JP2013521187A - 複数種類の配合物から成るトレッド及び少なくとも２つの層から成る半径方向プライカーカス補強材を有する車両用タイヤ - Google Patents

Abstract

本発明は、二輪自動車両用タイヤ（１）であって、補強要素（１０，１１）の少なくとも２つの層（２，３）で形成された半径方向プライカーカス補強材及びトレッド（６）の下に位置していて、補強要素の少なくとも１本の層（７）から成るクラウン補強構造体を有するタイヤ（１）に関する。本発明によれば、少なくとも、トレッドの表面は、少なくとも赤道面の領域中に延びる第１のポリマー配合物（６１）と、第１のポリマー配合物の物理化学的性質とは異なる物理化学的性質を有する少なくとも１種類の第２のポリマー配合物（６２）とから成り、内側の半径方向プライカーカス補強材層（２）中の補強要素の密度は、外側の半径方向プライカーカス補強材層（３）中の補強要素の密度よりも低い。

Description

本発明は、車両に取り付けられ、特に二輪車、例えばモーターサイクルに取り付けられるタイヤに関する。

本発明は、このような用途には限定されないが、本発明を特にこのようなモーターサイクル又はモーターバイク（オートバイ）用タイヤに関して説明する。

他の全てのタイヤの場合と同様、技術動向は、ラジアルモーターサイクル用タイヤの使用に向かっており、このようなタイヤのアーキテクチャは、周方向と６５°〜９０°の場合のある角度をなす補強要素の１つ又は２つの層で形成されたカーカス補強材を有する。このようなカーカス補強材には、補強要素で形成されたクラウン補強材が半径方向に載っている。本発明は又、部分的にラジアルのタイヤ、即ち、カーカス補強材の補強要素がカーカス補強材の少なくとも一部にわたり、例えばタイヤのクラウンに相当する部分についてラジアルであるタイヤに関する。

タイヤがモーターバイクのフロントに取り付けられるかリヤに取り付けられるかに応じて、クラウン補強材に関して多くのアーキテクチャが提案された。クラウン補強材に関する第１の構造は、クラウン補強材の場合、周方向ケーブルだけを用いるものであり、この構造体は、特にリヤ位置に用いられる。第２の構造は、自家用車用タイヤに用いられる場合が多い構造から直接、インスピレーションを得たものであり、この第２の構造は、耐摩耗性を向上させるよう用いられ、このような構造は、補強要素の少なくとも２つの実働クラウン層を用いるものであり、このような補強要素は、各層内において相互に平行であるが、周方向と鋭角をなした状態で１つの層と次の層との間でクロス掛け関係をなしており、このようなタイヤは、モーターバイクのフロントに最適である。上述の２つの実働クラウン層は、通常少なくとも１つのゴム被覆補強要素のバンドを螺旋巻きすることによって得られた周方向要素の少なくとも１つの層を伴う場合がある。

タイヤのクラウンに関し、どのアーキテクチャを選択するかは、タイヤの或る特定の特性、例えば耐摩耗性、耐久性、グリップ若しくは乗り心地又はモーターサイクルの場合には特に安定性に直接的な影響を及ぼす。しかしながら、他のタイヤパラメータ、例えばトレッドを形成するゴムコンパウンドの性状も又、このようなタイヤの特性に影響を及ぼす。トレッドを形成するゴムコンパウンドの選択及び性状は、例えば、本質的な耐摩耗性関連パラメータである。トレッドを形成するゴムコンパウンドの選択及び性状は、タイヤのグリップ特性にも影響を及ぼす。

本発明の目的は、乗り心地を損ねることなく、或いはそれどころか向上させた状態でタイヤのトレッドの耐摩耗性及びグリップ特性を向上させた原動機付き二輪車用タイヤを提供することにある。

