JP2007168474A - 自動二輪車用ラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】特にレース用タイヤとして必要な、直進安定性、ハンドリング性能、スライドコントロール性能、および、グリップ持続性のすべてをバランスよく具えた自動二輪車用ラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】ラジアルカーカス１を、周方向に対して60〜90度以上の角度で互いに逆向きに傾斜させたコードよりなる２枚のカーカスプライ１ａ、１ｂで構成し、スパイラルベルト２をラジアルカーカス１の外側に直接配設するとともに、スパイラルベルト２の外側に配置されるベルト保護層５の有機繊維コードを、70〜90度の周方向に対する傾斜角度で、赤道面を跨いで両ショルダ部間に連続的に延在するよう配列する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ラジアルカーカスの半径方向外側に、コードを周方向に巻回させてなるスパイラルベルトと、スパイラルベルトのさらに外側に有機繊維コードよりなるベルト保護層を具えた自動二輪車用ラジアルタイヤ、中でもレース用のタイヤに関し、特に、直進走行安定性、ハンドリング性能、スライドコントロール性能を維持しつつグリップ持続性を確保することのできるものに関する。

従来から、ラジアルカーカスの半径方向外側に、コードを周方向に巻回させてなるスパイラルベルトと、スパイラルベルトのさらに外側に有機繊維コードよりなるベルト保護層を具えた自動二輪車用ラジアルタイヤは知られており、例えば、特許文献１には、図１にタイヤの半径方向外側から見たベルト部分を平面に展開した展開図で示すように、ラジアルカーカス８１と、その半径方向外側に周方向に巻回されたコードよりなるスパイラルベルト８２と、さらにその外側に配置されたベルト保護層８５とを具えたタイヤ８０が記載されている。タイヤ８０において、ベルト保護層８５は、コードを周方向に対して相互に逆方向に10〜30度（α1=10〜30度）傾斜させた２層のベルトプライ８３、８４よりなっている。

また、特許文献２にも、図２にタイヤの半径方向外側から見たベルト部分を平面に展開した展開図で示すように、ラジアルカーカス９１と、その半径方向外側に周方向に巻回されたコードよりなるスパイラルベルト９２と、さらにその外側に配置されたベルト保護層９５とを具えたタイヤ９０が記載されている。このタイヤ９０においては、ベルト保護層９５は、周方向に対して70〜90度（α1=70〜90度）の角度で配列させたコードを有しする２枚のベルトプライ９３、９４よりなり、ベルトプライ９３、９４はそれぞれ両側のショルダ部に対応する位置に相互に離隔して配置されている。なお、図１、２において符号８９、９９はいずれもビードコアを示す。

特許文献１、２に記載されたタイヤ８０、９０はいずれも、スパイラルベルト８２、９２の作用により、スライドコントロール性能に優れ、また、ベルト保護層８５、９５の作用により高いグリップ持続性を有し、これらの特性は、特に、レース用のタイヤとして重要なものである。
特開平５−４５０３号公報 特開平１０−１８１３１０号公報

しかしながら、特許文献１に記載された上記のタイヤ８０は、ハンドリング性能には不満はないものの、ベルト保護層８５を構成するベルトプライ８３、８４は、周方向に対するコード角度が10〜30度となる交差ベルトプライであるため踏面剛性が高くなりすぎて直進時のグリップ力が低下し直進安定性が低いという問題がある。

一方、特許文献２に記載された上記のタイヤ９０は、直進安定性に不満はないものの、ベルト保護層９５が、タイヤ幅方向に分かれた２枚のベルトプライ９３、９４よりなり、このことによって、コーナリング時に車体を傾斜させてゆくとき、タイヤ接地部分はベルト保護層のない領域からベルト保護層のある領域に遷移し、この遷移領域において剪断変形量が急激に変化する結果、タイヤ９０はハンドリング性能がよくないという問題があった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、特にレース用タイヤとして必要な、直進安定性、ハンドリング性能、スライドコントロール性能、および、グリップ持続性のすべてをバランスよく具えた自動二輪車用ラジアルタイヤを提供することを目的とする。

