JP2012228995A

JP2012228995A - 自動二輪車用空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2012228995A
Application number: JP2011099677A
Authority: JP
Inventors: Akiyoshi Shimizu; 明禎清水
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2012-11-22

Abstract

【課題】特にセンター摩耗を低減させた自動二輪車用空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】少なくとも一枚のカーカスプライにて形成したカーカス５と、カーカス５のクラウン域の外周側で、二本以上のコードをゴム被覆してなるリボン状ストリップをタイヤの円周方向に延在させて螺旋状に巻回してなる螺旋巻回構造体にて形成した少なくとも一層のスパイラルベルト層６と、スパイラルベルト層６より外周側に配設されて、トレッド接地面を形成するトレッドゴム７とを具え、タイヤ幅方向断面内で、タイヤ赤道面を中心として、トレッド接地面のペリフェリ長さの３０〜７０％の範囲の領域内に位置するスパイラルベルト層部分６ａは、隣り合うリボン状ストリップを部分的に重ね合わせて配置し、該重ね合わせ部分において前記隣り合うリボン状ストリップのコードの相互がタイヤ径方向に重なることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動二輪車用空気入りタイヤ、特に、耐摩耗性を向上させた自動二輪車用空気入りタイヤに関するものである。

二輪車用の空気入りタイヤでは、コーナリング走行に当たって、タイヤを路面に対して傾斜させるキャンバー角の付与が必要となることから、タイヤのクラウン部が、四輪車用タイヤ等に比して小さな曲率半径を有する、断面形状が丸いタイヤ形状としており、これが、内圧充填時の、タイヤ赤道面を含むセンター領域と、トレッド接地端を含むショルダー領域との径差が必然的に大きくなる理由である。

このような自動二輪車用空気入りラジアルタイヤは、例えば、図２（ａ）に示すように、少なくとも一枚のカーカスプライからなるカーカス２５と、その半径方向外方に、走行時の遠心力による径の増大を防ぐために、コードがタイヤの周方向に延在するスパイラルベルト層２６とを設けて、タイヤの耐久性及び操縦安定性能を確保することが一般的である。

ここで、タイヤが一定速度で直進走行していると仮定した場合、トレッド表面の速度は路面に接地したどの部位も接地している間は同じであるものの、スパイラルベルト層２６の速度は、その部分の半径にタイヤの角速度を掛けたものとなり、ベルト半径の大きいセンター領域は、ベルト半径の小さいショルダー領域に比して相対的に速度が速くなる。

これがため、センター領域ではベルトの方がトレッド表面よりも速度が速くなって、センター領域のトレッドゴムは駆動方向の剪断変形を受ける一方で、ショルダー領域ではベルトの速度がトレッド表面よりも遅くなって、ショルダー領域のトレッドゴムは制動方向の剪断変形を受けることになる。

いいかえれば、交錯ベルト層になるベルトを適用した場合は、交錯ベルトがパンタグラフのように変形したり、ベルト層間の間ゴムが伸縮するので、ベルトがタイヤ周方向に伸びたり縮んだりすることができ、トレッド表面とベルトとの間の速度差を緩和することができるが、スパイラルベルト層を用いたタイヤでは、そのスパイラルベルト層のタイヤ周方向の伸縮変形量が極めて小さいため、トレッド表面とベルトの間の速度差をベルト自身の伸縮変形によって有効に緩和することができず、タイヤ半径の差によるベルトの速度差がトレッド表面の摩耗に大きく影響することになる。

したがって、自動二輪車用空気入りタイヤのクラウン形状が丸いトレッド部では、スパイラルベルト層とトレッド表面との間に大きな相対変位が生じることになって、トレッド表面のタイヤ周方向の剪断変形が大きくなるため、タイヤに駆動力が付与された場合、特に駆動方向の剪断変形を受けるセンター領域ではトレッド表面は駆動方向に滑り易く、タイヤに大きな駆動力が付与された場合は、センター領域から滑り始めることになるので、センター領域ではトレッド表面に早期のセンター摩耗を発生するおそれがあった。
特に、自動二輪車の後輪タイヤでは駆動力が入力されるため、大きなセンター摩耗が早期に発生するおそれが高かった。

