JP4573534B2 - 二輪車用空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、ベルト層のタイヤ径方向外側に有機繊維コードからなる補強層を備える二輪車用空気入りタイヤに関する。

空気入りラジアルタイヤのベルト層は、ラジアルタイヤの形状保持、及び強度メンバーとして機能し、耐久性能、操縦安定性能、転がり抵抗性能、乗り心地等のいろいろなタイヤ性能を左右する重要な部材である。従来のベルト層は、スチールコードを平行に配置し、これをコーディングゴムで被覆し、タイヤの赤道線に対し、１５度から３０度の交差角度で２層積層されたものが主要部材として使用されている。

又、高速走行下において、タイヤ回転に伴う遠心力により、ベルト層両端がリフティングを起こし、周囲ゴムとの剥離を生ずることがある。このため、高速耐久性を増すために、ベルト層のタイヤ径方向外側に補強層が追加されたものが知られている。

一方、二輪車用空気入りタイヤでは、バイクの高速化に対応するために、高速で大きな横力がかかってもトレッド面が振れない剛性感と、旋回時における路面の凹凸を吸収する吸収性の向上が必要となっている。

従来、剛性感を向上させるために、プライコードの枚数を増加し、タイヤの全体剛性を上げたり、ナイロン補強層を備え、トレッド部を補強したりするなどの手法が取られていた（例えば、特許文献１）。

又、旋回時における吸収性を向上させるためには、プライコードの枚数を減らしたり、ベルト角度を下げたりするなどの手法が取られていた。
特許第２９１６０８０号公報

しかし、上述した剛性感を向上させる手法であると、旋回時に接地するショルダ部の曲げ剛性があがるため、旋回時における路面凹凸に対する吸収性が悪化し、安定性が損なわれる傾向があった。

又、上述した吸収性を向上させる手法であると、剛性感を下げることになり、旋回時に大きな横力がかかると、タイヤのトレッド面によれるような振れが発生し、安定性が損なわれる傾向があった。

そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、高速で大きな横力がかかってもトレッド面が振れない剛性感と、旋回時における路面の凹凸を吸収する吸収性とを向上させる二輪車用空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の特徴は、少なくとも１層がビードコアをタイヤ内側から外側に巻き上げてなるレーヨンカーカス層と、カーカスのタイヤ径方向外側に配置され単線または並列した複数本のコードを被覆ゴム中に埋設してなる帯状のゴム被覆コードからなる芳香族ポリアミドベルト層と、ベルト層とカーカス層との間にレーヨンコードを並置してゴムで被覆して形成される補強層とを備える二輪車用空気入りタイヤであって
、ベルト層のタイヤ巾方向幅をＢＷ、補強層のタイヤ巾方向幅をＨＷとすると、０．４≦ＨＷ／ＢＷ≦０．５であり、前記ベルト層の前記コードの強力をＰ１、前記ベルト層の前記コードのタイヤ赤道線に対する角度をＡ１、前記ベルト層の前記コードの打ち込み数をＵ１とすると、２４５≦Ｐ１≦４４１Ｎ、１５°≦Ａ１≦２５°、１５≦Ｕ１≦２５本/25mmであり、前記補強層の前記レーヨンコードの強力をＰ２、前記補強層の前記レーヨンコードのタイヤ赤道線に対する角度をＡ２、前記補強層の前記レーヨンコードの打ち込み数をＵ２とすると、９８≦Ｐ２≦１９６Ｎ、８０°≦Ａ２≦１００°、１５≦Ｕ２≦２５本/25mmである二輪車用空気入りタイヤであることを要旨とする。

本発明の特徴に係る二輪車用空気入りタイヤによると、幅狭の補強層をベルト層とカーカス層との間に配置し、ショルダ部の曲げ剛性を低いレベルに維持したまま、クラウンセンター部付近の剛性を上げることにより、大きな横力に対する剛性感と旋回時の路面凹凸に対する吸収性とを向上させることができる。

本発明の特徴に係る二輪車用空気入りタイヤは、０．４≦ＨＷ／ＢＷ≦０．５であることが必要である。ここで、ベルト層が複数あった場合、ベルト層のタイヤ巾方向幅ＢＷとは、最も広いベルト層の幅を指す。同様に、補強層が複数あった場合、補強層のタイヤ巾方向幅ＨＷとは、最も広い補強層の幅を指す。この比率が、０．４未満であると、クラウンセンター付近の剛性が低く、剛性感が不足し、０．５を超えると、ショルダ部の曲げ剛性が高くなるため、旋回時の吸収性が悪化する。