＜１＞は、コードを周方向に対して60〜90度、傾斜させた少なくとも１枚のカーカスプライよりなるラジアルカーカスの半径方向外側に、コードを周方向に巻回させてなるスパイラルベルトを配置し、スパイラルベルトの半径方向外側に、有機繊維コードよりなるベルト保護層を配設した自動二輪車用ラジアルタイヤにおいて、
前記スパイラルベルトを前記ラジアルカーカスの外側に直接配置し、
前記ベルト保護層の有機繊維コードを、周方向に対して70〜90度、傾斜させるとともに、赤道面を跨いで両ショルダ部間に連続的に延在させてなる自動二輪車用ラジアルタイヤである。

＜２＞は、＜１＞において、前記スパイラルベルトと前記ベルト保護層との間にクッションゴム層を配設し、クッションゴム層の厚さを0.3mm〜1.5mmとしてなる自動二輪車用ラジアルタイヤである。

＜３＞は、＜１＞もしくは＜２＞において、ベルト保護層に配設されたコードの周方向に対する傾斜角度を、90度としてなる自動二輪車用ラジアルタイヤである。

＜４＞は、＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、ベルト保護層に配設されたコードの3%伸張時の弾性率を、12cN/tex以上としてなる自動二輪車用ラジアルタイヤである。

＜５＞は、＜１＞〜＜４＞のいずれかにおいて、ベルト保護層は、製品タイヤの内周面とほぼ同一形状の外周面を有する剛体コア上で、コードをその長さ方向に沿ってゴムシート上に押圧しながら貼り付けて形成されてなる自動二輪車用ラジアルタイヤである。

＜１＞によれば、周方向に対して10〜30度の小さな角度で傾斜したコードよりなる交差ベルトプライを配設せず、ラジアルカーカスの外側に、直接、コードを周方向に螺旋巻きしてなるスパイラルベルトを具えるよう構成したので、高いスライドコントロール性能に加えて優れた直進安定性を確保することができ、また、スパイラルベルトの外側に、コードを周方向に対して７０度以上傾斜させて配置したベルト保護層を設けたので、ドライ路面における高速走行時、および高速コーナリング時に入力される面内剪断変形に対する変形をベルト保護層で吸収することでトレッドゴムの変形負担を小さくしトレッドゴムの劣化を抑制して、高いグリップ力を長期に保持させることができ（グリップ持続性）、しかも、このベルト保護層は、有機繊維コードよりなるので伸縮に対して高い柔軟性を有し、面内剪断変形に対して、トレッドゴムよりも優れた耐久性を有するので、ベルト保護層が早期に劣化することはない。

さらに、ベルト保護層のコードは、赤道面を跨いで両ショルダ部間に連続的に延在するよう配列されているので、コーナリング時に車体を傾斜させてゆくとき、剪断変形量が急激に変化する現象が現れて、タイヤのハンドリング性能を悪化させるという問題を解消することができる。

＜２＞によれば、スパイラルベルトとベルト保護層との間にクッションゴム層を配設したので、ドライ路面における高速走行時、および高速コーナリング時に入力される面内の剪断変形を、より効果的に吸収することができる。

そして、このクッションゴムの厚さを、0.3mm未満した場合には、面内剪断変形を有効に吸収することができなくなり、一方、これを、1.5mmを超えるものとした場合には、変形に伴う発熱量が増加し耐久性を低下させてしまう。

＜３＞によれば、ベルト保護層に配設されたコードの角度を周方向に対して90度としたので、タイヤ幅方向の曲げ変形に対する剛性をさらに高めることができ、コーナリング時のグリップ性能を一層向上させるとともに、スパイラルベルトと、コード同士を直角に交差させることにより曲げ変形に対する剛性の方向依存性を抑えて優れた剛性感を付与しこのことによってもグリップ性能の向上に寄与させることができる。

＜４＞によれば、ベルト保護層に配設されたコードの、3%伸張時の弾性率を12cN/tex以上としたので、適度な剛性を保ちながら柔軟性を担持することができ、グリップ性能と耐久性能とを両立させることができる。

＜５＞によれば、ベルト保護層を、製品タイヤの内周面とほぼ同一形状の外周面を有する剛体コア上で、コードをその長さ方向に沿ってゴムシート上に押圧しながら貼り付けて形成したので、コードを貼り付けたあと、タイヤが加硫されて製品となるまでの間、規則正しく配列されたコードがずれることはなく、したがって、製品タイヤにおいても、ベルト保護層のコード配列を均一に保つことができる。
もし、ベルト保護層を、予め巻き付け長にほぼ等しい長さに切断されたコード入りゴムシートを円筒形ドラム上に巻き付けたあと、タイヤ幅方向中央部を膨出させて製品タイヤにおける断面形状にする加工をおこなって製品タイヤとした場合には、ベルト保護層を膨出させる過程でコードが変位し、しかも、ベルト保護層の幅方向端はしっかりと固定されてないので、コード端が乱れ波打ったりする可能性がある。

