JP4377871B2 - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、ショルダーゴム部をストリップワインドで形成したトレッドゴムにおいて、ゴムストリップ間の剥離損傷を効果的に抑制しうる自動二輪車用タイヤに関する。

自動二輪車用タイヤでは、車体を大きくバンクさせて旋回する特性上、トレッド部を、曲率半径が小な凸円弧状プロファイルで形成している。そしてこの種のタイヤのトレッド部ａを形成するために、図１０（Ａ）に示すように、前記凸円弧状プロファイルに合わせた形状のプロファイルデッキｂ（フォーマ）を用い、その外周面に沿ってバンドプライｃとトレッドゴムｄとを順次積層している。

このとき前記トレッドゴムｄは、巾広の平板状ゴム材ｄ１を用い、これを一周巻きして直円筒状に形成した後、この直円筒状体をタイヤ赤道側からトレッド縁側に向かってプロファイルデッキｂに押し付けながら半径方向内方に巻き下ろすことにより形成している。そのため、図１０（Ｂ）に示すように、トレッドゴムｄのトレッド縁側には、周長差に起因して皺ｆが発生し、ゴムゲージ厚さを不均一化するなど、ユニフォミティーを損ねるという問題がある。

他方、タイヤでは、例えばトレッドゴム、サイドウォールゴム、クリンチゴム、ブレーカクッションゴム、インナーライナゴムなどのゴム部材を、ゴムストリップを螺旋状に巻回してなる所謂ストリップワインドの巻回体によって形成することが提案されている（例えば特許文献１など参照）。
なお便宜上、平板状ゴム材を一周巻きする従来の形成方法を、一周巻き方式と呼ぶ場合がある。

特開２０００−９４５４２号公報

そこで本発明者は、自動二輪車用タイヤのトレッドゴムｄに前記ストリップワインドを採用し、前述の皺ｆの発生を防止することを提案した。

しかしストリップワインドは、その表面に鋸歯状の段差が発生し、加硫成型後はミクロ的な傷跡となって残存しする。この傷跡は、通常のタイヤのトレッドゴムの場合には、特に問題とはならない。しかし車体を大きくバンクさせて旋回する自動二輪車では、旋回時、トレッド面に大きな横力が作用する。その結果、ストリップワインドを安易に採用した場合には、前記傷跡が起点となってゴムストリップ間に剥離が生じやすくなるなど、解決すべき新たな問題が発生する。

特に近年、自動二輪車用タイヤの旋回性能を高めるために、トレッドゴムのショルダ領域を、グリップ性に優れるヒステリシスロスの大きなゴムで形成することが望まれているが、係る場合には、前記ゴムストリップ間の剥離はより現れ易くなる。

そこで本発明は、トレッドゴムをショルダーゴム部と中央ゴム部とに３分割し、そのショルダーゴム部をストリップワインドで形成するとともに、そのときのゴムストリップの巻き付けを、トレッド縁側からタイヤ赤道側に向かって行うことを基本として、ショルダーゴム部にグリップ性に優れるヒステリシスロスの大きなゴムを採用した場合にも、ゴムストリップ間の剥離を効果的に抑制でき、旋回性能を高めつつ優れた耐久性を確保しうる自動二輪車用タイヤを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部のトレッド面がタイヤ赤道からトレッド縁まで凸円弧状に湾曲してのび、かつ前記トレッド縁間のタイヤ軸方向距離であるトレッド巾ＴＷがタイヤ最大巾をなす自動二輪車用タイヤであって、前記トレッド部をなすトレッドゴムは、トレッド縁側のショルダーゴム部と、該ショルダーゴム部間の中央ゴム部とからなり、かつ前記ショルダーゴム部のトレッド面上でのタイヤ軸方向巾Ｗｓを、前記トレッド巾ＴＷの１／４〜３／８とするとともに、各前記ショルダーゴム部は、長尺のゴムストリップを、周方向かつ螺旋状に重ねて巻き付けたストリップ巻付体からなり、しかも前記ゴムストリップは、トレッド縁側からタイヤ赤道側に向かって巻回されるとともに、前記ショルダーゴム部は、損失正接 tanδ１が０．２０〜０．３５であり、かつ中央ゴム部の損失正接 tanδ２よりも大であることを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記中央ゴム部の損失正接 tanδ２は、前記ショルダーゴム部の損失正接 tanδ１の９０％以下であることを特徴としている。

