JP2008302871A - 自動二輪車用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】操縦安定性に優れる自動二輪車用空気入りタイヤの提供。
【解決手段】このタイヤ２は、トレッド４、ビード８、カーカス１０及びベルト１２を備える。このビード８は、コア２０と、エイペックス２２とを備える。ベルト１２は、実質的に周方向に延びており螺旋状に巻かれたベルトプライ４２からなる。カーカス１０は、第一カーカスプライ２４と第二カーカスプライ２６とからなる。第一カーカスプライ２４は、両ビードの間に架け渡されている。第一カーカスプライ２４は、折り返し部２７を有している。第一カーカスプライ２４が第一コード３４を有し、この第一コード３４が赤道面に対してなす角度θ１の絶対値が８５°以上９０°以下である。第二カーカスプライ２６は、第二コード３８を有する。第一コード３４と第二コード３８とのなす角度は、赤道面において３０°以上４５°以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は、主として自動二輪車に装着される空気入りタイヤに関する。

自動二輪車は、旋回走行時に車体が大きく傾けられる。このため、自動二輪車用タイヤは、直進安定性に加えて旋回安定性も要求される。

旋回走行時には、タイヤのサイド部に大きな荷重が作用する。サイド部の剛性が旋回安定性に大きく影響する。サイド部の剛性は、カーカスの枚数、エイペックスゴムの大きさ、エイペックスゴムの硬さ等により調整されうる。

タイヤ質量の増加を抑えつつ、操縦安定性及び旋回安定性に寄与しうる自動二輪車用タイヤが、特開２００４−３５２２２６公報に開示されている。このタイヤのカーカスは、ファーストプライと一対のセカンドプライとを備えている。このファーストプライは、このタイヤのビードコアに巻き回されて、外側に折り返されることにより形成される重複部を備えている。セカンドプライは、この重複部に挿入されてファーストプライに沿って延びている。
特開２００４−３５２２２６公報

本発明者は、従来とは全く異なる技術思想に基づき、操縦安定性等の向上について検討を行った。その結果、カーカスの構造等において従来とは全く異なる構成を採用することにより、操縦安定性及び衝撃吸収性の向上が達成されうることを見出した。

本発明の目的は、操縦安定性及び衝撃吸収性に優れる自動二輪車用空気入りタイヤの提供にある。

本発明に係る自動二輪車用空気入りタイヤは、トレッド面を有するトレッドと、一対のビードと、両ビード間に延びるカーカスと、ベルトコードを有し上記カーカスの半径方向外側に配置されたベルトとを備えている。上記ベルトは、実質的に周方向に延びており螺旋状に巻かれたベルトプライから構成されている。上記ビードは、コアと、このコアから半径方向外向きに延びるエイペックスとを有している。上記カーカスは、両ビードの間に架け渡された第一カーカスプライと、赤道面においてこの第一カーカスプライの半径方向外側に位置している第二カーカスプライとを有している。上記第一カーカスプライは、本体と、この本体の両端から連続する一対の折り返し部とを有する。上記第二カーカスプライの端は、第一カーカスプライの上記折り返し部と上記本体との間に配置されている。上記第二カーカスプライと上記折り返し部とのオーバーラップ高さＨ１は１０ｍｍ以上とされている。上記第一カーカスプライは第一コードを有し、この第一コードが赤道面に対してなす角度θ１の絶対値は８５°以上９０°以下である。上記第二カーカスプライは第二コードを有し、この第二コードと上記第一コードとの交差角度θ３は赤道面において３０°以上４５°以下である。

好ましくは、上記第二カーカスプライと上記折り返し部とが接着している。好ましくは、上記ベルトコードはスチールコードである。好ましくは、上記ビードはケーブルビードである。

このタイヤは、第一カーカスプライにより、いわゆるラジアルタイヤとされている。さらに第二カーカスプライにより、コードが斜めに配向され、タイヤの面内捻り剛性が高められている。このようなカーカスの構造により、操縦安定性が高まる。また、第二カーカスプライの端は、第一カーカスプライの本体と折り返し部との間に配置されている。この第二カーカスプライは、コアで折り返されていない。このタイヤでは、半径方向の剛性は低く、衝撃吸収性に優れる。このタイヤは、操縦安定性及び衝撃吸収性を両立しうる。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ２の一部が示された断面図である。図２は、図１のタイヤ２の一部が示された部分拡大断面図である。この図１及び図２において、上下方向が半径方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が周方向である。このタイヤ２は、図１中の一点鎖線ＣＬを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。この一点鎖線ＣＬは、タイヤ２の赤道面を表す。このタイヤ２は、トレッド４、サイドウォール６、ビード８、カーカス１０、ベルト１２、インナーライナー１４及びチェーファー１６を備えている。このタイヤ２は、チューブレスタイプである。このタイヤ２は、自動二輪車に装着される。

