JP2009051350A

JP2009051350A - 自動二輪車用空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2009051350A
Application number: JP2007219817A
Authority: JP
Inventors: Eiko Nakagawa; 英光中川
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2007-08-27
Filing date: 2007-08-27
Publication date: 2009-03-12
Anticipated expiration: 2027-08-27
Also published as: JP5175502B2

Abstract

【課題】本発明は、キャンバー角が大きい時に、より大きな横力を発生させることができる自動二輪車用空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド部１と、サイドウォール部２と、ビード部３とを具え、トレッド部１が、中央領域Ａと、ショルダー領域Ｃと、中間領域Ｂとの五つの領域からなり、ショルダートレッドゴム７ｃの接地面を形成する部分の摩擦係数μ_ｃが、中央トレッドゴム７ａの接地面を形成する部分および、中間トレッドゴム７ｂの接地面を形成する部分よりも大きく、ショルダートレッドゴム７ｃの接地面を形成する部分の動的弾性率Ｅ’_ｃが、中央トレッドゴム７ａの接地面を形成する部分および、中間トレッドゴム７ｂの接地面を形成する部分よりも小さく、ショルダートレッドゴム７ｃのペリフェリ長さｌ_ｃが、全ペリフェリ長さｌの５〜３５％の範囲であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動二輪車用空気入りタイヤに関するものである。

自動二輪車用タイヤによるコーナリング走行に当っては、タイヤへのスリップアングルの付与を主体としてコーナリングする乗用車、バス、トラック等のいわゆる四輪車用タイヤとは異なり、タイヤを路面に対して傾斜させるキャンバー角の付与が必要となる。これがため、自動二輪車用タイヤでは、直進走行時とコーナリング時とではトレッド部の接地域が大きく異なることになる。

すなわち、直進走行時には、トレッド部の、タイヤ赤道面を含む中央領域が路面に接地して、その路面に駆動力および制動力を伝達するべく機能し、コーナリング時には、トレッド接地端を含むショルダー領域が路面に接地して、自動二輪車用に作用する遠心力に対抗する横力を発生するべく機能する。そして、これらの領域の中間に位置する中間領域は、例えばコーナーの立ち上がり走行、スラローム走行等で、路面に、駆動力および制動力を伝えるとともに、コーナリングに際する遠心力に対抗する横力を発生するべくも機能することになる。

したがって、自動二輪車用タイヤのトレッド部接地域に配設されるトレッドゴムは、単一のゴム種や、単一のゴム硬度等を選択するだけでは、それぞれの接地域に、上述したようなそれぞれの機能を十分に発揮させることができなかった。

そこで、例えば、特許文献１には、トレッド部の接地域をセンター域とショルダー域との三つの領域に分割し、それらのそれぞれの領域に配設されるトレッドゴムを、損失正接の、動的弾性率に対する比の適正なゴム材質とすることで、センター域による、直進走行時の高速耐久性の向上と、ショルダー域による、コーナリング時のグリップ性および安定性の向上とを企図した二輪車用の空気入りタイヤが記載されている。

ところで、この特許文献１に記載された二輪車用の空気入りタイヤは、センター域による高速耐久性の向上と、ショルダー域による、コーナリング時のグリップ性および安定性の向上はある程度実現できるものの、自動二輪車の性能向上に伴って、コーナリング時の、特にキャンバー角が大きい時に接地するショルダー域での、より大きな横力の発生が望まるに至っている。
また、トレッド接地面全体のトレッドゴムの物性も、それぞれの接地域において、上述したようなそれぞれの機能を十分に発生させ得るように、要求性能に応じて変化させる必要がある。
特開２００６−２７３２４０号公報

そこで、本発明は、特に、キャンバー角が大きい時に、より大きな横力を発生させることができる自動二輪車用空気入りタイヤを提供する。

この発明にかかる自動二輪車用空気入りタイヤは、一層以上の層構造になるトレッドゴムを含むトレッド部と、このトレッド部のそれぞれの側部に連続してタイヤ半径方向内側へ延びる一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ半径方向内側に連続するビード部とを具えるものにおいて、前記トレッド部の接地域が、タイヤ赤道面を含む中央領域と、トレッド接地端を含む一対のショルダー領域と、中央領域とショルダー領域との間に位置する一対の中間領域との五つの領域からなり、前記ショルダー領域の全体にわたって配設したショルダートレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の摩擦係数が、前記中央領域の全体にわたって配設した中央トレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の摩擦係数および、前記中間領域の全体にわたって配設した中間トレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の摩擦係数のいずれよりも大きく、前記ショルダー領域の全体にわたって配設したショルダートレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の動的弾性率が、前記中央領域の全体にわたって配設した中央トレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の動的弾性率および、前記中間領域の全体にわたって配設した中間トレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の動的弾性率のいずれよりも小さく、タイヤの子午線断面内での、ショルダートレッドゴムの外表面のペリフェリ長さが、接地域の全ペリフェリ長さの５〜３５％の範囲であることを特徴とする。

