WO2012105269A1 - 自動二輪車用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

　タイヤ赤道面Ｅに対して７０～９０°の範囲の角度で延在された複数本のコードからなる一枚のカーカスプライにて形成されたラジアルカーカス（１）と、ラジアルカーカス（１）のクラウン域の外周側に配設させて、タイヤの円周方向に延在させたコードからなるベルト層（３）と、該ベルト層（３）の外周側で、タイヤ赤道面に対して７０～９０°の範囲の角度で延在させた複数本のコードからなり、前記ベルト層（３）とともに、幅中央位置をタイヤ赤道面（Ｅ）上に位置させた一層の補助ベルト層と、補助ベルト層（４）より外周側に配設されて、トレッド接地面を形成するトレッドゴム（６）とを具えてなるものであって、前記ベルト層（３）の展開幅を、補助ベルト層（４）の展開幅より広幅としてなる。

Description

自動二輪車用空気入りタイヤ

　この発明は、タイヤの補強構造を簡素化し、タイヤ重量を低減した自動二輪車用空気入りタイヤに関するものであり、とくには、直進走行時の、耐摩耗性能および高速安定性能の向上と、旋回走行時の旋回性能の向上とを両立させることができる技術を提案するものである。

　従来の自動二輪車用空気入りタイヤとしては、出願人の先願に係る、特許文献１に開示されたものがある。
　これは、タイヤのトレッド踏面の周方向の滑り成分が、トレッド踏面の幅方向でできるだけ均一になるようにして、トレッドゴムの偏摩耗を抑制することを課題として、「スパイラルベルト層の上にトレッドゴムより弾性率の低い緩衝ゴム層を配置し、その緩衝ゴム層の上にタイヤ周方向に対して４５～９０度の角度で傾斜するコードを含む傾斜ベルト層を配置する」ものであり、これにより、車両の走行時の緩衝ゴム層の剪断変形を傾斜ベルト層でならしてからトレッドゴムに伝達することで、トレッドゴムの、周方向の剪断変形量を相対的に小さくすることができ、結果として、トレッドゴムの、タイヤ周方向の滑り成分が、トレッド踏面の幅方向で均一に近づき、偏摩耗が抑えられるとする。

国際公開パンフレット２００７／０２３９０２号

　しかるに、特許文献１に開示された従来タイヤでは、実際には、二枚のカーカスプライによってカーカスを構成するとともに、スパイラルベルト層とは別個に配設した二層のベルト層によって主交錯層を構成することとしているため、所期したほどには、タイヤの補強構造を簡素化することができず、タイヤ重量を軽減することもできないという問題があった。

　しかも、この従来タイヤでは、大きなキャンバー角を付与した時の大きな横力の発生を担保し、また、高速安定性に必要な高いトレッド剛性をもたらすべく、二枚のカーカスプライからなるカーカスによって所要の剛性を確保することとしているも、カーカスの剛性を高めた場合は、トレッド踏面の接地域の平坦化のための柔軟性が低下することになるため、とくに、タイヤに大きなキャンバー角を付与したときの大きな路面グリップ力の発揮が困難であった。

　加えて、自動二輪車用タイヤは、キャンバー角の付与のため、四輪車用のタイヤに比して、トレッド踏面の、横断面内の曲率半径が小さく、周長差による踏面速度差が大きくなるので、接地状態のいかんによってトレッド踏面の接地域が変化して、とくに大きな駆動力が作用した場合、接地域内での滑りが不均一となって、一部領域だけが急激に摩耗する偏摩耗が発生し易いという問題もあった。

　この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、それの目的とするところは、最小限のタイヤ補強部材の適用により、所要部分の最大限の曲げ剛性を確保するとともに、キャンバー角の付与時の、トレッド踏面の所要の接地域を十分に確保して、タイヤの、従来にない高剛性化と、キャンバー角の付与時の高い路面グリップ力とを同時に達成して、高速安定性能と旋回性能の向上とをもたらし、併せて、耐摩耗性能を向上させた自動二輪車用空気入りタイヤを提供するにある。

