JPS63227407A - 二輪車用の一対の空気タイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はオートバイに取付けられるものと考えられる、
放射状のカーカスを備えた空気タイヤに関するものであ
る。

（従来の技術） オートバイ、およびより一般的には前後に設けられた２
つの車輪をもつ車（自転車、オートバイ）に取付けられ
る空気タイヤの機能は、乗用車、トラック、トレーラな
どに取付けられる空気タイヤの機能とは全く異なってい
る。

事実、第１のカテゴリーの空気タイヤは極めて大きな角
度の扇形状で、即ち極めて大きなキャンバ角（ａｎｇｌ
ｅ　ｄｅ　ｃａｒｒｏｓｓａｇｅ）で使用され、他の空
気タイヤは該キャンバ角がほぼ零、または極めて小さな
角度であるような構成でのみ使用される。

軌道上に車を維持するためには、空気タイヤは横方向の
圧力を発現しなけ、ればならない、第１の場合において
、該圧力は主として（キャンバ角により生ずる）キャン
バ圧力（ｐｏｕｓｓｅｅ　ｄｅｃａｒｒｏｓｓａｇｅ）
であり、−力筒２の場合、この圧力は主として（軌道に
関して車軸を傾斜させるドリフト角（ａｎｇｌｅ　ｄｅ
　ｄｅｒｉｖｅ　）により生ずる）いわゆるドリフト圧
力である。

オートバイ用の、放射状カーカスを備えた空気タイヤを
理解しようとする場合、他の用途において遭遇する、こ
の技術に固有の利点には誰も気付かなかった。

このことは、放射状カーカスをもつ空気タイヤの圧力が
いわゆる十字型（ｃｒｏｉｓｅ）の空気タイヤについて
起こるものと全く異なる様式で発現するという事実に基
づくものと思われる。特に、キャンバ圧力の役割は極め
て小さい。そのため、有害な挙動、即ち誤った運転者に
より強いられた軌道に従ってオートバイを走行させる傾
向を生ずる。

特に、直線走行に対ししばしば不安定性がみられ、オー
トバイは所望の直線状の軌道の回りで振動する。

この問題に対する解決策は、既に前後の空気タイヤに対
する整合性のある空気タイヤ構成を提案することにより
試みられた。米国特許第４．５１０，９８３号は、前輪
空気タイヤおよび後輪空気タイヤに対する頂部の強化繊
維の角度間に弾力性ある関係を与えている。しかしなが
ら、この提案は、空気タイヤ用のどんな特定のあるいは
他の構成要素を使用しようとも、良好な挙動を与えるに
は不十分であることが立証されている。

（発明の目的） 本発明の目的は、上記の如きオートバイに大幅に改良さ
れた特性の挙動を与えることのできる、オートバイ用の
一対の空気タイヤを提供することにある。

本発明のこの目的は、サスペンションおよびフレームの
剛性の観点から、この対の選択なくしてはオートバイの
特徴により厳密に調整されない、良好な動作を与える一
対の空気タイヤを提案を可能とすることである。

本発明のこの目的は、また該動作が経時的に悪化しない
ような一対の空気タイヤを提供することにある。

（発明の構成） 放射状のカーカスおよびループ（ｃｅｉｎｔｕｒｅ）を
備え、オートバイ用の空気タイヤとして用いられる、本
発明の一対の空気タイヤでは、前輪の空気タイヤは、少
なくとも該空気タイヤの赤道面にほぼ平行に配向された
強化繊維を含むループを備え、後輪の空気タイヤは与え
られたキャンバ角の関数としてのドリフトによるδ、な
る応答を有し、該前輪空気タイヤはキャンバ角γの関数
としてのドリフトによるδ２なる応答を有し、ここで差
δ２−６１はＴの単調増加関数であることを特徴とする
。

以下、添付図を参照しつつ本発明を更に詳しく説明する
。

第１図から理解されるように、オートバイ型の２輪車は
、重力中心にかかる力の線が地面に対する各空気タイヤ
の接点の結合線を通過する場合に平衡状態にある。支持
状態の底部が殆どある線まで帰順するという事実から、
上記平衡状態は遠心力の作用下で、カーブすることを余
儀なくされ、モジュールは質量ｍのオートバイが与えら
れた１頃きをもつとするとｍＶ”／Ｒに相当する。結局
、該空気タイヤは、オートバイの速度Ｖおよびカーブの
半径Ｒなる条件下で、キャンバ角Ｔの状態の下におかれ
る。また、軌道の調整は、空気タイヤに遠心力に平行か
つ等しい大きさの横方向の圧力ｙ′を生じさせる。

