WO2010058603A1 - 自動二輪車用空気入りタイヤ - Google Patents

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WO2010058603A1
WO2010058603A1 PCT/JP2009/006291 JP2009006291W WO2010058603A1 WO 2010058603 A1 WO2010058603 A1 WO 2010058603A1 JP 2009006291 W JP2009006291 W JP 2009006291W WO 2010058603 A1 WO2010058603 A1 WO 2010058603A1
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layer
tread
belt
belt layer
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PCT/JP2009/006291
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辰作 片山
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株式会社ブリヂストン
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • B60C9/20Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel
    • B60C9/22Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel the plies being arranged with all cords disposed along the circumference of the tyre
    • B60C9/2204Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel the plies being arranged with all cords disposed along the circumference of the tyre obtained by circumferentially narrow strip winding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C2200/00Tyres specially adapted for particular applications
    • B60C2200/10Tyres specially adapted for particular applications for motorcycles, scooters or the like
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    • Y10T152/10495Pneumatic tire or inner tube
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    • Y10T152/10801Structure made up of two or more sets of plies wherein the reinforcing cords in one set lie in a different angular position relative to those in other sets

Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic tire for a motorcycle (hereinafter, also simply referred to as “tire”), and more specifically, improves the steering stability performance at high speed, and particularly when accelerating from deep cornering that greatly depresses a vehicle (motorcycle).
  • the present invention relates to a pneumatic tire for a motorcycle that can improve traction performance and stability when the vehicle body is collapsed.
  • a tire structure has been developed in which a reinforcing member (spiral member) made of organic fiber or steel is wound around the tread portion of the tire so as to be substantially parallel to the tire equatorial plane.
  • spiral member used for the spiral belt layer examples include nylon fiber, aromatic polyamide (trade name: Kevlar), and steel.
  • aromatic polyamide and steel have recently been attracting attention because they can suppress expansion of the tread portion without stretching even at high temperatures.
  • a so-called “tangle” effect the tire crown portion is restrained by the spiral member so that the tire is inflated by centrifugal force even when the tire rotates at a high speed.
  • Patent Documents 1 to 5 A number of techniques for improving these spiral members have been proposed so far (for example, Patent Documents 1 to 5). .
  • the end of one side of the tread of the tire comes into contact with the grip to generate a grip.
  • the grounding state as shown in FIG. 7 is obtained.
  • the deformation state of the tread differs between the ground shape near the center and the ground shape near the tread end.
  • the deformation of the tread in the tire rotation direction also referred to as the tire equator direction or the tire front-rear direction
  • the driving state means that when the wheel is cut along the tire equator direction, the deformation of the tread is caused by the lower surface of the tread (the surface in contact with the skeleton member inside the tire) being sheared rearward in the tire traveling direction.
  • This is a shearing state in which the tread surface that is in contact with the ground is deformed forward in the tire traveling direction, which is a deformation that occurs when a driving force is applied to the tire.
  • the braking state is the reverse of the driving state, and the deformation of the tread is a sheared state in which the tire inner side (belt) is sheared forward, and the tread surface that is in contact with the road surface is deformed rearward, This is the movement of the tire when braking.
  • the speed of the belt (when the tire is in contact with the road surface, it means the speed in the tire equator direction along the road surface; the belt radius multiplied by the tire angular speed) is The RA part with a larger radius is faster.
  • the tread surface of the tire is not sheared in the front-rear direction at the moment of contact with the road surface, but proceeds with the rotation of the tire while in contact with the road surface, and undergoes shear deformation in the front-rear direction when leaving the road surface.
  • Such extra deformation during turning causes the tread to undergo forward and backward reverse shear deformation, which includes useless behavior and wasteful tire grip force during turning.
  • the gripping force will be maximum, but the excessive deformation as described above will occur, and depending on the grounding location, the gripping force may be It may not occur.
  • the driving force is applied to the tire, but the tread near the center already in the driving state exhibits the driving grip as soon as the driving force is applied to the tire.
  • the tread at the tread end already in the braking state cannot easily contribute to the driving force because the braking deformation once returns to neutral and then shifts to the deformation on the driving side.
  • a large traction force is required to bring the tread end into the driving state.
  • the tread deformation of the tire shoulder portion (tread end portion) on the braking side is set to the driving side as much as possible, the traction force can be exerted greatly at the tread end portion.
  • One solution is to increase the belt speed at the tread edge.
  • the belt speed is determined by the belt radius as described above, and if the belt radius is increased, the belt cannot be used as a tire for a motorcycle. Therefore, it is conceivable to increase the belt speed at the end of the tread by making the belt easily extend in the equator direction after grounding.
  • the center half of the grounding shape has a structure in which the belt does not extend in the equator direction, and if the belt is extended in the equator direction for the half on the tread end side, then the tread after grounding.
  • the belt speed on the tread end side is increased, and braking deformation on the tread end side can be reduced.
  • the traction acceleration from a turn with a large tilt of the motorcycle at the time of large CA is improved.
  • the spiral belt layer is usually wound around the entire tread area.
  • the belt of the shoulder portion of the tread cannot be extended in the equator direction. Therefore, if the spiral belt layer is arranged only on the center side without being wound around the tread edge, the belt speed at the tread edge increases at the time of large CA, that is, at the time of turning with a large camber angle. Thus, the traction grip can be improved.
  • the belt speed of the tread shoulder portion increases at the time of large CA, it means that the belt speed of the tread shoulder portion approaches the belt speed on the tread center side, and this causes an extra movement of the tread that is grounded. It is suppressed.
  • the tread that has been sheared in the reverse direction until now has the shear in the same direction, and unnecessary movement is eliminated, and the occurrence of uneven wear can be suppressed.
  • an object of the present invention is to improve the steering stability performance at high speed, and at the same time, improve the traction performance especially when accelerating from deep cornering that greatly defeats the vehicle (bike) and the stability when the vehicle body is collapsed.
  • the object is to provide a pneumatic tire for a motorcycle.
  • the present inventor has found that the above problem can be solved by defining the radius of curvature of the portion where the spiral belt layer is not wound, and has completed the present invention.
  • the pneumatic tire for a motorcycle of the present invention is a pneumatic tire for a motorcycle including a tread portion formed in an annular shape.
  • a spiral belt layer having an angle with respect to the tire equator direction of 0 to 5 degrees and an arrangement width of 0.5 to 0.8 times the tread width is provided on the inner side of the tread portion in the radial direction of the tire.
  • the center of the belt layer in the width direction and the tire equator are arranged so that the radius of curvature (R1) from the end of the spiral belt layer to the end of the tread portion is the end of the spiral belt layer.
  • R2 radius of curvature
  • the shoulder portion reinforcing belt layer when the width of the tread portion where the spiral belt layer is not disposed is W, the shoulder portion reinforcing belt layer is disposed at the portion where the spiral belt layer is not disposed.
  • the shoulder portion reinforcing belt layer is disposed at 5 to 2.0 W adjacent to the spiral belt layer, and an angle of the shoulder portion reinforcing belt layer is 10 degrees or more and 90 degrees or less with respect to a tire equator direction.
  • the shoulder portion reinforcing belt layer is arranged in line symmetry with respect to the tire equator.
  • a belt crossing layer made of organic fibers adjacent to the spiral belt layer and wider than the spiral belt layer and having an angle with respect to the tire equator direction of 30 degrees or more and less than 85 degrees.
  • a belt made of an organic fiber cord in contact with the tread layer and having an angle of 85 degrees to 90 degrees with respect to the tire equator direction between the tread layer and the spiral belt layer.
  • the reinforcing layer is preferably disposed with a width of 90% or more and 110% or less of the tread width, and further, a thickness of 0 is provided on the inner side in the tire radial direction of the belt reinforcing layer and adjacent to the belt reinforcing layer. It is preferable that a buffer rubber of 3 to 1.5 mm is provided.
  • the above configuration enhances the steering stability performance at high speeds, and particularly improves the traction performance when accelerating from the deep cornering that greatly defeats the vehicle (bike) and the stability when the vehicle body is collapsed. It becomes possible to provide a pneumatic tire for a motorcycle that can be improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view in the width direction showing a pneumatic tire for a motorcycle according to a preferred example of the present invention. It is a width direction sectional view showing a pneumatic tire for two-wheeled vehicles concerning other suitable examples of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view in the width direction showing a pneumatic tire for a motorcycle according to still another preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view in the width direction showing a pneumatic tire for a motorcycle according to still another preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view in the width direction showing a pneumatic tire for a motorcycle according to still another preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view in the width direction of a pneumatic tire for a motorcycle according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the pneumatic tire for a motorcycle of the present invention includes a tread portion 11 formed in an annular shape, a pair of sidewall portions 12 disposed on the inner side in the tire radial direction from both sides thereof, and the sidewall portions 12. At least one piece extending between a pair of bead cores (made up of bead wires 1 in the illustrated example) embedded in the bead parts 13 respectively.
  • two carcass 2 are provided.
  • the angle with respect to the tire equator direction is 0 to 5 degrees inside the crown portion of the tread portion 11 in the radial direction of the tire, and the arrangement width is 0.5 to 0.5 of the tread width.
  • a spiral belt layer 3 that is 0.8 times is disposed.
  • the tread width is the distance of the curved surface from the tread end on one side to the tread end on the opposite side along the surface of the tire.
  • the grounds for setting the width are based on the ground contact portion in the vicinity of 50 degrees CA where the motorcycle falls most, and the ground contact portion at the position where the motorcycle is slightly raised.
  • the above upper limit is an ideal value for ground contact when the bike falls most.
  • the motorcycle accelerates it has the feature that it starts accelerating from the most collapsed position and gradually raises the vehicle body, that is, the ground contact portion of the tire gradually moves from the center.
  • the bike accelerates most in the range of 30 to 45 degrees CA than when the bike fell most at 50 degrees CA.
  • the width of the spiral belt layer is narrower than the above 0.8 times width. Therefore, 0.5 times is set as the lower limit of the spiral belt layer width.
  • the spiral belt layer width is 0.5 times the tread width, the end portion of the spiral belt layer is located at the center in the width direction of the ground contact portion at CA 30 to 40 degrees. If the spiral belt layer width is less than 0.5 times, the position is shifted from the center in the width direction of the grounding shape of CA 30 to 40 degrees, which is not preferable. That is, the spiral belt layer is too narrow.
