JP6444192B2

JP6444192B2 - 自動二輪車用空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP6444192B2
Application number: JP2015017297A
Authority: JP
Inventors: 雅知大島
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2018-12-26
Anticipated expiration: 2035-01-30
Also published as: US20170334248A1; EP3251875B1; CN107206840A; CN107206840B; EP3251875A4; JP2016141209A; WO2016120941A1; EP3251875A1

Description

本発明は、自動二輪車用空気入りタイヤに関するものである。

自動二輪車によるコーナリング走行に当たっては、タイヤを路面に対して傾斜させてキャンバー角を付与する。近年の自動二輪車においては、車体性能の向上やタイヤのトレッドゴムのグリップ性能の向上等により、６０°近くの大きなキャンバー角でのコーナリングが可能になってきている。

上記のような大きなキャンバー角での走行を含むコーナリング時において、グリップ性能をさらに確保するためには、接地面積を増大させることが重要であり、従来、トレッド部のクラウン形状やタイヤの内部構造等、様々な工夫により接地面積を確保している。

ここで、３００ｋｍ／ｈ近くでの高速走行が可能なレース用タイヤにおいては、遠心力によるタイヤの膨張を抑制するため、コードをゴムで被覆したストリップ部材をタイヤ周方向に沿ってスパイラル状に巻き回して形成した、スパイラルベルトを備えた構造を一般的に採用している。

そして、例えば特許文献１〜４に記載のように、自動二輪車用空気入りタイヤにおいて、スパイラルベルトの打ち込み数を低減させることにより、接地面積を確保してグリップ性能を確保する技術が提案されている。

特開２００４−１９６１４８号公報特開平７−２９０９０５号公報特開２００６−１９９０７４号公報特開２００６−２２４９３５号公報

しかしながら、上述のようなタイヤの膨張を抑制し、タイヤの破裂破壊を防止して耐久性を向上させる観点からは、スパイラルベルトのコードの打ち込み数は、一定数以上とすることが通常であった。そのため、打ち込み数の調整によって、タイヤの耐久性とグリップ性能とを両立させることが困難であった。

本発明は、上記の課題を解決すべくなされたものであり、タイヤの耐久性と大きなキャンバー角での走行を含むコーナリング時のタイヤのグリップ性能とを両立させた、自動二輪車用空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明の要旨構成は、以下の通りである。
本発明の自動二輪車用空気入りタイヤは、２本の補強コードをゴムで被覆したストリップ部材をタイヤ周方向に沿ってスパイラル状に巻き回して形成したスパイラルベルトを具え、前記タイヤの偏平率が６０％以上であり、前記タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした基準状態でのタイヤ幅方向断面において、周回毎の前記補強コードが、タイヤ幅方向全体にわたって前記スパイラルベルトのペリフェリに沿って等間隔に位置し、前記基準状態でのタイヤ幅方向断面において、タイヤ幅方向に隣接する周回毎の前記補強コード間の前記スパイラルベルトのペリフェリに沿った間隔Ａは、３．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であり、前記基準状態でのタイヤ幅方向断面において、前記ストリップ部材を構成する前記２本の補強コード間の前記スパイラルベルトのペリフェリに沿った間隔Ｂは、０．８ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、１本の前記補強コードの破断強度は、２００Ｎ以上１０００Ｎ以下であることを特徴とするものである。
本発明の自動二輪車用空気入りタイヤによれば、タイヤの耐久性と大きなキャンバー角での走行を含むコーナリング時のタイヤのグリップ性能とを両立させることができる。

ここで、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（ＴｈｅＥｕｒｏｐｅａｎＴｙｒｅａｎｄＲｉｍＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）のＳＴＡＮＤＡＲＤＳＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴｈｅＴｉｒｅａｎｄＲｉｍＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．）のＹＥＡＲＢＯＯＫ等に記載されている、適用サイズにおける標準リム（ＥＴＲＴＯのＳＴＡＮＤＡＲＤＳＭＡＮＵＡＬではＭｅａｓｕｒｉｎｇＲｉｍ、ＴＲＡのＹＥＡＲＢＯＯＫではＤｅｓｉｇｎＲｉｍ）を指す。また、「規定内圧」とは、冷間セット１５０ｋＰａ〜２９０ｋＰａの範囲で、ブリヂストン社製ＲＭＲのサイズ毎にブリヂストン社が推奨した内圧をいうものとする。

