CN101855097A - 机动二轮车用充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机动二轮车用充气轮胎，在不会损害其他的性能的情况下，特别是能提高在车辆较大倾斜的急转弯时的牵引性能和车身倾斜时的稳定性能。本发明是具有形成为环状的胎面部(11)的机动二轮车用充气轮胎，在胎面部(11)的胎冠部轮胎半径方向内侧具有相对于轮胎周向的角度是0度～5度、且配设宽度是胎面宽度的0.5～0.8倍的螺旋带束层(3)，该螺旋带束层(3)在宽度方向上被分成3部分，构成被分成3部分的该螺旋带束层(3)的两端部区域的帘线的拉伸模量低于构成该螺旋带束层(3)的中央部区域的帘线的拉伸模量。

Description

机动二轮车用充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种机动二轮车用充气轮胎(以下，也简称为“轮胎”)，详细而言，涉及一种螺旋带束层得到改进的机动二轮车用充气轮胎。

背景技术

在高性能二轮车用轮胎中，因为轮胎的转速较高，所以离心力的影响大，轮胎的胎面部分向外侧膨胀，有时损害操纵稳定性能。因此，开发出一种在轮胎的胎面部分与轮胎赤道面大致平行地卷绕有机纤维、钢丝的加强构件(螺旋构件)的轮胎构造。

作为用于该螺旋带束层的螺旋构件，例如可举出有尼龙纤维、芳香族聚酰胺(商品名：ケブラ一)、钢丝等。尤其是芳香族聚酰胺、钢丝，由于即使在高温时也不伸张而能抑制胎面部分的膨胀，所以最近一直被关注。在轮胎的胎冠部分缠绕该螺旋构件的情况下，能提高所谓“箍”效果(由于用螺旋构件约束轮胎胎冠部，即使在轮胎高速旋转的情况下，也能防止轮胎因离心力而膨胀，发挥高的操纵稳定性能和耐久性的效果)，所以这些改进螺旋构件的技术到目前为止提出的较多(例如专利文献1～5)。

公知这些缠绕螺旋构件的轮胎在高速时的操纵稳定性能优异，牵引力非常高。但是，关于车辆(摩托车)有较大倾斜时的转弯性能，即使在缠绕螺旋构件的情况下，操纵稳定性也没有飞跃性的提高。因此，有时消费者和进行赛车的驾驶员期望提高摩托车有较大倾斜时的抓地性能。

此外，公知螺旋构件的弹性模量特别能提高高速时的耐久性能。一般而言，若将高弹性模量的构件使用于螺旋带束层，则能抑制轮胎的胎面部分的离心膨胀，提高高速时的耐久性能。在机动二轮车用轮胎的情况下，由于被高速使用的胎面的中央区域承受大的离心力，所以为了防止离心膨胀，螺旋构件使用弹性模量高的构件是有效的。另一方面，摩托车较大倾斜时接地的胎面两端侧区域并不是如中央部那样高速地被使用，所以有时使用弹性模量低于中央部的螺旋带束层，而主要考虑接地的稳定性。在这样的轮胎中，由于胎面的中央区域和端侧区域所要求的性能不同，所以也有在配置部位上改变螺旋构件的弹性模量的专利申请。

作为在配置部位上改变螺旋构件的弹性模量的技术，例如有专利文献6和7，在专利文献6中，公开有以下的二轮车用轮胎，即，使带束帘布层的、位于点(P)内侧的中央区域(M)的带束层帘线的初期弹性模量大于上述点(P)外侧的区域即胎肩区域(S)的带束层帘线的初期弹性模量，该点(P)是在轮胎轴向上距轮胎赤道间隔胎面部外侧间的轮胎轴向的距离即胎面宽度(TW)的0.25倍以上且0.35倍以下的距离的点。

专利文献1：日本特开2004-067059号公报

专利文献2：日本特开2004-067058号公报

专利文献3：日本特开2003-011614号公报

专利文献4：日本特开2002-316512号公报

专利文献5：日本特开平09-226319号公报

专利文献6：日本特开平03-128703号公报

专利文献7：欧洲专利申请公开第0978396号说明书

在二轮车用的充气轮胎中，因为二轮车是通过倾斜车身来转弯的，所以直进时和转弯时，轮胎胎面部与地面接触部位不同。即，具有直进时使用胎面部分的中央部分，转弯时使用胎面部分的端部的特征。因此，轮胎的形状和轿车用轮胎相比非常圆。利用该圆的胎冠形状(将轮胎的胎面部分的形状称为胎冠形状)，特别是在转弯过程中，具有如下那样的独特特性。

在机动二轮车用的轮胎中，特别是关于车身较大地倾斜时的转弯性能，轮胎胎面的一侧的端部接地而产生抓地力。在车身较大倾斜而转弯的情况下，形成为如图6那样的接地状态。关于此时的接地形状进行了考察，如图所示，在接地形状的靠近中心的位置和接地形状的靠近胎面端部的位置，胎面的变形状态不同。观察胎面的轮胎旋转方向(也称为轮胎周向或轮胎前后方向)的变形，在轮胎的靠近中心的位置为驱动状态，在靠近轮胎胎面端部的位置为制动状态。

在此，所谓驱动状态，是指在沿着轮胎赤道方向环切的情况下，其胎面的变形是胎面下表面(与轮胎内部的骨架构件接触的面)被向轮胎行进方向后方剪切，与路面接触的胎面表面向轮胎行进方向变形的剪切状态，恰好是对轮胎施加驱动力时产生的变形。另一方面，制动状态与驱动状态相反，胎面的变形为轮胎内部侧(带束层)被向前方剪切，与路面接触的胎面表面向后方变形的剪切状态，成为制动时的轮胎的状态。

