JP2012140068A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】旋回時の安定性を損なうことなくグリップ力が向上された空気入りタイヤ２の提供。
【解決手段】このタイヤ２のトレッド４は、赤道上に位置するクラウン領域Ｃと、このクラウン領域Ｃの軸方向外側に位置する一対のショルダー領域Ｓとから構成されている。各ショルダー領域Ｓは、本体２８と、補強層３０とを備えている。この補強層３０の１００℃におけるロスコンプライアンスは、この本体２８の１００℃におけるロスコンプライアンスよりも大きい。この補強層３０は、上記トレッド４の端３６から軸方向略内向きに延在しつつトレッド面１８の一部をなす主部３８と、この主部３８からさらに軸方向略内向きにこのトレッド面１８に対して傾斜して延在する副部４０とから構成されている。この副部４０は、上記本体２８に埋設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

タイヤのトレッドは、架橋ゴムからなる。トレッドは、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッドは、トレッド面を備えている。このトレッド面は、路面と接地する。

二輪自動車は、その車体を傾斜して旋回する。二輪自動車用タイヤのトレッドは、旋回容易の観点から、小さな曲率半径を有する。このタイヤでは、直進走行時には、トレッドの赤道面の部分（クラウン領域）が接地する。旋回走行時には、このクラウン領域よりも軸方向外側の領域が接地する。

レースにおいてライダーは、たびたび自動二輪車を極限まで傾斜させて、急旋回させる。この状態は、「フルバンク」と称されている。この急旋回時には、トレッドの端の部分（ショルダー領域）が接地する。

タイヤ性能の向上の観点から、トレッドについて様々な検討がなされている。この検討の一例が、特開２０１０−１１１１７１公報に開示されている。

特開２０１０−１１１１７１公報

旋回性能の観点から、トレッドのクラウン領域の軸方向外側の領域が高硬度な架橋ゴムで構成されることがある。このタイヤには、急旋回するとグリップ力が不足するという問題がある。

タイヤのトレッドが、軸方向に分割され複数の領域で構成されることがある。旋回時におけるグリップ力の向上の観点から、トレッドのショルダー領域が、大きなロスコンプライアンスを有する架橋ゴムで構成されることがある。このタイヤでは、グリップ力が確かに向上する。しかし、このタイヤには、安定性が不足するという問題がある。

本発明の目的は、旋回時の安定性を損なうことなくグリップ力が向上された空気入りタイヤの提供にある。

本発明に係る空気入りタイヤは、その外面がトレッド面をなすトレッドを備えている。このトレッドは、赤道上に位置するクラウン領域と、このクラウン領域の軸方向外側に位置する一対のショルダー領域とから構成されている。各ショルダー領域は、本体と、補強層とを備えている。この補強層の１００℃におけるロスコンプライアンスは、この本体の１００℃におけるロスコンプライアンスよりも大きい。この補強層は、上記トレッドの端から軸方向略内向きに延在しつつ上記トレッド面の一部をなす主部と、この主部からさらに軸方向略内向きにこのトレッド面に対して傾斜して延在する副部とから構成されている。この副部は、上記本体に埋設されている。

好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記補強層の１００℃におけるロスコンプライアンスの上記本体の１００℃におけるロスコンプライアンスに対する比は１．１以上２以下である。

好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記補強層の厚みは１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。

好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記トレッドの端から上記主部と上記副部との境界位置に相当する上記トレッド面上の位置までの周長は１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下である。

好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記主部と上記副部との境界位置に相当する上記トレッド面上の位置からこの副部の軸方向内側に位置する端に相当するこのトレッド面上の位置までの周長は１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下である。

好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記副部がトレッド面に対してなす角度は１５°以上４５°以下である。

本発明に係る空気入りタイヤでは、旋回時の安定性を損なうことなくグリップ力が向上されうる。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部が示された断面図である。 図２は、図１のタイヤの一部が示された拡大断面図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１に示されたタイヤ２は、トレッド４、サイドウォール６、ビード８、カーカス１０、バンド１２、インナーライナー１４及びチェーファー１６を備えている。このタイヤ２は、チューブレスタイプである。このタイヤ２は、二輪自動車の後輪に装着される。この図１において、上下方向が半径方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が周方向である。このタイヤ２は、図１中の一点鎖線ＣＬを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。この一点鎖線ＣＬは、タイヤ２の赤道面を表す。

トレッド４は、架橋ゴムからなる。トレッド４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド４は、トレッド面１８を備えている。トレッド面１８は、路面と接地する。

