JP5117669B2

JP5117669B2 - 自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP5117669B2
Application number: JP2005233769A
Authority: JP
Inventors: 浩司寺田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2005-08-11
Filing date: 2005-08-11
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2025-08-11
Also published as: JP2007045366A

Description

本発明は、ベルトコードをタイヤ赤道面に対し実質上平行にスパイラル状に巻回形成したスパイラル状ベルト層をカーカスとトレッドの間に配置した自動二輪車用空気入りラジアルタイヤに関する。

下記の各特許文献には二輪車用タイヤが記載されている。

二輪車用のリアタイヤ（エンジンの駆動力を路面に伝達する駆動タイヤ）は、直進時には充分なグリップ力（路面把握力）と剛性を持ち、バンク時（コーナリング時：キャンバー時）には充分な撓みの吸収性及び接地性（これらを併せて得られるグリップ力）が要求されており、この要求は近年レース用オートバイのエンジンが高出力化され、レースが高速化するに従って厳しくなっている。

オートバイレースでは、エンジンの高出力化に伴い、特に雨天時は、グリップ力の確保が難しくなっており、車体の直立中（直進走行時）に加速させたときホイルスピンが発生するとラップタイムが下がるから、ホイルスピンの抑制は大きな課題になっている。

また、従来のタイヤには、クロスベルト構造と、ベルトコードをタイヤの赤道面に対してほぼ平行に配列させたスパイラルベルト構造がある。

図４は従来のタイヤ５０１（従来のＭＳＢ構造タイヤ）を示しており、このタイヤ５０１はトレッド部５０３の内部に一層のスパイラル状ベルト層５０５が埋設されている。このベルト層５０５ではベルトコード５０７が中央部領域５０９とその両側部領域５１１，５１１に亘って一定の密度で配列されている。
特開２００３−２１１９１７号公報特開２０００−１１０７号公報特願２００４−３０９６号公報

上記のタイヤ５０１は、表１に示すように、それ以前のクロスベルト構造のタイヤと較べると、直進域のグリップ力と直立部の耐摩耗性とトレッド部の両側部領域での耐摩耗性において優れているが、バンク時のグリップ力と撓みの吸収性では劣っている。

このように、従来のスパイラルベルト構造タイヤ５０１は、直進域のグリップ力と直立部の耐摩耗性などに対する表１での評価が示すように、加速時のホイルスピンを低減するために効果的であることが分かるが、ベルトコード５０７をトレッド部５０３の幅全体に亘って一定の密度で打ち込んだ（配列させた）構造であるから、上記のようにトレッド部５０３（中央部領域５０９と両側部領域５１１）に車体直立時（直進走行時）に必要な剛性を与えると、バンク時には両側部領域５１１での剛性が高くなり過ぎてグリップ力と吸収性とが低下し、コーナリング走行時の操縦性と安定性（操安性）が悪化する結果になっている。

また、トレッド部の剛性を適度に調整してバンク時の撓み吸収性と接地性を改善するためには、トレッドパターンの溝部面積を広くして（ネガティブ率を上げて）パターン剛性を下げることが有効なこともあるが、その場合は、溝部面積を広くしただけ陸部（トレッドの接地部）の面積が狭くなることに伴って、トレッドゴムの摩耗が早まるという問題（副作用）が生じる。

そこで、本発明は、上記のような従来の課題に鑑みて成されたものであり、直進時のグリップ力とバンク時の撓み吸収性及び接地性とを両立させた自動二輪車用空気入りラジアルタイヤの提供を目的としている。

