JP2010120438A - 自動二輪車用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】高速時の操縦安定性能を高めると共に、特に車両（バイク）を大きく倒す深いコーナリング時から加速する時のトラクション性能と車体倒しこみ時の安定性を向上させることができる自動二輪車用空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】環状に形成されたトレッド部１１を備える自動二輪車用空気入りタイヤである。トレッド部１１のクラウン部タイヤ半径方向内側に、タイヤ周方向に対する角度が０度〜５度であって配設幅がトレッド幅の０．５〜０．８倍であるスパイラルベルト層３が、スパイラルベルト層３の幅方向中心とタイヤ赤道Ｃとが一致するように配設され、かつ、トレッド部１１の幅をＬとしたとき、スパイラルベルト層３の端部よりタイヤ赤道Ｃ側で、かつ、タイヤ赤道Ｃから０．２Ｌの位置よりトレッド部の１１の両端部側の少なくとも一方に、トレッド部１１のゴムよりも体積弾性率の低いゴム部材４が線状または点状に配設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は自動二輪車用空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、高速時の操縦安定性能を高めると共に、特に車両（バイク）を大きく倒す深いコーナリング時から加速する時のトラクション性能と車体倒しこみ時の安定性を向上させることができる自動二輪車用空気入りタイヤに関する。

高性能二輪車用タイヤでは、タイヤの回転速度が高速となるため、遠心力の影響が大きく、タイヤのトレッド部分が外側に膨張してしまい、操縦安定性能を害する場合がある。このため、タイヤのトレッド部分に、有機繊維やスチールの補強部材（スパイラル部材）を、タイヤ赤道面と概略平行となるように、巻回するタイヤ構造が開発されている。

このスパイラルベルト層に用いられるスパイラル部材としては、例えば、ナイロン繊維や、芳香族ポリアミド（商品名：ケブラー）、スチールなどが挙げられる。中でも、芳香族ポリアミドやスチールは、高温時においても伸張せずにトレッド部分の膨張を抑制することができることから、最近、注目されつつある。かかるスパイラル部材をタイヤのクラウン部分に巻きつけた場合に、いわゆる「たが」効果（タイヤクラウン部をスパイラル部材で拘束することで、高速でタイヤが回転した場合でもタイヤが遠心力で膨らむことを防止し、高い操縦安定性能や耐久性を発揮させる効果）を高めることができるので、これらスパイラル部材の改良に係る技術が、これまでに多数提案されてきている（例えば、特許文献１〜５）

これらスパイラル部材を巻きつけたタイヤは、高速時の操縦安定性能が優れ、トラクションが非常に高いことが知られている。しかし、車両（バイク）を大きく倒した場合の旋回性能については、スパイラル部材を巻きつけた場合でも、操縦安定性能が飛躍的に向上することはない。そのため、消費者やレースを行うライダーからは、バイクを大きく倒した時のグリップ性能の向上を要望されることもある。
特開２００４−０６７０５９号公報 特開２００４−０６７０５８号公報 特開２００３−０１１６１４号公報 特開２００２−３１６５１２号公報 特開平０９−２２６３１９号公報

二輪車用の空気入りタイヤでは、二輪車が車体を傾けて旋回することから、直進時と旋回時とでは、タイヤトレッド部が地面と接する場所が異なる。すなわち、直進時にはトレッド部分の中央部分を使い、旋回時にはトレッド部分の端部を使う特徴がある。そのため、タイヤの形状が、乗用車用タイヤに比べて非常に丸い。この丸いクラウン形状（タイヤのトレッド部分の形状をクラウン形状と呼ぶ）によって、特に旋回中においては、次のような独特な特性を有する。

自動二輪車用のタイヤでは、特に車体を大きく倒した場合の旋回性能については、タイヤのトレッドの片側の端部が接地してグリップを発生させている。車体を大きく倒して旋回する場合、図６のような接地状態となる。このときの接地形状について考察すると、図示するように、接地形状のセンター寄りと、接地形状のトレッド端部寄りでは、トレッドの変形状態が異なる。トレッドのタイヤ回転方向（タイヤ赤道方向、またはタイヤ前後方向とも呼ぶ）の変形を見てみると、タイヤのセンター寄りではドライビング状態であり、タイヤのトレッド端部寄りではブレーキング状態である。

ここで、ドライビング状態とは、タイヤ赤道方向に沿って輪切りにした場合に、そのトレッドの変形が、トレッド下面（タイヤ内部の骨格部材に接している面）がタイヤ進行方向後方に剪断され、路面に接地しているトレッド表面がタイヤ進行方向前方に変形している剪断状態であり、ちょうどタイヤに駆動力をかけたときに起こる変形である。一方、ブレーキング状態はドライビング状態の逆であり、トレッドの変形は、タイヤ内部側（ベルト）が前方に剪断され、路面に接地しているトレッド表面が後方に変形している剪断状態であり、制動したときのタイヤの動きとなる。