サイドウォール６は、トレッド４から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール６は、架橋ゴムからなる。サイドウォール６は、撓みによって路面からの衝撃を吸収する。さらにサイドウォール６は、カーカス１０の外傷を防止する。

ビード８は、サイドウォール６よりも半径方向略内側に位置している。ビード８は、コア２０と、このコア２０から半径方向外向きに延びるエイペックス２２とを備えている。コア２０は、リング状である。コア２０は、非伸縮性ワイヤーが巻かれてなる。典型的には、コア２０にスチール製ワイヤーが用いられる。エイペックス２２は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス２２は、高硬度な架橋ゴムからなる。

カーカス１０は、カーカスプライ２４からなる。カーカスプライ２４は、両側のビード８の間に架け渡されており、トレッド４及びサイドウォール６の内側に沿っている。カーカスプライ２４は、コア２０の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。

図示されていないが、カーカスプライ２４は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、通常は７０°から９０°である。換言すれば、このカーカス１０はラジアル構造を有する。コードは、通常は有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。バイアス構造のカーカスが採用されてもよい。

バンド１２は、トレッド４の半径方向内側に位置している。バンド１２は、カーカス１０の外側に積層されている。図示されていないが、このバンド１２は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは実質的に周方向に延びており、螺旋状に巻かれている。バンド１２は、いわゆるジョイントレス構造を有する。このバンド１２は、タイヤ２の半径方向の剛性に寄与しうる。このタイヤ２では、走行時に作用する遠心力の影響が抑制されている。コードは、通常は有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

このタイヤ２では、トレッド４は、ベース２６と、本体２８と、一対の補強層３０とから構成されている。ベース２６は、架橋ゴムからなる。本体２８は、半径方向においてベース２６の外側に積層されている。本体２８は、架橋ゴムからなる。

このタイヤ２では、直進安定性の観点から、ベース２６の硬度は３０以上が好ましく、５０以下が好ましい。旋回性能の観点から、本体２８の硬度は、３０以上が好ましく、４５以下が好ましい。

本明細書では、硬度はＪＩＳ−Ａ硬度である。この硬度は、「ＪＩＳ−Ｋ６２５３」の規定に準拠して、１００℃の環境下で、タイプＡのデュロメータによって測定される。

このタイヤ２では、それぞれの補強層３０は架橋ゴムからなる。この補強層３０は、トレッド４の端３６から軸方向略内向きに延在している。図示されているように、このタイヤ２のトレッド面１８は、本体２８及び補強層３０から構成されている。

このタイヤ２では、直進走行時には、トレッド４の赤道面の部分Ｃが主として接地する。この部分Ｃは、クラウン領域と称される。旋回走行時には、このクラウン領域Ｃよりも軸方向外側の部分Ｓが主として接地する。この部分Ｓは、ショルダー領域と称される。換言すれば、このタイヤ２のトレッド４は、赤道上に位置するクラウン領域Ｃと、このクラウン領域Ｃの軸方向外側に位置する一対のショルダー領域Ｓとから構成されている。

このタイヤ２では、トレッド４のクラウン領域Ｃはベース２６及び本体２８から構成されている。ショルダー領域Ｓは、ベース２６、本体２８及び補強層３０から構成されている。

図２に示されているのは、このタイヤ２のトレッド４の端３６の部分である。このタイヤ２のショルダー領域Ｓは、本体２８と、補強層３０とを備えている。図示されているように、補強層３０の一部は本体２８に積層されている。この補強層３０の他の一部は、この本体２８に埋設されている。本明細書では、この本体２８に積層された補強層３０の一部が主部３８と称され、この本体２８に埋設された他の一部が副部４０と称される。このタイヤ２では、補強層３０は、主部３８と副部４０とから構成されている。

このタイヤ２では、主部３８はトレッド４の端３６から軸方向略内向きに延在している。この主部３８は、トレッド面１８の一部をなしている。

このタイヤ２では、副部４０は、主部３８からさらに軸方向内向きに延在している。副部４０は、本体２８に埋設されている。この副部４０は、主部３８からトレッド面１８に対して傾斜して延在している。

前述したように、このタイヤ２では、本体２８及び補強層３０は架橋ゴムからなる。このタイヤ２では、補強層３０の１００℃におけるロスコンプライアンスＬＣｒは、この本体２８の１００℃におけるロスコンプライアンスＬＣｔよりも大きい。この補強層３０の主部３８は、トレッド４の端３６の部分において露出している。この補強層３０は、旋回時におけるグリップ力の向上に寄与しうる。

