(57)【要約】    【課題】パンクが防止され、しかも操縦安定性及び乗り心地に優れた自動二輪車用車輪２の提供。    【解決手段】車輪２は、リム４、タイヤ６及び弾性体８を備えている。弾性体８は、リム４とタイヤ６とによって形成される空間に装填されている。弾性体８は、多数の微少気泡を含むポリマー成形体から構成されている。弾性体８の外側部の密度Ｄｏの内側部の密度Ｄｉに対する比（Ｄｏ／Ｄｉ）は、１．２以上２．０以下である。外側部が外寄りの第一外側部及び内寄りの第二外側部に区分され、内側部が外寄りの第一内側部及び内寄りの第二内側部に区分されたとき、第一外側部の密度Ｄｏ１、第二外側部の密度Ｄｏ２、第一内側部の密度Ｄｉ１及び第二内側部の密度Ｄｉ２は、下記数式（Ｉ）を満たす。【数３】2005145398.tif 000006【選択図】図１
2005145398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リムと、このリムに装着されたタイヤと、リムとタイヤとによって形成される空間に装填された弾性体とを備えており、
この弾性体が多数の微少気泡を含むポリマー成形体からなり、
この弾性体の外側部の密度Ｄｏの内側部の密度Ｄｉに対する比（Ｄｏ／Ｄｉ）が１．２以上２．０以下である自動二輪車用車輪。
【請求項２】
上記外側部が外寄りの第一外側部及び内寄りの第二外側部に区分され、上記内側部が外寄りの第一内側部及び内寄りの第二内側部に区分されたとき、第一外側部の密度Ｄｏ１が第二外側部の密度Ｄｏ２よりも大きく、第二外側部の密度Ｄｏ２が第一内側部の密度Ｄｉ１よりも大きく、第一内側部の密度Ｄｉ１が第二内側部の密度Ｄｉ２よりも大きな請求項１に記載の自動二輪車用車輪。
【請求項３】
上記第一外側部の密度Ｄｏ１、第二外側部の密度Ｄｏ２、第一内側部の密度Ｄｉ１及び第二内側部の密度Ｄｉ２が下記数式（Ｉ）を満たす請求項２に記載の自動二輪車用車輪。
【数１】
2005145398.tif 000005
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車用の車輪に関する。詳細には、本発明は、タイヤとリムとを備えた車輪に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車のタイヤには、気密の目的でチューブが用いられることがある。チューブは、リムとこのリムに装着されたタイヤとによって形成される空間に配置される。チューブによってタイヤの内圧が保持され、タイヤの剛性、乗り心地等が発現される。
【０００３】
モトクロス競技では自動二輪車は不整地を走行するので、タイヤが激しい局部変形をくり返す。モトクロス競技では、ジャンプの着地時にタイヤに大きな衝撃が加わる。局部変形や衝撃によって、チューブがパンクすることがある。パンクが発生すると、ライダーは競技を継続することができない。
【０００４】
パンクの抑制の目的で、厚肉のチューブが用いられることがある。しかし、このチューブでも、パンクは完全には防止されない。しかも、厚肉のチューブは車輪の質量を増大させてしまう。
【０００５】
内圧の高いチューブが用いられれば、変形が抑制され、パンクが低減される。しかし、このチューブでも、パンクは完全には防止されない。しかも、内圧の高いチューブの使用は、操縦安定性を阻害する。
【０００６】
特開２００１−８０３１０公報には、チューブに代えてムース体（発泡体）が用いられた自動二輪車用車輪が開示されている。特開２００１−９７００４公報には、互いに発泡倍率が異なる複数の層を備えたムース体が用いられた自動二輪車用車輪が開示されている。特開２００２−５２９０５公報には、中心と表層とで発泡倍率が異なるムース体が用いられた自動二輪車用車輪が開示されている。ムース体が用いられることにより、パンクが防止される。
【特許文献１】特開２００１−８０３１０公報
【特許文献２】特開２００１−９７００４公報
