JPWO2011093057A1 - 自動二輪車用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

自動二輪車の使用頻度が最も高い直進走行時等においてはもちろん、自動二輪車の傾斜停止姿勢の下においても導電性ゴムからなる導電層を路面に確実に接触させることができ、しかも、自動二輪車の直進走行時等のタイヤ負荷転動に当っての、導電層への入力を抑制して、その導電層の耐摩耗性を高め、また、欠落時のおそれを有効に取り除いた自動二輪車用空気入りタイヤを提供するものであって、一層構造になり、トレッド接地面７を形成するトレッドゴム６を含むトレッド部１と、トレッド部１のそれぞれの側部に連続して半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部２と、各サイドウォール部の半径方向内方に連続するビード部３とを具えるものであって、トレッド接地面７の幅方向中央域で、タイヤ赤道面Ｃからいずれかの側に片寄った位置に、固有抵抗値が１×１０６Ω以下のゴムからなる導電層８を、トレッドゴム６の厚みの全体にわたって設けるとともに、この導電層８以外のトレッドゴム部分の固有抵抗値を１×１０８Ω以上としてなる。

Description

この発明は、自動二輪車用空気入りタイヤに関するものであり、とくには、ドライ路面であると、ウエット路面であるとの別なく、すぐれた走行性能を高度に実現し、併せて、走行中および停車時のいずれにおいても、走行中に帯電したタイヤの静電気を十分に放出してスパークの発生防止することで、燃料補給をも含む安全な使用を可能とする技術を提案するものである。

近年の自動二輪車用タイヤは、ウエット性能の向上を目的として、トレッドゴムへのシリカの充填率を高める傾向にある。
しかるに、シリカの充填率の増加は、タイヤの導電性を低下させることになるため、タイヤの負荷転動によって発生する静電気を放出するための手段を別途設けることが必要になる。

そこで、特許文献１，２には、トレッド接地面を複数の領域にて構成し、一部の領域のトレッドゴム部分を、導電性のゴムで形成することが記載されている。
また、それぞれの領域のトレッドゴム部分の全てが低導電性である場合には、タイヤ赤道面と対応する位置に導電性ゴムを配設していた。

しかしながら、前者の場合は、自動二輪車の使用頻度の最も高い直進走行時等、および停車時に、導電性ゴムが路面に接地する保証がなく、また、後者の場合は、自動二輪車の直進走行時等の、導電性ゴムの接地性は担保されるものの、自動二輪車のスタンドを立てた、傾斜停止姿勢の下にては、導電性ゴムが路面から離隔するおそれが高く、しかも、タイヤ赤道面内に配設した導電性ゴムは、自動二輪車の直進走行時等のタイヤの負荷転動に伴う、大きな駆動および制動力等の入力により、他の接地面部分に比してとくに激しく摩耗したり、欠け落ちたりするおそれが高いという問題があった。

特開２００７−３３１６５７号公報 特開２００８−３０２８１７号公報

この発明は従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、自動二輪車の使用頻度が最も高い直進走行時等においてはもちろん、自動二輪車の傾斜停止姿勢の下においても導電性ゴムからなる導電層を路面に確実に接触させることができ、しかも、自動二輪車の直進走行時等のタイヤ負荷転動に当っての、導電層への入力を抑制して、その導電層の耐摩耗性を高め、また、欠落時のおそれを有効に取り除いた自動二輪車用空気入りタイヤを提供するにある。

この発明の自動二輪車用空気入りタイヤは、一層以上の層構造、たとえば、単層構造、キャップアンドベース等の二層積層構造もしくは、三層以上の層の積層構造になって、トレッド接地面を形成するトレッドゴムを含むトレッド部と、このトレッド部のそれぞれの側部に連続して半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部と、各サイドウォール部の半径方向内方に連続するビード部とを具えるものであって、トレッド接地面の幅方向の中央域で、タイヤ赤道面からいずれかの側に片寄った位置に、固有抵抗値が１×１０^６Ω以下のゴムからなる導電層を、トレッドゴムの厚みの全体にわたって、円周方向に連続させて設けるとともに、この導電層以外のトレッドゴム部分の固有抵抗値を１×１０^８Ω以上としてなるものである。
なおここで、明細書および、特許請求の範囲で、「トレッド接地面の幅方向中央域」というときは、タイヤ子午線断面内で、トレッド接地面のペリフェリ長さの、タイヤ赤道面を中心に２０％〜５０％の範囲内の領域を意味するものとする。

