WO2013122222A1

WO2013122222A1 - 二輪車用空気入りタイヤ

Info

Publication number: WO2013122222A1
Application number: PCT/JP2013/053739
Authority: WO
Inventors: 雅知大島
Original assignee: 株式会社ブリヂストン
Priority date: 2012-02-15
Filing date: 2013-02-15
Publication date: 2013-08-22
Also published as: EP2815895B1; JP5985199B2; EP2815895A4; EP2815895A1; CN104114376A; JP2013166471A; US20150000817A1

Abstract

　二輪車用空気入りタイヤ（１０）は、一対のビード部（１２）に跨がるカーカス層（１４）と、このカーカス層（１４）のクラウン部（１４Ｃ）のタイヤ半径方向外側に配置され、タイヤ周方向に対して傾斜した複数本のコード（１８Ａ）を含む傾斜ベルト層（１８）と、この傾斜ベルト層（１８）のタイヤ半径方向外側に配置され、ゴム被覆されたコード（２０Ａ）をタイヤ周方向に螺旋状に巻回して形成されるスパイラルベルト層（２０）と、を有する。

Description

二輪車用空気入りタイヤ

　本発明は、二輪車用空気入りタイヤに関する。

　二輪車用空気入りタイヤでは、高速で回転した場合でも遠心力で膨むことを抑制してタイヤの耐久性を高めるため（所謂タガ効果）、左右一対のビード部に跨がってトロイド状に延びるカーカス層のクラウン部に、ゴム被覆されたコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回してスパイラルベルト層を形成している。

　特開２００９－５１３６０号公報では、さらにタイヤの耐久性を高めるため、上記スパイラルベルト層のタイヤ半径方向外側に、タイヤ周方向に対して８５度以上９０度以下の角度で傾斜するゴム被覆された複数本のコードを含む傾斜ベルト層を配置した二輪車用空気入りタイヤが提案されている。

　しかしながら、特開２００９－５１３６０号公報に記載の二輪車用空気入りタイヤでは、高速で回転した場合遠心力でスパイラルベルト層のタイヤ半径方向外側に配置された傾斜ベルト層がタイヤ半径方向外側に膨らんで、タイヤの耐久性が低下する場合がある。

　本発明は上記事実を考慮して、タイヤの耐久性を高めることができる二輪車用空気入りタイヤを提供することを課題とする。

　本発明の第１態様に係る二輪車用空気入りタイヤは、一対のビード部に跨がるカーカス層と、前記カーカス層のクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置され、タイヤ周方向に対して傾斜した複数本のコードを含む傾斜ベルト層と、前記傾斜ベルト層のタイヤ半径方向外側に配置され、ゴム被覆されたコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回して形成されるスパイラルベルト層と、を有する。

　本発明によれば、タイヤの耐久性を高めることができる二輪車用空気入りタイヤを提供することができる。

第１実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤのタイヤ半径方向断面図である。図１に示す二輪車用空気入りタイヤからトレッド部を除いてタイヤ半径方向外側からタイヤを見た展開図である。第２実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤにおいてトレッド部を除いてタイヤ半径方向外側からタイヤを見た展開図である。

　以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。なお、第２実施形態以下では、既に説明した構成要素と同様のものには同じ符号を付して、その説明を省略する。また、以下の説明では、ベルト等の幅はペリフェリ方向幅のことである。

＜＜第１実施形態＞＞
　本発明の第１実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤ１０は、互いに離間した左右一対のビード部１２と、ビード部１２からトロイド状に延びるカーカス層１４と、を備えている。

　カーカス層１４は、ビード部１２のビードコア１６にトロイド状に跨っている。カーカス層１４を構成するカーカスプライ（ボディプライ）は一層であっても複数層であってもよい。カーカス層１４が２枚のカーカスプライ１５Ａ、１５Ｂで構成される場合には、カーカスプライ１５Ａ、１５Ｂを構成するコードの方向がラジアル方向（タイヤ周方向に対する角度が９０度である方向）であってもよいが、タイヤ周方向に対するコード角度が３０度～８５度の範囲のプライを互いに交錯させて使用するバイアス構造としてもよい。なお、カーカス層１４のタイヤ半径方向Ｒ内側はゴム等で覆われている。

