JP2010285079A - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、旋回性能を向上し得る自動二輪車用タイヤに関する
【解決手段】トレッド部2からサイドウォール部3を通りビード部4のビードコア5に至るカーカス6と、カーカス6の半径方向外方かつ前記トレッド部2の内方に配されたトレッド補強コード層7とを具える自動二輪車用タイヤ1である。しかもトレッド幅がタイヤ最大幅をなしかつトレッド部2の接地面2aがタイヤ半径方向外側に凸の円弧状で湾曲する。タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、トレッド部の各外端間をのびるトレッドゴムと、このトレッドゴムの両側縁に接続されかつタイヤ軸方向内側に小厚さでのびる一対のエッジゴムとを含む。前記エッジゴムの硬さHeは、前記トレッドゴムの硬さHtよりも大きい。
【選択図】 図1

Description

本発明は、旋回性能を向上し得る自動二輪車用タイヤに関する。
自動二輪車は、車体を傾けてタイヤにキャンバー角(バンク角)を与え、これによって生じるキャンバースラストによって遠心力に対抗しつつ旋回する。旋回性能の観点から、自動二輪車用タイヤには高い横剛性が要求される。しかしながら、過大な横剛性は、直進安定性や路面の凹凸を吸収する衝撃吸収性を阻害するという問題がある。
本出願人は、図4(A)に示されるように、トレッド部tのショルダー領域に、硬質のゴムからなるフィラーfを具えた自動二輪車用タイヤを提案している(下記特許文献1参照)。このフィラーfは、帯状プライを螺旋巻することにより形成されたベルト層bと、カーカスkとの間に介在している。
また、本出願人は、図4(B)に示されるように、トレッド部tの外端teの近傍に、硬質ゴム層hgを具えた自動二輪車用タイヤを提案している(下記特許文献2参照)。この硬質ゴム層hgは、2枚のカーカスプライk、kの間に介在している。
特開平05−213006号公報 特開2006−142922号公報
上記特許文献の技術は、トレッド部のショルダー領域又はタイヤのサイド領域の内側構造を補強することにより、旋回安定性を向上させる。
しかしながら、上記自動二輪用タイヤでは、内部構造は補強されるものの、グリップ性能を重視した比較的柔らかいトレッドゴムtgがトレッド部tの外端te間をのびている。このため、大きなキャンバー角が与えられた旋回時には、トレッドゴムtgの外端部近傍が、路面からの反力により大きく旋回内側へと横変形し、接地形状が不安定になりやすい。従って、旋回中に、安定した大きなキャンバースラストが得られにくいという問題があった。
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、トレッドゴムの両側縁に接続されかつタイヤ軸方向内側に小厚さでのびる一対の硬質のエッジゴムを設けることを基本として、旋回時に接地形状を安定させ、安定した大きなキャンバースラストを発生させて旋回性能を向上し得る自動二輪車用タイヤを提供することを主たる目的としている。
上記課題を解決するために、本願請求項1の発明は、トレッド部からサイドウォール部を通りビード部のビードコアに至るカーカスと、前記カーカスの半径方向外方かつ前記トレッド部の内方に配されたトレッド補強コード層とを具え、しかも前記トレッド部の外端間のタイヤ軸方向の距離であるトレッド幅がタイヤ最大幅をなしかつトレッド部の接地面がタイヤ半径方向外側に凸の円弧状で湾曲する自動二輪車用タイヤであって、タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、前記トレッド部の各外端間をのびるトレッドゴムと、このトレッドゴムの両側縁に接続されかつタイヤ軸方向内側に小厚さでのびる一対のエッジゴムとを含み、前記エッジゴムの硬さHeは、前記トレッドゴムの硬さHtよりも大きいことを特徴としている。
また請求項2の発明は、前記エッジゴムの厚さの中心線は、該中心線の延長線と前記カーカスの外面との交点に引いたカーカスの法線に対して10度以下の角度である請求項1記載の自動二輪車用タイヤである。
また請求項3の発明は、前記エッジゴムの硬さHeが、70〜80度である請求項1乃至3のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤである。
また請求項4の発明は、前記硬さの差(He−Ht)が2度以上である請求項1又は2記載の自動二輪車用タイヤである。
また請求項5の発明は、前記エッジゴムは、前記タイヤ子午線断面において、一定の厚さでタイヤ軸方向内側にのびる請求項1乃至4のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤである。
また請求項6の発明は、前記エッジゴムは、前記タイヤ子午線断面において、タイヤ軸方向内側に向かって厚さが漸増する請求項1乃至4のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤである。
