JP4675710B2 - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車用タイヤに関する。詳細には、本発明は、タイヤの断面形状の改良に関する。

自動二輪車では、旋回走行時に、その車体が傾けられる。このため、自動二輪車は自動四輪車に比べて転倒しやすい。摩擦係数の低いウェットな路面においては、自動二輪車はコーナー出口付近で加速し始めると、ホイールスピンが発生する場合がある。このため、自動二輪車に装着されるタイヤには、旋回走行時における転倒を防止し、ホイールスピンの発生を抑えるために、グリップ力の向上が図られている。

車体が傾けられる旋回時におけるグリップ力が向上されたタイヤが、特許第３２２７４０１号に開示されている。このタイヤでは、トレッドの外面の曲率半径が最適化されている。
特許第３２２７４０１号

トレッドの外面の曲率半径が大きくされて、十分な接地面積が確保されたタイヤでは、旋回時におけるグリップ力が良好であるが、接地圧は低い。このようなタイヤが高荷重を付与されて撓むと、接地面の中心における接地圧が著しく低下してしまう。接地圧が著しく低下したタイヤは、接地感に劣る。

トレッドの剛性が高められると、タイヤの撓みが抑えられる。しかし、トレッドの剛性が高いタイヤでは、外乱吸収性が不充分である。外乱吸収性の低いタイヤは、乗り心地に劣る。

本発明の目的は、グリップ力、接地感及び外乱吸収性に優れた自動二輪車用タイヤの提供にある。

本発明者らは、タイヤのカーカス及びベルトの形状について鋭意検討した結果、カーカス及びベルトの形状を制御することによりタイヤのグリップ力、接地感及び外乱吸収性が、従来のタイヤに比べて向上することを見出した。

本発明に係る自動二輪車用タイヤは、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からさらに半径方向略内向きに延びる一対のビードと、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、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を備えている。このカーカスは、カーカスプライを備えている。このベルトは、ベルトプライを備えている。このベルトプライは、螺旋状に周巻きされたベルトコードを備えている。このベルトコードの赤道面に対してなす角度の絶対値は、０°以上２５°以下である。赤道面近傍のベルトプライの近似半径Ｒ１は、８０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下である。サイドウォール近傍のカーカスプライの近似半径Ｒ２は、１０ｍｍ以上である。この近似半径Ｒ１及びＲ２の間の関係は、下記数式（Ｉ）で示される。

好ましくは、このタイヤは、自動二輪車の後輪に使用されうる。

好ましくは、このタイヤでは、ＪＡＴＭＡ規格における呼びサイズは、１８０／５５ＺＲ１７又は１９０／５０ＺＲ１７である。

このタイヤでは、赤道面近傍のベルトプライの近似半径Ｒ１が８０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下とされているので、十分な接地面積が確保されている。十分な接地面積が確保されたタイヤは、グリップ力に優れる。このタイヤはジョイントレス構造とされたベルトを備えているので、トレッドの剛性が高い。このため、高荷重が付与されたときのトレッドの撓みが抑えられる。トレッドの撓みが抑えられたタイヤは、接地感に優れる。このタイヤでは、この近似半径Ｒ１と、サイドウォール近傍のカーカスプライの近似半径Ｒ２とが制御されることにより、ベルトプライとカーカスプライとの形状が最適化されている。このため、このタイヤは、グリップ力を確保しつつ、十分な外乱吸収性を有している。このタイヤは、グリップ力、接地感及び外乱吸収性に優れているので、旋回走行時における限界性能が高い。このようなタイヤは、旋回速度の高速化が達成されうる。

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自動二輪車用タイヤ２の一部が示された断面図である。このタイヤ２は、正規リム４に組み込まれている。このタイヤ２には、正規内圧となるように空気が充填されている。この図１において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。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の中心線である。この中心線ＣＬは、このタイヤ２の赤道面と一致する。このタイヤ２は、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、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、チューブレスタイプの空気入りタイヤ２である。なお、この図１中の細実線ＢＢＬは、ビード１０ベースラインを表す。