請求項１の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤは、左右一対のサイドウォールとトレッドとがトロイダル状に連なり、これら各部分をタイヤ赤道面に対して７０°〜９０°の角度範囲で、ゴム被覆してなる高弾性テキスタイルコードを互いに平行に配列したプライの少なくとも１層からなるカーカスで補強し、前記カーカスプライの両端部を両サイドウォールの径方向内側に埋設された非伸張性環状ビードコアと、その上に隣接配置されるビードエペックスの周りにタイヤの内側から外側に向けて巻き上げ係止させ、前記カーカス及びトレッド間に、ゴム被覆してなる非伸張性高弾性コードを実質上タイヤ赤道面に平行にスパイラル状に巻き回して形成され、かつトレッド幅に跨って配列したプライの１層からなるスパイラル状ベルト層を配列した自動二輪車用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記トレッドの踏面部に排水用の方向性のあるパターンを有し、前記トレッドは、タイヤ赤道面を含む中央部領域と、トレッド幅方向において前記中央部領域の外側に連続する第１側部領域と、トレッド幅方向において前記第１側部領域の外側に連続する第２側部領域とによって構成されており、前記パターンの主溝は、前記中央部領域においてタイヤ周方向に連続する３本の直線状の周方向主溝と、トレッド幅方向において前記周方向主溝よりも外側に設けられた第２主溝とを含み、前記第２主溝の周方向に対する角度は、前記中央部領域で０〜５０°であり、前記第１側部領域及び前記第２側部領域で５０°以上であり、前記スパイラル状ベルト層はトレッド内部に埋設されており、前記非伸張性高弾性コードの平均打ち込み密度は、中央部領域で４０〜６０本／５０ｍｍであり、前記第１側部領域及び前記第２側部領域で２０〜４０本／５０ｍｍであり、前記非伸張性高弾性コードの打ち込み密度は、前記中央部領域、前記第１側部領域及び前記第２側部領域の順に徐々に疎であり、前記第２主溝の周方向に対する角度は、前記中央部領域、前記第１側部領域及び前記第２側部領域の順に徐々に大きいことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記中央部領域における非伸張性高弾性コードの平均打ち込み本数が、前記第１側部領域及び前記２側部領域での平均打ち込み本数より５０ｍｍあたり５本以上多いことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２に記載の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤにおいて、非伸張性高弾性コードの平均打ち込み密度が、中央部領域で４５〜５５本／５０ｍｍであり、前記第１側部領域及び前記２側部領域で２５〜３５本／５０ｍｍであることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３に記載の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤにおいて、非伸張性高弾性コードの打ち込み密度を、中央部領域で一定にしたことを特徴とする。

請求項１の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤは、トレッド内部に埋設させたスパイラル状ベルト層における非伸張性高弾性コードの平均打ち込み（配列）密度を、タイヤの中央部領域で４０〜６０本／５０ｍｍにし、両側部領域ではそれより少ない２０〜４０本／５０ｍｍにしたことによって、直進時にトレッドの踏面部になる中央部領域では高い剛性が得られると共に、バンク時にトレッドの踏面部になる両側部領域ではそれより低い適度な剛性が得られるから、直進時のグリップ力とバンク時の撓み吸収性及び接地性という相反した特性を高いレベルで両立させることができる。

また、トレッドの踏面部に設けた方向性のある排水用パターンの主溝を中央部領域から両側部領域まで連続させると共に、周方向に対する主溝の角度を中央部領域で０〜５０°にし、両側部領域で５０°以上にしたことにより、直進時でも中央部領域での主溝角度によって、また、バンク時でも両側部領域での主溝角度によってそれぞれ良好な排水性が得られる。

従って、本発明の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤは、雨天時でも、直進時には大きなグリップ力と良好な排水性が得られ、バンク時には充分な吸収性及び接地性と良好な排水性が得られる。

また、本発明によれば、タイヤ（トレッド幅）の中央部領域と両側部領域で非伸張性高弾性コードの平均打ち込み（配列）密度を、関連請求項で開示した範囲内で選択することにより、中央部領域でのグリップ力と両側部領域での吸収性及び接地性を広い範囲で任意に調整できるから、レース用オートバイの排気量（レースのカテゴリ）、レースの条件（天候条件、路面温度や路面グリップ力などの路面状況、左コーナリングと右コーナリングとの割合）などに広く対応することが可能であり、種々のレーシングシーンに対して、それぞれに適応した優秀なタイヤを、特に、優秀なレイン用タイヤを提供することができる。

