JP4518655B2

JP4518655B2 - 二輪車用タイヤ

Info

Publication number: JP4518655B2
Application number: JP2000282488A
Authority: JP
Inventors: 一三中村
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-09-18
Filing date: 2000-09-18
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2020-09-18
Also published as: JP2002087016A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にオンロードまたはオフロード用の二輪車用タイヤに係り、タイヤ内腔部に充填した発泡ゴムの耐熱耐久性に優れた二輪車用タイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、タイヤ内腔部に発泡ゴムを充填した二輪車用タイヤでは、発泡ゴムのタイヤクラウン領域が熱によりダメージを受け易く、その耐熱耐久性を向上させるための対策として、発泡ゴムに用いられるゴム基材の耐熱耐久性を向上させるか、あるいは発熱・蓄熱に最も大きな影響を及ぼす発泡倍率を低く抑える等の手段が用いられている。
【０００３】
しかしながら、発泡ゴムに用いられるゴム基材の耐熱耐久性を向上させることにはゴム配合技術的に一定の限界がある。
【０００４】
一方、発泡倍率を低く抑えることは、充填体の重量増、耐衝撃吸収性の低下等に直結し、通常走行時（非パンク時）の走行性能の低下を招来するおそれがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上記事実を考慮し、タイヤ内腔部に充填した発泡ゴムの耐熱耐久性を向上させると同時に、走行性能の低下を防止することができる二輪車用タイヤを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のニ輪車用タイヤでは、少なくとも一層のカーカス層と、カーカス層のタイヤ径方向外側に設けられ、外部からの衝撃力を少なくともタイヤ周方向に分散させる補強バンド層と、補強バンドのタイヤ径方向外側に設けられたトレッドゴムと、カーカス層のタイヤ径方向内側のタイヤ内腔部に充填された発泡倍率５００％以上１５００％以下の弾性発泡体と、を含んで構成され、前記トレッドゴムで構成されたトレッド部のタイヤ軸方向略中央には、タイヤ周方向に沿って該トレッド部幅の２０〜４５％の幅を有するセンターブロック列が設けられ、前記補強バンド層は、前記センターブロック列幅の８０〜１２０％の幅を有することを特徴とする。
【０００７】
次に、請求項１に記載の二輪車用タイヤの作用効果について説明する。
【０００８】
カーカス層のタイヤ径方向外側には補強バンド層が設けられており、カーカス層のタイヤ径方向内側のタイヤ内腔部には発泡倍率５００％以上１５００％以下の弾性発泡体が充填されている。
【０００９】
したがって、外部からトレッドゴムに作用した衝撃力が補強バンド層によりタイヤ周方向等に分散されるため、特にタイヤクラウン部内面に接する弾性発泡体が受ける衝撃力を低減でき、この結果、弾性発泡体の耐熱耐久性を向上できる。
【００１０】
一方、タイヤ内腔部に上記発泡倍率の弾性発泡体を充填したことにより、弾性発泡体の重量の増加を防止すると同時に、耐衝撃吸収性の低下を防止することができる。このため、走行性能の低下を防止できる。
【００１１】
この結果、弾性発泡体の耐熱耐久性を向上させることができるとともに、走行性能の低下を防止することができる。
【００１２】
