JP3308029B2 - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、従来、背反関係にあっ
たタイヤの操縦安定性と乗心地とを同時に満足させると
ともに軽量化を促進でき、低発熱、低燃費を実現可能と
する自動二輪車用タイヤに関する。

【従来の技術】近年、高速道路網が整備されるに伴い又
車体の高性能化に伴い自動二輪車にあっては、高速走行
に対する耐久性の向上、又直進走行時及び旋回走行時に
おける安定性が要求される。これらの要求を充足すべ
く、特開平１−１０９１０６号、特開平１−１０９１０
７号においてベルト層をタイヤ周方向に１０〜３０°の
傾きで傾斜させた２層以上のクロスベルトプライの内側
又は外側にタイヤ赤道に平行するコードを並列したスパ
イラルベルトプライを重ね合わせた構造のもの、又特開
平１−２８９７０３号において、ラジアル構造のカーカ
スの外側に直接高弾性のコードをタイヤ赤道に平行して
配列したベルト層を設けることを提案している。さらに
特開昭６１−８５２０３号においてはベルトコードをタ
イヤ赤道のに略平行に螺旋巻きするとともに、タイヤ赤
道の両側で互いに向きを逆にして巻付けたベルト層を提
案している。

【０００２】又、特開平４−１５１０３号においてはベ
ルトコードは芳香族ポリアミド繊維コードで撚り数を２
０〜５７Ｔ／１０cmのコードをカーカス上に赤道に対し
小角度で傾けることが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記提案のも
のでは、プロファイルドラム上で巻かれたベルト層をカ
ーカス上に移動させて生タイヤを成形するとともにこの
生タイヤを金型中で加硫するという工程を経るため、こ
れらの工程においてコードが乱れやすいという問題もあ
る。

【０００４】さらに、トレッド面に設けられる凹凸模様
は、生タイヤを金型に入れてその生タイヤを膨張させ
て、トレッド面を金型に押し付けることによって形成さ
れるのであるが、コードはある程度伸長しないと凹凸模
様が形成されない。特に凹凸模様の深いパターンでは、
コードの伸長性をさらに高める必要があった。このため
従来の自動二輪車用タイヤの多くにあっては、コードの
撚り数を３０〜５７Ｔ／１０cmとしたハイツイストのも
のが用いられてきた。

【０００５】このようなハイツイストのコードを用いて
ベルト層を形成した場合には、ベルトコード自体の伸び
が大きいため、高速走行時において、遠心力によりトレ
ッド部がせり上がるいわゆるタイヤ成長が生じ高速耐久
性に劣るとともに直進時及び旋回時の走行安定性にも劣
るという問題がある。

【０００６】しかもベルトコードの断面が円形であった
ため、作業の安定性に劣り均一な螺旋巻きが困難であ
り、むらが生じやすく、完成されたタイヤにおいてベル
トプライに乱れが生じこれがタイヤのユニフォミティー
を低下させる要因となっていた。又コードの１本当たり
の締め付け力が働く面が狭くベルト層の径方向外側での
剛性が不足するという問題がある。又前記のようにコー
ド撚り数が多くコードの巻付け回数が多くなり生産性が
低下するという問題も生じる。

【０００７】発明者は、前記ベルトコード自体の構成に
着目し、試作、実験を重ねた結果、ローツイストかつ断
面を偏平にし、しかも撚り数と、ストランドの繊度とを
規制することにより、前記問題点を解決しうることを見
出し、本発明を完成させたのである。

【０００８】本発明は、高速耐久性を向上するととも
に、直進走行安定性、旋回走行安定性及び乗心地高め、
しかもタイヤ寸法の安定性が高くかつ経済的に生産しう
る自動二輪車の提供を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド部端
縁間のタイヤ軸方向の距離であるトレッド巾がタイヤ最
大巾をなし、かつ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すトロイド状のカ
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タイヤ軸方向の巾が前記トレッド
巾の０．５倍以上かつ１．１倍以下のベルト層とを具え
る自動二輪車用タイヤであって、前記カーカスは、有機
繊維からなるカーカスコードをタイヤ赤道に対して７０
〜９０°の角度で傾けたラジアル配列のカーカスプライ
によって形成する一方、前記ベルト層は、ベルトコード
を並列したベルトプライによって形成されるとともに、
ベルトコードは、芳香族ポリアミド繊維からなるフィラ
メントが撚り合わされてなる８４０〜１８９０ｄのスト
ランドの複数本撚りとし、しかも１０cm当たりの撚り数
を２９以下として撚り合わせたローツイストであるとと
もに、タイヤ軸方向を長手軸とした偏平な断面形状をな
すコードからなり、かつ前記ベルトコードは偏平率が
０．５以上かつ０．８以下であることを特徴としてい
る。