また、本発明を用いれば、バンク時の撓み吸収性と接地性を改善するためにトレッドパターンの溝部面積を広くしてパターン剛性を下げる（ネガティブ率を上げる）必要がなくなるから、ネガティブ率を上げることに伴う耐摩耗性の低下の問題が避けられる。

さらに、本発明によりバンク時の撓み吸収性と接地性が改善されたことによって生じる余裕だけ、ネガティブ率を下げてブロック剛性を上げることも可能になり、耐磨耗性をそれだけ向上させることもできる。

請求項２の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤは、請求項１の構成と同等の効果が得られる。

また、タイヤの中央部領域における非伸張性高弾性コードの平均打ち込み本数を両側部領域での平均打ち込み本数より５０ｍｍあたり５本以上多くしたことにより、トレッド中央部領域では高い剛性が得られ、両側部領域ではそれより低い適度な剛性が得られるから、上記のように直進時のグリップ力とバンク時の撓み吸収性及び接地性とが高いレベルで両立する。

請求項３の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤは、請求項２の構成と同等の効果が得られる。

また、非伸張性高弾性コードの平均打ち込み密度をタイヤの中央部領域で４５〜５５本／５０ｍｍにし、両側部領域で、それより少ない２５〜３５本／５０ｍｍにしたことにより、直進時のグリップ力とバンク時の撓み吸収性及び接地性が高いレベルで両立する。

請求項４の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤは、請求項１の構成と同等の効果が得られる。

また、タイヤの中央部領域をトレッド幅の０〜７５％の範囲に設定し、両側部領域をトレッド幅の４５〜１００％の範囲に設定する請求項４の構成によれば、中央部領域と両側部領域のそれぞれを上記の範囲内で選択することにより、非伸張性高弾性コードの平均打ち込み密度をトレッド幅の全体に亘って任意に調整することが可能になるから、異なった条件に対してさらに細かく対応した優秀なタイヤ（特に、優秀なレイン用タイヤ）を提供することができる。

請求項５の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤは、請求項４の構成と同等の効果が得られる。

また、タイヤの中央部領域で非伸張性高弾性コードの打ち込み密度を一定にする請求項５の構成では、中央部領域と両側部領域を広い範囲から選択できる請求項４の構成と相俟って、コードの打ち込み密度を一定にする範囲をトレッド幅の広い範囲で任意に調整可能になるから、異なった条件に対応した優秀なタイヤ（特に、優秀なレイン用タイヤ）を低コストで提供できる。

請求項６の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤは、請求項１〜請求項５の構成と同等の効果が得られる。

また、非伸張性高弾性コードの打ち込み密度をタイヤの中央部領域で最も密にし両側部領域に向かって任意の段階で徐々に疎にする請求項６の構成によれば、直進時のグリップ力とバンク時の吸収性及び接地性とのバランスを中央部領域から両側部領域にかけて多段階で細かく調整することが可能になり、異なった条件に対してさらに細かく対応することができるから、それだけ優秀なタイヤ（特に、優秀なレイン用タイヤ）を提供することが可能になる。

（第１実施形態）
図１と図３と表１によって自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ１（本発明の第１実施形態）の説明をする。

［自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ１の特徴］
図１は自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ１のトレッド部の踏み面３（踏面部：接地部）を示している。

