JP2009045979A - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】コーナリング時のグリップ性と、加速時の安定性とを両立して高める。
【解決手段】バンドコード１０は、正量繊度Ｄが３３４０〜５０１０dtexの範囲のアラミド繊維コード１５からなり、しかもこのバンドコード１０の４４Ｎ荷重時のコードの伸びを０．６〜１．０％とする。又バンドプライ７Ａにおけるトッピングゴム１１の複素弾性率Ｅ＊を７．２〜１４．０ＭＰａとした。
【選択図】図２

Description

本発明は、大型自動二輪車の後輪として好適であり、コーナリング時のグリップ性（接地感）と、加速時の安定性とを両立して高めうる自動二輪車用タイヤに関する。

高速操縦安定性が重要視される自動二輪車用タイヤでは、カーカスの外側に、バンドコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回させた所謂パラレル構造のバンド層を形成したものが多用されている。このパラレル構造のバンド層は、周方向への拘束力が強くトレッド部のリフティング等の変形を効果的に抑制しうる一方、トレッド曲げ剛性が低く保たれるため路面からの外乱吸収性に優れ、従って、高速時の安定性やシミーなどのハンドル振動の抑制に大きな効果がある。そして前記パラレル構造のバンドコードとして、弾性率が高くかつ熱による弾性率の変化が少ないアラミド繊維コードが好適に採用されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００２−１５４３０６号公報

しかしながら近年の車両の高性能化、高速化に伴い、特にレース用や大型車両用のタイヤおいて、高速操縦安定性のさらなる向上が望まれている。なおアラミド繊維コードを太く、高弾性化することで加速時の周方向の変形が抑えられるため加速性や加速時の安定性を高めることができる。しかしながらコーナリングに際しては、周方向剛性が過大となって接地面長さが減少するに加え、バンドコードと直角な横剛性が依然小であるためキャンバスラストが不充分となり、コーナリング時のグリップ性（接地感）を低下させるという問題がある。このように、コーナリング時のグリップ性と、加速時の安定性とは二律背反の関係にあった。

そこで本発明は、バンドコードの太さ（正量繊度）、中間伸度（４４Ｎ荷重時の伸び）、及びバンドプライのトッピングゴムの複素弾性率をそれぞれ所定範囲に規制することを基本として、コーナリング時のグリップ性と加速時の安定性とを両立して高めることが可能となり、高速操縦安定性のいっそうの向上を達成しうる自動二輪車用タイヤの提供を目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスの半径方向外側かつトレッド部の内部に配されるバンド層とを具える自動二輪車用タイヤであって、
前記バンド層は、バンドコードがトッピングゴムに埋設された長尺小巾の帯状プライを、タイヤ周方向に対して５°以下の角度で螺旋状に巻回させたバンドプライからなり、
かつ前記バンドコードは、正量繊度が３３４０〜５０１０dtexの範囲のアラミド繊維コードからなり、しかもこのバンドコードの４４Ｎ荷重時のコードの伸びを０．６〜１．０％とするとともに、
前記トッピングゴムの複素弾性率Ｅ＊１を７．２〜１４．０ＭＰａとしたことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記アラミド繊維コードは、次式（１）で示されるコードの撚り係数Ｔを１．１８〜１．６９の範囲とすることを特徴としている。
Ｔ＝ｎ×｛√（Ｄ／ρ）｝×１０^−３ −−−（１）
（但し、ｎはコード長さ１０ｃｍ当たりの上撚り数（単位：回）、Ｄはコードの正量繊度（単位：dtex）、ρはアラミド繊維の比重）

又請求項３の発明では、前記バンドプライは、前記正量繊度（単位：dtex）と、バンドプライの巾５ｃｍ当たりのバンドコードの打込み本数Ｎ（単位；本）との積Ｄ×Ｎを、６０１２０〜２３０４６０の範囲とすることを特徴としている。

なお本明細書では、複素弾性率Ｅ＊は、粘弾性スペクトロメーターを用い、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期伸張歪１０％、動歪の振幅±２％の条件で測定した値である。

本発明は叙上の如く構成しているため、後述する「発明を実施するための最良の形態」の欄にて説明するように、コーナリング時のグリップ性と加速時の安定性とを両立して高めることが可能となり、高速操縦安定性のいっそうの向上を達成できる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１に示すように、自動二輪車用タイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるバンド層７とを具える。なお前記トレッド部２は、タイヤ赤道Ｃからトレッド端Ｔｅに向かって凸円弧状に湾曲してのびるトレッド面２Ｓを有し、前記トレッド端Ｔｅ、Ｔｅ間の距離であるトレッド巾ＴＷがタイヤ最大巾をなすことにより、大きなバンク角での旋回走行を可能としている。

前記カーカス６は、タイヤ周方向に対して７５〜９０°の角度で配列するカーカスコードの配列体をトッピングゴムで被覆した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。このカーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間に跨るトロイド状のプライ本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部６ｂを有する。又該プライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、前記ビードコア５からタイヤ半径方向外側に先細状にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配置されている。

