JP4714357B2

JP4714357B2 - 二輪自動車用タイヤ

Info

Publication number: JP4714357B2
Application number: JP2001056334A
Authority: JP
Inventors: 省次若林
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-03-01
Filing date: 2001-03-01
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2021-03-01
Also published as: JP2002254910A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両旋回時の走行安定性に優れた特性を発揮するタイヤ、なかでも、自動二輪車に用いて好適なタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車は、コーナーなどの走行時に車体を大きく傾けて旋回を行うところが四輪車と異なる大きな特徴であり、この自動二輪車に適用するタイヤは旋回時の走行安定性に優れることが肝要である。この旋回時の走行安定性を確保する手法としては、タイヤの接地性を向上することが有効である。そのためには、タイヤのトレッドゴムは勿論、タイヤ内部のカーカスについても、その変形が容易であることが好ましい。
【０００３】
このカーカスを変形し易くする手段としては、ビードコアに巻き付けたカーカスプライが、その軸線方向の移動がある程度許容されるようにすることが有効である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カーカスプライの移動を許容するには、ビード部、特にビードコアのねじり剛性を下げる必要があり、これはビード部の破壊強度の低下をまねき、また走行中にタイヤとリムとがタイヤ周方向または幅方向にずれる、リムずれをもまねくため、カーカスの変形量を大きくするのは難しいものであった。なお、リムずれのうちタイヤ幅方向のずれは、リムからビード部が外れる、ビード落ちという最悪の事態をまねく。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、ビードコアのねじり剛性を低下することなく、このビードコアまわりでのカーカスプライの変形を可能にしたビード部構造を与えることによって、二輪自動車用タイヤ（以下では、単に「タイヤ」と言う）の接地性を向上することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、この発明の要旨構成は、次のとおりである。
(1)少なくとも１枚のカーカスプライを、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部までトロイダル状に延在させたカーカス本体と、該プライを各ビード部に埋設したビードコアの周りで、タイヤ幅方向の内側から外側へ折り返した折り返し部とを有する二輪自動車用タイヤであって、カーカスプライとビードコアとの間でカーカスプライに沿って配置した内張りゴム層にて、ビードコアの周囲を取り囲んで成り、タイヤの標準リム装着時における、ビード部のビードコア径方向内側部分のコンプレッション率が1.25〜1.33であることを特徴とする二輪自動車用タイヤ。
【０００８】
(2)上記(1)において、内張りゴム層の厚みが0.5mm以上であることを特徴とする二輪自動車用タイヤ。
【０００９】
(3)上記(1)又は(2)において、内張りゴム層の硬度が50〜70およびカーカス本体と折り返し部との間に挟まれた領域での最高硬度ゴムの硬度が50〜80であることを特徴とする二輪自動車用タイヤ。
【００１０】
(4)上記(1)ないし(3)のいずれかにおいて、内張りゴム層のタイヤ半径方向最外側のビードコアベース面からの距離が、タイヤ断面高さの10〜35％であることを特徴とする二輪自動車用タイヤ。
【００１１】
(5)上記(1)ないし(4)のいずれかにおいて、ビードコアがケーブルビードであることを特徴とする二輪自動車用タイヤ。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明のタイヤについて、図面に示すところに基づいて説明する。図１は、この発明の実施の形態を一方のビード部について示す、タイヤ幅方向断面図である。
