JP2009113612A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】直進安定性を維持しつつ、旋回性能に優れる空気入りタイヤの提供。
【解決手段】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及び補強層１４を備えている。ベルト１２は、螺旋状に巻かれて実質的に周方向に延びるベルトコードを備えている。補強層１４は、ショルダーに位置してベルト１２に積層されいる。補強層１４は、糸が編まれてなる布と布を覆うゴムとからなる。この糸は、周方向に対してなす角度θ１が２０°以上７０°以下である。ベルトの幅Ｗｂに対する補強層の幅Ｗ１の比（Ｗ１／Ｗｂ）は０．１０以上０．４０以下である。他の実施形態のタイヤでは、補強層１４は、ショルダーに位置してベルト１２の端を挟み込んで積層されている。この糸の角度θ１が３０°以上６０°以下である。ベルトの幅Ｗｂに対する補強層の幅Ｗ１の比（Ｗ１／Ｗｂ）は０．０５以上０．４０以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤには、ベルトコードが螺旋状に巻かれて実質的に周方向に延びているベルトを備えたタイヤがある。このベルト構造は、ジョイントレス構造と称されている。このようなタイヤは、直進走行時の外乱吸収性能に優れる。このようなタイヤは、高速走行時の直進安定性及び耐久性に優れている。

自動車及び自動二輪車の旋回時には、車体に遠心力が働く。旋回には、この遠心力につり合うコーナリングフォースが必要である。自動二輪車では、ライダーは、旋回時に自動二輪車を内側へ傾斜させる。この傾斜によって生じるキャンバースラストにより、旋回が達成される。旋回の容易の目的で、自動二輪車用のタイヤは曲率半径の小さなトレッドを備えている。直進時には、トレッドのセンター領域が接地する。一方旋回時には、トレッドのショルダー領域が接地する。

ジョイントレス構造のベルトを備えたタイヤでは、ベルトコードが周方向に延びている。このタイヤは、トレッドの軸方向連続性が低い。このタイヤは、トレッドの軸方向の剛性が低い。トレッドの剛性が低いタイヤは、旋回性能に劣る。トレッドの剛性が高いタイヤは、旋回性能に優れるが、直進走行時の外乱吸収性能に劣る。

高速走行時の直進安定性を維持しつつ、旋回性能を向上させたタイヤが特開２００１−１８７５１４号公報に開示されている。このタイヤには、螺旋状にまかれたベルトと、トレッドのショルダー領域にトレッド補強層とを備えている。このトレッド補強層のコードは、タイヤの周方向に対して７０°以上９０°以下の角度とされている。
特開２００１−１８７５１４号公報

前述のトレッド補強層を備えたタイヤでは、旋回性能と旋回安定性とが両立されているが、旋回性能の更なる向上が望まれている。旋回性能を向上させたタイヤでは、タイヤのトレッドの剛性が高くなり、直進安定性が低下し易い。

本発明の目的は、直進安定性を維持しつつ、旋回性能に優れる空気入りタイヤの提供にある。

本発明に係る空気入りタイヤは、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よりも半径方向略内側に位置する一対のビードと、この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、この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、ショルダーに位置してベルトに積層されている一対の補強層とを備えている。ベルトは、螺旋状に巻かれて実質的に周方向に延びるベルトコードを備えている。この補強層は、糸が編まれてなる布と、布を覆うゴムとからなっている。この糸は、周方向に対してなす角度が２０°以上７０°以下である。このベルトの幅Ｗｂに対する補強層の幅Ｗ１の比（Ｗ１／Ｗｂ）は、０．１０以上０．４０以下である。

好ましくは、布の糸の繊度が、４００ｄｔｅｘ以上１０００ｄｔｅｘ以下である。

本発明に係る他の空気入りタイヤは、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よりも半径方向略内側に位置する一対のビードと、この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、この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、ショルダーに位置してベルトの軸方向の端を挟み込んでベルトの半径方向内側及び外側に積層されている一対の補強層とを備えている。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ベルトコードを備えている。この補強層は、糸が編まれてなる布と、布を覆うゴムとからなっている。この糸は、周方向に対してなす角度が３０°以上６０°以下である。このベルトの幅Ｗｂに対する補強層の幅Ｗ２の比（Ｗ２／Ｗｂ）は、０．０５以上０．４０以下である。

