JP2004034942A - 二輪車用空気入りタイヤおよびそれの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】直接的には、車両の旋回走行時の路面グリップ力および耐摩耗性をともに有利に向上させ、ひいては、それらの性能をトレッドの全体にわたって高めた二輪車用空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド部１と、トレッド部１の両側に順次連なるサイドウォール部２およびビード部３と、これらの各部を補強する、カーカス４およびベルト５を含むコード補強部材６とを具えるものであり、コード補強部材６のクラウン域の外周側に配設されてトレッド踏面８を区画するトレッドゴム９の分子配向線Ｐを、トレッド踏面が路面から受ける力の作用方向にほぼ対応させて延在させる。
【選択図】　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、旋回走行時の路面グリップ特性を向上させるとともに耐摩耗性を向上させた二輪車用空気入りタイヤおよびそれの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ゴム材料を圧延したり、押し出し成形したりして、ゴムシート、ゴムストリップ等としたときは、ゴム分子は、通常は、圧延方向または押出し方向に配向することになり、加硫後のゴムは、その分子配向方向に向く力の作用に対しては、すぐれた路面グリップ力、耐摩耗性等を発揮できる一方で、分子配向方向と直交する方向の外力の作用に対しては、それらの性能が大きく低下することになる。
【０００３】
ところで、従来タイヤの、成型段階でのトレッドゴムの配設は、多くは、ゴム材料の圧延シートもしくは押出しストリップを、円周方向に延在させた姿勢で、たとえばベルトの外周側に貼着配置することにより、行っていることから、製品タイヤにおけるトレッドゴムの配向方向は、ほぼ円周方向となっており、これがため、車両の直進走行姿勢の下での駆動および制動に際してタイヤが路面から受ける、タイヤ円周方向の入力に対しては大きな路面グリップ力およびすぐれた耐摩耗性を発揮することができた。
【０００４】
しかるに、自動二輪車にあって、たとえば、タイヤへのキャンバー角の付与を伴う旋回走行に際して、トレッド接地域を、直進走行時に比してトレッド側方側へ遷移させた状態で、そのタイヤに、横力または、横力と駆動力もしくは制動力との合力に起因する力が入力された場合には、その力の作用方向は、タイヤ円周方向に向く、ゴムの分子配向方向と交差する方向、甚しくは直交する方向に向くことになるため、かかる旋回走行時には、トレッドゴム、ひいては、タイヤは、高い路面グリップを発揮することができず、このことは耐摩耗性についてもまた同様であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、このような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、直接的には車両の旋回走行時の路面グリップ力および耐摩耗性をともに有利に向上させ、ひいては、それらの性能をトレッドの全体にわたって高めた二輪車用空気入りタイヤおよびそれの製造方法を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る二輪車用空気入りタイヤは、トレッド部と、トレッド部の両側に順次連なるサイドウォール部およびビード部と、これらの各部を補強する、カーカスおよびベルトを含むコード補強部材とを具えるものであり、コード補強部材のクラウン域の外周側に配設されてトレッド踏面を区画するトレッドゴムの分子配向方向を、トレッド踏面が路面から受ける力の作用方向にほぼ対応させたものである。
【０００７】
このようなタイヤは、生タイヤの成型工程において、たとえば、幅方向の中央部分を膨出姿勢とされたコード補強素材のクラウン域の外周側にトレッドゴムを貼着配置するに当り、押出成形されて、ゴム分子が押出し方向に配向するゴムストリップの小片を、たとえば、成型途中のタイヤの平面視で、コード補強素材のほぼセンタ位置を境として、ほぼＶ字状もしくは、それが倒立した逆Ｖ字状に延在させて貼り付けることにより製造することができる。