図８のように、キャンバー角（ＣＡ）が４０度のように大きな角度で傾いて旋回する場合は、タイヤに駆動力や制動力が加わっていない状態での回転でも、トレッドセンター寄りの接地領域にドライビング状態が現れ、トレッド端部寄りにブレーキング状態が現れる。これは、タイヤのベルト部の半径の差（径差）による。自動二輪車用のタイヤでは、タイヤクラウン部が大きな丸みを帯びているため、回転軸からベルトまでの距離が、トレッドセンター部と、トレッド端部で大きく異なる。図８の場合では、接地形状のセンター寄りの位置での半径Ｒ１は、接地形状のトレッド端部寄りの位置での半径Ｒ２よりも明らかに大きい。タイヤが回転する角速度は同じであるので、ベルト部の速度（タイヤが路面に接触している場合は、路面に沿ったタイヤ赤道方向の速度をいう。ベルト半径にタイヤ角速度をかけたもの）は、半径の大きいＲ１の部分の方が速い。タイヤのトレッド表面は、路面に接触した瞬間は、前後方向に剪断されていないが、路面に接触したままタイヤの回転に合わせて進み、路面から離れるときには前後方向の剪断変形を受けている。このとき、ベルトの速度が速いタイヤセンター寄りのトレッドはドライビング状態の剪断変形となり、タイヤのトレッド端部では、ベルトの速度が遅いのでブレーキング状態となる。これが、トレッドの前後方向の変形形態である。

このような旋回中の余計な変形によって、トレッドが前方や後方の逆の剪断変形を起こすことから、無駄な挙動を含み、旋回時のタイヤグリップ力に無駄が生じる。理想的には、接地しているトレッドの変形が全て同じ挙動であれば、グリップ力は最大になるが、先のような余計な変形が発生して、接地している場所によってはグリップ力が発生しない場合がある。例えば、タイヤが傾いたまま加速するときを考えると、タイヤに駆動力が加わるわけであるが、すでにドライビング状態にあるセンター寄りのトレッドは、駆動力がタイヤに加わるとすぐに駆動グリップを発揮する一方、すでにブレーキング状態にあるトレッド端のトレッドは、一度ブレーキング変形がニュートラルに戻り、それから駆動側の変形へとシフトするため、なかなか駆動力に寄与できない。トレッド端部をドライビング状態にするためには、大きなトラクション力が必要であり、このようなトラクション力を加えるためにアクセルを開いてタイヤに駆動力を加えると、もともとドライビング状態にあるタイヤセンター側のトレッドが滑って空転状態に陥りやすい。

このような問題に対して、もともとブレーキング側にあるタイヤショルダー部（トレッド端部）のトレッド変形を、少しでもドライビング側にしておけば、トレッド端部でもトラクション力を大きく発揮できると考えられる。このためには、トレッド端部でのベルトの速度を速めることが解決方法の１つである。ところが、ベルトの速度は先に述べたようにベルト半径によって決まっており、ベルト半径を大きくすると二輪車のタイヤとして存在できなくなる。そこで、トレッドの端部については、接地してから赤道方向にベルトが伸びやすくすることで、ベルト速度を速めることが考えられる。すなわち、大ＣＡ時の旋回において、接地形状のセンター側半分についてはベルトが赤道方向に伸びない構造とし、トレッド端側の半分についてはベルトが赤道方向に伸びるようにすれば、接地してからトレッド側のベルトが伸びることでトレッド端側のベルト速度が増し、トレッド端側のブレーキング変形を少なくすることができる。その結果、大ＣＡ時のトラクション（バイクを大きく傾けた旋回からの加速）性能が向上する。

従来の二輪車用タイヤにおいては、スパイラルベルト層をトレッドの全領域に巻き付けることが普通である。このようなタイヤであると、トレッドのショルダー部のベルトを赤道方向に延ばすことはできない。そこで、スパイラルベルト層をトレッド端部の範囲に巻かずに、センター側だけの配設することとすれば、大ＣＡ時、すなわち、大きくキャンバー角度が付く旋回時に、トレッド端部のベルト速度が増して、トラクショングリップを向上させることができる。また、大ＣＡ時にトレッドショルダー部のベルト速度が増すということは、トレッドショルダー部のベルト速度がトレッドセンター側のベルト速度に近づくことを意味し、これにより、接地しているトレッドの余計な動きが抑制される。すなわち、これまで逆方向の剪断を持っていたトレッドが、同じ方向の剪断を持つこととなり、無駄な動きが排除されて、偏摩耗の発生も抑制することができる。また、トレッドセンター部にはスパイラルベルト層が配設されているため、高速走行時（速度が速い＝バイクが直立している）のタイヤの遠心力による膨張を抑制することができ、結果として、高速時の操縦安定性能を、全幅のスパイラルベルト層を持つタイヤ並みに維持することができる。

しかしながら、トレッド端部の範囲にスパイラルベルト層を巻かない場合、車体を倒していく際に急にスパイラルベルト層が無い領域が接地することは、急なグリップ変化（剛性段差の変化）の要因にもなり、ライダーがタイヤの段差を感じて車体を倒し込めなくなるという問題が発生することもある。

そこで本発明の目的は、高速時の操縦安定性能を高めると共に、特に車両（バイク）を大きく倒す深いコーナリング時から加速する時のトラクション性能と車体倒しこみ時の安定性を向上させることができる自動二輪車用空気入りタイヤを提供することにある。

上記観点から、本発明者はさらに検討した結果、スパイラルベルト層を巻いた部分のトレッド部の剛性を低下させることにより、上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤは、環状に形成されたトレッド部を備える自動二輪車用空気入りタイヤにおいて、
前記トレッド部のクラウン部タイヤ半径方向内側に、タイヤ周方向に対する角度が０度〜５度であって配設幅がトレッド幅の０．５〜０．８倍であるスパイラルベルト層が、該スパイラルベルト層の幅方向中心とタイヤ赤道とが一致するように配設され、かつ、
前記トレッド部の幅をＬとしたとき、前記スパイラルベルト層の端部よりタイヤ赤道側で、かつ、タイヤ赤道から０．２Ｌの位置より前記トレッド部の両端部側の少なくとも一方に、前記トレッド部のゴムよりも体積弾性率の低いゴム部材が線状または点状に配設されていることを特徴とするものである。