上記の必要な横方向の圧力が必ずしもキャンバ角Ｔの結
果としての圧力に対応しないという事実により、これは
いわゆるキャンバ圧力とドリフト圧力との組合せにより
実現される。整理のため、ドリフト圧力を測定された負
荷Ｚの下で、かつキャンバ角γ＝０に対して空気タイヤ
に生ずる力として定義し、かつキャンバ圧力を測定され
た負荷Ｚの下でしかもドリフト角δ−０に対して空気タ
イヤに生ずる力として定義する。

従って、各空気タイヤを、与えられたドリフト角δに対
し、キャンバ角Ｔ（駆動トルクなしにかつ永久的定常運
転の下で）の関数としての、運動曲線により特徴付ける
ことができる。

説明を続けると、以下のような便宜を利用できよう。キ
ャンバ角γは右にカーブする際に正であり、かつドリフ
トδは、空気タイヤ自体がしばしば速度ベクトルの正接
曲線として定義される軌道に対して左の方向に向けられ
た場合に正である。

キャンバ角γの関数としてドリフト角δを与える曲線の
読み取り（ｒｅｌｅｖｅ）は以下に説明される極めて単
純な方法で行なうことができる。この空気タイヤは、線
速度■および垂直方向の負荷Ｚに対応する回転速度を与
えつつ、「ハズミ車による回転（ｒｏｕｌｅｕｓｅ　ｉ
　ｖｏｌａｎｔ）　Ｊ型の試験用の機械上での回転状態
におかれる。キャンバ角Ｔの各値に対し、ハズミ車の回
転軸に平行な圧力ｙ°を得、該ハズミ車上で該空気タイ
ヤは回転する。一般に、この圧力ｙ′は補償されなけれ
ばならない遠心力には対応しない。ところで、キャンバ
角γは（与えられた負荷に対する）遠心力により生じる
ことを上でみた。従って、考えている各町に対応する理
論値ｙ′いを計算できる。次いで、測定された圧力Ｖ’
ｓが理論値ｙ　ｆいに対応するようにドリフト角δを調
節することで十分である。こうして、空気タイヤの実際
の挙動を理解する簡単な尺度により、空気タイヤを特徴
付ける読み取りを得る。

この特徴は速度、負荷および圧力に応じてほんのわずか
しか変動しないことに気付いた。これが、オートバイの
動作を改善する簡単な方法を提案するのに、上記量を利
用した理由である。

空気タイヤの圧力の大きさは有限（摩擦の限界）であり
、与えられたキャンバ角およびドリフト角において、横
方向の最大圧力は適用された駆動トルクまたは制動トル
クに応じて可能となる。従って、速度および半径に関す
る条件が与えられれば、キャンバ角Ｔが得られ、かつド
リフト角δは上で説明したようにして測定可能な空気タ
イヤの特性となる。ある駆動力を加えた場合、ドリフト
は増大し、横方向の同じ圧力を保存する。次いで、ドリ
フトが増大し、すべりが増し、結果として摩擦も同様に
増大する。この摩擦は特に後輪に関与し、主としてオー
トバイにかかるトルク、即ち半恒久的に伝達される駆動
トルクにより及ぼされる。

かくして、本発明は、放射状のカーカスを備えた空気タ
イヤを後部に配することを提案するものであり、ここで
該空気タイヤのループは、該空気タイヤの赤道面に対し
ほぼ平行に配向され、その中央部分の、路面と接するタ
イヤトレッド部分下部に配置された、高弾性率の強化繊
維、例えば鋼繊維、ガラス繊維、アラミド繊維で構成さ
れる。

強化繊維なる用語により、ケーブル状に一体化された複
数の繊維をも意味する。このループはカーカスの効率的
な制動を保証しなければならないので、これに遠心力に
対する極めて良好な抵抗性を与える。遠心力により極め
てわずかしか影響を受けないゴムは、その最良の条件下
で、駆動トルクによる摩擦に抵抗し得ることがわかって
いる。この種の補強により、空気タイヤは直線状態での
摩擦に対して極めて良好に抵抗する。逆に、良く知られ
ているように、このような空気タイヤのドリフトの厳密
さが極めて小さいと、タイヤトレッドの肩部におけるカ
ーブの際の摩擦に対してそれ程良好な抵抗性を示さない
。あらゆる空気タイヤはカーブの際よりも直線状態でよ
り良好な回転を行なうので、この構成は極めて有利な、
より規則的な摩擦を受ける。従って、横方向に及ぼされ
る物理的作用に対するこのような空気タイヤの応答は、
該タイヤが摩耗した場合には実際に生じない。