又請求項３の発明は、前記ショルダーゴム部と前記中央ゴム部との境界線は、トレッド面の法線に対して３０゜以上の角度でかつタイヤ半径方向外方に向かってタイヤ軸方向外方に傾斜することを特徴としている。

又請求項４、５の発明では、前記中央ゴム部は、巾広の生の平板状ゴム材を一周巻きしてその周方向の端部間を重ね継ぎすることにより形成されるか、又はゴムストリップを螺旋状に重ねて巻き付けることにより形成されていることを特徴としている。

本発明は叙上の如く構成しているため、ストリップワインドが有する利点を発揮でき、しかもショルダーゴム部に、グリップ性に優れるヒステリシスロスの大なゴムを採用した場合にも、ゴムストリップ間の剥離を効果的に抑制し、旋回性能を高めつつ優れた耐久性を確保することができる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１，２において、自動二輪車用タイヤ１は、トレッド面２Ｓが、タイヤ赤道Ｃからトレッド縁Ｔｅまで凸円弧状に湾曲してのびるトレッド部２を有し、前記トレッド縁Ｔｅ，Ｔｅ間のタイヤ軸方向の距離であるトレッド巾ＴＷが、タイヤ最大巾をなすことにより、大きなバンク角での旋回走行を可能としている。特に本例では、トレッド面２Ｓのキャンバー値ｈ１／Ｌ１、即ちトレッド面２Ｓにおける、タイヤ赤道Ｃからトレッド縁Ｔｅまでの間のタイヤ軸方向の巾Ｌ１（＝０．５ＴＷ）とタイヤ半径方向高さｈ１との比ｈ１／Ｌ１を０．３〜０．７とした、好ましい場合を例示ている。

又自動二輪車用タイヤ１には、前記トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるバンド層７とが配される。

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７０〜９０度の角度で配列した少なくとも１枚、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。このカーカスプライ６Ａは、ビードコア５、５間を跨るプライ本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の回りで内から外に折り返して係止される折返し部６ｂを一連に有する。又該プライ本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５から半径方向外側にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配される。

前記バンド層７は、バンドコードをタイヤ周方向に対して例えば５度以下の角度で螺旋状に巻回してなる少なくとも１枚、本例では１枚のバンドプライ７Ａから形成される。このバンドプライ７Ａは、タイヤ赤道Ｃを中心とした前記トレッド巾ＴＷの７５％以上の範囲に設けられ、トレッド部２をタガ効果を有して強固に補強する。なお前記バンド層７に代えて、或いは前記バンド層７とカーカス６との間に、ベルト層（図示しない）を設けることもできる。ベルト層は、ベルトコードをタイヤ周方向対して、例えば１５〜６０°度の角度で配列した１枚以上、通常２枚のベルトプライからなり、トレッド剛性を高め、操縦安定性を向上させる。なお前記カーカスコード、バンドコード、及びベルトコードとして、例えばナイロン、レーヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミド等の有機繊維コードが好適に使用できる。なお前記バンド層７およびベルト層を総称してトレッド補強コード層９という。

次に、本実施形態では、直進走行性能と旋回性能との両立を図るため、前記トレッド部２をなすトレッドゴムＧを、トレッド縁Ｔｅ側のショルダーゴム部Ｇｓと、このショルダーゴム部Ｇｓ，Ｇｓ間に配される中央ゴム部Ｇｃとに３区分するとともに、それぞれ異なるゴムで形成している。

このうち前記ショルダーゴム部Ｇｓは、旋回時に路面と接地する部分であって、そのために該ショルダーゴム部Ｇｓの前記トレッド面２Ｓ上でのタイヤ軸方向巾Ｗｓを、前記トレッド巾ＴＷの１／４〜３／８の範囲に設定している。３／８倍をこえると、直進走行時にもショルダーゴム部Ｇｓが接地するため直進走行性の向上効果が不十分となり、逆に１／４倍未満では旋回性能の向上効果を不十分とする。

ここで、自動二輪車用タイヤでは車体を大きくバンクさせて旋回する特性上、旋回時のグリップ性を高めることが、安全走行のために特に重要であり、そのために前記ショルダーゴム部Ｇｓを、損失正接 tanδ１が０．２０〜０．３５の範囲と摩擦力が大きい高ヒステリシスロスのゴムで形成している。これに対して、中央ゴム部Ｇｃには、損失正接 tanδ２を前記ショルダーゴム部Ｇｓよりも小とした低ステリシスロスのゴムで形成している。低ステリシスロスのゴムは、転がり抵抗が小かつ低発熱であるため、直進走行時に要求される燃費性能及び高速耐久性能を高めうるとともに、優れた耐摩耗性を発揮することができる。そのために中央ゴム部Ｇｃの損失正接 tanδ２を、前記損失正接 tanδ１の９０％以下、さらには８０％以下に設定するのが好ましい。なお前記損失正接tan δの値は、岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて７０℃、周波数１０Hz、動歪率２％で測定した値である。

