JP5753369B2 - Pneumatic tire and rim assembly and motorcycle equipped with the same - Google Patents
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Description
本発明は、グリップ性を維持しながら転がり抵抗性能を向上させた空気入りタイヤとリムとの組立体、及びそれを装着した自動二輪車に関する。 The present invention relates to an assembly of a pneumatic tire and a rim with improved rolling resistance performance while maintaining grip properties, and a motorcycle equipped with the same.
車両の燃費性能に関して、タイヤの転がり抵抗の影響は大きく、その寄与率は10%程度と考えられている。従って、車両の低燃費化を図るためには、タイヤの転がり抵抗を低減させることが必要である。 Regarding the fuel efficiency performance of a vehicle, the influence of tire rolling resistance is large, and the contribution rate is considered to be about 10%. Therefore, in order to reduce the fuel consumption of the vehicle, it is necessary to reduce the rolling resistance of the tire.
そこで従来より、タイヤの転がり抵抗を低減させるために、トレッドゴムに損失正接(tanδ)の小さいゴムを採用することが提案されている(例えば特許文献1など参照)。しかし損失正接(tanδ)が小さいゴムは、その分ヒステリシスロスが減じて転がり摩擦力が小となるため、グリップ性の低下を招くという問題がある。特に近年、自動二輪車用タイヤにおいても転がり抵抗の低減が望まれているが、自動二輪車は周知のように不安定な乗り物であるため、前述のグリップ性の低下は、転倒などの危険を招く恐れがある。そのため自動二輪車用タイヤでは、特に損失正接(tanδ)の小さいゴムの採用が難しく転がり抵抗性能の向上を難しいものとしていた。 Therefore, conventionally, in order to reduce the rolling resistance of the tire, it has been proposed to employ a rubber having a small loss tangent (tan δ) for the tread rubber (see, for example, Patent Document 1). However, a rubber having a small loss tangent (tan δ) has a problem that the hysteresis loss is reduced by that amount, and the rolling frictional force is reduced. Particularly in recent years, reduction of rolling resistance is also desired for motorcycle tires. However, since motorcycles are unstable vehicles as is well known, the above-mentioned deterioration in gripping property may cause a risk of falling. There is. Therefore, in motorcycle tires, it is difficult to employ rubber having a particularly small loss tangent (tan δ), making it difficult to improve rolling resistance performance.
そこで本発明は、タイヤ内腔内への充填気体に高湿気体を用いることを基本として、グリップ性を維持しながら転がり抵抗性能を向上させた空気入りタイヤとリムとの組立体、及びそれを装着した自動二輪車を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention is based on the use of a high-humidity gas as a filling gas in the tire lumen, and an assembly of a pneumatic tire and a rim with improved rolling resistance performance while maintaining grip, and The purpose is to provide a fitted motorcycle.
上記課題を解決するために、本願請求項1の発明は、リムと、このリムに装着される空気入りタイヤとが囲むタイヤ内腔内に、充填気体を200−300kPaの充填圧にて充填するとともに、
前記充填気体は、充填前の状態において、1気圧下での温度60℃における相対湿度が60%以上かつ90.7%以下をなす高湿気体を、露結させないように加温しながら前記充填圧まで加圧して充填されたことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of
The filling gas, in a state before filling, the filling of the high moisture material relative humidity forms 60% or more and 90.7% or less, while warming so as not to Royui at a temperature 60 ° C. under 1 atm It is characterized by being filled up to a pressure .
又請求項2の発明では、前記充填気体の前記相対湿度が75%以上であるであることを特徴としている。
The invention according to
又請求項3の発明では、前記充填気体は、水蒸気以外の気体成分が窒素ガスであることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, the filling gas is characterized in that a gas component other than water vapor is nitrogen gas.
又請求項4の発明は自動二輪車であって、請求項1〜3の何れかに記載の空気入りタイヤとリムとの組立体を装着したことを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a motorcycle, wherein the pneumatic tire and rim assembly according to any one of the first to third aspects is mounted.
本発明は叙上の如く、タイヤ内腔内に充填する充填気体を、1気圧下での温度60℃における相対湿度が60%以上の高湿気体としている。 As described above, in the present invention, the filling gas filled in the tire lumen is a high humidity gas having a relative humidity of 60% or more at a temperature of 60 ° C. under 1 atm.