この目的は、本発明によれば、原動機付き二輪車用タイヤであって、補強要素の少なくとも２つの層で形成された半径方向カーカス補強材を有し、補強要素の少なくとも１つは、ビード内においてタイヤの各側でビードコア回りに上方に折り返されることによって繋留されており、各ビードの半径方向外方の連続部としてサイドウォールが設けられ、サイドウォールは、トレッドに半径方向外方に接合され、タイヤは、トレッドの下に補強要素の少なくとも１つの層から成るクラウン補強構造体を有する、タイヤにおいて、少なくともトレッド表面（踏み面）は、少なくとも赤道面の付近に延びる第１のポリマー配合物と、第１のポリマー配合物の物理化学的性質とは異なる物理化学的性質を有する少なくとも１種類の第２のポリマー配合物とから成り、半径方向内側のカーカス補強材層中の補強要素の密度は、半径方向外側のカーカス補強材層中の補強要素の密度よりも低いことを特徴とするタイヤによって達成された。

タイヤの長手方向又は周方向は、タイヤの周囲に対応すると共にタイヤの回転方向によって定められる方向である。

タイヤの横断方向又は軸方向は、タイヤの回転軸線に平行である。

タイヤの回転軸線は、通常の使用時におけるタイヤの回転の中心である。

円周方向平面又は円周方向切断平面は、タイヤの回転軸線に垂直な平面である。赤道面は、トレッドの中央又はクラウンを通る周方向平面であり、従って、トレッドの中央部分に位置する。

半径方向平面又は子午線平面は、タイヤの回転軸線を含む。

半径方向は、タイヤの回転軸線と交差し且つこれに垂直な方向である。半径方向は、周方向平面と半径方向平面の交線である。

第２のポリマー配合物により形成される領域の軸方向幅は、タイヤがその常用リムに取り付けられてその推奨圧力までインフレートされたとき、この領域のエッジ相互間で軸方向における子午線プロフィールについて測定される。

本発明の目的上、半径方向カーカス補強材の層中の補強要素は、赤道面において、周方向と６５°〜９０°の角度をなしている。

したがって、本発明のタイヤのトレッドは、少なくとも表面が、第１のポリマー配合物から成る中央周方向部分又はストリップと、別のポリマー配合物の少なくとも２つの側方部分又はストリップとから成る。側方ストリップは、有利には、対称形のタイヤを作るために互いに同一であるが、或る特定の実施形態では、互いに異なる種類の配合物から成っていても良い。中央周方向部分又はストリップは、本発明によれば、赤道面を含む領域にわたって軸方向に延びる。

本発明の有利な一実施形態によれば、タイヤに対称という特性を与えるため、中央周方向ストリップは、有利には、その中心が赤道面上に位置する。例えば、カーブの大部分が本質的に同一方向であるサーキット上で用いられるよう設計されたタイヤ向きの他の実施形態では、中央周方向ストリップは、その中心が赤道面上に位置しなくても良い。

本発明の有利な変形実施形態では、少なくともトレッド表面を形成し、赤道面からショルダに向かってトレッドの特性の漸進的変化を与えるために５つ又は６つ以上の周方向ストリップを設けても良い。従前通り、このような実施形態は、赤道面に関して対称であるのが良いがそうでなくても良く、ストリップの分布状態は、これらの組成の面か赤道面に関するこれらの分布状態の面かのいずれかにおいて異なっている。

本発明の好ましい実施形態によれば、第２のポリマー配合物は、第１のポリマー配合物の組成とは異なる組成のものであり、また、好ましくは、第２のポリマー配合物は、第１のポリマー配合物のグリップ特性よりも優れたグリップ特性を有する。

