JP4452135B2 - 自動二輪車用空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、操縦安定性を悪化させることなくタイヤ強度を向上しうる自動二輪車用空気入りタイヤに関する。

従来、ラジアル構造のカーカスと、その外側に配されたベルト層とからなる自動二輪車用空気入りタイヤが種々提案されている。とりわけ、近年では、スチールコードの複数本をトッピングゴムで被覆した長尺の帯状プライを、前記スチールコードが実質的にタイヤ周方向と平行になるようにカーカスの外側に螺旋巻きすることにより形成されたいわゆるジョイントレスのベルトプライからなるベルト層が提案されている。このようなベルト層は、継ぎ目が存在しないため、ユニフォミティに優れるという利点がある。

しかしながら、上述のようなジョイントレスのベルトプライを用いたベルト層は、ベルトコードを互いに交差させて重ね合わせた従来のカットエンドプライからなるベルト層に比べると、トレッド部を補強する効果が少ない。このため、ＪＩＳ Ｋ６３６６で規定される強度試験をクリアさせるためには、カーカスを複数枚で構成したり、ベルト層のベルトコード打ち込み本数であるエンズを増加させることが行われている。

しかしながら、上述のような補強方法は、タイヤ重量の増加を招くばかりか、実車走行において外乱吸収性能や乗り心地性能を悪化させるという欠点がある。またベルト層の外側に、該ベルト層の全幅に亘る幅を有するトレッド補強プライを設けることも考えられるが、このようなタイヤは、トレッド部の剛性を適度に高めてしまい旋回時の操縦安定性が悪化する。なお関連する先行技術としては、下記のものがある。

特開２０００−３８００８号公報

本発明は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、幅が限定されたトレッド補強層をベルト層の外側に設けることを基本として、１枚のカーカスプライからなるカーカスと、ジョイントレスのベルトプライからなるベルト層とを具えた自動二輪車用タイヤにおいて、操縦安定性を悪化させることなくタイヤ強度を向上することを目的とする。

本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド巾がタイヤ最大巾をなし、かつ、タイヤ子午断面においてトレッド面が円弧状に湾曲する自動二輪車用空気入りタイヤであって、一対のビードコア間をトロイド状に跨ってのびる有機繊維コードを有した１枚のカーカスプライからなるカーカスと、前記カーカスの半径方向外側に配されしかも１本又は複数本のスチールコードをトッピングゴムで被覆した長尺の帯状プライを、前記スチールコードがタイヤ周方向と実質的に平行になるように螺旋巻きすることにより形成された少なくとも１枚のベルトプライからなるベルト層と、このベルト層のタイヤ半径方向外側に配されかつ有機繊維コードをタイヤ周方向に実質的に平行に配列した１枚の補強プライからなるトレッド補強層とが設けられてなり、かつ前記補強プライは、タイヤ軸方向の幅が３０mm以上かつトレッド接地幅の９０％以下であることを特徴としている。

ここで、トレッド接地巾は、正規状態の自動二輪車用空気入りタイヤに正規荷重を負荷しかつキャンバー角０゜で平面に接地させたときのタイヤ軸方向の最大の接地幅とする。また正規状態とは、タイヤを正規リムにリム組みし、かつ、正規内圧を充填した無負荷の状態とする。

また「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"とする。また、「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" とする。さらに「正規荷重」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY"とする。

また請求項２記載の発明は、前記ベルトプライは、１枚からなり、かつそのタイヤ軸方向の幅ＢＷが前記トレッド接地幅の３００〜３７０％である請求項１記載の自動二輪車用空気入りタイヤである。

また請求項３記載の発明は、前記カーカスプライの有機繊維コードがレーヨンコードからなり、かつ前記補強プライの有機繊維コードがナイロンコードからなる請求項１又は２記載の自動二輪車用空気入りタイヤである。

また請求項４記載の発明は、前記ナイロンコードは、コード繊度が２／９４０（dtex）以下の細糸からなる請求項３記載の自動二輪車用空気入りタイヤである。

また請求項５記載の発明は、前記補強プライは、プライ幅５cm当たりのコード打ち込み本数であるエンズが５０〜８０（本／５cm）である請求項１乃至４のいずれかに記載の自動二輪車用空気入りタイヤである。

