JPH01317805A - 自動二輪車用ラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高速走行性能に優れる自動二輪車用ラジアル
タイヤに関する。

〔従来の技術〕

道路の整備化、車両の高性能化に伴い自動二輪車用タイ
ヤにも高速走行性能の向上が要求されている。

従来、自動二輪車用タイヤとしては、クロスプライ構造
、即ちカーカスプライのコード角度を周方向に対して２
５°〜６０°の角度で傾斜させかつプライ間で相互に交
差させた構造のものが広く採用されていた。これは自動
二輪車用タイヤが、乗用車等の４輪車用タイヤと比べて
、特に旋回走行時の運動機能が根本的に相違することに
よるものであり、自動二輪車は旋回時においては路面と
垂直な面に対する傾き角度であるキャンバ−角が最大４
０〜５５度（４輪車では３〜４度）と極めて大であり、
その時タイヤに生じるキャンバ−スラスト、即ちキャン
バ−角を与えた方向に向く路面と水平な力によって車体
に働く遠心力に対抗し安定な走行を維持する。従って自
動二輪車用タイヤは、前述のクロスプライ構造のカーカ
スを用いることにより横方向剛性を高め、前記キャンバ
−スラストの維持を図っており、横剛性に劣るラジアル
構造はほとんど採用されていなかった。しかしクロスプ
ライ構造のタイヤは、高速走行時、タイヤのコーナリン
グパワーと横剛性に起因する車体の横方向の振動である
一１！ＡＶＥ現象が発生すること及び耐摩耗性の点に問
題があり、この欠点を解決するべく、カーカスのコード
角度を調整し、又カーカスプライの枚数を増加させるな
どの改善を行ってきたが、クロスプライ構造を採用する
限り、その構造に起因する上記欠点は完全に解消できな
い。

従って、近年、このようなりロスプライ構造の前記欠点
を解決するべく、サイドウオール剛性を高めタイヤの横
剛性を向上させることを前提に、ラジアルタイヤが開発
されつつある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし自動二輪車用タイヤとしてラジアル構造のものを
採用すると、４輪車の場合と異なり、ブレーカ両端にお
けるゴム剥離が多発することが判明している。これは、
自動二輪車用タイヤは、断面構造を第２図（ａ）に示す
ごとく、トレ・ンドクラウン部の曲率半径が小さく、従
ってキャンバ−量Ｈ／Ｌは太き（なっており、他方、ブ
レーカＢはトレッド部の一端から他端に亘る一体のプラ
イで構成されているため、トレッド中央部と両端部にお
けるブレーカコードの不均一な伸長によって、ブレーカ
両端に歪を生じさせることとなる。しかも走行時には、
タイヤは前記高いサイドウオール剛性とトレッドクラウ
ン部における小さな曲率半径との採用に起因して、トレ
ンドの接地／開放においてショルダ一部からバットレス
部にかけて変形が集中、即ち、第２図（ａ）の開放時の
タイヤシツルダ一部内部の曲率半径Ｒ１が、第２図（ｂ
）に示すごとく接地時には曲率半径Ｒ２に減少し、それ
に伴ってこの領域に位置するブレーカＢの両端にはより
大きな剪断歪が発生する。

特にこのような変形、応力に対する耐久力を高めかつ操
縦安定性、耐摩耗性を向上すべくブレーカとしてスチー
ル及び従来の芳香族ポリアミド等超高弾性、強度の大な
コード材を用いた場合、ブレーカコードとカーカスコー
ドとの間の弾性率の差が３０００　ｋｇｆ／ｍ”以上と
過大となり、むしろ前記変形に際して生じる剪断応力が
増大し、かえって眉間剥離を助長する。

従って、このようなカーカス、ブレーカ間の剛性率段差
を緩和し、プライ剥離を抑制する目的で従来、ブレーカ
コードとしてカーカスコードと同質の例えばナイロンコ
ード等の低モジュラスのコードも用いられるが、このも
のは、トレッド接地面の剛性が劣るため、耐摩耗性や鑞
透性に劣りしかも、走行によるタイヤの発熱により弾性
率が大巾に低下し、このためタイヤのグロースが生じ耐
久性や操縦安定性を損なう。

又逆にカーカスコードとしてブレーカと同質のスチール
、芳香族ポリアミド等を用いることは、タイヤ剛性を過
度に高める結果となり、乗心地性、操縦安定性等を低下
させる。