  • the width of the spiral belt layer 3 is 0.8 times the tread width that is the upper limit
  • the end of the spiral label layer can be located at the center of the ground contact shape near CA 50 degrees where the motorcycle falls most
  • the grip improvement effect becomes high at the beginning of acceleration.
  • the effect is high at a low-speed corner where a motorcycle is greatly defeated (it is possible to greatly defeat a motorcycle at a low-speed corner).
  • the arrangement width of the spiral belt layer 3 is 0.5 times the tread width which is the lower limit
  • the end of the spiral belt layer can be arranged at the center of the ground shape when the motorcycle is slightly raised (CA30).
  • the grip improvement effect can be demonstrated in the middle of the acceleration when the vehicle body is slightly raised. In addition, it demonstrates the effect of increasing the grip at high-speed corners that do not overwhelm the bike.
  • the spiral belt layer 3 is disposed so that the center in the width direction coincides with the tire equator. This makes it possible to match the left and right reinforcement directions when the vehicle body is folded down.
  • the cord constituting the spiral belt layer 3 may be an organic fiber cord or a steel cord.
  • organic fiber cords for example, twisted cords such as aromatic polyamide (trade name: Kevlar), nylon, and aromatic polyketone can be used.
  • Kevlar aromatic polyamide
  • nylon nylon
  • aromatic polyketone can be used in the case of a steel cord.
  • steel cord for example, five steel single wires having a wire diameter of 0.2 mm or five steel single wires having a wire diameter of 0.4 mm can be used without being twisted.
  • the radius of curvature (R1, also referred to as “SCR”) from the end of the spiral belt layer 3 to the end of the tread portion 11 is from the end of the spiral belt layer 3 to the tire equatorial plane C.
  • the diameter must be larger than the radius of curvature (R2, also referred to as “CCR”).
  • a sudden grip change occurs when the vehicle body is brought down, and there arises a problem that the rider feels a step difference of the tire and cannot bring down the vehicle body.
  • the radius of curvature (SCR) of the portion where the spiral belt layer does not exist is increased to obtain a flatter surface shape.
  • SCR radius of curvature
  • the curvature of the surface shape becomes large, so it is necessary to bend more when it comes to ground and flattened, and the rider may feel that the rigidity is low due to the amount of deformation.
  • the SCR from the end of the spiral belt layer 3 to the end of the tread portion 11 has a larger diameter than any CCR distributed from the end of the spiral belt layer 3 to the tire equatorial plane C.
  • the SRC may have a larger diameter as a single R than the CCR, or may have a shape that gradually increases in diameter toward the end of the tread portion 11.
  • SCR / CCR which is the ratio of SCR to CCR
  • FIG. 2 shows a motorcycle pneumatic tire according to another preferred embodiment of the present invention.
  • at least one shoulder portion reinforcing belt layer 4 is disposed in a portion of the tread portion 11 where the spiral belt layer 3 is not disposed.
  • 0.5 W is a lower limit value at which an effect is obtained.
  • the upper limit value when it is 1.0 W or more, it is arranged at the tire side portion, and the effect is small, but even if it is small, the effect can be obtained.
  • the range is preferably 0.6W to 1.2W.
  • the angle of the shoulder portion reinforcing belt layer 4 is preferably 10 degrees or more and 90 degrees or less with respect to the tire equator direction, and when the angle of the shoulder portion reinforcing belt layer 4 is less than 90 degrees
  • the shoulder portion reinforcing belt layer 4 is preferably arranged symmetrically with respect to the tire equator.
  • the rigidity step that is felt when the vehicle body is tilted is caused by the absence of the spiral belt layer 3.
  • a single shoulder layer reinforcing belt layer of organic fibers with an angle can be sufficiently effective.
  • the upper limit value of the shoulder portion reinforcing belt layer angle is set to 90 degrees.
  • the lower limit value of the angle of the shoulder portion reinforcing belt layer 4 is set to 10 degrees that does not significantly inhibit the elongation of the shoulder region.
  • the shoulder portion reinforcing belt layer 4 is It is preferable to arrange them symmetrically.
  • FIG. 3 shows a pneumatic tire for a motorcycle according to another preferred embodiment of the present invention.
  • a belt made of organic fibers adjacent to the spiral belt layer 3 and wider than the spiral belt layer and having an angle with respect to the tire equator direction of 30 degrees or more and less than 85 degrees. It is preferable that the crossing layer 5 is provided. This is because if the belt crossing layer 5 is not present at the left and right shoulder portions where the spiral belt is not wound, the shear rigidity of the belt is lowered, the belt is too weak, and the grip force during turning is low. It is because it falls.
  • the belt of the shoulder portion is 85 degrees or more, it is not possible to obtain a sufficient crossing effect as the belt crossing layer 5 (an effect of increasing the in-plane shear rigidity of the belt by superimposing belts in opposite directions), The in-plane rigidity of the shoulder belt is insufficient, and a sufficient turning grip cannot be obtained.
  • the angle 45 degrees or more is more preferable because the skeleton member easily extends in the equator direction.
  • 80 degrees or less is more preferable also in exhibiting shear rigidity. Therefore, it is more preferably 45 degrees or more and 80 degrees or less.
  • the material of the belt crossing layer 5 is an organic fiber cord. This is because if a cord having rigidity in the compression direction of the cord as in the case of a steel cord is arranged as a skeleton member, the skeleton member has a characteristic that it is difficult to bend out of the plane, the ground contact area is reduced, and the gripping force is reduced. If it is an organic fiber cord, it does not have a great rigidity for compression in the cord direction, it can reduce the out-of-plane rigidity of the skeleton member and increase the ground contact area, and it is very strong in the tension direction of the cord This is because the rigidity can be effectively increased due to the rigidity.
  • the belt intersection layer 5 may be disposed on the outer side in the tire radial direction of the spiral belt layer 3 as shown in FIG. As long as it is arranged (not shown) adjacent to the spiral belt layer 3, there is no particular limitation on the arrangement order.
  • the angle with respect to the tire equator direction is between 85 degrees and 90 degrees between the tread layer of the tread portion 11 and the spiral belt layer 3 and adjacent to the tread layer. It is also preferable to dispose a belt reinforcing layer 6 made of an organic fiber cord.
  • the rigidity step at the boundary between the portion where the spiral belt layer 3 exists and the portion where the spiral belt layer 3 does not exist is large. In order to alleviate the level difference, it is possible to make it difficult to feel the level difference by continuing from the tire center to the tire shoulder as a belt arranged adjacent to the tread layer, that is, in the outermost layer.
  • the reason why the angle of the belt reinforcing layer 6 is set to 90 degrees with respect to the tire equator direction is that the step is most effectively prevented from being felt by arranging the cords along the width direction.
  • the reason why the angle is given a width of 85 degrees to 90 degrees includes a manufacturing error.
  • the arrangement width of the belt reinforcing layer 6 is 90% to 110% of the entire width of the tread.
  • the purpose of the belt reinforcing layer 6 is to prevent the step from being felt, that is, the end of the spiral belt is covered with a member so that the outermost belt is not divided. Therefore, it is preferable to widen the arrangement width and cover the entire area of the tread.
  • the step of the spiral belt can be sufficiently covered.
  • it exceeds 110% there will be a 90-degree belt in the sidewall of the tire, and the sidewall will not bend easily, and the tire will be hard (that is, the tire will not bend easily and will be comfortable to ride).
  • the upper limit was made 110%.
  • the belt reinforcing layer 6 is made of organic fibers because the motorcycle tire has a very round cross section, and if steel with rigidity is used on the compression side of the cord in the tire width direction, the tire will not bend easily. This is because the ground contact area is reduced. Organic fibers have low rigidity on the compression side of the cord, and there is no risk of reducing the ground contact area.
  • the diameter of the cord of the belt reinforcing layer 6 is preferably 0.5 mm or greater and 1.2 mm or less.
  • the belt crossing layer 5 since the belt crossing layer 5 may be provided inside or outside the spiral belt layer 3, the belt crossing layer 5 is spiral as the arrangement order of these and the belt reinforcing layer 6.
  • a belt reinforcing layer 6 When present inside the belt layer 3, a belt reinforcing layer 6 is disposed just outside the spiral belt layer 3 (see FIG. 4).
  • the belt reinforcing layer 6 is disposed just outside the outer belt crossing layer 5 of the two belt crossing layers 5 (not shown). ) In any case, it is necessary to dispose the belt reinforcing layer 6 immediately inside the tread portion 11 and adjacent to the tread portion 11.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of a pneumatic tire for a motorcycle according to still another preferred embodiment of the present invention.
  • a buffer having a thickness of 0.3 to 1.5 mm is provided on the inner side in the tire radial direction of the belt reinforcing layer 6 and adjacent to the belt reinforcing layer 6. It is also preferable to dispose the rubber layer 7.
  • the buffer rubber layer 7 has an effect of suppressing wear of the tread of the shoulder portion.
  • FIG. 7 shows the behavior in the tread width direction when the tire turns at 50 degrees CA.
  • the tread end portion of FIG. And the tread center area are different. This is because the belt speed is different between the area near the center of the ground contact shape and the area near the tread end of the ground contact shape.
  • the tire of a motorcycle has a large roundness in the cross section in the width direction. Therefore, the belt radius, which is the distance from the rotating shaft to the belt, is larger in the region near the tread center. Therefore, the belt speed, that is, the belt speed until the tread is separated from the road surface after the tread contacts the road surface until the tread moves away from the road surface is higher in the region near the tread center.
  • the belt speed is obtained by multiplying the belt radius by the rotational angular velocity of the tire. Due to the speed difference in the circumferential direction of the belt, the tread is in the driving state near the center of the tire, and the braking state is in the region near the end of the tread of the tire (described above).
  • the belt in the portion where the spiral belt layer is not disposed is extended along with the grounding in the circumferential direction, and the belt speed is improved. As described above, this is relaxed. However, reducing the width of the spiral belt layer to alleviate it does not completely eliminate the unnecessary deformation.
