JP2005263142A - Pneumatic tire and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、主として自動二輪車に装着される空気入りタイヤに関する。 The present invention mainly relates to a pneumatic tire mounted on a motorcycle.
タイヤは、グリーンタイヤがモールド内で加圧されかつ加熱されることで得られる。加圧及び加熱により、グリーンタイヤのゴム組成物は、モールド内で流動する。同時に、カーカスコードも流動する。ラジアルタイヤの場合、カーカスコードは、カーカスの断面形状が円に近づく方向に流動する。得られたタイヤでは、カーカスコードは、滑らかな曲線を呈する。 The tire is obtained by pressing and heating a green tire in a mold. By the pressurization and heating, the rubber composition of the green tire flows in the mold. At the same time, the carcass cord also flows. In the case of a radial tire, the carcass cord flows in a direction in which the cross-sectional shape of the carcass approaches a circle. In the obtained tire, the carcass cord exhibits a smooth curve.
自動二輪車の高性能化に伴い、そのタイヤの性能に対する要求も高次元化しつつある。この要求への適合の目的で、タイヤの構造に関する種々の提案がなされている(特開昭63−41207号公報を参照)。
走行中、タイヤには路面からの種々の衝撃(「外乱」と称されている)が加わる。タイヤは全体として弾性体である。衝撃により、タイヤは変形する。この変形により、自動二輪車に伝達される衝撃が低減される。 During traveling, the tire is subjected to various impacts (referred to as “disturbances”) from the road surface. The tire is an elastic body as a whole. The tire is deformed by the impact. This deformation reduces the impact transmitted to the motorcycle.
タイヤの変形により、接地面の形状も変動する。この変動は、操縦安定性を損なう。本発明の目的は、衝撃吸収性及び操縦安定性に優れた空気入りタイヤの提供にある。 Due to the deformation of the tire, the shape of the ground contact surface also varies. This variation impairs handling stability. An object of the present invention is to provide a pneumatic tire excellent in shock absorption and steering stability.
本発明に係る空気入りタイヤは、その外面がトレッド面をなすトレッド部と、このトレッド部の両端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォール部と、このサイドウォール部からさらに半径方略向内向きに延びる一対のビード部と、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部に至るカーカスプライとを備える。このサイドウォール部は、周方向に延びる環状部材を含む。カーカスプライは、環状部材の近傍において局所的に屈曲している。好ましくは、環状部材の複素弾性率は、2.80MPa以下である。 The pneumatic tire according to the present invention includes a tread portion whose outer surface forms a tread surface, a pair of sidewall portions that extend substantially inward in the radial direction from both ends of the tread portion, and a radially inward further inward direction from the sidewall portions. A pair of bead portions extending in the direction and a carcass ply extending from the tread portion to the bead portion through the sidewall portion are provided. The sidewall portion includes an annular member extending in the circumferential direction. The carcass ply is locally bent in the vicinity of the annular member. Preferably, the complex elastic modulus of the annular member is 2.80 MPa or less.
本発明に係る空気入りタイヤ製造方法は、
(1)未架橋ゴム組成物からなる帯体が、半架橋状態とされる工程、
(2)グリーンタイヤの本体が成形される工程、
(3)この本体の表面であってタイヤのサイドウォール部に相当する部分に、環状を呈するように帯体が貼り付けられる工程
及び
(4)このグリーンタイヤがモールド内で加圧及び加熱される工程
を含む。
The pneumatic tire manufacturing method according to the present invention includes:
(1) A step in which a band made of an uncrosslinked rubber composition is in a semi-crosslinked state,
(2) a process of forming a green tire body;
(3) a step in which a band is attached to the surface of the main body corresponding to the sidewall portion of the tire so as to form an annular shape, and (4) the green tire is pressurized and heated in a mold. Process.
このタイヤでは、路面から衝撃を受けると、主としてサイドウォール部が撓む。この撓みにより、車両に伝達される衝撃が低減される。衝撃による接地面の形状の変動は少ない。このタイヤは、衝撃吸収性及び操縦安定性に優れる。 In this tire, when an impact is received from the road surface, the sidewall portion is mainly bent. This bending reduces the impact transmitted to the vehicle. There is little change in the shape of the ground plane due to impact. This tire is excellent in shock absorption and steering stability.
