JP2007331657A

JP2007331657A - 二輪車用空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2007331657A
Application number: JP2006167628A
Authority: JP
Inventors: Kazuhide Sato; 和秀佐藤
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-06-16
Filing date: 2006-06-16
Publication date: 2007-12-27

Abstract

【課題】グリップ限界を高くしても滑り量を低減することができ、操作安定性に優れた二輪車用空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤ１のトレッド部５は、タイヤ軸方向の中央に位置するセンター部５ａと、タイヤ軸方向の左側に位置するショルダー部５ｂと、タイヤ軸方向の右側に位置するショルダー部５ｃとに３分割されている。ショルダー部の充填剤はシリカを含有する。ショルダー部はセンター部よりもシリカの配合比率が大きい。ショルダー部は、センター部よりもｔａｎδが大きい。センター部はショルダー部よりも３００％モジュラスが大きい。
【選択図】図１

Description

本発明は、二輪車用空気入りタイヤに係り、特に操縦安定性に優れた二輪車用空気入りタイヤに関する。

従来、自動二輪車のタイヤ、特に大型スポーツバイクでは、タイヤの操縦安定性と高速耐久性（耐熱性）の両立を図るため、タイヤのトレッド部を、タイヤ軸方向における中央に位置するセンター部と、タイヤ軸方向における両側に位置するショルダー部とに３分割し、これらセンター部とショルダー部とを異なるゴム組成物で形成することが行われている。

例えば、特開平１１−１８９０１０号公報には、トレッド部のセンター部が硬質ゴムの単層で構成されると共に、ショルダー部が、硬質ゴムよりなる下層と軟質ゴムよりなる上層とで構成されたタイヤが記載されている。かかる構成のタイヤにあっては、直進走行時に主として接地するセンサー部が硬質ゴムで構成されているため、十分な直線安定性とトレッド部の耐摩耗性が得られる。また、旋回走行時に主として接地するショルダー部の上層が軟質ゴムで構成されているため、腰弱感がなくなり、十分な旋回安定性が得られ、その結果、操縦安定性が高くなる。

また、タイヤにシリカを配合すると、損失係数（ｔａｎδ）が低下し、高速耐久性が向上することが知られている。特開２００５−１５６９１号公報には、トレッド部のセンター部にシリカを配合することにより、損失係数（ｔａｎδ）を低下させることが記載されている。
特開平１１−１８９０１０号公報特開２００５−１５６９１号公報

操縦安定性を向上させるためには、トレッド部のショルダー部の損失係数（ｔａｎδ）を大きくしてグリップ限界を高くし、滑り難いものとする必要がある。しかしながら、損失係数（ｔａｎδ）を大きくしてスリップ限界を高くすると、滑りが生じたときの滑り量が大きくなり、結果として操縦安定性が低下する。このように、グリップ限界の向上と滑り量の低減を両立し、操縦安定性を向上させることは困難であるという問題がある。

本発明は、グリップ限界の向上と滑り量の低減の両立が可能であり、操作安定性に優れた二輪車用空気入りタイヤを提供することを目的とする。

また、近年の自動二輪車の高性能化に伴い、操縦安定性と高速耐久性（耐熱性）の両立が極めて重要になっている。しかしながら、操縦安定性を向上させるために損失係数（ｔａｎδ）の高いゴムをトレッド部に適用すると、高速耐久性（耐熱性）が低下する。これに対し、高速耐久性（耐熱性）を向上させるために損失係数（ｔａｎδ）の低いゴムをトレッド部に適用すると、グリップ限界が低下し、操縦安定性が低下する。

本発明は、一態様として、操作安定性に優れ、かつ高速耐久性（耐熱性）に優れた二輪車用空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明（請求項１）の二輪車用空気入りタイヤは、トレッド部が、ゴム成分に充填剤を配合してなるゴム組成物により形成されており、該トレッド部は、タイヤ軸方向の中央に位置するセンター部と、タイヤ軸方向の両側に位置するショルダー部とに分割されている二輪車用空気入りタイヤにおいて、該ショルダー部の充填剤はシリカを含有することを特徴とするものである。