如图6那样，在以外倾角(CA)为45度那样大的角度倾斜转弯的情况下，即使在未对轮胎施加驱动力和制动力的状态下旋转，也会在靠近胎面中心的接地区域呈现驱动状态，在靠近胎面端部呈现制动状态。这是由于轮胎的带束层部的半径的差(直径差)而造成的。在机动二轮车用的轮胎中，轮胎胎冠部具有大的圆角，所以从旋转轴到带束层的距离在胎面中心部和胎面端部有很大不同。在图6的情况下，接地形状的靠近中心的位置的半径R1明显大于接地形状的靠近胎面端部的位置的半径R2。因为轮胎旋转的角速度相同，所以带束层部的速度(是指轮胎接触路面时，沿着路面的轮胎的周向速度。对带束层半径施加轮胎角速度的速度)在半径大的R1部分较快。轮胎胎面表面在与路面接触的瞬间，不沿前后方向被剪切，但是保持与路面接触的状态对应于轮胎的旋转而前进，离开路面时承受前后方向的剪切变形。此时，带束层速度快的靠近轮胎中心的胎面形成为驱动状态的剪切变形；在轮胎的胎面端部，因为带束层的速度慢而形成为制动变形。这是胎面的前后方向的变形形态。

由于这样转弯中的多余的变形，胎面产生了向前方和后方相反的剪切变形，因此包括无效的动作，转弯时的轮胎抓地力产生浪费。理想的是，若接地的胎面的变形是完全相同的动作，则抓地力形成为最大，但是由于产生上述那样的多余变形，所以因接地的部位不同也有时不产生抓地力。例如，设想在轮胎保持倾斜的状态加速时，应该对轮胎施加驱动力，然而已经处于驱动状态的靠近中心的胎面在对轮胎施加驱动力时立刻发挥驱动抓地性能，另一方面，已经处于制动状态的胎面端的胎面的一次制动变形被抵消，然后转变为驱动侧的变形，几乎无法施加驱动力。为了使胎面端部形成为驱动状态，需要大的牵引力，为了施加这样的牵引力而踩下油门对轮胎施加驱动力时，本来处于驱动状态的轮胎中心侧的胎面打滑，容易陷入空转状态。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种二轮车用充气轮胎，其能够解决上述那样的机动二轮车特有的问题，不损害其他的性能，特别是能提高车辆在较大倾斜的急转弯时的牵引性能。

本发明人为了解决上述问题而进行了深入的研究，其结果，发现了如以下那样的技术方案。

即，对于如上述那样的问题，一般认为，只要使本来处于制动侧的轮胎胎肩部(胎面端部)的胎面变形稍微产生在驱动侧，就能够在胎面端部产生较大的牵引力。为此，解决方法之一是提高胎面端部的带束层的速度。可是，带束层的速度如上所述是由带束层半径而决定的，若增大带束层半径，则无法作为二轮车的轮胎而存在。因此，关于胎面的端部，一般认为，通过使带束层在接地之后容易向赤道方向延伸来提高带束层的速度。即，设为在大CA时的转弯时，带束层在接地形状的中心侧一半的部位上不在赤道方向上延伸的构造，若使带束层在胎面端侧的一半的部位上在赤道方向上延伸，则通过接地之后胎面侧的带束层延伸，胎面端侧的带束层速度增加，能减小胎面端侧的制动变形。结果，可以提高大CA时的牵引(摩托车从较大倾斜的转弯起的加速)性能。

在以往的二轮车用轮胎中，一般在胎面的整个区域缠绕螺旋带束层。若是这样的轮胎，则胎面的胎肩部的带束层无法在赤道方向上延伸。因此，若不将螺旋带束层缠绕在胎面端部的范围内，而是只配置在中心侧，则在大CA时，即具有大外倾角度的转弯时，胎面端部的带束层速度增加，能提高牵引抓地性能。此外，在大CA时，胎面胎肩部的带束层速度增加意味着胎面胎肩部的带束层速度接近胎面中心侧的带束层速度，由此，能够抑制接地的胎面的无效动作。换言之，之前具有相反方向的剪切的胎面具有相同方向的剪切，能排除无效动作，也能进而抑制产生不均匀磨损。此外，由于在胎面中心部配置有螺旋带束层，所以能够抑制由于在高速行驶时(速度快＝摩托车直立)的轮胎的离心力造成的膨胀，结果，能够将高速时的操纵稳定性能保持在与具有整个宽度的螺旋带束层的轮胎同类水平。

从上述观点出发，本发明人进一步进行了研究，结果发现，不将螺旋带束层配设在胎肩部，并且在宽度方向上将螺旋带束层分成3部分，通过在螺旋带束层的两端部区域和中央部区域上改变加强构件的拉伸模量，能解决上述课题，由此完成了本发明。

即，本发明是具有形成为环状的胎面部的机动二轮车用充气轮胎，其特征在于，在上述胎面部的胎冠部轮胎半径方向内侧具有相对于轮胎周向的角度是0度～5度、且配设宽度是胎面宽度的0.5～0.8倍的螺旋带束层，该螺旋带束层在宽度方向上被分成3部分，构成被分成3部分的该螺旋带束层的两端部区域的帘线的拉伸模量低于构成中央部区域的帘线的拉伸模量。

在本发明的轮胎中，优选上述螺旋带束层的中央部区域由芳香族聚酰胺帘线层构成，并且，该螺旋带束层的两端部区域由尼龙帘线层或聚萘二甲酸乙二醇酯帘线层构成。此外，优选上述螺旋带束层的中央部区域由钢丝帘线层构成，并且，该螺旋带束层的两端部区域由有机纤维帘线层构成。

