JP7375534B2 - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車用タイヤに関する。

下記特許文献１には、カーカスと、その半径方向外側に配されるバンド層とを具えた自動二輪車用タイヤが記載されている。このバンド層は、タイヤ周方向に螺旋状に巻回されたスチール製のバンドコードを有するバンドプライから形成されている。このタイヤは、バンドコードの圧縮剛性及び曲げ剛性が、所定の範囲内に限定されることによって、操縦安定性の向上が図られている。

特開２０１８－１６７７１６号公報

一般に、車両の制動開始から制動終了までの間、車両の減速度（進行方向とは反対の加速度）に比例するように、制動力が徐々に大きくなることが好ましい。しかしながら、タイヤによっては、制動開始から制動終了までの途中において、制動力が急激に大きくなり、制動時の安定性（以下、「制動安定性」という）について改善が求められていた。特に、レース用タイヤのように、シビアな条件下で使用されるタイヤでは、制動安定性がラップタイムなどに大きな影響を与えるものであった。

発明者らは、上述の制動力の急激な変化について、鋭意研究を重ねた。その結果、バンドコードの圧縮剛性が相対的に高い場合、制動途中において、トレッド接地面内に位置するバンドコードのいくつかがトレッド半径方向に突然に蛇行するように撓む（コードが波打つ）ことが分かった。そして、制動途中でのバンドコードの波打ちは、トレッド接地面積を急激に増減させ、ひいては、制動力の急激な変化を招くと推測される。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、制動時の安定性を向上させることができる自動二輪車用タイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明は、自動二輪車用タイヤであって、一対のビード部間に配されたトロイド状のカーカスと、前記カーカスの半径方向外側かつトレッド部の内部に配されるバンド層とを備え、前記バンド層は、スチールコードがタイヤ周方向に螺旋状に配されたバンドプライを含み、前記タイヤのロードインデックスＬＩ（kg）を、前記スチールコードの曲げ剛性（g・cm）を圧縮剛性（Ｎ／mm）で除した曲げ・圧縮剛性比で除した数値であるパラメータＡが１５００～６０００であることを特徴とする。

本発明に係る前記自動二輪車用タイヤにおいて、前記スチールコードの曲げ剛性は１６～５０（g・cm）であってもよい。

本発明に係る前記自動二輪車用タイヤにおいて、前記スチールコードは、撚り合わされた複数本のフィラメントを含み、前記フィラメントの間にはゴムが充填されていてもよい。

本発明に係る前記自動二輪車用タイヤにおいて、前記スチールコードは、前記スチールコードに含まれる前記フィラメントの本数を、前記スチールコードの撚りピッチ（mm）で除した数値であるパラメータＢが１．５（本／mm）未満であってもよい。

本発明に係る前記自動二輪車用タイヤにおいて、前記バンドプライは、５本以下の前記スチールコードをトッピングゴムで被覆した帯状プライが、タイヤ周方向に配列されてもよい。

本発明に係る前記自動二輪車用タイヤにおいて、前記パラメータＡが２５００～５０００であってもよい。

本発明に係る前記自動二輪車用タイヤにおいて、前記パラメータＡが３０００～４５００であってもよい。

発明者らは、制動安定性を向上させるために、バンドプライに採用されている前記スチールコードの曲げ・圧縮剛性比に着目した。そして、この比をタイヤが支えることができる最大負荷能力を示すロードインデックスとの関係で一定範囲に特定した。これにより、本発明の自動二輪車用タイヤは、制動時、トレッド接地面内に位置する前記スチールコードの波打ちを、制動開始時点ないしその直後から発生させ、制動中に安定した制動力を提供することができる。

自動二輪車用タイヤの一例を示す断面図である。 帯状プライの一例を部分的に示す斜視図である。 スチールコードの一例を部分的に示す斜視図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、自動二輪車用タイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）の一例を示す断面図である。本実施形態のタイヤ１は、例えば、ロードレース用の自動二輪車用のタイヤとして好適に採用されうるが、このような態様に限定されない。