また請求項7の発明は、前記エッジゴムは、前記タイヤ子午線断面において、タイヤ軸方向内側に向かって厚さが漸減する請求項1乃至4のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤである。
また請求項8の発明は、前記エッジゴムの厚さは1.5〜3.0mmである請求項1乃至5のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤである。
また請求項9の発明は、前記エッジゴムのタイヤ半径方向の内側面には、タイヤ半径方向内方に向かってタイヤ軸方向の幅が減少しかつバットレス面を形成する断面略三角形状のウイング状ゴムが配される請求項1乃至8のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤである。
また請求項10の発明は、前記エッジゴムのタイヤ軸方向の内端は、前記トレッド補強コード層の側縁部に接続される請求項1乃至9のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤである。
また請求項11の発明は、前記エッジゴムのタイヤ軸方向の内端は、前記カーカスの側縁部に接続される請求項1乃至9のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤである。
請求項1記載の自動二輪車用タイヤは、トレッド部の各外端間をのびるトレッドゴムと、このトレッドゴムの両側縁に接続されかつタイヤ軸方向内側に小厚さでのびる一対のエッジゴムを具える。このエッジゴムは、カーカスの側縁部を補強しその形状を安定させる。また、エッジゴムは、トレッドゴムを両側から挟むことにより、旋回時、トレッドゴムの旋回内側への大きな歪を抑制する。これらの相乗作用により、請求項1の自動二輪車用タイヤでは、旋回中のトレッド部の接地形状が安定する。これにより、本発明の自動二輪車用タイヤは、大きなキャンバースラストが得られ、旋回時の車両の挙動が安定しかつ旋回速度が向上する。
また、エッジゴムは、小厚さかつトレッド部の端部領域に設けられている。従って、エッジゴムは、直進時にも路面との接触機会が無い。従って、トレッドゴムの有する直進安定性が妨げられることもない。
また、請求項2記載の空気入りタイヤは、エッジゴムの厚さの中心線が、この中心線の延長線とカーカスの外面との交点に引いたカーカスの法線に対して10度以下の角度となる。このようなエッジゴムは、カーカスに対していわゆる面直に配置されるため、走行時のカーカスの特性変化(例えば乗り心地の悪化等)を抑えつつ、上述の旋回性能を向上させることができる。
また、カーカスに対して面直に配置されたエッジゴムは、大キャンバー角の旋回時(例えばトレッド部の外端近傍まで路面と接地するような旋回時)において、エッジゴムが路面に対しほぼ垂直に位置することができる。この場合、エッジゴムは、路面からの反力を受けることで、トレッドゴムの旋回内側への横変形をより効果的に抑制することができる。
なお、エッジゴムは、一定厚さのみならず、請求項6又は請求項7記載のように、タイヤ軸方向内側に向かって漸増又は漸減させることができる。前者の場合、カーカスのタイヤ軸方向の外側面をより多くの面積で押圧するため、カーカスのリフティング等をより効果的に抑えて接地形状の安定化に寄与する。後者の場合、大キャンバー角の旋回時、トレッドゴムの旋回内側への大きな歪をさらに効率よく抑制する。
本発明の一実施形態の空気入りタイヤの右半分断面図である。 その要部を示す部分拡大図である。 (A)、(B)は、本発明の他のエッジゴムの実施形態を示す断面図である。 (A)、(B)は、従来のタイヤの部分断面図である。 比較例1の構造を表す断面図である。
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1及び図2に示されるように、本実施形態の自動二輪車用タイヤ(以下、単に「タイヤ」ということがある。)1は、トレッド部2からサイドウォール部3を通りビード部4のビードコア5に至るカーカス6と、前記カーカス6の半径方向外方かつ前記トレッド部2の内方に配されしかも両側縁部7s、7sが前記トレッド部2の外端2eの近傍に位置するコードを有するトレッド補強層7とを具えている。
なお、図1は、本実施形態のタイヤ1が正規リム(図示せず)にリム組されかつ正規内圧が充填された無負荷である正規状態を示している。そして、特に言及されていない場合、タイヤ1の各部の寸法は、該正規状態での値である。
また、前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばJATMAであれば"標準リム"、TRAであれば "Design Rim" 、ETRTOであれば "Measuring Rim" とする。
