JP2007223569A - 自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】溝底クラック耐久性の改善された自動二輪車用空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド中央領域は、トレッドゴムの300％モジュラスCMdが4.7〜7.9MPa、tanδピーク温度CTpが−5〜−20°C、トレッドエンド領域は、トレッドゴムの300％モジュラス SMdが7.9〜13.5MPa、tanδピーク温度STpが−25〜−17°Cとなるようにし、SMd／CMdは1.0〜2.0、STp／CTpは1.0以上で、かつトレッド中央領域のレッドゴムは、少なくとも30〜40mass％のスチレンを含み、ショルダーエンド領域のトレッドゴムは、少なくとも16〜30mass％のスチレンを含むものとする。トレッド中央領域のスチレンの含有量（Cst）と、ショルダーエンド領域のスチレンの含有量（Sst）との比を、Cst／Sst＝1.0〜2.5とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、スパイラルベルトを主ベルトとして備える自動二輪車用空気入りラジアルタイヤに関し、高速直進安定性や高速旋回安定性等の特性を損なうことなしに該タイヤのショルダー領域におけるトレッド溝部の溝底クラックを回避しようとするものである。

自動二輪車は、近年の高速高性能化に伴い、それに装着するタイヤについても高速耐久性、旋回安定性等を高い次元で両立させることが要求されてきており、この点に関しては、スパイラル状に巻き回したベルト層を一層以上配置したタイヤにつき、該タイヤのトレッド部をタイヤの軸方向に３区分し、両側片区域のトレッドゴムの硬度を、中央区域のトレッドゴムの硬度よりも大きくするとともに、両側方区域のトレッドゴムの動的複素弾性率に対するロスタンジェントの比（tanδ／E′）を中央区域トレッドゴムのそれよりも大きくする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、直進時と旋回時とのグリップバランスを図り高速性能を高めることを目的としたものとしては、タイヤのクラウンゴムに、トレッド周面全長さの0.125倍以上かつ0.5倍以下のトレッド周面長さを付与し、その両側に位置するショルダー領域のゴム（ショルダーゴム）に比べてロスプライアンスとゴムの硬度をそれぞれ大とする自動二輪車用タイヤ（例えば特許文献２参照）が、さらに、シミー防止による直進安定性、高速耐久性、操舵性能の向上を図ることを目的としたものとしては、周方向ベルト層を、ゴム被覆した長尺のコードあるいは帯状のプライを螺旋状に巻き回して、中央領域とショルダー領域に分けたトレッド部の各領域の室温における100％伸張時モジュラスをそれぞれ異なるようにしたタイヤが提案されている（特許文献３参照）。
特開平7−108805号公報 特開平8−169208号公報 特開2000−158910号公報

ところで、自動二輪車は、車体を大きく傾けて旋回走行する、いわゆるキャンバー走行が普通であるところ、かかる走行に際しては、タイヤのショルダー領域に厳しい屈曲運動を受ける（とくに前輪用のタイヤにおいて顕著）ため上記従来技術を適用してもトレッド部の溝部に溝底にクラックが生じ易い不具合があって、その点に関して未だ改善の余地が残されていた。

本発明の課題は、高速直進性、高速旋回安定性等の特性を損なうことなしにショルダー領域における溝底クラックを回避し得る新規な自動二輪車用空気入りラジアルタイヤを提案するところにある。

