JP4295553B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車用タイヤとして好適であり、バンドプライのトッピングゴムに短繊維配合ゴムを用いる、或いは短繊維配合ゴムからなる補強層をバンドプライに隣接させることにより、高速時の直進安定性を維持しながら旋回性能を向上させた空気入りラジアルタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術、発明が解決しようとする課題】
近年、自動二輪車用のラジアルタイヤにあっては、高速性能を向上させるため、トレッド構造として、タイヤ周方向に対して例えば15〜30°の角度で傾斜配列させたコードをプライ間相互で交差させたベルト層を用いる所謂クロス構造に代え、コードをタイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回させたバンド層を用いる所謂パラレル構造への移行が図られている。
【0003】
それは、前記パラレル構造のものは、周方向の拘束力を高める一方、トレッド曲げ剛性が低く保たれるため、路面からの外乱の吸収性が良くなり、高速時の直進安定性やシミーなどの振動抑制に優れた効果を発揮するからである。しかしその反面、前記トレッド曲げ剛性の低さ故に、クロス構造のものに比して、旋回性能に劣る傾向が強いという問題がある。
【0004】
なお特許文献1などには、パラレル構造をなすトレッド部の例えばショルダー部分に、コード補強層を追加せしめ、この部分の曲げ剛性を高めることにより旋回性能の向上を図る手段が提案されている。しかし係る手段では、コード補強層の追加によって重量増加を招き、かつ生産性を低下させるという問題がある。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−291712号公報
【0006】
そこで本発明は、バンドプライのトッピングゴムに短繊維の配向方向をタイヤ軸方向に特定した短繊維配合ゴムを用いる、或いはこの短繊維配合ゴムからなる補強層をバンドプライに沿って形成することを基本として、重量増加や生産性の低下を招くことなくキャンバースラストを高く発生することができ、パラレル構造が有する高速時の優れた直進安定性を確保しながら旋回性能を向上させた空気入りラジアルタイヤを提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願の第1発明の空気入りラジアルタイヤは、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、トレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配されかつバンドコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回した少なくとも1枚のバンドプライからなるバンド層とを具えるとともに、
前記バンドプライは、そのトッピングゴムが、短繊維をタイヤ周方向に対して略直角かつトレッド面と略平行な向きに配向させた短繊維配合ゴムからなることを特徴としている。
【0008】
又第2発明の空気入りラジアルタイヤは、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、トレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配されかつバンドコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回した少なくとも1枚のバンドプライからなるバンド層とを具えるとともに、
前記バンドプライの半径方向外側又は内側に、短繊維をタイヤ周方向に対して略直角かつトレッド面と略平行な向きに配向させた短繊維配合ゴムからなる補強ゴム層を配し、
かつ、前記短繊維は、平均繊維長さLが50〜500μmで、しかも平均繊維長さLと該短繊維の繊維径Dとのアスペクト比L/Dが20〜500であることを特徴としている。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。なお図1〜4は、第1の発明の空気入りラジアルタイヤ1Aに係わる図面、図5〜7は、第2の発明の空気入りラジアルタイヤ1Bに係わる図面であって、何れも大型自動二輪車の後輪用タイヤである場合を例示している。
【0010】
図1において、空気入りラジアルタイヤ1A(以下タイヤ1Aという)は、トレッド面2Sが弧状に滑らかに湾曲するトレッド部2と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびるサイドウォール部3と、各サイドウォール部3のタイヤ半径方向内方端に位置するビード部4とを有し、トレッド端の間のタイヤ軸方向距離であるトレッド巾TWがタイヤ最大巾になるように形成している。
【0011】