前記ビードエーペックスゴム８のビードベースラインＢＬからの半径方向高さｈ１は、前記トレッド端Ｔｅの半径方向高さｈｅより小であり、好ましくは、その下限値を前記高さｈｅの３５％以上さらには４０％以上、又上限値を７０％以下さらには６０％以下としている。本例では、前記プライ折返し部６ｂが、サイドウォール部３を通った後、前記プライ本体部６ａとバンド層７との間に挟まれて終端するハイターンアップ構造をなす場合を例示しているが、バンド層７の外端よりも半径方向内側で終端させた構造でも良い。

又前記バンド層７は、バンドコード１０がトッピングゴム１１に埋設された長尺小巾の帯状プライ１２（図２（Ａ）に示す）を、タイヤ周方向に対して５°以下の角度で螺旋状に巻回させた１枚以上、本例では１枚のバンドプライ７Ａにより形成される。このようなバンドプライ７Ａは、継ぎ目のない所謂ジョイントレス構造をなすため、タイヤのユニフォミティに優れかつトレッド部２への拘束力を高めてタガ効果を向上させる。

そして本発明では、前記バンドコード１０として、正量繊度が３３４０〜５０１０dtexの範囲のアラミド繊維コード１５を用いるとともに、このバンドコードの４４Ｎ荷重時のコードの伸び（中間伸度という場合がある）を０．６〜１．０％の範囲に低く設定している。

具体的には、アラミド繊維コード１５として、図２（Ｂ）に例示する如く、下撚りしたアラミド繊維フィラメントの束１５Ａ（即ちストランド１５Ａ）の複数本（例えば２、３本）を、上撚りにて互いに撚り合わせた双撚り構造をなし、コード構造として１６７０dtex／２、１６７０dtex／３、２２００dtex／２のものが好適に採用しうる。このとき、前記下撚り数と上撚り数とを同一とした所謂バランス撚りが好ましい。

このように、ある程度太いアラミド繊維コード１５を採用することで周方向の弾性が高まり、加速時の周方向の変形が抑えられるため、加速性や加速時の安定性を高めることができる。そのためには、前述の如く中間伸度が１．０％以下に低く抑えられることも重要であり、前記正量繊度が３３４０dtex未満、及び中間伸度が１．０％を上回る場合には、加速時の周方向の変形が大となって、加速時の安定性を充分に高めることができなくなる。

しかしアラミド繊維コード１５が太すぎる、及び中間伸度が小さすぎる場合には、コーナリングに際して、周方向剛性が大となって接地面長さの減少、即ち接地面積の減少を招き、しかもバンド層７がパラレル構造をなすためバンドコードと直角方向の横剛性が依然小であるためキャンバスラストが不足する。従って、アラミド繊維コード１５の正量繊度が５０１０dtexを上回る、及び中間伸度が０．６％を下回る場合には、前記接地面積及びキャンバスラストに起因して、コーナリング時のグリップ性（接地感）を低下させる。

しかし本発明では、バンドプライ７Ａのトッピングゴム１１に、複素弾性率Ｅ＊１を７．２〜１４．０ＭＰａの範囲とした、従来よりも高弾性のゴムを使用している。なお従来のバンドプライのトッピングゴムの複素弾性率は４．５〜６．０ＭＰａ程度である。このように、トッピングゴム１１を高弾性とすることで、横剛性が高まりキャンバスラストを充分確保しうるためコーナリング時のグリップ性（接地感）を向上させることが可能となる。しかも加速時の周方向変形がさらに抑えられるため、加速時の安定性のいっそうの向上が達成される。なお複素弾性率Ｅ＊１が７．２ＭＰａを下回ると、前述のコーナリング時のグリップ性、及び加速時の安定性の向上効果が充分に見込めなくなる。逆に複素弾性率Ｅ＊１が１４．０ＭＰａを上回ると、横剛性が過大となって接地幅も減少してしまうため、コーナリング時のグリップ性（接地感）を逆に低下させる結果を招く。このような観点から、前記複素弾性率Ｅ＊１の下限値は、８．０ＭＰａ以上、さらには９．０ＭＰａ以上が好ましく、又上限値は、１３．０ＭＰａ以下、さらには１１．０ＭＰａ以下が好ましい。

なおバンドプライ７Ａのトッピングゴム１１の複素弾性率Ｅ＊１は、カーカスプライ６Ａのトッピングゴムの複素弾性率Ｅ＊２よりも高く、その差（Ｅ＊１−Ｅ＊２）を２．０ＭＰａ以上であるのが好ましい。

次に、アラミド繊維コード１５は、弾性率が高い分、耐疲労性に劣る傾向がある。そのため、次式（１）で示されるコードの撚り係数Ｔを１．１８〜１．６９の範囲に設定することが好ましい。なお式（１）中の「ｎ」はコード長さ１０ｃｍ当たりの上撚り数（単位：回）、「Ｄ」はコードの総繊度（単位：dtex）、ρはアラミド繊維の比重で約１．４４である。
Ｔ＝ｎ×｛√（Ｄ／ρ）｝×１０^−３ −−−（１）

