JP2024089175A - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】駆動旋回時における横方向のグリップ力の低下を抑制して、コーナリング性能の向上を図った自動二輪車用タイヤを提供する。
【解決手段】一対のビード部１３間に跨ってトロイド状に延在するカーカス１を骨格とし、カーカスのタイヤ半径方向外側に、ベルトコードがタイヤ周方向に螺旋状に巻回されて形成されたスパイラルベルト２を備える自動二輪車のリア用タイヤ１０である。ベルトコードが１×Ｎ構造を有するとともに、タイヤから取り出したベルトコードに対して５０Ｎを負荷した際の伸びが、０．３％より大きく０．７％より小さい。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動二輪車用タイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、スパイラルベルトに用いるベルトコードの改良に係る自動二輪車のリア用タイヤ、特には、自動二輪車用空気入りタイヤに関する。

従来、自動二輪車用タイヤのトレッド踏面部を補強するベルトとしては、コード方向が層間で互いに交錯するように配置された２枚以上の傾斜ベルト層、または、タイヤ周方向に螺旋状に巻回されたゴム被覆コードからなる１枚以上のスパイラルベルトが用いられている。

このうちスパイラルベルトを用いた自動二輪車用タイヤに係る先行技術としては、例えば、特許文献１に、モノスパイラルベルトに特定の引っ張り破断強度を有するスチールコードを用いるとともに、そのショルダー部における打ち込み本数をタイヤ赤道における打ち込み本数よりも小さく設定し、モノスパイラルベルトの配設幅を特定の範囲とし、モノスパイラルベルトとその両端部に配設されたテキスタイル補強層とのオーバーラップ量を所定に規定した自動二輪車用空気入りラジアルタイヤが開示されている。この特許文献１に記載された技術は、旋回時における接地性および横剛性という二律背反の問題を解消し、これらを高度なレベルで両立することで、旋回時安定性の向上を図った自動二輪車用空気入りラジアルタイヤを提供することを目的としている。

国際公開第２００６／０９８１１２号

しかしながら、従来のスパイラルベルトを用いたリア用タイヤでは、旋回時、特に、車体を最も大きく傾けたフルバンクの状態から車体を立ち上がらせていく初期の段階、例えばキャンバー角５０°～４０°となる範囲において、自動二輪車のコーナリング性能が不十分となる場合があった。これは、旋回時にアクセルを開けて駆動力が増大した際に、駆動輪であるリア用タイヤの接地面積が低下して、発生する横方向のグリップ力が不十分となるためと考えられる。特許文献１に開示されているタイヤにおいても、このような点については検討されていなかった。

そこで、本発明の目的は、駆動旋回時における横方向のグリップ力の低下を抑制して、コーナリング性能の向上を図った自動二輪車用タイヤを提供することにある。

本発明者によるリア用タイヤの接地状態の解析結果から、駆動旋回時においては、接地面のスパイラルベルトに対してタイヤ周方向引張入力が加わっていることが分かった。本発明者は鋭意検討した結果、引張入力が加わった際における、スパイラルベルトのタイヤ周方向における伸びを増大させることができれば、接地面がタイヤ周方向に拡大して、接地面積が拡大することで、結果として横力の向上が達成されることを見出した。

このような点から、本発明者はさらに検討した結果、自動二輪車のリア用タイヤのスパイラルベルトに用いるベルトコードの伸びを所定に規定することで、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、本発明は、一対のビード部間に跨ってトロイド状に延在するカーカスを骨格とし、該カーカスのタイヤ半径方向外側に、ベルトコードがタイヤ周方向に螺旋状に巻回されて形成されたスパイラルベルトを備える自動二輪車のリア用タイヤであって、
前記ベルトコードが１×Ｎ構造を有するとともに、タイヤから取り出した該ベルトコードに対して５０Ｎを負荷した際の伸びが、０．３％より大きく０．７％より小さいことを特徴とするものである。

本発明のタイヤにおいては、前記ベルトコードがＮ本のスチールフィラメントを撚り合わせて形成されており、かつ、加硫前のゴム被覆されていない前記ベルトコードの撚りピッチが、５．２～８．８ｍｍであることが好ましい。

