(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-07-11
(45)【発行日】2022-07-20
(54)【発明の名称】自動二輪車用タイヤ
(51)【国際特許分類】
B60C 3/00 20060101AFI20220712BHJP
B60C 9/08 20060101ALI20220712BHJP
B60C 9/22 20060101ALI20220712BHJP
B60C 15/06 20060101ALI20220712BHJP
【FI】
B60C3/00 E
B60C9/08 M
B60C9/08 N
B60C9/22 C
B60C15/06 B
(21)【出願番号】P 2018015490
(22)【出願日】2018-01-31
【審査請求日】2020-11-17
(73)【特許権者】
【識別番号】000183233
【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104134
【氏名又は名称】住友 慎太郎
(74)【代理人】
【識別番号】100156225
【氏名又は名称】浦 重剛
(74)【代理人】
【識別番号】100168549
【氏名又は名称】苗村 潤
(74)【代理人】
【識別番号】100200403
【氏名又は名称】石原 幸信
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 亮太
【審査官】橋本 有佳
(56)【参考文献】
【文献】特開2009-051425(JP,A)
【文献】特開2010-126004(JP,A)
【文献】特開2008-221895(JP,A)
【文献】特開平11-208215(JP,A)
【文献】特開平11-078438(JP,A)
【文献】特開2008-155658(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60C3/00
9/06
9/08
9/18
9/22
15/06
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカス
と、前記カーカスの半径方向外側かつ前記トレッド部の内部に、バンドコードを螺旋状に巻回したバンド層とを具える自動二輪車用タイヤであって、
前記ビード部は、前記ビードコアから半径方向外側にのびるビードエーペックスゴムを具え、
前記ビードエーペックスゴムのビードベースラインからの半径方向高さH1は、
前記正規リムのリムフランジのビードベースラインからの半径方向高さH2の0.70~1.40倍の範囲であり、
前記カーカスの最大幅位置Qから前記ビードコアの重心点Gまでの間のタイヤ軸方向距離Ljは、前記トレッド端から前記重心点Gまでの間のタイヤ軸方向距離LJの0.50~0.85倍の範囲であり、
前記カーカスの最大幅位置Qからビードベースラインまでの間のタイヤ半径方向高さHjは、前記トレッド端からビードベースラインまでの間のタイヤ半径方向高さHJの0.50~0.85倍の範囲であり、
前記バンド層のタイヤ軸方向幅Wbは、トレッド幅TWの0.5~0.95倍の範囲であり、
正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填したタイヤを荷重Fかつキャンバー角40度にて平面に接地させたときのトレッド端の位置を、
F=0のときの基準位置からのタイヤ軸方向の変位Δx、タイヤ半径方向の変位Δyで表すとともに、
この変位Δx、ΔyをXY座標にプロットした点Pから得られる曲線の傾きは、少なくとも前記荷重Fが最大負荷能力荷重の78%以下の範囲において、前記荷重Fの増加とともに増加し、
前記荷重Fを、前記最大負荷能力荷重の0%、25%、40%、50%、65%、78%と増加させたときにプロットした点をP0~P5としたとき、
点P1、P0間を結ぶ直線の傾きK1=(Δy1-Δy0)/(Δx1-Δx0)、
点P2、P1間を結ぶ直線の傾きK2=(Δy2-Δy1)/(Δx2-Δx1)、
点P3、P2間を結ぶ直線の傾きK3=(Δy3-Δy2)/(Δx3-Δx2)、
点P4、P3間を結ぶ直線の傾きK4=(Δy4-Δy3)/(Δx4-Δx3)、
点P5、P4間を結ぶ直線の傾きK5=(Δy5-Δy4)/(Δx5-Δx4)、
は、次式(1)を充足する自動二輪車用タイヤ。
K1<K2<K3<K4<K5 ---(1)
【請求項2】
前記傾きK5は、次式(2)を充足する請求項1記載の自動二輪車用タイヤ。
2×K4<K5<100 ---(2)
【請求項3】
前記距離Ljは、前記距離LJの0.65~0.80倍の範囲である請求項
1又は2に記載の自動二輪車用タイヤ。
【請求項4】
前記高さHjは、前記HJの0.70~0.80倍の範囲である請求項
