JPWO2012026588A1 - 自動二輪車用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

早期摩耗や偏摩耗といった不具合を生じることなく、旋回時のグリップが向上した自動二輪車用空気入りタイヤを提供する。環状に形成されたトレッド部を備えた自動二輪車用空気入りタイヤである。トレッド部の幅よりも幅の狭い少なくとも一層のスパイラルベルト層をクラウン部タイヤ半径方向内側に有し、かつ、トレッド部のショルダー部に表層ゴムより室温における３００％伸長時のモジュラスが小さい内層ゴムが配置され、内層ゴムがバットレス部まで延在してなり、内層ゴムと表層ゴムとのモジュラスの比が０．３〜０．９の範囲である。

Description

本発明は自動二輪車用空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、早期摩耗や偏摩耗といった不具合を生じることなく、旋回時のグリップが向上した自動二輪車用空気入りタイヤに関する。

高性能二輪車用タイヤでは、タイヤの回転速度が高速となるため、遠心力の影響が大きく、タイヤのトレッド部分が外側に膨張してしまい、操縦安定性を害する場合がある。このため、タイヤのトレッド部分に、有機繊維やスチールの補強部材（スパイラル部材）を、タイヤ赤道面と略平行になるように、巻きつけるタイヤ構造が開発されている。タイヤ赤道面に沿ってスパイラル状に巻きつける補強部材としては、ナイロン繊維や芳香族ポリアミド（アラミド）、スチールなどを用いている。中でも、芳香族ポリアミドやスチールは、高温時においても伸張せずにトレッド部分の膨張を抑制することができるため、高速でタイヤが回転した場合でもタイヤが遠心力で膨らむことなく、操縦安定性や耐久性を向上させることができる。

このように、スパイラルベルト層を配置することにより、周方向剛性を高め高速走行時のせり出し変形を防止し、トラクション性能を向上させ、その結果、操縦安定性をさらに向上させたタイヤとしては、例えば、特許文献１に記載のタイヤを挙げることができる。

しかしながら、昨今の高速化、高出力化が進む自動二輪車にあっては、トラクション性と旋回性の両立が課題となってきた。使用頻度の高いトレッドの中央部は、高出力化により大きなトラクションが加わることになるため、トレッドゴムを高硬度化してトラクション性能を確保する必要性が生じる。しかし、スパイラルベルト層を配置したり、トレッドゴムを高硬度化したりする場合には、旋回時のグリップが必ずしも満足しうるものではなかった。

この問題を解決するため、例えば、特許文献２には、トレッドゴムをタイヤ径方向に３分割して、ショルダー部のゴム全体を中央部のゴムと比較して低硬度のものに置換することで、大きなキャンバー角にて旋回する際、ショルダー部の接地長を十分に伸ばすことが可能となることが報告されている。この手法によれば、接地面積を十分に確保することが可能となり、旋回時のグリップを向上させることができる。

特開２００７−２８３８０３号公報 特開２００７−２９０５３７号公報

しかしながら、特許文献２に記載の手法のように、ショルダー部のゴム全体を低硬度ゴムとすると、タイヤ使用初期においては、旋回時のグリップは向上するものの、早期摩耗や偏摩耗に対しては十分なものではなく、さらなる改良が望まれていた。

そこで本発明の目的は、早期摩耗や偏摩耗といった不具合を生じることなく、旋回時のグリップが向上した自動二輪車用空気入りタイヤを提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、下記構成とすることにより、上記課題を解消することができることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤは、環状に形成されたトレッド部を備えた自動二輪車用空気入りタイヤにおいて、
前記トレッド部の幅よりも幅の狭い少なくとも一層のスパイラルベルト層をクラウン部タイヤ半径方向内側に有し、かつ、前記トレッド部のショルダー部に表層ゴムより室温における３００％伸長時のモジュラスが小さい内層ゴムが配置され、該内層ゴムがバットレス部まで延在してなり、前記内層ゴムと前記表層ゴムとの前記モジュラスの比が０．３〜０．９の範囲であることを特徴とするものである。ここで室温とは、 ＪＩＳ Ｋ ６２５０に準拠した値（２３±２℃）である。また、３００％伸長時のモジュラスとは、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠した引張試験における加硫ゴムシートの３００％伸長時の引張り応力である。