また、本発明のタイヤにおいては、前記スパイラルベルトにおける前記ベルトコードの打ち込み数が、１０～２５本／２５ｍｍであることが好ましい。

さらに、本発明のタイヤにおいては、前記スパイラルベルトのタイヤ表面に沿って測ったベルト幅が、１００ｍｍ～２４０ｍｍであることが好ましい。

ここで、本発明においてタイヤの諸寸法は、特に断りのない限り、タイヤが生産され、使用される地域において有効な産業規格で規定されたリムにタイヤを組み付け、かかる産業規格において規定された内圧を充填した無負荷状態で測定した値をいうものとする。また、上記産業規格とは、例えば、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会） ＹＥＡＲ ＢＯＯＫであり、欧州ではＥＴＲＴＯ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ） ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＭＡＮＵＡＬであり、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥ ＴＩＲＥ ａｎｄ ＲＩＭ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ ＩＮＣ．） ＹＥＡＲ ＢＯＯＫである。

本発明によれば、上記構成としたことにより、駆動旋回時における横方向のグリップ力の低下を抑制して、コーナリング性能の向上を図った自動二輪車用タイヤを実現することが可能となった。

本発明の自動二輪車用タイヤの一例を示す幅方向断面図である。 本発明に係るスパイラルベルトに用いるベルトコードの一構成例を示す幅方向断面図である。 ベルトコードの応力－歪曲線の一例を示すグラフ（模式図）である。 コード断面においてスチールフィラメントが偏って配置された状態を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の自動二輪車用タイヤの一例を示す幅方向断面図である。図示する自動二輪車用タイヤ１０は、自動二輪車のリア用タイヤであって、環状に形成されたトレッド部１１と、そのタイヤ半径方向内側に順次配設された一対のサイドウォール部１２およびビード部１３を備えている。また、図示する自動二輪車用タイヤ１０は、一対のビード部１３間に跨ってトロイド状に延在するカーカス１を骨格とし、そのタイヤ半径方向外側に、ベルトコードがタイヤ周方向に螺旋状に巻回されて形成されたスパイラルベルト２を備えている。

本発明の自動二輪車用タイヤにおいては、スパイラルベルト２に用いるベルトコードとして、１×Ｎ構造を有し、タイヤから取り出したベルトコードに対して５０Ｎを負荷した際の伸びが、０．３％より大きく０．７％より小さいものを用いる。このような伸縮性の高いベルトコードを用いることで、駆動旋回時に、接地面のスパイラルベルト２に対してタイヤ周方向引張入力が加わった際における、スパイラルベルト２のタイヤ周方向の伸びを増大させることができる。

本発明によれば、駆動旋回時に接地面がタイヤ周方向に拡大し、接地面積が拡大するので、結果として横力を向上することができる。また、本発明のタイヤにおいては、縦剛性／横剛性の値も、従来と同等以上を確保することができる。

図３に、タイヤから取り出したベルトコードの応力－歪曲線の一例のグラフ（模式図）を示す。本発明に係るベルトコードは伸縮性に優れるものであり、具体的には、図３に示すような応力－歪特性を示す。図示する応力－歪曲線は変曲点Ｐを有しており、原点から変曲点Ｐに至るまでの低弾性率領域では相対的に低い弾性率を、変曲点Ｐを超える高弾性率領域では相対的に高い弾性率を示している。ここでいう弾性率とは、引張弾性率を意味する。

本発明において、スパイラルベルト２に用いるベルトコードとしては、タイヤから取り出したベルトコードに対して５０Ｎを負荷した際の伸びが、０．３％より大きく０．７％より小さいことが必要である。上記伸びが、０．３％以下であると、横力の向上効果が得られず、０．７％以上であると、タイヤの剛性が低下し、操縦安定性が悪化するので、いずれにしても本発明の所期の効果が得られない。上記伸びの範囲とすることで、駆動旋回時における接地面積の増大と、良好なタイヤ剛性とを、両立させることができる。

ここで、本発明において、タイヤから取り出したベルトコードとは、加硫済みの製品タイヤの内部から切り出した、ゴムが付着した状態のベルトコードを意味する。

また、本発明において、スパイラルベルト２に用いるベルトコードとしては、Ｎ本のフィラメント、特には、型付けされたスチールフィラメントを互いに撚り合わせて形成された１×Ｎ構造（Ｎ＝２～７）の撚りコードを用いる。本発明において１×Ｎ構造の単撚りのベルトコードを用いるのは、Ｎ×Ｍ構造等の複撚りのコードよりも、上述のような高い伸縮性を有するコード特性が得られやすいためである。本発明に係るベルトコードとしては、最も好ましくは、図２に断面構造を示すような、型付けされた５本のスチールフィラメント１０１を撚り合わせて形成された１×５構造のスチールコード１００を用いることができる。