【００１０】又、前記ベルトプライは、前記ローツイス
トコードをトッピングゴムにより被覆した小巾、長尺の
帯状プライをタイヤ赤道に対して小角度傾けて螺旋巻き
することによりベルトコードを並列することが好まし
い。

【００１１】なおベルトコードはフィラメントを撚り合
わせて直接ストランドを形成するものの他、フィラメン
トの撚り合わせによりヤーンを形成し、このヤーンを複
数本撚り合わせることによってストランドを形成したも
のであってもよい。

【００１２】

【作用】カーカスは、そのカーカスコードをタイヤ赤道
に対して７０〜９０°の角度で傾けたラジアル配列であ
るため、タイヤ全体の剛性を和らげ直進時において高速
走行性能が向上するとともに、乗心地を高めることが出
来る。

【００１３】ベルト層は芳香族ポリアミド繊維からなる
ベルトコードをカーカスの外側に並列していることによ
り、トレッド部は径方向内側への曲げ剛性が低くなり接
地性が向上し操縦安定性が改善される。芳香族ポリアミ
ド繊維は高い引張強度及び引張弾性率を有する。

【００１４】ベルトコードを赤道に略平行に螺旋巻きし
て並列していた場合には、タイヤの高速回転による遠心
力によるカーカスのリフティングを抑える効果が大き
く、従って高速耐久性を向上しかつ振動発生速度を高め
うる。又トレッド接地面の剛性が低くなるため、コーナ
リングフォースが下り、旋回時における横スベリが抑制
されるため旋回安定性が向上する。

【００１５】しかも、ベルトコードは芳香族ポリアミド
繊維からなるフィラメントからなり、かつ繊度が８４０
ｄ以上かつ１８９０ｄ以下のストランドを複数本撚り合
わせかつ撚り数が１０cm当たり２９以下としたローツイ
ストのコードである。これによってベルト層の径方向外
側への剛性を一層高めることが出来る。なお撚り数は１
０cm当たり２４〜２９の範囲とするのがより好ましい。
なおストランドの繊度が８４０ｄ未満の１本撚りコード
では、ベルトプライの剛性が低く高速耐久性、直進走行
性及び旋回走行性がともに低下する。なお複数本の撚り
において１８９０ｄの６本撚りをこえるとコードが太く
なり過ぎ作業性に劣りかつタイヤの均一性の維持、向上
が困難となり、乗心地が低下する危険があるので６本撚
り以下とするのが好ましい。

【００１６】さらにベルトコードは、タイヤ軸方向を長
手軸とする偏平断面としているので、該コードを螺旋巻
きした場合には、その螺旋巻きピッチを大きくすること
ができ、ベルトコードの巻付け作業時には、その作業が
容易となり作業能率を高めうる。さらにベルトコードが
前記の如くタイヤ軸を長手軸とする偏平断面であるた
め、巻付けた後、カーカス上に移動し生タイヤを成形し
かつ金型中で加硫する間の処理工程においてもベルトコ
ードの乱れが生じることなく、タイヤのユニフォミティ
を向上する。

【００１７】加うるに、ベルトコードはタイヤ軸方向を
長手軸として並列しているため、トレッド部からサイド
ウォール部のバットレス部にかけて横剛性が高まり、キ
ャンバースラストが向上することによって旋回性能が改
善される。なお前記ベルトコードをトッピングゴムで被
覆した長尺帯状プライとして形成した場合には、帯状プ
ライの向き合う各側縁を互いに広くラップさせて螺旋巻
きすることが可能となり前記横剛性を一層高めることが
可能となる。

【００１８】前記ベルトコードの偏平率（コードの短軸
長さ／長軸長さ）は０．５〜０．８の範囲とするのが好
ましい。本発明の限定する繊度及びストランド数のコー
ドにおいて偏平率が０．５未満では、径方向外側に遠心
力が作用したとき、ベルト層の径方向外側への剛性が小
となり、リフティング抑制効果が劣る。従ってタイヤの
高速耐久性が低下するとともに操縦性能が下ることにな
る。又偏平率が０．８をこえると、従来のベルトコード
の断面形状に近くなり、ベルトコードの並列作業に手間
を要し、かつコードに乱れが生じやすく、タイヤのユニ
フォミティを低下させる。