本発明においては、前記ゴム部材がタイヤ赤道から０．２Ｌの位置より前記トレッドの両端部側の双方に配設されていることが好ましく、また、前記ゴム部材の配設位置がタイヤ赤道に対して対称であることが好ましく、さらに、前記スパイラルベルト層に隣接して、該スパイラルベルト層よりも広幅であって、かつ、タイヤ周方向に対する角度が３０度以上８５度未満である有機繊維からなるベルト交錯層が配設されていることが好ましく、さらにまた、前記トレッド層と前記スパイラルベルト層の間に、該トレッド層に接して、タイヤ周方向に対する角度が８５度〜９０度である有機繊維コードからなるベルト補強層が、トレッド幅の９０％以上１１０％以下の幅で配設されていることが好ましく、また、前記ベルト補強層のタイヤ半径方向内側に、該ベルト補強層に隣接して、厚み０．３〜１．５ｍｍの緩衝ゴムを配設されていることが好ましい。

本発明によれば、上記構成としたことにより、高速時の操縦安定性能を高めると共に、特に車両（バイク）を大きく倒す深いコーナリング時から加速する時のトラクション性能と車体倒しこみ時の安定性を向上させることができる自動二輪車用空気入りタイヤを提供することが可能となる。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明の一好適例の自動二輪車用空気入りタイヤの幅方向断面図を示す。図示するように、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤは、環状に形成されたトレッド部１１と、その両側からタイヤ半径方向内側に配設された一対のサイドウォール部１２と、サイドウォール部１２のタイヤ半径方向内側に連なるビード部１３とからなり、ビード部１３にそれぞれ埋設された一対のビードコア１（図示する例ではビードワイヤ１からなる）間にわたり延在してこれら各部を補強する、少なくとも１枚、図示例では２枚のカーカス２を備えている。

本発明のタイヤにおいては、図示するように、トレッド部１１のクラウン部タイヤ半径方向内側に、タイヤ赤道方向に対する角度が０度〜５度であって、配設幅がトレッド幅の０．５〜０．８倍であるスパイラルベルト層３が配置されている。ここで、トレッド幅とは、片側のトレッド端からタイヤの表面に沿って逆側のトレッド端までの曲線表面の距離である。この幅の設定の根拠は、バイクが最も大きく倒れるＣＡ５０度付近での接地部分、および、バイクをやや起こした位置での接地部分に基づくものである。

ＣＡ５０度の旋回時には、トレッド全幅の０．２〜０．２５倍の幅のトレッドショルダー部の部分のみが接地している（図８参照）。これは、全体の幅の約１／４である。前述のように、大ＣＡ時のトレッドセンター部には、スパイラルベルトを巻いて骨格部材が接地範囲で赤道方向に伸びることを防止し、逆に、トレッド端部側ではスパイラルベルトを巻かずに骨格部材を赤道方向に積極的に伸ばすことが求められている。大ＣＡ時の接地部の半分は、トレッド幅の０．１倍幅であり、この幅にスパイラルベルトを巻かない場合、両端部の０．１倍幅の部分にはスパイラルベルトが存在しないので、スパイラルベルト層幅はトレッド幅の０．８倍幅となる。

上記の上限は、バイクが最も倒れたときの接地時についての理想的な値である。しかし、バイクが加速する時には、最も倒れた時から加速を始めて徐々に車体を起こす、すなわち、タイヤの接地部分が徐々にセンターよりに移動していく特徴がある。また、バイクが最も加速するのは、バイクが最も倒れたＣＡ５０度のときよりも、ＣＡ３０〜４５度の範囲である。このときにトラクション性能を最大にすることを考えると、上記０．８倍幅よりもスパイラルベルト幅は狭いほうが好ましい。そこで、０．５倍をスパイラルベルト幅の下限とした。スパイラルベルト層幅がトレッド幅の０．５倍の場合には、ＣＡ３０〜４０度での接地部分の幅方向中心にスパイラルベルト層端部が位置することになる。スパイラルベルト層幅を０．５倍未満としてしまうと、ＣＡ３０〜４０度の接地形状の幅方向中心から位置がずれてしまい、好ましくない。つまり、スパイラルベルト層が狭すぎることになる。

以上のことから、スパイラルベルト層３の配設幅が、上限であるトレッド幅の０．８倍幅では、バイクが最も倒れるＣＡ５０度付近の接地形状の中心にスパイラベルト層端部を位置させることができ、加速初期においてグリップ向上効果が高くなる。また、バイクを大きく倒す低速コーナー（低速コーナーではバイクを大きく倒すことが可能）で効果が高い。一方、スパイラルベルト層３の配設幅が、下限であるトレッド幅の０．５倍幅では、バイクがやや起き上がったところでの接地形状の中心にスパイラルベルト層端部を配置することができ（ＣＡ３０〜４０度）、加速開始から、車体をやや起こした加速中期にグリップ向上効果を発揮することができる。また、バイクをあまり大きく倒さない高速コーナーでのグリップ増大効果を発揮する。なお、本発明においてはスパイラルベルト層の幅方向中心とタイヤ赤道とが一致するように配置する。このことにより、車体倒しこみ時の左右での補強方向を合わせることができる。

スパイラルベルト層３を構成するコードは、有機繊維のコードでも、スチールのコードでも良い。有機繊維のコードの場合は、例えば芳香族ポリアミド（商品名：ケブラー）やナイロンや芳香族ポリケトンなどの撚りコードを使用できる。スチールコードの場合は、例えば線径０．２ｍｍのスチール単線を５本撚ったものや、線径０．４ｍｍのスチールの単線を撚らずにそのまま使うことができる。