本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。図３は、実施形態の自動二輪車用ラジアルタイヤを、中心軸線を通る断面で示す断面図であり、図４は、ラジアルカーカス、スパイラルベルト、およびベルト保護層を、タイヤ半径方向外側から見たものを平面に展開して示した展開図であり、自動二輪車用ラジアルタイヤ１０は、両側のビードコア９の周りで両側部をそれぞれ折り返すとともに中央部をこれらのビードコア９間にトロイダル状に延在させた２層のカーカスプライ１ａ、１ｂよりなるラジアルカーカス１と、ラジアルカーカス１の半径方向外側に隣接して配設されコードを周方向に巻回させてなるスパイラルベルト２と、スパイラルベルト２および最外に位置するトレッドゴム８との間に配設された、有機繊維コードよりなるベルト保護層５を具える。

自動二輪車用ラジアルタイヤ１０は、上記の構成によって、優れたスライドコントロール性能と高いグリップ持続性とを具えることができる。

そして、本発明のタイヤ１０は、上記の構成に加えて、ベルト保護層５のコードが周方向に対して70〜90度で傾斜するとともに、赤道面Ｅを跨いで両ショルダ部１１間に連続的に延在するよう配列されていることを特徴するものであり、ベルト保護層５のコード角度を周方向に対して70〜90度とすることにより、踏面剛性を適正化し直進安定性を向上させることができ、また、それらのコードを、赤道面Ｅを跨いで両ショルダ部１１間に連続的に延在するようにしたので、コーナリング時における剪断変形の急激な変化を抑えハンドリング性能を向上させることができる。

そして、好ましくは、スパイラルベルト２とベルト保護層５との間に、厚さtが0.3mm〜1.5mmのクッションゴム６を配設し、剪断変形をより効果的に吸収する。

また、ベルト保護層５の対周方向コード角度θは、70〜90度の範囲の中でも90度とするのが好ましく、このことによってコーナリング時に必要な曲げ剛性を一層高め、優れたグリップ性能を得ることができ、さらには、スパイラルベルト２の周方向向きのコードとの組み合わせにより方向に依存しない剛性をえることができ、このことによってもグリップ性能を向上させることができる。

ここで、ベルト保護層５を構成するコードに関し、3%伸張時の弾性率を12cN/tex以上とするのが好ましく、このことによって、適度な剛性を保ちながら柔軟性を担持することができ、グリップ性能と耐久性能とを両立させることができる。

カーカスプライ１ａ、１ｂの材料としては、ナイロン６６などを用いることができ、一方、スパイラルベルト２のコードとしてはスチールコードを用いるのが好ましい。また、ベルト保護層５のコードの材料は、芳香族アラミド繊維などが好適である。

ここで、ベルト保護層５は、製品タイヤの内周面とほぼ同一形状の外周面を有する剛体コア上で、コードをその長さ方向に沿ってゴムシート上に押圧しながら貼り付けて形成するのが好ましく、このようにして形成することによって、コードを貼り付けたあと、タイヤが加硫されて製品となるまでの間、規則正しく配列されたコードがずれることはなく、したがって、製品タイヤにおいても、ベルト保護層のコード配列を均一に保つことができる。

さらに、剛体コア上で、ゴムシート上でコードを配置してゆくに際し、図２に示すようにベルト保護層５の幅方向端の、少なくとも複数箇所でコードを折り返して配置し、周方向に隣接するコード同士を連続させるのが好ましく、このことによって、ベルト保護層のコード配列をより均一にすることができる。

また、スパイラルベルト２とベルト保護層５との間に配設するクッションゴムの材料としては、ＪＩＳ硬度が35〜45度であるものを選択するのが好ましい。

ここで、ベルト保護層５の幅は、スパイラルベルト２の幅の80〜120%とするのが好ましく、これは、ベルト保護層５の幅が80%未満であると、同様にして、コーナリング時のクリップ性能が低下し、一方、これが120%を越えると、ベルト保護層５の耐久性が低下してしまう。