又前記タイヤ1Aは、トレッド部2からサイドウォール部3をへてビード部4のビードコア5に至るカーカス6と、トレッド部2の内方かつ前記カーカス6の外側に配されるバンド層7とを具える。
【0012】
前記カーカス6は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して70〜90°の角度で配列させた1枚以上、本例では1枚のカーカスプライ6Aからなり、カーカスコードとして、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミド等の有機繊維コードが好適に採用できる。前記カーカスプライ6Aは、前記ビードコア5、5間を跨るプライ本体部6aの両端に、前記ビードコア5を折り返して係止されるプライ折返し部6bを一連に具える。そして、このプライ本体部6aと折返し部との間には、前記ビードコア5から半径方向外方にのびるビードエーペックスゴム8が設けられ、ビード部4からサイドウォール部3にかけて補強している。
【0013】
次に、前記バンド層7は、バンドコードをタイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回した1枚以上、本例では1枚のバンドプライ7Aから形成される。バンドコードとしては、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミド等の有機繊維コードが好適に採用できる。このバンドプライ7Aは、本例では、タイヤ赤道Cを通ってタイヤ軸方向の一端から他端に至り連続してのびるフルバンドプライ9であり、そのタイヤ軸方向のバンド巾BWは、前記トレッド巾TWの80〜95%の範囲に設定される。
【0014】
そしてこのバンドプライ7Aにおいて、前記バンドコードを被覆するトッピングゴムは、短繊維f(図2に示す)をタイヤ周方向に対して略直角かつトレッド面2Sと略平行な向きで配向させた短繊維配合ゴムGによって形成される。なお「タイヤ周方向に対して略直角かつトレッド面と略平行な向きで配向する」とは、短繊維配合ゴムGに含まれる短繊維fのうちの65%以上のものが、タイヤ周方向に対して90°±15°かつ、トレッド面2Sに対して0°±15°の許容範囲内で配向することを意味する。
【0015】
ここで、前記バンドプライ7Aの形成方法は、本願では特に規制されないが、本例では図3(A)に略示する如く、トッピングゴム中に1本又は数本のバンドコードを埋設した小巾かつ長尺の帯状プライ10を用い、この帯状プライ10を螺旋巻きすることにより形成している。このとき、短繊維fは帯状プライ10の巾方向に配向するため、例えば図3(B)に略示する如く、短繊維配合ゴムGを押出成形してなるゴムチューブAからゴムテープaを螺旋状に連続して切り取った後、このゴムテープaを用いてバンドコードをトッピングすることにより、短繊維fを巾方向に配向させた前記帯状プライ10をうることができる。
【0016】
又他の方法としては、フォーマ上に一周巻きした短繊維配合ゴムGの巾広ゴムシートの上面で、バンドコードを螺旋巻きするとともに、その上面に巾広ゴムシートさらに一周巻きすることにより、前記バンドプライ7Aを形成することもできる。
【0017】
このように短繊維fをタイヤ周方向に対して略直角に配向させた短繊維配合ゴムGは、厚さ方向(タイヤ半径方向)への曲げ剛性(面外剛性)を低く抑えながらタイヤ軸方向に対する複素弾性率を重点的に高めることができる。従って、パラレル構造が有する利点、即ち、高速時の直進安定性および路面からの外乱吸収性を高く発揮することができる。しかも、タイヤ軸方向の複素弾性率が高まるため、キャンバースラストを高く発生することができ、旋回性能の向上を達成させることが可能となる。
【0018】
なお前記短繊維配合ゴムGのゴム基材としては、例えば、天然ゴム(NR)、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレインゴム(IR)等のジエン系ゴムの一種若しくは複数種を組み合わせたものが好適に使用できる。
【0019】
又短繊維fとして、例えば、ナイロン、ポリエステル、芳香族ポリアミド、レーヨン、ビニロン、コットン、セルロース樹脂、結晶性ポリブタジエンなどの有機繊維の他、例えば金属繊維、ウイスカ、ボロン、ガラス繊維等の無機繊維を挙げることができ、これらは単独でも、又2種以上を組合わせて使用することもできる。なお短繊維fには、ゴム基材との接着性を向上させるために適宜の表面処理を施してもよい。
【0020】
又前記短繊維fの平均繊維長さLは、50〜500μmである。又平均繊維長さLと繊維径Dとのアスペクト比L/Dは20〜500とする。この平均繊維長さLが20μm未満、及びアスペクト比L/Dが10未満の場合には、短繊維fが高精度で配向したときにも、タイヤ軸方向の複素弾性率の増加が少なく、逆に平均繊維長さLが500μmより大、及びアスペクト比L/Dが500より大の場合には、短繊維fの配向性自体が低下し、何れの場合にも旋回性能の向上効果が十分に発揮されなくなるおそれがある。
【0021】
