JP7000873B2 - 自動二輪車用バイアスタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車用バイアスタイヤに関する。

十分な剛性を確保しつつ、転がり抵抗が低減された二輪自動車用タイヤとして特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１においては、フルバンクの旋回走行において、トレッドのショルダー領域が路面に接地するため、ショルダー領域の半径方向内側に補強ゴム層を設けている。この補強ゴム層は、旋回時のサイドウォールの剛性を高めている。

特開２０１６－３７１２６号公報

ところで、自動二輪車は、タイヤに内圧を充填していない状態でも手押しによる移動が可能であるという四輪自動車とは異なる特徴がある。特に、悪路などを走行中にタイヤがパンクして走行できなくなった場合に、手押しによって車両を移動することがある。車両の手押しが可能であるとはいえ、内圧を充填していない状態では、車両を押し難いという課題がある。また、手押しによって車両を移動する場合においても、タイヤの耐久性能が問題となる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は車両の手押し性能を改善した上で、耐久性能を維持する自動二輪車用バイアスタイヤを提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のある態様による自動二輪車用バイアスタイヤは、一対のビードコアと、タイヤ子午断面において、前記一対のビードコアそれぞれの廻りにタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返された後、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側にサイドウォール部まで巻き上げられたカーカス層と、タイヤ子午断面において、前記カーカス層の折り返し前の位置よりタイヤ幅方向外側に、前記カーカス層に沿って前記サイドウォール部に設けられたゴム補強層とを備え、前記ゴム補強層は、タイヤ子午断面において、タイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向内側で前記カーカス層の最大幅位置を通り、タイヤ子午断面において、前記ゴム補強層のタイヤ径方向の上端が、トレッド端部を通りトレッド面に対して引いた垂線より、タイヤ径方向の内側に位置し、タイヤ子午断面において、前記ゴム補強層のタイヤ径方向の下端が、リムフランジ高さよりタイヤ径方向外側に位置しており、タイヤ子午断面において、前記カーカス層の最大幅位置における前記ゴム補強層の厚さは、前記カーカス層の最大幅位置における前記サイドウォール部のゴムの厚さの１０％以上８０％以下である。

前記ゴム補強層の１００％伸張時のモジュラスが２．０ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下であることが好ましい。

前記ゴム補強層は、前記カーカス層の折り返し前の位置と折り返し後の位置との間に配置されることが好ましい。

前記ゴム補強層は、前記カーカス層の折り返し後の位置のタイヤ幅方向外側に配置されていてもよい。

タイヤ断面高さは、リム径に対して２２％以上であることが好ましい。

本発明にかかる自動二輪車用バイアスタイヤは、車両の手押し性能を改善し、かつ、耐久性能を維持できる。

図１は、本発明の実施形態による自動二輪車用バイアスタイヤを示す図である。 図２は、本発明の他の実施形態による自動二輪車用バイアスタイヤを示す図である。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、この実施形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

図１は、本実施形態に係る自動二輪車用バイアスタイヤ１００（以下、適宜、タイヤ１００と呼ぶ）の子午断面図である。以下の説明において、タイヤ径方向とは、タイヤ１００の回転軸（図示せず）と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、上記回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、上記回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面（タイヤ赤道線）ＣＬに向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから離れる側をいう。タイヤ赤道面ＣＬとは、タイヤ１００の上記回転軸に直交するとともに、タイヤ１００のタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ幅は、タイヤ幅方向の外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから最も離れている部分間の距離である。タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面ＣＬ上にあってタイヤ１００のタイヤ周方向に沿う線をいう。本実施形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「ＣＬ」を付す。

図１において、本実施形態に係るタイヤ１００は、ビード部１と、カーカス層２と、インナーライナ４と、トレッド部５と、サイドウォール部６とを備える。ビード部１は、ビードコア３を含む。カーカス層２は、２枚のカーカス２１、２２を含む。カーカス２１、２２は、複数並設されたカーカスコード（図示せず）が、コートゴムで被覆されたものである。カーカスコードは、スチールまたは有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。インナーライナ４は、カーカス層２の内腔側に設けられる。サイドウォール部６は、ビード部１とトレッド部５との間の領域である。

図１においては、左右一対のビード部１、１に２枚のカーカス２１、２２が装架されている。タイヤ１００は、ビード部１、１におけるビードコア３ ，３の廻りにカーカス２１、２２のそれぞれの端部がタイヤ内側から外側に折り返して巻き上げたターンアップ構造を有する。カーカス２１および２２は、それぞれのカーカスコードがタイヤ周方向に対して９０度未満の角度で傾斜しているバイアス構造をなしている。このためサイドウォール部６，６では巻き上げられる前のカーカス２１、２２と巻き上げられた後のカーカス２１、２２との４枚が重なってそれぞれのカーカス２１、２２のカーカスコードが互いに交差するクロスプライ構造をなしている。また、トレッド部５では、２枚のカーカス２１、２２が重なってそれぞれのカーカスコードが互いに交差する。