さらに、クッションゴム６の幅は、スパイラルベルト２の幅の80〜100%とするのが好ましく、これは、クッションゴム６の幅が80%未満であるとコーナリング時の剪断歪みを十分の緩和させることができず、一方、これが100%を越えると、発熱量が増加して耐久性が低下する。

ここで、トレッドゴム８は一層で構成しても良いが、タイヤ表面側にＪＩＳ硬度が40〜50度のトップゴムを配設し、その内側にトップゴムよりも硬度の高いベースゴムを配置するのが好ましく、このことによって、直進時におけるトップゴムの発熱を抑制して、直進耐久性を向上させることができる。

実施例として、図３および図４に示した構造のタイヤを試作し、実車に装着してフィーリング評価を行った。また、図１および２に示した構造のタイヤを、それぞれこの順に対応させて従来例２および従来例１のタイヤとし、また、ベルト保護層のないスパイラルベルトだけよりなるベルト構造のタイヤを比較例として、これらのタイヤについても同様の評価を行った。これら4種類のタイヤは、いずれも前輪として実車装着し、これらの前輪と組み合わせる後輪には、いずれも、従来例２のタイヤを装着した。

また、フィーリング評価は、ハンドリング性、スライドコントロール性、グリップ持続性、および、直進安定性のそれぞれの項目について、周回路を実車走行する際のドライバーの評点によって評価した。評点は、点数が高いほど、それぞれの性能が優れていることを意味し、100点以上を良好なレベル、100点未満を不満なレベルとした。それぞれのタイヤの主要諸元およびフィーリング評価の各評価項目に対する評点を表１に示した。

装着したタイヤのサイズは、いずれの例においても、前輪タイヤは180/55R17、後輪タイヤは120/70R17であり、使用したホイールのサイズは、MT5.50であり、また、空気圧はいずれも190kPaとした。

表１から明らかなように、実施例のタイヤは他の例のタイヤに対比して、調査したすべての性能において満足した結果を示している。なお、表１において、「アラミド」と表示したものは、「芳香族アラミド繊維」を意味する。

本発明は、特にレース用の自動二輪車用タイヤに好適に用いることができる。

従来のタイヤのベルト構造を示す、タイヤ半径方向外側から見た平面展開図である。 他の従来タイヤのベルト構造を示す、同様の平面展開図である。 本発明に係る実施形態の自動二輪車用タイヤを示す横断面図である。 本発明に係る実施形態の自動二輪車用タイヤのベルト構造を示す、タイヤ半径方向外側から見た平面展開図である。

符号の説明

１ ラジアルカーカス
１ａ、１ｂ カーカスプライ
２ スパイラルベルト
３ カーカスプライの中央部
５ ベルト保護層
６ クッションゴム
８ トレッドゴム
９ ビードコア
１０ 自動二輪車用ラジアルタイヤ
１１ ショルダ部

Claims (5)

1. コードを周方向に対して60〜90度、傾斜させた少なくとも１枚のカーカスプライよりなるラジアルカーカスの半径方向外側に、コードを周方向に巻回させてなるスパイラルベルトを配置し、スパイラルベルトの半径方向外側に、有機繊維コードよりなるベルト保護層を配設した自動二輪車用ラジアルタイヤにおいて、
   前記スパイラルベルトを前記ラジアルカーカスの外側に直接配置し、
   前記ベルト保護層の有機繊維コードを、周方向に対して70〜90度、傾斜させるとともに、赤道面を跨いで両ショルダ部間に連続的に延在させてなる自動二輪車用ラジアルタイヤ。
2. 前記スパイラルベルトと前記ベルト保護層との間にクッションゴム層を配設し、クッションゴム層の厚さを0.3mm〜1.5mmとしてなる請求項１に記載の自動二輪車用ラジアルタイヤ。
3. ベルト保護層に配設されたコードの周方向に対する傾斜角度を、90度としてなる請求項１もしくは２に記載の自動二輪車用ラジアルタイヤ。
4. ベルト保護層に配設されたコードの3%伸張時の弾性率を、12cN/tex以上としてなる請求項１〜３のいずれかに記載の自動二輪車用ラジアルタイヤ。
5. ベルト保護層は、製品タイヤの内周面とほぼ同一形状の外周面を有する剛体コア上で、コードをその長さ方向に沿ってゴムシート上に押圧しながら貼り付けて形成されてなる請求項１〜４のいずれかに記載の自動二輪車用ラジアルタイヤ。

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