JP2008162433A - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】旋回性能を向上させる。
【解決手段】トレッド部２とサイドウォール部３とビード部４とを有する自動二輪車用タイヤ１である。正規リムＪにリム組みしかつ正規内圧が充填されしかも無負荷である正規状態のタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、タイヤ外面の輪郭線１Ｌは、タイヤ最大幅位置Ｐ１、Ｐ１の間をのびかつタイヤ半径方向外側に凸となる円弧状曲線からなるトレッド側輪郭線ＴＬと、タイヤ最大幅位置Ｐ１からリムＪとの離間点Ｐ２までのびかつタイヤ軸方向外側に凸となる円弧状曲線からなるサイド側輪郭線ＳＬとからなる。しかもこれらの輪郭線ＴＬ及びＳＬは、角を有することなく滑らかに接続される。
【選択図】図１

Description

本発明は、旋回性能を向上しうる自動二輪車用タイヤに関する。

例えば図５に示されるように、従来の自動二輪車用タイヤａ１では、トレッド部ｂの外面輪郭線がタイヤ半径方向外側に凸となる円弧状曲線から形成されるとともに、トレッド部ｂとサイドウォール部ｃとの交わり部ｄには、明瞭な角（エッジ）が形成されている（下記特許文献１参照）。

しかしながら、このような自動二輪車用タイヤａ１では、前記交わり部ｄの剛性が高いため変形し難い。このため、図６に示されるように、旋回時、タイヤａにキャンバー角αを与えた際、前記交わり部ｄの角がタイヤａの倒れ込みを妨げるよう路面ｇに対して突っ張るため、タイヤａに十分なキャンバー角αを与えることが難しいという問題があった。このため、キャンバー角αにほぼ比例して発生するキャンバースラスト（旋回時に遠心力と釣り合うための求心力）も小さくなるなど、旋回性能についてはさらなる改善の余地があった。

また、下記特許文献２には、図７に示されるように、トレッド部ｂの端部での発熱を防止するために、トレッド部ｂとサイドウォール部ｃとの交わり部ｄが円弧面で形成された自動二輪車用タイヤａ２が記載されている。しかしながら、このような自動二輪車用タイヤａ２のサイドウォール部ｃは、その外面輪郭線が実質的に直線状で形成されているため撓み難い傾向がある。このため、図６で示したように、キャンバー角αが与えられたときに、前記サイドウォール部ｃがタイヤの倒れ込みを妨げるように突っ張り、前記同様、大きなキャンバー角αをタイヤに与え難いという問題があった。

特開平１０−１０９５０７号公報 特開２００２−３３１８０９号公報

本発明は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、タイヤ外面の輪郭線を、タイヤ最大幅位置の間をのびかつタイヤ半径方向外側に凸となる円弧状曲線からなるトレッド側輪郭線と、タイヤ最大幅位置からリムとの離間点までのびかつタイヤ軸方向外側に凸となる円弧状曲線からなるサイド側輪郭線とで構成し、しかもトレッド側輪郭線とサイド側輪郭線とを、角を有することなく滑らかに接続させることを基本として、旋回時におけるトレッド端部及び／又はサイドウォール部での突っ張り作用を緩和し、ひいては容易に大きなキャンバー角を与えて旋回性能を向上しうる自動二輪車用タイヤを提供することを目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部と、該トレッド部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と、該サイドウォール部の内方端に設けられたビード部とを有する自動二輪車用タイヤであって、正規リムにリム組みしかつ正規内圧が充填されしかも無負荷である正規状態のタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、タイヤ外面の輪郭線は、タイヤ最大幅位置の間をのびかつタイヤ半径方向外側に凸となる円弧状曲線からなるトレッド側輪郭線と、前記タイヤ最大幅位置から前記リムとの離間点までのびかつタイヤ軸方向外側に凸となる円弧状曲線からなるサイド側輪郭線とからなり、しかもトレッド側輪郭線とサイド側輪郭線とが、角を有することなく滑らかに接続されていることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記トレッド側輪郭線の両端部は、曲率半径Ｒｅが５〜２５mmの小円弧からなる請求項１記載の自動二輪車用タイヤである。

また請求項３記載の発明は、前記サイド側輪郭線は、単一の円弧からなり、その曲率半径Ｒｗが１５〜４０mmである請求項１又は２記載の自動二輪車用タイヤである。

また請求項４記載の発明は、前記サイド側輪郭線は、タイヤ半径方向外側の第１の円弧と、そのタイヤ半径方向内側に連なる第２の円弧とを含み、前記第１の円弧は曲率半径Ｒｗ１が１５〜４０mmであり、前記第２の円弧は曲率半径Ｒｗ２が４０mmよりも大きい請求項１又は２に記載の自動二輪車用タイヤである。

