机动两轮车用轮胎的制作方法
【专利摘要】本发明的机动两轮车用轮胎由于利用低弹性模量(伸长1％时的拉伸力为15N以下)的帘线构成了构成带束层(24)的增强帘线，因此胎面(26)的周向剪切力降低。其结果，摩擦能量的值变小，胎面(26)(中心部(27))的耐磨性提高。而且，由于肩部(28)的tanδ大于中心部(27)的tanδ，因此在转弯时接地的肩部(28)处的抓地极限提高，转弯性能提高。
【专利说明】
机动两轮车用轮胎
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种在胎面部配置有带束层和胎面的机动两轮车用轮胎。
[0002] 本申请要求于2014年1月24日递交的日本专利申请特愿2014 -11014号的优先权， 并将其内容引用于此。
【背景技术】
[0003] 作为以往的机动两轮车用轮胎，例如已知以下专利文献1所记载的轮胎。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本特开平5 - 4503号公报
[0007] 以往的机动两轮车用轮胎在胎面部配置有通过将包覆有橡胶的钢帘线卷绕为螺 旋状而构成的带束层和设于该带束层的半径方向外侧的由橡胶形成的胎面。在此，所述带 束层内的钢帘线相对于拉伸力、压缩力具的刚性大，因此在转弯时即使较大的横向力作用 于轮胎，钢帘线也能够经受住横向力，能够发挥较高的转弯性能。
【发明内容】
[0008] 发明要解决的问题
[0009] 但是，如上所述的轮胎不管冠部弧度是否小，都利用埋设有高刚性的钢帘线的带 束层来抑制胎面部的接地变形、径向生长。因此，在直行行驶时只有中心部接地。其结果，存 在中心部的橡胶比较早地磨损且耐磨性降低这样的问题。为了提高如上所述的中心部的耐 磨性，例如，也考虑增厚胎面的橡胶厚度。但是，若如此设置，则厚的胎面在转弯时的横向力 的作用下大幅地变形，因此转弯性能降低。这样在上述方法中转弯性能的提高与恶化以及 耐磨性的提高与恶化相互抵消，因此转弯性能、耐磨性均无法充分地提高，难以使两者同时 提尚。
[0010] 本发明的目的在于提供一种能够同时提高转弯性能与中心部的耐磨性的机动两 轮车用轮胎。
[0011] 用于解决问题的方案
[0012] 这样的目的能够利用以下机动两轮车用轮胎来实现:该机动两轮车用轮胎在胎面 部配置有通过将包覆有橡胶的增强帘线卷绕为螺旋状而构成的带束层和设于所述带束层 的半径方向外侧的由橡胶形成的胎面，其中，所述带束层的增强帘线由伸长1%时的拉伸力 为15N以下的帘线构成，所述胎面被划分为至少包括轮胎赤道面的中心部和包括胎面端的 一对肩部，所述肩部中的橡胶的tan5的值大于中心部中的橡胶的tan5的值。
[0013] 发明的效果
[0014] 在本发明中，由于利用伸长1%时的拉伸力为15N以下的低弹性模量的帘线构成了 带束层的增强帘线，因此带束层能够在周向上比较容易地伸长。其结果，胎面的剪切力降 低。在此，胎面的摩擦能量能够利用所述剪切力与蹬出时相对于路面的滑动量之积来求出。 若如上所述剪切力降低，则摩擦能量变小，因此能够提高胎面的耐磨性，当然也能够提高中 心部的耐磨性。在此，若如上所述利用低弹性模量的帘线构成带束层的增强帘线，则横向上 的剪切力也降低。因此，一般来说，转弯行驶时的横向力降低、转弯性能降低。但是，若如上 所述利用低弹性模量的帘线构成带束层的增强帘线，则带束层的面外刚性降低。其结果，转 弯行驶时肩部与路面之间的接地长度变长(作为结果，接地面积增大），能够防止上述转弯 性能的降低。