また、前記「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば"最高空気圧"、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" とする。
また、前記タイヤ1は、エッジ状をなすトレッド部2の外端2e、2e間のタイヤ軸方向の距離であるトレッド幅TWがタイヤ最大幅をなすとともに、トレッド部2の接地面2aがタイヤ半径方向外側に凸の円弧状で湾曲して構成される。このようなトレッド部2は、大きなキャンバー角を与えられた場合であっても、接地面2aを円滑に路面に追随させてキャンバースラストを発生させ得る。なお、図示していないが、トレッド部2には、適宜排水用の溝が設けられてもよい。
前記カーカス6は、トレッド部2からサイドウォール部3を経てビード部4のビードコア5に至る本体部6aと、該本体部6aに連なりかつ前記ビードコア5の周りをタイヤ軸方向内側から外側へ折り返された折返し部6bとを有する少なくとも1枚のカーカスプライ6Aから構成される。カーカスコードとしては、有機繊維コードが好ましく採用され、例えばタイヤ赤道Cに対して75〜90度の角度で傾けて配置される。なお、カーカスプライの本体部6aと折返し部6bとの間には、ビードコア5からタイヤ半径方向外方に先細状でのびる硬質のゴムからなるビードエーペックス8が配される。
また、前記トレッド補強層7は、コードを有する1枚以上、好ましくは複数枚のプライから構成される。本実施形態のトレッド補強層7は、タイヤ半径方向の内、外2枚のベルトプライ7A、7Bから構成される。前記トレッド補強層7は、例えばカットプライでも良いし、また1ないし複数本のベルトコードをゴム被覆した帯状プライを前記カーカス6のタイヤ半径方向外側にかつタイヤ周方向に対して5°以下の角度で螺旋状に巻き付けることにより形成されたいわゆるジョイントレスプライのいずれでも良い。
また、前記ベルトコードとしては、ナイロン、レーヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミド等の有機繊維コードが好適であるが、必要に応じてスチールコードなども採用されうる。また前記ベルトプライ7A、7Bは、本例ではタイヤ半径方向外側のベルトプライ7Bが広幅をなし、その外端がトレッド補強層7のタイヤ軸方向の端部7eを形成している。この端部7eは、トレッド部2の外端2eをタイヤ半径方向内側に超えてのびる。これは、トレッド部2の外端2e付近の剛性を高めるのに役立つ。
また、前記トレッド部2には、タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、前記トレッド部2の各外端間2e、2eをのびるトレッドゴムTgと、このトレッドゴムTgの両側縁に接続されかつタイヤ軸方向内側に小厚さでのびる一対のエッジゴムEgとが設けられる。本実施形態のエッジゴムEgのタイヤ軸方向の外側面は、トレッド部2の外端2eよりタイヤ半径方向内側で露出している。このため、大キャンバー角の旋回時でも、タイヤのグリップ力が低下しない。また、前記エッジゴムEgのタイヤ軸方向の内端は、前記トレッド補強コード層7の側縁部7sに接続されている。これにより、トレッド補強コード層のリフティング等を効果的に抑えることができる。
前記トレッドゴムTgは、直進時から旋回時まで路面と接触する領域に配されており、直進、旋回走行時の駆動力、横力の他、制動力などを発揮する。このような運動性能を発揮しつつ耐摩耗性等を確保するために、トレッドゴムTgの硬さHtは、好ましくは56度以上、より好ましくは60度以上が望ましく、また、好ましくは68度以下、より好ましくは66度以下が望ましい。なお、トレッドゴムTgには、硬さの異なる2種以上のトレッドゴムが、タイヤ半径方向又はタイヤ軸方向で複合されても良い。
なお本明細書で用いるゴムの硬さは、JIS−K6253に基づくデュロメータータイプAによる硬さである。
前記エッジゴムEgは、その硬さHeが、前記トレッドゴムTgの硬さHtよりも大きいゴムからなる。このようなエッジゴムEgは、トレッド補強コード層7の側縁部7Sを補強しその形状を安定させる。また、エッジゴムEgは、トレッドゴムTgを両側から挟むことにより、旋回時、トレッドゴムTgの旋回内側への大きな歪を抑制しうる。これらの相乗作用により、本実施形態のタイヤ1では、旋回中のトレッド部2の接地形状が安定し、大きなキャンバースラストが得られる。
また、エッジゴムEgは、小厚さかつトレッド部2の端部領域2gに設けられている。従って、エッジゴムEgは、直進時には路面との接触機会が、大キャンバー角の旋回時を除き、殆ど無い。従って、トレッドゴムTgが有する本来の直進安定性が妨げられることもない。
上述の作用をより有意に発揮させるために、エッジゴムEgとトレッドゴムTgとのゴムの硬さの差He−Ht(以下、硬度差H1という場合がある)は、好ましくは2度以上、より好ましくは6度以上が望ましい。即ち、前記硬度差H1が2度未満であると、旋回時のトレッドゴムTgの外端近傍の歪を抑制するのが困難となる。
