CN101636287B - 二轮车用轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明实现一种不损失直线行驶性能、高速性能、乘坐舒适性、均匀性等轮胎各性能而提高了转弯操纵性能(转弯性)的二轮车用轮胎。本发明的轮胎由胎面部(11)、从该胎面部的两缘部向轮胎径向内侧配设的胎侧部(12)、向该胎侧部的轮胎径向内侧连续的胎圈部(13)构成，该轮胎具有胎体层(22)和螺旋带束层(23)，该胎体层(22)在埋设于该胎圈部内的胎圈芯(21)相互间对上述各部进行加强；该螺旋带束层(23)在该胎体层的轮胎径向外侧基本上与轮胎周向平行地螺旋卷绕形成。螺旋带束层(23)由将1根以上实施了螺旋成型的钢丝线材不加捻地埋设于橡胶中而成的钢丝橡胶复合体形成，且钢丝线材的线材直径为0.25mm～0.60mm。

Description

二轮车用轮胎

技术领域

本发明涉及一种二轮车用轮胎(以下也简称作“轮胎”)，具体涉及供高速转弯行驶的、通常被称为超级运动型(Supersports)的高性能机动二轮车使用的机动二轮车用充气子午线轮胎，该充气子午线轮胎是在保持高速耐久性、直行稳定性等各性能的同时提高了高速转弯时的操纵稳定性能的高性能机动二轮车用低扁平充气子午线轮胎。

背景技术

以往，针对二轮车用轮胎，应用将在覆盖橡胶中埋设了1根或并排的多根帘线而成的带状体以大致朝向轮胎周向的角度呈螺旋状沿轮胎旋转轴线方向卷绕而成的所谓螺旋带束层，从而来提高轮胎的高速耐久性、直行稳定性、均匀性能、加速性能等。

作为该螺旋带束层的加强件的钢丝帘线的改良技术，例如，在专利文献1中公开了这样的机动二轮车用充气子午线轮胎：通过按规定限定由被螺旋卷绕的钢丝帘线构成的带束层帘线的扯断伸长率，而使高速行驶时的直行性、转弯性不显著降低地维持操纵性且提高了耐磨损性。另外，在专利文献2中公开了由构成螺旋卷绕的带状胶层(ply)的胶带帘线(band cord)的载荷-伸长曲线限定的机动二轮车用子午线轮胎。

专利文献1：日本特开平4-362402号公报(权利要求书等)

专利文献2：日本特开2001-130218号公报(权利要求书等)

但是，在二轮车用轮胎中应用螺旋带束层时，虽然能谋求提高上述各种轮胎性能，但存在车辆改变方向时的反应变迟钝、失去灵活性这样的问题。因此，追求一种能提高上述高速耐久性、直行稳定性、均匀性能、加速性能等且也能确保转弯操纵性能(转弯性)的轮胎的改良技术。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能不损失直线行驶性能、高速性能、乘坐舒适性、均匀性等轮胎各性能而提高了转弯操纵性能(转弯性)的二轮车用轮胎。

本发明人仔细研究了用于提高该具有螺旋带束层的二轮车用轮胎的转弯性能的技术，结果发现，为了提高转弯性能，提高作为周向带束层的螺旋带束层的抗弯刚性是很重要的，从而完成了本发明。

即，本发明的二轮车用轮胎由胎面部、从该胎面部的两缘部向轮胎径向内侧配设的一对胎侧部、向该胎侧部的轮胎径向内侧连续设置的胎圈部构成，该轮胎具有胎体层和至少1层螺旋带束层，该胎体层横跨埋设于该胎圈部内的胎圈芯相互间对上述各部进行加强，且由用橡胶覆盖与轮胎赤道面成60～90°角度的帘线而成的至少1层胎体帘布层构成；该至少1层螺旋带束层是在该胎体层的轮胎径向外侧基本上与轮胎周向平行地螺旋卷绕形成。

