JP4424832B2

JP4424832B2 - Pneumatic radial tire for motorcycles

Info

Publication number: JP4424832B2
Application number: JP2000209962A
Authority: JP
Inventors: 澄人中川
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-07-11
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2020-07-11
Also published as: JP2002019413A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、直進安定性および振動吸収性に優れ、かつ耐久性を向上した二輪車用空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
二輪車用タイヤは、四輪車用タイヤと比較して、特にコーナリング特性が本質的に異なるため、そのラジアル化が遅れていた。すなわち、二輪車用タイヤでは、タイヤを旋回の内側に傾けてキャンバー角を付与し、このキャンバー角の大きさに応じて発生するキャンバースラストにて、コーナリングを実現している。一方、四輪車用タイヤのコーナリングは、タイヤを傾けることなく、ハンドル操作によってタイヤにスリップ角を与えて、そのスリップ角の大きさに応じて発生するコーナリングフォースに基づいている。従って、二輪車用タイヤと四輪車用タイヤとは、トレッドの輪郭形状が著しく異なったものとなり、二輪車用タイヤのトレッドは、タイヤの幅方向断面において、一対のサイドウォール間で、タイヤ最大幅位置まで延びる円弧状であり、キャンバー角を増加した際に、トレッド側端部域でも一定以上の接地形状を確保できるところに特徴がある。かようなトレッド形状を有する二輪タイヤでは、カーカスを単にラジアル化してもサイド剛性が確保されないために、ラジアル構造の適用が四輪車用タイヤに比較して遅れていたのである。かような背景の下、二輪車用タイヤのラジアル化を確立するために、種々の技術が開発された。
【０００３】
例えば、バイアス構造の二輪車用タイヤでは、そのサイド剛性を確保するために、タイヤ赤道面に対して３０〜４０°程度の傾斜角度で配置したコードによるプライの少なくとも２枚を、プライ間でコードが交差する配置で積層して成るカーカスを適用しているが、トレッド部分の曲げ剛性が高くなる結果、直進安定性が阻害されていた。
【０００４】
そこで、上記の問題を解決するために、ラジアル構造とした二輪車用タイヤにおいて、タイヤ赤道面と実質上平行に配置したスチールコードによってベルトを構成し、優れた直進安定性を二輪車用ラジアルタイヤに付与することが、特公平７−４１７６４号公報に開示されている。なお、直進安定性とは、走行時における外乱に対する収斂性として定義されている。
【０００５】
ところが、スチールコードをタイヤ赤道面と実質上平行に配置した場合、タイヤの負荷転動中のトレッド部に生じる曲げ変形に代表される、繰返し圧縮歪入力にベルトコードが耐え切れずにコード切断に至ることが、新たに問題となっていた。すなわち、従来のスチールコードは圧縮モジュラスが比較的高く、コードに加わる圧縮歪みが小さくてもコードの一部に座屈が生じ、さらに圧縮入力が加わると、その座屈部分において曲げ変形が進行して疲労破壊が生じていた。
【０００６】
一方、特開平４−２３２０３５号公報には、タイヤ赤道面と実質上平行に配置したスチールコードによってベルトを構成した二輪車用ラジアルタイヤにおいて、ベルトコードに切断時全伸びが４〜８％のものを用いることが、記載されている。また、特許第２９３５４８１号公報には、同様にタイヤ赤道面と実質上平行に配置したスチールコードによってベルトを構成した二輪車用ラジアルタイヤにおいて、ベルトコードの種々の荷重での伸びを規定することが、記載されている。
【０００７】
これらの公報では、タイヤの製造面から、またはトレッド部の耐磨耗性の改善を所期して、ベルトコードを選択しているが、いずれも高い伸び率を示すために、上記したスチールコードに圧縮歪みが生じた際の座屈変形を抑制するのに有利に働くと考えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、いずれのコードも、撚りピッチを短くしたり、または型付けを施した素線を用いた、ストランドをさらに撚り合わせる、複撚り構造であるから、例えば１度の撚り工程で製造が完了される単撚り構造のコードと比較して、コードの製造工程が煩雑で生産性に劣るため、コスト面に問題を残していた。
【０００９】
また、ベルトにスチールコードを適用すると、剛性が高まる結果、操縦安定性は改善されるが、トレッド部への入力振動を吸収しにくくなるため、振動吸収性を損なう傾向があった。
【００１０】
そこで、この発明は、単撚り構造のスチールコードをベルトに適用した二輪車用空気入りラジアルタイヤにおいて、優れた直進安定性および振動吸収性の両立を図りつつ、耐久性を向上するための方途について提案することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