【０００８】
二輪車の走行時における、車両の走行姿勢の変動に伴う、トレッド踏面の接地域の変化および、それに応じた踏面入力の作用方向の変化を考えた場合、車両の直進走行時の駆動力によって、後輪タイヤが、路面から、図１に矢印Ａで示すように、トレッド中央域で円周方向の力を受けるとすると、そのタイヤに比較的小さなキャンバ角を付与して、大きな旋回半径で旋回走行するときは、タイヤは、駆動力と発生横力との合力に対応する反力としてトレッド中間域に矢印Ｂで示すような、トレッド側縁の方向に向く外向きの力を路面から受けることになり、そして、比較的大きなキャンバ角を付与して小さい半径で旋回走行を行うときは、タイヤは、主として、横力と制動力との合力に対応する反力として、トレッド側部域に、矢印Ｃで示すように、他の部分の入力とは作用方向が逆になるような力を路面から受けることになり、これらのそれぞれのタイヤ入力の作用方向は、トレッド半幅の全体にわたって連続的にみると、矢印Ｄで示すように変化することになる。
【０００９】
この一方で、前輪タイヤの踏面入力を考えて、車両の直進走行時の制動によって、それのトレッド中央域が、図２に矢印ａで示すような円周方向の力を受けるとすると、タイヤにキャンバー角を付与して旋回走行するときは、タイヤは、キャンバー角の付与度合に応じて、図に矢印ｂ、ｃでそれぞれ示すような横力と制動力との合力に対応する、ともにトレッド幅方向外向きの力を路面から受けることになる。
そして、トレッド踏面に作用するこのような力の向きは、トレッド半幅の全体にわたって連続的にみたときは、矢印ｄで示すように変化する。
【００１０】
そこで、この発明に係るタイヤでは、トレッドゴムの分子配向方向を、トレッド踏面の全体にわたり、その踏面が路面から受ける、図１および２に示すような力の作用方向にほぼ対応させ、より好ましくは、トレッドゴムの分子配向線を、トレッドセンタもしくはその近傍から、トレッド側縁まで途切れることなく連続的に延在させる。
これによれば、トレッド踏面のそれぞれの領域でタイヤに作用する各方向の力に対し、トレッドゴムに、常にすぐれた路面グリップ力および耐摩耗性を発揮させて、トレッド踏面への局部的な波状摩耗等の発生防止し、車両の旋回走行をも含む全ての走行状態での路面グリップ力および耐摩耗性のそれぞれを全体的に大きく高めることができる。
【００１１】
ところで、このようなタイヤを製造するに当り、押出し成形されて、ゴム分子が押出し方向に配向するゴムストリップの小片を、先に述べたように、コード補強部材のほぼセンタ位置を境として、ほぼＶ字状もしくは逆Ｖ字状に延在させて貼り付けることによって生タイヤを成型したときは、ゴムの分子配向方向を、図１、２に示すような、トレッド踏面への力の作用方向に、極めて容易に一致もしくは近似させることができ、この結果として、製品タイヤに、上記作用効果を十分に発揮させることができる。
【００１２】
なお、ゴムストリップの小片を、ほぼＶ字状もしくは逆Ｖ字状に貼り付けるに際し、コード補強素材のセンタ位置のそれぞれの側部に貼り付けられるそれぞれの小片の相互は、そのセンタ位置に対して線対称配置とすることができる他、円周方向に、ゴムストリップ小片の配設ピッチの０．５〜３倍位相変位させて配置することもできる。
このような位相変位によれば、タイヤのパターン方向と貼付ラインとの一致、不一致で耐久性、なかでも、ゴムスリップ小片の接合部の耐久性に差が生じるのを有効に防止することができる。
【００１３】
また、所定の幅を有する、ゴムストリップの小片の貼り付けに当ってより好ましくは、その小片の、円周方向線分に対してなすそれぞれの角度を、コード補強素材の中央域でαｓ、中間域でαｍ、側部域でαｅとしたとき、
｜αｓ｜＜｜αｍ｜＜｜αｅ｜
とする。
これによれば、ゴムストリップ、ひいては、トレッドゴムの分子配向方向を、図１および２に示す、力の作用方向により近づけることができる。
【００１４】
なお、タイヤの使用目的、旋回走行時のタイヤの挙動等に応じて、上記それぞれの角度を
αｓ＝αｍ＝αｅ、
｜αｓ｜＜｜αｍ｜＝｜αｅ｜、
または｜αｓ｜＝｜αｍ｜＜｜αｅ｜
とすることもできる。
【００１５】
ここにおいて、ゴムストリップの各小片は、上述したそれぞれの角度の相対関係において、連続する単一部材によって形成できる他、ゴムストリップから裁断されて特定の配向方向を有する複数の部材により形成することもできる。