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、旋回性能を高めた自動二輪車用タイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
自動二輪車用タイヤでは、カーカスの外側に、バンドコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回させた所謂パラレル構造のバンド層を設けたものが多用されている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
このパラレル構造のバンド層では、周方向への拘束力が強く、トレッド部のリフティング等の変形を抑制しうる。そのため、高速走行性能及び高速耐久性を高めることができる。
【0004】
しかしその反面、バンド層によりトレッド部の剛性が大幅に高められるため、旋回時、トレッド部のたわみ量(ストローク量)が不足する。その結果、接地幅や接地面積が減じてスライド(横方向の滑り)が起きやすく、コントロール性が悪いという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、旋回時のスライドの発生を抑え、コントロール性を高めて旋回性能を向上させうる自動二輪車用タイヤを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスを具える自動二輪車用タイヤであって、
正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填したタイヤを荷重Fかつキャンバー角40度にて平面に接地させたときのトレッド端の位置を、
F=0のときの基準位置からのタイヤ軸方向の変位Δx、タイヤ半径方向の変位Δyで表すとともに、
この変位Δx、ΔyをXY座標にプロットした点Pから得られる曲線の傾きは、少なくとも前記荷重Fが最大負荷能力荷重の78%以下の範囲において、前記荷重Fの増加とともに増加する。
【0008】
本発明に係る自動二輪車用タイヤでは、前記荷重Fを、前記最大負荷能力荷重の0%、25%、40%、50%、65%、78%と増加させたときにプロットした点をP0~P5としたとき、
点P1、P0間を結ぶ直線の傾きK1=(Δy1-Δy0)/(Δx1-Δx0)、
点P2、P1間を結ぶ直線の傾きK2=(Δy2-Δy1)/(Δx2-Δx1)、
点P3、P2間を結ぶ直線の傾きK3=(Δy3-Δy2)/(Δx3-Δx2)、
点P4、P3間を結ぶ直線の傾きK4=(Δy4-Δy3)/(Δx4-Δx3)、
点P5、P4間を結ぶ直線の傾きK5=(Δy5-Δy4)/(Δx5-Δx4)、
は、次式(1)を充足するのが好ましい。
K1<K2<K3<K4<K5 ---(1)
【0009】
本発明に係る自動二輪車用タイヤでは、前記傾きK5は、次式(2)を充足するのが好ましい。
2×K4<K5<100 ---(2)
【0010】
本発明に係る自動二輪車用タイヤでは、前記ビード部は、前記ビードコアから半径方向外側にのびるビードエーペックスゴムを具え、
前記ビードエーペックスゴムのビードベースラインからの半径方向高さH1は、
前記正規リムのリムフランジのビードベースラインからの半径方向高さH2の0.70~1.40倍の範囲であるのが好ましい。
【0011】
本発明に係る自動二輪車用タイヤでは、前記カーカスの最大幅位置Qから前記ビードコアの重心点Gまでの間のタイヤ軸方向距離Ljは、前記トレッド端から前記重心点Gまでの間のタイヤ軸方向距離LJの0.50~0.85倍の範囲であるのが好ましい。
【0012】
本発明に係る自動二輪車用タイヤでは、前記距離Ljは、前記距離LJの0.65~0.80倍の範囲であるのが好ましい。
【0013】
本発明に係る自動二輪車用タイヤでは、前記カーカスの最大幅位置Qからビードベースラインまでの間のタイヤ半径方向高さHjは、前記トレッド端からビードベースラインまでの間のタイヤ半径方向高さHJの0.50~0.85倍の範囲であるのが好ましい。
【0014】
本発明に係る自動二輪車用タイヤでは、前記高さHjは、前記HJの0.70~0.80倍の範囲であるのが好ましい。
【0015】
本発明に係る自動二輪車用タイヤでは、前記カーカスの半径方向外側かつ前記トレッド部の内部に、バンドコードを螺旋状に巻回したバンド層を具え、前記バンド層のタイヤ軸方向幅Wbは、トレッド幅TWの0.5~0.95倍の範囲であるのが好ましい。
【0016】
本発明において、「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。
【0017】