又、本発明の特徴に係る二輪車用空気入りタイヤのベルト層のコードの強力は、２４５≦Ｐ１≦４４１Ｎであることが必要である。コードの強力Ｐ１が２４５Ｎ未満であると、補強効果が不足し、剛性不足となる。コードの強力Ｐ１が４４１Ｎを超えると、ショルダ部の曲げ剛性も高くなるため、旋回時の吸収性が悪化する。

又、本発明の特徴に係る二輪車用空気入りタイヤのベルト層のコードのタイヤ赤道線に対する角度は、１５°≦Ａ１≦２５°であることが必要である。コードの角度Ａ１が１５°未満であると、タイヤ全体の剛性が上がり過ぎ、ショルダ部の曲げ剛性も高くなるため、旋回時の吸収性が悪化する。コードの角度Ａ１が２５°を超えると、タイヤ全体の剛性が低く、剛性感が不足する。

又、本発明の特徴に係る二輪車用空気入りタイヤのベルト層のコードの打ち込み数は、１５≦Ｕ１≦２５本/25mmであることが必要である。打ち込み数Ｕ１が１５本未満であると、タイヤ全体の剛性が低く、剛性感が不足する。打ち込み数Ｕ１が２５本を超えると、ショルダ部の曲げ剛性も高くなるため、旋回時の吸収性が悪化する。

又、本発明の特徴に係る二輪車用空気入りタイヤの補強層のレーヨンコードの強力は、９８≦Ｐ２≦１９６Ｎであることが必要である。レーヨンコードの強力Ｐ２が９８Ｎ未満であると、補強効果が不足する。レーヨンコードの強力Ｐ２が１９６Ｎを超えると、クラウンセンター付近の剛性が上がり過ぎ、センタ部とショルダ部の剛性段差が大き過ぎることから、直進から旋回に入る段階でのリニア性が損なわれ、ハンドリング性能が悪化する。

又、本発明の特徴に係る二輪車用空気入りタイヤの補強層のレーヨンコードのタイヤ赤道線に対する角度は、８０°≦Ａ２≦１００°であることが必要である。レーヨンコードの角度Ａ２が８０°未満、あるいは１００°を超えると、クラウンセンター付近の剛性が上がり過ぎ、センタ部とショルダ部の剛性段差が大き過ぎることから、直進から旋回に入る段階でのリニア性が損なわれ、ハンドリング性能が悪化する。

又、本発明の特徴に係る二輪車用空気入りタイヤの補強層のレーヨンコードの打ち込み数は、１５≦Ｕ２≦２５本/25mmであることが必要である。打ち込み数Ｕ２が１５本未満であると、補強効果が不足する。打ち込み数Ｕ２が２５本を超えると、クラウンセンター付近の剛性が上がり過ぎ、センタ部とショルダ部の剛性段差が大き過ぎることから、直進から旋回に入る段階でのリニア性が損なわれ、ハンドリング性能が悪化する。

又、本発明の特徴に係る二輪車用空気入りタイヤのカーカス層は、レーヨンコードを含み、カーカス層のレーヨンコードの強力をＰ３、コードのタイヤ赤道線に対する角度をＡ３、コードの打ち込み数をＵ３とすると、９８≦Ｐ３≦１９６Ｎ、８０°≦Ａ３≦１００°、１５≦Ｕ３≦２５本/25mmであることが望ましい。

レーヨンコードの強力Ｐ３が９８Ｎ未満であると、タイヤ全体の剛性が低く、剛性感が不足する。レーヨンコードの強力Ｐ３が１９６Ｎを超えると、ショルダ部の曲げ剛性も高くなるため、旋回時の吸収性が悪化する。

又、レーヨンコードの角度Ａ３が８０°未満、あるいは１００°を超えると、タイヤ全体の剛性が上がり過ぎ、ショルダ部の曲げ剛性も高くなるため、旋回時の吸収性が悪化する。

又、、レーヨンコードの打ち込み数Ｕ３が１５本未満であると、タイヤ全体の剛性が低く、剛性感が不足する。打ち込み数が２５本を超えると、ショルダ部の曲げ剛性も高くなるため、旋回時の吸収性が悪化する。