在本发明的轮胎中，优选配设带束层交错层，该带束层交错层与上述螺旋带束层相邻，比该螺旋带束层宽，并且，由角度相对于轮胎周向为30度以上且小于85度的有机纤维构成。此外，上述螺旋带束层的两端部区域中的一端部区域的宽度优选是胎面宽度的0.10～0.25倍的宽度。

而且，在本发明中，优选在上述胎面层和螺旋带束层之间，以胎面宽度的90％以上且110％以下的宽度配置带束层加强层，该带束层加强层与该胎面层相邻，由相对于轮胎周向的角度是85度～90度的有机纤维帘线构成；优选在上述带束层加强层的轮胎半径方向内侧配置缓冲橡胶层，该缓冲橡胶层与该带束层加强层相邻，厚度为0.3～1.5mm。

根据本发明，通过形成上述结构能够实现一种高性能的机动二轮车用充气轮胎，该充气轮胎能够提高高速时的操纵稳定性能，并且，特别是能够提高车辆(摩托车)从较大倾斜的急转弯开始加速时的牵引性能和车身倾斜时的稳定性。此外，根据本发明，也能得到提高轮胎胎肩部的耐磨损性能的效果。

附图说明

图1是表示本发明的一优选例的二轮车用充气轮胎的宽度方向剖视图。

图2是表示本发明的另一优选例的二轮车用充气轮胎的宽度方向剖视图。

图3是表示本发明的再一优选例的二轮车用充气轮胎宽度方向剖视图。

图4是表示本发明的再一优选例的二轮车用充气轮胎宽度方向剖视图。

图5是表示以往例的二轮车用充气轮胎的宽度方向剖视图。

图6是表示二轮车以大的CA(CA为50度)转弯时的载荷正下方的轮胎的剖视图。

图7是表示表示Fx和Fy的关系的摩擦椭圆的曲线图。

附图标记说明

1、胎圈芯；2、胎体；3、螺旋带束层(3A、两端部区域、3B、中央部区域)；4、带束层交错层；5、带束层加强层；6、缓冲橡胶层；11、胎面部；12、胎侧部；13、胎圈部。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本发明的优选实施方式。

图1是表示本发明的一优选例的机动二轮车用充气轮胎的宽度方向剖视图。如图所示，本发明的机动二轮车用充气轮胎由形成为环状的胎面部11、从两侧配设在轮胎半径方向内侧的一对胎侧部12、与胎侧部12的轮胎半径方向内侧连接的胎圈部13构成，还具有至少1层(在图示例子中为2层)的胎体层2，该胎体层2横跨在分别埋设于胎圈部13的一对胎圈芯(在图示的例子中由胎圈钢丝1构成)之间并延伸，用于增强上述各部分。

在本发明的轮胎中，如图所示，在胎面部11的胎冠部轮胎半径方向内侧配置有螺旋带束层3，该螺旋带束层3相对于轮胎周向的角度是0度～5度，配设宽度是胎面宽度的0.5～0.8倍。在此，所谓胎面整个宽度，是指从一侧的胎面端沿着轮胎表面到相反侧的胎面端的曲线表面的距离。该宽度的设定依据是基于在摩托车最大倾斜的CA为50度附近的接地部分以及摩托车稍微立起的位置的接地部分。

在CA为50度的转弯时，只有胎面整个宽度的0.2～0.25倍的宽度的胎面胎肩部的部分接地(参照图6)。这是整个宽度的大约1/4。如上述那样，在大CA时的胎面中心部缠绕螺旋带束层而防止骨架构件在接地范围内沿周向延伸，相反地，要求在胎面端部侧不缠绕螺旋带束层，而使骨架构件沿赤道方向积极地延伸。大CA时的接地部的一半是胎面宽度的0.1倍的宽度，在该宽度上不缠绕螺旋带束层的情况下，因为在两端部的0.1倍宽度的部分上没有螺旋带束层，所以螺旋带束层的总宽度成为胎面宽度的0.8倍的宽度。

上述的上限是在摩托车最倾斜时的接地时的理想值。但是，在摩托车加速时，从最倾斜时起开始加速，逐渐立起车身，即，具有轮胎的接地部分逐渐向靠近中心侧移动的特点。此外，摩托车最大加速不是在摩托车最倾斜的CA为50度时，而是在CA为30～45度的范围。此时，若考虑使牵引性能为最大，则螺旋宽度最好比上述0.8倍的宽度小。因此，将0.5倍作为螺旋宽度的下限。在螺旋宽度为胎面宽度的0.5倍的情况下，螺旋端部位于CA为30～40度的接地部分的宽度方向中心。若螺旋宽度为小于0.5倍，则位置偏离CA为30～40度的接地形状的宽度方向中心，所以不好。换言之，螺旋宽度过于狭窄。

如上所述，螺旋带束层3的配设宽度为上限时即为胎面宽度的0.8倍的宽度时，能使螺旋带束层端部位于摩托车最倾斜的CA为50度附近的接地形状的中心，进一步提高加速初期抓地性能的效果。此外，在摩托车以较大倾斜进行低速拐弯(在低速拐弯时摩托车能较大倾斜)的效果较佳。另一方面，螺旋带束层3的配设宽度在下限时即为胎面宽度的0.5倍的宽度时，能够将螺旋端部配置在摩托车刚稍微立起时的接地形状的中心(CA为30～40度)，能获得在从开始加速起到车身稍微立起的加速中期的抓地性能提高的效果。此外，获得摩托车以不太大倾斜进行高速拐弯时的抓地性能提高的效果。