二輪車用空気入りラジアルタイヤのベルトにスチールコードを適用する場合、直進安定性および振動吸収性を確保しつつ、耐久性、すなわちコードの耐圧縮疲労性を改良する必要がある。そのためには、従来のような素線の型付けや撚り構造の改良に加えて、スチールコードの圧縮疲労メカニズムに則した耐疲労性の根本的改良が必須であることを見出し、この発明を導くに至った。
【００１２】
すなわち、この発明の要旨構成は、次のとおりである。
(1)一対のビード部間でトロイド状に延在するカーカスと、このカーカスのクラウン部の径方向外側に配置したトレッドとの間に、タイヤの赤道面に実質上平行に配置したコードをゴム被覆して成る、少なくとも１層のベルトを有する二輪車用空気入りラジアルタイヤであって、上記コードは、引張強さが２７００Ｎ／mm²以上のスチールフィラメントの複数本を撚り合わせた単撚り構造に成り、かつ切断時全伸びが３．０〜７．０％および外径を撚りピッチで除した値が０．０７以上０．１２以下であることを特徴とする二輪車用空気入りラジアルタイヤ。
(2)上記(1)において、外径を撚りピッチで除した値が０．０９以上であることを特徴とする二輪車用空気入りラジアルタイヤ。
【００１３】
(3) 上記(1) または(2)において、コードは２〜７本のスチールフィラメントから成ることを特徴とする二輪車用空気入りラジアルタイヤ。
【００１５】
(4) 上記(1) ないし(3) のいずれかにおいて、スチールフィラメントの径が０．１５〜０．３５mmであることを特徴とする二輪車用空気入りラジアルタイヤ。
【００１６】
(5) 上記(1) ないし(4) のいずれかにおいて、コードを構成するフィラメント本数をＮおよびフィラメント径をｄ（mm）としたとき、Ｎπｄ² ／４で表されるフィラメント総断面積が０．５０以下であることを特徴とする二輪車用空気入りラジアルタイヤ。
【００１７】
(6) 上記(1) ないし(5) のいずれかにおいて、ベルトのコード打ち込み数が１０〜６０本／５０mmであることを特徴とする二輪車用空気入りラジアルタイヤ。
【００１８】
(7) 上記(1) ないし(6) のいずれかにおいて、カーカスは、タイヤの赤道面に対して７０〜９０°の角度で傾斜して配した化学繊維コードによる、少なくとも１枚のプライから成ることを特徴とする二輪車用空気入りラジアルタイヤ。
【００１９】
(8) 上記(1) ないし(7) のいずれかにおいて、トレッドの湾曲度が０．１５〜０．４５であることを特徴とする二輪車用空気入りラジアルタイヤ。
【００２０】
(9) 上記(1) ないし(8) のいずれかにおいて、ベルトのスチールコードを被覆するゴムの組成が、ゴム１００重量部に対して硫黄：３〜７重量部およびコバルト：０．２〜１．５重量部を含むことを特徴とする二輪車用空気入りラジアルタイヤ。
【００２１】
(10)上記(1) ないし(9) のいずれかにおいて、ベルトのスチールコードを被覆するゴムに含まれる硫黄およびコバルトのゴム１００重量部に対する重量部数のそれぞれ５０％以上の、ゴム１００重量部に対する重量部数で、硫黄およびコバルトを含む補助ゴム層を、ベルトの径方向外側および／または径方向内側の隣接域に配置したことを特徴とする二輪車用空気入りラジアルタイヤ。
【００２２】
(11)一対のビード部間でトロイド状に延在するカーカスと、このカーカスのクラウン部の径方向外側に配置したトレッドとの間に、タイヤの赤道面に対して１０°以下の角度で配したコードをゴム被覆して成る、補強層を有する空気入りタイヤであって、上記コードは、引張強さが２７００Ｎ／mm² 以上のスチールフィラメントの複数本を撚り合わせた単撚り構造に成り、切断時全伸びが３．０〜７．０％であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【００２３】
(12)上記(11)において、コードは、タイヤの赤道面に実質上平行に配置したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１に、この発明に従う、二輪車用空気入りラジアルタイヤを図解する。
このタイヤは、１対のビードコア１間でトロイド状に延びるカーカス２、このカーカス２のクラウン部のタイヤ径方向外側において、タイヤの赤道面Ｏに沿って配置したコードをゴム被覆した、少なくとも１層のベルト３およびこのベルト３のタイヤ径方向外側に配置したトレッド４から成る。そして、ベルト３に、引張強さが２７００Ｎ／mm² 以上のスチールフィラメントの複数本を撚り合わせた単撚り構造で、切断時全伸びが３．０〜７．０％であるコードを適用することを、特徴とする。
【００２５】
ここで、ベルト３にスチールコードを適用した場合に問題となる、ベルトに加わった圧縮変形によるコード折れ、さらにコード破断を回避するには、まず当該スチールコードの切断時全伸びを３．０〜７．０％の範囲に規制することが、有効である。
【００２６】
さて、在来のスチールコードは、圧縮モジュラスが比較的に高く、例えば１％未満の小さな圧縮歪みでもコードの一部に座屈変形が生じ、さらに圧縮入力が加わると、その座屈部分のみで曲げ変形が進むため、座屈部分で疲労破壊が発生する。かように、在来のスチールコードでは、圧縮変形時に座屈を生じて、そこで局所的に歪みが集中するために、耐疲労性の低下を来していたのである。従って、耐疲労性を改善するには、圧縮変形時の座屈の発生を回避することが極めて有効であり、そのためにはスチールコードの切断時全伸びを３．０％以上にする。すなわち、スチールコードの切断時全伸びを３．０％以上にすると、圧縮変形がカーカスのコードに加わった際、この圧縮力を吸収して座屈の発生を未然に回避することが可能となり、コード折れひいてはコード破断を回避し、耐疲労性の向上が達成されるのである。