なお、弾性発泡体の具体例として最も発泡ゴムが好ましく、他にスポンジ等のような弾性のある多孔質合成樹脂でもよい。
【００１３】
ところで、弾性発泡体の発泡倍率が５００％未満では、弾性発泡体の重量が増加するとともに、耐衝撃吸収性が低下してしまい、この結果走行性能が低下するおそれがあるため不適切である。
【００１４】
一方、発泡倍率が１５００％を超えると、弾性発泡体中に空気室部分の占める割合が大きくなりすぎ、空気室相互の隔壁が薄くなりすぎて荷重支持能力が低下するため不適切となる。
【００１５】
なお、本発明において、タイヤ内腔部とは、タイヤ内面とリムとで囲まれる空間を指す。
【００１６】
また、弾性発泡体の発泡倍率Ｖとは、固層部の密度ｄ０、弾性発泡体（発泡ゴム）の密度ｄ１とした場合、（ｄ０／ｄ１−１）を百分率で表したものをいう。
【００１７】
請求項２に記載の二輪車用タイヤでは、補強バンド層にタイヤ周方向の張力を与えて測定したときの動的弾性率Ｅｂと、トレッドゴムにタイヤ周方向の張力を与えて測定したときの動的弾性率Ｅｔとの比Ｅｂ／Ｅｔが、１．０５以上であることを特徴とする。
【００１８】
次に、請求項２に記載の二輪車用タイヤの作用効果について説明する。
【００１９】
補強バンド層にタイヤ周方向の張力を与えて測定したときの動的弾性率Ｅｂと、トレッドゴムにタイヤ周方向の張力を与えて測定したときの動的弾性率Ｅｔとの比Ｅｂ／Ｅｔが１．０５以上であるため、外部からトレッドゴムに作用した衝撃力をタイヤ周方向等に効果的に分散することができる。
【００２０】
この結果、タイヤ内腔部の弾性発泡体に伝達される衝撃力を軽減でき、弾性発泡体の発熱量を低減することができるため、弾性発泡体の耐熱耐久性を向上させることができる。
【００２１】
逆に、Ｅｂ／Ｅｔが１．０５未満では、外部からの衝撃力をタイヤ周方向に効果的に分散することができず不適切である。
【００２２】
ここで、動的弾性率の測定条件について以下に説明する。
【００２３】
東洋精機（株）製スペクトロメーター（Ｌ−ＩＲ型）に、長さ２０ｍｍ、幅４．７ｍｍ、厚さ２ｍｍのゴム試験片を取付けた後、ゴム試験片に初期張力１．７ｋｇｆ／ｃｍ²を与え、この状態でゴム試験片に歪み１％、振動数５０Ｈｚを与え、室温２０℃において測定したものとする。
【００２４】
また、請求項１に記載の二輪車用タイヤは、トレッドゴムで構成されたトレッド部のタイヤ軸方向略中央には、タイヤ周方向に沿って該トレッド部幅の２０〜４５％の幅を有するセンターブロック列が設けられ、補強バンド層は、センターブロック列幅の８０〜１２０％の幅を有することを特徴とする。
【００２５】
次に、請求項１に記載の二輪車用タイヤの作用効果について説明する。
【００２６】
センターブロック列の幅をトレッド部幅の２０〜４５％に限定したのは、２０％よりも小さいとブロックの剛性が小さくなりすぎトラクションが低下するため好ましくないからである。逆に、４５％よりも大きいと直進時のトラクションは向上するが踏面の曲げ剛性が必要以上に高くなり乗り心地が悪化する。また、径方向入力に対するエッジ効果が低下し（センターブロックの次のブロックまでがセンターから離れすぎる）、コーナーリング性が悪化するため好ましくない。
【００２７】
補強バンド層の幅をセンターブロック列幅の８０〜１２０％に限定したのは、８０％よりも小さくすると補強効果が小さくなるため好ましくないからである。逆に１２０％よりも大きくすると、トレッド部の剛性が大きくなりすぎ、操縦安定性が低下するため好ましくないからである。
【００２８】
なお、トレッド部幅とは、タイヤ踏面に沿ってタイヤ軸方向に沿って測定した寸法を指す。
【００２９】
なお、二輪車用タイヤでは、補強バンド層は、有機繊維を含んだ高弾性ゴム層にすることができる。
【００３０】
次に、上記に記載の二輪車用タイヤの作用効果について説明する。
【００３１】
