JP7302391B2

JP7302391B2 - 自動二輪車用タイヤ

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Publication number: JP7302391B2
Application number: JP2019160674A
Authority: JP
Inventors: 和季福島
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2019-09-03
Filing date: 2019-09-03
Publication date: 2023-07-04
Anticipated expiration: 2039-09-03
Also published as: US11639076B2; US20210061015A1; JP2021037851A; CN112440624A; EP3789212A1; EP3789212B1

Description

本発明は、自動二輪車用タイヤに関する。

下記特許文献１には、ジョイントレスの帯体からなるバンドを含む自動二輪車用タイヤが記載されている。前記帯体は、周方向に対して傾斜する複数の第一主部と、前記第一主部と逆向きに傾斜する複数の第二主部とから構成されている。

特開２０１８－４３７４８号公報

特許文献１の自動二輪車用タイヤでは、大きな横力の作用する旋回後期での安定性能について改善の余地があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、旋回後期での安定性能を向上することができる自動二輪車用タイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明は、自動二輪車用タイヤであって、トロイド状のカーカスと、前記カーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されたトレッド補強層とを含み、前記トレッド補強層は、少なくとも１本の補強コードがトッピングゴムにより被覆された長尺の帯状プライが巻き付けられているプライ補強部を含み、前記プライ補強部は、前記帯状プライがタイヤ周方向に対して一方側に傾斜する複数の第１傾斜部と、前記帯状プライがタイヤ周方向に対して前記複数の第１傾斜部とは逆向きに傾斜する複数の第２傾斜部とを含み、かつ、前記複数の第１傾斜部の側縁が互いに接触することなく配され、かつ、前記複数の第２傾斜部の側縁が互いに接触することなく配されることにより、これらが空間部を残して交差する格子状部を含み、前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部のそれぞれは、タイヤ軸方向内側からタイヤ軸方向外側に向かってタイヤ周方向に対する角度が連続的に小さくなる。

本発明に係る自動二輪車用タイヤは、前記プライ補強部には、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部とが交差する交差部がタイヤ軸方向に複数設けられ、最もタイヤ軸方向外側の前記交差部において、前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部の前記角度は、３～１５°である、のが望ましい。

本発明に係る自動二輪車用タイヤは、前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部の最もタイヤ軸方向内側の前記角度が、１０～２０°である、のが望ましい。

本発明に係る自動二輪車用タイヤは、前記空間部が、タイヤ軸方向に複数並べられ、タイヤ軸方向外側の前記空間部は、タイヤ軸方向内側の前記空間部よりもそのタイヤ軸方向の長さが小さい、のが望ましい。

本発明に係る自動二輪車用タイヤは、前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部のそれぞれが、円弧状である、のが望ましい。

本発明に係る自動二輪車用タイヤは、前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部のそれぞれが、タイヤ軸方向の外側に凸の円弧状である、のが望ましい。

本発明に係る自動二輪車用タイヤは、前記プライ補強部には、タイヤ軸方向の外端において、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部とが連なる複数の連結部が設けられる、のが望ましい。

本発明に係る自動二輪車用タイヤは、前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部のそれぞれが、タイヤ赤道を横断している、のが望ましい。

本発明に係る自動二輪車用タイヤは、前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部のそれぞれが、タイヤ赤道上で点対称である、のが望ましい。

本発明に係る自動二輪車用タイヤは、前記帯状プライが、タイヤ周方向に対する角度が０°でタイヤ周方向に連続する部分が設けられることがない、のが望ましい。

本発明に係る自動二輪車用タイヤは、前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部のそれぞれが、両側のトレッド端側の端間を延びる、タイヤ赤道を横断している、のが望ましい。

本発明に係る自動二輪車用タイヤは、前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部のそれぞれが、タイヤ赤道からトレッド端側の端まで連続的にタイヤ周方向に対する角度が変化する、のが望ましい。

本発明の自動二輪車用タイヤは、帯状プライが巻き付けられているプライ補強部含んでいる。前記プライ補強部は、複数の第１傾斜部と前記第１傾斜部とは逆向きに傾斜する複数の第２傾斜部とが空間部を残して交差する格子状部を含んでいる。