　この発明の、自動二輪車用空気入りタイヤは、タイヤ赤道面に対して７０～９０°の範囲の角度を延在させた複数本のコードからなる一枚のカーカスプライにて形成したラジアルカーカスと、ラジアルカーカスのクラウン域の外周側、すなわち、半径方向外側に配設されて、タイヤ円周方向に延在させたコード、たとえば、一本もしくは複数本のゴム被覆コードからなるリボン状ストリップをタイヤ円周に沿って、中心軸線方向へ螺旋状に巻回してベルト層を形成する場合を考慮して、タイヤ円周に対して５°以下の角度で延在させたコードからなるベルト層と、該ベルト層の外周側で、タイヤ赤道面に対して７０～９０°範囲の角度で延在させた複数本のコードからなり、前記ベルト層とともに、幅中央位置をタイヤ赤道面上に位置させた一層の補助ベルト層と、補助ベルト層より外周側に配設されて、トレッド接地面を形成するトレッドゴムとを具えてなるものであって、前記ベルト層の展開幅を、補助ベルト層の展開幅より広幅としてなるものである。

　ここで好ましくは、ベルト層と補助ベルト層との間に、緩衝ゴム層を介装し、また好ましくは、補助ベルト層の展開幅（Ｃ）の、ベルト層の展開幅（Ｂ）に対する比を、
　　　　　　　　　　　０．５　≦　Ｃ／Ｂ　＜　１．０
の関係を満たすものとする。

　そしてまた好ましくは、ベルト層コードをスチールコードとするとともに、ベルト層を挟むラジアルカーカスおよび補助ベルト層のコードを有機繊維コードにて形成する。

　自動二輪車用空気入りタイヤについては、高出力化に対する剛性確保のためだけを考えれば、カーカスプライの複数枚の積層が最も有効であるが、トレッドショルダ部からサイドウォール部までを同様の積層構造とすると、従来技術で述べたように、タイヤの変形、接地性が低下して、コーナリングフォーカス、路面グリップが損われることになる。

　そこで、この発明の自動二輪車用空気入りタイヤは、タイヤ幅方向断面内にて、剛性を確保する領域と、接地性を確保する領域とを機能分離させて考えて、最小限の補強部材にて、タイヤに所要の剛性を確保しつつ、コーナリングフォースおよび路面グリップをも含むすぐれた旋回性能を実現するものである。

　すなわち、剛性の確保のためには、タイヤの周方向に延在するコードからなるベルト層のコードを、スチールコード、芳香族ポリアミドコード等の高張力コードにて形成することが好ましく、しかも、そのベルト層を、コードの延在角度を特定した、各一枚のカーカスプライおよび補助ベルト層のそれぞれで挟み込むことで、幅方向断面内での面外曲げ剛性を大きく高めることができ、この場合、カーカスプライコードおよび補助ベルト層コードをともに有機繊維コードとしたときは、構造の簡素化に加えて、タイヤ重量の一層の低減をより効果的に実現することができる。

　ところで、剛性の確保のためには、トレッド沿面、とりわけ、トレッド沿面幅のセンタ付近での積層効果が最も高くなるので、この発明では、トレッド沿面幅のセンタを覆って補助ベルト層を配設することで、剛性の一層の増加をもたらす。

　なおこの一方で、タイヤにキャバー角を付与した場合の旋回性能は、とくに、トレッド端部分の接地性に大きく影響されるので、この発明では、補助ベルト層の展開幅をベルト層のそれより狭幅として、トレッド端部分の接地性を優先させて、断面曲げ剛性、すなわち、面外曲げ剛性の増加を抑制する。

　かかるタイヤにおいて、ベルト層と補助ベルト層との間に緩衝ゴム層を介装した場合は、トレッドゴムの、接地面内の周方向剪断変形を抑制し、接地面内の速度差を緩和して、すべり域を低減させることで、トレッド接地面の幅方向における偏摩耗を抑えるとともに、路面グリップ力を高めることができる。
　なおこの緩衝ゴム層の厚みは、０．３～１．５ｍｍの範囲内とすることがより好適である。
　すなわち、それが０．３ｍｍ未満では、周方向剪断変形を、有効な程度にまで、吸収することができず、一方、１．５ｍｍを越えると、緩衝ゴム層の発熱量が増加して、発熱耐久性の低下が否めなくなる。

