JP2009126408A

JP2009126408A - モトクロス用空気入りタイヤ

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Publication number: JP2009126408A
Application number: JP2007304739A
Authority: JP
Inventors: Kuraji Noda; 倉司野田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2007-11-26
Filing date: 2007-11-26
Publication date: 2009-06-11
Anticipated expiration: 2027-11-26
Also published as: CN101873939A; JP4235241B1; CN101873939B; US20110214790A1; WO2009069386A1; EP2228236A4; EP2228236A1; US20100314019A1

Abstract

【課題】ジャンプ着地時のショルダー部の変形を抑制し、着地後の加速性に優れるモトクロス用空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤ赤道Ｃの両側のショルダー領域Ｓｈかつインナーライナーゴム９の内面９ｉに固着されてタイヤ周方向にのびる一対のゴム補強層１０を具えたモトクロス用空気入りタイヤである。ゴム補強層１０は、１．０〜３．５（mm）の最大厚さＷｍを有する最大厚肉部１０ｍからタイヤ半径方向外側及び内側に向かってそれぞれ厚さが漸減する断面略三日月状に形成され、しかも該ゴム補強層１０の複素弾性率Ｅ＊は、１０〜８０ＭＰａである。
【選択図】図１

Description

本発明は、走行安定性を損ねることなくジャンプ着地後の加速性を向上しうるモトクロス用空気入りタイヤに関する。

モトクロスバイクに装着されるモトクロス用空気入りタイヤは、悪路での高速走行の他、ジャンプ及び着地などを繰り返す過酷な状況で使用される。ジャンプ着地時、タイヤには車重の約２〜３倍の大荷重が作用することがある。図４には、従来のタイヤのジャンプ着地後の一例の断面図を示す。図４から明らかなように、ジャンプ着地時、タイヤａは大きく撓み、トレッド部ｂのショルダー領域ｃまでもが接地することがある。ちなみに、この種のタイヤでは、通常の直進走行時、前記ショルダー領域ｃは路面と接地しない。

このため、ショルダー領域ｃの内側に配されているインナーライナーゴムｄには、大きな圧縮歪が生じる。このようなショルダー領域ｃの大きな歪は、回復するまでに時間を要するので、その間、モトクロスバイクは十分な加速力を得ることができない。従って、ラップタイムの短縮には、このような着地後の加速性を向上させる必要がある。

ジャンプ着時後のショルダー領域の大きな曲げ変形を抑えるために、トレッドゴムに硬度の高いゴムを採用することが考えられる。しかしながら、このようなタイヤは、比較的平坦なオフロード走行時、路面の凹凸に対してトレッド部が柔軟に追随できず、ひいてはタイヤが飛び跳ねやすくなるなど、走行安定性が低下するという問題があった。

モトクロス用空気入りタイヤに関する先行技術として、下記の特許文献１がある。

特開平２−２２５１０２号公報

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、タイヤ赤道の両側のショルダー領域かつインナーライナーゴムの内面にタイヤ周方向にのびる一対のゴム補強層を設けるとともに、そのゴム補強層の厚さ及び複素弾性率を一定範囲に限定することを基本として、走行安定性を損ねることなくジャンプ着地後の加速性を向上しうるモトクロス用空気入りタイヤを提供することを目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、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トロイド状のカーカスと、このカーカスの内側に配されるインナーライナーゴムとを具えたモトクロス用空気入りタイヤであって、タイヤ赤道の両側のショルダー領域かつ前記インナーライナーゴムの内面に固着されてタイヤ周方向にのびる一対のゴム補強層を具え、前記ゴム補強層は、１．０〜３．５mmの最大厚さＷｍを有する最大厚肉部からタイヤ半径方向外側及び内側に向かってそれぞれ厚さが漸減する断面略三日月状をなし、かつ前記ゴム補強層の複素弾性率Ｅ＊が１０〜８０ＭＰａであることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記ゴム補強層は、前記最大厚肉部よりもタイヤ半径方向外側に前記最大厚さＷｍの１／３倍の厚さの薄肉外端部を有し、該薄肉外端部とタイヤ赤道面との間のインナーライナーゴムの内面に沿った長さＬ１は、タイヤ赤道面からビードトウまでのインナーライナーゴムの内面に沿ったタイヤ内腔半長さＬ０の０．１０〜０．３４倍である請求項１に記載のモトクロス用空気入りタイヤである。

