JPWO2018128132A1 - 二輪車用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

従来よりも、ビード部の耐久性を向上させた二輪車用空気入りタイヤを提供する。環状に形成されたトレッド部と、トレッド部の両端に連なるサイドウォール部およびビード部と、トレッド部のタイヤ半径方向内側にトロイド状に延びる、少なくとも３層のカーカスプライ１ａ、１ｂ、１ｃからなるカーカス１と、カーカス１のタイヤ半径方向外側に少なくとも２層のベルト層２ａ、２ｂからなるベルト２と、ビード部内に埋設されたビードコア３と、を備え、カーカスプライ１ａ、１ｂ、１ｃはバイアス構造であり、かつ、カーカスプライ１ａ、１ｂ、１ｃが、ビードコア３の周りで折り返されてなる少なくとも２層のターンナップカーカスプライ１ａ、１ｂと、ターンナップカーカスプライのタイヤ径方向外側に配置され、ビードコア３の周りで折り返さず、ビード部のタイヤ幅方向外側で終端する少なくとも１層のダウンカーカスプライ１ｃと、を有する。

Description

本発明は、二輪車用空気入りタイヤ（以下、単に、「タイヤ」とも称す）に関し、詳しくは、従来よりも、ビード部の耐久性を向上させた二輪車用空気入りタイヤに関する。

通常、二輪車においては、ナイロン等のポリアミドやポリエステル等のテキスタイルコードがカーカスプライに用いられており、車両の排気量ランクに応じてカーカスプライ数が１層または２層と適宜選択されている。その中でも、２層のラジアルカーカスを用いる二輪車用タイヤにおいては、２層のラジアルカーカスをビードコアの内側から外側へ向けてカーカス最大幅付近まで同時に巻き上げ係止させた構造、または内側のカーカスプライをビードコアの内側から外側へ向けて巻き上げた構造とし、外側のカーカスプライを一方の側のビード部から他方のビード部に渡り、その終端をビードコア側方位置まで延在させた構造が知られている。

このようなアップ・ダウン構造の二輪車用タイヤに関し、種々の提案がなされている。例えば、特許文献１では、１層目のカーカスプライをベルト端部まで巻き上げて、カーカスプライの巻き上げ部をベルト端部領域とカーカスプライとの間で挟持係止し、さらに、２層目のカーカスプライを少なくともベルト端領域からカーカスプライ最大幅位置を越えてビード部まで延在させた構造が提案されている。このような構造とすることで、バットレス領域からビード部にかけてカーカスプライが３層となり、タイヤサイド全域に渡り均質で適度なタイヤケース剛性を得ることができ、乗り心地性能を低下させることなく操縦安定性能を大幅に向上させている。

また、特許文献２では、４層以上のカーカスプライを有する二輪車用タイヤにおいて、最内外側に位置するカーカスプライを除いた残りのカーカスプライの少なくとも一層の端部を、ビードコアの周りに巻き上げることなくビードコア附近に配置すると共に、他のカーカスプライの端部を、ビードコアの周りに巻き上げた構造が提案されている。このような構造とすることで、タイヤ成型作業能率の向上を図るとともに、タイヤの耐久性の低下を防止している。

特開２０００−２１１３１７号 特開昭５６−１０８３０２号

特許文献１、２で提案されているような構造は、ロードインデックス７１（負荷能力：３４５ｋｇ）のタイヤにおいては特に問題は生じない。しかしながら、ロードインデックス７７（負荷能力：４１２ｋｇ）を超えるような、より高荷重、高内圧条件で使用されるタイヤにおいては、ビード部の耐久性をさらに向上させることが望まれているのが現状である。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、従来よりも、ビード部の耐久性を向上させた二輪車用空気入りタイヤを提供することにある。

本発明者は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、複数層のバイアスカーカスプライの配置を所定のものとすることで、ビード部の耐久性を向上させさせることができることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の二輪車用空気入りタイヤは、環状に形成されたトレッド部と、該トレッド部の両端に連なるサイドウォール部およびビード部と、前記トレッド部のタイヤ半径方向内側にトロイド状に延びる、少なくとも３層のカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスのタイヤ半径方向外側に少なくとも２層のベルト層からなるベルトと、前記ビード部内に埋設されたビードコアと、を備えた、二輪車用空気入りタイヤにおいて、
前記少なくとも３層のカーカスプライがバイアス構造であり、かつ、
前記少なくとも３層のカーカスプライが、前記ビードコアの周りで折り返されてなる少なくとも２層のターンナップカーカスプライと、前記ターンナップカーカスプライのタイヤ径方向外側に配置され、前記ビードコアの周りで折り返さず、前記ビード部のタイヤ幅方向外側で終端する少なくとも１層のダウンカーカスプライと、を有することを特徴とするものである。