ここで、「少なくとも一層構造のトレッドゴム」とは、トレッド部のトレッドゴムが単層構造の場合のみならず、例えばキャップアンドベース構造等の、積層構造のトレッドゴムをも含む意である。
摩擦係数とは、ポータブルスキッドテスターにより、２５℃で測定した値とした。
動的弾性率とは、ＪＩＳＫ７２４４−４に準拠し、長さ１０ｍｍ、幅４．７ｍｍ、厚み２．０ｍｍの加硫後の小片を切り出し、粘弾性スペクトロメーター（株式会社東洋精機製作所社製）で、引張モード、周波数５２Ｈｚ、温度−２０℃、１０％歪での粘弾性スペクトル測定を行い、その値とした。

このようなタイヤにおいてより好ましくは、中央トレッドゴムの摩擦係数を、中間トレッドゴムの摩擦係数より小さくする。

また好ましくは、中央トレッドゴムの動的弾性率を、中間トレッドゴムの動的弾性率以下とする。

より好ましくは、ショルダートレッドゴムの動的弾性率を、７．４〜８．４ＭＰａの範囲とする。

そしてまた好ましくは、中央トレッドゴムの動的弾性率を、７．７〜８．７ＭＰａの範囲とし、中間トレッドゴムの動的弾性率を、９．２〜１０．２ＭＰａの範囲とする。

そしてより好ましくは、タイヤの子午線断面内での、中央トレッドゴムの外表面のペリフェリ長さが、接地域の全ペリフェリ長さの１０〜３５％の範囲であり、中間トレッドゴムの外表面のペリフェリ長さが、接地域の全ペリフェリ長さの１０〜３５％の範囲であるものとする。
ここで、ペリフェリ長さとは、ＪＡＴＭＡ（ＴＨＥＪａｐａｎＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＴｙｒｅＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．）ＹＥＡＲＢＯＯＫ、ＥＴＲＴＯ（ＥｕｒｏｐｅａｎＴｙｒｅａｎｄＲｉｍＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）ＳＴＡＮＤＡＲＤＭＡＮＵＡＬ、ＴＲＡ（ＴＨＥＴＩＲＥａｎｄＲＩＭＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮＩＮＣ．）ＹＥＡＲＢＯＯＫ等に規定された内圧（２５０〜２９０Ｐａ）における、トレッド表面に沿って測定した長さ範囲をいうものとする。

自動二輪車用空気入りタイヤでは、直進走行時に接地する中央領域は、路面に駆動力および制動力を効率よく伝達するのに適した物性が必要であり、コーナリング時に接地するショルダー領域は、十分な横力を発生するのに適した物性を具える必要がある。また、それらの両領域間に位置するトレッド部の中間領域には、コーナーの立ち上がり等での、駆動力および制動力の効率的な路面伝達に加えて、十分な横力を発生させる物性を付与することが必要になる。

そこで、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤでは、トレッド部の接地域を、タイヤ赤道面を含む中央領域と、トレッド接地端を含む一対のショルダー領域と、中央領域とショルダー領域との間に位置する一対の中間領域との五つの領域とすることにより、トレッド部のそれぞれの接地域に、使用用途に応じた最適なゴム物性のゴムを配置することができる。

また、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤでは、上記領域ごとの横力を発生させるために摩擦係数および、駆動反力および制動反力のような外力に対する剛性を確保するために動的弾性率で、明確に対応できることが判明したため、上記二つの物性を用いて規定することとした。

そして、ショルダー領域の全体にわたって配設したショルダートレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の摩擦係数を、中央領域の全体にわたって配設した中央トレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の摩擦係数および、中間領域の全体にわたって配設した中間トレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の摩擦係数のいずれよりも大きくすることにより、キャンバー角が大きいコーナリング時に接地する、ショルダートレッドゴムの摩擦係数が大きくなり、その結果、コーナリング時の、より大きな横力の発生を確保することができる。