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with appropriate reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ2の一部が示された断面図である。この図1において上下方向がタイヤ2の半径方向であり、左右方向がタイヤ2の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ2の周方向である。このタイヤ2は、図1中の一点鎖線CLを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。このタイヤ2は、自動二輪車用である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of a
このタイヤ2は、トレッド部4、サイドウォール部6及びビード部8からなる。トレッド部4は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。サイドウォール部6は、トレッド部4の端から半径方向略内向きに延びている。ビード部8は、サイドウォール部6からさらに半径方略向内向きに延びている。
The
トレッド部4は、トレッド10を備えている。トレッド10は架橋ゴムからなる。トレッド10は、路面と接地するトレッド面12を形成する。トレッド面12には、溝14が刻まれている。この溝14により、トレッドパターンが形成されている。
The tread portion 4 includes a
ビード部8は、コア16と、このコア16から半径方向外向きに延びるエーペックス18とを備えている。コア16はリング状であり、複数本の非伸縮性ワイヤー(典型的にはスチール製ワイヤー)を含む。エーペックス18は、半径方向外向きに先細りであるテーパ状であり、高硬度な架橋ゴムからなる。
The
このタイヤ2は、カーカスプライ20を備えている。カーカスプライ20は、トレッド部4、サイドウォール部6及びビード部8にわたって存在している。カーカスプライ20は、両側のビード部8の間に架け渡されている。カーカスプライ20は、コア16の周りを、軸方向内側から外側に向かって巻かれている。図示されていないが、カーカスプライ20は、カーカスコードとトッピングゴムとからなる。カーカスコードが周方向に対してなす角度は、通常は75°から90°である。換言すれば、このタイヤ2はラジアルタイヤ2である。カーカスコードは、通常は有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
The
トレッド部4は、ブレーカー22を備えている。ブレーカー22は、トレッド10とカーカスプライ20との間に位置している。ブレーカー22は、カーカスプライ20を補強する。ブレーカー22は、内側ブレーカープライ24及び外側ブレーカープライ26からなる。図示されていないが、内側ブレーカープライ24及び外側ブレーカープライ26のそれぞれは、ブレーカーコードとトッピングゴムとからなる。ブレーカーコードは、周方向に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、通常は10°以上35°以下である。内側ブレーカープライ24のブレーカーコードの周方向に対する角度は、外側ブレーカープライ26のブレーカーコードの周方向に対する角度とは逆である。ブレーカーコードの好ましい材質は、アラミド繊維又はスチールである。
The tread portion 4 includes a breaker 22. The breaker 22 is located between the
図1に示されるように、サイドウォール部6は環状部材28を備えている。環状部材28は、サイドウォール部6の軸方向内側に位置している。環状部材28は、周方向に延びている。環状部材28の断面形状は、略三角形である。環状部材28の断面積は、5mm2から100mm2である。
As shown in FIG. 1, the
この環状部材28の近傍において、カーカスプライ20は屈曲している。この環状部材28の近傍及びコア16の周辺を除き、カーカスプライ20は滑らかに湾曲している。換言すれば、カーカスプライ20の屈曲は局所的である。
In the vicinity of the
カーカスプライ20が屈曲しているので、このタイヤ2に衝撃が加わると、サイドウォール部6は十分に撓む。この撓みにより、自動二輪車に伝達される衝撃が低減される。このタイヤ2は衝撃吸収性に優れる。サイドウォール部6が主として変形するので、衝撃によるトレッド部4の変形は少ない。このタイヤ2では、衝撃による接地形状の変動が少ない。このタイヤ2は操縦安定性に優れる。このタイヤ2は、路面への追従性にも優れる。
Since the carcass ply 20 is bent, the
環状部材28は、架橋ゴムからなる。環状部材28が、合成樹脂から形成されてもよい。環状部材28の複素弾性率E*は、2.80MPa以下が好ましい。この環状部材28は、サイドウォール部6の撓みを阻害しない。この観点から、複素弾性率E*は2.60MPa以下がより好ましく、2.40MPa以下が特に好ましい。複素弾性率E*は、1.00MPa以上が好ましい。
The
複素弾性率E*は、「JIS−K 6394」の規定に準拠して、下記に示される条件で、粘弾性スペクトロメーター(島津製作所社の商品名「VA−200」)によって測定される。
初期歪み:10%
振幅:2%
周波数:10Hz
変形モード:引張
開始温度:−100℃
終了温度:100℃
昇温速度:3℃/min
測定温度:70℃
粘弾性スペクトロメーターによる測定に供される試験片は板状であり、その長さは45mmであり、幅は4mmであり、厚みは2mmである。この試験片の両端部がチャックされて、測定がなされる。試験片の変位部分の長さは、30mmである。この試験片は、環状部材28から切り出される。切り出しが困難な場合は、環状部材28と同一の組成物から厚みが2mmのスラブが金型で成形・架橋され、このスラブから試験片が打ち抜かれる。スラブの成形・架橋は、160℃で10分間行われる。
The complex elastic modulus E * is measured by a viscoelastic spectrometer (trade name “VA-200”, manufactured by Shimadzu Corporation) under the conditions shown below in accordance with the provisions of “JIS-K 6394”.