他の実施形態では、同一の配合物を用いるが、異なる加硫条件を用いることにより異なる特性を得ることができる。

本発明によれば、第２のポリマー配合物は、第１のポリマー配合物のショアーＡスケール硬度とは異なるショアーＡスケール硬度を有する。

硬化後におけるポリマー配合物のショアーＡスケール硬度は、規格ＡＳＴＭ・Ｄ２２４０‐８６に従って評価される。

第２のポリマー配合物の他の特性は、様々であって良い。一例を挙げると、機能的及び／又は審美的効果を与えるために色が異なるのが良い。

更に、本発明によれば、半径方向内側カーカス補強材層中の補強要素の密度は、半径方向外側カーカス補強材層中の補強要素の密度よりも低い。

本発明に従ってこのように構成されたタイヤは、特にトレッドを形成するポリマー配合物に関してなされた選択により、特に耐摩耗性及びグリップの面で良好な性能を有する。更に、カーカス補強材層相互間の補強要素の密度の変化―それにより半径方向外側層は、高い密度を有する―は、乗り心地を向上させる。本発明者は、自分達がタイヤトレッドの最も軟質のポリマー配合物のベースのところに高い密度の補強要素を設けることにより、大きな変形がトレッドのポリマー配合物中に生じたときに補強要素相互間におけるポリマー配合物の過度の変形が回避されるということを示したと考えている。かくして、最も軟質のポリマー配合物がトレッドの軸方向外側部分を形成する場合、本発明に従って提案された補強要素の密度の変化の結果として、キャンバがある状態で運転しているときの乗り心地が向上する。

さらに、少ない補強要素、したがって低密度の補強要素を備えたカーカス補強材の少なくとも１つの層を設けることにより、車両が走行している表面の突起に対する衝撃吸収の面におけるタイヤの性能が向上するように思われる。かくして、カーカス補強材層中の補強要素を少なくした結果として、特に直線走行時における乗り心地が向上するであろう。

好ましくは、半径方向内側のカーカス補強材層中の補強要素の密度と半径方向外側のカーカス補強材層中の補強要素の密度の比は、２／３〜８／９である。カーカス補強材層の各々の密度相互間の差が１／９未満である場合、これは、小さすぎるのでライダー（乗っている人）に知覚できる程度まで乗り心地を向上させることができない。特に半径方向内側カーカス補強材層中の密度を小さくした状態でカーカス補強材層の各々の密度相互間の差を１／３以上にすると、結果的に、ドリフト剛性が減少し、したがって全体的挙動が損なわれる。

有利には、Ｒ₁は、ビードコアの内側半径であり、Ｒ₂は、赤道内面における半径方向外側カーカス補強材層の半径であり、半径方向内側カーカス補強材層中の補強要素の密度は、１デシメートル当たり７０×Ｒ₁／Ｒ₂〜１１０×Ｒ₁／Ｒ₂本の補強要素である。

Ｒ₁は、ビードコアの内側半径、即ち、ビードコアに内接する最も大きな円の半径である。

Ｒ₂は、赤道面における半径方向外側カーカス補強材層の半径、即ち、赤道面における半径方向外側カーカス補強材層に内接する最も大きな円の半径である。
半径Ｒ₂は、常用リムに取り付けられて推奨圧力までインフレートされた状態のタイヤについて測定される。

半径方向内側カーカス補強材層に関し、１デシメートル当たり７０×Ｒ₁／Ｒ₂本未満の本数の補強要素の密度の値が７０×Ｒ₁／Ｒ₂本未満であると、タイヤの動作について問題が生じる場合があり、１デシメートル当たり補強要素の密度の値が１１０×Ｒ₁／Ｒ₂を超えると、直線走行時における乗り心地の向上に関して制限が認められる。

有利には、この場合も又、Ｒ₁は、ビードコアの内側半径であり、Ｒ₂は、赤道面内における半径方向外側カーカス補強材層の半径であり、半径方向外側カーカス補強材層中の補強要素の密度は、１デシメートル当たり１００×Ｒ₁／Ｒ₂〜１３０×Ｒ₁／Ｒ₂本の補強要素である。

半径方向外側カーカス補強材層に関し、１デシメートル当たりの補強要素の密度の値が１００×Ｒ₁／Ｒ₂本未満の本数である場合、例えばキャンバのある状態での乗り心地の向上に関して制限が認められ、１デシメートル当たりの補強要素の密度の値が１３０×Ｒ₁／Ｒ₂を超える本数であると、タイヤの動作に関して問題が生じる場合がある。