ショルダー領域の全体にわたって配設したショルダートレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の動的弾性率を、中央領域の全体にわたって配設した中央トレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の動的弾性率および、中間領域の全体にわたって配設した中間トレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の動的弾性率のいずれよりも小さくすることにより、キャンバー角が大きいコーナリング時に接地する、ショルダートレッドゴムの接地性を向上させることができる。その結果、コーナリング性能を向上させることができる。

ショルダートレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の摩擦係数を他の領域より大きくすることと併せて、そのショルダートレッドゴムの動的弾性率を小さくすることによって、コーナリング時の接地性を他の領域より向上させることができる。その結果、コーナリング時の、遠心力に対抗する横力を発生させることができる。

タイヤの子午線断面内での、ショルダートレッドゴムの外表面のペリフェリ長さを、接地域の全ペリフェリ長さの５〜３５％の範囲とすることにより、コーナリング時のグリップ性および安定性と、コーナーの立ち上がりの駆動性および制動性を効率よく両立することができる。

すなわち、それが５％未満では、ショルダートレッドゴムの高い摩擦係数によるコーナリング性の向上が小さい。一方、３５％を越えると、動的弾性率の低いゴムがショルダー領域に比べて比較的摩耗が早い、中間領域に入り込んでくるため、耐摩耗性が低下する。

以下に、図面を参照しながら本発明の自動二輪車用空気入りタイヤを詳細に説明する。
図１は、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤの一の実施形態を示す子午線断面図である。

図１中の１はトレッド部を、２はトレッド部１のそれぞれの側部に連続して半径方向内側へ延びる一対のサイドウォール部を、そして３はサイドウォール部２の半径方向内側に連続するビード部をそれぞれ示す。

タイヤは、トレッド部１からサイドウォール部２を通りビード部３のビードコア４の周りに折り返したカーカスプライ５を有する。図に示すところでは、一枚のカーカスプライ５によってカーカスを構成しているが、複数枚のカーカスプライによってカーカスを構成することもできる。

カーカスプライ５のクラウン域の外周側には、少なくとも一枚の周方向補強コード層からなるベルト６が配設されており、このベルト６の、例えば一本若しくは複数本のコードを、タイヤ周方向への延在姿勢で連続して巻き付けた、いわゆるスパイラルベルト構造とすることができる。
ベルト６のさらに外周側には、タイヤの最大幅位置まで弧状に延びてトレッド部１の接地域を形成するトレッドゴム７が設けられている。また、トレッドゴム７の両側には、サイド部を形成するサイドゴム８が設けられている。
さらに、図１では省略しているが、トレッドゴム７の表面には、所要の溝が形成されている。

ここに示すタイヤでは、トレッド部１の接地域を、タイヤ赤道面を中央に含んで位置する中央領域Ａと、トレッド接地端を含んで位置するショルダー領域Ｃと、中央領域Ａとショルダー領域Ｃとの間に位置する中間領域Ｂとの五つの領域にて形成し、ショルダー領域Ｃと中間領域Ｂは、それぞれ赤道面を挟んで対称となる位置に一対ずつ形成している。

またここでは、このようなそれぞれの領域に配設したトレッドゴム７を単層構造のものとし、ショルダー領域Ｃの全体にわたって配設したショルダートレッドゴム７ｃの接地面を形成する部分、図では厚み全体の摩擦係数μ_ｃを、中央領域Ａの全体にわたって配設した中央トレッドゴム７ａの接地面を形成する部分の摩擦係数μ_ａおよび、中間領域Ｂの全体にわたって配設した中間トレッドゴム７ｂの接地面を形成する部分の摩擦係数μ_ｂのいずれよりも大きくする。
ここでより好ましくは、中央トレッドゴム７ａの摩擦係数μ_ａを、中間トレッドゴム７ｂの摩擦係数μ_ｂより小さくする。

そして、ショルダー領域Ｃの全体にわたって配設したショルダートレッドゴム７ｃの接地面を形成する部分の動的弾性率Ｅ’_ｃを、中央領域Ａの全体にわたって配設した中央トレッドゴム７ａの接地面を形成する部分の動的弾性率Ｅ’_ａおよび、中間領域Ｂの全体にわたって配設した中間トレッドゴム７ｂの接地面を形成する部分の動的弾性率Ｅ’_ｂのいずれよりも小さくする。
ここで、より好ましくは、中央トレッドゴム７ａの動的弾性率Ｅ’_ａを、中間トレッドゴム７ｂの動的弾性率Ｅ’_ｂ以下とする。