このタイヤは、図示しないトレッド部からサイドウォール部を経て、ビード部２までトロイダル状に延びる、少なくとも１枚のカーカスプライ１から成るカーカス本体１ａと、このカーカス本体１ａの各側部からカーカスプライ１をビード部２に埋設したビードコア３の周りで、タイヤ幅方向の内側から外側へ巻き回してタイヤ径方向外側に延びる、折り返し部１ｂと、から成るカーカスを有する。
【００１４】
ここで、カーカスプライ１とビードコア３との間には、カーカスプライ１に沿って配置した内張りゴム層４を配置し、該内張りゴム層４にてビードコア３の周囲を取り囲むことが肝要である。すなわち、カーカスは車両重量やコーナリングフォースにより、図２に示すように、矢印Ｊの方向に力を受けるが、ビードコア３の周囲に内張りゴム層４を配置すると、ビードコア３の軸芯からカーカス本体１ａまでの距離Ｉが、ビードコア３にカーカスプライを直接巻回した従来構造に比べて増加し、ビードコア３まわりの回転モーメントＪ×Ｉが増加されるため、矢印Ｊ方向の力に応じたカーカスの変形量を、従来構造に比べて大きくすることができる。その結果、タイヤの接地性が改善され、とりわけ旋回性能に優れる自動二輪車用タイヤに適したタイヤの提供が可能になる。
【００１５】
また、タイヤの標準リム装着時における、ビード部２のビードコア３径方向内側部分のコンプレッション率を1.25〜1.33の範囲に設定することも重要である。すなわち、コンプレッション率とは、ビードコア３の径方向内側端からビードベース部までのゴムの厚みに関して、タイヤに標準リムを装着する前後における変化を示すものであり、次のように定義される。
【００１６】
すなわち、図３（ａ）に示す標準リム装着前のタイヤにおいて、ビードコア３の内径の１／２をｅ、及びビードコア３の軸芯を通るビードコア３の径上におけるビードベース部２ａの径の１／２をｄとし、さらに図３（ｂ）に示す標準リム５装着後のタイヤにおいて、同様にビードコア３の内径の１／２をＥ、及びビードコア３の軸芯を通るビードコア３の径上におけるビードベース部２ａの径の１／２をＤとし、さらにカーカスプライを構成するコードやフィラメントの径をα及びその他のビード部補強材、例えばチェーファーなどを構成するコードやフィラメントの径の合計をβとしたとき、次に示す式にてコンプレッション率を求めることができる。
（コンプレッション率）＝｛ｅ−ｄ−（α＋β）｝／｛Ｅ−Ｄ−（α＋β）｝
【００１７】
そして、このコンプレッション率が1.25〜1.33の範囲にあることが重要である。なぜなら、コンプレッション率が1.25未満ではリムずれを招きやすく、一方コンプレッション率が1.33をこえると、タイヤ内に気体を充填する際のフィット圧が高くなり、リム組み性が悪化するからである。
【００１８】
なお、内張りゴム層４の厚みは0.5 mm以上であることが好ましい。すなわち、内張りゴム層４の厚みが0.5 mm未満では、ビードコアまわりの回転モーメントの増加を十分にはかることが難しくなる。なお、この内張りゴム層４の厚みを確保することは、カーカスプライの被覆ゴムおよびビードコアの被覆ゴムの厚みが製造時にばらつく場合に、このばらつきを最低限の範囲に収めるのにも有効である。
【００１９】
また、図示例ではカーカスプライが１枚であるから、このカーカスプライ１までの領域に占めるゴム部分の総厚とは実質的に内張りゴム層４の厚みとなり、カーカスが複数層からなる場合は、最外側のカーカスプライまでの領域に占めるゴム部分の総厚とは、最外側のカーカスプライのコードまたはフィラメントの径を差し引いた厚みとなる。いずれの場合も、ビード部補強材、例えばチェーファーなどを構成するコードやフィラメントの径を除くことは勿論である。
【００２０】
さらに、内張りゴム層４の硬度は50〜70およびカーカス本体１ａと折り返し部１ｂとの間に挟まれた領域での最高硬度ゴムの硬度は50〜80であることが有利である。すなわち、内張りゴム層４の硬度が50未満になると、特に高速走行時に必要となる剛性を確保することが難しくなり、一方同硬度が70をこえると、乗り心地、コーナリング時の安心感やリム組み性などが阻害される。
【００２１】
