JP4489261B2

JP4489261B2 - 自動二輪車用のタイヤとリムの組み立て体

Info

Publication number: JP4489261B2
Application number: JP2000226748A
Authority: JP
Inventors: 一三中村
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 2000-07-27
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2020-07-27
Also published as: JP2001097003A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車用のタイヤとリムの組み立て体に関し、詳しくは、操縦安定性および乗り心地性能を損なうことなく、パンクの発生防止を図ることができるとともに、タイヤのリム組作業を容易に行うことができる自動二輪車用のタイヤとリムの組み立て体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車が不整地を走行する場合は、様々な路面状況の変化があり、特に砂利、瓦礫、岩盤、森林地帯などの走行ではタイヤの局部変形の繰り返しによるチューブのパンクや、路面突起物などの原因によるパンクの危険性が高い。モトクロスレースでは、前記理由に加えジャンプの着地時にタイヤが局部変形し、チューブが圧縮されて破損することが多々ある。
【０００３】
従来のパンク防止策としては、タイヤの局部変形を避けるために内圧を高める、チューブ使用の場合には肉厚のチューブを使用する、若しくはダブルチューブにする、などの対処を行っていた。しかし、これら対処を行ってもパンクを完全に防止することは不可能であるし、逆に内圧を高めることによる操縦安定性および乗り心地性の低下や、肉厚チューブ、ダブルチューブ使用による操縦安定性および乗り心地性の低下に加え、重量の増加という欠点があった。
【０００４】
そこで、走行時の操縦安定性と乗り心地性を維持しつつタイヤのパンクを防止することを目的として、タイヤとリムとが囲むタイヤ内腔にスポンジ状ムース体を充填することが提案された（特許第２８０４２２６号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許において提案されたスポンジ状ムース体の充填の場合には、タイヤとともに該スポンジ状ムース体をリムに組み込む作業が容易ではないという問題があった。また、操縦安定性および乗り心地性能の面で必ずしも十分とはいえなかった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、操縦安定性および乗り心地性能を損なうことなく、パンクの発生防止を図ることができるとともに、タイヤのリム組作業を容易に行うことができる自動二輪車用のタイヤとリムの組み立て体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記課題を解決すべく、スポンジ状ムース体の最適寸度について鋭意検討した結果、スポンジ状ムース体とタイヤとを相互の関係において所定の寸度とすることにより、前記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は下記に示すとおりである。
【０００８】
（１）タイヤと、該タイヤをリム組みするリムと、該タイヤと該リムとが囲むタイヤ内腔に装填されて実質上タイヤ内面全体に接して圧縮される、タイヤ周方向に環状かつ独立気泡を有するスポンジ状ムース体と、を具備する自動二輪車用のタイヤとリムの組み立て体において、前記スポンジ状ムース体のリム組み込み前のフリー状態での内径をｄｍ、前記タイヤのビードベース径をｄｔとしたとき、組み立て体製造時において下記式、ｄｍ／ｄｔ＝０．９０〜１．００で表される関係を満足し、かつ、前記スポンジ状ムース体の発泡倍率が５００〜１５００％であることを特徴とする自動二輪車用のタイヤとリムの組み立て体である。なお、ここで言う発泡倍率とは、固相部のゴム密度をｄ ₀ 、発泡ゴムの密度をｄ ₁ としたとき
｛（ｄ ₀ ／ｄ ₁ ）−１｝×１００
で表される値である。
【０００９】
上記本発明の自動二輪車用のタイヤとリムの組み立て体において、前記スポンジ状ムース体のリム組み込み前のフリー状態での軸方向断面の断面積をＳｍ、前記タイヤ内腔の軸方向断面の断面積をＳｔとしたとき、組み立て体製造時において下記式、
Ｓｍ／Ｓｔ＝１．０５〜１．２０
で表される関係を満足することが好ましい。
【００１０】
上記本発明の自動二輪車用のタイヤとリムの組み立て体において、前記スポンジ状ムース体のリム組み込み前のフリー状態でのタイヤ軸方向断面最大幅Ｗｍ（ｍａｘ）の位置Ｐｍにおける直径をＤｍ、前記タイヤ内腔の最大幅Ｗｔ（ｍａｘ）の位置Ｐｔにおける直径をＤｔとしたとき、組み立て体製造時において下記式、
Ｄｍ／Ｄｔ＝０．９０〜１．００
