JP4456380B2 - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、大型自動二輪車の前輪として好適であり、優れた操縦安定性を確保しつつ乗り心地性を向上した自動二輪車用タイヤに関する。

近年、高速道路網の整備化にともない、自動二輪車にあっても大型化、高速化が進みつつある。このような高速、大型の自動二輪車に用いるタイヤでは、従来図５に示すように、ラジアル配列の２枚のカーカスプライからなるカーカスａの外側に、バンドコードをタイヤ周方向と略平行に螺旋巻きしたバンド層ｂを設けた構造が多用されている。

この構造は、カーカスａが２枚プライからなるため、サイド剛性が充分に確保されかつトレッド剛性とサイド剛性との剛性バランスにも優れるため、高速走行での旋回中にタイヤがよれる等の不具合がないなど満足しうる操縦安定性が発揮できるという利点を有する。しかしその反面、乗り心地性においては、１枚プライからなるカーカスａに比して劣るという問題がある。

なお乗り心地性と操縦安定性とを両立させた自動二輪車用タイヤとしては、特許文献１、２のものがある。

特開平６−２４２０７号公報 特開２００３−３９９１６号公報

そこで本発明は、サイド剛性とトレッド剛性とをバランス良くかつ充分に確保でき、カーカスを２枚プライ構造としたタイヤと同程度もしくはそれ以上の優れた操縦安定性を確保しながら、乗り心地性をカーカスの１枚プライ構造のタイヤ並みに向上した自動二輪車用タイヤを提供することを目的としている。

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本体部に、前記ビードコアの廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返される折返し部を一連に設けたカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスの外側に配されかつバンドコードをタイヤ周方向に対して５度以下の角度で螺旋状に巻回したバンドプライからなるバンド層とを有する自動二輪車用タイヤであって、
前記カーカスは、カーカスコードをタイヤ周方向に対して６５〜８７°の角度で配列した１枚のカーカスプライからなり、かつ前記折返し部は、前記バンド層とはその半径方向内側で重なる重なり部を有して途切れるとともに、
前記バンドプライと前記カーカスの本体部との間に、ベルトコードをタイヤ周方向に対して４５〜８７°の角度で配列したベルトプライからなるベルト層を設け、
しかも前記バンド層の該バンド層に沿うバンド巾Ｗ１が、トレッド面の該トレッド面に沿うトレッド巾ＴＷの８０〜９８％、かつ前記ベルト層の該ベルト層に沿うベルト巾Ｗ２が前記トレッド巾ＴＷの８０〜９８％であり、
前記カーカスの折返し部は、タイヤ赤道面を横切ることなくそのタイヤ軸方向外側で途切れるとともに、前記重なり部のカーカスに沿う重なり巾Ｗａが、前記バンド巾Ｗ１の１５〜３５％であることを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記ベルト層は、１枚のベルトプライから形成され、前記ベルトコードの傾斜の向きは、前記本体部におけるカーカスコードの傾斜の向きと相違することを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記ベルト層は、２枚のベルトプライからなり、この２枚のベルトプライ間でベルトコードの傾斜の向きが相違することを特徴としている。

又請求項４の発明では、前記ベルト層は、前記カーカスの本体部と折返し部との間に配されることを特徴としている。

本発明は叙上の如く構成しているため、サイド剛性とトレッド剛性とをバランス良くかつ充分に確保でき、優れた操縦安定性を確保しながら、乗り心地性を大巾に向上しうる。

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は、本発明の自動二輪車用タイヤの子午断面図、図２は、それに配されるカーカスコード、バンドコード、ベルトコードの配列状態を平面に展開して略示する線図である。

図１において、自動二輪車用タイヤ１（以下タイヤ１という）は、トレッド面２Ｓが、タイヤ赤道Ｃからトレッド端Ｔｅまで凸円弧状に湾曲してのびるトレッド部２を有し、前記トレッド端Ｔｅ、Ｔｅ間のタイヤ軸方向距離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。又タイヤ１には、前記トレッド部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、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるバンド層７とが配される。