タイヤの子午線断面内での、ショルダートレッドゴム７ｃの外表面のペリフェリ長さｌ_ｃを、接地域の全ペリフェリ長さｌの５〜３５％の範囲、好ましくは１２〜２２％とする。

また好ましくは、タイヤの子午線断面内での、中央トレッドゴム７ａの外表面のペリフェリ長さｌ_ａを、接地域の全ペリフェリ長さｌの１０〜３５％の範囲とし中間トレッドゴム７ｂの外表面のペリフェリ長さｌ_ｂを、接地域の全ペリフェリ長さｌの１０〜３５％の範囲とする。

そしてこの自動二輪車用空気入りタイヤは、キャンバー角が大きいコーナリング時に接地するショルダー領域は、遠心力に対抗するのに十分な横力を発揮させることができる。

また、中央トレッドゴム７ａの摩擦係数μ_ａが、中間トレッドゴム７ｂの摩擦係数μ_ｂより小さいことより、中間トレッドゴム７ｂはより大きな横力を発生させることができる。

ショルダートレッドゴム７ｃの摩擦係数μ_ｃを１．５３〜１．６３とすることにより、コーナリング時の踏面にかかる大きな横力を確保することができる。

中央トレッドゴム７ａの摩擦係数μ_ａを１．４２〜１．５２とし、中間トレッドゴム７ｂの摩擦係数μ_ｂを１．４５〜１．５５とすることが好ましい。

中央トレッドゴム７ａの動的弾性率Ｅ’_ａを、中間トレッドゴム７ｂの動的弾性率Ｅ’_ｂ以下とすることにより、中間トレッドゴム７ｂはコーナーの立ち上がり等の駆動力に対する剛性を確保することができる。

ショルダートレッドゴム７ｃの動的弾性率Ｅ’_ｃを７．４〜８．４ＭＰａとすることにより、踏面の接地性と外力に対抗する剛性を両立し、効率よくコーナリング性を確保することができる。

すなわち、それが７．４ＭＰａ未満では、剛性が不足することによりコーナリング性が低下する傾向がある。一方、８．４ＭＰａを越えると、接地性が不足することによりコーナリング性が低下する傾向がある。

中央トレッドゴム７ａの動的弾性率Ｅ’_ａを７．７〜８．７ＭＰａとすることにより、路面の振動の吸収性および耐摩耗性を両立させることができる。

すなわち、それが７．７ＭＰａ未満では、耐摩耗性が著しく低下する傾向がある。一方、８．７ＭＰａを越えると、吸収性が低下する傾向がある。

中間トレッドゴム７ｂの動的弾性率Ｅ’_ｂを９．２〜１０．２ＭＰａとすることにより、コーナーの立ち上がりの駆動力および制動力に対抗する剛性と、接地性を効果的に両立させることができる。

すなわち、それが９．２ＭＰａ未満では、剛性が不足するため操縦安定性が低下する傾向がある。一方、１０．２ＭＰａを越えると、接地性が不足するため、駆動力、制動力および横力のそれぞれに対応できる剛性が低下する傾向がある。

また好ましくは、タイヤの子午線断面内での、中央トレッドゴム７ａの外表面のペリフェリ長さｌ_ａを、接地域の全ペリフェリ長さｌの１０〜３５％の範囲とし、中間トレッドゴム７ｂの外表面のペリフェリ長さｌ_ｂを、接地域の全ペリフェリ長さｌの１０〜３５％の範囲とすることにより、トレッド部のそれぞれの接地域に最適なゴム物性を配置することができる。

中央トレッドゴム７ａの外表面のペリフェリ長さｌ_ａが、接地域の全ペリフェリ長さｌの１０％未満では、剛性が比較的高いゴムが中央領域Ａ付近に入り込んでくるため、吸収性が悪化する傾向がある。一方、３５％を越えると、中間領域Ｂ付近に剛性の比較的低いゴムが入り込んでくるため、コーナーの立ち上がり時の操縦安定性が低下する傾向がある。

中間トレッドゴム７ｂの外表面のペリフェリ長さｌ_ｂが、接地域の全ペリフェリ長さｌの１０％未満では、操縦安定性が低下する傾向がある。一方、３５％を越えると、中央領域Ａ付近の吸収性が低下する傾向がある。