前記撚り係数Ｔが１．１８未満ではコードの耐疲労性が不充分となって破断損傷しやすい傾向となり、逆に１．６９を超えると、コードが伸びやすくなり、前述の範囲の中間伸度をうることが難しくなる。このような観点から、前記撚り係数Ｔの下限値を１．３０以上とするのがより好ましく、又上限値を１．５０以下とするのがより好ましい。

又アラミド繊維コード１５では、その正量繊度を３３４０〜５０１０dtexとしたとはいえ、コード打ち込み本数が過小な場合には、必要な補強効果が得られない。そのため本例のバンドプライ７Ａは、前記正量繊度（単位：dtex）と、バンドプライ７Ａの巾５ｃｍ当たりのバンドコードの打込み本数Ｎ（単位；本）との積Ｄ×Ｎを、６０１２０〜２３０４６０の範囲に設定している。積Ｄ×Ｎが６０１２０を下回ると、コーナリング時のグリップ性、及び加速時の安定性の向上効果が発揮されない。又積Ｄ×Ｎが２３０４６０を上回っても、コーナリング時のグリップ性の低下を招き、又打込み本数Ｎが過大となってバンドコード１０、１０間が接近し過ぎ、トッピングゴム１１とのセパレーションを誘発するなど、新たな損傷の起点となる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示す構造をなすタイヤサイズ１９０／５０ＺＲ１７の自動二輪車用タイヤを表１の仕様で試作するとともに、各試供タイヤの、コーナリング時のグリップ性、及び加速時の安定性をテストし、その結果を表１に記載した。表１に記載以外は同仕様である。

なお各タイヤとも、カーカスとして、プライ枚数（１枚）、カーカスコード（レーヨン、１８４０dtex／２）、カーカスコード角度（９０°）としている。又バンド層は、１枚のバンドプライからなり、又このバンドプライは、２本のバンドコードが４．１ｍｍ間隔でトッピングゴム中に埋設された帯状プライを螺旋巻きすることで形成している。

（１）コーナリング時のグリップ性、及び加速時の安定性
タイヤを、リム（ＭＴ６．００×１７）、内圧（２９０ｋＰａ）の条件で、大型自動二輪車（１０００ｃｃ）の後輪に装着して、ドライアスファルトのタイヤテストコースを実車走行し、その時のコーナリング時のグリップ性、及び加速時の安定性をドライバーの官能評価により比較例１を３．０とする５点法で評価した。指数の大きい方が良好である。

表１の実施例に示されるように、バンド層において、バンドコードの正量繊度、中間伸度、及びトッピングゴムの複素弾性率Ｅ＊を所定範囲に規制することで、コーナリング時のグリップ性と、加速時の安定性とを両立して高めうることが確認できる。

本発明の自動二輪車用タイヤの一実施例を示す断面図である。 （Ａ）はバンド層の帯状プライを示す斜視図、（Ｂ）はバンドコードを拡大して示す斜視図である。

符号の説明

２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス
７ バンド層
７Ａ バンドプライ
１０ バンドコード
１１ トッピングゴム
１２ 帯状プライ
１５ アラミド繊維コード

Claims (3)

1. トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスの半径方向外側かつトレッド部の内部に配されるバンド層とを具える自動二輪車用タイヤであって、
   前記バンド層は、バンドコードがトッピングゴムに埋設された長尺小巾の帯状プライを、タイヤ周方向に対して５°以下の角度で螺旋状に巻回させたバンドプライからなり、
   かつ前記バンドコードは、正量繊度が３３４０〜５０１０dtexの範囲のアラミド繊維コードからなり、しかもこのバンドコードの４４Ｎ荷重時のコードの伸びを０．６〜１．０％とするとともに、
   前記トッピングゴムの複素弾性率Ｅ＊１を７．２〜１４．０ＭＰａとしたことを特徴とする自動二輪車用タイヤ。
2. 前記アラミド繊維コードは、次式（１）で示されるコードの撚り係数Ｔを１．１８〜１．６９の範囲とすることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車用タイヤ。
   Ｔ＝ｎ×｛√（Ｄ／ρ）｝×１０^−３ −−−（１）
   （但し、ｎはコード長さ１０ｃｍ当たりの上撚り数（単位：回）、Ｄはコードの正量繊度（単位：dtex）、ρはアラミド繊維の比重）
3. 前記バンドプライは、前記正量繊度（単位：dtex）と、バンドプライの巾５ｃｍ当たりのバンドコードの打込み本数Ｎ（単位；本）との積Ｄ×Ｎを、６０１２０〜２３０４６０の範囲とすることを特徴とする請求項１又は２記載の自動二輪車用タイヤ。

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