JP4307787B2

JP4307787B2 - 自動二輪車用タイヤ及びその製造方法

Info

Publication number: JP4307787B2
Application number: JP2002130279A
Authority: JP
Inventors: 喜代志舩原
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2002-05-02
Filing date: 2002-05-02
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2022-05-02
Also published as: JP2003320812A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動二輪車用タイヤに関し、詳細にはジョイントレス構造のバンド部を備えた自動二輪車用タイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両の旋回時には、この車両に遠心力が働く。自動二輪車は、車両の内側への傾斜によって生じるキャンバースラストによって遠心力に対向しつつ、旋回する。旋回時の安定性の観点から、自動二輪車用タイヤには、高い剛性が要求される。
【０００３】
近年、ジョイントレス構造のバンド部をそなえたラジアル構造の自動二輪車用タイヤが開発され、市場に供給されている（特開２０００−３２６７０５号公報等参照）。このタイヤのバンド部は、バンドプライを備えている。バンドプライは、長手方向に延びるバンドコードを備えたリボンが略周方向に周巻きされることで形成されている。
【０００４】
このタイヤでは、図６に示されるように、軸方向中心Ｃから端部Ｆに向かって、バンドコードの一定荷重伸び率が徐々に大きくなる。その変化の状態は、主としてバンドコードの特性の影響を受ける。図６に示された一定荷重伸び率曲線Ｃ２の形状は、直線的又は二次関数的である。通常は、その変化率は２０％から１００％である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の車両の高速化及び高性能化に伴い、ジョイントレス構造のバンド部をそなえた従来のタイヤであっても、トレッド端近傍の剛性不足とこれに起因する旋回安定性欠如とが指摘されるようになった。タイヤ全体の剛性が高められれば剛性不足は解消するが、この場合は赤道面近傍の剛性が高すぎて、直進走行時の乗り心地が悪化する。
【０００６】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、旋回安定性と乗り心地との両方に優れた自動二輪車用タイヤの提供を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る自動二輪車用タイヤは、トレッド部と、カーカス部と、カーカス部とトレッド部との間に位置するバンド部とを備える。このカーカス部はカーカスプライを備えており、このカーカスプライは周方向に対する角度が７０°以上９０°以下であるカーカスコードを含む。バンド部はバンドプライを備えており、このバンドプライは長手方向に延びるバンドコードを備えたリボンが周巻きされることで構成される。このバンドコードの一定荷重伸び率は、軸方向中心から端部に向けて徐々に大きくなる。このタイヤでは、中心からの軸方向距離と、バンドコードの一定荷重伸び率とが、三次以上の関数に近似される。
【０００８】
このタイヤでは、軸方向中心と端部との間の剛性分布が、多様化されうる。これにより、旋回安定性と乗り心地とが両立されうる。
【０００９】
他の発明に係る自動二輪車用タイヤは、トレッド部と、カーカス部と、カーカス部とトレッド部との間に位置するバンド部とを備える。このカーカス部はカーカスプライを備えており、このカーカスプライは周方向に対する角度が７０°以上９０°以下であるカーカスコードを含む。バンド部はバンドプライを備えており、このバンドプライは長手方向に延びるバンドコードを備えたリボンが周巻きされることで構成される。このバンドコードの一定荷重伸び率は、軸方向中心ら端部に向けて徐々に大きくなる。軸方向中心におけるバンドコードの一定荷重伸び率がＥｃ（％）とされ、軸方向中心と端部との中間地点におけるバンドコードの一定荷重伸び率がＥｍ（％）とされ、端部におけるバンドコードの一定荷重伸び率がＥｆ（％）とされたとき、（Ｅｆ／Ｅｍ）／（Ｅｍ／Ｅｃ）の値は、０．５０以上０．９５以下である。
