミー等の振動を抑制して直進性能を高めるために、トレッドショルダ領域に比して低いトレッド剛性が要求される。

これに対し、従来、自動二輪車用タイヤのベルト層ａには、図８（Ａ）に示すように、ベルトコードｂをタイヤ周方向に対して１５〜４０°の角度θで傾斜配列させた２枚のベルトプライａ１、ａ２を用い、プライ間相互でコードが交差するように傾斜の向きを違えて重置した構造（所謂クロス構造）、及び図８（Ｂ）に示すように、ベルトコードを５°以下の角度θで螺旋状に巻回させた構造（パラレル構造）のものが採用されていた。

しかしこれらベルト構造は、何れもベルトコードの前記角度θがタイヤ赤道Ｃからプライ端縁に至り実質的に一定であるため、トレッド部が一様に補強される結果を招く。そのため、トレッドショルダ領域及び中央領域における前述の要求を同時に満たすことが困難となり、直進性能と旋回性能との両立を難しいものとしていた。

特開平１１−２８９０９号公報

そこで本発明は、ベルトコードを、ベルトプライのプライ面内において、タイヤ周方向に対する角度αをタイヤ赤道からベルトプライの両端縁に漸減してのびる円弧状の曲線に沿って延在させることを基本として、直進性能と旋回性能とを両立して向上でき、かつ優れた高速耐久性能をも発揮しうる自動二輪車用タイヤを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部のトレッド面がタイヤ赤道からトレッド縁まで凸円弧状に湾曲してのび、かつ前記トレッド縁間のタイヤ軸方向距離であるトレッド巾がタイヤ最大巾をなす自動二輪車用タイヤであって、
前記トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至る少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配される少なくとも１枚のベルトプライからなるベルト層とを具えるとともに、
少なくとも１枚の前記ベルトプライは、該ベルトプライのプライ面内において、タイヤ周方向に対する角度αをタイヤ赤道からベルトプライの両端縁に周方向同向きに漸減してのびる円弧状の曲線に沿って延在する曲線部を有し、かつ該曲線部が周方向に隔設されるベルトコードを具え、
かつ前記曲線の前記角度αは、タイヤ赤道における中央角度α１を７５〜９０°、かつベルトプライの端縁における端角度α２を０〜２５゜としたことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記ベルトコードの前記曲線部は、夕イヤ赤道に対して実質的に線対称である曲線に沿うことを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記ベルトコードの前記曲線部は、半円弧状の曲線に沿うことを特徴としている。

又請求項４の発明では、前記ベルトコードは、その曲線部が、半円弧状の曲線とその曲線を周方向逆向きとした反転曲線とを両端で連続した環状体であり、かつ周方向に位置ずれして並設することによりベルトプライを形成することを特徴としている。

又請求項５の発明では、前記ベルトプライは、２枚のベルトプライが重置されることにより、ベルトコードの曲線部が、タイヤ軸方向に実質的に対称、かつ周方向両向きに実質的に同じ配置とすることを特徴としている。

本発明は叙上の如く構成しているため、直進性能と旋回性能とを両立して向上でき、かつ優れた高速耐久性能をも発揮しうる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明の自動二輪車用タイヤの子午断面を示す。
図１において、自動二輪車用タイヤ１は、トレッド面２Ｓが、タイヤ赤道Ｃからトレッド縁Ｔｅまで凸円弧状に滑らかに湾曲してのびるトレッド部２を有し、前記トレッド縁Ｔｅ、Ｔｅ間のタイヤ軸方向距離であるトレッド巾ＴＷがタイヤ最大巾をなすことにより、大きなバンク角での旋回走行を可能としている。

又前記自動二輪車用タイヤ１には、前記トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるベルト層７とが配される。

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７０〜９０°の角度で配列した少なくとも１枚、本例では２枚のカーカスプライ６Ａ、６Ｂからなり、各カーカスプライ６Ａ、６Ｂは、前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の回りでタイヤ軸方向内から外に折り返して係止される折返し部６ｂを一連に具える。カーカスコードには、例えばナイロン、レーヨン、ポリエステル等の有機繊維コードが使用される。又前記プライ本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５から半径方向外側にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配される。

