JP2007182098A - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】駆動性能及び旋回性能に優れた自動二輪車用タイヤ２の提供。
【解決手段】タイヤのベルト１２は、第一ベルトプライ２６及び第二ベルトプライ２８を備えている。第一ベルトプライ２６は、第一コード３０とトッピングゴム３２とからなる。第一ベルトプライ２６は、長手方向に延びる１本又は複数の第一コード３０とトッピングゴム３２とからなるリボンが螺旋状に巻かれることによって得られる。第一コード３０は、実質的に周方向に延びる。第二ベルトプライ２８は、第二コード３４とトッピングゴム３６とからなる。第二コード３４の平面形状は実質的に円弧である。第二コード３４の周方向に対する角度は、赤道から端に向かって徐々に減少する。赤道ＣＬにおける、第二コード３４の周方向に対する角度は、実質的に９０°である。端における、第二コード３４の周方向に対する角度は、５°以上５０°以下である。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動二輪車に装着される空気入りタイヤに関する。詳細には、本発明は、タイヤのベルトの改良に関する。

自動二輪車は、車両の内側への傾斜によって生じるキャンバースラストによって遠心力に対向しつつ、旋回する。旋回性能の観点から、自動二輪車用タイヤには高い横剛性が要求される。

従来の自動二輪車用ラジアルタイヤは、カーカスとトレッドとの間にベルトを備えている。このベルトは、２枚のカットプライからなる。それぞれのカットプライは、周方向に対して１５°から４０°の角度で傾斜したコードを備えている。第一のカットプライのコードは、第二のカットプライのコードとは赤道面に対して逆方向に傾斜している。このベルトにより、タイヤに横剛性が付与される。このベルトを備えたタイヤは、旋回性能に優れる。しかし、このタイヤの、直進走行時の駆動性能は、十分ではない。

いわゆるジョイントレス構造のベルトを備えたラジアルタイヤも、存在する。このベルトは、螺旋状に巻かれて実質的に周方向に延びるコードを有する。このベルトは、直進走行時の駆動性能に寄与する。しかし、螺旋状に巻かれたコードは、横剛性への寄与が小さい。このベルトを備えたタイヤの旋回性能は、十分ではない。

特開２００５−２５４９９２公報には、周方向に対する角度が赤道から端に向かって徐々に変化するベルトが開示されている。このベルトは、駆動性能及び旋回性能の両方に寄与する。
特開２００５−２５４９９２公報

近年の自動二輪車は高性能であり、高速走行が可能である。特にレースでは、自動二輪車は高速で直進走行し、かつ高速で旋回する。駆動性能と旋回性能とのさらなる向上が、望まれている。本発明の目的は、駆動性能及び旋回性能に優れた自動二輪車用タイヤの提供にある。

本発明に係る自動二輪車用タイヤは、その外面がトレッド面をなすトレッドと、このトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、このサイドウォールに対して半径方向内側に位置する一対のビードと、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って両ビードの間に架け渡されたカーカスと、トレッドの半径方向内側においてカーカスと積層されるベルトとを備える。このカーカスは、周方向に対する角度が４０°以上９０°以下であるカーカスコードを備える。このベルトは、第一ベルトプライと、この第一ベルトプライの半径方向外側に位置する第二ベルトプライとを備える。この第一ベルトプライは、螺旋状に巻かれて実質的に周方向に延びる第一コードを備える。この第二ベルトプライは、赤道から端に向かって周方向に対する角度が徐々に減少する第二コードを備える。赤道における第二コードの周方向に対する角度は実質的に９０°であり、端における第二コードの周方向に対する角度は５°以上５０°以下である。

好ましくは、第一ベルトプライの幅はトレッドの幅の８０％以上１００％以下であり、第二ベルトプライの幅は第一ベルトプライの幅の８０％以上１００％以下である。

このタイヤでは、第一ベルトプライが直進走行時の駆動性能に寄与し、第二ベルトプライが旋回性能に寄与する。このタイヤでは、極めて優れた駆動性能及び極めて優れた旋回性能が達成される。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車用タイヤ２の一部が示された断面図である。この図１において上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。このタイヤ２は、赤道ＣＬを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。このタイヤ２は、トレッド４、サイドウォール６、ビード８、カーカス１０、ベルト１２、インナーライナー１４及びチェーファー１６を備えている。このタイヤ２は、チューブレスタイプの空気入りタイヤである。

トレッド４は架橋ゴムからなり、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド４は、路面と接地するトレッド面１８を形成する。トレッド面１８に溝が刻まれてもよい。