前記バンド層７は、バンドコードをタイヤ周方向に対して５度以下の角度βで螺旋状に巻回した１枚以上のバンドプライ７Ａからなり、バンドコードとして、ナイロン、レーヨン、芳香族ポリアミド等の有機繊維コード、及びスチールコードが採用しうる。本例では、バンド層７として、スチールコードの１枚のバンドプライ７Ａからなるものを示している。

このバンド層７は、該バンド層７に沿うタイヤ軸方向のバンド巾Ｗ１を、トレッド面２Ｓの該トレッド面２Ｓに沿うタイヤ軸方向のトレッド巾ＴＷの８０〜９８％の範囲としている。これによって、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して補強し、走行中のタイヤ断面形状の変化を抑えることにより、優れた高速耐久性及び高速走行性能を発揮させる。

又前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して、６５〜８７°の角度αで配列した１枚のカーカスプライ６Ａからなり、カーカスコードとしてナイロン、レーヨン、芳香族ポリアミド等の有機繊維コードが使用される。又前記カーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間に架け渡される本体部６ａの両端に、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折返し部６ｂを一連に具え、かつ該本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、前記ビードコア５から半径方向外方に先細状にのびるビード補強用のエーペックスゴムゴム８を配設している。なお前記エーペックスゴムゴム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。

又カーカス６は、前記折返し部６ｂがサイドウォール部３を通った後、前記本体部６ａとバンド層７との間に挟まれてトレッド部２内で終端するハイターンアップ構造をなす。これによって前記折返し部６ｂは、バンド層７とはその半径方向内側で重なる重なり部２０を形成している。なお本例では、前記折返し部６ｂが、タイヤ赤道面Ｃｏを横切ることなくタイヤ軸方向外側で途切れる、即ち、折返し部６ｂ、６ｂ同士が互いに重なり合うことなく中抜き状に間隔を隔てた第１実施形態のものを例示している。

このように本発明では、前記カーカス６を、重なり部２０を有するハイターンアップ構造とすること、及びコード角度αを６５〜８７°とし前記本体部６ａと折返し部６ｂとの間でカーカスコードが少なくとも６°以上の角度で交差配列するトライアングル構造とすることにより、１枚のカーカスプライ６Ａでありながら、２枚のカーカスプライ並の高いサイド剛性を得ることができ、乗り心地性と操縦安定性とを高いレベルで両立させることが可能となる。

なお前記コード角度αが８７°より大では、サイド剛性が不十分となり、満足しうる操縦安定性が確保できず、逆に６５°未満では、高速耐久性や乗り心地性に不利となる。従って、前記コード角度αの上限値は８５°以下、さらには８０゜以下が好ましく、又下限値は６７°以上が好ましい。

又前述のサイド剛性の向上効果を有効に発揮させるためには、前記重なり部２０を設けて、折返し部６ｂの先端側をバンド層７と本体部６ａとの間で挟んで強固に固定することが重要であり、又これによってトレッド剛性の増加も図られる。そのために、前記重なり部２０のカーカス６に沿う重なり巾Ｗａは、前記バンド巾Ｗ１の１５％以上であるのが好ましい。しかし、第１実施形態の如く、前記折返し部６ｂ、６ｂ同士が重なり合わない中抜き状をなす場合には、前記重なり巾Ｗａが広すぎると、トレッド面内での剛性バランスが損なわれる傾向となり、直進走行から旋回走行に移行する際の車体の倒し込みに円滑さが欠けるなど、過渡特性を低下させる。従って、前記折返し部６ｂ、６ｂが中抜き状をなす場合には、前記重なり巾Ｗａを、バンド巾Ｗ１の１５％〜３５％の範囲とするのが好ましい。

又操縦安定性を高いレベルで向上させるためには、前述のサイド剛性に応じた大きさのトレッド剛性をバランス良く確保することも必要である。しかし前記タイヤ１では、重なり部２０によりトレッド剛性をある程度高めうるとはいえ不十分であり、満足しうる操縦安定性を確保することは難しい。

