WO2015111439A1 - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

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高橋 淳一
高橋 健
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株式会社ブリヂストン
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Definitions

  • the present invention relates to a motorcycle tire in which a belt layer and a tread are arranged in a tread portion.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2014-11014 for which it applied to Japan on January 24, 2014, and uses the content here.
  • Patent Document 1 As a conventional motorcycle tire, for example, a tire described in Patent Document 1 below is known.
  • a conventional motorcycle tire includes a belt layer formed by spirally winding a rubber-coated steel cord around a tread portion, and a tread made of rubber provided on the outer side in the radial direction of the belt layer.
  • the steel cord in the belt layer has a large rigidity against the tensile force and the compressive force, the steel cord can withstand the lateral force even if a large lateral force acts on the tire during turning. And can exhibit high turning performance.
  • the belt layer in which the high-rigidity steel cord is embedded suppresses the contact deformation and diameter growth of the tread portion. For this reason, only the center portion is grounded when traveling straight ahead. As a result, there is a problem that the rubber of the center portion is worn relatively early and wear resistance is lowered.
  • it is conceivable to increase the rubber gauge of the tread In order to improve the wear resistance in the center portion as described above, for example, it is conceivable to increase the rubber gauge of the tread. However, when this is done, the thick tread is greatly deformed by the lateral force at the time of turning, so that the turning performance decreases.
  • the turning performance is improved and deteriorated, and the improvement and deterioration of wear resistance cancel each other, so that both the turning performance and wear resistance cannot be sufficiently improved. It is difficult to improve both.
  • An object of the present invention is to provide a motorcycle tire that can improve both turning performance and wear resistance in a center portion.
  • a belt layer formed by spirally winding a rubber-coated reinforcing cord in a tread portion and a tread made of rubber provided on the outer side in the radial direction of the belt layer are arranged.
  • the reinforcing cord of the belt layer is composed of a cord having a tensile force of 15 N or less when stretched by 1%, while the tread includes at least a center portion including a tire equatorial plane and a pair including a tread end. It is possible to achieve this by using a tire for a motorcycle that is divided into a shoulder portion and the value of rubber tan ⁇ at the shoulder portion is larger than the value of rubber tan ⁇ at the center portion.
  • the reinforcing cord of the belt layer is formed of a low elastic modulus cord having a tensile force of 15 N or less when stretched by 1%, the belt layer can be stretched relatively easily in the circumferential direction. .
  • the shear force of the tread is reduced.
  • the wear energy of the tread can be obtained by the product of the shearing force and the slip amount with respect to the road surface at the time of kicking. As described above, when the shearing force is reduced, the wear energy is reduced, so that the wear resistance of the tread and, of course, the wear resistance at the center portion can be improved.
  • the reinforcing cord of the belt layer is composed of a cord having a low elastic modulus
  • the shearing force in the lateral direction is also reduced. For this reason, it is common that the lateral force at the time of turning travels decreases, and the turning performance decreases.
  • the reinforcing cord of the belt layer is composed of a cord having a low elastic modulus as described above, the out-of-plane rigidity of the belt layer is lowered. As a result, the contact length between the shoulder portion and the road surface during turning is increased (as a result, the contact area increases), and the above-described deterioration in turning performance can be prevented.
  • the value of the rubber tan ⁇ at the shoulder portion is larger than the value of the rubber tan ⁇ at the center portion.
  • rubber having a large value of ⁇ tan ⁇ generally has a large gripping force, so that the grip limit at the shoulder portion that comes in contact with the ground at the time of turning increases, and the turning performance can be easily improved.
  • the rubber in the center portion has a small value of tan ⁇ . Since such rubber generally has a high modulus value, it is possible to easily prevent a decrease in wear resistance at the center portion. Thus, the turning performance at the shoulder portion and the wear resistance at the center portion are not offset. For this reason, both the turning performance and wear resistance of the tire can be reliably and easily improved.
  • the present invention rubber wear and destruction characteristics in the center portion are enhanced. As a result, the wear resistance at the center can be further improved.
  • the rubber having a large value of 300% modulus as described above has high out-of-plane rigidity, it is considered that the riding comfort of the tire is lowered.
  • the reinforcing cord of the belt layer is made of a low elastic cord as described above, the out-of-plane rigidity of the belt layer is lowered. As a result, the out-of-plane rigidity is canceled out and the riding comfort can be maintained.
  • a significant change in performance in the width direction of the tread portion can be suppressed, and smooth turning is possible. Further, according to the present invention, it is possible to effectively suppress the wear (roughness of the skin, etc.) of the shoulder portion even when there are many turning runs such as circuit running. Furthermore, when turning on a wet road surface, it is necessary to improve the wet performance at the shoulder portion in order to prevent falling, but according to the present invention, the wet performance of the shoulder portion that contacts the road surface at the time of turning is improved. And safe driving can be ensured.
  • 11 is a pneumatic tire for a motorcycle suitable for high speed running.
  • the tire 11 has a tread portion 13 that smoothly curves convexly outward in the radial direction while the meridian cross section is substantially arc-shaped, and a pair of sides that extend substantially radially inward from both widthwise ends of the tread portion 13.
  • It includes a wall portion 14 and a pair of bead portions 15 that are continuous with the radially inner ends of these sidewall portions 14 and in which bead cores 16 are respectively embedded, and is shaped so that the width between the tread ends E is the maximum tire width.