又トレッドゴムＧでは、前記ショルダーゴム部Ｇｓと中央ゴム部Ｇｃとの境界線Ｊを、トレッド面２Ｓの法線ｎに対して３０°以上の角度αで傾斜させるのが好ましい。これにより、中央ゴム部Ｇｃからショルダーゴム部Ｇｓへのゴム物性の変化がスムーズとなるなど、直進から旋回への移行が円滑化する。しかも境界線Ｊが長くなるため、ショルダーゴム部Ｇｓと中央ゴム部Ｇｃとの接着強度を高く確保できる。

又本実施形態では、前記ショルダーゴム部Ｇｓを、長尺のゴムストリップ１１を周方向かつ螺旋状に重ねて巻き付けたストリップ巻付体１２によって形成するとともに、そのときのゴムストリップ１１の巻回方向を、トレッド縁Ｔｅ側からタイヤ赤道Ｃ側への向きに特定している。

このように、ストリップワインドを採用することにより、トレッドゴムＧを、完成タイヤのトレッドプロファイルに合わせた小円弧の輪郭形状に直接形成することができ、従来的なトレッド縁側での皺ｆ（図１０（Ｂ））の発生を防止し、ゴムゲージ厚さを均一化しうる。又ストリップワインドによる他の利点、即ち、大型のゴム押出機を不要とし、かつタイヤサイズやカテゴリ毎に異なるゴム押出品を中間在庫として保管する必要がなくなるなど、生産効率を高めるとともに、省スペース化を達成しうるという利点も発揮できる。

しかし、ストリップワインドでは、表面に鋸歯状の段差が発生し、加硫成型後はミクロ的な傷跡となって残存する。そして特に自動二輪車では、旋回時、トレッド面に大きな横力Ｆが作用するため、前記傷跡が起点となってゴムストリップ１１，１１間が剥離するという恐れを招く。

しかし、本実施形態では、双方のショルダーゴム部Ｇｓのゴムストリップ１１を、何れもトレッド縁Ｔｅ側からタイヤ赤道Ｃ側に向かって巻回している。従って、図３に示すように、旋回時にトレッド面２Ｓに作用する横力Ｆは、ゴムストリップ１１がめくれる向きとは逆方向となる。従って、例え傷跡が存在した場合にも、ゴムストリップ１１，１１間の剥離損傷を確実に防止することができる。この剥離防止の効果は、前記ショルダーゴム部Ｇｓが摩擦力の大きい高ヒステリシスロスのゴムで形成された場合にも充分に発揮される。

なおショルダーゴム部Ｇｓのゴムストリップ１１が、前述の巻回方向で巻き付けられるため、前記境界線Ｊも、ゴムストリップ１１と同じ傾斜方向、即ち法線ｎに対し、タイヤ半径方向外方に向かってタイヤ軸方向外方に傾斜する。従って、ショルダーゴム部Ｇｓと中央ゴム部Ｇｃと間の剥離損傷も、同時に防止することができる。

次に、前記自動二輪車用タイヤ１の製造方法を説明する。この製造方法は、生タイヤの形成に際し、図４，５に示すように、
（１） 円筒状の被巻付け体２０の取付面２０Ｓに、一対の生の（未加硫の）ゴムストリップ１１Ｎを、それぞれトレッド縁Ｔｅ側からタイヤ赤道Ｃ側に向かって螺旋状に重ねて巻き付けることにより生のショルダーゴム部ＧｓＮを形成する生ショルダーゴム部成形工程Ｓ１（図４）と、
（２） 形成された前記生のショルダーゴム部ＧｓＮ、ＧｓＮ間に、生の中央ゴム部ＧｃＮを形成する生中央ゴム部成形工程Ｓ２（図５（Ａ），（Ｂ））とを、少なくとも含んで構成される。