本発明においては、前記内層ゴムの前記モジュラスが２．０〜１０．０ＭＰａであり、かつ、前記表層ゴムの前記モジュラスが５．０〜１５．０ＭＰａであることが好ましい。また、本発明においては、前記内層ゴムがタイヤ赤道から前記トレッド部の半幅の１／２よりタイヤ幅方向外側に配置されていることが好ましい。さらに、本発明においては、前記トレッド部における前記内層ゴムの厚みが、前記トレッド部の総厚みの４０〜８０％であることが好ましい。さらにまた、本発明においては、前記スパイラルベルト層の幅が前記トレッド部の幅の５０〜９０％であって、該スパイラルベルト層の端部に前記内層ゴムが隣接して配置されていることが好ましい。

本発明によれば、早期摩耗や偏摩耗といった不具合を生じることなく、旋回時のグリップが向上した自動二輪車用空気入りタイヤを提供することが可能となる。

本発明の一好適実施形態に係る自動二輪車用空気入りタイヤの断面図である。 本発明の他の好適実施形態に係る自動二輪車用空気入りタイヤの断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の一好適実施形態に係る自動二輪車用空気入りタイヤの断面図である。図示するように、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤ１０は、一対のビード部５に夫々埋設されたビードコア１の周りに夫々折り返して係止されたカーカス２を骨格とし、カーカス２のクラウン部外周に配置されたトレッド部６と、その両端からタイヤ半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部７とを備えており、トレッド部６におけるカーカス２のタイヤ半径方向外側には、周方向に螺旋状に巻回されたゴム被覆コードからなる少なくとも一層のスパイラルベルト層３が配置されている。

本発明においては、スパイラルベルト層３の幅はトレッド部６の幅よりも狭い。スパイラルベルト層３の幅をトレッド部６の幅よりも狭くすることにより、旋回時にショルダー部がたわみ易くなる。その結果、旋回時に接地面積を十分に確保することができ、グリップを向上させることができる。

また、本発明においては、トレッド部６のショルダー部に表層ゴムより室温における３００％伸長時のモジュラス（３００％モジュラス（室温））が小さい内層ゴム４が配置され、内層ゴム４がバットレス部８まで延在してなり、内層ゴム４と表層ゴムとのモジュラスの比が０．３〜０．９、好ましくは０．５〜０．７の範囲である。ショルダー部に、表層ゴムより３００％モジュラス（室温）が小さい内層ゴム４を配置することで、さらに旋回時のグリップを向上させることが可能となる。また、同時にウォームアップ性も向上する。ここで、ウォームアップ性とはタイヤの暖気の速さを意味し、ウォームアップ性が高いほどグリップ性が向上する。さらに、ショルダー部の内部のみに３００％モジュラス（室温）が小さいゴムを配置することによって、接地面の早摩耗・偏摩耗の問題を回避することができる。上記効果を良好に得るためには、内層ゴム４と表層ゴムとの３００％モジュラス（室温）の比は０．３〜０．９の範囲である。具体的には、内層ゴム４の３００％モジュラス（室温）は２．０〜１０．０ＭＰａであり、表層ゴムの３００％モジュラス（室温）は５．０〜１５．０ＭＰａであることが好ましい。内層ゴム４は、表層ゴムとの関係において、上記要件を満足するものであれば、用いるゴムの組成については特に制限されるものではない。

さらにまた、本発明においては、内層ゴム４がバットレス部８まで延在している。内層ゴム４がバットレス部８まで延在していないと、ショルダー部の端部の剛性を低下させることができず、旋回時のグリップを向上させることができない。したがって、ショルダー部に配置する内層ゴム８は、バットレス部８まで延在させる必要がある。

さらに、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤ１０においては、内層ゴム４はタイヤ赤道からトレッド部６の半幅の１／２よりタイヤ幅方向外側に配置されていることが好ましい。タイヤ赤道からトレッド部６の半幅の１／２よりタイヤ幅方向内側は、大きなトラクションがかかる領域であり、この領域に内層ゴム４を配置すると、トレッドゴムの硬度が低下してしまい、トラクション性や操縦安定性が低下するおそれがある。