  • the above-described tread end E is an abrupt bent portion (edge) located at the boundary between the tread portion 13 and the sidewall portion 14.
  • the tire 11 has a carcass layer 20 that extends in a toroidal shape between the pair of bead cores 16 and reinforces the sidewall portion 14 and the tread portion 13. Both end portions of the carcass layer 20 are locked to the bead cores 16 by being folded around the bead cores 16 from the inside to the outside.
  • the carcass layer 20 is composed of at least one carcass ply 21 here, and these carcass plies 21 are coated with a plurality of cords intersecting the tire equatorial plane S at a cord angle of 60 to 90 degrees. It is constituted by covering with rubber. When the cord angle is less than 90 degrees, these cords are inclined in opposite directions with respect to the tire equatorial plane S in the two carcass plies 21 and intersect each other.
  • nylon is used as the cord, organic fibers such as rayon and polyester can be used.
  • the tire equator plane S described above is a plane perpendicular to the axis of the tire 11 including the entire circumference of the tread center.
  • the circumferential ply 25 is constituted by winding a strip in which one or a plurality of reinforcing cords are rubber-coated with a covering rubber in a spiral manner substantially along the tire equatorial plane S. As a result, the reinforcing cord embedded in the circumferential ply 25 extends almost in parallel to the tire equatorial plane S and exhibits a strong tagging effect.
  • the circumferential ply 25 is formed by winding the strip many times in a spiral manner as described above, the circumferential ply 25 can be manufactured easily and inexpensively. Further, as the above-described reinforcing cord, it is preferable to use steel which is excellent in durability and is inexpensive, but aromatic polyamide may be used.
  • Reference numeral 26 denotes a tread which is provided on the tread portion 13 radially outside the belt layer 24 and is entirely made of vulcanized rubber.
  • the tread 26 is continuous with a center portion 27 including the tire equatorial plane S in the center in the tire width direction and on both outer sides in the tire width direction of the center portion 27, and a pair of shoulders including the tread end E at the outer end in the tire width direction. It is divided into three parts in total with the part 28.
  • the tire mounted on the applicable rim specified in the following standards according to the tire size was filled with the specified air pressure corresponding to the maximum load capacity, and the maximum load capacity was applied to the road surface at a camber angle of 0 °.
  • the meridian direction width of the center portion 27 is preferably in the range of 70 to 130% of the meridian direction width M of the tread tangential region.
  • the air can be replaced with an inert gas such as nitrogen gas.
  • the above standards are industrial standards valid in the region where tires are produced or used.
  • the United States “The Tire and Rim AssociationociInc. Year Book” and the European “The European” Tire and Rim Technical Organization “Standards Manual” corresponds to “JATMA Year Book of Japan Automobile Tire Association” in Japan.
  • the meridian width of the shoulder portion 28 is 1/2 of the value obtained by subtracting the meridian width of the center portion 27 from the meridian peripheral length L of the tread 26.
  • the meridian direction peripheral length L of the tread 26 is the distance between the tread ends E in the tire meridian direction on the outer peripheral surface of the tread 26 in a state where the prescribed air pressure is filled in the tire assembled to the applicable rim. Length.
  • the reinforcing cord constituting the belt layer 24 is constituted by a low elastic modulus cord, that is, a cord having a tensile force A at 1% elongation of 15 N or less derived from the test results described later. is doing.
  • the aforementioned tensile force A is a value obtained by measuring the load (tensile force) when both ends of one target reinforcing cord are pulled in the opposite direction and the reinforcing cord is stretched by 1%.
  • Examples of such a low elastic modulus reinforcing cord include, for example, one in which the number of filaments constituting the reinforcing cord is reduced, one in which the filament diameter is reduced, and a plurality of filaments spirally formed at the same pitch are twisted together
  • the bundle can be used without any problems.
  • the tensile force A is less than 5N, the tagging effect due to the belt layer 24 is reduced and steering stability and high-speed durability are lowered. Therefore, the tensile force A is preferably 5N or more.
  • the tensile force A at the time of 1% elongation in the reinforcing cord of the belt layer 24 that is widely used in the past is about 25N.
  • each reinforcing cord of the belt layer 24 is composed of a low elastic modulus cord having a tensile force A at 15% elongation of 15 N or less, the reinforcing cord acts on the tire 11 in the circumferential direction.
  • the tire 11 can be relatively easily extended in the circumferential direction.
  • the circumferential shear force of the tread 26 is reduced.
  • the wear energy of the tread 26 can be obtained by the product of the shearing force and the slip amount of the tread 26 with respect to the road surface at the time of kicking.
  • the shearing force is reduced as described above, the value of the wear energy is reduced, so that the wear resistance of the tread 26 and, of course, the wear resistance of the center portion 27 can be improved.
  • the reinforcing cord of the belt layer 24 is composed of a cord having a low elastic modulus, the transverse shear force in the tread 26 is also reduced. For this reason, it is generally considered that the lateral force at the shoulder portion 28 that contacts the ground when the motorcycle is turned while turning is lowered, and the turning performance is lowered.