  • the shock absorbing rubber layer 7 When the shock absorbing rubber layer 7 is provided on the inner side in the tire radial direction of the belt reinforcing layer 6, the shock absorbing rubber layer 7 shears and deforms in the circumferential direction. Directional deformation is further mitigated. On the other hand, since the shock absorbing rubber layer 7 has the belt reinforcing layer 6 along the tire width direction on the upper surface thereof, it is not easily sheared and deformed in the tire width direction. Therefore, the deformation of the tread is not replaced with respect to the tire width direction, and the transverse shear deformation of the tread remains large even when the buffer rubber layer 7 is disposed.
  • the shock absorbing rubber layer 7 shoulders deformation only in the tire circumferential direction, and further reduces grip deformation by reducing deformation in the tread circumferential direction.
  • deformation in the tire width direction does not replace shoulder side deformation of the tread.
  • the deformation is kept large and the lateral force can be kept high.
  • the belt reinforcing layer 6 and the shock absorbing rubber layer 7 are preferably arranged widely, particularly in the range of 90% or more (particularly 110% or less) of the tread width.
  • the carcass 2 that forms the skeleton of the tire of the present invention is composed of at least one carcass ply formed by arranging relatively highly elastic textile cords in parallel with each other.
  • the number of carcass plies may be one or two, or three or more.
  • both ends of the carcass 2 may be sandwiched and locked by the bead wire 1 from both sides as shown in FIG. 1 or the like, or may be folded around the bead core from the inside of the tire to the outside (not shown). Any fixing method may be used.
  • an inner liner is disposed on the innermost layer of the tire (not shown), and a tread pattern is appropriately formed on the surface of the tread portion 11 (not shown).
  • the present invention is applicable not only to radial tires but also to bias tires.
  • Example 1 A pneumatic tire for a motorcycle having a cross-sectional structure as shown in FIG. 1 was manufactured with a tire size of 190 / 50ZR17 in accordance with the following conditions.
  • the test tire includes a carcass composed of two carcass plies (body plies) extending across a toroid between a pair of bead cores.
  • nylon fiber was used for the carcass ply.
  • the angle of the two carcass was set to the radial direction (the angle with respect to the equator direction was 90 degrees). Further, as shown in the figure, the end portion of the carcass ply was sandwiched and locked by bead wires from both sides in the bead portion.
  • a spiral belt layer was arranged on the outer side of the carcass in the radial direction of the tire.
  • the spiral belt layer was formed by spirally winding a steel cord in which a steel single wire having a diameter of 0.18 mm was twisted in a 1 ⁇ 5 type in the equator direction, that is, spirally wound.
  • the spiral belt layer is a method in which a belt-like body in which a single parallel cord is embedded in a coated rubber is wound in a spiral direction along the tire equator direction in the tire rotation axis direction. Formed with.
  • the total width of the spiral belt layer is 170 mm, which corresponds to 0.71 times the total tread width of 240 mm.
  • the tire surface shape in which the radius of curvature (SCR) from the end of the spiral belt layer to the end of the tread is larger than the radius of curvature (CCR) from the end of the spiral belt layer to the tire equatorial plane. It has become.
  • a belt reinforcing layer made of aromatic polyamide fibers having an angle with respect to the equator direction of 90 degrees is arranged on the outer side in the tire radial direction of the spiral belt layer.
  • Aromatic polyamide fibers were twisted to form a cord having a diameter of 0.7 mm, and the cord was driven into 50 cords / 50 mm and arranged at 90 degrees with respect to the equator direction.
  • the width is the same as the tread width.
  • a tread layer having a thickness of 7 mm is disposed outside the belt reinforcing layer in the tire radial direction.
  • Example 2 A tire of Example 2 was produced in the same manner as Example 1 except that the spiral belt width was 120 mm (0.5 times the total tread width).
  • Example 3 A pneumatic tire for a motorcycle having a cross-sectional structure as shown in FIG. 3 was produced according to the following conditions.
  • One carcass ply was arranged in the radial direction (90 degrees with respect to the equator direction).
  • a spiral belt layer exists outside the carcass ply in the radial direction.
  • the material and driving of the spiral belt layer are the same as in the first embodiment.
  • Two belt crossing layers (abbreviated as “crossing layers” in Tables 1 and 2) are arranged on the outer side in the radial direction of the spiral belt layer.
  • the belt crossing layer was formed by twisting aromatic polyamide into a cord having a diameter of 0.5 mm and placing it at 50 pieces / 50 mm.
  • the angle of the belt crossing layer is 60 degrees with respect to the equator direction, and crosses each other.
  • the width of the belt crossing layer was 250 mm on the first sheet (inner side) and 230 mm on the second sheet (outer side).
  • a belt reinforcing layer of 90 degrees with respect to the equator direction is not provided outside the belt crossing layer in the radial direction.
  • the tire of Example 3 was manufactured in the same manner as Example 1 except for the above.
  • Example 4 A pneumatic tire for a motorcycle having a cross-sectional structure as shown in FIG. 4 was produced according to the following conditions. One carcass ply was placed in the radial direction. In addition, two belt crossing layers similar to those in Example 3 were disposed on the inner side in the tire radial direction of the spiral belt layer. Therefore, in this case, the belt crossing layer exists immediately outside the carcass in the tire radial direction, and the spiral belt layer exists outside the belt crossing layer in the tire radial direction. The configuration of the spiral belt layer is the same as that of Example 3.
  • a belt reinforcing layer (abbreviated as “outermost reinforcing layer” in Tables 1 and 2) having an angle with respect to the tire equator direction of 90 degrees exists outside the spiral belt layer in the tire radial direction.
  • the outermost belt reinforcing layer has the same configuration as in the first embodiment.
  • a tread exists on the outer side in the tire radial direction of the outermost belt reinforcing layer.
  • Example 5 A tire of Example 5 was produced in the same manner as in Example 4 except that the belt reinforcing layer on the outer side in the radial direction of the spiral belt layer of Example 4 was removed.
  • Example 6 A pneumatic tire for a motorcycle having a cross-sectional structure as shown in FIG. 5 was produced according to the following conditions.
  • a buffer rubber layer having a thickness of 0.6 mm (abbreviated as “rubber layer” in Tables 1 and 2) is arranged on the inner side in the tire radial direction of the outermost belt reinforcing layer.
  • the material of the buffer rubber layer is the same as the coating rubber used for the belt reinforcing layer.
  • the width of the buffer rubber layer is also the same as the width 240 mm of the belt reinforcing layer. Otherwise, the tire of Example 6 was made in the same manner as Example 4.
  • Example 7 A pneumatic tire for a motorcycle having a cross-sectional structure as shown in FIG. 2 was produced according to the following conditions.
  • Example 7 is obtained by adding a shoulder portion reinforcing belt layer to Example 4, and is made of an aromatic polyamide fiber (Kevlar) having an angle with respect to the equator direction of 45 degrees in a portion where there is no spiral belt layer on the tread end side.
  • One shoulder portion reinforcing belt layer was disposed.
  • a shoulder portion reinforcing belt layer was disposed on both ends of the tread at a portion where the spiral belt layer was not present and in a reverse C shape with respect to the tire rotation direction at both ends of the tread.
  • the type of the reinforcing belt is changed.
  • a pneumatic tire for a motorcycle having a cross-sectional structure as shown in FIG. 6 was produced according to the following conditions.
  • One carcass ply was placed in the radial direction.
  • a belt crossing layer was disposed outside the carcass in the radial direction of the tire.
  • the material of the belt crossing layer is the same as in Example 3.
  • One spiral belt layer is disposed outside the belt crossing layer in the tire radial direction.
  • the spiral belt is a steel belt, and driving is 50 pieces / 50 mm.
  • Comparative Example 2 A tire of Comparative Example 2 was produced in the same manner as Comparative Example 1 except that the spiral belt layer width was 100 mm.
  • Example 13 A tire of Example 13 was made in the same manner as Example 7 except that the width W of the shoulder portion reinforcing belt layer was 0.49 W.
  • Example 14 A tire of Example 14 was produced in the same manner as Example 7, except that the angle of the shoulder portion reinforcing belt (organic fiber cord) was 0 degree.
  • Tables 1 and 2 summarize the tire structures of Examples 1 to 14, Comparative Examples 1 and 2, and Conventional Examples 1 and 2.
  • the letter C in the shoulder belt reinforcement belt column and the reverse letter C mean that the angle of the reinforcement belt in the shoulder part is arranged in either a letter C or a letter C reverse to the tire rotation direction. It expresses.
  • sandpaper was pasted on a drum with a diameter of 3 m, and the surface of the sandpaper was likened to the road surface.
  • the drum was rolled at a speed of 150 km / h, and a tire was pressed onto the drum at a CA of 35 degrees and a CA of 50 degrees.
  • Each test tire was filled with an internal pressure of 240 kPa and pressed with a load of 1.47 kPa.
  • the tire has a chain that transmits power to the rotating shaft, and a driving force can be applied.
  • the driving force was applied using a motor.
  • the tire was rotated at 80 km / h, and driving force was applied to accelerate the tire linearly to 120 km / h in a time of 3 seconds. At this time, since the drum rolls at 80 km / h, the driving force is applied to the tire, and the traction can be measured with the vehicle body tilted.
  • the force acting in the direction parallel to the tire rotation axis (that is, the tire width direction) and the force acting in the direction perpendicular to the tire rotation axis are measured by a force sensor installed at the center of the tire wheel, and these forces are measured by the camber.
  • the force in the drum width direction and the drum rotation direction are decomposed according to the angle, the force in the drum width direction is Fy, and the force in the drum rotation direction is Fx (Fx and Fy are coordinates with respect to the ground). That is, Fy indicates a lateral force for turning the motorcycle, and Fx indicates a driving force for accelerating the motorcycle.
  • the grip performance of a tire in a traction state can be evaluated by applying a driving force to the tire to accelerate the rotation of the tire. With time, the waveform of the graph moves in the positive direction of Fx.
  • the maximum value of Fx can be said to be an index of traction grip.
  • test tire was mounted on a 1000cc sports-type motorcycle, and the vehicle was run on a test course.
  • the steering stability (cornering performance) was comprehensively evaluated by a 10-point method based on the feeling of the test rider.
  • the test items are low-speed corner traction performance (acceleration performance from a state where the vehicle body is largely defeated at a speed of 50 km / h), high-speed corner traction performance (acceleration performance from a state where the vehicle body is slightly defeated at a speed of 120 km / h),
  • the grip stability discontinuity when the car body is tilted down.