好ましくは、布の糸の繊度が、４００ｄｔｅｘ以上１０００ｄｔｅｘ以下である。

このタイヤは、直進時には、外乱吸収性能に優れている。このタイヤは、旋回時にはトレッドのショルダーが高い剛性を発揮する。このタイヤは、旋回性能に優れている。このタイヤは、直進安定性を維持しつつ、旋回性能に優れている。

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空気入りタイヤ２の一部が示された断面図である。この図１において、上下方向が半径方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が周方向である。このタイヤ２は、図１中の一点鎖線ＣＬを中心線としたほぼ左右対称の形状を呈する。この一点鎖線ＣＬは、タイヤ２の赤道面を表す。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、補強層１４、インナーライナー１６及びチェーファー１８を備えている。このタイヤ２は、自動二輪車に装着される。

トレッド４は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。トレッド４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド４は、トレッド面２０を備えている。このトレッド面２０は、路面と接地する。トレッド面２０には、溝が刻まれていてもよい。溝が刻まれることにより、トレッドパターンが形成される。

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よりも半径方向略内側に位置している。ビード８は、コア２２と、このコア２２から半径方向外向きに延びるエイペックス２４とを備えている。エイペックス２４は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス２４は、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２６からなる。カーカスプライ２６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２６は、コア２２の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。カーカス１０は複数のカーカスプライからなってもよい。

図示されていないが、カーカスプライ２６は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、通常は７０°から９０°である。換言すれば、このカーカス１０はラジアル構造を有する。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、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

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、コードとトッピングゴムとからなる。コードは螺旋状に巻かれており、実質的に周方向に延びている。このコードが赤道面に対してなす角度は、２°以下である。本発明では、赤道面に対してなす角度の絶対値が５°以下である方向は、「実質的な周方向」とされる。ベルト１２は、いわゆるジョイントレス構造を有する。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、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。ベルト１２は、複数の層を半径方向に重ねたベルトであってもよい。

インナーライナー１６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１６は、架橋ゴムからなる。インナーライナー１６には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー１６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１８は、ビード８の近傍に位置している。タイヤ２が図示されていないリムに組み込まれると、このチェーファー１８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１８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１８が用いられてもよい。

補強層１４は、ベルト１２に積層されショルダーに位置する。複数の層を重ねたベルトでは、いずれかの層に補強層１４が積層される。

図２は、図１のタイヤ２の補強層１４の一部の断面図である。補強層１４は、糸３０及び糸３１が編まれてなる布３２と、この布３２を覆うゴム３４からなる。糸３０及び糸３１の材質としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。糸３０と糸３１とは、交互に交差させられた平織物状になっている。この図２に示されたように、糸３０と糸３１とは互いにその間を蛇行して通されている。この図２では、説明の便宜上、各糸３０、３１の間の隙間を広くしているが、布３２の各糸３０、３１の間はゴムが入り込む程度の僅かな隙間とされた平織物状にされている。平織物状とされた布は、その全面に亘ってほぼ均一の剛性の向上効果を得ることができる。

径が太い糸３０及び３１は、タイヤ２の剛性向上に寄与する。この観点から、糸３０及び糸３１の繊度は４００ｄｔｅｘ以上が好ましい。より好ましくは４９０ｄｔｅｘ以上である。

径が細い糸３０及び３１は、糸３０及び３１の蛇行量が小さくなる。糸３０及び３１の蛇行量の小さい布は変形量が小さい。変形量の小さい布３２を備えた補強層１４は、タイヤ２の剛性向上に寄与する。この観点から、糸３０及び３２の繊度は１０００ｄｔｅｘ以下が好ましい。より好ましくは８００ｄｔｅｘ以下である。