【００２７】
また、この発明に従うスチールコードは、切断時全伸びを３．０％以上にすることによって、モジュラス、特に初期モジュラスが在来のスチールコードに比較して低くなり、低い応力に対しての伸びが確保されるから、タイヤのベルトに適度な柔軟性を付与することが可能になる。従って、この発明に従うスチールコードをベルトに適用することによって、振動吸収性は改善されるのである。
【００２８】
一方、スチールコードの切断時全伸びが７．０％をこえると、コード製造時におけるコード長手方向の寸法変化が大きくなりすぎ、タイヤを安定して製造しにくくなる。
【００２９】
また、切断時全伸びが７．０％をこえるコードは、その製造においても問題が生じる。すなわち、この種のコードの製造は、複数本のフィラメントを撚り合わせるに先立ち、複数本のピンが千鳥足状に並んだ、くせ付け装置に各フィラメントを通すことによって型付けしてから、複数本のフィラメントを撚り合わせ、その後、コードの品質、特に真直性を保証するために、矯正装置（ストレートナー）を通過させて製品とするのが、通例である。かような工程にて切断時全伸びが７．０％をこえるコードを製造するには、くせ付け装置のピン相互の間隔を大きくする必要があり、その後の撚り合わせ工程を経てテンションが解放された場合に、撚り戻り現象が生じる結果、得られるコードの品質は安定性に欠けたものとなる上、さらに矯正装置を通過させた（つまり型付けを少し戻した）場合には、所望の伸びを得ることが困難になる。
【００３０】
さらに、スチールコードを構成するフィラメントの引張強さを２７００Ｎ／mm² 以上とすることも、肝要である。なぜなら、タイヤに必要な破壊強力を付与するに当り、フィラメントの引張強さを２７００Ｎ／mm² 以上にすると、フィラメントの径を必要以上に太くすることなく、必要不可欠なタイヤ総強力が得られるからである。
【００３１】
ここで、スチールコード、とりわけ単撚り構造のコードにおいて切断時全伸びを３．０％以上と高くするには、コードの外径、つまりコードをゴム物品、例えば、この発明におけるタイヤに埋設した状態におけるコードの外径を撚りピッチで除した値を０．０７以上０．１２以下にする。すなわち、コード外径を撚りピッチで除した値を大きくすることによって、荷重方向とフィラメントが成す角度が大きくなる結果、コードの切断時全伸びは上昇する。特に、このコード外径を撚りピッチで除した値が０．０７以上になると、コードの座屈変形の発生が無くなり耐疲労性が向上する。一方、コード外径を撚りピッチで除した値が過度に大きくなると、コード品質、生産性の悪化を招く上に、上記の圧縮疲労性を向上する効果が小さくなるため、コード外径を撚りピッチで除した値は０．１２以下とする。
【００３２】
なお、コードをゴム物品に適用すると、特に型付け量の大きいコードにおいてテンション下での適用の場合、ゴム中のコードの外径が２割前後縮小する可能性がある。その場合、製造直後のコードの外径を基準にすると、上記コードの外径を撚りピッチで除した値は、０．１５以下であればよいことになる。
【００３３】
ちなみに、コードの外径は、コード輪郭形状が円の場合はその径を測定すればよいが、同輪郭が楕円形の場合は、その長径および短径の中心値をタイヤ周上の４箇所の断面にて、各断面３箇所（センター部、セリアル側端部、反セリアル側端部）の計１２箇所において算出し、その平均値を外径とする。
【００３４】
次に、コードの構造は、この発明で期待する、コード全体にかかる圧縮歪をコード各部の均一変形によって吸収する作用を阻害しないこと、さらにコードの製造コストの点から、１×Ｎ（Ｎ：２〜７）の単撚り構造とする。すなわち、単撚り構造は、一度の撚り工程によって製造を行うことができるため、製造に要するコストの大幅な低減が可能である。さらに、単撚り構造は、スチールコードを構成する全てのフィラメントが同一の螺旋形状であるために、コードに圧縮変形が加わった際、全てのフィラメントが均等に変形する結果、応力の集中を回避することができる。
【００３５】
とりわけ、コードを構成するフィラメント本数をＮおよびフィラメント径をｄ（mm）としたとき、該フィラメント本数Ｎおよびフィラメント断面積πｄ² ／４の積Ｎπｄ² ／４で表されるフィラメント総断面積を０．５０以下にすることが、好ましい。このフィラメント総断面積Ｎπｄ² ／４は、単撚り構造のスチールコードにおける曲げ剛性の大きさを表す指標になるものである。従って、Ｎπｄ² ／４が０．３５をこえると、コード曲げ剛性が高くなり、その結果、トレッド部の面外曲げ剛性が高くなりすぎるため、接地性が著しく低下し、振動吸収性も低下するからである。
【００３６】
また、フィラメントの径は、０．１５〜０．３５mm、好ましくは０．１８〜０．２５mmとすることが有利である。すなわち、フィラメントの径が０．１５mm未満では製造時の伸線加工が困難になり、一方フィラメントの径が０．３５mmをこえると、コード径が大きくなってコードの曲げ剛性が大きくなり過ぎ、接地性が低下するばかりか、曲げ変形時のフィラメント表面曲げ歪みが大きくなり、耐久性の面から好ましくない。
【００３７】
ちなみに、スチールフィラメントの素材には、この種スチールフィラメントに適用される一般的な鋼を用いることができ、具体的には引張り強さが３０００Ｎ／mm² 程度の普通鋼から引張り強さが４２００Ｎ／mm² 程度の超高力鋼までの広範囲の鋼を使用し得る。
【００３８】