[0015] 另外，在本发明中，肩部中的橡胶的tanS的值大于中心部中的橡胶的tans的值。这 样，tanS的值大的橡胶一般来说抓地力是大的值，因此在转弯时接地的肩部处的抓地极限 提高，能够容易地提高转弯性能。在此，中心部中的橡胶的tanS的值小。这样的橡胶一般来 说模量的值高，因此能够容易地防止中心部中的耐磨性的降低。这样，肩部处的转弯性能和 中心部处的耐磨性不会相抵消。因此，能够可靠且容易地同时提高轮胎的转弯性能和耐磨 性。
[0016] 另外，根据本发明，中心部中的橡胶的磨耗、断裂特性提高。其结果，能够进一步提 高中心部处的耐磨性。在此，认为如上所述的300%模量的值大的橡胶由于面外刚性高，因 此轮胎的乘坐舒适性降低。但是，如果如上所述利用低弹性模量的帘线构成带束层的增强 帘线，则所述带束层的面外刚性降低。其结果，面外刚性相互抵消，能够维持乘坐舒适性。
[0017] 而且，根据本发明，能够抑制胎面部的宽度方向上的性能大幅度变化，能够顺利地 转弯。另外，根据本发明，即使在像环形行驶等那样转弯行驶频繁发生的情况下，也能够有 效地抑制肩部的磨损(表面粗糙等）。而且，需要提高肩部处的湿路面性能，以防止在湿路面 上转弯行驶时翻车，根据本发明，能够提高在转弯时与路面相接触的肩部的湿路面性能，能 够确保安全的行驶。
【附图说明】
[0018] 图1是示出本发明的第1实施方式的子午线截面图。
[0019]图2是示出本发明的第2实施方式的子午线截面图。
【具体实施方式】
[0020] 以下，基于【附图说明】本发明的第1实施方式。
[0021] 在图1中，11是适合于高速行驶的机动两轮车用充气轮胎。该轮胎11包括在子午线 截面呈大致弧状的同时朝向半径方向外侧呈凸状平滑地弯曲的胎面部13、从该胎面部13的 宽度方向两端朝向大致半径方向内侧延伸的一对胎侧部14以及与这些胎侧部14的半径方 向内侧端相连续且分别埋设有胎圈芯16的一对胎圈部15,该轮胎11形成为两胎面端E之间 的宽度成为轮胎最大宽度。在此，上述胎面端E是指位于胎面部13与胎侧部14之间的边界的 陡急的弯折部(边缘）。
[0022] 另外，轮胎11具有在一对胎圈芯16之间呈环状延伸并对胎侧部14、胎面部13进行 增强的胎体层20。该胎体层20的两端部绕所述胎圈芯16从内侧朝向外侧折返，从而卡定于 这些胎圈芯16。所述胎体层20包括至少一层、在此为两层胎体帘布层21，这些胎体帘布层21 通过利用包覆橡胶包覆相对于轮胎赤道面S以60度~90度的帘线角交叉的多根帘线而构 成。而且，在所述帘线角小于90度的情况下，这些帘线在两层胎体帘布层21中相对于轮胎赤 道面S向反方向倾斜且相互交叉。另外，作为所述帘线使用了尼龙，但是能够使用人造丝、聚 酯等有机纤维。另外，上述轮胎赤道面S是指包括胎面中心的整周的与轮胎11的轴线垂直的 平面。
[0023] 24是在胎体层20的半径方向外侧配置于所述胎面部13的带束层，该带束层24包括 一层周向帘布层25。而且，优选的是，该带束层24的子午线方向上的宽度设为胎面26的后述 的子午线方向周长L的0.8倍~1.1倍。所述周向帘布层25通过将利用涂覆橡胶涂覆一根或 多根增强帘线获得的带大致沿着轮胎赤道面S呈螺旋状卷绕多次而构成。其结果，埋设于周 向帘布层25内的增强帘线与轮胎赤道面S大致平行地延伸，发挥强的环箍效果。由此，强力 地抑制了由高速行驶时的离心力引起的胎面部13的径向生长(radiaI growth)和接地形状 的变化，直行行驶时的操纵稳定性和高速耐久性提高。在此，如果如上所述通过将带呈螺旋 状卷绕多次来构成周向帘布层25，则能够简单且低廉地制造周向帘布层25。另外，作为上述 增强帘线，优选的是使用耐久性优异且低廉的钢材，但是也可以使用芳香族聚酰胺。
