JP4472400B2 - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車に装着される空気入りタイヤに関する。詳細には、本発明は、タイヤのトレッドの改良に関する。

自動二輪車用タイヤにとって、グリップ性能、耐摩耗性能及び操縦安定性能は極めて重要である。タイヤのトレッドにおいて、各性能の向上が意図された種々の工夫がなされている。特開平２−１４７４１０号公報には、３層構造のトレッドが開示されている。トレッドの最外層は、路面と直接に接触する。この最外層は、グリップ性能に寄与する。最外層はまた、路面と摺動する。最外層にとって耐摩耗性能は重要である。内側の層は、主として操縦安定性能に寄与する。
特開平２−１４７４１０号公報

近年、自動二輪車が高性能化しつつある。この自動二輪車は、高速で走行しうる。高速走行では、多大の摩擦熱が発生する。高速走行の継続により、トレッドの温度が徐々に上昇する。トレッドは架橋ゴムからなるので、温度上昇により、このトレッドに気泡（すなわち鬆）が生じる。この現象は、発泡と称されている。気泡が生じると、トレッドは大きく損傷する。高速走行時の耐久性に優れたトレッドが、望まれている。

気泡が生じにくい材質からトレッドが形成されれば、発泡は抑制される。しかし、このトレッドでは、十分なグリップ性能は得られがたい。本発明の目的は、グリップ性能及び高速走行時の耐久性能に優れた自動二輪車用タイヤの提供にある。

本発明に係る自動二輪車用タイヤのトレッドは、アンダー層、このアンダー層の半径方向外側に位置するベース層及びこのベース層の半径方向外側に位置するキャップ層を含む。アンダー層の発泡温度又はベース層の発泡温度は、キャップ層の発泡温度よりも高い。

好ましくは、アンダー層の発泡温度及びベース層の発泡温度の両方が、キャップ層の発泡温度よりも高い。好ましくは、ベース層の発泡温度はキャップ層の発泡温度よりも高く、アンダー層の発泡温度はベース層の発泡温度よりも高い。

好ましくは、ベース層の発泡温度とキャップ層の発泡温度との差は１０℃以上であり、アンダー層の発泡温度とベース層の発泡温度との差は１０℃以上である。

本発明者は、高速走行時のトレッドにおいて表面よりも内部の方が高温であること、そして、発泡はまず内部で生じることに着目した。本発明に係る自動二輪車用タイヤでは、内部の発泡温度がキャップ層の発泡温度よりも高いので、内部での発泡が抑制される。このタイヤでは、高速走行が継続されても、損傷が生じにくい。このタイヤでは、キャップ層は、優れたグリップ性能を発揮する。このタイヤは、グリップ性能と高速時の耐久性能との両方に優れる。

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。

図１は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車用タイヤ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、トレッド４、サイドウォール６、ビード８、カーカス１０、ブレーカー１２、インナーライナー１４及びチェーファー１６を備えている。

トレッド４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。このトレッド４は、後述されるように、三層構造である。トレッド４は、路面と接地するトレッド面１８を形成する。トレッド面１８には、溝２０が刻まれている。この溝２０により、トレッドパターンが形成される。

サイドウォール６は、トレッド４の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール６は、架橋ゴムからなる。サイドウォール６は、撓みによって路面からの衝撃を吸収する。さらにサイドウォール６は、カーカス１０の外傷を防止する。

ビード８は、サイドウォール６から半径方向略内向きに延びている。ビード８は、コア２２と、このコア２２から半径方向外向きに延びるエーペックス２４とを備えている。コア２２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２４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。

カーカス１０は、カーカスプライ２６からなる。カーカスプライ２６は、両側のビード８の間に架け渡されており、トレッド４及びサイドウォール６の内側に沿っている。カーカスプライ２６は、コア２２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２６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の絶対値は、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、レーヨン繊維、ポリエステル繊維、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。

ブレーカー１２は、カーカス１０の半径方向外側に位置している。ブレーカー１２は、カーカス１０と積層されている。ブレーカー１２は、カーカス１０を補強する。ブレーカー１２は、ブレーカープライ２８からなる。図示されていないが、ブレーカープライ２８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延びており、螺旋状に巻かれている。このブレーカーコードは、いわゆるジョイントレスである。ブレーカーコードの好ましい材質は、アラミド繊維及びスチールである。

インナーライナー１４は、カーカス１０の内周面に接合されている。インナーライナー１４は、架橋ゴムからなる。インナーライナー１４には、空気透過性の少ないゴムが用いられる。インナーライナー１４は、タイヤ２の内圧を保持する役割を果たす。

チェーファー１６は、ビード８の近傍に位置している。タイヤ２がリムに組み込まれると、このチェーファー１６がリムと当接する。この当接により、ビード８の近傍が保護される。チェーファー１６は、通常は布とこの布に含浸したゴムとからなる。ゴム単体からなるチェーファー１６が用いられてもよい。

