JP3005106B2 - 自動二輪車用ラジアルタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高速耐久性に秀れ、し
かも操縦安定性、特に傾斜状態で走行する際における運
動性能を向上しうる自動二輪車用ラジアルタイヤに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動二輪車用タイヤにあっては、旋回時
に車体を大きく傾斜して走行するため、この旋回時にあ
っても走行安定性を保持する必要上、タイヤの横剛性を
大とした構造、即ちクロスプライ構造のタイヤが広く用
いられてきた。しかし、近年、高速道路網が充実される
に伴い、又車体の高性能化に伴い自動二輪車用タイヤに
あっても、高速走行に対する性能の向上が要望される。

【０００３】このような高速化の要請に対して自動二輪
車にあってもラジアル構造のタイヤが出現している。し
かしこの自動二輪車用としてのラジアルタイヤは、四輪
車用のラジアルタイヤをベースとして設計されかつ製作
されていたため、車体を傾けて旋回する二輪車特有の旋
回には追従し得ないものであった。即ちカーカスの横剛
性がクロスプライ構造のタイヤに比較して劣るため自動
二輪車特有の旋回時に車体を支える力が不足すること、
又ベルト剛性が高いため、キャンバースラストが小さく
なり旋回性能が低下するという問題が生じている。

【０００４】なお、高速走行用の自動二輪車に用いるタ
イヤにあっては、カーカスのカーカスコードにナイロン
繊維を用いることにより、旋回時における前記キャンバ
ースラストと車体重量とのバランスを図っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし排気量が２５０
ccをこえる中型車、大型車にあっては、ナイロン、ポリ
エステル繊維コードをカーカスコードとして用した従来
のものではコードの引張弾性率が低く又コード自体の強
力に劣り、車体重量が増す結果、旋回走行時に必要な横
剛性に劣り、キャンバースラストを高く維持できず、操
縦安定性特に旋回性能に劣りかつ耐久性に劣るという問
題がある。

【０００６】又強度を高めるためかつタイヤの横剛性を
高くするためカーカスプライの枚数を増すこと、又はサ
イドウォール部に補強層を追加する提案もなされている
のであるが、例えば特開昭６０−２４４６０３号、特開
昭５８−２０５０３号、米国特許４２６３９５５号、特
開昭５９−２０７０７号及び特開昭６３−３０５００７
号においては、何れもサイドウォール部又はトレッド部
からサイドウォール部にかけてコード補強層、又はゴム
補強層を追加するものであり、これにより横剛性は勿論
高められるが、何れもタイヤ重量の増加がまぬがれ難
く、従って材料費及びタイヤ重量のアップと共にタイヤ
の走行抵抗が大となり、従って車両の燃費効率が低下す
る。

【０００７】他方、高強度の有機繊維として知られる芳
香族ポリアミド繊維をカーカスコードとして用いた場合
には、要求するカーカス強度が得られる反面、耐屈曲疲
労性に劣り、タイヤの繰返し変形の際、カーカスコード
に破断損傷を招くなどカーカスコードとしての使用には
適さない。

【０００８】本願発明者は、さらに種々の有機繊維コー
ドについてその特性を検討した結果、モジュラスの高い
全芳香族ポリエステル繊維を用いることにより、耐屈曲
性疲労に優れカーカスの耐久性を向上しうるとともに、
カーカス強度が高まり、中、大型の自動二輪車であって
も、重量の大な車体を支えることが出来、しかも高いキ
ャンバースラストを発現して旋回時などのように傾斜し
て走行する際における操縦安定性を高めうることを見出
したのである。