で表される関係を満足することが好ましい。
【００１２】
上記本発明の自動二輪車用のタイヤとリムの組み立て体において、車両とライダー１名分の合計重量の１０〜２００％荷重の範囲内で前記スポンジ状ムース体充填タイヤの縦撓み量を測定したとき、前記タイヤと同一タイヤに空気を充填した場合に同一荷重範囲で同一撓み量とするためには、その内圧が４０〜１２０ｋＰａに相当する。
【００１３】
上記本発明の自動二輪車用のタイヤとリムの組み立て体において、前記スポンジ状ムース体のタイヤ軸方向断面形状が実質上円形、楕円形、もしくは実質上前記タイヤ内腔と略同一形状を有することが好ましい。
【００１４】
上記本発明の自動二輪車用のタイヤとリムの組み立て体において、前記ｄｍ／ｄｔ、Ｓｍ／Ｓｔ、Ｄｍ／Ｄｔのうち少なくとも一つ以上の関係が、前記スポンジ状ムース体の製造後から６か月以内の少なくとも一定期間において保持されていることが好ましい。
【００１５】
以下本発明の作用効果について説明する。
本発明においては、通常は空気を充填するタイヤ内腔の内面全体に接して圧縮される、独立気泡を有するスポンジ状ムース体を緩衝体としてタイヤ内に充填することで操縦安定性と乗り心地性を損なうことなくパンクの危険性を大幅に減少させるものであり、特にはスポンジ状ムース体を最適寸度とすることによりタイヤのリム組み作業を容易に行うことができるようにしたものである。即ち、スポンジ状ムース体の径方向寸度について、前記ｄｍ／ｄｔ比が組み立て体製造時において０．９０〜１．００の範囲内にあることを要する。この比が０．９０よりも小さくなるとリム組み時にリム径とスポンジ状ムース体内径との差が大きくなり作業性に劣り、またリム解き時には、タイヤとリムの組み立て体の中にある該スポンジ状ムース体がタイヤのビード部を内側から極めて強く押圧するため、ビード落としの作業性に劣ることになる。一方、１．００よりも大きくなると、スポンジ状ムース体をタイヤ内腔部に収めてリムの組み込みを行う場合にリムに組み込む前のスポンジ状ムース体の圧縮が大きくなりリム組み作業性に劣るとともに、実車使用時の操縦安定性および乗り心地性にも劣ることになる。
【００１６】
スポンジ状ムース体の発泡倍率は５００〜１５００％の範囲に設定することが好ましい。この発泡倍率が５００％より小さくなるとスポンジ状ムース体自体の剛性が高くなり、作業性が悪化するだけでなく、実車走行時の操縦安定性および乗り心地性が空気充填タイヤに対して著しく損なわれる。一方、１５００％よりも大きくなるとスポンジ状ムース体の柔軟性は得られるものの、実車使用時に十分な剛性が得られなくなる。また、発泡倍率が大きくなるほど、製造後の寸度変化が大きく、製品としての使用期間が短くなってしまうという問題がある。
【００１７】
圧縮されるスポンジ状ムース体とタイヤ内腔との断面積の関係は、前記Ｓｍ／Ｓｔ比が組み立て体製造時において１．０５〜１．２０の範囲にあることが好ましい。この比が１．０５よりも小さくなると、十分な剛性を確保できないことによる操縦安定性、乗り心地性の低下を招くばかりでなく、タイヤビード部を内側から押圧することが不十分となり、リムの空転やリム擦れ摩耗、リム落ちの危険性がある。一方、１．２０よりも大きくなると、スポンジ状ムース体の過圧縮による剛性の高まりにより操縦安定性および乗り心地性が損なわれるばかりでなく、リム組み／リム解きの作業性を著しく損なうことになる。
【００１８】
圧縮されるスポンジ状ムース体とタイヤ内径との最大幅における直径の関係は、前記Ｄｍ／Ｄｔ比が組み立て体製造時において０．９０〜１．００の範囲にあることが好ましい。前記ｄｍ／ｄｔの関係と同様に、この比が１．００より大きくなるとリム組みする前にスポンジ状ムース体の圧縮度が大きくなり、一方、０．９０より小さくなると、リム組みする時にスポンジ状ムース体のタイヤからのはみ出しが大きくなり、作業性に劣る。
【００１９】
空気使用の場合、不整地用タイヤは、内圧０．６〜１．０ｋｇ／ｍ²（６０〜１００ｋＰａ）で使用するのが一般的であるが、スポンジ状ムース体を用いた場合、その特徴である低荷重でのソフト感および高荷重でのシッカリ感を撓み量で代弁すると、低荷重では低内圧（４０ｋＰａ）、高荷重では高内圧（１２０ｋＰａ）となる。したがって、車両とライダー１名分の合計重量の１０〜２００％荷重の範囲内で前記スポンジ状ムース体充填タイヤの縦撓み量を測定したとき、前記タイヤと同一タイヤに空気を充填した場合に同一荷重範囲で同一撓み量とするためには、その内圧が４０〜１２０ｋＰａに相当する。
【００２０】
スポンジ状ムース体のタイヤ軸方向断面形状は実質上円形、楕円形、もしくは実質上前記タイヤ内腔と略同一形状を有することが好ましい。これらは上記のスポンジ状ムース体の最適寸度を実現するに適した断面形状である。
【００２１】