【００１６】
そしてさらには、それぞれのゴムストリップ小片は、全てを同一ゴム種のものとする他、二〜三種類もしくは、それを越える種類のゴム種をもって形成することもでき、また、各小片それ自体を、複数種類のゴム種により形成することもでき、とくに、複数種類のゴム種を選択した場合には、トレッドの内外位置または、幅方向位置等に応じて、トレッド各部に最適な物性を付与することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明に係るタイヤの実施形態を図面に示すところに基づいて説明する。
図３（ａ）は、この発明に係る二輪車用タイヤの半部についての幅方向断面図を、図３（ｂ）は、溝部の表示を省略したトレッド踏面の展開図をそれぞれ示す。
【００１８】
このタイヤは、トレッド部１と、このトレッド部１のそれぞれの側部に連続するサイドウォール部２および、各サイドウォール部２の半径方向の内周側に連続するビード部３とを具えるとともに、これらの各部を補強する、カーカス４およびベルト５を含むコード補強部材６を具える。
【００１９】
また、従来の一般的な成型ドラムを用いて成型された図示のこのタイヤは、ビード部３にカーカス４の側部部分の巻き上げ固定を可能とするビードコア７をも具える。
【００２０】
横断面形状がほぼ円弧状をなし、タイヤの最大幅を特定するこの図のトレッド部１は、コード補強部材６のクラウン域の外周側に、トレッド踏面８を区画するトレッドゴム９を配設してなり、このトレッドゴム９の分子配向線を、図３（ｂ）に一点鎖線Ｐで示すように、図１について前述した、トレッド踏面が路面から受ける力の作用方向とほぼ対応する方向に連続的に延在させてなる。
【００２１】
なお、トレッドゴム９は、一層のゴム層にて形成することができる他、図３（ａ）に仮想線を施して示すように、内外二層のゴム層にて形成することもでき、この後者の場合には、少なくとも外層側のゴム層、いわゆるキャップゴム層において、分子配向線を、上述したように、路面入力の作用方向に延在させる。
【００２２】
かかるタイヤは、それを自動二輪車の後輪タイヤとして適用した場合、トレッド踏面の、上述したような分子配向により、直進走行時の駆動力、小さいキャンバー角の付与範囲での駆動力および横力ならびに、大きいキャンバー角の付与範囲での制動力および横力のそれぞれに起因するタイヤ入力に対し、トレッド゛の全体にわたって、すぐれた路面グリップ力および耐摩耗を発揮することができる。
【００２３】
ところで、このような製品タイヤの成型は、従来公知の成型ドラム上にて行い得ることはもちろん、製品タイヤの内面形状とほぼ対応する外輪部形状を有する、分割タイプの剛性コア上にて行うこともでき、これらのいずれの場合にあっても、トレッドの成型は、図４（ａ）に例示するように、幅方向の中央部分を膨出姿勢とされた、カーカス素材２４およびベルト素材２５を含むコード補強素材２６のクラウン域の外周側で、たとえばトレッドベースゴム層２７上に、押出し成形されて、ゴム分子がその押出し方向に配向された所定幅のゴムストリップを所要の長さに切断してなるそれぞれの小片２８ａを、コード補強素材２６の膨出センタＣＬを境として、図４（ｂ）に平面図で示すように、ほぼ倒立Ｖ字状に延在させて隙間なく、膨出センタＣＬに対して対称線に貼り付けてキャップゴム層２８を形成することにより行うことができる。
【００２４】
ここで、トレッド踏面に対する力の作用方向が、図１に示すような態様をとるときは、それぞれの小片２８ａの、トレッド側縁側の端部分を、図４（ｂ）に示すように、カイゼルひげ状に、膨出センタ側での延在姿勢とは逆向きの姿勢となるように曲げ変形させることが、分子配向方向を、その力の作用方向に近づける上で好ましい。そしてこの場合には、図５に、一のストリップ小片２８ａを拡大して示すように、その小片２８ａの、円周方向線分に対してなすそれぞれの角度を、素材の中央域でαｓ、中間域でαｍ、そして側部域でαｅとしたとき、
｜αｓ｜＜｜αｍ｜＜｜αｅ｜
とすることがより好適であり、後輪タイヤでは、具体的には
αｓ＝０〜３０°
αｍ＝０〜９０°
αｅ＝２５〜１２０°
の範囲とすることでき、また、前輪タイヤでは、
αｓ＝０〜−３０°
αｍ＝０〜−９０°
