JP5417000B2 - 二輪自動車用空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、二輪自動車に装着される空気入りタイヤに関する。

タイヤは、多数の部材が組み合わされて構成される。これら部材の仕様等の調整によりタイヤの剛性が調節され、操縦安定性能、トラクション性能等の向上が検討される。この検討の一例が、特開平５−４５０３号公報に開示されている。この公報では、ビード、カーカス、ベルト及びバンドの仕様が調整され、高速走行時の操縦安定性能及び耐久性の向上が図られている。

特開平５−４５０３号公報

タイヤの剛性不足は、不充分なトラクション性能を招来する。過大な剛性は、トラクション性能を阻害してしまう。充分なトラクション性能が発揮されうる適正な剛性域が存在する。一方、トラクション性能を重視して剛性が調節されると、剛性が不足し操縦安定性能が低下してしまう場合がある。トラクション性能及び操縦安定性能を両立させることは、容易ではない。

本発明の目的は、トラクション性能及び操縦安定性能に優れる二輪自動車用空気入りタイヤの提供にある。

本発明に係る二輪自動車用空気入りタイヤは、その外面がトレッド面をなすトレッドと、それぞれがこのトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、それぞれがサイドウォールよりも半径方向略内側に位置する一対のビードと、上記トレッド及びサイドウォールの内側に沿って一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されたカーカスと、それぞれがカーカスの軸方向外側に位置する一対のコード群とを備えている。それぞれのコード群は、このビードの近傍からトレッドの端に向かって、間隔を空けて順に配置された複数のコードからなる。それぞれコードは、周方向に延在している。半径方向において最も外側に位置するコードは、ビードベースラインからトレッドの端までの半径方向高さＨＴの半分の位置よりも半径方向外側に位置しており、かつ、トレッドの端よりも半径方向内側に位置している。半径方向において最も内側に位置するコードは、上記半分の位置よりも半径方向内側に位置している。これらコードの本数は、３本以上１５本以下である。

好ましくは、この二輪自動車用空気入りタイヤでは、ビードベースラインから上記半径方向において最も外側に位置するコードまでの半径方向高さＨ１の、半径方向高さＨＴに対する比は、０．６以上０．９以下である。好ましくは、ビードベースラインから上記半径方向において最も内側に位置するコードまでの半径方向高さＨ２の、半径方向高さＨＴに対する比は、０．１以上０．４以下である。好ましくは、上記半径方向において最も内側に位置するコードから上記半径方向において最も外側に位置するコードまでの半径方向距離Ｈ３の、半径方向高さＨＴに対する比は、０．３以上０．７以下である。

好ましくは、上記コードの材質はスチールである。上記コードがアラミド繊維又はナイロン繊維からなってもよい。アラミド繊維からなるコードが特に好ましい。この場合、このコードの構成は１５００ｄｔｅｘ／２が好ましい。

本発明に係る二輪自動車用空気入りタイヤでは、サイドウォールの部分に設けられたコード群が、剛性を適切に調節しうる。このタイヤは、トラクション性能及び操縦安定性能に優れる。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部が示された断面図である。 図２は、図１のタイヤの一部が示された拡大断面図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１に示された空気入りタイヤ２は、図１中の一点鎖線ＣＬを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。この一点鎖線ＣＬは、タイヤ２の赤道面を表す。このタイヤ２は、トレッド４、サイドウォール６、ビード８、カーカス１０、バンド１２、コード群１４及びインナーライナー１６を備えている。このタイヤ２は、チューブレスタイプである。このタイヤ２は、二輪自動車に装着される。なお、この図１において、上下方向が半径方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が周方向である。

トレッド４は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。トレッド４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド４は、トレッド面１８を備えている。このトレッド面１８は、路面と接地する。トレッド面１８には、溝２０が刻まれている。この溝２０により、トレッドパターンが形成されている。トレッド４に溝２０が刻まれなくてもよい。

サイドウォール６は、トレッド４の端２２から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール６は、架橋ゴムからなる。サイドウォール６は、撓みによって路面からの衝撃を吸収する。さらにサイドウォール６は、カーカス１０の外傷を防止する。

ビード８は、サイドウォール６よりも半径方向略内側に位置している。ビード８は、コア２４と、このコア２４から半径方向外向きに延びるエイペックス２６とを備えている。コア２４は、リング状である。コア２４は、複数本の非伸縮性ワイヤー（典型的にはスチール製ワイヤー）を含む。エイペックス２６は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス２６は、高硬度な架橋ゴムからなる。

カーカス１０は、第一カーカスプライ２８及び第二カーカスプライ３０からなる。第一カーカスプライ２８及び第二カーカスプライ３０は、両側のビード８の間に架け渡されており、トレッド４及びサイドウォール６の内側に沿っている。第一カーカスプライ２８及び第二カーカスプライ３０は、コア２４の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。折り返された第一カーカスプライ２８の端３２は、折り返された第二カーカスプライ３０の端３４よりも半径方向外側に位置している。