上述螺旋带束层由将1根以上实施了螺旋成型的钢丝线材不加捻地埋设于橡胶中而成的钢丝橡胶复合体构成，且该钢丝线材的线材直径为0.25mm～0.60mm。

在本发明的二轮车用轮胎中，优选使上述钢丝线材的表层部的残余应力Rs满足Rs＜0。另外，在本发明中，优选上述螺旋带束层由钢丝橡胶复合体构成，该钢丝橡胶复合体是将两根以上实际上以相同间距实施了螺旋成型的钢丝线材以大致相同相位不加捻地集束在一起埋设于橡胶中而成。在该情况下，优选任意1根上述钢丝线材与至少1根另一钢丝线材的成型螺旋的外接圆彼此间部分重合，也优选上述两根以上钢丝线材的线材直径相同及成型量都相同。另外，在使上述钢丝线材的成型螺旋的外接圆直径为D、螺旋间距为P、该钢丝线材的线材直径为d时，优选用下述式定义的L满足0.1＞L＞0.005。

$\sqrt{(1+{(D-d)}^2{\mathrm{\π}}^2/P^2)}-1---\left(1\right)$

采用本发明，通过做成为上述结构，能实现不损失直线行驶性能、高速性能、乘坐舒适性、均匀性等轮胎各性能而提高了转弯操纵性能(转弯性)的二轮车用轮胎。

附图说明

图1是表示本发明的一例的机动二轮车用充气子午线轮胎的概略剖视图。

图2是表示本发明的钢丝橡胶复合体的一优选例的帘线部的剖视图。

图3是表示实施例2的钢丝橡胶复合体的帘线部的剖视图。

图4是表示实施例3的钢丝橡胶复合体的帘线部的剖视图。

图5是表示实施例4的钢丝橡胶复合体的帘线部的剖视图。

图6是表示实施例5的钢丝橡胶复合体的帘线部的剖视图。

图7是表示实施例6的钢丝橡胶复合体的帘线部的剖视图。

图8是表示比较例1的钢丝橡胶复合体的帘线部的剖视图。

图9是表示比较例2的钢丝橡胶复合体的帘线部的剖视图。

图10是表示比较例3的钢丝橡胶复合体的帘线部的剖视图。

图11是表示比较例4的钢丝橡胶复合体的帘线部的剖视图。

图12是表示实施例的残余应力的测量方法的说明图。

附图标记说明

1、钢丝线材；11、胎面部；12、胎侧部；13、胎圈部；21、胎圈芯；22、胎体层；23、螺旋带束层；100、钢丝线材。

具体实施方式

以下，详细说明本发明的优选的实施方式。

图1表示本发明的二轮车用轮胎的一例的概略剖视图。如图所示，本发明的轮胎由胎面部11、从该胎面部的两缘部向轮胎径向内侧配设的一对胎侧部12、向该胎侧部的轮胎径向内侧连续设置的胎圈部13构成，该轮胎具有胎体层22和至少1层螺旋带束层23，该胎体层22横跨埋设于胎圈部13内的胎圈芯21相互间对上述各部进行加强，且由用橡胶覆盖与轮胎赤道面成60～90°角度的帘线而成的至少1层胎体帘布层构成；该至少1层螺旋带束层23是在该胎体层22的轮胎径向外侧基本上与轮胎周向平行地螺旋卷绕形成。

在本发明中，由将1根以上、优选1～5根实施了螺旋成型的钢丝线材不加捻地埋设于橡胶中而成的钢丝橡胶复合体形成该螺旋带束层23、并且使该钢丝线材的线材直径为0.25mm～0.60mm、特别是0.30mm～0.42mm这一点是很重要的。这是由于以下理由。

就二轮车而言，在转弯时，车辆倾斜，使外倾力作用于使轮胎而进行转弯。研究产生该外倾力的机械原理，外倾力是由于周向带束层(即螺旋带束层)在沿轮胎周向旋转的行进方向相对于胎面橡胶与路面接触而追随路面方向的行进方向的错开而产生的剪切应变而产生的，若周向带束层的抗弯刚性较低，则周向带束层容易追随路面方向，该外倾力的产生减少。因此，作为螺旋带束层所使用的钢丝线材，使线材直径比以往的0.175mm～0.22mm左右粗，通过使用提高了抗弯刚性的线材直径为0.25mm～0.60mm的钢丝线材，能提高上述外倾力，由此能提高转弯性能。