また請求項３記載の発明は、前記ゴム補強層は、前記最大厚肉部よりもタイヤ半径方向内側に前記最大厚さＷｍの１／３倍の厚さの薄肉内端部を有し、該薄肉内端部とビードトウとの間のインナーライナーゴムの内面に沿った長さＬ３は、タイヤ赤道面からビードトウまでのインナーライナーゴムの内面に沿ったタイヤ内腔半長さＬ０の０．１０〜０．５０倍である請求項１又は２に記載のモトクロス用空気入りタイヤである。

また請求項４記載の発明は、前記ゴム補強層は、前記最大厚肉部よりもタイヤ半径方向外側及び内側に前記最大厚さＷｍの１／３倍の厚さの薄肉外端部及び薄肉内端部を具え、前記薄肉外端部と前記薄肉内端部との間のインナーライナーゴムの内面に沿ったゴム補強層長さＬ２は、タイヤ赤道面からビードトウまでのインナーライナーゴムの内面に沿ったタイヤ内腔半長さＬ０の０．２５〜０．６７倍である請求項１乃至３のいずれかに記載のモトクロス用空気入りタイヤである。

本発明のモトクロス用空気入りタイヤは、ショルダー領域かつインナーライナーゴムの内面にタイヤ周方向にのびる一対のゴム補強層を具える。このゴム補強層は、ショルダー領域の内側で効果的に圧縮歪を抑え、ショルダー領域の曲げ剛性を高める。また、ゴム補強層は、その弾性によってショルダー領域の撓みを迅速に回復させ得る。これらの相乗作用により、本発明の空気入りタイヤは、ジャンプ着地後の加速性が向上する。また、前記ゴム補強層は、その最大厚さ及び複素弾性率が一定範囲に限定されているので、ショルダー領域を含めトレッド部の曲げ剛性の過度の上昇を防止できる。従って、路面追従性を確保でき、ひいては走行安定性の低下を防止できる。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態のモトクロス用空気入りタイヤ（以下、単に「空気入りタイヤ」ということがある。）１の正規状態の断面図、図２はその部分拡大図をそれぞれ示す。なお、モトクロス用空気入りタイヤとは、主として、自動二輪車を利用してオフロードの丘陵や斜面などの専用コースを走行するモトクロスレースに適した空気入りタイヤを言う。

また、前記「正規状態」とは、タイヤが正規リム（図示省略）にリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷の状態とする。また、前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"とする。さらに、「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" とする。

なお、上記定義に関し、いずれの規格も存在していない場合には、タイヤ製造ないし販売メーカの推奨値に従うものとする。また、特に断りがない場合、空気入りタイヤ１の各部の寸法は、前記正規状態での値とする。

本実施形態の空気入りタイヤ１は、トレッド部２と、その両端部からタイヤ半径方向内側に向けてのびる一対のサイドウォール部３と、各サイドウォール部３のタイヤ半径方向内端に位置しかつ図示しないリムに装着されるビード部４とを有する。また、空気入りタイヤ１は、前記トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４に至るトロイド状のカーカス６と、このカーカス６の内側に配されるインナーライナーゴム９とを具えたチューブレスタイプで構成される。

前記トレッド部２は、タイヤ半径方向外側に凸となる比較的小さな曲率半径で円弧状に湾曲するとともに、トレッド端２ｅ、２ｅがタイヤ軸方向の最も外側に設けられる二輪車用タイヤとしての一般的な形状を具える。また、トレッド部２には、比較的疎らに複数個のブロック１２が設けられる。このようなブロック１２の疎分布配置は、各々のブロック１２の接地圧を全体的に高め、軟質な土砂ないし泥濘路において路面へのブロック食い込み量を大きく獲得し、高い駆動力を発揮できる。また、疎らなブロック配置によって、ブロック１２、１２間に広い面積でトレッド底面１１が形成されることにより、ブロック１２、１２間への泥土の目詰まりが防止される。

また、前記ブロック１２は、トレッド部２のランドシー比が１０〜７０％となるように配設されるのが望ましい。前記ランドシー比は、トレッド部２のシー面積Ｓｓに対するランド面積Ｓｌの割合、即ち比（Ｓｌ／Ｓｓ）の百分率である。前記ランド面積Ｓｌは、全てのブロック１２の接地表面積の総和である。また、シー面積Ｓｓは、前記ランド面積以外のトレッド面積であり、具体的にはトレッド展開幅ＴＷとタイヤ赤道Ｃを通るトレッド周長ＣＬ（タイヤ最大外径での周長）との積で得られる仮想トレッド面積（ＴＷ×ＣＬ）から前記ランド面積を差し引くことによって得られる。なお、トレッド展開幅ＴＷは、図１に示されるように、トレッド端２ｅ、２ｅ間をブロック１２の接地表面を通って滑らかに接続する円弧状曲線ＴＬの長さである。