良好な動作を保証するためには、オートバイの前輪空気
タイヤおよび後輪空気タイヤを独立に選択することはで
きない、前輪空気タイヤ用のループの繊維同志の角度お
よび後輪空気タイヤの繊維同志の角度は所定の関係に保
たれることが提案された。しかしながら、これは常に十
分な特性の動作を得ることを可能ならしめるものでない
ことが観測された。これは多数のパラメータがこの動作
に影響を及ぼすという事実に基づくものである。

いくつかの影響を予測できたとしても、全体としての動
作を予想することは困難である。これが、一対の空気タ
イヤの各々に独立に作用する尺度によって該一対の空気
タイヤを選択することを可能とし、かつこれらの実際の
特徴を考慮することを可能とする方法を本発明が提案す
る理由である。

上で説明したように、空気タイヤの各々に対して、Ｔの
関数として曲線δを求めると、前輪空気タイヤについて
δ２＝ｆ（Ｔ）および後輪空気タイヤに対して曲線の関
数６１＝ｆ　（γ）を得る。

第２図および第３図参照。

厳密にいえば、前輪空気タイヤのキャンバ角は極わずか
に回転角の関数として変化し、従ってオートバイの前輪
は常に大きなキャスタ角をもつ。

しかしながら、この回転角は常に極めて小さい。

従って、この変動は常に極めて小さく　（これはキャン
バ角、回転角およびキャスタ角の三角法による関係を確
立することにより容易に立証できる）、またキャンバ角
は前の空気タイヤと後の空気タイヤに対して同一である
と考えることができる。

好ましい方法によれば、空気タイヤの高さと幅との間の
比を０．５５〜０．７０とするように該空気タイヤを使
用する。

２つの空気タイヤの一方を選択すれば、他方の空気タイ
ヤは、差δ２−６１がγの単調増加関数となるように選
ばなければならない。後方の空気タイヤに対して提案し
た構成（赤道面に平行な、即ちＯｏの繊維のループ）に
関連して、第３図に示したように、キャンバ圧力は遠心
力を補償するには全く不十分である。前の空気タイヤに
対して、強化繊維が赤道面に対して対称に配向されたル
ープを採用することにより、極めて簡単に、キャンバ圧
力がキャンバ角Ｔの値の広い範囲に亘り、遠心力をほぼ
補償する空気タイヤが得られる。第２図には、この点が
以下に詳しく説明される特徴をもつ空気タイヤにつき示
されている。

上記関係を満たす一対の空気タイヤは以下のものである
。

後部空気タイヤ　　１６０／６０　　ＶＲ１６：〇　一
枚のレーヨン製カーカス； Ｏ「ケブラー（にｅｖｌａｒ）　Ｊ　　（デュポン　ド
ウ　ネモアーズ（Ｄｕｐｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ
）社による登録商標〕製のＯｏの頂部布一枚；これは該
空気タイヤの幅の少なくとも８５％に拡がっている。

前方空気タイヤ　　１３０／６０　　ＶＲ１６：○　レ
ーヨン製カーカス一枚： ○　“ケブラー“製の２５＠の頂部布二枚；これは該タ
イヤの幅の少なくとも８５％に及ぶ。

第４図は得られた代表的なδ２−δ、をＴの関数として
与えるものである。すべての図は、対称な空気タイヤに
対して、原点に関して全く対称である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、オートバイがカーブする際に考えられる角度
および力を模式的に示した図であり、第２図は前方の空
気タイヤに対する、キャンバ角γの関数としての応答δ
２を示すグラフであり、第３図は後方の空気タイヤに対
する、キャンバ角Ｔの関数としての応答δ８を示すグラ
フであり、および 第４図は本発明による一対の空気タイヤに関する、キャ
ンバ角γの関数としての差δ２−δ、を示すグラフであ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）放射状のカーカスおよびループを備え、オートバ
   イ用の空気タイヤ装備を構成し、後輪用空気タイヤが該
   タイヤの赤道面にほぼ平行に配向されかつその中央領域
   に配置された強化繊維を少なくとも含むループを備えて
   おり、該後輪用空気タイヤが与えられたキャンバ角γの
   関数としての応答δ＿１を有する一対の空気タイヤであ
   って、 前輪用空気タイヤが該キャンバ角γの関数としてのドリ
   フトによる応答δ＿２を有し、差δ＿２−δ＿１がγの
   単調増加関数であることを特徴とする上記一対の空気タ
   イヤ。
2. （２）上記前輪用空気タイヤが、その赤道面に対して対
   称に配向された強化繊維を含むループを備えていること
   を特徴とする請求項（１）記載の一対の空気タイヤ。
3. （３）上記空気タイヤの各々に対して、その高さの幅に
   対する比が０．５５〜０．７０の範囲内にあることを特
   徴とする請求項（２）記載の一対の空気タイヤ。