また、本発明に係るベルトコードの、加硫前のゴム被覆されていない状態での直径は、好適には０．５９～０．７１ｍｍであり、より好適には０．６４～０．６９ｍｍである。このようなベルトコードを用いることで、本発明の効果をより適切に得ることができる。

さらに、本発明に係るベルトコードの、加硫前のゴム被覆されていない状態での撚りピッチは、好適には５．２～８．８ｍｍであり、より好適には５．５～７．５ｍｍである。ベルトコードの撚りピッチが小さすぎる場合、生産安定性が悪化する。一方、ベルトコードの撚りピッチが大きすぎる場合、必要な伸張性を確保しようとすると、図４に示すように、コード製造時に、スチールコード２００の断面においてスチールフィラメント２０１が均一に配置されずに偏って配置される不良が発生する。

さらにまた、本発明に係るベルトコードにおいて、加硫前のゴム被覆されていない状態でのスチールフィラメントの型付け高さは、好適には０．７０～０．８０ｍｍであり、より好適には０．７１～０．７４ｍｍである。このようなベルトコードを用いることで、本発明の効果をより適切に得ることができる。

本発明の自動二輪車用タイヤにおいては、上記条件を満足するベルトコードを、スパイラルベルト２に用いる。スパイラルベルト２は、ベルトコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回することにより形成されるが、ここでいうタイヤ周方向とは、タイヤ赤道面ＣＬに対して実質的に平行であることを意味する。

本発明において、スパイラルベルト２におけるベルトコードの打ち込み数は、好適には１０～２５本／２５ｍｍ、より好適には１６～２４本／２５ｍｍである。ベルトコードの打ち込み数が、少なすぎると耐久性や剛性が不十分となるおそれがある。

本発明の自動二輪車用タイヤにおいては、スパイラルベルト２のベルトコードについて上記条件を満足するのであればよく、それ以外のタイヤ構造や使用材料の詳細などについては特に制限されるものではないが、例えば、以下のように構成することができる。

カーカス１は、少なくとも１枚のカーカスプライからなり、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させて形成される。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。図示する例では、２枚のカーカスプライが配置されている。カーカスプライの両端部は、ビード部１３において、ビード部１３に埋設されたビードコア３の周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止しても、両側からビードワイヤで挟み込んで係止してもよく、いずれの固定方法を用いてもよい。

スパイラルベルト２は、少なくとも１枚で配置することができ、２枚以上であってもよい。図示する例では、１枚のスパイラルベルト２が配置されている。また、スパイラルベルトのタイヤ表面に沿って測ったベルト幅は、好適には１００ｍｍ～２４０ｍｍである。

また、図示はしないが、本発明においては、スパイラルベルト２に加えて、さらに、スパイラルベルト２のタイヤ半径方向外側に、タイヤ幅方向に引き揃えられた補強コードをゴム被覆して形成された幅方向ベルト層を配置してもよく、また、コード方向が層間で互いに交錯するように配置された２層以上の傾斜ベルト層を配置してもよい。これらのベルト層を構成する補強材としては、ナイロン繊維、芳香族ポリアミド（商品名：ケブラー）、スチール等が挙げられる。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長せずにトレッド部分の膨張を抑制することができる補強材である。

さらに、本発明の自動二輪車用タイヤにおいて、ビードコア３のタイヤ半径方向外側にはビードフィラー４を配置することができ、タイヤの最内層には、図示しないインナーライナーを配置することができる。

図示するタイヤ１０は、ラジアル構造のタイヤに適用される。

以下、具体的な実施例を用いて、本発明を、より詳細に説明する。

（実施例）
タイヤサイズ２００／６５５Ｒ１７の自動二輪車用のリアタイヤを作製した。このタイヤは、２枚のカーカスプライからなるカーカス１を骨格とし、そのタイヤ半径方向外側に、以下の条件を満足するベルトコードがタイヤ周方向に螺旋状に巻回されて形成された１枚のスパイラルベルト２、および、タイヤ幅方向に引き揃えられた補強コードをゴム被覆して形成された幅方向ベルト層を、順次備えるものであった。