前記カーカス６は、トレッド部２からサイドウォール部３を通りビード部４に埋設されたビードコア５に至る本体部６ａと、該ビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを有する少なくとも１枚、本例ではタイヤ半径方向内、外で重なる２枚のカーカスプライ６Ａ、６Ｂから構成される。なお、内のカーカスプライ６Ａと外のカーカスプライ６Ｂとの各折返し部６ｂの外端高さを違えることにより、該外端近傍での歪を緩和することが望ましい。

本実施形態のカーカス６は、バイアス構造をなす。即ち、各カーカスプライ６Ａ、６Ｂのカーカスコードは、タイヤ赤道Ｃに対して例えば３０〜５０°度の角度でかつ互いに交差するように配置される。ただし、カーカス６はラジアル構造であっても良いのは言うまでもない。また前記カーカスコードには、例えばナイロン、レーヨン、ポリエステル又は芳香族ポリアミド等の有機繊維コードが好適に用いられる。また、ビード部４の曲げ剛性を高めるために、カーカスプライの本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外側へ断面略三角形状でのびるビードエーペックスゴム８が配置されている。

前記インナーライナーゴム９は、例えばブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴム等の空気透過性の低いゴム材からなる。また、本実施形態のインナーライナーゴム９は、ビード部４の先端をなすビードトウ４Ｔ、４Ｔ間をトロイド状に跨ってタイヤ内腔ｉのほぼ全域に配置されたものが例示される。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１には、タイヤ赤道Ｃの両側のショルダー領域Ｓｈかつ前記インナーライナーゴム９の内面９ｉにタイヤ周方向にのびる一対のゴム補強層１０が固着される。

前記ショルダー領域Ｓｈは、トレッド端２ｅに立てたタイヤ法線Ｎ１と、前記トレッド端２ｅから前記円弧状曲線ＴＬに沿ってトレッド展開幅ＴＷの１／３倍の長さを隔てる位置に立てたタイヤ法線Ｎ２とで挟まれる領域とする。そして、ゴム補強層１０は、その少なくとも一部が前記ショルダー領域Ｓｈに含まれるように設けられる。なお、本実施形態のゴム補強層１０は、タイヤ赤道Ｃを中心として左右対称に形成される。

図２に示されるように、ゴム補強層１０は、１．０〜３．５mmの最大厚さＷｍを有する最大厚肉部１０ｍからタイヤ半径方向外側及び内側に向かってそれぞれ厚さが漸減する断面略三日月状をなすとともに、その複素弾性率Ｅ＊が１０〜８０ＭＰａに設定される。なお、ゴム補強層１０の厚さは、インナーライナーゴムの内面９ｉの法線方向に測定されるものとする。

これまでの空気入りタイヤでは、ショルダー領域Ｓｈに、厚さの小さいインナーライナーゴム９とカーカスコードとが含まれていたが、コード材料は圧縮剛性がきわめて小さい。このため、従来の空気入りタイヤでは、ジャンプ着地時にはショルダー領域Ｓｈに大きな圧縮変形が生じ、これが着地後の加速性能の低下を招いていた。

これに対して、本実施形態の空気入りタイヤ１では、上述のゴム補強層１０がショルダー領域Ｓｈのインナーライナーゴム９の内面９ｉに固着されているため、図３にジャンプ着地時の状態を示すように、ショルダー領域Ｓｈのインナーライナーゴム９側の圧縮歪を効果的に抑え、その曲げ変形を小さく抑制しうる。また、ショルダー領域Ｓｈの歪は、ゴム補強層１０の弾性によって迅速に回復させられる。これらの相乗作用により、本実施形態の空気入りタイヤ１は、ジャンプ着地後の加速性が向上する。

また、ゴム補強層１０は、その最大厚さＷｍ及び複素弾性率Ｅ＊が一定の範囲に限定されているので、トレッド部２の剛性が過度に上昇するのを防止できる。従って、平坦なオフロード走行時、路面の凹凸に対してトレッド部２を柔軟に追従させ得るので、走行安定性を損ねることもない。このように、本実施形態の空気入りタイヤ１は、モトクロスレースでのラップタイムの短縮化に役立つ。