図３は、図１のタイヤ２の布３２の一部が示された正面図である。糸３０と糸３１とは、互いに周方向に対して逆方向に傾斜させられている。糸３０と糸３１とは、互いに直交している。直線Ｌ１は、この布３２の中心線である。この直線Ｌ１は、周方向に平行である。直線Ｌ２は、糸３０の方向である。角度θ１は、直線Ｌ１と直線Ｌ２のなす角度である。角度θ１は直線Ｌ１を基準して直線Ｌ２の傾きを時計回りの向きを正として表されている。

この角度θ１は２０°以上７０°以下とされている。これにより、タイヤ２のトレッド４の剛性が高くなっている。この観点から、角度θ１は、好ましくは３０°以上であり、更に好ましくは４０°以上である。同様にトレッド４の剛性を高くする観点から、角度θ１は、好ましくは６０°以下であり、更に好ましくは５０°以下である。

直線Ｌ３は、糸３１の方向である。角度θ２は、直線Ｌ１と直線Ｌ３とのなす角度である。角度θ２は、直線Ｌ１を基準にして直線Ｌ３の傾きを反時計回りの向きを正として表されている。

図１の両矢印Ｗｂは、ベルト１２の一方の端３６から図示されていない他方の端までの幅である。この幅Ｗｂは、タイヤ２の周方向に垂直な断面においてベルト１２の表面に沿って測られる。両矢印Ｗ１は、補強層１４の一方の端から他方の端までの幅である。この幅Ｗ１は、タイヤ２の周方向に垂直な断面において補強層１４の表面に沿って測られる。ベルト１２の幅Ｗｂに対する補強層１４の幅Ｗ１の比（Ｗ１／Ｗｂ）は、０．１０以上０．４０以下である。この比（Ｗ１／Ｗｂ）を０．１０以上とすることで、トレッド４のショルダー領域の剛性向上の効果が得られる。この観点から、この比（Ｗ１／Ｗｂ）は、０．２５以上が更に好ましい。一方で、補強層１４の幅Ｗ１が狭いタイヤ２では、直進安定性に優れる。この観点から、この比（Ｗ１／Ｗｂ）は、０．４０以下とされている。この比（Ｗ１／Ｗｂ）は、０．３５以下が好ましく、０．３０以下が更に好ましい。

図４は、本発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤ３８の一部が拡大された断面図である。図４では、補強層１４がベルト１２の半径方向内側に積層されている。自動二輪車では、直進走行時にはトレッド４のセンター領域が接地する。旋回時にはトレッド４のショルダー領域が接地する。このタイヤ３８はセンター領域とショルダー領域との間で接地面が移行する際に、ライダーに与える違和感が緩和されている。他の構成は、前述の一の実施形態と同様であり、その説明は省略される。

図５は、本発明の更に他の実施形態に係る空気入りタイヤ４０の一部が拡大された断面図である。ここでは、図１に示されたタイヤ２と異なる構成について説明される。このタイヤ４０では、図５に示されるように、補強層１４はベルト１２の軸方向の端を挟み込んでいる。この補強層１４は、ベルト１２の半径方向内側及び外側に積層されている。

このタイヤ４０では、角度θ１及びθ２は、ベルト１２の半径方向内側に位置する補強層１４で測られる。この角度θ１は３０°以上６０°以下とされている。この角度θ１が３０°以上のタイヤ４０では、補強層１４を折り返すことが容易である。この観点か角度θ１は、好ましくは３５°以上であり、更に好ましくは４０°以上である。同様にこの角度θ１が６０°以下とすることで、角度θ２が３０°以上となり、補強層１４を折り返すことが容易である。この観点から、角度θ１は、好ましくは５５°以下であり、更に好ましくは５０°以下である。この補強層１４の折り返された半径方向外側では、糸３０の傾きが、半径方向内側での糸３０の傾きと周方向に対して対称となる。この補強層１４では、半径方向内側の糸３０と半径方向外側の糸３０とが、周方向に対してそれぞれ角度θ１の傾きで、逆方向に傾いている。同様に、半径方向内側の糸３１と半径方向外側の糸３１とが、周方向に対してそれぞれ角度θ２の傾きで、逆方向に傾いている。

