JP2017121845A - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 優れた旋回性能を確保しながら高速耐久性能の向上を図る。【解決手段】 バンドプライ７Ａは、螺旋状に巻回されるスチール製の第１バンドコード９ｃを有するセンタバンド部９と、螺旋状に巻回されるスチール製の第２バンドコード１０ｃを有するショルダバンド部１０とから形成される。センタバンド部９のタイヤ軸方向巾Ｗ１は、トレッド巾ＴＷの２０〜３０％。第１バンドコードＰｃの１００Ｎ荷重時におけるコードの伸びＬ１１００は、前記第２バンドコード１０ｃの１００Ｎ荷重時におけるコードの伸びＬ２１００より小である。【選択図】図１

Description

本発明は、優れた旋回性能を確保しながら高速耐久性能の向上を図りうる自動二輪車用タイヤに関する。

自動二輪車用タイヤとして、カーカスの半径方向外側に、バンドコードをタイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回させた所謂パラレル構造のバンド層を具えるものが知られている。そして近年、特に大型の自動二輪車用タイヤにおいては、旋回走行に際してのタイヤ剛性不足を補うために、バンドコードとして有機繊維コードに代えてスチールコードが採用される傾向にある（例えば特許文献１、２参照。）。

そして本発明者の研究の結果、バンドコードにスチールコードを採用した自動二輪車用タイヤの場合、旋回性能を向上させるためには、バンドコード（スチールコード）の初期の伸びＬを大きく確保するのが好ましいことが判明した。

その理由としては、バンドコード（スチールコード）は曲げ剛性が高いため、トレッド面が変形し難くなり、トレッド曲率半径が小さい自動二輪車用タイヤにおいては、接地面積が小かつ接地圧分布が不均一化する傾向となる。その結果、車体をバンクさせた不安定な旋回状態において、接地感が十分ではなくなり、旋回性能を低下させる。そのため、初期の伸びＬを大きく確保し、接地面積の増大かつ接地圧分布の均一化を図って接地感を高めることが、旋回性能の向上に好ましい。

しかし、スチールコード（バンドコード）の初期の伸びＬを大きくした場合、逆に、高速走行時のトレッドリフティング量が増加し、高速耐久性能が低下するというデメリットも生じる。

このような状況に鑑み、本発明者がさらに研究した結果、前記リフティングに起因するトレッド部の損傷は、高速走行時に主に接地するトレッドセンタ領域で発生することが解った。これは以下のように推測される。トレッドセンタ領域では、リフティング量の増加及び接地／非接地の繰り返しによりトレッド変形が大きく、かつ接地により温度が上昇する。これに対してトレッドショルダ領域では、リフティング量が増加するとはいえ、高速走行時に主に接地しないため、トレッド変形及び温度上昇が小である。そのため、高速走行時、トレッドセンタ領域で損傷が発生し、高速耐久性能の低下をもたらす。

特開２０１３−１２９３８８号公報 特開２０１４−０００８７８号公報

そこで本発明は、バンドコードにスチールコードを採用した自動二輪車用タイヤにおいて、優れた旋回性能を確保しながら高速耐久性能の向上を図りうる自動二輪車用タイヤを提供することを課題としている。

本発明は、トレッド部の外表面が、タイヤ赤道からトレッド端まで凸円弧状に湾曲してのび、かつ前記トレッド端間のタイヤ軸方向距離であるトレッド巾ＴＷがタイヤ最大巾をなす自動二輪車用ラジアルタイヤであって、
前記トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されるバンドプライからなるバンド層とを具え、
前記バンドプライは、タイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回されるスチール製の第１バンドコードを有しかつタイヤ赤道側に配されるセンタバンド部と、タイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回されるスチール製の第２バンドコードを有しかつ前記センタバンド部のタイヤ軸方向外側に配されるショルダバンド部とから形成されるとともに、
前記センタバンド部のタイヤ軸方向巾Ｗ１は、前記トレッド巾ＴＷの２０〜３０％、
しかも前記第１バンドコードの１００Ｎ荷重時におけるコードの伸びＬ１_１００は、前記第２バンドコードの１００Ｎ荷重時におけるコードの伸びＬ２_１００より小であることを特徴としている。