タイヤは、走行によりある程度温度上昇するが、外気による冷却や熱伝導により冷却されるため、走行中のタイヤ温度は、ほぼ一定に保たれている。しかし、充填気体として高湿気体を用いた場合、含有する水蒸気によって充填気体の熱容量が大となるため、蓄熱効果が高くなる。そのため走行中のタイヤ温度を、従来の場合よりも高く維持することができる。 Although the temperature of the tire rises to some extent by traveling, the tire temperature during traveling is kept substantially constant because it is cooled by cooling by external air or heat conduction. However, when a high-humidity gas is used as the filling gas, the heat capacity of the filling gas is increased by the water vapor contained therein, so that the heat storage effect is enhanced. Therefore, the running tire temperature can be maintained higher than in the conventional case.
他方、図3に示すように、ゴムの損失正接(tanδ)には温度依存性が有り、温度が高まるにつれ損失正接(tanδ)が減じる傾向にある。従って、本発明の空気入りタイヤとリムとの組立体では、タイヤを構成するゴム全体に対し、走行中のタイヤ温度を従来よりも高く維持することで、損失正接(tanδ)を実質的に下げることができ、タイヤ全体としてエネルギロスを抑える効果は大となる。他方、トレッドゴム自体の損失正接(tanδ)の低下は小であり、又タイヤ温度が高まることで摩擦係数の増加も期待できる。従って、グリップ性を維持、或いはさらに向上しながら転がり抵抗性能を向上させることができる。 On the other hand, as shown in FIG. 3, the loss tangent (tan δ) of rubber has temperature dependence, and the loss tangent (tan δ) tends to decrease as the temperature increases. Therefore, in the pneumatic tire and rim assembly of the present invention, the loss tangent (tan δ) is substantially reduced by maintaining the tire temperature during running higher than that of the conventional rubber for the entire rubber constituting the tire. Therefore, the effect of suppressing energy loss as a whole tire is great. On the other hand, the loss tangent (tan δ) of the tread rubber itself is small, and an increase in the coefficient of friction can be expected as the tire temperature increases. Accordingly, it is possible to improve the rolling resistance performance while maintaining or further improving the grip performance.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図1において、本実施形態の空気入りタイヤとリムとの組立体1(単に組立体1という場合がある)は、リム2と、このリム2に装着される空気入りタイヤ3とが囲むタイヤ内腔H内に、高湿気体からなる充填気体5を充填している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In FIG. 1, the pneumatic tire and rim assembly 1 (sometimes simply referred to as the assembly 1) of the present embodiment includes a
前記リム2は、タイヤ3を嵌着する環状のリム本体2Aと、このリム本体2Aを支持しかつ車軸に固定するディスク部2Bとを具える周知構造をなし、従来的な種々のリムが好適に採用できる。本例では前記リム2として、正規リムを採用した場合を例示している。なお「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めているリムであり、JATMAであれば標準リム、TRAであれば "Design Rim" 、ETRTOであれば "Measuring Rim"を意味する。
The
次に、空気入りタイヤ3は、前記リム本体2Aに着座する一対のビード部3aと、各ビード部3aから半径方向外側にのびるサイドウォール部3bと、その半径方向外端間を継ぐトレッド部3cとを有する周知構造をなす。本例では、前記空気入りタイヤ3が、チューブレスの自動二輪車用タイヤであって、前記トレッド部3cの外面(トレッド面)がタイヤ赤道Coからトレッド端Teまで凸円弧状に湾曲してのび、かつ前記トレッド端Te、Te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。
Next, the
なお空気入りタイヤ3の内部には、従来のタイヤと同様、前記ビード部3a、3a間を跨りかつタイヤの骨格をなすトロイド状のカーカス6と、このカーカス6の半径方向外側かつトレッド部3cの内部に配されるトレッド補強層7とを含むコード補強層によって補強され、必要なタイヤ強度、タイヤ剛性等が付与される。