タイヤ２の寸法は、タイヤ２が正規リム４に組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ２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２には荷重がかけられない。本明細書において正規リム４とは、タイヤ２が依拠する規格において定められたリム４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４である。本明細書において正規内圧とは、タイヤ２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。

トレッド６は架橋ゴムからなり、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド６は、路面と接地するトレッド面２０を形成する。トレッド面２０には、溝２２が刻まれている。この溝２２により、トレッドパターンが形成されている。

サイドウォール８は、トレッド６の端２４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８は、架橋ゴムからなる。サイドウォール８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８は、カーカス１２の外傷を防止する。

ビード１０は、サイドウォール８から半径方向略内向きに延びている。ビード１０は、コア２６と、このコア２６から半径方向外向きに延びるエイペックス２８とを備えている。コア２６はリング状であり、複数本の非伸縮性ワイヤー（典型的にはスチール製ワイヤー）を含む。エイペックス２８は、半径方向外向きに先細りであるテーパ状であり、高硬度な架橋ゴムからなる。

カーカス１２は、カーカスプライ３０からなる。このカーカスプライ３０は、両側のビード１０の間に架け渡されており、トレッド６及びサイドウォール８の内側に沿っている。このカーカスプライ３０は、コア２６の周りを、軸方向内側から外側に向かって巻かれている。このカーカス１２に、二枚以上のカーカスプライ３０が積層されて用いられてもよい。

図示されていないが、カーカスプライ３０は、カーカスコードとトッピングゴムとからなる。カーカスコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、通常は７５°から９０°である。換言すれば、このタイヤ２はラジアルタイヤである。カーカスコードは、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。

インナーライナー１６は、カーカス１２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、空気透過性の少ない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１０の近傍に位置している。タイヤ２がリム４に組み込まれると、このチェーファー１８がリム４と当接する。この当接により、ビード１０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。

ベルト１４は、カーカス１２の半径方向外側に位置している。ベルト１４は、カーカス１２と積層されている。ベルト１４は、カーカス１２を補強する。ベルト１４は、ベルトプライ３２を備えている。このベルトプライ３２は、螺旋状に周巻きされた帯体の加硫成形によって形成される。このベルトプライ３２は、ベルトコードを備えている。このベルト１４に、２枚以上のベルトプライ３２が用いられてもよい。

図２は、加硫工程前にあるベルトプライ３２が示された断面斜視図である。図２において、矢印線Ａで示されているのはタイヤ２の周方向である。長尺の帯体３４が、螺旋状に周巻きされている。この帯体３４の赤道面に対してなす角度の絶対値は、０°以上２５°以下である。本明細書では、帯体３４が周巻きされてなるベルト１４の構造はジョイントレス構造と称される。

図３は、図２のベルトプライ３２の帯体３４が示された拡大断面斜視図である。この図に示されているように、帯体３４は２本のベルトコード３６とトッピングゴム３８とからなる。ベルトコード３６は、トッピングゴム３８に埋設されている。ベルトコード３６は、帯体３４の長手方向に延びている。このベルトコード３６は、帯体３４に並列に配列されている。前述したように、帯体３４は螺旋状に周巻きされているので、ベルトコード３６もタイヤ２に螺旋状に周巻きされる。換言すれば、ベルトコード３６もジョイントレスである。このベルトコード３６は、カーカス１２を均一に綰ねている。帯体３４におけるベルトコード３６の本数は、３本以上でもよい。図２に示されるように、周巻の際、帯体３４の一部は隣接する帯体３４と重ねられるのが好ましい。これにより、ベルトプライ３２の位置ズレが確実に防止される。ベルトコード３６の好ましい材質は、有機繊維又はスチールである。好ましい有機繊維としては、アラミド繊維、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ポリエステル繊維が例示される。