サイドウォール６は、トレッド４の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール６は、架橋ゴムからなる。サイドウォール６は、撓みによって路面からの衝撃を吸収する。さらにサイドウォール６は、カーカス１０の外傷を防止する。

ビード８は、サイドウォール６に対して半径方向内側に位置する。ビード８は、コア２０と、このコア２０から半径方向外向きに延びるエイペックス２２とを備えている。コア２０はリング状であり、複数本の非伸縮性ワイヤー（典型的にはスチール製ワイヤー）を含む。エイペックス２２は、半径方向外向きに先細りであるテーパ状であり、高硬度な架橋ゴムからなる。

カーカス１０は、カーカスプライ２４からなる。カーカスプライ２４は、両側のビード８の間に架け渡されており、トレッド４及びサイドウォール６の内側に沿っている。カーカスプライ２４は、コア２０の周りを、軸方向内側から外側に向かって巻かれている。図示されていないが、カーカスプライ２４はコードとトッピングゴムとからなる。コードが周方向に対してなす角度の絶対値は、４０°（degree)から９０°、特には７５°から９０°である。このカーカス１０は、ラジアル構造である。コードは、通常は有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維及びアラミド繊維が例示される。衝撃吸収性及び操縦応答性の観点から、ナイロン繊維及びポリエチレンナフタレート繊維が好ましい。

ベルト１２は、カーカス１０の半径方向外側に位置している。ベルト１２は、カーカス１０と積層されている。ベルト１２は、カーカス１０を補強する。ベルト１２は、第一ベルトプライ２６及び第二ベルトプライ２８らなる。第二ベルトプライ２８は、第一ベルトプライ２６の半径方向外側に位置している。

インナーライナー１４は、カーカス１０の内周面に接合されている。インナーライナー１４は、架橋ゴムからなる。インナーライナー１４には、空気透過性の少ないゴムが用いられている。インナーライナー１４は、タイヤ２の内圧を保持する役割を果たす。

チェーファー１６は、ビード８の近傍に位置している。タイヤ２がリムに組み込まれると、このチェーファー１６がリムと当接する。この当接により、ビード８の近傍が保護される。チェーファー１６は、通常は布とこの布に含浸したゴムとからなる。ゴム単体からなるチェーファー１６が用いられてもよい。

図２は、図１のタイヤ２のベルト１２の一部が示された拡大分解斜視図である。この図２において両矢印Ａで示されているのは、タイヤ２の周方向である。この図２には、第一ベルトプライ２６及び第二ベルトプライ２８が示されている。

第一ベルトプライ２６は、第一コード３０とトッピングゴム３２とからなる。第一ベルトプライ２６は、リボンが螺旋状に巻かれることによって得られる。このリボンは、長手方向に延びる１本又は複数の第一コード３０とトッピングゴム３２とからなる。第一コード３０は、実質的に周方向に延びる。第一コード３０の周方向に対する角度は５°以下、特には２°以下である。この第一コード３０は、いわゆるジョイントレス構造である。この第一コード３０は、直進走行時の駆動性能に寄与する。この第一コード３０はさらに、直進走行時の安定性能及び制動性能にも寄与する。第一コード３０の好ましい材質としては、ナイロン繊維、アラミド繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ガラス繊維、炭素繊維及びスチールが挙げられる。

駆動性能の観点から、第一コード３０の繊度は１５００ｄｔｅｘ以上が好ましく、１５００／２ｄｔｅｘ以上が特に好ましい。旋回性能の観点から、第一コード３０の繊度は１６７０／３ｄｔｅｘ以下が好ましく、１６７０／２ｄｔｅｘ以下が特に好ましい。駆動性能の観点から、第一コード３０の密度は２５エンズ／５ｃｍ以上が好ましい。旋回性能の観点から、第一コード３０の密度は７０エンズ／５ｃｍ以下が好ましい。

第二ベルトプライ２８は、第二コード３４とトッピングゴム３６とからなる。第一コード３０の好ましい材質としては、ナイロン繊維、アラミド繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ガラス繊維、炭素繊維及びスチールが挙げられる。

図３は、図１のタイヤ２が示された展開図である。この図３には、トレッド面１８が示されている。この図３では、トレッド４の一部が切り欠かれることにより、第二コード３４が露出している。図４には、１本の第二コード３４が示されている。この図４において、上下方向はタイヤ２の周方向である。図３及び図４から明らかなように、第二コード３４の平面形状は、曲線である。この例では、第二コード３４の平面形状は実質的に円弧である。第二コード３４が、円弧以外の形状を呈してもよい。第二コード３４の形状は、赤道ＣＬに対して対称である。第二コード３４の形状は、タイヤ２の進行方向に対して凸である。第二コード３４の形状が、タイヤ２の進行方向に対して凹であってもよい。