又短繊維fの配合量は、10〜30phrとするのが好ましく、10phr未満では、旋回性能の向上効果が不十分なものとなり、逆に30phrを越えると、短繊維配合ゴムGの曲げ剛性が増加傾向となって、外乱吸収性に対して不利となる。
【0022】
又短繊維配合ゴムGでは、そのゴム硬度(デュロメータA硬さ)を65°以下に低く抑えることが好ましい。これによってタイヤ周方向の接地長さを充分に確保でき、接地面積の増大を図ることにより、グリップ性能と耐摩耗性能とを向上させることができる。なおゴム硬度は、ゴム強度の観点から50°以上とするのが好ましい。
【0023】
また前記バンドプライ7Aとして、図4に示すように、タイヤ赤道Cの両側で分割される一対のエッジバンドプライ11、11により形成しても良い。係る場合にも、少なくとも旋回時に接地するショルダー領域Ysに、前記エッジバンドプライ11が配されるため、高速時の直進安定性および路面からの外乱吸収性を高く発揮しながら、旋回性能を向上させることができる。そのためには、エッジバンドプライ11、11の外端間のタイヤ軸方向の巾BWoを、前記バンド巾BTと同様、前記トレッド巾TWの80〜95%の範囲とするのが好ましく、又内端間のタイヤ軸方向の巾BWiを、トレッド巾TWの40%以下とするのが好ましい。
【0024】
次に、第2の発明のタイヤ1Bを、図5〜7を用いて説明する。
図5において、第2の発明のタイヤ1Bは、第1の発明のタイヤ1Aと略同構成をなし、第1の発明のタイヤ1Aが、バンドプライ7Aのトッピングゴムに前記短繊維配合ゴムGを用いたのに対して、第2の発明のタイヤ1Bが、バンドプライ7Aの半径方向外側又は内側に、前記短繊維配合ゴムGからなる補強ゴム層20を配したことのみ相違している。
【0025】
即ち、第2の発明のタイヤ1Bにおいては、バンドプライ7Aのトッピングゴムに、従来的なタイヤと同様、短繊維を配合しない短繊維非配合ゴムを使用している。そして、このバンドプライ7Aの半径方向外側又は内側、本例では内側に、短繊維fをタイヤ周方向に対して略直角かつトレッド面2Sと略平行な向きに配向させた前述の短繊維配合ゴムGからなる補強ゴム層20を形成している。
【0026】
この補強ゴム層20は、本例では、バンドプライ7Aと同様、タイヤ赤道Cを通ってタイヤ軸方向の一端から他端に至り連続して連なる広巾シート状をなし、前記トレッド巾TWの80〜95%の巾GWを有して前記バンドプライ7Aに重置している。
【0027】
この補強ゴム層20は、第1の発明におけるトッピングゴムと同様、タイヤ軸方向に対する複素弾性率を重点的に高め、高速時の直進安定性および路面からの外乱吸収性を高く確保しながら、旋回性能を向上させることができる。このとき前記補強ゴム層20の厚さを0.3〜2.0mmの範囲とするのが好ましく、0.3mm未満では、旋回性能の向上効果が不十分となり、逆に2.0mmを越えると曲げ剛性が増加傾向となって、外乱吸収性に不利となる。
【0028】
又前記補強ゴム層20を、図6に示すように、タイヤ赤道Cの両側で分割される一対のゴムプライ21、21によって形成し、これによって各ゴムプライ21をショルダー領域Ysに配する如く構成することもできる。このときゴムプライ21、21の外端間のタイヤ軸方向の巾GWoを、前記トレッド巾TWの80〜95%の範囲とするのが好ましく、又内端間のタイヤ軸方向の巾GWiを、トレッド巾TWの40%以下とするのが好ましい。
【0029】
又第2の発明のタイヤ1Bにおいては、図7(A)に示すように、補強ゴム層20を、トレッド巾TWの80〜95%の巾の広巾シートとするとともに、バンド層7を一対のエッジバンドプライ11、11で形成することもできる。又図7(B)に示すように、補強ゴム層20及びバンド層7を、夫々、一対のゴムプライ21、21及びエッジバンドプライ11、11で形成することもできる。
【0030】
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、自動二輪車用タイヤ以外にも、例えば乗用車用タイヤなど他のカテゴリのタイヤに採用しうるなど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。
【0031】
【実施例】
図1の構造をなすタイヤサイズが180/55ZR17の大型自動二輪車用の後輪タイヤを表1の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤの高速直進安定性、旋回性能、耐摩耗性をテストし、その結果を表1に記載する。
【0032】
(1)高速直進安定性、及び旋回性能;
試供タイヤをリム(17×MT5.50)、内圧(250kPa)の条件下で自動二輪車(750cc,4サイクル)の(後輪)に装着し、タイヤテストコースを実車走行し、ドライバーによる官能評価によって、高速直進安定性、及び旋回性能を、比較例1を100とする指数で判定した。値が大きい方が優れている。なお前輪には、サイズ120/70ZR17の市販タイヤを装着している。
【0033】