本発明のタイヤにおいては、前記ビードコアを被覆するカバー部材を有することが好ましい。また、本発明のタイヤにいては、前記ビードコアは、ビードワイヤが巻回されてなるストランドビードであり、前記ビードコアの断面視において、前記ビードワイヤは６段４列で配列されてなることが好ましい。

本発明によれば、従来よりも、ビード部の耐久性を向上させた二輪車用空気入りタイヤを提供することができる。特に、本発明のタイヤは、ロードインデックス７１を超えるような二輪車用空気入りタイヤに好適である。

本発明の一好適な実施の形態に係る二輪車用空気入りタイヤのカーカスプライの配置を示す概略図である。 実施例２の二輪車用空気入りタイヤのカーカスプライの配置を示す概略図である。 ３層のターンナップカーカスプライを有する二輪車用空気入りタイヤのカーカスプライの配置を示す概略図である。

以下、本発明の二輪車用空気入りタイヤについて、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一好適な実施の形態に係る二輪車用空気入りタイヤのカーカスプライの配置を示す概略図である。本発明のタイヤは、環状に形成されたトレッド部と、トレッド部の両端に連なるサイドウォール部およびビード部と、を備えている。また、トレッド部のタイヤ半径方向内側に、トロイド状に延びる少なくとも３層のカーカスプライ、図示例においてはカーカスプライ１ａ、１ｂ、１ｃの３層からなるカーカス１と、カーカス１のタイヤ半径方向外側に少なくとも２層のベルト層、図示例においてはベルト層２ａ、２ｂからなるベルト２と、ビード部内に埋設されたビードコア３と、を備えている。また、図示例においては、ビードコア３のタイヤ半径方向外側には、ビードフィラー４が配置されている。

本発明のタイヤにおいては、カーカスプライはバイアス構造であり、例えば、カーカス１のプライコードがタイヤ赤道に対して２０°以上６０°以下で配置され、互いに隣接層間で交差する少なくとも３層のカーカスプライよりなるバイアス構造とすることができる。バイアス構造はタイヤのサイド部からトレッド部まで全域が交錯したカーカス層で構成され、積層板の機能によって剛性を確保し易いという利点を有している。すなわち、バイアス構造は、グリップ力や接地感等の性能面とタイヤ剛性を両立し易い構造である。なお、カーカスプライは、多数本のプライコードをコーティングゴムで被覆したものを用いることができ、プライコードとしては、例えば、ナイロン、レーヨン、ポリエステル等の有機繊維を用いることができる。

また、本発明のタイヤにおいては、少なくとも３層のカーカスプライは、ビードコアの周りで折り返されてなる少なくとも２層のターンナップカーカスプライと、ターンナップカーカスプライのタイヤ径方向外側に配置され、ビードコアの周りで折り返さず、ビード部のタイヤ幅方向外側で終端する少なくとも１層のダウンカーカスプライと、を有する。特に、最外層カーカスプライがダウンカーカスプライである構造が好ましく、図示例においては、内側のカーカスプライ１ａ、１ｂがターンナップカーカスプライであり、最外層のカーカスプライ１ｃが、ダウンカーカスプライとなっている。

図３は、３層のターンナップカーカスプライを有する二輪車用空気入りタイヤのカーカスプライの配置を示す概略図である。図示例においては、３層のターンナップカーカスプライ１１ａ、１１ｂ、１１ｃのタイヤ半径方向外側に２層のベルト層１２ａ、１２ｂからなるベルト１２と、ビードコア１３のタイヤ半径方向外側にビードフィラー１４が、配置されている。ビードコア１３には、一般に、一本もしくは複数本のスチール製等のビードワイヤを、タイヤ幅方向断面内で所定の列数および段数となるように、タイヤ周方向に巻き回すとともにタイヤ径方向に巻き重ねて、環状のビードワイヤの束として形成されたストランドビードが用いられている。

ここで、２輪車用空気入りタイヤは、カーカスプライ１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、負荷転動時に、図３中の矢印で示す引き抜け方向に動く。このため、ビードコア１３のタイヤ半径方向外側、図中における最上部であって、タイヤ幅方向内側の部位において、ビードワイヤとゴムとの剥離が生じる。その結果、遊離したビードワイヤがカーカスプライ１１ｃと接触してフレッティングを起こすことで、カーカス１１が破断しビードコア１３が露出してしまう。