但是，若线材直径太粗，当钢丝线材的线材直径超过0.60mm时，会产生卷绕翘曲等而使制造稳定性变差，因此，使钢丝线材的线材直径为0.60mm以下。

另一方面，为了使转弯性能、振动吸收性、成型作业性并存，为了将抗弯刚性保持得较高且降低拉伸压缩刚性，需要对钢丝线材实施螺旋成型。因此，在本发明中，螺旋带束层23使用将1根以上实施了螺旋成型的钢丝线材不加捻地埋设于橡胶中而成的钢丝橡胶复合体。

另外，为了无论轮胎的使用环境如何都能保证足够的疲劳寿命，优选使螺旋带束层所使用的钢丝线材的表层部的残余应力Rs为Rs＜0。在此，Rs＜0、即残余应力Rs小于0是指钢丝线材的表层部的残余应力位于压缩侧。

另外，为了使相邻的钢丝线材难以接触，优选使钢丝线材的螺旋成型实际上为相同间距。更具体而言，优选使用将2根以上实际上以相同节距实施了螺旋成型的钢丝线材以大致相同相位不加捻地集束在一起而埋设于橡胶中而成的钢丝橡胶复合体。

在该情况下，例如，如图2所示，优选使任意1根钢丝线材1与至少1根另一钢丝线材1的成型螺旋的外接圆彼此间为部分相互重合的状态，由此，能获得高刚性及高强度。

另外，优选使2根以上的钢丝线材的线材直径相同及成型量相同，由此，能对各钢丝线材均匀地施加应力，能提高强度效率。

另外，在本发明中，在使钢丝线材1的成型螺旋的外接圆直径为D(mm)、螺旋间距为P(mm)、钢丝线材的线材直径为d(mm)时(参照图2)，通过使用下述式定义的L满足0.1＞L＞0.005，能保证良好的成型作业性，且能获得足够的转弯性能，因此优选。

$\sqrt{(1+{(D-d)}^2{\mathrm{\π}}^2/P^2)}-1---\left(1\right)$

作为稳定且高效率地制作本发明的由两根以上钢丝线材构成的钢丝橡胶复合体的方法，例如有如下等方法：将卷绕于另外的卷轴上的多根钢丝线材通过一个套管(pipe sleeve)集束在一起而作为钢丝帘线，用橡胶覆盖该钢丝帘线后埋设于橡胶复合体中的方法；将卷绕于另外的卷轴上的多根钢丝线材通过一个套管集束在一起而作为钢丝帘线，对该钢丝帘线从上下压接橡胶后将该钢丝帘线埋设于橡胶复合体中的方法。

作为本发明所使用的钢丝橡胶复合体，只要满足上述帘线结构的条件即可，对于除此之外的具体的帘线结构、使用的钢丝及橡胶的材质等没有特别限制。

另外，在本发明的二轮车用轮胎中，只要将满足上述特性的钢丝橡胶复合体应用于轮胎的螺旋带束层即可，对于除此之外的轮胎结构、各构成构件的材质等没有特别限制，由此，能获得本发明期望的效果。

实施例

以下，使用实施例更详细说明本发明。

使用以下述表1、2所示的成型量及间距成型而成的钢丝线材(镀铜：Cu63重量％，Zn37重量％)，按照下述表1、2所示的条件制作了钢丝橡胶复合体。作为涂敷橡胶，使用由天然橡胶(NR)100重量部、炭黑(HAF)55重量部、氧化锌(ZnO)7重量部、硫黄5重量部、Co盐(环烷酸钴)0.1重量部构成的橡胶组成物。