本発明の目的は、特にセンター摩耗を低減させた自動二輪車用空気入りタイヤを提供することにある。

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、トレッド表面が接地して、ベルトがタイヤ周方向の圧縮歪を受けると、トレッド接地面内でのベルトの周方向速度を遅くさせることができるとの知見を得た。
すなわち、タイヤは負荷転動中、タイヤ周方向の面外曲げを生じ、ベルトは曲がりの中立軸より内側では圧縮歪を、外側では引っ張り歪をそれぞれ生じるため、従来のタイヤでは図２（ｂ）にトレッド部のタイヤ幅方向断面の一部を模式的に示すように、図に一点鎖線で示す曲がりの中立軸ｎ_２は、ベルトの厚みのほぼ中央に位置し、この中立軸と引っ張り歪を受けるベルトの半径方向最内表面との距離は、特に直進走行時にタイヤ幅方向でほぼ一定であると考えられるが、タイヤの負荷転動時の、接地面におけるその中立軸の位置をコントロールして、センター領域に位置するベルトに、タイヤ周方向の圧縮歪を与え、そのセンター領域とのベルト速度を低下させて、ショルダー領域に位置するベルトとの速度差を低減して、センター領域のトレッド表面の、タイヤの駆動方向の剪断変形量を低減させることで、センター摩耗を抑制できることを見出した。

この発明の自動二輪車用空気入りタイヤでは、少なくとも一枚のカーカスプライにて形成したカーカスと、カーカスのクラウン域の外周側で、二本以上のコードをゴム被覆してなるリボン状ストリップをタイヤの円周方向に延在させて螺旋状に巻回してなる螺旋巻回構造体にて形成した少なくとも一層のスパイラルベルト層と、スパイラルベルト層より外周側に配設されて、トレッド接地面を形成するトレッドゴムとを具えてなるものであって、タイヤ幅方向断面内で、タイヤ赤道面を中心として、トレッド接地面のペリフェリ長さの３０〜７０％の範囲の領域内に位置するスパイラルベルト層部分は、隣り合うリボン状ストリップを部分的に重ね合わせて配置し、該重ね合わせ部分において、前記隣り合うリボン状ストリップのコード相互がタイヤ径方向に重なることを特徴とするものである。

ここで、「トレッド接地面のペリフェリ長さ」とは、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）ＹＥＡＲＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（ＥｕｒｏｐｅａｎＴｙｒｅａｎｄＲｉｍＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）ＳＴＡＮＤＡＲＤＳＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥＴＩＲＥａｎｄＲＩＭＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮＩＮＣ．）ＹＥＡＲＢＯＯＫで規定される適用リムにタイヤを組み付けて、同じく、ＪＡＴＭＡ等に規定された最高空気圧を充填した状態下での、トレッド接地面に沿ってトレッド幅方向に測定した長さをいうものとする。

なお、このような自動二輪車用空気入りタイヤは、自動二輪車の後輪装着用タイヤとして適用することが好ましい。

本発明では、タイヤ幅方向断面内で、タイヤ赤道面を中心として、トレッド接地面のペリフェリ長さの３０〜７０％の範囲の領域内に位置するスパイラルベルト層部分は、隣り合うリボン状ストリップを部分的に重ね合わせて配置し、該重ねあわせ部分において、前記隣り合うリボン状ストリップのコード相互をタイヤ径方向に重ねることで、センター領域のスパイラルベルト層部分の厚みを十分に増大させて、このスパイラルベルト層部分の厚みのほぼ中央部に位置する曲げの中立軸と、前記スパイラルベルト層部分の半径方向最外方に位置する最外表面との距離を十分に大きくすることにより、その領域に位置するスパイラルベルト層部分に、タイヤの直進負荷転動時の、スパイラルベルト層部分の面外曲げ変形に当たり、中立軸より曲りの内側に位置することになる前記最外表面側にタイヤ周方向の圧縮歪を発生させることで、そのベルト層部分の速度を有効に低下させることができ、結果としてセンター摩耗を低減できる。

