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JP6911577B2 - 二輪自動車用タイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、二輪自動車に装着される空気入りタイヤに関する。
二輪自動車では、直進安定性、旋回性、乗り心地等の観点から、タイヤの剛性が調整される。この剛性の調整手段の一つとして、カーカス構造の変更が挙げられる。例えば、カーカスプライの積層枚数を増減することで、タイヤの剛性を調整しうる。また、カーカスプライの積層構造を変更することで、タイヤの剛性を調整しうる。
特開2005−1629公報には、二輪自動車用タイヤが開示されている。このタイヤでは、内側カーカスプライに外側カーカスプライが積層されている。内側カーカスプライと外側カーカスプライとが、所定の積層構造にされている。このカーカスの積層構造と、カーカスに積層されたバンドとの組み合わせによって、トレッド全体の剛性が向上している。
特開2005−1629公報
二輪自動車のタイヤでは、その用途によって、更なる剛性の向上が要求されることがある。また、その用途によって、その剛性の調整が必要とされることがある。例えば、所謂クルーザーのタイヤでは、同程度の排気量の他の二輪自動車に比べてその重量が重いため、高い剛性が要求される。
このタイヤの剛性は、カーカスプライの枚数を増やすことで向上しうる。しかしながら、カーカスプライの増減では、剛性の微妙な調整は困難である。更に、このカーカスプライの枚数の増減は、タイヤの過渡特性も大きく変化させる。また、前述の特開2005−1629公報のタイヤでは、外側カーカスプライを更にコア近傍まで延在させることで、タイヤの剛性が向上しうる。その様にされたタイヤでは、外側カーカスプライの端部はコアの近傍に位置する。このコア近傍に位置する外側カーカスプライの端部は、タイヤ表面に露出し易く、タイヤの耐久性が損なわれる。このタイヤでは、外側カーカスプライの延在による更なる剛性の向上は、耐久性の観点から困難である。
本発明の目的は、剛性に優れると共に過渡特性に優れる二輪自動車用タイヤの提供にある。
本発明に係る二輪自動車用タイヤは、トレッド、一対のサイドウォール、一対のビード、カーカス及びバンドを備えている。それぞれのサイドウォールは、上記トレッドの端から半径方向略内向きに延びている。それぞれのビードは、上記サイドウォールの軸方向内側に位置している。上記カーカスは、上記トレッド及び上記サイドウォールの内側に沿って一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されている。上記バンドは、半径方向において上記トレッドと上記カーカスとの間に位置して、上記カーカスに積層されている。上記カーカスは、第一カーカスプライ及び第二カーカスプライを備えている。上記第一カーカスプライは、ビードの周りにて、軸方向内側から外側に向かって折り返されており、第一カーカスプライには主部と折り返し部とが形成されている。上記第二カーカスプライは、上記主部の半径方向外側に位置して、一方のビードと他方のビードとに架け渡されている。上記第二カーカスプライの端部は、半径方向内向きに延びている。上記第二カーカスプライの端は、軸方向において上記ビードと上記折り返し部との間に位置している。上記折り返し部の端は、上記主部と上記バンドと間に位置している。上記折り返し部と上記バンドとは、積層されている。
ビードベースラインから上記折り返し部の端までの高さをH1とし、ビードベースラインから上記第二カーカスプライの端までの高さをH2とする。このときに、好ましくは、上記高さH1に対する上記高さH2の比は、0.05以上0.50以下である。
上記バンドの幅をWbとし、上記折り返し部と上記バンドとの積層幅をWjとする。このときに、好ましくは、上記幅Wbに対する上記幅Wjの比は、0.05以上0.20以下である。
上記ビードは、コアとコアから半径方向外向きに延びるエイペックスとを備えている。上記第二カーカスプライの端は、軸方向において上記コアと上記折り返し部との間に位置している。
上記ビードは、コアとコアから半径方向外向きに延びるエイペックスとを備えている。好ましくは、上記エイペックスの先端は、上記第二カーカスプライの端より半径方向外側に位置している。
上記ビードは、コアとコアから半径方向外向きに延びるエイペックスとを備えている。好ましくは、上記エイペックスの先端は、トレッド端Peより半径方向外側に位置している。
本発明に係るタイヤは、第一カーカスプライとバントとが積層されることで、剛性が向上すると共に過渡特性にも優れている。このタイヤでは、第二カーカスプライの端がビードと第一カーカスプライの折り返し部との間に積層されることで、過渡特性を損なうことなく、更に高い剛性が得られる。
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。
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には、空気入りタイヤ2が示されている。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。一点鎖線CLはタイヤ2の赤道面を表わす。このタイヤ2の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面に対して対称である。実線BLは、ビードベースラインを表す。このビードベースラインは、タイヤ2が装着される正規リムのリム径(JATMA参照)を規定する線である。このビードベースラインは軸方向に延びている。
このタイヤ2は、トレッド4、一対のサイドウォール6、一対のビード8、カーカス10、バンド12、インナーライナー14及び一対のチェーファー16を備えている。このタイヤ2は、チューブレスタイプである。このタイヤ2は、二輪自動車の前輪に装着される。
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、路面と接地するトレッド面18を形成する。トレッド面18は、軸方向において、一方のトレッド端Peから他方のトレッド端Peまで延びている。トレッド4は、ベース層20とキャップ層22とを有している。キャップ層22は、トレッド面18を形成している。キャップ層22は、ベース層20に積層されている。ベース層20は、キャップ層22の半径方向内側に位置して、キャップ層22に沿って延在する。ベース層20は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。キャップ層22は、耐摩耗性、耐熱性及びグリップ性に優れた架橋ゴムからなる。このトレッド4には、溝24が刻まれていている。この溝24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の半径方向外側端は、トレッド4と接合されている。このサイドウォール6は、耐カット性及び耐候性に優れた架橋ゴムからなる。このサイドウォール6は、カーカス10の損傷を防止する。
ビード8は、サイドウォール6の軸方向内側に位置している。ビード8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、巻回された非伸縮性ワイヤーを含む。ワイヤーの典型的な材質は、スチールである。エイペックス28は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス28は、高硬度な架橋ゴムからなる。
カーカス10は、第一カーカスプライとしての第一プライ30と、第二カーカスプライとしての第二プライ32とからなる。第一プライ30及び第二プライ32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に沿っている。
第一プライ30は、コア26の周りにて、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、第一プライ30には、主部30aと折り返し部30bとが形成されている。この主部30aは、両側のビード8の間に架け渡されている。折り返し部30bは、コア26及びエイペックス28に沿って半径方向外向きに延在する。
第二プライ32は、赤道面の近傍において、第一プライ30の主部30aの外周面に積層されている。第二プライ32は、ビード8の近傍において、ビード8の軸方向外側面に積層されている。第二プライ32の端部32eは半径方向内向きに延びている。第二プライ32は、コア26の周りにて、折り返されていない。半径方向において、第一プライ30の折り返し部30bの端P1は、第二プライ32の端P2よりも外側に位置している。この端部32eは、軸方向において、ビード8と折り返し部30bとの間に位置している。
第一プライ30及び第二プライ32は、それぞれ並列された多数のカーカスコードとトッピングゴムとからなる。それぞれのカーカスコードが赤道面に対してなす傾斜角度の絶対値は、一般に60°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。このタイヤ2では、第一プライ30のカーカスコードの赤道面に対する傾斜方向は、第二プライ30のカーカスコードの赤道面に対する傾斜方向と逆にされている。カーカスコードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、レーヨン繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、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。
バンド12は、カーカス10の半径方向外側に位置している。バンド12は、トレッド4の半径方向内側に位置している。バンド12は、一方の軸方向の端Pbから他方の軸方向の端Pbまで、トレッド4に沿って延びている。バンド12は、カーカス10を補強する。
図示されないが、バンド12は、バンドコードとトッピングゴムとからなる。バンドコードは、一方の端Pbから他方の端Pbまで、螺旋状に巻かれている。このバンドコードは実質的に周方向に延びている。周方向に対するバンドコードの傾斜角度は、5°以下、更には2°以下である。バンドコードの材質は、スチールである。バンドコードに、有機繊維が用いられてもよい。好ましい繊維として、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。
インナーライナー14は、カーカス10の内側に位置している。インナーライナー14は、空気遮蔽性に優れた架橋ゴムからなる。インナーライナー14の典型的な基材ゴムは、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムである。インナーライナー14は、タイヤ2の内圧を保持する。チェーファー16は、ビード8の近傍に位置している。タイヤ2が、図示されないリムに組み込まれると、このチェーファー16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16は、例えば、布とこの布に含浸したゴムとからなっている。
両矢印H1は、第一プライ30の折り返し部30bの端P1の高さを表している。両矢印H2は、第二プライ32の端P2の高さを表している。この高さH1及び高さH2は、ビードベースラインから半径方向の直線距離として測定される。
両矢印Wbはバンド12の幅を表している。この幅Wbは、軸方向一方の端Pbから他方の端Pbまでの距離である。この幅Wbは、バンド12に沿って測定される。両矢印Wjは、折り返し部30bとバンド12とが積層された積層幅を表している。この積層幅Wjは、折り返し部30bの端P1からバンド12の端Pbまでの距離である。この積層幅Wjは、積層されている折り返し部30bとバンド12との境界に沿って測定される。
片矢印Rは、赤道面におけるトレッド面18の曲率半径を表している。二輪自動車のタイヤ2の曲率半径Rは、四輪自動車のそれに比べて小さい。これにより、旋回走行において、ライダーは二輪自動車を内側へ容易に傾斜させられる。この傾斜によって、二輪自動車の旋回走行が容易にされる。この曲率半径Rは、一般に50mm以上150mm以下である。
このタイヤ2では、第二プライ32の端部32eは、エイペックス28の軸方向外側に積層されている。第二プライ32の端部32eは、軸方向において、エイペックス28と折り返し部30bとの間に位置している。折り返し部30bの端部30eは、軸方向において第二プライ32の外側に積層されている。この端部32eの外側に、バンド12の端部12eが積層されている。この折り返し部30bの端部30eは、第二プライ32とバンド12との間に位置している。
このタイヤ2は、二輪自動車の前輪に装着される。このタイヤ2では、第二プライ32の端P2は、エイペックス28の軸方向外側に位置している。エイペックス28は、高硬度の架橋ゴムからなる。このタイヤ2が半径方向内向きに荷重を受けると、エイペックス28の軸方向内側で圧縮変形を生じ、軸方向外側で伸張変形を生じる。この折り返し部30b及び第二プライ32は、カーカスコードを備えており、伸張変形を抑制しうる。この折り返し部30b及び第二プライ32は、エイペックス28の軸方向外側に位置して、伸張変形の抑制に寄与する。このタイヤ2は、剛性に優れている。
この第二プライ32の端P2は、エイペックス28と折り返し部30bとの間に位置している。第二プライ32の端P2は、折り返し部30bに覆われている。これにより、第二プライ32がコア26の近傍に位置しても、この端P2が露出することが抑制されている。このタイヤ2では、耐久性が損なわれることなく、この端P2をコア26の近傍に位置させられる。このタイヤ2は、第二プライ32をコア26の近傍まで延在して、高い剛性を発揮しうる。
このタイヤ2では、折り返し部30bは、バンド12と積層されている。折り返し部30bの端P1は、主部30aとバンド12と間に位置している。このタイヤ2では、第一プライ30の端部30eがバンド12によって固定されている。バンド12と第一プライ30とが積層されて一体にされている。このタイヤ2では、トレッド4の剛性と一対のサイドウォール6の剛性とが一体として向上している。
折り返し部30bとバンド12とが積層されて剛性が一体として向上しているので、トレッド面18の軸方向中央領域と軸方向外側領域との間で、接地領域がスムーズに移行しうる。このタイヤ2は、ロール過渡特性(キャンバー角が増減されるときの接地感の過渡特性)に優れている。このタイヤ2は、二輪自動車の直進走行と旋回走行との間の、過渡特性の向上に寄与する。この折り返し部30bとバンド12との積層幅Wjが大きいタイヤ2は、過渡特性に優れている。この観点から、バンド12の幅Wbに対する幅Wjの比(Wj/Wb)は、好ましくは0.05以上である。
一方で、この比(Wj/Wb)が大き過ぎるタイヤ2では、トレッド4の剛性が大き過ぎる。このタイヤ2では、トレッド面18が接地したときに、トレッド4に適度の撓みが得られ難い。このタイヤ2では、二輪自動車が倒されるときに、トレッド面18の中央領域から外側領域への接地領域の移行が速い。このタイヤ2では、トレッド面18の接地領域がスムーズに移行し難い。このタイヤ2は、過渡特性に劣る。この過渡特性の観点から、比(Wj/Wb)は、好ましくは、0.20以下であり、更に好ましくは0.15以下であり、特に好ましくは0.10以下である。
折り返し部30bの端P1の高さH1に対する、第二プライ32の端P2の高さH2の比(H2/H1)が小さいタイヤ2は、折り返し部30bと第二プライ32との積層幅が大きい。このタイヤ2は、サイドウォール6の剛性に優れる。このタイヤ2は、旋回走行における操縦安定性に優れる。この観点から、この比(H2/H1)は、好ましくは0.50以下であり、更に好ましくは0.30以下であり、特に好ましくは0.15以下である。第二プライ32の端部32eがコア26の軸方向外側に積層されることで、より剛性を高めることができる。この観点から、第二プライ32の端P2は、コア26の軸方向外側に位置することが好ましい。一方で、この比(H2/H1)が小さ過ぎるタイヤ2は、生産性に劣る。この観点から、この(H2/H1)は0.05以上である。
このタイヤ2では、エイペックス28の半径方向外端である先端Paは、第二プライ32の端P2の半径方向外側に位置している。そして、第二プライ32の端部32eはエイペックス28の軸方向外側に位置させられている。これにより、この端部32eはサイドウォール6の伸張変形を抑制している。この第二プライ32は、サイドウォール6の剛性の向上に寄与している。このサイドウォール6の剛性の向上の観点から、エイペックス28の先端Paは、サイドウォール6の半径方向外端Psより外側に位置することが、更に好ましい。
このタイヤ2の剛性の向上の観点から、第一プライ30のカーカスコードと第二プライ32のカーカスコードとが交差することが好ましい。第一プライ30のカーカスコードの赤道面に対する傾斜角度は、第二プライ32にカーカスコードの赤道面に対する傾斜角度と異なることが好ましい。この傾斜角度は、必ずしも、第一プライ30のカーカスプライの傾斜方向と第二カーカスプライの傾斜方向とが赤道面に対して逆でなくともよい。この傾斜角度の絶対値は、必ずしも同じ大きさでなくてもよい。
このタイヤ2では、第一プライ30の折り返し部30bとバンド12とが積層されて、トレッド4とサイドウォール6との剛性が、一体として向上している。更に、第二プライ32は、この折り返し部30bとバンド12との内側に位置しているので、第二プライ32の端P2を境界として、剛性が急激に変化することが抑制されている。
このタイヤ2では、第二プライ32によって、剛性が向上している。第二プライ32の端P2の高さH2を小さくすることで剛性が向上し、この高さH2を大きくすることで剛性が低下する。このタイヤ2は、この高さH2を調整することで、タイヤ2の剛性を容易に調整しうる。このタイヤ2は、用途に応じて、剛性を容易に調整しうる。
このタイヤ2では、カーカス10は、一枚の第一プライ30と一枚の第二プライ32とのみからなっている。この第二プライ32の端P2の高さH2の変更は、タイヤ2の剛性に大きく影響する。このタイヤ2では、この高さH2を調整することよって、剛性の調整がより容易にされている。
本発明では、タイヤ2の各部材の寸法及び角度は、タイヤ2が正規リムに組み込まれ、正規内圧となる様にタイヤ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とは、タイヤ2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。
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に示されたタイヤを製作した。このタイヤのサイズは、120/70ZR17M/Cである。このタイヤは、二輪自動車の前輪に装着される。このタイヤの第一カーカスプライ、第二カーカスプライ、バンド及び比(Wj/Wb)は、下記の表1に示される通りであった。
この第一カーカスプライと第二カーカスプライとのそれぞれは、1840dtexのフィラメント2本が撚り合わされたコード構造を備えていた。このバンドは、3本のフィラメントを下撚りしてなる3本のストランドを上撚りにて撚り合わせた3×3の撚りコード構造を備えていた。このコードの密度は、軸方向幅5cm当たりのコード打ち込み本数であるエンズ(単位:本/5cm)で示されている。
[比較例1]
このタイヤでは、軸方向において、第二カーカスプライの端が、第一カーカスプライの主部とエイペックスとの間に位置させられた。その他の構成は、実施例1と同様にされた。本発明では、このタイヤのカーカス構造も、1+1−0構造と称される。
[比較例2]
従来のタイヤが準備された。このタイヤでは、第一カーカスプライがコアの周りで軸方向内側から外側に折り返されていた。この第一カーカスプライには、主部と一対の折り返し部とが形成されていた。第二カーカスプライは、この第一カーカスプライの外側に積層された。第二カーカスプライは、コアの回りで折り返されていない。第二カーカスプライの端部は、半径方向内向きに延在する。第二カーカスプライの端部は、第一カーカスプライの折り返し部の軸方向外側に積層されていた。本発明では、このタイヤのカーカス構造は、1−1構造と称される。その他の構成は、実施例1と同様であった。
[実施例2及び3]
第二カーカスプライの高さH2が表1に示される通りとされた他は実施例1と同様にして、タイヤを得た。
[比較例3]
第一カーカスプライの折り返し部の高さH1は実施例1のそれより低くされた。この折り返し部とバンドとは、積層されなかった。その他は実施例2と同様にして、タイヤを得た。
[性能評価]
排気量が1300cc(cm)である二輪自動車(クルーザー)が準備された。タイヤが正規リム、MT3.50に組み込まれて、このタイヤが二輪自動車の前輪に装着された。このタイヤの内圧が250kPaとなるように、空気が充填された。後輪には、市販のタイヤがそのまま装着された。この二輪自動車を、アスファルト路面の道路で走行させた。旋回性、剛性感及びロール過渡特性について、ライダーによる官能評価が行われた。この結果が、比較例1を100とした指数で下記の表1に示されている。これらの指数は、数値が大きいほど好ましい。
Figure 0006911577
表1に示されるように、実施例のタイヤは、比較例のタイヤに比べて評価が高い。また、実施例1から3のタイヤにおいて、高さH2が小さいほど、剛性が大きくなることが示されている。このタイヤでは、第二カーカスプライの高さH2を調整することで、剛性の調整が容易にされている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
以上説明された方法は、二輪自動車用タイヤに広く適用されうる。このタイヤは、特に剛性が要求される用途、例えばクルーザー用タイヤに適している。
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・・・バンド
12e・・・端部
14・・・インナーライナー
16・・・チェーファー
18・・・トレッド面
20・・・ベース層
22・・・キャップ層
24・・・溝
26・・・コア
28・・・エイペックス
30・・・第一プライ
30a・・・主部
30b・・・折り返し部
30e・・・端部
32・・・第二プライ
32e・・・端部

Claims (6)

  1. トレッド、一対のサイドウォール、一対のビード、カーカス及びバンドを備えており、
    それぞれのサイドウォールが、上記トレッドの端から半径方向略内向きに延びており、
    それぞれのビードが、上記サイドウォールの軸方向内側に位置しており、
    上記カーカスが、上記トレッド及び上記サイドウォールの内側に沿って一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されており、
    上記バンドが、半径方向において上記トレッドと上記カーカスとの間に位置して、上記カーカスに積層されており、
    上記カーカスが第一カーカスプライ及び第二カーカスプライを備えており、
    上記第一カーカスプライが、ビードの周りにて、軸方向内側から外側に向かって折り返されており、第一カーカスプライには主部と折り返し部とが形成されており、
    上記第二カーカスプライが、上記主部の半径方向外側に位置して、一方のビードと他方のビードとに架け渡されており、
    上記第二カーカスプライの端部が半径方向内向きに延びており、上記ビードの軸方向外側面に積層されており、上記第二カーカスプライの端が軸方向において上記ビードと上記折り返し部との間に位置しており、
    上記折り返し部の端が上記主部と上記バンドと間に位置して、軸方向一方の折り返し部の端部と上記バンドの軸方向一方の端部とが積層され、軸方向他の折り返し部の端部と上記バンドの軸方向他方の端部とが積層されている、二輪自動車用タイヤ。
  2. ビードベースラインから上記折り返し部の端までの高さをH1とし、ビードベースラインから上記第二カーカスプライの端までの高さをH2とするときに、上記高さH1に対する上記高さH2の比が0.05以上0.50以下である請求項1に記載のタイヤ。
  3. 上記バンドの幅をWbとし、上記折り返し部と上記バンドとの積層幅をWjとするときに、上記幅Wbに対する上記幅Wjの比が0.05以上0.20以下である請求項1又は2に記載のタイヤ。
  4. 上記ビードがコアとコアから半径方向外向きに延びるエイペックスとを備えており、
    上記第二カーカスプライの端が軸方向において上記コアと上記折り返し部との間に位置している請求項1から3のいずれかに記載のタイヤ。
  5. 上記ビードがコアとコアから半径方向外向きに延びるエイペックスとを備えており、
    上記エイペックスの先端が上記第二カーカスプライの端より半径方向外側に位置している請求項1から4のいずれかに記載のタイヤ。
  6. 上記ビードがコアとコアから半径方向外向きに延びるエイペックスとを備えており、
    上記エイペックスの先端がトレッド端Peより半径方向外側に位置している請求項5に記載のタイヤ。
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