  • the reinforcing cord of the belt layer 24 is composed of a cord having a low elastic modulus as described above, the out-of-plane rigidity of the belt layer 24 is lowered. For this reason, the contact length between the shoulder portion 28 and the road surface during turning is increased (the contact area is increased), and the above-described deterioration in turning performance can be prevented. Such an increase in the contact area appears more clearly in the tire 11 having a large radius of curvature than in the tire 11 having a small radius of curvature of the crown radius.
  • the reinforcing cord constituting the belt layer 24 it is preferable to use a cord having a tensile force of 150 N or less when stretched by 3%. The reason is that when the tensile force at the time of 3% elongation is the cord having the above-described value, the above-mentioned effect can be expected even when a significantly large input acts on the tire 11.
  • the value of the rubber ⁇ tan ⁇ (loss factor) in the shoulder portion 28 is larger than the value of the rubber tan ⁇ in the center portion 27.
  • the above-mentioned tan ⁇ is measured under the conditions of a temperature of 30 degrees C, a strain amplitude of 301%, and a frequency of 52 Hz in accordance with Japanese Industrial Standard JIS K7198, and the dynamic loss elastic modulus is divided by the dynamic storage elastic modulus. It is a value obtained by doing.
  • rubber having a large value of tan ⁇ generally has a large gripping force.
  • the grip limit at the shoulder portion 28 that contacts the ground at the time of turning increases, and the turning performance is facilitated.
  • the rubber in the center portion 27 has a small value of tan ⁇ . Since such rubber generally has a high modulus value, it is possible to easily prevent a decrease in wear resistance at the center portion 27.
  • the wear resistance in the center portion 27 can be improved while preventing the turning performance in the shoulder portion 28 from being deteriorated.
  • the value of tan ⁇ of the rubber in the shoulder portion 28 is larger than the value of tan ⁇ of the rubber in the center portion 27, the turning performance in the shoulder portion 28 can be improved while preventing the wear resistance in the center portion 27 from being lowered. Can do.
  • the turning performance at the shoulder portion 28 and the wear resistance at the center portion 27 are not offset. Therefore, both the turning performance at the shoulder portion 28 and the wear resistance at the center portion 27 can be reliably and easily improved.
  • the value of the rubber 300% modulus (unit is MPa) in the center portion 27 is larger than the value of the rubber 300% modulus in the shoulder portion 28.
  • the 300% modulus value mentioned above is a measured stress value when a tensile test is performed at 30 ° C. on a Japanese Industrial Standard JIS dumbbell-shaped No. 3 sample in accordance with Japanese Industrial Standard JIS K6251.
  • the rubber hardness at the center portion 27 increases, and the rubber at the center portion 27 is resistant to abrasion and destruction. Can increase the sex. Thereby, the wear resistance at the center portion 27 can be further improved.
  • the rubber having a large value of 300% modulus as described above has high out-of-plane rigidity. For this reason, it is considered that the riding comfort of the tire 11 is lowered.
  • the reinforcing cord of the belt layer 24 is composed of a cord having a low elastic modulus, so that the out-of-plane rigidity of the belt layer 24 is lowered. As a result, the out-of-plane rigidity values cancel each other, and riding comfort can be maintained.
  • the silica mixing ratio (parts by weight) in the shoulder portion 28 is larger than the silica mixing ratio in the center portion 27. The reason is that it is necessary to improve the wet performance during turning in order to prevent the vehicle from falling when traveling on a wet road surface.
  • the above-described blending ratio it is possible to improve the wet performance of the shoulder portion 28 that contacts the road surface during turning. Thereby, safe driving
  • FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
  • the tread portion 13 between the center portion 27 and the shoulder portion 28 in other words, the center portion 27 on both outer sides in the tire width direction and on the inner side in the tire width direction of each shoulder portion 28,
  • a pair of intermediate portions 30 are disposed on the portion 27 and the shoulder portion 28 so that the inner ends and the outer ends thereof are continuous.
  • the tread 26 is partitioned into a total of five parts.
  • the meridian direction width of the center portion 27 in the tread 26 is the same as described above.
  • the meridian width of the shoulder portion 28 is in the range of 5 to 35% of the meridian peripheral length L
  • the meridian width of the intermediate portion 30 is in the range of 10 to 40% of the meridian peripheral length L. It is preferable that Further, the value of tan ⁇ of the rubber in the intermediate portion 30 is set smaller than the value of tan ⁇ of the rubber in the shoulder portion 28 and larger than the value of tan ⁇ of the rubber in the center portion 27, and the value of tan ⁇ in the tread 26 is set to the tire equatorial plane S. It is preferable to increase gradually (in a stepwise manner) from both ends toward the tread ends E. In this way, a significant change in performance in the width direction of the tread portion 13, particularly a change in turning performance, can be suppressed, and the motorcycle can turn smoothly.
  • the 300% modulus value of the rubber at the intermediate portion 30 is set to be the 300% modulus value of the rubber at the center portion 27. Is smaller than the value of 300% modulus of rubber in the shoulder portion 28. Accordingly, it is preferable that the 300% modulus value of the tread 26 has a large, small, and medium relationship from the tire equatorial plane S toward both tread ends E. In this way, even when there is a lot of turning such as circuit driving, the wear of the shoulder portion 28 (such as rough skin) is effectively suppressed by the intermediate portion 30 being worn ahead. Can do.
  • the silica mixing ratio in the intermediate portion 30 is larger than the mixing ratio in the center portion 27.