[0024] 26是设于比所述带束层24靠半径方向外侧的所述胎面部13且整体由硫化橡胶形 成的胎面。该胎面26被划分为共计3个部位，即包含位于轮胎宽度方向中央的所述轮胎赤道 面S的中心部27和与所述中心部27的轮胎宽度方向两外侧相连续、且包含位于轮胎宽度方 向外侧端的所述胎面端E的一对肩部28。在此，在安装于与轮胎尺寸对应的由下述标准规定 的适用轮辋的轮胎中，填充与最大负荷能力对应的规定空气压力，在将相对于路面以0度的 外倾角作用有最大负荷能力时的胎面接地区域的子午线方向宽度设为M时，优选的是，所述 中心部27的子午线方向宽度设为所述胎面接地区域的子午线方向宽度M的70 %~130 %的 范围内。另外，所述空气能够置换为氮气等非活性气体。
[0025] 上述标准是在生产或使用轮胎的地域中有效的产业标准，例如，在美利坚合众国 "轮胎和轮辋协会(The Tire and Rim Association Inc.)的年鉴(Year Book)"、在欧州 "欧洲轮胎和轮辋技术组织（The European Tire and Rim Technical Organization)的标 准手册（Standards Manual)"、在日本"日本机动车轮胎协会的JATMA年鉴（JATMA Year Book)"限定了上述标准。另一方面，所述肩部28的子午线方向宽度为从胎面26的子午线方 向周长L中减去中心部27的子午线方向宽度获得的值的1/2。在此，胎面26的子午线方向周 长L是指在向组装于适用轮辋的轮胎中填充了所述规定空气压力的状态下、在胎面26的外 周面上沿轮胎子午线方向测量胎面端E之间的距离而得到的长度。
[0026] 另外，在该实施方式中，利用低弹性模量的帘线、即根据后述的试验结果得出的伸 长1%时的拉伸力A为15N以下的帘线构成了构成所述带束层24的增强帘线。在此，上述拉伸 力A是向反方向拉伸作为对象的一根增强帘线的两端、并测量所述增强帘线产生了 1%的伸 长时的负载(拉伸力)而得到的值。作为这种低弹性模量的增强帘线，例如，能够使用由根数 少且长丝直径小的长丝构成的增强帘线、由通过在不加捻的情况下以同一节距螺旋成束的 多根长丝构成的增强帘线。另外，若所述拉伸力A小于5N，则由带束层24带来的环箍效果会 降低且操纵稳定性和高速耐久性会降低，因此优选的是所述拉伸力A为5N以上。另外，以往 常用的带束层24的增强帘线伸长1%时的拉伸力A为25N左右。
[0027] 而且，如果如上所述利用伸长1%时的拉伸力A为15N以下的低弹性模量的帘线来 构成带束层24的各增强帘线，则所述增强帘线会在轮胎11上作用有周向上的力时能够在轮 胎11的周向上比较容易地伸长。其结果，胎面26的周向剪切力降低。在此，胎面26的摩擦能 量(frictional energy)能够利用所述剪切力与蹬出时胎面26相对于路面的滑动量之积来 求出。因而，若如上所述剪切力降低，则摩擦能量的值变小，因此能够提高胎面26的耐磨性， 当然也能够提高中心部27的耐磨性。另外，若如上所述利用低弹性模量的帘线来构成带束 层24的增强帘线，则胎面26上的横向上的剪切力也降低。因此，一般认为在使机动两轮车倾 斜并转弯行驶时接地的肩部28处的横向力降低，而转弯性能降低。