さらに、「等間隔」とは、実質的に等間隔であれば良く、例えば製造上の誤差等により、ばらつきを有する場合も含まれるものとする。
また、「間隔Ａ」は、補強コードの中心間の間隔をいい、図２に示すように、２本の補強コード８のうち、タイヤ幅方向に隣接するストリップ部材の周回部分に互いに最も近い補強コード８同士の中心間の間隔をいうものとする。そして、「間隔Ｂ」は、図２に示すように、補強コード８の中心間の間隔をいうものとする。
ここで、「補強コード」とは、１本の素線からなる補強コード、２本以上の素線からなる（例えば、２本以上の素線を引き揃える、撚り合わせる等してなる）補強コードを含むものとする。

さらに、「破断強度」とは、自動二輪車用空気入りタイヤからスパイラルベルトを所定の長さ、所定の幅、所定の厚さで切り出し、被覆されたゴムを取り除いて、所定の長さの１本の補強コードを取り出し、該補強コードについての破断強度を測定したものとする。破断強度の測定は、ＪＩＳＧ３５１０及びＪＩＳＺ２２４１に準拠した引張り試験にて行い、補強コードが破断するに至る際の最大引張荷重をスチールコードの破断強度とする。

本発明の自動二輪車用空気入りタイヤにあっては、前記補強コードは、スチールコードであることが好ましい。
補強コードとしてスチールコードを用いることが、上記の破断強度の範囲とするのに特に適している。

本発明によれば、タイヤの耐久性と大きなキャンバー角での走行を含むコーナリング時のタイヤのグリップ性能とを両立させた、自動二輪車用空気入りタイヤを提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる自動二輪車用空気入りタイヤの、タイヤ幅方向断面図である。本発明の一実施形態にかかる自動二輪車用空気入りタイヤの、スパイラルベルトの補強コードの配置を模式的に示した図である。本発明の他の実施形態にかかる自動二輪車用空気入りタイヤの、タイヤ幅方向断面図である。本発明の別の実施形態にかかる自動二輪車用空気入りタイヤの、タイヤ幅方向断面図である。比較例にかかる自動二輪車用空気入りタイヤの、スパイラルベルトの補強コードの配置を模式的に示した図である。比較例にかかる自動二輪車用空気入りタイヤの、スパイラルベルトの補強コードの配置を模式的に示した図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に例示説明する。図１は、自動二輪車用空気入りタイヤ（以下、単にタイヤとも称する）を適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした基準状態の際のタイヤ幅方向断面を示している。

図１は、本発明の一実施形態にかかる自動二輪車用空気入りタイヤ（以下、単にタイヤとも称する）のタイヤ幅方向断面図である。まず、このタイヤ１は、偏平率が６０％以上であり、図１に示すように、このタイヤ１は、一対のビード部２と、該ビード部２に連なる一対のサイドウォール部３と、両サイドウォール部３間にトロイド状をなして連なるトレッド部４と、を有している。また、このタイヤは、一対のビード部２に埋設された一対のビードコア２ａ間にトロイダル状に跨るカーカス本体部と該カーカス本体部から延びタイヤ幅方向内側から外側に向かって折り返されるカーカス折り返し部とからなる、１枚以上（図示例では２枚）のラジアル配列のカーカスプライ５ａ、５ｂからなるカーカス５を有している。図示例では、カーカスプライ５ａ、５ｂの折り返し部の折り返し端は、タイヤ径方向の位置を互いにずらして配置されている。