本発明に係る前記自動二輪車用ラジアルタイヤでは、前記第１バンドコードは、前記伸びＬ１_１００が０．６％以下であることが好ましい。

本発明に係る前記自動二輪車用ラジアルタイヤでは、前記第２バンドコードは、前記伸びＬ２_１００が０．６％〜０．９％、かつ５００Ｎ荷重時におけるコードの伸びＬ２_５００と前記伸びＬ２_１００との差ΔＬ２（＝Ｌ２_５００−Ｌ２_１００）が０．８％〜１．９％であることが好ましい。

なお第１、第２バンドコードの前記伸びＬ１_１００、Ｌ２_１００、Ｌ２_５００は、ＪＩＳＧ３５１０の「スチールタイヤコード試験方法」に順じ、引っ張り試験機にて引っ張り速度５０mm/minにて引っ張り試験を行ったときの、１００Ｎ荷重時及び５００Ｎ荷重時における伸びである。

本発明の自動二輪車用タイヤでは、パラレル構造のバンドプライを、タイヤ赤道側のセンタバンド部と、そのタイヤ軸方向外側のショルダバンド部とに区分している。このとき、センタバンド部のタイヤ軸方向巾Ｗ１がトレッド巾ＴＷの２０〜３０％であることにより、センタバンド部は高速走行時の接地領域を補強し、またショルダバンド部は旋回時の接地領域を補強する。

またセンタバンド部を構成する第１バンドコードの１００Ｎ荷重時におけるコードの伸びＬ１_１００は、ショルダバンド部を構成する第２バンドコードの１００Ｎ荷重時におけるコードの伸びＬ２_１００より小に設定される。

従って、第２バンドコードの伸びＬ２_１００を大きく設定することで、旋回走行に際して、接地面積の増大かつ接地圧分布の均一化を図ることができ、接地感を高めて旋回性能を向上させることが可能となる。これに対して、第１バンドコードの伸びＬ１_１００を小さく設定することで、高速走行時の接地領域におけるトレッドリフティングを抑えることができ、前記旋回性能を向上させつつ、高速耐久性能を高めることが可能になる。

本発明の自動二輪車用タイヤの一実施例を示す断面図である。 バンドプライ形成用の巾狭プライを示す斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、第２バンドコードにおける伸びＬ２１００及び差ΔＬ２と、コーナリングパワーとの関係を示すグラフである。 第２バンドコードにおける伸びＬ２_１００及び差ΔＬ２と、コーナリングパワーとの関係を示すグラフである。 第１、第２バンドコードの「荷重−伸び」曲線の一例を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の自動二輪車用タイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるバンド層７とを具える。

前記トレッド部２は、タイヤ赤道Ｃからトレッド端Ｔｅまで凸円弧状に湾曲してのびる外表面２Ｓを有する。またトレッド端Ｔｅ、Ｔｅ間のタイヤ軸方向距離であるトレッド巾ＴＷが、タイヤ最大巾をなし、これによって車体を大きく傾斜させた自動二輪車特有の旋回走行を可能としている。

前記カーカス６は、例えばナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミド等の有機繊維のカーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば６０〜９０°の角度で配列した１、２枚、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。このカーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間に跨るプライ本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部６ｂを有する

またプライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、前記ビードコア５からタイヤ半径方向外側に向かって先細状にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配される。途切れる

次に、前記バンド層７は、１枚のバンドプライ７Ａから形成される。このバンドプライ７Ａは、タイヤ赤道Ｃ側に配されるセンタバンド部９と、そのタイヤ軸方向両外側に配されるショルダバンド部１０とから形成さる。センタバンド部９とショルダバンド部１０とは隣接するのが好ましい。

またセンタバンド部９のタイヤ軸方向巾Ｗ１は、前記トレッド巾ＴＷの２０〜３０％である。このようなセンタバンド部９は、高速走行時の接地領域を補強する。またショルダバンド部１０は旋回時の接地領域を補強する。