本発明の第１の実施形態では、タイヤは、二輪車のリヤホイールに取り付けられるようになっており、第１のポリマー配合物により形成されるトレッド表面の領域は、トレッドの軸方向幅の１５〜３０％の軸方向幅を有する。

上述したように、トレッドの軸方向幅は、タイヤがその常用リムに取り付けられてその推奨圧力までインフレートされたとき、トレッドのエッジ相互間で軸方向における子午線プロフィールについて測定される。

モーターサイクルのリヤホイールに取り付けられるようになったタイヤは、直線走行時の摩耗の影響を特に受けやすく、耐摩耗性の高いポリマー配合物を用いてこの第１の実施形態において本発明により提案されたタイヤは、耐摩耗性の面において性能を大幅に向上させる。他方、トレッドの側方部分のポリマー配合物は、有利には、グリップ特性の面で効果的である。

本発明の第２の実施形態では、タイヤは、二輪車のフロントホイールに取り付けられるようになっており、第１のポリマー配合物により形成されるトレッド表面の領域は、トレッドの軸方向幅の４５〜７０％の軸方向幅を有する。

モーターサイクルのフロントホイールに取り付けられるようになったタイヤは、リヤホイールに取り付けられるようになったタイヤよりも中心摩耗の影響を受けにくい。かくしてこの第２の実施形態において提案されるタイヤは、有利には、摩耗関連特性がリヤホイールに取り付けられるようになったタイヤのポリマー配合物の摩耗関連特性よりも低いポリマー配合物から成るトレッドを有する。かくして、トレッドの中央部分は、比較的幅が広く、側方部分は、有利には、高いグリップ特性を備えたポリマー配合物から成る。

一例を挙げると、フロントホイールに取り付けられるようになったタイヤの中央部分のポリマー配合物は、リヤホイールに取り付けられるようになったタイヤの側方部分を形成するポリマー配合物の特性とほぼ同等の特性を有する。

本発明の有利な変形例では、クラウン補強構造体は、周方向補強要素の少なくとも１つの層を有する。

好ましくは、この場合も又、周方向補強要素の層中の補強要素は、６０００Ｎ／ｍｍ²を超える弾性率を有する。

また、好ましくは、周方向補強要素の層中の補強要素は、金属及び／又は繊維（テキスタイル）及び／又はガラスである。

本発明の変形例では、クラウン補強構造体は、補強要素の少なくとも２つの層を有し、１つの層から次の層に、これら部分は、互いに２０°〜１６０°の角度をなしている。

本発明の好ましい一実施形態によれば、実働層の補強要素は、繊維材料で作られる。

本発明の別の実施形態によれば、実働層中の補強要素は、金属で作られる。

本発明のそれ以上の細部及び利点は、図１〜図３を参照して行なわれる本発明の例示の実施形態についての説明から以下において明らかになろう。

本発明の第１の実施形態としてのタイヤの子午線略図である。 図１の略図の一部の部分拡大図である。 本発明の第２の実施形態としてのタイヤの子午線略図である。

理解を容易にするために、図１〜図３は、縮尺通りには描かれていない。

図１は、モーターサイクルのリヤホイールに取り付けられるようになったサイズ１９０／５０ＺＲ１７タイヤ１を示しており、このタイヤ１は、繊維型、特に脂肪族ポリアミド１４０テックス／２の補強要素を含む２つの層２，３から成るカーカス補強材を有する。カーカス補強材の層２，３は、赤道面においてタイヤの長手方向と８０°に等しい角度をなすと共に１つの層から次の層に交差している補強要素から成る。

カーカス補強材の層２，３は、タイヤ１の各側でビード４内に繋留されており、ビードのベースは、リム受座（シート）に取り付けられるようになっている。各ビード４の半径方向外方の連続部として、サイドウォール５が設けられ、サイドウォール５は、トレッド６に半径方向外方に接合されている。