【００１０】
このタイヤでは、軸方向中心と中間地点との間の領域における一定荷重伸び率が、中間地点と端部との間の領域における一定荷重伸び率よりも大きい。このタイヤでは、比較的低剛性な軸方向中心近傍によって良好な乗り心地が達成され、比較的高剛性な他の領域によって優れた旋回安定性が達成される。
【００１１】
これらの発明において、好ましくは、リボンは捻られつつ周巻きされる。そして、軸方向中心と端部との中間地点における捻れ率がＴｍ（回／１０ｃｍ）とされ、端部における捻れ率がＴｆ（回／１０ｃｍ）とされたとき、比（Ｔｆ／Ｔｍ）の値は、０．９５以下とされる。これにより、剛性分布が適切化される。
【００１２】
さらに他の発明は、自動二輪車用タイヤの製造方法に関する。この製造方法は、長手方向に延びるバンドコードを備えたリボンを周巻きしてバンドプライを形成する工程を含む。周巻きの開始地点から終了地点までの間の少なくとも一部において、リボンは捻られる。周巻きの開始から終了までの間において、捻れ率は変更される。この製造方法によって、種々の一定荷重伸び率分布を備えたタイヤが得られうる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車用タイヤ１（以下単に「タイヤ」とも称される）の一部が示された断面図である。この図には、タイヤ１の中心を通過しかつタイヤ１の赤道面Ｅと直交する平面に沿った断面が示されている。この図１において上下方向がタイヤ１の半径方向であり、左右方向がタイヤ１の軸方向である。このタイヤ１は、トレッドパターンを除き、赤道面Ｅを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。このタイヤ１は、トレッド部３、サイドウォール部５、ビード部７、カーカス部９、バンド部１１及びインナーライナー１３を備えている。
【００１５】
トレッド部３は架橋ゴムからなり、半径方向外向きに凸な円弧状である。トレッド部３の外面は、路面と接地するトレッド面を構成する。トレッド面には、溝部１５とランド部１７とからなるトレッドパターンが形成されている。
【００１６】
サイドウォール部５は、トレッド部３の両端から半径方向内向きに延びている。このサイドウォール部５も、架橋ゴムからなる。サイドウォール部５は、撓みによって路面からの衝撃を吸収する。また、サイドウォール部５は、カーカス部９の外傷を防止する。
【００１７】
ビード部７は、ビードコア１９と、このビードコア１９から半径方向外向きに延びるビードエーペックス２１とからなる。ビードコア１９は環状であり、複数本の非伸縮性ワイヤー（典型的にはスチール製ワイヤー）からなる。ビードエーペックス２１は、半径方向外向きに先細りであるテーパ状であり、架橋ゴムからなる。
【００１８】
カーカス部９は、第一カーカスプライ２３及び第二カーカスプライ２５を備えている。両カーカスプライ２３、２５は、トレッド部３、サイドウォール部５及びビード部７の内周面に沿うように配置されており、その両端はビードコア１９の軸方向内側から外側に向かって巻き上げられている。両カーカスプライ２３、２５は、カーカスコードと、このカーカスコードを被覆するトッピングゴムとからなる。カーカスコードの周方向に対する角度は、７０°以上９０°以下である。換言すれば、このタイヤ１はラジアル構造を備えている。
【００１９】
インナーライナー１３は、カーカス部９の内周面に接合されている。インナーライナー１３も、架橋ゴムからなる。インナーライナー１３には、空気透過性の少ないゴムが用いられる。インナーライナー１３は、タイヤ１の内圧を保持する役割を果たす。
【００２０】
バンド部１１は、１枚のバンドプライ２７からなる。バンドプライ２７は、リボンが周巻きされることで形成されている。リボンの周方向に対する角度は、通常は５°（ｄｅｇｒｅｅ）以下である。リボンは通常、螺旋状に巻かれる。リボンは、長手方向に延びるバンドコードと、このバンドコードを被覆するトッピングゴムとからなる。