図４において両矢印αで示されているのは、第二コード３４の周方向に対する角度である。角度αは、赤道ＣＬから端４０に向かって徐々に減少している。図４では、赤道ＣＬにおける角度αが符号α１で示されており、端４０における角度αが符号α２で示されている。

図４から明らかなように、角度α１は９０°である。直進走行時には、タイヤ２の赤道ＣＬ近傍が接地する。角度α１が９０°である第二コード３４は、直進走行時の接地面積を低下させない。この第二コード３４は、駆動性能を阻害しない。角度α１は、実質的に９０°であればよい。具体的には、角度α１は８０°以上１００°以下、特には８５°以上９５°以下である。

図４から明らかなように、角度α２は、角度α１よりも小さい。角度α２が小さな第二コード３４は、タイヤ２の横剛性を高める。旋回時には、第二コード３４の端４０の近傍（すなわちショルダー）が接地する。角度α２が小さな第二コード３４は、旋回性能に寄与する。旋回性能の観点から、角度α２は５０°以下が好ましく、４０°以下がより好ましく、３５°以下が特に好ましい。旋回性能の観点から、角度α２は５°以上が好ましく、１５°以上がより好ましい。

このタイヤ２が得られるには、予備成形工程において、まずフォーマーにカーカスプライ２４が巻かれる。次に、このカーカス１０に第一ベルトプライ２６が巻かれる。次に、軸方向に伸びる多数の第二コード３４を備えた第二ベルトプライ２８が準備される。次に、この第二ベルトプライ２８の中央近傍のみが第一ベルトプライ２６に貼り付けられる。次に、この第二ベルトプライ２８の端に、周方向への張力がかけられつつ、この端の近傍が第一ベルトプライ２６に貼り付けられる。張力は、フォーマーの回転によってかけられうる。この張力により、第二コード３４が円弧状に湾曲する。当初から円弧状の第二コード３４を備えた第二ベルトプライ２８が準備されてもよい。

このタイヤ２では、赤道ＣＬの近傍が接地して直進走行するときには、第一ベルトプライ２６が駆動性能に寄与する。このとき、第二ベルトプライ２８は駆動性能を阻害しない。このタイヤ２では、ショルダーが接地して旋回するときは、第二ベルトプライ２８が剛性に寄与する。このタイヤ２では、極めて優れた駆動性能と、極めて優れた旋回性能とが両立される。

旋回性能の観点から、第二コード３４の繊度は１５００ｄｔｅｘ以上が好ましく、１５００／２ｄｔｅｘ以上が特に好ましい。駆動性能の観点から、第二コード３４の繊度は１６７０／３ｄｔｅｘ以下が好ましく、１６７０／２ｄｔｅｘ以下が特に好ましい。旋回性能の観点から、第二コード３４の密度は２５エンズ／５ｃｍ以上が好ましい。駆動性能の観点から、第二コード３４の密度は７０エンズ／５ｃｍ以下が好ましい。

図１において、矢印Ｗｔで示されているのはトレッド４の幅であり、矢印Ｗ１で示されているのはベルト１２の幅であり、両矢印Ｗ２で示されているのは第二ベルトプライ２８の幅である。幅Ｗ１は、第一ベルトプライ２６の幅でもある。幅Ｗｔ、幅Ｗ１及び幅Ｗ２は、軸方向に沿って測定される。駆動性能の観点から、トレッド４の幅Ｗｔに対する第一ベルトプライ２６の幅Ｗ１の比率は８０％以上が好ましく、８５％以上がより好ましい。この比率の上限は、１００％である。旋回性能の観点から、ト第一ベルトプライ２６の幅Ｗ１に対する第二ベルトプライ２８の幅Ｗ２の比率は８０％以上が好ましく、８５％以上がより好ましい。この比率の上限は、１２０％である。

本発明では、寸法及び角度は、タイヤ２が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ２に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ２には荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤ２が依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ２が依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図１から図４に示された構造を備えた自動二輪車用ラジアルタイヤを製作した。このタイヤのサイズは、「１９５／５０ＺＲ１７」である。カーカスは、ナイロン繊維からなり周方向に対する角度が９０°であるコードを備えている。第一ベルトプライは、アラミド繊維からなり螺旋状に巻かれた第一コードを備えている。第一コードの繊度は、１５００／２ｄｔｅｘである。第一コードの密度は、５０エンズ／５ｃｍである。第二ベルトプライは、ナイロン繊維からなり円弧状に配列された第二コードを備えている。第二コードの繊度は１４００／２ｄｔｅｘである。第二コードの密度は、２８エンズ／５ｃｍである。第二コードの周方向に対する角度αは、赤道から端に向かって徐々に減少している。赤道における角度α１は９０°であり、端における角度α２は３５°である。幅Ｗｔに対する幅Ｗ１の比率は、９０％である。幅Ｗ１に対する幅Ｗ２の比率は、９０％である。