本発明の自動二輪車用空気入りタイヤは、タイヤ重量の増加や操縦安定性の悪化を最小限に抑えつつ十分なタイヤ強度を確保しうる。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態の空気入りタイヤの正規状態（ただしリムは図示省略している）におけるタイヤ回転軸を含む子午断面図、図２はそのトレッド部を展開した展開略図が示される。本実施形態の自動二輪車用空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１は、路面に接地するトレッド面２Ａを有するトレッド部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一対のサイドウォール部３、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、４とが設けられている。

前記トレッド面２Ａは、タイヤ子午断面において、円弧状で滑らかに湾曲しており、キャンバー角が与えられた場合でも広い接地面積が確保される。またトレッド面２Ａのタイヤ軸方向の端部であるトレッド端２ｅ、２ｅ間のタイヤ軸方向の距離であるトレッド幅ＴＷは、タイヤ最大幅を構成する。またタイヤ１は、カーカス６、ベルト層７及びトレッド補強層９が設けられる。

本発明のタイヤ１は、前記カーカス６が１枚のラジアル構造のカーカスプライ６Ａで構成される。カーカス６が２枚以上のカーカスプライで構成されると、タイヤ重量が大幅に増加し本発明の目的を達成できない。カーカスプライ６Ａは、有機繊維コードをトッピングゴムで被覆したコードプライからなり、本実施形態では、ビード部４に埋設された一対のビードコア５、５間をトロイド状に跨ってのびる本体部６ａと、この本体部６ａに連なりビードコア５の周りで折り返された折返し部６ｂとを一連に含むものが例示される。

カーカスプライ６Ａの有機繊維コードは、タイヤ赤道Ｃに対して例えば８０〜９０゜の角度で傾けられている。また前記コード材料としては、例えばレーヨン、ナイロン、ポリエステル又は芳香族ポリアミド等を挙げることができ、とりわけ強度が大きいレーヨンが望ましい。コード繊度については特に限定はされないが、タイヤ重量と必要なタイヤ強度とを好適にバランスさせるためには、２／１６５０（dtex）以下が望ましく、かつ、そのプライ幅５cm当たりのコード打ち込み本数であるエンズを３０〜５５（本／５cm）、より好ましくは３５〜４５（本／５cm）とするのが望ましい。

カーカスプライ６Ａにおいて、ビードベースラインＢＬから折返し部６ｂの外端までのタイヤ半径方向の高さである折り返し高さＨａは、特に限定されないが、小さすぎるとタイヤ１の横剛性が低下しやい傾向があり、逆に大きすぎてもタイヤ重量の増加や乗り心地の悪化を招く傾向がある。このような観点より、前記折返し高さＨａは、ビードベースラインＢＬからトレッド端２ｅまでのタイヤ半径方向の高さであるトレッド端高さＨｅの３０〜１００％、より好ましくは５５〜９０％が望ましい。

前記ベルト層７は、カーカス６の半径方向外側に配された少なくとも１枚、この実施形態では１枚のベルトプライ７Ａで構成されたものが例示される。ベルトプライ７Ａは、図２に略示されるように、複数本のスチールコード７Ｃをトッピングゴムで被覆した長尺の帯状プライ８を、前記スチールコード７Ｃがタイヤ周方向と実質的に平行になるように螺旋巻きされることにより形成されたいわゆるジョイントレスのベルトプライで構成されている。この例では、帯状プライ８は、タイヤ軸方向の一端側から他端側に向かって連続して巻き付けられているが、例えばタイヤ赤道Ｃを中心とした対称性を確保するために、タイヤ赤道Ｃ側からタイヤ軸方向の両外側にそれぞれ巻き付けられたものでも良い。このように、帯状プライ８の巻回方法などは種々変更しうる。なお、帯状プライ８は、螺旋巻きされるため、ベルトプライ７Ａの全幅に亘り前記スチールコード７Ｃがタイヤ周方向と完全に平行にはならないが、該スチールコード７Ｃとタイヤ周方向とのなす角度が概ね５゜以下であれば、実質的に平行の範囲に含まれるものとする。

ベルトプライ７Ａを強靱なスチールコード７Ｃで構成することにより、トレッド部２の強度（プランジャー強度）を高めることができる。有機繊維コードでベルト層７を構成する場合、１枚のベルトプライでは十分な強度を得ることはできない。またジョイントレスのベルトプライ７Ａは、プライの継ぎ目が形成されないため、タイヤのユニフォミティを向上させ得る。またベルト層７が１枚のベルトプライ７Ａで構成されるため、タイヤを軽量化するのにも役立つ。このように、ベルト層７は、１枚のスチールコードからなるベルトプライ７Ａで構成されのが望ましい。

