JP2007022388A - 二輪車用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】高速耐久性と操縦安定性とを高い次元で両立させることができる二輪車用空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】ラジアルカーカス４のクラウン域ＣＲの外周側に、非伸長性コード６のスパイラル巻回層からなる主ベルト７を配設し、上記クラウン域ＣＲの両側部であって主ベルト７の外周側に、高弾性コードからなる補助ベルト層８の一層を、トレッド部踏面９の沿面幅ＴＷの２０％〜５０％の相対間隔をおいて配設する。トレッド部２に、補助ベルト層８の離隔部分に対応して位置する中央部分トレッドゴム１０と、この中央部分トレッドゴム１０の側部に隣接するそれぞれの側部部分トレッドゴム１１とのそれぞれを配設し、中央部分トレッドゴム１０の、下記の総発熱指数Ｆｃを、側部部分トレッドゴム１１の総発熱指数Ｆｓ以下の値とする。（総発熱指数Ｆ＝Σ ｔａｎ δ×ｔ、ｔａｎ δ：トレッドゴムの損失正接、ｔ：トレッドゴムの厚み（ｍｍ））
【選択図】図１

Description

この発明は、自動二輪車、なかでもそれの後輪に適用して好適な二輪車用空気入りタイヤに関するものであり、とくには、高速耐久性と操縦性とを高い次元で両立させる技術を提案するものである。

自動二輪車用空気入りタイヤの、高速耐久性と旋回安定性とを向上させるための従来技術としては、たとえば特許文献１に開示されたものがある。
この空気入りタイヤは「クラウン部の周方向に沿って螺旋状に巻き回されるスパイラルベルトの外周側に、クラウン部の周方向と直交する軸に対して０〜４５度の角度の向きでコードが延びるクロスベルトを配置し、このクロスベルトの中央部に開口部が形成され、この開口部を挟んだクロスベルトの内側端間の間隔をＬとし、クラウン部のタイヤ表面の円弧に沿った全幅をＴＷとしたときに、Ｌ／ＴＷの値を０．０４５＜Ｌ／ＴＷ＜０．５３の範囲に設定したことを特徴とする」ものであり、これによれば、クラウン部の周方向に沿って螺旋状に巻き回されるモノスパイラルベルトであるスパイラルベルトの外周側にクロスベルトを配置するとともに、このクロスベルトを中抜き構造とすることで、直進時の振動の吸収性等を悪化させずに、旋回時の旋回安定性を向上させることができるとする。
特開２００１−２０６００９号公報

しかるに、クロスベルトを中抜き構造としてなるこの従来技術にあっては、トレッドゴムの厚みが、クロスベルトの存在しないトレッド部中央域で厚くなり、タイヤの負荷転動に際しては、そのトレッド部中央域でのトレッドゴムの発熱量が他の部分のそれより多くなるため、そこでのトレッドゴムの発熱耐久性が必然的に低くなり、これが、タイヤの高速耐久性の低下の一因となるので、二輪車用タイヤに本来的に要求される、高速耐久性および安定性と操縦性とを十分に両立させることが困難であった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、それの目的とするところは、高速耐久性および安定性を向上させて、それらの性能と操縦性とを高い次元で両立させることができる二輪車用空気入りタイヤを提供するにある。