トレッド４は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。トレッド４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド４は、トレッド面１８を備えている。このトレッド面１８は、路面と接地する。このトレッド面１８は溝を有していない。なお、このトレッド面１８には、溝が設けられていてもよい。この溝により、トレッドパターンが形成される。

サイドウォール６は、トレッド４の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール６は、架橋ゴムからなる。サイドウォール６は、撓みによって路面からの衝撃を吸収する。さらにサイドウォール６は、カーカス１０の外傷を防止する。

ビード８は、サイドウォール６よりも半径方向略内側に位置している。ビード８は、コア２０とエイペックス２２とを有している。エイペックス２２は、コア２０から半径方向外向きに延びている。エイペックス２２は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス２２は、高硬度な架橋ゴムからなる。コア２０は、リング状である。コア２０は、複数本の非伸縮性ワイヤー（典型的にはスチール製ワイヤー）を含む。図１及び図２の実施形態では、コア２０の断面形状は略矩形である。ビード８は、ストランドビードである。好ましくは、ビード８として、コアの断面形状が略円形であるケーブルビードが用いられる。ケーブルビードのコアは、芯線の周りに他の線が螺旋状に巻き付けられてなる。ケーブルビードが用いられることにより、タイヤのサイド部の変形に応じてコアがローテーションしやすくなる。これにより、接地圧分布が均等化されやすくなり、特に旋回時や悪路走行時等において操縦安定性が向上しうる。

カーカス１０は、２枚のカーカスプライからなる。カーカス１０は、第一カーカスプライ２４及び第二カーカスプライ２６からなる。赤道面において、第二カーカスプライ２６は、第一カーカスプライ２４の半径方向外側に位置している。第一カーカスプライ２４及び第二カーカスプライ２６は、トレッド４及びサイドウォール６の内側に沿っている。第一カーカスプライ２４と第二カーカスプライ２６とは接触している。第二カーカスプライ２６の半径方向外側にはベルト１２が設けられている。第二カーカスプライ２６は、ベルト１２と接触している。第一カーカスプライ２４の半径方向内側には、インナーライナー１４が設けられている。第一カーカスプライ２４とインナーライナー１４とは接触している。

第一カーカスプライ２４は、両側のビード８の間に架け渡されている。第一カーカスプライ２４は、コア２０の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。第一カーカスプライ２４は、本体２５と、この本体２５の両端から連続する一対の折り返し部２７とを有する。折り返し部２７は、半径方向外向きに延びている。第二カーカスプライ２６の端２８は、コア２０に至っていない。この第二カーカスプライ２６は、コア２０の周りを折り返されていない。

第二カーカスプライ２６の端２８は、本体２５と折り返し部２７との間に配置されている。端２８は、折り返し部２７の軸方向内側に配置されている。第一カーカスプライ２４と第二カーカスプライ２６とは、いわゆる（１＋１−０）構造を構成している。

第二カーカスプライ２６の端２８は、コア２０で折り返された第一カーカスプライ２４の端３０の半径方向内側に位置している。端２８は、エイペックス２２の軸方向外側に配置されている。第二カーカスプライ２６と折り返し部２７とは接触している。第二カーカスプライ２６の端部３２と折り返し部２７とは接触している。第二カーカスプライ２６と折り返し部２７とは接着している。即ち、第二カーカスプライ２６の端部３２と折り返し部２７とは接着している。第二カーカスプライ２６と折り返し部２７とは接触していなくてもよい。第二カーカスプライ２６と折り返し部２７との間にエイペックス２２が介在していてもよい。

なお、第二カーカスプライ２６の端２８は、エイペックス２２の軸方向内側に位置してもよい。

図３は、タイヤ２における第一カーカスプライ２４及び第二カーカスプライ２６の平面図である。図３は、赤道面ＣＬ付近の拡大図である。

第一カーカスプライ２４は、並列された多数の第一コード３４とトッピングゴム３６とからなる。図３において直線Ｌ１で示されているのは、赤道面ＣＬにおける第一コード３４の方向である。図３において符合θ１で示されているのは、この第一コード３４が赤道面ＣＬに対してなす角度である。角度θ１の絶対値は、８５°以上９０°以下とされている。第一カーカスプライ２４を有するタイヤ２は、ラジアルタイヤである。