本発明は、左右一対のサイドウォールと、こられの相互間に位置するトレッドとをトロイダル状に連ねて、これら各部分を、ゴム被覆した比較的高弾性テキスタイルコードを互いに平行に配列したプライの少なくとも一層からなるカーカスで補強し、該カーカスの両端部を両サイドウォールの径方向内側に埋設させた非伸張性環状ビードコアによって係止固定し、
前記カーカス及びトレッド間に、ゴム被覆してなる非伸張高弾性コードを実質上タイヤ赤道面に平行にスパイラル状に巻き回して形成され、かつ、実質上トレッド沿面幅と同等の幅にて配列したプライからなるスパイラル主ベルト層の少なくとも１層を有し、
前記トレッドの踏面部にトレッド中央領域からトレッドエンド領域に向けて延在する傾斜主溝をタイヤ周方向に沿って複数本隔設配置してなり、
前記サイドウォールのゴムの100％モジュラスを、前記トレッドのゴムの100％モジュラスよりも小さくするとともに、タイヤに規定の内圧と荷重とを負荷した条件下で、縦ばね定数を14.0kgf／mm以上かつ、24.0kgf／mm以下とし、
前記傾斜主溝は、トレッド沿面幅の70〜100％のトレッド中央領域の外側に位置するトレッドエンド領域でのタイヤ赤道に対する傾斜角度が10〜170°で、かつ、その溝深さがその部位におけるトレッドゴムの厚さの10〜90％、その溝幅が該溝深さの20〜600％となる自動二輪車用空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記トレッドは、中央領域のトレッドゴムの300％モジュラスをCMd、tanδピーク温度をCTp、
トレッドエンド領域のトレッドゴムの300％モジュラスをSMd、tanδピーク温度をSTpとした場合に、
CMd＝4.7〜7.9MPa
SMd＝7.9〜13.5MPa
STp＝−25〜−17°Ｃ
CTp＝−5〜−20°Ｃ
SMd／CMd＝1.0〜2.0
STp／CTp＝1.0以上
で、かつ
前記中央領域のレッドゴムは、少なくとも30〜40mass％のスチレンを含み、ショルダーエンド領域のトレッドゴムは、少なくとも16〜30mass％のスチレンを含み、かつ、中央領域のトレッドゴムのスチレン含有量（Cst）と、ショルダーエンド領域のトレッドゴムのスチレン含有量（Sst）との比が、
Cst／Sst＝1.0〜2.5
になる、ことを特徴とする自動二輪車用空気入りラジアルタイヤである。

上記の構成になる空気入りラジアルタイヤは、とくに、ハンドル操作により後輪に比較してより厳しい屈曲運動を受ける自動二輪車の前輪に適用するのが好ましい。

前記グリップ性を重視したトレッドゴム（CTr）とは、具体的にはtanδが高く、ヒステリシスロスによる摩擦係数が高いものをいう。

また、クラック性を重視したレッドゴム（STr）とは、tanδピークとなる温度が低いゴムをいう。クラックは低温時、ゴムが硬化して伸び難くなるために発生するが、tanδピークとなる温度が低いゴムは低温でもゴムが硬化し難くクラックの発生を回避するのに有利となる。

ここに、縦ばね定数とは、タイヤをJATMA規格に定めるリムに組み付け、車両メーカーが指定する使用空気圧を充填した状態において、該タイヤに垂直荷重を加えて撓ませたときの、荷重−撓み相間曲線における実使用荷重における接線の勾配でもって表すものとする。また、実使用荷重とは、当該タイヤが装着される自動二輪車の整備重量にライダーの重量とされる55kgfを加えた実車荷重を、前輪、後輪のそれぞれが分担する分担比率によって各車輪に分配した分担実車荷重を言う。

また、tanδピーク温度は、粘弾性試験機（上島製作所製）を使用し、測定周波数52Hz、初期荷重160ｇ、歪0.1％で−30°Cから＋20°Cまで３°C／minの昇温速度で測定したものを適用する。

トレッド中央領域のトレッドゴムの300％モジュラスCMd、tanδピーク温度CTp、トレッドエンド領域のトレッドゴムの300％モジュラスSMd、tanδピーク温度STpとして、CMd＝4.7〜7.9MPa、SMd＝7.9〜13.5MPa、STp＝−25〜−17°C、CTp＝−5〜−20°C、SMd／CMd＝1.0〜2.0、STp／CTp＝1.0以上とすること、そして、前記トレッド中央領域のレッドゴムが、少なくとも30〜40mass％のスチレンを含み、ショルダーエンド領域のトレッドゴムが、少なくとも16〜30mass％のスチレンを含み、かつ、トレッド中央領域のトレッドゴムのスチレン含有量（Cst）と、ショルダーエンド領域のトレッドゴムのスチレン含有量（Sst）との比を、Cst／Sst＝1.0〜2.5とすることにより、トレッド中央領域は、グリップ性が改善されたトレッドゴム（CTr）になり、トレッドエンド領域については、クラック性の改善されたレッドゴム（STr）となり、高速性能や旋回性能等の他の性能を劣化させることなしに溝底クラックの発生を有利に回避することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
図１(a)ｂは本発明に従う自動二輪車用空気入りラジアルタイヤのトレッド部の平面とタイヤ断面をそれぞれ模式的に示した図である。