本発明の自動二輪車用タイヤの外面輪郭線は、タイヤ最大幅位置を境界として連なるトレッド側輪郭線とサイド側輪郭線とが、角を有することなく滑らかに接続される。このため、旋回時、トレッド部の端及び／又はサイドウォール部で生じがちであった突っ張り作用が緩和され、ひいてはタイヤに容易にかつ大きなキャンバー角を与えることができる。従って、本発明の自動二輪車用タイヤは、大きなキャンバースラストを発生させることができるので、旋回性能が向上する。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１には、本実施形態の自動二輪車用タイヤ１を正規リムＪに装着した組立体のタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面図が示される。

ここで、図１では、自動二輪車用タイヤ１が正規リムＪにリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷であるタイヤの正規状態が示される。また、前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" とする。また、前記「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" とする。

本実施形態の自動二輪車用タイヤ１は、駆動力を受ける後輪用として好適に使用されるものであって、トレッド部２と、その両端からタイヤ半径方向内方に向けてのびる一対のサイドウォール部３、３と、各サイドウォール部３の内方端に位置しかつビードコア５が埋設されたビード部４とを有する。また、空気入りタイヤ１は、前記ビードコア５、５間を跨ってのびる少なくとも１枚のカーカスプライ６Ａからなるカーカス６と、該カーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部内部に配されたベルト層７とが設けられる。

前記トレッド部２は、タイヤ半径方向外側に凸となるように滑らかに円弧状に湾曲して形成される。なお、図示していないが、トレッド部２には、適宜排水用の溝が設けられても良い。

前記カーカス６は、例えばタイヤ赤道Ｃに対して６０〜９０゜の角度でカーカスコードを配列した少なくとも１枚のカーカスプライからなる。本実施形態のカーカス６は、タイヤ赤道Ｃに対して９０度で傾けられた１枚のカーカスプライ６Ａから構成される。前記カーカスコードとしては、タイヤの軽量化と乗り心地の向上のために、ナイロン、ポリエステル又はレーヨン等の有機繊維コードが好ましく採用される。

また、カーカスプライ６Ａ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に至る本体部６ａと、前記ビードコア５の廻りをタイヤ軸方向の内側から外側に折返された折返し部６ｂとを含むいわゆる巻上げプライとして構成される。なお、これらの本体部６ａと折返し部６ｂとの間にはビードコア５から半径方向外方に先細状にのびる硬質ゴムからなるビードエーペックス８が配されることにより、ビード部４及びサイドウォール部３が効果的に補強される。

前記ベルト層７は、ベルトコードを用いた少なくとも１枚、本実施形態では２枚のベルトプライ７Ａ及び７Ｂから構成される。該ベルトプライ７Ａは、例えばカットプライでも良いし、またベルトコードをゴム被覆した帯状プライを前記カーカス６のタイヤ半径方向外側にかつタイヤ周方向に対して５゜以下の角度で螺旋状に巻き付けることにより形成されたいわゆるジョイントレスプライのいずれでも良い。なお、前記ベルトコードとしては、ナイロン、ポリエステル、レーヨン又は芳香族ポリアミド等の有機繊維コードや、スチールコードが採用される。

図１及びその輪郭線を拡大した図２に示されるように、本発明の自動二輪車用タイヤ１は、正規状態のタイヤ子午線断面において、タイヤ外面の輪郭線１Ｌは、タイヤ最大幅位置Ｐ１、Ｐ１の間をのびかつタイヤ半径方向外側に凸となる円弧状曲線からなるトレッド側輪郭線ＴＬと、タイヤ最大幅位置Ｐ１から前記リムＪとの離間点Ｐ２までのびかつタイヤ軸方向外側に凸となる円弧状曲線からなる一対のサイド側輪郭線ＳＬとからなり、しかもトレッド側輪郭線ＴＬとサイド側輪郭線ＳＬとが、角を有することなく滑らかに接続されていることを特徴とする。

