WO2006112407A1

WO2006112407A1 - 二輪車用空気入りタイヤ及びその製造方法

Info

Publication number: WO2006112407A1
Application number: PCT/JP2006/307961
Authority: WO
Inventors: Yuichiro Ogawa; Yutaka Koyama
Original assignee: Bridgestone Corporation
Priority date: 2005-04-15
Filing date: 2006-04-14
Publication date: 2006-10-26
Also published as: US20090020200A1; JP4750793B2; EP1870257B1; EP1870257A1; EP1870257A4; JPWO2006112407A1

Abstract

　ゴムストリップの積層体でトレッド部を形成した二輪車用空気入りタイヤの耐久性を高める。また、かかるタイヤを製造する方法を提供する。　二輪車用空気入りタイヤ１は、ゴムストリップ１１をタイヤ周方向に連続的にらせん巻回したゴムストリップ積層体８からなるトレッド部５を具える。トレッド部踏面９を形成するゴムストリップ積層体８の最外層１０ａは、それを構成するゴムストリップ間の境界面をトレッド部踏面９からタイヤ外部に延ばした仮想延長面ｐが、トレッド部踏面９に立てた法線ｎに対してトレッド端側に位置する。かかるタイヤ１は、トレッド部踏面となるべきゴムストリップの最外層を形成するにあたり、ゴムストリップ１１をトレッド端からタイヤ赤道面ＣＬに向かって順次巻き付けることによって製造される。

Description

明細書

二輪車用空気入りタイヤ及びその製造方法

技術分野

[0001] この発明は、ゴムストリップをタイヤ周方向に連続的にらせん卷回したゴムストリップ積層体力なるトレッド部を具える二輪車用空気入りタイヤ及びその製造方法に関するものであり、特に力かるタイヤの使用寿命の向上を図る。

背景技術

[0002] 近年、二輪車用タイヤの成型工程での作業工数の低減及び作業時間の短縮とともに、タイヤ構成部材の製造装置を不要にして製造ユニットの小型化を図るため、インナーライナ一、ビードフイラ、サイドゴムおよびトレッドゴム等のタイヤ構成部材を個別に準備することなぐ剛体コア又は成型ドラム等の成型台上に、リボン状のゴムストリツプをオーバーラップさせながららせん卷回して貼り付け、所定のグリーンタイヤを形成し、このグリーンタイヤを加硫成型することによって所定の製品タイヤを製造する方法、いわゆるコア成型方法が提案されている（例えば特開 2003— 136611号公報参照

) o

発明の開示

[0003] 一般に二輪車のコーナリングに当っては、タイヤにキャンバー角を付与してトレッド部の側方域を接地させる走行、いわゆるキャンバー走行を行う。この際に発生するサイドフオースの作用により、接地しているトレッド部と路面の間には、タイヤ赤道面側からトレッド端に向かう向きの抗力が発生する。また、タイヤの幅を小さくするため、二輪車用空気入りタイヤのトレッド部のクラウン半径は、四輪車用タイヤのそれに比べて小さい。このような二輪車用空気入りタイヤ固有の特性により、従来のコア成型方法により製造されたタイヤにあっては、トレッド部踏面を形成するゴムストリップ同士が剥離しやすぐこれがためにその使用寿命を全うできない場合があった。

[0004] 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、その目的は、ゴムストリップの積層体でトレッド部を形成した二輪車用空気入りタィャの耐久性を高めること、及び力かるタイヤを製造する方法を提供することにある。 [0005] 前記の目的を達成するため、この発明の二輪車用空気入りタイヤは、ゴムストリップをタイヤ周方向に連続的にらせん卷回したゴムストリップ積層体力なるトレッド部を具える二輪車用空気入りタイヤにおいて、トレッド部踏面を形成するゴムストリップ積層体の最外層は、それを構成するゴムストリップ間の境界面をトレッド部踏面力タイャ外部に延ばした仮想延長面が、トレッド部踏面に立てた法線に対してトレッド端側に位置することを特徴とするものである。このような向きにゴムストリップを巻き付けることにより、サイドフォースが作用した際にも、ゴムストリップ同士が剥離することを防止できる。