図１において、タイヤ１００は、リム１０にリム組みされている。タイヤ１００は、チェーファー８を有する。チェーファー８は、リム１０との摩擦からカーカス層２を保護する補強層である。リム１０は、リムフランジ１０Ｆを有する。

トレッド部５は、ゴム材（トレッドゴム）からなり、タイヤ１００のタイヤ径方向の最も外側で露出し、その表面がタイヤ１００の輪郭となる。トレッド部５の外周表面、つまり、走行時に路面と接触する踏面には、図示しない溝を備えている。

（ゴム補強層）
図１に示すように、タイヤ１００は、タイヤ子午断面において、左右のサイドウォール部６にそれぞれゴム補強層７を備える。ゴム補強層７は、カーカス層２（２１、２２）の折り返し前の位置よりタイヤ幅方向外側に、カーカス層２（２１、２２）に沿って設けられる。また、図１に示すように、ゴム補強層７は、カーカス層２（２１、２２）の折り返し前の位置と折り返し後の位置との間に配置される。カーカス層２（２１、２２）の折り返し前の位置と折り返し後の位置との間にゴム補強層７を配置することで、カーカス２１とカーカス２２との間に発生する歪みを緩和し、タイヤ１００の耐久性能を維持できる。

図１に示すように、ゴム補強層７は、タイヤ最大幅位置（高さＴＷｈ）よりタイヤ径方向内側でカーカス層２の最大幅位置（高さＰＷｈ）を通る位置に設けられる。タイヤ最大幅位置の高さＴＷｈは、リム径相当の位置ＲＯからタイヤ最大幅位置までの、タイヤ径方向に沿った高さである。カーカス層２の最大幅位置の高さＰＷｈは、リム径相当の位置ＲＯからカーカス層２の最大幅位置までの、タイヤ径方向に沿った高さである。

ゴム補強層７は、タイヤ径方向の最も外側である上端７１が、カーカス２１の端部２１Ｔよりもタイヤ径方向外側、かつ、カーカス２２の端部２２Ｔよりもタイヤ径方向外側に位置する。ゴム補強層７は、その上端７１が、トレッド端部５Ｔを通りトレッド面に対して引いた垂線５Ｓより、タイヤ径方向の内側に位置する。したがって、ゴム補強層７の全体が、タイヤ最大幅位置の高さＴＷｈよりタイヤ径方向内側に位置する。

また、ゴム補強層７は、タイヤ径方向の最も内側である下端７２が、カーカス２１の端部２１Ｔよりもタイヤ幅方向内側、かつ、カーカス２２の端部２２Ｔよりもタイヤ幅方向内側に位置する。ゴム補強層７は、その下端７２が、リムフランジ高さＲＦｈよりタイヤ径方向外側に位置する。したがって、ゴム補強層７の全体が、リムフランジ高さＲＦｈよりタイヤ径方向外側に位置する。リムフランジ高さＲＦｈは、リム径相当の位置ＲＯからリムフランジ１０Ｆのタイヤ径方向の最も外側までの高さである。

なお、ゴム補強層７は、その下端７２が、カーカス２１の端部２１Ｔよりもタイヤ幅方向内側、かつ、カーカス２２の端部２２Ｔよりもタイヤ幅方向外側に位置していてもよい。すなわち、ゴム補強層７は、カーカス２１、カーカス２２の１つ以上の巻き上げ部分とタイヤ幅方向において重なっていればよい。

ここで、カーカス層２の最大幅位置ＰＷｈにおけるサイドウォール部６のゴムの厚さをＧ１とし、カーカス層２の最大幅位置ＰＷｈにおけるゴム補強層７の厚さをＧ２とする。このとき、厚さＧ２は、厚さＧ１の１０％以上８０％以下であることが好ましい。このような厚さのゴム補強層７をサイドウォール部６に設けることにより、内圧無充填時のタイヤの潰れ両を減少させることができる。このため、タイヤ１００のパンク時などにおいて、車両の手押し性能を向上させることができる。厚さＧ２は、厚さＧ１の２０％以上５０％以下がより好ましい。厚さＧ２を厚さＧ１の１０％より薄くすると、内圧無充填時のタイヤの潰れ量を低減する効果が十分に得られない。また、厚さＧ２を厚さＧ１の８０％より厚くすると周りの部材との剛性差が大きくなり、歪みが増大し、耐久性能が低下する。