  • Table 3 The test results obtained are summarized in Table 3.
  • Example 1 there is no crossing belt. Therefore, manufacturing costs can be saved.
  • the Fx index of the CA 35 degree and the CA 50 degree is improved in the example 1, and the traction performance is improved in the actual vehicle test in both the low speed corner and the high speed corner. I understand that.
  • Examples 3 and 5 have two crossing belts. Compared with the prior art examples 1 and 2, the traction performance is significantly improved.
  • Example 4 shows that the traction performance is improved by the buffer rubber layer.
  • Example 7 From the comparison between Example 4 and Example 7, the effect of the reinforcing belt layer in the shoulder portion can be seen. By adding a reinforcing belt, the stability at the time of collapse is further increased.
  • the arrangement width of the shoulder portion reinforcing belt layer is effective if there is a reinforcement of about 0.6 W with respect to the width W of the portion where the spiral belt is not arranged. However, if it is less than 0.5 W, almost no effect is obtained. In the case of 2.0 W, the effect is larger than 1.0 W, but the effect is greater than 1.0 W. Therefore, a wider arrangement is effective in reducing the rigidity step. From this result, it can be said that the arrangement width of the reinforcing belt layer is preferably about 0.5 W to 2.0 W.
  • Example 7 From the relationship between Example 7, Example 10, Example 11 and Example 14, the influence of the angle of the reinforcing belt layer of the shoulder portion can be seen. Even if the angle is 90 degrees, there is an effect of relaxing the rigidity step. Further, as the angle is decreased, the effect of reducing the rigidity step is increased. However, when the spiral belt is 0 degree, the increase in the belt speed of the shoulder portion is hindered, so that the driving performance is greatly deteriorated. Therefore, the angle of the reinforcing belt layer is effectively 10 to 90 degrees.
  • Example 7 From the relationship between Example 7 and Example 12, the influence of the direction of the reinforcing belt layer on the rotation direction can be seen. If it is line-symmetric with respect to the tire equator, it does not affect the stability when it is folded down, regardless of the orientation, and the effect of improving the stability is not changed in either orientation. .
  • Example 6 is obtained by adding an outermost belt reinforcing layer and a buffer rubber layer to the CR shape of the present invention.
  • both the traction performance and the stability performance when collapsed are the best results, and it can be seen that performance improvement at a much higher level can be achieved compared to the conventional example.
  • the leaning stability performance of the vehicle body exceeds the conventional example in which the spiral belt layer is disposed up to the end, and it can be seen that more excellent effects can be obtained by combining the present invention.

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Abstract

 高速時の操縦安定性能を高めると共に、特に車両(バイク)を大きく倒す深いコーナリング時から加速する時のトラクション性能と車体倒しこみ時の安定性を向上させることができる自動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11を備え、トレッド部11のクラウン部タイヤ半径方向内側に、タイヤ赤道方向に対する角度が0度~5度であって配設幅がトレッド幅の0.5~0.8倍であるスパイラルベルト層3が、スパイラルベルト層3の幅方向中心とタイヤ赤道とが一致するように配設され、かつ、スパイラルベルト層3の端部からトレッド部11の端部にかけての曲率半径(R1)が、スパイラルベルト層3の端部からタイヤ赤道面Cにかけての曲率半径(R2)よりも大径となる自動二輪車用空気入りタイヤ。

Description

自動二輪車用空気入りタイヤ
 本発明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)に関し、詳しくは、高速時の操縦安定性能を高めると共に、特に車両(バイク)を大きく倒す深いコーナリング時から加速する時のトラクション性能と車体倒しこみ時の安定性を向上させることができる自動二輪車用空気入りタイヤに関する。
 高性能二輪車用タイヤでは、タイヤの回転速度が高速となるため、遠心力の影響が大きく、タイヤのトレッド部分が外側に膨張してしまい、操縦安定性能を害する場合がある。このため、タイヤのトレッド部分に、有機繊維やスチールの補強部材(スパイラル部材)を、タイヤ赤道面と概略平行となるように、巻回するタイヤ構造が開発されている。
 このスパイラルベルト層に用いられるスパイラル部材としては、例えば、ナイロン繊維や、芳香族ポリアミド(商品名:ケブラー)、スチールなどが挙げられる。中でも、芳香族ポリアミドやスチールは、高温時においても伸張せずにトレッド部分の膨張を抑制することができることから、最近、注目されつつある。かかるスパイラル部材をタイヤのクラウン部分に巻きつけた場合に、いわゆる「たが」効果(タイヤクラウン部をスパイラル部材で拘束することで、高速でタイヤが回転した場合でもタイヤが遠心力で膨らむことを防止し、高い操縦安定性能や耐久性を発揮させる効果)を高めることができるので、これらスパイラル部材の改良に係る技術が、これまでに多数提案されてきている(例えば、特許文献1~5)。
 これらスパイラル部材を巻きつけたタイヤは、高速時の操縦安定性能が優れ、トラクションが非常に高いことが知られている。しかし、車両(バイク)を大きく倒した場合の旋回性能については、スパイラル部材を巻きつけた場合でも、操縦安定性能が飛躍的に向上することはない。そのため、消費者やレースを行うライダーからは、バイクを大きく倒した時のグリップ性能の向上を要望されることもある。
特開2004-067059号公報 特開2004-067058号公報 特開2003-011614号公報 特開2002-316512号公報 特開平09-226319号公報
 二輪車用の空気入りタイヤでは、二輪車が車体を傾けて旋回することから、直進時と旋回時とでは、タイヤトレッド部が地面と接する場所が異なる。すなわち、直進時にはトレッド部分の中央部分を使い、旋回時にはトレッド部分の端部を使う特徴がある。そのため、タイヤの形状が、乗用車用タイヤに比べて非常に丸い。この丸いクラウン形状(タイヤのトレッド部分の形状をクラウン形状と呼ぶ)によって、特に旋回中においては、次のような独特な特性を有する。
 自動二輪車用のタイヤでは、特に車体を大きく倒した場合の旋回性能については、タイヤのトレッドの片側の端部が接地してグリップを発生させている。車体を大きく倒して旋回する場合、図7のような接地状態となる。このときの接地形状について考察すると、図示するように、接地形状のセンター寄りと、接地形状のトレッド端部寄りでは、トレッドの変形状態が異なる。トレッドのタイヤ回転方向(タイヤ赤道方向、またはタイヤ前後方向とも呼ぶ)の変形を見てみると、タイヤのセンター寄りではドライビング状態であり、タイヤのトレッド端部寄りではブレーキング状態である。