本発明においては、トレッド部１１の幅をＬとしたとき、スパイラルベルト層３の端部よりタイヤ赤道Ｃ側で、かつ、タイヤ赤道から０．２Ｌの位置よりトレッド部１１の両端部側の少なくとも一方に、トレッド部１１のゴムよりも体積弾性率の低いゴム部材４が線状または点状に配設されていることが重要である。本構成のように、スパイラルベルトを狭くした場合、スパイラルベルトがトレッド全幅に有る場合に比べると、車体を倒していく際に急にスパイラルベルトが無い（ベルト面内剪断剛性が低下する）箇所が接地することになる。そのため、ここでは車体を倒し終わる際の急なグリップの変化が発生することになり、ライダーがタイヤの段差を感じて車体を倒し込めなくなるという問題が発生する。この急激な剛性段差を緩和するため、スパイラルベルト層３の端部よりタイヤ赤道Ｃ側で、かつ、タイヤ赤道から０．２Ｌの位置よりトレッド部１１の端部側に、トレッド部１１のゴムよりも体積弾性率の低いゴム部材４をタイヤ赤道方向に設けた。ゴム部材４はトレッド部１１の幅方向面外曲げ剛性を低下させる効果があり、これにより、トレッド部１１のスパイラルベルト層３が存在する部分と、存在しない部分での剛性段差を緩和することができる。

また、トレッド部のゴムよりも体積弾性率の低いゴム部材４の配設位置を、スパイラルベルト層３の端部よりタイヤ赤道Ｃ側で、かつ、タイヤ赤道Ｃから０．２Ｌの位置よりトレッド部１１の端部側としている。タイヤ赤道Ｃから０．２Ｌの位置よりタイヤ赤道Ｃ側に設けた場合、ゴム部材４とスパイラルベルト層３の端部との距離が大きくなり、剛性段差の解消につながらないためである。なお、本発明の効果を良好に得るためには、タイヤ赤道Ｃから０．２Ｌ〜０．４Ｌの位置とすることが好ましい。また、溝４はトレッド部１１の両端部側の少なくとも一方に設けられていればよいが、図２に示すように、ゴム部材４は、タイヤの両端部側に配設されていることが好ましく、その際は、ゴム部材４はタイヤ赤道に対称の位置に配設されていることがより好ましい。

また、本発明の効果を良好に得るためには、ゴム部材４の幅は０．５〜７．０ｍｍ、深さは１．０〜５．０ｍｍであることが好ましい。また、ゴム部材４はタイヤ赤道方向に連続して配置してもよく、断続して配置してもよい。

本発明に用いるゴム部材４は、トレッドゴムよりも体積弾性率が低いものであれば特に制限されず、発泡ゴムを好適に用いることができ、トレッドゴムの体積弾性率を１００とした場合、発泡ゴムの体積弾性率は１０〜９０であることが好ましい。発泡ゴムのマトリックスゴムのゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、これらとその他のゴムとのブレンド等を用いることができ、特に制限されるものではない。

また、発泡ゴムに用いる発泡剤としては、特に制限されるものではないが、例えば、二酸化炭素を発生する重炭酸アンモニウムや重炭酸ナトリウム、窒素を発生するニトロソスルホニルアゾ化合物、例えば、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソフタルアミド、アゾジカルボンアミド、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ベンゼンスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒドラジド、ｐ，ｐ’−オキシ−ビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、ｐ−トリエンスルホニルセミカルバジド、ｐ，ｐ’−オキシ−ビス（ベンゼンスルホニルセミカルバジド）等が挙げられ、加硫温度に応じてこれらを適宜選択して用いることができる。また、発泡助剤としては尿素等が挙げられる。

上述の配合成分の他、カーボンブラック等の充填剤、老化防止剤、ワックス、加硫促進剤、加硫剤、シランカップリング剤、分散剤、ステアリン酸、亜鉛華、軟化剤、例えば、アロマ系オイル、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル、エステル系可塑剤、液状ポリマー（液状ポリイソプレンゴム、液状ポリブタジエンゴムなど）等を適宜配合することができる。

図３に、本発明の他の好適例の自動二輪車用空気入りタイヤを示す。本発明においては、図示するように、スパイラルベルト層３に隣接して、スパイラルベルト層３よりも広幅であって、かつ、タイヤ赤道方向に対する角度が３０度以上８５度未満である有機繊維からなるベルト交錯層５が配設されていることが好ましい。これは、スパイラルベルトが巻かれていない左右両端部のショルダー部について、ここにベルト交錯層が存在しないと、ベルトの剪断剛性が低下してしまい、ベルトが弱すぎて旋回時のグリップ力が低下するためである。

トレッドショルダー部に配置するベルト交錯層５の赤道方向に対する角度が３０度未満になると、これは、すなわち、スパイラルベルト層３の角度に近づく方向であり、タイヤ赤道方向にベルトが伸びにくい特性を持ってくる。こうなると、ショルダー部のベルトを設置領域で赤道方向に延ばすという本発明の趣旨に反することになる。したがって、ベルトが３０度未満になると、ショルダー部で骨格部材が赤道方向に伸びにくくなり、ショルダー部のベルト速度が増さずに、ショルダー部のトレッドがブレーキング変形のままとなり、トラクショングリップを得ることができない。一方、８５度以上となると、ベルト交錯層として十分に交錯効果（互いに逆方向のベルトを重ね合わせることによって、ベルトの面内剪断剛性を高める効果）を得られずに、ショルダー部のベルトの面内剛性が不足して、十分な旋回グリップを得られない。なお、角度については、好ましくは４５度以上が、骨格部材が赤道方向に伸びやすいためよい。また、剪断剛性を発揮する上でも、好ましくは８０度以下である。したがって、好ましくは４５度以上８０度以下である。