このタイヤ２では、第一コード３４は、通常は有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

第二カーカスプライ２６は、並列された多数の第二コード３８とトッピングゴム４０とからなる。図３において直線Ｌ２で示されているのは、赤道面ＣＬにおける第二コード３８の方向である。図３において符合θ２で示されているのは、第二コード３８が赤道面ＣＬに対してなす角度である。角度θ２は、後述される交差角度θ３が３０°以上４５°以下となるように設定される。

角度θ２の絶対値が大きくされることにより、タイヤのサイド部分の剛性が増加し操縦安定性が向上しうる。この観点から、角度θ２の絶対値は、４０°以上が好ましく、４５°以上がより好ましく、５０°以上が更に好ましい。角度θ２の絶対値が小さくされることにより、タイヤの面内捻り剛性が高くなる。面内捻り剛性が高まることにより、加速時のエンジン出力や減速時のブレーキ力が地面に伝達されやすくなる。また、面内捻り剛性が向上することにより、接地圧分布が均等となりやすくなり、グリップ感が良好となりうる。この観点から角度θ２の絶対値は６５°以下が好ましく、６０°以下がより好ましい。

第二カーカスプライ２６は、並列された多数の第二コード３８とトッピングゴム４０とからなる。この第二コード３８と第一コード３４との交差角度θ３は、３０°以上４５°以下とされている。図３が示すように、交差角度θ３は、直線Ｌ１と直線Ｌ２とのなす角度である。交差角度θ３が３０°以上とされることにより、タイヤの面内捻り剛性が高くなる。面内捻り剛性が高まることにより、加速時のエンジン出力や減速時のブレーキ力が地面に伝達されやすくなる。また、面内捻り剛性が向上することにより、接地圧分布が均等となりやすくなり、グリップ感が良好となりうる。交差角度θ３が３０°以上とされることにより、操縦安定性が向上する。交差角度θ３が大きすぎると、タイヤのサイド部分の剛性が過度に低下して操縦安定性が悪化しやすい。この観点から交差角度θ３は４５°以下がよく、より好ましくは４０°以下である。

本発明において、角度θ１及び角度θ２は、正の値、負の値又は０である。第一コード３４と第二コード３８とが互いに逆方向に傾斜している場合、角度θ１及び角度θ２は、その一方が正の値であり、他方が負の値である。角度θ１及び角度θ２は、鋭角又は直角である。角度θ１及び角度θ２の下限は−９０°であり、角度θ１及び角度θ２の上限は９０°である。

一方、交差角度θ３は、正の値又は０である。交差角度θ３の下限は０°であり、上記交差角度θ３の上限は９０°である。第一コード３４と第二コード３８とのなす交差角度θ３は、鋭角又は直角である。第二コード３８の傾斜が図３とは逆であっても、交差角度θ３は正の値である。

なお、角度θ１、角度θ２及び交差角度θ３は、赤道面において測定される。

このタイヤ２では、第二コード３８は、通常は有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

ベルト１２は、カーカス１０の半径方向外側に位置している。ベルト１２は、カーカス１０と積層されている。ベルト１２は、カーカス１０を補強する。ベルト１２は、ベルトプライ４２からなる。ベルトプライ４２は、図示されないリボンよりなる。このリボンは、実質的に周方向に延び、螺旋状に巻かれている。ベルト１２は、ベルトプライ４２のみからなる。図示されていないが、このベルトプライ４２は、ベルトコードとトッピングゴムとからなる。ベルトコードは実質的に周方向に延びており、螺旋状に巻かれている。このベルトコードは、カーカス１０を拘束する。このタイヤ２は、高速走行時の直進安定性に優れる。このベルトコードが周方向に対してなす角度θ４の絶対値は５°以下、特には２°以下である。この角度θ４の定義は、前述した角度θ１と同じである。本発明では、周方向に対してなす角度θ４の絶対値が５．０°以下である方向は、「実質的な周方向」とされる。このベルト１２は、いわゆるジョイントレス構造を有する。このベルトコードの材質としては、ナイロン繊維、アラミド繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ガラス繊維、炭素繊維及びスチールが挙げられる。高弾性率で高強度なベルトコードは、タイヤ２の直進安定性に寄与する。この観点から、このベルトコードの材質としては、アラミド繊維及びスチールが好ましい。直進安定性及び旋回安定性の観点から、ベルトコードの材質はスチールが特に好ましい。ベルトコードがスチールコードとされることにより、ベルトの剛性が高まる。これにより、直進安定性及び旋回安定性が向上しうる。

インナーライナー１４は、カーカス１０の内周面に接合されている。インナーライナー１４は、架橋ゴムからなる。インナーライナー１４には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー１４は、タイヤ２の内圧を保持する役割を果たす。