【０００９】本発明は、カーカスコードに全芳香族ポリ
エステル繊維を用い、かつベルト層のベルトコードに芳
香族ポリアミド繊維を用いたベルトプライによって形成
することを基本として、旋回時における運動性能を向上
するとともに直進時における操縦安定性を高める一方、
振動の収斂性及び耐久性に優れ、中、大型の自動二輪車
にあっても好適に採用しうる自動二輪車用ラジアルタイ
ヤの提供を目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、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の周り
を折返しかつタイヤ赤道に対して７０°〜９０°の角度
で傾斜させた有機繊維からなるカーカスコードを具える
１枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、トレッ
ド部の内部かつカーカスの半径方向外側に配されるとと
もにベルトコードを具える１枚以上のベルトプライから
なるベルト層とを具えた自動二輪車用ラジアルタイヤで
あって、前記カーカスコードは引張弾性率が１００ｇ／
ｄ以上かつ３００ｇ／ｄ以下、カーカスコードの１０cm
長さ当たりの撚り数Ｎと該カーカスコードのトータルデ
ニエール数Ｄの平方根との積Ｎ√Ｄである撚り係数ＷＴ
１が１９００以上かつ３１００以下の全芳香族ポリエス
テル繊維コードを用いて形成する一方、前記ベルトプラ
イは、引張弾性率が８０ｇ／ｄ以上かつ２８０ｇ／ｄ以
下、ベルトコードの撚り数ｎと該ベルトコードのトータ
ルデニエール数ｄの平方根との積ｎ√ｄである撚り係数
ＷＴ２が１９００以上かつ３１００以下の芳香族ポリア
ミド繊維コードを用いて形成したことを特徴とする自動
二輪車用ラジアルタイヤである。

【００１１】

【作用】このように構成する自動二輪車用ラジアルタイ
ヤは、前記した如くカーカスコードとして特性値を規定
した全芳香族ポリエステル繊維コードを用いている。

【００１２】全芳香族ポリエステル繊維は、ベンゼン環
及びベンゼン環が複数縮合した環をもつ芳香族化合物を
エステル結合（−Ｏ−ＣＯ）した例えば化１に示す分子
構造を有する剛直性の高性能有機繊維であって、いわゆ
るポリアリレート繊維として知られている。

【００１３】

【化１】

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】このものは表１に示すように、他の高性能
有機繊維として知られる芳香族ポリアミド繊維、いわゆ
るパラ型アラミド繊維（ＰＰＴＡ）とほぼ同程度の高い
引張強度、引張弾性率と低破断伸度とを有し、従ってカ
ーカスプライ数の増加を招くことなく十分なカーカス強
度を保持しうる。又このものは耐屈曲疲労性、即ち例え
ば曲げ角度１３０度かつ屈曲回数１万回の屈曲テストを
１５００ｄ／１、８０ｔ／ｍの短繊維に行った場合の強
力保持率は、表２に示すように全芳香族ポリアミド繊維
が５１％であるのに対し全芳香族ポリエステル繊維は９
７％と極めて大である。従ってタイヤの繰返し変形の際
のカーカスコードの疲労を防止でき、カーカス耐久性を
高めその使用寿命を向上しうる。

【００１７】タイヤのカーカス層はタイヤの圧力容器と
して働きタイヤの強度を保持するのに重要な役割を担っ
ているため高い強度のコードが必要とされる一方大きな
バンク角で傾斜旋回するときタイヤの変形が大きいと操
縦性が大巾に低下することが考えられ、これを防ぐため
にタイヤには高い横剛性を必要とする。この為にもカー
カスを形成するコードの引張弾性率を１００ｇ／ｄ〜３
００ｇ／ｄの範囲に設定しているのである。

【００１８】１００ｇ／ｄより小さいとき内圧を充填す
ることにより圧力容器としての横剛性に劣り、タイヤの
変形が大きくなるためタイヤの操縦性が低下する。又３
００ｇ／ｄをこえると直進走行時の乗心地に劣る。

【００１９】前記カーカスコードの撚り係数ＷＴＩは内
圧充填時において、該カーカスコードに伸びを付与し該
コードの圧縮破断を抑制するために規制したのであり、
撚り係数が１９００未満では伸度が小となり、圧縮破断
抑制効果を不十分とする一方、３１００をこえると伸度
が過大となりタイヤ剛性を損ね走行性能を低下するとと
もにカーカスコードの製造を困難とする。

【００２０】しかも全芳香族ポリエステル繊維は図３、
図４に示すように、他のタイヤコード材に比して優れた
振動減衰性と衝撃吸収性とを具えることにより車体振動
の減衰性能を変え路面からの衝撃を吸収緩和し乗心地性
とワンダリング性とを向上しうる。

【００２１】又カーカスコードとしてこのような新規な
全芳香族ポリエステル繊維コードを用いることにより、
タイヤ重量の著しい増加及び耐久性の低下等を伴うこと
なくタイヤ横剛性を高めるのみならず旋回時など自動二
輪車固有の走行態様である傾斜走行時にあっても、車体
重量とキャンバースラストとを容易にバランスさせるこ
とが出来る。従って車体重量が大でありかつ強力なエン
ジンを装備した中、大型の自動二輪車にあっても好適に
採用しうる。