　カーカスプライ１５Ａ、１５Ｂの両端部は、ビードコア１６を折り返すように巻き上げられている。各カーカスプライ１５Ａ、１５Ｂでは、ナイロン繊維を撚ってナイロンコードとしたものが所定間隔で配列されている。

　また、二輪車用空気入りタイヤ１０は、カーカス層１４のクラウン部１４Ｃのタイヤ半径方向Ｒ外側に、第１実施形態に係るベルト層として配置された傾斜ベルト層１８と、ベルト層として配置されたスパイラルベルト層２０と、トレッド部２２とを順次備えている。

　第１実施形態に係る傾斜ベルト層１８は、カーカス層１４のクラウン部１４Ｃのタイヤ半径方向Ｒ外側に、すなわちカーカス層１４とスパイラルベルト層２０との間に配置されている。この傾斜ベルト層１８は、タイヤ周方向Ｃ（図２参照）に対して傾斜した複数本のコード１８Ａを被覆ゴム中に埋設してなるコード層、すなわちゴム被覆され、タイヤ周方向Ｃに対して傾斜した複数本のコード１８Ａを含む帯状のゴム被覆コード層である。複数本のコード１８Ａの材質は、特に限定されないが、有機繊維が好ましく、例えば芳香族ポリアミドである。

　図２に示すように、複数本のコード１８Ａのタイヤ周方向Ｃに対する傾斜角度θは、特に限定されないが、それぞれ４５度以上９０度以下の範囲内の角度に揃っていることが好ましい。なお、複数本のコード１８Ａが長手方向に湾曲している場合、上記「傾斜角度θ」は、複数本のコード１８Ａにおいて傾斜ベルト層１８の幅中央の位置での角度である。また、傾斜角度θは、それぞれ７０度以上８０度以下の範囲内の角度に揃っていることがより好ましい。
　また、図１に示すように、傾斜ベルト層１８においてタイヤセンターＣＬの部位からトレッド端Ｔ方向の先端部位までの距離、すなわち傾斜ベルト層１８の幅Ｌ１は、スパイラルベルト層の幅Ｌ２よりも広くされている。より具体的に、傾斜ベルト層１８の幅Ｌ１は例えば、トレッド部２２の表面に沿って計測したトレッド両端Ｔ間のトレッドペリフェリの長さの半分をＬ３とした場合に、０．９Ｌ３（Ｌ３の９０％）以上Ｌ３以下とされている。

　なお、「トレッド端Ｔ」とは、空気入りタイヤ１０をＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ（２０１２、日本自動車タイヤ協会規格）に規定されている標準リムに装着し、ＪＡＴＭＡ　ＹＥＡＲ　ＢＯＯＫでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧－負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％の内圧を充填し、無負荷状態としたときのタイヤトレッド最大幅の位置を指す。なお、使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は各々の規格に従う。

　スパイラルベルト層２０は、単線または並列した複数本のコード２０Ａを被覆ゴム中に埋設してなる、すなわちゴム被覆されたコード２０Ａを含む帯状のゴム被覆コード層をタイヤ周方向Ｃに対して０～５度の範囲内のコード角度をなすようにスパイラル状に巻回してなるものである。これにより、スパイラルベルト層２０よりもタイヤ半径方向Ｒ内側に配置された傾斜ベルト層１８をカーカス層１４のクラウン部１４Ｃに押さえつけている。
　スパイラルベルト層２０の幅（Ｌ２×２）は、トレッド部２２の表面に沿って計測したトレッド両端Ｔ間のトレッドペリフェリの長さ（Ｌ３×２）の５５％以上８０％以下に設定されている。すなわち、スパイラルベルト層２０の半分幅Ｌ２は、０．５５Ｌ３～０．８０Ｌ３の範囲内にある。なお、スパイラルベルト層２０の幅も、トレッドペリフェリ方向の長さで計測したものである。また、スパイラルベルト層２０の半分幅Ｌ２を０．５５Ｌ３～０．８０Ｌ３とした根拠は、二輪車用空気入りタイヤ１０が装着されたバイクが最も大きく倒れるときであるキャンバ角５０度付近での接地部分を考慮したことに基づく。スパイラルベルト層２０のコード２０Ａの材質は、特に限定されないが、例えばスチールや芳香族ポリアミドである。