前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部のそれぞれは、タイヤ軸方向内側からタイヤ軸方向外側に向かってタイヤ周方向に対する角度が連続的に小さくなっている。このような前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部は、トレッド部の剛性をタイヤ軸方向外側に向かって連続的に大きくするので、タイヤの倒れ込みに対する反力をキャンバー角に応じて作用させることができる。したがって、タイヤを大きく傾ける旋回後期においても、タイヤの倒れ込みが抑制されるので、優れた安定性能が発揮される。

本発明の自動二輪車用タイヤの一実施形態を示す断面図である。帯状プライの斜視図である。トレッド補強層のプライ補強部の全体展開図である。他の実施形態のトレッド補強層のプライ補強部の全体展開図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の自動二輪車用タイヤ（以下、単に「タイヤ」という場合がある。）１の正規状態におけるタイヤ回転軸（図示省略）を含むタイヤ子午線断面図である。図１には、空気入りタイヤが示される。

前記「正規状態」は、タイヤ１が正規リム（図示省略）にリム組みされ、かつ、正規内圧が充填され、しかも無負荷の状態である。本明細書では特に断りがない限り、タイヤ１の各部の寸法は、正規状態で測定された値である。

前記「正規リム」は、タイヤ１が基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めているリムであり、例えばJATMAであれば "標準リム" 、TRAであれば "Design Rim" 、ETRTOであれば "Measuring Rim" である。

前記「正規内圧」は、タイヤ１が基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば "最高空気圧" 、TRAであれば表"TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" である。

図１に示されるように、本実施形態のタイヤ１は、路面に接地する踏面２ａを有するトレッド部２と、トロイド状のカーカス６と、カーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されたトレッド補強層７とを有している。

カーカス６は、例えば、少なくとも１枚のカーカスプライ６Ａにより形成されている。カーカスプライ６Ａは、例えば、タイヤ赤道Ｃに対して７５～９０°の角度で傾けて配列されたカーカスコードを未加硫のトッピングゴムにより被覆して形成されている。カーカスプライ６Ａは、例えば、トレッド部２からサイドウォール部３を経て両側のビード部４、４のビードコア５に至る本体部６ａと、本体部６ａに連なる１対の折り返し部６ｂとを含んでいる。

トレッド補強層７は、タイヤ子午線断面において、トレッド部２に沿って湾曲してのびており、トレッド部２のほぼ全幅にわたって形成されている。これにより、トレッド補強層７は、トレッド部２の剛性をトレッド部２の全域にわたって高めることができる。このような観点より、トレッド補強層７の踏面２ａに沿った幅Ｗｔは、トレッド端ＴＥ、ＴＥ間の踏面２ａに沿った幅（以下、本明細書では、「トレッド展開幅」という場合がある。）ＴＷの７５％～９５％であるのが望ましい。

本実施形態のトレッド補強層７は、帯状プライ９がカーカス６に巻き付けられて形成されたプライ補強部８を含んでいる。

図２には、帯状プライ９の斜視図が示されている。図２に示されるように、帯状プライ９は、少なくとも１本、本実施形態では、３本の補強コード９ａをトッピングゴム９ｂにより被覆して形成されている。補強コード９ａは、例えば、スチールコードからなる。補強コード９ａは、有機繊維からなってもよい。好ましい有機繊維として、例えば、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コードがある。

帯状プライ９は、例えば、長手方向に延びる両側縁９ｓ、９ｓを含み、略矩形状の断面を有している。帯状プライ９の幅Ｗ１は、例えば、２．５mm以上１２．０mm以下が望ましい。帯状プライ９の厚さｔ１は、例えば、０．６mm以上３．０mm以下が望ましい。隣接する補強コード９ａの間隔ｄ１は、０．５mm以上１０mm以下が望ましい。補強コード９ａは、本実施形態では、側縁９ｓに沿って延びている。

図３には、プライ補強部８を展開した平面図が示されている。図３では、便宜上、プライ補強部８が１本の実線で示されている。図３に示されるように、プライ補強部８は、複数の第１傾斜部１０と複数の第２傾斜部１１とを含んでいる。各第１傾斜部１０は、例えば、帯状プライ９がタイヤ周方向に対して一方側（図３では左上がり）に傾斜している。各第２傾斜部１１は、帯状プライ９がタイヤ周方向に対して第１傾斜部１０とは逆向き（図３では右上がり）に傾斜している。