【００２２】さらにベルトコードとして引張弾性率が８
０ｇ／ｄ〜２８０ｇ／ｄ、撚り係数ＷＴ２が１９００〜
３１００の芳香族ポリアミド繊維コードを用いている。
芳香族ポリアミド繊維は前記した如く高い引張強度、引
張弾性率を有することによって、ベルト層は前記構成の
カーカスと協同してトレッド部の半径方向外向きの力に
対しベルト層の剛性を十分大きくできることにより、高
速走行による高い遠心力に対してもトレッド部のリフテ
ィングを抑制することができ、高度の耐久性能を発揮す
る。

【００２３】他方、トレッド部における半径方向内側へ
の押込み力に対しては、ベルト層の剛性は十分に小さく
なり、タイヤは高いエンベローブ特性を発揮して、乗心
地を向上させることが出来る。加うるに直進走行時およ
び旋回時において広い接地面積を確保できるため、すぐ
れた走行安定性をもたらすことが出来る。

【００２４】なお芳香族ポリアミド繊維として表１に示
すＰＰＴＡ（ハイモジュラス）を用いた場合には、引張
弾性率が著しく高まり前記旋回時におけるグリップ性と
走行安定性とを著しく高め旋回性能を一段と向上するこ
とが出来る。

【００２５】このように本願は前記したカーカスの構成
と、ベルト層との構成が有機的かつ一体化することによ
り、車体重量が大、かつ強力なエンジンを装備した中、
大型の自動二輪車に用いた場合であっても旋回時におけ
る走行安定性を向上しかつ直進時の操縦安定性を高め、
しかも耐久性を向上することが出来る。

【００２６】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図において自動二輪車用ラジアルタイヤ１は、トレ
ッド部２とその両端からタイヤ半径方向内側に向けての
びるサイドウォール部３と、該サイドウォール部３のタ
イヤ半径方向内端に位置するビード部４とを有し、又自
動二輪車用ラジアルタイヤ１には、前記トレッド部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
をタイヤ軸方向内側から外側に向かって折返すカーカス
６と、トレッド部２の内部かつカーカス６の半径方向外
側に配されるベルト層７とを具えるとともに、又ビード
コア５のタイヤ半径方向外側に断面三角形状のビードエ
イペックス１０を立ち上げる。なお本実施例では前記ベ
ルト層７の半径方向外側にバンド層９を配している。

【００２７】前記カーカス６は、タイヤ赤道Ｃに対して
８５〜９０度の角度で傾斜させたラジアル配列のカーカ
スコードを具える１枚以上、本実施例では２枚のカーカ
スプライ６Ａ、６Ｂからなり、カーカスコードは前記し
た如く引張り弾性率が１００〜３００ｇ／ｄでありかつ
撚り係数ＷＴ１が１９００〜３１００の全芳香族ポリエ
ステル繊維からなる有機繊維コードが用いられる。

【００２８】カーカスプライ６Ａ、６Ｂは、前記全芳香
族ポリエステル繊維からなりかつ並列したカーカスコー
ドをトッピングゴムによりトッピングすることによりシ
ート体として形成される。トッピングゴムは、本実施例
では、そのモジュラスを６０〜９０kg／cm² の範囲に設
定している。前記モジュラスが６０kg／cm² 未満ではカ
ーカスコードとして全芳香族ポリエステル繊維を用いる
ことによるコードの高弾性性能が生かされないため、カ
ーカス６は変形しやすく従って横剛性が劣ることとな
る。他方９０kg／cm² をこえると剛性が過大となり乗心
地の低下を招くことがある。

【００２９】前記ベルト層７は、本実施例では前記カー
カス６に隣接して配される第１のベルトプライ１１と、
該第１のベルトプライ１１の外側に配される第２のベル
トプライ１２とからなる。

【００３０】第１のベルトプライ１１、第２のベルトプ
ライ１２は、引張弾性率が８０〜２８０ｇ／ｄ、撚り係
数ＷＴ２が１９００〜３１００の前記芳香族ポリアミド
繊維からなる有機繊維コードをタイヤ赤道Ｃに対して１
０〜３０度の角度で傾斜して並設しかつベルトプライ１
１、１２の各コードは互いに交差して配置させる。