【特許文献３】特開２００２−５２９０５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ムース体が用いられた従来の車輪では、加わる荷重に応じて縦方向バネ定数が二次曲線的に増大する。従って、低荷重領域で適度な縦剛性が得られるムース体が用いられた場合は、高荷重領域での縦剛性が過大であり、乗り心地が不十分となる。一方、高荷重領域で適度な縦剛性が得られるムース体が用いられた場合は、低荷重領域での縦剛性が過小であり、操縦安定性が不十分となる。ムース体が用いられた車輪は、チューブが用いられた車輪の性能には達していない。本発明の目的は、パンクが防止され、しかも操縦安定性及び乗り心地に優れた自動二輪車用車輪の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る自動二輪車用車輪は、リムと、このリムに装着されたタイヤと、リムとタイヤとによって形成される空間に装填された弾性体とを備えている。この弾性体は、多数の微少気泡を含むポリマー成形体からなる。この弾性体の外側部の密度Ｄｏの内側部の密度Ｄｉに対する比（Ｄｏ／Ｄｉ）は、１．２以上２．０以下である。
【０００９】
低荷重時の操縦安定性及び高荷重時の乗り心地の両立の観点から、外側部が外寄りの第一外側部及び内寄りの第二外側部に区分され、内側部が外寄りの第一内側部及び内寄りの第二内側部に区分されたとき、第一外側部の密度Ｄｏ１が第二外側部の密度Ｄｏ２よりも大きく、第二外側部の密度Ｄｏ２が第一内側部の密度Ｄｉ１よりも大きく、第一内側部の密度Ｄｉ１が第二内側部の密度Ｄｉ２よりも大きいことが好ましい。好ましくは、車輪は下記数式（Ｉ）を満たす。
【００１０】
【数２】
2005145398.tif 000003
【発明の効果】
【００１１】
この車輪では、低荷重が加わる場合には、主として外側部が変形する。外側部は高密度なので、十分な縦剛性が発現される。一方、高荷重が加わる場合には、外側部とともに内側部も変形する。低密度な内側部の変形により、過大な縦剛性が抑制される。この車輪では、低荷重時の操縦安定性及び高荷重時の乗り心地が両立される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る車輪２が示された断面図である。この車輪２は、リム４、タイヤ６及び弾性体８を備えている。この車輪２には、既知のリム４及び既知のタイヤ６が用いられうる。タイヤ６は、トレッド部１０、サイドウォール部１２及びビード部１４を備えている。ビード部１４の外面がリム４の内面に当接することで、タイヤ６がリム４に装着されている。弾性体８は、リム４とタイヤ６とによって形成される空間に装填されている。
【００１４】
図２（ａ）は図１の弾性体８が示された平面図であり、図２（ｂ）はその正面図であり、図２（ｃ）はその右側面図である。図２には、無荷重状態の弾性体８が示されている。弾性体８はリング状であり、その断面は円である。図１と図２との対比から明らかなように、弾性体８は変形した状態で、リム４とタイヤ６とによって形成される空間に装填されている。変形の形態は、主として圧縮変形である。図１に示されるように、装填された状態では、弾性体８の内面がリム４の外面と当接し、弾性体８の外面がトレッド部１０の内面と当接している。
【００１５】
弾性体８は、多数の微少気泡を含むポリマー成形体（いわゆる発泡体）から構成されている。弾性体８の基材ポリマーとしては、天然ゴム又は合成ゴムが用いられうる。合成ゴムの具体例としては、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、ポリクロロプレン、イソブチレン−イソプレン共重合体、ポリウレタン及びアクリルゴムが挙げられる。弾性体８が後述される独立気泡を含む場合は、空気透過性に優れるイソブチレン−イソプレン共重合体が用いられるのが好ましい。基材ポリマーとして、合成樹脂又は熱可塑性エラストマーが用いられてもよい。合成樹脂の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体及びポリ塩化ビニルが挙げられる。熱可塑性エラストマーの具体例としては、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、熱可塑性ポリエステルエラストマー、熱可塑性ポリスチレンエラストマー、熱可塑性ポリアミドエラストマー及び熱可塑性ポリオレフィンエラストマーが挙げられる。これらのポリマーは、単独で、又は２種以上が混合されて用いられうる。
【００１６】