補強バンド層を有機繊維を含んだ高弾性ゴム層とすることにより、効果的に補強することができる。
【００３２】
また、二輪車用タイヤは、高弾性ゴム層の有機繊維は、タイヤ周方向に配向された短繊維にすることができる。
【００３３】
次に、上記に記載の二輪車用タイヤの作用効果について説明する。
【００３４】
高弾性ゴム層の有機繊維をナイロン、ポリエステル、ＰＥＮ、レイヨン、芳香族ポリアミド等の短繊維とすれば、Ｅｂ／Ｅｔを１．０５〜１．１０にすることができるため、外部からの衝撃力を効果的にタイヤ周方向等に分散できる。
【００３５】
また、二輪車用タイヤは、短繊維を用いて不織布とすることができる。
【００３６】
次に、上記に記載の二輪車用タイヤの作用効果について説明する。
【００３７】
ナイロン、ポリエステル、ＰＥＮ、レイヨン、芳香族ポリアミド等の短繊維を用いて不織布とすれば、Ｅｂ／Ｅｔを１．２０〜２．００にすることができるため、外部からの衝撃力をより効果的にタイヤ周方向等に分散できる。
【００３８】
請求項３に記載の二輪車用タイヤは、少なくとも一層のカーカス層と、前記カーカス層のタイヤ径方向外側に設けられ、外部からの衝撃力を少なくともタイヤ周方向に分散させる補強バンド層と、前記補強バンドのタイヤ径方向外側に設けられたトレッドゴムと、前記カーカス層のタイヤ径方向内側のタイヤ内腔部に充填された発泡倍率５００％以上１５００％以下の弾性発泡体と、を含んで構成され、前記トレッドゴムで構成されたトレッド部は、タイヤ径方向に異なる種類のゴムを積層したＣａｐ／Ｂａｓｅ型トレッドであり、前記トレッド部のタイヤ軸方向中央には、タイヤ周方向に沿ってセンターブロック列が設けられ、前記補強バンド層は、タイヤ径方向内側に位置するＢａｓｅゴムであり、前記センターブロック列のタイヤ軸方向幅の８０〜１２０％の幅を有することを特徴とする。
【００３９】
次に、請求項３に記載の二輪車用タイヤの作用効果について説明する。
【００４０】
タイヤ径方向外側に位置するＣａｐゴムはＢａｓｅゴムと比較して柔らかいためグリップを向上でき操縦安定性を向上できるとともに、Ｂａｓｅゴムは比較的硬いためトレッドの動きを抑制できタイヤ内部に充填した弾性発泡体の発熱を制限することができる。
【００４１】
請求項４に記載の二輪車用タイヤでは、トレッドゴムのＪＩＳ硬度は５０〜８０度であることを特徴とする。
【００４２】
次に、請求項４に記載の二輪車用タイヤの作用効果について説明する。
【００４３】
トレッドゴムのＪＩＳ硬度を５０〜８０度に限定したのは、５０度未満であれば補強バンド層を設けてもトレッド部の剛性を充分に得られないからである。逆に８０度を越えると、トレッド部が硬くなりすぎて操縦安定性を損なうからである。
【００４４】
なお、ＪＩＳ硬度とは、スプリング式硬さ試験（Ａ形）で測定したゴム硬度をいう。
【００４５】
請求項５に記載の二輪車用タイヤでは、カーカス層は、タイヤ赤道線に対して２０°〜６０°傾斜したカーカスコードを備えた少なくとも２枚のカーカスプライを備え、前記各カーカスプライの前記カーカスコードが相互に交差した交錯層であることを特徴とする。
【００４６】
次に、請求項５に記載の二輪車用タイヤの作用効果について説明する。
【００４７】
いわゆるラジアル構造のカーカス層を用いたラジアルカーカスタイヤをオフロードで使用すると、タイヤは一般的に高偏平であるため、横剛性が小さくなり、操縦安定性が確保できない。
【００４８】
そこで、本発明のようにいわゆるバイアス構造のカーカス層を用いることにより、操縦安定性を確保することができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の第１実施形態に係る二輪車用タイヤについて説明する。
【００５０】