ゴム補強層７の１００％伸張時のモジュラスは２．０ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下であることが好ましく、２．５ＭＰａ以上２．８ＭＰａ以下であることがより好ましい。ゴム補強層７の１００％伸張時のモジュラスが２．０ＭＰａより低い値であると、内圧無充填時のタイヤの潰れ量を低減する効果が十分に得られないため、好ましくない。また、ゴム補強層７の１００％伸張時のモジュラスが３．０ＭＰａより高い値であると、ゴム補強層７と周りの部材との剛性差により、歪みが増大し、耐久性能が下がるため、好ましくない。なお、ゴム補強層７は上記の位置に少なくとも１つ設ければよく、２つ以上設けてもよい。ゴム補強層７の１００％伸張時のモジュラスは、ＪＩＳＫ６２５１：２０１７に準拠して求められる。

（リム径との関係）
ここで、タイヤ１００は、主に、自動二輪車用タイヤのうち、１２インチ程度の小排気量車種向けである。このため、タイヤ断面高さＳＨは、リム径に対して２２％以上であることが好ましい。タイヤ断面高さＳＨは、リム径相当の位置ＲＯからトレッド部５の頂部までの高さである。タイヤ断面高さＳＨは、タイヤの外径とリム径との差の１／２に等しい。

（ビード部のゴム）
図１において、ビード部１のビードコア３のタイヤ径方向外側には、ゴム９が充填されている。ゴム９は、ビードコア３に接している。ゴム９は、カーカス層２のタイヤ幅方向端部がビードコア３の位置でタイヤ幅方向外側に折り返されることにより形成された空間に配置されている。ゴム９の高さは、リムフランジ１０Ｆの高さよりも低い。すなわち、ゴム９のタイヤ径方向の最外側の位置は、リムフランジ１０Ｆのタイヤ径方向の最外側の位置よりも、タイヤ径方向内側である。なお、ゴム９の断面積は、ビードコア３の断面積よりも小さい。

ここで、ゴム９は、タイヤ１００の他の部分のゴム材と同じ物性を有している。例えば、カーカス２１、２２のコートゴムやビード部１のゴム材と同じ物性のゴム材がゴム９として配置される。ＪＩＳ－Ａ硬度が４０以上６０以下の範囲である。ＪＩＳ－Ａ硬度は、ＪＩＳＫ６２５３－３：２０１２に準拠して求められる。

（他の実施形態）
図２は、他の実施形態に係るタイヤ１００の子午断面図である。図２において、ゴム補強層７は、カーカス層２（２１、２２）の折り返し後の位置のタイヤ幅方向外側に配置される。

図２において、ゴム補強層７は、タイヤ最大幅位置（高さＴＷｈ）よりタイヤ径方向内側でカーカス層２の最大幅位置（高さＰＷｈ）を通る位置に設けられる。ゴム補強層７は、その上端７１が、カーカス２１の端部２１Ｔよりもタイヤ径方向外側、かつ、カーカス２２の端部２２Ｔよりもタイヤ径方向外側に位置する。ゴム補強層７は、その上端７１が、トレッド端部５Ｔを通りトレッド面に対して引いた垂線５Ｓより、タイヤ径方向の内側に位置する。

また、ゴム補強層７は、その下端７２が、カーカス２１の端部２１Ｔよりもタイヤ幅方向内側、かつ、カーカス２２の端部２２Ｔよりもタイヤ幅方向内側に位置する。ゴム補強層７は、その下端７２が、リムフランジ高さＲＦｈよりタイヤ径方向外側に位置する。

ゴム補強層７は、その下端７２が、カーカス２１の端部２１Ｔよりもタイヤ幅方向内側、かつ、カーカス２２の端部２２Ｔよりもタイヤ幅方向外側に位置していてもよい。すなわち、ゴム補強層７は、カーカス２１、カーカス２２の１つ以上の巻き上げ部分とタイヤ幅方向において重なっていればよい。なお、ゴム補強層７の厚みおよび１００％伸張時のモジュラスについては、図１を参照して説明した実施形態と同じである。

図２に示すように、ゴム補強層７を、カーカス層２（２１、２２）の折り返し後の位置のタイヤ幅方向外側に配置した場合においても、タイヤの空気圧が充填されない状態でのタイヤの潰れ量を低減し、車両の手押し性能を改善することができる。

（まとめ）
自動二輪車は、タイヤに内圧を充填していない状態でも手押しによる移動が可能という四輪自動車とは異なる特徴がある。しかし、車両の手押しによる移動が可能であるとはいえ、内圧を充填していない状態では、車両を押し難いという課題があった。また、ゴム補強層７を配置することで車両の押し易さ向上に繋がるが、ゴム補強層７の配置によっては、その端部等で部分的に大きな剛性差が生まれ、耐久性能が悪化する懸念もある。
そこで、上記のように適切な位置にゴム補強層７を設けることにより、タイヤの空気圧が充填されない状態でのタイヤの潰れ量を低減し、車両の手押し性能を改善した上で、耐久性能を維持する自動二輪車用タイヤを実現できる。