此外，在本发明中，还将螺旋带束层3在宽度方向上分成3部分，构成其中的螺旋带束层3的两端部区域3A的帘线的拉伸模量低于构成螺旋带束层3的中央部区域3B的帘线的拉伸模量。如本发明那样使螺旋带束层的配设宽度较窄的情况下，与螺旋带束层位于胎面整个宽度的情况相比，导致在车身倾斜时没有螺旋带束层(带束层剪切刚性较低)的部位突然接地。因此，在此车身倾斜结束时突然产生抓地力的变化，驾驶员感觉到轮胎的强度差(段差)，产生无法倾斜车身的问题。为了缓和该急剧的刚性强度差，在螺旋带束层3的两端部区域3A使用低弹性的帘线。由此，抓地力的变化变缓和，所以驾驶员能够舒适地使车身倾斜。此外，通过缓和刚性强度差，也能缓和施加于螺旋带束层端部的剪切应变，所以也能防止容易产生在端部上的龟裂问题。另外，在本发明中，帘线的拉伸模量(以下也仅表示为“弹性模量”)是在温度等相同的条件下测量的值，并进行比较。

在本发明中，作为使拉伸模量在螺旋带束层3的两端部区域3A和中央部区域3B变化的方法，可以在各自的区域上使用不同种类的帘线。例如，有以下的方法，即，使螺旋带束层3的中央部区域3B由芳香族聚酰胺帘线层构成，使螺旋带束层3的两端部区域3A由尼龙帘线层或聚萘二甲酸乙二醇酯(以下，称为PEN)帘线层构成。

此外，作为其他的例子，有以下的方法：即，使螺旋带束层3的中央部区域3B由钢丝帘线层构成，使螺旋带束层3的两端部区域3A由有机纤维帘线层构成。作为该有机纤维，能使用芳香族聚酰胺(例如，商品名：ケブラ一(凯夫拉))、PEN、尼龙等。

此外，在本发明中，优选该螺旋带束层的中央部区域3B的宽度为胎面宽度的0.10～0.25的宽度。在机动二轮车用轮胎的情况下，摩托车较大倾斜时接地的胎面两端侧区域3A不是像中央部区域3B那样地被高速使用，所以能够如上述那样，重视牵引性，通过缩窄螺旋带束层宽度或使用低弹性模量帘线来提高接地的稳定性是非常重要的。另一方面，被高速使用的胎面的中央部区域3B承受大的离心力，所以为了防止离心膨胀，螺旋构件使用具有高的弹性模量的构件是有效的。若在中央部区域3B的螺旋带束层中使用高弹性模量的构件，则能抑制轮胎的胎面部分的离心膨胀，提高高速时的耐久性能、操纵稳定性。在车辆以高速行驶的直立附近的胎面中央部区域3B的接地宽度是胎面整个宽度的0.2～0.25倍，所以若在该接地宽度的一半的宽度范围内存在高弹性的螺旋带束层，则能够期待充分地抑制离心膨胀的效果。因此，中央部区域3B的宽度可以是胎面整个宽度的0.1倍以上。另一方面，关于上限，形成为胎面整个宽度的0.25倍，相反，若高弹性的螺旋带束层宽度过宽，则导致轮胎的硬度增强而失去直线稳定性。此外，在螺旋带束层最小为胎面整个宽度的0.5倍时，能够确保两端侧区域3A的低弹性模量螺旋带束层帘线的宽度。另外，在本发明中，在2种螺旋带束层和螺旋带束层之间，既可以有间隙，也可以重叠。

图2表示本发明的另一优选例的机动二轮车用充气轮胎。在本发明中，如图所示，优选配设带束层交错层4，该带束层交错层4与螺旋带束层3相邻，比螺旋带束层3的宽度宽，且相对于轮胎周向的角度是30度以上且小于85度。这是因为，若未缠绕螺旋带束层的左右两端部的胎肩部不存在带束层交错层，则带束层的剪切刚性降低，带束层过弱而导致转弯时的抓地力降低。

使配置在胎面胎肩部的该带束层交错层4的角度为30度以上且小于85度是因为如下那样的理由。若相对于赤道方向的角度为小于30度，则该角度即为接近螺旋带束层3的方向，此时具有带束层在轮胎周向(赤道方向)上难以延伸的特性。这样一来，有悖于在接地区域使胎肩部的带束层沿赤道方向延伸这一本发明的要旨。若带束层小于30度，则骨架构件在胎肩部沿赤道方向难以延伸，胎肩部的带束层速度不增加而胎肩部的胎面形成制动变形的状态，难以获得牵引抓地性能。另一方面，若胎肩部的带束层超过85度，则作为带束层交错层无法得到充分的交错效果(通过互相重叠相反方向的带束层，提高带束层的剪切刚性的效果)，胎肩部的带束层的刚性不足，无法得到充分的转弯抓地性能。另外，角度优选为45度以上，骨架构件只要沿赤道方向容易延伸即可。此外，在发挥剪切刚性方面优选80度以下即可。所以，优选是45度以上且80度以下。

带束层交错层4的材质使用有机纤维帘线。若配置像钢丝帘线那样在帘线的压缩方向上也具有刚性的帘线作为带束层交错层，则具有骨架构件难以向面外弯曲的特性，接地面积变小，抓地力降低。若是有机纤维帘线，则帘线方向的压缩不具有大的刚性，能够降低骨架构件的面外刚性，增大接地面积。并且，因为在帘线的拉伸力方向上具有非常强的刚性，所以能有效地提高剪切刚性。作为带束层交错层4用的有机纤维帘线，能够使用与螺旋带束层3相同的有机纤维帘线。