本発明は、タイヤ半径方向外側に向けて順次配置される
カーカスプライ、第１のブレーカプライ、第２のブレー
カプライの各コードの初期弾性率を、タイヤ半径方向外
側に位置するに従い順次高めることを基本として、各プ
ライ間の剛性段差を一定範囲内に抑えつつトレッド剛性
を高めることができ、耐摩耗性、乗心地性、操縦安定性
等を損ねることなく、プライ剥離を軽減し、耐久性能を
向上しうる自動二輪車用ラジアルタイヤの提供を目的と
している。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、トレッド部と、その両端から半径方向内方に
向いて延びるサイドウオール部と、該サイドウオール部
の半径方向内側端部に位置すると一ド部とを具えるとと
もに、タイヤ赤道に対して７０〜９０度の角度で傾きか
つ初期弾性率が２５０〜６００ｋｇｆ／ｗ”　、Ｌかも
両端がビードコアのまわりに折返されるカーカスコード
を有する少なくとも１層のカーカスプライを用いたカー
カスと、該カーカスの半径方向外側に位置する第１のブ
レーカプライ、該第１のブレーカプライの半径方向外側
の第２のブレーカプライとを少なくとも含むブレーカと
を設ける一方、前記第１のブレーカプライは初期弾性率
ｈ＜４５０〜１１００ｋｇｆ／ｍｓ”　（７）ベルトコ
ードからなり、第２のブレーカプライは初期弾性率が６
５０〜１６００　ｋｇｆ／ａａｓ”　０）芳香族ポリア
ミドを用いたコードからなるとともに、各ベルトコード
をタイヤ赤道に対して１０〜３０度の角度で傾けてなる
自動二輪車用ラジアルタイヤ。

〔作用〕

このように、カーカスコードとして初期弾性率が２５０
〜６００　ｋｇｆ／ｍｍ２の低モジュラスのコードを用
いることによりタイヤ剛性を適度に緩和し操縦安定性、
乗心地性を維持する。又カーカスプライに隣接する第１
のブレーカプライ及びその外側に位置する第２のブレー
カプライの各コードの初期弾性率を夫々、４５０〜１１
００ｋｇｆ／ｉｎ”及び６５０〜１６００　ｋｇｆ／Ｉ
ＩＩｍ”とし、しかも半径方向外側に位置するプライの
コード程初期弾性率を順次高めているため、各プライ間
の剛性段差を一定範囲内に抑制しつつトレッド剛性を高
めることができる。これによって耐摩耗性能を維持しつ
つ、従来の超高弾性率の芳香族ポリアミド、スチール等
をブレーカとして用いた場合に生じるブレーカ端部にお
ける眉間剥離を防止しうるのである。

しかも第２のブレーカプライとして温度依存性の小さな
芳香族ポリアミドを用いているため、ブレーカの高速走
行時の温度上昇に起因する弾性率変化、寸法変化を抑制
でき、高速耐久性能をさらに向上することができる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の自動二輪車用タイヤの部分断面図を示
す。

図においてタイヤ１は、トレッド部２と、その両端から
半径方向内方に向けて延びるサイドウオール部３と、該
サイドウオール部３の半径方向内側端部に位置するビー
ド部４とを有している。トレッド部２はカーカス５のク
ラウン部上で、該クラウン部の輪郭と略平行な同厚さで
連なる外表面輪郭形状もしくはクラウン中央から両端方
向に漸減する肉厚の外表面輪郭形状を有し、そのタイヤ
軸方向の直線中Ｗｔは通常サイドウオール部３の最大中
Ｗｓを越え、これによってタイヤが傾斜した時のキャン
バ−スラストを維持する。

前記カーカス５は、本例では、二枚のカーカスプライ５
Ａ、５Ｂで構成され、少なくとも１枚のプライの両端、
本例では双方のプライの両端は、ビードコア６の廻りを
内側から外側方向に折り返されビード部４又はサイドウ
オール部３内で終端する。ここで半径方向外側に位置す
るカーカスプライ５Ａの折返し部５ａは、内側に位置す
るカーカスプライ５Ｂの折返し部５ｂよりも高い位置ま
で延在し、前記折返し部５ｂを完全に被覆することによ
って、該端部での応力集中を緩和している。