（ａ）は本発明の一の実施の形態を、自動二輪車用空気入りタイヤを適用リムに組付けて最高空気圧を充填したタイヤ姿勢での幅方向断面図であり、（ｂ）は（ａ）のトレッド部の幅方向断面の一部を拡大した拡大図である。（ａ）は従来の自動二輪車用空気入りタイヤを適用リムに組付けて最高空気圧を充填したタイヤ姿勢での幅方向断面図であり、（ｂ）は（ａ）のトレッド部の幅方向断面の一部を拡大した拡大図である。

以下に、図面を参照しながら本発明の自動二輪車用空気入りタイヤを詳細に説明する。
図１中の１はトレッド部を、２はトレッド部１のそれぞれの側部に連続して半径方向内側へ延びる一対のサイドウォール部を、そして３はサイドウォール部２の半径方向内側に連続するビード部をそれぞれ示す。

ここに示すタイヤでは、一対のビード部３内に埋設した、図では六角形状のビードコア４間に、カーカス５の本体部５ａをトロイド状に延在させるとともに、カーカス５の各側部部分５ｂをビードコア４の周りで、タイヤ幅方向内側から外側に向けて折り返してなる。図に示すところでは、カーカス５は一枚のカーカスプライによって構成することとしているが、複数枚のカーカスプライによってカーカスを構成することもできる。また、カーカスを二枚のカーカスプライで構成する場合は、カーカスプライを形成するコード角度をタイヤ周方向に対して７０〜９０°の範囲の角度で延在させてなるラジアル構造や、タイヤ周方向に対し、コード角度を３０〜６５°の範囲の角度で延在させるとともに、コードをプライ間で相互に交差させてなるバイアス構造とすることができる。

カーカス５のタイヤ半径方向外方には、二本以上、図では二本のコード６ｃをゴム被覆してなるリボン状ストリップをタイヤの円周方向に延在させて螺旋状に巻回してなる螺旋巻回構造体にて形成した少なくとも一層、図では一層のスパイラルベルト層６を配設する。

スパイラルベルト層６のクラウン域の半径方向外方には、タイヤの最大幅位置まで弧状に延びてトレッド部１の接地面を形成するトレッドゴム７を例えば単層構造で設けられている。また、トレッドゴム７の両側には、サイド部を形成するサイドゴム８が設けられている。
さらに、図１では省略しているが、トレッドゴム７の表面には、所要の溝が形成されている。

そして、タイヤ赤道面ＣＬを中心として、トレッド接地面のペリフェリ長さの３０〜７０％の範囲のセンター領域ａ内に位置するスパイラルベルト層部分６ａでは、隣り合うリボン状ストリップを部分的に重ね合わせて配置し、該重ね合わせ部分において、前記隣り合うリボン状ストリップのコード相互を、図では一本のコード６ｃ相互をタイヤ径方向に重ねる。一方で、トレッド接地端を含む一対のショルダー領域ｂでは、リボン状ストリップがタイヤ半径方向に重なりあわないように並列に巻回配置してスパイラルベルト層部分６ｂを形成する。
ここで、リボン状ストリップ内のコードの数は限定されず、そのコードが二本を超える場合には、ストリップの総コード本数より一本以上少ない本数を隣り合う一方側のリボン状ストリップのコードに重ね、その残りの全てまたは一部を隣り合う他方側のストリップのコードに重ねることができる。すなわち、センター領域ａのスパイラルベルト層部分６ａは、隣接ストリップ間にて、少なくとも一本のコードが相互に重なっていればよく、重なりの本数は任意でよい。