ここで好ましくは、トレッドゴムからなるトレッド接地面を、タイヤ赤道面を含む中央域と、トレッド接地端を含むショルダ域と、ショルダ域と中央域との間に位置する一対の中間域との五つの領域にて構成し、中央域と、中間域と、ショルダ域とのそれぞれを、相互に異なる種類のトレッドゴム部分で形成する。

前記導電層の、タイヤ赤道面からの片寄り量は、タイヤ子午線断面内の、トレッド接地面のペリフェリ長さの４％以上２５％以下の範囲とすることが好ましく、また好ましくは、導電層の、同断面内の厚みを、０．５〜５．０（ｍｍ）の範囲とする。

またトレッドゴムは、その全体を単層構造とすることができる他、複数の領域からなるトレッド接地面を形成するトレッドゴムの、少なくとも一の領域のトレッドゴム部分を、二層以上の層の積層構造とすることもできる。

この発明の自動二輪車用空気入りタイヤでは、導電層を、自動二輪車の駆動および制動等に当ってとくに大きな力を受けるタイヤ赤道面位置からオフセットさせて配設することで、導電層のとくに激しい偏摩耗、欠落等のおそれを有効に取り除くことができ、この一方で、その導電層をトレッド接地面の幅方向中央域に配設することで、自動二輪車の直進走行時等にタイヤ、なかでも、トレッドゴムの固有抵抗値が１×１０^８Ω以上の非導電性部分に発生する静電気を、発生個所のいかんにかかわらず、路面に接地する導電層を経て効果的に放出させることができる。

このようなタイヤにおいて、トレッド接地面を、タイヤ赤道面を含む中央域と、トレッド接地端を含む一対のショルダ域と、ショルダ域と中央域との間に位置する一対の中間域との五つの領域にて構成し、そして、中央域と、中間域と、ショルダ域とのそれぞれを、相互に異なる種類のトレッドゴム部分で形成したときは、それぞれの領域を機能分離させて、各領域に最適なゴム種を配設することができる。

すなわち、自動二輪車の直進走行時等に接地する中央域には、その路面に、駆動力および制動力を効率良く伝達できるゴム種を、そして、コーナリング時に路面に接地するショルダ域には、自動二輪車の遠心力に対抗する横力を十分に発生できるゴム種を、そして、たとえば、コーナの立ち上がり等で路面に接地する中間域には、路面に、駆動力および制動力を十分に伝達するとともに、コーナリング状態での遠心力に対抗する横力を発生するに有利なゴム種をそれぞれ配設することで、自動二輪車用空気入りタイヤの運動性能を一層向上させることができる。

またここで、導電層の、たとえば厚み中心での、タイヤ赤道面からの片寄り量を、タイヤ子午線断面内の、トレッド接地面のペリフェリ長さの４％以上２５％以下の範囲としたときは、自動二輪車の直進走行時等および傾斜停止姿勢のいずれにおいても、導電層を路面に十分に接地させて、その導電層による静電気の放出をより円滑に行わせることができる。

すなわち、導電層の片寄り量が４％未満では、その導電層の各種の入力が大きくなりすぎることによる、導電層の偏摩耗、欠け落ち等の発生が否めない他、傾斜停止姿勢で、導電層が路面から離隔するおそれがあり、一方、２５％を越えると、直進走行時および傾斜停止姿勢等での、導電層の、路面への十分な接地を担保することが難しくなる。

またここで、導電層の、子午線断面内での厚みを０．５〜５．０（ｍｍ）としたときは、帯電防止効果を高めるとともに、放置安定性を維持させることができ、併せて、導電層への偏摩耗の発生を有効に防止することができる。
すなわち、その厚みが０．５（ｍｍ）未満では、タイヤに発生した静電気の、円滑にして十分な放出を実現することが難しく、その厚みが５．０（ｍｍ）を越えると、所要の物性をもつ中央域トレッドゴム部分とは異質の導電層への偏磨耗等の発生のおそれが高くなる。

この発明の実施形態を前輪用空気入りタイヤについて示す子午線断面図である。 この発明の実施形態を後輪用空気入りタイヤについて示す子午線断面図である。

自動二輪車の前輪用空気入りタイヤの実施形態を、タイヤをリムに組み付けて規定の内圧を充填した姿勢で示す図１において、図中１はトレッド部を、２は、トレッド部１のそれぞれの側部に連続して半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部を、そして３は、各サイドウォール部２の半径方向内方に連続するビード部をそれぞれ示す。