そこで本発明では、前記バンドプライ７Ａと前記カーカス６の本体部６ａとの間にベルト層９を設け、前述のサイド剛性に見合ったトレッド剛性の確保を図っている。

具体的には、前記ベルト層９は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して４５〜８７°の角度γで配列した１枚以上、本例では１枚のベルトプライ９Ａから形成される。なおベルトプライ９Ａが１枚の場合には、ベルトコードの傾斜の向きは、前記本体部６ａにおけるカーカスコードの傾斜の向きと相違する。そして、このベルトコードとカーカスコードとの交差配列により、トレッド剛性が効果的にかつバランス良く高められ、前記過渡特性を含めて操縦安定性が向上される。なおベルト層９が２枚のベルトプライからなる場合には、この２枚のベルトプライ間でベルトコードの傾斜の向きを相違させる。

ここで前記ベルトコード角度γが８７°をこえると、トレッド剛性が充分に確保されず、満足しうる操縦安定性を得ることができなくなる。又４５°未満では、トレッド剛性が過大となってコーナリングパワーが上がりすぎ、車体に振動、振れ等を招くなど高速安定性を悪化させる。従って、ベルトコード角度γの上限値を８５°以下、さらには８０゜以下とするの好ましく、又下限値を５５°以上、さらには６７°以上とするのが好ましい。又コード角度α、γの差が大き過ぎると、生タイヤ形成工程における１ｓｔカバー作成時、カーカス６とベルト層９とを一度にトロイド状にシェーピングすることができなくなるなど、生産性を損ねる恐れを招く。従って、前記コード角度α、γの差｜α−γ｜を２０°以下、さらに１０°以下に規制するのが好ましい。

又ベルト層９では、該ベルト層９に沿うタイヤ軸方向のベルト巾Ｗ２を、前記トレッド巾ＴＷの８０〜９８％とすることも必要であり、８０％未満では、トレッドショルダ域でのトレッド剛性が不足し旋回性能が低下する。又ベルト巾Ｗ２が広すぎると、サイドウォール部３のフレキシブル領域が減じ、乗り心地性の低下を招くとともに、ベルト層外端に作用する応力が増すため耐久性に不利となる。そのため前記ベルト巾Ｗ２はトレッド巾ＴＷの９８％以下であり、好ましくは前記バンド巾Ｗ１よりも小に設定する。なおバンド層７、ベルト層９がそれぞれ複数枚のプライで形成される場合には、最も巾広のプライ巾を前記バンド巾Ｗ１、ベルト巾Ｗ２と定義する。

次に、自動二輪車用タイヤ１の他の実施形態（参考例）を、図３、４に例示する。参考例のタイヤ１では、カーカス６の折返し部６ｂは、タイヤ赤道面Ｃｏを横切ってそのタイヤ軸方向外側で途切れることにより、折返し部６ｂ、６ｂ同士が半径方向内外で互いに重複する重複部２１を形成している。

しかしこのとき、前記重複部２１のカーカス６に沿う重複巾Ｗｂを、前記トレッド巾ＴＷの０％より大かつ２５％以下の範囲、或いは６０〜９０％の範囲とするのが好ましい。これは、もし前記重複巾Ｗｂが、前記トレッド巾ＴＷの２５％より大かつ６０％より小の場合には、直進走行から旋回走行に移行する際にトレッド面が接地する領域に、前記重複部２１の外端が剛性段差となって表れるなど、トレッド面内での剛性バランスが損なわれ、直進走行から旋回走行への移行に際して、車体倒し込みの円滑さを損ねるなど過渡特性を低下させるからである。 又重複巾Ｗｂをトレッド巾ＴＷの９０％以下とするのは、９０％をこえると、重複部外端に作用する応力が増し耐久性に不利となるからであり、そのために、重複巾Ｗｂは、前記バンド巾Ｗ１よりも小、さらにはベルト巾Ｗ２よりも小に設定するのが好ましい。

なお参考例のタイヤでは、前記カーカスプライが重複部２１を有する以外は前記第１実施形態のタイヤと実質的に同じ構成を採用することができる。又、本例の如く、ベルト層９をカーカス６の本体部６ａと折返し部６ｂとの間に形成するのが、生産性の観点から好ましいが、要求により前記ベルト層９をバンド層７と折返し部６ｂとの間に形成することもできる。