この発明に係る二輪車用空気入りタイヤは、一方のビード部と他方のビード部との間に、一枚以上のカーカスプライからなるラジアルカーカスを、トレッド部を経てトロイダルに延在させて設け、そしてこのラジアルカーカスのクラウン域の外周側に、クラウン域の周方向に延びる、ゴム被覆した非伸長性コードを、一本もしくは複数本を単位として、そのクラウン域の幅方向に螺旋状に巻回してなるスパイラル巻回層の一層以上からなる主ベルトを、たとえば、クラウン域の幅のほぼ全幅にわたって配設し、また、上記クラウン域の両側部のそれぞれで、主ベルトの内周側もしくは外周側に、ゴム被覆した高弾性コードの複数本からなる補助ベルト層の少なくとも一層を、たとえば、タイヤ赤道面を中心として、トレッド部踏面の沿面幅の２０％〜５０％の相対間隔をおいて配設して、好ましくは、間隔をおくそれらの補助ベルト層の高弾性コードを相互に逆方向に延在させたところにおいて、トレッド部に、補助ベルト層の離隔部分に対応して位置して、たとえば、両補助ベルト層間をほぼ完全に埋め込む中央部分トレッドゴムと、この中央部分トレッドゴムの側部に、たとえばその側面に隙間なく隣接するそれぞれの側部部分トレッドゴムとをそれぞれ配設するとともに、中央部分トレッドゴムの、下記の式で表される総発熱指数Ｆｃを、側部部分トレッドゴム総発熱指数Ｆｓ以下の値としたものである。
記
総発熱指数Ｆ＝Σ ｔａｎ δ×ｔ
ｔａｎ δ：トレッドゴムの損失正接
ｔ：トレッドゴムの厚み（ｍｍ）

ここにおいて、主ベルトのための非伸長性コードとは、スチールコードまたは、コード強力が１３０Ｎ以上の有機繊維コードをいうものとし、また、補助ベルト層のための高弾性コードとは、スチールコードまたは、コード強力が８０Ｎ以上の有機繊維コードをいうものとする。

従って、このタイヤにおけるそれぞれの総発熱指数Ｆｃ，Ｆｓは、中央部分トレッドゴムを構成する単一もしくは複数のゴム層および、側部部分トレッドゴムを構成する単一もしくは複数のゴム層のそれぞれにつき、各ゴム層のゴムの損失正接と、そのゴム層の厚みとの積の総和として表わされることになる。

このようなタイヤにおいて好ましくは、中央部分トレッドゴムと、側部部分トレッドゴムとを相互に異なる材質のゴムとし、また好ましくは、これに代えて、もしくは加えて、中央部分トレッドゴムおよび側部部分トレッドゴムのそれぞれをともに、相互に異なったゴム質からなり、半径方向の内外に隣接して位置するベースゴム層とキャップゴム層とで構成し、これらのいずれの場合にあっても、総発熱指数については先の要件を満足するものとする。

またこのタイヤでは、中央部分トレッドゴムだけを、相互に異なったゴム質からなり、半径方向の内外に隣接して位置するベースゴム層とキャップゴム層とで構成することもできる。

この一方で、トレッド部踏面の沿面幅の２５％の範囲に含まれる領域内での、主ベルトの非伸長性コードの打込み密度に対し、その領域より外側部分での非伸長性コードの打込み密度を８０％以下とすることもできる。

この発明に係るタイヤは、トレッド部の中央部分トレッドゴムと側部部分トレッドゴムとの発熱性に着目して、それらのそれぞれの部分のトレッドゴムについての発熱指数という新たな概念を導入した結果物としてのタイヤであり、トレッド部の、中央部分トレッドゴムの総発熱指数Ｆｃを、側部部分トレッドゴムの総発熱指数Ｆｓ以下として、中央部分トレッドゴムの発熱量を有効に抑制することにより、補助ベルト層の存在しないトレッド部中央域に配設される中央部分トレッドゴムの厚みが、それぞれの側部部分トレッドゴムの厚みによりたとえ厚くなったとしても、その中央部分トレッドゴムの、発熱による熱劣化を効果的に緩和することができるので、トレッド部の高速耐久性および安定性を十分に向上させて、それらの性能と操縦性とを高い次元で両立させることができる。

なおここにおいて、それぞれの補助ベルト層の相対間隔を、たとえば、タイヤ赤道面を中心として、トレッド部踏面の沿面幅の２０％〜５０％の範囲とするのは、いわゆる、ツーリング系、スポーツ系と称されるカテゴリーの二輪車によるハードな走行において、車体を大きく傾けて旋回走行する、いわゆる大キャンバー走行では、±１５°〜５０°のキャンバー角が車体に付与されることになるとの知見の下で、それらの補助ベルト層を、このような大キャンバー走行に当ってトレッド接地面と対応する領域内に入り込ませてトレッド部側部域の横剛性の増加に寄与させることで、高度な高速旋回走行に対して、より高い安定性を確保するためである。