図５に示された両矢印Ｗ２は、補強層１４が積層されたベルト１２の幅である。この幅Ｗ２は、補強層１４が半径方向内側及び外側に積層されたベルト１２の幅である。幅Ｗ２は、タイヤ４０の周方向に垂直な断面において、ベルト１２の表面に沿って測られる。ベルト１２の幅Ｗｂに対する幅Ｗ２の比（Ｗ２／Ｗｂ）は、０．０５以上０．４０以下である。この比（Ｗ１／Ｗｂ）を０．０５以上とすることで、トレッド４のショルダー領域の剛性向上に寄与する。この観点から、この比（Ｗ２／Ｗｂ）は、０．１０以上が好ましく、０．２０以上が更に好ましい。一方で、この幅Ｗ２が狭いタイヤ４０は、直進安定性に優れる。この観点から、この比（Ｗ２／Ｗｂ）は、０．４０以下とされている。この比（Ｗ２／Ｗｂ）は、０．３５以下が好ましく、．０３０以下が更に好ましい。

ベルト１２は、複数の層を半径方向に重ねたベルトであってもよい。ベルト１２が複数の層からなるタイヤでは、少なくともいずれかの層の端を一対の補強層によりを挟み込んで補強層１４が積層される。この補強層１４は、複数の重ねられた層の端を一対の補強層により挟み込んで積層されてもよい。

ここでは、自動二輪車のタイヤを例に説明したが、乗用車のタイヤにおいても同様に適用できる。本発明に係るタイヤは、トレッド４のショルダーの剛性に優れる。このタイヤは、旋回性能に優れる。このタイヤはジョイントレス構造のベルト１２と、補強層１４とを備えているので、直線安定性と旋回性能との両立が達成されている。

本発明では、特に言及されない限り、タイヤの各部材の寸法及び角度は、タイヤが正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ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。乗用車用タイヤの場合は、内圧が１８０ｋＰａの状態で、寸法及び角度が測定される。

以下、実施例によって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に示された基本構造を備え、下記表１に示された仕様を備えた実施例１の自動二輪車用のラジアルタイヤを得た。このタイヤサイズは１２０／７０ＺＲ１７である。カーカスは、一枚のカーカスプライからなっている。このカーカスプライに用いられているコードの材質は、ナイロン繊維である。このコードの赤道面に対してなす角度は９０°である。ベルトは、いわゆるジョイントレス構造を有する。ベルトのコードの材質は、アラミド繊維である。このベルトのコードは実質的に周方向に延びている。補強層の糸の材質はナイロン繊維である。一対の補強層がベルトの半径方向外側に積層されている。糸が周方向に対してなす角度θ１は４０°である。

［実施例２及び４並びに比較例１及び２］
補強層の糸の角度θ１を表１に示された角度とした他は実施例１と同様にして、実施例２及び４並びに比較例１及び２のタイヤを得た。

［実施例３］
一対の補強層がベルトの半径方向内側に積層され、補強層の糸の角度θ１が、表１に示された角度とした他は実施例１と同様にして、実施例３のタイヤを得た。

［実施例５及び６並びに比較例３及び４］
ベルトの幅Ｗｂに対する補強層の幅Ｗ１の比（Ｗ１／Ｗｂ）を表２に示された通りとした他は実施例１と同様にして 、実施例５及び６並びに比較例３及び４のタイヤを得た。

［比較例５］
補強層の糸の繊度を１４００ｄｔｅｘとした他は実施例１と同様にして 、比較例５のタイヤを得た。

［比較例６］
比較例６として、補強層を備えていない他は実施例１と同様にして 、比較例６のタイヤを得た。

［実施例７から９並びに比較例７及び８］
一対の補強層を、図５に示された様にベルトを挟み込んだ構成とした。補強層の糸の角度θ１を表３に示された角度とした。ベルトの幅Ｗｂに対する補強層の幅Ｗ２の比（Ｗ２／Ｗｂ）を表３に示された通りとした。その他の仕様は実施例１と同様にして、実施例７から９並びに比較例８のタイヤを得た。角度θ１を２５°とした比較例７は、ベルトを挟み込んで補強層を反転することが難しく、タイヤが製作できなかった。