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の構造をなしかつ表１の仕様の第１実施形態の自動二輪車用タイヤ（タイヤサイズ１２０／７０Ｒ１７）、及び図３の構造をなしかつ表２の仕様の参考例の自動二輪車用タイヤ（タイヤサイズ１２０／７０Ｒ１７）をそれぞれ試作するとともに、試供タイヤの操縦安定性（高速安定性、旋回性、過渡特性）、乗り心地性、及びグリップ性を実車走行テストにより評価した。表１、２に記載以外の仕様は、表３に記載の如く実質的に同仕様である。

（１）実車走行テスト：
タイヤを、リム（ＭＴ３．５０×１７）、内圧（２５０ｋＰａ）の条件で、大型自動二輪車（１０００ＣＣ）の前輪に装着して、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、その時の操縦安定性（高速安定性、旋回性、過渡特性）、乗り心地性、及びグリップ性をドライバーの官能評価により５点法で評価した。指数の大きい方が良好である。

なお後輪には、
・ タイヤサイズ：１９０／５０Ｒ１７、
・ カーカス：プライ数（２枚）、コード角α（＋７２°／−７２°）、コード（ナイロン、９４０dtex／２）、
・ バンド層：コード角（０°、螺旋巻き）、バンド巾Ｗ１（１９８mm）、
の仕様の市販のタイヤを、リム（ＭＴ６．００×１７）、内圧（２９０ｋＰａ）の条件で使用した。

表１、２の如く実施例のタイヤは、比較例２と同程度もしくはそれ以上の優れた操縦安定性を確保しながら、比較例１並の優れた乗り心地性を発揮しうるのが確認できる。

本発明の自動二輪車用タイヤの第１実施形態を示す断面図である。 図１のタイヤのカーカスコード、バンドコード、ベルトコードの配列状態を平面に展開して略示する線図である。 参考例の自動二輪車用タイヤの断面図である。 図３のタイヤのカーカスコード、バンドコード、ベルトコードの配列状態を平面に展開して略示する線図である。 従来タイヤを説明する断面図である。

符号の説明

２ トレッド部
２Ｓ トレッド面
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
６Ａ カーカスプライ
６ａ 本体部
６ｂ 折返し部
７ バンド層
７Ａ バンドプライ
９ ベルト層
９Ａ ベルトプライ
２０ 重なり部
２１ 重複部

Claims (4)

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本体部に、前記ビードコアの廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返される折返し部を一連に設けたカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスの外側に配されかつバンドコードをタイヤ周方向に対して５度以下の角度で螺旋状に巻回したバンドプライからなるバンド層とを有する自動二輪車用タイヤであって、
   前記カーカスは、カーカスコードをタイヤ周方向に対して６５〜８７°の角度で配列した１枚のカーカスプライからなり、かつ前記折返し部は、前記バンド層とはその半径方向内側で重なる重なり部を有して途切れるとともに、
   前記バンドプライと前記カーカスの本体部との間に、ベルトコードをタイヤ周方向に対して４５〜８７°の角度で配列したベルトプライからなるベルト層を設け、
   しかも前記バンド層の該バンド層に沿うバンド巾Ｗ１が、トレッド面の該トレッド面に沿うトレッド巾ＴＷの８０〜９８％、かつ前記ベルト層の該ベルト層に沿うベルト巾Ｗ２が前記トレッド巾ＴＷの８０〜９８％であり、
   前記カーカスの折返し部は、タイヤ赤道面を横切ることなくそのタイヤ軸方向外側で途切れるとともに、前記重なり部のカーカスに沿う重なり巾Ｗａが、前記バンド巾Ｗ１の１５〜３５％であることを特徴とする自動二輪車用タイヤ。
2. 前記ベルト層は、１枚のベルトプライから形成され、前記ベルトコードの傾斜の向きは、前記本体部におけるカーカスコードの傾斜の向きと相違する請求項１記載の自動二輪車用タイヤ。
3. 前記ベルト層は、２枚のベルトプライからなり、この２枚のベルトプライ間でベルトコードの傾斜の向きが相違する請求項１記載の自動二輪車用タイヤ。
4. 前記ベルト層は、前記カーカスの本体部と折返し部との間に配され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。

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