JP3793415B2 - 自動二輪車用ラジアルタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トレッドショルダー部分における剛性を、コーナリングパワーの上昇を最小限に抑えながら増加でき、直進時の乗り心地性を維持しながら旋回性能と旋回安定性とを両立して高め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】
近年の高速道路網の整備化、車両の高性能化に伴い、自動二輪車用タイヤにあっても高速走行性能に優れるラジアル構造への移行が図られつつある。
【０００３】
このようなラジアル構造のタイヤは、ラジアル配列のカーカスの外側に強靭なベルト層を具えるが、近年、ラジアルタイヤにおける乗り心地性改善のために、ベルト層として、コードをプライ間相互で交差配列させた従来のクロスコードプライにかえて、低弾性の有機繊維コードを周方向に螺旋巻きしたパラレルコードプライを用いるものが、特開昭６１−８５２０３号公報などにより提案されている。
【０００４】
このパラレルコードプライは、クロスコードプライに比較してトレッド部の半径方向内方への曲げ剛性が低減されるなど柔軟性が付与されるため、接地性が高まり乗り心地性及び直進安定性を向上しうるといわれている。しかしながら、前記柔軟性が故に、旋回走行に際してトレッド剛性が過小となり、特に大型車両における旋回走行時にいわゆる腰くだけ現象を発生して、操縦安定性を損なう傾向にある。
【０００５】
従って、特開平３−２３１００３号公報には、直進時の乗り心地性を維持しながらこの旋回時の操縦安定性を改善することを目的として、前記パラレルコードプライからなるベルト層の外側かつトレッドショルダー部分に、２０〜４５度の角度で有機繊維コードを配列した補強層を設け、トレッドショルダー部の剛性を適度に高めることが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような構造のものでは、補強層による剛性増加によって前記腰くだけ現象等が改善されるものの、旋回時のコーナリングパワーが上がり過ぎ、その結果、路面からの外力などによってタイヤが振られたときに大きな横力が発生して、車体に振動、振れを招くなど旋回時の安定性を悪化させるという問題がある。
【０００７】
そこで請求項１、２に係る発明は、トレッド補強層における補強コードのコード角度を８０〜９０度の角度に高めることを基本として、トレッドショルダー部分における剛性を、コーナリングパワーの上昇を最小限に抑えながら増加でき、旋回時の腰くだけ現象を防止しつつ車体の振れ等の発生を抑制して旋回性能と旋回安定性とを両立して向上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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のうちで請求項１記載の発明は、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の廻りで折り返されかつカーカスコードをタイヤ周方向に対して７０〜９０度の角度で配列させたカーカスと、このカーカスの半径方向外側かつトレッド部の内部に配されかつバンドコードをタイヤ周方向に螺旋巻きしたバンド層とを具える自動二輪車用ラジアルタイヤであって、
前記バンド層の外側に、補強コードをタイヤ周方向に対して８０〜９０度の角度で配列させた補強プライからなるトレッド補強層を設けている。
【０００９】
また請求項１の発明は、前記補強プライが、タイヤ軸方向両側に互いに離間することによって各トレッドショルダー部のみに配される一対のショルダープライ片から形成されることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
図１において自動二輪車用ラジアルタイヤ１（以下タイヤ１という）は、トレッド面２Ｓが弧状に滑らかに湾曲するトレッド部２と、その両端からタイヤ半径方向内方に向かってのびるサイドウォール部３と、各サイドウォール部３のタイヤ半径方向内方端に位置するビード部４とを有し、トレッド端Ｅ１、Ｅ１間のタイヤ軸方向の距離であるトレッド巾ＴＷがタイヤの最大巾になるよう形成している。
【００１１】