又、本発明の特徴に係る二輪車用空気入りタイヤは、フロントタイヤに用いられることが望ましい。

クロスベルトはハンドリングの軽快性を確保することができるため、近年、クロスベルト構造のタイヤはフロントに、周方向スパイラル構造のタイヤはリアに採用される傾向がある。本発明の特徴に係る二輪車用空気入りタイヤは、クロスベルト構造であり、フロントタイヤに適用されるとその効果が高い。

本発明によれば、高速で大きな横力がかかってもトレッド面が振れない剛性感と、旋回時における路面の凹凸を吸収する吸収性とを向上させる二輪車用空気入りタイヤを提供することができる。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（二輪車用空気入りタイヤの構造）
本発明の実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤは、図１に示すように、タイヤ赤道面ＣＬに対して、一対のビード部１及び一対のサイドウォール部２と、サイドウォール部２相互間にわたりトロイド状に連なるトレッド部３とを備える。カーカス５はビード部１内に埋設した一対のビードコア４相互間にわたってビード部１、サイドウォール部２及びトレッド部３を補強するトロイド状ラジアルカーカスであり、カーカス層５のタイヤ径方向外側には、１層以上のベルト層６ａ、６ｂを配置し、トレッド部３を強化する。尚、図１では、ベルト層６ａ、６ｂを２層積層している。又、ベルト層６ａ、６ｂとカーカス層５との間には、補強層７が配置される。尚、本実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤは、扁平率６０％以下の高性能系ＭＣラジアルタイヤである。

ベルト層６ａ、６ｂは、単線または並列した複数本の略平行に延びるコードを被覆ゴム中に埋設して形成される芳香族ポリアミドベルト層である。

又、ベルト層６ａ、６ｂのコードの強力をＰ１、ベルト層６ａ、６ｂのコードのタイヤ赤道線ＣＬに対する角度をＡ１、ベルト層６ａ、６ｂのコードの打ち込み数をＵ１とすると、２４５≦Ｐ１≦４４１Ｎ、１５°≦Ａ１≦２５°、１５≦Ｕ１≦２５本/25mmである。図１のように、ベルト層が複数ある場合は、上述したＰ１、Ａ１、Ｕ１の値は、複数のうち少なくとも１層のベルト層が満たせばよい。又、二輪車用空気入りタイヤは、ベルト層６ａ、６ｂのコードのタイヤ赤道線に対する角度が１５°≦Ａ１≦２５°となるクロスベルト構造であるので、ハンドリングの軽快性を確保するため、本実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤは、フロントタイヤとして用いることが好ましい。

補強層７は、レーヨンコードを並置してゴムで被覆して形成される。又、ベルト層６ａ、６ｂのタイヤ巾方向幅をＢＷ、補強層７のタイヤ巾方向幅をＨＷとすると、０．４≦ＨＷ／ＢＷ≦０．６である。図１では、ベルト層が２層あるが、ベルト層のタイヤ巾方向幅ＢＷとは、最も広いベルト層の幅を指す。補強層７のレーヨンコードの強力をＰ２、補強層７のレーヨンコードのタイヤ赤道線ＣＬに対する角度をＡ２、補強層７のレーヨンコードの打ち込み数をＵ２とすると、９８≦Ｐ２≦１９６Ｎ、８０°≦Ａ２≦１００°、１５≦Ｕ２≦２５本/25mmである。補強層７が複数ある場合は、上述したＰ２、Ａ２、Ｕ２の値は、複数のうち少なくとも１層の補強層が満たせばよい。

カーカス層は、少なくとも１層のテキスタイルカーカス（レーヨンカーカス）を含む。カーカス層５のレーヨンコードの強力をＰ３、カーカス層５のレーヨンコードのタイヤ赤道線ＣＬに対する角度をＡ３、カーカス層５のレーヨコードの打ち込み数をＵ３とすると、９８≦Ｐ３≦１９６、８０°≦Ａ３≦１００°、１５≦Ｕ３≦２５本/25mmである。カーカス層５が複数ある場合は、上述したＰ３、Ａ３、Ｕ３の値は、複数のうち少なくとも１層のカーカス層が満たせばよい。

本実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤは、図１に示す構造に限るものではない。例えば、図２に示すように、クロスベルト６ａ、６ｂのタイヤ径方向外側に、周方向スパイラルベルト６ｃを備えてもよい。周方向スパイラルベルトとは、ラジアルタイヤのベルトで、１本のコードをタイヤの周方向に連続して巻き付けた構造のものをいう。実際には、製造の都合上数本のコードを並べて同時に巻き付けている場合が多い。一定の角度をもつプライを重ねて作られているクロスベルトに比べ接地部分が柔らかくなるので、ベルトの効果を保ちながら接地面積を増やすことが出来てグリップ性能が向上する。又、高速走行時の遠心力による変形もしにくく、超高速走行用タイヤに多く採用されている。