Initial strain: 10%
Amplitude: 2%
Frequency: 10Hz
Deformation mode: Tensile Start temperature: -100 ° C
End temperature: 100 ° C
Temperature increase rate: 3 ° C / min
Measurement temperature: 70 ° C
The test piece used for the measurement by a viscoelastic spectrometer is plate shape, the length is 45 mm, the width is 4 mm, and the thickness is 2 mm. Measurement is performed by chucking both ends of the test piece. The length of the displacement part of the test piece is 30 mm. This test piece is cut out from the
このタイヤ2が得られるには、まず、ゴム組成物からなる帯体が成形される。この帯体が、図2に示されている。この例では、帯体30の断面形状は、二等辺三角形である。この二等辺三角形の底辺の長さBは、5mm以上20mm以下が好ましい。この二等辺三角形の高さHは、1mm以上5mm以下が好ましい。この帯体30は、半架橋状態とされる。半架橋状態とは、ゴム分子同士の架橋反応がある程度進行しているが、通常の架橋状態に比べると架橋密度が低い状態を意味する。好ましくは、X線照射により架橋反応が起こされる。
In order to obtain the
次に、図3に示される、グリーンタイヤ32の本体34が成形される。この本体34は、ほぼ筒状である。本体34は、種々の未架橋ゴム及び種々のコードからなる。次に、図3に示されるように、この本体34の表面であってタイヤ2のサイドウォール部6に相当する部分に、周方向に延びるように帯体30が貼り付けられる。図3の例では、本体34の内周面に帯体30が貼り付けられている。貼り付け後の帯体30は、環状を呈する。
Next, the
次に、このグリーンタイヤ32が、モールドに投入される。グリーンタイヤ32は、モールドのキャビティ面とブラダーとによって加圧される。グリーンタイヤ32は同時に、加熱される。この加圧と加熱とによって、本体34のゴム組成物が流動する。帯体30は前述のように半架橋状態なので、さほど流動しない。加熱により、本体34のゴムが架橋反応を起こす。加熱により、帯体30のゴムも完全に架橋される。こうして、図1に示されたタイヤ2が得られる。このタイヤ2は、帯体30から形成された環状部材28を備えている。環状部材28は、他の部材と一体となっている。
Next, the
前述のように、モールド内における帯体30の流動は、少ない。この帯体30により、カーカスプライ20の流動が、局所的に阻害される。この阻害により、環状部材28の近傍においてカーカスプライ20が局所的に屈曲したタイヤ2が得られる。
As described above, the flow of the
この図3において両矢印Liで示されているのは、本体34の端から帯体30までの距離である。本体34の内周面に帯体30が貼り付けられる場合、距離Liは15mm以上40mm以下が好ましい。
In FIG. 3, what is indicated by a double arrow Li is the distance from the end of the
図4は、本発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤ36の一部が示された断面図である。この図4には、タイヤ36のサイドウォール部38及びビード部40が示されている。図4にはまた、カーカスプライ42が示されている。図示されていないが、このタイヤ36は、図1のタイヤ2と同等のトレッド部を備えている。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a part of a
図4に示されるように、サイドウォール部38は環状部材44を備えている。環状部材44は、サイドウォール部38の軸方向外側に位置している。環状部材44は、周方向に延びている。環状部材44の断面形状は、略三角形である。環状部材44の断面積は、5mm2から100mm2である。
As shown in FIG. 4, the
この環状部材44の近傍において、カーカスプライ42は屈曲している。この環状部材44の近傍及びコア46の周辺を除き、カーカスプライ42は滑らかに湾曲している。換言すれば、カーカスプライ42の屈曲は局所的である。
In the vicinity of the
カーカスプライ42が屈曲しているので、このタイヤ36に衝撃が加わると、サイドウォール部38は十分に撓む。この撓みにより、自動二輪車に伝達される衝撃が低減される。このタイヤ36は衝撃吸収性に優れる。サイドウォール部38が主として変形するので、衝撃によるトレッド部の変形は少ない。このタイヤ36では、衝撃による接地形状の変動が少ない。このタイヤ36は操縦安定性に優れる。このタイヤ36は、路面への追従性にも優れる。
Since the carcass ply 42 is bent, the
環状部材44は、架橋ゴムからなる。環状部材44が、合成樹脂から形成されてもよい。環状部材の複素弾性率E*は、2.80MPa以下が好ましい。この環状部材44は、サイドウォール部38の撓みを阻害しない。この観点から、複素弾性率E*は2.60MPa以下がより好ましく、2.40MPa以下が特に好ましい。複素弾性率E*は、1.00MPa以上が好ましい。
