JP2013241062A - 不整地走行用の自動二輪車用タイヤ - Google Patents

不整地走行用の自動二輪車用タイヤ Download PDF

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Abstract

【課題】トラクション性能、制動性能及び旋回性能を長期に亘って維持しつつ、耐チャンキング性能を向上しうる。
【解決手段】トレッド部2に、複数個のブロック11を具えたブロックパターンを有する不整地走行用の自動二輪車用タイヤ1である。ブロックパターンのランド比及びブロック11のトレッド底面12bからの高さは、所定の範囲に限定される。また、ブロック11の踏面16は、稜線16rが4本以上の直線からなる多角形の輪郭形状をなす。さらに、各稜線16rから夫々トレッド底面12bに向かってのびる各壁面17は、外側部17Aと内側部17Bとを有する。外側部17Aは平坦な面であり、かつ内側部17Bは、壁面幅方向で隣り合い、かつタイヤ法線V1側へ凹む向きに交わる一対の内側小壁17Bs、17Bsを含む。
【選択図】図2

Description

本発明は、トラクション性能、制動性能及び旋回性能を長期に亘って維持しつつ、耐チャンキング性能を向上しうる不整地走行用の自動二輪車用タイヤに関する。
モトクロス等に用いられる不整地走行用の自動二輪車用タイヤ(以下、単に「タイヤ」ということがある)は、トレッド部に、複数個のブロックが設けられる。
図6に示されるように、ブロックaは、タイヤ半径方向外側を向く踏面bが、その稜線cが複数本の直線からなる多角形の輪郭形状をなしている。また、ブロックaは、各稜線cから夫々トレッド底面dに向かって、踏面bの重心bgを通るタイヤ法線eから離れる向きに傾斜してのびる各壁面fを有する。
この壁面fは、踏面b側の外側部f1と、トレッド底面d側の内側部f2とを有し、かつ該内側部f2のタイヤ半径方向の角度θ2が、外側部f1のタイヤ半径方向の角度θ1よりも大に設定されている。
このようなブロックaは、タイヤ半径方向内側の根元部分の剛性を相対的に大きくでき、ブロックaの倒れ込みを抑制しうる。これにより、ブロックaは、路面の土を噛み込んで、各壁面fで土を効果的に受けることができ、トラクション性能、制動性能及び旋回性能を高めうる。なお、関連する技術としては次のものがある。
特開2008−279996号公報
しかしながら、ブロックbは、外側部f1と内側部f2との稜線h付近で疲労が大きくなり、この稜線h付近を起点としてチャンキング(ひび割れからブロック欠けに成長する損傷)が生じやすいという問題があった。
また、ブロックbは、ブロック高さが小さくなる摩耗後期においては、壁面fの面積が過度に小さくなるため、路面の土を十分に受けることができず、上記作用を十分に向上できなくなるという問題もあった。
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ブロックの壁面を、踏面側の外側部とトレッド底面側の内側部とで形成し、かつ外側部を平坦な面にするとともに、内側部をタイヤ法線側へ凹む向きに交わる一対の内側小壁で形成することを基本として、トラクション性能、制動性能及び旋回性能を長期に亘って維持しつつ、耐チャンキング性能を向上しうる不整地走行用の自動二輪車用タイヤを提供することを主たる目的としている。
本発明のうち請求項1記載の発明は、トレッド部に、複数個のブロックを具えたブロックパターンを有する不整地走行用の自動二輪車用タイヤであって、前記ブロックパターンのランド比は、8〜30%であり、前記ブロックの前記トレッド底面からの高さは、10〜19mmであり、前記ブロックのタイヤ半径方向外側を向く踏面は、稜線が4本以上の直線からなる多角形の輪郭形状をなし、前記各稜線から夫々トレッド底面に向かって、前記踏面の重心を通るタイヤ法線から離れる向きに傾斜してのびる各壁面は、前記踏面側の外側部と、前記トレッド底面側の内側部とを有し、前記外側部は平坦な面であり、かつ前記内側部は、壁面幅方向で隣り合い、かつ前記タイヤ法線側へ凹む向きに交わる一対の内側小壁を含むことを特徴とする。
また、請求項2記載の発明は、前記内側小壁と前記外側部とが交わる交差部は、壁面幅方向の両側から内側に向かって、タイヤ半径方向内側に傾斜する請求項1に記載の不整地走行用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、前記交差部のタイヤ半径方向の長さは、1〜5mmである請求項2に記載の不整地走行用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、前記交差部は、前記踏面と平行な直線に対する角度が5〜30度である請求項2に記載の不整地走行用の自動二輪車用タイヤである。
また、請求項5記載の発明は、前記ブロックは、前記内側部を横切る前記踏面と平行な断面において、辺の数が前記踏面の前記稜線の本数の2倍である星型多角形の輪郭形状をなす請求項1乃至4のいずれかに記載の不整地走行用の自動二輪車用タイヤである。
なお、本明細書では、特に断りがない限り、タイヤの各部の寸法は、正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷の正規状態において特定される値とする。