次に、前記ベルト層７は、ベルトコードを配列した少なくとも１枚、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される。ベルトコードとしては、例えばナイロン、レーヨン、ポリエステル等の前記有機繊維コードが使用できるが、特にポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、芳香族ポリアミド等の高モジュラスの有機繊維コードが好適であり、又必要に応じてスチールコードも採用しうる。

そして本発明では、少なくとも１枚のベルトプライ、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂは、図２に一方のベルトプライ７Ａを平面に展開して示すように、プライ面内においてベルトコード１０を円弧状の曲線Ｋに沿って延在させた円弧配列プライ１１としている。

具体的には、この円弧配列プライ１１では、前記プライ面内において、ベルトコード１０は、タイヤ周方向に対する角度αをタイヤ赤道Ｃからベルトプライの両端縁Ｅに向かって周方向同向きで漸減してのびる円弧状の曲線Ｋに沿って延在する曲線部１０Ａを有するとともに、各ベルトコード１０の前記曲線部１０Ａは、タイヤ周方向に略等間隔で隔置している。このとき前記角度αは、タイヤ赤道Ｃにおける中央角度α１が７５〜９０°、かつ前記端縁Ｅにおける端角度α２が０〜２５゜の範囲に設定される。

ここで前記「円弧状の曲線Ｋ」とは、単一円弧以外にも、複数の円弧を滑らかに連ねた複合円弧、楕円、放物線等、さらにはこれらに近似する種々の曲線を含み、特に前記曲線Ｋ、即ち前記曲線部１０Ａが、夕イヤ赤道Ｃに対して実質的に線対称であることが、走行安定性の観点から好ましい。なお「実質的に線対称」とは、生タイヤ形成工程、加硫工程等の製造工程で生じる誤差や変形等を含む以外に、後で説明する如き図４の態様を含むものを意味する。

なお本例では、各ベルトコード１０が半円弧状の曲線Ｋに沿う曲線部１０Ａのみからなり、かつ該曲線部１０Ａが夕イヤ赤道Ｃに対して実質的に線対称であるものを例示している。

そして前記円弧配列プライ１１では、このような曲線部１０Ａが周方向に隔置するため、ベルトコードのコード配列密度が、タイヤ赤道Ｃ側では「粗」、端縁Ｅ側では「密」となる。従って、トレッド中央領域では、トレッド剛性が小となるなどエンベロープ効果が高まり、接地性が向上するとともに、路面から受ける外乱に起因するシミー等のタイヤ振動を抑制できる。しかも前記中央角度α１が７５〜９０°の範囲と大であるため、エンベロープ効果が高まるとはいえタイヤ軸方向剛性は相対的に高く、直進時の左右のブレも改善される。そしてこれら総合効果によって直進性能を向上させることが可能となる。

これに対して、トレッドショルダ領域では、トレッド剛性が大となるため剛性不足による腰くだけなどの発生を抑え、かつ充分なキャンバースラストを確保できる。しかも前記端角度α２が０〜２５゜の範囲と小であるため、タイヤ周方向剛性が相対的に高くなり、旋回時のトラクションを増大できる。そしてこれらの総合効果によって旋回性能を向上させることが可能となる。しかも、トレッドショルダ領域でのタイヤ周方向剛性が高まることにより、高速走行時のリフティングを抑制でき、高速耐久性を向上しうる。

なお前記中央角度α１が７５°より小、及び端角度α２が２５゜より大では、前述の作用効果を充分に発揮することができなくなる。従って、前記中央角度α１は、８０°以上さらには８５°以上と９０°に近づけることが好ましく、又前記端角度α２は、１５°以下さらには１０゜以下と０°に近づけることが好ましい。

又他方のベルトプライ７Ｂとして、本例では図３に示すように、前記一方のベルトプライ７Ａをタイヤ周方向に反転させた反転の円弧配列プライ１１を用いている。即ちベルトプライ７Ｂの曲線部１０Ａｂは、ベルトプライ７Ａの曲線部１０Ａａを周方向逆向きに反転させた反転形状（曲線形状自体は同じ）をなし、かつ曲線部１０Ａａと等しい周方向ピッチで配列している。そして、このベルトプライ７Ａ、７Ｂを重置することにより、曲線部１０Ａがタイヤ軸方向に実質的に対称、かつ周方向両向きに実質的に同じ配置となるベルト層７が形成される。このようなベルト層７は、反転形状の曲線部１０Ａａ、１０Ａｂが交差構造をなすため、前述の作用効果をより顕著に発揮することができ、しかも必要なトレッド剛性を容易に確保しうるという観点からも好ましい態様となる。