そこで、本発明のタイヤにおいては、図１に示すように、少なくとも２層のターンナップカーカスプライ１ａ、１ｂの他に、少なくとも１層のダウンカーカスプライ１ｃを設けている。この理由は以下のとおりである。すなわち、ダウンカーカスプライ１ｃの引き抜け方向は、図１の矢印で示すように、ターンナップカーカスプライ１ａ、１ｂの引き抜け方向と逆方向になる。そのため、ダウンカーカスプライ１１ｃを配置することで、カーカスプライ１ａ、１ｂの引き抜け方向への動きを抑制することができる。その結果、ビードコア３とカーカス１のフレッティングを抑制することができ、このフレッティングに起因するカーカス１の破断を防止することができる。

本発明のタイヤにおいては、ビードコア３を被覆するカバー部材５を有することが好ましい。ビードコア３をカバー部材５で覆うことで、ビードコア３を構成するビードワイヤの遊離を抑制し、ビードワイヤとカーカス１とのフレッティングを、より効果的に防止し、さらにビード部の耐久性を向上させることができる。カバー部材５としては、ビードワイヤの遊離を防止することができるものであれば、特に制限はない。

カバー部材５としては、例えば、芳香族ポリアミド（アラミド、例えば、デュポン社製 商品名：ケブラー）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリケトン、レーヨン、ナイロン等の有機繊維、スチール、グラスファイバーやカーボンファイバー等の材質からなる既知の非伸張性高弾性コードを適宜選択し、好ましくは、ゴム被覆したカバーテープを用いることができる。なお、カバー部材５は、ゴム被覆は必ずしも必要ではなく、ゴム被覆がなくてもよいが、周囲の部材との接着しやすく、好ましい形態である。また、カバー部材５は必ずしもコードを用いる必要はなく、シート状であってもよい。

カバー部材５の被覆ゴムのゴム組成物のゴム成分としては、天然ゴムおよび合成ゴムのいずれでもよく、合成ゴムとしては、例えばスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム、ブタジエン−アクリルニトリル共重合体ゴム（ＮＢＲ）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）およびこれらの混合物等が挙げられる。また、被覆ゴムのゴム組成物には、補強性充填剤として、カーボンブラックを用いることができ、さらに、亜鉛華、老化防止剤など、通常ゴム業界で用いられる各種成分を配合することができる。

本発明のタイヤにおいては、ビードコア３の構造については特に制限はなく、あらかじめリング状に形成した、例えば、ストランドビード、六角ビード、ケーブルビード等のビードコアを用いることができるが、本発明のタイヤにおいては、ビードコア３は、スチールからなるビードワイヤが巻回されてなるストランドビードであり、断面視でビードワイヤが６段４列で配列されてなる構造が好ましい。二輪車用空気入りタイヤの負荷転動時においては、カーカスプライが引き抜け方向に動くと、カーカスプライに近接するビードコアもカーカスプライに引っ張られて回転してしまう。その結果、カーカスプライとビードコアのフレッティングにより、カーカス１の破断が生じる。しかしながら、６段４列の構造を有するストランドビードは、ビードコアの回転方向の動きを抑制する効果が大きいため、本発明の効果を最もよく得ることができるためである。

さらに、本発明のタイヤは、カーカス１のタイヤ径方向外側に少なくとも２層のベルト層、図示例においてはバルト層２ａ、２ｂからなるベルト２が設けられている。本発明のタイヤにおいては、ベルト２は、少なくとも２層のベルト層からなるものであれば特に制限はなく、従来既知の構造を採用することができる。例えば、ベルト２は、ベルトコード方向が層間で互いに交錯するように配置された２層以上の傾斜ベルト層からなるものであってもよく、さらに、傾斜ベルト層のタイヤ半径方向外側に、ベルトコード方向が実質的にタイヤ周方向である１層以上のスパイラルベルト層を配置してもよい。ベルト層のベルトコードについては、特に制限はなく、既知の非伸張性高弾性コードを用いることができ、例えば、芳香族ポリアミド（アラミド、例えば、デュポン社製 商品名：ケブラー）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、レーヨン、ナイロン等の有機繊維、スチール、グラスファイバーやカーボンファイバー等の材質からなるものを適宜選択して用いることができる。