請求項２の二輪車用空気入りタイヤは、請求項１において、前記ショルダー部は、ゴム成分１００質量部に対して、シリカを２０〜９０質量部含有することを特徴とするものである。

請求項３の二輪車用空気入りタイヤは、請求項１又は２において、前記ショルダー部は前記センター部よりもシリカの配合比率が大きいことを特徴とするものである。

請求項４の二輪車用空気入りタイヤは、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記ショルダー部のゴム成分は、前記センター部のゴム成分よりもｔａｎδが大きいことを特徴とするものである。

請求項５の二輪車用空気入りタイヤは、請求項４において、前記ショルダー部のゴム成分のｔａｎδは０．３〜０．７であり、前記センター部のゴム成分のｔａｎδは０．２〜０．６であることを特徴とするものである。

請求項６の二輪車用空気入りタイヤは、請求項１ないし５のいずれか１項において、前記ショルダー部は、前記センター部よりもｔａｎδが大きいことを特徴とするものである。

請求項７の二輪車用空気入りタイヤは、請求項６において、前記ショルダー部のｔａｎδは０．３〜０．７であり、前記センター部のｔａｎδは０．２〜０．６であることを特徴とするものである。

請求項８の二輪車用空気入りタイヤは、請求項１ないし７のいずれか１項において、前記センター部は前記ショルダー部よりも３００％モジュラスが大きいことを特徴とするものである。

請求項９の二輪車用空気入りタイヤは、請求項８において、前記センター部の３００％モジュラスは７〜１６ＭＰａであり、前記ショルダー部の３００％モジュラスは７〜１１ＭＰａであることを特徴とするものである。

本発明者らは鋭意研究の結果、トレッド部のショルダー部にシリカを含有させることにより、滑り量が低減され、滑りの唐突さが解消されることを見出した。この理由の一つとしては、シリカは静止摩擦係数と動摩擦係数の差が小さいことから、シリカが配合されたショルダー部も静止摩擦係数と動摩擦係数の差が小さいものとなり、この結果、旋回走行時に滑りが生じても摩擦抵抗が急激に低下することがなく、滑りの唐突さが解消されると共に滑り量が低減されるためであると考えられる。

本発明は上記知見に基づいたものであり、本発明の二輪車用空気入りタイヤは、ショルダー部がシリカを含有するため、滑り量が低減する。従って、ショルダー部にシリカを含有させて滑り量を小さくすると共に、ショルダー部のゴム組成物を損失係数（ｔａｎδ）の大きいものとしてグリップ限界を高くすることにより、グリップ限界の向上と滑り量の低減の両立が達成される。これにより、操縦安定性の極めて高いタイヤを得ることができる。

本発明において、ショルダー部は、ゴム成分１００質量部に対して、シリカを２０〜９０質量部含有することが好ましい。

なお、直進走行時よりも旋回走行時に滑りが生じ易く、かつ旋回走行時にはショルダー部が接地することになる。このため、ショルダー部はセンター部よりもシリカの配合比率が大きいことが好ましい。

本発明において、ショルダー部のゴム成分は、センター部のゴム成分よりもｔａｎδが大きいことが好ましい。このように、ショルダー部のゴム成分のｔａｎδが大きいと、ショルダー部のグリップ限界が高くなる。なお、一般に、ゴム成分のｔａｎδを大きくすると滑り量が増加するが、本発明ではショルダー部にシリカが含有されているため、ショルダー部のゴム成分のｔａｎδを大きくしても、滑り量が増加することが抑制される。その結果、グリップ限界の向上と滑り量の低減の両立が図られ、操縦安定性が極めて優れたものになる。

本発明において、ショルダー部のゴム成分のｔａｎδは０．３〜０．７であり、センター部のゴム成分のｔａｎδは０．２〜０．６であることが好ましい。

本発明において、ショルダー部及びセンター部は、ゴム成分に充填剤を配合してなるゴム組成物よりなるが、ショルダー部のゴム組成物のｔａｎδは、センター部のゴム組成物のｔａｎδよりも大きいことが好ましい。この場合、ショルダー部はｔａｎδが大きく、かつシリカが含有されているため、グリップ限界が高くなると共に滑り量が低減され、操縦安定性が向上する。また、センター部はｔａｎδが小さいため、高速耐久性（耐熱性）に優れる。