另外，在本发明中，如图2所示，带束层交错层4既可以配置在螺旋带束层3的轮胎半径方向外侧，也可以配置在螺旋带束层的轮胎半径方向内侧(未图示)，只要与螺旋带束层3相邻地配置即可，其配置顺序没有特别限制。

此外，在本发明中，如图1所示，优选在胎面层11和螺旋带束层3之间配置带束层加强层5，该带束层加强层5与胎面层11相邻，由相对于轮胎周向的角度是85度～90度的有机纤维帘线构成。即使在螺旋带束层的中央部区域3B和两端侧区域3A改变帘线种类，在存在螺旋带束层的部分和不存在螺旋带束层的部分双方的边境上也没有刚性强度差。为了进一步缓和该强度差，作为与胎面层11相邻、即配置在最外层的带束层，通过设置从轮胎中心到轮胎胎肩连续的带束层加强层5，能够难以感觉到该强度差。

使带束层加强层5的角度相对于轮胎赤道方向为90度是因为通过沿着宽度方向配置帘线，能够最有效地感觉不到强度差。在此，设置为角度85度～90度那样幅度是因为制造上具有误差。此外，带束层加强层5的配设宽度为胎面整个宽度的90％以上且110％以下。该构件的目的在于使驾驶员感觉不到强度差，换言之，用构件覆盖螺旋带束层的端部，防止最外层的带束层断裂。因此，优选通过增大配设宽度，配置为覆盖胎面整个区域。只要使配设宽度为胎面整个宽度的90％以上，就能充分地覆盖螺旋带束层的强度差。另外，关于上限，也可以超过胎面宽度而到达胎侧部。但是，若超过110％，则轮胎的胎侧部也存在90度带束层，胎侧部变得难以弯曲，轮胎有可能会产生硬化(即，轮胎变得难以弯曲，乘坐舒适性能变差)。因此，上限为110％。

该带束层加强层5的材质之所以为有机纤维，是因为机动二轮车用的轮胎的截面是非常圆的(具有大的圆角)，若使用在轮胎宽度方向上在帘线压缩侧具有刚性的钢丝，则轮胎变得难以弯曲，接地面积减少。有机纤维在帘线压缩侧刚性低，不必担心会使接地面积减少。

另外，设置带束层加强层5的理由是为了消除螺旋带束层的端部的强度差，所以若帘线的直径过细则没有意义。此外，相反地若帘线的直径过粗，则由于有机纤维在帘线压缩侧具有刚性，所以太粗的帘线也不好。因此，关于带束层加强层5的帘线的直径，优选0.5mm以上且1.2mm以下。

在此，如上所述，因为带束层交错层4既可以设置在螺旋带束层3的内侧也可以设置在螺旋带束层3的外侧，所以作为带束层交错层4和带束层加强层5的配置顺序，在带束层交错层4设置于螺旋带束层3的内侧时，带束层加强层5被配置在螺旋带束层3的紧外侧(参照图3)。另一方面，在带束层交错层4设置于螺旋带束层3的外侧情况下，带束层加强层5被配置在2层带束层交错层4中的外侧带束层的紧外侧(未图示)。任一种情况下都需要将带束层加强层5与胎面部11相邻地配置在胎面部11的紧内侧。

图4表示本发明的再一优选例的机动二轮车用充气轮胎的剖视图。在本发明中，在配置带束层加强层5的情况下，如图所示，还优选在带束层加强层5的轮胎半径方向内侧与带束层加强层5相邻地配置厚度为0.3～1.5mm的缓冲橡胶层6。该缓冲橡胶层6具有抑制胎肩部的胎面磨损的效果。

图6表示轮胎在CA为50度旋转时的胎面宽度方向的动作，而另一方面，关于胎面的周向的变形，在胎面与路面接触的区域上与图6的在胎面端部的区域和胎面中心部的区域不同。这是因为带束层的速度在接地形状的靠近中心的区域和接地形状的靠近胎面端部的区域不同。二轮车用的轮胎在宽度方向截面上具有大的圆角。因此，作为从旋转轴到带束层的距离的带束层半径，越靠近胎面中心的区域越大。所以，带束层的速度，即从胎面接触路面到随着轮胎旋转而前进，再到胎面从路面离开的带束层速度，越靠近胎面中心的区域越快。这是因为对带束层半径上施加的轮胎的旋转角速度即为带束层的速度。利用该带束层的周向的速度差，在轮胎的靠近中心区域胎面为驱动状态，在轮胎的靠近胎面端部区域胎面是制动状态(上述)。

上述中已经说明，在本发明中，通过缩短螺旋带束层的宽度，未缠绕螺旋带束层的部分的带束层随着沿周向接地而延伸，从而提高带束层速度，缓和上述胎面的多余变形。但是，即使缩窄螺旋带束层的宽度而缓和上述胎面的多余变形，也无法完全消除多余的变形。

若在带束层加强层5的轮胎半径方向内侧上设置缓冲橡胶层6，则沿周向剪切变形，所以上述的驱动变形和制动变形不会产生在胎面上而由缓冲橡胶层6吸收，进一步缓和胎面的周向的变形。另一方面，缓冲橡胶层6具有在其上表面沿着轮胎宽度方向的带束层加强层5，所以沿轮胎宽度方向难以发生剪切变形。因此，即使配置缓冲橡胶层6，也不吸收胎面相对于轮胎宽度方向的变形，胎面的横向剪切变形仍然较大。即，缓冲橡胶层6仅吸收轮胎周向的变形，减小胎面周向变形而进一步提高抓地力，并且另一方面，不吸收轮胎宽度方向的变形，保持大的胎面横向变形，具有能较高地保持横向力的效果。如本发明那样，若缩窄螺旋带束层宽度，并且设置这样的缓冲橡胶层6，则进一步抑制胎面的轮胎周向的多余变形，所以具有良好的效果，特别优选。优选带束层加强层5和缓冲橡胶层6特别是在胎面宽度的90％以上(特别是110％以下)的范围内配置为宽度较大。