  • the blending ratio in the shoulder portion 28 is smaller. In this way, appropriate turning performance can be maintained without causing a significant change in turning performance on wet road surfaces. Since other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the comparative tire 1 has a belt layer in which a reinforcing cord having a tensile force A of 25 N when the heel is 1% stretched is embedded, and a belt layer in which a reinforcing cord having a tensile force A of 18 N is embedded.
  • Comparison tire 2 implementation tire 1 having a belt layer in which a reinforcement cord having a tensile force A of 15 N is embedded, implementation tire 2 having a belt layer in which a reinforcement cord having a tension force A of 12 N is embedded, and
  • An implementation tire 3 having a belt layer in which a reinforcing cord having a tensile force A of 10 N was embedded was prepared.
  • the tread of each tire is divided into a center portion and a shoulder portion.
  • the values of tan ⁇ and 300% modulus at the center portion are 0.3 and 10 (MPa), respectively, and the values of tan ⁇ and 300% modulus at the shoulder portion are 0.5 and 8, respectively.
  • the tire size was 190 / 55ZR17.
  • each tire is mounted on a rim of 6.0 ⁇ 17 and filled with 290 kPa of internal pressure, it is mounted on the rear wheel of the motorcycle and travels 2500 km on a general public road.
  • the wear amount in the center portion was determined by measuring the thickness, and was used as an abrasion resistance test.
  • the comparative tire 1 has an index of 100
  • the comparative tire 2 was 100
  • the implementation tire 1 was 104
  • the implementation tire 2 was 104
  • the implementation tire 3 was 105.
  • the larger the numerical value of the index the smaller the amount of wear and the better the wear resistance.
  • the wear resistance at the center portion is greatly improved.
  • a similar abrasion resistance test was performed on a tire provided with an intermediate portion between the center portion and the shoulder portion, and the result was similar to the above-described result.
  • a motorcycle tire in which a belt layer and a tread are arranged in the tread portion can be applied to the industrial field. Moreover, according to this invention, both turning performance and the abrasion resistance in a center part can be improved.

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Abstract

本発明の自動二輪車用タイヤは、ベルト層(24)を構成する補強コードを低弾性率(1%伸長時の引張力が15N以下)のコードから構成したので、トレッド(26)の周方向剪断力が低下する。この結果、摩耗エネルギーの値が小さくなり、トレッド(26)(センター部(27))の耐摩耗性が向上する。しかも、ショルダー部(28)の tanδをセンター部(27)の tanδより大としたので、旋回時に接地するショルダー部(28)でのグリップ限界が高くなり、旋回性能が向上する。

Description

自動二輪車用タイヤ
 本発明は、トレッド部にベルト層とトレッドとが配置された自動二輪車用タイヤに関する。
