JP4373099B2

JP4373099B2 - 自動二輪車用タイヤ

Info

Publication number: JP4373099B2
Application number: JP2003008600A
Authority: JP
Inventors: 和幸新里
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2023-01-16
Also published as: JP2004217127A

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ブレーカー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】
近年の高速道路網の発展及び車両性能の向上に鑑み、いわゆるジョイントレス構造のブレーカー部（ベルト部と称されることもある）を備えた自動二輪車用タイヤが開発され、市販されている。このブレーカー部は、長手方向に延びるコードを備えた帯体がタイヤ周方向に巻回されることで形成されている。このブレーカー部によりカーカスプライが締め付けられ、カーカスプライの外方向へのはらみ出しが抑制される。このタイヤは、高速耐久性に優れる。
【０００３】
ジョイントレス構造のブレーカー部には、芳香族ポリアミド製のコードが用いられるのが一般的である。このコードが用いられたブレーカー部は軽量であり、しかも柔軟である。このブレーカー部を備えたタイヤはギャップ吸収性に優れ、かつハンドリング性に優れる。しかしながら、このブレーカー部は剛性が高くないので、このブレーカー部を備えたタイヤは走行安定性が不十分となる傾向がある。特に、タイヤに高荷重がかかる状況では、走行安定性の改良が課題となっている。さらに、芳香族ポリアミドコードは高価であり、タイヤの材料コストを押し上げる一因となっている。
【０００４】
特開平４−３６２４０２号公報には、ジョイントレス構造のブレーカー部にスチールコードが用いられた自動二輪車用タイヤが開示されている。このブレーカー部は剛性が高いので、このタイヤは走行安定性に優れる。スチールコードが用いられたブレーカー部は、タイヤに高荷重がかかる状況において有利である。しかも、スチールコードは芳香族ポリアミドコードに比べて安価である。しかしながら、このブレーカー部は重くかつ柔軟性に欠けるので、ギャップ吸収性及びハンドリング性の面では芳香族ポリアミドコードが用いられたブレーカー部に及ばない。
【０００５】
特開平７−９６７１０号公報には、有機繊維フィラメントのまわりに複数本のスチールフィラメントが撚り合わされてなる複合コードが用いられたジョイントレス構造のブレーカー部を含む自動二輪車用タイヤが開示されている。このタイヤでは、走行安定性及び耐久性の両立が意図されて複合コードが用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このタイヤでは有機繊維フィラメントとスチールフィラメントとが複合されているので、有機繊維フィラメントの変形をスチールフィラメントが拘束する。従って、有機繊維フィラメント本来のギャップ吸収性及びハンドリング性は、発現されにくい。
【０００７】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、ブレーカー部が芳香族ポリアミドコードの長所とスチールコードの長所とを併せ持つ自動二輪車用タイヤの提供を目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するためになされた発明は、
その外面がトレッド面をなすトレッド部と、このトレッド部の両端から略半径方向内向きに延びる一対のサイドウォール部と、このサイドウォール部からさらに略半径方向内向きに延びる一対のビード部と、両ビード部間に架け渡されたカーカス部と、カーカス部とトレッド部との間に位置するブレーカー部とを備えており、
このブレーカー部が、帯体がタイヤ周方向に巻回されてなるブレーカープライを備えており、
この帯体が、ともに長手方向に延びかつ互いに並列された芳香族ポリアミドコードとスチールコードとを含んでいる自動二輪車用タイヤ、
である。
【０００９】
このタイヤでは、ブレーカープライが芳香族ポリアミドコードとスチールコードとを含んでおり、しかも両者が並列されているので、芳香族ポリアミドコードの長所とスチールコードの長所との両方が発現される。このタイヤは比較的軽量であり、ハンドリング性及び走行安定性に優れる。
【００１０】