本例では、前記被巻付け体２０が、トレッド形成用のプロファイルデッキ２１と、その外周に形成される生のトレッド補強コード層９Ｎとからなる場合を例示しており、その外表面である取付面２０Ｓ上に、前記工程Ｓ１，Ｓ２からなる生のトレッドゴムＧＮを形成することにより、生のトレッドリング２２Ｎを形成する。そして、この生のトレッドリング２２Ｎを、成形フォーマ上でトロイド状に膨張（シェーピング）させた生のインナーライナゴムと生のカーカスプライとの積層体の膨張部に、貼付けることにより生タイヤを形成する。

この時、前記工程Ｓ１，Ｓ２以外の工程、例えば前記プロファイルデッキ２１上に生のトレッド補強コード層９Ｎを形成する工程、生のインナーライナゴムと生のカーカスプライとの積層体を円筒状に形成する工程、この円筒状の積層体上かつ両側部にビードコアを装着する工程、ビードコア間で前記積層体をトロイド状に膨張（シェーピング）させる工程、膨張した積層体の膨張部に前記トレッドリング２２Ｎを貼着して生タイヤを形成する工程、及び生タイヤを加硫成形する工程などは、従来と同様の手法により行うことができる。従って、前記工程Ｓ１，Ｓ２以外の説明は、ここでは省略する。

前記生ショルダーゴム部成形工程Ｓ１では、一対の生のゴムストリップ１１Ｎを用い、これらを同時に、トレッド縁Ｔｅ側からタイヤ赤道Ｃ側に向かって、部分的に重ね合わせながら巻き付けることにより、生のショルダーゴム部ＧｓＮを形成する。この時、図６の如く、一方の生のゴムストリップ１１Ｎの巻き始め端及び巻き終わり端を、他方の生のゴムストリップ１１Ｎの巻き始め端及び巻き終わり端に対して、周方向に９０°以上、好ましくは１８０°の角度βで位相を相違させることが、ユニフォミティーの観点から好ましい。なお前記生のゴムストリップ１１Ｎとしては、図７に示すように、その巾Ｗａが５〜２５mm、かつその厚さｔａを０．５〜３．０mmとした断面矩形状の薄いテープ状のものが好ましく使用できる。

又生中央ゴム部成形工程Ｓ２では、図５（Ａ）に示すように、ゴム押出機から押し出された巾広の生の平板状ゴム材２４を用い、これを一周巻きしてその周方向の端部間を重ね継ぎすることにより、生の中央ゴム部ＧｃＮを形成している。係る場合、平板状ゴム材２４がトレッド巾ＴＷの２／３倍以下と巾が狭く、しかもタイヤ軸方向両端部が、生のショルダーゴム部ＧｓＮの巻き終わり端上に重置されるため、周長差が殆どなくなり、平板状ゴム材２４における皺の発生を回避することができる。

なお生中央ゴム部成形工程Ｓ２として、前記生のゴムストリップ１１Ｎと同様の長尺な生の中央ゴム用のゴムストリップ２５Ｎを、図５（Ａ）に示すように、前記生のショルダーゴム部ＧｓＮ、ＧｓＮ間で螺旋状に重ねて巻き付け、これにより前記生の中央ゴム部ＧｃＮを形成することもできる。係る場合には、中央ゴム部Ｇｃのうちのタイヤ赤道Ｃの一方側の領域Ｚでは、ゴムストリップ２５Ｎが、前記横力Ｆによってめくれる向きに傾斜する。しかし、直進走行時には強い横力Ｆが作用しないため、この領域Ｚにおけるゴムストリップの剥離損傷は回避される。

なお前記製造方法では、図８に示すように、生のインナーライナゴムと生のカーカスプライとの積層体２６Ｎを、前記プロファイルデッキ２１と同様の輪郭形状を有する中子２７を介して、トロイド状に膨張（シェーピング）せしめ、この中子２７で保持した積層体２６Ｎ上で、前述のトレッドリング２２Ｎを直接形成することもできる。係る場合には、トロイド状の積層体２６Ｎと、外周に形成される生のトレッド補強コード層９Ｎとにより、被巻付け体２０が形成されることとなる。

以上、本発明の特に好ましい実施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うる。

図１に示す構造をなすタイヤサイズ１８０／５５ ＺＲ１７の自動二輪車用タイヤを、表１の仕様で試作するとともに、試供タイヤのユニフォミティー、旋回時のグリップ性、トレッドゴムの耐剥離性をテストした。表１以外の仕様は、実質的に同仕様である。なおストリップワインドのときのゴムストリップとして巾Ｗａが２０mm、厚さｔａが１．０mmのものを使用した。なお図９には表１のタイヤのトレッドゴムの構造を略示している。