【００１９】図５に、有機繊維及びそのコード組成によ
り形成されたコード自体の荷重−伸び曲線を示す。図５
のグラフから理解できるように、芳香族ポリアミド繊維
を用いた各コードａ、ｂ、ｃ、ｄは、６６ナイロンから
なるコードｅに比べて何れも高い弾性を有することがテ
ストの結果確認し得たのである。

【００２０】従って、ベルトコードを芳香族ポリアミド
繊維を用いて、ストランドの繊度を８４０ｄ〜１８７０
ｄで複数本撚りとし、しかも撚り数を１０cm当たり２９
以下とすることによって、ベルト層の伸展性が減少し、
剛直性が増加するためタイヤの操縦安定性が向上する
（ローツイスト効果）、又繊度の高いコードでも偏平化
することにより径方向内側への曲げに対する剛直性が低
下するので乗心地が向上する。従って、従来の二律背反
関係にあった操縦性と乗心地の両性能を同時に満足させ
るタイヤを提供しうることになる。

【００２１】同時にコードを偏平にすることによりコー
ドの使用量が減少しタイヤの軽量化、コスト低減、トレ
ッド部の全厚さがうすくできるため、低発熱、低燃費化
が実現可能となる。

【００２２】なおベルト層の巾をトレッド巾の０．５倍
未満とした場合には、トレッド部のトレッドショルダー
領域における剛性が低下し偏摩耗が生じる危険があり、
１．２倍をこえて大きくするとバットレス部のゴム厚さ
が薄くなりゴムの破損が生じる。なお前記ベルト層の巾
をトレッド巾の０．７〜１．０倍の範囲とするのが好ま
しい。

【００２３】このように本発明は、前記した各構成が有
機的に結合されかつ一体化することによって、高速走行
時における直進走行安定性及び旋回走行安定性を向上し
かつ加工性を高めうるのである。

【００２４】

【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に至る本体部６ａ
に、該ビードコア５をタイヤ軸方向内側から外側に向か
って折返す巻上げ部６ｂを延設したカーカス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、本実施例ではビード
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８を立ち上げる。

【００２５】前記カーカス６は、タイヤ赤道Ｃに対して
７０〜９０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１枚のカーカ
スプライからなり、カーカスコードはナイロン、ポリエ
ステル、全芳香族ポリアミド繊維などの有機繊維コード
が用いられる。又前記巻上げ部６ｂ先端のビード底面１
５からの巻上げ高さＨＣは、本実施例では、トレッド縁
Ｅの前記ビード底面１５からトレッド縁Ｅまでの半径方
向の距離であるトレッド縁高さＨＥの０．３倍以上かつ
１．２倍以下としている。

【００２６】ベルト層７は、本実施例では、小巾かつ長
尺の帯状プライ１０を螺旋巻きすることによって形成さ
れたベルトプライ７ａからなる。帯状プライ１０は、図
２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本のベルトコード１１、１１をトッピングゴム１
２に埋設してなり、前記ベルトコード１１は芳香族ポリ
アミドからなる有機繊維コードが用いられる。

【００２７】前記帯状プライ１０は、トレッド部２の一
方の端縁Ｅの近傍に位置するベルト層７の外縁Ｆとなる
起点Ｈ１から図１において左から右にかつタイヤ赤道Ｃ
をこえて他方の端縁Ｅ近傍のベルト層７の外縁Ｆをなす
終点Ｈ２に至る間、タイヤ赤道Ｃに対して５°以下の小
角度傾けて螺旋巻きすることにより前記ベルトプライ７
ａを形成しうる。又、本実施例では、帯状プライ１０の
巻付けに際して図４に示す如く、該帯状プライ１０の対
向する側縁１０ａ、１０ａの近傍を互いにラップさせて
巻回し、帯状プライ１０の緩みを防止している。なおベ
ルト層７は、前記構成に係るベルトプライを２枚以上、
即ち帯状プライ１０の螺旋巻きを２層以上に巻付けた複
数層として形成することもできる。

【００２８】又、前記ベルト層７の外縁Ｆ、Ｆ間のタイ
ヤ軸方向の距離であるベルト巾ＷＢは、トレッド部２の
端縁Ｅ、Ｅ間の距離であるトレッド巾ＷＴの０．５倍以
上かつ１．１倍以下好ましくは０．７〜１．０倍の範囲
としている。

【００２９】前記ベルトコード１１は、前記芳香族ポリ
アミド繊維のフィラメントを撚り合わせ繊度が８４０ｄ
〜１８９０ｄのストランド１３を複数本、好ましくは２
本以上かつ６本以下撚り合わせて形成される。又その撚
り合わせの撚り数を１０cm当たり２９回以下、好ましく
は２４〜２９回の範囲としたローツイストとして形成し
ている。なお図３の（Ａ）には４ストランドのベルトコ
ード１１を、（Ｂ）には６ストランドのベルトコード１
１をそれぞれ示している。