図１に示すように、二輪車用タイヤ１０は、タイヤ赤道線に対して２０°〜６０°傾斜して配置されたカーカスコードをゴムコーティングした第１のカーカスプライ１２及び第２のカーカスプライ１４の２枚のカーカスプライから構成されたカーカス層１６を備えている。
【００５１】
ここで、第１のカーカスプライ１２のカーカスコードと第２のカーカスプライ１４のカーカスコードとは相互に交差して設けられている。
【００５２】
カーカス層１６は、トレッド部１８及びサイドウォール部２０を補強し、その両端部が、ビード部２２に埋設されたビードコア２４の周りにタイヤ回転軸方向外側に向かって巻き上げられている。
【００５３】
カーカス層１６のタイヤ径方向外側には、カーカス補強層２６が設けられている。
【００５４】
カーカス補強層２６のタイヤ径方向の外側には、トレッドゴム２８との間に、タイヤ周方向に延在したナイロン、ポリエステル、ＰＥＮ、レイヨン、芳香族ポリアミド等の有機短繊維（短繊維補強コード）をゴムコーティングして形成した補強バンド層３０が設けられている。
【００５５】
この補強バンド層３０は、トレッド部１８に外部から衝撃力が作用した場合に、この衝撃力をタイヤ周方向等に分散させることにより、後述するタイヤ内腔部に充填された発泡ゴム３２へ伝達する衝撃力を軽減する機能を有している。
【００５６】
また、補強バンド層３０のタイヤ軸方向幅ＳＷは、トレッド部１８に設けられたセンターブロック２８Ａのタイヤ軸方向幅ＢＷ（ブロック表面に沿ってタイヤ軸方向に測定した寸法）の８０％〜１２０％に設定されている。
【００５７】
補強バンド層３０のタイヤ径方向外側のトレッド部１８は、ＪＩＳＡ硬度が５０〜８０度のトレッドゴム２８で構成されている。ＪＩＳＡ硬度を５０〜８０度のトレッドゴム２８を用いることにより、トレッド部１８の耐久性を向上することができる。
【００５８】
逆に、ＪＩＳＡ硬度５０度未満ではトレッド部１８のブロック剛性の低下が大きくトラクション性に劣るため不適切であり、一方８０度を超えるとトレッド部１８のブロックが硬くなり過ぎてブロック欠け等が生じ易く、トレッド部１８の耐久性に問題があるため不適切である。
【００５９】
図２に示すように、トレッド部１８にはブロックパターンが形成されている。ブロックパターンのタイヤ軸方向略中央（図２中矢印Ａ方向）には、タイヤ周方向（図２中矢印Ｂ方向）に沿って、複数のセンターブロック２８Ａが略等間隔で並んだセンターブロック列が形成されている。
【００６０】
このセンターブロック２８Ａのタイヤ軸方向幅ＢＷ（ブロック表面に沿ってタイヤ軸方向に測定した寸法）は、トレッド部１８のタイヤ軸方向幅ＴＷの２０％〜４５％に設定されている。
【００６１】
なお、図１に示すように、トレッド部１８のタイヤ軸方向幅ＴＷとは、タイヤ踏面に沿ってタイヤ軸方向に測定した寸法である。
【００６２】
一方、タイヤ内面とリム３４とで囲まれた空間であるタイヤ内腔部には、発泡倍率が５００％〜１５００％である弾性発泡体としての発泡ゴム３２が充填されている。弾性発泡体の具体例として、発泡ゴム３２の他に、スポンジ等の弾性のある多孔質合成樹脂が適している。
【００６３】
ここで、本発明の二輪車用タイヤ１０の動的弾性率について説明する。
【００６４】
補強バンド層３０にタイヤ周方向の張力を与えて測定したときの動的弾性率Ｅｂと、接地側のトレッドゴム２８にタイヤ周方向の張力を与えて測定したときの動的弾性率Ｅｔとの比Ｅｂ／Ｅｔが、１．０５以上に設定されている。
【００６５】
なお、上記動的弾性率の測定条件は、東洋精機（株）製スペクトロメーター（Ｌ−ＩＲ型）に、長さ２０ｍｍ、幅４．７ｍｍ、厚さ２ｍｍのゴム試験片を取付けた後、ゴム試験片に初期張力１．７ｋｇｆ／ｃｍ²を与え、この状態でゴム試験片に歪み１％、振動数５０Ｈｚを与え、室温２０℃において測定したものとする。
【００６６】
なお、本発明の二輪車用タイヤ１０は、オンロード又はオフロードいずれにも用いることができる。