【００３１】ラジアルタイヤにおけるベルト層はカーカ
スを高速するタガのような役割を以ている。従ってベル
トコードへ配列角もタガ効果を発揮しやすいようにタイ
ヤ赤道に対し１０°〜３０度の範囲の角度で配置するの
が好ましい。さらにトレッド部の接地面の変形を抑える
ために、前記構成のベルトコードに加えて、該ベルトコ
ードをトッピングするトッピングゴムも高い弾性率を具
えるゴムを用いるのが好ましい。この構成によりトレッ
ドゴムの耐摩耗性は向上するし、タイヤの転動抵抗も低
下するため、燃費効率は向上する。さらにスチールに比
べて比重が小さい（スチールの０．１８５倍）芳香族ポ
リアミド繊維コードを用いることによりタイヤは軽量化
され、タイヤの消費燃料の低下に寄与するとともに、タ
イヤは高速回転による遠心力が軽減されるのでベルト層
のリフティングが抑制され、タイヤの耐久性は向上す
る。

【００３２】又第１のベルトプライ１１は、本実施例で
はカーカス６に隣接する基部１１Ａの両側に、第２のベ
ルトプライ１２の両端部Ｆ、Ｆを包んでタイヤ赤道Ｃに
向かって折返す折返し部１１Ｂを有し、このように第１
のベルトプライ１１はフォールドプライとして形成され
る。

【００３３】本実施例のようにベルト層７をフォールド
プライとして形成した場合には、ベルト層７の両縁部に
ベルトプライの端部が露出することがないため、ベルト
プライの剥離を防止できトレッド部２の耐久性を高める
ことが出来る。

【００３４】前記バンド層９は内外、２枚のバンドプラ
イ１４、１５を用いている。内のバンドプライ１４は本
実施例では帯状かつ長尺の小巾プライ２０をベルト層７
の外側に巻付けることにより形成される。又外のバンド
プライ１５は、内のバンドプライ１４の外側にかつ内の
バンドプライ１４と同様に前記小巾プライ２０の巻付け
により形成される。

【００３５】小巾プライ２０は、図５に示すごとく１本
又は平行に配した複数本、本実施例では２本のバンドコ
ード２１をトッピングゴム２２に埋設してなり、前記バ
ンドコード２１は、前記ベルトプライと同様に芳香族ポ
リアミド繊維などの高弾性コードが用いられる。

【００３６】内のバンドプライ１４は、前記構成の小巾
プライ２０をタイヤ赤道Ｃから一方の端縁Ｅ１側の折返
し部１１Ｂの前記内端Ｇをこえる折返し部１１Ｂの周面
上を起点Ｈ１として図１において左から右にタイヤ赤道
Ｃをこえて他方の端縁Ｅ２側の折返し部１１Ｂの内端Ｇ
をこえる点を終点Ｈ２としてかつタイヤ赤道Ｃと略平行
に螺旋状に巻回することにより形成される。本実施例で
は、小巾プライ２０の巻付けに際して図６に示す如く、
該小巾プライ２０の対向する側縁２０ａ、２０ａ近傍を
互いにラップさせて巻回し、小巾プライ２０の緩みを防
止している。

【００３７】外のバンドプライ１５は、前記小巾プライ
２０を用いてかつ他方の端縁Ｅ２側を起点として、内の
バンドプライ１４とは逆の螺旋で螺旋巻きしている。又
外のバンドプライ１５は、その巾寸度を内のバンドプラ
イ１４の巾度よりも大に形成し、該外のバンドプライ１
５の両側部が内のバンドプライ１４の起点Ｈ１、終点Ｈ
２を覆っている。

【００３８】なお本実施例のようにバンド層９を小巾プ
ライ２０のタイヤ周方向に巻回し形成した場合には、タ
イヤ周方向と交差する向きの継ぎ目が生じないため、走
行時の走行安定性が一層高まり走行速度を更に高めるこ
とができる。

【００３９】なお本発明において、ベルト層７を図７に
示す如く、芳香族ポリアミド繊維を用いた２枚のカット
プライからなるベルトプライ１１、１２を重ね合わせて
形成してもよい。さらにカーカスプライを図５、図６に
示した前記バンド層９のバンドプライのように小巾プラ
イ２０を巻付けジョイントレス構造として形成してもよ
く、本発明は種々な態様のものに変形できる。