The
図5は、図4のタイヤ36のためのグリーンタイヤ48が示された断面図である。このタイヤ36の製造方法は、図1のタイヤ2のそれとほぼ同等である。但し、帯体50が本体52の外周面に貼り付けられる。帯体50は、半架橋状態である。グリーンタイヤ48がモールド内で加圧されかつ加熱される際、帯体50によりカーカスプライ42の流動が局所的に阻害される。この阻害により、環状部材44の近傍においてカーカスプライ42が局所的に屈曲したタイヤ36が得られる。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a
この図5において両矢印Loで示されているのは、本体52の端から帯体50までの距離である。本体52の外周面に帯体50が貼り付けられる場合、距離Loは5mm以上20mm以下が好ましい。
In FIG. 5, what is indicated by a double arrow Lo is the distance from the end of the
サイドウォール部の内周面と外周面との両方に、環状部材が形成されてもよい。2つの環状部材により、カーカスプライの局所的な屈曲が大きくなる。大きな屈曲により、衝撃吸収性及び操縦安定性が高められる。 An annular member may be formed on both the inner and outer peripheral surfaces of the sidewall portion. The two annular members increase the local bending of the carcass ply. The large bend increases shock absorption and handling stability.
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。 Hereinafter, the effects of the present invention will be clarified by examples. However, the present invention should not be construed in a limited manner based on the description of the examples.
[実施例1]
半架橋状態であり、断面形状が実質的に二等辺三角形であり、底辺Bが10mmであり、高さHが2mmである帯体を準備した。この帯体を、グリーンタイヤの本体の内周面に貼り付けた。帯体とエッジとの距離Liを、10mmとした。このグリーンタイヤをモールドで加圧・加熱して、図1に示された構造を備えた自動二輪車用の空気入りタイヤを得た。このタイヤのサイズは、120/70ZR17である。このタイヤは、周方向に延びるナイロン製コードを備えた1枚のカーカスプライを備えている。このタイヤは、アラミド繊維からなるコードを備えた2枚のブレーカープライを備えている。内側のブレーカープライにおけるコードの方向は、周方向に対して19°である。外側のブレーカープライにおけるコードの方向は、周方向に対して−19°である。このタイヤは、環状部材を備えている。環状部材の複素弾性率E*は、2.00MPaである。
[Example 1]
A band was prepared which was in a semi-bridged state, the cross-sectional shape was substantially an isosceles triangle, the base B was 10 mm and the height H was 2 mm. This band was affixed to the inner peripheral surface of the main body of the green tire. The distance Li between the band and the edge was 10 mm. This green tire was pressurized and heated with a mold to obtain a pneumatic tire for a motorcycle having the structure shown in FIG. The size of this tire is 120 / 70ZR17. This tire includes one carcass ply provided with a nylon cord extending in the circumferential direction. This tire includes two breaker plies provided with cords made of aramid fibers. The direction of the cord in the inner breaker ply is 19 ° with respect to the circumferential direction. The direction of the cord in the outer breaker ply is −19 ° with respect to the circumferential direction. This tire includes an annular member. The complex elastic modulus E * of the annular member is 2.00 MPa.