そして、このタイヤ１は、カーカス５のタイヤ径方向外側に、２本の補強コードを引き揃えてゴムで被覆したストリップ部材をタイヤ周方向に沿ってスパイラル状に巻き回して（いわゆる２条巻き）形成したスパイラルベルト６を１層有している。さらに、図示例では、ビードコア２ａのタイヤ径方向外側に、断面略三角形状のビードフィラ７が配置されている。図２に示す例では、補強コード８は、５本の素線９を撚り合わせてなる、いわゆる１×５の撚り構造の補強コード（この例ではスチールコード）を用いている。

図２は、本実施形態のスパイラルベルト６の補強コードの配置を模式的に示した図である。本実施形態のタイヤにあっては、周回毎の補強コード８が、タイヤ幅方向全体にわたって等間隔に位置している。すなわち、本実施形態では、２本の補強コード８をゴムで被覆したストリップ部材を用いているため、間隔Ｂでタイヤ幅方向に隣接する２本１組の補強コード８が、タイヤ幅方向全体にわたって間隔Ａで等間隔に位置している。そして、本実施形態のタイヤでは、タイヤ幅方向に隣接する周回毎の補強コード８間の上記の間隔Ａは、３．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であり、ストリップ部材を構成する２本の補強コード間の上記間隔Ｂは、０．８ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。
図２においては模式的に示しているが、実際には、図１に示すように、上記間隔Ａ、Ｂは、上記基準状態のタイヤ幅方向断面において、スパイラルベルト６のペリフェリに沿った間隔である。

さらに、本実施形態のタイヤにあっては、１本の補強コード８の破断強度は、２００Ｎ以上１０００Ｎ以下である。
以下、本実施形態の自動二輪車用空気入りタイヤの作用効果について説明する。

本発明者が、上述した課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、偏平率が６０％以上の自動二輪車用空気入りタイヤにおいては、タイヤ断面がより真円に近づくため、タイヤ内圧による張力をカーカスがその全体（ビード部からタイヤ赤道面まで）で負担することができ、スパイラルベルトが負担する張力を低減することができるため、タイヤの破裂破壊に対する耐久性のスパイラルベルトの打ち込み数による依存性を大幅に低減することができ、従って、スパイラルベルトの補強コードを疎に配置してもタイヤの破裂破壊に対する耐久性を確保し得るという知見を得た。

上記の知見に基づいて完成された本発明の一実施形態である上記のタイヤ１は、まず、偏平率が６０％以上であるという条件の下、１本の補強コード８の破断強度を２００Ｎ以上として２条巻きとし、且つ、タイヤ幅方向に隣接する周回毎の補強コード８間の上記の間隔Ａを６．０ｍｍ以下とし、且つ、上記間隔Ｂを１．５ｍｍ以下としていることにより、上記の間隔Ａをこの範囲内である程度広くしても（例えば間隔Ａを６．０ｍｍとして疎にしても）、タイヤの耐久性を確保することができる。
そして、本実施形態のタイヤでは、タイヤ幅方向に隣接する周回毎の補強コード８間の上記の間隔Ａを３．５ｍｍ以上とし、且つ、上記間隔Ｂを０．８ｍｍ以上としていることから、補強コード８のタイヤ幅方向への変形を助長して、タイヤ径方向への変形（いわゆるバックリング現象を生じさせる変形）を抑制し、接地面積を確保して、グリップ性能を向上させることができる。
なお、１本の補強コードの破断強度が１０００Ｎ超だとコードの曲げ剛性が高くなりすぎて接地面積が減少してしまう場合があるからである。
さらに、本実施形態のタイヤでは、周回毎の補強コード８が、タイヤ幅方向全体にわたってスパイラルベルト６のペリフェリに沿って等間隔に位置しているため、補強コード８がタイヤ幅方向全体にわたって疎密が生じないようにすることができ、上記の効果をタイヤ幅方向全体にわたって有効に得ることができる。特に、６０°以上の大きなキャンバー角が付与された際に接地する領域に関しても、接地面積を増大させてグリップ性能を確保することができる。
なお、上記の間隔Ａを６．０ｍｍ以下としていることにより、走行時の剛性感を向上させることもできる。
以上のように、本実施形態のタイヤによれば、タイヤの耐久性と大きなキャンバー角での走行を含むコーナリング時のタイヤのグリップ性能とを両立させることができる。