上記したスチールコードは、ベルトに打ち込み数：１０〜６０本／５０mmで適用することが好ましい。すなわち、打ち込み数が１０本／５０mm未満では剛性が低すぎて操縦安定性が阻害され、一方６０本／５０mmをこえると、剛性が高くなりすぎて接地性が低下する。
【００３９】
ここで、ベルトは、タイヤ赤道面と平行に配置した多数本のコードをゴムで被覆したもの、或いは１本または複数本のコードをゴム被覆したテープをタイヤ赤道面に沿って螺旋上に巻き回して成るもの、のいずれでもよいが、この発明は後者に適用することがより有効である。後者の場合は、タイヤ幅方向の一断面において並ぶコードの本数を、上記打ち込み数とする。
【００４０】
また、ベルトのスチールコードを被覆するゴムには、コードとゴムとの間の接着性を良好にするため、その組成がゴム１００重量部に対して硫黄：３〜７重量部およびコバルト：０．２〜１．５重量部を含むものを用いるとよい。
【００４１】
さらに、ベルトの径方向外側および／または径方向内側の隣接域に、ベルトのスチールコードを被覆するゴムに含まれる硫黄およびコバルトのゴム１００重量部に対する重量部数のそれぞれ５０％以上好ましくは８０％以上の、ゴム１００重量部に対する重量部数で、硫黄およびコバルトを含む補助ゴム層を、ベルトの径方向外側および／または径方向内側の隣接域に配置することが有利である。すなわち、ベルトにおけるコードとゴムとの接着性の観点から、ベルトの被覆ゴム中の硫黄およびコバルトが周囲に移行するのを防ぐために、ベルトの被覆ゴム径方向外側および／または径方向内側の隣接域に補助ゴム層を配置することが好ましい。さらに、コードにゴム被覆したテープをタイヤの赤道面に沿って巻き回してベルトを形成する際に、例えばコード被覆ゴムの一部がはげ落ちた場合に、その外側に補助ゴム層があれば、大幅なコードの接着低下を防ぐことができる意味でも重要である。
【００４２】
一方、この発明の二輪車用タイヤのカーカスとしては、タイヤの赤道面に対して７０〜９０°の角度で傾斜して配した、ナイロン、ポリエステル、レーヨンまたは芳香族ポリアミドなどの化学繊維コードによる、少なくとも１枚のプライから構成する。なお、図１に示した例は、２枚のプライ２ａおよび２ｂからなるカーカス２であり、ビードコア１で巻き返した、折り返し端をカーカスプライ２ａに対して同２ｂをタイヤ径方向外側にして配置したものである。
【００４３】
また、トレッド４は、その湾曲度が０．１５〜０．４５であることが有利である。ここで、トレッドの湾曲度は、トレッド幅に対する、トレッド端とトレッド幅中心との径差の比、すなわち図１に示すＢ／Ａで定義されるものである。そして、この湾曲度が０．１５未満では、トレッドエンドが早期に現れてグリップ力が損なわれることになり、一方０．４５をこえると、タイヤが必要以上に倒れることになりグリップの有効活用が難しくなる。
【００４４】
さらに、ベルト３の径方向外側または／および内側に、タイヤの赤道面に対して、好ましくは２０°以上の角度で配した、ナイロンや芳香族ポリアミドなどの化学繊維コードをゴム被覆して成る、少なくとも一層のベルト補強層を、ベルト３の全幅および／または両端部に配置することによって、タイヤ周方向剛性が増加して操縦安定性（剛性感）の向上を助勢することも可能である。
【００４５】
なお、この発明で用いるスチールコードは、圧縮入力が負荷され、かつスチールコードによる高剛性が必要な部分への適用が極めて有効である。特に、コードの角度変化によって入力を緩和する、例えばコードをタイヤの赤道面に対してかなり傾けて配置して成る傾斜ベルトへの適用よりも、上記した二輪車用タイヤの、コードがタイヤ赤道面に実質上平行に配置されたベルトへの適用は勿論、これのみならず、コードをタイヤの赤道面に対して１０°以下、特には実質上平行に配置して成る各種タイヤのベルト補強層に適用しても極めて有効である。
【００４６】
【実施例】
表１に示す仕様の下に作製した、種々のコードを、図１に示した構造の二輪車用ラジアルタイヤのベルト３に適用し、サイズ１２０／７０ＺＲ１７の前輪用タイヤおよびサイズ１９０／５０ＺＲ１７の後輪用タイヤを試作した。なお、カーカスはナイロンコード（１２６０ｄ／２）をタイヤ赤道面に対して９０°の角度で配置した１プライに成る。
【００４７】
かくして得られたタイヤをＭＴ３．５０およびＭＴ６．００のリムにそれぞれ組み込み、２５０ｋＰａおよび２９０ｋＰａの内圧に調整したのち実車に装着し、直進安定性および振動吸収性について、ライダーのフィーリングによる評価を行った。この評価は、１〜１０の評点で行い、この評点が大きいほど良好であることを示す。
【００４８】
また、供試タイヤを同様の条件で実車に装着し、３万ｋｍを走行したのち、タイヤからベルトを取り出し、そこから採取したゴム付きコードの残存疲労性を調査した。すなわち、図２に示すように、ゴム付きコード１０を、直径４０mmのプーリー１１の３個に掛け回し、小プーリー１２を介して新品コード破断荷重の１割に相当する錘１３による引張り荷重をコードに付与した状態において、該コード１０を２０cmの長さで進退させることを繰り返してコードに繰り返し曲げ歪みを与えて、コードが疲労破壊するまでの繰り返し数を測定した。これを１０本のゴム付きコード１０に行って、その平均繰り返し数を求めた。その調査結果を、比較例２のタイヤの場合の平均繰り返し数を１００としたときの指数で示した。この指数が大きいほど疲労に強いことを示している。
以上の各評価結果を、表１に併記する。
【００４９】
【表１】