ベルト交錯層５の材質には、有機繊維コードを用いる。スチールコードのようにコードの圧縮方向にも剛性を持つコードをとして配置すると、骨格部材が面外に曲がりにくい特性を持ち、接地面積が小さくなってグリップ力が低下するためである。有機繊維コードであれば、コード方向の圧縮については大きな剛性を持たずに、骨格部材の面外剛性を低下させて接地面積を大きくすることができ、かつ、コードの引張り方向には非常に強い剛性を持つため、効果的に剪断剛性を高めることができるためである。なお、本発明においては、このベルト交錯層５は、図３に示すようにスパイラルベルト層３のタイヤ半径方向内側に配置してもよいし、スパイラルベルト層３の半径方向外側に配置してもよく（図示せず）、スパイラルベルト層３に隣接して配置するものであれば、その配置順に特に制限は無い。

また、本発明においては、図４に示すように、トレッド部１１のトレッド層とスパイラルベルト層３との間に、トレッド層に隣接して、タイヤ赤道方向に対する角度が８５度〜９０度である有機繊維コードからなるベルト補強層６を配置することも好ましい。トレッド部で、スパイラルベルト層３が存在する部分とスパイラルベルト層３が存在しない部分では、その両者の境界での剛性段差は大きい。その段差を緩和させるため、トレッド層に隣接して、すなわち、最外層に配置するベルトとして、タイヤセンターからタイヤショルダーまで連続してベルト補強層を配置することで、この段差を感じにくくすることができる。

ベルト補強層６の角度をタイヤ赤道方向に対して９０度としているのは、幅方向に沿ってコードを配置することで、段差を最も効果的に感じさせないようにできるからである。ここで、角度を８５度〜９０度のように幅を持たせたのは製造上の誤差を含むからである。また、ベルト補強層６の配設幅については、トレッド全幅の９０％以上１１０％以下とした。ベルト補強層６の目的は、段差を感じさせなくすること、すなわち、スパイラルベルトの端部を部材で覆って、最外層のベルトが分断されないようにしている点にある。そのため、配設幅を広くして、トレッドの全領域を覆う配置とすることが好ましい。配設幅をトレッド全幅Ｌの９０％以上とすれば、十分にスパイラルベルトの段差を覆うことができる。なお、上限については、トレッド幅Ｌを超えてサイドウォール部に達してもかまわない。しかし、１１０％を超えると、タイヤのサイドウォール部にも９０度のベルトが存在することになり、サイドウォールがたわみにくくなり、タイヤに硬さが生じる（すなわち、タイヤがたわみにくくなり、乗り心地性能が悪化する）おそれがある。それゆえ、上限を１１０％とした。

このベルト補強層６の材質を有機繊維とするのは、自動二輪車用のタイヤは断面が非常に丸いため、タイヤ幅方向にコードの圧縮側に剛性を持つスチールを用いると、タイヤがたわみにくくなり、接地面積が減少するからである。有機繊維は、コードの圧縮側には剛性が低く、接地面積を減少させるおそれがない。

なお、ベルト補強層６を設ける理由がスパイラルベルトの端部の段差を解消することにあるため、コードの直径が細すぎては効果が得られない。一方、コードの直径が太すぎると、有機繊維とはいえコードの圧縮側に剛性を持つため、あまりに太すぎるコードも好ましくない。したがって、ベルト補強層６のコードの直径については、０．５ｍｍ以上１．２ｍｍ以下が好ましい。

ここで、前述したように、ベルト交錯層５はスパイラルベルト層３の内側に設けても外側に設けてもよいので、これらとベルト補強層６との配置順としては、ベルト交錯層５がスパイラルベルト層３よりもタイヤ半径方向内側に存在する場合には、スパイラルベルト層３のすぐタイヤ半径方向外側にベルト補強層６が配置される（図４参照）。一方、ベルト交錯層５がスパイラルベルト層３よりもタイヤ半径方向外側に存在する場合には、２枚のベルト交錯層５のうち外側ベルトのすぐタイヤ半径方向外側にベルト補強層６を配置する（図示せず）。いずれの場合も、ベルト補強層６を、トレッド部１１のすぐタイヤ半径方向内側に、トレッド部１１に隣接して配置することが必要である。

図５に、本発明のさらに他の好適例に係る自動二輪車用空気入りタイヤの断面図を示す。本発明において、ベルト補強層６を配置する場合には、図示するように、ベルト補強層６のタイヤ半径方向内側に、ベルト補強層６に隣接して、厚み０．３〜１．５ｍｍの緩衝ゴム層７を配置することも好ましい。この緩衝ゴム層７は、ショルダー部のトレッドの摩耗を抑制する効果がある。

図８にタイヤがＣＡ５０度で旋回する時のトレッド幅方向の挙動を示したが、その一方、トレッドの周方向の変形も、トレッドが路面に接触している領域において、図７のトレッド端部の領域とトレッドセンター部の領域とで異なっている。これは、接地形状のセンター寄りの領域と、接地形状のトレッド端部寄りの領域とで、ベルトの速度が異なるからである。二輪車のタイヤは、幅方向断面において、大きな丸みを持っている。そのため、回転軸からベルトまでの距離であるベルト半径が、トレッドセンター寄りの領域の方が大きい。したがって、ベルトの速度、すなわち、トレッドが路面に接触してから、タイヤの回転が進み、トレッドが路面から離れるまでのベルト速度が、トレッドセンター寄りの領域の方が速くなる。ベルト半径にタイヤの回転角速度をかけたものがベルトの速度になるからである。このベルトの周方向の速度差により、タイヤのセンター寄りではトレッドがドライビング状態であり、タイヤのトレッド端部寄り領域ではブレーキング状態である（前述）。