図２は、図１のタイヤ２のトレッド４の一部が示された拡大断面図である。このトレッド４は、アンダー層３０、ベース層３２及びキャップ層３４からなる。ベース層３２はアンダー層３０の半径方向外側に位置しており、このアンダー層３０と積層されている。キャップ層３４はベース層３２の半径方向外側に位置しており、このベース層３２と積層されている。アンダー層３０、ベース層３２及びキャップ層３４は、架橋ゴムからなる。

ベース層３２の発泡温度Ｔｂは、キャップ層３４の発泡温度Ｔｃよりも高い。アンダー層３０の発泡温度Ｔｕは、ベース層３２の発泡温度Ｔｂよりも高い。換言すれば、このタイヤ２のトレッド４には、内側ほどその発泡温度が高い架橋ゴムが用いられている。高速走行が継続されると、トレッド４の温度は徐々に上昇する。このときトレッド４は、トレッド面１８の法線方向において温度分布を有する。具体的には、走行中、ベース層３２の温度がキャップ層３４の温度よりも高く、アンダー層３０の温度がベース層３２の温度よりも高い。アンダー層３０及びベース層３２に発泡温度が高いゴムが用いられることにより、このアンダー層３０及びベース層３２における発泡が抑制される。このタイヤ２は損傷しにくい。その発泡温度Ｔｂがアンダー層の発泡温度Ｔｕよりも低いベース層は、グリップ性能にも寄与する。

キャップ層３４は、発泡温度が低い架橋ゴムからなる。このキャップ層３４は、グリップ性能に寄与する。このタイヤ２では、グリップ性能と高速時の耐久性能とが両立される。グリップ性能の観点から、キャップ層３４の硬度は５５以上７０以下が好ましい。硬度は、ＪＩＳ−Ａタイプのスプリング式硬度計によって測定される。測定には、キャップ層３４と同一のゴム組成物が１６０℃で１０分間架橋されて得られる、厚みが２ｍｍのスラブが用いられる。測定時には、３枚のスラブが重ねられる。

発泡の抑制及びグリップ性能の観点から、ベース層３２の発泡温度Ｔｂとキャップ層３４の発泡温度Ｔｃとの差（Ｔｂ−Ｔｃ）は、５℃以上が好ましく、１０℃以上がより好ましい。この差（Ｔｂ−Ｔｃ）は、３０℃以下、特には１５℃以下である。発泡の抑制及びグリップ性能の観点から、アンダー層３０の発泡温度Ｔｕとベース層３２の発泡温度Ｔｂとの差（Ｔｕ−Ｔｂ）は、５℃以上が好ましく、１０℃以上がより好ましい。この差（Ｔｕ−Ｔｂ）は、３０℃以下、特には１５℃以下である。アンダー層３０の発泡温度Ｔｕは、２６０℃以上２９０℃以下が好ましい。ベース層３２の発泡温度Ｔｂは、２５０℃以上２８０℃以下が好ましい。キャップ層３４の発泡温度Ｔｃは、２４０℃以上２７０℃以下が好ましい。

アンダー層３０の発泡温度Ｔｕの測定では、アンダー層３０と同一のゴム組成物からなる多数の試験片が準備される。この試験片は、一辺が１ｃｍの立方体である。所定温度のオーブン中に１つめの試験片が投入され、３０分間保持される。その後、この試験片の表面が目視で観察されることで、発泡の有無が判断される。発泡が生じていない場合は、このオーブンよりも温度が５℃高いオーブンに、２つ目の試験片が投入される。そして、同様に発泡の有無が判断される。このような、温度が５℃高いオーブンへの投入が順次なされる。最初に発泡が確認されたオーブンの温度が、アンダー層３０の発泡温度Ｔｕである。各オーブンの温度は、一の位が「０」又は「５」とされる。試験片は、１６０℃で１５分間架橋されて得られる厚みが１ｃｍの板状体から、切り出される。ベース層３２の発泡温度Ｔｂ及びキャップ層３４の発泡温度Ｔｃも、同様の方法で測定される。

アンダー層３０の発泡温度Ｔｕとベース層３２の発泡温度Ｔｂとが、同一であってもよい。この場合は、アンダー層３０の発泡温度Ｔｕ及びベース層３２の発泡温度Ｔｂが、キャップ層３４の発泡温度Ｔｃよりも高く設定される。アンダー層３０の発泡温度Ｔｕ及びベース層３２の発泡温度Ｔｂのいずれか一方のみが、キャップ層３４の発泡温度Ｔｃよりも高く設定されてもよい。

図２において、両矢印ｔで示されているのはトレッド４の厚みであり、両矢印ｔｕで示されているのはアンダー層３０の厚みであり、両矢印ｔｂで示されているのはベース層３２の厚みであり、両矢印ｔｃで示されているのはキャップ層３４の厚みである。厚みｔ、ｔｕ、ｔｂ及びｔｃは、軸方向中心の近傍で、溝２０を避けて測定される。この測定は、軸を含む平面に沿ってタイヤ２が切断されたときの切断面においてなされる。トレッドの厚みｔは、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。