チェーファー１６は、ビード８の近傍に位置している。タイヤ２がリムに組み込まれると、このチェーファー１６がリムと当接する。この当接により、ビード８の近傍が保護される。チェーファー１６は、通常は布とこの布に含浸したゴムとからなる。ゴム単体からなるチェーファー１６が用いられてもよい。

前述した通り、第二カーカスプライ２６の端２８は、第一カーカスプライ２４の本体２５と、折り返し部２７との間に配置されている。端２８は、第一カーカスプライ２４の端３０よりも半径方向内側に位置している。図２において両矢印Ｈ１で示されるのは、第二カーカスプライ２６と折り返し部２７とのオーバーラップ高さである。高さＨ１は、端２８から端３０までの半径方向長さである。高さＨ１は、オーバーラップ部４４の半径方向高さである。オーバーラップ部４４は、折り返し部２７の軸方向外側又は軸方向内側に第二カーカスプライ２６が配置されていることにより生ずる。オーバーラップ部４４は、第二カーカスプライ２６と折り返し部２７とが接触していなくても生ずる。

タイヤのサイド部分の剛性を高め操縦安定性を高める観点から、オーバーラップ高さＨ１は、１０ｍｍ以上が好ましく、１５ｍｍ以上がより好ましい。衝撃吸収性を高めキックバックを抑制する観点から、オーバーラップ高さＨ１は３０ｍｍ以下が好ましく、２５ｍｍ以下がより好ましい。

操縦安定性をより一層高める観点から、第二カーカスプライ２６と折り返し部２７とは接着されているのが好ましい。互いに接触している第二カーカスプライ２６と折り返し部２７とは、加硫成形により接着している。この接着により、第二カーカスプライ２６と折り返し部２７とが相互に且つ直接的に拘束しあうため、タイヤのサイド部の安定性がより一層向上しうる。

本発明では、タイヤ２の各部材の寸法及び角度は、タイヤ２が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ２に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ２には荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤ２が依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ２が依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図１に示された基本構成を備え、下記表１に示された仕様を備えた実施例１の自動二輪車用空気入りタイヤを得た。このタイヤサイズは、１２０／７０Ｒ１７である。このタイヤでは、第一カーカスプライはビードのコアで折り返されている。第二カーカスプライの端は、エイペックスと、第一カーカスプライの折り返し部との間に位置している。このタイヤのカーカスは、（１＋１−０）構造である。このタイヤにおいて、第一コードが赤道面に対してなす角度θ１は９０°であり、第二コードが赤道面に対してなす角度θ２は６０°であり、第二コードと第一コードとの交差角度θ３は３０°である。このタイヤのオーバーラップ高さＨ１は１０ｍｍである。このタイヤはジョイントレス構造のベルトを有する。このベルトコードの材質はアラミド繊維である。アラミド繊維として、デュポン社製のケブラー（登録商標）を用いた。このタイヤのビードはストランドビードである。

［実施例４］
ベルトコードがスチールコードとされた他は実施例１と同様にして、実施例４の自動二輪車用空気入りタイヤを得た。このタイヤの仕様及び評価結果が、下記の表１で示される。

［実施例５］
ビードがケーブルビードとされた他は実施例１と同様にして、実施例５の自動二輪車用空気入りタイヤを得た。このタイヤの仕様及び評価結果が、下記の表１で示される。

［比較例１］
カーカス構造がいわゆる（１−１）構造とされ、角度θ１、角度θ２及び交差角度θ３が表１で示される通りとされている他は実施例１と同様にして、タイヤを得た。（１−１）構造のカーカスは、第一カーカスプライが折り返し部を有し、この折り返し部の軸方向外側に、第二カーカスプライの端が位置している。このタイヤの仕様及び評価結果が、下記の表１で示される。

［比較例２］
カーカス構造がいわゆる（２−０）構造とされ、角度θ１、角度θ２及び交差角度θ３が表１で示される通りとされている他は実施例１と同様にして、タイヤを得た。（２−０）構造のカーカスは、第一カーカスプライ及び第二カーカスプライがビードのコアで折り返されている。即ち、（２−０）構造のカーカスは、第一カーカスプライ及び第二カーカスプライが折り返し部を有している。このタイヤの仕様及び評価結果が、下記の表１で示される。

［実施例８］
オーバーラップ高さＨ１が５ｍｍとされた他は実施例１と同様にして、実施例８のタイヤを得た。このタイヤの仕様及び評価結果が、下記の表２で示される。

［実施例２〜３、実施例６〜７、比較例３〜４］
角度θ１、角度θ２及び交差角度θ３が表１又は表２で示された通りとされた他は実施例１と同様にして、各例のタイヤを得た。