本実施形態のタイヤ１のトレッド部２は、タイヤ赤道Ｃからトレッド端Ｔｅに向かって凸円弧状に湾曲してのびるトレッド面２Ｓを有している。トレッド端Ｔｅ、Ｔｅ間のタイヤ軸方向距離であるトレッド巾ＴＷは、タイヤ最大巾をなしている。これにより、タイヤ１は、大きなバンク角での旋回走行が可能となる。

本実施形態のタイヤ１は、一対のビード部４、４間に配されたトロイド状のカーカス６と、カーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるバンド層７とを備えている。

カーカス６は、少なくとも１枚で構成される。本実施形態では、２枚のカーカスプライで構成されており、タイヤ赤道Ｃにおいて内側に配される内側カーカスプライ６Ａと、内側カーカスプライ６Ａの外側に配される外側カーカスプライ６Ｂとが含まれる。これらの内側カーカスプライ６Ａ及び外側カーカスプライ６Ｂは、トレッド部２からサイドウォール部３を経て両側のビード部４、４のビードコア５に至る本体部６ａと、本体部６ａに連なる一対の折り返し部６ｂ、６ｂとをそれぞれ含んでいる。本体部６ａと一対の折り返し部６ｂ、６ｂとの間には、ビードコア５から半径方向外側に向かって延びる一対のビードエーペックスゴム８、８が設けられている。

内側カーカスプライ６Ａ及び外側カーカスプライ６Ｂは、カーカスコード（図示省略）をそれぞれ有している。カーカスコードは、タイヤ周方向に対して、例えば６０～９０°の角度で配列されている。カーカスコードには、例えば、ナイロン、ポリエステル、レーヨン等の有機繊維コードが好適に採用されうる。

バンド層７は、少なくとも１枚、本例では１枚のバンドプライ７Ａで構成されている。バンドプライ７Ａは、タイヤ周方向に螺旋状に巻回されたスチールコード１２を有している。図２は、帯状プライ１１の一例を部分的に示す斜視図である。

本実施形態のバンドプライ７Ａ（図１に示す）は、図２に示した帯状プライ１１が、タイヤ周方向に配列される（螺旋状に巻回される）ことによって形成されている。帯状プライ１１は、少なくとも１本のスチールコード１２（本例では、複数本のスチールコード１２）が、トッピングゴム１３で被覆されることで形成されている。

図３は、スチールコード１２の一例を部分的に示す斜視図である。本実施形態のスチールコード１２は、撚り合わされた複数本のフィラメント１４を含んで構成されている。図３では、スチールコード１２として、４本のフィラメント１４を撚り合わせた１×４構造の単撚りコードが例示されているが、このような態様に限定されない。スチールコード１２には、例えば、１×５構造の単撚りコードが採用されてもよいし、３×３構造の複撚りコードが採用されてもよい。また、フィラメント１４には、特許文献１と同様に、撚り合わせ前の状態において、予め型付けされている型付けフィラメント（図示省略）が含まれてもよい。

本実施形態では、撚り合わされた複数本のフィラメント１４が、ゴム１５で被覆されている。これにより、本実施形態のフィラメント１４の間には、ゴム１５が充填されている。本実施形態のゴム１５には、図２に示したバンドプライ７Ａのトッピングゴム１３と同一配合のものが採用されているが、このような態様に限定されない。このようなゴム１５により、スチールコード１２は、フィラメント１４同士が互いに接触するのを抑制することができるため、フィラメント１４同士の接触に起因する損傷を防ぐことが可能となる。

そして、本実施形態では、タイヤ１（図１に示す）のロードインデックスＬＩ（kg）を、スチールコード１２の曲げ剛性（g・cm）を圧縮剛性（Ｎ／mm）で除した曲げ・圧縮剛性比で除した数値であるパラメータＡが、１５００～６０００に限定されている。

ロードインデックスＬＩは、１本のタイヤ１（図１に示す）で支持することが可能な最大の質量（最大負荷能力）を示す指数である。本実施形態では、タイヤ１が基づいている規格を含む規格体系が定める「空気圧－負荷能力対応表」において、タイヤ１に定められているロードインデックスＬＩに対応する負荷能力の最大値(kg)が特定される。