【００２１】
図１において符号Ｃで示されているのは、バンド部１１の軸方向中心である。符号Ｆで示されているのは、バンド部１１の端部である。符号Ｍで示されているのは、軸方向中心Ｃと端部Ｆとの中間地点である。バンド部１１の軸方向幅がＷとされたとき、中間地点Ｍと軸方向中心Ｃとの軸方向距離はＷ／４であり、中間地点Ｍと端部Ｆとの軸方向距離もＷ／４である。
【００２２】
図２は、図１のタイヤ１のバンドプライ２７の形成に用いられる捻り装置２９の一部が示された正面図である。この捻り装置２９は、ケーシング３１と、主円盤３３と、駆動円盤３５と、４個の保持ロール３７とを供えている。主円盤３３は、貫通孔であるアイ３９を備えている。アイ３９は矩形であり、その内寸は後述されるリボンの外寸よりも若干大きめである。主円盤３３は、４個の保持ロール３７に囲まれることで、その位置が保持されている。主円盤３３の外周面と駆動円盤３５の外周面とは、接触している。駆動円盤３５が反時計回りに回転すると、主円盤３３と駆動円盤３５との摩擦力によって、主円盤３３が時計回りに回転する。
【００２３】
図３は、図２の捻り装置２９によってリボン４１が周巻きされる様子が示された模式的側面図である。この図には、捻り装置２９とともに、プロファイルデッキ４３とサブロール４５とが示されている。プロファイルデッキ４３の上には、カーカスプライ２３、２５等が含まれる下地４７が巻かれている。主円盤３３のアイ３９（図２参照）には、リボン４１が通されている。アイ３９を通過したリボン４１は、サブロール４５で折り返されて下地４７の上に周巻きされる。この図３において二点鎖線は、アイ３９が最も下方に位置した場合のリボン４１の位置を表している。
【００２４】
図４は、図２の捻り装置２９によってリボン４１が周巻きされる様子が示された模式的断面図である。この図には、カーカスプライ２３、２５を含む下地４７とリボン４１とが示されている。リボン４１は、長手方向に延びる３本のバンドコード４９を含んでいる。このバンドコード４９は、トッピングゴム５１によって被覆されている。この図において紙面垂直方向が、タイヤ１の周方向である。この図から明らかなように、主円盤３３（図２参照）が回転することで、リボン４１は周巻きされつつ捻られる。
【００２５】
捻れ率（単位長さ当たりのリボン４１の捻れ回数）は、主円盤３３の回転速度に依存する。軸方向中心Ｃから端部Ｆに向けてリボン４１が周巻きされる間に主円盤３３の回転速度が変更されれば、領域によって捻れ率が異なるバンド部１１が得られる。捻れ率の変動は、一定荷重伸び率の変動を生む。換言すれば、リボン４１が捻られることで、バンドコード４９の撚り数が変更されたと同等の効果が得られる。
【００２６】
図５は、図２の装置で得られたバンド部１１の、バンドコード４９の一定荷重伸び率曲線Ｃ１が示されたグラフである。このバンド部１１では、軸方向中心Ｃから中間地点Ｍに向けて捻れ率が徐々に高められており、中間地点Ｍから端部Ｆに向けて捻れ率が徐々に下げられている。そして、端部Ｆの捻れ率は、軸方向中心Ｃの捻れ率よりも低くされている。この曲線Ｃ１では、一定荷重伸び率は、軸方向中心Ｃから端部Ｆに向けて徐々に大きくなっている。この曲線Ｃ１は、三次関数に近似される。この曲線Ｃ１と図６に示された曲線Ｃ２との対比から明らかなように、両者の軸方向中心Ｃ近傍の一定荷重伸び率は、同等である。一方、曲線Ｃ１の中間地点Ｍ近傍の一定荷重伸び率は、曲線Ｃ２の中間地点Ｍ近傍の一定荷重伸び率よりも高い。高い一定荷重伸び率は、タイヤ１の剛性向上に寄与する。図５に示された一定荷重伸び率曲線Ｃ１を備えるタイヤ１は、旋回安定性と乗り心地との両方に優れる。
【００２７】
一定荷重伸び率曲線が近似される関数は、三次関数には限定されない。三次以上の関数（四次関数、五次関数等）であれば足りる。いずれの関数に近似される場合も、軸方向中心Ｃと端部Ｆとの間に変曲点を備えることが好ましい。
【００２８】
