(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二輪自動車前輪用タイヤをリムに装着した組立体であって、該タイヤの内周面とリムとに囲まれた中空部に、独立気泡を有する発泡体によるチューブを充填して成り、発泡体の５０％圧縮応力が５７〜７６ｋＰａであるとともに、
タイヤの拘束を受けないチューブの断面積Ｓｍと中空部の断面積Ｓｔとの比Ｓｍ／Ｓｔが１．０５〜１．２０であり、
タイヤの拘束を受けないチューブの内径ｄｍとタイヤのビードベースの径ｄｔとの比ｄｍ／ｄｔが０．９〜１．０であることを特徴とする二輪自動車用のタイヤとリムとの組立体。
【請求項２】
二輪自動車後輪用タイヤをリムに装着した組立体であって、該タイヤの内周面とリムとに囲まれた中空部に、独立気泡を有する発泡体によるチューブを充填して成り、発泡体の５０％圧縮応力が６４〜８８ｋＰａであるとともに、
タイヤの拘束を受けないチューブの断面積Ｓｍと中空部の断面積Ｓｔとの比Ｓｍ／Ｓｔが１．０５〜１．２０であり、
タイヤの拘束を受けないチューブの内径ｄｍとタイヤのビードベースの径ｄｔとの比ｄｍ／ｄｔが０．９〜１．０であることを特徴とする二輪自動車用のタイヤとリムとの組立体。
【請求項３】
請求項１または２において、発泡体の発泡倍率が５００〜１０００％であることを特徴とする二輪自動車用のタイヤとリムとの組立体。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、発泡体の発泡部分の比重が０．０８〜０．１８であることを特徴とする二輪自動車用のタイヤとリムとの組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、二輪自動車用のタイヤとリムとの組立体、詳しくはタイヤとリムとに囲まれた中空部に詰め物をしてパンクを回避した、いわゆるノーパンクタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
二輪自動車、中でも不整地路を主に走行するオフロード用の二輪自動車に適用したタイヤは、路面の凹凸に起因した繰り返し変形を受けるために、バイアスタイヤではチューブの破損、またラジアルタイヤでは路面の突起による外傷、によってパンクが発生する頻度が高い。特に、モトクロスレースでは、ジャンプ後の着地時にタイヤが局部変形してチューブに強い圧縮力が加わる結果、パンクが頻発している。
【０００３】
従って、この不整地路を主に走行する二輪自動車用のタイヤでは、ゴムチューブを厚肉にしたり、タイヤ自体のゴムゲージを厚くする対策が取られているが、パンクの発生を抑える効果に乏しい上に、操縦安定性および乗り心地性の低下やタイヤの重量増など、問題が極めて多い。
【０００４】
一方、ゴム厚を増加することなしにパンクの発生を回避する手段として、タイヤとリムとに囲まれた中空部に空気を充填することなく詰め物をした、ノーパンクタイヤが、種々提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、タイヤとリムとに囲まれた中空部を満たす充填物についての適切な提案がなく、操縦安定性や乗り心地性などのタイヤとしての基本性能が十分に得られないこと、タイヤの重量増をまねくこと、充填物によるリム組み作業性の低下などが、依然として残された問題であった。
【０００６】
そこで、この発明は、タイヤとリムとに囲まれた中空部を適切な充填物で満たすことによって、上記の諸問題をまねくことなしにパンクの発生を回避した、二輪自動車用のタイヤとリムとの組立体を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、この発明の要旨構成は、次のとおりである。
（１）  二輪自動車前輪用タイヤをリムに装着した組立体であって、該タイヤの内周面とリムとに囲まれた中空部に、独立気泡を有する発泡体によるチューブを充填して成り、発泡体の５０％圧縮応力が５７〜７６ｋＰａであるとともに、タイヤの拘束を受けないチューブの断面積Ｓｍと中空部の断面積Ｓｔとの比Ｓｍ／Ｓｔが１．０５〜１．２０であり、タイヤの拘束を受けないチューブの内径ｄｍとタイヤのビードベースの径ｄｔとの比ｄｍ／ｄｔが０．９〜１．０であることを特徴とする二輪自動車用のタイヤとリムとの組立体。
【０００８】
（２）  二輪自動車後輪用タイヤをリムに装着した組立体であって、該タイヤの内周面とリムとに囲まれた中空部に、独立気泡を有する発泡体によるチューブを充填して成り、発泡体の５０％圧縮応力が６４〜８８ｋＰａであるとともに、タイヤの拘束を受けないチューブの断面積Ｓｍと中空部の断面積Ｓｔとの比Ｓｍ／Ｓｔが１．０５〜１．２０であり、タイヤの拘束を受けないチューブの内径ｄｍとタイヤのビードベースの径ｄｔとの比ｄｍ／ｄｔが０．９〜１．０であることを特徴とする二輪自動車用のタイヤとリムとの組立体。