本発明において、ショルダー部のｔａｎδは０．３〜０．７であり、センター部のｔａｎδは０．２〜０．６であることが好ましい。

本発明において、センター部はショルダー部よりも３００％モジュラスが大きいことが好ましい。このように３００％モジュラスが大きい場合、センター部の高速耐久性に優れたものになる。その結果、かかる構成のタイヤは、操作安定性に優れ、かつ高速耐久性（耐熱性）に優れたものになる。

センター部の３００％モジュラスは７〜１６ＭＰａであり、ショルダー部の３００％モジュラスは７〜１１ＭＰａであることが好ましい。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は実施の形態に係る二輪車用空気入りタイヤの断面図である。

タイヤ１は、１対のビードコア２の間でラジカル方向に延在するカーカス３と、このカーカス３のクラウン部のタイヤ径方向における外側に配置されたベルト４と、このベルト４のタイヤ径方向における外側に配置されたトレッド部５とからなる。図中のＥはタイヤ１の赤道面である。

トレッド部５は、タイヤ軸方向（図の左右方向）の中央に位置するセンター部５ａと、タイヤ軸方向の左側に位置するショルダー部５ｂと、タイヤ軸方向の右側に位置するショルダー部５ｃとに３分割されている。

なお、本実施の形態において、「センター部」とは、ＪＡＴＭＡで規定する適用リムに装着したタイヤに、最大負荷能力に対応する空気圧を適用し、かつ路面に対してキャンバー角０°で最大負荷能力を作用させたときのトレッド接地域を意味する。

センター部５ａ及びショルダー部５ｂ、５ｃはゴム成分に充填剤を配合してなるゴム組成物よりなる。

本発明において、上記ショルダー部５ｂ、５ｃは充填剤としてシリカを含有する。このため、滑り量が低減し、操縦安定性が向上する。即ち、シリカは静止摩擦係数と動摩擦係数の差が小さいことから、シリカが配合されたショルダー部も静止摩擦係数と動摩擦係数の差が小さいものとなる。このため、旋回走行時にショルダー部に滑りが生じても、摩擦抵抗が急激に低下することがなく、滑りの唐突さが解消されると共に滑り量が低減されるものと考えられる。

上記ショルダー部は、ゴム成分１００質量部に対して、シリカを２０〜９０質量部含有することが好ましい。シリカが２０質量部以上であると、滑り量が小さくなり、操縦安定性が向上する。シリカが９０質量部以下であると、損失正接（ｔａｎδ）が小さくなりすぎることがなく、グリップ限界が高いものとなる。

シリカは、窒素吸着比表面積が１８０〜２５０ｍ^２／ｇの粉体であることが好ましい。窒素吸着比表面積が１８０ｍ^２／ｇ以上であると、グリップ限界が向上する。窒素吸着比表面積が２５０ｍ^２／ｇ以下であると、動的弾性率が高く、耐摩耗性に優れる。また、これらの効果の観点から、窒素吸着比表面積は２００〜２４０ｍ^２／ｇの範囲が更に好ましい。

なお、センター部にもシリカが含有されていてもよいが、ショルダー部はセンター部よりもシリカの配合比率が大きいことが好ましい。即ち、直進走行時よりも旋回走行時に滑りが生じ易いが、旋回走行時に接地するショルダー部のシリカ配合比率が大きい場合、ショルダー部の滑り量が小さいものとなり、操縦安定性が向上する。

上記ゴム成分は、例えば天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴムからなり、ジエン系合成ゴムとしては、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）及びスチレン・ブタジエン共重合ゴム等が挙げられる。これらゴム成分は一種単独でも、ブレンドでもよい。該ゴム成分は、タイヤの耐久性の観点から、天然ゴムを５０質量％以上含有するのが好ましく、６０重量％以上含有するのが更に好ましく、７０重量％以上含有するのが最も好ましい。