図１において、点Ｐ１は、中心線ＣＬと、ベルトプライ３２の内面４０との交点である。点Ｐ２は、この中心線ＣＬが基準とされたトレッド６の端２４までの軸方向長さが半分となる位置である。点Ｐ３は、この点Ｐ２を通り中心線ＣＬに平行な直線とベルトプライ３２の内面４０との交点である。点ＰＡは、この中心線ＣＬ上に位置している。矢印線Ｒ１は、この点ＰＡが中心とされて点Ｐ１と点Ｐ３とを通る円の半径を表している。このＲ１は、この中心線ＣＬ近傍のベルトプライ３２の内面４０の近似半径である。

図１において、点Ｐ４は、軸方向最大幅となるカーカスプライ３０の外面４２の上の位置である。二点鎖線Ｌ１は、この点Ｐ４を通りＢＢＬに平行な直線である。点Ｐ５は、この直線Ｌ１とカーカスプライ３０の内面４４との交点である。点Ｐ６は、エイペックス２８の半径方向上端である。点Ｐ７は、この直線Ｌ１が基準とされた点Ｐ６までの半径方向高さが半分となる位置である。点Ｐ８は、この点Ｐ７を通りこの直線Ｌ１に平行な直線とカーカスプライ３０の内面４４との交点である。点ＰＢは、この直線Ｌ１上に位置している。矢印線Ｒ２は、この点ＰＢが中心とされて点Ｐ５と点Ｐ８とを通る円の半径を表している。このＲ２は、サイドウォール８の近傍のカーカスプライ３０の内面４４の近似半径である。なお、カーカス１２に２枚以上のカーカスプライ３０が積層されて用いられた場合においては、半径方向内側に位置するカーカスプライ３０の内面４４が用いられて、近似半径が定義されうる。

近似半径Ｒ１は、８０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下である。この近似半径Ｒ１が８０ｍｍ以上に設定されることにより、十分な接地面積が確保される。十分な接地面積が確保されたタイヤ２は、グリップ力に優れる。この観点から、この近似半径Ｒ１は８５ｍｍ以上がより好ましく、９０ｍｍ以上が特に好ましい。この近似半径Ｒ１が１２０ｍｍ以下に設定されることにより、キャンバー角の形成が維持されうるので、タイヤ２としての機能が保持されうる。この観点から、この近似半径Ｒ１は１１１ｍｍ以下がより好ましく、１００ｍｍ以下が特に好ましい。

近似半径Ｒ２は、１０ｍｍ以上である。この近似半径Ｒ２が１０ｍｍ以上に設定されることにより、サイドウォール８に撓む部分が形成されるので、タイヤ２に外乱吸収性が付与される。この観点から、この近似半径Ｒ２は１５ｍｍ以上が好ましく、２０ｍｍ以上が特に好ましい。

このタイヤ２では、近似半径Ｒ１及びＲ２は、上記数式（Ｉ）で示される関係も満たしている。

図４は、図１のタイヤ２の近似半径Ｒ１及びＲ２の関係が示されたグラフである。この図４において、細実線ＬＡは、Ｒ２＝（−Ｒ１＋１２０）×０．８５で示される一次関数である。細実線ＬＢは、Ｒ２＝（−Ｒ１＋１２０）×１．１５で示される一次関数である。この近似半径Ｒ１の範囲は８０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下であり、近似半径Ｒ２の範囲は１０ｍｍ以上とされているので、上記数式（Ｉ）が満たされ、実質的に設定されうる近似半径Ｒ１及びＲ２の組み合わせは、太実線ＬＣで囲まれた領域ＥＲに位置する。従って、近似半径Ｒ２の上限値は４６ｍｍである。なお、図４中、点Ｐ９、Ｐ１０、Ｐ１１及びＰ１２は、この領域ＥＲの頂点を表している。