さらにサイドウオール部３を補強するため、前記内側の
折返し部５ｂ及び外側の折返し部５ａのビードベース部
からの高さＨｂ、Ｈａは、サイドウオール部３の最大中
位置のビードベース部からの高さＨの５５〜６５％、７
０〜１５０％の範囲に夫々設定することが好ましく、本
例では外側の折返し部５ａは、前記最大中位置近傍まで
延設している。

又、カーカスプライ５Ａ、５Ｂは、タイヤ赤道に対して
７０〜９０度の角度で配列するカーカスコードを具える
。ここで前記角度が７０度以下のときには、ラジアルタ
イヤの特徴である優れた高速走行特性は得られにくい。

又カーカスコードは、初期弾性率が２５０〜６００　ｋ
ｇｆ／−２の有機ｍ維コード、例えば６ナイロン、６−
６ナイロン、レーヨン、ポリエステル、ハイモジュラス
ポリエステルコードが使用され、この場合、コードの太
さは例えば８４０〜１８９０デニールかつ３５〜６０本
１５ｃ１１の埋設密度で１００％モジュラスが１０〜５
０ｋｇ／ｃｊのゴムに埋設されることにより各プライを
形成している。ここで初期弾性率はコードに引張力を与
えたときの力と伸びの関係を測定し、このＳ−３曲線の
傾斜を伸び１０％まで延長して、伸び１０％のときの力
をＦ、コードの断面積をＳとして、次式で算出される値
である。

≧ 又ベルトコードの断面積は該コードがフィラメント組成
によって形成された場合、そのフィラメント断面積の総
和でもって表す、なおり−カスプライは１枚又は２枚以
上であってもよく、又ビードコア６の廻りでの折返しは
、内側から外側の他、外側から内側に折り返す構造、あ
るいは両者を併用してもよい。

トレッド部２の内方かつカーカス５のクラウン部の半径
方向外側にはブレーカ７が設けられる。

ブレーカ７は、本例では前記カーカス５に隣接する第１
のブレーカプライ７Ａと、該第１のブレーカプライ７Ａ
の外側に位置する第２のブレーカプライ７Ｂとからなる
２層構造をなし、各プライ７Ａ、７Ｂのプライ巾を違え
ることによりブライ端での応力集中を緩和する一方、少
なくとも１枚のプライ、本例では第１のブレーカプライ
７Ａのプライ巾ｗｈを前記トレッド巾Ｗｔと実質的に同
じ巾とすることにより、トレッド部２のほぼ命中に亘っ
てタガ効果を高めている。又第１のブレーカプライ７Ａ
は、初期弾性率が４５０〜１１００ｋｇｆ／ｍｍ２の有
機繊維コードによって、又第２のブレーカプライ７Ｂは
初期弾性率が６５０〜１６００ｋｇｆ／■１の芳香族ポ
リアミドからなるコードを用いて夫々形成されており、
しかも夫々のコードは、隣り合う各ブライ間における初
期弾性率の差即ちカーカスコードと第１のブレーカコー
ド、及び第１のブレーカコードと第２のブレーカコード
との差が夫々２００〜５００　ｋｇｆ／ｍｍ２の範囲内
でタイヤ半径方向外方に向けて大に設定され、このこと
により各ブライ間の剛性段差を一定範囲に抑制しつつト
レッド剛性を高めることができ、タイヤ転勤に伴う接地
、開放のくり返し変形による応力集中を低下させ、ブレ
ーカ７端部のセパレーシヨン及び眉間剥離を抑制しうる
。

なお芳香族ポリアミドは、初期弾性率が通常３７００　
ｋｇｆ／ｍ”をこえる超高弾性体であり、しかも引張強
度が大である大きな特徴を具えることにより、このよう
な利点を活用するべ（その用途開発が行われてきた。し
かしながら、本発明では、芳香族ポリアミドの有する他
の適性、とくに温度変化による剛性、寸法変化が小、即
ち温度依存性が小さいという特性に着目し、初期弾性率
を、あえて６５０〜１６００　ｋｇｆ／−”にまで下げ
た範囲でブレーカ７に使用することにもう一つの特徴が
あり、このことによってトレッドクラウン部の曲率半径
が小さいことに起因したブレーカ端部のコード歪を低減
する一方、高速走行におけるタイヤ発熱に伴うタイヤグ
ロースの抑制効果によってタイヤ剛性の均一化を計り、
耐摩耗性と高速耐久性能をさらに向上する。なお前記第
１のブレーカコードとしてポリエステル、ハイモジュラ
スポリエステルが採用しうるが、前記タイヤグロースの
抑制効果をさらに高めるべ（、芳香族ポリアミドを用い
ることが好ましく、又このような低弾性率の芳香族ポリ
アミドとして第１のブレーカコードにおいては高伸度ケ
プラー（ケプラー；デュポン社商標）が、又第２のブレ
ーカコードにおいては、高伸度ケプラー、中神度ケプラ
ーが夫々好適に使用しうる。