本実施例では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、手押し性能および耐久性能について評価した。タイヤサイズ９０／９０－１２の自動二輪車タイヤを、正規リムにリム組みし、試験車両に装着した。なお、用意したタイヤは、すべて、カーカスの枚数を２枚とした。

手押し性能の評価については、タイヤを車両に装着し、内圧が無充填状態で、車両を手押ししたときのモニターによる押し心地の官能評価を行った。手押し性能を１０段階で評価し、数値で表す。数値が大きいほど押し易く、押し心地がよい。なお、タイヤに正規内圧を充填した状態の押し心地性能を１０とする。

耐久性能の評価については、米国連邦自動車安全基準であるＦＭＶＳＳ１１９で規定された荷重耐久試験条件を走行後、４時間ごとに荷重率を増加させ、タイヤが故障するまで走行させた。タイヤが故障するまでの走行距離を測定して耐久性能を評価した。従来例を基準（１００）に指数として表す。数値が大きいほど好ましい。

表１において、従来例のタイヤは、ゴム補強層を有しておらず、断面高さのリム径に対する比率が２７％のタイヤである。また、表１において、比較例１のタイヤは、ゴム補強層を有し、ゴム補強層の上端の位置がトレッド端部の垂線より下で、ゴム補強層がカーカス最大幅位置を通らず、ゴム補強層の下端の位置がリムフランジ高さＲＦｈより上で、サイドウォール部のゴム厚さに対するゴム補強層の厚さが１０％で、ゴム補強層のゴム１００％伸張時のモジュラスが２．０ＭＰａで、タイヤ断面高さのリム径に対する比率が２７％のタイヤである。

表１の実施例１から実施例９を参照すると、ゴム補強層７を有し、ゴム補強層７の上端７１の位置がトレッド端部の垂線より下で、ゴム補強層７がカーカス最大幅位置を通り、ゴム補強層７の下端７２の位置がリムフランジ高さＲＦｈより上で、サイドウォール部６のゴム厚さＧ１に対するゴム補強層７の厚さＧ２が１０％以上８０％以下である場合に良好な結果が得られることがわかる。

また、表１の実施例１から実施例９を参照すると、ゴム補強層のゴム１００％伸張時のモジュラスが２．０ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下である場合、タイヤ断面高さのリム径に対する比率が２２％以上である場合、に良好な結果が得られることがわかる。

１ ビード部
２ カーカス層
３ ビードコア
４ インナーライナ
５ トレッド部
６ サイドウォール部
７ ゴム補強層
８ チェーファー
９ ゴム
１０ リム
１０Ｆ リムフランジ
２１，２２ カーカス
１００ 自動二輪車用バイアスタイヤ
ＣＬ タイヤ赤道面

Claims (5)

1. 一対のビードコアと、タイヤ子午断面において、前記一対のビードコアそれぞれの廻りにタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返された後、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側にサイドウォール部まで巻き上げられたカーカス層と、タイヤ子午断面において、前記カーカス層の折り返し前の位置よりタイヤ幅方向外側に、前記カーカス層に沿って前記サイドウォール部に設けられたゴム補強層とを備え、
   前記ゴム補強層は、タイヤ子午断面において、タイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向内側で前記カーカス層の最大幅位置を通り、
   タイヤ子午断面において、前記ゴム補強層のタイヤ径方向の上端が、トレッド端部を通りトレッド面に対して引いた垂線より、タイヤ径方向の内側に位置し、
   タイヤ子午断面において、前記ゴム補強層のタイヤ径方向の下端が、リムフランジ高さよりタイヤ径方向外側に位置しており、
   タイヤ子午断面において、前記カーカス層の最大幅位置における前記ゴム補強層の厚さは、前記カーカス層の最大幅位置における前記サイドウォール部のゴムの厚さの１０％以上８０％以下である自動二輪車用バイアスタイヤ。
2. 前記ゴム補強層の１００％伸張時のモジュラスが２．０ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下である請求項１に記載の自動二輪車用バイアスタイヤ。
3. 前記ゴム補強層は、前記カーカス層の折り返し前の位置と折り返し後の位置との間に配置される請求項１または請求項２に記載の自動二輪車用バイアスタイヤ。
4. 前記ゴム補強層は、前記カーカス層の折り返し後の位置のタイヤ幅方向外側に配置される請求項１または請求項２に記載の自動二輪車用バイアスタイヤ。
5. タイヤ断面高さは、リム径に対して２２％以上である請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の自動二輪車用バイアスタイヤ。

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