　トレッド部２２は、熱可塑性エラストマーや、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等で構成されている。また、トレッド部２２には、溝が配置されていないが、特に限定されず、溝を配置してもよい。

＜＜作用＞＞
　以上、第１実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤ１０では、傾斜ベルト層１８がスパイラルベルト層２０よりもタイヤ半径方向Ｒ内側に配置されているため、スパイラルベルト層２０のタガ効果を傾斜ベルト層１８にも付与することができる。すなわち、スパイラルベルト層２０がタイヤ半径方向Ｒ内側にある傾斜ベルト層１８を押さえつけるため、傾斜ベルト層１８が遠心力でタイヤ半径方向Ｒ外側に膨らむことを抑制できる。これにより、傾斜ベルト層１８がスパイラルベルト層２０よりもタイヤ半径方向Ｒ外側に配置されている場合に比して、二輪車用空気入りタイヤ１０の耐久性をより高めることができる。
　また、傾斜ベルト層１８が４５度以上９０度以下の角度で傾斜する複数本のコード１８Ａを含むので、二輪車用空気入りタイヤ１０が横力に対して強くなる、すなわち横力に対して変形し難くなる。
　なお、傾斜ベルト層１８がスパイラルベルト層２０よりもタイヤ半径方向Ｒ内側に配置されているため、二輪車用空気入りタイヤ１０が転動するとき二輪車用空気入りタイヤ１０に作用する横力に対する強さが、傾斜ベルト層１８がスパイラルベルト層２０よりもタイヤ半径方向Ｒ外側に配置されている場合に比して、傾斜ベルト層１８に含まれるコードの角度に影響され難い。したがって、コードの角度を、傾斜ベルト層１８がスパイラルベルト層２０よりもタイヤ半径方向Ｒ外側に配置されている場合に比して、タイヤ周方向Ｃに対して４５度以上９０度以下の広い範囲に設定することができる。

　また、第１実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤ１０では、スパイラルベルト層２０の幅Ｌ２をトレッドペリフェリのトレッド両端Ｔ間の長さＬ３の８０％以下とすることでトレッド部２２を含む二輪車用空気入りタイヤ１０の接地面積を広くすることができるとともに、スパイラルベルト層２０の幅Ｌ２をトレッド両端Ｔ間のトレッドペリフェリの長さＬ３の５５％以上とすることで、トレッド部２２を含む二輪車用空気入りタイヤ１０の破壊圧力を高めることができる。

　また、第１実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤ１０では、傾斜ベルト層１８の幅Ｌ１がスパイラルベルト層２０の幅Ｌ２よりも広いため、トレッド部２２のショルダー部における強度が向上し、もってトレッド部２２を含む二輪車用空気入りタイヤ１０の耐久性が高くなる。また、この構造により、二輪車用空気入りタイヤ１０をどんどん傾けて旋回する際、接地部分が移動してスパイラルベルト層２０が存在する部分とスパイラルベルト層２０が存在しない部分との境界を乗り越しても、ライダーが二輪車用空気入りタイヤ１０の段差による違和感を得ることが防止される。

＜＜第２実施形態＞＞
　本発明の第２実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤは、傾斜ベルト層１８を除いて第１実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤ１０と同じ構成を備えている。