曲げ剛性（g・cm）は、１本のスチールコード１２の曲げ剛性である。圧縮剛性（Ｎ／mm）は、１本のスチールコード１２の圧縮剛性である。本実施形態では、特許文献１に記載されているバンドコードの圧縮剛性及び曲げ剛性の測定手順に基づいて、スチールコード１２の曲げ剛性及び圧縮剛性がそれぞれ測定される。

スチールコード１２の圧縮剛性及び曲げ剛性は、特許文献１にも記載されているように、適宜調整されうる。本実施形態では、例えば、スチールコード１２の撚りピッチＰ１、フィラメント１４の本数、フィラメント１４の外径Ｄ１、及び、型付けフィラメント（図示省略）の本数等が変更されることにより、スチールコード１２の圧縮剛性及び曲げ剛性が調節される。

曲げ・圧縮剛性比は、スチールコード１２の曲げ剛性（g・cm）と、圧縮剛性（Ｎ／mm）との関係を特定したものである。そして、曲げ・圧縮剛性比と、ロードインデックス（kg）との関係を示すパラメータＡが、１５００～６０００に限定されることにより、ロードインデックス（最大負荷能力）との関係で、曲げ・圧縮剛性比が一定範囲に特定されている。

本実施形態では、パラメータＡが上記の範囲に限定されることにより、従来のスチールコードに比べて、ロードインデックス（最大負荷能力）に対する曲げ・圧縮剛性比が、大きく設定される。このようなスチールコード１２は、トレッド部２が路面に接地しているトレッド接地面内において、車両の制動時に作用する圧縮入力（圧縮入力の大きさは、ロードインデックス（最大負荷能力）の大きさと関係する。）を受けることにより、制動開始時点ないしその直後から座屈する。これにより、本実施形態では、トレッド接地面内に位置するスチールコード１２が蛇行するように撓む波打ちを発生させることができる。このような波打ちは、波打ちが発生する前に比べて、トレッド接地面積をリニアに変化させることができ、制動力を安定させることができる。

本実施形態のタイヤ１（図１に示す）は、トレッド接地面内に位置するスチールコード１２の波打ちを、制動開始時点ないしその直後から発生させることができるため、制動開始から制動終了までの途中において、トレッド接地面積の急激な変化を抑制できる。これにより、本実施形態のタイヤ１は、車両の制動開始から制動終了までの間、車両の減速度（進行方向とは反対の加速度）に比例するように、制動力を徐々に大きくすることができる。したがって、本実施形態のタイヤ１は、制動中に安定した制動力を提供することが可能となる。

さらに、本実施形態のタイヤ１（図１に示す）は、トレッド接地面内に位置するスチールコード１２の波打ちを、車両の旋回が開始された時点ないしその直後から発生させることができる。したがって、本実施形態のタイヤ１は、旋回中のタイヤ１に負荷される荷重に比例するように、コーナリングフォースを徐々に大きくできるため、操縦安定性を向上させることが可能となる。

本実施形態では、パラメータＡが６０００以下に限定されることにより、スチールコード１２の曲げ・圧縮剛性比を相対的に大きくすることができる。これにより、本実施形態のタイヤ１（図１に示す）は、トレッド接地面内に位置するスチールコード１２の波打ちを、制動開始時点ないしその直後から発生させることができる。したがって、本実施形態のタイヤ１は、制動開始から制動終了までの途中において、トレッド接地面積の急激な変化を防ぐことができる。

一方、本実施形態では、パラメータＡが１５００以上に限定されることにより、スチールコード１２の曲げ剛性が必要以上に高くなるのを防ぐことができる。これにより、本実施形態のタイヤ１（図１に示す）は、車両の制動時に作用するスチールコード１２への圧縮入力を、スチールコード１２の曲げ方向への入力に変換することができる。したがって、本実施形態のタイヤ１（図１に示す）は、スチールコード１２の波打ちを、制動開始時点ないしその直後から発生させることができるため、制動開始から制動終了までの途中において、トレッド接地面積の急激な変化を防ぐことができる。さらに、スチールコード１２の曲げ剛性が高くなるのを防げるため、帯状プライ１１（図２に示す）が巻回されるバンドプライ７Ａの成形工程において、凸円弧状に湾曲する外側カーカスプライ６Ｂ（図１に示す）の外面に沿って、スチールコード１２を配置できる。これにより、スチールコード１２（とりわけ、スチールコード１２の巻き付け終端）がタイヤ半径方向外側に浮き上がるのを防ぐことができるため、バンドプライ７Ａの成形性を向上しうる。