そして、上記最高硬度ゴムの硬度が50未満になると、特に高速旋回時に必要な横剛性を確保することが難しくなり、一方同硬度が80をこえると、乗り心地、コーナリング時の安心感やリム組み性などが阻害される。
【００２２】
さらにまた、図１に示すように、内張りゴム層４のタイヤ半径方向最外側のビードコアベース面２ａからの距離ｈが、タイヤ断面高さの10〜35％であることが好ましい。なぜなら、距離ｈがタイヤ断面高さの10％未満になると、旋回時に必要な横剛性の確保、ひいては旋回時安定性を確保することが難しくなり、一方距離ｈが同35％をこえると、乗り心地、コーナリング時の安心感やリム組み性などが阻害されるからである。
【００２３】
なお、ビードコアには、ケーブルビードを用いることが推奨される。すなわち、ケーブルビードは、ワイヤを螺旋上に巻回してリング状に成形したものなので、断面が四角形状や六角形状をしたビードコア対比において、ビードコア軸心を中心としたカーカスの動きを円滑にすることが可能である。
【００２４】
次に、この発明のタイヤを製造する方法について詳しく説明する。
まず、１枚のカーカスプライをそなえる場合は、図４（ａ）に示すように、カーカスプライ１をドラム上で貼り合わせた成形体10に、内張りゴム層４となるスキージーゴム11を所定の位置に貼り付けてから、該スキージーゴム11の幅中心またはその近傍にビードリング12を嵌め合わせ、次いで図４（ｂ）に示すように、ビードリング12を起点として成形体10の側部分を折り返す。すると、ビードリング12をスキージーゴム11が断面略三角形状に取り囲む、ビード部となる構造が形成される。その後は、成形体10のカーカスプライ上にベルト材およびトレッド材を順次貼り付けて生タイヤを作製し、該生タイヤを加硫工程に供すればよい。
【００２５】
また、カーカスプライが複数枚の場合は、図５（ａ）に示すように、１枚目のカーカスプライ10ａをドラム上で貼り合わせたのち、内張りゴム層となるスキージーゴム11を所定の位置に貼り付けてから、２枚目のカーカスプライ10ｂを貼り合わせ、その後は図５（ｂ）に示すように、上記と同様の手順で製造を行う。
【００２６】
或いは、図６（ａ）に示すように、２枚のカーカスプライ10ａ及び10ｂをドラム上で貼り合わせたのち、内張りゴム層となるスキージーゴム11を所定の位置に貼り付け、その後は図６（ｂ）に示すように、上記と同様の手順で製造を行う。
【００２７】
以上のタイヤの製造方法では、特にカーカス本体１ａと折り返し部１ｂとで囲まれた領域Ｒ（図１参照）に適切なゴム構造を形成することができ、タイヤに不可欠の剛性を確保するのに有利である。すなわち、カーカス本体１ａと折り返し部１ｂとで囲まれた領域Ｒには、いわゆるビードフィラーと呼称される比較的硬質のゴムが配置されるのが一般的であるが、このビードフィラーのタイヤ幅方向の断面積は、高速走行時に必要とされる横剛性及び乗り心地性に非常に大きな影響を与えるため、この断面積を常に一定に保つ必要があり、タイヤの製造時に高い精度が要求されていた。
【００２８】
すなわち、従来は、所定の断面積のビードフィラーを形成するため、一定形状のゴムシートを口金による高温下での押し出し成形で作製し、得られたゴムシートをビードコアの外側に貼り付けてタイヤ成形を行っていたが、このゴムシートの断面積を厳密に維持することは至難の技であった。
【００２９】
なぜなら、口金による押し出し成形で作製する方法では、口金の開口形状と、高温で押し出されたゴムが冷却されて安定した際の断面形状とが異なることが多く、その変化もゴム組成に大きく影響され、予測することが難しいことから、特に小さな断面積のビードフィラーが必要であるとき等、その成形精度を高く保つことが難しいのである。
【００３０】
これに対して、この発明の上記製造方法では、予め所定の厚みのスキージーゴムを折り返して領域Ｒを該スキージーゴムで区画してしまうため、このスキージーゴムによってビードフィラーの形成が可能になる。さらに、所定形状のゴムシートを口金による押し出し成形で作製する方法に比べて、一定の幅及び厚みのスキージーゴムによって領域Ｒ内を適正量のゴムで埋めることができ、領域Ｒに配置するゴムの量を高い精度で一定に保つことができる。なぜなら、加硫時には、領域Ｒを囲むカーカス本体１ａ及び折り返し部１ｂによって、スキージーゴムの流動が妨げられ、領域Ｒ外にスキージーゴムが流出するのが防がれるからである。かように、領域Ｒ内ゴム量の製造時のばらつきを抑制できるため、得られるタイヤに優れた操縦安定性と乗り心地性とを安定して付与することが可能になるのである。
