JP4471260B2 - 二輪車用空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は二輪車用空気入りタイヤ（以下、単に「二輪車用タイヤ」または「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、ビードコアの改良により、耐久性を高めつつ、旋回時における走行安定性を向上した二輪車用空気入りタイヤに関する。

自動二輪車は、コーナーなどを走行する際に車体を大きく傾けて旋回を行う点で、四輪車と異なる大きな特徴を有する。そのため、自動二輪車に適用するタイヤには、旋回時の走行安定性に優れることが要求される。この旋回時における走行安定性を確保する手法としてはタイヤの接地性を向上することが有効であり、この接地性向上の観点からは、タイヤのトレッドゴムは勿論、タイヤ内部のカーカスについても、その変形が容易であることが好ましい。

カーカスを変形し易くする手段としては、ビードコアに巻き付けられたカーカスプライについて、その軸線方向における移動がある程度許容されるようにすることが有効であるが、そのためには、通常、ビードコアのねじり剛性を下げることが必要となり、それをワイヤーの巻付回数を減らすことで実現しようとすれば、ビード部の破壊強度を低下させることになってしまう。即ち、二輪車用タイヤにおいて、タイヤの接地性とビード部の安全率とを両立させることは困難であり、旋回時における走行安定性を十分確保することができる技術が望まれていた。

これに対して、例えば、特許文献１には、カーカスプライとビードコアとの間に、カーカスプライに沿ってビードコアの周囲を取り囲む内張りゴム層を配置して、ビード部のコンプレッション率を所定範囲とすることにより、ビードコアのねじり剛性を低下させることなく、ビードコアまわりでのカーカスプライの変形を可能にした技術が記載されている。

一方、乗用車用タイヤにおいては、ビード部を補強して安定した走行性を実現するために、ビードコアにいわゆるケーブルビードを適用することが行われている（例えば、特許文献２を参照）。ケーブルビードとは、１本の溶接したコアワイヤーの周りに、螺旋状に巻回されてなる１層以上のレイヤー層を配した構造のビードコアをいう。しかし、二輪車用タイヤでは、ビードコアの配置可能領域が狭いことから、従来、２層以上のレイヤー層を有するケーブルビードは使用されていなかった。コアワイヤーの周りに１層のレイヤー層を有するケーブルビードを二輪車用タイヤに適用した例としては、例えば、上記特許文献１に記載がある。
特開２００２−２５４９１０号公報（特許請求の範囲、段落［００２３］等） 特開平６−２１１００９号公報（特許請求の範囲等）

上記のように、二輪車用空気入りタイヤに関しては、接地性の向上とビード部安全率の向上とを両立させることにより、旋回時における走行安定性を向上することのできる技術が求められていた。そこで本発明の目的は、ビードコアを改良することにより、旋回時における接地性とビード部安全率とをバランスさせることで、コーナリング安定性を向上した二輪車用空気入りタイヤを提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ビードコアの断面２次モーメント係数を所定範囲内に規定することが、接地性とビード部強度との両立を図るために有効であることを見出して、本発明を完成するに至った。

本発明の二輪車用空気入りタイヤは、一対のビード部に夫々埋設されたビードコアの周りに夫々折り返して係止されたカーカスと、該カーカスのクラウン部外周に配置されたトレッド部と、該トレッド部の両端からタイヤ半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部と、を備える二輪車用空気入りタイヤにおいて、
前記ビードコアが２層ケーブルビードであって、その２層のうち、第１レイヤー層のフィラメント本数が５〜７本、第２レイヤー層のフィラメント本数が１０〜１６本であり、かつ、該ビードコアの断面２次モーメント係数Σ（π／６４×ｄ^４）（ｍｍ^４）（但し、ｄは該ビードコアを構成する各フィラメントの径を示す）が、下記式、
０．５０＜Σ（π／６４×ｄ４）＜１．５０
の範囲を満足することを特徴とするものである。

本発明によれば、上記構成とすることで、カーカスをコアの軸線方向に移動しやすくして旋回の際のキャンバー負荷時における接地性を向上しつつ、ビード部安全率を適正範囲に確保し、安全率を高くすることができ、これにより、ビードコアの安全率を低下させることなくコーナリング安定性を向上した二輪車用空気入りタイヤを実現することが可能となった。

以下、本発明の最良の実施の形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。
本発明の二輪車用空気入りタイヤは、図１に示すように、一対のビード部２に夫々埋設されたビードコア３の周りに夫々折り返して係止されたカーカス１と、図示はしないが、そのクラウン部外周に配置されたトレッド部と、トレッド部の両端からタイヤ半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部とを備える。本発明においては、ビードコア３がケーブルビードであり、かつ、その断面２次モーメント係数Σ（π／６４×ｄ^４）（ｍｍ^４）が、下記式、
０．５０＜Σ（π／６４×ｄ^４）＜１．５０
の範囲を満足する点が重要である。

ここで、ビードコア３の断面２次モーメント係数Σ（π／６４×ｄ⁴）とは、ビードコア３を構成するコア周りワイヤーの断面２次モーメント係数の総和であり、ｄはビードコア３を構成する各コア周りワイヤーの径を示す。ビードコア３をケーブルビードとするとともに、その断面２次モーメント係数を上記範囲とすることで、ビード部の安全率を損なうことなく接地性を高めることができ、良好なコーナリング安定性を得ることができる。