The
そして本発明では、前記リム2と空気入りタイヤ3とが囲むタイヤ内腔H内に充填気体5が充填される。
In the present invention, the
この充填気体5には、1気圧下での温度60℃における相対湿度を60%以上とした高湿気体が用いられる。本例では、充填気体5として、水蒸気以外の気体成分に空気が用いられた、言い換えると、空気中に水蒸気を高濃度で含有させた高湿気体が使用される。
The
このような充填気体5は、以下の方法でタイヤ内腔H内に充填することができる。即ち、例えば1気圧下かつ48.7℃〜60℃の温度T0下において水蒸気を飽和させた相対湿度100%の湿り空気を形成するとともに、この湿り空気を露結させないように前記温度T0以上に加温しながら、コンプレッサに供給しかつタイヤ充填内圧(200〜300kPa)まで加圧して、前記タイヤ内腔H内に充填するのである。
Such a filling
例えば、1気圧下での温度60℃における相対湿度が60%の充填気体5を、タイヤ内腔H内に前記タイヤ充填内圧にて充填する場合には、1気圧下かつ48.7℃の温度T0下において相対湿度100%となる湿り空気を形成する。このような相対湿度100%の湿り空気は、市販の湿度発生装置、湿度供給装置などを用いて直接得ることができる。或いは、さらに高温高湿の湿り空気をボイラーなどで予め形成し、これを前記温度T0(48.7℃)まで露結させながら冷却することにより相対湿度100%の前記湿り空気を得ることができる。
For example, when the
この温度48.7℃における相対湿度100%の湿り空気は、飽和水蒸気量が78.0g/m3であって、温度60℃における飽和水蒸気量130.0g/m3の60%(≒78.0/130.0)、即ち、温度60℃における相対湿度が60%の湿り空気になりうる。そして、この1気圧下かつ温度48.7℃下における相対湿度100%の湿り空気を、コンプレッサにてタイヤ充填内圧まで加圧して、前記タイヤ内腔H内に充填するのである。 This humid air having a relative humidity of 100% at a temperature of 48.7 ° C. has a saturated water vapor amount of 78.0 g / m 3 and 60% of the saturated water vapor amount of 130.0 g / m 3 at a temperature of 60 ° C. (≈78. 0 / 130.0), that is, humid air having a relative humidity at a temperature of 60 ° C. of 60%. Then, the humid air having a relative humidity of 100% under the pressure of 1 atm and the temperature of 48.7 ° C. is pressurized to the tire filling internal pressure by a compressor and filled in the tire lumen H.
なお相対湿度100%の湿り空気を用いる理由は、水蒸気量を温度と露結とによってコントロールしうるため、充填気体5の絶対湿度を高精度で管理、制御することができるからである。なお、市販の湿度発生装置、湿度供給装置などを用い、1気圧下での温度60℃における相対湿度を60%以上とした湿り空気を直接形成し、これをコンプレッサにてタイヤ充填内圧まで加圧して、前記タイヤ内腔H内に充填することもできる。
The reason why humid air with a relative humidity of 100% is used is that the amount of water vapor can be controlled by temperature and dew condensation, so that the absolute humidity of the
このような充填気体5は、水蒸気が高濃度で含有しているため熱容量が大となり、蓄熱効果が高くなる。そのため走行中のタイヤ温度を、従来のタイヤ温度よりも高く維持することができる。その結果、タイヤ3を構成するゴム全体の損失正接(tanδ)を実質的に下げることができ、タイヤ全体としてエネルギロスを抑える効果は大となる。他方、トレッドゴム自体の損失正接(tanδ)の低下は小であり、又タイヤ温度が高まることで摩擦係数の増加も期待できる。従って、グリップ性を維持、或いはさらに向上しながら転がり抵抗性能を向上させることができる。
Since such a
なお前記転がり抵抗性能の向上のために、前記充填気体の、1気圧下での温度60℃における相対湿度を70%以上、さらには75%以上とするのが好ましい。なお相対湿度の上限は100%である。 In order to improve the rolling resistance performance, the relative humidity of the filling gas at a temperature of 60 ° C. under 1 atm is preferably 70% or more, more preferably 75% or more. The upper limit of relative humidity is 100%.
又前記充填気体5として、本例では、空気に水蒸気を含有させた、即ち水蒸気以外の気体成分が空気(質量比にて酸素約20%、窒素約80%)である場合を例示した。しかし、前記水蒸気以外の気体成分を窒素ガス(質量比にて窒素100%)とすることも好ましい。
反応性の低い窒素、ヘリウムなどの不活性ガスを用いることにより、部材の劣化を抑制することができるからである。
Further, in this example, as the
This is because the deterioration of the member can be suppressed by using an inert gas such as nitrogen or helium having low reactivity.