ここで、ゴム補強層１０の最大厚さＷｍが１．０mm未満又は複素弾性率Ｅ＊が１０ＭＰａ未満になると、ジャンプ着地時のショルダー領域Ｓｈの歪を十分に抑えることができない。逆に、前記最大厚さＷｍが３．５mmよりも大又は複素弾性率Ｅ＊が８０ＭＰａよりも大になると、ショルダー領域Ｓｈの剛性が過度に高められ、路面追従性が低下する。このような観点より、ゴム補強層１０の最大厚さＷｍは、より好ましくは１．５mm以上が望ましく、また、より好ましくは３．０mm以下が望ましい。同様に、ゴム補強層１０の複素弾性率Ｅ＊は、より好ましくは２０ＭＰａ以上が望ましく、また、より好ましくは７０ＭＰａ以下が望ましい。

なお、本明細書において、ゴムの複素弾性率Ｅ＊は、岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータ「ＶＥＳＦ−３型」を用いて、測定温度３０℃、周波数１０Ｈｚ、初期伸長１０％、動歪±２％で測定された値とする。

また、本実施形態のゴム補強層１０は、最大厚肉部１０ｍからタイヤ半径方向内外に向かって厚さが漸減し、端部１０ｅで零になる。このようなゴム補強層１０の端部１０ｅを含む端部分は、厚さが非常に小さくなるため、ショルダー領域Ｓｈに対して実質的な補強効果を発揮できない。発明者らの種々の実験の結果、ゴム補強層１０のうち、有効な補強効果を発揮しうるのは、ゴム補強層１０の最大厚さＷｍのせいぜい１／３倍以上の厚さを有する部分であることが判明した。

従って、ショルダー領域Ｓｈをより効果的に補強するために、前記端部１０ｅの位置ではなく、ゴム補強層１０の最大厚肉部１０ｍよりもタイヤ半径方向外側及内側それぞれにおいて厚さＷ１が最大厚さＷｍの１／３倍となる薄肉外端部１０ｏ及び薄肉内端部１０ｉの位置を所定の範囲に定めることが有効である。

具体的に述べると、薄肉外端部１０ｏからタイヤ赤道面（タイヤ赤道Ｃを含む平面）ＣＰまでのインナーライナーゴムの内面９ｉに沿った長さＬ１は、タイヤ赤道面ＣＰからビードトウ４Ｔまでのインナーライナーゴムの内面９ｉに沿ったタイヤ内腔半長さＬ０の０．１０倍以上かつ０．３４倍以下であるのが望ましい。

前記長さＬ１が、タイヤ内腔半長さＬ０の０．１０倍未満の場合、ゴム補強層１０がタイヤ赤道面ＣＰ付近まで延在することになるので、平坦なオフロード走行時において、路面の凹凸に対する追従性が低下して走行安定性が悪化するおそれがある。逆に、前記長さＬ１がタイヤ内腔半長さＬ０の０．３４倍を超える場合、ゴム補強層１０がショルダー領域Ｓｈを十分に補強できず、ひいてはジャンプ着地時の歪を十分に抑えることができないおそれがある。このような観点により、前記長さＬ１は、より好ましくは、タイヤ内腔半長さＬ０の０．１２倍以上が望ましく、また、より好ましくは０．３２倍以下が望ましい。

また、薄肉内端部１０ｉからビードトウ４Ｔまでのインナーライナーゴムの内面９ｉに沿った長さＬ３は、前記タイヤ内腔半長さＬ０の０．１０倍以上かつ０．５０倍以下であるのが望ましい。前記長さＬ３が、タイヤ内腔半長さＬ０の０．１０倍未満の場合、ゴム補強層１０がビードトウ４Ｔ付近まで延在するので、サイドウォール部３の剛性が過度に高められ、路面追従性が低下するおそれがある。逆に、前記長さＬ３がタイヤ内腔半長さＬ０の０．５０倍を超える場合、ショルダー領域Ｓｈへの補強効果が低下し、ジャンプ着地時の歪を十分に抑えることができないおそれがある。このような観点により、前記長さＬ３は、より好ましくは、タイヤ内腔半長さＬ０の０．１５倍以上が望ましく、また、より好ましくは０．４５倍以下が望ましい。

さらに、薄肉外端部１０ｏから薄肉内端部１０ｉまでのインナーライナーゴムの内面９ｉに沿ったゴム補強層長さＬ２は、前記タイヤ内腔半長さＬ０の０．２５倍以上かつ０．６７倍以下に設定されることが好ましい。前記ゴム補強層長さＬ２が、タイヤ内腔半長さＬ０の０．２５倍未満になると、ショルダー領域Ｓｈへの補強効果が低下しやすく、逆に、タイヤ内腔半長さＬ０の０．６７倍を超えると、路面追従性が低下するおそれがある。このような観点により、前記ゴム補強層長さＬ２は、より好ましくは、タイヤ内腔半長さＬ０の０．３０倍以上が望ましく、また、より好ましくは０．５５倍以下が望ましい。