軸方向中心Ｃにおけるバンドコード４９の一定荷重伸び率がＥｃ（％）とされ、中間地点Ｍにおけるバンドコード４９の一定荷重伸び率がＥｍ（％）とされ、端部Ｆにおけるバンドコード４９の一定荷重伸び率がＥｆ（％）とされたとき、（Ｅｆ／Ｅｍ）は中間地点Ｍから端部Ｆにかけての一定荷重伸び率の変化率を表し、（Ｅｍ／Ｅｃ）は軸方向中心Ｃから中間地点Ｍにかけての一定荷重伸び率の変化率を表す。旋回安定性と乗り心地との両立の観点から、両変化率の比（（Ｅｆ／Ｅｍ）／（Ｅｍ／Ｅｃ））は０．５０以上０．９５以下が好ましく、０．６０以上０．９０以下が特に好ましい。便宜的に、端部Ｆから軸方向中心Ｃに１０ｍｍ寄った箇所にて一定荷重伸び率が測定され、この値がＥｆとされてもよい。
【００２９】
軸方向中心Ｃと端部Ｆとの中間地点における捻れ率がＴｍ（回／１０ｃｍ）とされ、端部Ｆにおける捻れ率がＴｆ（回／１０ｃｍ）とされたとき、比（Ｔｆ／Ｔｍ）の値は０．９５以下が好ましい。これにより、旋回安定性と乗り心地とのが両立される。この観点から、比（Ｔｆ／Ｔｍ）は０．９０以下がより好ましく、０．８５以下が特に好ましい。端部Ｆにおいてバンドコード４９が全く捻られない場合もあり得るので、比（Ｔｆ／Ｔｍ）の下限はゼロである。便宜的に、端部Ｆから軸方向中心Ｃに１０ｍｍ寄った箇所にて捻れ率が測定され、この値がＴｆとされてもよい。中間地点における捻れ率Ｔｍ（回／１０ｃｍ）と軸方向中心Ｃにおける捻れ率Ｔｃ（回／１０ｃｍ）との比（Ｔｍ／Ｔｃ）は、１．０５以上、特には１．１０以上が好ましい。
【００３０】
リボン４１におけるバンドコード４９の材質は、特には制限されない。好適なコードとしては、芳香族ポリアミドコード、スチールコード及びアラミドコードが例示される。リボン４１におけるトッピングゴム５１に好適な基材ポリマーとしては、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリブタジエン、ポリイソプレン及びエチレン−プロピレン−ジエン共重合体が例示される。トッピングゴム５１に用いられるゴム組成物には、硫黄等の架橋剤が配合される。ゴム組成物にはまた、架橋助剤、補強剤、充填剤、老化防止剤、加工助剤等が、必要に応じ適量添加される。リボン４１に含まれるバンドコード４９の本数は１本でもよく、２本でもよく、４本以上であってもよい。
【００３１】
タイヤの構造は、図１に示されたものには限られない。例えば、カーカスプライの枚数が１枚でもよい。また、カーカス部とバンド部との間にベルト部が設けられてもよい。
【００３２】
【実施例】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００３３】
［実施例１］
サイズが１９０／５０Ｒ１７である自動二輪車用ラジアルタイヤを製作した。このタイヤのカーカス部のカーカスプライ枚数は、１枚である。このカーカスプライは、２／１４００ｄｔｅｘのナイロンコードを備えている。ナイロンコードの周方向に対する角度は、９０°である。このタイヤは、１枚のベルトプライを備えている。このベルトプライは、２／１６７０ｄｔｅｘの芳香族ポリアミドコードを備えている。芳香族ポリアミドコードの周方向に対する角度は、０°である。このタイヤは、１枚のバンドプライを備えている。バンドプライは、２／１６７０ｄｔｅｘ／３０ツイストのアラミドコードを３本備えたリボンが周巻きされることで形成されている。周巻き時には、軸方向中心Ｃでの捻れ率をゼロとし、ここから徐々に捻れ率を高めて中間地点Ｍで１．００とし、ここから徐々に捻れ率を下げて端部Ｆで０．９４とした。
【００３４】
［実施例２］
周巻き時に、軸方向中心Ｃから中間地点Ｍまでの捻れ率を１．００とし、中間地点Ｍからここから徐々に捻れ率を下げて端部Ｆで０．９４とした他は実施例１と同様にして、タイヤを得た。
【００３５】
［実施例３］
周巻き時に、軸方向中心Ｃでの捻れ率を１．００とし、ここから徐々に捻れ率を高めて中間地点Ｍで１．１３とし、ここから徐々に捻れ率を下げて端部Ｆで０．９４とした他は実施例１と同様にして、タイヤを得た。
【００３６】
［比較例］
リボンを捻らなかった他は実施例１と同様にして、タイヤを得た。
【００３７】
［実用評価］
上記タイヤを、排気量が１０００ｃｍ^３である自動二輪車の前輪に装着した。この自動二輪車を熟練ライダーに運転させ、高速周回路における２５０ｋｍ／ｈの速度での直進安定性及び乗り心地、並びに半径が３００ｍであるコーナーでの旋回安定性を、「１」から「５」の５段階で評価させた。この結果が、下記の表１に示されている。