　またこのタイヤで、補助ベルト層の展開幅（Ｃ）の、ベルト層の展開幅（Ｂ）に対する比を、
　　　　　　　　　　　０．５≦　Ｃ／Ｂ　＜１．０
の範囲としたときは、最小限の補強部材をもって、所要の剛性を十分に実現し、併せて、すぐれた旋回性能（コーナリングフォースおよび路面グリップ力を含む）を発揮させることができる。
　いいかえれば、Ｃ／Ｂが０．５未満では、トレッド部中央域の剛性不足に起因して、横Ｇにタイヤがたえられなくなり、横力が低下し旋回性が低下するおそれがあり、逆に、Ｃ／Ｂが１．０以上では、トレッドショルダ域の剛性が高くなりすぎて、キャンバー角の付与による旋回走行時の接地面積の不足が否めず、路面グリップ力が低下するおそれがある。

　以上に述べたようなタイヤ構造は、大きな駆動力が付与される、自動二輪車の後輪タイヤとして用いてとくに好適である。

この発明の実施の形態を、タイヤを適用リムに組付けて最高空気圧を充填したタイヤ姿勢での、トレッド半部について示す幅方向断面図である。 各補強層を示す部分展開平面図である。 実施例で用いた供試タイヤの補強構造を模式的に示す半部断面図である。

　以下にこの発明の実施形態を図面に示すところに基いて説明する。
　図１に示すところにおいて１は、一枚のカーカスプライからなるラジアルカーカスを示し、このラジアルカーカス１は、一対のビードコア２間にトロイダルに延びる本体部分１ａと、各ビードコア２の周りで半径方向外方外方へ巻上げた側部部分１ｂとを具える。
　ここでのラジアルカーカス１を形成するカーカスプライは、タイヤ赤道面Ｅに対して７０～９０°の範囲の角度で延在させた、複数本のゴム被覆コードからなる。

　なお、図１に示すタイヤ姿勢において、「適用リム」とは、タイヤのサイズに応じて下記の規格に規定されたリムを、「最高空気圧」とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、最大負荷能力とは、下記の規格で、タイヤに負荷することが許容される最大の質量をいう。
　なお、ここでいう空気は、窒素ガス等の不活性ガスその他に置換することも可能である。

　そして規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格をいい、たとえば、アメリカ合衆国では、“THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC.のYEAR BOOK”であり、欧州では、“THE European Tyre and Rim Technical OrganisationのSTANDARDS MANUAL”であり、日本では日本自動自動車タイヤ協会の“JATMA YEAR BOOK”である。

　このようなラジアルカーカス１のクラウン域の外周側には、タイヤの円周方向に延在させた、好ましくは、ゴム被覆スチールコードからなる、図では一層のベルト層３を配設する。
　このベルト層３は、ベルト層の全幅にわたる幅を有する一枚のコード入りゴムシートを中心軸線の周りに一回巻き回して、巻き回し始端部分と、巻き回し終端部分とを重ね合わせ接合することによって形成し得ることはもちろんであるが、一本もしくは複数本のコードをゴム被覆してなる、たとえば５～３０ｍｍの幅のリボン状ストリップを、タイヤ円周に沿って、中心軸線方向へ螺旋状に巻回してベルト層３を形成する場合は、各コードは、タイヤの円周方向に対し、たとえば５°以下の螺旋角度分だけ傾いて延在することになるものの、このベルト層３では、巻き回し始端部分と、巻き回し終端部分との重ね合わせ接合部を取り除いて、タイヤのユニフォミティ等を向上させ得る利点がある。

　そして、ベルト層３の外周側には、タイヤ赤道面Ｅに対して７０～９０°の範囲の角度で延在させた、複数本のゴム被覆コードからなり、ベルト層３とともに、幅中央位置をタイヤ赤道面Ｅ上に位置させた一層の補助ベルト層４を設け、好ましくは、この補助ベルト層４のコードを、ラジアルカーカス１のコードとともに有機繊維コードにて形成する。

　また好ましくは、図示のように、このような一層の補助ベルト層４と、ベルト層３との間に、緩衝ゴム層５を介装する。

　ここでこのタイヤでは、図２に例示するようにベルト層３の展開幅Ｂを、補助ベルト層４の展開幅Ｃより広幅とし、好ましくは、補助ベルト層４の展開幅Ｃの、ベルト層３の展開幅Ｂに対する比を、
　　　　　　　　　　　０．５≦　Ｃ／Ｂ　＜１．０
の関係を満たすものとする。

　なお図１中６は、補助ベルト層４のさらに外周側に配設されて、トレッド接地面を形成するトレッドゴムを示し、７は、ビードコア２の外周側で、ラジアルカーカス１の本体部分１ａと側部部分１ｂとの間に配設されて、半径方向外方に向けて次第に薄肉となるビードフィラを示す。