又タイヤ１は、前記ビード部４、４間に架け渡されるカーカス６、このカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内方に配されるバンド層７とを具えるとともに、本形態の場合には、バンド層７の半径方向外側でかつトレッドショルダー部分Ｙ１に配されるトレッド補強層９を具えている。なお特に図示しないが、バンド層７とカーカス６との間かつトレッドショルダー部分Ｙ１のみに前記トレッド補強層９を設けることもできる。なおトレッドショルダー部分Ｙ１は、トレッド部２が旋回時に接地する領域部分であって、直進時に旋回時に接地する領域部分をトレッド中央部分Ｙ２と呼ぶ。
【００１２】
前記カーカス６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に至る本体部の両側に、このビードコア５の廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折返す折返し部を有し、この本体部と折返し部との間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外側にのびる断面三角形状のビードエーペックスゴム８を充填している。
【００１３】
又前記カーカス６は、タイヤ周方向に対して７０〜９０度の角度でカーカスコード１０を配列させた１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａからなり、このカーカスプライの折返し部のビードベースラインからの高さＨ１を、トレッド端Ｅ１までの高さＨ２の０．６〜０．９倍程度としたハイターンアップ構成とすることによって、前記ビードエーペックスゴム８とともにタイヤ横剛性を高めている。
【００１４】
前記バンド層７は、バンドコード１１をタイヤ周方向に対して５度以下の角度を有して螺旋巻きした１枚以上、本例では１枚のバンドプライ７Ａからなり、バンドコード１１は、本例では、その１本または複数本を引き揃えた帯状かつ長尺小巾のストリップ片１２に形成したうえで螺旋巻きされる。このストリップ片１２は、図２に示すごとく、例えば２本のバンドコード１１をトッピングゴムに埋設した偏平矩形な断面形状を有し、その側面１２Ｓから最外のバンドコード１１の中心までの距離Ｎを、コード間ピッチＰｉの略１／２に設定している。
【００１５】
本例のバンドプライ７Ａは、前記ストリップ片１２を一方のトレッド端Ｅ１から他方のトレッド端Ｅ１まで側面１２Ｓを互いに付き合わせながら連続して巻回することによって形成されるが、例えば２本のストリップ片１２を用い、各ストリップ片１２をタイヤ赤道Ｃ近傍から両側のトレッド端Ｅ１に向かって、又は両側のトレッド端Ｅ１からタイヤ赤道Ｃに向かってそれぞれ巻回することもできる。又ストリップ片１２の巻き付けに際しては、側面１２Ｓの近傍を互いに重ね合わせて巻回し、コードの緩みを防止しすることもできる。
【００１６】
又バンド層７は、通常、タイヤ軸方向のバンド巾ＢＷを前記トレッド巾ＴＷの０．７〜１．０倍の範囲に設定してトレッド部２を補強するが、略全域に亘って補強しかつタガ効果によってタイヤ断面形状をより確実に維持するために、バンド巾ＢＷは、トレッド巾ＴＷの０．８倍以上、さらには０．９倍以上とするのが良い。
【００１７】
又トレッド補強層９は、補強コード１３をタイヤ周方向に対して８０〜９０度の角度で配列させた、例えば１枚（１層）の補強プライ９Ａからなり、又この補強プライ９Ａは、タイヤ軸方向の両側に互いに離間することによって各トレッドショルダー部分Ｙ１のみに配される左右一対のショルダープライ片１５から形成される。なお各ショルダープライ片１５は、前記バンド層の半径方向外側でそれぞれタイヤ赤道Ｃを中心とした対称位置に設けられる。
【００１８】
このため、前記トレッド補強層９は、ショルダープライ片１５が中抜き状にカーカス６を覆うため、前記トレッド中央部分Ｙ２では、周方向に向くバンドコード１１によって柔軟性が付与され、乗り心地性及び直進安定性が高く維持される。
【００１９】
又前記ショルダープライ片１５が介在するトレッドショルダー部分Ｙ１では、図３に示すように、補強コード１３がバンドコード１１とともに格子状に配列し、これによって、タイヤ半径方向内側への曲げ剛性を高めながら、旋回時のコーナリングパワーの上昇を最小限に抑えることができ、旋回走行時の腰くだけ現象を防止しするとともに、路面からの外力などに起因する車体の振れの発生を抑制して旋回時の安定性を高めうる。
【００２０】