センタバンド部９は、タイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回されるスチール製の第１バンドコード９ｃを有する。またショルダバンド部１０は、タイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回されるスチール製の第２バンドコード１０ｃを有する。第１バンドコード９ｃのコード打ち込み本数と、第２バンドコード１０ｃのコード打ち込み本数とは実質的に等しい。コード打ち込み本数としては特に規定されないが、３２〜４０本／５cmの範囲、例えば３６本／５cmが好適に採用される。

センタバンド部９の形成は、例えば図２に示すように、１本ないし複数本の第１バンドコード９ｃがトッピングゴム１１にて被覆された巾狭帯状プライ１２を、タイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回することにより形成できる。なおショルダバンド部１０も同様に形成される。

本発明では、前記第１バンドコード９ｃの１００Ｎ荷重時におけるコードの伸びＬ１_１００は、第２バンドコードの１００Ｎ荷重時におけるコードの伸びＬ２_１００よりも小である。

このように、第１バンドコード９ｃの前記伸びＬ１_１００が、第２バンドコード１０ｃの前記伸びＬ２_１００よりも小となることで、バンドプライ７Ａ全体を第２バンドコード１０ｃで形成した場合に比して、高速走行時の接地領域Ｙｃ（トレッドセンタ領域）におけるトレッドリフティングを低く抑えることができる。これにより高速耐久性能を高めることが可能になる。

そのためには、第１バンドコード９ｃの前記伸びＬ１_１００を０．６％以下にするのが好ましい。この伸びＬ１_１００の下限値は、加硫ストレッチ（加硫金型内でのタイヤの膨張率）よりも大であれば特に規制されない。なお加硫ストレッチは、剛性中子を用いたタイヤ形成方法（所謂中子工法）の場合には、ほぼ０まで下げることができる。

他方、第２バンドコード１０ｃの前記伸びＬ２_１００が、第１バンドコード９ｃの前記伸びＬ１_１００よりも大となることで、バンドプライ７Ａ全体を第１バンドコード９ｃで形成した場合に比して、旋回走行に際しての、接地面積の増大かつ接地圧分布の均一化を図ることができる。これにより接地感を高めうるとともに、高いコーナリングパワーを発生させることができ、旋回性能を向上させることが可能となる。

そのためには、第２バンドコード１０ｃの前記伸びＬ２_１００を、０．６％〜０．９％の範囲とすることが好ましい。また旋回性能の向上のために、さらに、第２バンドコード１０ｃにおける５００Ｎ荷重時におけるコードの伸びＬ２_５００と前記伸びＬ２_１００との差ΔＬ２（＝Ｌ２_５００−Ｌ２_１００）を、０．８％〜１．９％と小さくするのが好ましい。

荷重１００Ｎは、通常の走行状態においてバンドコードに負荷される荷重に相当し、通常走行状態における走行性能の目安となる。また荷重５００Ｎは、急旋回などの極限状態においてバンドコードに負荷される荷重に相当する。そして前記差ΔＬ２が小さいほど、極限状態において、バンドコードの応力が高まり、高いコーナリングパワーを発生させることができる。即ち、極限状態における旋回性能を向上させることが可能となる。

図５に第１、第２バンドコード９ｃ、１０ｃの「荷重−伸び」曲線の好ましい一例を示す。

図３（Ａ）、（Ｂ）は、本発明者が行った実験結果に基づく、コードの伸びＬ２_１００及び差ΔＬ２と、コーナリングパワーとの関係を示すグラフである。前記実験は、ショルダバンド部１０に、伸びＬ２_１００及び差ΔＬ２が異なる複数種類のスチールコードを用いた自動二輪車用タイヤを作成し、キャンバー角３０度で走行させたときのコーナリングパワーを測定したものである。なお前記グラフではコーナリングパワーを指数で示している。スチールコード以外は実質的に同仕様であり、コードの撚りを違えることで、伸びＬ２_１００及び差ΔＬ２を変化させた。