【０００９】
(3)  上記(1)または(2)において、発泡体の発泡倍率が500〜1000％であることを特徴とする二輪自動車用のタイヤとリムとの組立体。
【００１０】
(4)  上記(1)ないし(3)のいずれかにおいて、発泡体の発泡部分の比重が0.08〜0.18であることを特徴とする二輪自動車用のタイヤとリムとの組立体。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明に従う二輪自動車用のタイヤとリムとの組立体（以下、タイヤ組立体と示す）について、その幅方向断面を示す図１に基づいて説明する。
すなわち、図示のタイヤ組立体は、二輪自動車用のタイヤ１を、当該タイヤの適用リム２に装着し、タイヤ１の内周面とリム２とに囲まれた中空部３に、独立気泡を有する発泡体による、ほぼドーナツ状のチューブ４を充填して成る。なお、タイヤ１は、二輪自動車用タイヤの一般に従うものであれば、特に構造を限定する必要はない。
【００１５】
ここで、チューブ４を構成する独立気泡を有する発泡体とは、個々の気泡が隔壁で囲まれて孤立化している、独立気泡を有するものである。
【００１６】
このような発泡体としては、例えばゴム、好ましくはブチル系ゴム、カーボンブラック、可塑剤、発泡剤、タッキファイヤーおよび架橋剤等の組成によるものが有利に適合する。なお、ブチル系ゴムにはブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴムおよび臭素化イソブチレンパラメチルスチレン共重合体などを、また発泡剤にはＡＤＣＡ発泡剤およびＤＰＴ発泡剤などを、それぞれ用いることができる。
【００１７】
とりわけ、発泡体の発泡倍率、つまり発泡体の固相部の比重ｄ0 および同発泡部の比重ｄ1 に関して、｛（ｄ0 ／ｄ1 ）−１｝×100 で表される発泡倍率を、 500〜1000％の範囲に規制することが有利である。なぜなら、発泡体の発泡倍率が 500％未満では、発泡体の比重が大きくなってチューブ４の重量が増加しタイヤの重量増をまねき、またチューブ４が硬くなる結果、タイヤの操縦安定性、乗り心地性、そしてリム組み並びにリム解き時の作業性が悪化するためである。
【００１８】
一方、発泡体の発泡倍率が1000％をこえると、軽量化するが、柔らかくなりすぎてタイヤ剛性が不足することになる。また、発泡倍率が高いほど、後述するチューブの製造時における、一次加硫時の急激膨張が大きくなり、チューブに割れが発生しやすくなって不良率が上昇し、さらに製造後の寸法変化が大きくなって製品として使用できる期間が制限されてしまう。
【００１９】
また、チューブ４は、発泡しない最外表皮を除いた部分の発泡層における比重が0.08〜0.18であることが好ましい。すなわち、発泡層における比重が0.08未満では、軽量化するが、柔らかくなりすぎてタイヤ剛性が不足することになり、またチューブの製造時における、一次加硫時の急激膨張が大きくなり、チューブに割れが発生しやすくなって不良率が上昇し、さらに製造後の寸法変化が大きくなって製品として使用できる期間が制限されてしまう。一方、比重が0.18をこえると、発泡体の比重が大きくなってチューブ４の重量が増加しタイヤの重量増をまねき、またチューブ４が硬くなる結果、タイヤの操縦安定性、乗り心地性、そしてリム組み並びにリム解き時の作業性が悪化する。
【００２０】
さらに、チューブ４は、タイヤ１内に圧縮充填されているから、タイヤ１の拘束を受けないと、図１に仮想線で示すように、断面がほぼ円状のドーナツ体となる。そして、このタイヤ１の拘束を受けないチューブ４のタイヤ幅方向断面における面積Ｓm と中空部３のタイヤ幅方向断面における面積Ｓt との比Ｓm ／Ｓtが1.05〜1.20であることが好ましい。なぜなら、比Ｓm ／Ｓt が1.05未満では、十分な剛性が得られず、またタイヤビード部をタイヤの内側からリムへと押しつける力が不十分となって、リムの空転やリム落ちの危険性を生じるからである。一方、比Ｓm ／Ｓt が1.20をこえると、チューブが過度に圧縮された状態になり、硬くなりすぎるために、タイヤの操縦安定性、乗り心地性、そしてリム組み並びにリム解き時の作業性が悪化する。
【００２１】
同様に、タイヤ１の拘束を受けないチューブ４の内径ｄm とタイヤ１のビードベース５の径ｄt との比ｄm ／ｄt が0.9 〜1.0 であることが好ましい。なぜなら、比ｄm ／ｄt が0.9 未満では、リム組み並びにリム解き時の作業性が悪化するからであり、特にタイヤビード部がチューブによってタイヤの内側からリムに押しつけられているため、リム解きに際してタイヤビード部をリムから落とすことが難しくなる。一方、比ｄm ／ｄt が1.0 をこえると、チューブを過度に圧縮して充填することになって硬くなりすぎるために、タイヤの操縦安定性、乗り心地性、そしてリム組み並びにリム解き時の作業性が悪化する。