図における１は左右一対のサイドウォール、２はサイドウォール１の相互間でトロイダル状に連なるトレッドである。このトレッド２はトレッド中央領域2aとこの両側にそれぞれ位置するトレッドエンド領域2bからなっている。また、３はゴム被覆した比較的高弾性テキスタイルコードを互いに平行に配列したプライの少なくとも一層からなり、サイドウォール１及びトレッド２を補強するカーカスである。このカーカス３はその両端部がサイドウォール１の径方向内側に埋設させた非伸張性環状ビードコア４によって係止固定されている。

また、５は一層の例で示したスパイラル主ベルト層である。このスパイラル主ベルト層５はカーカス３及びトレッド２に配置されるもので、ゴム被覆してなる非伸張高弾性コードを実質上タイヤ赤道面に平行にスパイラル上に巻き回して形成されるもので、実質上トレッド沿面幅と同等の幅にて配列したプライからなる。

６はトレッド２の踏面部にトレッド中央領域2aからトレッドエンド領域2bに向けて延在する傾斜主溝である。この傾斜主溝６はタイヤ周方向に沿い間隔を開けて複数本配置されている。

傾斜主溝６はトレッド沿面幅の70〜100％のトレッド中央領域の外側に位置するトレッドエンド領域でのタイヤ赤道に対する傾斜角度θが10〜170°で、かつ、その溝深さｔがその部位におけるトレッドゴムの厚さＴの10〜90％、その溝幅ｗが該溝深さｔの20〜600％になっている。

本発明においては、トレッド中央領域2aのトレッドゴムの300％モジュラスCMdを、4.7〜7.9MPaの範囲に規定したが、その理由は、4.7MPa以下ではトレッドゴムがソフトすぎてハンドルが重くなるからであり、逆にトレッドゴムの300％モジュラスCMdが7.9MPaを超えると硬くなりすぎて直進走行時の乗り心地が低下してしまうからであり、このため、中央領域のトレッドゴム2aの300％モジュラスCMdを、4.7〜7.9MPaの範囲に規定した。

トレッドエンド領域2bのトレッドゴムの300％モジュラスSMdを、7.9〜13.5MPaとした理由は以下のとおりである。

トレッドエンド領域2bのトレッドゴムの300％モジュラスSMdが7.9以下ではトレッドがソフトすぎて旋回時に必要な横力が得られらずアンダーステアーとなる一方、13.5MPaを超えるとトレッドが硬くなりすぎ旋回時における乗り心地が悪化してしまう。このため、本発明においては、トレッドエンド領域2bのトレッドゴムの300％モジュラスSMdを7.9〜13.5MPaの範囲に規定した。

トレッド中央領域2aのトレッドゴムのtanδピーク温度CTpについては、−13〜−20°Cの範囲に規定するがその理由は、−13°C以上になると常温域で高速耐久性が著しく劣るからであり、−20°C以下になるとグリップ性能が低下してしまうからである。

トレッドエンド領域2bのトレッドゴムのtanδピーク温度STpについては、該tanδピーク温度STpが−20°C以下ではグリップ性能が低下しすぎてしまい、−17°C以上では溝底クラックの発生に対する耐久性能が低下してしまう。このため、本発明では、トレッドエンド領域のトレッドゴムのtanδピーク温度STpを−20〜−17°Cの範囲に規定した。

トレッド中央領域2aのトレッドゴムのスチレン含有量（Cst）と、ショルダーエンド領域のトレッドゴムのスチレン含有量（Sst）との比Cst／Sstは1.0〜2.5の範囲に規定したが、その理由は、Cst／Sstが1.0よりも小さいとハンドリングが重くなり、1.5を超えるとハンドリングのリニアリティーが悪化してしまうからである。

トレッド中央領域2aのトレッドゴムは、必要なグリップ性を確保するため、スチレン量は少なくとも30〜40mass％の範囲に設定し、ショルダーエンド領域2bのトレッドゴムは、グリップ性能の差をできるだけ小さくするとともにハンドリングのリニアリティーを確保するためスチレン量は少なくとも16〜30mass％の範囲に設定する。