なお要求により、他方のベルトプライ７Ｂとして、その曲線部１０Ａｂがベルトプライ７Ａの前記曲線部１０Ａａと反転方向ではあるが、例えば周方向ピッチが異なる、曲線形状（例えば角度α１、α２、湾曲状態等）自体が異なるなどの異種の円弧配列プライを用いることもできる。又少なくとも１枚のベルトプライが前記円弧配列プライ１１で形成されていれば、残るベルトプライを、タイヤ赤道Ｃからベルトプライの両端縁Ｅに至りベルトコードの前記角度αを一定とした従来的な直線配列のプライとすることもできる。

次に、図４（Ａ）に円弧配列プライ１１の他の実施形態（第２の実施形態）を例示する。第２の実施形態では、周方向の隣り合う各曲線部１０Ａが、一方の端縁Ｅ１の側、他方の端縁Ｅ２の側で、Ｕ字状（Ｖ字状を含む）の連結部１２を介して交互に連結しているものを例示している。即ち該実施形態では、１本のベルトコード１０が、一方の端縁Ｅ１側から他方の端縁Ｅ２に向かって円弧状の前記曲線Ｋに沿ってのび、該他方の端縁Ｅ２でＵ字状に折り返された後、一方の端縁Ｅ１側に曲線Ｋに沿ってのび、これが順次繰り返されるジグザグをなす。

このとき本例では、個々の曲線部１０Ａは、厳密にはタイヤ赤道Ｃに対して線対称とはなっていないが、図４（Ｂ）に示す如く、タイヤ赤道Ｃで区分した一方側の曲線部分１０ｘと他方側の曲線部分１０ｙとを、前記ジグザグの周方向ピッチｐの半ピッチｐ／２づつずらすことにより線対称となる。このように、線対称となる曲線部分１０ｘ、１０ｙが周方向に位置ずれして配される場合も、実質的に線対称に含まれる。

係る第２の実施形態においても、図５に示すように、該円弧配列プライ１１と、それをタイヤ周方向に反転させてなる反転の円弧配列プライ１１とを重置させてベルト層７を形成するのが好ましい。係る場合には、ベルトプライの端縁Ｅにおけるベルトコードのカット端の数を著減できるため、該カット端からのコードルースを効果的に防止しうるなど、高速耐久性をいっそう向上することができる。

次に、図６に円弧配列プライ１１の他の実施形態（第３の実施形態）を例示する。第３の実施形態では、ベルトコード１０は、その曲線部１０Ａが、半円弧状の曲線Ｋ１とその曲線Ｋ１を周方向逆向きとした反転曲線Ｋ２とを両端で連続した独立した環状体２０から形成される。そして各環状体２０を、周方向に位置ずれして並設させることにより円弧配列プライ１１が形成される。係る場合にも前記端縁Ｅにおけるベルトコードのカット端の数を著減でき、又１枚の円弧配列プライ１１により、ベルトコードの交差構造を得ることができる。

次に、図７に円弧配列プライ１１の他の実施形態（第４の実施形態）を例示する。第４の実施形態では、ベルトコード１０が螺旋状に巻回することにより、各環状体２０を周方向に連続して形成している。係る場合には、第３の実施形態と同様の利点に加え、円弧配列プライ１１の生産効率を向上することができる。

なお第１〜４の実施形態の円弧配列プライ１１は、何れもベルトコード１０が円弧配列するコード配列体を、トッピングゴムで被覆することにより、いったんフラットなシート状体として形成される。従って、タイヤ製造方法を変更することなく、従来的なタイヤ生産工程を用いて前記自動二輪車用タイヤ１を形成することができる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１の構造をなす後輪用タイヤ（１５０／６０ＶＲ１８）をそれぞれ、表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤの操縦安定性（直進性能、旋回性能）、及び高速耐久性を比較した。