又このような組立体1は、前述の如くグリップ性を維持しうるため、図2に示すように自動二輪車10に装着した場合には、グリップ性の低下に起因する転倒などの発生を抑制するができ、前記組立体1の作用効果を最も有効に発揮させることができる。
In addition, since the
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。 As mentioned above, although especially preferable embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to embodiment of illustration, It can deform | transform and implement in a various aspect.
本発明の効果を確認するため、自動二輪車用のタイヤ(タイヤサイズ120/70ZR17)をリム(MT3.50×17)にリム組みした前輪用のタイヤとリムの組立体、及びタイヤ(タイヤサイズ180/55ZR17)をリム(MT5.50×17)にリム組みした後輪用のタイヤとリムの組立体を、国産の自動二輪車(1300cc)に装着し、操縦安定性及びグリップ性について実車テストした。又合わせて後輪タイヤの転がり抵抗性能についてもドラムテストした。 In order to confirm the effect of the present invention, a motorcycle tire (tire size 120 / 70ZR17) is assembled to a rim (MT3.50 × 17) as a rim (MT3.50 × 17), a front wheel tire and rim assembly, and a tire (tire size 180). / 55ZR17) was assembled to a rim (MT5.50 × 17) as a rear wheel tire and rim assembly mounted on a domestic motorcycle (1300 cc) and tested for vehicle stability and grip. In addition, a drum test was also conducted on the rolling resistance performance of the rear wheel tire.
上記テストは、後輪用の組立体のみ表1の仕様の充填気体を使用し、前輪用の組立体には、従来例と同様、大気中の空気(1気圧下での温度60℃における相対湿度24.2%)を使用している。なお充填内圧は、前輪用の組立体では250kpa、後輪用の組立体では290kpaとしている。 In the above test, the filled gas having the specifications shown in Table 1 was used only for the assembly for the rear wheel, and the air for the front wheel assembly (relative at a temperature of 60 ° C. under 1 atm.) As in the conventional example. Humidity 24.2%) is used. The filling internal pressure is 250 kpa for the front wheel assembly and 290 kpa for the rear wheel assembly.
(1)操縦安定性、及びグリップ性:
前記車輌を用い、サーキットコースにて走行テストを行い、その時の操縦安定性(高速安定性、旋回性、過渡特性)、及び後輪タイヤのグリップ性(グリップ限界の高さ)についてドライバーの官能評価により、従来例を3点とした5点法で評価した。指数の大きい方が良好である。
(1) Steering stability and grip:
Using the vehicle, a running test is performed on the circuit course, and the driver's sensory evaluation of the steering stability (high-speed stability, turning performance, transient characteristics) and rear tire grip performance (grip limit height) at that time Thus, the conventional example was evaluated by a 5-point method with 3 points. A larger index is better.
(2)転がり抵抗性能:
転がり抵抗試験機を用い、下記の条件での転がり抵抗を測定した。評価は、従来例を100とする指数で評価した。指数が小さいほど転がり抵抗が小さく良好である。
荷重:1.8kN
速度:80km/h
(2) Rolling resistance performance:
Using a rolling resistance tester, rolling resistance was measured under the following conditions. The evaluation was performed using an index with the conventional example being 100. The smaller the index, the smaller the rolling resistance and the better.
Load: 1.8kN
Speed: 80km / h
表に示すように、実施例の組立体は、グリップ性を維持、或いはさらに向上させながら転がり抵抗性能を向上させうるのが確認できる。 As shown in the table, it can be confirmed that the assembly of the example can improve the rolling resistance performance while maintaining or further improving the grip performance.
1 組立体
2 リム
3 タイヤ
5 充填気体
1
Claims (4)
前記充填気体は、充填前の状態において、1気圧下での温度60℃における相対湿度が60%以上かつ90.7%以下をなす高湿気体を、露結させないように加温しながら前記充填圧まで加圧して充填されたことを特徴とする空気入りタイヤとリムとの組立体。 Filling the tire lumen surrounded by the rim and the pneumatic tire attached to the rim with a filling gas at a filling pressure of 200-300 kPa ,
The filling gas, in a state before filling, the filling of the high moisture material relative humidity forms 60% or more and 90.7% or less, while warming so as not to Royui at a temperature 60 ° C. under 1 atm A pneumatic tire and rim assembly characterized by being filled up to a pressure .
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