(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第2ゴム層は、厚さが略一定の外側部と、該外側部のタイヤ赤道側に連なり、かつ、タイヤ赤道に向かって厚さが漸減する内側部とを含んでいる請求項1乃至4のいずれかに記載の自動二輪車用タイヤ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、トレッドゴム内部に、接地面よりもロスコンプライアンスの小さいゴム層を設けることを基本として、耐久性を向上させた自動二輪車用タイヤを提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、トレッド部の接地面がタイヤ半径方向外側に凸で円弧状に湾曲してのびる自動二輪車用タイヤであって、
前記トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、前記カーカスのタイヤ半径方向外側かつ前記トレッド部の内部に配されしかもコードをタイヤ周方向に対して5°以下の角度で配列されたプライからなるトレッド補強層とを具え、前記トレッド部に配されたトレッドゴムは、前記接地面を形成する第1ゴムからなる第1ゴム層と、該第1ゴム層のタイヤ内腔側に設けられ前記接地面に沿ってのびる第2ゴムからなる第2ゴム層と
、前記第1ゴム層及び前記第2ゴム層のタイヤ内腔側で前記トレッド補強層の略全幅を覆う第3ゴムからなる第3ゴム層とを含み、
タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、前記第2ゴム層は、タイヤ赤道の両外側に設けられた一対からなり、前記各第2ゴム層のタイヤ赤道側の内端は、タイヤ赤道からトレッド展開半幅TWhの1/3の位置よりもタイヤ赤道側に位置し、前記第2ゴムの温度100℃でのロスコンプライアンスLC2は、前記第1ゴムの温度100℃でのロスコンプライアンスLC1よりも小さ
く、前記第3ゴム層は、タイヤ内腔側で前記トレッド補強層と接し、タイヤ半径方向外側で前記第1ゴム層及び前記第2ゴム層と接していることを特徴とする。
【0008】
本発明に係る自動二輪車用タイヤは、前記第1ゴムの前記ロスコンプライアンスLC1は、0.19MPa
−1以上であり、前記第2ゴムの前記ロスコンプライアンスLC2と、前記第1ゴムの前記ロスコンプライアンスLC1との比LC2/LC1は、0.55〜0.65であり、前記第2ゴムのゴム硬度Hs2と前記第1ゴムのゴム硬度Hs1との比Hs2/Hs1は、1.0〜1.3であり、前記第2ゴムの複素弾性率E*2と前記第1ゴムの複素弾性率E*1との比E*2/E*1は、1.0〜1.3であるのが望ましい。
【0009】
本発明に係る自動二輪車用タイヤは
、前記第3ゴム層の厚さt3
が、0.3〜2.0mmであり、前記第2ゴム層のタイヤ半径方向の内側面
が、前記トレッド部の厚さ中心線よりもタイヤ内腔側に位置するのが望ましい。
【0010】
本発明に係る自動二輪車用タイヤは、前記第2ゴム層のタイヤ半径方向の外側面は、前記厚さ中心線よりも前記接地面側に位置し、しかも前記外側面は、トレッド接地端では、前記厚さ中心線から2.0〜3.0mmの範囲に位置し、前記トレッド接地端から前記トレッド展開半幅TWhの1/3の位置では、前記厚さ中心線から1.5〜2.5mmの範囲に位置し、前記トレッド接地端から前記トレッド展開半幅TWhの1/2の位置では、前記厚さ中心線から1.0〜2.0mmの範囲に位置し、前記トレッド接地端から前記トレッド展開半幅TWhの2/3の位置では、前記厚さ中心線から1.0〜2.0mmの範囲に位置しているのが望ましい。
【0011】
本発明に係る自動二輪車用タイヤは、前記第2ゴム層は、厚さが略一定の外側部と、該外側部のタイヤ赤道側に連なり、かつ、タイヤ赤道に向かって厚さが漸減する内側部とを含んでいるのが望ましい。
【発明の効果】
【0012】
本発明の自動二輪車用タイヤでは、トレッド部に配されたトレッドゴムが、接地面を形成する第1ゴムからなる第1ゴム層と、該第1ゴム層のタイヤ内腔側に設けられ接地面に沿ってのびる第2ゴムからなる第2ゴム層とを含んでいる。
【0013】
タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、第2ゴム層は、タイヤ赤道の両外側に設けられた一対からなる。各第2ゴム層のタイヤ赤道側の内端は、タイヤ赤道からトレッド展開半幅TWhの1/3の位置よりもタイヤ赤道側に位置している。前記タイヤ赤道からトレッド展開半幅TWhの1/3の位置は、大きな駆動力が負荷され易い比較的小さなキャンバー角が与えられたときの接地面に含まれる。本発明では、この部分に第2ゴム層が配されている。
【0014】
第2ゴムの温度100℃でのロスコンプライアンスLC2は、第1ゴムの温度100℃でのロスコンプライアンスLC1よりも小さい。このような第2ゴムは、第1ゴムよりも発熱し難いため、トレッドゴムの温度上昇を抑え、トレッドゴムのブローを効果的に抑制する。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1は、本実施形態の自動二輪車用タイヤ1(以下、単に「タイヤ」ということがある。)の正規状態におけるタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面図である。本実施形態のタイヤ1は、トレッド部2に溝が設けられていないスリックタイプのレース用の自動二輪車用タイヤである。
【0017】
「正規状態」とは、タイヤ1が正規リム(図示省略)にリム組みされ、かつ、正規内圧が充填された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。
【0018】
「正規リム」は、タイヤ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。
【0019】
「正規内圧」は、タイヤ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。
【0020】
図1に示されるように、本実施形態の自動二輪車用タイヤ1は、トレッド部2を有している。トレッド部2は、キャンバー角が大きい旋回時においても十分な接地面積が得られるように、トレッド接地端Te、Te間の接地面2sが、タイヤ半径方向外側に凸で円弧状に湾曲している。トレッド接地端Te、Te間のタイヤ軸方向距離であるトレッド幅TWがタイヤ最大幅をなす。
【0021】
本実施形態の自動二輪車用タイヤ1は、カーカス6、トレッド補強層7、ビードエーペックスゴム8、及び、トレッドゴム2Gを具えている。
【0022】
カーカス6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。カーカス6は、例えば、折り返しプライ6Aと巻き下げプライ6Bとにより構成される。折り返しプライ6Aは、本体部6aと折り返し部6bとを含んでいる。本体部6aは、トレッド部2からサイドウォール部3を経てビードコア5に至る。折り返し部6bは、本体部6aに連なりかつビードコア5の回りで折り返されている。巻き下げプライ6Bは、トレッド部2から折り返しプライ6Aの本体部6aに沿ってのび、例えば、ビードエーペックスゴム8の先端部8eで終端している。
【0023】
折り返しプライ6A及び巻き下げプライ6Bは、タイヤ赤道Cに対して、例えば75〜90°の角度で傾けて配列されたカーカスコードを有している。カーカスコードには、例えば、ナイロン、ポリエステル又はレーヨン等の有機繊維コード等が好適に採用される。本実施形態のカーカスコードは、レーヨンが採用されている。これにより、熱によるカーカスの耐久性の低下が抑制される。
【0024】
トレッド補強層7は、カーカス6のタイヤ半径方向外側かつトレッド部2の内方に配されている。本実施形態のトレッド補強層7は、トレッド部2の略全域に設けられている。トレッド補強層7は、例えば、コードが配列されたプライからなる。本実施形態のトレッド補強層7は、小巾の帯状プライがタイヤ周方向に対して5°以下の角度で螺旋状に巻き付けられたジョイントレスプライで構成されている。帯状プライは、複数本(好ましくは10本以下)のコードがトッピングゴムで被覆されて形成される。
【0025】
トレッド補強層7のコードは、例えば、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、又は、芳香族ポリアミド等の有機繊維コードが好適である。本実施形態のコードは、芳香族ポリアミドを採用している。このようなコードは、走行時のトレッド部2の変形を抑制し、ひいてはトレッド部2の発熱を抑制する。