スポンジ状ムース体は、発泡体のため、加硫後は常に寸度が縮んでゆく傾向にある。従って、実際の使用に適する期間としてｄｍ／ｄｔ、Ｓｍ／Ｓｔ、Ｄｍ／Ｄｔのうち少なくとも一つ以上の関係が、前記スポンジ状ムース体の製造後から６か月以内の少なくとも一定期間において保持されていることが好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づき説明する。図１に示す本発明の二輪車用のタイヤとリムの組み立て体は、タイヤ１と該タイヤ１をリム組するリム５と、タイヤ１とリム５とが囲むタイヤ内腔に配されるスポンジ状ムース体７とを具えている。
【００２３】
タイヤ１は、外周面にトレッドパターンを形成したトレッド部２と、その両端からタイヤ半径方向内方に向けてのびるサイドウォール部３と、該サイドウォール部３の半径方向内側端に夫々位置する一対のビード部４とを有する中空トロイダル状をなす。
【００２４】
リム５は、ビード部４の半径方向内側端に形成されるビード底面が夫々着座する一対のビードシート部６を接続したリング状をなす。本発明において、タイヤ１とリム５は、特に制限されるべきものではなく、慣用に従い構造および材質を適宜選定すればよい。
【００２５】
タイヤ１とリム５とによって形成されるタイヤ内腔には、タイヤ１に圧力を付与し得るスポンジ状ムース体７が配される。このスポンジ状ムース体７のリム組み込み前のフリー状態での内径をｄｍ、前記タイヤのビードベース径をｄｔとしたとき、組み立て体製造時において下記式、
ｄｍ／ｄｔ＝０．９０〜１．００
で表される関係を満足するようにする。また、スポンジ状ムース体７のリム組み込み前のフリー状態での軸方向断面の断面積をＳｍ、タイヤ内腔の軸方向断面の断面積をＳｔとしたとき、組み立て体製造時において下記式、
Ｓｍ／Ｓｔ＝１．０５〜１．２０
で表される関係を満足することが好ましく、さらに、スポンジ状ムース体７のリム組み込み前のフリー状態でのタイヤ軸方向断面最大幅Ｗｍ（ｍａｘ）の位置Ｐｍにおける直径をＤｍ、前記タイヤ内腔の最大幅Ｗｔ（ｍａｘ）の位置Ｐｔにおける直径をＤｔとしたとき、組み立て体製造時において下記式、
Ｄｍ／Ｄｔ＝０．９０〜１．００
で表される関係を満足することが好ましい。さらにまた、車両とライダー１名分の合計重量（１６０〜１８０ｋｇ）の１０〜２００％荷重の範囲内でスポンジ状ムース体充填タイヤの縦撓み量を測定した場合、前記タイヤと同一タイヤに空気を充填した場合に同一荷重範囲で同一撓み量とするためには、その内圧が４０〜１２０ｋＰａに相当することが好ましい。かかる関係を満足し得る限り、スポンジ状ムース体７のタイヤ軸を含む断面形状は、円形、楕円形もしくは実質上前記タイヤ内腔に略類似の形状を好適に採用することができる。
【００２６】
スポンジ状ムース体７のゴム組成物は、天然ゴムおよびジエン系合成ゴムからなる群より選ばれた少なくとも１種のゴムを有することが好ましい。ジエン系合成ゴムとしては、スチレン−ブタジエン共重合体、シス−１，４−ポリイソプレン、シス−１，４−ポリブタジエン等が含まれる。かかるゴム組成物には発泡剤、および必要に応じ発泡助剤を含め、上述の好適発泡倍率５００〜１５００％を得ることができる。
【００２７】
発泡剤の例としては、ジニトロソペンタメチレンテトラアミン（ＤＰＴ）、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、ジニトロソペンタスチレンテトラミンやベンゼンスフォニルヒドラジド誘導体、オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）等があるが、中でもアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）が製造加工性を考慮すると好ましい。
【００２８】
発泡助剤としては、尿素、ステアリン酸亜鉛、ベンゼンスルフィン酸亜鉛や亜鉛華等、通常発泡製品の製造に用いられる助剤が好ましく適用される。
なお、発泡剤および発泡助剤は、前記のもの以外のものを用いてもよい。
【００２９】
また、かかるゴム組成物には、前記成分と共に、カーボンブラック、シリカ、シランカップリング剤、プロセスオイル、加硫剤、加硫促進剤等が併用され、これら以外にも、ゴム工業で通常使用されている老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、オゾン劣化防止剤等の添加剤が配合可能である。
【００３０】
【実施例】
以下、本発明を実施例および比較例に基づき説明する。
自動二輪車のフロントタイヤとして、サイズ９０／９０−２１、リム１．６０×２１のバイアスタイヤを、またリアタイヤとして、サイズ１４０／８０−１８、リム２．１５×１８のバイアスタイヤを夫々試作した（実施例１、２、３および比較例１、２）。また同様に、フロントタイヤとして、サイズ８０／１００−２１、リム１．６０×２１のバイアスタイヤを、またリアタイヤとして、サイズ１１０／９０−１９、リム２．１５×１９のバイアスタイヤを夫々試作した（実施例４、５、６および比較例３〜５）。かかる供試タイヤに、表１に示す条件を有するスポンジ状ムース体を夫々装填した。このスポンジ状ムース体のタイヤ軸を含む断面形状は、円形とし、実質上タイヤ内面全体に接して圧縮されてなる。
【００３１】
【表１】