αｅ＝−２５〜−１２０°
の範囲とすることができる。
【００２５】
この一方で、タイヤの使用条件等によっては、それぞれの角度の相対条件を、
αｓ＝αｍ＝αｅ、
｜αｓ｜＜｜αｍ｜＝｜αｅ｜、
または｜αｓ｜＝｜αｍ｜＜｜αｅ｜
とすることもできる。
【００２６】
図６は、スリップ小片の他の貼り付け態様を示す平面図であり、図６（ａ）は、膨出センタＣＬを隔てて位置して、ほぼ倒立Ｖ字状に延在するそれぞれの小片２８ａの相互間で、それらの貼り付け位置を、円周方向に、小片２８ａの配設ピッチｐの０．５〜３．０倍の範囲内でシフトさせた場合を示し、また、図６（ｂ）は、膨出センターＣＬを隔てて位置するそれぞれの小片の相互を、１ピッチ相当分だけ円周方向に変位させるとともに、周方向に隣接させて配置した一方側の小片２８ａ間に、他方側の一方の小片２８ａの出隅隔部を嵌め合わせて配置した場合を示す。
【００２７】
ここで、前者の場合は、膨出センタＣＬを隔てて位置するそれぞれの小片２８ａは、そのセンタＣＬ上で突合わせ接合させることになり、後者の場合は、膨出センタＣＬを隔てて位置するそれぞれの小片２８ａは、センタＣＬを中心として、それを横切って円周方向にジグザグ状に延びる折れ線上で相互に突合わせ接合させることになる。
【００２８】
これらのいずれにあっても、小片２８ａの分子配向線は、その小片２８ａの延在方向に延びることから、その分子配向線を製品タイヤのトレッド踏面への力の作用方向に容易に一致させ、または近づけて、トレッドの全体にわたる路面グリップ力および耐摩耗性をともに有効に高めることができる。
【００２９】
以上、ストリップ小片２８を、連続する単一部材により形成する場合について説明したが、各ストリップ小片２８ａは、図７（ａ）に示すように、ゴムストリップから裁断した複数の部材、図では二部材２８ｂ，２８ｃにて構成することもでき、これによれば、それぞれの部材２８ｂ、２８ｃの裁断態様によって、分子配向線を所期した通りに延在させることができる。
【００３０】
ところで、この場合、小片２８ａを整列させて貼着配置することそれだけでトレッドゴム層の全体を構成することができる他、それぞれの小片２８ａの貼着配置をもってキャップゴム層２８を構成することもでき、また、図７（ｂ）に示すように、図では、トレッド中央部側にあって、延在長さの長い大部材２８ｂによりキャップ層２８を、そして、トレッド側部に配設される小部材２８ｃによって、トレッド側部域でのトレッドゴム層の全体をそれぞれ構成することもできる。
【００３１】
これによれば、トレッドセンタとトレッド側縁との間で分子配向線が不連続になることは否めないが、トレッド各部の分子配向を、容易に所期した通りのものとすることができる。
【００３２】
なおここで、トレッド側部に配設される小部材２８ｃを、図７（ｃ）に示すように、二個の大部材２８ｂに共用のものとすることもでき、これによれば、トレッドゴムの貼着配置効率を高めることができる。
【００３３】
かくして、生タイヤ、とくには、トレッドを以上のように成型した場合には、製品タイヤのトレッドゴムの分子配向方向を、特別の装置等を用いることなく、簡単かつ容易に、トレッド踏面への力の作用方向に十分近似ないしは一致させることができ、トレッド踏面の全体にわたって、高い踏面グリップ力およびすぐれた耐摩耗性を発揮させることができる。
【００３４】
以上この発明の実施の形態を図面に示すところに基づいて説明したが、旋回特性を余り重視しないニ輪車にあっては、制動方向の力が、比較的小さいキャンバー角の付与領域でタイヤに作用するので、この場合には、｜αｍ｜，｜αｅ｜を９０°以上の角度として、分子配向方向を制動力の作用方向に一致させることができる。
【００３５】
【実施例】
二輪車の、前輪タイヤのサイズを１２０／７０ＺＲ　１７、後輪タイヤのサイズを１８０／５５Ｚ　１７とし、ゴムストリップ小片の貼り付け方が、直進駆動性、旋回グリップ力、両タイヤの平均耐摩耗性に及ぼす影響を求めたところ、表１に示す効果が得られた。
なお、評価指数は、大きいほどすぐれた結果を示すものとした。
【００３６】
【表１】

表１によれば、実施例タイヤはいずれも、旋回グリップ力および側部耐摩耗性のぞれぞれをとくに大きく高め得ることが解る。
【００３７】
【発明の効果】