・コード構造：直径０．２１ｍｍのスチールフィラメントを５本撚り合わせて形成された１×５構造のスチールコード。
・タイヤから取り出したベルトコードに対して５０Ｎを負荷した際の伸び：０．５％。

２枚のカーカスプライは、タイヤ幅方向に対し±６°のコード角度で互いに交錯するよう配設されたプライコード（材質：ナイロン繊維）により補強されていた。また、スパイラルベルトのタイヤ表面に沿って測ったベルト幅は１８５ｍｍであり、スパイラルベルトにおけるベルトコードの打ち込み数は２０本／２５ｍｍであった。

（従来例）
スパイラルベルトに用いるベルトコードの条件を以下に示すように変えた以外は実施例と同様にして、従来例の供試タイヤを作製した。

・コード構造：直径０．２１ｍｍのスチールフィラメントを５本撚り合わせて形成された１×５構造のスチールコード。
・タイヤから取り出したベルトコードに対して５０Ｎを負荷した際の伸び：０．３％。

（縦剛性および横剛性の評価）
各供試タイヤをリムサイズＭＴ６．００×１７のリムに組み付け、内圧１８０ｋＰａを充填し、荷重２ｋＮの条件で縦剛性および横剛性の評価を行う。結果は、キャンバー角０°～５０°における平均値を、従来例を１００％としたときの数値で示す。

（動的接地計測）
各供試タイヤをリムサイズＭＴ６．００×１７のリムに組み付け、内圧１８０ｋＰａを充填し、荷重１．５ｋＮを負荷した状態で、キャンバー角４７°、スリップ角０°、駆動力０．９ｋＮの条件にて、各供試タイヤの駆動旋回時における接地面積を評価する。結果は、従来例を１００としたときの指数で示す。

（摩擦円試験）
各供試タイヤをリムサイズＭＴ６．００×１７のリムに組み付け、内圧１８０ｋＰａを充填し、荷重１．５ｋＮを負荷した状態で、キャンバー角４５°、スリップ角０°で連続的に駆動力を加えることで、駆動旋回時における横力を評価する。結果は、従来例を１００％としたときの駆動力０．９ｋＮ時の数値で示す。

これらの結果を、下記の表１中に示す。

上記表中に示す結果から、実施例の供試タイヤでは、従来例の供試タイヤと比較して、縦剛性および横剛性についていずれも同等以上の値が確保されている。

また、実施例の供試タイヤでは、従来例の供試タイヤと比較して、接地面積が４％程度増大している。

以上の結果、実施例の供試タイヤでは、駆動旋回時における横方向のグリップ力の低下が抑制されており、コーナリング性能が向上していることが明らかである。

１ カーカス
２ スパイラルベルト
３ ビードコア
４ ビードフィラー
１０ 自動二輪車用タイヤ
１１ トレッド部
１２ サイドウォール部
１３ ビード部
１００，２００ スチールコード
１０１，２０１ スチールフィラメント

Claims (4)

1. 一対のビード部間に跨ってトロイド状に延在するカーカスを骨格とし、該カーカスのタイヤ半径方向外側に、ベルトコードがタイヤ周方向に螺旋状に巻回されて形成されたスパイラルベルトを備える自動二輪車のリア用タイヤであって、
   前記ベルトコードが１×Ｎ構造を有するとともに、タイヤから取り出した該ベルトコードに対して５０Ｎを負荷した際の伸びが、０．３％より大きく０．７％より小さいことを特徴とする自動二輪車用タイヤ。
2. 前記ベルトコードがＮ本のスチールフィラメントを撚り合わせて形成されており、かつ、加硫前のゴム被覆されていない前記ベルトコードの撚りピッチが、５．２～８．８ｍｍである請求項１記載の自動二輪車用タイヤ。
3. 前記スパイラルベルトにおける前記ベルトコードの打ち込み数が、１０～２５本／２５ｍｍである請求項１記載の自動二輪車用タイヤ。
4. 前記スパイラルベルトのタイヤ表面に沿って測ったベルト幅が、１００ｍｍ～２４０ｍｍである請求項１記載の自動二輪車用タイヤ。
   

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