各第１傾斜部１０は、本実施形態では、第１傾斜部１０の側縁９ｓが互いに接触することなく配されている。各第２傾斜部１１は、本実施形態では、第２傾斜部１１の側縁９ｓが互いに接触することなく配されている。これにより、本実施形態のプライ補強部８は、複数の第１傾斜部１０及び複数の第２傾斜部１１が空間部１３を残して交差する格子状部１４を含んで形成されている。このようなプライ補強部８は、格子状部１４が高いねじり剛性を有するので、旋回走行時のタイヤ１の挙動を安定させることができる。

第１傾斜部１０及び第２傾斜部１１のそれぞれは、タイヤ軸方向内側からタイヤ軸方向外側に向かってタイヤ周方向に対する角度θが連続的に小さくなる。このような第１傾斜部１０及び第２傾斜部１１は、トレッド部２の横剛性をタイヤ軸方向外側に向かって連続的に大きくするので、タイヤ１の倒れ込みに対する反力をキャンバー角に応じて作用させることができる。したがって、タイヤ１を大きく傾ける旋回後期においても、優れた安定性能が発揮される。また、タイヤ軸方向の内外において横剛性の変化が緩やかになるため、ハンドル操作性やその応答性がスムーズになる。このため、旋回走行時の安定性能も向上する。

第１傾斜部１０及び第２傾斜部１１のそれぞれは、両側のトレッド端ＴＥ側の端８ｅ間を延びている。換言すると、プライ補強部８は、本実施形態では、１つの格子状部１４で形成されている。格子状部１４は、例えば、タイヤ赤道Ｃを挟んでタイヤ軸方向の両側に形成されている。本実施形態の格子状部１４は、そのタイヤ軸方向の両端１４ｅ、１４ｅが、プライ補強部８の両端８ｅ、８ｅ、換言すると、トレッド補強層７のタイヤ軸方向の両端７ｅ、７ｅを形成している。このようなプライ補強部８は、大きなねじれ剛性を有している。

第１傾斜部１０及び第２傾斜部１１のそれぞれは、タイヤ赤道Ｃからトレッド端ＴＥ側の端８ｅまで連続的にタイヤ周方向に対する角度θが変化している。このようなタイヤ１は、フルバンク時のタイヤ１の倒れ込みに対する反力を高めることができ、かつ、旋回初期から旋回後期までの大きな旋回範囲において、ハンドル操作性やその応答性をスムーズにするので、旋回走行時の安定性能を高める。

プライ補強部８は、第１傾斜部１０と第２傾斜部１１とが交差する交差部１５がタイヤ軸方向に複数設けられている。そして、最もタイヤ軸方向外側の交差部１５ａにおいて、第１傾斜部１０及び第２傾斜部１１の角度θ１は、３～１５°であるのが望ましい。角度θ１が３°未満の場合、第１傾斜部１０及び第２傾斜部１１のタイヤ軸方向の内外における角度θの変化が大きくなり、タイヤ軸方向の剛性段差が大きくなる。これにより、旋回走行時のハンドル操作性やその応答性が唐突になるおそれがあり、旋回時の安定性能が悪化する場合がある。角度θ１が１５°を超える場合、トレッド部２のタイヤ軸方向の外側の部分のタイヤ軸方向の剛性が小さくなり、旋回後期の倒込み性が悪化するおそれがある。

第１傾斜部１０及び第２傾斜部１１の最もタイヤ軸方向内側（本実施形態では、タイヤ赤道Ｃ上）の角度θ２は、１０～２０°であるのが望ましい。角度θ２が１０°未満の場合、直進走行時、大きな接地圧の作用するトレッド部２のタイヤ赤道Ｃ近傍のタイヤ周方向の剛性が小さくなり、直進安定性能が低下するおそれがある。角度θ２が２０°を超える場合、第１傾斜部１０及び第２傾斜部１１のタイヤ軸方向の内外における角度θの変化が大きくなり、旋回走行時のハンドル操作性やその応答性が唐突になるおそれがある。

第１傾斜部１０及び第２傾斜部１１のそれぞれは、例えば、円弧状で形成ある。このような第１傾斜部１０及び第２傾斜部１１は、旋回走行時のハンドル操作性やその応答性が唐突になるのを抑制する。第１傾斜部１０及び第２傾斜部１１のそれぞれは、本実施形態では、タイヤ赤道Ｃのタイヤ軸方向の両側で、それぞれ連続する一つの円弧状である。

