JP4535460B2 - 自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、高速コーナリング走行される、一般的にスーパースポーツタイプと称される高性能自動二輪車に供される自動二輪車用空気入りラジアルタイヤに関し、詳しくは、高速耐久性、乗り心地、ユニフォミティ、重量、直進安定性等の諸性能を保持しつつ剛性感を改善し、高速コーナリング時の旋回操縦安定性能を向上することを可能とする高性能自動二輪車用低偏平空気入りラジアルタイヤに関する。

自動二輪車用空気入りタイヤは、そのカーカスがバイアス構造かラジアル構造かにより各々独自の利点及び不利な点を有する。カーカスがラジアル構造の場合には、特に、高速直進安定性に問題があるとされてきた。ここに、直進安定性とは、走行時に路面から不可避的に入力する横力に対する抵抗性と収斂性であり、外乱により生じるタイヤの振れ度合いが小さく、また、生じた振れの収まりが早いタイヤほど直進安定性に優れている。そこで、本出願人は、先に、ラジアル構造に特有であるとされてきた前記問題を解消すべく、特許文献１において、優れた直進安定性を発揮することができるラジアルカーカス構造の二輪車用空気入りタイヤを提案している。

また、本出願人は、特許文献２において、スパイラルベルトと角度付きベルトとを併用して、夫々のベルトがもつ優位な特性を活かし、コーナーでの旋回力を含む運動性能、グリップ限界、全般的な車体の振れ挙動の収まり、滑りのコントロール性および路面凹凸吸収性を向上させ、操縦安定性を高めた、前輪または後輪に適用可能な自動二輪車用空気入りタイヤも提案している。
特公平７−４１７６４号公報 特開２００４−６７０５８号公報

特許文献１および２で先に本出願人が提案した自動二輪車用空気入りタイヤにおいて、それまでのラジアルカーカス構造における問題はほぼ解消するに至ったが、その一方で車両の方向を変える際の反応が鈍くなり、軽快性が失われるという新たな問題が生じた。このような剛性感の低下に対して、剛性を改善するためにベルトのスチールコードの打込み数を多くすると、重量が増大したり、また、周方向の剛性も増大して乗り心地性や衝撃吸収性の性能の低下を招くこととなる。

そこで本発明の目的は、直進走行性能、高速性能、乗り心地性、重量、ユニフォミティ等のタイヤ諸性能を損なうことなく剛性感を改善し、高速コーナリング時の旋回操縦性能を向上させた自動二輪車用空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤは、トレッド部と、該トレッド部の両縁部からタイヤ半径方向内側に配置された一対のサイドウォール部と、該サイドウォール部のタイヤ半径方向内側に連なるビード部とからなり、これら各部をビード部内に埋設されたビードコア相互間にわたり補強し、かつ、タイヤ赤道面に対して６０〜９０°をなすコードをゴムで被覆してなる、少なくとも１層のカーカスプライからなるカーカス層と、該カーカス層のタイヤ半径方向外側に、タイヤ赤道面に対して実質上平行にスチールコードが螺旋巻き形成されてなる、少なくとも１層のスパイラルベルト層と、を具備する自動二輪車用空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記スパイラルベルト層が、前記スチールコード同士の間に有機繊維コードが螺旋巻きに形成されてなり、
前記スパイラルベルト層の、隣接するスチールコードと有機繊維コードとの間の隙間率Ｒ２を次式、
Ｒ２＝（５０−ｄｓ×Ｅｓ−ｄｆ×Ｅｆ）／５０
（式中、Ｅｓはスパイラルベルト層の幅５０ｍｍ当たりのスチールコードの打込み数、Ｅｆはスパイラルベルト層の幅５０ｍｍ当たりの有機繊維コードの打込み数、ｄｓはスチールコードの外接円の直径（ｍｍ）、ｄｆは有機繊維コードの外接円の直径（ｍｍ）を表す）で表したとき、その隙間率Ｒ２が０．４５以下であり、
かつ、前記スパイラルベルト層の幅５０ｍｍ当たりに打込まれるスチールコードの総断面積Ｓが７．５ｍｍ^２以下であることを特徴とするものである。

スパイラルベルト層のベルト構造においては、そのコードが略タイヤ赤道方向に向いているためタイヤ周方向の伸張に対する剛性は高いが、他方、コードが並列に配設されている方向のせん断剛性は小さい。二輪車で車両の方向を変える際は車体を傾け、タイヤにキャンバー角がかかるようにするが、この際、タイヤのスパイラルベルト層は前記せん断変形を受け、このせん断剛性が小さいと、ライダーのフィーリングは旋回する際の反応がはっきりせず、軽快感が損なわれるという関係を本発明者は先に見出した。