好ましくは、帯体に含まれる芳香族ポリアミドコードの本数がコード総本数に占める比率は、３０％以上である。そして、帯体に含まれるスチールコードの本数がコード総本数に占める比率も、３０％以上である。このタイヤでは、芳香族ポリアミドコードの長所とスチールコードの長所との両方が、バランスよく発現される。
【００１１】
【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。
【００１２】
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、タイヤ赤道面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、ブレーカー部１１及びインナーライナー１３を備えている。このタイヤ１は、自動二輪車の前輪に装着される。
【００１３】
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。
【００１４】
サイドウォール部５は、トレッド部３の端部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。
【００１５】
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）を含む。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。
【００１６】
カーカス部９は、１枚のカーカスプライ２３からなる。カーカスプライ２３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、両側のビード部７の間に架け渡されている。カーカスプライ２３の端部はビードコア１９の周りを内側から外側に向かって折り返され、巻き上げられている。カーカスプライ２３は、並列する多数本のコードと、このコードを覆うトッピングゴムとからなる。コードは、赤道面Ｅとほぼ直交する。換言すれば、このカーカスプライ２３はラジアル構造である。
【００１７】
ブレーカー部１１は、第一ブレーカープライ２５と第二ブレーカープライ２７とからなる。第一ブレーカープライ２５は、いわゆるカットブレーカーである。第二ブレーカープライ２７は、第一ブレーカープライ２５の外周面に長尺の帯体が螺旋状に巻回されることで形成されている。帯体は、ほぼタイヤ１周方向に、かつタイヤ赤道面Ｅに対して若干傾斜して延びる。タイヤ赤道面Ｅに対する帯体の傾斜角度は、通常は５°（ｄｅｇｒｅｅ）以下である。本明細書では、帯体が巻回されてなるブレーカープライの構造は、ジョイントレス構造と称される。
【００１８】
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。
【００１９】
図２は、図１のタイヤ１の第二ブレーカープライ２７に用いられる帯体２９が示された拡大断面斜視図である。この図に示されているように、帯体２９は互いに離間して並列された６本のコード３１、３３とトッピングゴム３５とからなる。コード３１、３３は、トッピングゴム３５に埋設されている。コード３１、３３は、帯体２９の長手方向に延びている。６本のコード３１、３３は、帯体２９の幅方向中心に対してほぼ対称に配置されている。前述のように帯体２９は螺旋状に巻回されているので、コード３１、３３も螺旋状に巻回されている。ジョイントレスであるコード３１、３３はカーカス部９を均一にタガ締めし、リフティングを抑制する。
【００２０】
コード３１、３３の直径（図２において両矢印Ｄで示されている）は、通常は０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下、特には０．５ｍｍ以上０．８ｍｍ以下に設定される。帯体２９の厚み（図２において両矢印Ｔで示されている）は、通常は０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下、特には０．８５ｍｍ以上１．１５ｍｍ以下に設定される。
【００２１】
６本のコード３１、３３のうちの４本は芳香族ポリアミドコード３１であり、他の２本はスチールコード３３である。ブレーカープライに２種類のコード３１、３３が用いられたタイヤ１は、それぞれのコード３１、３３の長所を併せ持つ。このタイヤ１は、ブレーカー部にスチールコードのみが用いられているタイヤに比べると、軽量で、ギャップ吸収性に優れ、しかもハンドリング性に優れる。このタイヤ１は、ブレーカー部に芳香族ポリアミドコードのみが用いられているタイヤに比べると、走行安定性に優れ、高荷重に耐えることができ、しかも低コストで得られる。
【００２２】