本発明においては、スパイラルベルト層の幅を狭めることで、スパイラルベルト層が配設されていない部分のベルトが赤道方向に接地にともなって伸びて、ベルト速度が向上し、これらのトレッドの余計な変形が緩和されることは前述した。しかし、スパイラルベルト層の幅を狭くして緩和するといっても、完全に余計な変形がなくなるわけではない。

ベルト補強層６のタイヤ半径方向内側に緩衝ゴム層７を設けると、緩衝ゴム層７が赤道方向に剪断変形するため、上記のドライビング変形およびブレーキング変形をトレッドの肩代わりして、トレッドの赤道方向の変形がさらに緩和される。一方で、緩衝ゴム層７はその上面にタイヤ幅方向に沿うベルト補強層６を持つため、タイヤ幅方向には剪断変形されにくい。そのため、タイヤ幅方向に対してはトレッドの変形を肩代わりせず、トレッドの横剪断変形は緩衝ゴム層７を配置しても大きいままである。すなわち、緩衝ゴム層７はタイヤ赤道方向のみの変形を肩代わりし、トレッド赤道方向変形を小さくしてグリップ力を更に向上させるとともに、その一方で、タイヤ幅方向の変形は肩代わりせずにトレッドの横変形は大きいまま維持し、横力を高く保てる効果がある。本発明のように、スパイラルベルト層幅を狭くするとともに、このような緩衝ゴム層７を設けると、更にトレッドのタイヤ赤道方向の無駄の変形が抑制されるため、大きな効果となって、非常に好ましい。ベルト補強層６および緩衝ゴム層７は、特には、トレッド幅の９０％以上（特には、１１０％以下）の範囲で、幅広く配置することが好ましい。

本発明のタイヤにおいては、トレッド部に設けられるゴム部材４に係る上記条件を満足する点のみが重要であり、これにより本発明の所期の効果を得ることができ、それ以外のタイヤ構造や材質等の条件については、特に制限されるものではない。

例えば、本発明のタイヤの骨格をなすカーカス２は、比較的高弾性のテキスタイルコードを互いに平行に配列してなるカーカスプライの少なくとも１枚からなる。カーカスプライの枚数は、１枚でも２枚でもよく、３枚以上でもかまわない。また、カーカス２の両端部は、図１等に示すように両側からビードワイヤで挟み込んで係止しても、ビードコア１の周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止しても（図示せず）、いずれの固定方法を用いてもよい。また、タイヤの最内層にはインナーライナーが配置され（図示せず）、トレッド部１１の表面には、適宜トレッドパターンが形成されている（図示せず）。本発明は、ラジアルタイヤに限らず、バイアスタイヤにも適用可能である。

以下、本発明について、実施例を用いて具体的に説明する。
（従来例１）
図６に示すような断面構造を有する自動二輪車用空気入りタイヤを、下記条件に従い、タイヤサイズは１９０／５０ＺＲ１７にて作製した。供試タイヤは、一対のビードコア間にトロイド状に跨って延在するカーカスプライ（ボディプライ）の２枚からなるカーカスを備えている。ここで、カーカスプライには、ナイロン繊維を用いた。カーカスの角度は、ラジアル方向（赤道方向に対する角度が９０度）とした。また、各カーカスプライの端部は、図示するように、ビード部において、両側からビードワイヤで挟みこんで係止した。

カーカスのタイヤ半径方向外側には、スパイラルベルト層を配置した。スパイラルベルト層は、直径０．１８ｍｍのスチール単線を１×５タイプで撚ったスチールコードを赤道方向に螺旋巻きする、いわゆるスパイラル状に形成した。スパイラルベルト層は１本の並列したコードを被覆ゴム中に埋設した帯状体を、略タイヤ赤道方向に沿って螺旋状にタイヤ回転軸方向に巻きつける手法で、スパイラルベルト層の打ち込み５０本／５０ｍｍで形成した。なお、スパイラルベルト層の総幅は、２４０ｍｍであり、トレッド全幅２４０ｍｍと同じである。このスパイラルベルト層のタイヤ半径方向外側に、厚さ７ｍｍのトレッド層が配置される。

（実施例１）
図２に示すような断面構造を有する自動二輪車用空気入りタイヤである。スパイラルベルト層の幅は１７０ｍｍであり、これはトレッド全幅の０．７１倍に相当する。また、ゴム部材として発泡ゴムをスパイラルベルト層の両端部からタイヤ赤道側５ｍｍの位置（０．３３Ｌ）に幅５ｍｍ、深さ５ｍｍ、長さ２５ｍｍ、周方向のピッチ４０ｍｍで配設した。発泡ゴムの体積弾性率はトレッドゴムを１００とした場合、８０である。それ以外は従来例１と同様の構成である。

（比較例１）
トレッド部にゴム部材として発泡ゴムを配設していない以外は実施例１と同じ構成である。

（比較例２）
スパイラルベルト層幅を２４０ｍｍとし、スパイラルベルト層の両端部からタイヤ赤道側４０ｍｍ（０．３３Ｌ）の位置にゴム部材として発泡ゴムを配設したこと以外は実施例１と同様の構成である。

（比較例３）
スパイラルベルト層幅を１００ｍｍとし、スパイラルベルト層の両端部からトレッドの端部側に３０ｍｍの位置（０．３３Ｌ）にゴム部材として発泡ゴムを配設したこと以外は実施例１と同様の構成である。