図３（Ａ）に示すように、伸びＬ２_１００が大きくなるにつれ、コーナリングパワーが大きくなる傾向があり、また図３（Ｂ）に示すように、差ΔＬ２が小さくなるにつれ、コーナリングパワーが大きくなる傾向があるのが確認できる。また図４に示すように、コーナリングパワーには、特に、伸びＬ２_１００が０．６％〜０．９％の範囲、かつ差ΔＬ２が０．８％〜１．９％の範囲が好ましいのが確認できる。図４の括弧内はコーナリングパワーの指数であり、図３とは異なる実験結果から得られたものである。

自動二輪車用タイヤ１では、前記バンド層７を複数枚のバンドプライ７Ａで形成することができる。またバンド層７とカーカス６との間に、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜４５度の角度で配列したベルトプライを配することもできる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示す内部構造を有する自動二輪車用タイヤ（サイズ１８５／５５Ｒ１７）を、表１、２の仕様に基づいて試作するとともに、各試供タイヤの旋回性能、及び高速耐久性をテストした。

表１、２に使用するスチールコードの仕様は、表３に示す。各タイヤとバンドコード以外は実質的に同仕様であり、共通の仕様は以下の通りである。
＜バンド層＞
・プライ数 ：１枚
・センタバンド部の巾Ｗ１ ：０．２５×ＴＷ
・センタバンド部のコード打ち込み本数 ：３６本／５ｃｍ
・センタバンド部のコード打ち込み本数 ：３６本／５ｃｍ

（１）旋回性能：
試供タイヤを、リム（ＭＴ５５０）、内圧（２９０kPa）にて、スポーツモデルの大型自動二輪車（排気量６００ｃｃ）の後輪に装着した。そして、テストコースを走行したときの旋回性能を、ドライバの官能評価により５点法で表示した。評点が高い方が良好である。

（２）高速耐久性：
ドラム試験機を用い、ＥＣＥ−Ｒ７５に定められた１８５／５５Ｒ１７サイズの条件に基づいて、ステップスピードアップ方式にて高速耐久性テストを行った。該テストは、初速度１７０ｋｍ／ｈから１０分毎に、速度を１０ｋｍ／ｈづつステップアップし、タイヤに損傷が生じた時の速度、及び時間を測定した。

表１、２に示すように、実施例のタイヤは、優れた旋回性能を確保しながら高速耐久性能が向上しているのが確認できる。

１ 自動二輪車用タイヤ
２ トレッド部
２Ｓ 外表面
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 バンド層
７Ａ バンドプライ
９ センタバンド部
９ｃ 第１バンドコード
１０ ショルダバンド部
１０ｃ 第２バンドコード
Ｃ タイヤ赤道
Ｔｅ トレッド端

Claims (3)

1. トレッド部の外表面が、タイヤ赤道からトレッド端まで凸円弧状に湾曲してのび、かつ前記トレッド端間のタイヤ軸方向距離であるトレッド巾ＴＷがタイヤ最大巾をなす自動二輪車用タイヤであって、
   前記トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されるバンドプライからなるバンド層とを具え、
   前記バンドプライは、タイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回されるスチール製の第１バンドコードを有しかつタイヤ赤道側に配されるセンタバンド部と、タイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回されるスチール製の第２バンドコードを有しかつ前記センタバンド部のタイヤ軸方向外側に配されるショルダバンド部とから形成されるとともに、
   前記センタバンド部のタイヤ軸方向巾Ｗ１は、前記トレッド巾ＴＷの２０〜３０％、
   しかも前記第１バンドコードの１００Ｎ荷重時におけるコードの伸びＬ１_１００は、前記第２バンドコードの１００Ｎ荷重時におけるコードの伸びＬ２_１００より小であることを特徴とする自動二輪車用タイヤ。
2. 前記第１バンドコードは、前記伸びＬ１_１００が０．６％以下であることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車用ルタイヤ。
3. 前記第２バンドコードは、前記伸びＬ２_１００が０．６％〜０．９％、かつ５００Ｎ荷重時におけるコードの伸びＬ２_５００と前記伸びＬ２_１００との差ΔＬ２（＝Ｌ２_５００−Ｌ２_１００）が０．８％〜１．９％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動二輪車用タイヤ。

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