　図３（ａ），（ｂ）に模式的に示す幅方向断面構造を有する実施例タイヤ（図３（ａ））および比較例タイヤ（図３（ｂ））、ならびに従来タイヤを自動二輪車の後輪に装着して実車走行を行って、直進安定性、旋回性および耐摩耗性能のそれぞれを求めたところ、表１にタイヤの諸元とともに示す結果を得た。

　なお、供試タイヤのサイズは、１９０／７０ＺＲ１７Ｍ／Ｃとし、各供試タイヤを、自動二輪車（ＹＡＭＡＨＡ　Ｒ１）の後輪に装置して試験を行った。ちなみに、前輪タイヤのサイズは１２０／７０ＺＲ１７Ｍ／Ｃとした。

　直進安定性および旋回性の試験は、テストドライバーにより、一般道の路面（比較的摩擦係数μの低い路面）にて、コース上に直進路（２５０ｋｍ／ｈ以上出せる）と曲線路（Ｒ１０～Ｒ２００）を有するコースにて実施した。直線路では、２５０ｋｍ／ｈ以上にて車体の安定性を評価し、旋回性はコーナーでの速度、またライダーの意図する方向へ車体が旋回してゆくかの評価を実施したときのフィーリングをもって指数評価し、指数値は大きいほどすぐれた結果を示すものとした。

　また、耐摩耗性能は、上記と同様のコースにて、ある一定の距離（１０００ｋｍ以上）を走行し、その時の摩耗量をタイヤ表面に配した溝深さにて測定することによって評価し、指数値は大きいほどすぐれた結果を示すものとした。

　なお、実施例タイヤ、比較例タイヤは、それぞれ図３（ａ）、（ｂ）に示すように、補助ベルト層４の展開幅Ｃと、スチールコードからなる一層のモノスパイラルベルト層３の展開幅Ｂとの比Ｃ／Ｂを、それぞれ表１に示す仕様としたものである。
　従来タイヤ１，２はともに、スチールコードからなる一層のモノスパイラルベルト層を配設するも、補助ベルト層を配設しないタイヤである。
　そして、従来タイヤ２は、２枚のカーカスプライを具えており、その他のタイヤは、１枚のカーカスプライを具えている。

　表１に示すところによれば、実施例タイヤはいずれも、直進走行時の、すぐれた安定性および耐摩耗性能を確保しつつ、旋回性能を有利に向上させ得ることが明らかであり、なかでも、補助ベルト層を芳香族ポリアミドコードで形成した実施例タイヤ１、３～８では、直進安定性がとくに改善されることが解かる。

１　ラジアルカーカス
１ａ　本体部分
１ｂ　側部部分
２　ビードコア
３　ベルト層
４　補助ベルト層
５　緩衝ゴム層
６　トレッドゴム
７　ビードフィラ
Ｅ　タイヤ赤道面
 

Claims (4)

1. 　タイヤ赤道面に対して７０～９０°の範囲の角度で延在された複数本のコードからなる一枚のカーカスプライにて形成されたラジアルカーカスと、ラジアルカーカスのクラウン域の外周側に配設されて、タイヤの円周方向に延在させたコードからなるベルト層と、該ベルト層の外周側で、タイヤ赤道面に対して７０～９０°の範囲の角度で延在させた複数本のコードからなり、前記ベルト層とともに、幅中央位置をタイヤ赤道面上に位置させた一層の補助ベルト層と、補助ベルト層より外周側に配設されて、トレッド接地面を形成するトレッドゴムとを具えてなる自動二輪車用空気入りタイヤであって、
   　前記ベルト層の展開幅を、補助ベルト層の展開幅より広幅としてなる自動二輪車用空気入りタイヤ。
2. 　ベルト層と補助ベルト層との間に緩衝ゴム層を介装してなる請求項１に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
3. 　補助ベルト層の展開幅（Ｃ）の、ベルト層の展開幅（Ｂ）に対する比を、
   　　　　　　　　　　　０．５≦　Ｃ／Ｂ　＜１．０
   の関係を満たすものとしてなる請求項１もしくは２に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
4. 　ベルト層コードをスチールコードとするとともに、ベルト層を挟むラジアルカーカスおよび補助ベルト層のコードを有機繊維コードにて形成してなる請求項１～３のいずれかに記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
    

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