本願は、2014年1月24日に日本に出願された特願2014-11014号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
  従来の自動二輪車用タイヤとしては、例えば以下の特許文献1に記載されているタイヤが知られている。
日本国特開平5-4503号公報
 従来の自動二輪車用タイヤは、トレッド部に、ゴムコーティングされたスチールコードを螺旋状に巻回することで構成したベルト層と、このベルト層の半径方向外側に設けられたゴムからなるトレッドとが配置されている。ここで、前記ベルト層内のスチールコードは引張力、圧縮力に対して大きな剛性を有しているため、旋回時に大きな横力がタイヤに作用しても、スチールコードは横力に耐えることができ、高い旋回性能を発揮することができる。
 しかしながら、前述のようなタイヤはクラウンアールが小さいにも拘わらず、高剛性のスチールコードが埋設されているベルト層によりトレッド部の接地変形、径成長を抑制する。このため、直進走行時にはセンター部しか接地しない。この結果、センター部のゴムが比較的早期に摩耗して耐摩耗性が低下してしまうという課題がある。前述のようなセンター部における耐摩耗性を向上させるため、例えば、トレッドのゴムゲージを厚くすることも考えられる。しかしながら、このようにすると、厚肉のトレッドが旋回時の横力により大きく変形するため、旋回性能が低下する。このように前述の手法では旋回性能の向上と悪化、および、耐摩耗性の向上と悪化とが互いに相殺し合うため、旋回性能、耐摩耗性のいずれも十分に向上させることができず、両者を共に向上させることは困難である。
 本発明は、旋回性能とセンター部における耐摩耗性とを共に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目的とする。
 このような目的は、トレッド部に、ゴムコーティングされた補強コードを螺旋状に巻回することで構成したベルト層と、前記ベルト層の半径方向外側に設けられたゴムからなるトレッドとが配置された自動二輪車用タイヤにおいて、前記ベルト層の補強コードを 1%伸長時の引張力が15N以下であるコードから構成する一方、前記トレッドを少なくともタイヤ赤道面を含むセンター部と、トレッド端を含む一対のショルダー部とに区画し、前記ショルダー部におけるゴムの tanδの値をセンター部におけるゴムの tanδの値より大とした自動二輪車用タイヤにより、達成することができる。
 本発明においては、ベルト層の補強コードを 1%伸長時の引張力が15N以下である低弾性率のコードから構成しているため、ベルト層は周方向に比較的容易に伸長することができる。この結果、トレッドの剪断力が低下する。ここで、トレッドの摩耗エネルギーは前記剪断力と蹴り出し時の路面に対する滑り量との積により求めることができる。前述のように剪断力が低下すると、摩耗エネルギーが小さくなるため、トレッドの耐摩耗性、当然のことながらセンター部における耐摩耗性をも向上させることができる。ここで、前述のようにベルト層の補強コードを低弾性率のコードから構成すると、横方向の剪断力も低下する。このため、旋回走行時における横力が低下し、旋回性能が低下するのが一般的である。しかしながら、前述のようにベルト層の補強コードが低弾性率のコードから構成されていると、ベルト層の面外剛性が低くなる。この結果、旋回走行時におけるショルダー部と路面との接地長が長くなり(結果として接地面積が増大し)、前述した旋回性能の低下を防止することができる。
 また、本発明においては、ショルダー部におけるゴムの tanδの値をセンター部におけるゴムの tanδの値より大としている。このように tanδの値が大きなゴムは、一般にグリップ力が大きな値であるため、旋回時に接地するショルダー部でのグリップ限界が高くなり、旋回性能を容易に向上させることができる。ここで、センター部におけるゴムは tanδの値が小さい。このようなゴムは、一般にモジュラスの値が高いため、センター部における耐摩耗性の低下を容易に防止することができる。このようにショルダー部での旋回性能およびセンター部での耐摩耗性に関して相殺されることがない。このため、タイヤの旋回性能および耐摩耗性を共に確実かつ容易に向上させることができる。
 また、本発明によれば、センター部におけるゴムの摩滅、破壊特性が高くなる。この結果、センター部での耐摩耗性をさらに向上させることができる。ここで、前述のような 300%モジュラスの値が大であるゴムは、面外剛性が高いため、タイヤの乗り心地性が低下すると考えられる。しかしながら、前述のようにベルト層の補強コードを低弾性率のコードから構成すれば、前記ベルト層の面外剛性が低くなる。この結果、面外剛性が互いに相殺され、乗り心地性を維持することができる。
 さらに、本発明によれば、トレッド部の幅方向における大幅な性能変化を抑えることができ、円滑な旋回が可能となる。また、本発明によれば、サーキット走行等のように旋回走行が多い場合であってもショルダー部の摩耗(肌荒れ等)を効果的に抑制することができる。さらに、湿潤路面を旋回走行する際には転倒を防止するため、ショルダー部でのウエット性能を向上させる必要があるが、本発明によれば、旋回時に路面に接触するショルダー部のウエット性能を向上させることができ、安全な走行を確保することができる。
本発明の第1実施形態を示す子午線断面図である。 本発明の第2実施形態を示す子午線断面図である。
 以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
 図1において、11は高速走行に適する自動二輪車用空気入りタイヤである。このタイヤ11は子午線断面が略弧状を呈しながら半径方向外側に向かって凸状に滑らかに湾曲するトレッド部13と、このトレッド部13の幅方向両端からほぼ半径方向内側に向かって延びる一対のサイドウォール部14と、これらサイドウォール部14の半径方向内側端に連続しビードコア16がそれぞれ埋設された一対のビード部15とを備え、両トレッド端E間の幅がタイヤ最大幅となるよう成形されている。ここで、前述のトレッド端Eとはトレッド部13とサイドウォール部14との境界に位置する急激な屈曲部(エッジ)のことである。