【0026】
ビードエーペックスゴム8は、本体部6aと折り返し部6bとの間に配され、かつ、ビードコア5からタイヤ半径方向外方に向かって先細状にのびている。ビードエーペックスゴム8は、例えば、60°以上のゴム硬度を有するゴムで形成されている。これにより、ビード部4及びサイドウォール部3が補強される。
【0027】
本明細書において、ゴム硬度は、JIS−K6253に基づき100℃の環境下でデュロメータータイプAにより測定されたデュロメータA硬さである。
【0028】
図2には、トレッド部2の拡大断面図が示される。
図2に示されるように、トレッド部2に配されたトレッドゴム2Gは、第1ゴム10からなる第1ゴム層11、第2ゴム20からなる第2ゴム層21、及び、第3ゴム30からなる第3ゴム層31を含んでいる。
【0029】
第1ゴム層11は、トレッド部2の接地面2sを形成している。本実施形態では、第1ゴム層11がタイヤ軸方向両側のトレッド接地端Te、Te間を連続してトレッド部2の接地面2sを形成している。
【0030】
第1ゴム10のゴム硬度Hs1は、例えば、30〜40°が望ましい。第1ゴム10のゴム硬度Hs1が30°より小さい場合、ブローのおそれがある。逆に、第1ゴム10のゴム硬度Hs1が40°より大きい場合、グリップ性能が低下するおそれがある。
【0031】
第1ゴム10の温度100℃でのロスコンプライアンスLC1は、例えば、0.16〜0.22MPa
−1であり、より好ましくは0.19〜0.22MPa
−1である。ロスコンプライアンスは、複素弾性率E*の2乗に対する損失弾性率E″の比{E″/(E*)2 }である。ロスコンプライアンスは、ゴムが繰り返し変形したときの発熱性を示す。従って、第1ゴム10の温度100℃でのロスコンプライアンスLC1が0.16MPa
−1より小さい場合、接地面2sが良好なグリップが得られる温度まで上昇し難くなり、例えば、走行開始時のグリップ力が低下するおそれがある。逆に、第1ゴム10の温度100℃でのロスコンプライアンスLC1が0.22MPa
−1より大きい場合、接地面2sでの発熱量が増加し、ブローのおそれがある。
【0032】
本明細書において、ロスコンプライアンスの計算の基礎となる複素弾性率E*及び損失弾性率E″は、JIS−K6394の規定に準じて、次に示される条件で(株)岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて測定された値が採用されている。
初期歪:20%
振幅:±2%
周波数:10Hz
変形モード:引張
【0033】
温度100℃でのロスコンプライアンスLCは、測定温度100℃での複素弾性率E*及び損失弾性率E″から算出される。本明細書において、ロスコンプライアンスLC、複素弾性率E*及び損失弾性率E″は、特に断りがない限り、温度100℃かつ上記条件で測定された値である。このような測定温度は、例えば、夏場でのサーキット走行時のトレッドゴムの温度を想定している。
【0034】
第1ゴム10の複素弾性率E*1は、例えば、1.2〜2.0MPaである。第1ゴム10の複素弾性率E*1が1.2MPaより小さい場合、トレッド部2の剛性が小さくなり、旋回時の操縦安定性が低下するおそれがある。逆に、第1ゴム10の複素弾性率E*1が2.0MPaより大きい場合、接地面2sのグリップ性能が低下するおそれがある。
【0035】
第3ゴム層31は、第1ゴム層11のタイヤ内腔側に配されている。第3ゴム層31は、トレッド補強層7の略全幅を覆っている。第3ゴム層31は、略一定の厚さt3を有する。第3ゴム層の厚さt3は、例えば、0.3〜2.0mmである。
【0036】
第3ゴム30の複素弾性率E*3は、第1ゴム10の複素弾性率E*1の好ましくは1.2倍以上、より好ましくは1.4倍以上であり、好ましくは1.8倍以下、より好ましくは1.6倍以下である。このような第3ゴム30は、トレッド補強層7の外面7s付近でのトレッドゴム2Gの変形を抑制する。このため、トレッド補強層7とトレッドゴム2Gとの剥離が抑制され、トレッド部2の耐久性が向上する。
【0037】