【００５０】
表１から、この発明に従う二輪用タイヤは、耐久性の向上に併せて、直進安定性および振動吸収性の改善が達成されることがわかる。また、フィーリング評価において、前輪タイヤでは剛性感や接地性が高度に両立されていた上、キックバック性も良好であり、後輪タイヤでは倒れ込み時の踏ん張りおよび安定性が共に優れていることも、確認された。
【００５１】
【発明の効果】
この発明によれば、二輪車用空気入りラジアルタイヤのベルトに適用することによって、耐久性、つまりベルトの圧縮変形に対する耐久性の改善を、直進安定性および振動吸収性を犠牲にすることなしに有利に達成することができる。とりわけ、ベルトコードをタイヤ赤道面に沿って配置すると、タイヤの駆動および制動時や突起乗り越し時に、ベルトコードに軸圧縮そして曲げ入力があった場合に、ベルトコードの角度変化による入力緩和が不可能であるから、ベルトコードは過酷な環境に置かれることになるが、この発明によるベルトコードはそれ自体で入力緩和が達成されるため、耐久性の向上が確実に達成されるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従う二輪車用タイヤの構造を示した図である。
【図２】コードの残存疲労性の測定要領を示す図である。
【符号の説明】
１ビードコア
２カーカス
３ベルト[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic tire for a motorcycle that is excellent in straight running stability and vibration absorption and has improved durability.
[0002]
[Prior art]
Two-wheeled vehicle tires were delayed in radialization, particularly in cornering characteristics, compared with four-wheeled vehicle tires. That is, in a motorcycle tire, the tire is tilted inward to give a camber angle, and cornering is realized by a camber thrust generated according to the magnitude of the camber angle. On the other hand, cornering of a tire for a four-wheel vehicle is based on a cornering force generated according to the magnitude of the slip angle by giving the tire a slip angle by operating the steering wheel without tilting the tire. Therefore, the tires for two-wheeled vehicles and the tires for four-wheeled vehicles have significantly different tread contours, and the tread of the two-wheeled vehicle tire has a tire maximum width position between a pair of sidewalls in the cross section of the tire in the width direction. It is characterized by the fact that when the camber angle is increased, a grounding shape of a certain level or more can be secured even in the tread side end region. In the two-wheeled tire having such a tread shape, even if the carcass is simply radial, the side rigidity is not ensured, so the application of the radial structure is delayed compared to the four-wheeled vehicle tire. Under such circumstances, various technologies have been developed to establish the radialization of motorcycle tires.
[0003]
For example, in a tire for a motorcycle with a bias structure, in order to ensure the side rigidity, at least two plies of cords arranged at an inclination angle of about 30 to 40 ° with respect to the tire equatorial plane are used. A carcass formed by stacking in an intersecting arrangement is used, but as a result of the increased bending rigidity of the tread portion, the straight running stability is hindered.
[0004]
Therefore, in order to solve the above problem, in a motorcycle tire having a radial structure, a belt is constituted by a steel cord disposed substantially parallel to the tire equatorial plane, and excellent straight running stability is imparted to the motorcycle radial tire. This is disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-41764. The straight running stability is defined as convergence with respect to disturbances during traveling.
[0005]
However, when the steel cord is arranged substantially parallel to the tire equatorial plane, the belt cord cannot withstand repeated compression strain input, represented by bending deformation that occurs in the tread part during tire rolling, and the cord can not be cut. It was a new problem. In other words, the conventional steel cord has a relatively high compression modulus, and even if the compression strain applied to the cord is small, a portion of the cord is buckled, and when a compression input is applied, bending deformation proceeds at the buckled portion. Fatigue fracture occurred.
[0006]
On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 4-232035 discloses a radial tire for a two-wheeled vehicle in which a belt is constituted by a steel cord disposed substantially parallel to the tire equatorial plane, and the belt cord has a total elongation of 4 to 8% when cut. The use is described. Further, in Japanese Patent No. 2935481, similarly, in a radial tire for a two-wheeled vehicle in which a belt is configured by a steel cord disposed substantially parallel to the tire equator plane, the elongation of the belt cord under various loads is regulated. Are listed.
[0007]
In these gazettes, belt cords are selected from the viewpoint of tire production or in order to improve the wear resistance of the tread portion. It is considered to work advantageously to suppress buckling deformation when compressive strain occurs.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, since each cord has a double twisted structure in which strands are further twisted using a twisted pitch or a typed strand, production is completed in a single twisting process, for example. Compared with a cord having a single twist structure, the manufacturing process of the cord is complicated and the productivity is inferior.
[0009]
Further, when the steel cord is applied to the belt, the rigidity is increased and the steering stability is improved. However, since it becomes difficult to absorb the input vibration to the tread portion, the vibration absorption tends to be deteriorated.
[0010]
Therefore, the present invention proposes a method for improving durability while achieving both excellent straight running stability and vibration absorption in a pneumatic radial tire for a motorcycle in which a steel cord having a single twist structure is applied to a belt. The purpose is to do.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
When a steel cord is applied to a belt of a pneumatic radial tire for a motorcycle, it is necessary to improve durability, that is, compression fatigue resistance of the cord while ensuring straight running stability and vibration absorption. To that end, in addition to the conventional wire type and twist structure improvements, it is essential to fundamentally improve fatigue resistance in accordance with the compression fatigue mechanism of steel cords. It came.
[0012]
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A cord disposed substantially parallel to the equator plane of the tire between a carcass extending in a toroidal shape between a pair of bead portions and a tread disposed radially outward of the crown portion of the carcass is rubber. A pneumatic radial tire for two-wheeled vehicles having at least one belt formed by coating, wherein the cord has a single twist structure in which a plurality of steel filaments having a tensile strength of 2700 N / mm ² or more are twisted together. A pneumatic radial tire for a two-wheeler having a total elongation of 3.0 to 7.0% when cut and a value obtained by dividing the outer diameter by the twist pitch is 0.07 or more and 0.12 or less .
(2) A pneumatic radial tire for a motorcycle according to (1), wherein a value obtained by dividing the outer diameter by the twist pitch is 0.09 or more.
[0013]