ここでは、ビード部３に埋設配置したビードコア３ａの周りに二枚のカーカスプライのそれぞれの側部部分を半径方向外方に巻き返してなる、ラジアル構造を可とするカーカス４を配設し、このカーカス４のクラウン域の外周側に、たとえば、トレッド周方向に延在するコードからなる一層以上、図では一層のベルト層からなるベルト５を設けるとともに、このベルト５のさらに外周側に、図では一層の層構造になって、トレッド接地面を形成するトレッドゴム６を配設することでトレッド部１を構成する。
このようなトレッド部１において、ここでは一層の層構造としたトレッドゴム６を、二層以上の層の積層構造とすることもできる。

なおこの図に示すところでは、トレッドゴム６によって形成される湾曲形態のトレッド接地面７を、タイヤ赤道面Ｃを含み、主には、自動二輪車の直進走行時に路面に接地する中央域７ａと、トレッド接地端を含み、主には、車両の旋回走行時に路面に接地する一対のショルダ域７ｂとの三つの領域にて構成し、そして、これらの中央域とショルダ域とのそれぞれを、相互に異なる種類の、所要の物性を有するトレッドゴム部分６ａ，６ｂで形成してなるも、トレッド接地面７は、単一の領域により、または五つ以上の領域により構成することもできる。

そしてさらには、トレッド接地面７の幅方向の中央域７ａで、タイヤ赤道面Ｃからいずれかの側、図示の子午線断面では左側に片寄った位置に、電気抵抗値が１×１０^４Ω以下のゴムからなる導電層８を、トレッドゴム６の厚みの全体にわたって、円周方向に連続させて設け、その導電層８を、タイヤ径方向又はタイヤ赤道面Ｃに対して１０°以下の角度で傾斜させることによって、タイヤ径方向にほぼ平行に延在させるとともに、この導電層８以外のトレッドゴム部分を、シリカ充填率が６０質量％以上の非導電層とする。

このようなタイヤによれば、自動二輪車の直進走行時等および、スタンドを立てた傾斜停止姿勢のいずれにおいても、導電層８を路面に十分に接地させることができ、タイヤの負荷転動によってトレッド部１の非導電層等に発生した静電気を、その導電層８を経て十分に、かつ円滑に放出することができる。

かかるタイヤにおいてより好ましくは、トレッド接地面７を、タイヤ赤道面を含む中央域と、トレッド接地端を含む一対のショルダ域と、ショルダ域と中央域との間に位置する一対の中間域との五つの領域にて構成し、併せて、中央域と、中間域と、ショルダ域とのそれぞれを、相互に異なる種類のトレッドゴム部分で構成して、上記のそれぞれの領域を機能分離させるとともに、各領域の、よりすぐれた運動性能の発現を十分に担保する。

なお図に示すところでは、導電層８を、タイヤ赤道面Ｃに対して図の左側に片寄って配設しているも、その導電層８は、自動二輪車の傾斜停止姿勢との関連において、図の右側に片寄せて配設することもできる。

そしてこれらのいずれの場合にあっても、導電層８の、たとえば厚み中心位置での、タイヤ赤道面Ｃからの片寄り量を、タイヤ子午線断面内の、トレッド接地面のペリフェリ長さＬの４〜２５％の範囲とすることが走行時、停車時の別なく導電層を路面に接地させる上で好ましく、また、導電層８の、同断面内での厚みは、０．５〜５．０（ｍｍ）の範囲とすることが、帯電した電荷を有効に放出させる上で好ましい。

ところで、トレッドゴム６を、図示のような単層構造とすることは、トレッドゴム、ひいては、タイヤの構造を簡単にして、作業工数および製品タイヤコスト等の低減を図る上で好ましく、一方、トレッドゴムの、少なくとも一の領域のトレッドゴム部分を、二層以上の層の積層構造とすることは、各領域のトレッドゴム部分に所期した通りの物性を付与する上で好ましい。