以上、本発明の特に好ましい形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得るのは言うまでもない。

図１の基本構造を有するサイズ１２０／８０−１９のモトクロス用空気入りタイヤが表１の仕様にて複数種類試作され、それらの性能がテストされた。ゴム補強層以外の構成は、比較例及び実施例ともに同一とした。テスト方法は、次の通りである。

＜縦バネ＞
各供試タイヤを正規リム（１９×ＷＭ２．１５）にリム組みしかつ内圧を８０ｋＰａを充填するとともに、縦荷重２ｋＮを負荷してトレッド部を平面に接地させてタイヤの縦たわみ量が測定された。そして、前記荷重２ｋＮを縦たわみ量で除すことにより、縦バネ定数を得た。結果は、比較例１の縦バネ定数を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど縦バネが大きいことを示す。

＜実車性能＞
実車性能は、上記のタイヤ・リム組立体を排気量４５０ccのモトクロス用自動二輪車の後輪に装着してモトクロスコースを走行させ、ジャンプ着地後の加速性及び平坦なオフロード走行時の路面追従性をドライバーのフィーリングにより評価した。結果は、それぞれ比較例１を１００とする評点とした。数値が大きいほど良好である。

テストの結果、実施例のタイヤは、路面追従性を損ねることなく、ジャンプ着地後の加速性能を有意に向上していることが確認できた。

本実施形態のモトクロス用空気入りタイヤの断面図である。その部分拡大図である。ジャンプ着地時の状態の一例を示す断面図である。従来のモトクロス用空気入りタイヤのジャンプ着地時の一例を示す断面図である。

符号の説明

１モトクロス用空気入りタイヤ
２トレッド部
３サイドウォール部
４ビード部
５ビードコア
６カーカス
９インナーライナーゴム
９ｉインナーライナーゴムの内面
１０ゴム補強層
１０ｍ最大厚肉部
１０ｏ薄肉外端部
１０ｉ薄肉内端部
Ｓｈショルダー領域
Ｗｍゴム補強層の最大厚さ

Claims

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トロイド状のカーカスと、このカーカスの内側に配されるインナーライナーゴムとを具えたモトクロス用空気入りタイヤであって、
タイヤ赤道の両側のショルダー領域かつ前記インナーライナーゴムの内面に固着されてタイヤ周方向にのびる一対のゴム補強層を具え、
前記ゴム補強層は、１．０〜３．５mmの最大厚さＷｍを有する最大厚肉部からタイヤ半径方向外側及び内側に向かってそれぞれ厚さが漸減する断面略三日月状をなし、かつ
前記ゴム補強層の複素弾性率Ｅ＊が１０〜８０ＭＰａであることを特徴とするモトクロス用空気入りタイヤ。
前記ゴム補強層は、前記最大厚肉部よりもタイヤ半径方向外側に前記最大厚さＷｍの１／３倍の厚さの薄肉外端部を有し、
該薄肉外端部とタイヤ赤道面との間のインナーライナーゴムの内面に沿った長さＬ１は、タイヤ赤道面からビードトウまでのインナーライナーゴムの内面に沿ったタイヤ内腔半長さＬ０の０．１０〜０．３４倍である請求項１に記載のモトクロス用空気入りタイヤ。
前記ゴム補強層は、前記最大厚肉部よりもタイヤ半径方向内側に前記最大厚さＷｍの１／３倍の厚さの薄肉内端部を有し、
該薄肉内端部とビードトウとの間のインナーライナーゴムの内面に沿った長さＬ３は、タイヤ赤道面からビードトウまでのインナーライナーゴムの内面に沿ったタイヤ内腔半長さＬ０の０．１０〜０．５０倍である請求項１又は２に記載のモトクロス用空気入りタイヤ。
前記ゴム補強層は、前記最大厚肉部よりもタイヤ半径方向外側及び内側に前記最大厚さＷｍの１／３倍の厚さの薄肉外端部及び薄肉内端部を具え、
前記薄肉外端部と前記薄肉内端部との間のインナーライナーゴムの内面に沿ったゴム補強層長さＬ２は、タイヤ赤道面からビードトウまでのインナーライナーゴムの内面に沿ったタイヤ内腔半長さＬ０の０．２５〜０．６７倍である請求項１乃至３のいずれかに記載のモトクロス用空気入りタイヤ。