JP7472526B2

JP7472526B2 - 二輪車用バイアスタイヤ

Info

Publication number: JP7472526B2
Application number: JP2020026432A
Authority: JP
Inventors: 豊一柳
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2020-02-19
Publication date: 2024-04-23
Anticipated expiration: 2040-02-19
Also published as: JP2021130380A

Description

本発明は、バイアス構造のカーカスを含む二輪車用バイアスタイヤに関する。

従来、バイアス構造のカーカスを含む二輪車用バイアスタイヤが知られている。例えば、下記特許文献１は、カーカスラインの傾斜角度を特定することで、軽量化と操縦安定性とを両立した自動二輪車用バイアスタイヤを提案している。

特開２０００－１８５５１１号公報

しかしながら、特許文献１の二輪車用バイアスタイヤは、高速走行時にトレッドゴムの変形に伴う発熱によりトレッドゴムが早期に破壊されることがあり、高速走行時の耐久性能に更なる改善の余地があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、高速走行時の耐久性能を向上し得る二輪車用バイアスタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明は、バイアス構造のカーカスを含む二輪車用バイアスタイヤであって、トレッド部を形成するトレッドゴムと、前記トレッドゴムのタイヤ半径方向内側に配されるサイドウォールゴムとを含み、前記トレッドゴムは、界面を介して、前記サイドウォールゴムに接続されており、前記サイドウォールゴムは、一対のサイドウォール部を形成するサイド本体部と、一対の前記サイド本体部を接続する接続部とを含むことを特徴とする。

本発明の二輪車用バイアスタイヤにおいて、前記界面のタイヤ軸方向の外端は、前記トレッド部のタイヤ軸方向の端であるトレッド端よりもタイヤ半径方向内側かつタイヤ外表面上に位置しているのが望ましい。

本発明の二輪車用バイアスタイヤにおいて、前記界面の前記外端と前記トレッド端との間のタイヤ半径方向の距離は、２０mm以下であるのが望ましい。

本発明の二輪車用バイアスタイヤにおいて、前記界面の前記外端のビードベースラインからのタイヤ半径方向の高さＨｏは、前記トレッド端の前記ビードベースラインからのタイヤ半径方向の高さＨＳの６０％以上であるのが望ましい。

本発明の二輪車用バイアスタイヤにおいて、前記接続部の厚さは、２．０mm以下であるのが望ましい。

本発明の二輪車用バイアスタイヤにおいて、前記トレッド部は、複数の溝を含み、前記溝には、前記トレッド部の摩耗状態を示すための複数のスリップサインが設けられ、前記接続部は、タイヤ赤道に最も近い前記スリップサインの表面よりも、タイヤ半径方向内側に位置しているのが望ましい。

本発明の二輪車用バイアスタイヤにおいて、前記界面のタイヤ軸方向の端部は、タイヤ半径方向内側に凸で湾曲しているのが望ましい。

本発明の二輪車用バイアスタイヤにおいて、前記サイドウォールゴムの７０℃における損失正接tanδＳは、前記トレッドゴムの７０℃における損失正接tanδＴよりも小さいのが望ましい。

本発明の二輪車用バイアスタイヤにおいて、前記サイドウォールゴムは、ゴム成分１００質量部に対する天然ゴムの比率が３０質量部以上であるのが望ましい。

本発明の二輪車用バイアスタイヤにおいて、トレッドゴムは、界面を介して、サイドウォールゴムに接続されており、前記サイドウォールゴムは、一対のサイドウォール部を形成するサイド本体部と、一対の前記サイド本体部を接続する接続部とを含んでいる。このような二輪車用バイアスタイヤは、トレッドゴムとカーカスとの間にサイドウォールゴムが存在することにより、高速走行時の耐久性能を向上させることができる。

本発明の二輪車用バイアスタイヤの一実施形態を示すタイヤ子午線断面図である。トレッド部の展開図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき詳細に説明される。
図１は、本実施形態の二輪車用バイアスタイヤ１（以下、単に「タイヤ１」ということがある。）の正規状態のタイヤ子午線断面図である。

ここで、「正規状態」は、タイヤ１が正規リムにリム組みされ、かつ、正規内圧となるように調整され、しかも無負荷の状態である。本明細書では、特に断りがない限り、タイヤ１の各部の寸法は、正規状態で測定された値である。

また、「正規リム」は、タイヤ１が基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めているリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば "標準リム" 、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば"Measuring Rim" である。