(2)耐摩耗性;
前記車両を用いてタイヤテストコースを走行し、トレッドが1mm摩耗したときの走行距離を比較例1を100とする指数で判定した。値が大きい方が優れている。
【0034】
【表1】
【0035】
表の如く、実施例品は、タイヤ重量の大幅な増加を招くことがなく、しかも優れた高速直進安定性を確保しながら旋回性能を大巾に向上させうることが確認できた。
【0036】
【発明の効果】
本発明は叙上の如く構成しているため、重量増加や生産性の低下を招くことなくキャンバースラストを高く発生することができ、高速時の優れた直進安定性を確保しながら旋回性能を大巾に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明の空気入りラジアルタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図2】そのカーカス及びバンド層のコード配列を略示する展開図である。
【図3】(A)は、バンド層形成用の帯状プライを例示する斜視図、(B)はその形成方法を例示する線図である。
【図4】バンドプライの他の例を示す断面図である。
【図5】第2の発明の空気入りラジアルタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図6】補強ゴム層の他の例を示す断面図である。
【図7】(A)、(B)は、補強ゴム層及びバンドプライの他の例を示す線図である。
【符号の説明】
2 トレッド部
3 サイドウォール部
4 ビード部
5 ビードコア
6 カーカス
7 バンド層
7A バンドプライ
20 補強ゴム層
f 短繊維
G 短繊維配合ゴム
Claims (10)
- 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、トレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配されかつバンドコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回した少なくとも1枚のバンドプライからなるバンド層とを具えるとともに、
前記バンドプライは、そのトッピングゴムが、短繊維をタイヤ周方向に対して略直角かつトレッド面と略平行な向きに配向させた短繊維配合ゴムからなることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。 - 前記短繊維配合ゴムは、ゴム中に前記短繊維を10〜30phr含有したことを特徴とする請求項1記載の空気入りラジアルタイヤ。
- 前記短繊維配合ゴムは、ゴム硬度(デュロメータA硬さ)を50〜65°としたことを特徴とする請求項1又は2記載の空気入りラジアルタイヤ
- 前記バンドプライは、タイヤ赤道を通ってタイヤ軸方向の一端から他端に連続して連なることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
- 前記バンドプライは、タイヤ赤道の両側で分割されたことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
- 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、トレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配されかつバンドコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回した少なくとも1枚のバンドプライからなるバンド層とを具えるとともに、
前記バンドプライの半径方向外側又は内側に、短繊維をタイヤ周方向に対して略直角かつトレッド面と略平行な向きに配向させた短繊維配合ゴムからなる補強ゴム層を配し、
かつ、前記短繊維は、平均繊維長さLが50〜500μmで、しかも平均繊維長さLと該短繊維の繊維径Dとのアスペクト比L/Dが20〜500であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。 - 前記短繊維配合ゴムは、ゴム中に前記短繊維を10〜30phr含有したことを特徴とする請求項6記載の空気入りラジアルタイヤ。
- 前記短繊維配合ゴムは、ゴム硬度(デュロメータA硬さ)を50〜65°としたことを特徴とする請求項6又は7記載の空気入りラジアルタイヤ
- 前記補強ゴム層は、タイヤ赤道を通ってタイヤ軸方向の一端から他端に連続して連なることを特徴とする請求項6〜8の何れかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
- 前記補強ゴム層は、タイヤ赤道の両側で分割されたことを特徴とする請求項6〜8の何れかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
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