[0028]但是，若如上所述利用低弹性模量的帘线来构成带束层24的增强帘线，则带束层 24的面外刚性降低。因此，转弯行驶时的肩部28与路面之间的接地长度变长（接地面积增 大），能够防止上述转弯性能的降低。而且，这样的接地面积的增加在冠部弧度（c r 〇 w η radius)的曲率半径较大的轮胎11中比在曲率半径较小的轮胎11中更明确地显现出来。另 外，作为构成所述带束层24的增强帘线，优选的是使用伸长3%时的拉伸力为150N以下的帘 线。其理由是，若是伸长3%时的拉伸力为如上所述的值的帘线，则即使在轮胎11上作用有 极大的输入(input)时也能够期待上述效果。
[0029] 另外，在该实施方式中，所述肩部28中的橡胶的tanS (损耗系数）的值大于中心部 27中的橡胶的tanS的值。在此，上述tanS是指根据日本工业标准JIS K7198在温度为30°C、 应变振幅为1%、频率为52Hz的条件下测量弹性模量、并通过利用动态损耗弹性模量除以动 态储能弹性模量而求得的值。在此，tanS的值大的橡胶一般来说抓地力大的值。因此，若如 上所述肩部28中的橡胶的tanS的值大于中心部27中的橡胶的tanS的值，则在转弯时接地的 肩部28处的抓地极限(grip Iimit)提高，能够容易地提高转弯性能。在此，中心部27中的橡 胶的tanS的值小。这种橡胶一般来说由于模量的值高，因此能够容易地防止中心部27的耐 磨性的降低。
[0030] 如果如此利用低弹性模量的帘线来构成带束层24的增强帘线，则能够一边防止肩 部28的转弯性能的降低一边提高中心部27的耐磨性。另一方面，如果肩部28中的橡胶的tan S的值大于中心部27中的橡胶的tanS的值，则能够一边防止中心部27的耐磨性的降低一边 提高肩部28的转弯性能。这样，在一起应用上述两种方法的情况下，肩部28处的转弯性能和 中心部27处的耐磨性未相抵消。根据这种情况，能够可靠且容易地同时提高肩部28处的转 弯性能和中心部27处的耐磨性。
[0031] 另外，在该实施方式中，优选的是，所述中心部27中的橡胶的300%模量的值(单位 为MPa)大于肩部28中的橡胶的300%模量的值。在此，上述300%模量的值是指根据日本工 业标准JIS K6251以30°C对日本工业标准JIS哑铃状第3号的样品（Dumbbell Form No. 3Sample)进行拉伸试验时的测量应力值。而且，如果如上所述中心部27的300%模量的 值大于肩部28的300%模量的值，则中心部27中的橡胶硬度升高并能够提高中心部27中的 橡胶的耐磨耗、耐断裂性。由此，能够进一步提高中心部27处的耐磨性。在此，如上所述的 300%模量的值大的橡胶的面外刚性高。因此，认为轮胎11的乘坐舒适性降低。但是，由于如 上所述利用低弹性模量的帘线构成了带束层24的增强帘线，因此带束层24的面外刚性降 低。其结果，面外刚性的值相互抵消，能够维持乘坐舒适性。
[0032]而且，在上述轮胎11的胎面26中混合有作为填充材料的二氧化硅的情况下，优选 的是，肩部28中的二氧化硅的混合比例（重量份)大于中心部27中的二氧化硅的混合比例。 其理由是为了防止在湿路面上行驶时翻车，需要提高转弯时的湿路面性能。但是，如果设为 上述混合比例，则能够提高在转弯时接触路面的肩部28的湿路面性能。由此，能够确保安全 的行驶。