又「最大負荷能力荷重」は、タイヤに表示されるロードインデックス(LI)の値によって定まる最大負荷能力の値である。この最大負荷能力値は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系が定める「空気圧-負荷能力対応表」において、ロードインデックスの値毎に定まる負荷能力の最大値である。又最大負荷能力値に対応する空気圧(最大空気圧)が、前記正規内圧に相当する。なお、タイヤに最大負荷能力が表示されている場合は、これに従う。
【0018】
特に断りがない限り、タイヤの各部の寸法等は、タイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した正規状態で特定される値とする。
【発明の効果】
【0019】
本発明は、タイヤを荷重Fかつキャンバー角40度にて平面に接地させたときのトレッド端の位置を、タイヤ軸方向の変位Δxとタイヤ半径方向の変位Δyとで表したとき、変位Δx、ΔyをXY座標にプロットした点Pから得られる曲線の傾きを、少なくとも前記荷重Fが最大負荷能力荷重の78%以下の範囲において、前記荷重Fの増加とともに増加させている。
【0020】
言い換えると、このタイヤは、キャンバー角40度で荷重Fを負荷させたとき、トレッド部にたわみが生じて、トレッド端の位置が、タイヤ軸方向に変位Δx、タイヤ半径方向に変位Δyだけ動く。
【0021】
このとき、変位Δx、ΔyをXY座標にプロットした点Pから得られる曲線の傾きが、荷重Fの増加とともに増加する。これは、荷重Fの増加とともに、トレッド部のタイヤ半径方向のたわみ量の増加の割合がより大きくなっていくことを意味する。即ち、荷重Fの増加に伴う接地幅の増加の割合をより大きくすることができる。そのため、特に旋回時の急激なスライドの発生が抑えられ、コントロール性を高めて旋回性能を向上させることができる。又ブレーキ性能の向上にも役立つ。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【
図1】本発明の自動二輪車用タイヤの一実施例を示す断面図である。
【
図3】タイヤをキャンバー角40度にて平面に接地させたときの断面図である。
【
図4】点P(Δx、Δy)から得られる曲線を示すグラフである。
【
図5】表1の実施例1及び比較例2において、点P(Δx、Δy)から得られる曲線を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図1には、正規リムRにリム組みされ、かつ正規内圧が充填された正規状態における自動二輪車用タイヤ1の断面(左半分)が示される。
図1に示すように、本実施形態の自動二輪車用タイヤ1(以下「タイヤ1」と云う。)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に至るカーカス6と、このカーカス6の半径方向外側かつトレッド部2の内部に配されるバンド層7とを具える。本例では、タイヤ1が後輪用のタイヤとして形成された場合が示される。
【0024】
トレッド部2は、タイヤ赤道Cからトレッド端Teまで凸円弧状に湾曲してのびる外表面2Sを有する。トレッド端Te、Te間のタイヤ軸方向距離であるトレッド幅TWが、タイヤ最大巾をなし、これによって車体を大きく傾斜させた自動二輪車特有の旋回走行を可能としている。
【0025】
カーカス6は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば60~90°の角度で配列した1枚以上、本例では1枚のカーカスプライ6Aから形成される。カーカスプライ6Aは、ビードコア5、5間に跨るプライ本体部6aの両端に、ビードコア5の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部6bを具える。プライ折返し部6bは、トレッド端Teよりもタイヤ半径方向内側で終端するのが好ましい。
【0026】
ビード部4には、ビードエーペックスゴム8が配される。ビードエーペックスゴム8は、プライ本体部6aとプライ折返し部6bとの間を通って、ビードコア5から半径方向外側に先細状にのびる。このビードエーペックスゴム8は、例えばゴム硬度が60以上の硬質のゴムからなる。ゴム硬度は、JIS-K6253に基づきデュロメータータイプAにより、23℃の環境下で測定したデュロメータA硬さである。
【0027】
バンド層7は、1枚以上、本例では1枚のバンドプライ7Aから形成される。このバンドプライ7Aは、バンドコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回したジョイントレス構造をなす。
【0028】
バンドコード及びカーカスコードとしては、例えばナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミド等の有機繊維のコードが好適に採用しうる。又バンドコードとしては、さらにスチールコードも採用しうる。
【0029】
そして、