帯体２９に含まれる芳香族ポリアミドコード３１の本数がコード総本数に占める比率は、３０％以上が好ましい。比率が上記範囲未満であると、芳香族ポリアミドコード３１の長所が十分には発現されない。この観点から、比率は３５％以上がより好ましい。芳香族ポリアミドコード３１の比率が大きすぎるとスチールコード３３の比率が小さくなり、スチールコード３３の長所が十分には発現されない。この観点から、芳香族ポリアミドコード３１の比率は７０％以下が好ましい。図２に示された帯体２９では、芳香族ポリアミドコード３１の比率は６７％である。
【００２３】
帯体２９に含まれるスチールコード３３の本数がコード総本数に占める比率は、３０％以上が好ましい。比率が上記範囲未満であると、スチールコード３３の長所が十分には発現されない。この観点から、比率は３５％以上がより好ましい。スチールコード３３の比率が大きすぎると芳香族ポリアミドコード３１の比率が小さくなり、芳香族ポリアミドコード３１の長所が十分には発現されない。この観点から、スチールコード３３の比率は７０％以下が好ましい。図２に示された帯体２９では、スチールコード３３の比率は３３％である。
【００２４】
芳香族ポリアミドコード３１に用いられる繊維の太さは特には制限されず、通常は９４０デニール以上２１００デニール以下のものが賞揚される。２本以上の繊維が撚られて芳香族ポリアミドコード３１が形成されてもよい。
【００２５】
通常スチールコード３３としては、高炭素鋼からなるフィラメントが複数本撚り合わされたものが用いられる。フィラメントの直径は０．１ｍｍから０．４ｍｍ程度である。トッピングゴム３５との接着性向上の目的で、フィラメントの表面に同亜鉛メッキが施されてもよい。
【００２６】
コード３１、３３の密度（５ｃｍ当たりの本数）は、３０エンズ以上６０エンズ以下とされる。密度が上記範囲未満であると、タイヤ１の走行安定性が不十分となることがある。この観点から、密度は４０エンズ以上が特に好ましい。密度が上記範囲を超えると、タイヤ１のハンドリング性が不十分となることがある。この観点から、密度は５０エンズ以下が特に好ましい。密度は、コード３１、３３に対して垂直方向の断面において測定される。
【００２７】
トッピングゴム３５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３５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。
【００２８】
このタイヤ１は、第二ブレーカープライ２７において芳香族ポリアミドコード３１とスチールコード３３とが互いに並列されているという点で、複合コードが用いられた特開平７−９６７１０号公報に開示のタイヤとは明確に異なる。芳香族ポリアミドコード３１とスチールコード３３とが互いに独立して存在することにより、両コード３１、３３の長所がバランスよく発現される。
【００２９】
図２の帯体２９では、４本の芳香族ポリアミドコード３１は帯体２９の幅方向中心に対してほぼ対称に配置されている。さらに、２本のスチールコード３３も帯体２９の幅方向中心に対してほぼ対称に配置されている。このように対称性よくコード３１、３３が配置されることは、タイヤ１の性能均一化の観点から好ましい。この帯体２９が巻回されてなる第二ブレーカープライ２７では、スチールコード３３同士の間に２本の芳香族ポリアミドコード３１が存在する。なお、帯体２９に含まれるコード３１、３３の数は、６本には限られない。
【００３０】
帯体２９の巻回の際には、帯体２９の一部が隣接する帯体２９と重ねられるのが好ましい。これにより、第二ブレーカープライ２７の位置ズレが確実に防止される。
【００３１】
図３（ａ）は、本発明の他の実施形態に係るタイヤの帯体３７が示された断面図である。この帯体３７は、５本の芳香族ポリアミドコード３１と１本のスチールコード３３とを備えている。コード３１、３３は、トッピングゴム３５に埋設されている。芳香族ポリアミドコード３１の本数がコード総本数に占める比率は、８３％である。スチールコード３３の本数がコード総本数に占める比率は、１７％である。このタイヤでも、芳香族ポリアミドコード３１の長所とスチールコード３３の長所とが両立される。この帯体３７が巻回されてなるブレーカープライでは、スチールコード３３同士の間に５本の芳香族ポリアミドコード３１が存在する。このタイヤでは、スチールコード３３の比率が３０％未満なので、スチールコード３３の存在によって得られる特性は図２に示された帯体２９よりも小さい。
【００３２】