また、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤにあっては、補強コード８は、スチールコードであることが好ましい。
上記の範囲の破断強度のスチールコードが、曲げ剛性も適正で廉価であるからである。

また、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤでは、上記間隔Ａは、４．０ｍｍ〜５．０ｍｍであることがさらに好ましい。上記間隔Ａを４．０ｍｍ以上とすることにより、さらにグリップ性能を向上させることができ、また、上記間隔Ａを５．０ｍｍ以下とすることにより、さらに耐久性を向上させることができるからである。

ここで、図２に示す例では、補強コード８は、５本の素線９を撚り合わせてなる、いわゆる１×５の撚り構造の補強コード８（この例ではスチールコード）を用いているが、本発明においては、補強コード８の撚り構造については、特には限定されず、例えば、１×２、３×３等様々な撚り構造のものを用いることができる。要するに、本発明では、補強コード８の材質や撚り構造によって、１本の補強コード８の破断強度を、２００Ｎ以上１０００Ｎ以下にするというものである。

本発明の自動二輪車用空気入りタイヤは、偏平率が８０％以下であることが好ましい。自動二輪車用空気入りタイヤの基本的な走行性能を確保することができるからである。

なお、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤは、図３、図４に示すように、カーカス５のタイヤ径方向外側、且つ、スパイラルベルト６の対径方向内側に、ブレーカコードのプライからなる１層以上のブレーカ層１０を有していても良い。図３は、ブレーカ層１０を１層有する場合を示し、図４は、ブレーカ層１０を２層有している場合を示している。この場合も、上述の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。なお、図３に示す例では、ブレーカ層１０のタイヤ幅方向の幅は、スパイラルベルト６のタイヤ幅方向の幅より大きく、図４に示す例では、２層のブレーカ層のうち、タイヤ径方向内側のブレーカ層は、スパイラルベルト６の端部付近まで延び、２層のブレーカ層のうち、タイヤ径方向外側のブレーカ層は、タイヤ径方向内側のブレーカ層の端部位置で屈曲し、該端部位置よりタイヤ幅方向外側でカーカス５と接している。

＜実施例１＞
本発明の効果を確かめるため、発明例１〜５及び比較例１〜５にかかるレース用の前輪用タイヤを試作して、破裂破壊に対する耐久性、有効接地面積、グリップ性能、及び剛性感を評価する試験を行った。各タイヤの諸元は、以下の表１に示している。タイヤの耐久性、有効接地面積、グリップ性能、及び剛性感の評価手法は、以下の通りである。なお、図４は、比較例１のように１条巻きで間隔Ａが小さい場合を模式的に示したものであり、図５は、比較例４のように２条巻きで間隔Ａが小さい場合を模式的に示したものである。なお、各タイヤは、表１に具体的に示す諸元を除いては、図１に示すようなタイヤ構造を有している。また、補強コードとしては、スチールコードを用いた。

＜破裂破壊に対する耐久性＞
タイヤサイズ１２０／６００Ｒ１７の各タイヤを適用リムに装着し、空気を徐々に注入して内圧を高めて行き、タイヤが破裂した瞬間の内圧を測定することにより、タイヤの破裂破壊に対する耐久性を評価した。
評価は、比較例１を１００とした際の相対値で示し、数値が大きい程、耐久性に優れていることを示す。また、相対値（ＩＮＤＥＸ）で７０以上であれば、十分な耐久性を有している。
＜有効接地面積＞
タイヤサイズ１２０／６００Ｒ１７の各タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、そのタイヤを平滑面に規定荷重押し付けた時の接地面積を評価した。
評価は、比較例１を１００とした際の相対値で示し、数値が大きい程、有効接地面積が大きいことを示す。
＜グリップ性能＞
タイヤサイズ１２０／６００Ｒ１７の各タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、クローズドサーキットを走行した際のライダーのフィーリングにより、大きなキャンバー角が付与された際のグリップ性能を評価した。
評価は、比較例１を１００とした際の相対値で示し、数値が大きい程、グリップ性能に優れていることを示す。
＜剛性感＞
タイヤサイズ１２０／６００Ｒ１７の各タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、クローズドサーキットを走行した際のライダーのフィーリングにより、剛性感を評価した。
評価は、比較例１を１００とした際の相対値で示し、数値が大きい程、剛性感に優れていることを示す。
これらの評価結果を、タイヤの諸元と共に、以下の表１に示している。