図示されていないが、第一カーカスプライ２８及び第二カーカスプライ３０は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、通常は７０°から９０°である。換言すれば、このカーカス１０はラジアル構造を有する。コードは、通常は有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。バイアス構造のカーカス１０が採用されてもよい。

バンド１２は、カーカス１０の半径方向外側に位置している。このバンド１２は、トレッド４の半径方向内側に位置している。図示されていないが、このバンド１２は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは実質的に周方向に延びており、螺旋状に巻かれている。このタイヤ２では、コードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、５°以下、特には２°以下である。本発明では、赤道面に対してなす角度の絶対値が５．０°以下である方向は、「実質的な周方向」とされる。このバンド１２は、いわゆるジョイントレス構造を有する。バンド１２は、タイヤ２の半径方向の剛性に寄与しうる。このタイヤ２では、走行時に作用する遠心力の影響が抑制される。コードは、通常は有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

図２は、図１のタイヤ２の一部が示された拡大断面図である。この図２には、タイヤ２のサイドウォール６の近傍が示されている。コード群１４は、このサイドウォール６の近傍に位置している。コード群１４は、カーカス１０の軸方向外側に位置している。

コード群１４は、５本のコード３６から構成されている。これらコード３６は、ビード８の近傍からトレッド４の端２２に向かって、間隔を空けて順に配置されている。このタイヤ２では、半径方向において最も外側に位置するコード３６ａは、折り返された第一カーカスプライ２８の端３２よりも半径方向外側に位置している。このコード３６ａは、トレッド４の端２２よりも半径方向内側に位置している。半径方向において最も内側に位置するコード３６ｂは、ビード８のエイペックス２６の先端３８よりも半径方向内側に位置している。

このタイヤ２では、各コード３６は周方向に延在している。各コード３６は、サークルを構成している。各コード３６が構成するそれぞれのサークルは、同心である。このコード群１４は、タイヤ２の剛性に効果的に寄与しうる。

コード群１４に含まれるコード３６の本数は、３本以上１５本以下である。コード３６の本数が３本以上に設定されることにより、コード群１４が剛性に適切に寄与しうるので、タイヤ２のトラクション性能及び操縦安定性能が効果的に向上しうる。この観点から、コード３６の本数は５本以上が好ましい。コード３６の本数が１５本以下に設定されることにより、剛性過大が抑えられている。このタイヤ２では、トラクション性能が適切に維持されている。このタイヤ２は、トラクション性能及び操縦安定性能に優れる。この観点から、コード３６の本数は１０本以下が好ましい。

このタイヤ２では、剛性過大が抑制され、優れたトラクション性能が維持されうるという観点から、一のコード３６とこの一のコード３６の隣に位置する他のコード３６との間の間隔は１．０ｍｍ以上が好ましく、２．０ｍｍ以上がより好ましく、２．５ｍｍ以上が特に好ましい。コード群１４が剛性に適切に寄与しトラクション性能及び操縦安定性能の向上が達成されるという観点から、この間隔は２０ｍｍ以下が好ましく、１５ｍｍ以下がより好ましく、７ｍｍ以下が特に好ましい。なお、この間隔は一のコード３６の外面から他のコード３６の外面までの最短距離が計測されることにより得られる。

このタイヤ２では、コード３６は、有機繊維から構成されてもよい。このコード３６の材質が、スチールとされてもよい。軽量化の観点から、有機繊維からなるコード３６が好ましい。有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。タイヤ２の剛性に効果的に寄与しうるという観点から、ナイロン繊維及びアラミド繊維が好ましい。特に好ましくは、アラミド繊維からなるコード３６が好ましい。コード３６がアラミド繊維からなる場合、タイヤ２の剛性に効果的に寄与しうるという観点から、このコード３６の構成は１５００ｄｔｅｘ／２であるのが好ましい。

図２において、実線ＢＢＬはビードベースラインを表している。このビードベースラインは、タイヤ２が装着されるリムのリム径（ＪＡＴＭＡ参照）を規定する線である。両矢印ＨＴは、ビードベースラインからタイヤ２のトレッド４の端２２までの半径方向高さを表している。実線ＬＡは、半径方向高さＨＴが半分となる位置を表している。

このタイヤ２では、半径方向において最も外側に位置するコード３６ａは実線ＬＡよりも半径方向外側に位置している。半径方向において最も内側に位置するコード３６ｂは、実線ＬＡよりも半径方向内側に位置している。このようなコード３６を含むコード群１４は、タイヤ２の剛性に効果的に寄与しうる。このタイヤ２は、トラクション性能及び操縦安定性能に優れる。