トレッド４の厚みｔに対するアンダー層３０の厚みｔｕの比（ｔｕ／ｔ）は、０．１以上０．５以下が好ましく、０．２以上０．４以下がより好ましい。比（ｔｕ／ｔ）がこの範囲に設定されることにより、発泡に起因するタイヤ２の損傷が抑制される。トレッド４の厚みｔに対するベース層３２の厚みｔｂの比（ｔｂ／ｔ）は、０．１以上０．５以下が好ましく、０．２以上０．４以下がより好ましい。比（ｔｂ／ｔ）がこの範囲に設定されることにより、発泡に起因するタイヤ２の損傷が抑制される。

トレッド４の厚みｔに対するキャップ層３４の厚みｔｃの比（ｔｃ／ｔ）は、０．３以上０．８以下が好ましい。比（ｔｃ／ｔ）が上記範囲未満であると、グリップ性能が不十分ことがある。この観点から、比（ｔｃ／ｔ）は０．４以上がより好ましい。比（ｔｃ／ｔ）が上記範囲を越えると、気泡に起因する損傷が生じることがある。この観点から、比（ｔｃ／ｔ）は０．７以下がより好ましい。

トレッド４の端部Ｅ（図１参照）から他方の端部までの全体にわたり、アンダー層３０、ベース層３２及びキャップ層３４が延在することが好ましい。これにより、旋回時のバンク角にかかわらず、優れたグリップ性能と耐久性とが発揮される。

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。

［ゴム組成物の調製］
基材ゴム及び各種添加剤を混練機で混練し、タイプＡからＤのゴム組成物を得た。ゴム組成物の配合の詳細が、下記の表１に示されている。

［実施例１］
図１及び図２に示された構造を備えた自動二輪車用タイヤを得た。このタイヤのトレッドは、アンダー層、ベース層及びキャップ層を備えている。アンダー層はタイプＢのゴム組成物からなり、その発泡温度Ｔｕは２６０℃である。ベース層はタイプＢのゴム組成物からなり、その発泡温度Ｔｂは２６０℃である。キャップ層はタイプＤのゴム組成物からなり、その発泡温度Ｔｃは２８０℃である。アンダー層の厚みｔｕは０．７ｍｍであり、ベース層の厚みｔｂは１．５ｍｍであり、キャップ層の厚みｔｃは５．８ｍｍである。このタイヤのサイズは、「１９０／５０ ＺＲ１７」である。

［実施例２から４及び比較例１から３］
各層のゴム組成物を下記の表２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４及び比較例１から３のタイヤを得た。

［官能評価］
タイヤを、「ＭＴ ６．００×１７」のリムに組み込み、内圧が２９０ｋＰａとなるように空気を充填した。このタイヤを、排気量が１０００ｃｍ^３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て、ライダーにグリップ性能を評価させた。この結果が、下記の表２に示されている。表２における数値が大きいほど、評価が優れている。

［高速走行時の耐久性能の評価］
タイヤをドラム式走行試験機に装着した。そして、速度が２５０ｋｍ／ｈの条件で、試験機を１０分間運転した。その後、速度が１０ｋｍ／ｈ速い条件で、試験機を１０分間運転した。以降同様に、速度を１０ｋｍ／ｈずつ速めて１０分間の運転を行った。損傷が発生したときの速度が、下記の表２に示されている。

表２に示されるように、実施例のタイヤはグリップ性能及び高速走行時の耐久性能に優れている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明に係るタイヤは、種々の自動二輪車に装着されうる。このタイヤは、排気量が１０００ｃｍ^３以上である自動二輪車に特に好適である。

図１は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車用タイヤの一部が示された断面図である。 図２は、図１のタイヤのトレッドの一部が示された拡大断面図である。

符号の説明

２・・・自動二輪車用タイヤ
４・・・トレッド
６・・・サイドウォール
８・・・ビード
１０・・・カーカス
１２・・・ブレーカー
１４・・・インナーライナー
１６・・・チェーファー
１８・・・トレッド面
２０・・・溝
３０・・・アンダー層
３２・・・ベース層
３４・・・キャップ層

Claims (2)

1. アンダー層、このアンダー層の半径方向外側に位置するベース層及びこのベース層の半径方向外側に位置するキャップ層を含むトレッドを備えており、
   このベース層と同一のゴム組成物からなり、一辺が１ｃｍの立方体がオーブンに３０分間保持されることで測定されるベース層の発泡温度が、このキャップ層と同一のゴム組成物からなり、一辺が１ｃｍの立方体がオーブンに３０分間保持されることで測定されるキャップ層の発泡温度よりも高く、
   このアンダー層と同一のゴム組成物からなり、一辺が１ｃｍの立方体がオーブンに３０分間保持されることで測定されるアンダー層の発泡温度が、上記ベース層の発泡温度よりも高い、自動二輪車用タイヤ。
2. 上記ベース層の発泡温度と上記キャップ層の発泡温度との差が１０℃以上であり、上記アンダー層の発泡温度とこのベース層の発泡温度との差が１０℃以上である請求項１に記載のタイヤ。

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