第１傾斜部１０及び第２傾斜部１１のそれぞれは、本実施形態では、タイヤ軸方向外側に凸の円弧状で形成されている。換言すると、第１傾斜部１０及び第２傾斜部１１のそれぞれは、タイヤ赤道Ｃ上に変曲点を有して、タイヤ赤道Ｃの両側でそれぞれタイヤ軸方向外側に凸の円弧状である。このようなプライ補強部８は、さらに上述の作用を効果的に発揮する。

プライ補強部８のタイヤ軸方向の外端８ｅにおいて、第１傾斜部１０と第２傾斜部１１とが連結部１６で連なっている。このような連結部１６は、トレッド補強層７の外端７ｅ部分の剛性を高く維持する。連結部１６は、本実施形態では、第１傾斜部１０と第２傾斜部１１とを滑らかに連ねている。連結部１６は、例えば、第１傾斜部１０と第２傾斜部１１とを同じ曲率半径である単一円弧を形成するように連ねている。

プライ補強部８の外端８ｅにおいて、連結部１６のタイヤ周方向に対する角度θ３は、０°である。本実施形態のプライ補強部８は、連結部１６の角度θ３が０°で連続する部分が設けられていない。このようなプライ補強部８は、その外端８ｅの剛性の過度の増加を抑制し、ハンドル操作性やその応答性をさらにスムーズにする。なお、このような態様に限定されるものではなく、例えば、連結部１６の角度θ３が０°で連続する部分が小長さで形成されても良い（図示省略）。

第１傾斜部１０及び第２傾斜部１１のそれぞれは、例えば、タイヤ赤道Ｃ上で点対称である。また、第１傾斜部１０は、タイヤ周方向に任意の距離を移動させると、第２傾斜部１１とタイヤ赤道Ｃに対して線対称である。このような第１傾斜部１０及び第２傾斜部１１は、左右いずれの旋回走行もスムーズにする。なお、第１傾斜部１０及び第２傾斜部１１のそれぞれは、タイヤ赤道Ｃ上で点対称であるものに限定されるものではない。

本実施形態の格子状部１４は、タイヤ赤道Ｃ上に交差部１５が設けられていない。換言すると、第１傾斜部１０と第２傾斜部１１とは、タイヤ赤道Ｃ上を交互に配されている。このようなプライ補強部８は、タイヤ赤道Ｃ上の剛性段差を小さくして、直進走行から旋回走行へスムーズなロールに役立つ。なお、格子状部１４は、タイヤ赤道Ｃ上に交差部１５が設けられていても良い。このような格子状部１４は、直進走行時の安定性能を高める。

タイヤ軸方向内側に配された空間部１３ａは、本実施形態では、タイヤ軸方向外側に配された空間部１３ｂよりもタイヤ軸方向の長さが大きく形成される。このような空間部１３は、プライ補強部８のタイヤ軸方向の外側の剛性を高めるので、旋回後期の安定性能をさらに向上する。

このような自動二輪車用タイヤ１は、例えば、前輪又は後輪のいずれにも使用することができる。しかしながら、本実施形態のタイヤ１は、旋回走行時のハンドル操作性やその応答性、とりわけ、旋回後期の安定性能を高める。このような各種性能を効果的に発揮するためには、本実施形態のタイヤ１は、前輪用として用いられることが望ましい。

図４は、他の実施形態のプライ補強部８の展開図である。本実施形態のプライ補強部８と同じ構成要素は、同じ符号が付されてその説明が省略される。図５に示されるように、プライ補強部８は例えば、格子状部１４と螺旋状部２０とを含んでいる。この実施形態のプライ補強部８は、タイヤ軸方向の両側に配された一対の格子状部１４と、各格子状部１４の間、かつ、タイヤ赤道Ｃ上に配された螺旋状部２０とを含んでいる。

螺旋状部２０は、本実施形態では、帯状プライ９がタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けられて形成されている。このようなプライ補強部８は、大きな拘束力を作用させるので、カーカス６を含むトレッド部２の変形を抑制して、走行時の安定性能を高める。

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得る。

図１及び図２に示す基本構造を有する自動二輪車用タイヤが、表１の仕様に基づいて試作された。このタイヤの剛性感、応答性、ハンドル操作性及び旋回後期の安定性能について、評価テストが行われた。各タイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
帯状プライ：幅４．０mm、厚さ１．０mm
トレッド補強層の幅（Ｗｔ／ＴＷ）：９０％