図２において、両矢印Ｈ１は半径方向外側に位置するコード３６までのビード８ベースラインからの半径方向高さを表している。両矢印Ｈ２は、半径方向内側に位置するコード３６までのビード８ベースラインからの半径方向高さを表している。両矢印Ｈ３は、コード群１４の半径方向高さを表している。

高さＨ１の高さＨＴに対する比は、０．６以上０．９以下が好ましい。この比が０．６以上に設定されることにより、コード群１４がタイヤ２の剛性に効果的に寄与しうる。このタイヤ２は、トラクション性能及び操縦安定性能に優れる。この観点から、この比は０．７以上がより好ましい。この比が０．９以下に設定されることにより、タイヤ２の剛性が適切に維持されうる。このタイヤ２では、トラクション性能及び操縦安定性能の両立が維持されうる。この観点から、この比は０．８以下がより好ましい。

高さＨ２の高さＨＴに対する比は、０．１以上０．４以下が好ましい。この比が０．１以上に設定されることにより、タイヤ２の剛性が適切に維持されうる。このタイヤ２では、トラクション性能及び操縦安定性能の両立が維持されうる。この観点から、この比は０．２以上がより好ましい。この比が０．４以下に設定されることにより、コード群１４がタイヤ２の剛性に効果的に寄与しうる。このタイヤ２は、トラクション性能及び操縦安定性能に優れる。この観点から、この比は０．３以下がより好ましい。

このタイヤ２では、高さＨ１は３０ｍｍ以上４５ｍｍ以下が好ましい。この高さＨ１が３０ｍｍ以上に設定されることにより、コード群１４がタイヤ２の剛性に効果的に寄与しうる。このタイヤ２は、トラクション性能及び操縦安定性能に優れる。この観点から、この高さＨ１は３５ｍｍ以上がより好ましい。この高さＨ１が４５ｍｍ以下に設定されることにより、タイヤ２の剛性が適切に維持されうる。このタイヤ２では、トラクション性能及び操縦安定性能の両立が維持されうる。この観点から、この高さＨ１は４０ｍｍ以下がより好ましい。

このタイヤ２では、高さＨ２は５ｍｍ以上２５ｍｍ以下が好ましい。この高さＨ２が５ｍｍ以上に設定されることにより、タイヤ２の剛性が適切に維持されうる。このタイヤ２では、トラクション性能及び操縦安定性能の両立が維持されうる。この観点から、この高さＨ２は１０ｍｍ以上がより好ましく、１５ｍｍ以上が特に好ましい。この高さＨ２が２５ｍｍ以下に設定されることにより、コード群１４がタイヤ２の剛性に効果的に寄与しうる。このタイヤ２は、トラクション性能及び操縦安定性能に優れる。

このタイヤ２では、高さＨ３は１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下が好ましい。この高さＨ３が１０ｍｍ以上に設定されることにより、コード群１４がタイヤ２の剛性に効果的に寄与しうる。このタイヤ２は、トラクション性能及び操縦安定性能に優れる。この観点から、この高さＨ３は１５ｍｍ以上がより好ましく、２０ｍｍ以上が特に好ましい。この高さＨ３が４０ｍｍ以下に設定されることにより、タイヤ２の剛性が適切に維持されうる。このタイヤ２では、優れたトラクション性能及び操縦安定性能が維持されうる。この観点から、この高さＨ３は３５ｍｍ以下がより好ましく、３０ｍｍ以下が特に好ましい。

本発明では、タイヤ２の各部材の寸法及び角度は、タイヤ２が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ２に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ２には荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤ２が依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ２が依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図１に示された基本構成を備え、下記表２に示された仕様を備えた実施例１の二輪自動車用空気入りタイヤを得た。このタイヤのサイズは、「２１０／６０ Ｒ４２０」である。このタイヤでは、そのコード群は５本のアラミド繊維からなるコードで構成されている。このコードの構成は、１５００ｄｔｅｘ／２とされた。コードの間隔は、６ｍｍとされた。トレッドの端までの半径方向高さＨＴは、５０ｍｍとされた。コード群において、半径方向外側に位置するコードの半径方向高さＨ１は、３５ｍｍとされた。半径方向内側に位置するコードの半径方向高さＨ２は、１０ｍｍとされた。コード群の半径方向高さＨ３は、２５ｍｍとされた。

［実施例２−１２及び比較例４−８］
コードの本数、コードの間隔、高さＨ１、高さＨ２、高さＨ３、高さＨＴに対する高さＨ１の比（Ｈ１／ＨＴ）、高さＨＴに対する高さＨ２の比（Ｈ２／ＨＴ）及び高さＨＴに対する高さＨ１の比（Ｈ３／ＨＴ）を下記表１及び表２の通りとした他は実施例１と同様にして、タイヤを得た。