このような自動二輪車用タイヤ１は、図６に示したように、タイヤにキャンバー角αが与えられる旋回時において、トレッド部２とサイドウォール部３との交わり部が円弧で丸められているため、この部分で従来生じがちであった突っ張り作用が大幅に緩和される。加えて、サイドウォール部３もタイヤ軸方向外側に突出する外面輪郭形状を有するため、荷重負荷時ではこの部分を効果的に撓ませ、大きなキャンバー角の提供に寄与しうるとともに突起や段差乗り越え時の衝撃が効果的に吸収される。このように、本発明の自動二輪車用タイヤ１は、旋回速度及び旋回半径に応じた大きなキャンバー角を容易に与え、大きなキャンバースラストを発生させ得る。従って、旋回性能が大幅に向上する。

ここで、トレッド部２に溝、サイプ及びスピューなどが設けられている場合、前記トレッド側輪郭線ＴＬは、これらが無いものと仮定して定められる。

同様に、サイドウォール部３に、タイヤサイズ、商標、その他の装飾用の模様等を表すための***物が設けられている場合、前記サイド側輪郭線ＳＬはこれらの***物は除外して（無いものと仮定して）定められる。

また、前記タイヤ最大幅位置Ｐ１は、前記輪郭線１Ｌにおいて、最もタイヤ軸方向外側に突出する位置であり、この位置の特定に際しても文字や記号等を表すための***物は除外して（無いものと仮定して）定められる。

また、前記離間点Ｐ２は、タイヤ１のビード部４とリムＪとが接触している最もタイヤ半径方向外側の点とする。

本実施形態において、トレッド側輪郭線ＴＬは、複数の円弧から形成され、例えば、トレッド中央部分をのびかつ曲率半径Ｒｃを有するクラウン円弧部Ａｃと、その両外側にそれぞれ滑らかに連なりかつ前記クラウン円弧部Ａｃよりも大きい曲率半径Ｒｓを有する一対のショルダー円弧部Ａｓと、その両外側に滑らかに連なりかつ前記クラウン円弧部Ａｃよりも曲率半径Ｒｅが小さい小円弧Ａｅとから形成される。

小円弧Ａｅをトレッド側輪郭線ＴＬの両端部に設けた場合、タイヤ最大幅位置Ｐ１をタイヤ半径方向内側へ位置させやすくなる。そして、タイヤ最大幅位置Ｐ１がタイヤ半径方向内方に設けられた自動二輪車用タイヤ１は、いわゆる設計キャンバー角βを大きくでき、ひいては実走行時においても大きなキャンバー角をタイヤに容易に与えることができる。ここで、設計キャンバー角βは、図１に示されるように、タイヤ最大幅位置Ｐ１から、トレッド側輪郭線ＴＬとタイヤ赤道Ｃとの交点であるタイヤ赤道点ＣＰに引いた直線Ｎのタイヤ軸方向に対する角度とし、好ましくは３０度以上、より好ましくは３１度以上、さらに好ましくは３４度以上が望ましい。なお、該設計キャンバー角βが大きすぎると、直進安定性が悪化するおそれがあるので、好ましくは４０度以下、より好ましくは３６度以下が望ましい。

前記小円弧Ａｅは、単一の円弧でも良いし、また曲率半径が連続的に変化するものでも良い。いずれの場合においても、小円弧Ａｅの曲率半径Ｒｅは、好ましくは５〜２５mmであるのが望ましい。

前記小円弧Ａｅの曲率半径Ｒｅが５mm未満になると、トレッド側輪郭線ＴＬの端部の形状自体が鋭な角に近づき、ひいては旋回時にトレッド側輪郭線ＴＬの端部が路面に対して突っ張りやすくなる。このような観点より、前記小円弧Ａｅの曲率半径Ｒｅは、より好ましくは１０mm以上、より好ましくは１５mm以上が望ましい。他方、前記小円弧Ａｅの曲率半径Ｒｅが２５mmを超えると、トレッド輪郭線の端部が平坦化し、サイド輪郭線ＳＬと滑らかに接続させるのが困難になる。このような観点より、前記小円弧Ａｅの曲率半径Ｒｅは、好ましくは２０mm以下が望ましい。

また、小円弧Ａｅは、図２に拡大して示されるように、タイヤ最大幅位置Ｐ１からタイヤ軸方向内側に小長さでのび接続点Ｐ３でショルダー円弧部Ａｓと接続されるが、その長さが過度に小さくなると、前述の効果が得られ難い。逆に、小円弧Ａｅの長さが大きすぎると、トレッド幅ＴＷが小さくなり、又は設計キャンバー角βが過度に大きくなるおそれがある。このような観点より、小円弧Ａｅの長さは、好ましくは１０mm以上、より好ましくは１５mm以上が望ましく、また、好ましくは２５mm以下、より好ましくは２０ mm以下が望ましい。なお、本実施形態において、トレッド幅ＴＷは、タイヤ最大幅位置Ｐ１、Ｐ１間のタイヤ軸方向距離とし、この幅ＴＷは、リム幅よりも大きく形成される。