またここで、非伸長性コードのスパイラル巻回層からなる主ベルトは、タイヤの高速回転に対して、トレッド部の、すぐれた径成長抑制機能を発揮して、高い走行安定性および耐久性を実現するべく作用する。

かかるタイヤにおいて、中央部分トレッドゴムと、側部部分トレッドとを異なる材質のゴムによって構成して、中央部分トレッドゴムの損失正接を小さくした場合には、それぞれの部分のトレッドゴム厚みを適正に維持しつつ、総発熱指数の、所期した通りの差等を容易に、かつ確実に実現することができる

そしてまた、中央部分トレッドゴムと、側部部分トレッドゴムとのそれぞれをともに、相互に異なったゴム質からなるベースゴム層とキャップゴム層とで構成したときは、それらのそれぞれのトレッドゴムの、所期した通りのそれぞれの総発熱指数Ｆｃ，Ｆｓを、タイヤの各種の性能に及ぼす影響を極力小さくして、簡易・迅速にかつ正確に実現することができ、このことは、たとえば、それぞれのベースゴム層のゴムの損失正接をともに小さい値とし、それぞれのベースゴム層の厚みを相互に均等なものとすることによって行うことができる。

そしてこれらのことは、中央部分トレッドゴムだけを、相互に異ったゴム質からなるベースゴム層とキャップゴム層とで構成し、そのベースゴム層を損失正接の小さいゴムにて形成する場合にもまた同様である。

図１はこの発明の実施の形態を示すタイヤ幅方向の断面図であり、ここに示す二輪車用空気入りタイヤは、たとえば偏平率が６５％以下のものであって、後輪に適用して好適なものである。

このタイヤは、一対のサイドウォール部１、それらの両サイドウォール部１にトロイダルに連なるトレッド部２および、各サイドウォール部１の内周側に設けたビード部３とを具えるものにおいて、たとえば、タイヤ赤道面Ｅに対して７５°〜９０°の範囲の角度で相互に平行に延在する複数本の有機繊維コードからなる一枚以上、図では一枚のカーカスプライからなるラジアルカーカス４を、トレッド部２を経てトロイダルに延在させて設けるとともに、このラジアルカーカス４のそれぞれの側部部分を、各ビード部３に埋設配置した円環状のビードコア５の周りに、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻上げて係止し、また、このようなラジアルカーカス４のクラウン域ＣＲの外周側に、ゴム被覆を施した非伸長性コード６、たとえばアラミド繊維コードを、そのクラウン域ＣＲの周方向への延在姿勢で、一本もしくは複数本を単位として、それの幅方向に螺旋状に巻回してなるスパイラル巻回層の一層以上、図では一層からなる主ベルト７を配設し、この主ベルト７をもって、クラウン域ＣＲをそれのほぼ全幅、たとえば９０％を越える幅にわたって覆ってなるものである。

またこのタイヤでは、ラジアルカーカス４のクラウン域ＣＲの両側部部分のそれぞれで、主ベルト７の内周側もしくは外周側、図では外周側に、たとえば、タイヤ赤道面Ｅに対して４０°〜９０°の範囲、好適には４５°〜６０°の範囲の角度で延在する、複数本のゴム被覆高弾性コードからなる補助ベルト層８の少なくとも一層、ここでは一層を配設し、これらのそれぞれの補助ベルト層８の相互の、トレッド部踏面９に沿う間隔を、たとえばタイヤ赤道面Ｅを中心として、その踏面９の沿面幅ＴＷの２０％〜５０％の範囲とする。

ここで、これらのそれぞれの補助ベルト層８の相互間においては、それぞれの高弾性コードの延在方向を、相互に交差する方向、たとえば、タイヤ赤道面Ｅに対して逆向きになる方向とすることが好ましい。