図３（ｂ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るタイヤの帯体３９が示された断面図である。この帯体３９は、３本の芳香族ポリアミドコード３１と３本のスチールコード３３とを備えている。コード３１、３３は、トッピングゴム３５に埋設されている。芳香族ポリアミドコード３１の本数がコード総本数に占める比率は、５０％である。スチールコード３３の本数がコード総本数に占める比率は、５０％である。このタイヤでも、芳香族ポリアミドコード３１の長所とスチールコード３３の長所とが両立される。この帯体３９が巻回されてなるブレーカープライでは、芳香族ポリアミドコード３１とスチールコード３３とが交互に配置される。
【００３３】
図３（ｃ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るタイヤの帯体４１が示された断面図である。この帯体４１は、２本の芳香族ポリアミドコード３１と４本のスチールコード３３とを備えている。コード３１、３３は、トッピングゴム３５に埋設されている。芳香族ポリアミドコード３１の本数がコード総本数に占める比率は、３３％である。スチールコード３３の本数がコード総本数に占める比率は、６７％である。このタイヤでも、芳香族ポリアミドコード３１の長所とスチールコード３３の長所とが両立される。この帯体４１が巻回されてなるブレーカープライでは、芳香族ポリアミドコード３１同士の間に２本のスチールコード３３が存在する。
【００３４】
図３（ｄ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るタイヤの帯体４３が示された断面図である。この帯体４３は、１本の芳香族ポリアミドコード３１と５本のスチールコード３３とを備えている。コード３１、３３は、トッピングゴム３５に埋設されている。芳香族ポリアミドコード３１の本数がコード総本数に占める比率は、１７％である。スチールコード３３の本数がコード総本数に占める比率は、８３％である。このタイヤでも、芳香族ポリアミドコード３１の長所とスチールコード３３の長所とが両立される。この帯体４３が巻回されてなるブレーカープライでは、芳香族ポリアミドコード３１同士の間に５本のスチールコード３３が存在する。このタイヤでは、芳香族ポリアミドコード３１の比率が３０％未満なので、芳香族ポリアミドコード３１の存在によって得られる特性は図２に示された帯体２９よりも小さい。
【００３５】
図４は、本発明のさらに他の実施形態に係るタイヤ４５の一部が示された断面図である。この図には、タイヤ４５の中心を通過しかつタイヤ赤道面Ｅと直交する平面に沿った断面が示されている。この図４において上下方向がタイヤ４５の半径方向であり、左右方向がタイヤ４５の軸方向である。このタイヤ４５は、トレッドパターンを除き、タイヤ赤道面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４５は、トレッド部４７、サイドウォール部４９、ビード部５１、カーカス部５３、ブレーカー部５５及びインナーライナー５７を備えている。カーカス部５３は、いわゆるラジアル構造である。このタイヤ４５は、自動二輪車の後輪に装着される。
【００３６】
ブレーカー部５５は、第一ブレーカープライ５９と第二ブレーカープライ６１とからなる。第一ブレーカープライ５９は、いわゆるカットブレーカーである。第二ブレーカープライ６１は、第一ブレーカープライ５９の外周面に長尺の帯体が螺旋状に巻回されることで形成されている（いわゆるジョイントレス構造）。帯体は、ほぼタイヤ周方向に、かつタイヤ赤道面Ｅに対して若干傾斜して延びる。タイヤ赤道面Ｅに対する帯体の傾斜角度は、通常は５°（ｄｅｇｒｅｅ）以下である。
【００３７】
第二ブレーカープライ６１には、図２及び図３に示された帯体と同等のパターンのものが用いられうる。第二ブレーカープライ６１には、図２及び図３に示されたものと同等の、芳香族ポリアミドコード３１とスチールコード３３とが用いられている。両者は互いに離間して並列されている。コード３１、３３の密度も、図２及び図３に示された帯体と同等とされる。この第二ブレーカープライ６１でも、芳香族ポリアミドコード３１の長所とスチールコード３３の長所とが両立される。芳香族ポリアミドコード３１の本数がコード総本数に占める比率は、３０％以上が好ましく、３５％以上がより好ましい。スチールコード３３の本数がコード総本数に占める比率は、３０％以上が好ましく、３５％以上がより好ましい。
【００３８】
【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。
【００３９】
［実験１前輪での評価］
［実施例１］
図１に示された構造を備えた、自動二輪車の前輪用のタイヤを製作した。このタイヤのサイズは１２０／７０ＺＲ１７である。このタイヤの第二ブレーカープライには、図２に示されるコード配置パターンを備えた帯体が用いられている。
【００４０】
［実施例２から５及び比較例１から２］