このタイヤ２では、赤道面近傍のベルトプライ３２の近似半径Ｒ１が８０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下とされているので、十分な接地面積が確保されている。十分な接地面積が確保されたタイヤ２は、グリップ力に優れる。このタイヤ２はジョイントレス構造とされたベルト１４を備えているので、トレッド６の剛性が高い。このため、高荷重が付与されたときのトレッド６の撓みが抑えられる。トレッド６の撓みが抑えられたタイヤ２は、接地感に優れる。このタイヤ２は、グリップ力及び接地感に優れている。

このタイヤ２では、近似半径Ｒ１及びＲ２の組み合わせが領域ＥＲに位置するように調整されているので、接地面積が損なわれることなく、サイドウォール８が適度に撓む。したがって、このタイヤ２は、グリップ力を確保しつつ、十分な外乱吸収性を備えている。

このタイヤ２は、グリップ力、接地感及び外乱吸収性に優れている。このようなタイヤ２は、自動二輪車の駆動輪として機能する後輪に装着される。

このタイヤ２のＪＡＴＭＡ規格における呼びサイズは、１８０／５５ＺＲ１７であるのが好ましい。この呼びサイズが１８０／５５ＺＲ１７とされることにより、高速走行用の自動二輪車の後輪に装着されうる。このタイヤ２が装着された自動二輪車では、旋回走行時における限界性能が高められるので、旋回速度の高速化が達成されうる。なお、この呼びサイズが、１９０／５０ＺＲ１７とされてもよい。

以下、実施例によって本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に示された基本構成を備え、表２に示された仕様の自動自動二輪車用ラジアルタイヤを得た。このタイヤの公称呼びサイズは、１８０／５５ＺＲ１７である。カーカスには、１枚のカーカスプライを用いた。このカーカスプライに用いられているコード材質は、ナイロン繊維である。このコードの周方向に対してなす角度は、９０°である。このコードの繊度は、２／１４００ｄｔｅｘである。ベルトプライに用いられているコード材質は、アラミド繊維である。このコードの周方向に対してなす角度は、実質的に０°である。このコードの繊度は、２／１６７０ｄｔｅｘである。このコードの密度は、３５エンズである。このタイヤの近似半径Ｒ１は、９５ｍｍである。近似半径Ｒ２は、２５ｍｍである。この近似半径Ｒ１及びＲ２は、上記数式（Ｉ）を満たしている。このため、この近似半径Ｒ１及びＲ２の組み合わせは、領域ＥＲに属している。

［比較例７から９］
近似半径Ｒ２を下記表２に示される通りとした他は実施例１と同様にして、自動自動二輪車用ラジアルタイヤを得た。

［比較例４、５及び６並びに実施例５］
近似半径Ｒ１を９０ｍｍに設定し、近似半径Ｒ２を下記表１及び表２に示される通りとした他は実施例１と同様にして、自動自動二輪車用ラジアルタイヤを得た。実施例５の近似半径Ｒ１及びＲ２の組み合わせは、領域ＥＲに属している。

［比較例３及び実施例４］
近似半径Ｒ１を８５ｍｍに設定し、近似半径Ｒ２を下記表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、自動自動二輪車用ラジアルタイヤを得た。実施例４の近似半径Ｒ１及びＲ２の組み合わせは、領域ＥＲに属している。

［比較例２並びに実施例２及び３］
近似半径Ｒ１を８０ｍｍに設定し、近似半径Ｒ２を下記表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、自動自動二輪車用ラジアルタイヤを得た。実施例２及び３の近似半径Ｒ１及びＲ２の組み合わせは、領域ＥＲに属している。図４において、点Ｐ９はこの実施例２の近似半径Ｒ１及びＲ２の組み合わせを表している。点Ｐ１０は、この実施例３の近似半径Ｒ１及びＲ２の組み合わせを表している。