この点に関し、せん断剛性を大きくするために打込みを増やすなどしてスチールコードの量を増やすと重量が重くなったり、周方向剛性が高くなり過ぎて乗り心地や衝撃吸収の性能を損なうこととなる。本発明者は、重量や周方向剛性を変えずに前記せん断剛性を大きくすべく鋭意検討を重ねた結果、コードを構成する素線数を減少させ、素線径を小さくしたコードを多く打込むなどして、コードとコードの隙間を減少させ、前記隙間率Ｒ１で規定される値を前記範囲内とすることにより前記せん断剛性が大きくなり、タイヤ諸性能を損なうことなく剛性感が改善され、高速コーナリング時の旋回操縦性能が向上することを見出し、本発明を完成するに至った。また、スチールコード同士の間に有機繊維コードを巻回させた場合でも、前記隙間率Ｒ２で規定される値を前記範囲内とすることにより同様の効果が得られることが分かった。

本発明によれば、直進走行性能、高速性能、乗り心地性、重量、ユニフォミティ等のタイヤ諸性能を損なうことなく剛性感が改善され、高速コーナリング時の旋回操縦性能を向上させることができる。

本発明の実施の形態に係る自動二輪車用空気入りタイヤの断面図である。 本発明の他の実施の形態に係る自動二輪車用空気入りタイヤの断面図である。

符号の説明

１０ 自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ
１２ カーカスプライ
１４ ビードコア
１６ ビードフィラー
１８ クラウン部
２２ トレッド
２４ サイドウォール
２６ スパイラルベルト層
２６ａ スチールコード
２６ｂ 有機繊維コード

本発明の実施の形態に係る空気入りラジアルタイヤを図面に基づき説明する。
図１に、本発明の一実施の形態に係る自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ１０を示す。この空気入りラジアルタイヤ１０の骨格を構成するカーカスプライ１２は、ナイロンやポリエステル等の有機繊維コードを平行に並べてゴムコーティングしたものである。そのコードは、空気入りラジアルタイヤ１０の赤道面ＣＬに対して６０〜９０°の角度で交差する方向にそれぞれ配列されている。なお、図示する例ではカーカスプライ１２は２層であり、各層のコードは互いに交差し、また、タイヤ赤道面ＣＬに対して互いに反対方向に傾斜している。

カーカスプライ１２の両端部近傍には、それぞれリング状にスチールワイヤーが巻かれて束ねられた一対のビードコア１４が配置されている。カーカスプライ１２は、これら一対のビードコア１４にトロイド状に跨がり該カーカスプライ１２の両端部が巻き付けられて係止されている。さらに、このビードコア１４の上部のカーカスプライ１２間の隙間には、硬質ゴム製で先細り形状に形成されたビードフィラー１６がそれぞれ埋設されている。

空気入りラジアルタイヤ１０のクラウン部１８には、ゴム材により円環状に形成されて路面に接地するトレッド２２が配置されており、このトレッド２２には適宜トレッドパターン（図示せず）が形成されている。また、ビードコア１４とトレッド２２の両端部との間を繋ぐ部分のカーカスプライ１２上にはサイドウォール２４が配置されている。

本発明においては、上述の構造の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ１０において、カーカスプライ１２とトレッド部２２との間に以下に詳述するスパイラルベルト層２６が配設されている。

スパイラルベルト層２６は、１本乃至並列した複数本のスチールコードを被覆ゴム中に埋設した帯状体を、略タイヤ赤道方向に向かう角度をなして螺旋状にタイヤ回転軸方向に巻き回し、スチールコードがカーカス層円弧上に沿って、タイヤ幅方向に並列して配置されてなる。

本発明においては、このスパイラルベルト層２６の、隣接するスチールコード間の隙間率Ｒ１を次式、
Ｒ１＝（５０−Ｅ×ｄｓ）／５０
（式中、Ｅはスパイラルベルト層の幅５０ｍｍ当たりのスチールコードの打込み数、ｄｓはスチールコードの外接円の直径（ｍｍ）を表す）で表したとき、その隙間率Ｒ１を０．４５以下、好ましくは０．３０以下とし、かつ、スパイラルベルト層の幅５０ｍｍ当たりに打込まれるスチールコードの総断面積Ｓを７．５ｍｍ²以下、好ましくは５．５〜７．０ｍｍ²とする。スパイラルベルト層２６をこのように構成することにより、本発明の所期の目的を達成することができる。

また、図２に示す本発明の他の実施の形態に係る自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ１０（図２中の符号は図１中の同じ符号の個所に対応する）においては、スパイラルベルト層２６が、スチールコード２６ａ同士の間に有機繊維コード２６ｂが螺旋巻きに形成されてなり、スパイラルベルト層２６の、隣接するスチールコード２６ａ同士と有機繊維コード２６ｂとの間の隙間率Ｒ２を次式、
Ｒ２＝（５０−ｄｓ×Ｅｓ−ｄｆ×Ｅｆ）／５０
（式中、Ｅｓはスパイラルベルト層の幅５０ｍｍ当たりのスチールコードの打込み数、Ｅｆはスパイラルベルト層の幅５０ｍｍ当たりの有機繊維コードの打込み数、ｄｓはスチールコードの外接円の直径（ｍｍ）、ｄｆは有機繊維コードの外接円の直径（ｍｍ）を表す）で表したとき、その隙間率Ｒ２を０．４５以下、好ましくは０．１５〜０．３５とし、かつ、スパイラルベルト層２６の幅５０ｍｍ当たりに打込まれるスチールコード２６ａの総断面積Ｓが７．５ｍｍ²以下、好ましくは４．５〜６．５ｍｍ²とする。スパイラルベルト層２６をこのように構成することにより、本発明の所期の目的を達成することができる。