ロスコンプライアンスＬＣ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］で表される。本発明では、補強層３０のロスコンプライアンスＬＣｒの算出には、「ＪＩＳ Ｋ ６３９４」の規定に準拠して、下記の測定条件により、粘弾性スペクトロメーター（岩本製作所社製）を用いて計測された、補強層３０の１００℃における複素弾性率Ｅｒ＊及び損失弾性率Ｅｒ”が用いられる。

初期歪み：１０％
振幅：±２．５％
周波数：１０Ｈｚ
変形モード：引張
測定温度：１００℃

複素弾性率Ｅｒ＊及び損失弾性率Ｅｒ”の測定には、補強層３０をなすゴム組成物から形成された試験片が用いられる。この試験片は板状であり、その長さは４５ｍｍであり、幅は４ｍｍであり、厚みは２ｍｍである。この試験片の両端部がチャックされて、測定がなされる。試験片の変位部分の長さは、３０ｍｍである。なお、本体２８のロスコンプライアンスＬＣｔも、この補強層３０のそれと同様にして算出される。この算出に用いられる本体２８の１００℃における複素弾性率Ｅｔ＊及び損失弾性率Ｅｔ”の測定には、トレッド４のキャップ２８をなすゴム組成物から形成された試験片が用いられる。

このタイヤ２では、補強層３０の主部３８は本体２８に積層されている。この本体２８のロスコンプライアンスＬＣｔは、補強層３０のロスコンプライアンスＬＣｒよりも大きい。この本体２８は、旋回時において、主部３８を内側から支えうる。この本体２８は、旋回時における安定性の低下を抑えうる。このタイヤ２では、旋回時の安定性を損なうことなくグリップ力の向上が達成されている。この補強層３０はトレッド４の端３６の部分に設けられているので、急旋回時においてもこのタイヤ２は十分なグリップ力を保持しつつ安定に走行しうる。

このタイヤ２では、旋回時の安定性を損なうことなくグリップ力の向上が達成されうるという観点から、補強層３０の１００℃におけるロスコンプライアンスＬＣｒの本体２８の１００℃におけるロスコンプライアンスＬＣｔに対する比は１．１以上が好ましく、２以下が好ましい。

このタイヤ２では、補強層３０がグリップ力の向上に効果的に寄与しうるという観点から、補強層３０の１００℃におけるロスコンプライアンスＬＣｒは０．１８ＭＰａ^−１以上が好ましく、０．３ＭＰａ^−１以下が好ましい。本体２８が安定性に効果的に寄与しうるという観点から、本体２８の１００℃におけるロスコンプライアンスＬＣｔは０．１２ＭＰａ^−１以上が好ましく、０．２ＭＰａ^−１以下が好ましい。

図２において、両矢印ｔで示されているのは補強層３０の厚みである。この補強層３０がグリップ力の発揮に効果的に寄与しうるという観点から、この厚みｔは１ｍｍ以上が好ましい。この補強層３０の安定性への影響が抑えられるという観点から、この厚みｔは３ｍｍ以下が好ましい。

前述したように、補強層３０の副部４０は本体２８に埋設されており、しかも、トレッド面１８に対して傾斜して延在している。この副部４０は、トレッド面１８とこの副部４０との間の距離が軸方向外向きに漸減するように配置されている。このタイヤ２では、直進走行から旋回走行への移行時において、トレッド４の特性が急激に変化しない。このトレッド面１８とこの副部４０との間の距離は軸方向内向きに漸増しているので、旋回走行から直進走行への移行時においても、トレッド４の特性が急激に変化しない。このタイヤ２によれば、ライダーは違和感を感じることなく二輪自動車を操縦しうる。

図２において、符号ＰＢで示されているのは、主部３８と副部４０との境界位置に相当するトレッド面１８上の位置である。実線ＬＴで示されているのは、この位置ＰＢにおけるトレッド面１８の接線である。角度αは、補強層３０の副部４０のトレッド面１８の側の基準面４２がこの接線ＬＴに対してなす角度である。本発明では、この角度αがこの副部４０の傾斜角度である。

このタイヤ２では、トレッド４の特性の急激な変化が防止されうるという観点から、副部４０の傾斜角度αは１５°以上が好ましく、４５°以下が好ましい。

図１において、両矢印Ｌａで示されているのは、トレッド４の端３６から、前述の、主部３８と副部４０との境界位置に相当するトレッド面１８上の位置ＰＢまでのトレッド面１８の長さ（以下、周長）を表している。符号ＰＣで示されているのは、副部４０の軸方向内側に位置する端４４に相当するこのトレッド面１８上の位置である。両矢印Ｌｂで示されているのは、この位置ＰＢから位置ＰＣまでの周長である。