このような実施形態では、センター領域ａのスパイラルベルト層部分６ａでは、スパイラルベルト層６の、厚みのほぼ中央部に位置する曲げの中立軸ｎ_１と最外表面との距離ｔを十分大きく確保することができ、タイヤの負荷転動時のスパイラルベルト層６の面外曲げ変形に当たり、センター領域ａのスパイラルベルト層部分６ａの、中立軸ｎ_１より半径方向外側部分に、タイヤ周方向の圧縮歪を発生させることで、与えて、センター領域ａのスパイラルベルト層部分６ａの速度を低下させ、トレッド接地面のセンター領域での、駆動方向の剪断変形量を低減させて、センター摩耗を低減することができる。

また、スパイラルベルト層６を構成するコードは、スチールコードや有機繊維コードで構成することができる。有機繊維のコードの場合は、例えば芳香族ポリアミド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、スチール単線を撚ったものや、スチールの単線を撚らずにそのまま使うことができる。

ところで、自動二輪車は後輪に駆動力が加わるため、上述の構成を後輪装着用タイヤに採用することが好ましく、センター摩耗に有利となる。

次に、図１および表１に示すような構造を有する二輪車リア用タイヤのサイズが１９０／５０ＺＲ１７、スチールモノフィラメントスパイラルベルトとナイロンカーカスを設けたラジアル構造の実施例タイヤと、図２および表１に示すような構造を有し、同様の構成とした比較例タイヤとを試作し、それぞれにつきセンター摩耗を評価した。
なお、フロント用タイヤのサイズは１２０／７０ＺＲ１７のラジアルタイヤとした。
本発明では、トレッド部以外のタイヤ構造については改変を要しないため、従来の自動二輪車用空気入りタイヤの構造とほぼ同様とした。

実施例タイヤおよび、比較例タイヤのそれぞれを、サイズが６．０×１７のリムに装着し、内圧を２９０ｋＰａ、荷重１５０ｋｇ、試験速度６０〜１００ｋｍ／ｈ、走行距離５０００ｋｍ走行させ、センター溝とショルダー溝との摩耗量差を指数評価し、その結果を表２に示す。
比較例タイヤの値を１００として指数表示した。なお、表中の値は、数値が小さいほど、摩耗量差が小さくセンター摩耗が低減していることを示す。

表２の結果から、実施例タイヤは、比較例タイヤに対し、センター摩耗を低減することができた。

１，２１トレッド部
２，２２サイドウォール部
３，２３ビード部
４，２４ビードコア
５，２５カーカス
５ａ本体部
５ｂ折返し部
６，２６スパイラルベルト層
６ａセンター領域のスパイラルベルト層部分
６ｂショルダー領域のスパイラルベルト層部分
６ｃコード
７，２７トレッドゴム
８，２８サイドゴム
ＣＬタイヤ赤道面

Claims

少なくとも一枚のカーカスプライにて形成したカーカスと、カーカスのクラウン域の外周側で、二本以上のコードをゴム被覆してなるリボン状ストリップをタイヤの円周方向に延在させて螺旋状に巻回してなる螺旋巻回構造体にて形成した少なくとも一層のスパイラルベルト層と、スパイラルベルト層より外周側に配設されて、トレッド接地面を形成するトレッドゴムとを具えてなる自動二輪車用空気入りタイヤにおいて、
タイヤ幅方向断面内で、タイヤ赤道面を中心として、トレッド接地面のペリフェリ長さの３０〜７０％の範囲の領域内に位置するスパイラルベルト層部分は、隣り合うリボン状ストリップを部分的に重ね合わせて配置し、該重ね合わせ部分において前記隣り合うリボン状ストリップのコード相互がタイヤ径方向に重なることを特徴とする自動二輪車用空気入りタイヤ。
自動二輪車の後輪装着用タイヤとしてなる請求項１に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。