タイヤ１は、左右一対のサイドウォールとトレッドとがトロイダル状（ドーナツ状）に形成されており、ゴム被覆してなる比較的高弾性のテキスタイルコードを互いに平行に配列したプライの少なくとも１層からなるカーカスでこれら（サイドウォールとトレッド）の各部分をタイヤ１の赤道面５に対して７０°〜９０°の角度範囲で補強し、このカーカスプライの両端部を両サイドウォールの径方向内側に埋設された非伸張性環状ビードコアと、その上に隣接配置されたビードエペックスの周りにタイヤ１の内側から外側に向けて巻き上げ係止させると共に、カーカス及びトレッドの間に、ゴムで被覆した非伸張性高弾性コード７（図３）を赤道面５と実質上平行にスパイラル状に巻き回して形成されたプライの１層からなるスパイラル状ベルト層９（図３）をトレッド幅１１と実質的に同等の幅で配置して構成されている。

また、踏み面３には方向性のある排水用パターン１３が形成されており、パターン１３の主溝１５は踏み面３（トレッド幅１１）の中央部領域１７から両側部領域１９まで連続しており、周方向に対する主溝１５の角度は中央部領域１７で０〜５０°であり、両側部領域１９で５０°以上である。

また、スパイラル状ベルト層９はトレッドの内部に埋設されており、非伸張性高弾性コード７の平均打ち込み本数は、中央部領域１７で４６本／５０ｍｍであり、両側部領域１９で３０本／５０ｍｍである。

また、非伸張性高弾性コード７の、中央部領域１７での平均打ち込み本数４６本／５０ｍｍは４０〜６０本／５０ｍｍの範囲内であり、両側部領域１９での３０本／５０ｍｍは２０〜４０本／５０ｍｍの範囲内であり（請求項１）、また、中央部領域１７の平均打ち込み本数は両側部領域１９より５０ｍｍあたり５本以上多く（請求項２の構成）、さらに、中央部領域１７での平均打ち込み本数４６本／５０ｍｍは４５〜５５本／５０ｍｍの範囲内であり、両側部領域１９での平均打ち込み本数３０本／５０ｍｍは２５〜３５本／５０ｍｍの範囲内である（請求項３の構成）。

＜実車評価＞
表１に示すように、上記のようなタイヤ１の条件で構成した１９０／６５０Ｒ１６５のタイヤ（発明品１）を１０００ｃｃのロードレース用オートバイのリアに装着し、雨天時のサーキットで実車評価を行った。

その結果、発明品１は、直進域のグリップ力（ハイドロプレーニング性）と直進時の路面の凹凸などの吸収性と直立部の耐摩耗性では従来品（従来のＭＳＢ構造タイヤ）と同等の優れた評価を得ながら、バンク時のグリップ力（接地性）及び撓みの吸収性では従来品を大幅に凌駕する高評価が得られた。このように発明品１はウェット条件の下でも、直進時とバンク時の両方で操縦性と安定性（操安性）が向上し、ラップタイムを大幅に短縮することができる。

［自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ１の作用及び効果］
タイヤ１は、非伸張性高弾性コード７の平均打ち込み本数を、中央部領域１７で４６本／５０ｍｍにし、両側部領域１９ではそれより５本以上少ない３０本／５０ｍｍにしたことにより、直進時にトレッドの接地部になる中央部領域１７で高い剛性を得ながら、バンク時にトレッドの接地部になる両側部領域１９では剛性をそれより適度に低くすることができ、直進時のグリップ力とバンク時の撓み吸収性及び接地性という相反した特性が高いレベルで両立している。

また、踏み面３に方向性のある排水用パターン１３を設け、このパターン１３の主溝１５を中央部領域１７から両側部領域１９まで連続させると共に、周方向に対する主溝１５の角度を中央部領域１７で０〜５０°にし、両側部領域１９で５０°以上にしたことにより、雨天時でも、直進中は中央部領域１７での主溝１５の角度付けによって、また、バンク時でも両側部領域１９での主溝１５の角度付けによってそれぞれ良好な排水性が得られる。