帯体のコード配置パターンを下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２から５及び比較例１から２のタイヤを得た。比較例１のタイヤのコード配列パターンが図５（ａ）に示されており、比較例２のタイヤのコード配列パターンが図５（ｂ）に示されている。
【００４１】
［実用評価］
自動二輪車の前輪に、評価用のタイヤを装着した。後輪には、コードとして芳香族ポリアミドコードのみが用いられた、ジョイントレス構造のブレーカー部を備えたタイヤを装着した。この自動二輪車をサーキットで走行させ、ハンドリング性と走行安定性とを５点満点でライダーに評価させた。５名のライダーの評価点の平均値が、下記の表１に示されている。なお、評価時の天候は晴れであり、路面は乾燥しており、気温は約２５℃であり、路面温度は約３５℃であった。評価に用いた自動二輪車は、以下の通りである。
車両１ヤマハ社の商品名「ＹＺＦ−Ｒ１」
車両２スズキ社の商品名「ＧＳＸ−Ｒ１０００」
車両３ホンダ社の商品名「ＣＢＲ９００」
車両４カワサキ社の商品名「ＺＸ−９Ｒ」
【００４２】
［質量の測定］
タイヤの質量を測定した。この結果が、下記の表１に示されている。
【００４３】
【表１】

【００４４】
表１に示されているように、各実施例のタイヤは、ハンドリング性と走行安定性とのバランスに優れている。この評価結果より、本発明の優位性は明らかである。
【００４５】
［実験２後輪での評価］
［実施例６］
図４に示された構造を備えた、自動二輪車の後輪用のタイヤを製作した。このタイヤのサイズは１９０／５０ＺＲ１７である。このタイヤの第二ブレーカープライには、図２に示されるコード配置パターンを備えた帯体が用いられている。
【００４６】
［実施例７から１０及び比較例３から４］
帯体のコード配置パターンを下記の表２に示される通りとした他は実施例６と同様にして、実施例７から１０及び比較例３から４のタイヤを得た。
【００４７】
［実用評価］
自動二輪車の後輪に、評価用のタイヤを装着した。前輪には、コードとして芳香族ポリアミドコードのみが用いられた、ジョイントレス構造のブレーカー部を備えたタイヤを装着した。この自動二輪車を、上記実験１と同様にして評価した。この結果が、下記の表２に示されている。
【００４８】
［質量の測定］
タイヤの質量を測定した。この結果が、下記の表２に示されている。
【００４９】
【表２】

【００５０】
表２に示されているように、各実施例のタイヤは、ハンドリング性と走行安定性とのバランスに優れている。この評価結果より、本発明の優位性は明らかである。
【００５１】
【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、ハンドリング性と走行安定性との両方に優れる。
【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のタイヤの第二ブレーカープライに用いられる帯体が示された拡大断面斜視図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施形態に係るタイヤの帯体が示された断面図である。
【図４】図４は、本発明のさらに他の実施形態に係るタイヤの一部が示された断面図である。
【図５】図５は、本発明の比較例に係るタイヤの帯体が示された断面図である。
【符号の説明】
１、４５・・・自動二輪車用タイヤ（タイヤ）
３、４７・・・トレッド部
５、４９・・・サイドウォール部
７、５１・・・ビード部
９、５３・・・カーカス部
１１、５５・・・ブレーカー部
１３、５７・・・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・・・カーカスプライ
２５、５９・・・第一ブレーカープライ
２７、６１・・・第二ブレーカープライ
２９、３７、３９、４１、４３・・・帯体
３１・・・芳香族ポリアミドコード
３３・・・スチールコード
３５・・・トッピングゴム

Claims

互いに離間して並列された芳香族ポリアミドコード及びスチールコードをトッピングゴムに埋設させて、長尺の帯体が形成される工程と、
上記帯体がタイヤ周方向に螺旋状に巻回され、一対のビード部間に架け渡されたカーカス部をタガ締めするブレーカープライが形成される工程と
を含んでおり、
この帯体に含まれる芳香族ポリアミドコード及びスチールコードのそれぞれが、その幅方向中心に対して対称に配置されている自動二輪車用タイヤの製造方法。
上記帯体に含まれる芳香族ポリアミドコードの本数がコード総本数に占める比率が３０％以上であり、上記帯体に含まれるスチールコードの本数がコード総本数に占める比率が３０％以上である請求項１に記載の自動二輪車用タイヤの製造方法。