なおコーナリングパワーをより小とするために、補強コード１３のコード角度を８０度以上とするのが好ましく、逆にコード角度が７０度未満の時には、コーナリングパワーが過大となって旋回安定性の向上効果が発揮できなくなる。
【００２１】
ここで前記旋回性能と旋回安定性との双方の向上効果を確実に達成させるためには、前記ショルダープライ片１５は、少なくとも、前記バンド巾ＢＷの０．３５倍の距離をタイヤ赤道Ｃから隔たる内端位置Ｐ１から前記バンド巾ＢＷの０．４５倍の距離をタイヤ赤道Ｃから隔たる外端位置Ｐ２までの領域範囲Ｙ３に介在することが必要である。言い換えると、前記ショルダープライ片１５の内端のタイヤ赤道Ｃからの距離Ｋａ１は、前記バンド巾ＢＷの０．３５倍以下であることが必要であり、又前記効果をさらに確実化するためには、０．３０倍以下が好ましい。他方、前記乗り心地性等の観点から、前記距離Ｋａ１は、バンド巾ＢＷの０．２０以上、さらには０．２５倍以上とするのが好ましい。
【００２２】
又前記ショルダープライ片１５の外端のタイヤ赤道Ｃからの距離Ｋａ２は、前記理由により、バンド巾ＢＷの０．４５倍以上であることが必要である。好ましくは０．５０倍以上とし、旋回限界となるトレッド端Ｅ１ぎりぎりに至るまでバンド層７とともに剛性を向上させることが望ましく、この時バンド層７外端からの突出量Ｋａ３を０〜５ｍｍとして、ショルダープライ片１５外端からの損傷を防止するのがよい。
【００２３】
又前記カーカスコード１０、バンドコード１１、及び補強コード１３としては、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コード、スチール繊維コード、ガラス繊維コードなどを使用できるが、耐屈曲性を有する有機繊維コードを用いることが好ましい。
【００２４】
なお、図４は、トレッド補強層９の他の例を参考までに示し、図において、トレッド補強層９は、補強コード１３をタイヤ周方向に対して７０〜９０度の角度で配列させた前記補強プライ９Ａを、折返しの補強プライ１７によって形成している。
【００２５】
前記折返しの補強プライ１７は、前記バンド層７とカーカス６との間をのびるプライ主部１７Ａと、このプライ主部１７Ａの両端に連なりかつ前記バンド層７の両端の廻りで半径方向内側から外側に折り返されてバンド層７の半径方向外面に沿う折返し部１７Ｂとを具え、この折返し部１７Ｂが前記トレッドショルダー部分Ｙ１のみに余分に配されることによって、この前記トレッドショルダー部分Ｙ１の剛性をトレッド中央部分Ｙ２に比して高めうる。又補強コード１３のコード角度が７０〜９０度で有り、プライ主部１７Ａと折返し部１７Ｂとの間でのコード交差角度が極めて小となるため、前記バンドコード１１との間に実質的な格子状配列が形成され、コーナリングパワーを低く抑えることが可能となる。
【００２６】
又加硫成形後のタイヤ外径は、加硫前のタイヤ外径よりも例えば３〜５％程度小さく設定されており、このため加硫成形中に、バンド層７の外径（周長）も増加する。この周長増加時、隣り合うバンドコード間の間隔に乱れが発生し、又特にバンド層７がコードの螺旋巻きによって形成され、しかもトレッド部の曲率が小な自動二輪車用タイヤのときには、周長増加に対抗するために、バンドコードは、タイヤ軸方向外側に移動しようとして、バンドコード間隔の増加、及び間隔のバラツキが発生しやすくなる。
【００２７】
しかしながら、前記折返しの補強プライ１７は、バンドコード１１とほぼ直角のコード配列を有するため、前記コード移動の大きな抵抗となり、バンド層７の全巾に亘って、バンドコード間隔の増加、間隔のバラツキを抑え均一性を高める。
【００２８】
又自動二輪車用のタイヤでは、トレッドショルダー部分Ｙ１に周方向剛性段差があると、その段差による力が原因となり、車輌に振れが発生しやすくなる傾向にある。しかし、前記折返しの補強プライ１７は、バンド層７両端を完全に被覆するため、バンドコード１１の巻き始め又は巻終わりの端部によって生じる剛性段差が周方向剛性を変化させるのを防止できる。しかもバンド層７両端の被覆によって、バンドコード１１の前記端部からのコードルースも防止できる。このように、前記バンドコード１１の均一性の向上、周方向剛性段差の防止、及びバンドコードルースの防止によって、耐久性、操縦安定性、旋回過渡特性をさらに向上しうる。
【００２９】