また、「正規内圧」は、タイヤ１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空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば "最高空気圧" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。

図１に示されるように、本実施形態のタイヤ１は、トレッド部２と、トレッド部２の両端からタイヤ半径方向内側に延びる一対のサイドウォール部３と、サイドウォール部３のタイヤ半径方向内側に位置する一対のビード部４とを含んでいる。一対のビード部４には、例えば、それぞれ、ビードコア５が埋設されている。

トレッド部２の外表面であるトレッド面２ｓは、例えば、タイヤ赤道Ｃからトレッド端Ｔｅまで、タイヤ半径方向外側に凸となる円弧状に湾曲して延びている。トレッド端Ｔｅ間のタイヤ軸方向の直線幅であるトレッド幅Ｗｔは、タイヤ最大幅をなしているのが望ましい。

このようなタイヤ１には、大きなキャンバ角を付与して旋回することができる。ここで、トレッド端Ｔｅは、トレッド部２のタイヤ軸方向の端であり、タイヤ赤道Ｃは、トレッド端Ｔｅ間のタイヤ軸方向の中心である。

本実施形態のタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るバイアス構造のカーカス６を含んでいる。カーカス６は、一対のビードコア５間に跨る本体部６ａと、本体部６ａに連なりかつビードコア５の周りで折り返される折返し部６ｂとを含んでいる。

バイアス構造のカーカス６は、少なくとも１枚、本実施形態では２枚のカーカスプライ６Ａ、６Ｂを含んでいる。カーカスプライ６Ａ、６Ｂは、例えば、それぞれ、タイヤ赤道Ｃに対して３０～６０°の角度で傾斜配列されたカーカスコードを含んでいる。カーカスプライ６Ａ、６Ｂは、各カーカスコードがプライ間で互いに交差するように、カーカスコードの傾斜の向きを逆向きに配されるのが望ましい。

本実施形態のタイヤ１は、トレッド部２を形成するトレッドゴム７と、トレッドゴム７のタイヤ半径方向内側に配されるサイドウォールゴム８とを含んでいる。本実施形態のトレッドゴム７は、界面９を介して、サイドウォールゴム８に接続されている。すなわち、本実施形態のトレッドゴム７とサイドウォールゴム８とは、互いに異なるゴムから形成されている。

このようなタイヤ１は、トレッドゴム７としてグリップ性能に優れたゴムを用い、サイドウォールゴム８として吸収性能に優れたゴムを用いることができる。このため、本実施形態のタイヤ１は、旋回走行時の操縦安定性能を向上させることができる。

本実施形態のサイドウォールゴム８は、一対のサイドウォール部３を形成するサイド本体部８ａと、一対のサイド本体部８ａを接続する接続部８ｂとを含んでいる。このようなタイヤ１は、トレッドゴム７とカーカス６との間にサイドウォールゴム８が存在することにより、高速走行時のトレッドゴム７の歪による発熱が抑制され、高速走行時の耐久性能を向上させることができる。また、このタイヤ１は、トレッド部２のエネルギーロスが低減されるので、転がり抵抗を低減することができ、低燃費性能を向上させることができる。

より好ましい態様として、界面９のタイヤ軸方向の外端９ａは、トレッド部２のタイヤ軸方向の端であるトレッド端Ｔｅよりもタイヤ半径方向内側かつタイヤ外表面上に位置している。このようなタイヤ１は、大きなキャンバ角を付与して旋回する場合にも、常にトレッドゴム７が接地しており、サイドウォールゴム８が接地するおそれがない。このため、本実施形態のタイヤ１は、旋回走行時にサイドウォールゴム８が接地して急にグリップ性能が変化することがなく、操縦安定性能を向上させることができる。

界面９の外端９ａとトレッド端Ｔｅとの間のタイヤ半径方向の距離Ｌ１は、好ましくは、２０mm以下である。距離Ｌ１が２０mm以下であることで、界面９の外端９ａを旋回走行時の歪が小さいタイヤ外表面上に位置させることができ、タイヤ１の耐久性能を向上させることができる。このような観点から、距離Ｌ１は、より好ましくは、１５mm以下である。

界面９の外端９ａのビードベースラインＢＬからのタイヤ半径方向の高さＨｏは、トレッド端ＴｅのビードベースラインＢＬからのタイヤ半径方向の高さＨＳの、好ましくは、６０％以上、より好ましくは７０％以上である。このようなタイヤ１は、界面９の外端９ａを旋回走行時の歪が小さいタイヤ外表面上に位置させることができ、耐久性能を向上させることができる。ここで、ビードベースラインＢＬは、タイヤ１が装着される正規リムのリム径を規定する線に相当するものである。