在本发明的轮胎中，重要的是满足螺旋带束层的上述条件，由此能够得到本发明的预期效果，关于除此之外的轮胎构造和材质等条件，没有特别限制。

例如，形成本发明的轮胎的骨架的胎体层2至少包括1层由较高弹性的纤维帘线互相平行地排列而成的胎体帘布层。胎体帘布层的层数既可以是1层也可以是2层，还可以是3层以上。此外，胎体层2的两端部既可以是如图1所示那样从两侧用胎圈钢丝1夹持而卡定，也可以在胎圈芯的周围从轮胎内侧折回到外侧而卡定(未图示)，任一种固定方法都可以。此外，在轮胎最内层配置有内衬层(未图示)，在胎面部11表面形成有适宜的胎面花纹(未图示)。本发明不限于子午线轮胎，也能适用于斜交轮胎。

实施例

以下，用实施例具体地说明本发明。

实施例1～3

根据下述条件，以轮胎尺寸190/50ZR17制造了具有如图1所示那样的截面构造的机动二轮车用充气轮胎。各供测试轮胎具有由2层呈环状横跨于一对胎圈芯之间并延伸的胎体帘布层(bodyply)构成的胎体层。在此，胎体帘布层使用了尼龙纤维。2层胎体的角度为径向方向(相对于赤道方向的角度是90度)。此外，如图所示，在胎圈部从两侧用胎圈钢丝夹持各胎体帘布层的端部而将其卡定。

此外，在胎体的轮胎半径方向外侧配置了螺旋带束层。在实施例1中，螺旋带束层的两端部区域为由加捻尼龙而成的帘线构成的层，中央部区域为由加捻芳香族聚酰胺(商品名：凯夫拉(ケブラ一)，以下，在本实施例中也有时采用商品名“凯夫拉”来表示芳香族聚酰胺)的帘线构成的层，在实施例2中，螺旋带束层的两端部区域为由加捻PEN而成的帘线构成的层，中央部区域为由加捻凯夫拉的帘线构成的层。此外，在实施例3中，螺旋带束层的两端部区域为由加捻凯夫拉而成的帘线构成的层，中央部区域为由加捻钢丝而成的帘线构成的层。在尼龙和PEN带束层部分，以打纬密度50条/50mm配置直径为0.6mm的帘线，在凯夫拉带束层部分，以打纬密度50条/50mm配置直径为0.7mm的帘线，在钢丝带束层部分，以打纬密度50条/50mm配置将直径为0.18mm的钢丝帘线单股线以1×5的方式加捻而成的帘线。这些螺旋带束层的各部分通过以下的方法制造，即，将在覆盖橡胶中埋设有2条并排的帘线的带状体(strip)沿着大致轮胎周向呈螺旋状在轮胎旋转轴方向上进行缠绕的方法。

各供测试轮胎的胎面整个宽度为沿着胎面表面是240mm，胎面的中央部区域的螺旋带束层宽度是50mm，两端部区域的螺旋带束层宽度是60mm。即，螺旋带束层的总宽度是60+50+60＝170mm。因此，螺旋带束层的总宽度是胎面整个宽度的0.71倍的宽度。

此外，在螺旋带束层的轮胎半径方向外侧配置有由相对于轮胎周向的角度为90度的芳香族聚酰胺纤维构成的带束层加强层。带束层加强层以打纬密度为50条/50mm、相对于轮胎周向为90度的角度配置有加捻了芳香族聚酰胺纤维而成的直径为0.7mm的帘线。带束层加强层的配设宽度和胎面宽度相同。在该带束层加强层的轮胎半径方向外侧配置有厚度7mm的胎面层，在该胎面层表面配置有规定的槽。

以上述构造为基本，按照下述改变胎面部的构成，制作了各以往例、实施例和比较例的供测试轮胎。

实施例4

根据下述条件，制造了具有如图2所示那样的截面构造的机动二轮车用充气轮胎。胎体帘布层为1层，配置在径向方向(相对于赤道方向的角度是90度)。此外，在螺旋带束层的轮胎半径方向外侧，不配置带束层加强层而配置了2层带束层交错层。带束层交错层通过以打纬密度50条/50mm配置加捻了芳香族聚酰胺的纤维而成的直径为0.5mm的帘线而形成。带束层交错层的角度相对于轮胎方向为±60度，为互相交错。带束层交错层的配设宽度为，第1层(内侧)是250mm，第2层(外侧)是230mm。

实施例5

根据下述条件，制造了具有如图3所示那样的截面构造的机动二轮车用充气轮胎。胎体帘布层为1层，沿径向方向(相对于赤道方向的角度是90度)配置。此外，在螺旋带束层的轮胎半径方向内侧，配置了2层与实施例4相同的带束层交错层。所以，在该情况下，带束层交错层存在于胎体的紧外侧，在带束层交错层的更外侧位置存在螺旋带束层。此外，在螺旋带束层的轮胎半径方向外侧，与实施例1相同地配置有由相对于轮胎周向的角度为90度的芳香族聚酰胺纤维构成的带束层加强层。胎面位于该带束层加强层的外侧。