[0006] この二輪車用空気入りタイヤにおいては、トレッド部を、タイヤ赤道面を含む中央域と、該中央域を挟んで位置する両側方域とに区分して、中央域の最外層を硬質のゴムストリップで構成し、両側方域の最外層を軟質のゴムストリップで構成することが好ましい。なお、本明細書中において、「中央域」とは、タイヤ赤道面を中心としたトレツド接地幅の 50%の幅の領域をいうものとし、「側方域」とは、この中央域の両側に位置する領域をいうものとし、「硬質のゴムストリップ」とは、その 300%モジュラスが「軟質のゴムストリップ」の 300%モジュラスよりも大きいゴムストリップをいうものとする。硬質のゴムストリップの 300%モジュラスは、好ましくは 6〜10MPaの範囲、より好ましくは 7〜9MPaの範囲であり、軟質のゴムストリップの 300%モジュラスは、好ましくは 1 〜6MPaの範囲、より好ましくは 2〜5MPaの範囲であり、両者の差は、好ましくは 2 MPa以上、より好ましくは 3MPa以上である。

[0007] また、仮想延長面とトレッド部踏面に立てた法線とのなす角が 80〜90° の範囲にあることが好ましぐ 85〜90° の範囲にあることがさらに好ましい。

[0008] さらに、力かるタイヤを剛体コアにより成型することが好ましい。

[0009] そして、この発明の二輪車用空気入りタイヤの製造方法は、ゴムストリップをタイヤ周方向に連続的にらせん卷回して積層することによりトレッド部を形成する二輪車用空気入りタイヤの製造方法にぉ、て、トレッド部踏面となるべきゴムストリップの最外層を形成するにあたり、拡径状態の剛体コア上に、ゴムストリップ間の境界面をトレツド部踏面力タイヤ外部に延ばした仮想延長面が、トレッド部踏面に立てた法線に対してトレッド端側に位置するように、ゴムストリップをトレッド端力タイヤ赤道面に向かつて順次巻き付けることを特徴とするものである。このような向きにゴムストリップを巻き付けることにより、サイドフォースが作用した際にも、ゴムストリップ同士が剥離することを防止できる。なお、ここでいう「拡径状態」とは、その外面形状が製品タイヤの内面形状とほぼ対応する状態のことをいうものとし、より具体的には加硫金型への出し入れを円滑にするために必要な径変化を除いて、加硫成型終了まで径変化することのない状態をいうものとする。

[0010] この製造方法においては、トレッド部の中央域の最外層を硬質のゴムストリップで構成し、トレッド部の両側方域の最外層を軟質のゴムストリップで構成することが好ましく

、硬質のゴムストリップの 300%モジュラスは、好ましくは 6〜10MPaの範囲、より好ましくは 7〜9MPaの範囲であり、軟質のゴムストリップの 300%モジュラスは、好ましくは l〜6MPaの範囲、より好ましくは 2〜5MPaの範囲であり、両者の差は、好ましくは 2MPa以上、より好ましくは 3MPa以上である。

[0011] また、仮想延長面とトレッド部踏面に立てた法線とのなす角が 80〜90° の範囲にあることが好ましぐ 85〜90° の範囲にあることがさらに好ましい。

[0012] この発明によれば、サイドフォースが作用した際にも、ゴムストリップ同士が剥離しにくい向きにゴムストリップを巻き付けることにより、ゴムストリップの積層体でトレッド部を形成した二輪車用空気入りタイヤの耐久性を高めることが可能となる。

図面の簡単な説明

[0013] [図 1]この発明に従う代表的な二輪車用空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図である

[図 2]図 1に示すタイヤのトレッド部右半域の一部の拡大断面図である。

[図 3]この発明に従う代表的なタイヤの製造方法を示す図である。

[図 4]この発明に従う他の製造方法のゴムストリップ巻き付け手順を示す図である。

[図 5]従来のコア成型方法により製造されたタイヤのタイヤ幅方向断面図である。

[図 6]コーナリング走行中の二輪車に発生する力を示す図である。

[図 7]コーナリング走行中の二輪車用タイヤに発生する力を示す図である。

符号の説明

[0014] 1 タイヤ 2 ビードコア

3 ビード部

4 サイドウォール部

5 トレッド咅

6 カーカス

7 ベル卜

8 ゴムストリップ積層体

9 トレッド部踏面

10a ゴムストリップ最外層

10b ゴムストリップ最内層

11 ゴムストリップ

12 剛体コア

13 トレッド部中央域

14 トレッド部側方域

発明を実施するための最良の形態

[0015] 次に、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。図 1は、この発明に従う代表的な二輪車用空気入りタイヤ（以下「タイヤ」という。）のタイヤ幅方向断面を示しており、図 2は、図 1に示すタイヤのトレッド部右半域の一部を拡大した断面を示す。