なおカーカスは、プライ数（２枚）、カーカスコード（ナイロン１４００ｄｔｅｘ／２）、打ち込み数（４５本／５ｃｍ）、コード角度（＋８８°／−８８°）とした。

（１）操縦安定性：
試供タイヤを内圧（２９０ｋＰａ）の条件下で自動二輪車（７５０ｃｃ，４サイクル）に装着し、直進路及び半径４００ｍの曲路を含むテストコースを１６０ｋｍ／ｈ以上の速度で実車走行させ、ドライバーによる官能評価によって直進性能及び旋回性能をそれぞれ比較例１を１００とする指数で比較した。数値が大なほど優れている。なお前輪には、後輪と略同構成としたタイヤ（１２０／６０ＶＲ１８）を使用している。

（２）高速耐久性：
直径６０インチのドラム試験機を用い、リム（４．０インチ）、内圧（２９０ｋＰａ）、荷重（１６０ｋｇｆ）の条件下で、速度１５０ｋｍ／ｈから１０分毎に１０ｋｍ／ｈづつ速度をステップアップさせ、タイヤが破損した時の速度を比較例１を１００とする指数で比較した。数値が大なほど優れている。

表１に示すように、実施例のタイヤは、直進性能と旋回性能とを両立して向上することができ、又高速耐久性能をも高めうるのが確認できる。

本発明の自動二輪車用タイヤの一実施例を示す断面図である。 円弧配列プライの第１の実施形態を示すベルトコードの配列状態の展開図である。 その円弧配列プライを用いたベルト層の一例を示す線図である。 （Ａ）は円弧配列プライの第２の実施形態を示すベルトコードの配列状態の展開図、（Ｂ）は実質的な線対称を説明する線図である。 その円弧配列プライを用いたベルト層の一例を示す線図である。 円弧配列プライの第３の実施形態を示すベルトコードの配列状態の展開図である。 円弧配列プライの第４の実施形態を示すベルトコードの配列状態の展開図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、従来のベルトプライを示すベルトコードの配列状態の展開図である。

符号の説明

２ トレッド部
２Ｓ トレッド面
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス
６Ａ、６Ｂ カーカスプライ
７ ベルト層
７Ａ、７Ｂ ベルトプライ
１０ ベルトコード
１０Ａ 曲線部
１２ 環状体
Ｃ タイヤ赤道
Ｋ 円弧状の曲線
Ｔｅ トレッド縁

Claims (5)

1. トレッド部のトレッド面がタイヤ赤道からトレッド縁まで凸円弧状に湾曲してのび、かつ前記トレッド縁間のタイヤ軸方向距離であるトレッド巾がタイヤ最大巾をなす自動二輪車用タイヤであって、
   前記トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至る少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配される少なくとも１枚のベルトプライからなるベルト層とを具えるとともに、
   少なくとも１枚の前記ベルトプライは、該ベルトプライのプライ面内において、タイヤ周方向に対する角度αをタイヤ赤道からベルトプライの両端縁に周方向同向きに漸減してのびる円弧状の曲線に沿って延在する曲線部を有し、かつ該曲線部が周方向に隔設されるベルトコードを具え、
   かつ前記曲線の前記角度αは、タイヤ赤道における中央角度α１を７５〜９０°、かつベルトプライの端縁における端角度α２を０〜２５゜としたことを特徴とする自動二輪車用タイヤ。
2. 前記ベルトコードの前記曲線部は、夕イヤ赤道に対して実質的に線対称である曲線に沿うことを特徴とする請求項１記載の自動二輪車用タイヤ。
3. 前記ベルトコードの前記曲線部は、半円弧状の曲線に沿うことを特徴とする請求項１又は２記載の自動二輪車用タイヤ。
4. 前記ベルトコードは、その曲線部が、半円弧状の曲線とその曲線を周方向逆向きとした反転曲線とを両端で連続した環状体であり、かつ周方向に位置ずれして並設することによりベルトプライを形成することを特徴とする請求項１又は２記載の自動二輪車用タイヤ。
5. 前記ベルトプライは、２枚のベルトプライが重置されることにより、ベルトコードの曲線部が、タイヤ軸方向に実質的に対称、かつ周方向両向きに実質的に同じ配置とすることを特徴とする請求項２又は３記載の自動二輪車用タイヤ。

Images