【００６７】
次に、二輪車用タイヤの作用及び効果について説明する。
【００６８】
従来のタイヤ内腔部に発泡ゴムを充填している二輪車用タイヤでは、発泡ゴムのタイヤクラウン領域が熱によりダメージを受け易く、その耐熱耐久性を向上させるための一般的対策として、ゴム基材の耐熱耐久性を向上させることはゴム配合技術的に困難であるため、発泡ゴムの発泡倍率を低く抑える等の手段が用いられていた。しかし、発泡ゴム自体の重量の増加、耐衝撃吸収性の低下等に直結し、走行性能が低下するおそれがあった。
【００６９】
そこで、本発明のように、カーカス層１６のタイヤ径方向外側に補強バンド層３０を設けたことにより、補強バンド層３０により外部からの衝撃力がタイヤ周方向等に分散されるため、特にタイヤクラウン部内面に接する発泡ゴム３２が受ける衝撃力を低減できる。このため、タイヤ内腔部の発泡ゴム３２に伝達する衝撃力を低減でき、発泡ゴム３２の耐熱耐久性を向上できる。
【００７０】
一方、タイヤ内腔部に上記発泡倍率の発泡ゴム３２を充填したことにより、発泡ゴム３２の重量の増加を防止すると同時に、耐衝撃吸収性の低下を防止することができ、走行性能の低下を防止できる。
【００７１】
この結果、発泡ゴム３２の耐熱耐久性を向上させることができるとともに、走行性能の低下を防止することができる。
【００７２】
ここで、補強バンド層３０のタイヤ周方向に張力を与えて測定したときの動的弾性率Ｅｂと、接地側のトレッドゴム２８のタイヤ周方向に張力を与えて測定したときの動的弾性率Ｅｔとの比Ｅｂ／Ｅｔを１．０５以上とすることにより、外部からの衝撃力をタイヤ周方向等に効果的に分散することができる。この結果、発泡ゴム３２に伝達する衝撃力を軽減でき、発泡ゴム３２の発熱量を低減することができるため、結果として発泡ゴム３２の耐熱耐久性を向上させることができる。
【００７３】
特に、補強バンド層３０を構成する高弾性ゴム層の有機繊維をナイロン、ポリエステル、ＰＥＮ、レイヨン、芳香族ポリアミド等の短繊維とすることにより、Ｅｂ／Ｅｔを１．０５〜１．１０にすることができるため、外部からの衝撃力を効果的にタイヤ周方向等に分散できる。
【００７４】
なお、短繊維を用いて不織布とすることにより、Ｅｂ／Ｅｔを１．２０〜２．００にすることができるため、外部からの衝撃力をより効果的にタイヤ周方向等に分散できる。
【００７５】
次に、第２実施形態に係る二輪車用タイヤについて説明する。
【００７６】
なお、以下の説明において、第１実施形態の二輪車タイヤ１０と重複する構成には同符号を付し、適宜説明を省略する。
【００７７】
図３に示すように、本実施形態の二輪車用タイヤ５０では、トレッド部５２をタイヤ径方向に異なる種類のゴムを積層したＣａｐ／Ｂａｓｅ型トレッドとしたものである。
【００７８】
ここで、Ｃａｐゴム６０のタイヤ径方向内側でありかつタイヤ軸方向略中央の位置には、センターブロック列のタイヤ軸方向幅ＢＷ（ブロック５８Ａ表面に沿ってタイヤ軸方向に測定した寸法）の８０〜１２０％のタイヤ軸方向幅ＳＷ（Ｂａｓｅゴム表面に沿ってタイヤ軸方向に測定した寸法）を有するＢａｓｅゴム６２が設けられている。このＢａｓｅゴム６２は、第１実施形態でいう補強バンド層３０と同様の作用及び効果を有するものであり、外部からの衝撃力をタイヤ周方向等に分散するものである。
【００７９】
本発明によれば、操縦安定性はＣａｐゴム６０によって確保でき、補強効果はＢａｓｅゴム６２によって確保することができる。
（試験例）
次に、本発明のタイヤ及び従来のタイヤを用い、直径１．７ｍのドラム上で耐久試験を行った。
【００８０】
ここで、測定条件を、タイヤ空気圧０（タイヤ内腔部に弾性体を充填したタイヤをパンクさせた状態）、ドラム回転速度（車両装着時のタイヤ走行速度換算）１２０Ｋｍ／ｈ、負荷荷重１９０Ｋｇ、雰囲気温度を室温（３８℃）として、１時間毎にタイヤ内部の発泡ゴムの温度を測定したものである。なお、従来のタイヤには、補強バンド層が設けられていない。