［実施例１３及び１４］
コードの種類を変えた他は実施例１と同様にして、タイヤを得た。実施例１３のコードは、ナイロン繊維である。このコードの構成は、９４０ｄｔｅｘ／２である。実施例１４のコードの材質は、スチールである。このコードの線径は、０．１７ｍｍである。

［比較例１］
コード群を設けなかった他は実施例１と同様にして、タイヤを得た。この比較例１は、レース用として使用されている従来のタイヤである。

［比較例２］
カーカスを構成するカーカスプライの枚数を２枚とし、コード群を設けなかった他は実施例１と同様にして、タイヤを得た。

［比較例３］
コード群に換えて、架橋ゴムからなる補強層を用いた他は実施例１と同様にしてタイヤを得た。この補強層の厚みは、０．８ｍｍとされた。ビードベースラインからこの補強層の半径方向外側に位置する端までの半径方向高さは、３５ｍｍとされた。ビードベースラインから補強層の半径方向内側に位置する端までの半径方向高さは、１０ｍｍとされた。補強層の複素弾性率は、５ＭＰａとされた。なお、複素弾性率は、「ＪＩＳ Ｋ ６３９４」の規定に準拠して、粘弾性スペクトロメーター（岩本製作所社製）を用いて計測された。計測条件としては、初期歪みが１０％、振幅が±１％、周波数が１０Ｈｚ、変形モードが引張モード、測定温度が７０℃、試験片の変位部分の長さが３０ｍｍとされた。なお、この試験片はタイヤから切り出され、その長さは４５ｍｍ、幅は４ｍｍ、厚さは２ｍｍとされた。

［走行テスト］
排気量が１０００ｃｃである市販の二輪自動車（４サイクル）の後輪に、試作タイヤが装着された。リムはＭＴ１７×６．００、タイヤの空気内圧は２００ｋＰａ（ｃｏｌｄ）とした。なお、前輪には、市販されている従来タイヤが装着されている。この前輪のタイヤサイズは、「１２５／８０ Ｒ４２０」である。リムはＭＴ１７×３．５０、タイヤの空気内圧は１４０ｋＰａ（ｃｏｌｄ）である。ドライアスファルト路で構成されたサーキットコースで、ライダーによるトラクション性能及び操縦安定性能に関する走行テスト（官能評価）が行われた。この結果が、指数値で示されている。この数値が大きいほど、良好であることが示される。この結果が、下記表１及び表２に示されている。

表１及び表２に示されるように、実施例のタイヤは比較例のタイヤに比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明された空気入りタイヤは、種々の車両にも適用されうる。

２・・・タイヤ
４・・・トレッド
６・・・サイドウォール
８・・・ビード
１０・・・カーカス
１２・・・バンド
１４・・・コード群
２４・・・コア
２６・・・エイペックス
２８・・・第一カーカスプライ
３０・・・第二カーカスプライ
３６・・・コード

Claims (8)

1. その外面がトレッド面をなすトレッドと、それぞれがこのトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、それぞれがサイドウォールよりも半径方向略内側に位置する一対のビードと、上記トレッド及びサイドウォールの内側に沿って一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されたカーカスと、それぞれがカーカスの軸方向外側に位置する一対のコード群とを備えており、
   それぞれのコード群が、このビードの近傍からトレッドの端に向かって、間隔を空けて順に配置された複数のコードからなり、
   それぞれコードが、周方向に延在しており、
   それぞれのコードが、同心のサークルを構成しており、
   半径方向において最も外側に位置するコードが、ビードベースラインからトレッドの端までの半径方向高さＨＴの半分の位置よりも半径方向外側に位置しており、かつ、トレッドの端よりも半径方向内側に位置しており、
   半径方向において最も内側に位置するコードが、上記半分の位置よりも半径方向内側に位置しており、
   これらコードの本数が、３本以上１５本以下である空気入りタイヤ。
2. 上記コードの間隔が、３．３ｍｍ以上１５ｍｍ以下である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. ビードベースラインから上記半径方向において最も外側に位置するコードまでの半径方向高さＨ１の、半径方向高さＨＴに対する比が、０．６以上０．９以下である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. ビードベースラインから上記半径方向において最も内側に位置するコードまでの半径方向高さＨ２の、半径方向高さＨＴに対する比が、０．１以上０．４以下である請求項１から３にいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 上記半径方向において最も内側に位置するコードから上記半径方向において最も外側に位置するコードまでの半径方向距離Ｈ３の、半径方向高さＨＴに対する比が、０．３以上０．７以下である請求項１から４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 上記コードの材質が、スチールである請求項１から５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 上記コードが、アラミド繊維又はナイロン繊維からなる請求項１から５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. 上記コードが、アラミド繊維からなり、
   このコードの構成が、１５００ｄｔｅｘ／２である請求項７に記載の空気入りタイヤ。

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