 ここで、ドライビング状態とは、タイヤ赤道方向に沿って輪切りにした場合に、そのトレッドの変形が、トレッド下面(タイヤ内部の骨格部材に接している面)がタイヤ進行方向後方に剪断され、路面に接地しているトレッド表面がタイヤ進行方向前方に変形している剪断状態であり、ちょうどタイヤに駆動力をかけたときに起こる変形である。一方、ブレーキング状態はドライビング状態の逆であり、トレッドの変形は、タイヤ内部側(ベルト)が前方に剪断され、路面に接地しているトレッド表面が後方に変形している剪断状態であり、制動したときのタイヤの動きとなる。
 図7のように、キャンバー角(CA)が40度のように大きな角度で傾いて旋回する場合は、タイヤに駆動力や制動力が加わっていない状態での回転でも、トレッドセンター寄りの接地領域にドライビング状態が現れ、トレッド端部寄りにブレーキング状態が現れる。これは、タイヤのベルト部の半径の差(径差)による。自動二輪車用のタイヤでは、タイヤクラウン部が大きな丸みを帯びているため、回転軸からベルトまでの距離が、トレッドセンター部と、トレッド端部で大きく異なる。図7の場合では、接地形状のセンター寄りの位置での半径RAは、接地形状のトレッド端部寄りの位置での半径RBよりも明らかに大きい。タイヤが回転する角速度は同じであるので、ベルト部の速度(タイヤが路面に接触している場合は、路面に沿ったタイヤ赤道方向の速度をいう。ベルト半径にタイヤ角速度をかけたもの)は、半径の大きいRAの部分の方が速い。タイヤのトレッド表面は、路面に接触した瞬間は、前後方向に剪断されていないが、路面に接触したままタイヤの回転に合わせて進み、路面から離れるときには前後方向の剪断変形を受けている。このとき、ベルトの速度が速いタイヤセンター寄りのトレッドはドライビング状態の剪断変形となり、タイヤのトレッド端部では、ベルトの速度が遅いのでブレーキング状態となる。これが、トレッドの前後方向の変形形態である。
 このような旋回中の余計な変形によって、トレッドが前方や後方の逆の剪断変形を起こすことから、無駄な挙動を含み、旋回時のタイヤグリップ力に無駄が生じる。理想的には、接地しているトレッドの変形が全て同じ挙動であれば、グリップ力は最大になるが、先のような余計な変形が発生して、接地している場所によってはグリップ力が発生しない場合がある。例えば、タイヤが傾いたまま加速するときを考えると、タイヤに駆動力が加わるわけであるが、すでにドライビング状態にあるセンター寄りのトレッドは、駆動力がタイヤに加わるとすぐに駆動グリップを発揮する一方、すでにブレーキング状態にあるトレッド端のトレッドは、一度ブレーキング変形がニュートラルに戻り、それから駆動側の変形へとシフトするため、なかなか駆動力に寄与できない。トレッド端部をドライビング状態にするためには、大きなトラクション力が必要であり、このようなトラクション力を加えるためにアクセルを開いてタイヤに駆動力を加えると、もともとドライビング状態にあるタイヤセンター側のトレッドが滑って空転状態に陥りやすい。
 このような問題に対して、もともとブレーキング側にあるタイヤショルダー部(トレッド端部)のトレッド変形を、少しでもドライビング側にしておけば、トレッド端部でもトラクション力を大きく発揮できると考えられる。このためには、トレッド端部でのベルトの速度を速めることが解決方法の1つである。ところが、ベルトの速度は先に述べたようにベルト半径によって決まっており、ベルト半径を大きくすると二輪車のタイヤとして存在できなくなる。そこで、トレッドの端部については、接地してから赤道方向にベルトを伸びやすくすることで、ベルト速度を速めることが考えられる。すなわち、大CA時の旋回において、接地形状のセンター側半分についてはベルトが赤道方向に伸びない構造とし、トレッド端側の半分についてはベルトが赤道方向に伸びるようにすれば、接地してからトレッド側のベルトが伸びることでトレッド端側のベルト速度が増し、トレッド端側のブレーキング変形を少なくすることができる。その結果、大CA時のトラクション(バイクを大きく傾けた旋回からの加速)性能が向上する。
 従来の二輪車用タイヤにおいては、スパイラルベルト層をトレッドの全領域に巻き付けることが普通である。このようなタイヤであると、トレッドのショルダー部のベルトを赤道方向に延ばすことはできない。そこで、スパイラルベルト層をトレッド端部の範囲に巻かずに、センター側だけに配設することとすれば、大CA時、すなわち、大きくキャンバー角度が付く旋回時に、トレッド端部のベルト速度が増して、トラクショングリップを向上させることができる。また、大CA時にトレッドショルダー部のベルト速度が増すということは、トレッドショルダー部のベルト速度がトレッドセンター側のベルト速度に近づくことを意味し、これにより、接地しているトレッドの余計な動きが抑制される。すなわち、これまで逆方向の剪断を持っていたトレッドが、同じ方向の剪断を持つこととなり、無駄な動きが排除されて、偏摩耗の発生も抑制することができる。また、トレッドセンター部にはスパイラルベルト層が配設されているため、高速走行時(速度が速い=バイクが直立している)のタイヤの遠心力による膨張を抑制することができ、結果として、高速時の操縦安定性能を、全幅のスパイラルベルト層を持つタイヤ並みに維持することができる。
 しかしながら、トレッド端部の範囲にスパイラルベルト層を巻かない場合、車体を倒していく際に急にスパイラルベルト層が無い箇所が接地することは、急なグリップ変化(剛性段差の変化)の要因にもなり、ライダーがタイヤの段差を感じて車体を倒し込めなくなるという問題が発生することもある。
 そこで本発明の目的は、高速時の操縦安定性能を高めると共に、特に車両(バイク)を大きく倒す深いコーナリング時から加速する時のトラクション性能と車体倒しこみ時の安定性を向上させることができる自動二輪車用空気入りタイヤを提供することにある。
 上記観点から、本発明者はさらに検討した結果、スパイラルベルト層を巻かない部分の曲率半径を規定することにより、上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明の自動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を備える自動二輪車用空気入りタイヤにおいて、
 前記トレッド部のクラウン部タイヤ半径方向内側に、タイヤ赤道方向に対する角度が0度~5度であって配設幅がトレッド幅の0.5~0.8倍であるスパイラルベルト層が、該スパイラルベルト層の幅方向中心とタイヤ赤道とが一致するように配設され、かつ、前記スパイラルベルト層の端部からトレッド部の端部にかけての曲率半径(R1)が、前記スパイラルベルト層の端部からタイヤ赤道面にかけての曲率半径(R2)よりも大径となることを特徴とするものである。
 本発明においては、前記トレッド部のスパイラルベルト層が配設されていない部分の幅をWとしたとき、当該スパイラルベルト層が配設されていない部分にショルダー部補強ベルト層が配設幅0.5~2.0Wにて前記スパイラルベルト層に隣接して配設され、前記ショルダー部補強ベルト層の角度が、タイヤ赤道方向に対して10度以上90度以下であることが好ましく、前記ショルダー部補強ベルト層の角度が90度未満の場合、該ショルダー部補強ベルト層がタイヤ赤道に対して線対称に配設されていることが好ましい。また、本発明においては、前記スパイラルベルト層に隣接して、該スパイラルベルト層よりも広幅であって、かつ、タイヤ赤道方向に対する角度が30度以上85度未満である有機繊維からなるベルト交錯層が配設されていることが好ましく、さらに、前記トレッド層と前記スパイラルベルト層の間に、該トレッド層に接して、タイヤ赤道方向に対する角度が85度~90度である有機繊維コードからなるベルト補強層が、トレッド幅の90%以上110%以下の幅で配設されていることが好ましく、さらにまた、前記ベルト補強層のタイヤ半径方向内側に、該ベルト補強層に隣接して、厚み0.3~1.5mmの緩衝ゴムを配設されていることが好ましい。
 本発明によれば、上記構成としたことにより、高速時の操縦安定性能を高めると共に、特に車両(バイク)を大きく倒す深いコーナリング時から加速する時のトラクション性能と車体倒しこみ時の安定性を向上させることができる自動二輪車用空気入りタイヤを提供することが可能となる。
本発明の一好適例に係る二輪車用空気入りタイヤを示す幅方向断面図である  。 本発明の他の好適例に係る二輪車用空気入りタイヤを示す幅方向断面図である。 本発明のさらに他の好適例に係る二輪車用空気入りタイヤを示す幅方向断面図である。 本発明のさらに他の好適例に係る二輪車用空気入りタイヤを示す幅方向断面図である。 本発明のさらに他の好適例に係る二輪車用空気入りタイヤを示す幅方向断面図である。 従来例に係る二輪車用空気入りタイヤを示す幅方向断面図である。 二輪車が大きなCA(CA50度)で旋回しているときの荷重直下におけるタイヤを示す断面図である。 FxとFyとの関係を示す摩擦楕円を示すグラフである。
 以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
 図1に、本発明の一好適例の自動二輪車用空気入りタイヤの幅方向断面図を示す。図示するように、本発明の自動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11と、その両側からタイヤ半径方向内側に配設された一対のサイドウォール部12と、サイドウォール部12のタイヤ半径方向内側に連なるビード部13とからなり、ビード部13にそれぞれ埋設された一対のビードコア(図示する例ではビードワイヤ1からなる)間にわたり延在してこれら各部を補強する、少なくとも1枚、図示例では2枚のカーカス2を備えている。
 本発明のタイヤにおいては、図示するように、トレッド部11のクラウン部タイヤ半径方向内側に、タイヤ赤道方向に対する角度が0度~5度であって、配設幅がトレッド幅の0.5~0.8倍であるスパイラルベルト層3が配置されている。ここで、トレッド幅とは、片側のトレッド端からタイヤの表面に沿って逆側のトレッド端までの曲線表面の距離である。この幅の設定の根拠は、バイクが最も大きく倒れるCA50度付近での接地部分、および、バイクをやや起こした位置での接地部分に基づくものである。
 CA50度の旋回時には、トレッド全幅の0.2~0.25倍の幅のトレッドショルダー部の部分のみが接地している(図7参照)。これは、全体の幅の約1/4である。前述のように、大CA時のトレッドセンター部には、スパイラルベルトを巻いて骨格部材が接地範囲で周方向に伸びることを防止し、逆に、トレッド端部側ではスパイラルベルトを巻かずに骨格部材を周方向に積極的に伸ばすことが求められている。大CA時の接地部の半分は、トレッド幅の0.1倍幅であり、この幅にスパイラルベルトを巻かない場合、両端部の0.1倍幅の部分にはスパイラルベルトが存在しないので、スパイラルベルト層幅の上限はトレッド幅の0.8倍幅となる。