図3に示すように、正規状態のタイヤ1を、キャンバー角θが40度の条件にて、荷重Fで平面Sに接地させたとき、タイヤ1は、荷重Fとトレッド端Teの位置Aとの間に以下のような特徴を有する。
【0030】
具体的には、まず、荷重Fがゼロ(F=0)のときのトレッド端Teの位置を基準位置A0とする。そして荷重F(≠0)を負荷したときのトレッド端Teの位置Aを、前記基準位置A0からのタイヤ軸方向の変位Δxと、タイヤ半径方向の変位Δyとで表す。
【0031】
そして、本発明では、
図4に示すように、前記変位Δx、ΔyをXY座標にプロットした点P(Δx、Δy)から得られる曲線Tの傾きが、少なくとも荷重Fが最大負荷能力荷重の78%以下の範囲において、荷重Fの増加とともに増加することに特徴を有している。曲線Tの傾きは、曲線Tの接線の傾きとして定義される。又点Pから曲線Tを得る方法としては、特に規制されないが、例えば、各点P間を滑らかな曲線で接続する、及び、各点Pのデータを回帰分析することなど種々な方法が採用しうる。
【0032】
このようなタイヤでは、トレッド部2のタイヤ半径方向のたわみ量の増加の割合が、荷重Fの増加とともに大きくなっていく。即ち、荷重Fの増加とともに、接地時における接地幅の増加の割合を増やすことができる。そのため、特に旋回時の急激な荷重変化に伴うスライドの発生を抑えることができ、コントロール性を高めることができる。
【0033】
図4には、
・荷重Fが最大負荷能力荷重の0%のときの基準位置A
0が、XY座標の点P
0(0、0)として示され;
・最大負荷能力荷重の25%の荷重F
1が負荷されたときの位置A
1が、点P
1(Δx
1、Δy
1)として示され;
・最大負荷能力荷重の40%の荷重F
2が負荷されたときの位置A
2が、点P
2(Δx
2、Δy
2)として示され;
・最大負荷能力荷重の50%の荷重F
3が負荷されたときの位置A
3が、点P
3(Δx
3、Δy
3)として示され;
・最大負荷能力荷重の65%の荷重F
4が負荷されたときの位置A
4が、点P
4(Δx
4、Δy
4)として示され;
・最大負荷能力荷重の78%の荷重F
5が負荷されたときの位置A
5が、点P
5(Δx
5、Δy
5)として示されている。
【0034】
このとき、
・点P1、P0間を結ぶ直線の傾きK1=(Δy1-Δy0)/(Δx1-Δx0)、
・点P2、P1間を結ぶ直線の傾きK2=(Δy2-Δy1)/(Δx2-Δx1)、
・点P3、P2間を結ぶ直線の傾きK3=(Δy3-Δy2)/(Δx3-Δx2)、
・点P4、P3間を結ぶ直線の傾きK4=(Δy4-Δy3)/(Δx4-Δx3)、
・点P5、P4間を結ぶ直線の傾きK5=(Δy5-Δy4)/(Δx5-Δx4)、
は、次式(1)を充足することが好ましい。
K1<K2<K3<K4<K5 ---(1)
【0035】
このようなタイヤを後輪側に装着した自動二輪車では、荷重Fが比較的小さい旋回初期において、後輪側のタイヤは、旋回方向外側に撓みやすくなる。そのため、車体を旋回方向に向けやすくなる。これは、K1<K2<K3であるため、低荷重領域においては、荷重Fが小さいほど、タイヤ軸心方向の変位Δxの割合が大きくなるためであり、これにより、車体を旋回方向に向けやすくなる。
【0036】
又荷重Fが大きくなる旋回後期においては、後輪側のタイヤが、タイヤ軸心方向だけでなくタイヤ半径方向にも大きくたわむ。これにより、接地幅を増やしてスライドの発生を抑制することができ、旋回性能を向上させうる。これは、K4<K5であるため、実使用の高荷重領域においては、荷重Fの増加とともに接地幅が増え続ける。そのため、急激な荷重変化に対してもスライドの発生を抑えることができる。
【0037】
特に、前記傾きK5は、次式(2)を充足するのがさらに好ましい。
2×K4<K5<100 ---(2)
前記傾きK5が式(2)の範囲であれば、実使用の高荷重領域において、タイヤ半径方向のたわみがより大きくなる。そのため、急激な荷重変化に対してスライドの発生をより抑えることが可能となり、コントロール性が高められる。
【0038】
次に、タイヤ1に上記の特性を持たすために、
図2に示すように、ビードエーペックスゴム8のビードベースラインBLからの半径方向高さH1が、正規リムRのリムフランジRfのビードベースラインBLからの半径方向高さH2の0.70~1.40倍の範囲であるのが好ましい。
【0039】
ビードエーペックスゴム8の高さH1が、リムフランジRfの高さH2の1.40倍を超えると、タイヤ1が半径方向にたわむことがきる範囲が狭くなってしまう。そのため、特に高荷重領域においてタイヤ半径方向の変位Δyを充分得ることが難しくなる。逆に、高さH1が、リムフランジRfの高さH2の0.7倍を下回ると、横剛性の低下によりタイヤがよれるため、旋回性が低下する傾向となる。このような観点から、高さH1の下限は、高さH2の0.9倍以上が好ましく、上限は、高さH2の1.30倍以下が好ましい。
【0040】