他方、前記硬度差H1が大きくなりすぎると、両ゴムの界面に歪が集中しやすく、かつ、接着不良などが生じるおそれがある。このような観点より、前記硬度差H1は、好ましくは16度以下、より好ましくは14度以下が望ましい。なお、前記硬度差の評価に関し、トレッドゴムTgが複数のゴムからなる場合、トレッドゴムの硬さHtには、エッジゴムEgに接するゴムの硬さが採用される。
また、エッジゴムEgの硬さHeの絶対値としては、好ましくは65度以上、より好ましくは70度以上が望ましく、85度以下、より好ましくは80度以下が望ましい。
前記エッジゴムEgの形状は、特に限定されないが、本実施形態では一定の厚さT1でタイヤ軸方向内側にのびているものが示される。このようなエッジゴムEgは、製造加工が容易であるので、タイヤ1の生産性を妨げることもない。
また、エッジゴムEgの厚さT1は、大きすぎるとトレッド部2の外端付近での剛性が過度に高められ、乗り心地が著しく悪化するおそれがあり、逆に小さすぎると、前記トレッドゴムTgの横変形を十分に抑制できないおそれがある。このような観点により、前記厚さT1は、好ましくは1.0mm以上、より好ましくは1.5mm以上が望ましく、また、好ましくは4.0mm以下、より好ましくは3.0mm以下が望ましい。
また、エッジゴムEgの厚さの中心線Ecは、該中心線Ecの延長線と前記カーカス6の外面6iとの交点Pに引いたカーカスの法線Nに対して10度以下の角度θで設けられることが望ましい。このようなエッジゴムEgは、カーカス6に対していわゆる面直に配置されるため、走行時のカーカス6の撓み特性が変化するのを抑え、例えば乗り心地が悪化する等の不具合を防止しつつ上述の旋回性能を向上させることができる。「また、大キャンバー角の旋回時、路面からの反力が、エッジゴムEgを介して、前記カーカス6の外面6iに分散、吸収される。このため、接地形状がさらに安定する。」
また、図1及び図2に示されるように、前記サイドウォール部3のタイヤ軸方向外側には、サイドウォールゴムSgが配される。前記サイドウォールゴムSgは、カーカス6の柔軟な変形に追従しうるよう比較的柔軟なゴムが採用され、その硬さHsは、例えば50度以上、より好ましくは55度以上が望ましく、65度以下、より好ましくは60度以下に設定されるのが望ましい。
また、図1及び図2に示されるように、エッジゴムEgのタイヤ半径方向の内側面Eiには、タイヤ半径方向内方に向かってタイヤ軸方向の幅が減少し、かつ、バットレス面10を形成する断面略三角形状のウイング状ゴムWgが配される。前記ウイング状ゴムWgは、前記バットレス面10と、前記エッジゴムEgのタイヤ半径方向の内側面Egiと前記トレッド補強層7の端部7eとに接続される外向き面11と、サイドウォールゴムSgに接してのびる内向き面12とを具えている。
このようなウイング状ゴムWgは、エッジゴムEgとサイドウォールゴムSgとの間に介在することにより、硬質なエッジゴムEgと柔軟なサイドウォールゴムSgとが直接接着されるのを防止し、両ゴム間の剥離損傷を防止するとともに、両ゴム間のせん断歪等を吸収、緩和するのに役立つ。このような観点より、ウイングゴムWgの硬さHwは、好ましくは50度以上、より好ましくは55度以上が望ましく、65度以下より好ましくは60度以下が望ましい。なお、前記ウイング状ゴムWgは、直進、旋回走行時の駆動力、横力の他、制動力などを発揮するために、前記トレッドゴムTgと同じ硬さとしてもよい。
図3(A)には、本発明の他の実施形態として、エッジゴムEgの他の断面形状を示す。この実施形態のエッジゴムEgは、前記タイヤ子午線断面において、タイヤ軸方向内側に向かって厚さが漸増する。この実施形態の場合、エッジゴムEgは、カーカス6をより多くの面積で押圧するため、高速旋回時等のカーカス6のリフティング等をより効果的に抑え、接地形状の安定化に寄与する。
また、図3(B)には、本発明のさらに他の実施形態として、エッジゴムEgの他の断面形状を示す。この実施形態のエッジゴムEgは、前記タイヤ子午線断面において、タイヤ軸方向内側に向かって厚さが漸減している。この実施形態の場合、大キャンバー角の旋回時、トレッドゴムの旋回内側への大きな歪をさらに効率よく抑制する。
なお、エッジゴムの最小厚さT2とその最大厚さT3との比T3/T2は、大きすぎるとタイヤの重量の増加を招き自動二輪車の操作性能が悪化するとともに製造コストの増加を招く傾向にある。このような観点により、前記比T3/T2は、好ましくは4以下、より好ましくは3以下が望ましい。なお、最小厚さT2は、前記厚さT1の数値範囲を満たすことが好ましい。
また、本実施形態では、エッジゴムEgのタイヤ軸方向内端は、トレッド補強コード層7の側縁部に接続される形体を説明したが、前記トレッド補強コード層7のタイヤ軸方向長さが小さい場合は、前記サイドウォールゴムSgや前記カーカス6のタイヤ軸方向外側面に接続される。