（１）ユニフォミティー
ユニフォミティ試験機を用い、内圧（２００ｋＰａ）、リム（１７×ＭＴ５．５０）、荷重（２．２６ｋＮ）の基で、試供タイヤ（各２０本）のＲＦＶ（Ｏ．Ａ．）を測定し、それぞれの平均値を、従来例１を１００とする指数で示している。数値が小なほど、ユニフォミティーに優れている。

（２）旋回時のグリップ性：
供試タイヤを、内圧（２００ｋＰａ）の基で自動二輪車（５００ｃｃ）に装着し、レーシングコースを実車走行したときの旋回時のグリップ性をドライバーの官能評価により従来例を１００とした指数で示している。数値が大なほど、旋回時のグリップ性に優れている。

（３）トレッドゴムの耐剥離性：
ドラム試験機を用い、内圧（２００ｋＰａ）、荷重（２．２６ｋＮ）、スリップ角（２°）、速度（５０km／ｈ）の条件にて、タイヤを一方側、他方側にそれぞれキャンバ角（４０°）で傾斜させて、１時間走行させ、走行後の剥離損傷の有無を目視により確認した。○は問題なし、△はややめくれが発生している。

本発明の自動二輪車用タイヤの一実施例を示す断面図である。 そのトレッド部を拡大して示す断面図である。 その作用効果を説明する断面図である。 生ショルダーゴム部成形工程を説明する断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、生中央ゴム部成形工程を説明する断面図である。 ゴムストリップの巻回を示す線図である。 ゴムストリップを示す断面図である。 自動二輪車用タイヤの製造方法の他の例を示す断面図である。 表１のタイヤのトレッドゴムの構造を略示する断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は従来のトレッドゴムの形成方法、及びその問題点を示す線図、及び部分斜視図である。

符号の説明

２ トレッド部
２Ｓ トレッド面
１１ ゴムストリップ
１１Ｎ 生のゴムストリップ
１２ ストリップ巻付体
２０ 被巻付け体
２０Ｓ 取付面
２４ 平板状ゴム材
２５Ｎ 生の中央ゴム用のゴムストリップ
Ｃ タイヤ赤道
Ｇ トレッドゴム
Ｇｓ ショルダーゴム部
ＧｓＮ 生のショルダーゴム部
Ｇｃ 中央ゴム部
ＧｃＮ 生の中央ゴム部
Ｓ１ 生ショルダーゴム部成形工程
Ｓ２ 生中央ゴム部成形工程
Ｔｅ トレッド縁

Claims (5)

1. トレッド部のトレッド面がタイヤ赤道からトレッド縁まで凸円弧状に湾曲してのび、かつ前記トレッド縁間のタイヤ軸方向距離であるトレッド巾ＴＷがタイヤ最大巾をなす自動二輪車用タイヤであって、
   前記トレッド部をなすトレッドゴムは、トレッド縁側のショルダーゴム部と、該ショルダーゴム部間の中央ゴム部とからなり、かつ前記ショルダーゴム部のトレッド面上でのタイヤ軸方向巾Ｗｓを、前記トレッド巾ＴＷの１／４〜３／８とするとともに、
   各前記ショルダーゴム部は、長尺のゴムストリップを、周方向かつ螺旋状に重ねて巻き付けたストリップ巻付体からなり、しかも前記ゴムストリップは、トレッド縁側からタイヤ赤道側に向かって巻回されるとともに、
   前記ショルダーゴム部は、損失正接 tanδ１が０．２０〜０．３５であり、かつ中央ゴム部の損失正接 tanδ２よりも大であることを特徴とする自動二輪車用タイヤ。
2. 前記中央ゴム部の損失正接tanδ２は、前記ショルダーゴム部の損失正接 tanδ１の９０％以下である請求項１記載の自動二輪車用タイヤ。
3. 前記ショルダーゴム部と前記中央ゴム部との境界線は、トレッド面の法線に対して３０゜以上の角度でかつタイヤ半径方向外方に向かってタイヤ軸方向外方に傾斜する請求項１又は２記載の自動二輪車用タイヤ。
4. 前記中央ゴム部は、巾広の生の平板状ゴム材を一周巻きしてその周方向の端部間を重ね継ぎすることにより形成されている請求項１乃至３のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。
5. 前記中央ゴム部は、ゴムストリップを螺旋状に重ねて巻き付けることにより形成されている請求項１乃至３のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。

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