【００３０】ベルトコード１１はその撚り合わせに際し
てタイヤ軸方向を長手軸Ｘとする偏平断面に形成され
る。偏平形状に形成に際しては、図３（Ａ）、（Ｂ）に
示す如く、ストランド１３、１３間のピッチを長手軸Ｘ
方向には大きく、又長手軸Ｘに直角な短軸Ｙ方向に対し
ては小にすることにより形成される。

【００３１】なお長手軸Ｘに対する短軸Ｙの比Ｙ／Ｘの
値を０．５〜０．８の範囲とするのが好ましい。又この
ように長手軸Ｘ方向のピッチを大とすることにより、ス
トランド１３、１３間に隙間ｇが生じ、コードのトッピ
ングに際してこの隙間ｇにゴムが浸透し易くなり、強固
なトッピングがなしうる。

【００３２】このようなベルトプライ７ａは、例えば次
に述べる工程により形成される。 プロファイルドラム上で前述のごとく帯状プライ１
０をベルトコード１１の長手軸をドラムの面方向に揃え
て螺旋巻きする。 この螺旋巻きされた帯状プライ１０をカーカスの上
に移動させ、トレッドゴム等のゴム部材を貼り合わせ生
タイヤを形成する。 生タイヤを加硫金型に装填し加硫成形する。なおト
レッド面に形成される凹凸模様は加硫時において生タイ
ヤを加硫金型に押付け変形させることにより形成され
る。

【００３３】このようにベルトプライ７ａは加硫時の工
程において、移動が多く、従来、この移動時において、
帯状プライ１０の乱れが生じがちであったが、ベルトコ
ード１１がタイヤ軸方向を長手軸としてプロファイルド
ラム上で螺旋巻きされているため、帯状プライ１０の側
縁１０ａ、１０ａのラップ巾を広くすることが可能とな
り、作業工程においてコードの乱れが生じることなく高
精度、かつ均質なベルトプライを形成することができ
る。

【００３４】これによって、タイヤの横剛性が向上し、
バンク角を有して旋回する際において、キヤンバースラ
ストが高まり、旋回性能が向上する。

【００３５】又、前記ベルト層７の外縁Ｆ、Ｆ間のタイ
ヤ軸方向の距離であるベルト巾ＷＢは、トレッド部２の
端縁Ｅ、Ｅ間の距離であるトレッド巾ＷＴの０．７倍以
上かつ１．０倍以下としている。

【００３６】なおトレッド部２には、カーカス６とベル
ト層との間、又はベルト層７の半径方向外側にクロスベ
ルトからなる補強層を介在させてもよい。この補強層
は、カーカスコードと同様に有機繊維コードからなる補
強コードをタイヤ赤道に対して１０〜３０°の角度で傾
斜させ、配列した１枚以上の補強プライからなり、２枚
以上の場合には各プライの前記補強コードは互いに交差
する向きに配される。このように形成された補強層は、
前記カーカス及びベルト層と協同して必要に応じタガ効
果を高めトレッド部を効率よく補強する。

【００３７】なおベルトコードを芳香族ポリアミド繊維
を用いてかつ前記規制された撚りによる構成の限りにお
いて、ベルトプライ７ａはベルトコードを並設したシー
ト体からなるカットプライであってもよく、本発明は種
々な態様のものに変形できる。

【００３８】

【具体例】タイヤサイズが１７０／６０ Ｒ１７であり
かつ図１に示す構成を有するタイヤについて表１に示す
仕様及び表２に示すゴム組成により試作する（実施例１
〜４）とともにその性能をテストした。なお比較のため
従来の構成からなるタイヤ（比較例１〜６）についても
併せてテストを行い性能を比較した。

【００３９】テスト条件は次の通り。 Ａ）ドラムテスト 直径６０インチのドラム試験機を用いて、各実施例タイ
ヤ及び比較例タイヤについて、高速耐久性、キヤンバー
スラスト及びスタンデングウエーブの発生速度を調査し
た。なお高速耐久性及びキヤンバースラストは比較例１
を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど良好
である。 （1)各試供タイヤに内圧２．２５kg／cm² と、ＪＩＳ規
格の最大荷重の１５０％の荷重を加え周速度６５km／Ｈ
で走行させるとともに、タイヤ表面にクラックが生じる
までの延走行距離を測定した。 （2)キャンバースラスト 各試供タイヤにＪＩＳ規定の最大内圧と、規定の最大荷
重の４０％の荷重を加え、該ドラムを周速３０km／Ｈの
速度で回転させキャンバースラストを測定した。 （3)スタンディングウェーブ発生速度 各試供タイヤを荷重２２９kg、内圧２．２５kg／cm² の
もとで初速度２３０km／Ｈよりスタートし１０分毎に速
度を１０km／Ｈずつ上昇させスタンディングウェーブが
発生したときの速度で判定した。