弾性体８が独立気泡を含んでもよく、連続気泡を含んでもよい。形状復元力、非吸水性等の観点から、独立気泡が好ましい。気泡は、通常は熱分解型発泡剤の発泡によって形成されうる。用いられる熱分解型発泡剤としては、アゾ化合物（例えばアゾジカルボンアミド）、ニトロソ化合物（例えばジニトロソペンタメチレンテトラミン）及びトリアゾール化合物が例示される。気泡が、ガス吹き込み法、低沸点タイプの発泡剤が気化される方法、撹拌法又は微小中空球（いわゆるマイクロバルーン）が分散される方法によって形成されてもよい。
【００１７】
弾性体８のためのポリマー組成物には、必要に応じ、発泡助剤、架橋剤、加硫促進剤、充填剤、着色剤、劣化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、軟化剤、加工助剤等の添加剤が適量配合される。
【００１８】
リム４とタイヤ６とによって形成される空間に装填されていない状態での弾性体８の体積の、リム４とタイヤ６とによって形成される空間の容積に対する比率Ｐは、１０５％以上１５０％以下が好ましい。比率Ｐが上記範囲未満であると、操縦安定性が不十分となることがある。この観点から、比率Ｐは１１０％以上がより好ましい。比率Ｐが上記範囲を越えると、装填に労力を要する。この観点から、比率Ｐは１４０％以下がより好ましい。比率Ｐの算出では、タイヤ６が実車リムに組み込まれて実使用内圧とされた状態で、リム４とタイヤ６とによって形成される空間の容積が測定される。実使用内圧は、通常は８０ｋＰａから９０ｋＰａ、特には８５ｋＰａである。
【００１９】
図３は、図２のIII−III線に沿った拡大断面図である。図３の断面（ハッチングが施された面）において、下側は半径方向内側であり、上側は半径方向外側である。この断面の直径は、符号ｄで示されている。図３における二点差線Ｌ１は、断面中心を通過し車輪２（図１参照）の軸方向に延びる線である。この二点差線Ｌ１により、断面は半径方向に二分割されている。
【００２０】
弾性体８は、二点差線Ｌ１よりも外寄りの外側部１６と、二点差線Ｌ１よりも内寄りの内側部１８とに区分される。外側部１６は内側部１８よりも高密度である。外側部１６は内側部１８よりも路面に近いので、この車輪２では、低荷重が加わる場合には主として外側部１６が変形する。外側部１６は高密度なので過剰な変形が防止され、十分な縦剛性が発現される。この車輪２は、低荷重時の操縦安定性に優れる。この車輪２では、高荷重が加わる場合には、外側部１６とともに内側部１８も変形する。低密度な内側部１８の変形により、過大な縦剛性が抑制される。この車輪２は、高荷重時の乗り心地に優れる。この車輪２では、操縦安定性及び乗り心地が両立される。
【００２１】
操縦安定性及び乗り心地の観点から、外側部１６の密度Ｄｏの内側部１８の密度Ｄｉに対する比（Ｄｏ／Ｄｉ）は、１．２以上に設定される。比（Ｄｏ／Ｄｉ）は、１．３以上がより好ましい。比（Ｄｏ／Ｄｉ）が過大であると、低荷重時の乗り心地が不十分となるか、又は高荷重時の操縦安定性が不十分となる。この観点から、比（Ｄｏ／Ｄｉ）は２．０以下に設定される。比（Ｄｏ／Ｄｉ）は、１．８以下がより好ましい。
【００２２】
外側部１６の密度Ｄｏは、通常は０．１７ｇ／ｃｍ３以上０．２１ｇ／ｃｍ３以下である。後述されるように外側部１６は密度分布を有するので、この外側部１６全体が測定に供されて密度Ｄｏが算出される。内側部１８の密度Ｄｉは、通常は０．１４ｇ／ｃｍ３以上０．１８ｇ／ｃｍ３以下である。後述されるように内側部１８は密度分布を有するので、この内側部１８全体が測定に供されて密度Ｄｉが算出される。
【００２３】
弾性体８は一体成形されているので、内側部１８から外側部１６に向けて、密度は徐々に変化する。弾性体８が２以上のリング状部材が接合されることで得られてもよい。この場合は、接合箇所において密度が急激に変化してもよい。
【００２４】
密度分布は、弾性体８の成形の際に温度分布を備えた金型が用いられ、部位によって発泡倍率が異ならされることによって達成されうる。２以上のリング状部材が接合されることで弾性体８が得られる場合は、各部材の金型温度、発泡剤種類又は発泡剤配合量が互いに異ならされることで、密度分布が達成されてもよい。
【００２５】
図３において二点差線Ｌ２及びＬ３は、車輪２の軸方向に延びる線である。二点差線Ｌ２により、外側部１６は半径方向に二分割されている。外側部１６は、二点鎖線Ｌ２よりも外寄りの第一外側部２０と、二点鎖線Ｌ２よりも内寄りの第二外側部２２とに区分される。二点差線Ｌ３により、内側部１８は半径方向に二分割されている。内側部１８は、二点鎖線Ｌ３よりも外寄りの第一内側部２４と、二点鎖線Ｌ３よりも内寄りの第二内側部２６とに区分される。