ショルダー部のゴム成分は、センター部のゴム成分よりもｔａｎδが大きいことが好ましい。このように、ショルダー部のゴム成分のｔａｎδが大きいと、ショルダー部のグリップ限界が高くなる。なお、一般に、ゴム成分のｔａｎδを大きくすると滑り量が増加するが、ショルダー部にシリカが含有されているため、ショルダー部のゴム成分のｔａｎδを大きくしても、滑り量が増加することが抑制される。その結果、グリップ限界の向上と滑り量の低減の両立が図られ、操縦安定性が極めて優れたものになる。また、センター部のゴム成分のｔａｎδが小さいと、高速耐久性が向上する。

ショルダー部のゴム成分のｔａｎδは０．３〜０．７であり、センター部のゴム成分のｔａｎδは０．２〜０．６であることが好ましい。

上記ショルダー部及びセンター部は、シリカ以外の充填剤を含有していてもよい。充填剤としては、アルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム、及びジルコニウムからなる群から選ばれる金属や、これらの金属の酸化物、水酸化物又は炭酸塩、並びにこれらの水和物等の無機化合物から選ばれる少なくとも一種よりなる充填剤が挙げられる。

上記充填剤は、その粒径が０．０１〜１０μｍの粉体であることが好ましい。粒径が０．０１μｍ未満ではグリップ力の向上が望めない割に混練作業が悪化し、１０μｍを超えると動的弾性率が極端に低下し、耐摩耗性が悪くなるため好ましくない。また、これらの効果の観点から、粒径は０．０５〜５μｍの範囲が更に好ましい。

これらショルダー部及びセンター部を構成するゴム組成物には、さらにカーボンブラックを配合することもできる。カーボンブラックを配合することによって、強度を向上させることができる。ここで、カーボンブラックの配合量は、上記ゴム成分１００質量部に対し５〜１２０質量部が好ましい。

また、ゴム組成物には、さらに、シランカップリング剤を含有してもよい。シランカップリング剤を配合することにより、タイヤの耐摩耗性が更に向上し、ｔａｎδがさらに低下する。ここで、シランカップリング剤の配合量は、上記無機充填剤１００質量部に対し５〜２０質量部が好ましい。

上記ショルダー部を構成するゴム組成物のｔａｎδは、センター部を構成するゴム組成物のｔａｎδよりも大きいことが好ましい。この場合、ショルダー部はｔａｎδが大きいためグリップ限界が高く、かつシリカが含有されているため滑り量が小さい。このため、ショルダー部は操縦安定性に優れたものとなる。また、センター部はｔａｎδが小さいため、高速耐久性（耐熱性）に優れたものとなる。

ショルダー部のｔａｎδは０．３〜０．７であり、センター部のｔａｎδは０．２〜０．６であることが好ましい。

センター部はショルダー部よりも３００％モジュラスが大きいことが好ましい。この場合、センター部が高速耐久性（耐熱性）に優れたものとなり、タイヤの耐久性が向上する。

なお、本発明における３００％モジュラスとは、ＪＩＳＫ６３０１引張試験法に基づき３０℃にて、また損失正接（ｔａｎδ）とは周波数５０Ｈｚ、歪１％、３０℃の条件により測定した値を意味する。

センター部の３００％モジュラスは７〜１６ＭＰａであることが好ましい。７ＭＰａ以上であると、高速耐久性（耐熱性）が高くなる。１６ＭＰａ以下であると、耐破壊性の低下によるティアーやチッピングの発生が抑制される。

ショルダー部の３００％モジュラスは７〜１１ＭＰａであることが好ましい。７ＭＰａ以上であると、高速耐久性（耐熱性）が高くなる。１１ＭＰａ以下であると、耐破壊性の低下によるティアーやチッピングの発生が抑制される。

なお、上記の実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。

以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

＜ゴム組成物Ａ〜Ｅの調製＞
表１に示す配合のゴム組成物をそれぞれ調製した。

各ゴム組成物について、３００％モジュラス及び損失正接（ｔａｎδ）を測定した。３００％モジュラスは、ＪＩＳＫ６３０１引張試験法に基づき３０℃にて、また損失正接（ｔａｎδ）は周波数５０Ｈｚ、歪１％、３０℃の条件にて測定した。損失正接（ｔａｎδ）の測定には、上島製作所製粘弾性試験機で測定した。