又カーカス6の最大幅位置Qからビードコア5の重心点Gまでの間のタイヤ軸方向距離Ljは、トレッド端Teから重心点Gまでの間のタイヤ軸方向距離LJの0.50~0.85倍の範囲が好ましい。前記最大幅位置Qは、正規状態においてカーカス6のプライ本体部6aがタイヤ軸方向外側に最も張り出す位置として定義される。
【0041】
最大幅位置Qのタイヤ軸方向距離Ljが、トレッド端Teのタイヤ軸方向距離LJの0.50倍を下回ると、荷重Fが負荷したとき、リムフランジRfと干渉して、タイヤ1が半径方向にたわむことができる範囲が狭くなってしまう。そのため、特に高荷重領域においてタイヤ半径方向の変位Δyを充分得ることができなくなる。逆に、距離Ljが距離LJの0.85倍を越えると、ゴムが薄く横剛性が低下するため、旋回性が低下する傾向となる。このような観点から、距離Ljの下限は、距離LJの0.65倍以上が好ましく、上限は、距離LJの0.80倍以下が好ましい。
【0042】
カーカス6の前記最大幅位置QからビードベースラインBLまでの間のタイヤ半径方向高さHjは、トレッド端TeからビードベースラインBLまでの間のタイヤ半径方向高さHJの0.50~0.85倍の範囲であるのが好ましい。
【0043】
最大幅位置Qのタイヤ半径方向高さHjがトレッド端Teのタイヤ半径方向高さHJの0.85倍を超えると、荷重Fが負荷したとき、最大幅位置Qであるカーカス6の屈曲点の位置が高くなる。そのため、タイヤ1が半径方向にたわむことがきる範囲が狭くなり、逆にタイヤ軸方向にたわむことができる範囲が広くなる。そのため、特に高荷重領域においてタイヤ半径方向の変位Δyを充分得ることができなくなる。逆に、高さHjが高さHJの0.50倍を下回ると、タイヤ軸方向にたわむことができる範囲が狭くなり、旋回性が低下する傾向となる。このような観点から、高さHjの下限は、高さHJの0.70倍以上が好ましく、上限は、高さHJの0.80倍以下が好ましい。
【0044】
又バンド層7の幅が広いと、トレッド部2がタイヤ半径方向にたわむことができる範囲が狭くなり、特に高荷重領域においてタイヤ半径方向の変位Δyを充分得ることができなくなる。又バンド層7の幅が狭いと、トレッド部2のリフティングの抑制が不充分となって、高速走行性能及び高速耐久性の低下を招く。そのため、
図1に示すように、バンド層7のタイヤ軸方向幅Wbは、トレッド幅TWの0.5~0.95倍の範囲が、例えばタイヤ半径方向にたわみ易く好ましい。特には、幅Wbの下限は、トレッド幅TWの0.7倍以上がより好ましく、上限はトレッド幅TWの0.90倍以下がより好ましい。
【0045】
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うる。
【実施例】
【0046】
図1に示す構造の自動二輪車用タイヤ(サイズ:200/60R17、LI(ロードインデックス):80)を、表1の仕様に基づき試作した。そして各試作タイヤに対し、キャンバー角40度の条件にて平面に接地させ、荷重Fを最大負荷能力荷重の0%、25%、40%、50%、65%、78%と変化させたときのトレッド端の各位置Aを、点P
1~P
5としてXY座標にプロットした。
図5は、実施例1における点P
1~P
5、及び比較例1における点P
1~P
5をプロットしたグラフである。
【0047】
実施例においては、実施例1に代表して示されるように、点P1~P5から得られる曲線Tの傾きは、荷重Fとともに増加している。これに対して、比較例においては、比較例1に代表して示されるように、点P1~P5から得られる曲線Tの傾きは、荷重Fとともに増加しておらず、特に点P3~P5の間では傾きが一定となっている。
【0048】
各試作タイヤに対し、旋回性能及び振動吸収性能のテストを行い、互いに比較した。テスト方法は以下の通りである。
【0049】
<旋回性能、及び振動吸収性能>
試作タイヤを、リム(17M/C×MT6.00)、内圧(200kPa)の条件にて、自動二輪車(排気量1000cc)の後輪に装着し、ドライアスファルト路面のテストコースを周回した。その時の旋回性能(コントロール性)、及び振動吸収性能を、それぞれ、ドライバーの官能評価により、5点法で評価した。数値が大きいほど良好である。なお前輪には、市販の自動二輪車用タイヤ(サイズ:120/70R17)を、リム(17H/C×MT3.50)、内圧(250kPa)の条件にて装着している。
【0050】
【0051】
表の如く、実施例は、旋回性能に優れているのが確認できる。
【符号の説明】
【0052】
1 自動二輪車用タイヤ
2 トレッド部
3 サイドウォール部
4 ビード部
5 ビードコア
6 カーカス
7 バンド層
8 ビードエーペックスゴム
BL ビードベースライン
Q 最大幅位置
Rf リムフランジ
R 正規リム
S 平面
Te トレッド端
T 曲線
θ キャンバー角