上述のような作用をより効果的に発揮させるために、パラメータＡは、好ましくは５０００以下、さらに好ましくは４５００以下であり、また、好ましくは２５００以上、さらに好ましくは３０００以上である。

スチールコード１２の曲げ剛性は、１６～５０（g・cm）が望ましい。本実施形態では、曲げ剛性が５０（g・cm）以下に限定されることにより、車両の制動時に作用するスチールコード１２への圧縮入力を、スチールコード１２の曲げ方向への入力に変換することができる。これにより、本実施形態のタイヤ１（図１に示す）は、スチールコード１２の波打ちを、制動開始時点ないしその直後から発生させることができる。さらに、曲げ剛性が５０（g・cm）以下に限定されることにより、スチールコード１２は、しなやかで曲がりやすくなるため、耐曲げ疲労性（スチールコード１２の耐久性）が高められうる。

一方、本実施形態では、曲げ剛性が１６（g・cm）以上に限定されることにより、スチールコード１２の波打ちが必要以上に大きくなるのを防ぐことができる。これにより、本実施形態のタイヤ１（図１に示す）は、トレッド接地面の剛性が維持されるため、制動安定性及び操縦安定性が向上しうる。このような作用を効果的に発揮させるために、曲げ剛性は、好ましくは４０（g・cm）以下であり、また、好ましくは２５（g・cm）以上である。

スチールコード１２の圧縮剛性は、１５０～３５０（N/mm）が望ましい。圧縮剛性が３５０（N/mm）以下に設定されることにより、タイヤ１（図１に示す）のトレッド接地面内に位置するスチールコード１２の波打ちを、制動開始時点ないしその直後から発生させることができる。さらに、圧縮剛性が３５０（N/mm）以下に設定されることにより、スチールコード１２は、スチールコード１２への圧縮入力を、曲げ方向への入力に変換しうる。これにより、本実施形態のタイヤ１は、スチールコード１２への圧縮入力が減じられるため、耐圧縮疲労性（スチールコード１２の耐久性）を高めることができる。

一方、圧縮剛性が１５０（N/mm）以上に設定されることにより、スチールコード１２の波打ちが、必要以上に大きくなるのを防ぐことができる。このような作用を効果的に発揮させるために、圧縮剛性は、好ましくは３００（N/mm）以下であり、また、好ましくは２００（N/mm）以上である。

本実施形態のスチールコード１２は、フィラメント１４の間に、ゴム１５が充填されている。このようなゴム１５は、車両の制動時のトレッド接地面内に位置するスチールコード１２について、フィラメント１４に作用する力の一部を吸収することができる。これにより、本実施形態のタイヤ１（図１に示す）は、スチールコード１２の波打ちが必要以上に大きくなるのを防ぐことができ、制動安定性及び操縦安定性を向上させることができる。

スチールコード１２は、フィラメント１４の本数を、スチールコード１２の撚りピッチ（mm）で除した数値であるパラメータＢが、１．５（本／mm）未満に設定されるのが望ましい。これにより、スチールコード１２が必要以上に密になるのを防ぐことができる。このため、スチールコード１２は、車両の制動時に作用するスチールコード１２への圧縮入力が作用しても、スチールコード１２の外径が大きくなるのを防ぐことができ、圧縮剛性が必要以上に低下するのを防ぐことができる。したがって、本実施形態のタイヤ１（図１に示す）は、トレッド接地面の剛性が維持されるため、制動安定性及び操縦安定性を向上させうる。このような作用を効果的に発揮させるために、パラメータＢは、好ましくは１．０（本／mm）未満である。

また、パラメータＢは、０．３（本／mm）以上に設定されるのが望ましい。これにより、スチールコード１２の圧縮剛性が、必要以上に大きくなるのを防ぐことができる。したがって、本実施形態のタイヤ１（図１に示す）は、制動開始時点ないしその直後から、スチールコード１２の波打ちを発生させることができる。