实施例6

除了在螺旋带束层的轮胎半径方向外侧不配置带束层加强层以外，和实施例5相同地制造了机动二轮车用充气轮胎。

实施例7

除了在实施例5的带束层加强层的内侧，与带束层加强层相邻地配置有厚度为1.0mm的缓冲橡胶层以外，和实施例5相同地制造了具有如图4所示那样的截面构造的机动二轮车用充气轮胎。缓冲橡胶层的材质与带束层加强层用的涂层橡胶相同。此外，配设宽度也和带束层加强层的配设宽度240mm相同。

实施例8～11

如下述的表中所示，除了改变螺旋带束层的配设宽度以外，和实施例5相同地制造了机动二轮车用充气轮胎。

以往例

根据下述条件，制造了具有如图5所示那样的截面构造的机动二轮车用充气轮胎。在以往例1中，胎体帘布层为1层，沿径向方向(相对于赤道方向的角度是90度)配置。此外，以往例2中，胎体帘布层为2层，沿径向方向(相对于赤道方向的角度是90度)配置。在以往例1中，在胎体帘布层外侧配置了和实施例4相同的带束层交错层。此外，螺旋带束层由凯夫拉(带束层构成与实施例1的中央部区域相同)制造。

此外，在以往例1中，不配置带束层加强层而在螺旋带束层的轮胎半径方向内侧配置了和实施例4相同的带束层交错层。在以往例2中，带束层加强层和带束层交错层均不配置。

比较例1

除了将螺旋带束层在整个宽度上形成为凯夫拉帘线层以外，和实施例5相同地制造了机动二轮车用充气轮胎。

比较例2

除了将螺旋带束层在整个宽度上形成为凯夫拉帘线层以外，和实施例1相同地制造了机动二轮车用充气轮胎。

比较例3

除了将螺旋带束层的配设宽度设为：胎面的中央部区域的芳香族聚酰胺的螺旋带束层宽度为30mm，两端部区域的尼龙帘线层的螺旋带束层宽度为35mm，总宽度为35+30+35＝100mm以外，和实施例5相同地制造了机动二轮车用充气轮胎。因此，在该情况下，螺旋带束层的总宽度是胎面整个宽度的0.42倍的宽度。

对得到的各供测试轮胎实施了规定的试验。

鼓轮试验

首先，使用鼓轮(drum)测量了作为本发明的主要目的的、车身倾斜时的牵引力是否提高。使用了鼓轮的牵引性能的测量方法如下。

作为试验机，在直径为3m的鼓轮上粘贴砂纸，将砂纸的表面看作为路面。使该鼓轮以时速80km滚动，而且，赋予轮胎CA为35度和CA为50度。在各供测试轮胎内填充内压为240kPa，施加载荷150kgf。向旋转轴啮合传递动力的链条，对轮胎施加驱动力。用电动机施加驱动力。预先使轮胎以80km/h的速度旋转，施加驱动力，使轮胎用3秒的时间线形加速到120km/h。此时，由于鼓轮以80km/h的速度滚动，所以成为对轮胎施加有驱动力的状态，能测量车身倾斜状态的牵引性能。

用设置于轮胎的轮中心的力感应器分别测量作用于与轮胎旋转轴平行的方向(即，轮胎宽度方向)的力和作用于与轮胎旋转轴垂直的方向的力，根据倾斜角度将该力分解成鼓轮宽度方向的力和鼓轮旋转方向的力，将鼓轮宽度方向的力设为Fy，将鼓轮旋转方向的力设为Fx(Fx、Fy是相对于地面的坐标)。即，Fy表示使摩托车转弯的横向力，Fx表示使摩托车加速的驱动力。通过以横轴为Fx，以纵轴为Fy来描绘Fx、Fy，得到图7所示的波形。将该波形称为摩擦椭圆，但是在Fx为0处的Fy的截距表示驱动力为0时的完全的横向力，该横向力是被称为外倾推力的力。在本试验中，通过对轮胎施加驱动力而加速轮胎的旋转，能评价牵引状态的轮胎的抓地性能。随着时间变化，曲线的波形向Fx为正的方向移动。Fx的最大值可以说是牵引抓地性能的指标。

将以往例1的供测试轮胎的Fx的最大值设为100，用指数评价了其他的实施例的性能。以CA为35度和CA为50度的2种标准进行该评价。结果表示在下表中。

实际车辆行驶试验

接着，为了确认本发明的二轮车用轮胎的性能改善效果，说明使用实际车辆进行的操纵性能比较试验的结果。各供测试轮胎是后轮用的轮胎，所以仅更换后轮的轮胎而进行了实际车辆试验。因为前轮的轮胎始终使用以往的轮胎，所以固定前轮的轮胎。以下表示评价方法。

将各供测试轮胎安装在1000cc的运动型的二轮车上，使实际车辆在测试线路上行驶，根据测试驾驶员的感觉以10分制综合评价了操纵稳定性(转弯性能)。在线路上，当作机动二轮车赛车而进行高强度行驶，最高速度到达180km/h。测试项目是以下3项，即，低速拐弯的牵引性能(从以50km/h速度车身较大倾斜的状态起的加速性能)、高速拐弯的牵引性能(从以120km/h的速度车身稍微倾斜的状态起的加速性能)、车身倾斜时的抓地的稳定性。

此外，确认了在测试线路上行驶10周时的轮胎胎肩部的不均匀磨损状态。测量轮胎胎肩部的磨损量，用指数表示了将以往例1的轮胎磨损量设为100时的其他的实施例磨损量。关于磨损量，数值越小磨损程度越小，这一特点是好的。通过比较预先测量新胎时的轮胎重量和测试结束时的轮胎重量而求出磨损量。另外，试验结束后，发现大部分的磨损发生在胎肩部，重量的差可以说是胎肩部磨损的差。结果一并表示在下表中。