そしてここでは、トレッド部２に、補助ベルト層８の離隔部分に対応して位置して、図では、両補助ベルト層間をほぼ完全に埋め込む中央部分トレッドゴム１０を配設するとともに、この中央部分トレッドゴム１０のそれぞれの側部に、その側面に隙間なく隣接してそこに突き合わせ接合されるそれぞれの側部部分トレッドゴム１１を配設して、それらのトレッドゴム１０，１１を異なった材質のゴムによって形成することで、
（ｔａｎ δ×ｔ）の総和
ｔａｎ δ：トレッドゴムの損失正接
ｔ：トレッドゴムの厚み（ｍｍ）
として定義される総発熱指数を、中央部分トレッドゴム１０で、側部部分トレッドゴム１１の値以下とする。

より具体的には、中央部分トレッドゴム１０の損失正接をｔａｎ δ_ｃ１、それの全幅にわたる平均厚みをｔ_ｃ１とし、側部部分トレッドゴム１１の損失正接をｔａｎ δ_ｓ１，それの全幅にわたる平均厚みをｔ_ｓ１とした場合に、トレッドゴム１０の総発熱指数Ｆｃ（＝ｔａｎ δ_ｃ１×ｔ_ｃ１）を、トレッドゴム１１の総発熱指数Ｆｓ（＝ｔａｎ δ_ｓ１×ｔ_ｓ１）以下の値とする。

かかる構成によれば、先にも述べたように、中央部分トレッドゴム１０の厚みｔ_ｃ１が、側部部分トレッドゴム１１の厚みｔ_ｓ１よりたとえ厚くなっても、タイヤの負荷転動に際する、中央部分トレッドゴム１０の発熱量を少なく抑えて、そのトレッドゴム１０の熱劣化を有効に緩和することができ、トレッド部２の耐久性を、従来技術に比して大きく高めることができる。

図２は他の実施形態を示す、図１と同様の幅方向断面図であり、このタイヤはとくに、中央部分トレッドゴム１０を、いわゆるキャップアンドベース構造とした点で、前述したタイヤとは構造を異にするものである。

これは、中央部分トレッドゴム１０を、主ベルト７の外周側に隣接して位置するベースゴム層１０ａと、このベースゴム層１０ａの外周側に隣接して位置するキャップゴム層１０ｂとで構成して、この中央部分トレッドゴム１０の総発熱指数Ｆｃを、側部部分トレッドゴム１１の総発熱指数Ｆｓの値以下としたものである。

これがためここでは、ベースゴムの損失正接をｔａｎ δ_ｃ２，それの、全幅にわたる平均厚みをｔ_ｃ２とするとともに、キャップゴムの損失正接をｔａｎ δ_ｃ３，それの、全幅にわたる平均厚みをｔ_ｃ３とし、また、側部部分トレッドゴム１１の損失正接をｔａｎ δ_ｓ２，それの、全幅にわたる平均厚みをｔ_ｓ２とした場合に、中央部分トレッドゴム１０の総発熱指数Ｆｃ（＝ｔａｎ δ_ｃ２×ｔ_ｃ２＋ｔａｎ δ_ｃ３×ｔ_ｃ３）を、たとえば、ベースゴム層１０ａのｔａｎ δ_ｃ２を小さくすることに基き、側部部分トレッドゴム１１の総発熱指数Ｆｓ（＝ｔａｎ δ_ｓ２×ｔ_ｓ２）以下の値とする。

以上この発明に係るタイヤの実施形態を図面に示すところに基いて説明したが、側部部分トレッドゴムだけをキャップアンドベース構造とすること、または、中央部分トレッドゴムおよび側部部分トレッドゴムの両者をともにキャップアンドベース構造とすることも可能である。
なお、これらのいずれにあっても、中央部分トレッドゴムの総発熱指数を、側部部分トレッドゴムのそれ以下とすることはもちろんである。