【００３８】
【表１】

【００３９】
表１に示されているように、各実施例のタイヤは諸性能に優れている。この評価結果より、本発明の優位性は明らかである。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明されたように、本発明の自動二輪車用タイヤは、旋回安定性と乗り心地との両方に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車用タイヤの一部が示された断面図である。
【図２】図２は、図１のタイヤのバンドプライの形成に用いられる捻り装置の一部が示された正面図である。
【図３】図３は、図２の捻り装置によってリボンが周巻きされる様子が示された模式的側面図である。
【図４】図４は、図２の捻り装置によってリボンが周巻きされる様子が示された模式的断面図である。
【図５】図５は、図２の装置で得られたバンド部の、バンドコードの一定荷重伸び率曲線が示されたグラフである。
【図６】図６は、従来のタイヤのバンドコードの一定荷重伸び率曲線が示されたグラフである。
【符号の説明】
１・・・自動二輪車用タイヤ（タイヤ）
３・・・トレッド部
５・・・サイドウォール部
７・・・ビード部
９・・・カーカス部
１１・・・バンド部
１３・・・インナーライナー
１５・・・溝部
１７・・・ランド部
１９・・・ビードコア
２１・・・ビードエーペックス
２３・・・第一カーカスプライ
２５・・・第二カーカスプライ
２７・・・バンドプライ
２９・・・捻り装置
３３・・・主円盤
３５・・・駆動円盤
３７・・・保持ロール
３９・・・アイ
４１・・・リボン
４３・・・プロファイルデッキ
Ｅ・・・タイヤ赤道面
Ｃ・・・（ベルト部の）軸方向中心
Ｍ・・・（ベルト部の）中間地点
Ｆ・・・（ベルト部の）端部

Claims

トレッド部と、カーカス部と、カーカス部とトレッド部との間に位置するバンド部とを備えており、
このカーカス部が、周方向に対する角度が７０°以上９０°以下であるカーカスコードを含むカーカスプライを備えており、
バンド部が、長手方向に延びるバンドコードを備えたリボンが周巻きされてなるバンドプライを備えており、
このバンドコードの一定荷重伸び率が、軸方向中心から端部に向けて徐々に大きくなる自動二輪車用タイヤであって、
このリボンが捻られつつ周巻きされており、軸方向中心と端部との中間地点における捻れ率がＴｍ（回／１０ｃｍ）とされ、端部における捻れ率がＴｆ（回／１０ｃｍ）とされたとき、比（Ｔｆ／Ｔｍ）の値が０．９５以下である自動二輪車用タイヤ。
トレッド部と、カーカス部と、カーカス部とトレッド部との間に位置するバンド部とを備えており、
このカーカス部が、周方向に対する角度が７０°以上９０°以下であるカーカスコードを含むカーカスプライを備えており、
バンド部が、長手方向に延びるバンドコードを備えたリボンが周巻きされてなるバンドプライを備えており、
このバンドコードの一定荷重伸び率が、軸方向中心から端部に向けて徐々に大きくなる自動二輪車用タイヤであって、
軸方向中心におけるバンドコードの一定荷重伸び率がＥｃ（％）とされ、軸方向中心と端部との中間地点におけるバンドコードの一定荷重伸び率がＥｍ（％）とされ、端部におけるバンドコードの一定荷重伸び率がＥｆ（％）とされたとき、（Ｅｆ／Ｅｍ）／（Ｅｍ／Ｅｃ）の値が０．５０以上０．９５以下であることを特徴とする自動二輪車用タイヤ。
上記リボンが捻られつつ周巻きされており、軸方向中心と端部との中間地点における捻れ率がＴｍ（回／１０ｃｍ）とされ、端部における捻れ率がＴｆ（回／１０ｃｍ）とされたとき、比（Ｔｆ／Ｔｍ）の値が０．９５以下である請求項３に記載の自動二輪車用タイヤ。
長手方向に延びるバンドコードを備えたリボンを周巻きしてバンドプライを形成する工程を含む自動二輪車用タイヤの製造方法であって、
周巻きの開始地点から終了地点までの間の少なくとも一部においてリボンが捻られており、周巻きの開始から終了までの間において捻れ率が変更されることを特徴とする自動二輪車用タイヤの製造方法。