図２に示す後輪用空気入りタイヤは、トレッド接地面１７の湾曲形態を前述した前輪用タイヤとは変化させて、トレッド接地面１７の中央域を幾分尖った形態とするとともに、ショルダ域を幾分平坦な形態とし、併せて、図２（ａ）に示すタイヤは、トレッド接地面１７を、タイヤ赤道面Ｃを含む中央域１７ａと、トレッド接地端を含む一対のショルダ域１７ｂと、ショルダ域１７ｂと中央域１７ａとの間に位置する一対の中間域１７ｃとの五つの領域により構成し、そして、中央域１７ａと、中間域１７ｃと、ショルダ域１７ｂとのそれぞれを、相互に異なる種類のトレッドゴム部分で形成してなるものである点で、図１に示すタイヤとは構成を異にするものであり、そして、図２（ｂ）に示すタイヤは、トレッド接地面１７を、図２（ａ）に示す中間域１７ｃをカバーする程度に広範な中央域１７ｄと、図２（ａ）示すショルダ域とほぼ同様範囲のショルダ域１７ｅとの三つの領域にて構成するとともに、ショルダ域１７ｅのトレッドゴム部分を、キャップアンドベース構造になる、二種類の二層のゴム層の積層構造としてなるものである点で、図１に示すタイヤとは構成を異にするものである。
なお導電層８は、図２に示すいずれのタイヤにおいても、図１に示すものと同様、トレッド接地面の幅方向中央域１７ａ，１７ｄで、タイヤ赤道面Ｃから、図の左側に片寄った位置に配設されて、トレッドゴム６の厚みの全体にわたって、トレッド周方向に連続させて配設されており、これらの導電層８は、図１に関連して述べたところと同様に機能することができる。

ところで、後輪用タイヤを図２（ａ）に示すように構成したときは、中央域付近に、駆動および制動に耐え得る剛性を付与し、側部域に、横力に対するグリップ力を付与して、すぐれた旋回性と剛性とを両立させることができる。
また、図２（ｂ）に示すように構成したときは、中央域付近に前後方向の剛性を、側部域に、横力に対する剛性をそれぞれ確保して、すぐれた安定性と、ウエットグリップ性とを両立させることができる。

サイズが１８０／５５ ＺＲ１７の後輪タイヤの、表１に示す諸元を有する従来タイヤ、比較例タイヤおよび実施例タイヤのそれぞれを、サイズが１２０／７０ ＺＲ１７の前輪タイヤとともに実車に装着して、静電気の路面放出性およびウエット性能を、実車走行をもって評価したところ表１に示す結果を得た。
なお、ウエット性能の指数値は大きいほどすぐれた結果を示すものとした。

表１によれば、実施例タイヤは、導電層の、厚み中心位置での、タイヤ赤道面からのオフセット量を５．６％とすることで、センタ域およびショルダ域のそれぞれのトレッドゴム部分の固有抵抗値を１×１０^８Ω以上として、それらのゴム部分を非導電性としてなお、走行時および傾斜停止姿勢のいずれにおいても、静電気のすぐれた路面放出性を確保することができ、併せて、高いウエット性能を発揮できることが解かる。

なお、従来タイヤは、トレッドゴムへのシリカ充填率が小さく、トレッド接地面のどの部分も静電気の路面放出性を有することから、特別の導電性を配設することなしに、すぐれた静電気放出性を発揮することができ、この一方で、従来タイヤのトレッドゴムはシリカ充填率が小さいが故に、排水性能の低さが否めないことが解かる。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
３ａ ビードコア
４ カーカス
５ ベルト
６ トレッドゴム
６ａ，６ｂ トレッドゴム部分
７，１７ トレッド接地面
７ａ，１７ａ，１７ｄ 中央域
７ｂ，１７ｂ，１７ｅショルダ域
７ｃ 中間域
８ 導電層
Ｃ タイヤ赤道面
Ｌ トレッド接地面のペリフェリ長さ

Claims (5)

1. 一層以上の層構造になり、トレッド接地面を形成するトレッドゴムを含むトレッド部と、トレッド部のそれぞれの側部に連続して半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部と、各サイドウォール部の半径方向内方に連続するビード部とを具える自動二輪車用空気入りタイヤにおいて、
   トレッド接地面の幅方向中央域で、タイヤ赤道面からいずれかの側に片寄った位置に、固有抵抗値が１×１０^６Ω以下のゴムからなる導電層を、トレッドゴムの厚みの全体にわたって設けるとともに、この導電層以外のトレッドゴム部分の固有抵抗値を１×１０^８Ω以上としてなる自動二輪車用空気入りタイヤ。
2. トレッド接地面を、タイヤ赤道面を含む中央域と、トレッド接地端を含むショルダ域と、ショルダ域と中央域との間に位置する一対の中間域との五つの領域にて構成し、中央域と、中間域と、ショルダ域とのそれぞれを、相互に異なる種類のトレッドゴム部分で形成してなる請求項１に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
3. 前記導電層の、タイヤ赤道面からの片寄り量を、タイヤ子午線断面内の、トレッド接地面のペリフェリ長さの４％以上２５％以下としてなる請求項１もしくは２に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
4. トレッドゴムを単層構造としてなる請求項１〜３のいずれかに記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
5. トレッドゴムの、少なくとも一の領域のトレッドゴム部分を、二層以上の層の積層構造としてなる請求項１〜３のいずれかに記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。

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