層２は、ビードコア９回りの上方折り返し部を有する。

半径Ｒ₁、即ち、ビードコアの内側半径は、２１９ｍｍに等しい。

半径Ｒ₂、即ち、赤道面における半径方向外側のカーカス補強材層の半径は、３０３ｍｍに等しい。

タイヤ１は、繊維材料、より正確に言えば芳香族ポリアミド１６７テックス／２で作られた周方向補強要素の層７から成るクラウン補強材を更に有している。

周方向補強要素の層７は、有利には、周方向と約０°に等しい角度をなすよう巻かれた単一の細線から成る。また、複数本の裸細線の同時巻回によって又はゴム中への埋め込み時にバンドの形で周方向補強要素の層７を作ることができる。

トレッド６は、本発明によれば、その中央部分の第１のゴムコンパウンド６１及び側方部分の第２のゴムコンパウンド６２から成っている。トレッド６を形成する部分６１，６２相互間の接合部は、有利には、順次、傾斜インタフェースを備え、傾斜角は、タイヤ１の外側トレッド表面６に対して２０°〜６０°である。

ゴムコンパウンド６２は、有利には、そのグリップ特性がゴムコンパウンド６１のグリップ特性よりも優れているように選択され、ゴムコンパウンド６１は、特に、その耐摩耗性が高い故に選択されている。結果として得られるトレッドは、単一のゴムコンパウンドで達成できるトレッドと比較して、有利な耐摩耗性とグリップの妥協点を定めることができる。

ゴムコンパウンド６１に対応した中央部分の軸方向幅ｌ₁は、４１ｍｍに等しく、これは、１８８ｍｍに等しいトレッドの軸方向幅Ｌ₁の約２２％である。

ゴムコンパウンド６２に対応した側方部分の各々の軸方向幅ｌ₂は、互いに同一であって７３．５ｍｍに等しく、これら軸方向幅は、トレッドの軸方向幅Ｌ₁の約３９％である。

図２は、領域８の拡大図であり、カーカス補強材層２，３の各々相互間の密度の差を概略的に示している。

カーカス補強材層２は、カーカス補強要素１０から成り、カーカス補強材層３は、補強要素１１から成っている。

半径方向内側カーカス補強材層２中の補強要素の密度は、９８×Ｒ₁／Ｒ₂に等しく、即ち、１デシメートル当たり７０．８本の補強要素である。

半径方向外側カーカス補強材層３中の補強要素の密度は、１２３×Ｒ₁／Ｒ₂に等しく、即ち、１デシメートル当たり８８．９本の補強要素である。

図３は、モーターサイクルのフロントホイールに取り付けられるようになった１２０／７０ＺＲ１７型のタイヤ３１を示している。このタイヤ３１は、図１に示されたタイヤとほぼ同じであるが、タイヤ３１は、赤道面におけるカーカス補強材層中の補強要素の角度が７２°に等しいという点で図１のタイヤとは幾分異なっている。

タイヤ３１は又、中央及び側方領域の軸方向幅がそれぞれ、ゴムコンパウンド３６１，３６２に対応している点で図１に示されたタイヤとは異なっている。

ゴムコンパウンド３６１に対応した中央部分の軸方向幅ｌ₃₁は、７３．６ｍｍに等しく、これは、１２０ｍｍに等しいトレッドの軸方向幅Ｌ₃の約６１％である。

ゴムコンパウンド３６２に対応した側方部分の各々の軸方向幅ｌ₃₂は、互いに同一であって２３．２ｍｍに等しく、これら軸方向幅は、トレッドの軸方向幅Ｌ₃の約１９％である。

さらに、半径Ｒ₃₁、即ち、ビードコアの内側半径は、２１９ｍｍに等しく、半径Ｒ₃₂、即ち、赤道面におけるトレッドの半径は、２９０．５ｍｍに等しい。

半径方向内側カーカス補強材層２中の補強要素の密度は、９８×Ｒ₃₁／Ｒ₃₂に等しく、即ち、１デシメートル当たり７３．９本の補強要素である。

半径方向外側カーカス補強材層３中の補強要素の密度は、１２３×Ｒ₃₁／Ｒ₃₂に等しく、即ち、１デシメートル当たり９２．７本の補強要素である。

本発明は、上述の実施例の説明に限定されるものと理解されてはならず、特に、周方向と角度をなす補強要素の例えば３つ又は４つ以上の実働層を有する、より複雑なカーカス又はクラウン補強材を有する場合のあるタイヤに利用できる。