第2ゴム層21は、第1ゴム層11と第3ゴム層31との間に設けられている。第2ゴム層21は、タイヤ赤道Cの両外側に設けられた一対からなる。
【0038】
各第2ゴム層21は、トレッド部2の接地面2sに沿ってのびている。第2ゴム層21は、タイヤ軸方向の外端21oと内端21iとを有している。第2ゴム層21の外端21oは、例えば、トレッド接地端Teの近傍に位置している。より具体的には、本実施形態の外端21oは、トレッド接地端Teを通り接地面2sに垂直な法線12よりもタイヤ軸方向外側に位置している。但し、外端21oは、タイヤの外面には至ることなくタイヤ内部で終端している。
【0039】
第2ゴム層21の内端21iは、タイヤ赤道Cからトレッド展開半幅TWhの1/3の位置cよりもタイヤ赤道側に位置している。本明細書において、トレッド展開半幅TWhは、タイヤ赤道Cからトレッド接地端Teまでの接地面2sに沿った長さである。
【0040】
前記位置cは、大きな駆動力が負荷され易い比較的小さなキャンバー角が与えられたときの接地面に含まれる。本発明では、この部分に第2ゴム層21が配されている。
【0041】
第2ゴム20の温度100℃でのロスコンプライアンスLC2は、第1ゴム10の温度100℃でのロスコンプライアンスLC1よりも小さい。このような第2ゴム20は、第1ゴム10よりも発熱し難い。このため、走行中に熱がこもり易いトレッドゴム2Gの内部での温度上昇が、効果的に抑えられる。これにより、トレッドゴム2Gのブローが効果的に抑制され、トレッド部2の耐久性が向上する。
【0042】
第2ゴム20の前記ロスコンプライアンスLC2と、第1ゴム10の前記ロスコンプライアンスLC1との比LC2/LC1は、好ましくは0.55以上、より好ましくは0.58以上であり、好ましくは0.65以下、より好ましくは0.62以下である。このような第2ゴム20は、トレッド部2の剛性を維持しつつ、トレッド部2のブローをより効果的に抑制する。
【0043】
第2ゴム層21は、第1ゴム層11に比べると、走行中の変形が小さい。従って、第2ゴム20のロスコンプライアンスは、第1ゴム10の測定条件よりも小さい初期歪で測定された値で特定される方が、実際のゴムの変形状態をより明確に反映しており望ましい。このため、例えば、初期歪5%で測定された第2ゴム20のロスコンプライアンスLC2´は、初期歪20%で測定された第1ゴム10のロスコンプライアンスLC1の好ましくは0.35倍以上、より好ましくは0.38倍であり、好ましくは0.45倍以下、より好ましくは0.42倍以下である。これにより、第1ゴム層11の発熱量と第2ゴム層21の発熱量とのバランスが良くなり、第1ゴム層11と第2ゴム層とのゴム剥離が抑制される。
【0044】
第2ゴム20の複素弾性率E*2は、第1ゴム10の複素弾性率E*1の好ましくは1.0倍以上、より好ましくは1.1倍以上であり、好ましくは1.3倍以下、より好ましくは1.2倍以下である。このような第2ゴム20は、トレッド部2の剛性を効果的に維持し、旋回時に優れた操縦安定性を発揮する。
【0045】
同様の観点から、第2ゴム20のゴム硬度Hs2と第1ゴム10のゴム硬度Hs1との比Hs2/Hs1は、好ましくは1.0以上、より好ましくは1.1以上であり、好ましくは1.3以下、より好ましくは1.2以下である。
【0046】
第2ゴム層21は、タイヤ軸方向の外側部21Aと内側部21Bとを含んでいる。外側部21Aは、外端21oからタイヤ赤道C側に向かって厚さが漸減している。内側部21Bは、外側部のタイヤ赤道C側に連なり、略一定の厚さを有して内端21iに向かってのびている。このような第2ゴム層21は、旋回時の車両の倒し込みを軽快にし、かつ、フルバンク時の操縦安定性を向上させる。
【0047】
第2ゴム層21は、トレッド部2の厚さ方向の中央部2mに設けられている。本実施形態では、第2ゴム層21のタイヤ半径方向の外側面22は、トレッド部2の厚さ中心線9よりも接地面2s側に位置している。しかも、第2ゴム層21のタイヤ半径方向の内側面23は、トレッドゴム2Gの厚さ中心線9よりもタイヤ内腔側に位置している。これにより、最も熱が溜まり易い中央部2mのブローがより効果的に抑制される。
【0048】