更に、本実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤは、図３に示すように、補強層７ａ、７ｂを２層配置してもよい。このように補強層を複数配置することにより、更に、周囲ゴムとの剥離を防止し、高速耐久性を増すことができる。

（本実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤの作用・効果）
近年のバイクの高速化に対応するために、二輪車用空気入りタイヤには、高速で大きな横力がかかってもトレッド面が振れない剛性感と、旋回時における路面の凹凸を吸収する吸収性の向上が求められていた。そのためには、従来とられてきたようなタイヤ全体の剛性を改良しようとする手法ではなく、剛性分布の最適化を実現するような構造の開発が必要となる。

特に、吸収性に影響が大きいクラウン部の剛性分布の影響を分析したところ、旋回時の路面凹凸に対する吸収性を向上するためには、ショルダ部の曲げ剛性を適度に低いレベルに設定する必要があり、又、タイヤの横力に対する剛性感を向上するためには、クラウンセンター付近の剛性を適度に高く設定し、タイヤがよれにくくすることが必要である。

よって、本実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤは、０．４≦ＨＷ／ＢＷ≦０．６とし、ベルト層の構造を２４５≦Ｐ１≦４４１Ｎ、１５°≦Ａ１≦２５°、１５≦Ｕ１≦２５本/25mmとし、補強層の構造を９８≦Ｐ２≦１９６Ｎ、８０°≦Ａ２≦１００°、１５≦Ｕ２≦２５本/25mmと設計した。このため、幅狭の補強層７をベルト層６とカーカス層５との間に配置し、ショルダ部の曲げ剛性を低いレベルに維持したまま、クラウンセンター部付近の剛性を上げることにより、大きな横力に対する剛性感と旋回時の路面凹凸に対する吸収性とを向上させることができる。

又、本実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤによると、カーカス層５の構造を９８≦Ｐ３≦１９６Ｎ、８０°≦Ａ３≦１００°、１５≦Ｕ３≦２５本/25mmとすることができる。このため、タイヤ全体の剛性を向上させ、旋回時の吸収性を向上させることができる。

又、本実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤは、ベルト層６ａ、６ｂの構造が１５°≦Ａ１≦２５°となるクロスベルト構造であるので、ハンドリングの軽快性を確保するため、フロントタイヤとして用いることができる。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの実施例について、以下詳細に説明する。本発明の効果を確かめるために、本発明が適用された実施例のタイヤ５種、比較例のタイヤ４種について、吸収性、剛性感、ハンドリング評価を行った。

又、実施例、従来例共に、タイヤサイズはＭＣＲ１２０／７０ＺＲ１７Ｍ／Ｃであり、リム径はＭＴ３．５×１７、内圧は２５０ｋＰａとした。

比較例１は、図４に示すように、２層のベルト層６ａ、６ｂ、１層のカーカス層５を備え、補強層を配置しない構造であった。

比較例２は、図５に示すように、２層のベルト層６ａ、６ｂ、２層のカーカス層５ａ、５ｂを備え、補強層を配置しない構造であった。

比較例３、４及び実施例１〜５は、図１に示すように、２層のベルト層６ａ、６ｂ、１層のカーカス層５、１層の補強層７を備える構造であった。

比較例１〜２及び実施例１〜５の試験条件は、表１に示すとおりである。

吸収性、剛性感、ハンドリング評価の結果は、実車による操安性評価結果を指数で表した。吸収性及びハンドリング評価については、比較例１を１００とした指数表示とし、値が大きいほど良好であるとした。又、剛性感評価については、比較例２を１００とした指数表示とし、値が大きいほど良好であるとした。

（結果）
結果を表１に示す。

実施例１〜５は、比較例１及び比較例２と比べ、吸収性、剛性感、ハンドリングが向上することが分かった。よって、補強層を備えることにより、高速で大きな横力がかかってもトレッド面が振れない剛性感と、旋回時における路面の凹凸を吸収する吸収性とを向上させることが分かった。