表１に示すように、発明例１〜５にかかるタイヤは、いずれも比較例１〜５にかかるタイヤと比較して、破裂破壊に対する耐久性、有効接地面積、グリップ性能、及び剛性感を確保することができていることがわかる。

＜実施例２＞
タイヤサイズ１１０／８０Ｒ１７相当の扁平率の前輪用タイヤについても、発明例６及び比較例６、７を試作して、実施例１と同様の試験を行った。各タイヤの諸元は、評価結果と共に以下の表２に示している。
評価手法は、実施例１と同様であるが、比較例６の評価結果を１００として、各性能を評価している。

表２に示すように、発明例６にかかるタイヤは、比較例６、７にかかるタイヤと比較して、破裂破壊に対する耐久性、有効接地面積、グリップ性能、及び剛性感を確保することができていることがわかる。

＜実施例３＞
タイヤサイズ１２０／６００Ｒ１７のレース用の前輪用タイヤについても、発明例７及び比較例８、９を試作して、実施例１と同様の試験を行った。各タイヤの諸元は、評価結果と共に以下の表３に示している。
評価手法は、実施例１と同様であるが、比較例８の評価結果を１００（耐久性については９０）として、各性能を評価している。

表３に示すように、発明例７にかかるタイヤは、比較例８、９にかかるタイヤと比較して、破裂破壊に対する耐久性、有効接地面積、グリップ性能、及び剛性感を総合的に確保することができていることがわかる。

＜実施例４＞
タイヤサイズ１８０／６４０Ｒ１７のレース用の後輪用タイヤについても、比較例１０、１１を試作して、実施例１と同様の試験を行った。各タイヤの諸元は、評価結果と共に以下の表４に示している。
評価手法は、実施例１と同様であるが、比較例１０の評価結果を１００（耐久性については８５）として、各性能を評価している。

表４に示すように、偏平率が６０％未満（５５％）である、比較例１０は、間隔Ａを５ｍｍとしても、十分な耐久性及び剛性感を確保することができていないことがわかる。

本発明によれば、タイヤの耐久性と大きなキャンバー角での走行を含むコーナリング時のタイヤのグリップ性能とを両立させた、自動二輪車用空気入りタイヤを提供することができる。本発明は、レース用の前輪用の自動二輪車用空気入りタイヤとして、特に好適に用いられ得る。

１自動二輪車用空気入りタイヤ
２ビード部
２ａビードコア
３サイドウォール部
４トレッド部
５カーカス
６スパイラルベルト
７ビードフィラ
８補強コード
９素線
１０ブレーカ層

Claims

２本の補強コードをゴムで被覆したストリップ部材をタイヤ周方向に沿ってスパイラル状に巻き回して形成したスパイラルベルトを具えた自動二輪車用空気入りタイヤであって、
前記タイヤの偏平率が６０％以上であり、
前記タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした基準状態でのタイヤ幅方向断面において、周回毎の前記補強コードが、タイヤ幅方向全体にわたって前記スパイラルベルトのペリフェリに沿って等間隔に位置し、
前記基準状態でのタイヤ幅方向断面において、タイヤ幅方向に隣接する周回毎の前記補強コード間の前記スパイラルベルトのペリフェリに沿った間隔Ａは、３．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であり、
前記基準状態でのタイヤ幅方向断面において、前記ストリップ部材を構成する前記２本の補強コード間の前記スパイラルベルトのペリフェリに沿った間隔Ｂは、０．８ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、
１本の前記補強コードの破断強度は、２００Ｎ以上１０００Ｎ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。
前記補強コードは、スチールコードである、請求項１に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。