【００２２】
ところで、二輪自動車は、前輪と後輪との役割が四輪車に比較して大きく異なるため、この発明のタイヤ組立体を適用するに当り、前輪および後輪に適したチューブ４を採用することが望ましい。そのために、前輪に供するタイヤ組立体は、50％圧縮応力が57〜76kPa の発泡体を用いること、また後輪に供するタイヤ組立体は、50％圧縮応力が64〜88kPa の発泡体を用いること、がそれぞれ有利に適合する。
【００２３】
すなわち、前輪に供するタイヤ組立体の発泡体の50％圧縮応力が57kPa 未満では、タイヤ剛性が低下し安定性（しっかり感）が阻害され、一方76kPa をこえると、タイヤ剛性が高くなり過ぎて路面の凹凸に対する追従性が低下し、ソフト感、グリップ感およびギャップ吸収性等の乗り心地性が阻害される。
【００２４】
また、後輪に供するタイヤ組立体の発泡体の50％圧縮応力が64kPa 未満では、タイヤ剛性が低下し荷重を十分に支えることが難しくなるために、安定性（しっかり感）が阻害され、かつ走行に伴う剛性低下が大きくなって耐久性が阻害され、また十分なトラクションを得ることが難しくなる。一方、88kPa をこえると、タイヤ剛性が高くなり過ぎてギャップ吸収性が低下される。
【００２５】
次に、チューブ４を製造するには、まず上記した成分組成の発泡剤を含む未加硫ゴム組成物を棒状に押し出して一定の長さに切断後、その両端を接合してドーナツ状に成形する。次に、この成形物を、金型内に該金型内体積の80〜95％の範囲に充填し、プレス加硫機にて 130〜160 ℃で加硫し発泡体とする。なお、この加硫後に、プレス圧力を開放すると、加圧されて金型内に抑えられていた発泡体は、金型内体積から急激に膨張する。従って、加硫温度が高過ぎると、プレス圧力開放時の体積増加が過度に生じて、発泡体に割れなどの不良が発生し易くなるため、160 ℃以下とすることが肝要である。
【００２６】
その後、上記の一次加硫によって得られた発泡体を、金型を用いない無拘束下にて 130〜160 ℃の恒温槽で加熱して二次加硫を行う。この二次加硫は、発泡体の縮み防止のために行うものであり、二次加硫を省略すると発泡体の縮みが大きくなって所期した寸法精度を維持することが難しくなる。
かくして得られた製品をチューブとして、タイヤ１内部に充填してリム組みを行えば、タイヤ組立体が完成する。
【００２７】
【実施例】
図１に示した構造の二輪自動車用のタイヤ組立体のチューブ４を、表１に示す配合の下に作製して表２および３に示すように適用し、サイズ90／90−21の前輪タイヤおよびサイズ 140／80−18の後輪タイヤを試作した。ここで、タイヤ１は、当該タイヤ種およびサイズの一般的構造に従うものである。
【００２８】
なお、表１における各種配合の発泡体の物性測定は、図２(a) に示す形状および寸法のモールド内形状を有する金型を用いて、チューブを下記の条件にて製造し、このドーナツ体から図２(b) に示す円柱状試験片を切り出し、該円柱状試験片を軸方向に10mm／min で圧縮し、その高さ1/2 となったときの応力σを測定し、４σ／πＲ2 から50％圧縮応力を求めた。
0004536851.tif 000002
【００２９】
かくして得られた各タイヤ組立体について、エンデューロバイクに装着してエンデューロコースを実地走行した際のライダーによるフィーリング評価を行った。また、タイヤのリム組み並びにリム解き時の作業性についてもフィーリング評価を行い、さらに後輪については各供試タイヤを10本づつ用いて１時間の実走行を行った際に、リムから外れるタイヤがあるかを調査した。これらの結果を、表２および表３に併記する。
【００３０】
【表１】
0004536851.tif 000003
【００３１】
【表２】
0004536851.tif 000004
【００３２】
【表３】
0004536851.tif 000005
【００３３】
【発明の効果】
この発明によれば、操縦安定性や乗り心地性などのタイヤとしての基本性能が十分に得られないこと、タイヤの重量増をまねくこと、そして充填物によるリム組み作業性の低下などをまねくことなく、パンクの発生を回避したタイヤ組立体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従うタイヤ組立体の幅方向断面図である。
【図２】  (a) はチューブの形状を、そして(b) はチューブから切り出す試験片を、それぞれ示す図である。
【符号の説明】
１  タイヤ
２  リム
３  中空部
４  チューブ
５  タイヤビード部
【図１】
0004536851.tif 000006
【図２】
0004536851.tif 000007