表层部的残余应力Rs的测量

沿长度方向切取10cm已获得的各钢丝橡胶复合体，解开线材后用过硫酸铵水溶液除去镀铜，如图12的(a)所示地用漆(lacquer)覆盖该线材100的沿长度方向的半周部部分A避免该部分被腐蚀，用漆覆盖端部B的整周。然后，用50℃的50容量％的硝酸进行蚀刻，以端部B为基准，将线材的弯曲最大时的弯曲量作为残余应力量。残余应力是压缩应力还是拉伸应力的判断：在线材向被蚀刻了的一侧弯曲时为压缩应力(-)，在线材向漆覆盖侧弯曲时为拉伸应力(+)(参照图12的(b))。结果，将残余应力与根据上述式(1)用外接圆直径D、螺旋间距P、钢丝线材的线材直径d求出的L值一起示于下述表1中。

另外，将获得的各钢丝橡胶复合体以纬密数40根/50mm应用于具有图1所示的螺旋带束层结构的机动二轮车用充气子午线轮胎(MC轮胎)(轮胎规格：190/50ZR17)的螺旋带束层中，关于振动吸收性、转弯性能及疲劳性按照下述进行了评价。将上述结果一并示于下述表1中。

振动吸收性、转弯性能

将供试验轮胎用轮辋规格MT6.00×17的轮辋以气压250kPa安装于100cc的运动型二轮车上，进行实车感觉试验，关于直线行驶时的振动吸收性及转弯行驶时的转弯性，以10分为满分进行了评价。若均为7分以上则为合格。

疲劳性

剥下供试验轮胎的内衬层，向轮胎内注入水，以低气压在轮毂上行驶15000km后，取出轮胎的带束层帘线，产生帘线断裂的为不合格(×)，未产生帘线断裂的为合格(○)。

成型作业性

在制造钢丝线材后，卷绕于卷轴上放置3个月后使用时，能不产生钢丝线材复合体从由被卷绕于另外的卷轴上的多根钢丝线材制造钢丝帘线时所通过的路径脱落等阻碍生产性的状况而以通常的速度成型的为合格(○)。

表1

^＊1)在构成帘线的长丝之间具有间隙的结构。

^＊2)根据上述式(1)的值×100(％)。

表2

如上述表1、表2所示，可以确认，在使用满足本发明的规定条件的钢丝橡胶复合体的实施例的轮胎中，能不损失振动吸收性、疲劳性等而提高转弯性。

Claims (6)

1.一种二轮车用轮胎，其由胎面部、从该胎面部的两缘部向轮胎径向内侧配设的一对胎侧部、向该胎侧部的轮胎径向内侧连续设置的胎圈部构成，该轮胎具有胎体层和至少1层螺旋带束层，该胎体层横跨埋设于该胎圈部内的胎圈芯相互间对上述各部进行加强，且由用橡胶覆盖与轮胎赤道面成60～90°角度的帘线而成的至少1层胎体帘布层构成；该至少1层螺旋带束层是在该胎体层的轮胎径向外侧基本上与轮胎周向平行地螺旋卷绕形成，其特征在于，

上述螺旋带束层由将1根以上实施了螺旋成型的钢丝线材不加捻地埋设于橡胶中而成的钢丝橡胶复合体构成，且该钢丝线材的线材直径为0.25mm～0.60mm。

2.根据权利要求1所述的二轮车用轮胎，其中，

上述钢丝线材的表层部的残余应力Rs满足Rs＜0。

3.根据权利要求1所述的二轮车用轮胎，其中，

上述螺旋带束层由钢丝橡胶复合体构成，该钢丝橡胶复合体是将两根以上实际上以相同间距实施了螺旋成型的钢丝线材以大致相同相位不加捻地集束在一起埋设于橡胶中而成。

4.根据权利要求3所述的二轮车用轮胎，其中，

任意1根上述钢丝线材与至少1根另一钢丝线材的成型螺旋的外接圆彼此间部分重合。

5.根据权利要求3所述的二轮车用轮胎，其中，

上述两根以上钢丝线材的线材直径相同及成型量相同。

6.根据权利要求1所述的二轮车用轮胎，其中，

在使上述钢丝线材的成型螺旋的外接圆直径为D、螺旋间距为P、该钢丝线材的线材直径为d时，用下述式(1)定义的L满足0.1＞L＞0.005，

$\sqrt{(1+{(D-d)}^2{\mathrm{\π}}^2/P^2)}-1---\left(1\right).$

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