 また、タイヤ11は一対のビードコア16間をトロイダル状に延びてサイドウォール部14、トレッド部13を補強するカーカス層20を有する。このカーカス層20の両端部は前記ビードコア16の回りを内側から外側に向かって折り返されることで、これらビードコア16に係止されている。前記カーカス層20は少なくとも1枚、ここでは2枚のカーカスプライ21から構成され、これらのカーカスプライ21はタイヤ赤道面Sに対して60~90度のコード角で交差する多数本のコードをコーティングゴムで被覆することにより構成されている。そして、これらのコードは前記コード角が90度未満である場合には、2枚のカーカスプライ21においてタイヤ赤道面Sに対し逆方向に傾斜し、互いに交差している。また、前記コードとしてナイロンを用いているが、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。なお、前述したタイヤ赤道面Sとはトレッドセンター全周を含むタイヤ11の軸線に垂直な平面のことである。
 24はカーカス層20の半径方向外側で前記トレッド部13に配置されたベルト層であり、このベルト層24は1枚の周方向プライ25から構成されている。そして、このベルト層24の子午線方向における幅は、トレッド26の後述する子午線方向ペリフェリ長Lの 0.8~ 1.1倍とすることが好ましい。前記周方向プライ25は1本または複数本の補強コードを被覆ゴムでゴムコーティングしたストリップをタイヤ赤道面Sにほぼ沿って螺旋状に多数回巻回することで構成されている。この結果、周方向プライ25内に埋設されている補強コードはタイヤ赤道面Sにほぼ平行に延び、強力なタガ効果を発揮する。これにより、高速走行時の遠心力によるトレッド部13の径成長および接地形状の変化が強力に抑制され、直進走行時の操縦安定性および高速耐久性が向上する。ここで、前述のようにストリップを螺旋状に多数回巻回することで周方向プライ25を構成すれば、周方向プライ25を簡単かつ安価に製造することができる。また、前述の補強コードとしては、耐久性に優れ安価であるスチールを用いることが好ましいが、芳香族ポリアミドを用いてもよい。
 26は前記ベルト層24より半径方向外側の前記トレッド部13に設けられ全体が加硫済みゴムからなるトレッドである。このトレッド26は前記タイヤ赤道面Sをタイヤ幅方向中央に含むセンター部27と、前記センター部27のタイヤ幅方向両外側に連続し、前記トレッド端Eをタイヤ幅方向外側端に含む一対のショルダー部28との、合計3つの部位に区画されている。ここで、タイヤサイズに応じて下記の規格で規定する適用リムに装着したタイヤに、最大負荷能力に対応する規定空気圧を充填し、路面に対してキャンバー角 0度で最大負荷能力を作用させたときのトレッド接地域の子午線方向幅をMとしたとき、前記センター部27の子午線方向幅は前記トレッド接地域の子午線方向幅Mの70~ 130%の範囲内とすることが好ましい。なお、前記空気は窒素ガス等の不活性ガスに置換可能である。
 上記規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格であり、例えば、アメリカ合衆国では「The Tire and Rim Association Inc. のYear Book」が、欧州では「The European Tire and Rim Technical Organization の Standards Manual」が、日本では「日本自動車タイヤ協会のJATMA Year Book」が上記規格に相当する。一方、前記ショルダー部28の子午線方向幅はトレッド26の子午線方向ペリフェリ長Lからセンター部27の子午線方向幅を減じた値の 1/2である。ここで、トレッド26の子午線方向ペリフェリ長Lとは、適用リムに組み付けたタイヤに前記規定空気圧を充填した状態で、トレッド26の外周面上においてタイヤ子午線方向にトレッド端E間の距離を測定した長さである。
 また、この実施形態においては、前記ベルト層24を構成する補強コードを低弾性率のコード、即ち、後述の試験結果から導かれた 1%伸長時の引張力Aが15N以下であるコードから構成している。ここで、前述の引張力Aは、対象となる補強コード1本の両端を逆方向に引っ張り、前記補強コードに 1%の伸びが生じた時の荷重(引張力)を測定した値である。このような低弾性率の補強コードとしては、例えば、補強コードを構成するフィラメントの本数を低減させたもの、フィラメント径を小径としたもの、同一ピッチで螺旋型付けされた複数本のフィラメントを撚り合わせることなく束ねたものを用いることができる。また、前記引張力Aが 5N未満となると、ベルト層24によるタガ効果が低下して操縦安定性および高速耐久性が低下するため、前記引張力Aは 5N以上であることが好ましい。なお、従来多用されているベルト層24の補強コードにおける 1%伸長時の引張力Aは25N程度である。
 そして、前述のようにベルト層24の各補強コードを 1%伸長時の引張力Aが15N以下である低弾性率のコードから構成すれば、前記補強コードはタイヤ11に周方向の力が作用したとき、タイヤ11の周方向に比較的容易に伸長することができる。この結果、トレッド26の周方向剪断力が低下する。ここで、トレッド26の摩耗エネルギーは前記剪断力と蹴り出し時の路面に対するトレッド26の滑り量との積により求めることができる。従って、前述のように剪断力が低下すると、摩耗エネルギーの値が小さくなるため、トレッド26の耐摩耗性、当然のことながらセンター部27における耐摩耗性を向上させることができる。また、前述のようにベルト層24の補強コードを低弾性率のコードから構成すると、トレッド26における横方向の剪断力も低下する。このため、自動二輪車を傾けて旋回走行する際に接地するショルダー部28での横力が低下し、旋回性能が低下するのが一般的であると考えられる。
 しかしながら、前述のようにベルト層24の補強コードが低弾性率のコードから構成されていると、ベルト層24の面外剛性が低くなる。このため、旋回走行時におけるショルダー部28と路面との接地長が長くなり(接地面積が増大し)、前述した旋回性能の低下を防止することができる。そして、このような接地面積の増加は、クラウンアールの曲率半径が小さなタイヤ11より、曲率半径が大きなタイヤ11においてより明確に現れる。なお、前記ベルト層24を構成する補強コードとして、 3%伸長時における引張力が 150N以下であるコードを用いることが好ましい。その理由は、 3%伸長時の引張力が前述のような値のコードであると、タイヤ11に著しく大きな入力が作用したときにも前述の効果を期待することができるからである。