【００３１】
なお、上記領域Ｒ内を全て上記した内張りゴム層４とする場合は、内張りゴム層４となるスキージーゴムの厚みを厚くすれば、例えば図７に示すようなビード部構造が実現する。ここで、符号６は、ビード部の補強に供するチェーファーである。
【００３２】
また、内張りゴム層４と異なるゴム種を領域Ｒ内に配置したい場合は、内張りゴム層４となるスキージーゴムの上に、例えば口金による押し出し成形で作製した所望の断面形状を有するゴムシートを配置し、上述した製造方法に従ってタイヤを製造することによって、例えば図８に示すような、内張りゴム層４の内側に小さなビードフィラー７を有するビード部構造が実現する。
【００３３】
【実施例】
図１に示したビード部構造に従って、サイズ 120／70Ｒ17の自動二輪車用ラジアルタイヤを試作した。また、比較として、内張りゴム層のない従来のタイヤについても、同様のサイズにて試作した。かくして得られた各タイヤについて、旋回性能を調査した。その結果を、内張りゴム層の仕様とともに、表１に示す。
【００３４】
旋回性能は、供試タイヤをＭＴ3.5 ×17のリムに組み付けたのち、200 kPa の空気圧に調整して、排気量125 ccの自動二輪車の後輪に装着し、コーナリング時の安心感及び安定性についてフィーリング評価した。すなわち、前輪タイヤは全て同じタイヤを装着する条件下で、表１に示す４種のタイヤを後輪に装着し、80km／ｈの速度のコーナリング走行において、種々の性能を評価した。まず、コーナリング時安心感は滑り易い路面でのスライドコントロール性を、またコーナリング時安定性は剛性感の定常性を、それぞれ指標として、ドライバーの評点を発明例１のタイヤでの評価を100 としたときの指数にて示した。
【００３５】
【表１】

【００３６】
【発明の効果】
この発明によれば、ビードコアのねじり剛性を低下することなく、このビードコアまわりでのカーカスプライの変形を可能にしたビード部構造が与えられてタイヤの接地性が向上される結果、特に自動二輪車用タイヤに適した、旋回性能に優れるタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従うタイヤのビード部を示すタイヤ幅方向断面図である。
【図２】ビードコアまわりのカーカスの動きを示す図である。
【図３】コンプレッション率を説明する図である。
【図４】この発明に従うビード部の成形方法を説明する図である。
【図５】この発明に従うビード部の成形方法を説明する図である。
【図６】この発明に従うビード部の成形方法を説明する図である。
【図７】この発明に従うビード部構造を示す図である。
【図８】この発明に従うビード部構造を示す図である。
【符号の説明】
１カーカスプライ
１ａカーカス本体
１ｂ折り返し部
２ビード部
３ビードコア
４内張りゴム層
５リム

Claims

少なくとも１枚のカーカスプライを、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部までトロイダル状に延在させたカーカス本体と、該プライを各ビード部に埋設したビードコアの周りで、タイヤ幅方向の内側から外側へ折り返した折り返し部とを有する二輪自動車用タイヤであって、カーカスプライとビードコアとの間でカーカスプライに沿って配置した内張りゴム層にて、ビードコアの周囲を取り囲んで成り、タイヤの標準リム装着時における、ビード部のビードコア径方向内側部分のコンプレッション率が1.25〜1.33であることを特徴とする二輪自動車用タイヤ。
請求項１において、内張りゴム層の厚みが0.5mm以上であることを特徴とする二輪自動車用タイヤ。
請求項１又は２において、内張りゴム層の硬度が50〜70およびカーカス本体と折り返し部との間に挟まれた領域での最高硬度ゴムの硬度が50〜80であることを特徴とする二輪自動車用タイヤ。
請求項１ないし３のいずれかにおいて、内張りゴム層のタイヤ半径方向最外側のビードコアベース面からの距離が、タイヤ断面高さの10〜35％であることを特徴とする二輪自動車用タイヤ。
請求項１ないし４のいずれかにおいて、ビードコアがケーブルビードであることを特徴とする二輪自動車用タイヤ。