又、実施例１〜５は、比較例３及び比較例４と比べ、吸収性、剛性感、ハンドリングが向上することが同等、あるいは向上することが分かった。よって、０．４≦ＨＷ／ＢＷ≦０．６とすることにより、高速で大きな横力がかかってもトレッド面が振れない剛性感と、旋回時における路面の凹凸を吸収する吸収性とを向上させることが分かった。

又、実施例１は、実施例２〜実施例５と比べ、吸収性、剛性感、ハンドリングがバランス良く向上することが分かった。よって、ＨＷ／ＢＷを０．５程度、Ｐ１を２０程度、Ａ１を２０程度、Ｕ１を１９程度、Ｐ２を１５程度、Ａ２を９０程度、Ｕ２を２０程度、Ｐ３を１５程度、Ａ３を９０程度、Ｕ３を２０程度とすることにより、剛性感と吸収性とを共に向上させることが分かった。

又、実施例２は、実施例１と比べ、吸収性が向上することが分かった。よって、ＨＷ／ＢＷを０．４程度にすることにより、旋回時における路面の凹凸を吸収する吸収性を更に向上させることが分かった。

又、実施例３は、実施例１と比べ、吸収性が向上することが分かった。よって、Ｐ２を１１８Ｎ程度にすることにより、旋回時における路面の凹凸を吸収する吸収性を更に向上させることが分かった。

又、実施例４は、実施例１と比べ、剛性感が向上することが分かった。よって、Ａ２を８５°程度にすることにより、高速で大きな横力がかかってもトレッド面が振れない剛性感を更に向上させることが分かった。

又、実施例５は、実施例１と比べ、剛性感が向上することが分かった。よって、Ｐ３を１７６Ｎ程度にすることにより、高速で大きな横力がかかってもトレッド面が振れない剛性感を更に向上させることが分かった。

本実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤのタイヤ回転軸心を含む断面図である（その１）。 本実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤのタイヤ回転軸心を含む断面図である（その２）。 本実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤのタイヤ回転軸心を含む断面図である（その３）。 比較例１に係る二輪車用空気入りタイヤのタイヤ回転軸心を含む断面図である。 比較例２に係る二輪車用空気入りタイヤのタイヤ回転軸心を含む断面図である。

符号の説明

１…ビード部
２…サイドウォール部
３…トレッド部
４…ビードコア
５ａ、５ｂ…カーカス層
６ａ、６ｂ、６ｃ…ベルト層
７ａ、７ｂ…補強層

Claims (3)

1. 少なくとも１層がビードコアをタイヤ内側から外側に巻き上げてなるレーヨンカーカス層と、前記カーカス層のタイヤ径方向外側に配置され、単線または並列した複数本のコードを被覆ゴム中に埋設してなる帯状のゴム被覆コードからなる芳香族ポリアミドベルト層と、前記ベルト層と前記カーカス層との間にレーヨンコードを並置してゴムで被覆して形成される補強層とを備える二輪車用空気入りタイヤであって、
   前記ベルト層のタイヤ巾方向幅をＢＷ、前記補強層のタイヤ巾方向幅をＨＷとすると、０．４≦ＨＷ／ＢＷ≦０．５であり、
   前記ベルト層の前記コードの強力をＰ１、前記ベルト層の前記コードのタイヤ赤道線に対する角度をＡ１、前記ベルト層の前記コードの打ち込み数をＵ１とすると、２４５≦Ｐ１≦４４１Ｎ、１５°≦Ａ１≦２５°、１５≦Ｕ１≦２５本/25mmであり、
   前記補強層の前記レーヨンコードの強力をＰ２、前記補強層の前記レーヨンコードのタイヤ赤道線に対する角度をＡ２、前記補強層の前記レーヨンコードの打ち込み数をＵ２とすると、９８≦Ｐ２≦１９６Ｎ、８０°≦Ａ２≦１００°、１５≦Ｕ２≦２５本/25mmである
   ことを特徴とする二輪車用空気入りタイヤ。
2. 前記カーカス層は、レーヨンコードを含み、
   前記カーカス層の前記レーヨンコードの強力をＰ３、コードのタイヤ赤道線に対する角度をＡ３、コードの打ち込み数をＵ３とすると、９８≦Ｐ３≦１９６Ｎ、８０°≦Ａ３≦１００°、１５≦Ｕ３≦２５本/25mmであることを特徴とする請求項１に記載の二輪車用空気入りタイヤ。
3. フロントタイヤに用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載の二輪車用空気入りタイヤ。

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