[0016] 図 1に示すタイヤ 1は、ビードコア 2を埋設した 1対のビード部 3、ビード部 3からタイャ径方向外方に延びる一対のサイドウォール部 4、及び両サイドウォール部 4、 4の間にまたがって延びるトレッド部 5を具える。また、タイヤ 1は、ビード部 3、サイドウォール部 4、トレッド部 5にわたつてトロイド状に延び、両端部がビードコア 2で係止される力一カス 6と、そのクラウン部外周に位置するベルト 7を有しており、このベルト 7のタイヤ径方向外側に前記のトレッド部 5が配置されている。ビードコア 2、ビード部 3、サイドウォール部 4、カーカス 6及びベルト 7については、従来のタイヤと同様の構成とすることができる。

[0017] トレッド部 5は、ゴムストリップをタイヤ周方向に連続的にらせん卷回し、隣接する側面同士を接合してなるゴムストリップ積層体 8で構成されている。図 1に示す実施態様では、ゴムストリップ積層体 8は、トレッド部踏面 9を形成する最外層 10aとその内側に位置する最内層 10bの 2層で構成されて、る。

[0018] そして、この発明のタイヤ 1の構成上の主な特徴は、図 2に示すように、最外層 10a を構成するゴムストリップ 11、 11間の境界面をトレッド部踏面 9からタイヤ外部に延ばした仮想延長面 Pが、トレッド部踏面 9に立てた法線 nに対してトレッド端側 Tに位置

R

すること、すなわちトレッド部右半域を示す図 2においては、仮想延長面 pが法線 nの右側に位置することにある。また、トレッド部左半域においては、これと反対の構成となる。したがって、最外層 10a全体としては、図 1に示すように、タイヤ赤道面 CLを対称軸として略線対称の構成となる。

[0019] 以下、この発明が前記構成を採用するに至った経緯を作用とともに説明する。

従来のコア成型方法では、一方のトレッド端力他方のトレッド端に向かって順次ゴムストリップを巻き付けてトレッド部を形成して、た。このようにして製造されたタイヤ 1 01は、図 5に示すように、一方のトレッド部半域（図 5では左半域)では、最外層 110a を構成するゴムストリップ間 111、 111の境界面 pがトレッド部踏面に立てた法線 nに対してトレッド端側に傾き、他方のトレッド部半域（図 5では右半域)では、最外層 110 aを構成するゴムストリップ 111、 111間の境界面 pがトレッド部踏面に立てた法線 nに対してタイヤ赤道面 CL側に傾、てヽた。

[0020] ところで、二輪車のコーナリングに当っては、図 6に示すように、車体をコーナーの内側に傾け、タイヤにキャンバー角 Θを付与してトレッド部の側方域を接地させるキヤンバー走行を行う。この際、走行速度と回転半径に応じたサイドフォース Fがコーナ一の外側に向かって作用する。これをタイヤについてみると、図 7に示すように、接地しているトレッド部と路面の間には、摩擦により、サイドフォース Fと作用方向が逆向きで大きさが同じ摩擦力 Fが抗力として発生する。すなわち、コーナリング中のタイヤ

2

のトレッド部踏面には、タイヤ赤道面からトレッド端に向力つて力が作用するのである

[0021] したがって、図 5に示したような従来のタイヤでは、トレッド部左半域を接地した状態でのコーナリング時には問題は生じな、が、トレッド部右半域を接地した状態でのコーナリング時には、摩擦力 Fがゴムストリップ 111の接合を剥がす向きに作用するた

2

め、隣接するゴムストリップ間にクラックが生じ、この状態で使用を続ければ、クラックがゴムストリップの境界面に沿って進展し、やがてタイヤの故障を引き起こす。

[0022] そこで発明者らは、最外層を構成するゴムストリップの境界面を摩擦力 Fの作用方

2 向に傾けるように、すなわち境界面をトレッド部踏面力タイヤ外部に延ばした仮想延長面が、トレッド部踏面に立てた法線に対してトレッド端側に位置するようにゴムストリップを巻き付ければ、コーナリング中にサイドフォースが作用した場合にも、最外層を構成するゴムストリップ間での剥離を有効に防止して耐久性を向上することができることを見出し、この発明を完成させるに至ったのである。