なおドラム耐久試験により求めた耐久性とこの初期弾性
率との関係を、定性的に第３図に示す。

第３図から初期弾性率が低下するに従い、耐久性が向上
することがわかる。しかしながら、第３図は、転勤によ
る眉間剥離を耐久性として指数表示するものであり、実
タイヤでは、初期弾性率の下限域はタガ効果、必要とな
るキャンパースラスト、操縦安定性などタイヤにとって
必要な横剛性と、縦剛性とのバランスによって定まり、
従って下限を６５０ｋｇｆ／■２としている。

なおブレーカ７として、第２のブレーカプライ７Ｂ外側
に第３のブレーカプライを設けた３層構造で形成しても
よく、かかる場合筒３のブレーカコードとしては、初期
弾性率が８５０〜２１００ｋｇｆ／ｍ”かつ第２のブレ
ーカコードとの弾性率の差が２００〜５００　ｋｇｆ／
■２の範囲で大な芳香族ポリアミド、例えば高伸度〜低
伸度ケプラーが用いられ、このことにより、耐摩耗性の
より一層の向上を計ることが可能となる。各プライ間コ
ードの初期弾性率の差を２００〜５００　ｋｇｆ／ｒｍ
”以下にする根拠は、２００　ｋｇｆ／ｍ”以下に抑え
るとトレッドの剛性が低くなり、耐摩耗性は大巾に悪化
する（比較例４）、又６００　ｋｇｆ／纏３以上に剛性
に段差を設けるとカーカスとブレーカ間の剥離が発生し
やすく耐久性の改善は見られない（比較例１．２．３．
５）。

このように本発明では、カーカス５及びブレーカ７に用
いる各コードの初期弾性率をタイヤ半径方向外側に位置
するに従い、漸増しているため、各プライ間の剛性段差
を緩和することができ、しかも低弾性率のブレーカコー
ドによるプライ端部でのコード歪の低減、及び芳香族ポ
リアミドの採用による熱的安定性と相まって耐摩耗性、
操縦安定性、乗心地性等を維持しつつ高速耐久性を大巾
に向上しうる。

なおブレーカ７の前記コードは、タイヤ赤道に対して１
０〜３０度の角度で配列される。コード角度が小さすぎ
るとトレッド剛性を過度に高め、路面に散在する石又は
路面の凹凸に対して衝撃が大きく走行安定性、乗り心地
を阻害し、一方コード角が大き過ぎると高速走行時の走
ｊテ安定性を阻害する。

さらにカーカス５及びその折返し端部５ａ１５ｂに囲ま
れる部分にビードコア６からサイドウオール方向に厚さ
を漸減して延びる硬質ゴムよりなるビードエペックス８
を配置することにより、ビード部４からサイドウオール
部３に至る間の横剛性を強化することができ、ビードベ
ース部から先端までの距離であるビードエーペックス高
さｈはタイヤ断面高さの２０％以上かつ５０％以下、又
そのＪＩＳ硬度は６５〜９５°の範囲であることが好ま
しい。

なお断面形状は、第２図（ａ）においてトレッド中央線
Ｃからトレッド端までの距ＭＬとトレッド端からトレッ
ド中央線に下した垂直路＠Ｈの比（Ｈ／Ｌ）で定義され
るキャンバ−量が０．２以上、特に０．３以上とするの
が好ましい。

〔具体例〕

第１図に示す構造をなしかつ第１表の仕様に基づきタイ
ヤサイズが１４０／８０−１７である実施別品１〜５、
従来品及び比較別品１〜５の後輪用タイヤを試作し、夫
々耐久性、耐摩耗性、振動発生速度を測定するとともに
、その測定結果を従来品を１００とした指数で示す、な
お指数の大きい方が優れている。

なお各テスト方法は次の通りである。

耐久テストは６０インチ径の平滑ドラム上でＪＡＴＭＡ
規格最大荷重の１５０％に相当する荷重と、内圧２．２
５　ｋｇｆ／ｃ＋１、速度６５）ａｍ／ｈで走行させ、
タイヤに故障が発生するまでの走行距離で評価した。