【００２６】
第一外側部２０の密度Ｄｏ１は第二外側部２２の密度Ｄｏ２よりも大きく、第二外側部２２の密度Ｄｏ２は第一内側部２４の密度Ｄｉ１よりも大きく、第一内側部２４の密度Ｄｉ１は第二内側部２６の密度Ｄｉ２よりも大きい。換言すれば、密度Ｄｏ１、密度Ｄｏ２、密度Ｄｉ１及び密度Ｄｉ２は、下記数式（II）を満たす。
Ｄｉ２＜Ｄｉ１＜Ｄｏ２＜Ｄｏ１      （II）
この車輪２では、操縦安定性及び乗り心地がよりよく両立される。もちろん、上記数式（II）が満たされない場合でも、比（Ｄｏ／Ｄｉ）が１．２以上２．０以下とされることで、ある程度良好な操縦安定性及び乗り心地が得られる。
【００２７】
第一外側部２０の密度Ｄｏ１は、通常は０．１９ｇ／ｃｍ３以上０．２１ｇ／ｃｍ３以下である。第二外側部２２の密度Ｄｏ２は、通常は０．１７ｇ／ｃｍ３以上０．１９ｇ／ｃｍ３以下である。第一内側部２４の密度Ｄｉ１は、通常は０．１６ｇ／ｃｍ３以上０．１８ｇ／ｃｍ３以下である。第二内側部２６の密度Ｄｉ２は、通常は０．１４ｇ／ｃｍ３以上０．１６ｇ／ｃｍ３以下である。
【００２８】
操縦安定性及び乗り心地の観点から、密度Ｄｏ１、密度Ｄｏ２、密度Ｄｉ１及び密度Ｄｉ２が上記数式（Ｉ）を満たすことが好ましい。
【実施例】
【００２９】
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。
【００３０】
［実施例１］
発泡剤を含むゴム組成物を、温度分布を有する金型で加熱して、ゴムに架橋反応を起こさせた。架橋反応と同時に発泡剤が発泡し、微小気泡が形成された。こうして得られた弾性体と、リムと、タイヤとを組み立てて、自動二輪車用の後輪を得た。タイヤのサイズは、「１１０／９０−１９」である。この弾性体の（Ｄｏ１／Ｄｉ２）は１．２であり、(Ｄｏ２／Ｄｉ２)は１．１であり、（Ｄｉ１／Ｄｉ２)は１．１であり、(Ｄｏ／Ｄｉ)は１．２である。
【００３１】
［実施例２〜４及び比較例］
金型の温度分布を異ならせた他は実施例１と同様にして、実施例２から４及び比較例の車輪を得た。各弾性体の仕様が下記の表１に示されている。
【００３２】
［参照例］
弾性体に代えて、内圧が８０ｋＰａであるチューブを装填した他は実施例１と同様にして、参照例の車輪を得た。
【００３３】
［乗り心地の評価］
各車輪を、自動二輪車（ＤＬ社の商品名「Ｄ７３９」）に装着した。ライダーに、ダートコースを走行中（すなわち低荷重時）の操縦安定性及びジャンプの後の着地時（すなわち高荷重時）の乗り心地を評価させた。参照例の評価値が１００とされたときの指数が、下記の表１に示されている。指数が大きいことは、評価が悪いことを意味する。
【００３４】
【表１】
2005145398.tif 000004
【００３５】
表１に示されるように、実施例の車輪では、低荷重時の操縦安定性が参照例（チューブが用いられたもの）と同等であり、しかも高荷重時の乗り心地が参照例に近い。この評価結果より、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上モトクロス用自動二輪車に適用される場合が例とされて本発明が説明されたが、本発明に係る車輪は、通常の路面を走行する自動二輪車に装着された場合にも優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る車輪が示された断面図である。
【図２】図２（ａ）は図１の車輪に用いられている弾性体が示された平面図であり、図２（ｂ）はその正面図であり、図２（ｃ）はその右側面図である。
【図３】図３は、図２のIII−III線に沿った拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
２・・・車輪
４・・・リム
６・・・タイヤ
８・・・弾性体
１０・・・トレッド部
１２・・・サイドウォール部
１４・・・ビード部
１６・・・外側部
１８・・・内側部
２０・・・第一外側部
２２・・・第二外側部
２４・・・第一内側部
２６・・・第二内側部
【図１】
2005145398.tif 000007
【図２】
2005145398.tif 000008
【図３】
2005145398.tif 000009