JP4630096B2 - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トレッドゴムのショルダーゴム部にストリップワインド方式を採用した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、ゴム押出機から押し出し成形される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、ゴムゲージ厚さが不均一化するなどユニフォミティーを低下させ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などのゴム部材を、巾狭長尺のテープ状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方式の巻回体によって形成することが提案されている。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。

そこで本発明者は、自動二輪車用タイヤのトレッドゴムにストリップワインド方式を採用し、前述の皺ｆの発生を防止することを提案した。しかし、トレッドゴムは厚肉であるため、巻回に時間を要し生産性を損ねるという問題がある。

本発明は、トレッドゴムを中央ゴム部と、その両側のショルダーゴム部とに３区分し、中央ゴム部に一周巻き方式を採用し、かつショルダーゴム部にストリップワインド方式を採用することを基本として、生産性をある程度確保しながらトレッドゴムの皺の発生を防止することができ、ユニフォミティーを向上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。なおストリップワインドの技術として特許文献１等がある。

特開２０００−９４５４２号公報

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るとともに、
前記中央ゴム部は、巾広の平板状ゴム材を一周巻きした一周巻き体が用いられ、かつ各前記ショルダーゴム部は、巾狭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が用いられ、
しかも前記ショルダーゴム部は、損失正接 tanδ１が０．２〜０．４であり、かつ中央ゴム部の損失正接 tanδ２よりも大としたことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記中央ゴム部は、トレッド面上での該トレッド面に沿った円弧巾Ｗｃを、前記トレッド面の該トレッド面に沿った円弧巾Ｗ０の０．２倍より大かつ０．６倍より小であることを特徴としている。
又請求項３の発明では、前記ショルダーゴム部は、前記ゴムストリップが、トレッド縁側からタイヤ赤道側に向かって巻回されたことを特徴としている。

本発明では、トレッドゴムを、中央ゴム部とショルダーゴム部とに３区分し、中央ゴム部に一周巻き方式を採用し、かつショルダーゴム部にストリップワインド方式を採用している。従って、生産性をある程度確保しながら、トレッド縁側での皺の発生を防止でき、ユニフォミティーを向上しうる。

又ストリップワインド方式では、その表面に生じるゴムストリップの段差が、加硫成型後、ミクロ的な跡となって残存し易い。この跡は、四輪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方式を安易に採用した場合には、前記跡が起点となってゴムストリップ間にクラックが生じやすくなる傾向がある。特に自動二輪車用タイヤでは、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るが、係る場合には、前記ゴムストリップ間のクラックはより現れ易くなる。

しかしゴムストリップを、トレッド縁側からタイヤ赤道側に向かって巻回することにより、旋回時の横力を、ゴムストリップをめくる向きとは逆方向に作用させることができる。従って、例え前記跡が存在した場合にも、ゴムストリップ間のクラックを確実に防止することができる。

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している。

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°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°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に対して、例えば１５〜６０°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、本実施形態のタイヤでは、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区分している。

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、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る。そのため、本例では、旋回時に接地するショルダーゴム部Ｇｓを、損失正接 tanδ１が０．２〜０．４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２０°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、前記中央ゴム部Ｇｃに、巾広の平板状ゴム材１３を一周巻きした一周巻き体１４を用いるとともに、各ショルダーゴム部Ｇｓに、巾狭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を用いている。

このように、周長差の大きいショルダーゴム部Ｇｓにストリップワインド方式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、タイヤのユニフォミティーを向上できる。又中央ゴム部Ｇｃには一周巻き方式を採用しているため、トレッドゴム全体をストリップワインド方式とした場合に比して、巻回時間を大巾に短縮でき、生産性を確保することが可能となる。

ここでストリップワインド方式では、表面にゴムストリップ１１，１１間の段差が発生し、加硫成型後はミクロ的な跡となって残存し易い。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、前記跡が起点となってゴムストリップ１１，１１間にクラックが生じるという傾向を招く。

しかし本例では、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、例え前記跡が存在した場合にも、ゴムストリップ１１，１１間のクラックを確実に防止することが可能となる。このクラック防止効果は、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。