前記ベルト層７のタイヤ軸方向の幅ＢＷは、特に限定はされないが、トレッド接地幅ＣＷよりも大かつ前記トレッド幅ＴＷよりも小で構成されるのが望ましい。具体的には、ベルト層７の幅ＢＷは、トレッド接地幅ＣＷの３００〜３７０％、より好ましくは３００〜３６０％が望ましい。又は、ベルト層７の外端７ｅと、トレッド端２ｅに立てた法線Ｎとの最短距離ｆが０〜１５mmであるのが望ましい。これにより、キャンバー角が与えられた際に接地するトレッド面２Ａの端部分に十分な剛性を与え、操縦安定性を向上させる。なおベルト層７の幅中心は、タイヤ赤道Ｃと実質的に一致している。

帯状プライ８は、図示されたテープ状の態様に限定されるわけではなく、例えば１本のスチールコード７Ｃをトッピングゴムで被覆することにより紐状に形成されたものでも良い。しかしながら、そのような態様の帯状プライ８は、ベルトプライ７Ａを形成するに際して巻回数が増加し生産性を低下させる傾向がある。このような観点より、好ましくは５〜５０mm、より好ましくは５〜３０mm程度の幅を持った帯状プライ８が望ましい。また帯状プライ８に並列されたスチールコード７Ｃの本数も特に限定はされないが、好ましくは３〜１０本程度が望ましい。そして、仕上がり後のベルト層７のエンズが、好ましくは２０〜６０（本／５cm）、より好ましくは２５〜４５（本／５cm）となるように、帯状プライ８の巻き付けピッチなどを調節するのが望ましい。またベルト層７のスチールコード７Ｃについては、特に限定はされいないが、好ましくは外径が０．１４〜０．２０mm程度のスチール素線の複数本、より好ましくは２〜４本、より好ましくは３本を撚り合わせたものが好適である。

また前記トレッド補強層９は、ベルト層７のタイヤ半径方向外側に配された１枚の補強プライ９Ａにより構成される。補強プライ９Ａの幅中心線は、実質的にタイヤ赤道Ｃに揃えられている。本実施形態の補強プライ９Ａは、有機繊維コード９Ｃをタイヤ周方向に実質的に平行に配列したコードプライが用いられている。実質的に平行とは、補強プライ９Ａの有機繊維コードとタイヤ周方向とのなす角度が５゜以下の態様を少なくとも含む。補強プライ９Ａにおけるタイヤ周方向に沿った有機繊維コードは、トレッド部２のクラウン領域の剛性を高め、タイヤ強度を向上するのに役立つ。補強プライ９Ａの有機繊維コードが、タイヤ周方向に対して例えば５゜以上の角度を持っていると、直進走行時に発生するコーナリングパワーが大きくなり、左右への振れが生じ易く、特に高速安定性が悪化する傾向がある。

また補強プライ９Ａのタイヤ軸方向の幅ＲＷは、少なくとも３０mm以上である。補強プライ９Ａの幅ＲＷが３０mm未満であると、トレッド部２の強度、ひいてはタイヤ強度を実質的に向上させる効果が期待できない。他方、補強プライ９Ａによるトレッド補強効果が強すぎると、外乱吸収性が損なわれ乗り心地が悪化する。また、補強プライ９Ａの幅ＲＷが大きくなると、旋回走行時の過渡特性が低下する傾向がある。即ち、直進時から旋回時への走行モードの移行（又はその逆の走行モードの移行）時、キャンバー角が変化する際に補強プライ９Ａの端部が接地面内を通過し、これは走行モードの移行時の過渡特性を悪化させる。このため、トレッド補強層９のタイヤ軸方向の幅ＲＷは、トレッド接地巾ＣＷの９０％以下とするが、特に好ましくは８５％以下、さらに好ましくは７０％以下が望ましい。