キャンバ−トラストは内圧２．８ｋｓｃ、荷重３２０ｋ
ｇの条件のもとに、キャンバ−アングル２０°、３０°
、４０°時のキャンバ−スラストの平均値で評価した。

耐摩耗性は平均速度１８０　ｋｎ＋／ｈで、周回路で１
５００ｈ実車走行を行い評価した。内圧は前輪λ０ｋｓ
ｃ、後輪２．２５ｋｓｃとした。

高速時の振動発生速度は周回路で速度を増加し、振動の
発生時の速度をフィーリングで評価した。

第１表で明らかなように本発明の実施別品１〜５は、耐
摩耗性、キャンバ−スラスト（旋回性能）及び振動乗り
心地を維持しつつ耐久性を向上でき、特に実施別品３〜
５に示すごとく第１のブレーカコードとして芳香族ポリ
アミドを用いた場合にはより高いバランスのとれた性能
を発揮しうる。

〔発明の効果〕

叙上のごとく本発明の自動二輪車用ラジアルタイヤは、
ラジアル構造を採用するとともに、カーカス及びブレー
カに用いられる各コードの初期弾性率をタイヤ半径方向
外側に位置するに従い、漸増させているため、各プライ
間の剛性段差を減じつつトレッド剛性を適度に高めるこ
とができ、又ブレーカにおける低弾性率のコードによる
ブライ端部でのコード歪の低減、及び芳香族ポリアミド
の採用による熱的安定性と相俟って耐摩耗性、操縦安定
性、乗心地性等を維持しつつ耐久性を大巾に向上しうる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動二輪車用ラジアルタイヤを示す断
面図、第２図（ａ）、ら）は夫々接地開放時、接地時を
示すタイヤ断面図、第３図は芳香族ポリアミドの弾性率
と耐久性との関係を示す線図である。 １−タイヤ　２−・トレッド部、 ３−・・サイドウオール部、　　４−・・ビード部、５
−・−カーカス、　　６−・・ビードコア、５Ａ、５Ｂ
・−・・カーカスプライ、 ７−・・ブレーカ、　　８−・−ビードエペックス。 ７Ａ・−・−第１のブレーカプライ、 ７Ｂ−・−第２のブレーカプライ。 特許出願人　　　　　住友ゴム工業株式会社代理人　弁
理士　　　　苗　村　　　　正ｔ！Ｓ　１圓 第２図（ａ） ｇ２図（ｂ） 第３図 ５°０１０００　＋５００２０００　？５００　Ｘｌ：
）Ｏ（、、、、、。 ′！ａ期チリ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　トレッド部と、その両端から半径方向内方に向いて
   延びるサイドウォール部と、該サイドウォール部の半径
   方向内側端部に位置するビード部とを具えるとともに、
   タイヤ赤道に対して７０〜９０度の角度で傾きかつ初期
   弾性率が２５０〜６００ｋｇｆ／ｍｍ＾２、しかも両端
   がビードコアのまわりに折返されるカーカスコードを有
   する少なくとも１層のカーカスプライを用いたカーカス
   と、該カーカスの半径方向外側に位置する第１のブレー
   カプライ、該第１のブレーカプライの半径方向外側の第
   ２のブレーカプライとを少なくとも含むブレーカとを設
   ける一方、前記第１のブレーカプライは初期弾性率が４
   ５０〜１１００ｋｇｆ／ｍｍ＾２のベルトコードからな
   り、第２のブレーカプライは初期弾性率が６５０〜１６
   ００ｋｇｆ／ｍｍ＾２の芳香族ポリアミドを用いたコー
   ドからなり、しかも最外層のカーカスプライから第１の
   ブレーカプライ、第２のブレーカプライの順に半径方向
   外側に位置するに従い順次コードの初期弾性率を高くす
   るとともに、各ベルトコードをタイヤ赤道に対して１０
   〜３０度の角度で傾けてなる自動二輪車用ラジアルタイ
   ヤ。 ２　最外層のカーカスプライ及びブレーカを構成する各
   プライ間のコードの初期弾性率の差は２００〜５００ｋ
   ｇｆ／ｍｍ＾２の範囲であることを特徴とする請求項１
   記載の自動二輪車用ラジアルタイヤ。