[実施例2から7]
環状部材のための帯体の仕様を下記の表1に示される通りとした他は実施例1と同様にして、実施例2から7のタイヤを得た。
[Examples 2 to 7]
Tires of Examples 2 to 7 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the specification of the band for the annular member was as shown in Table 1 below.
[比較例1]
帯体を用いなかった他は実施例1と同様にして、比較例1のタイヤを得た。このタイヤは、市販タイヤに相当する。
[Comparative Example 1]
A tire of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that no band was used. This tire corresponds to a commercially available tire.
[官能評価]
タイヤを「MT6.00」のリムに組み込み、タイヤの内圧を290kPaとした。このタイヤを、排気量が1000cm3である自動二輪車に装着した。この自動二輪車を60km/hの速度で旋回走行させつつ、幅が10mmであり高さが10mmである障害物を乗り越えさせた。さらに、この自動二輪車を10km/hの速度で直進走行させつつ、上記障害物を乗り越えさせた。そして、ライダーに、衝撃吸収性及び操縦安定性の格付けを行わせた。この評価結果が、下記の表1に示されている。数値が大きいほど、性能が優れている。
[sensory evaluation]
The tire was assembled in a rim of “MT6.00”, and the tire internal pressure was 290 kPa. This tire was mounted on a motorcycle having a displacement of 1000 cm 3 . This motorcycle was turned at a speed of 60 km / h, and an obstacle with a width of 10 mm and a height of 10 mm was overcome. Further, the motorcycle was moved straight at a speed of 10 km / h, and the obstacle was overcome. The riders were then given a rating of shock absorption and handling stability. The evaluation results are shown in Table 1 below. The larger the value, the better the performance.
表1に示されるように、実施例のタイヤは比較例のタイヤに比べて評価点が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。 As shown in Table 1, the tire of the example has a higher evaluation score than the tire of the comparative example. From this evaluation result, the superiority of the present invention is clear.
2、36・・・空気入りタイヤ
4・・・トレッド部
6、38・・・サイドウォール部
8、40・・・ビード部
20、42・・・カーカスプライ
22・・・ブレーカー
28、44・・・環状部材
30、50・・・帯体
32、48・・・グリーンタイヤ
34、52・・・本体
2, 36 ... Pneumatic tire 4 ... Tread
Claims (3)
このサイドウォール部が、周方向に延びる環状部材を含んでおり、
この環状部材の近傍においてカーカスプライが局所的に屈曲している空気入りタイヤ。 A tread portion whose outer surface forms a tread surface, a pair of sidewall portions extending substantially inward in the radial direction from both ends of the tread portion, and a pair of bead portions extending further inward in the radial direction from the sidewall portions; It has a carcass ply from the tread part to the bead part through the sidewall part,
The sidewall portion includes an annular member extending in the circumferential direction,
A pneumatic tire in which a carcass ply is locally bent in the vicinity of the annular member.
グリーンタイヤの本体が成形される工程と、
この本体の表面であってタイヤのサイドウォール部に相当する部分に、環状を呈するように帯体が貼り付けられる工程と、
このグリーンタイヤがモールド内で加圧及び加熱される工程と
を含む空気入りタイヤの製造方法。
A step in which a band made of an uncrosslinked rubber composition is in a semi-crosslinked state;
A process of forming a green tire body,
A step of attaching a band to the surface of the main body corresponding to the sidewall portion of the tire so as to exhibit an annular shape;
A method of manufacturing a pneumatic tire, including a step of pressing and heating the green tire in a mold.
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