本発明の二輪車用空気入りタイヤは、少なくとも３層のバイアス構造のカーカスプライを有し、かつ、少なくとも３層のカーカスプライのうち、少なくとも２層がターンナップカーカスプライであり、少なくとも１層がダウンカーカスプライであることが重要であり、それ以外に特に制限はない。例えば、本発明のタイヤにおいては、最内層にインナーライナーを配置してもよく、トレッド部の表面には、適宜トレッドパターンを形成してもよい。本発明のタイヤは、リアタイヤとしてもフロント用タイヤとしても用いることができる。なお、本発明のタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常のあるいは酸素分圧を変えた空気、または窒素等の不活性ガスを用いることが可能である。

以下、本発明のタイヤにつき、実施例を用いてより詳細に説明する。
＜実施例１＞
図１に示すタイプのカーカス構造を有する二輪車用空気入りタイヤを、タイヤサイズ：１５０／８０Ｂ１６Ｍ／Ｃにて作製した。ビードコアとしては、断面が略矩形のビードワイヤを巻回してなる６段４列の構造を有するストランドビードコアを用いた。また、ビードコアのカバー部材として、ゴム被覆したナイロン製のカバーテープを用いた。

カーカスは、３層のカーカスプライからなり、内側２層のカーカスプライはビードコアで折り返されたターンナップカーカスプライとし、最外層カーカスプライはダウンカーカスプライとした。カーカスプライのプライコードとして、ナイロンを用い、打ち込み数を２３本／２５ｍｍ、コード角度をタイヤ赤道に対して±３４°とした。また、ベルトは、２層の交錯ベルト層からなり、ベルトコードとしてアラミドを用い、打ち込み数を２２本／２５ｍｍ、コード角度をタイヤ赤道に対して２０°とした。

＜実施例２＞
ビードコアにカバー部材を設けなかったこと以外は、実施例１と同様のタイヤを作製した。図２に、実施例２の二輪車用空気入りタイヤのカーカスプライの配置を示す概略図を示す。

＜実施例３＞
ビードコアの断面視における構造が４段４列であり、カバー部材を設けなかったこと以外は、実施例１と同様のタイヤを作製した。

＜比較例＞
図３に示すタイプのカーカス構造を有する二輪車用空気入りタイヤを、タイヤサイズ：１５０／８０Ｂ１６Ｍ／Ｃにて作製した。カーカスは、３層のカーカスプライからなり、全てのカーカスプライをターンナップカーカスプライとした。また、ビードコアにはカバー部材を設けず、４段４列の構造を有するストランドビードコアを用いた。これ以外は、実施例１と同様の構造のタイヤとした。

＜ビード部耐久性＞
得られた各タイヤにつき、最高空気圧を３４０ｋＰａとし、適用リムをＭＴ３．５０とした条件の下で、負荷能力１１．４ｋＮの荷重を負荷し、半径１．７ｍのドラム試験機上を、ビード部からビードワイヤが露出するまで、時速８１ｋｍで走行させる試験を行った。ビード部からビードワイヤが露出するまでの走行距離を測定して、比較例を１００として指数表示した。この数値が大きいほど、耐久性に優れていることを意味する。

上記表１より、本発明のタイヤは、従来のタイヤと比較して、ビード部の耐久性が向上していることがわかる。

１、１１ カーカス
１ａ、１ｂ、１ｃ、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ カーカスプライ
２、１２ ベルト
２ａ、２ｂ、１２ａ、１２ｂ ベルト層
３、１３ ビードコア
４、１４ ビードフィラー
５ カバー部材

Claims (3)

1. 環状に形成されたトレッド部と、該トレッド部の両端に連なるサイドウォール部およびビード部と、前記トレッド部のタイヤ半径方向内側にトロイド状に延びる、少なくとも３層のカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスのタイヤ半径方向外側に少なくとも２層のベルト層からなるベルトと、前記ビード部内に埋設されたビードコアと、を備えた、二輪車用空気入りタイヤにおいて、
   前記少なくとも３層のカーカスプライがバイアス構造であり、かつ、
   前記少なくとも３層のカーカスプライが、前記ビードコアの周りで折り返されてなる少なくとも２層のターンナップカーカスプライと、前記ターンナップカーカスプライのタイヤ径方向外側に配置され、前記ビードコアの周りで折り返さず、前記ビード部のタイヤ幅方向外側で終端する少なくとも１層のダウンカーカスプライと、を有することを特徴とする二輪車用空気入りタイヤ。
2. 前記ビードコアを被覆するカバー部材を有する請求項１記載の二輪車用空気入りタイヤ。
3. 前記ビードコアが、ビードワイヤが巻回されてなるストランドビードであり、前記ビードコアの断面視において、前記ビードワイヤが６段４列で配列されてなる請求項１または２記載の二輪車用空気入りタイヤ。

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