　第２実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤでは、図３に示すように、傾斜ベルト層２８が、カーカス層１４のクラウン部１４Ｃのタイヤ半径方向Ｒ外側に、すなわちカーカス層１４とスパイラルベルト層２０との間に配置されている。なお、図３では、傾斜ベルト層２８を見易くするためスパイラルベルト層２０の図示を省略している。

　この傾斜ベルト層２８では、複数本のコード２８Ｃ,２８ＤがタイヤセンターＣＬ（タイヤ赤道面）を軸にして線対称となるように配置されている。具体的に、傾斜ベルト層２８は、複数本のコード２８Ｄを含み、タイヤセンターＣＬから一方のトレッド端Ｔの方向に向かって配置されたベルト２８Ａと、複数本のコード２８Ｃを含み、タイヤセンターＣＬから他方のトレッド端Ｔの方向に向かって配置されたベルト２８Ｂとを有している。ベルト２８Ａとベルト２８Ｂは、タイヤセンターＣＬにて隣接して、互いに並列した状態となっている。

　ベルト２８Ａの複数本のコード２８Ｃとベルト２８Ｂの複数本のコード２８Ｄは、タイヤ周方向Ｃに対して互いに逆の傾斜角度を有している。なお、複数本のコード２８Ｃやコード２８Ｄが長手方向に湾曲している場合、上記「傾斜角度」は、複数本のコード２８Ｃやコード２８Ｄにおいて傾斜ベルト層２８の幅中央にコードが接する位置での角度である。

　上記第２実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤでは、二輪車用空気入りタイヤが転動するときタイヤに作用する横力に対する強さをタイヤ幅方向に対してバランスよく高めることができる。

＜＜変形例＞＞
　以上、本願の開示する技術の複数の実施形態について説明したが、本願の開示する技術は、上記に限定されるものではない。

　例えば、第１実施形態では、トレッド部２２には溝を配置しない場合を説明したが、溝を配置してもよい。
　また、第１実施形態では、カーカスプライ１５Ａ、１５Ｂの両端部は、ビードコア１６を折り返すように巻き上げられている場合を説明したが、カーカスプライ１５Ａ、１５Ｂの両端部がビードコア１６で係止され、両側からビードワイヤーを挟みこむようにしてもよい。
　また、傾斜ベルト層１８の幅Ｌ１は、スパイラルベルト層２０の幅Ｌ２よりも広い場合を説明したが、傾斜ベルト層１８の幅Ｌ１は、スパイラルベルト層２０の幅Ｌ２と同じであってもよいし、スパイラルベルト層２０の幅Ｌ２よりも狭くてよい。傾斜ベルト層１８の幅Ｌ１がスパイラルベルト層２０の幅Ｌ２と同じか幅Ｌ２よりも狭い場合、スパイラルベルト層２０のタガ効果を傾斜ベルト層１８全体に付与することができる。
　また、第２実施形態で説明したベルト２８Ａとベルト２８Ｂは、一体形成されていてもよく、また切り離されて別体とされていてもよい。また、切り離されて別体とされている場合、ベルト２８Ａとベルト２８Ｂが離間していてもよい。

　さらに、本願の開示する技術は、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

　以下に実施例を説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。

　本発明者らは、上記実施形態の効果を確かめるために、二輪車用空気入りタイヤの１３例（以下、実施例１～１３という）、比較のための二輪車用空気入りタイヤの二例（以下、比較例１,２いう）について、各種性能試験を行って性能を評価した。

　タイヤサイズは全て１８０／５５ＺＲ１７である。また、各タイヤでは、カーカス層には２枚のカーカスプライが配置されている。また、各タイヤでは、トレッド部に溝を配置していない。