上記のように、雨天時でも、直進時は大きなグリップ力と良好な排水性が得られ、バンク時は充分な吸収性及び接地性と良好な排水性が得られる本発明のタイヤ１はレイン用タイヤとして極めて優れた性能を備えており、例えば、大排気量エンジンを搭載したレース用オートバイに用いれば、表１での評価が示すように、雨天時でも車体直立時（直進走行時）に得られる大きなグリップ力によりホイルスピンが防止される上に、バンク時に大キャンバー角を与えても両側部領域１９で得られる優れた吸収性とグリップ力とにより高速で安定したコーナリング走行が行えるから、ウェット走行時に限らず、種々の天候条件のレースにおいてラップタイムを大幅に短縮することができる。

また、中央部領域１７と両側部領域１９とで非伸張性高弾性コード７の平均打ち込み本数（密度）を、本発明で開示した範囲内で選択することによって、直進時のグリップ力とバンク時の吸収性及び接地性を広い範囲で任意に調整できるから、レースのカテゴリ（レース用オートバイの排気量）、レースの条件（天候条件、路面温度や路面グリップ力などの路面状況、左コーナリングと右コーナリングとの割合）などに広く対応することが可能であり、種々のレーシングシーンに対して、それぞれに適応した優秀なタイヤを提供することができる。

また、本発明によってバンク時の撓み吸収性と接地性が改善されたから、パターン１３の主溝１５（溝部）の面積を広くしてパターン剛性を下げる（ネガティブ率を上げる）必要がなくなり、ネガティブ率を上げることに伴う耐摩耗性低下を回避できる上に、バンク時の撓み吸収性と接地性が改善されたことによって生じる余裕だけ、パターン１３のネガティブ率を下げてブロック剛性を上げることも可能になり、耐磨耗性をさらに向上させることができる。

また、図１に示したように、両側部領域１９をさらに領域２１と領域２３とに分けて、領域２１の非伸張性高弾性コード７の平均打ち込み本数を中央部領域１７より少なく（疎に）し、領域２３の非伸張性高弾性コード７の平均打ち込み本数を領域２１よりさらに少なく（さらに疎に）することにより、中央部領域１７と領域２１と領域２３の各剛性１、剛性２、剛性３をこの順序で徐々に小さくすることも可能である。

これは請求項６の構成であり、異なった条件に対してさらに細かく対応することができるから、それだけ優秀なタイヤ（特に、優秀なレイン用タイヤ）を提供することが可能になる。

（第２実施形態）
図２と図３と表１によって自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ１０１（本発明の第２実施形態）の説明をする。

［自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ１０１の特徴］
タイヤ１０１は、図１のタイヤ１において、パターン１３の両側部領域１９での溝部２５を、矢印１０３のように、溝部面積が減少する（ネガティブ率が下がる）ように変更し、陸部面積の広いパターン１０５にしたものであり、他の構成はタイヤ１と同等である。

＜実車評価＞
表１のように、タイヤ１０１の条件で構成した１９０／６５０Ｒ１６５のタイヤ（発明品２）を１０００ｃｃのロードレース用オートバイのリアに装着し、雨天時のサーキットで実車評価を行った。

その結果、発明品２は両側部領域１９のパターン１０５でネガティブ率を下げ、陸部面積を増加させたことにより、発明品１の高い性能（効果）を保持しながら、発明品１に較べて、両側部領域１９の耐磨耗性が改善されている。

［本発明の範囲に含まれる他の態様］
また、本発明の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤは、請求項４の構成のように、中央部領域と両側部領域のそれぞれを開示した範囲内で選択することにより、非伸張性高弾性コードの平均打ち込み密度をトレッド幅の全体に亘って任意に調整することが可能になるから、異なった条件に対してさらに細かく対応した優秀なタイヤ（特に、優秀なレイン用タイヤ）を提供することができる。

また、請求項５の構成のように、タイヤの中央部領域で非伸張性高弾性コードの打ち込み密度を一定にすることにより、中央部領域と両側部領域を広い範囲から選択できる請求項４の構成と相俟って、コードの打ち込み密度を一定にする範囲をトレッド幅の広い範囲で任意に調整可能になるから、異なった条件に対応した優秀なタイヤ（特に、優秀なレイン用タイヤ）を低コストで提供できる。