【００８１】
この試験の詳細な測定条件及び測定結果について、以下の表１に示す。
【００８２】
【表１】

【００８３】
なお、カーカス層は、１Ｐと２Ｐとを交差したものであり、また実施列１、２及び従来タイヤに充填されている発泡ゴムのゴム基材は同質である。
【００８４】
本試験の結果では、上記表１に示すように、実施例１及び実施例２の本発明のタイヤでは、発泡ゴムの温度は従来タイヤ（１９８℃）と比較してそれぞれ１４５℃、１３３℃に低下しており、発泡ゴムの耐熱耐久性が２００％以上向上したことが判明した。
【００８５】
【発明の効果】
本発明の二輪車用タイヤによれば、タイヤ内腔部に充填した発泡ゴムの耐熱耐久性を向上させると同時に、走行性能の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る二輪車用タイヤの断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る二輪車用タイヤのトレッド部の展開図を示す。
【図３】本発明の第２実施形態に係る二輪車用タイヤの断面図である。
【符号の説明】
１０、５０二輪車用タイヤ
１６カーカス層
１８、５２トレッド部
２８トレッドゴム
３０補強バンド層
３２発泡ゴム（弾性発泡体）
６２Ｂａｓｅゴム

Claims

少なくとも一層のカーカス層と、
前記カーカス層のタイヤ径方向外側に設けられ、外部からの衝撃力を少なくともタイヤ周方向に分散させる補強バンド層と、
前記補強バンドのタイヤ径方向外側に設けられたトレッドゴムと、
前記カーカス層のタイヤ径方向内側のタイヤ内腔部に充填された発泡倍率５００％以上１５００％以下の弾性発泡体と、
を含んで構成され、
前記トレッドゴムで構成されたトレッド部のタイヤ軸方向略中央には、タイヤ周方向に沿って該トレッド部幅の２０〜４５％の幅を有するセンターブロック列が設けられ、
前記補強バンド層は、前記センターブロック列幅の８０〜１２０％の幅を有することを特徴とする二輪車用タイヤ。
前記補強バンド層にタイヤ周方向の張力を与えて測定したときの動的弾性率Ｅｂと、前記トレッドゴムにタイヤ周方向の張力を与えて測定したときの動的弾性率Ｅｔとの比Ｅｂ／Ｅｔが、１．０５以上であることを特徴とする請求項１に記載の二輪車用タイヤ。
少なくとも一層のカーカス層と、
前記カーカス層のタイヤ径方向外側に設けられ、外部からの衝撃力を少なくともタイヤ周方向に分散させる補強バンド層と、
前記補強バンドのタイヤ径方向外側に設けられたトレッドゴムと、
前記カーカス層のタイヤ径方向内側のタイヤ内腔部に充填された発泡倍率５００％以上１５００％以下の弾性発泡体と、
を含んで構成され、
前記トレッドゴムで構成されたトレッド部は、タイヤ径方向に異なる種類のゴムを積層したＣａｐ／Ｂａｓｅ型トレッドであり、
前記トレッド部のタイヤ軸方向中央には、タイヤ周方向に沿ってセンターブロック列が設けられ、
前記補強バンド層は、タイヤ径方向内側に位置するＢａｓｅゴムであり、前記センターブロック列のタイヤ軸方向幅の８０〜１２０％の幅を有することを特徴とする二輪車用タイヤ。
前記トレッドゴムのＪＩＳ硬度は、５０〜８０度であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の二輪車用タイヤ。
前記カーカス層は、タイヤ赤道線に対して２０°〜６０°傾斜したカーカスコードを備えた少なくとも２枚のカーカスプライを備え、前記各カーカスプライの前記カーカスコードが相互に交差した交錯層であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の二輪車用タイヤ。