サイズが１９０／５０ Ｒ１７ Ｍ／Ｃのタイヤにつき、ラジアルカーカスを、タイヤ赤道面に対して９０°の角度で延在させたナイロン繊維コード（１４００ｄｔｅｘ）からなるカーカスプライの一枚で形成し、主ベルトを、タイヤ赤道面に対して１°以下の角度で延在させたアラミド繊維コード（１６５０ｄｔｅｘ）からなる一層のスパイラル巻回層により形成し、そして、各一層の補助ベルト層を、タイヤ赤道面に対して４５°の角度で延在させたアラミド繊維コード（１６５０ｄｔｅｘ）で形成するとともに、補助ベルト層の厚みを１ｍｍ、両補助ベルト層の相対間隔を、踏面の沿面幅の３０％とし、さらに、表１に示す寸法諸元を有する実施例タイヤおよび従来タイヤのそれぞれを、二輪車の後輪に装着して、ラストドライバーにおる実車走行によって、ハンドリング性能および高速安定性のそれぞれをフィーリング評価したところ、同表の下段に示す結果を得た。
また、高速耐久性は、ドラム耐久試験をもって、トレッド部故障が発生するまでの走行距離を測定することにより評価した。
なお、フィーリング評価および高速耐久性の評価指数値はいずれも、大きいほどすぐれた結果を示すものとした。

表１に示すところによれば、実施例タイヤはいずれも、トレッドゴムの全体を一種類のゴムにて構成した従来タイヤに比し、高速耐久性および高速安定性のそれぞれを大きく向上させ得ることが明らかである。

この発明の実施の形態を示すタイヤ幅方向断面図である。 他の実施形態を示す図１と同様の図である。

符号の説明

１ サイドウォール部
２ トレッド部
３ ビード部
４ ラジアルカーカス
５ ビードコア
６ 非伸長性コード
７ 主ベルト
８ 補助ベルト層
９ トレッド部踏面
１０ 中央部分トレッドゴム
１０ａ ベースゴム層
１０ｂ キャップゴム層
１１ 側部部分トレッドゴム
Ｅ タイヤ赤道面
ＣＲ クラウン域
ＴＷ トレッド部踏面の沿面幅

Claims (5)

1. 一方のビード部と他方のビード部との間に、一枚以上のカーカスプライからなるラジアルカーカスを、トレッド部を経てトロイダルに延在させて設け、ラジアルカーカスのクラウン域の外周側に、そのクラウン域の周方向に延びる非伸長性コードのスパイラル巻回層の一層以上からなる主ベルトを配設し、上記クラウン域の両側部部分のそれぞれで、主ベルトの内周側もしくは外周側に、高弾性コードからなる補助ベルト層の少なくとも一層を、トレッド部踏面の沿面幅の２０％〜５０％の相対間隔をおいて配設してなる二輪車用空気入りタイヤにおいて、
   トレッド部に、補助ベルト層の離隔部分に対応して位置する中央部分トレッドゴムと、この中央部分トレッドゴムの側部に隣接するそれぞれの側部部分トレッドゴムとのそれぞれを配設するとともに、中央部分トレッドゴムの、下記の総発熱指数Ｆｃを、側部部分トレッドゴムの総発熱指数Ｆｓ以下の値としてなる二輪車用空気入りタイヤ。
   記
   総発熱指数Ｆ＝Σ ｔａｎ δ×ｔ
   ｔａｎ δ：トレッドゴムの損失正接
   ｔ：トレッドゴムの厚み（ｍｍ）
2. 中央部分トレッドゴムと、側部部分トレッドゴムとを相互に異質のものとしてなる請求項１に記載の二輪車用空気入りタイヤ。
3. 中央部分トレッドゴムおよび側部部分トレッドゴムのそれぞれをともに、相互に異なったゴム質からなり、半径方向の内外に隣接して位置するベースゴム層とキャップゴム層とで構成してなる請求項１もしくは２に記載の二輪車用空気入りタイヤ。
4. 中央部分トレッドゴムを、相互に異なったゴム質からなり、半径方向の内外に隣接して位置するベースゴム層とキャップゴム層とで構成してなる請求項１もしくは２に記載の二輪車用空気入りタイヤ。
5. タイヤ赤道面から、トレッド部踏面の沿面幅の２５％の範囲に含まれる領域内での、主ベルトの非伸長性コードの打込み密度に対し、その領域より外側部分での非伸長性コードの打込み密度を８０％以下としてなる請求項１〜４のいずれかに記載の二輪車用空気入りタイヤ。

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