【００３２】
実施例１、２、３比較例１、２
上記供試タイヤについて、エンデューロバイクを用いプロのライダーによってエンデューロコースを走行し、実車操縦安定性および乗り心地の評価を行った。また、かかる供試タイヤについて、リム組み／リム解き作業性の評価も行った。評価は、いずれも５段階評価を行い、数字の大きい方が性能が良好であることを示す。なお、テスト時の評価基準として、上記タイヤにチューブを用いて内圧８０ｋＰａを充填し、その評価点数をすべて３点として評価した。得られた結果を下記の表２に示す。
【００３３】
【表２】

【００３４】
実施例４、５、６比較例３〜５
上記供試タイヤについて、モトクロスバイクを用いプロのライダーによってモトクロスコースを走行し、実車操縦安定性および乗り心地の評価を行った。また、かかる供試タイヤについて、リム組み／リム解き作業性の評価も行った。評価は、いずれも５段階評価を行い、数字の大きい方が性能が良好であることを示す。なお、テスト時の評価基準として、上記タイヤにチューブを用いて内圧８０ｋＰａを充填し、その評価点数をすべて３点として評価した。得られた結果を下記の表３に示す。
【００３５】
【表３】

【００３６】
【発明の効果】
実施例に示すように、本発明の組み立て体においては、実車時の操縦安定性、乗り心地性を損なうことなくパンクの発生防止が可能であるスポンジ状ムース体を使用することで、作業性を向上させることが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動二輪車用のタイヤとリムの組み立て体の断面図である。
【符号の説明】
１タイヤ
２トレッド部
３サイドウォール部
４ビード部
５リム
６ビードシート部
７スポンジ状ムース体

Claims

タイヤと、該タイヤをリム組みするリムと、該タイヤと該リムとが囲むタイヤ内腔に装填されて実質上タイヤ内面全体に接して圧縮される、タイヤ周方向に環状かつ独立気泡を有するスポンジ状ムース体と、を具備する自動二輪車用のタイヤとリムの組み立て体において、前記スポンジ状ムース体のリム組み込み前のフリー状態での内径をｄｍ、前記タイヤのビードベース径をｄｔとしたとき、組み立て体製造時において下記式、ｄｍ／ｄｔ＝０．９０〜１．００で表される関係を満足し、かつ、前記スポンジ状ムース体の発泡倍率が５００〜１５００％であることを特徴とする自動二輪車用のタイヤとリムの組み立て体。