Claims (12)

1. 原動機付き二輪車用タイヤであって、補強要素の少なくとも２つの層で形成された半径方向カーカス補強材を有し、前記補強要素の少なくとも１つは、ビード内においてタイヤの各側でビードコア回りに上方に折り返されることによって繋留され、各ビードの半径方向外方の連続部としてサイドウォールが設けられ、前記サイドウォールは、トレッドに半径方向外方に接合され、前記タイヤは、前記トレッドの下に補強要素の少なくとも１つの層から成るクラウン補強構造体を有するタイヤにおいて、
   少なくともトレッド表面は、少なくとも赤道面の付近に延びる第１のポリマー配合物と、前記第１のポリマー配合物の物理化学的性質とは異なる物理化学的性質を有する少なくとも１種類の第２のポリマー配合物とから成り、半径方向内側のカーカス補強材層中の補強要素の密度は、半径方向外側のカーカス補強材層中の補強要素の密度よりも低い、
   ことを特徴とするタイヤ。
2. 前記第２のポリマー配合物は、前記第１のポリマー配合物の組成とは異なる組成のものである、
   請求項１記載のタイヤ。
3. 前記第２のポリマー配合物は、前記第１のポリマー配合物のグリップ特性よりも優れたグリップ特性を有する、
   請求項１又は２記載のタイヤ。
4. 前記第２のポリマー配合物は、前記第１のポリマー配合物のショアーＡスケール硬度よりも小さいショアーＡスケール硬度を有する、
   請求項１ないし３のいずれか１項に記載のタイヤ。
5. 前記半径方向内側のカーカス補強材層中の補強要素の密度と前記半径方向外側のカーカス補強材層中の補強要素の密度の比は、２／３〜８／９である、
   請求項１ないし４のいずれか１項に記載のタイヤ。
6. Ｒ₁は、ビードコアの内側半径であり、Ｒ₂は、前記赤道内面における前記半径方向外側カーカス補強材層の半径であり、前記半径方向内側カーカス補強材層中の補強要素の密度は、１デシメートル当たり７０×Ｒ₁／Ｒ₂〜１１０×Ｒ₁／Ｒ₂本の補強要素である、
   請求項１ないし５のいずれか１項に記載のタイヤ。
7. Ｒ₁は、ビードコアの内側半径であり、Ｒ₂は、前記赤道面内における前記半径方向外側カーカス補強材層の半径であり、前記半径方向外側カーカス補強材層中の補強要素の密度は、１デシメートル当たり１００×Ｒ₁／Ｒ₂〜１３０×Ｒ₁／Ｒ₂本の補強要素である、
   請求項１ないし６のいずれか１項に記載のタイヤ。
8. 前記タイヤは、前記二輪車のリヤホイールに取り付けられるようになっており、前記第１のポリマー配合物により形成される前記トレッド表面の領域は、前記トレッドの軸方向幅の１５〜３０％の軸方向幅を有している、
   請求項１ないし７のいずれか１項に記載のタイヤ。
9. 前記タイヤは、前記二輪車のフロントホイールに取り付けられるようになっており、前記第１のポリマー配合物により形成される前記トレッド表面の領域は、前記トレッドの軸方向幅の４５〜７０％の軸方向幅を有している、
   請求項１ないし７のいずれか１項に記載のタイヤ。
10. 前記クラウン補強構造体は、周方向補強要素の少なくとも１つの層を有する、
    請求項１ないし９のいずれか１項に記載のタイヤ。
11. 前記クラウン補強構造体は、補強要素の少なくとも２つの層を有し、１つの層から次の層に、前記部分は、互いに２０°〜１６０°の角度をなしている、
    請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のタイヤ。
12. 原動機付き二輪車、例えばモーターサイクル用の請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のタイヤの使用。

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