【００４０】

【具体例】タイヤサイズ１７０／６０Ｒ１７のタイヤに
ついて表３に示す仕様にて試作（実施例１〜３）すると
ともにその性能をテストした。なお比較のためカーカス
及びベルト層の各コードを従来の繊維を用いたタイヤ
（比較例１〜３）についても併せてテストを行い両者の
性能比較を行った。テスト結果を表３に示す。なおテス
トは下記条件により行った。

【００４１】

【表３】

【００４２】１）操縦安定性（直進及び旋回）及び乗心
地 熟練したテストライダーによりテストコースを走行し、
フィーリングにより判定するとともに、比較例１を１０
０とする指数で評価した。数値が大きいほど良好であ
る。テストに際して後輪には表３に示す各タイヤを、又
前輪には１２０／７０Ｒ１７のクロスプライタイヤをそ
れぞれ装着した。

【００４３】２）高速耐久性 ６０インチ径のドラムテスターを用いて初速度１５０km
／Ｈよりスタートし、１０分毎に１０km／Ｈのスピード
アップを行い、目視によりスタンデングウエイブが発生
した速度を測定するとともに、比較例１を１００とする
指数で表示した。数値が大きいほどスタンデングウエイ
ブの発生したときの速度が大であり良好である。

【００４４】３）転動抵抗 外径が１．７ｍの室内ドラムテスターを用いて、タイヤ
内圧が２．８kgｆ／cm² のもとで周速度が８０km／Ｈ、
１００km／Ｈ、１５０km／Ｈである３段階で抵抗値を測
定するとともに、その平均値を、比較例１を１００とす
る指数で表している。数値が大きいほど良好である。

【００４５】

【発明の効果】叙上の如く本発明の自動二輪車用ラジア
ルタイヤは、カーカスコードを全芳香族ポリエステル繊
維を用いて形成したため、傾斜走行時にあっても車体重
量とキャンバースラストとを容易にバランスさせること
が出来、しかもベルトコードを芳香族ポリアミド繊維を
用いることと相まって旋回時における走行安定性を向上
しかつ直進時の操縦安定性、振動の収斂性を高め、しか
も耐久性を向上しうるなど、中、大型自動二輪車に好適
に採用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】そのカーカス、ベルト層の構成の一例を示す展
開平面図である。

【図３】全芳香族ポリエステル繊維の振動減衰性を示す
線図である。

【図４】全芳香族ポリエステル繊維の衝撃吸収性を示す
線図である。

【図５】小巾プライを例示する斜視図である。

【図６】その巻付けを示す断面図である。

【図７】カーカス、ベルト層の他の構成を略示する断面
図である。

【符号の説明】

２ トレッド部 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 ６Ａ、６Ｂ カーカスプライ ７ ベルト層 １１、１２ ベルトプライ

【表３】

【表３】

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60C 9/00 - 9/22

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項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の周りを折返しかつタイヤ赤道に対
   して７０°〜９０°の角度で傾斜させた有機繊維からな
   るカーカスコードを具える１枚以上のカーカスプライか
   らなるカーカスと、トレッド部の内部かつカーカスの半
   径方向外側に配されるとともにベルトコードを具える１
   枚以上のベルトプライからなるベルト層とを具えた自動
   二輪車用ラジアルタイヤであって、前記カーカスコード
   は引張弾性率が１００ｇ／ｄ以上かつ３００ｇ／ｄ以
   下、カーカスコードの１０cm長さ当たりの撚り数Ｎと該
   カーカスコードのトータルデニエール数Ｄの平方根との
   積Ｎ√Ｄである撚り係数ＷＴ１が１９００以上かつ３１
   ００以下の全芳香族ポリエステル繊維コードを用いて形
   成する一方、前記ベルトプライは、引張弾性率が８０ｇ
   ／ｄ以上かつ２８０ｇ／ｄ以下、ベルトコードの撚り数
   ｎと該ベルトコードのトータルデニエール数ｄの平方根
   との積ｎ√ｄである撚り係数ＷＴ２が１９００以上かつ
   ３１００以下の芳香族ポリアミド繊維コードを用いて形
   成したことを特徴とする自動二輪車用ラジアルタイヤ。