［実施例１０から１２及び比較例９］
ベルトの幅Ｗｂに対する補強層の幅Ｗ２の比（Ｗ２／Ｗｂ）を表４に示された通りとした他は実施例７と同様にして 、実施例１０から１２及び比較例９のタイヤを得た。

［コーナリングフォース評価］
実施例１から１２並びに比較例１から６及び比較例８から９のタイヤが発生するコーナリングフォースを測定した。直進時及び旋回時に発生するコーナリングフォースを測定した。これらのタイヤを二輪車用室内操縦性試験機に装着した。タイヤの空気圧は２９０ｋＰａである。タイヤの傾き角度を０°とした状態で、荷重１ｋＮを付加して発生するコーナリングフォースを測定した。傾き角度０°のコーナリングフォースが直進時のコーナリングフォースである。同様にして、傾き角度４０°のコーナリングフォースを測定した。傾き角度４０°のコーナリングフォースが旋回時のコーナリングフォースである。その測定結果が表１から４に示されている。

この評価結果から明らかなように、実施例１から１２のタイヤでは、市販のタイヤである比較例６のタイヤに比べ旋回時に発生するコーナリングフォースが大きくなっている。一方、実施例１から１２のタイヤの直進時のコーナリングフォースは比較例６のタイヤのコーナリングフォースと同等であった。実施例１から１２のタイヤは、旋回時の操縦性に優れ、直進時の外乱吸収性能にも優れている。比較例４のタイヤは、旋回時の操縦性に優れているが、直進時の外乱吸収性能に劣る。

表１から４に示されるように、実施例のタイヤは直進安定性と旋回性能を両立させている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明に係るラジアルタイヤは、種々の自動二輪車及び乗用車に装着されうる。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部が示された断面図である。 図２は、図１のタイヤの補強層の一部の断面図である。 図３は、図１のタイヤの布の一部が示された正面図である。 図４は、本発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤの一部が拡大された断面図である。 図５は、本発明の更に他の実施形態に係る空気入りタイヤの一部が拡大された断面図である。

符号の説明

２・・・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・・・補強層
１６・・・インナーライナー
１８・・・チェーファー
２０・・・トレッド面
２２・・・コア
２４・・・エイペックス
２６・・・カーカスプライ
３０・・・糸
３１・・・糸
３２・・・布
３４・・・ゴム
３６・・・端
３８・・・タイヤ
４０・・・タイヤ

Claims (4)

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よりも半径方向略内側に位置する一対のビードと、
   この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、
   この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、
   ショルダーに位置してベルトに積層されている一対の補強層とを備えており、
   このベルトが、螺旋状に巻かれて実質的に周方向に延びるベルトコードを備えており、
   この補強層が、糸が編まれてなる布と、布を覆うゴムとからなり、
   この糸が、周方向に対してなす角度が２０°以上７０°以下であり、
   このベルトの幅Ｗｂに対する補強層の幅Ｗ１の比（Ｗ１／Ｗｂ）が、０．１０以上０．４０以下であるラジアルタイヤ。
2. 上記布の糸の繊度が、４００ｄｔｅｘ以上１０００ｄｔｅｘ以下である請求項１に記載のタイヤ。
3. 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よりも半径方向略内側に位置する一対のビードと、
   この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、
   この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、
   ショルダーに位置してベルトの軸方向の端を挟み込んでベルトの半径方向内側及び外側に積層されている一対の補強層とを備えており、
   このベルトが、螺旋状に巻かれて実質的に周方向に延びるベルトコードを備えており、
   この補強層が、糸が編まれてなる布と、布を覆うゴムとからなり、
   この糸が、周方向に対してなす角度が３０°以上６０°以下であり、
   このベルトの幅Ｗｂに対する補強層の幅Ｗ２の比（Ｗ２／Ｗｂ）が、０．０５以上０．４０以下であるラジアルタイヤ。
4. 上記布の糸の繊度が、４００ｄｔｅｘ以上１０００ｄｔｅｘ以下である請求項３に記載のタイヤ。

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