 上記の上限は、バイクが最も倒れたときの接地時についての理想的な値である。しかし、バイクが加速する時には、最も倒れた時から加速を始めて徐々に車体を起こす、すなわち、タイヤの接地部分が徐々にセンターよりに移動していく特徴がある。また、バイクが最も加速するのは、バイクが最も倒れたCA50度のときよりも、CA30~45度の範囲である。このときにトラクション性能を最大にすることを考えると、上記0.8倍幅よりもスパイラルベルト層幅は狭いほうが好ましい。そこで、0.5倍をスパイラルベルト層幅の下限とした。スパイラルベルト層幅がトレッド幅の0.5倍の場合には、CA30~40度での接地部分の幅方向中心にスパイラルベルト層端部が位置することになる。スパイラルベルト層幅を0.5倍未満としてしまうと、CA30~40度の接地形状の幅方向中心から位置がずれてしまい、好ましくない。すなわち、スパイラルベルト層が狭すぎることになる。
 以上のことから、以下のような特徴があるといえる。すなわち、スパイラルベルト層3の配設幅が、上限であるトレッド幅の0.8倍幅では、バイクが最も倒れるCA50度付近の接地形状の中心にスパイラベルト層端部を位置させることができ、加速初期においてグリップ向上効果が高くなる。また、バイクを大きく倒す低速コーナー(低速コーナーではバイクを大きく倒すことが可能)で効果が高い。一方、スパイラルベルト層3の配設幅が、下限であるトレッド幅の0.5倍幅では、バイクがやや起き上がったところでの接地形状の中心にスパイラルベルト層端部を配置することができ(CA30~40度)、加速開始から、車体をやや起こした加速中期にグリップ向上効果を発揮することができる。また、バイクをあまり大きく倒さない高速コーナーでのグリップ増大効果を発揮する。なお、本発明においてはスパイラルベルト層3の幅方向中心とタイヤ赤道とが一致するように配置する。このことにより、車体倒しこみ時の左右での補強方向を合わせることができる。
 スパイラルベルト層3を構成するコードは、有機繊維のコードでも、スチールのコードでもよい。有機繊維のコードの場合は、例えば芳香族ポリアミド(商品名:ケブラー)やナイロンや芳香族ポリケトンなどの撚りコードを使用できる。スチールコードの場合は、例えば線径0.2mmのスチール単線を5本撚ったものや、線径0.4mmのスチールの単線を撚らずにそのまま使うことができる。
 また、本発明においては、スパイラルベルト層3の端部からトレッド部11の端部にかけての曲率半径(R1、「SCR」とも称す)が、スパイラルベルト層3の端部からタイヤ赤道面Cにかけての曲率半径(R2、「CCR」とも称す)よりも大径となることを必須とするものである。本構成のように、スパイラルベルト層3を狭くした場合、スパイラルベルト層3がトレッド全幅に有する場合に比べると、車体を倒していく際に急にスパイラルベルト層3が存在しない(ベルト面内剪断剛性が低下する)領域が接地することになる。それゆえ、ここでは車体を倒し終わる際の急なグリップの変化が発生することになり、ライダーがタイヤの段差を感じて車体を倒し込めなくなるという問題が発生する。この急激な剛性段差を緩和するため、スパイラルベルト層が存在しない部分の曲率半径(SCR)を大径にして、よりフラットな表面形状にする。SCRがCCRより小さい場合は表面形状の曲率が大きくなるため、接地して平たくなる際により撓む必要があり、ライダーはこの変形量の大きさによって剛性が低いと感じることがある。そこで、本構成のように、よりフラットな表面形状にすることで、撓みが少なく接地することができるようになり、ライダーは結果として剛性が高いと感じるようになり、また、本構成を用いることでグリップの変化がなだらかになるため、ライダーは違和感なく車体を倒し込むことが可能となる。
 さらに、本発明においては、スパイラルベルト層3の端部からトレッド部11の端部にかけてのSCRが、スパイラルベルト層3の端部からタイヤ赤道面Cにかけて分布しているいずれのCCRよりも大径となるように規定しているが、SRCはCCRよりも、単一Rとして大径であってもよく、また、トレッド部11の端部にかけて徐々に大径となる形状であってもよい。
 さらにまた、本発明においては、SCRとCCRの比であるSCR/CCRが、
1<SCR/CCR<5.0
の関係を満たすことが好ましく、
1.2≦SCR/CCR≦4.0
の関係を満たすことがさらに好ましい。かかる関係を満たすことにより、急激な剛性段差をより緩和することができるのに対し、SCR/CCRが、1.0以下であると本発明の効果を発現することができず、一方、5.0以上であるとクラウン形状の設計が困難となる場合があり好ましくない。
 図2に、本発明の他の好適例の自動二輪車用空気入りタイヤを示す。本発明においては、トレッド部11のスパイラルベルト層3が配設されていない部分に少なくとも一層のショルダー部補強ベルト層4が配設されていることが、好ましい。本構成のように、ショルダー部補強ベルト層4を配置することにより、更なる剛性段差緩和が可能となる。また剛性段差を緩和することで、スパイラルベルト層3の端部に加わるせん断歪も緩和することができるため、端部に発生しやすい亀裂故障も防ぐことが可能となる。
 さらにまた、本発明においては、トレッド部11のスパイラルベルト層3が配設されていない部分の幅をW(W=(トレッド幅-スパイラルベルト幅)/2)としたとき、スパイラルベルト層3が配設されていない部分に少なくとも一層のショルダー部補強ベルト層4が配設幅0.5~2.0Wにてスパイラルベルト層3に隣接して配設されていることが、好ましい。ショルダー部補強ベルト層4は、剛性段差を緩和することを目的として配置しているため、あまりに狭い幅では効果が得られない。そこで、トレッド部におけるスパイラルベルト層3が配置されていない部分の幅をWとしたとき、ショルダー部補強ベルト層4幅は0.5W以上とする必要がある。0.5Wは、効果が得られる下限値である。また上限値については、1.0W以上となるとタイヤサイド部に配置されてしまい、効果は小さくなるが、小さくとも効果は得られるため、実施例の結果から配置幅2.0Wを上限値とした。好適には0.6W~1.2Wの範囲である。
 さらに本発明においては、ショルダー部補強ベルト層4の角度が、タイヤ赤道方向に対して10度以上90度以下であることが好ましく、ショルダー部補強ベルト層4の角度が90度未満の場合には、ショルダー部補強ベルト層4がタイヤ赤道に対して線対称に配設されていることが、好ましい。車体倒し込み時に感じる剛性段差は、スパイラルベルト層3が無くなることにより生じる。スパイラルベルト層3が無くなることで失う面内剪断剛性を補うには、角度付の有機繊維のショルダー層補強ベルト層1枚でも十分に効果を得ることができる。また、赤道方向に対してほとんど剛性を持たない90度のベルトであっても、ベルト一層分厚みが増すことで剛性を補う効果が得られる。そのため、ショルダー部補強ベルト層角度の上限値を90度としている。一方、スパイラルベルト層3に角度が近づくにつれ、面内剪断剛性を補う効果は大きくなるが、10度以下ではほぼスパイラルベルト層3と同じ機能となってしまう。そのため、ショルダー部補強ベルト層4の角度の下限値は、ショルダー領域の伸びを大幅に阻害しない10度とした。なお、ショルダー部補強ベルト層4の角度がタイヤ赤道方向に対して90度未満の場合、車体倒しこみ時の左右での補強方向を合わせるため、ショルダー部補強ベルト層4をタイヤ赤道に対して、線対称に配置することが好ましい。
 図3に、本発明の他の好適例の自動二輪車用空気入りタイヤを示す。本発明においては、図示するように、スパイラルベルト層3に隣接して、スパイラルベルト層よりも広幅であって、かつ、タイヤ赤道方向に対する角度が30度以上85度未満である有機繊維からなるベルト交錯層5が配設されていることが好ましい。これは、スパイラルベルトが巻かれていない左右両端部のショルダー部について、ここにベルト交錯層5が存在しないと、ベルトの剪断剛性が低下してしまい、ベルトが弱すぎて旋回時のグリップ力が低下するためである。
 赤道方向に対する角度が30度未満になると、これはすなわちスパイラルベルト層3の角度に近づく方向であり、タイヤ赤道方向(周方向)にベルトが伸びにくい特性を持ってくる。この場合、ショルダー部のベルトを設置領域で赤道方向に延ばすという本発明の趣旨に反することになる。したがって、ベルトが30度未満になると、ショルダー部で骨格部材が赤道方向に伸びにくくなり、ショルダー部のベルト速度が増さずに、ショルダー部のトレッドがブレーキング変形のままとなり、トラクショングリップを得にくい。一方、ショルダー部のベルトが85度以上となると、ベルト交錯層5として十分に交錯効果(互いに逆方向のベルトを重ね合わせることによって、ベルトの面内剪断剛性を高める効果)を得られずに、ショルダー部のベルトの面内剛性が不足して、十分な旋回グリップを得ることができない。なお、角度については、45度以上が、骨格部材が赤道方向に伸びやすいため、より好ましい。また、剪断剛性を発揮する上でも、80度以下がより好ましい。したがって、より好ましくは45度以上80度以下である。
 ベルト交錯層5の材質には、有機繊維コードを用いる。スチールコードのようにコードの圧縮方向にも剛性を持つコードをとして配置すると、骨格部材が面外に曲がりにくい特性を持ち、接地面積が小さくなってグリップ力が低下するためである。有機繊維コードであれば、コード方向の圧縮については大きな剛性を持たずに、骨格部材の面外剛性を低下させて接地面積を大きくすることができ、かつ、コードの引張り方向には非常に強い剛性を持つため、効果的に剪断剛性を高めることができるためである。なお、本発明においては、このベルト交錯層5は、図3に示すようにスパイラルベルト層3のタイヤ半径方向外側に配置してもよいし、スパイラルベルト層3の半径方向内側に配置してもよく(図示せず)、スパイラルベルト層3に隣接して配置するものであれば、その配置順に特に制限は無い。
 また、本発明においては、図1に示すように、トレッド部11のトレッド層とスパイラルベルト層3との間に、トレッド層に隣接して、タイヤ赤道方向に対する角度が85度~90度である有機繊維コードからなるベルト補強層6を配置することも好ましい。トレッド部で、スパイラルベルト層3が存在する部分とスパイラルベルト層3が存在しない部分では、その両者の境界での剛性段差は大きい。その段差を緩和させるため、トレッド層に隣接して、すなわち、最外層に配置するベルトとして、タイヤセンターからタイヤショルダーまで連続させることでこの段差を感じにくくすることができる。
 ベルト補強層6の角度をタイヤ赤道方向に対して90度としているのは、幅方向に沿ってコードを配置することで、段差を最も効果的に感じさせないようにできるからである。ここで、角度を85度~90度のように幅を持たせたのは製造上の誤差を含むからである。また、ベルト補強層6の配設幅については、トレッド全幅の90%以上110%以下とした。ベルト補強層6の目的は、段差を感じさせなくすること、すなわち、スパイラルベルトの端部を部材で覆って、最外層のベルトが分断されないようにしている点にある。そのため、配設幅を広くして、トレッドの全領域を覆う配置とすることが好ましい。配設幅をトレッド全幅の90%以上とすれば、十分にスパイラルベルトの段差を覆うことができる。なお、上限については、トレッド幅を超えてサイドウォール部に達してもかまわない。しかし、110%を超えると、タイヤのサイドウォール部にも90度のベルトが存在することになり、サイドウォールがたわみにくくなり、タイヤに硬さが生じる(すなわち、タイヤがたわみにくくなり、乗り心地性能が悪化する)おそれがある。それゆえ、上限を110%とした。