(3) A pneumatic radial tire for a motorcycle according to (1) or (2 ) above, wherein the cord is composed of 2 to 7 steel filaments.
[0015]
(4) A pneumatic radial tire for a motorcycle according to any one of the above (1) to (3), wherein the diameter of the steel filament is 0.15 to 0.35 mm.
[0016]
(5) In any one of (1) to (4), when the filament number constituting the code N and a filament diameter as d (mm), the filament total cross-sectional area represented by Nπd ^2/4 is 0 A pneumatic radial tire for two-wheeled vehicles, characterized by being 50 or less.
[0017]
(6) A pneumatic radial tire for a motorcycle according to any one of the above (1) to (5), wherein the number of cords driven in the belt is 10 to 60/50 mm.
[0018]
(7) In any one of the above (1) to (6), the carcass is composed of at least one ply made of a chemical fiber cord disposed at an angle of 70 to 90 ° with respect to the equator plane of the tire. This is a pneumatic radial tire for motorcycles.
[0019]
(8) The pneumatic radial tire for a motorcycle according to any one of the above (1) to (7), wherein the tread has a curvature of 0.15 to 0.45.
[0020]
(9) In any one of the above (1) to (8), the composition of the rubber covering the steel cord of the belt is 3 to 7 parts by weight of sulfur and 0.2 to 1 of cobalt with respect to 100 parts by weight of the rubber. A pneumatic radial tire for two-wheeled vehicles including 5 parts by weight.
[0021]
(10) In any one of the above (1) to (9), 50 parts or more by weight of 100 parts by weight of rubber and 100 parts by weight of the rubber of sulfur and cobalt contained in the rubber covering the steel cord of the belt, respectively. A pneumatic radial tire for a two-wheeled vehicle, wherein an auxiliary rubber layer containing sulfur and cobalt in weight parts is arranged in an adjacent region on the radially outer side and / or radially inner side of the belt.
[0022]
(11) A carcass extending in a toroidal shape between a pair of bead portions and a tread disposed radially outside the crown portion of the carcass are arranged at an angle of 10 ° or less with respect to the equator plane of the tire. A pneumatic tire having a reinforcing layer, which is formed by coating a cord with rubber, and the cord has a single twist structure in which a plurality of steel filaments having a tensile strength of 2700 N / mm ² or more are twisted together and cut. A pneumatic tire characterized by having a total elongation of 3.0 to 7.0%.
[0023]
(12) The pneumatic tire according to (11), wherein the cord is disposed substantially parallel to the equator plane of the tire.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 illustrates a pneumatic radial tire for a motorcycle according to the present invention.
This tire has at least one layer in which a carcass 2 extending like a toroid between a pair of bead cores 1 and a cord disposed along the equatorial plane O of the tire on the outer side in the tire radial direction of the crown portion of the carcass 2 are covered with rubber. Belt 3 and a tread 4 disposed outside the belt 3 in the tire radial direction. Then, a cord having a single twist structure in which a plurality of steel filaments having a tensile strength of 2700 N / mm ² or more are twisted and having a total elongation of 3.0 to 7.0% when cut is applied to the belt 3. Is a feature.
[0025]
Here, in order to avoid cord breakage due to compression deformation applied to the belt, and further cord breakage, which becomes a problem when a steel cord is applied to the belt 3, first, the total elongation at the time of cutting the steel cord is set to 3.0 to It is effective to restrict the range to 7.0%.
[0026]
Now, conventional steel cords have a relatively high compression modulus. For example, even with a small compression strain of less than 1%, a portion of the cord undergoes buckling deformation. As bending deformation proceeds, fatigue failure occurs at the buckled portion. Thus, in conventional steel cords, buckling occurs during compression deformation, and strain is concentrated locally there, resulting in a decrease in fatigue resistance. Therefore, in order to improve the fatigue resistance, it is extremely effective to avoid the occurrence of buckling during compression deformation. For this purpose, the total elongation at the time of cutting the steel cord is set to 3.0% or more. That is, if the total elongation at the time of cutting the steel cord is 3.0% or more, it becomes possible to avoid the occurrence of buckling by absorbing this compressive force when compressive deformation is applied to the carcass cord, As a result, the cord is broken and the cord is not broken, and the fatigue resistance is improved.
[0027]
Further, the steel cord according to the present invention has a modulus, particularly an initial modulus, lower than that of a conventional steel cord by making the total elongation at the time of cutting to be 3.0% or more. Since it is ensured, it is possible to impart appropriate flexibility to the tire belt. Therefore, the vibration absorption is improved by applying the steel cord according to the present invention to the belt.
[0028]
On the other hand, if the total elongation exceeds 7.0% when the steel cord is cut, the dimensional change in the longitudinal direction of the cord at the time of cord production becomes too large, making it difficult to produce the tire stably.
[0029]
Further, a cord having a total elongation exceeding 7.0% at the time of cutting causes a problem in its production. That is, in manufacturing this type of cord, prior to twisting together a plurality of filaments, a plurality of pins are arranged in a staggered pattern, and are molded by passing each filament through a kneading device, and then a plurality of filaments. In order to guarantee the quality of the cord, in particular straightness, it is customary to pass it through a straightening device (straightener) into a product. In order to produce a cord with a total elongation exceeding 7.0% in such a process, it is necessary to increase the distance between the pins of the brazing device, and the tension is released through the subsequent twisting process. As a result of the twisting phenomenon, the quality of the obtained cord is not stable, and when it is further passed through a straightening device (that is, when the molding is slightly returned), the desired elongation is obtained. It becomes difficult to obtain.
[0030]
Furthermore, it is also important that the tensile strength of the filament constituting the steel cord is 2700 N / mm ² or more. This is because when the tensile strength of the filament is set to 2700 N / mm ² or more to give the necessary breaking strength to the tire, the essential tire total strength can be obtained without making the filament diameter unnecessarily thick. It is.
[0031]