スパイラルベルト層２６に適用し得るスチール繊維からなるコードとしては、例えば、タイヤ及びベルト部材等の補強用に通常用いられるスチールコードを挙げることができ、特に制限されるべきものではないが、特に高い抗張力を得るためには、少なくとも０．７質量％、好ましくは少なくとも０．８質量％の炭素を含有する鋼材繊維コードが望ましい。

また、図２に示すタイヤのスパイラルベルト層２６に有機繊維コード２６ｂとして適用し得る有機繊維からなるコードとしては、例えば、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、レイヨン繊維等のタイヤ部材補強用に広く用いられている有機繊維コードを挙げることができ、これらの中でも特に、芳香族ポリアミド繊維（例えば、ｄｕ Ｐｏｎｔ社製、商品名ケブラー）、ポリエチレン−２，６−ナフタレート及び高弾性率ポリエステル繊維からなるコードがその引張り弾性率の高さ故に好ましい。

本発明の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤは、例えば、フロントタイヤの場合には偏平率７０、リアタイヤの場合には偏平率５５または５０程度として好適に使用することができる。

以下、本発明を実施例および比較例に基づき説明する。
下記の表１に示す各スパイラルベルト構造を有する自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ（サイズ：１９０／５０ＺＲ１７）を製造した。この際、スパイラルベルト層は、カーカス層のクラウン部のタイヤ径方向外側に、２本の並列したコードを被覆ゴム中に埋設した帯状体を略タイヤ赤道方向に向かう角度をなして螺旋状にタイヤ回転軸方向に巻き回し、コードがカーカス円弧上に沿ってタイヤ幅方向に並列して配置されるようにした。下記の表１に示す比較例１、２および参考例１〜４のスパイラルベルト構造は図１に対応し、また、実施例１、２のスパイラルベルト構造は図２に対応する。

製造された実施例および比較例の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤの性能改善効果を確認するために、以下の操縦性能試験を実施した。
＜操縦性能試験＞
供試タイヤを、リムサイズＭＴ６．００×１７のリムにて空気圧２５０ｋＰａで１０００ｃｃのスポーツタイプの二輪車に装着して、テストコースで実車走行させ、直進走行時と旋回走行時における軽快性、制動性（グリップ性）、衝撃吸収性等を、テストドライバーのフィーリングによる１０点法で総合評価をした。得られた結果を下記の表１に併記する。

１）「オープン」とはコード間が隙間をもって緩く撚られており、「クローズ」はコード間が密に接触して撚られている。「ケブラー」は、ケブラー繊維そのものの断面である。

表１の操縦性能試験の結果から明らかなように、実施例１、２の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤは、比較例１、２のタイヤに比べ、いずれも優れた操縦性能が得られている。

Claims (1)

1. トレッド部と、該トレッド部の両縁部からタイヤ半径方向内側に配置された一対のサイドウォール部と、該サイドウォール部のタイヤ半径方向内側に連なるビード部とからなり、これら各部をビード部内に埋設されたビードコア相互間にわたり補強し、かつ、タイヤ赤道面に対して６０〜９０°をなすコードをゴムで被覆してなる、少なくとも１層のカーカスプライからなるカーカス層と、該カーカス層のタイヤ半径方向外側に、タイヤ赤道面に対して実質上平行にスチールコードが螺旋巻き形成されてなる、少なくとも１層のスパイラルベルト層と、を具備する自動二輪車用空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記スパイラルベルト層が、前記スチールコード同士の間に有機繊維コードが螺旋巻きに形成されてなり、
   前記スパイラルベルト層の、隣接するスチールコードと有機繊維コードとの間の隙間率Ｒ２を次式、
   Ｒ２＝（５０−ｄｓ×Ｅｓ−ｄｆ×Ｅｆ）／５０
   （式中、Ｅｓはスパイラルベルト層の幅５０ｍｍ当たりのスチールコードの打込み数、Ｅｆはスパイラルベルト層の幅５０ｍｍ当たりの有機繊維コードの打込み数、ｄｓはスチールコードの外接円の直径（ｍｍ）、ｄｆは有機繊維コードの外接円の直径（ｍｍ）を表す）で表したとき、その隙間率Ｒ２が０．４５以下であり、
   かつ、前記スパイラルベルト層の幅５０ｍｍ当たりに打込まれるスチールコードの総断面積Ｓが７．５ｍｍ^２以下であることを特徴とする自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ。

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