次に、図２に示すような構造を有する、リア用タイヤのサイズが１９０／５０ＺＲ１７、スチールモノフィラメントスパイラルベルトとナイロンカーカスを設けたラジアルタイヤを試作し、それぞれの諸元を、表１〜表３に示すように変化させた実施例タイヤ１〜実施例タイヤ３および、比較例タイヤ１〜比較例タイヤ５のそれぞれにつき、コーナリング性を評価した。
なお、フロント用タイヤのサイズは１２０／７０ＺＲ１７のラジアルタイヤとした。
本発明ではトレッド部以外のタイヤ構造については改変を要しないため、従来の自動二輪車用空気入りタイヤの構造とほぼ同様とした。

（コーナリング性）
実施例タイヤ１〜実施例タイヤ３、比較例タイヤ１〜比較例タイヤ５のそれぞれを、リムサイズＭＴ６．００のリムに装着し、内圧を２９０ｋＰａとし、荷重１５０ｋｇ、試験速度３０〜３００ｋｍ／ｈ、走行距離４ｋｍの周回コースを、キャンバー角０〜４５°で繰り返し走行させ、特にキャンバー角３０〜４０°の、評価ライダーのフィーリングで、コーナリング性を評価して、表４に示す。
比較例タイヤ１の値を１００として指数表示した。数値が大きいほど、良好であることを示す。

実施例タイヤ１〜実施例タイヤ３、比較例タイヤ１〜比較例タイヤ５のそれぞれにつき、耐摩耗性についての評価を行ったので、以下に説明する。

（耐摩耗性）
実車で高速周回路を荷重１５０ｋｇ、試験速度１００〜３００ｋｍ／ｈ、走行距離４ｋｍ、キャンバー角０〜４５°で繰り返し走行させた時の溝深さの減り方で耐摩耗性を評価して、表４に示す。
比較例タイヤ１の値を１００として指数表示した。数値が大きいほど、耐摩耗性が良好であることを示す。

表４の結果から、実施例タイヤ１〜実施例タイヤ３は、比較例タイヤ１〜比較例タイヤ５に対し、コーナリング性と耐摩耗性を両立させることができる。

本発明の自動二輪車用空気入りタイヤの一の実施形態を示す幅方向断面図である。本発明の自動二輪車用空気入りタイヤの他の実施形態を示す幅方向断面図である。

符号の説明

１トレッド部
２サイドウォール部
３ビード部
４ビードコア
５カーカスプライ
６ベルト
７トレッドゴム
７ａ中央トレッドゴム
７ｂ中間トレッドゴム
７ｃショルダートレッドゴム
８サイドゴム
Ａ中央領域
Ｂ中間領域
Ｃショルダー領域

Claims

一層以上の層構造になるトレッドゴムを含むトレッド部と、このトレッド部のそれぞれの側部に連続してタイヤ半径方向内側へ延びる一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ半径方向内側に連続するビード部とを具える自動二輪車用空気入りタイヤにおいて、
前記トレッド部の接地域が、タイヤ赤道面を含む中央領域と、トレッド接地端を含む一対のショルダー領域と、中央領域とショルダー領域との間に位置する一対の中間領域との五つの領域からなり、前記ショルダー領域の全体にわたって配設したショルダートレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の摩擦係数が、前記中央領域の全体にわたって配設した中央トレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の摩擦係数および、前記中間領域の全体にわたって配設した中間トレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の摩擦係数のいずれよりも大きく、前記ショルダー領域の全体にわたって配設したショルダートレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の動的弾性率が、前記中央領域の全体にわたって配設した中央トレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の動的弾性率および、前記中間領域の全体にわたって配設した中間トレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の動的弾性率のいずれよりも小さく、タイヤの子午線断面内での、ショルダートレッドゴムの外表面のペリフェリ長さが、接地域の全ペリフェリ長さの５〜３５％の範囲であることを特徴とする自動二輪車用空気入りタイヤ。
中央トレッドゴムの摩擦係数が、中間トレッドゴムの摩擦係数より小さい請求項１に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
中央トレッドゴムの動的弾性率が、中間トレッドゴムの動的弾性率以下である請求項１または２に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
ショルダートレッドゴムの動的弾性率が、７．４〜８．４ＭＰａの範囲である請求項１〜３のいずれかに記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
中央トレッドゴムの動的弾性率が、７．７〜８．７ＭＰａの範囲であり、中間トレッドゴムの動的弾性率が、９．２〜１０．２ＭＰａの範囲である請求項１〜４のいずれかに記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
タイヤの子午線断面内での、中央トレッドゴムの外表面のペリフェリ長さが、接地域の全ペリフェリ長さの１０〜３５％の範囲であり、中間トレッドゴムの外表面のペリフェリ長さが、接地域の全ペリフェリ長さの１０〜３５％の範囲である請求項１〜５のいずれか記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。