表1

表2

表3

从上述结果可知以下内容。

与以单一的构件缩窄了螺旋宽度的比较例1和2比较可知，本次的实施例均提高了大幅度倾斜时的稳定性。此外，实施例1～3不存在交错带束层。因此，能节省制造成本。将这些实施例1～3和比较例2相比可知，在两端部使用了低弹性带束层构件的实施例1～3均提高了大幅度倾斜时的稳定性，缓和刚性强度差，这是很重要的(与使用的构件无关地提高稳定性)。

此外，和以往例2相比，在没有交错带束层的轮胎彼此之间的比较中，实施例1～3的CA为35度、CA为50度的Fx指数提高，在实际车辆测试中低速拐弯、高速拐弯的牵引性能均良好，磨损也得到了改善。

实施例4和6是设有2层交错带束层的情况，和以往例1相比，在牵引性能、耐磨损性能方面均看得出有大幅度的改进效果。

通过比较实施例5和实施例7可知缓冲橡胶层的效果。通过缓冲橡胶层得到更好的牵引性能和耐磨损性能。

此外，从实施例6与实施例5和7的比较可知带束层加强层、缓冲橡胶层相对于倾斜时稳定性的效果。通过分别追加带束层加强层、缓冲橡胶层，结果，进一步消除刚性强度差，增加稳定性。

从实施例5、实施例8和实施例9的关系可知螺旋带束层的配设宽度的影响。若螺旋带束层宽度较宽，则大CA时的Fx指数好，换言之，能够在车身较大倾斜的大CA时的低速拐弯时得到好的效果。但是，若像以往例1那样螺旋带束层是整个宽度，则没有牵引性能提高的效果。另一方面，若螺旋带束层宽度狭窄，则在CA较小时即以CA为35度左右的高速拐弯时得到好的效果。但是，若像比较例2那样过于狭窄，则没有效果。

从实施例5、实施例10和实施例11的关系可知，怎样分配高弹性螺旋带束层的宽度和低弹性螺旋带束层的宽度为好。在中央部区域的螺旋带束层宽度狭窄的实施例9、11中，驾驶员指出在高速直进时接地不稳定(特别是在实施例11中明显)，另一方面，在中央部区域的螺旋带束层宽度较宽的实施例8、10中，驾驶员指出在高速直进时感觉到轮胎稍硬。由此，如实施例10那样，若增大中央部区域的高弹性带束层宽度，则乘坐舒适性稍微降低(从中央部区域宽度25％左右开始降低)。此外，相反地像实施例11那样中央部区域的高弹性带束层的宽度过于狭窄，乘坐舒适性能也降低(从中央部区域宽度10％左右开始降低)。通过该结果可以得出，配置高弹性带束层的中央部区域的宽度为胎面宽度的0.1～0.25是适当的。

实施例7是在本发明的螺旋带束层中追加了加强带束层和缓冲橡胶层的轮胎。在这次的评价中可知，牵引性能、倾斜时稳定性能、耐磨损性能均是最好的结果，与以往例比较，能够实现高水平的性能提高。此外，关于车身倾斜时稳定性能，超过了将螺旋带束层配置到端部的以往例的结果，能达到组合本发明的效果。

通过以上结果可知，根据本发明能够高水平地兼顾车身较大倾斜转弯时的操纵稳定性能(牵引性能)和车身倾斜时的稳定性。

Claims (7)

1.一种机动二轮车用充气轮胎，其具有形成为环状的胎面部，其特征在于，

在上述胎面部的胎冠部轮胎半径方向内侧具有相对于轮胎周向的角度是0度～5度、且配设宽度是胎面宽度的0.5～0.8倍的螺旋带束层，该螺旋带束层在宽度方向上被分成3部分，构成被分成3部分的该螺旋带束层的两端部区域的帘线的拉伸模量低于构成该螺旋带束层的中央部区域的帘线的拉伸模量。

2.根据权利要求1所述的机动二轮车用充气轮胎，

上述螺旋带束层的中央部区域由芳香族聚酰胺帘线层构成，并且，该螺旋带束层的两端部区域由尼龙帘线层或聚萘二甲酸乙二醇酯帘线层构成。

3.根据权利要求1所述的机动二轮车用充气轮胎，

上述螺旋带束层的中央部区域由钢丝帘线层构成，并且，该螺旋带束层的两端部区域由有机纤维帘线层构成。

4.根据权利要求1所述的机动二轮车用充气轮胎，

配设有带束层交错层，该带束层交错层与上述螺旋带束层相邻且比该螺旋带束层宽，并且，由相对于轮胎周向的角度是30度以上且小于85度的有机纤维构成。

5.根据权利要求1所述的机动二轮车用充气轮胎，

上述螺旋带束层的两端部区域中的一端部区域的宽度是胎面宽度的0.10～0.25倍的宽度。

6.根据权利要求1所述的机动二轮车用充气轮胎，

在上述胎面层和螺旋带束层之间，以胎面宽度的90％以上且110％以下的宽度配置带束层加强层，该带束层加强层与该胎面层相邻，由相对于轮胎周向的角度是85度～90度的有机纤维帘线构成。

7.根据权利要求6所述的机动二轮车用充气轮胎，

在上述带束层加强层的轮胎半径方向内侧配置有缓冲橡胶层，该缓冲橡胶层与该带束层加强层相邻，厚度为0.3～1.5mm。

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