また、上記のように請求項６の構成では、非伸張性高弾性コードの打ち込み密度をタイヤの中央部領域で最も密にし両側部領域に向かって任意の段階で徐々に疎にする請求項６の構成によれば、直進時のグリップ力とバンク時の吸収性及び接地性とのバランスを中央部領域から両側部領域にかけて多段階で細かく調整することが可能になり、異なった条件に対してさらに細かく対応することができるから、それだけ優秀なタイヤ（特に、優秀なレイン用タイヤ）を提供することが可能になる。

第１実施形態の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ１を示す図面である。第１実施形態及び第２実施形態の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ１，１０１の基本的構造を示す断面図である。第２実施形態の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ１０１を示す図面である。従来のＭＳＢ構造のタイヤを示す断面図である。

符号の説明

１自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ
３踏み面（踏面部）
５赤道面
７非伸張性高弾性コード
９スパイラル状ベルト層
１１トレッド幅
１３排水用のパターン
１５主溝
１７中央部領域
１９両側部領域
１０１自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ
１０５両側部領域の排水用パターン

Claims

左右一対のサイドウォールとトレッドとがトロイダル状に連なり、これら各部分をタイヤ赤道面に対して７０°〜９０°の角度範囲で、ゴム被覆してなる高弾性テキスタイルコードを互いに平行に配列したプライの少なくとも１層からなるカーカスで補強し、前記カーカスプライの両端部を両サイドウォールの径方向内側に埋設された非伸張性環状ビードコアと、その上に隣接配置されるビードエペックスの周りにタイヤの内側から外側に向けて巻き上げ係止させ、前記カーカス及びトレッド間に、ゴム被覆してなる非伸張性高弾性コードを実質上タイヤ赤道面に平行にスパイラル状に巻き回して形成され、かつトレッド幅に跨って配列したプライの１層からなるスパイラル状ベルト層を配列した自動二輪車用空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記トレッドの踏面部に排水用の方向性のあるパターンを有し、
前記トレッドは、タイヤ赤道面を含む中央部領域と、トレッド幅方向において前記中央部領域の外側に連続する第１側部領域と、トレッド幅方向において前記第１側部領域の外側に連続する第２側部領域とによって構成されており、
前記パターンの主溝は、前記中央部領域においてタイヤ周方向に連続する３本の直線状の周方向主溝と、トレッド幅方向において前記周方向主溝よりも外側に設けられた第２主溝とを含み、
前記第２主溝の周方向に対する角度は、前記中央部領域で０〜５０°であり、前記第１側部領域及び前記第２側部領域で５０°以上であり、
前記スパイラル状ベルト層はトレッド内部に埋設されており、前記非伸張性高弾性コードの平均打ち込み密度は、中央部領域で４０〜６０本／５０ｍｍであり、前記第１側部領域及び前記第２側部領域で２０〜４０本／５０ｍｍであり、
前記非伸張性高弾性コードの打ち込み密度は、前記中央部領域、前記第１側部領域及び前記第２側部領域の順に徐々に疎であり、
前記第２主溝の周方向に対する角度は、前記中央部領域、前記第１側部領域及び前記第２側部領域の順に徐々に大きいことを特徴とする自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ。
請求項１に記載の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記中央部領域における非伸張性高弾性コードの平均打ち込み本数が、前記第１側部領域及び前記第２側部領域での平均打ち込み本数より５０ｍｍあたり５本以上多いことを特徴とする自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ。
請求項２に記載の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤにおいて、
非伸張性高弾性コードの平均打ち込み密度が、前記中央部領域で４５〜５５本／５０ｍｍであり、前記第１側部領域及び前記第２側部領域で２５〜３５本／５０ｍｍであることを特徴とする自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ。
請求項３に記載の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤにおいて、
非伸張性高弾性コードの打ち込み密度を、中央部領域で一定にしたことを特徴とする自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ。