JP7725823B2 - 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。

下記特許文献１には、自動二輪車用バイアスタイヤが提案されている。前記タイヤは、カーカスコードがタイヤ周方向に対して傾斜して配列されたバイアス構造のカーカスプライと、トレッド部の内方かつカーカスの外側に配されるバンドとを具えている。前記タイヤは、前記カーカスプライ及び前記バンドによって、タイヤの軽量化及び操縦安定性の向上を期待している。

特開２０００－１８５５１１号公報

上記のようなバイアス構造のカーカスを含む自動二輪車用タイヤは、比較的大きなキャンバー角での旋回時において、キャンバースラストが小さい傾向があり、旋回性能について改善が求められていた。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出なされたもので、バイアス構造のカーカスを備えた自動二輪車用タイヤにおいて、優れた旋回性能を発揮させ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、一対のトレッド端の間のトレッド部と、一対のサイドウォール部と、一対のビード部と、一方の前記ビード部から他方の前記ビード部に至るバイアス構造のカーカスとを含み、前記トレッド部は、前記一対のトレッド端の間のトレッド展開幅をタイヤ軸方向に５等分割したときの中央の領域となるクラウン領域と、前記一対のトレッド端を含む一対のショルダー領域と、前記クラウン領域と前記一対のショルダー領域との間の一対のミドル領域とを含み、前記カーカスは、複数のカーカスコードを含み、前記ショルダー領域での前記カーカスコードのタイヤ周方向に対する角度θｓは、前記クラウン領域での前記カーカスコードのタイヤ周方向に対する角度θｃよりも大きい。

本発明の自動二輪車用タイヤの前記クラウン領域、前記ミドル領域及び前記ショルダー領域において、前記カーカスコードのタイヤ周方向に対する角度は、２０～６５°の範囲であるのが望ましい。

本発明の自動二輪車用タイヤにおいて、前記角度θｃは、前記角度θｓの０．３５～０．９０倍であるのが望ましい。

本発明の自動二輪車用タイヤにおいて、前記トレッド部は、前記クラウン領域、前記ミドル領域及び前記ショルダー領域に亘って配されたバンド層を含み、前記バンド層は、バンドコードがタイヤ周方向に対して５°以下の角度で配列されたバンドプライを含み、前記ミドル領域での前記バンドコードのエンズＥｍは、前記クラウン領域での前記バンドコードのエンズＥｃよりも大きいのが望ましい。

本発明の自動二輪車用タイヤにおいて、前記エンズＥｃは、前記エンズＥｍの０．５０～０．９０倍であるのが望ましい。

本発明の自動二輪車用タイヤにおいて、前記バンドプライの前記ショルダー領域での前記バンドコードのエンズＥｓは、前記エンズＥｍよりも小さいのが望ましい。

本発明の自動二輪車用タイヤにおいて、前記エンズＥｓは、前記エンズＥｍの０．５０～０．９０倍であるのが望ましい。

本発明の自動二輪車用タイヤにおいて、前記角度θｃに、前記エンズＥｍに対する前記エンズＥｃの比率を乗じたθｃ×Ｅｃ／Ｅｍは、１０～５５であるのが望ましい。

本発明の自動二輪車用タイヤにおいて、前記角度θｓに、前記エンズＥｍに対する前記バンドプライの前記ショルダー領域での前記バンドコードのエンズＥｓの比率を乗じたθｓ×Ｅｓ／Ｅｍは、１０～５５であるのが望ましい。

本発明の自動二輪車用タイヤにおいて、前記バンドプライは、前記バンドコードが螺旋状に巻きつけられたジョイントレスバンドプライであるのが望ましい。

本発明の自動二輪車用タイヤは、上記の構成を採用したことによって、優れた旋回性能を発揮することができる。

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。 図１の第１カーカスプライ及び第２カーカスプライの展開図である。 図１の第１カーカスプライの展開図である。 図１のバンドプライの展開図である。

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１（以下、単に「タイヤ」ということがある。）の正規状態のタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面図である。本実施形態のタイヤ１は、オンロードでのスポーツ走行に適した自動二輪車の前輪用のタイヤである。但し、本発明のタイヤは、このような態様に限定されるものではない。

「正規状態」とは、各種の規格が定められた自動二輪車用タイヤの場合、タイヤが正規リム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。各種の規格が定められていないタイヤの場合、前記正規状態は、タイヤの使用目的に応じた標準的な使用状態であって車両に未装着かつ無負荷の状態を意味する。本明細書において、特に断りがない場合、タイヤ各部の寸法等は、前記正規状態で測定された値である。

「正規リム」は、タイヤ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。

「正規内圧」は、タイヤ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、一対のトレッド端Ｔｅの間のトレッド部２と、一対のサイドウォール部３と、一対のビード部４とを有している。トレッド部２は、キャンバー角が大きい旋回時においても十分な接地面積が得られるように、一方のトレッド端Ｔｅと他方のトレッド端Ｔｅとの間の外面２ｓが、タイヤ半径方向外側に凸で円弧状に湾曲している。なお、トレッド端Ｔｅとは、最大キャンバー角での旋回時におけるトレッド部２の接地面の端に相当する。

トレッド部２は、クラウン領域Ｃｒ、一対のショルダー領域Ｓｈ及び一対のミドル領域Ｍｉを含む。クラウン領域Ｃｒは、一対のトレッド端Ｔｅの間のトレッド展開幅ＴＷｅをタイヤ軸方向に５等分割したときの中央の領域である。ショルダー領域Ｓｈは、トレッド端Ｔｅを含んでおり、前記５等分割したときにおける、トレッド部２のタイヤ軸方向の両側の領域である。ミドル領域Ｍｉは、クラウン領域Ｃｒと一対のショルダー領域Ｓｈとの間に区分されている。各領域の境界１０は、トレッド部２を平面に展開した状態においては、トレッド展開幅ＴＷｅを５等分割するように延びており、タイヤ子午線断面において、トレッド部２の外面２ｓに対する法線方向に延びている。

また、本実施形態のタイヤ１は、トロイド状のカーカス６を含んでいる。カーカス６は、一方のビード部４から、一方のサイドウォール部３、トレッド部２及び他方のサイドウォール部３を経て他方のビード部４に至る。また、カーカス６は、複数のカーカスコードがトッピングゴムで被覆されたカーカスプライを少なくとも１枚含んでいる。本発明のカーカス６は、カーカスコードがタイヤ周方向に対して傾斜して延びるバイアス構造を備えている。カーカスコードは、例えば、有機繊維コードで構成されている。

本実施形態のカーカス６は、例えば、互いに重ねられた第１カーカスプライ１１及び第２カーカスプライ１２で構成されている。本実施形態では、トレッド部２において、第１カーカスプライ１１が第２カーカスプライ１２のタイヤ半径方向内側に配されている。また、本実施形態のカーカス６は、本体部６ａと折返し部６ｂとを含む。本体部６ａは、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。折返し部６ｂは、本体部６ａに連なり、かつ、ビードコア５で折返されてタイヤ半径方向外側に延びている。

図２には、トレッド部２における第１カーカスプライ１１及び第２カーカスプライ１２の展開図が示されている。また、図３には、カーカスコード１３の配列態様を示す図として、第１カーカスプライ１１の展開図が示されている。図２に示されるように、本実施形態では、第１カーカスプライ１１のカーカスコード１３がタイヤ軸方向に対して第１方向（本明細書の各図では、右上がりである。）に傾斜しており、第２カーカスプライ１２のカーカスコード１３がタイヤ軸方向に対して前記第１方向とは逆向きの第２方向（本明細書の各図では右下がりである。）に傾斜している。これにより、第１カーカスプライ１１と第２カーカスプライ１２とは、互いに含まれるカーカスコード１３が交差する向きに重ねられている。

図３に示されるように、ショルダー領域Ｓｈでのカーカスコード１３のタイヤ周方向に対する角度θｓは、クラウン領域Ｃｒでのカーカスコード１３のタイヤ周方向に対する角度θｃよりも大きい。本発明のタイヤ１は、上記の構成を採用したことによって、優れた旋回性能を発揮することができる。その理由としては、以下のメカニズムが考えられる。

上述のカーカスコード１３の配置により、ショルダー領域Ｓｈのタイヤ軸方向の剛性が相対的に高くなる。このため、クラウン領域Ｃｒからショルダー領域Ｓｈが接地する過程において、キャンバースラストやコーナリングフォースが徐々に大きくなり、かつ、ショルダー領域Ｓｈが接地する旋回時においては、十分に大きなキャンバースラスト及びコーナリングフォースが得られる。一方、クラウン領域Ｃｒでは、カーカスコードの前記角度が小さいため、タイヤ周方向の剛性が高く、ブレーキ性能が維持される。本発明では、以上のようなメカニズムにより、優れた旋回性能が発揮されると考えられる。

以下、本実施形態のさらに詳細な構成が説明される。なお、以下で説明される各構成は、本実施形態の具体的態様を示すものである。したがって、本発明は、以下で説明される構成を具えないものであっても、上述の効果を発揮し得るのは言うまでもない。また、上述の特徴を具えた本発明のタイヤに、以下で説明される各構成のいずれか１つが単独で適用されても、各構成に応じた性能の向上は期待できる。さらに、以下で説明される各構成のいくつかが複合して適用された場合、各構成に応じた複合的な性能の向上が期待できる。

図３に示されるように、クラウン領域Ｃｒ、ミドル領域Ｍｉ及びショルダー領域Ｓｈにおいて、カーカスコード１３のタイヤ周方向に対する角度は、２０～６５°の範囲であるのが望ましい。

クラウン領域Ｃｒにおけるカーカスコード１３のタイヤ周方向に対する角度θｃは、例えば、２０～４５°であり、望ましくは２５～４０°である。また、ミドル領域Ｍｉにおけるカーカスコード１３のタイヤ周方向に対する角度θｍは、例えば、２５～６０°であり、望ましくは３０～５５°である。ショルダー領域Ｓｈにおけるカーカスコード１３のタイヤ周方向に対する角度θｓは、例えば、２５～６５°であり、望ましくは３５～６０°である。但し、本発明は、このような角度の範囲に限定されるものではない。

カーカスコード１３の各領域におけるタイヤ周方向に対する角度は、下記の式（１）の関係を満たすが望ましい。また、カーカスコード１３の前記角度は、クラウン領域Ｃｒの側からショルダー領域Ｓｈの側に向かって連続して大きくなっているのが望ましい。これにより、車体を倒し込むときの手応えがリニアになり、ハンドリング性能が向上する。
θｃ＜θｍ＜θｓ…（１）

クラウン領域Ｃｒにおけるカーカスコード１３の前記角度θｃは、ショルダー領域Ｓｈにおけるカーカスコード１３の前記角度θｓの望ましくは０．３５倍以上、より望ましくは０．５０倍以上であり、望ましくは０．９０倍以下、より望ましくは０．７５倍以下である。このようなカーカスコード１３の配置は、倒し込みの手応えが重くなるのを防ぎつつ、旋回性能を向上させることができる。

ミドル領域Ｍｉにおけるカーカスコード１３の前記角度θｍは、ショルダー領域Ｓｈにおけるカーカスコード１３の前記角度θｓの望ましくは０．７５倍以上、より望ましくは０．８０倍以上であり、望ましくは０．９８倍以下、より望ましくは０．９５倍以下である。このようなカーカスコード１３の配置は、ミドル領域Ｍｉやショルダー領域Ｓｈが接地するような比較的大きなキャンバー角での旋回時において、優れたハンドリング性能を発揮させる。

上述のカーカスコード１３の配列態様は、図３で示される第１カーカスプライ１１のカーカスコード１３のみならず、第２カーカスプライ１２のカーカスコードに適用されるのは言うまでもない。なお、上述された各領域におけるカーカスコード１３の角度は、各領域のタイヤ軸方向の中心位置で測定されたものに相当する。

図１に示されるように、本実施形態のトレッド部２は、クラウン領域Ｃｒ、ミドル領域Ｍｉ及びショルダー領域Ｓｈに亘って配されたバンド層８を含む。バンド層８は、バンドコードがタイヤ周方向に対して５°以下の角度で配列されたバンドプライ１５を含む。より望ましい態様として、本実施形態のバンドプライ１５は、バンドコードが螺旋状に巻きつけられたジョイントレスバンドプライとして構成されている。

図４には、バンドプライ１５の展開図が示されている。本実施形態では、バンドプライ１５のバンドコード１６のエンズ（プライ幅５cm当たりに配されたコードの本数である。）が各領域によって相違している。これにより、各種の性能の向上が期待されている。

具体的には、クラウン領域ＣｒでのバンドコードのエンズＥｃは、例えば、１０～４０本であり、望ましくは２０～３５本である。ミドル領域ＭｉでのバンドコードのエンズＥｍは、例えば、２０～６０本であり、望ましくは３０～５５本である。ショルダー領域ＳｈでのバンドコードのエンズＥｓは、例えば、５～４０本であり、望ましくは１０～３５本である。

ミドル領域Ｍｉでのバンドコード１６のエンズＥｍは、クラウン領域Ｃｒでのバンドコード１６のエンズＥｃよりも大きいのが望ましい。具体的には、クラウン領域Ｃｒでの前記エンズＥｃは、ミドル領域Ｍｉでの前記エンズＥｍの望ましくは０．５０倍以上、より望ましくは０．６０倍以上であり、望ましくは０．９０倍以下、より望ましくは０．８０倍以下である。

ショルダー領域Ｓｈでのバンドコード１６のエンズＥｓは、ミドル領域Ｍｉでのバンドコード１６のエンズＥｍよりも小さいのが望ましい。具体的には、ショルダー領域Ｓｈでの前記エンズＥｓは、ミドル領域Ｍｉでの前記エンズＥｍの望ましくは０．５０倍以上、より望ましくは０．６０倍以上であり、望ましくは０．９０倍以下、より望ましくは０．８０倍以下である。このようなバンドコード１６の配列は、ショルダー領域Ｓｈのタイヤ周方向の剛性を相対的に緩和し、ショルダー領域Ｓｈの接地面を大きくするため、旋回時のグリップ性能を高めることができる。

発明者らは、種々の実験の結果、カーカスコード１３の角度とバンドコード１６のエンズとを関連付けることにより、倒し込み時の手応えや、操縦安定性、旋回性能等、タイヤの総合的な性能を向上できることを見出した。

具体的には、クラウン領域Ｃｒでのカーカスコード１３の前記角度θｃ（図３に示す）に、ミドル領域Ｍｉにおけるバンドコード１６の前記エンズＥｍに対するクラウン領域Ｃｒにおけるバンドコード１６の前記エンズＥｃの比率を乗じたθｃ×Ｅｃ／Ｅｍは、望ましくは１０以上、より望ましくは１５以上であり、望ましくは５５以下、より望ましくは５０以下である。このようなカーカスコード１３及びバンドコード１６の配列は、キャンバー角が比較的小さい旋回状態において、操縦安定性を維持しつつ、耐摩耗性能、グリップ性能及び旋回性能をバランス良く向上させることができる。

同様の観点から、ショルダー領域Ｓｈでのカーカスコード１３の前記角度θｓ（図３に示す）に、ミドル領域Ｍｉにおけるバンドコード１６の前記エンズＥｍに対するショルダー領域Ｓｈにおけるバンドコード１６の前記エンズＥｓの比率を乗じたθｓ×Ｅｓ／Ｅｍは、望ましくは１０以上、より望ましくは１５以上であり、望ましくは５５以下、より望ましくは５０以下である。このようなカーカスコード１３及びバンドコード１６の配列は、キャンバー角が比較的大きい旋回状態において、操縦安定性を維持しつつ、耐摩耗性能、グリップ性能及び旋回性能をバランス良く向上させることができる。

以上、本発明の一実施形態の自動二輪車用タイヤが詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。

図１の基本構造を有する、呼び幅１２０mm、偏平率７０％、リム径１７インチの自動二輪車用タイヤ（前輪用タイヤである。）が、表１～４の仕様に基づき製造された。また、比較例として、カーカスコードのタイヤ周方向に対する角度が、クラウン領域、ミドル領域及びショルダー領域に亘って一定であるタイヤが試作された。なお、比較例のタイヤは、上述の事項を除き、実施例のタイヤと実施的に同じである。各テストタイヤの旋回性能、グリップ性能、操縦安定性及び耐摩耗性能がテストされた。各テストタイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
リムサイズ：ＭＴ３．５０
タイヤ内圧：２５０kPa
テスト車両：排気量１０００cc

＜旋回性能、グリップ性能、操縦安定性＞
上記テスト車両でドライアスファルト路面のテストコースを走行し、各項目を評価した。なお、「旋回性能」は、直立からフルバンクにおける総合的な旋回性能を指す。また、「グリップ性能」は、走行全域での総合的なグリップ性能を指す。「操縦安定性」は、走行全域でのハンドリング性能を含む総合的な操縦安定性を指す。結果は、１０点を満点とする評点で示されており、数値が大きい程、各評価項目が優れていることを示す。

＜耐摩耗性能＞
上記テスト車両で一般道を１５０００km走行したあと、トレッドゴムの残存量が測定された。結果は、比較例の前記残存量を１００とする指数であり、数値が大きい程、トレッドゴムの残存量が大きく、耐摩耗性能が優れていることを示す。
テストの結果が表１～４に示される。

テストの結果、実施例のタイヤは、優れた旋回性能を発揮していることが確認できた。これに加え、実施例のタイヤは、グリップ性能、操縦安定性及び耐摩耗性能も向上していることが確認できた。

２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
６ カーカス
１３ カーカスコード
Ｃｒ クラウン領域
Ｓｈ ショルダー領域
Ｍｉ ミドル領域
θｃ 角度
θｓ 角度

Claims (11)

1. 自動二輪車用タイヤであって、
   一対のトレッド端の間のトレッド部と、一対のサイドウォール部と、一対のビード部と、一方の前記ビード部から他方の前記ビード部に至るバイアス構造のカーカスとを含み、
   前記トレッド部は、前記一対のトレッド端の間のトレッド展開幅をタイヤ軸方向に５等分割したときの中央の領域となるクラウン領域と、前記一対のトレッド端を含む一対のショルダー領域と、前記クラウン領域と前記一対のショルダー領域との間の一対のミドル領域とを含み、
   前記カーカスは、複数のカーカスコードを含み、
   前記ショルダー領域での前記カーカスコードのタイヤ周方向に対する角度θｓは、前記クラウン領域での前記カーカスコードのタイヤ周方向に対する角度θｃよりも大きく、
   前記カーカスコードの展開図において、前記カーカスコードは、タイヤ赤道と前記一対のトレッド端の一方との間では、タイヤ周方向の一方側に向かって滑らかな凸となるように延びており、かつ、前記タイヤ赤道と前記一対のトレッド端の他方との間では、タイヤ周方向の他方側に向かって滑らかな凸となるように延びている、
   自動二輪車用タイヤ。
2. 前記クラウン領域、前記ミドル領域及び前記ショルダー領域において、前記カーカスコードのタイヤ周方向に対する角度は、２０～６５°の範囲である、請求項１に記載の自動二輪車用タイヤ。
3. 前記角度θｃは、前記角度θｓの０．３５～０．９０倍である、請求項１又は２に記載の自動二輪車用タイヤ。
4. 前記クラウン領域における前記カーカスコードの前記角度θｃは、２５～４０°である、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の自動二輪車用タイヤ。
5. 前記トレッド部は、前記クラウン領域、前記ミドル領域及び前記ショルダー領域に亘って配されたバンド層を含み、
   前記バンド層は、バンドコードがタイヤ周方向に対して５°以下の角度で配列されたバンドプライを含み、
   前記ミドル領域での前記バンドコードのエンズＥｍは、前記クラウン領域での前記バンドコードのエンズＥｃよりも大きい、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の自動二輪車用タイヤ。
6. 前記エンズＥｃは、前記エンズＥｍの０．５０～０．９０倍である、請求項５に記載の自動二輪車用タイヤ。
7. 前記バンドプライの前記ショルダー領域での前記バンドコードのエンズＥｓは、前記エンズＥｍよりも小さい、請求項５又は６に記載の自動二輪車用タイヤ。
8. 前記エンズＥｓは、前記エンズＥｍの０．５０～０．９０倍である、請求項７に記載の自動二輪車用タイヤ。
9. 前記角度θｃに、前記エンズＥｍに対する前記エンズＥｃの比率を乗じたθｃ×Ｅｃ／Ｅｍは、１０～５５である、請求項５ないし８のいずれか１項に記載の自動二輪車用タイヤ。
10. 前記角度θｓに、前記エンズＥｍに対する前記バンドプライの前記ショルダー領域での前記バンドコードのエンズＥｓの比率を乗じたθｓ×Ｅｓ／Ｅｍは、１０～５５である、請求項５ないし９のいずれか１項に記載の自動二輪車用タイヤ。
11. 前記バンドプライは、前記バンドコードが螺旋状に巻きつけられたジョイントレスバンドプライである、請求項５ないし１０のいずれか１項に記載の自動二輪車用タイヤ。