界面９の外端９ａの高さＨｏは、トレッド端Ｔｅの高さＨＳの、好ましくは、９８％以下、より好ましくは９５％以下である。このようなタイヤ１は、大きなキャンバ角を付与して旋回する場合にも、サイドウォールゴム８が接地するおそれがなく、タイヤ１の旋回走行時の操縦安定性能を向上させることができる。

タイヤ１は、例えば、カーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に、補強層１０が配されていてもよい。補強層１０は、少なくとも１枚、本実施形態では１枚の補強プライ１０Ａを含んでいる。この場合の接続部８ｂは、補強層１０上に位置している。このようなタイヤ１は、高速走行時の変形を抑制し、高速耐久性能を向上させることができる。

図２は、本実施形態のトレッド部２の展開図である。図１は、図２のＡ－Ａ線の断面図である。図１及び図２に示されるように、本実施形態のトレッド部２は、複数の溝１１を含んでいる。溝１１の形状は、図示のものに限定されるものではなく、例えば、タイヤ周方向に延びる周方向溝を含んでいてもよい。

溝１１には、例えば、トレッド部２の摩耗状態を示すための複数のスリップサイン１２が設けられている。ここで、スリップサイン１２は、溝１１の溝底からタイヤ半径方向外側に突出する部分であり、トレッド部２が摩耗してトレッド面２ｓにスリップサイン１２が露出することで、タイヤ交換の目安となるものである。

図１に示されるように、本実施形態の接続部８ｂは、タイヤ赤道Ｃに最も近いスリップサイン１２の表面１２ｓよりも、タイヤ半径方向内側に位置している。このような接続部８ｂは、最も摩耗が進行するタイヤ赤道Ｃ付近がスリップサイン１２まで摩耗したとしても、トレッド面２ｓに露出するおそれがない。このため、本実施形態のタイヤ１は、摩耗が進行した場合であっても、接続部８ｂが接地して急にグリップ性能が変化することがなく、操縦安定性能を向上させることができる。

接続部８ｂの厚さｔは、好ましくは、０．５mm以上、より好ましくは、０．８mm以上である。接続部８ｂの厚さｔは、好ましくは、２．０mm以下、より好ましくは、１．８mm以下である。このような接続部８ｂは、高速走行時のトレッドゴム７の歪による発熱を抑制するのに好適である。

本実施形態の界面９のタイヤ軸方向の端部９ｂは、タイヤ半径方向内側に凸で湾曲している。このような界面９は、端部９ｂ付近におけるサイドウォールゴム８の比率が小さいので、大きなキャンバ角を付与して旋回する場合のタイヤ１の操縦安定性能を向上させることができる。

本実施形態のサイドウォールゴム８の７０℃における損失正接tanδＳは、トレッドゴム７の７０℃における損失正接tanδＴよりも小さい。このようなサイドウォールゴム８は、吸収性能に優れており、タイヤ１の乗り心地性能を向上させることができる。ここで、７０℃における損失正接tanδは、ＪＩＳ－Ｋ６３９４の規定に準じ、測定温度：７０℃、初期歪み：１０％、振幅：±１％、周波数：１０Ｈｚ、変形モード：引張、の条件にて「粘弾性スペクトロメータ」を用いて測定した値である。

サイドウォールゴム８は、ゴム成分１００質量部に対する天然ゴムの比率が、好ましくは、３０質量部以上、より好ましくは、４０質量部以上である。このようなサイドウォールゴム８は、クラックの発生を抑制し、タイヤ１の耐久性能を向上させることができる。

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、上述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され得る。

図１に示される基本構造をなす二輪車用バイアスタイヤが、実施例として、表１の仕様に基づいて試作された。また、比較例として、トレッドゴムとサイドウォールゴムとが一体的に形成された二輪車用バイアスタイヤが試作された。これらの試作タイヤを用いて、高速耐久性能、操縦安定性能、乗り心地性能及び耐久性能がテストされた。各試作タイヤの共通仕様及びテスト方法は、以下のとおりである。