トレッド中央領域2aの沿面幅TW′は、グリップ性能を維持する観点から、トレッド部の沿面全幅TWの70〜90％とするのが好ましい（トレッドエンド領域2bの沿面幅は10〜30％程度）。

表１に示す構造になるサイズ180/55ZR17M/C（リヤー）、120/70ZR17M/C（フロント）のタイヤをそれぞれ製造し、これを二輪車の前輪、後輪に装着して高速直線安定性（フィーリング評価）、高速旋回安定性（フィーリング評価）及び溝底クラック耐久性についてそれぞれ調査した。その結果を表１に合せて示す。

表１より明らかなように、本発明に従うタイヤ（適合例１、適合例２）は、何れのものも高速直進安定性、高速旋回安定性を損なうことなしに溝底クラック耐久性を従来タイヤに比較して２倍程度に改善できることが確認された。

高速直進安定性、高速旋回安定性を損なうことなしに溝底クラック耐久性の優れた自動二輪車用空気入りラジアルタイヤが提供できる。

本発明に従う自動二輪車用空気入りラジアルタイヤの構成をその断面及び平面について模式的に示した図である。 実施例で使用したトレッドゴムの断面を示した図である。 実施例で使用したトレッドゴムの断面を示した図である。 実施例で使用したトレッドゴムの断面を示した図である。

符号の説明

１ サイドウォール
２ トレッド
2a トレッド中央領域
2b トレッドエンド領域
３ カーカス
４ ビードコア
５ スパイラル主ベルト層
６ 傾斜主溝

Claims (2)

1. 左右一対のサイドウォールと、こられの相互間に位置するトレッドとをトロイダル状に連ねて、これら各部分を、ゴム被覆した比較的高弾性テキスタイルコードを互いに平行に配列したプライの少なくとも一層からなるカーカスにて補強し、該カーカスの両端部を両サイドウォールの径方向内側に埋設させた非伸張性環状ビードコアによって係止固定し、
   前記カーカス及びトレッド間に、ゴム被覆してなる非伸張高弾性コードを実質上タイヤ赤道面に平行にスパイラル状に巻き回して形成され、かつ、実質上トレッド沿面幅と同等の幅にて配列したプライからなるスパイラル主ベルト層の少なくとも一層を有し、
   前記トレッドの踏面部にトレッド中央領域からトレッドエンド領域に向けて延在する傾斜主溝をタイヤ周方向に沿って複数本隔設配置してなり、
   前記サイドウォールのゴムの100％モジュラスを、前記トレッドのゴムの100％モジュラスよりも小さくするとともに、タイヤに規定の内圧と荷重とを負荷した条件下で、縦ばね定数を14.0kgf／mm以上かつ、24.0kgf／mm以下とし、
   前記傾斜主溝は、トレッド沿面幅の70〜100％のトレッド中央領域の外側に位置する両側域でのタイヤ赤道に対する傾斜角度が10〜170°で、かつ、その溝深さがその部位におけるトレッドゴムの厚さの10〜90％、その溝幅が該溝深さの20〜600％となる自動二輪車用空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記トレッドは、トレッド中央領域のトレッドゴムの300％モジュラスをCMd、tanδピーク温度をCTp、トレッドエンド領域のトレッドゴムの300％モジュラスをSMd、tanδピーク温度をSTpとした場合に、
   CMd＝4.7〜7.9MPa
   SMd＝7.9〜13.5MPa
   STp＝−25〜−17°C
   CTp＝−5〜−20°C
   SMd／CMd＝1.0〜2.0
   STp／CTp＝1.0以上
   で、かつ
   前記中央領域のレッドゴムは、少なくとも30〜40mass％のスチレンを含み、ショルダーエンド領域のトレッドゴムは、少なくとも16〜30mass％のスチレンを含み、かつ、中央領域のトレッドゴムのスチレン含有量（Cst）と、ショルダーエンド領域のトレッドゴムのスチレン含有量（Sst）との比が、
   Cst／Sst＝1.0〜2.5
   になる、ことを特徴とする自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記タイヤが、自動二輪車の前輪に装着されるものである、請求項１記載の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ。

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