本実施形態の第2ゴム層21の外側面22は、トレッド接地端Teにおいて、厚さ中心線9から2.0〜3.0mmの範囲に位置している。トレッド接地端Teにおける厚さ中心線9から外側面22までの距離d1が3.0mmより大きい場合、第1ゴム層11の厚さが小さくなり、フルバンク時のグリップ性能が低下するおそれがある。
【0049】
本実施形態の第2ゴム層21の外側面22は、トレッド接地端Teからトレッド展開半幅TWhの1/3の位置aでは、厚さ中心線9から1.5〜2.5mmの範囲に位置している。前記位置aでの厚さ中心線9から外側面22までの距離d2が1.5mmより小さい場合、ブローし易くなるおそれがある。逆に、前記距離d2が2.5mmより大きい場合、グリップ性能が低下するおそれがある。
【0050】
本実施形態の第2ゴム層21の外側面22は、トレッド接地端Teからトレッド展開半幅TWhの1/2の位置b、及び、タイヤ赤道Cからトレッド展開半幅TWhの1/3の位置cでは、厚さ中心線9から1.0〜2.0mmの範囲に位置している。前記各位置b、cでの厚さ中心線9から外側面22までの距離d3、d4が1.0mmより小さい場合、トレッドゴム2Gの発熱量が大きくなり、トレッド部2の耐久性が低下するおそれがある。逆に、前記距離d3、d4が2.0mmより大きい場合、第1ゴム層11の厚さが小さくなり、比較的小さなキャンバー角での旋回性能が低下するおそれがある。
【0051】
図3には、本発明の他の実施形態のタイヤ1の断面図が示されている。
図4には、
図3のトレッド部2の拡大図が示されている。
図3及び
図4に示されるように、他の実施形態のトレッド部2は、トレッド補強層7が2カットベルト及びジョイントレスバンドの合計3層で構成されている。これらはいずれもアラミドコードからなる。これにより、トレッド部2の剛性がさらに向上し、優れた操縦安定性が発揮される。
【0052】
この実施形態の第2ゴム層21は、厚さが略一定の外側部21Aと、外側部21Aのタイヤ赤道C側に連なり、かつ、タイヤ赤道Cに向かって厚さが漸減する内側部21Bとを含んでいる。外側部21Aは、外端21oからトレッド展開半幅TWhの1/3の位置aまでのびている。内側部21Bは、前記位置aから、タイヤ赤道Cからトレッド展開半幅TWhの1/3の位置cよりもタイヤ赤道C側までのびている。このような第2ゴム層21は、倒し込み時のリニアな手応えを発揮し、かつ、トレッド接地端Te付近でのブローの発生を効果的に抑制する。
【0053】
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、本発明は図示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しうる。
【実施例】
【0054】
図1の基本構造を有し、かつ、表1の仕様に基づいた自動二輪車用の後輪タイヤが製造され、それらの性能がテストされた。比較例1として、第2ゴム層を有していないタイヤがテストされた。各テストタイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
タイヤサイズ:200/60R420
リムサイズ:MT6.25
タイヤ内圧:200kPa
第1ゴムのロスコンプライアンス:0.19MPa
−1
第1ゴムのゴム硬度Hs1:35°
第1ゴムの複素弾性率E*1:1.6MPa
テスト車両:排気量1000cc
【0055】
<旋回時のグリップ性能及び操縦安定性>
上記テスト車両で、下記の条件のテストコースを周回し、旋回時のグリップ性能及び操縦安定性能が、運転者の官能により評価された。結果は、比較例1を100とする評点であり、数値が大きい程、旋回時のグリップ性能又は旋回時の操縦安定性が優れていることを示す。
テストコース:1周3700m
気温:34℃
路面温度:58℃
【0056】
<気泡の発生状況>
上記テスト車両で上記テストコースを一定数周回後、テストタイヤのトレッド部がカットされ、トレッドゴム内部の気泡の発生状況が目視で確認された。結果は、以下の4段階で評価された。
A:気泡が全く発生していない。
B:微小な気泡が発生している。
C:気泡が発生している。
D:気泡が発生しており、接地面が膨張している、又は、接地面にゴム剥離が発生している。
テスト結果を表1に示す。
【0057】
【表1】
【0058】
テストの結果、ブローが抑制され、トレッド部の耐久性が向上していることが確認できた。