＜剛性感・応答性・ハンドル操作性・旋回後期の安定性能＞
各試供タイヤが、下記の条件で、排気量１３００ccの自動二輪車の全輪に装着された。テストライダーは、上記車両を乾燥アスファルト路面のテストコースを走行させた。このときの各試供タイヤの剛性感、応答性、ハンドル操作性及び旋回後期の安定性能がテストライダーの官能により評価された。結果は、５点満点とする評点で表示されている。数値が大きいほど良好である。なお、表１の「第１傾斜部及び第２傾斜部の角度の変化」の「無」は、第１傾斜部及び第２傾斜部のそれぞれの角度が、タイヤ赤道Ｃからこれらのタイヤ軸方向の外端まで、一定であることを表している。また、同「有」は、前記角度が、タイヤ赤道Ｃからこれらのタイヤ軸方向の外端まで連続的に小さくなること、を意味している。
タイヤサイズ：１２０／７０Ｒ１７(前輪) １９０／５５Ｒ１７(後輪)
リム：１７Ｍ／ＣｘＭＴ３．５０（前輪）／１７Ｍ／ＣｘＭＴ５．５０（後輪）
内圧（全輪）：２５０kPa
テストの結果が、表１に示される。

テストの結果、各実施例の自動二輪車用タイヤは、比較例の自動二輪車用タイヤに対し、各種性能が優れていることが確認された。また、補強コードの材質をスチールにすると、さらに倒れ込みの発生を抑制することができた。

１タイヤ
７トレッド補強層
８プライ補強部
９帯状プライ
１０第１傾斜部
１１第２傾斜部
１３空間部
１４格子状部

Claims

自動二輪車用タイヤであって、
トロイド状のカーカスと、前記カーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されたトレッド補強層とを含み、
前記トレッド補強層は、少なくとも１本の補強コードがトッピングゴムにより被覆された長尺の帯状プライが巻き付けられているプライ補強部を含み、
前記プライ補強部は、前記帯状プライがタイヤ周方向に対して一方側に傾斜する複数の第１傾斜部と、前記帯状プライがタイヤ周方向に対して前記複数の第１傾斜部とは逆向きに傾斜する複数の第２傾斜部とを含み、かつ、前記複数の第１傾斜部の側縁が互いに接触することなく配され、かつ、前記複数の第２傾斜部の側縁が互いに接触することなく配されることにより、これらが空間部を残して交差する格子状部を含み、
前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部のそれぞれは、タイヤ軸方向内側からタイヤ軸方向外側に向かってタイヤ周方向に対する角度が連続的に小さくなる、
自動二輪車用タイヤ。
前記プライ補強部には、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部とが交差する交差部がタイヤ軸方向に複数設けられ、
最もタイヤ軸方向外側の前記交差部において、前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部の前記角度は、３～１５°である、請求項１に記載の自動二輪車用タイヤ。
前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部の最もタイヤ軸方向内側の前記角度は、１０～２０°である、請求項１又は２に記載の自動二輪車用タイヤ。
前記空間部は、タイヤ軸方向に複数並べられ、
タイヤ軸方向外側の前記空間部は、タイヤ軸方向内側の前記空間部よりもそのタイヤ軸方向の長さが小さい、請求項１ないし３のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。
前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部のそれぞれは、円弧状である、請求項１ないし４のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。
前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部のそれぞれは、タイヤ軸方向の外側に凸の円弧状である、請求項５に記載の自動二輪車用タイヤ。
前記プライ補強部には、タイヤ軸方向の外端において、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部とが連なる複数の連結部が設けられる、請求項１ないし６のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。
前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部のそれぞれは、タイヤ赤道を横断している、請求項１ないし７のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。
前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部のそれぞれは、タイヤ赤道上で点対称である、請求項８に記載の自動二輪車用タイヤ。
前記帯状プライは、タイヤ周方向に対する角度が０°でタイヤ周方向に連続する部分が設けられない、請求項１ないし９のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。
前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部のそれぞれは、両側のトレッド端側の端間を延びる、請求項１ないし１０のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。
前記第１傾斜部及び前記第２傾斜部のそれぞれは、タイヤ赤道からトレッド端側の端まで連続的にタイヤ周方向に対する角度が変化する、請求項１ないし１１のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。