[0023] 次に、力かるタイヤの具体的な製造方法を説明する。

図 3は、周面上にビード部 3、サイドウォール部 4及びゴムストリップ積層体の最内層 10bを形成した状態の剛体コア 12の幅方向断面斜視図である。ビード部 3及びサイドウオール部 4については、従来のコア成型方法と同様にして剛体コア 12上に形成する。最内層 10bは、図示の例では、右側のトレッド端 T力も左側のトレッド端 Tに向

R L

力つてゴムストリップを巻き付けている力これに限定されず、左側のトレッド端 Tから

し右側のトレッド端 Tに向力つて巻き付けてもよぐ両トレッド端 T 、 T力もタイヤ赤道

R L R

面 CLに向力つて巻き付けてもよぐタイヤ赤道面 CLから両トレッド T 、 T端に向かつ

L R

て巻き付けてもよい。そして、トレッド部右半域の最内層 10bの上に最外層 10aを形成するに当たり、剛体コア 12を拡径し、その外面形状が製品タイヤの内面形状とほぼ対応する状態にした上で、図示のように、トレッド端 T力タイヤ赤道面 CLに向か

R

つてゴムストリップ 11を順次巻き付けていく。この際、製品タイヤにおいて、ゴムストリツプ 11間の境界面をトレッド部踏面 9からタイヤ外部に延ばした仮想延長面力トレッド部踏面に立てた法線に対してトレッド端側に位置するように、ゴムストリップ 11のォーバーラップ量及び前記法線に対する配設角度を制御する。ゴムストリップ 11の巻き付けがタイヤ赤道面 CLに達すると、ゴムストリップ 11を切断し、トレッド部左半域について、トレッド部右半域と同様にして、トレッド端 T力もタイヤ赤道面 CLに向力つてゴム

し

ストリップ 11を巻き付ける。このようにしてトレッド部を形成したグリーンタイヤをモールド内で加硫成型すれば、所望のトレッド部構造を有する製品タイヤを得ることができる [0024] このように剛体コアを用いるコア成型法によってこの発明のタイヤを成型すると、一般に加硫圧力が 5MPa以上と高くなるので、製品タイヤにおいてゴムストリップの境界面が割れにくぐ剥離防止に有利である。また、ゴムストリップを積層した後に従来のシェービング製法のように大きな拡径を行うとゴムストリップの境界面が割れ剥離を起こしやすいが、この発明では、製品タイヤの内面形状とほぼ対応する外面形状の剛体コア上で積層を行うので、その後の拡径が少なぐゴムストリップ相互の剥離を防止できる。ちなみに、コア成型法により成型されたタイヤはタイヤ内面が平滑であるのに対して、従来のブラダを用いて成型されたタイヤはタイヤ内面にエア抜き用のバターンを有して、るので、両者は容易に判別できる。

[0025] なお、図 3では、トレッド部右半域の最外層 10aの形成から左半域の最外層 10aの形成に移行する際にゴムストリップ 11を切断した力図 4に示すように、タイヤ赤道面 CL付近力ゴムストリップの巻き付けを開始し、図中の A、 B、 C、 Dの順に作業を行えば、ゴムストリップ 11を切断することなく連続的にゴム積層体 8を形成することもできる。

[0026] また、トレッド部 5を、タイヤ赤道面 CLを含む中央域 13と、この中央域 13を挟んで位置する両側方域 14、 14とに区分して、中央域 13の最外層 10aを硬質のゴムストリップで構成し、両側方域 14、 14の最外層 10aを軟質のゴムストリップで構成することが好ましい。自動二輪車は、直進走行中はタイヤのトレッド部 5の中央域 13が主として接地し、一方、コーナリング走行中は車体を傾けて旋回することに伴い、タイヤの接地域がトレッド部 5のセンター域 13から側方域 14へと移行する。直進走行とコーナリング走行の走行頻度を比較すると、直進走行の頻度がはるかに多いことから、中央域 13には高速耐久性を重視したゴムを配置し、側方域 14にはグリップ力を重視したゴムを配置することで、高速耐久性とコーナリング性の双方に優れたタイヤを得ることができる。したがって、高速耐久性を確保する観点から、硬質のゴムストリップの 300 %モジュラスは、好ましくは 6〜10MPaの範囲、より好ましくは 7〜9MPaの範囲とする。また、グリップ力を確保する観点から、軟質のゴムストリップの 300%モジュラスは、好ましくは l〜6MPaの範囲、より好ましくは 2〜5MPaの範囲とする。そして、高速耐久性とコーナリング性を高いレベルで両立させる観点から、両者の差は、好ましくは 2MPa以上、より好ましくは 3MPa以上とする。