本発明においては、ケーブルビードを適用したビードコア３の断面２次モーメント係数を上記範囲内とするものであればよく、それ以外のタイヤの各部の具体的構造や材質等については特に制限されるものではないが、好適には、ビードコア３を、多層ケーブルビードとする。前述したように、従来、二輪車用タイヤにおいて、２層以上のレイヤー層を有する多層ケーブルビードのビードコアは用いられていなかったが、本発明者においては、以下のような理由から、本発明の二輪車用タイヤにおいて多層ケーブルビードを好適に用い得ることを見出したものである。

図３のワイヤー径と抗張力との関係を示すグラフから明らかであるように、一般に、同一の母材から作製されるワイヤーは、伸線加工により径を細くしていくほど、単一断面積あたりの強力（抗張力）は高くなる。また、コアの周りを１方向に巻回されてなる単層のレイヤー層ワイヤーよりも、互いに交錯するように巻かれた多層のレイヤー層ワイヤーの方が、ビード部全体に働く応力が均一に分散されることから、レイヤー層の強力利用率において優れると考えられる。これら２つの要因により、多層ケーブルビードにおいては単層ケーブルビードよりも同一重量で安全率を高くすることが可能であり、また一方、同一安全率であればビードコアを軽量化することが可能である。従って、二輪車用タイヤにおいて多層ケーブルビードを用いることにより、より効率良くビード部強度の向上を図ることが可能となると考えられる。

また、ケーブルビードは、前述したように、ワイヤを螺旋状に巻回してなるリング形状を有するので、断面が多角形状である通常のビードコア対比において、ビードコア軸心を中心としたカーカスの動きを円滑にすることが可能である。即ち、ビードコアにケーブルビードを使用することにより、接地性の向上効果についても得ることができる。

多層ケーブルビードは、２層以上のレイヤー層を有するものであれば何層でもよいが、好適には、２層ケーブルビードとする。レイヤー層を３層化するために必要とされる程度に細いワイヤーでは、ビードコアの曲げ剛性が極端に低くなってしまうため、ビードコアの成型工程やタイヤ製造工程におけるワイヤーの乱れが大きくなって、強力利用率がダウンする傾向があるためである。

図２に、２層ケーブルビードの一構成例を示す。図示する２層ケーブルビード１０は、ビードコア１１の周囲に、第１レイヤー層１２および第２レイヤー層１３を順次巻回してなる。多層ケーブルコードの各層のワイヤー本数や線径等については、ビードコアの断面２次モーメント係数について上記範囲を満足するものであれば、特に制限されるものではないが、例えば、図示するような２層ケーブルビード１０の場合は、通常、第１レイヤー層１２のワイヤー本数については５〜７本、第２レイヤー層１３については１０〜１６本程度にて構成することができる。また、線径は、コアワイヤー１１については１．０〜１．５ｍｍ、第１レイヤー層１２については０．９〜１．４ｍｍ、第２レイヤー層１３については０．９〜１．４ｍｍ程度である。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１〜３および比較例１〜３
下記表１および図４（ａ）〜（ｆ）に夫々示すビードコア（ケーブルビード）構造にて、サイズ１２０／７０Ｒ１７の自動二輪車用空気入りタイヤを試作した。得られた各タイヤにつき求めたビードコアの断面２次モーメント係数Σ（π／６４×ｄ⁴）、および、以下に示すコーナリング時安定性試験の結果を、下記表１中に併せて示す。

コーナリング時安定性試験は、各供試タイヤをＭＴ３．５×１７のリムに組みつけた後、空気圧２００ｋＰａに調整して排気量１２５ｃｃの自動二輪車の後輪に装着し、フィーリング評価することにより行った。具体的には、前輪タイヤは全て同じタイヤを装着した条件下で、各実施例および比較例のタイヤを後輪に装着して、速度８０ｋｍ／ｈにてコーナリング走行を行った際の、剛性感の定常性を指標としたドライバーによるフィーリング評価の評点を、比較例１のタイヤの評価を１００とした時の指数にて示した。

以上説明してきたように、本発明によれば、ビードコアを改良することにより、旋回時における接地性とビード部安全率とをバランスさせることで、コーナリング安定性を向上した二輪車用空気入りタイヤを実現することができた。

本発明の二輪車用空気入りタイヤのビード部近傍を示す拡大断面図である。 ２層ケーブルビードの一構成例を示す拡大斜視図である。 ワイヤー径と抗張力との関係を示すグラフである。 実施例１〜３および比較例１〜３のビードコア（ケーブルビード）構造を夫々示す拡大断面図である。

符号の説明

１ カーカス
２ ビード部
３ ビードコア
１０ ２層ケーブルビード
１１ コア
１２ 第１レイヤー層
１３ 第２レイヤー層

Claims (1)

1. 一対のビード部に夫々埋設されたビードコアの周りに夫々折り返して係止されたカーカスと、該カーカスのクラウン部外周に配置されたトレッド部と、該トレッド部の両端からタイヤ半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部と、を備える二輪車用空気入りタイヤにおいて、
   前記ビードコアが２層ケーブルビードであって、その２層のうち、第１レイヤー層のフィラメント本数が５〜７本、第２レイヤー層のフィラメント本数が１０〜１６本であり、かつ、該ビードコアの断面２次モーメント係数Σ（π／６４×ｄ^４）（ｍｍ^４）（但し、ｄは該ビードコアを構成する各フィラメントの径を示す）が、下記式、
   ０．５０＜Σ（π／６４×ｄ４）＜１．５０
   の範囲を満足することを特徴とする二輪車用空気入りタイヤ。

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