なお前記折返しの補強プライ１７では、前記ショルダープライ片１５と同様な理由によって、折返し部１７Ｂ内端のタイヤ赤道Ｃからの距離Ｋｂ１は、前記バンド巾ＢＷの０．３５倍以下であることが必要であり、０．３０倍以下が好ましく、その上限はバンド巾ＢＷの０．２０以上、さらには０．２５倍以上とするのが好ましい。又折返しの補強プライ１７のバンド層７外端からの突出量Ｋｂ３は、損傷防止のために０〜５ｍｍするのがよい。
【００３０】
【実施例】
図１の構造をなすタイヤサイズが１８０／５５Ｒ１７のタイヤを表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤの高速耐久性、旋回安定性、及び旋回限界性についてテストを行いその結果を表１に記載する。
【００３１】
＜１＞ 高速耐久性としては、試供タイヤを台上ドラム試験機において、リム（ＭＴ５．５０×１７）、内圧（２９０ｋＰａ）、荷重（１７８ｋｇｆ）の条件下で速度２３０ｋｍ／ｈからから１０分毎に１０ｋｍ／ｈづつ速度をステップアップさせ、タイヤが破損した時の速度をもって評価した。表１中、「０」は比較例１と同速度、「＋２」は比較例１より２０ｋｍ／ｈ高い速度でタイヤが破損したことを意味する。又損傷形態は、全てトレッド中央部分におけるトレッドゴムがバンド層外面から剥離したものである。
＜２＞ 旋回安定性及び旋回限界性としては、試供タイヤをリム（ＭＴ５．５０×１７）、内圧（２５０ｋＰａ）の条件下で自動二輪車（７５０ｃｃ，４サイクル）の後輪に装着して、乾燥舗装道路を実車走行し、ドライバーによる官能評価によって、比較例１を５点とした１０点法で判定した。
・旋回安定性は、高速旋回中に小突起を乗り越した時に発生する車体振れについて官能評価したものであって、数値が大なほど振れが発生し難く安定性が高い。
・旋回限界性は、高速旋回における限界速度の高さを評価した。数値が大なほど限界速度が高く旋回性能に優れる。
なお前輪には、表２の仕様に示す従来タイヤを使用した。
【００３２】
【表１】

【００３３】
【表２】

【００３４】
表１に示すように、トレッド補強層のコード角度を８０〜９０度とした実施例品のタイヤでは、コーナリングパワーを低く抑えながらトレッドショルダー部分の剛性が高められるため、比較例品２で示すコード角度を３０度としたトレッド補強層に比して、他の特性を高く維持しながら旋回安定性を向上できる。又補強プライを折返しの補強プライとしたときには、さらに高速耐久性を大巾に向上できる。
【００３５】
【発明の効果】
叙上の如く本発明のタイヤは、少なくともトレッドショルダー部分に７０〜９０度のコード角度を有するトレッド補強層を設けているため、このトレッドショルダー部分における剛性を、コーナリングパワーの上昇を最小限に抑えながら増加でき、旋回時の腰くだけ現象を防止しつつ車体の振れ等の発生を抑制して旋回性能と旋回安定性とを両立して向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例のタイヤの断面図である。
【図２】 ストリップ片を説明する斜視図である。
【図３】 カーカス、バンド層、トレッド補強層のコード配列を示す展開図である。
【図４】 トレッド補強層の他の例を参考までに示す略断面図である。
【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
７ バンド層
９ トレッド補強層
９Ａ 補強プライ
１０ カーカスコード
１１ バンドコード
１３ 補強コード
１５ ショルダープライ片
１７ 折返しの補強プライ
１７Ａ プライ主部
１７Ｂ 折返し部
Ｙ１ トレッドショルダー部分

Claims (1)

1. 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の廻りで折り返されかつカーカスコードをタイヤ周方向に対して７０〜９０度の角度で配列させたカーカスと、このカーカスの半径方向外側かつトレッド部の内部に配されかつバンドコードをタイヤ周方向に螺旋巻きしたバンド層とを具える自動二輪車用ラジアルタイヤであって、
   前記バンド層の外側に、補強コードをタイヤ周方向に対して８０〜９０度の角度で配列させた補強プライからなるトレッド補強層を設けるとともに、
   前記補強プライは、タイヤ軸方向両側に互いに離間することによって各トレッドショルダー部のみに配される一対のショルダープライ片から形成されることを特徴とする自動二輪車用ラジアルタイヤ。

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