［実施例２から５］
端における角度α２を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２から５のタイヤを得た。

［実施例６］
第二コードの材質をアラミド繊維とした他は実施例１と同様にして、実施例６のタイヤを得た。

［比較例１］
第一ベルトプライ及び第二ベルトプライとして、アラミド繊維からなるコードを含んだカットプライを用いた他は実施例１と同様にして、比較例１のタイヤを得た。第一ベルトプライ及び第二ベルトプライにけるコードの、周方向に対する角度の絶対値は、２５°である。第一ベルトプライのコードの傾斜方向は、第二ベルトプライのコードの傾斜方向とは逆である。

［比較例２］
ベルトを、コードが螺旋巻きされた第一ベルトプライのみから構成した他は実施例１と同様にして、比較例２のタイヤを得た。

［比較例３及び４］
ベルトを、カットプライからなる第一ベルトプライ及び第二ベルトプライ並びにコードが螺旋巻きされた第三ベルトプライから構成した他は実施例１と同様にして、比較例３及び４のタイヤを得た。

［比較例５及び６］
ベルトを、コードが円弧配列された第一ベルトプライ及び第二ベルトプライから構成した他は実施例１と同様にして、比較例５及び６のタイヤを得た。

［走行試験］
タイヤを、「１７×ＭＴ６．０」のリムに組み込んだ。このタイヤに、内圧が２９０ｋＰａとなるように、空気を充填した。このタイヤ及びリムを、排気量が１０００ｃｍ^３である自動二輪車に、後輪として取り付けた。前輪には、サイズが「１２０／７０ＺＲ１７」である従来のタイヤを装着した。この自動二輪車をレース用サーキットコースにて走行させ、ラップタイムを測定した。同時に、ライダーに、駆動性能及び旋回性能を評価させた。この結果が、下記の表１及び２に示されている。表１及び２の評価値は、比較例１が１００とされたときの指数である。駆動性能及び旋回性能は、数値が大きい方が好ましい。ラップタイムは、数値が小さい方が好ましい。

表１及び２に示されるように、実施例のタイヤは比較例のタイヤに比べてラップタイムが短い。この理由は、実施例のタイヤが駆動性能及び旋回性能に優れていることにある。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明に係るタイヤは、種々の自動二輪車に装着されうる。このタイヤは、レース用自動二輪車に特に好適である。

図１は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車用タイヤの一部が示された断面図である。 図２は、図１のタイヤのベルトの一部が示された拡大分解斜視図である。 図３は、図１のタイヤが示された展開図である。 図４は、図３のタイヤの第二コードが示された模式図である。

符号の説明

２・・・自動二輪車用タイヤ
４・・・トレッド
６・・・サイドウォール
８・・・ビード
１０・・・カーカス
１２・・・ベルト
１４・・・インナーライナー
１６・・・チェーファー
２４・・・カーカスプライ
２６・・・第一ベルトプライ
２８・・・第二ベルトプライ
３０・・・第一コード
３４・・・第二コード

Claims (2)

1. その外面がトレッド面をなすトレッドと、このトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、このサイドウォールに対して半径方向内側に位置する一対のビードと、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って両ビードの間に架け渡されたカーカスと、トレッドの半径方向内側においてカーカスと積層されるベルトとを備えており、
   このカーカスが、周方向に対する角度が４０°以上９０°以下であるカーカスコードを備えており、
   このベルトが、第一ベルトプライと、この第一ベルトプライの半径方向外側に位置する第二ベルトプライとを備えており、
   この第一ベルトプライが、螺旋状に巻かれて実質的に周方向に延びる第一コードを備えており、
   この第二ベルトプライが、赤道から端に向かって周方向に対する角度が徐々に減少する第二コードを備えており、
   赤道における第二コードの周方向に対する角度が実質的に９０°であり、端における第二コードの周方向に対する角度が５°以上５０°以下である自動二輪車用タイヤ。
2. 上記第一ベルトプライの幅がトレッドの幅の８０％以上１００％以下であり、上記第二ベルトプライの幅が第一ベルトプライの幅の８０％以上１００％以下である請求項１に記載のタイヤ。

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