［比較例１０並びに実施例７及び８］
近似半径Ｒ２を１０ｍｍに設定し、近似半径Ｒ１を下記表３に示される通りとした他は実施例１と同様にして、自動自動二輪車用ラジアルタイヤを得た。実施例７及び８の近似半径Ｒ１及びＲ２の組み合わせは、領域ＥＲに属している。図４において、点Ｐ１２はこの実施例７の近似半径Ｒ１及びＲ２の組み合わせを表している。点Ｐ１１は、この実施例８の近似半径Ｒ１及びＲ２の組み合わせを表している。

［比較例１、１１及び１２並びに実施例６］
近似半径Ｒ１及びＲ２を下記表１及び表３に示される通りとした他は実施例１と同様にして、自動自動二輪車用ラジアルタイヤを得た。実施例６の近似半径Ｒ１及びＲ２の組み合わせは、領域ＥＲに属している。なお、比較例１は、市販されている従来のタイヤに相当する。

［実車官能評価］
排気量が６００ｃｍ^３である市販の自動二輪車（４ストローク）の後輪に、試作タイヤが装着された。リムはＭＴ５．５０×１７、タイヤ空気内圧は２９０ｋＰａとした。なお、この前輪には、市販されている従来のタイヤが装着されている。この前輪のタイヤの公称呼びサイズは、１２０／７０ＺＲ１７である。リムはＭＴ３．５０×１７、タイヤ空気内圧は２５０ｋＰａとした。サーキットコースで、時速１００ｋｍ／ｈから時速１５０ｋｍ／ｈにおける旋回走行と時速２００ｋｍ／ｈから車両最高速（約２８０ｋｍ／ｈ程度）における直進走行とが実施され、ライダーが５．０点を満点としたグリップ力、接地感及び外乱吸収性に関する官能評価を行った。この数値が大きいほど、良好であることが示される。４．０点以上が合格である。この結果が、下記の表１、表２及び表３に示されている。

表１、表２及び表３に示されるように、実施例のタイヤはグリップ力、接地感及び外乱吸収性に優れている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明に係る自動二輪車用タイヤは、種々の車両に装着されうる。

図１は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車用タイヤの一部が示された断面図である。 図２は、加硫工程前にあるベルトプライが示された断面斜視図である。 図３は、図２のベルトプライの帯体が示された拡大断面斜視図である。 図４は、図１のタイヤの近似半径Ｒ１及びＲ２の関係が示されたグラフである。

符号の説明

２・・・タイヤ
４・・・リム
６・・・トレッド
８・・・サイドウォール
１０・・・ビード
１２・・・カーカス
１４・・・ベルト
１６・・・インナーライナー
１８・・・チェーファー
２０・・・トレッド面
２２・・・溝
２４・・・端
２６・・・コア
２８・・・エイペックス
３０・・・カーカスプライ
３２・・・ベルトプライ
３４・・・帯体
３６・・・ベルトコード
３８・・・トッピングゴム
４０、４４・・・内面
４２・・・外面

Claims (3)

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からさらに半径方向略内向きに延びる一対のビードと、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、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を備えており、
   このカーカスが、カーカスプライを備えており、
   このベルトが、ベルトプライを備えており、
   このベルトプライが、螺旋状に周巻きされたベルトコードを備えており、
   このベルトコードの赤道面に対してなす角度の絶対値が、０°以上２５°以下であり、
   赤道面近傍のベルトプライの近似半径Ｒ１が、８０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下であり、
   サイドウォール近傍のカーカスプライの近似半径Ｒ２が、１０ｍｍ以上であり、
   この近似半径Ｒ１及びＲ２の間の関係が、下記数式（Ｉ）で示される自動二輪車用ラジアルタイヤ。
   

   
2. 自動二輪車の後輪に使用されうる請求項１に記載のタイヤ。
3. ＪＡＴＭＡ規格における呼びサイズが、１８０／５５ＺＲ１７又は１９０／５０ＺＲ１７である請求項１又は２に記載のタイヤ。
   

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