（比較例４）
スパイラルベルト層の両端部からタイヤ赤道側に４０ｍｍの位置（０．１９Ｌ）にゴム部材として発泡ゴムを配設したこと以外は、実施例１と同じ構成である。

（比較例５）
スパイラルベルト層の両端部からトレッド部の端部側に１５ｍｍの位置（０.４２Ｌ）にゴム部材として発泡ゴムを配設したこと以外は、実施例１と同じ構成である。

（従来例２）
図７に示すような断面構造を有する自動二輪車用空気入りタイヤである。従来例１に対し、スパイラルベルト層のタイヤ半径方向内側に互いに交錯するベルトが２枚ある。交錯ベルトは、芳香族ポリアミドの繊維を撚って直径０．５ｍｍとして、これを打ち込み５０本／５０ｍｍで配置する。交錯層の角度は赤道方向に対して６０度であり、お互いが交錯している。交錯ベルトの幅は１枚目が２５０ｍｍであり、２枚目が２３０ｍｍである。なお、カーカスは１枚であり、カーカスの角度は、ラジアル方向（赤道方向に対する角度が９０度）とした。

（実施例２）
図３に示すような断面構造を有する自動二輪車用空気入りタイヤである。従来例２に対し、スパイラルベルト幅を１７０ｍｍ（トレッド全幅の０．７１倍）とした。また、スパイラルベルト層の両端部からタイヤ赤道側に５ｍｍの位置（０．３３Ｌ）にゴム部材として発泡ゴムを幅５ｍｍ、深さ５ｍｍ、長さ２５ｍｍ、周方向のピッチ４０ｍｍで配設した。

（実施例３）
交錯ベルトの角度が４０度であること以外は、実施例２のタイヤと同様である。

（実施例４）
図４に示すような断面構造を有する自動二輪車用空気入りタイヤである。実施例２のタイヤのスパイラルベルト層の半径方向外側に、ベルト補強層（表１中では「最外層の補強層」）が配置されている構造である。ベルト補強層は、芳香族ポリアミドを撚った直径０．７ｍｍのコードを、打ち込み５０本／５０ｍｍで形成したもので、ベルト補強層の幅は１７０ｍｍである。ベルト補強層の角度は赤道方向に対して９０度である。

（実施例５）
図５に示すような断面構造を有する自動二輪車用空気入りタイヤである。実施例４のタイヤのベルト補強層のタイヤ半径方向内側に、厚み０．６ｍｍの緩衝ゴム層（表１中では「ゴム層」と略記する）を配置したものである。緩衝ゴム層の材質は、ベルト補強層に用いたコーティングゴムと同じである。

（比較例６）
従来例２のタイヤのスパイラルベルト層の半径方向外側に、ベルト補強層が配置されている構造である。ベルト補強層は、芳香族ポリアミドを撚った直径０．７ｍｍのコードを、打ち込み５０本／５０ｍｍで形成したもので、ベルト補強層の幅は１７０ｍｍである。ベルト補強層の角度は赤道方向に対して９０度である。

（比較例７）
ベルト補強層のタイヤ半径方向内側に、厚み０．６ｍｍの緩衝ゴム層を配置した以外は比較例６を同様の構成である。緩衝ゴム層の材質は、ベルト補強層に用いたコーティングゴムと同じである。

（実施例６）
実施例５のタイヤの緩衝ゴム層の厚みを１．５ｍｍとしたものである。

（実施例７）
実施例５のタイヤの緩衝ゴム層の厚みを１．８ｍｍとしたものである。

得られた各供試タイヤについて、下記の規定の試験を実施した。なお、表１に実施例１〜７、比較例１〜７、従来例１、２のタイヤの構造をまとめて示す。

＜ドラム試験＞
まず、本発明の主目的である、車体を傾けたときのトラクションが向上しているかどうかを、ドラムを用いて測定した。ドラムを用いたトラクションの測定方法は次のとおりである。

試験機としては、直径３ｍのドラムに、紙やすりを貼り付けて、紙やすりの表面を路面に見立てた。このドラムを時速８０ｋｍで転動させ、その上に、タイヤをＣＡ３５度およびＣＡ５０度で押し付けた。各供試タイヤには内圧２４０ｋＰａを充填させ、荷重１５０ｋｇｆで押し付けた。タイヤには、回転軸に動力を伝えるチェーンが掛かっており、駆動力を掛けられる。駆動力はモーターを用いて加えた。タイヤを８０ｋｍ／ｈで回転させておき、駆動力を加えてタイヤを１２０ｋｍ／ｈまで、３秒の時間で線形に加速させた。このとき、ドラムは８０ｋｍ／ｈで転動しているため、タイヤに駆動力が掛かった状態となり、車体が傾けた状態でのトラクションを測定できる。

タイヤ回転軸に平行な方向（すなわちタイヤ幅方向）に働く力と、タイヤ回転軸に垂直な方向に働く力とを、タイヤのホイル中心に設置した力センサーでそれぞれ計測し、この力を、キャンバー角度に応じてドラム幅方向とドラム回転方向の力に分解して、ドラム幅方向の力をＦｙ、ドラム回転方向の力をＦｘとした（Ｆｘ、Ｆｙは地面に対しての座標である）。すなわち、Ｆｙはバイクを旋回させる横力を、Ｆｘはバイクを加速させる駆動力を、それぞれ示している。これらを、横軸にＦｘ、縦軸にＦｙとして描くことで、図９に示すような波形が得られる。これを摩擦楕円と呼ぶが、Ｆｘ０においてのＦｙの切片は駆動力０での純粋な横力を示し、これがキャンバースラストと呼ばれる力である。本試験では、タイヤに駆動力を加えてタイヤの回転を速くすることで、トラクション状態のタイヤのグリップ性能を評価することができる。時間とともに、グラフの波形はＦｘが正の方向に移動する。Ｆｘの最大値がトラクショングリップの指標といえる。