［面内捻り剛性の測定］
面内捻り剛性は、タイヤの半径方向最外周部（トレッド面）を固定しつつ、タイヤの半径方向最内周部（チェーファーが配置された部分）を周方向に回転させることにより測定される。比較例１、比較例２、比較例３及び実施例１の面内捻り剛性を測定した。その結果、比較例２の面内捻り剛性を１００とした指数値において、比較例１の面内捻り剛性は１１５であり、比較例３の面内捻り剛性は９０であり、実施例１の面内捻り剛性は１６０であった。実施例１のタイヤは、面内捻り剛性が高い。

［実車評価］
市販の自動二輪車の前輪に、上記各例に係るタイヤが装着された。市販の自動二輪車として、スズキ社製のＧＳＸ−Ｒ１０００が用いられた。前輪のリムは「１７ＸＭＴ３．５０」とされた。前輪タイヤの空気内圧は、２５０ｋＰａとされた。後輪には、市販されている従来のタイヤが装着された。この後輪のタイヤサイズは、１９０／５０Ｒ１７である。後輪のリムは、「１７ＸＭＴ６．００」とされた。後輪タイヤの空気内圧は、２９０ｋＰａとされた。ドライアスファルト路で構成されたサーキットコースで、ライダーによる官能評価が実施された。時速１００ｋｍ／ｈから時速１５０ｋｍ／ｈにおける旋回走行と時速２５０ｋｍ／ｈから車両最高速（約２８０ｋｍ／ｈ程度）における直進走行が行われて、直進安定性及び旋回安定性が評価された。キックバックは、不整路を走行することにより評価された。この評価値が下記の表１及び表２で示されている。直進安定性、旋回安定性及びキックバックは、いずれも比較例２の評価値を１００とした指数値である。直進安定性、旋回安定性及びキックバックは、指数値が高いほど良好である。

表１及び表２に示されるように、実施例のタイヤは、直進安定性、旋回安定性及びキックバックに優れる。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明に係るタイヤは、種々の自動二輪車に装着されうる。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部が示された断面図である。 図２は、図１のタイヤの一部が示された部分拡大断面図である。 図３は、図１のタイヤの第一カーカスプライ及び第二カーカスプライが示された拡大図である。

符号の説明

２・・・タイヤ
４・・・トレッド
６・・・サイドウォール
８・・・ビード
１０・・・カーカス
１２・・・ベルト
１４・・・インナーライナー
１６・・・チェーファー
１８・・・トレッド面
２０・・・コア
２２・・・エイペックス
２４・・・第一カーカスプライ
２６・・・第二カーカスプライ
２７・・・折り返し部
２８・・・第二カーカスプライの端
３０・・・第一カーカスプライの端
３４・・・第一コード
３８・・・第二コード
４２・・・ベルトプライ
θ１・・・第一コードが赤道面に対してなす角度
θ２・・・第二コードが赤道面に対してなす角度
θ３・・・第二コードと第一コードとの交差角度

Claims (4)

1. トレッド面を有するトレッドと、一対のビードと、両ビード間に延びるカーカスと、ベルトコードを有し上記カーカスの半径方向外側に配置されたベルトとを備えており、
   上記ベルトが、実質的に周方向に延びており螺旋状に巻かれたベルトプライから構成され、
   上記ビードが、コアと、このコアから半径方向外向きに延びるエイペックスとを有し、
   上記カーカスが、両ビードの間に架け渡された第一カーカスプライと、赤道面においてこの第一カーカスプライの半径方向外側に位置している第二カーカスプライとを有し、
   上記第一カーカスプライが、本体と、この本体の両端から連続する一対の折り返し部とを有し、
   上記第二カーカスプライの端が、第一カーカスプライの上記折り返し部と上記本体との間に配置され、
   上記第二カーカスプライと上記折り返し部とのオーバーラップ高さＨ１が１０ｍｍ以上であり、
   上記第一カーカスプライが第一コードを有し、この第一コードが赤道面に対してなす角度θ１の絶対値が８５°以上９０°以下であり、
   上記第二カーカスプライが第二コードを有し、この第二コードと上記第一コードとの交差角度θ３が赤道面において３０°以上４５°以下である自動二輪車用空気入りタイヤ。
2. 上記第二カーカスプライと上記折り返し部とが接着している請求項１に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
3. 上記ベルトコードがスチールコードである請求項１又は２に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
4. 上記ビードがケーブルビードである請求項１から３のいずれかに記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。

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