Here, in order to increase the total elongation at the time of cutting to 3.0% or more in a steel cord, particularly a cord of a single twist structure, the outer diameter of the cord, that is, the cord is embedded in a rubber article, for example, a tire in the present invention you 0.07 to 0.12 and a value obtained by dividing the outer diameter twisting pitch of cord in. That is, by increasing the value obtained by dividing the cord outer diameter by the twist pitch, the angle formed by the load direction and the filament increases, and as a result, the total elongation increases when the cord is cut. In particular, when the value obtained by dividing the outer diameter of the cord by the twist pitch is 0.07 or more, the occurrence of buckling deformation of the cord is eliminated and the fatigue resistance is improved. On the other hand, if the value obtained by dividing the cord outer diameter by the twist pitch becomes excessively large, the quality of the cord and productivity will be deteriorated, and the effect of improving the compression fatigue will be reduced. in dividing the value shall be the 0.12 or less.
[0032]
Note that when the cord is applied to a rubber article, the outer diameter of the cord in the rubber may be reduced by about 20%, particularly when the cord with a large amount of molding is applied under tension. In that case, on the basis of the outer diameter of the cord immediately after manufacture, the value obtained by dividing the outer diameter of the cord by the twist pitch may be 0.15 or less.
[0033]
By the way, the outer diameter of the cord may be measured when the cord contour shape is a circle, but when the contour is an ellipse, the center values of the major axis and the minor axis are set at four locations on the tire circumference. In the cross section, calculation is made at a total of 12 locations of 3 cross sections (center portion, cereal side end portion, anti-cereal side end portion), and the average value is taken as the outer diameter.
[0034]
Next, the structure of the cord does not hinder the action of absorbing the compressive strain applied to the entire cord expected by the present invention by uniform deformation of each portion of the cord, and further from the viewpoint of the manufacturing cost of the cord, 1 × N (N: 2-7). That is, since the single twist structure can be manufactured by a single twisting process, the cost required for manufacturing can be greatly reduced. Furthermore, the single twist structure avoids the concentration of stress as a result of all filaments deforming evenly when compression deformation is applied to the cord because all filaments constituting the steel cord have the same spiral shape. be able to.
[0035]
Especially, when the N and a filament diameter filament number constituting a code and d (mm), the filament total cross-sectional area represented by the product Nπd ^2/4 of the filament number N and the filament cross-sectional area [pi] d ^2/4 0 It is preferable to make it .50 or less. The filaments total cross-sectional area Nπd ^2/4 is made of an index representing the magnitude of the bending rigidity in the steel cord of the single-twisted structure. Therefore, when Nπd ^2/4 exceeds 0.35, the code has high bending stiffness, as a result, since the plane bending rigidity of the tread portion becomes too high, decreases significantly the ground resistance, it is also reduced vibration absorbability Because.
[0036]
The filament diameter is advantageously 0.15 to 0.35 mm, preferably 0.18 to 0.25 mm. That is, if the filament diameter is less than 0.15 mm, it is difficult to draw at the time of manufacture. On the other hand, if the filament diameter exceeds 0.35 mm, the cord diameter becomes large and the bending rigidity of the cord becomes too large. Not only from the viewpoint of durability, but also the filament surface bending strain at the time of bending deformation increases.
[0037]
Incidentally, as a material of the steel filament, a general steel applied to this kind of steel filament can be used. Specifically, the tensile strength is 4200 N / mm from ordinary steel having a tensile strength of about 3000 N / mm ^2. A wide range of steel up to ultra high strength steels of the order of mm ² can be used.
[0038]
The steel cord described above is preferably applied at a belt driving number of 10 to 60/50 mm. That is, if the number of driving is less than 10/50 mm, the rigidity is too low and the steering stability is hindered. On the other hand, if it exceeds 60/50 mm, the rigidity becomes too high and the grounding property is deteriorated.
[0039]
Here, the belt is formed by winding a plurality of cords arranged parallel to the tire equatorial plane with rubber, or winding a tape with one or more cords covered with rubber on the spiral along the tire equatorial plane. However, the present invention is more effective when applied to the latter. In the latter case, the number of cords arranged in one cross section in the tire width direction is the number of driving.
[0040]
The rubber covering the steel cord of the belt has a composition of 3 to 7 parts by weight of sulfur and 0.1% of cobalt with respect to 100 parts by weight of rubber in order to improve the adhesion between the cord and rubber. What contains 2-1.5 weight part is good to use.
[0041]
Further, 50% or more, preferably 80% or more of the respective parts by weight with respect to 100 parts by weight of sulfur and cobalt rubber contained in the rubber covering the steel cord of the belt in the radially outer side and / or the inner side of the belt in the radial direction. It is advantageous to arrange the auxiliary rubber layer containing sulfur and cobalt in a weight part of 100 parts by weight of rubber in the adjacent area on the radially outer side and / or radially inner side of the belt. That is, from the viewpoint of the adhesion between the cord and the rubber in the belt, in order to prevent the sulfur and cobalt in the belt covering rubber from moving to the surroundings, the belt covering rubber radially outside and / or the adjacent area on the radially inside It is preferable to arrange an auxiliary rubber layer. Furthermore, when forming a belt by winding a rubber-coated tape on the cord along the equator surface of the tire, for example, when a portion of the cord-coated rubber is peeled off, if there is an auxiliary rubber layer on the outside, This is also important in the sense that it can prevent a significant decrease in cord adhesion.
[0042]
On the other hand, the carcass of the motorcycle tire according to the present invention is at least made of a chemical fiber cord such as nylon, polyester, rayon or aromatic polyamide, which is disposed at an angle of 70 to 90 ° with respect to the equator plane of the tire. It consists of one ply. Note that the example shown in FIG. 1 is a carcass 2 composed of two