また補強プライ９Ａの有機繊維コードとしては、例えばレーヨン、ナイロン、ポリエステル又は芳香族ポリアミド等が採用できるが、とりわけ低弾性材料であるナイロンが望ましい。またナイロンコードの中でも、とりわけコード繊度が２／９４０dtex以下の細糸が望ましい。さらに補強プライ９Ａは、そのエンズが５０〜８０（本／５cm）、より好ましくは５５〜６５（本／５cm）であるのが望ましい。このように、コード材料及びエンズを最適化することにより、有機繊維コードからなるいわゆるモノプライカーカスの自動二輪車用タイヤにおいて、タイヤ重量の著しい増加を伴うことなく、より効果的にタイヤ強度を高めうる。しかもトレッド部２の剛性変化や過度に横力が発生して旋回走行時の安定性が損なわれるのを防止できる。

本発明の効果を確認するために、表１の仕様に基づきタイヤサイズ「１９０／５０ＺＲ１７」の自動二輪車用タイヤを試作し、タイヤ重量、タイヤ強度及び操縦安定性をテストした。カーカスには、レーヨンコード（２／１６５０dtex）をタイヤ赤道に対して９０゜で傾けた１枚又は２枚のカーカスプライが用いられた。またベルト層には、スチールコード（３×３／３５．７）をタイヤ周方向に実質的に平行に配列したジョイントレスの１枚のベルトプライが用いられた。またトレッド補強層には、ナイロンコード（２／９４０dtex）をタイヤ周方向に実質的に平行に配列した１枚の補強プライが用いられた。テスト方法は、次の通りである。

＜タイヤ重量＞
タイヤ１本当たりの重量を測定し、比較例２を１００とする指数で表示した。数値が小さいほどタイヤ重量が小さいことを示す。

＜タイヤ強度＞
ＪＩＳ Ｋ６３６６のタイヤ破壊エネルギーを測定し、比較例２を１００とする指数で表示した。数値が大きいほどタイヤ強度に優れている。

＜操縦安定性＞
排気量１０００ccの自動二輪車（４サイクル）の後輪に試験タイヤを装着し（リムサイズ：ＭＴ６．００×１７、内圧２９０ｋＰａ）、乾燥舗装路を旋回走行してドライバーの官能により評価した。評価は、比較例２を１００とする指数で表示し数値が大きいほど良好であることを示す。
テストの結果を表１に示す。

テストの結果、実施例のタイヤは、実質的なタイヤ重量の増加を伴わずにタイヤ強度を向上していることが確認できる。また、操縦安定性の悪化も生じていないことが確認できた。

本実施形態の自動二輪車用空気入りタイヤの断面図である。 そのトレッド部の内部構造を示す展開図である。

符号の説明

１ 自動二輪車用空気入りタイヤ
２ トレッド部
２Ａ トレッド面
２ｅ トレッド端
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
６Ａ カーカスプライ
７ ベルト層
７Ａ ベルトプライ
８ 帯状プライ
９ トレッド補強層
９Ａ 補強プライ

Claims (5)

1. トレッド巾がタイヤ最大巾をなし、かつ、タイヤ子午断面においてトレッド面が円弧状に湾曲する自動二輪車用空気入りタイヤであって、
   一対のビード部に埋設されたビードコア間をトロイド状に跨ってのびる有機繊維コードを有した１枚のカーカスプライからなるカーカスと、
   前記カーカスの半径方向外側に配されしかも１本又は複数本のスチールコードをトッピングゴムで被覆した長尺の帯状プライを、前記スチールコードがタイヤ周方向と実質的に平行になるように螺旋巻きすることにより形成された少なくとも１枚のベルトプライからなるベルト層と、
   このベルト層のタイヤ半径方向外側に配されかつ有機繊維コードをタイヤ周方向に実質的に平行に配列した１枚の補強プライからなるトレッド補強層とが設けられてなり、
   かつ前記補強プライは、タイヤ軸方向の幅が３０mm以上かつトレッド接地幅の９０％以下であることを特徴とする自動二輪車用空気入りタイヤ。
2. 前記ベルトプライは、１枚からなり、かつそのタイヤ軸方向の幅ＢＷが前記トレッド接地巾の３００〜３７０％である請求項１記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
3. 前記カーカスプライの有機繊維コードがレーヨンコードからなり、かつ前記補強プライの有機繊維コードがナイロンコードからなる請求項１又は２記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
4. 前記ナイロンコードは、コード繊度が２／９４０dtex以下の細糸からなる請求項３記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
5. 前記補強プライは、プライ幅５cm当たりのコード打ち込み本数であるエンズが５０〜８０（本／５cm）である請求項１乃至４のいずれかに記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。

Images