前記クラウン円弧部Ａｃの曲率半径Ｒｃは、直進走行時におけるトレッド部２の接地面積を十分に確保して安定性を向上させる好ましい範囲に設定される。即ち、クラウン円弧部Ａｃの曲率半径Ｒｃが過度に小さくなると、直進走行時のトレッド部２の接地面積が低下して安定性が悪化しやすい。逆に前記曲率半径Ｒｃが過度に大きくなると、トレッド部２の中央領域が過度に平坦化し、例えば直進から旋回への移行時の操作性が悪化するおそれがある。

このような観点より、クラウン円弧部Ａｃの曲率半径Ｒｃは、好ましくはトレッド幅ＴＷの１０％以上、より好ましくは１５％以上が望ましく、また、好ましくは２５％以下、より好ましくは２０％以下が望ましい。また、このようなクラウン円弧部Ａｃは、好ましくはトレッド幅ＴＷの１５〜２５％程度の領域Ｃｒを占めることが望ましい。

また、前記ショルダー円弧部Ａｓは、キャンバー角が与えられた旋回時の接地面積を十分に確保するために、クラウン円弧部Ａｃよりも大きな曲率半径Ｒｓで形成されるのが望ましい。特に限定はされないが、これらの曲率半径の比（Ｒｓ／Ｒｃ）は、好ましくは ０．９以上が望ましい。他方、前記比（Ｒｓ／Ｒｃ）が大きすぎると、その境界部に偏摩耗が生じやすくなり、又は接地領域がクラウン円弧部Ａｃからショルダー円弧部Ａｓへ移行する際の操縦時に違和感が生じやすくなる。このような観点より、前記比（Ｒｓ／Ｒｃ）は、好ましくは４以下、より好ましくは３以下が望ましい。

本実施形態において、前記サイド側輪郭線ＳＬは、曲率半径Ｒｗを有する単一の円弧Ａｗで形成されている。即ち、サイド側輪郭線ＳＬは、タイヤ最大幅位置Ｐ１から離間点Ｐ２まで連続して前記円弧Ａｗで形成されている。

該サイド側輪郭線ＳＬの曲率半径Ｒｗは、特に限定されるものではないが、好ましくは前記トレッド側輪郭線ＴＬの小円弧Ａｅの曲率半径Ｒｅよりも大きいことが望ましい。即ち、前記サイド側輪郭線ＳＬの曲率半径Ｒｗが、トレッド側輪郭線ＴＬの端部の小円弧Ａｅの曲率半径Ｒｅよりも小さくなると、タイヤ最大幅位置Ｐ１の近傍が従来のような鋭な角に近づくおそれがある。このような観点より、前記曲率半径Ｒｗは、好ましくは１５mm以上、より好ましくは２０mm以上が望ましい。

他方、前記曲率半径Ｒｗが大きすぎると、サイドウォール部３の外面が直線状に近づき、旋回時に撓みにくくなって大きなキャンバー角が得られ難く、また衝撃吸収能力が低下するおそれがある。このような観点より、前記曲率半径Ｒｗは、好ましくは４０mm以下が望ましい。

図３には、サイド側輪郭線ＳＬの他の実施形態が示されている。この実施形態では、サイド側輪郭線ＳＬがタイヤ半径方向外側の第１の円弧Ａｗ１と、そのタイヤ半径方向内側の第２の円弧Ａｗ２とから構成される。これらは接続点Ｐ４で滑らかに接続される。前記第１の円弧Ａｗ１は、その曲率半径Ｒｗ１が１５〜４０mmで形成される一方、前記第２の円弧Ａｗ２の曲率半径Ｒｗ２が４０mmよりも大きく形成される。このような実施形態では、サイドウォール部３のタイヤ半径方向内方側の曲げ剛性が、図２の実施形態よりも高められるため、衝撃吸収能力にはやや劣るが、直進走行時の安定性が向上できる。

以上本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、図示の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のは言うまでもない。

表１の仕様に基づいたテストタイヤ（サイズ１８０／５５ＺＲ１７）が試作され、それらの旋回性及び衝撃吸収性がテストされた。なお、カーカスには、ナイロンコードからなる１枚のカーカスプライが、ベルト層には、アラミドコードをタイヤ周方向に対し５度以下の角度で螺旋状に巻き付けたジョイントレスベルトがそれぞれ用いられた。