plies

2a and 2b, which are wound around the bead core 1 and arranged with the turn-up end 2b opposite to the carcass ply 2a in the tire radial direction. Is.
[0043]
Moreover, it is advantageous for the tread 4 to have a curvature of 0.15 to 0.45. Here, the degree of curvature of the tread is defined by the ratio of the diameter difference between the tread end and the tread width center to the tread width, that is, B / A shown in FIG. If the degree of curvature is less than 0.15, the tread end appears early and the gripping force is impaired. On the other hand, if the degree of curvature exceeds 0.45, the tire will fall more than necessary, and the grip can be effectively used. It becomes difficult.
[0044]
Further, a rubber-coated chemical fiber cord, such as nylon or aromatic polyamide, disposed on the radially outer side and / or inner side of the belt 3 at an angle of preferably 20 ° or more with respect to the equator plane of the tire. By disposing at least one belt reinforcing layer at the entire width and / or both ends of the belt 3, it is possible to increase the rigidity in the tire circumferential direction and assist in improving the steering stability (rigidity).
[0045]
It should be noted that the steel cord used in the present invention is very effective when applied to a portion where compression input is applied and where high rigidity is required by the steel cord. In particular, the input of the cord is less likely to be applied to the tire equator than in the case of the above-described two-wheeled vehicle tire than the application to an inclined belt in which the cord is relaxed by changing the angle of the cord. Of course, this is not only applied to belts arranged in parallel, but also to belt reinforcement layers of various tires in which the cord is arranged at 10 ° or less, particularly in parallel with the equator plane of the tire. Even so, it is extremely effective.
[0046]
【Example】
Various cords manufactured under the specifications shown in Table 1 are applied to the belt 3 of the two-wheeled vehicle radial tire having the structure shown in FIG. 1, and the front wheel tire of size 120 / 70ZR17 and the rear wheel of size 190 / 50ZR17 are used. Tires were prototyped. The carcass consists of one ply in which a nylon cord (1260 d / 2) is arranged at an angle of 90 ° with respect to the tire equatorial plane.
[0047]
The tires thus obtained were assembled in the MT3.50 and MT6.00 rims, adjusted to the internal pressure of 250 kPa and 290 kPa, and then mounted on the actual vehicle, and the straight running stability and vibration absorption were evaluated by the rider's feeling. It was. This evaluation is carried out with a score of 1 to 10, and the higher this score, the better.
[0048]
In addition, the test tire was mounted on an actual vehicle under the same conditions, and after running 30,000 km, the belt was taken out of the tire, and the residual fatigue property of the cord with rubber taken therefrom was investigated. That is, as shown in FIG. 2, the rubber cord 10 is wound around three pulleys 11 having a diameter of 40 mm, and the tensile load by the weight 13 corresponding to 10% of the new cord breaking load is passed through the small pulley 12 to the cord. In the state where the cord 10 was applied, the cord 10 was repeatedly advanced and retracted by a length of 20 cm, the cord was repeatedly subjected to bending strain, and the number of repetitions until the cord was fatigued was measured. This was performed on ten cords 10 with rubber, and the average number of repetitions was determined. The result of the investigation is shown as an index when the average number of repetitions in the case of the tire of Comparative Example 2 is 100. The larger the index, the stronger the fatigue.
The above evaluation results are also shown in Table 1.
[0049]
[Table 1]

[0050]
From Table 1, it can be seen that the two-wheeled tire according to the present invention achieves improvement in straight running stability and vibration absorption as well as improvement in durability. In addition, in the feeling evaluation, the front wheel tire has a high degree of rigidity and ground contact, and also has good kickback, and the rear wheel tire has both excellent struts and stability when falling down. ,confirmed.
[0051]
【The invention's effect】
According to the present invention, by applying it to a belt of a pneumatic radial tire for a motorcycle, it is advantageous to improve durability, that is, durability against compressive deformation of the belt without sacrificing straight running stability and vibration absorption. Can be achieved. In particular, if the belt cord is placed along the tire equatorial plane, it will not be possible to mitigate the input by changing the belt cord angle when there is axial compression and bending input to the belt cord during driving and braking of the tire and over the protrusion. Therefore, although the belt cord is placed in a harsh environment, the belt cord according to the present invention achieves input relaxation by itself, so that the improvement in durability is surely achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing the structure of a motorcycle tire according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a procedure for measuring the residual fatigue property of a cord.
[Explanation of symbols]
1 Bead core 2 Carcass 3 Belt

Claims

A cord disposed substantially parallel to the equator plane of the tire is rubber-coated between a carcass extending in a toroidal shape between a pair of bead portions and a tread disposed radially outside the crown portion of the carcass. A pneumatic radial tire for a motorcycle having at least one layer of belt, wherein the cord has a single twist structure in which a plurality of steel filaments having a tensile strength of 2700 N / mm ² or more are twisted together and cut. A pneumatic radial tire for a motorcycle, wherein the total elongation is 3.0 to 7.0% and a value obtained by dividing the outer diameter by the twist pitch is 0.07 or more and 0.12 or less .

The pneumatic radial tire for a motorcycle according to claim 1, wherein a value obtained by dividing the outer diameter by the twist pitch is 0.09 or more .

The pneumatic radial tire for a motorcycle according to claim 1 or 2, wherein the cord is composed of 2 to 7 steel filaments.

The pneumatic radial tire for a motorcycle according to any one of claims 1 to 3, wherein the diameter of the steel filament is 0.15 to 0.35 mm.

In any one of claims 1 to 4, when a filament number constituting the code N and a filament diameter as d (mm), it filaments total cross-sectional area represented by Nπd ^2/4 is 0.50 or less Pneumatic radial tire for motorcycles.

The pneumatic radial tire for a motorcycle according to any one of claims 1 to 5, wherein the number of cords driven into the belt is 10 to 60/50 mm.

The two-wheeled vehicle according to any one of claims 1 to 6, wherein the carcass is composed of at least one ply made of a chemical fiber cord inclined at an angle of 70 to 90 ° with respect to the equator plane of the tire. Pneumatic radial tire for use.

The pneumatic radial tire for a motorcycle according to any one of claims 1 to 7, wherein a degree of curvature of the tread is 0.15 to 0.45.

The rubber composition for covering the steel cord of the belt according to any one of claims 1 to 8, comprising 3 to 7 parts by weight of sulfur and 0.2 to 1.5 parts by weight of cobalt with respect to 100 parts by weight of the rubber. This is a pneumatic radial tire for motorcycles.

The sulfur and cobalt parts according to any one of claims 1 to 9, wherein 50 parts by weight or more per 100 parts by weight of the sulfur and cobalt contained in the rubber covering the steel cord of the belt and 100 parts by weight of the rubber A pneumatic radial tire for a motorcycle, wherein an auxiliary rubber layer containing cobalt is disposed in an adjacent region on a radially outer side and / or a radially inner side of the belt.

A cord arranged at an angle of 10 ° or less with respect to the equator plane of the tire between a carcass extending in a toroidal shape between a pair of bead portions and a tread disposed radially outside the crown portion of the carcass A pneumatic tire having a reinforcing layer, coated with rubber, wherein the cord has a single twist structure in which a plurality of steel filaments having a tensile strength of 2700 N / mm ² or more are twisted together, and is fully stretched when cut. Is 3.0 to 7.0%, and a value obtained by dividing the outer diameter by the twist pitch is 0.07 or more and 0.12 or less .

The pneumatic tire according to claim 11, wherein the cord is disposed substantially parallel to the equator plane of the tire.