＜＜実施例１＞＞
　実施例１は、上記第１実施形態に係る二輪車用空気入りタイヤ１０の一例であり、図１に示す構造にされた二輪車用空気入りタイヤである。スパイラルベルト層２０の幅Ｌ２はトレッドペリフェリの長さＬ３の８０％とされている。なお、本実施例ではトレッドショルダー部ではスパイラルベルト層２０が巻かれていない。また、トレッド部２２の厚みは７ｍｍである。

　カーカスプライ１５Ａ、１５Ｂのコード材質はナイロンである。本実施例では、ナイロン繊維を撚って０．６ｍｍφのコードとした。トレッドショルダー部では、ナイロンコードを６０本／５０ｍｍで打ち込んでいる。

　また、このナイロンコードのコード角度は、トレッドショルダー部においてタイヤ赤道方向に対し９０度である。通常、二輪車のタイヤではトレッド部の形状が丸いため、トレッドセンター部とトレッドショルダー部で、コード角度および単位長さあたりの打ち込み本数が異なる。これは地球儀に紙を貼り付ける場合と同様であり、外径の大きいトレッドセンター部の方がコードの打ち込みが疎となる。タイヤの製造上、トレッドセンター部の方がトレッドショルダー部に比べてタイヤ赤道方向に対するコード角度が小さくなる傾向にある。本実施例ではトレッドショルダー部でのコード角度で規定しており、カーカスプライ１５Ａ、１５Ｂのコード角度を、トレッド端Ｔからタイヤセンター側に０．１Ｌの距離の位置で測定した。

　傾斜ベルト層１８のタイヤ周方向Ｃに対するコード角度は４５°であり、コード材質は芳香族ポリアミド（商品名はケブラー（登録商標））である。ケブラー繊維を０．７ｍｍφに撚ってコードとし、コードの打ち込み本数を４０本／５０ｍｍとした。

　スパイラルベルト層２０のコードは、スチールフィラメントを撚って０．８ｍｍφのコードとし、打ち込み間隔４０本／５０ｍｍでスパイラル状に巻き付けて形成している。その際、２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（略タイヤ周方向）に沿って螺旋状にタイヤ回転軸方向に巻きつけた。

　以上より、実施例１に係る二輪車用空気入りタイヤを得た。

＜＜比較例１＞＞
　また、実施例１の他に、比較例１に係る二輪車用空気入りタイヤを用意した。この比較例１に係る二輪車用空気入りタイヤは、実施例１に係る構成において、傾斜ベルト層１８がスパイラルベルト層２０よりもタイヤ半径方向Ｒ外側に設けられた構成を有している。なお、その他の構成は、実施例１と同じ構成である。

＜＜評価＞＞
　以下の試験条件の下、実施例１及び比較例１に係る二輪車用空気入りタイヤの高速耐久性と破壊圧力を求める試験を行った。

　なお、高速耐久性の評価は、ＪＩＳ規格のＫ６３６６で定める条件でのタイヤ故障時の速度によるものであり、比較例１を１００とした指数により示しており、数値が大きいほど良好な結果であることを示している。同様に、破壊圧力の評価も比較例１を１００とした指数により示しており、数値が大きいほど良好な結果であることを示している。
　以下の表１に、試験結果をまとめた。

　以上の表１に示す評価結果から、傾斜ベルト層１８がスパイラルベルト層２０よりもタイヤ半径方向Ｒ内側に配置されている実施例１では、傾斜ベルト層１８がスパイラルベルト層２０よりもタイヤ半径方向Ｒ外側に配置されている比較例１に比して、二輪車用空気入りタイヤの高速耐久性をより高めることができることが分かった。これは、スパイラルベルト層２０のタガ効果を傾斜ベルト層１８にも付与することができることが要因だと思われる。

＜＜実施例２～６＞＞
　次に、実施例２～６に係る二輪車用空気入りタイヤを用意した。これら実施例２～６に係る二輪車用空気入りタイヤは、それぞれ、実施例１の構成において、傾斜ベルト層１８のタイヤ周方向Ｃに対するコード角度を、５０度、６０度、７０度、８０度、９０度に変更したものである。