以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定させることなく種々の態様に変形して実施しうるのは言うまでもない。
本発明の効果を確認するため、表1の仕様に基づき自動二輪車用タイヤが試作され、その性能がテストされた。テスト方法は、大型自動二輪車(1000cc)の後輪にテストタイヤ装着し、ドライアスファルトのタイヤテストコースを実車走行し、旋回安定性、振動吸収性及び剛性感をドライバーの官能評価により10点法で評点するものである。数値が大きいほど良好である。なお共通仕様は、次のとおりである。
前輪タイヤサイズ:120/80R420、
後輪タイヤサイズ(テストタイヤ):200/65R420
カーカスプライ数:2枚
カーカスコード角:88°/88°
カーカスコード材料:レーヨン
カーカスコード繊度:2/1840dtex
ベルトプライ数:2枚
ベルトコード角:26°/26°
ベルトコード材料:アラミド
リム(MT6×2.5)
内圧:前輪210kPa、後輪190kPa
なお、テスト時の路面温度は、42℃であった。テストの結果を表1に示す。
Figure 2010285079
Figure 2010285079
表1に示されるように、エッジゴムを所定の形状に確保することで、比較例に比べて旋回性、振動吸収性及び剛性感が向上していることが理解できる。
1 自動二輪車用タイヤ
2 トレッド部
2a 接地面
2e 外端
2g 端部領域
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
7 トレッド補強コード層
7e 端部
7s 側縁部
Eg エッジゴム
Tg トレッドゴム
Tw トレッド幅

Claims (11)

  1. トレッド部からサイドウォール部を通りビード部のビードコアに至るカーカスと、前記カーカスの半径方向外方かつ前記トレッド部の内方に配されたトレッド補強コード層とを具え、しかも
    前記トレッド部の外端間のタイヤ軸方向の距離であるトレッド幅がタイヤ最大幅をなしかつトレッド部の接地面がタイヤ半径方向外側に凸の円弧状で湾曲する自動二輪車用タイヤであって、
    タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、前記トレッド部の各外端間をのびるトレッドゴムと、このトレッドゴムの両側縁に接続されかつタイヤ軸方向内側に小厚さでのびる一対のエッジゴムとを含み、
    前記エッジゴムの硬さHeは、前記トレッドゴムの硬さHtよりも大きいことを特徴とする自動二輪車用タイヤ。
  2. 前記エッジゴムの厚さの中心線は、該中心線の延長線と前記カーカスの外面との交点に引いたカーカスの法線に対して10度以下の角度である請求項1記載の自動二輪車用タイヤ。
  3. 前記エッジゴムの硬さHeが、70〜80度である請求項1又は2記載の自動二輪車用タイヤ。
  4. 前記硬さの差(He−Ht)が2度以上である請求項1乃至3のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。
  5. 前記エッジゴムは、前記タイヤ子午線断面において、一定の厚さでタイヤ軸方向内側にのびる請求項1乃至4のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。
  6. 前記エッジゴムは、前記タイヤ子午線断面において、タイヤ軸方向内側に向かって厚さが漸増する請求項1乃至4のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。
  7. 前記エッジゴムは、前記タイヤ子午線断面において、タイヤ軸方向内側に向かって厚さが漸減する請求項1乃至4のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。
  8. 前記エッジゴムの厚さは1.5〜3.0mmである請求項1乃至5のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。
  9. 前記エッジゴムのタイヤ半径方向の内側面には、タイヤ半径方向内方に向かってタイヤ軸方向の幅が減少しかつバットレス面を形成する断面略三角形状のウイング状ゴムが配される請求項1乃至8のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。
  10. 前記エッジゴムのタイヤ軸方向の内端は、前記トレッド補強コード層の側縁部に接続される請求項1乃至9のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。
  11. 前記エッジゴムのタイヤ軸方向の内端は、前記カーカスの側縁部に接続される請求項1乃至9のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。
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