従来例１のＦｘの最大値を１００として、実施例の性能を指数で評価した。これを、ＣＡ３５度とＣＡ５０度の２水準について行った。得られた結果を下記表２中に示す。

＜実車走行試験＞
次に、本発明の二輪車用タイヤの性能改善効果を確認するために、実車を用いた操縦性能比較試験をした結果を説明する。各供試タイヤはリア用のタイヤであったため、リアのみのタイヤを交換して実車試験を行った。フロントのタイヤは常に従来のもので固定した。評価方法を次に記す。

各供試タイヤを１０００ｃｃのスポーツタイプの二輪車に装着して、テストコースで実車走行させ、操縦安定性（コーナリング性能）を、テストライダーのフィーリングによる１０点法で総合評価した。コースでは、自動二輪車レースを意識した激しい走行を行い、最高速度は１８０ｋｍ／ｈに達した。テスト項目は、低速コーナーのトラクション性能（速度５０ｋｍ／ｈで車体を大きく倒した状態からの加速性能）、高速コーナーのトラクション性能（速度１２０ｋｍ／ｈでやや車体を倒した状態からの加速性能）、車体倒しこみ時のグリップの安定性（不連続感）の３つである。得られた試験結果を表２に併記する。

＊１ トレッド幅に対するスパイラルベルト層の幅の割合である。
＊２ スパイラルベルト層の端部からの距離であり、＋はタイヤ赤道方向、−はトレッド部の端部方向を示す。

今回の実施例はいずれも、車体を大きく倒した旋回時の操縦安定性能（トラクション性能）と車体倒しこみ時の安定性を高次元で両立できていることがわかる。

従来例１、比較例１、実施例１を比較することで、本発明により、旋回時の操縦安定性と車体の倒しこみ時の安定性が両立できていることが分かる。また、比較例２、３、４、５を比較することで、スパイラルベルト層幅とゴム部材の配置に適値があることが分かる。

また、従来例２、実施例２、４、比較例６を比較することにより、ベルト補強層を設けることで、相乗効果が得られることが分かる。

さらに、比較例６、７、実施例４、５、６、７を比較することにより、緩衝ゴム層との組み合わせにより、相乗効果が得られ、かつ、緩衝ゴム層の厚さに適値があることが分かる。

以上の結果から、本発明により、車体を大きく倒した旋回時の操縦安定性能（トラクション性能）と車体を倒しこむ際の安定性を高い次元で両立することが可能であることがわかった。

本発明の一好適例に係る二輪車用空気入りタイヤを示す幅方向断面図である。 本発明の他の好適例に係る二輪車用空気入りタイヤを示す幅方向断面図である。 本発明のさらに他の好適例に係る二輪車用空気入りタイヤを示す幅方向断面図である。 本発明のさらに他の好適例に係る二輪車用空気入りタイヤを示す幅方向断面図である。 本発明のさらに他の好適例に係る二輪車用空気入りタイヤを示す幅方向断面図である。 従来例に係る二輪車用空気入りタイヤを示す幅方向断面図である。 従来例の他の例に係る二輪車用空気入りタイヤを示す幅方向断面図である。 二輪車が大きなＣＡ（ＣＡ５０度）で旋回しているときの荷重直下におけるタイヤを示す断面図である。 ＦｘとＦｙとの関係を示す摩擦楕円を示すグラフである。

符号の説明

１ ビードコア
２ カーカス
３ スパイラルベルト層
４ ゴム部材
５ ベルト交錯層
６ ベルト補強層
７ 緩衝ゴム層
１１ トレッド部
１２ サイドウォール部
１３ ビード部

Claims (6)

1. 環状に形成されたトレッド部を備える自動二輪車用空気入りタイヤにおいて、
   前記トレッド部のクラウン部タイヤ半径方向内側に、タイヤ周方向に対する角度が０度〜５度であって配設幅がトレッド幅の０．５〜０．８倍であるスパイラルベルト層が、該スパイラルベルト層の幅方向中心とタイヤ赤道とが一致するように配設され、かつ、
   前記トレッド部の幅をＬとしたとき、前記スパイラルベルト層の端部よりタイヤ赤道側で、かつ、タイヤ赤道から０．２Ｌの位置より前記トレッド部の両端部側の少なくとも一方に、前記トレッド部のゴムよりも体積弾性率の低いゴム部材が線状または点状に配設されていることを特徴とする自動二輪車用空気入タイヤ。
2. 前記ゴム部材がタイヤ赤道から０．２Ｌの位置より前記トレッドの両端部側の双方に配設されている請求項１記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
3. 前記ゴム部材の配設位置がタイヤ赤道に対して対称である請求項２記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
4. 前記スパイラルベルト層に隣接して、該スパイラルベルト層よりも広幅であって、かつ、タイヤ赤道方向に対する角度が３０度以上８５度未満である有機繊維からなるベルト交錯層が配設されている請求項１〜３のうちいずれか一項記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
5. 前記トレッド層と前記スパイラルベルト層の間に、該トレッド層に接して、タイヤ赤道方向に対する角度が８５度〜９０度である有機繊維コードからなるベルト補強層が、トレッド幅の９０％以上１１０％以下の幅で配設されている請求項１〜４のうちいずれか一項記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
6. 前記ベルト補強層のタイヤ半径方向内側に、該ベルト補強層に隣接して、厚み０．３〜１．５ｍｍの緩衝ゴムを配設されている請求項５記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。

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