＜＜比較例２＞＞
　また、比較例２に係る二輪車用空気入りタイヤを用意した。この比較例２に係る二輪車用空気入りタイヤは、実施例１の構成において、傾斜ベルト層１８のタイヤ周方向Ｃに対するコード角度を、４０度に変更したものである。

＜＜評価＞＞
　次に、実施例１～６及び比較例２に係る二輪車用空気入りタイヤの横力に対する強さを求める試験を行った。なお、この試験では、各二輪車用空気入りタイヤを実車に装着し、テストコースを走行させた。横力に対する強さの評価はプロのテストドライバーによるフィーリング評価であり、その優劣をＡ（非常に良い）、Ｂ（良い）、Ｃ（普通）で評点を付けた。
　この評価結果を表２にまとめた。

　以上の表２に示す評価結果から、傾斜ベルト層１８のコードの傾斜角度が４５度以上９０度以下である実施例１～６の場合、比較例２よりも横力に対する強さがより良くなる、すなわち強くなることが分かった。特に、実施例１～６の中でも実施例４～５では横力に対する強さが非常に良くなることが分かった。

＜＜実施例７～１３＞＞
　次に、実施例７～１３に係る二輪車用空気入りタイヤを用意した。これら実施例７～１３に係る二輪車用空気入りタイヤは、それぞれ、実施例１の構成において、スパイラルベルト層２０の幅Ｌ２をトレッドペリフェリの長さＬ３の４０、５０、５５、６０、７０、９０、１００％に変更したものである。

＜＜評価＞＞
　以下の試験条件の下、実施例１、７～１３に係る二輪車用空気入りタイヤの接触面積と破壊圧力を実施例１と同様の方法で求めた。なお、「タイヤの接触面積」とはキャンバ角５０度付近での接地面積である。
　この評価結果を表３にまとめた。なお、これら接触面積と破壊圧力の評価では、その優劣をＡ（良い）、Ｂ（普通）で評点を付けた。

　以上、表３に示す評価結果から、スパイラルベルト層２０の幅Ｌ２をトレッドペリフェリの長さＬ３の８０％以下とすることで二輪車用空気入りタイヤの接地面積を広くすることができることが分かった。また、スパイラルベルト層２０の幅Ｌ２をトレッドペリフェリの長さＬ３の５５％以上とすることで、二輪車用空気入りタイヤの破壊圧力を高めることができることが分かった。

Claims

　一対のビード部に跨がるカーカス層と、
　前記カーカス層のクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置され、タイヤ周方向に対して傾斜した複数本のコードを含む傾斜ベルト層と、
　前記傾斜ベルト層のタイヤ半径方向外側に配置され、ゴム被覆されたコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回して形成されるスパイラルベルト層と、
　を有する二輪車用空気入りタイヤ。
　前記複数本のコードは、前記タイヤ周方向に対して４５度以上９０度以下の角度で傾斜している、請求項１に記載の二輪車用空気入りタイヤ。
　前記複数本のコードは、前記タイヤ周方向に対して７０度以上８０度以下の角度で傾斜している、請求項２に記載の二輪車用空気入りタイヤ。
　前記スパイラルベルト層のタイヤ半径方向外側に配置されたトレッド部を有し、
　前記スパイラルベルト層の幅は、前記トレッド部の表面に沿って計測したトレッド両端間のトレッドペリフェリの長さの５５％以上８０％以下に設定されている、請求項１～請求項３の何れか１項に記載の二輪車用空気入りタイヤ。
　前記傾斜ベルト層の幅は、前記スパイラルベルト層の幅よりも広い、請求項４に記載の二輪車用空気入りタイヤ。
　前記傾斜ベルト層では、前記複数本のコードがタイヤ赤道面を挟んで線対称となるように配置されている、請求項１～請求項５の何れか１項に記載の二輪車用空気入りタイヤ。