以上に述べたところから明らかなように、この発明に係るタイヤによれば、とくには車両の旋回走行時の路面グリップ力および耐摩耗性を効果的に高めることができ、結果として、それらの両性能を、トレッド全体にわたって十分に高めることができる。
また、この発明に係る方向によれば、トレッドゴムの分子配向方向を、特別の装置等なしに、トレッド踏面に作用する力の方向に、簡易にかつ十分高い精度で一致させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】後輪タイヤのトレッド踏面への力の作用方向を例示する図である。
【図２】前輪タイヤのトレッド踏面への力の作用方向を例示する図である。
【図３】この発明に係るタイヤの実施形態を示す図である。
【図４】生タイヤのトレッドの成型例を示す図である。
【図５】ゴムスリップ小片の貼り付け態様を例示する拡大図である。
【図６】トレッドの他の成型例を示す平面図である。
【図７】トレッドのさらに他の成型例を示す図である。
１　トレッド部
２　サイドウォール部
３　ビード部
４　カーカス
５　ベルト
６　コード補強部材
８　トレッド踏面
９　トレッドゴム
２４　カーカス素材
２５　ベルト素材
２６　コード補強素材
２７　ベースゴム層
２８　キャップゴム層
２８ａ　小片
２８ｂ、２８ｃ　部材
Ｐ　分子配向線
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，ａ，ｂ，ｃ，ｄ　力の作用方向
αｓ，αｍ，αｅ　角度
ＣＬ　膨出センタ
ｐ　ピッチ

Claims (9)

1. トレッド部と、トレッド部の両側に順次連なるサイドウォール部およびビード部と、これらの各部を補強する、カーカスおよびベルトを含むコード補強部材とを具える二輪車用空気入りタイヤであって、
   コード補強部材のクラウン域の外周側に配設されてトレッド踏面を区画するトレッドゴムの分子配向方向を、トレッド踏面が路面から受ける力の作用方向にほぼ対応させてなる二輪車用空気入りタイヤ。
2. トレッドゴムの分子配向線を、トレッドセンタもしくはその近傍からトレッド側縁まで連続させて延在させてなる請求項１に記載の二輪車用空気入りタイヤ。
3. 幅方向の中央部分を膨出姿勢とされたコード補強素材のクラウン域の外周側にトレッドゴムを貼着配置するに当たり、
   押出し成形されたゴムストリップの小片を、コード補強素材のほぼセンタ位置を境としてほぼＶ字状もしくは逆Ｖ字状に延在させて貼り付けることを特徴とする二輪車用空気入りタイヤの製造方法。
4. コード補強素材のほぼセンタ位置を隔てて位置するそれぞれのゴムストリップの小片を、そのセンタ位置に対して線対称に貼り付けることを特徴とする請求項３に記載の二輪車用空気入りタイヤおよびそれの製造方法。
5. コード補強素材のほぼセンタ位置を隔てて位置するそれぞれのゴムストリップの小片を、それらの相互間で円周方向に、ゴムストリップの小片の配設ピッチの０．５〜３倍変位させて貼り付けることを特徴とする請求項３に記載の二輪車用空気入りタイヤおよびそれの製造方法。
6. ゴムストリップの小片の、円周方向線分に対してなすそれぞれの角度を、コード補強素材の中央域でαｓ、中間域でαｍ、側部域でαｅとしたとき、
   ｜αｓ｜＜｜αｍ｜＜｜αｅ｜
   の角度条件に従ってゴムストリップの小片を貼り付ける請求項３〜５のいずれかに記載の二輪車用空気入りタイヤおよびそれの製造方法。
7. ゴムストリップの小片の、円周方向線分に対してなすそれぞれの角度を、コード補強素材の中央域でαｓ、中間域でαｍ、側部域でαｅとしたとき、
   αｓ＝αｍ＝αｅ
   ｜αｓ｜＜｜αｍ｜＝｜αｅ｜
   ｜αｓ｜＝｜αｍ｜＜｜αｅ｜
   のいずれかの角度条件に従ってゴムスリップの小片を貼り付ける請求項３〜５のいすれかに記載の二輪車用空気入りタイヤおよびそれの製造方法。
8. ゴムストリップの小片を、連続する単一部材により形成する請求項１〜７のいずれかに記載の二輪車用空気入りタイヤおよびそれの製造方法。
9. ゴムストリップの小片を、ゴムストリップから裁断した複数の部材により形成する請求項１〜７のいずれかに記載の二輪車用空気入りタイヤおよびそれの製造方法。

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