さらにまた、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤ１０においては、トレッド部６における内層ゴム４の厚みが、トレッド部６の総厚みの４０〜８０％であることが好ましい。内層ゴム４の厚みがトレッド部６の総厚みの８０％を超えると、走行時のトレッド部６の摩耗によって、内層ゴム４が露出してしまう場合があるため好ましくない。一方、４０％未満では、グリップ性能に与える効果が小さくなってしまう場合があるため、やはり好ましくない。

また、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤにおいては、スパイラルベルト層の幅がトレッド部の幅の５０〜９０％であって、スパイラルベルト層の端部に内層ゴムが隣接して配置されていることが好ましい。このような構造を有するタイヤの断面図を図２に示す。図示するように、タイヤ２０は一対のビード部１５に夫々埋設されたビードコア１１の周りに夫々折り返して係止されたカーカス１２を骨格とし、カーカス１２のクラウン部外周に配置されたトレッド部１６と、その両端からタイヤ半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部１７とを備えており、トレッド部１６におけるカーカス１２のタイヤ半径方向外側には、周方向に螺旋状に巻回されたゴム被覆コードからなる少なくとも一層のスパイラルベルト層１３が配置されている。上述のとおり、スパイラルベルト層１３の幅はトレッド部１６の幅の５０〜９０％とし、図示するように、スパイラルベルト層１３の端部に内層ゴム１４が隣接して配置され、バットレス部１８まで延在させることにより、グリップが向上し、本発明の効果を良好に得ることができる。

なお、スパイラルベルト層３、１３は、１本のコードをゴムで被覆した長尺状のゴム被覆コードまたは複数本のコードをゴムで被覆した帯状プライを螺旋状に巻回して形成され、コード方向が実質的にタイヤ周方向とされたものであり、そのコードとしては、スチールコードの他、芳香族ポリアミドであるアラミド（例えば、デュポン社製 商品名：ケブラー）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、レーヨン、ザイロン（登録商標）（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維）、脂肪族ポリアミドであるナイロン等の有機繊維、さらにはグラスファイバーやカーボンファイバー等の材質のものを適宜選択して用いることができる。なお、図示例においては、スパイラルベルト層３，１３は最外層ベルトとして設けられるが、所望に応じ、スパイラルベルト層３，１３のタイヤ半径方向外側に、さらに１層以上のベルト層を設けることもできる。

図１に示すとおり、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤ１０は、トレッド部６の幅よりも幅の狭い少なくとも一層のスパイラルベルト層３をクラウン部タイヤ半径方向内側に有し、トレッド部６のショルダー部に３００％モジュラス（室温）が表層ゴムより小さい内層ゴム４を配置し、かつ、内層ゴム４をバットレス部８にまで延在させ、内層ゴム４と表層ゴムとのモジュラスの比を０．３〜０．９の範囲とすることのみが重要であり、その他の構造や材質には特に制限されるものではない。

例えば、本発明のタイヤの骨格をなすカーカス２は、比較的高弾性のテキスタイルコードを互いに平行に配列してなるカーカスプライの少なくとも１枚からなる。カーカスプライの枚数は、１枚でも２枚でもよく、３枚以上でもかまわない。また、カーカス２の両端部は、図１等に示すようにビードコア１の周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止しても、両側からビードワイヤで挟み込んで係止しても（図示せず）、いずれの固定方法を用いてもよい。また、タイヤの最内層にはインナーライナーが配置され（図示せず）、トレッド部６の表面には、適宜トレッドパターンが形成されている（図示せず）。

以下に、本発明について、実施例を用いて具体的に説明する。
（実施例１）
図１に示すタイプの断面構造を有する自動二輪車用空気入りタイヤを、タイヤサイズ１９０／５０ＺＲ１７にて作製した。スパイラルベルト層３の半幅はタイヤ赤道からトレッド部６の端部に向かって８０％までとした。内層ゴム４は、タイヤ赤道からトレッド部６の端部に向かって６０％の位置からバットレス部８まで延在させた。内層ゴム４と表層ゴムとの３００％モジュラス（室温）の比は０．６とし、内層ゴム４の厚みはトレッド部６の総厚みの０．６倍とした。なお、内層ゴム４と表層ゴムの３００％モジュラス（室温）は、２３±２℃において、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠した引張試験にて測定した。