 このベルト補強層6の材質を有機繊維とするのは、自動二輪車用のタイヤは断面が非常に丸いため、タイヤ幅方向にコードの圧縮側に剛性を持つスチールを用いると、タイヤがたわみにくくなり、接地面積が減少するからである。有機繊維は、コードの圧縮側には剛性が低く、接地面積を減少させるおそれがない。
 なお、ベルト補強層6を設ける理由がスパイラルベルトの端部の段差を解消することにあるため、コードの直径が細すぎては効果を良好に得ることができない。一方、コードの直径が太すぎると、有機繊維とはいえコードの圧縮側に剛性を持つため、あまりに太すぎるコードも好ましくない。したがって、ベルト補強層6のコードの直径については、0.5mm以上1.2mm以下が好ましい。
 ここで、前述したように、ベルト交錯層5はスパイラルベルト層3の内側に設けても外側に設けてもよいので、これらとベルト補強層6との配置順としては、ベルト交錯層5がスパイラルベルト層3よりも内側に存在する場合には、スパイラルベルト層3のすぐ外側にベルト補強層6が配置される(図4参照)。一方、ベルト交錯層5がスパイラルベルト層3よりも外側に存在する場合には、2枚のベルト交錯層5のうち外側のベルト交錯層5のすぐ外側にベルト補強層6を配置する(図示せず)。いずれの場合も、ベルト補強層6を、トレッド部11のすぐ内側に、トレッド部11に隣接して配置することが必要である。
 図5に、本発明のさらに他の好適例に係る自動二輪車用空気入りタイヤの断面図を示す。本発明において、ベルト補強層6を配置する場合には、図示するように、ベルト補強層6のタイヤ半径方向内側に、ベルト補強層6に隣接して、厚み0.3~1.5mmの緩衝ゴム層7を配置することも好ましい。この緩衝ゴム層7は、ショルダー部のトレッドの摩耗を抑制する効果がある。
 図7にタイヤがCA50度で旋回する時のトレッド幅方向の挙動を示したが、その一方、トレッドの周方向の変形も、トレッドが路面に接触している領域において、図7のトレッド端部の領域とトレッドセンター部の領域とで異なっている。これは、接地形状のセンター寄りの領域と、接地形状のトレッド端部寄りの領域とで、ベルトの速度が異なるからである。二輪車のタイヤは、幅方向断面において、大きな丸みを持っている。そのため、回転軸からベルトまでの距離であるベルト半径が、トレッドセンター寄りの領域の方が大きい。したがって、ベルトの速度、つまり、トレッドが路面に接触してから、タイヤの回転が進み、トレッドが路面から離れるまでのベルト速度が、トレッドセンター寄りの領域の方が速くなる。ベルト半径にタイヤの回転角速度をかけたものがベルトの速度になるからである。このベルトの周方向の速度差により、タイヤのセンター寄りではトレッドがドライビング状態であり、タイヤのトレッド端部寄り領域ではブレーキング状態である(前述)。
 本発明においては、スパイラルベルトの幅を狭めることで、スパイラルベルト層が配設されていない部分のベルトが周方向に接地にともなって伸びて、ベルト速度が向上し、これらのトレッドの余計な変形が緩和されることは前述した。しかし、スパイラルベルト層の幅を狭くして緩和するといっても、完全に余計な変形がなくなるわけではない。
 ベルト補強層6のタイヤ半径方向内側に緩衝ゴム層7を設けると、緩衝ゴム層7が周方向に剪断変形するため、上記のドライビング変形およびブレーキング変形についてトレッドの肩代わりをして、トレッドの周方向の変形がさらに緩和される。一方で、緩衝ゴム層7はその上面にタイヤ幅方向に沿うベルト補強層6を持つため、タイヤ幅方向には剪断変形されにくい。そのため、タイヤ幅方向に対してはトレッドの変形を肩代わりせず、トレッドの横剪断変形は緩衝ゴム層7を配置しても大きいままである。すなわち、緩衝ゴム層7はタイヤ周方向のみの変形を肩代わりし、トレッド周方向変形を小さくしてグリップ力を更に向上させるとともに、その一方で、タイヤ幅方向の変形は肩代わりせずにトレッドの横変形は大きいまま維持し、横力を高く保てる効果がある。本発明のように、スパイラルベルト幅を狭くするとともに、このような緩衝ゴム層7を設けると、更にトレッドのタイヤ周方向の無駄の変形が抑制されるため、大きな効果となって、非常に好ましい。ベルト補強層6および緩衝ゴム層7は、特には、トレッド幅の90%以上(特には、110%以下)の範囲で、幅広く配置することが好ましい。
 本発明のタイヤにおいては、スパイラルベルト層に係る上記条件を満足し、さらに、曲率半径に係る上記条件を満足する点のみが重要であり、これにより本発明の所期の効果を得ることができ、それ以外のタイヤ構造や材質等の条件については、特に制限されるものではない。
 例えば、本発明のタイヤの骨格をなすカーカス2は、比較的高弾性のテキスタイルコードを互いに平行に配列してなるカーカスプライの少なくとも1枚からなる。カーカスプライの枚数は、1枚でも2枚でもよく、3枚以上でもかまわない。また、カーカス2の両端部は、図1等に示すように両側からビードワイヤ1で挟み込んで係止しても、ビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止しても(図示せず)、いずれの固定方法を用いてもよい。また、タイヤの最内層にはインナーライナーが配置され(図示せず)、トレッド部11の表面には、適宜トレッドパターンが形成されている(図示せず)。本発明は、ラジアルタイヤに限らず、バイアスタイヤにも適用可能である。
 以下、本発明について、実施例を用いて具体的に説明する。
(実施例1)
 図1に示すような断面構造を有する自動二輪車用空気入りタイヤを、下記条件に従い、タイヤサイズは190/50ZR17にて作製した。供試タイヤは、一対のビードコア間にトロイド状に跨って延在するカーカスプライ(ボディプライ)の2枚からなるカーカスを備えている。ここで、カーカスプライには、ナイロン繊維を用いた。2枚のカーカスの角度は、ラジアル方向(赤道方向に対する角度が90度)とした。また、カーカスプライの端部は、図示するように、ビード部において、両側からビードワイヤで挟みこんで係止した。
 カーカスのタイヤ半径方向外側には、スパイラルベルト層を配置した。スパイラルベルト層は、直径0.18mmのスチール単線を1×5タイプで撚ったスチールコードを赤道方向に螺旋巻きする、すなわちスパイラル状に巻きつけて形成した。スパイラルベルト層は1本の並列したコードを被覆ゴム中に埋設した帯状体を、略タイヤ赤道方向に沿って螺旋状にタイヤ回転軸方向に巻きつける手法で、スパイラルベルト層の打ち込み50本/50mmで形成した。なお、スパイラルベルト層の総幅は、170mmであり、トレッド全幅240mmの0.71倍に相当する。
 また、スパイラルベルト層の端部からトレッド部の端部にかけての曲率半径(SCR)が、スパイラルベルト層の端部からタイヤ赤道面にかけての曲率半径(CCR)よりも大径となるタイヤ表面形状となっている。
 さらに、スパイラルベルト層のタイヤ半径方向外側には、赤道方向に対する角度が90度の芳香族ポリアミド繊維からなるベルト補強層を配置した。芳香族ポリアミド繊維を撚って直径0.7mmのコードとしてこれを打ち込み50本/50mmで、赤道方向に対して90度に配置した。幅はトレッド幅と同じである。このベルト補強層のタイヤ半径方向外側に、厚さ7mmのトレッド層が配置される。
(実施例2)
 スパイラルベルト幅を120mm(トレッド全幅の0.5倍)とした以外は、実施例1と同様に実施例2のタイヤを作製した。
(実施例3)
 図3に示すような断面構造を有する自動二輪車用空気入りタイヤを、下記条件に従い作製した。カーカスプライは1枚とし、ラジアル方向に配置した(赤道方向に対する角度が90度)。また、カーカスプライの半径方向外側に、スパイラルベルト層が存在する。スパイラルベルト層の材質および打ち込みは、実施例1と同じである。スパイラルベルト層の半径方向外側にベルト交錯層(表1、2中では「交錯層」と略記する)を2枚配置した。ベルト交錯層は、芳香族ポリアミドを撚った直径0.5mmのコードとし、これを打ち込み50本/50mmで配置することにより形成した。ベルト交錯層の角度は赤道方向に対して60度であり、互いに交錯している。ベルト交錯層の幅は1枚目(内側)が250mmであり、2枚目(外側)が230mmであった。ベルト交錯層の半径方向外側には、赤道方向に対して90度のベルト補強層は設けていない。なお、それ以外は実施例1と同様にして、実施例3のタイヤを作製した。
(実施例4)
 図4に示すような断面構造を有する自動二輪車用空気入りタイヤを、下記条件に従い作製した。カーカスプライは1枚とし、ラジアル方向に配置した。また、スパイラルベルト層のタイヤ半径方向内側には、実施例3と同様のベルト交錯層を2枚配置した。したがってこの場合は、カーカスのすぐタイヤ半径方向外側にベルト交錯層が存在し、ベルト交錯層のタイヤ半径方向外側に、スパイラルベルト層が存在する。スパイラルベルト層の構成は実施例3と同じである。このスパイラルベルト層のタイヤ半径方向外側に、タイヤ赤道方向に対する角度が90度のベルト補強層(表1,2中では「最外層の補強層」と略記する)が存在する。最外層のベルト補強層は、実施例1と同じ構成である。最外層のベルト補強層のタイヤ半径方向外側にトレッドが存在する。
(実施例5)
 実施例4のスパイラルベルト層の半径方向外側のベルト補強層を取り除いたこと以外は実施例4と同様にして、実施例5のタイヤを作製した。
(実施例6)
 図5に示すような断面構造を有する自動二輪車用空気入りタイヤを、下記条件に従い作製した。最外層のベルト補強層のタイヤ半径方向内側に、厚み0.6mmの緩衝ゴム層(表1,2中では「ゴム層」と略記する)を配置したものである。緩衝ゴム層の材質は、ベルト補強層に用いたコーティングゴムと同じである。緩衝ゴム層の幅もベルト補強層の幅240mmと同じである。それ以外は、実施例4と同様にして実施例6のタイヤを作製した。
(実施例7~12)
 図2に示すような断面構造を有する自動二輪車用空気入りタイヤを、下記条件に従い作製した。実施例7は、実施例4にショルダー部補強ベルト層を追加したものであり、トレッド端側のスパイラルベルト層が無い部分に、赤道方向に対する角度が45度の芳香族ポリアミド繊維(ケブラー)からなるショルダー部補強ベルト層を1枚配置した。スパイラルベルト層が無い部分に、35mmの幅で、トレッドの両端部に、タイヤ回転方向に対して逆ハの字の向きにショルダー部補強ベルト層を配置した。実施例8~12は、該補強ベルトの種類を変更したものである。
(従来例1)
 図6に示すような断面構造を有する自動二輪車用空気入りタイヤを、下記条件に従い作製した。カーカスプライは1枚とし、ラジアル方向に配置した。カーカスのタイヤ半径方向外側にベルト交錯層を配置した。なお、ベルト交錯層の材質は実施例3と同様である。ベルト交錯層のタイヤ半径方向外側に、スパイラルベルト層が1層配置されている。スパイラルベルトはスチールベルトであり、打ち込みは50本/50mmである。
(従来例2)
 従来例1から交錯ベルトを取り除いた構成である。また、カーカスプライは2枚とし、ラジアル方向に配置した。
(比較例1)