 また、この実施形態においては、前記ショルダー部28におけるゴムの tanδ(損失係数)の値をセンター部27におけるゴムの tanδの値より大としている。ここで、前述の tanδとは、日本工業規格JIS K7198に準拠して、温度30度C、歪振幅 1%、周波数52Hzの条件で測定し、動的損失弾性率を動的貯蔵弾性率で除することにより求められる値である。ここで、 tanδの値が大きなゴムは、一般にグリップ力が大きな値である。このため、前述のようにショルダー部28におけるゴムの tanδの値をセンター部27におけるゴムの tanδの値より大とすると、旋回時に接地するショルダー部28でのグリップ限界が高くなり、旋回性能を容易に向上させることができる。ここで、センター部27におけるゴムは tanδの値が小さい。このようなゴムは、一般にモジュラスの値が高いため、センター部27における耐摩耗性の低下を容易に防止することができる。
 このようにベルト層24の補強コードを低弾性率のコードから構成すれば、ショルダー部28における旋回性能の低下を防止しながらセンター部27における耐摩耗性を向上させることができる。一方、ショルダー部28におけるゴムの tanδの値をセンター部27におけるゴムの tanδの値より大とすれば、センター部27における耐摩耗性の低下を防止しながらショルダー部28における旋回性能を向上させることができる。このように、前述した2つの手法を共に適用した場合には、ショルダー部28での旋回性能およびセンター部27での耐摩耗性とが相殺されない。このようなことから、ショルダー部28での旋回性能およびセンター部27での耐摩耗性を共に確実かつ容易に向上させることができる。
 また、この実施形態においては、前記センター部27におけるゴムの 300%モジュラスの値(単位はMPa)は、ショルダー部28におけるゴムの300%モジュラスの値より大とすることが好ましい。ここで、前述の 300%モジュラス値とは、日本工業規格JISダンベル状3号形のサンプルを日本工業規格JIS K6251に準拠して30度Cで引張試験を行ったときの測定応力値である。そして、前述のようにセンター部27の 300%モジュラス値をショルダー部28の 300%モジュラス値より大とすれば、センター部27におけるゴム硬度が高くなってセンター部27におけるゴムの耐摩滅、耐破壊性を高めることができる。これにより、センター部27での耐摩耗性をさらに向上させることができる。ここで、前述のような 300%モジュラスの値が大であるゴムは、面外剛性が高い。このため、タイヤ11の乗り心地性が低下すると考えられる。しかしながら、前述のようにベルト層24の補強コードを低弾性率のコードから構成したので、ベルト層24の面外剛性が低くなる。この結果、面外剛性の値が互いに相殺され、乗り心地性を維持することができる。
 さらに、前述したタイヤ11のトレッド26に充填材としてシリカを配合する場合には、ショルダー部28におけるシリカの配合比率(重量部)をセンター部27におけるシリカの配合比率より大とすることが好ましい。その理由は、湿潤路面を走行する際には転倒を防止するため、旋回時のウエット性能を向上させる必要がある。しかしながら、前述の配合比率にすれば、旋回時に路面に接触するショルダー部28のウエット性能を向上させることができる。これにより、安全な走行を担保することができる。
 図2は、本発明の第2実施形態を示す図である。この実施形態においては、前記センター部27とショルダー部28との間のトレッド部13、換言すれば、前記センター部27のタイヤ幅方向両外側で各ショルダー部28のタイヤ幅方向内側に、これらセンター部27、ショルダー部28に幅方向内、外端がそれぞれ連続する一対の中間部30を配置している。この結果、トレッド26は合計5つの部位に区画される。ここで、トレッド26におけるセンター部27の子午線方向幅は前述と同一である。一方、ショルダー部28の子午線方向幅は前記子午線方向ペリフェリ長Lの 5~35%の範囲内と、また、中間部30の子午線方向幅は前記子午線方向ペリフェリ長Lの10~40%の範囲内とすることが好ましい。また、前記中間部30におけるゴムの tanδの値をショルダー部28におけるゴムの tanδの値より小で、センター部27におけるゴムの tanδの値より大とし、トレッド26における tanδの値をタイヤ赤道面Sから両トレッド端Eに向かうに従い徐々に(段階的に)大とすることが好ましい。このようにすれば、トレッド部13の幅方向における大幅な性能変化、特に旋回性能の変化を抑えることができ、自動二輪車の円滑な旋回が可能となる。
 一方、 300%モジュラス値に関しては、センター部27とショルダー部28との間に中間部30を配置した場合、中間部30におけるゴムの 300%モジュラスの値を、センター部27におけるゴムの 300%モジュラスの値より小とし、ショルダー部28におけるゴムの 300%モジュラスの値よりさらに小とする。これにより、トレッド26における 300%モジュラスの値をタイヤ赤道面Sから両トレッド端Eに向かって大、小、中の関係とすることが好ましい。このようにすれば、サーキット走行等のように旋回走行が多い場合であっても、中間部30が先行して摩耗することで、ショルダー部28の摩耗(肌荒れ等)を効果的に抑制することができる。なお、この第2実施形態に記載のようにセンター部27とショルダー部28との間に中間部30を配置した場合には、中間部30におけるシリカの配合比率をセンター部27における配合比率より大で、ショルダー部28における配合比率より小とすることが好ましい。このようにすれば、湿潤路面での大幅な旋回性能の変化を招くことなく適切な旋回性能を維持することができる。なお、他の構成、作用は前記第1実施形態と同様であるため、説明は省略する。