このタイヤ２では、主部３８がグリップ力の発揮に効果的に寄与しうるという観点から、周長Ｌａは１０ｍｍ以上が好ましく、４０ｍｍ以下が好ましい。トレッド４の特性の急激な変化が防止されうるという観点から、周長Ｌｂは１０ｍｍ以上が好ましく、４０ｍｍ以下が好ましい。

本発明では、タイヤ２の各部材の寸法及び角度は、タイヤ２が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ２に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ２には荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤ２が依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ２が依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図１及び図２に示された基本構成を備え、下記表１に示された仕様を備えた実施例１の空気入りタイヤを得た。このタイヤのサイズは、２１０／６０Ｒ４２０である。このタイヤは、二輪自動車の後輪用である。補強層の１００℃におけるロスコンプライアンスＬＣｒは、０．２４ＭＰａ^−１である。ショルダー領域の本体の１００℃におけるロスコンプライアンスＬＣｔは、０．１６ＭＰａ^−１である。したがって、比（ＬＣｒ／ＬＣｔ）は、１．５である。この補強層の厚みｔは、２．０ｍｍである。周長Ｌａは、３０ｍｍである。周長Ｌｂは、３０ｍｍである。補強層の副部の傾斜角度αは、３０°である。

［実施例２−５及び比較例２］
補強層のロスコンプライアンスＬＣｒを変えて比（ＬＣｒ／ＬＣｔ）を下記の表１の通りとした他は実施例１と同様にして、タイヤを得た。

［実施例６−９］
補強層の厚みｔを下記の表２の通りとした他は実施例１と同様にして、タイヤを得た。

［実施例１０−１３］
副部の傾斜角度αを下記の表２の通りとした他は実施例１と同様にして、タイヤを得た。

［実施例１４−２１］
周長Ｌａ及び周長Ｌｂを下記の表３の通りとした他は実施例１と同様にして、タイヤを得た。

［比較例１］
比較例１は、従来のタイヤである。このタイヤには、補強層は設けられていない。このタイヤのトレッドのロスコンプライアンスＬＣｔは、０．１６ＭＰａ^−１である。

［グリップ力及び安定性］
試作タイヤを排気量が１０００ｃｃであるスポーツタイプの二輪自動車（４サイクル）の後輪に装着し、その内圧が２００ｋＰａとなるように空気を充填した。前輪には、市販のタイヤ（サイズ：１２５／８０Ｒ４２０）を装着し、その内圧が２００ｋＰａとなるように空気を充填した。この二輪自動車を、その路面がアスファルトであるサーキットコースで走行させて、ライダーによる官能評価を行った。評価項目は、グリップ力及び安定性である。この結果が、指数として下記表１、表２及び表３に示されている。数値が大きいほど好ましい。

表１、表２及び表３に示されるように、実施例のタイヤは、比較例のタイヤに比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明された空気入りタイヤは、様々な車両にも適用されうる。

２・・・タイヤ
４・・・トレッド
１８・・・トレッド面
２６・・・ベース
２８・・・本体
３０・・・補強層
３８・・・主部
４０・・・副部

Claims (6)

1. その外面がトレッド面をなすトレッドを備えており、
   このトレッドが、赤道上に位置するクラウン領域と、このクラウン領域の軸方向外側に位置する一対のショルダー領域とから構成されており、
   各ショルダー領域が、本体と、補強層とを備えており、
   この補強層の１００℃におけるロスコンプライアンスが、この本体の１００℃におけるロスコンプライアンスよりも大きく、
   この補強層が、上記トレッドの端から軸方向略内向きに延在しつつ上記トレッド面の一部をなす主部と、この主部からさらに軸方向略内向きにこのトレッド面に対して傾斜して延在する副部とから構成されており、
   この副部が、上記本体に埋設されている空気入リタイヤ。
2. 上記補強層の１００℃におけるロスコンプライアンスの上記本体の１００℃におけるロスコンプライアンスに対する比が、１．１以上２以下である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 上記補強層の厚みが、１ｍｍ以上３ｍｍ以下である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 上記トレッドの端から上記主部と上記副部との境界位置に相当する上記トレッド面上の位置までの周長が、１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下である請求項１から３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 上記主部と上記副部との境界位置に相当する上記トレッド面上の位置からこの副部の軸方向内側に位置する端に相当するこのトレッド面上の位置までの周長が、１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下である請求項１から４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 上記副部がトレッド面に対してなす角度が、１５°以上４５°以下である請求項１から５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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