図２に示した帯状プライ１１に含まれるスチールコード１２の本数は、５本以下に設定されるのが望ましい。これにより、本実施形態のタイヤ１（図１に示す）は、外側カーカスプライ６Ｂの湾曲により、巻回された帯状プライ１１に含まれる各スチールコード１２の外径差が大きくなるのを防ぐことができる。したがって、タイヤ１は、バンドプライ７Ａのタイヤ軸方向の剛性分布を略均一にすることができ、制動安定性及び操縦安定性が向上しうる。このような作用を効果的に発揮させるために、帯状プライ１１に含まれるスチールコード１２の本数は、好ましくは４本以下であり、より好ましくは３本以下である。

また、帯状プライ１１に含まれるスチールコード１２の本数は、２本以上に設定されるのが望ましい。これにより、本実施形態のタイヤ１（図１に示す）の製造工程において、帯状プライ１１の巻回数が多くなるのを抑制できるため、製造コストの増大を防ぐことができる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１の基本構造を有するタイヤが、表１の仕様に基づき試作された（実施例１～実施例２３、及び、比較例１～５）。そして、これらのタイヤについて、制動安定性、及び、バンドプライの成形性が評価された。各タイヤの共通仕様は、次のとおりである。
タイヤサイズ：１２０／７０ＺＲ１７
リムサイズ：１７×３．５ＭＴ
ロードインデックスＬＩ（最大負荷能力）：５８（２３６kg）
タイヤの装着位置：前輪
タイヤ内圧：２５０kPa
車両：排気量１０００ccの自動二輪車
テスト方法は、次のとおりである。

＜制動安定性＞
上記条件に基づいて、各供試タイヤが上記車両の前輪に装着された。そして、上記車両をドライアスファルトのテストコースで走行させたときの制動安定性が、テストライダーによる官能によって１０点法で評価された。結果は、数値が大きいほど、制動時の車両の減速度に比例するように、制動力が徐々に大きくなっており、制動安定性が良好であることが示されている。

＜バンドプライの成形性＞
図２に示した帯状プライがタイヤ周方向に巻回されて、各供試タイヤのバンドプライが成形された。そして、帯状プライの巻き付け終了後に、スチールコードの巻き付け終端が、半径方向外側に浮いているか否かが、目視にて確認された。結果は、スチールコードの浮きが無かったものが「○」で示されており、スチールコードの浮きがあったものが「×」で示されている。
テストの結果が表１～３に示される。

テストの結果、実施例のタイヤは、比較例のタイヤに比べて、バンドプライの成形性を維持しつつ、制動安定性を向上させることができた。

１ 自動二輪車用タイヤ
４ ビード部
６ カーカス
７ バンド層
７Ａ バンドプライ

Claims (7)

1. 自動二輪車用タイヤであって、
   一対のビード部間に配されたトロイド状のカーカスと、
   前記カーカスの半径方向外側かつトレッド部の内部に配されるバンド層とを備え、
   前記バンド層は、スチールコードがタイヤ周方向に螺旋状に配されたバンドプライを含み、
   前記タイヤのロードインデックスＬＩ（kg）を、前記スチールコードの曲げ剛性（g・cm）を圧縮剛性（Ｎ／mm）で除した曲げ・圧縮剛性比で除した数値であるパラメータＡが１５００～６０００である、
   自動二輪車用タイヤ。
2. 前記スチールコードの曲げ剛性は１６～５０（g・cm）である、請求項１に記載の自動二輪車用タイヤ。
3. 前記スチールコードは、撚り合わされた複数本のフィラメントを含み、前記フィラメントの間にはゴムが充填されている、請求項１又は２に記載の自動二輪車用タイヤ。
4. 前記スチールコードは、前記スチールコードに含まれる前記フィラメントの本数を、前記スチールコードの撚りピッチ（mm）で除した数値であるパラメータＢが１．５（本／mm）未満である、請求項３に記載の自動二輪車用タイヤ。
5. 前記バンドプライは、５本以下の前記スチールコードをトッピングゴムで被覆した帯状プライが、タイヤ周方向に配列されたものである、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の自動二輪車用タイヤ。
6. 前記パラメータＡが２５００～５０００である、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の自動二輪車用タイヤ。
7. 前記パラメータＡが３０００～４５００である、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の自動二輪車用タイヤ。

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