 次に、第1試験例について説明する。この試験に当たっては、 1%伸長時における引張力Aが25Nである補強コードが埋設されたベルト層を有する比較タイヤ1と、前記引張力Aが18Nである補強コードが埋設されたベルト層を有する比較タイヤ2と、前記引張力Aが15Nである補強コードが埋設されたベルト層を有する実施タイヤ1と、前記引張力Aが12Nである補強コードが埋設されたベルト層を有する実施タイヤ2と、前記引張力Aが10Nである補強コードが埋設されたベルト層を有する実施タイヤ3とを準備した。
 ここで、前記各タイヤのトレッドはいずれもセンター部とショルダー部とに区画される。そして、センター部における tanδ、 300%モジュラスの値はそれぞれ 0.3、10(MPa)、ショルダー部における tanδ、 300%モジュラスの値はそれぞれ 0.5、 8である。また、タイヤサイズは 190/55ZR17であった。次に、前記各タイヤを 6.0×17のリムに装着するとともに290kPaの内圧を充填した後、自動二輪車の後輪に装着して一般公道を2500km走行し、走行後におけるセンター部での残溝深さを測定してセンター部における摩耗量を求め、耐摩耗性試験とした。その結果は、比較タイヤ1を指数 100とすると、比較タイヤ2では 100、実施タイヤ1では 104、実施タイヤ2では 104、実施タイヤ3では 105であった。ここで、指数の数値が大であるほど摩耗量が少なく、耐摩耗性が良好となる。そして、この結果から明らかなように、 1%伸長時における引張力Aが15Nを境界としてそれ以下であると、センター部における耐摩耗性が大幅に向上している。なお、センター部とショルダー部との間に中間部を設けたタイヤについても同様の耐摩耗性試験を行ったが、その結果は前述の結果と同様の傾向であった。
 次に、第2試験例について説明する。この試験に当たっては、従来タイヤ1と、前述した実施タイヤ2と、従来タイヤ1のセンター部とショルダー部との間に中間部を設けた従来タイヤ2と、実施タイヤ2のセンター部とショルダー部との間に中間部を設けた実施タイヤ4と、実施タイヤ4の各部における tanδおよび 300%モジュラスの関係が本願発明とは異なる比較タイヤ3とを準備した。ここで、各タイヤにおけるセンター部、中間部、ショルダー部 tanδの値を以下の表1に示す。この表1においてセンター部、中間部、ショルダー部はそれぞれa、b、cで表している。また、この表1には各タイヤのセンター部、中間部、ショルダー部における 300%モジュラスの値も示している。この表1においてセンター部、中間部、ショルダー部はそれぞれd、e、fで表している。ここで、各タイヤのサイズは 190/55ZR17であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 次に、前述した各タイヤを 6.0×17のリムに装着するとともに 290kPaの内圧を充填した後、自動二輪車の後輪に装着した状態でテストコースを走行し、テストドライバーによる高速旋回時のフィーリングを旋回安定性として評価した。そして、各タイヤの旋回安定性を、従来タイヤ1を指数 100として表1に示している。その数値が大であるほど旋回安定性が優れている。また、前述した各タイヤを前記試験例1と同一条件下で耐摩耗性試験を行った。その結果を表1に示す。この表1から明らかなように引張力A、 tanδ、 300%モジュラスの値が本願発明のような関係にあれば、耐摩耗性、旋回安定性を共に向上させることができる。
 本発明によれば、トレッド部にベルト層とトレッドとが配置された自動二輪車用タイヤを産業分野に適用できる。また、本発明によれば、旋回性能とセンター部における耐摩耗性とを共に向上させることができる。
  13…トレッド部       
24…ベルト層
  26…トレッド        
27…センター部
  28…ショルダー部     
 30…中間部
  S…タイヤ赤道面      
E…トレッド端

Claims (8)

  1.   トレッド部に、ゴムコーティングされた補強コードを螺旋状に巻回することで構成したベルト層と、前記ベルト層の半径方向外側に設けられたゴムからなるトレッドとが配置された自動二輪車用タイヤにおいて、
    前記ベルト層の補強コードを 1%伸長時の引張力が15N以下であるコードから構成する一方、前記トレッドを少なくともタイヤ赤道面を含むセンター部と、トレッド端を含む一対のショルダー部とに区画し、前記ショルダー部におけるゴムの tanδの値をセンター部におけるゴムの tanδの値より大とした自動二輪車用タイヤ。
  2.   前記センター部におけるゴムの300%モジュラスの値をショルダー部におけるゴムの 300%モジュラスの値より大とした請求項1に記載の自動二輪車用タイヤ。
  3.   前記センター部とショルダー部との間のトレッド部に一対の中間部を配置し、前記中間部におけるゴムの tanδの値をショルダー部におけるゴムの tanδの値より小で、センター部におけるゴムの tanδの値より大とした請求項1に記載の自動二輪車用タイヤ。
  4.   前記センター部とショルダー部との間のトレッド部に一対の中間部を配置し、前記中間部におけるゴムの 300%モジュラスの値をショルダー部におけるゴムの 300%モジュラスの値より小とした請求項1に記載の自動二輪車用タイヤ。
  5.   前記トレッドに充填材としてシリカを配合するとともに、ショルダー部におけるシリカの配合比率をセンター部におけるシリカの配合比率より大とした請求項1に記載の自動二輪車用タイヤ。
  6.   前記センター部とショルダー部との間のトレッド部に一対の中間部を配置し、前記中間部におけるゴムの tanδの値をショルダー部におけるゴムの tanδの値より小で、センター部におけるゴムの tanδの値より大とした請求項2に記載の自動二輪車用タイヤ。
  7.   前記センター部とショルダー部との間のトレッド部に一対の中間部を配置し、前記中間部におけるゴムの 300%モジュラスの値をショルダー部におけるゴムの 300%モジュラスの値より小とした請求項2に記載の自動二輪車用タイヤ。
  8.   前記トレッドに充填材としてシリカを配合するとともに、ショルダー部におけるシリカの配合比率をセンター部におけるシリカの配合比率より大とした請求項2に記載の自動二輪車用タイヤ。
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