その結果を表１に示す。

＜実写走行試験＞
トレッド部のセンター部及びサイド部に上記ゴム組成物Ａ〜Ｅを表２の通り組み合わせることにより、タイヤ（サイズ：ＭＣＲ１８０／５５ＺＲ１７）を製作した。これらのタイヤを用いて実車走行を行い、フィーリング評価を行った。その結果を表２に示す。

実施例１〜２及び比較例１
表２において、実施例２の評価結果を１００とし、実施例２及び比較例１は、実施例２と比較した結果を示す。数値が高いほど性能が良いことを示している。

実施例２と実施例１の比較からわかる通り、センター部のシリカ配合比率を小さくすることにより、操縦安定性（限界グリップ性能及びコントロール性）をほとんど低下させることなく、高速耐久性を向上させることができる。

実施例２と比較例１の比較からわかる通り、ショルダー部にシリカを含有させない場合コントロール性及び高速耐久性が大きく低下する。

実施例３及び比較例２
表２において、比較例２の評価結果を１００とし、実施例３は、比較例２と比較した結果を示す。

比較例２と実施例３の比較からわかる通り、センター部とショルダー部のゴム組成物を入れ替えた場合を比較すると、シリカを含有するゴム組成物Ｂをショルダー部に用い、シリカを含有しないゴム組成物Ａをセンター部に用いた方が、限界グリップ性能、コントロール性及び高速耐久性の総ての性能が向上する。

実施例４〜６
表２において、実施例５の評価結果を１００とし、実施例４，６は、実施例５と比較した結果を示す。

実施例５と実施例４の比較からわかる通り、センター部にシリカを含有しないゴム組成物Ａをセンター部に用いると、限界グリップ性能及びコントロール性がほとんど低下することなく、高速耐久性が著しく向上する。

実施の形態に係る二輪自動車用空気入りタイヤの断面図である。

符号の説明

１タイヤ
２ビードコア
３カーカス
４ベルト
５トレッド部
５ａセンター部
５ｂ，５ｃショルダー部

Claims

トレッド部が、ゴム成分に充填剤を配合してなるゴム組成物により形成されており、該トレッド部は、タイヤ軸方向の中央に位置するセンター部と、タイヤ軸方向の両側に位置するショルダー部とに分割されている二輪車用空気入りタイヤにおいて、
該ショルダー部の充填剤はシリカを含有することを特徴とする二輪車用空気入りタイヤ。
請求項１において、前記ショルダー部は、ゴム成分１００質量部に対して、シリカを２０〜９０質量部含有することを特徴とする二輪車用空気入りタイヤ。
請求項１又は２において、前記ショルダー部は前記センター部よりもシリカの配合比率が大きいことを特徴とする二輪車用空気入りタイヤ。
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記ショルダー部のゴム成分は、前記センター部のゴム成分よりもｔａｎδが大きいことを特徴とする二輪車用空気入りタイヤ。
請求項４において、前記ショルダー部のゴム成分のｔａｎδは０．３〜０．７であり、前記センター部のゴム成分のｔａｎδは０．２〜０．６であることを特徴とする二輪車用空気入りタイヤ。
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記ショルダー部は、前記センター部よりもｔａｎδが大きいことを特徴とする二輪車用空気入りタイヤ。
請求項６において、前記ショルダー部のｔａｎδは０．３〜０．７であり、前記センター部のｔａｎδは０．２〜０．６であることを特徴とする二輪車用空気入りタイヤ。
請求項１ないし７のいずれか１項において、前記センター部は前記ショルダー部よりも３００％モジュラスが大きいことを特徴とする二輪車用空気入りタイヤ。
請求項８において、前記センター部の３００％モジュラスは７〜１６ＭＰａであり、前記ショルダー部の３００％モジュラスは７〜１１ＭＰａであることを特徴とする二輪車用空気入りタイヤ。