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と間のクラックも、同時に防止することができる。

なお中央ゴム部Ｇｃをなす一周巻き体１４の比率が過小であると、巻回時間が長くなるなど、生産性の向上効果を充分に発揮することができない。又過大であると、一周巻き体１４の両端に皺ｆの発生を招くなどユニフォミティーの向上効果が充分に発揮できなくなる。このような観点から、図４に示すように、中央ゴム部Ｇｃのトレッド面２Ｓ上での該トレッド面２Ｓに沿った円弧巾Ｗｃを、前記トレッド面２Ｓ全体の該トレッド面２Ｓに沿った円弧巾Ｗ０の０．２倍より大かつ０．６倍より小とするのが好ましい。

本例では、前記一周巻き体１４が一層構造のものを例示しているが、複層構造であってもよい。又トレッドゴムＧとトレッド補強コード層９との間に、接着性向上を目的として接着性に優れる薄いアンダトレッドゴム層（図示しない）を形成しても良い。

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５，６に示すように、
（１） 円筒状の被巻付け体２０の取付面２０Ｓに、生の（未加硫の）ゴムストリップ１１Ｎを、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５）と、
（２） 巾広の生の平板状ゴム材１３Ｎ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を形成する生中央ゴム部成形工程Ｓ２（図６）とを、少なくとも含んで構成される。

本例では、生中央ゴム部成形工程Ｓ２は、生ショルダーゴム部成形工程Ｓ１の後に行う。この場合、生の中央ゴム部ＧｃＮの両端部が、先に形成された生のショルダーゴム部ＧｓＮの巻き終わり端上に重置され、その周長差が減じるため、一周巻き体１４への皺ｆの発生をより回避できる。

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７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８に示すように、その巾Ｗａが５〜２０mm、かつその厚さｔａを０．３〜１．５mm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６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１３Ｎ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。前記平板状ゴム材１３Ｎは、複層構造であっても良い。

なお本例では、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。

なお前記製造方法では、図９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１８０／５５ＺＲ１７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、試供タイヤの生産性、ユニフォミティーをテストした。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２３mm、厚さｔａが１．２０mmのものを使用した。

（１）生産性
トレッドゴムを形成するのに要する時間を比較例１を１００する指数で示している。数値が小なほど、形成時間が短く生産性に優れている。
（２）ユニフォミティー
ユニフォミティ試験機を用い、ラテラルフォースバリエーション（ＬＦＶ）、ラテラルランナウト（ＬＲＯＴ、ＬＲＯＢで末尾の「Ｔ」はトップの略で、上下２分割金型の上型側で成型されたショルダ部のＬＲＯを意味し、同「Ｂ」はボトムの略で、下型側で成型されたショルダ部のＬＲＯを意味する。）をそれぞれ測定し、各サンプルタイヤ２０本における平均値を記載した。なお測定条件は、リム（１７×ＭＴ５．５０）、内圧（２００ｋＰａ）、荷重（２．２６ｋＮ）とした。

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。 中央ゴム部の円弧巾を略示する断面図である。 生ショルダーゴム部成形工程を説明する断面図である。 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。 （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
１２ ストリップ巻付体
１３ 平板状ゴム材
１４ 一周巻き体
２０ 被巻付け体
２０Ｓ 取付面
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 (3)

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るとともに、
   前記中央ゴム部は、巾広の平板状ゴム材を一周巻きした一周巻き体が用いられ、かつ各前記ショルダーゴム部は、巾狭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が用いられ、
   しかも前記ショルダーゴム部は、損失正接 tanδ１が０．２〜０．４であり、かつ中央ゴム部の損失正接 tanδ２よりも大としたことを特徴とする自動二輪車用タイヤ。
2. 前記中央ゴム部は、トレッド面上での該トレッド面に沿った円弧巾Ｗｃを、前記トレッド面の該トレッド面に沿った円弧巾Ｗ０の０．２倍より大かつ０．６倍より小であることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車用タイヤ。
3. 前記ショルダーゴム部は、前記ゴムストリップが、トレッド縁側からタイヤ赤道側に向かって巻回されたことを特徴とする請求項１又は２記載の自動二輪車用タイヤ。

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