（実施例２）
図２に示すタイプの断面構造を有する自動二輪車用空気入りタイヤを、タイヤサイズ１９０／５０ＺＲ１７にて作製した。スパイラルベルト層１３の半幅はタイヤ赤道からトレッド部１６の端部に向かって６０％までとした。内層ゴム１４は、スパイラルベルト層１３に隣接して配置し、バットレス部１８まで延在させた。それ以外は、実施例１と同様とした。

（比較例１）
内層ゴムのモジュラス値が高く、内層と表層のモジュラス比率が０．９５となる事以外は実施例１のタイヤと同様の構成とした。

（比較例２）
内層ゴムのモジュラス値が低く、内層と表層のモジュラス比率が０．２０となる事以外は実施例１のタイヤと同様の構成とした。

（従来例）
内層ゴムを配置しないこと以外は実施例１のタイヤと同様の構成とした。

＜操縦安定性評価＞
実施例１、２、比較例１、２および従来例の各供試タイヤを市販の自動二輪車のリヤに適用して（リム：ＭＴ６．００×１７インチ、内圧：２９０ｋＰａ）、耐摩耗性、旋回グリップ性およびウォームアップ性の各項目につき、下記の手順に従い評価した。

＜耐摩耗性＞
上記実車テストを行う前に、タイヤの重量を測定しておき、その後、テストコースを１５周した後に、タイヤに付着したゴムかすや小石などの付着物を取り除いてタイヤの重量を測定し、新品時からの重量差を摩耗量として評価した。得られた結果を、従来例を１００とした指数として、下記表１中に併記した。数値が大きいほど性能が良好であることを示す。

＜旋回グリップ性およびウォームアップ性＞
旋回グリップ性およびウォームアップ性は、ライダーによるフィーリング試験により評価した。得られた結果を、従来例を１００とした指数として、下記表１中に併記した。数値が大きいほど性能が良好であることを示す。

※１：内層ゴムの３００％モジュラス（室温）
※２：表層ゴムの３００％モジュラス（室温）
※３：内層ゴムの３００％モジュラス（室温）／表層ゴムの３００％モジュラス（室温）

表１の結果より、本発明のタイヤは、耐摩耗性を維持しつつ、旋回時のグリップ力が向上していることがわかる。

１，１１ ビードコア
２，１２ カーカス
３，１３ スパイラルベルト層
４，１４ 内層ゴム
５，１５ ビード部
６，１６ トレッド部
７，１７ サイドウォール部
８，１８ バットレス部
１０，２０ 自動二輪車用空気入りタイヤ

Claims (5)

1. 環状に形成されたトレッド部を備えた自動二輪車用空気入りタイヤにおいて、
   前記トレッド部の幅よりも幅の狭い少なくとも一層のスパイラルベルト層をクラウン部タイヤ半径方向内側に有し、かつ、前記トレッド部のショルダー部に表層ゴムより室温における３００％伸長時のモジュラスが小さい内層ゴムが配置され、該内層ゴムがバットレス部まで延在してなり、前記内層ゴムと前記表層ゴムとの前記モジュラスの比が０．３〜０．９の範囲であることを特徴とする自動二輪車用空気入りタイヤ。
2. 前記内層ゴムの前記モジュラスが２．０〜１０．０ＭＰａであり、かつ、前記表層ゴムの前記モジュラスが５．０〜１５．０ＭＰａである請求項１記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
3. 前記内層ゴムがタイヤ赤道から前記トレッド部の半幅の１／２よりタイヤ幅方向外側に配置されている請求項１記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
4. 前記トレッド部における前記内層ゴムの厚みが、前記トレッド部の総厚みの４０〜８０％である請求項１記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
5. 前記スパイラルベルト層の幅が前記トレッド部の幅の５０〜９０％であって、該スパイラルベルト層の端部に前記内層ゴムが隣接して配置されている請求項１記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。

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