＜共通仕様＞
タイヤサイズ：１３０／７０－１３Ｍ／Ｃ
リムサイズ：１３×３．５０ＭＴ

＜高速耐久性能＞
空気圧が２５０ｋＰａに調整された試作タイヤをドラム試験機に装着し、１．９９ｋＮの荷重を付加して時速８１ｋｍで２時間走行させ、一度室温まで冷却後、３０分毎に段階的に走行速度を高めて破損するまでの高速耐久性能が評価された。結果は、比較例を１００とする指数であり、数値が大きいほど、高速耐久性能に優れていることを示す。

＜操縦安定性能＞
空気圧が２２５ｋＰａに調整された試作タイヤを後輪に装着した中型スクーターを用いて、テストライダーがテストコースを周回した。このときのグリップ性能、接地感、旋回時の過渡特性から、試作タイヤの旋回走行時の操縦安定性能が、テストライダーの官能により総合的に評価された。結果は、比較例を１００とする指数であり、数値が大きいほど、操縦安定性能に優れていることを示す。

＜乗り心地性能＞
空気圧が２２５ｋＰａに調整された試作タイヤを後輪に装着した中型スクーターを用いて、テストライダーがテストコースを周回したときの乗り心地性能が、テストライダーの官能により評価された。結果は、比較例を１００とする指数であり、数値が大きいほど、乗り心地性能に優れていることを示す。

＜耐久性能＞
オゾン劣化処理として濃度５０ｐｐｈｍのオゾン室に３週間投入した試作タイヤが、空気圧が２２５ｋＰａとなるように調整してドラム試験機に装着された。そして、この試作タイヤに３．２９ｋＮの荷重を付加して１００００ｋｍ走行させたときの、サイドウォール部のクラックの発生率から耐久性能が評価された。結果は、比較例を１００とする指数であり、数値が大きいほど、クラックが少なく、耐久性能に優れていることを示す。

テストの結果が、表１に示される。

テストの結果、実施例の二輪車用バイアスタイヤは、比較例に対して、高速耐久性能に優れており、また、各性能の合計で評価される総合性能に関しても良好であった。このため、実施例の二輪車用バイアスタイヤは、高速走行時の耐久性能が向上していることが確認された。

１二輪車用バイアスタイヤ
２トレッド部
３サイドウォール部
６カーカス
７トレッドゴム
８サイドウォールゴム
８ａサイド本体部
８ｂ接続部
９界面

Claims

２枚のカーカスプライを含むバイアス構造のカーカスを含む二輪車用バイアスタイヤであって、
トレッド部を形成するトレッドゴムと、前記トレッドゴムのタイヤ半径方向内側に配されるサイドウォールゴムとを含み、
前記トレッドゴムは、界面を介して、前記サイドウォールゴムに接続されており、
前記サイドウォールゴムは、一対のサイドウォール部を形成するサイド本体部と、一対の前記サイド本体部を接続する接続部とを含み、
前記接続部の厚さは、２．０mm以下である、
二輪車用バイアスタイヤ。
前記界面のタイヤ軸方向の外端は、前記トレッド部のタイヤ軸方向の端であるトレッド端よりもタイヤ半径方向内側かつタイヤ外表面上に位置している、請求項１に記載の二輪車用バイアスタイヤ。
前記界面の前記外端と前記トレッド端との間のタイヤ半径方向の距離は、２０mm以下である、請求項２に記載の二輪車用バイアスタイヤ。
前記界面の前記外端のビードベースラインからのタイヤ半径方向の高さＨｏは、前記トレッド端の前記ビードベースラインからのタイヤ半径方向の高さＨＳの６０％以上である、請求項２又は３に記載の二輪車用バイアスタイヤ。
前記界面の前記外端の前記高さＨｏは、前記トレッド端の前記高さＨＳの７０％以上９５％以下である、請求項４に記載の二輪車用バイアスタイヤ。
前記トレッド部は、複数の溝を含み、
前記溝には、前記トレッド部の摩耗状態を示すための複数のスリップサインが設けられ、
前記接続部は、タイヤ赤道に最も近い前記スリップサインの表面よりも、タイヤ半径方向内側に位置している、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の二輪車用バイアスタイヤ。
前記界面のタイヤ軸方向の端部は、タイヤ半径方向内側に凸で湾曲している、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の二輪車用バイアスタイヤ。
前記サイドウォールゴムの７０℃における損失正接tanδＳは、前記トレッドゴムの７０℃における損失正接tanδＴよりも小さい、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の二輪車用バイアスタイヤ。
前記サイドウォールゴムは、ゴム成分１００質量部に対する天然ゴムの比率が３０質量部以上である、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の二輪車用バイアスタイヤ。