[0033]图2是示出本发明的第2实施方式的图。在该实施方式中，胎面部13在所述中心部 27与肩部28之间、换言之在所述中心部27的轮胎宽度方向两外侧且在各个肩部28的轮胎宽 度方向内侧配置了宽度方向内、外端分别与该中心部27、肩部28连续的一对中间部30。其结 果，胎面26被划分为共计5个部位。在此，胎面26的中心部27的子午线方向宽度与上述相同。 另一方面，优选的是，肩部28的子午线方向宽度设为所述子午线方向周长L的5%~35%的 范围内，而且，中间部30的子午线方向宽度设为所述子午线方向周长L的10%~40%的范围 内。另外，优选的是，所述中间部30中的橡胶的tan5的值小于肩部28中的橡胶的tan5的值， 且大于中心部27中的橡胶的tanS的值，胎面26中的tanS的值随着从轮胎赤道面S朝向两胎 面端E去而慢慢地(逐渐地)变大。如果如此设置，则能够抑制胎面部13的宽度方向上的性能 大幅度变化、特别是能够抑制转弯性能的变化，能够使机动两轮车顺利地转弯。
[0034]另一方面，关于300%模量值，在中心部27与肩部28之间配置了中间部30的情况 下，中间部30中的橡胶的300 %模量的值小于中心部27中的橡胶的300 %模量的值，且小于 肩部28中的橡胶的300%模量的值。由此，优选的是，将胎面26中的300%模量的值从轮胎赤 道面S朝向两胎面端E设为大、小、中的关系。如果如此设置，则即使在像环形行驶等那样转 弯行驶频繁发生的情况下，由于中间部30先行磨损，因此能够有效地抑制肩部28的磨损(表 面粗糙(surface deterioration)等）。另外，在像该第2实施方式所记载的那样在中心部27 与肩部28之间配置了中间部30的情况下，优选的是，中间部30中的二氧化硅的混合比例大 于中心部27中的混合比例，且小于肩部28中的混合比例。如果如此设置，则能够不导致湿路 面上的转弯性能大幅度变化地维持适当的转弯性能。另外，由于其他结构、作用与上述第1 实施方式相同，因此省略其说明。
[0035]接着，说明第1试验例。在该试验中，制备具有埋设有伸长1 %时的拉伸力A为25N的 增强帘线的带束层的比较轮胎1、具有埋设有所述拉伸力A为18N的增强帘线的带束层的比 较轮胎2、具有埋设有所述拉伸力A为15N的增强帘线的带束层的实施轮胎1、具有埋设有所 述拉伸力A为12N的增强帘线的带束层的实施轮胎2、具有埋设有所述拉伸力A为ION的增强 帘线的带束层的实施轮胎3。
[0036]在此，所述各个轮胎的胎面均被划分为中心部与肩部。而且，中心部中的tanS、 300 %模量的值分别为0.3、10 (MPa )，肩部中的tan δ、300 %模量的值分别为0.5、8。另外，轮 胎尺寸为190/55ZR17。接着，在将所述各个轮胎安装于6.0 X 17的轮辋并且填充了 290kPa的 内压之后，安装在机动两轮车的后轮上并在一般公路上行驶2500km，测量行驶后的中心部 处的胎面槽深度并求出中心部的磨损量，如此地执行了耐磨性试验。其结果，若将比较轮胎 1设为指数100,则比较轮胎2为100,实施轮胎1为104,实施轮胎2为104,实施轮胎3为105。在 此，指数的数值越大，磨损量越少，耐磨性越良好。而且，根据该结果明确可知，若伸长1%时 的拉伸力A以15N为边界设为其以下，则中心部的耐磨性大幅度提高。另外，对于在中心部与 肩部之间设置了中间部的轮胎，也进行了同样的耐磨性试验，但是其结果倾向于与上述结 果相冋。
[0037]接着，说明第2试验例。在该试验中，制备以往轮胎1、上述实施轮胎2、在以往轮胎1 的中心部与肩部之间设置了中间部的以往轮胎2、在实施轮胎2的中心部与肩部之间设置了 中间部的实施轮胎4、实施轮胎4的各部分的tanS和300 %模量的关系与本申请的发明不同 的比较轮胎3。在此，将各个轮胎的中心部、中间部、肩部的tanS的值表示在以下的表1中。在 该表1中，中心部、中间部、肩部分别用a、b、c表示。另外，在该表1中也示出了各个轮胎的中 心部、中间部、肩部的300%模量的值。在该表1中，中心部、中间部、肩部分别用d、e、f表示。 在此，各个轮胎的尺寸为190/55ZR17。