また、比較例１として、図５に示したように、トレッド側輪郭線とサイド側輪郭線とが角を有して接続されるとともにサイド側輪郭線が直線で形成されたもの、比較例２として、図７に示したように、トレッド側輪郭線とサイド側輪郭線とが角を有することなく接続されている（Ｒ＝２０mmで面取り）がサイド側輪郭線は直線で形成されたものについても同様のテストが行われた。なお、共通の仕様として、クラウン円弧の曲率半径Ｒｃ＝ １００mm、ショルダー円弧の曲率半径Ｒｓ＝２００mmとしたが、各円弧の長さはトレッド輪郭線ＴＬが滑らかとなりかつトレッド幅ＴＷが変化しないよう適宜調整された。
テスト方法は、次の通りである。

＜旋回性能＞
操縦性能試験機を用いて、下記の条件にてテストタイヤに４５度のキャンバー角を与えたときのキャンバースラストが測定された。数値が大きいほど良好である。結果は、比較例１を１００とする指数であり、数値が大きいほど良好である。
リム：１７×ＭＴ５．００
内圧：３００ｋＰａ
荷重：１．３ｋＮ
速度：６０km／Ｈ

＜旋回時の衝撃吸収性能＞
各テストタイヤを下記条件にて自動二輪の後輪に装着し、突条が設けられた曲率半径４０ｍの旋回円コースを速度６０km／Ｈで走行させ、プロのドライバーのフィーリングにより突条乗り越え時の衝撃吸収性能が評価された。結果は、比較例１を１００とする評点であり、数値が大きいほど良好である。なお、図４に示されるように、突条ｊは、高さ１０mm×幅１０mmの正方形断面を有しかつ進行方向Ｆに対して直角方向にのびるように設けられた。
リム：１７×ＭＴ３．５０
内圧：３００ｋＰａ
テスト車両：排気量１０００cc
テストの結果などを表１に示す。

テストの結果、実施例のタイヤは、比較例に比べて、優れた旋回性能及び衝撃吸収性能を有することが確認できた。

本発明の実施形態を示す自動二輪車用タイヤの断面図である。 そのタイヤ外面輪郭線の部分拡大図である。 他の実施形態を示すタイヤ外面輪郭線の部分拡大図である。 衝撃吸収性能を評価するために用いられた突起の斜視図である。 従来の自動二輪車用タイヤの断面図である。 それに荷重及びキャンバー角を与えた状態の断面図である。 他の従来の自動二輪車用タイヤの断面図である。

符号の説明

１ 自動二輪車用タイヤ
１Ｌ 外面輪郭線
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
ＴＬ トレッド側輪郭線
ＳＬ サイド側輪郭線
Ｐ１ タイヤ最大幅位置
Ｐ２ 離間点

Claims (4)

1. トレッド部と、該トレッド部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と、該サイドウォール部の内方端に設けられたビード部とを有する自動二輪車用タイヤであって、
   正規リムにリム組みしかつ正規内圧が充填されしかも無負荷である正規状態のタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、
   タイヤ外面の輪郭線は、タイヤ最大幅位置の間をのびかつタイヤ半径方向外側に凸となる円弧状曲線からなるトレッド側輪郭線と、
   前記タイヤ最大幅位置から前記リムとの離間点までのびかつタイヤ軸方向外側に凸となる円弧状曲線からなるサイド側輪郭線とからなり、
   しかもトレッド側輪郭線とサイド側輪郭線とが、角を有することなく滑らかに接続されていることを特徴とする自動二輪車用タイヤ。
2. 前記トレッド側輪郭線の両端部は、曲率半径Ｒｅが５〜２５mmの小円弧からなる請求項１記載の自動二輪車用タイヤ。
3. 前記サイド側輪郭線は、単一の円弧からなり、その曲率半径Ｒｗが１５〜４０mmである請求項１又は２記載の自動二輪車用タイヤ。
4. 前記サイド側輪郭線は、タイヤ半径方向外側の第１の円弧と、そのタイヤ半径方向内側に連なる第２の円弧とを含み、
   前記第１の円弧は曲率半径Ｒｗ１が１５〜４０mmであり、前記第２の円弧は曲率半径Ｒｗ２が４０mmよりも大きい請求項１又は２に記載の自動二輪車用タイヤ。

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