【００４０】Ｂ）実車テスト （1)振動自然発生速度 各試供タイヤを自動二輪車の後輪に装着するとともに高
速道路を走行し、振動が自然に発生する速度をドライバ
ーのフィーリングにより判定した。 （2)各試供タイヤを自動二輪車の後輪に装着するととも
に、テストロードにおいて２５０〜２８０km／Ｈの速度
で直進路、曲路をそれぞれ走行させ、振動発生速度、高
速直進安定性、高速旋回安定性及びタイヤのユニフオミ
テーを含む乗心地を調査した。なお高速直進安定性、高
速旋回安定性及び乗心地の評価はドライバーのフィーリ
ングにより行うとともに、比較例１を１００とする指数
で表示した。数値が大きいほど良好である。なお前記実
車テストに際して前輪には、タイヤサイズが１２０／７
０ Ｒ１７である従来の仕様によるタイヤを装着した。

【００４１】Ｃ）作業性 ベルトコードをトッピングゴムにより被覆した前記帯状
プライをプロファイルドラムに螺旋巻きする際におい
て、その巻き付け速度を従来構成の帯状プライ（比較例
１）を巻付ける速度を１００とする指数で表示した。数
値が大きいほど作業性が高いことを示す。テスト結果を
表１に示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】テストの結果、実施例のものは、比較例の
ものに比べて走行諸性能及び作業性が良好であり、タイ
ヤの均一性も向上したことを知り得た。

【００４５】

【発明の効果】叙上の如く本発明の自動二輪車用タイヤ
は、ベルトコードを芳香族ポリアミド繊維によって形成
し、しかもそのストランドの繊度と撚り数とを規制した
ローツイストコードによって形成することを要旨として
いるため、トレッド部の均一性を高め、安全走行時にお
ける直進走行安定性及び旋回走行安定性と耐久性とを向
上できしかも作業性を高め経済的な生産をなしうる。

【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】ベルト層を形成する帯状プライを示す斜視図で
ある。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）はともにベルトコードのフィラ
メント構成を例示する断面図である。

【図４】帯状プライの巻付けを例示する断面図である。

【図５】ベルトコードの荷重伸び曲線を示すグラフであ
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 ７ ベルト層 ７ａ ベルトプライ １０ 帯状プライ １１ ベルトコード １２ トッピングゴム Ｅ 端縁 ＷＢ ベルト層のタイヤ軸方向の巾 ＷＴ トレッド巾 Ｘ 長手軸

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60C 9/22 B60C 9/18 B60C 9/00 D02G 3/48

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部端縁間のタイヤ軸方向の距離で
   あるトレッド巾がタイヤ最大巾をなし、かつトレッド部
   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
   りを折返すトロイド状のカーカスと、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タイヤ
   軸方向の巾が前記トレッド巾の０．５倍以上かつ１．１
   倍以下のベルト層とを具える自動二輪車用タイヤであっ
   て、 前記カーカスは、有機繊維からなるカーカスコードをタ
   イヤ赤道に対して７０〜９０°の角度で傾けたラジアル
   配列のカーカスプライによって形成する一方、前記ベル
   ト層は、 ベルトコードを並列したベルトプライによって形成され
   るとともに、 ベルトコードは、芳香族ポリアミド繊維からなるフィラ
   メントが撚り合わされてなる８４０〜１８９０ｄのスト
   ランドの複数本撚りとし、 しかも１０cm当たりの撚り数を２９以下として撚り合わ
   せたローツイストであるとともに、 タイヤ軸方向を長手軸とした偏平な断面形状をなすコー
   ドからなり、かつ前記ベルトコードは偏平率が０．５以上かつ０．８
   以下である ことを特徴とする自動二輪車用タイヤ。
2. 【請求項２】前記ベルトプライは、前記ローツイストの
   コードをトッピングゴムにより被覆した小巾、長尺の帯
   状プライをタイヤ赤道に対して小角度傾けて螺旋巻きす
   ることにより、ベルトコードを並列したことを特徴とす
   る請求項１記載の自動二輪車用タイヤ。