[0027] また、仮想延長面 pとトレッド部踏面に立てた法線 nとのなす角ひが 80〜90° の範囲にあることが好ましい。角 aが 80° 未満の場合には、車体を傾けた状態から直立した状態に戻す際に、トレッド部踏面と路面の間に発生する摩擦力の作用によりゴムストリップ同士に剥離が生じるおそれがあるからであり、 90° を超える場合には、ゴムストリップ層の厚みが薄くなり、積層数を増やす必要があることから、生産効率が低下する力らである。より好ましくは、各 αを 85〜90° の範囲とする。

[0028] さらに、隣接するゴムストリップのオーバーラップ量は、少なくとも lmmであることが好ましぐより好ましい範囲はゴムストリップの幅の 25%以上である。オーバーラップ量が少ないと、路面との間に発生する摩擦力によりゴムストリップ同士が剥がれやすくなるからである。

[0029] なお、上述したところは、この発明の実施態様の一部を示したにすぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更をカロえたりすることができる。例えば、 2層のゴムストリップ層でトレッド部を形成した態様を例にして図示及び説明を行った力トレッド部を 1層又は 3層以上のゴムストリップ層で形成してちょい。

産業上の利用可能性

[0030] 以上の説明から明らかなように、この発明によって、ゴムストリップの積層体でトレッド部を形成した二輪車用空気入りタイヤの耐久性を高めることが可能となった。また、カゝかるタイヤを製造する方法を提供することも可能となった。

Claims

請求の範囲

[1] ゴムストリップをタイヤ周方向に連続的にらせん卷回したゴムストリップ積層体力なるトレッド部を具える二輪車用空気入りタイヤにおいて、

トレッド部踏面を形成するゴムストリップ積層体の最外層は、それを構成するゴムストリップ間の境界面をトレッド部踏面力タイヤ外部に延ばした仮想延長面力トレッド部踏面に立てた法線に対してトレッド端側に位置することを特徴とする二輪車用空気入りタイヤ。

[2] トレッド部を、タイヤ赤道面を含む中央域と、該中央域を挟んで位置する両側方域とに区分して、中央域の最外層を硬質のゴムストリップで構成し、両側方域の最外層を軟質のゴムストリップで構成してなる、請求項 1に記載の二輪車用空気入りタイヤ。

[3] 前記硬質ゴムストリップと前記軟質ゴムストリップの 300%モジュラスの差が 2MPa以上である、請求項 2に記載の二輪車用空気入りタイヤ。

[4] 前記仮想延長面とトレッド部踏面に立てた法線とのなす角が 80〜90° の範囲にある、請求項 1〜3のいずれか一項に記載の二輪車用空気入りタイヤ。

[5] 剛体コアを用いて成型された、請求項 1〜4のいずれか一項に記載の二輪車用空気入りタイヤ。

[6] 剛体コア上でゴムストリップをタイヤ周方向に連続的にらせん卷回して積層することによりトレッド部を形成する二輪車用空気入りタイヤの製造方法において、

トレッド部踏面となるべきゴムストリップの最外層を形成するにあたり、拡径状態の剛体コア上に、ゴムストリップ間の境界面をトレッド部踏面力タイヤ外部に延ばした仮想延長面が、トレッド部踏面に立てた法線に対してトレッド端側に位置するように、ゴムストリップをトレッド端力もタイヤ赤道面に向力つて順次巻き付けることを特徴とする製造方法。

[7] トレッド部を、タイヤ赤道面を含む中央域と、該中央域を挟んで位置する両側方域とに区分して、中央域の最外層を硬質のゴムストリップで構成し、両側方域の最外層を軟質のゴムストリップで構成する、請求項 6に記載の製造方法。

[8] 前記硬質ゴムストリップと前記軟質ゴムストリップの 300%モジュラスの差が 2MPa以上である、請求項 7に記載の製造方法。 [9] 前記仮想延長面とトレッド部踏面に立てた法線とのなす角が 80〜90° の範囲にある、請求項 6〜8のいずれか一項に記載の製造方法。