[0038] [表1]
[0039]
[0040]接着，将上述各个轮胎安装于6.0 X 17的轮辋并且在填充了 290kPa的内压之后，以 安装在机动两轮车的后轮上的状态在测试跑道上行驶，将测试驾驶员的高速转弯时的感觉 作为转弯稳定性来进行评价。而且，将以往轮胎1设为指数100并将各个轮胎的转弯稳定性 表示在表1中。其数值越大，转弯稳定性越优异。另外，在与所述试验例1相同的条件下对上 述各个轮胎进行耐磨性试验。将其结果示出在表1中。根据该表1明确可知，如果拉伸力A、 tanS、300%模量的值处于本申请发明这样的关系中，则能够同时提高耐磨性、转弯稳定性。 [0041 ] 产业上的可利用性
[0042] 根据本发明，在胎面部配置有带束层和胎面的机动两轮车用轮胎适用于产业领 域。另外，根据本发明，能够同时提高转弯性能和中心部中的耐磨性。
[0043] 附图标记说明
[0044] 13···胎面部;24···带束层;26···胎面;27…中心部;28···肩部;30…中间部;S…轮胎 赤道面;E···胎面端。
【主权项】
1. 一种机动两轮车用轮胎，其在胎面部配置有通过将包覆有橡胶的增强帘线卷绕为螺 旋状而构成的带束层和设于所述带束层的半径方向外侧的由橡胶形成的胎面，其中， 所述带束层的增强帘线由伸长1%时的拉伸力为15N以下的帘线构成，所述胎面被划分 为至少包括轮胎赤道面的中心部和包括胎面端的一对肩部，所述肩部中的橡胶的tanS的值 大于中心部中的橡胶的tanS的值。2. 根据权利要求1所述的机动两轮车用轮胎，其特征在于， 所述中心部中的橡胶的300 %模量的值大于肩部中的橡胶的300 %模量的值。3. 根据权利要求1所述的机动两轮车用轮胎，其特征在于， 胎面部在所述中心部与肩部之间配置有一对中间部，所述中间部中的橡胶的tanS的值 小于肩部中的橡胶的tanS的值，且大于中心部中的橡胶的tanS的值。4. 根据权利要求1所述的机动两轮车用轮胎，其特征在于， 胎面部在所述中心部与肩部之间配置有一对中间部，所述中间部中的橡胶的300%模 量的值小于肩部中的橡胶的300%模量的值。5. 根据权利要求1所述的机动两轮车用轮胎，其特征在于， 在所述胎面中混合有作为填充材料的二氧化硅，并且肩部中的二氧化硅的混合比例大 于中心部中的二氧化硅的混合比例。6. 根据权利要求2所述的机动两轮车用轮胎，其特征在于， 胎面部在所述中心部与肩部之间配置有一对中间部，所述中间部中的橡胶的tanS的值 小于肩部中的橡胶的tanS的值，且大于中心部中的橡胶的tanS的值。7. 根据权利要求2所述的机动两轮车用轮胎，其特征在于， 胎面部在所述中心部与肩部之间配置有一对中间部，所述中间部中的橡胶的300%模 量的值小于肩部中的橡胶的300%模量的值。8. 根据权利要求2所述的机动两轮车用轮胎，其特征在于， 在所述胎面中混合有作为填充材料的二氧化硅，并且肩部中的二氧化硅的混合比例大 于中心部中的二氧化硅的混合比例。
【文档编号】B60C9/18GK105934355SQ201580005379
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2015年1月8日
【发明人】高桥淳, 高桥淳一, 高桥健
【申请人】株式会社普利司通