 スパイラルベルト層の端部からトレッド部の端部にかけての曲率半径(SCR)が、スパイラルベルト層の端部からタイヤ赤道面にかけての曲率半径(CCR)と同じであること以外は、実施例4と同様にして比較例1のタイヤを作製した。
(比較例2)
 スパイラルベルト層幅が100mmであること以外は、比較例1と同様にして比較例2のタイヤを作製した。
(実施例13)
 ショルダー部補強ベルト層の配設幅Wが0.49Wであること以外は、実施例7と同様にして、実施例13のタイヤを作製した。
(実施例14)
 ショルダー部補強ベルト(有機繊維コード)の角度が0度であること以外は、実施例7と同様にして、実施例14のタイヤを作製した。
 得られた各供試タイヤについて、下記の規定の試験を実施した。なお、表1、2に実施例1~14、比較例1および2、従来例1、2のタイヤの構造をまとめて示す。なお、ショルダ部の補強ベルトの欄のハの字、逆ハの字とは、ショルダ部の補強ベルトの角度がタイヤ回転方向に対して、ハの字または逆ハの字のいずれで配置されているかを表している。
<ドラム試験>
 まず、本発明の主目的である、車体を傾けたときのトラクションが向上しているかどうかを、ドラムを用いて測定した。ドラムを用いたトラクションの測定方法は次のとおりである。
 試験機としては、直径3mのドラムに、紙やすりを貼り付けて、紙やすりの表面を路面に見立てた。このドラムを時速150kmで転動させ、その上に、タイヤをCA35度およびCA50度で押し付けた。各供試タイヤには内圧240kPaを充填させ、荷重1.47kNで押し付けた。タイヤには、回転軸に動力を伝えるチェーンが掛かっており、駆動力を掛けられる。駆動力はモーターを用いて加えた。タイヤを80km/hで回転させておき、駆動力を加えてタイヤを120km/hまで、3秒の時間で線形に加速させた。このとき、ドラムは80km/hで転動しているため、タイヤに駆動力が掛かった状態となり、車体が傾けた状態でのトラクションを測定できる。
 タイヤ回転軸に平行な方向(すなわちタイヤ幅方向)に働く力と、タイヤ回転軸に垂直な方向に働く力とを、タイヤのホイル中心に設置した力センサーでそれぞれ計測し、この力を、キャンバー角度に応じてドラム幅方向とドラム回転方向の力に分解して、ドラム幅方向の力をFy、ドラム回転方向の力をFxとした(Fx、Fyは地面に対しての座標である)。すなわち、Fyはバイクを旋回させる横力を、Fxはバイクを加速させる駆動力を、それぞれ示している。これらを、横軸にFx、縦軸にFyとして描くことで、図8に示すような波形が得られる。これを摩擦楕円と呼ぶが、Fx=0においてのFyの切片は駆動力0での純粋な横力を示し、これがキャンバースラストと呼ばれる力である。本試験では、タイヤに駆動力を加えてタイヤの回転を速くすることで、トラクション状態のタイヤのグリップ性能を評価することができる。時間とともに、グラフの波形はFxが正の方向に移動する。Fxの最大値がトラクショングリップの指標といえる。
 実施例1のCA35度のFxの最大値を102、CA50度のFxの最大値を103として、他の実施例の性能を指数で評価した。これを、CA35度とCA50度の2水準について行った。得られた結果を下記表3中に示す。
<実車走行試験>
 次に、本発明の二輪車用タイヤの性能改善効果を確認するために、実車を用いた操縦性能比較試験をした結果を説明する。各供試タイヤはリア用のタイヤであったため、リアのみのタイヤを交換して実車試験を行った。フロントのタイヤは常に従来のもので固定した。評価方法を次に記す。
 各供試タイヤを1000ccのスポーツタイプの二輪車に装着して、テストコースで実車走行させ、操縦安定性(コーナリング性能)を、テストライダーのフィーリングによる10点法で総合評価した。コースでは、自動二輪車レースを意識した激しい走行を行い、最高速度は180km/hに達した。テスト項目は、低速コーナーのトラクション性能(速度50km/hで車体を大きく倒した状態からの加速性能)、高速コーナーのトラクション性能(速度120km/hでやや車体を倒した状態からの加速性能)、車体倒しこみ時のグリップの安定性(不連続感)、の3つである。得られた試験結果を表3にまとめて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 *1 CR:曲率半径
 *2 カッコ内の数値はSCR/CCRである。
 *3 カッコ内の数値はトレッド幅に対するスパイラルベルト層の幅の割合である。
 *4 カッコ内の数値はWに対するショルダー部補強ベルト層の幅の割合である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 今回の実施例はいずれも、本発明の曲率半径(CR)の要件を満たさず、スパイラルベルト層の幅を狭めただけの比較例1と比較して、大幅に倒しこみ時安定性が向上していることは明らかであり、CR形状により剛性段差を緩和する効果は非常に大きいことが確かめられた。
 実施例1は、交錯ベルトが存在しない。そのため、製造コストを節約できる。従来例2と比べると、交錯ベルトが無いもの同士の比較において、実施例1は、CA35度、CA50度のFx指数が向上し、低速コーナー、高速コーナーともに実車テストでトラクション性能が良くなっていることがわかる。
 実施例3と5は、交錯ベルトを2枚備えている。従来例1、2に比べるとトラクション性能において、いずれも大幅な改良効果が見られる。
 実施例4と実施例6を比較すると、緩衝ゴム層により、トラクション性能が向上していることがわかる。
 実施例4、5、6の関係からは、倒しこみ時安定性に対する最外層の補強ベルト層・緩衝ゴム層の効果がわかる。最外層の補強ベルト層・緩衝ゴム層をそれぞれ追加することで、さらに剛性段差がなくなって安定性が増す結果となっている。
 実施例1、2から、スパイラルベルト層幅の影響がわかる。スパイラルベルト層幅を広くすると、大CA時のFx指数が良くなり、すなわち、車体を大きく倒す大CA時の低速コーナーに大きな効果が得られる。しかし、従来例1、2のようにトレッド幅全幅とすると、トラクション性能向上の効果は無い。スパイラルベルト層幅を狭くすると、CAが小さいところ、すなわちCA35度程度の高速コーナーで大きな効果が得られる。しかし、比較例2のように狭くしすぎると効果が得られなくなる。
 実施例4と実施例7の比較から、ショルダー部の補強ベルト層の効果がわかる。補強ベルトを追加することで、更に倒しこみ時の安定性が増す結果となっている。
 実施例7~9および実施例13の関係から、ショルダー部補強ベルト層の配置幅の影響がわかる。倒しこみ時の安定性に対し、ショルダー部補強ベルト層の配置幅は、スパイラルベルトが配置されていない部分の幅Wに対して、0.6W程度の補強があれば効果がある結果となっているが、0.5W未満ではほとんど効果が得られていない。また、2.0Wの場合は、わずかではあるが、1.0Wよりも効果が大きいため、より幅広く配置することが剛性段差緩和には効果がある結果となっている。この結果より、補強ベルト層の配置幅は0.5W~2.0W程度がよいと言える。
 実施例7、実施例10、実施例11および実施例14の関係から、ショルダー部の補強ベルト層の角度の影響がわかる。角度は90度でも、剛性段差を緩和させる効果がある。また角度が減少していくにしたがって、剛性段差緩和の効果が大きくなるが、0度のスパイラルベルトであるとショルダー部のベルト速度増加を阻害するため、駆動性能が大きく低下する。そのため、補強ベルト層の角度は、10~90度が効果的である。
 実施例7と実施例12の関係から、補強ベルト層の回転方向に対する向きの影響がわかる。タイヤ赤道に対して線対称であれば、ハの字、逆ハの字いずれに配置されても、倒しこみ時の安定性には影響なく、どちらの配向でも安定性自体を高める効果は変わらない。
 実施例6は、本発明のCR形状に、最外層のベルト補強層と緩衝ゴム層を追加したものである。今回の評価では、トラクション性能・倒しこみ時安定性能のいずれも最も良い結果となっており、従来例と比較するとはるかに高い次元での性能向上が達成できていることがわかる。また、車体の倒しこみ安定性能については、スパイラルベルト層を端部まで配置した従来例を超える結果となっており、本発明を組み合わせることにより、より優れた効果を得ることができることがわかる。
 以上の結果から、本発明により、車体を大きく倒した旋回時の操縦安定性能(トラクション性能)と車体を倒しこむ際の安定性を高い次元で両立することが可能であることがわかった。
1 ビードコア
2 カーカス
3 スパイラルベルト層
4 ショルダー部補強ベルト層
5 ベルト交錯層
6 ベルト補強層
7 緩衝ゴム層
11 トレッド部
12 サイドウォール部
13 ビード部
C タイヤ赤道面

Claims (6)

  1.  環状に形成されたトレッド部を備える自動二輪車用空気入りタイヤにおいて、
     前記トレッド部のクラウン部タイヤ半径方向内側に、タイヤ赤道方向に対する角度が0度~5度であって配設幅がトレッド幅の0.5~0.8倍であるスパイラルベルト層が、該スパイラルベルト層の幅方向中心とタイヤ赤道とが一致するように配設され、かつ、前記スパイラルベルト層の端部からトレッド部の端部にかけての曲率半径(R1)が、前記スパイラルベルト層の端部からタイヤ赤道面にかけての曲率半径(R2)よりも大径となることを特徴とする自動二輪車用空気入りタイヤ。
  2.  前記トレッド部のスパイラルベルト層が配設されていない部分の幅をWとしたとき、当該スパイラルベルト層が配設されていない部分にショルダー部補強ベルト層が配設幅0.5~2.0Wにて前記スパイラルベルト層に隣接して配設され、前記ショルダー部補強ベルト層の角度が、タイヤ赤道方向に対して10度以上90度以下である請求項1記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
  3.  前記ショルダー部補強ベルト層の角度が90度未満の場合、該ショルダー部補強ベルト層がタイヤ赤道に対して線対称に配設されている請求項2記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
  4.  前記スパイラルベルト層に隣接して、該スパイラルベルト層よりも広幅であって、かつ、タイヤ赤道方向に対する角度が30度以上85度未満である有機繊維からなるベルト交錯層が配設されている請求項1記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
  5.  前記トレッド層と前記スパイラルベルト層の間に、該トレッド層に接して、タイヤ赤道方向に対する角度が85度~90度である有機繊維コードからなるベルト補強層が、トレッド幅の90%以上110%以下の幅で配設されている請求項1記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
  6.  前記ベルト補強層のタイヤ半径方向内側に、該ベルト補強層に隣接して、厚み0.3~1.5mmの緩衝ゴムを配設されている請求項5記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
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