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" 、或いはETRTOであれば "Measuring Rim" とするが、対応する規格がない場合、前記正規リムには、メーカにより推奨されるリムが適用される。
前記「正規内圧」とは、前記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" とするが、対応する規格がない場合、前記正規内圧には、メーカにより推奨される空気圧が適用される。
本発明の不整地走行用の自動二輪車用タイヤは、トレッド部に、複数個のブロックを具えたブロックパターンを有する。ブロックパターンのランド比は、8〜30%であり、ブロック高さが、10〜19mmに設定される。このようなタイヤは、例えば、軟弱路等の不整地路面へのブロックの食い込み量を大きくでき、高い駆動力を発揮しうる。
また、ブロックのタイヤ半径方向外側を向く踏面は、稜線が4本以上の直線からなる多角形の輪郭形状をなす。このような踏面は、その稜線によるエッジ成分を発揮することができ、トラクション性能、制動性能及び旋回性能を向上しうる。
さらに、各稜線から夫々トレッド底面に向かって、踏面の重心を通るタイヤ法線から離れる向きに傾斜してのびる各壁面は、踏面側の外側部と、トレッド底面側の内側部とを有する。この外側部は平坦な面であり、かつ内側部は、壁面幅方向で隣り合い、かつタイヤ法線側へ凹む向きに交わる一対の内側小壁を含む。
このようなブロックは、外側部が平坦な面に形成されるため、タイヤ半径方向外側の剛性を維持でき、硬質路及び軟弱路でのトラクション性能、制動性能及び旋回性能を向上しうる。
一方、内側部は、一対の内側小壁により、該内側部の面積を大きくできるため、路面の土を十分に受けることができる。しかも、一対の内側小壁は、タイヤ法線側へ凹む向きに交わるため、路面の土を壁面幅方向外側に逃がすことなくしっかり保持できる。従って、内側部は、トラクション性能、制動性能及び旋回性能を向上するのに役立つ。さらに、内側部は、上記構成より、ブロック高さが小さくなる摩耗後期においても、路面の土を十分に受けることができるため、トラクション性能、制動性能及び旋回性能を長期に亘って維持しうる。
また、内側部は、一対の内側小壁によって形成されるため、外側部と内側部との間で集中しがちな疲労を分散でき、チャンキング(ひび割れからブロック欠けに成長する損傷)が生じるのを抑制しうる。
本実施形態の不整地走行用の自動二輪車用タイヤを示す断面図である。 図1のブロックを拡大して示す斜視図である。 (a)図2のA1−A1断面図、(b)は図2のA2−A2断面図である。 (a)は図2のA3−A3断面図、(b)は(a)の拡大図である。 (a)は第2交差部を拡大して示す部分斜視図、(b)は第3交差部を拡大して示す部分斜視図である。 従来のブロックを示す斜視図である。
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1に示されるように、本実施形態の不整地走行用の自動二輪車用タイヤ(以下、単に「タイヤ」ということがある)1は、例えば、砂地や泥濘地等の不整地路面において最高の性能を発揮できるように設計されたモトクロス競技用のタイヤとして構成される。
前記タイヤ1は、トレッド部2と、その両側からタイヤ半径方向の内方に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のタイヤ半径方向の内方端に位置しかつリム(図示省略)に組み付けされるビード部4、4とを有する。また、タイヤ1は、トロイド状のカーカス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2の内部に配されるトレッド補強層7とを含んで補強される。
前記トレッド部2は、その外面2Sがタイヤ半径方向の外側に凸で湾曲するとともに、該トレッド部2のトレッド端2t、2t間のタイヤ軸方向距離であるトレッド幅TWが、タイヤ最大幅をなしている。
前記カーカス6は、一対のビードコア5、5間をトロイド状に跨る本体部6aと、この本体部6aの両側に連なりかつビードコア5の回りでタイヤ軸方向の内側から外側に折り返される折返し部6bとを有する1枚以上、本実施形態では1枚のカーカスプライ6Aから構成される。また、カーカスプライ6Aの本体部6aと折返し部6bとの間には、ビードコア5からタイヤ半径方向の外側にのびかつ硬質ゴムからなるビードエーペックス8が配され、ビード部4が適宜補強される。
本実施形態のカーカスプライ6Aとしては、例えば、有機繊維のカーカスコードをタイヤ周方向に対して65〜90度の角度で配列したラジアル構造のものが採用される。なお、カーカス6としては、2枚以上のカーカスプライを用い、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば15〜45度の角度で傾斜配列したバイアス構造のものが採用されてもよい。
前記トレッド補強層7は、例えば、有機繊維の補強コードをタイヤ周方向に対して20〜50度の角度で傾斜配列した1枚以上、本実施形態では1枚の補強プライ7Aにより構成される。
本実施形態のトレッド部2は、カーカス6の外面に沿った滑らかな表面をなすトレッド溝12のトレッド底面12bから、タイヤ半径方向外側へ***した複数個のブロック11が形成される。
前記ブロック11は、タイヤ周方向及びタイヤ軸方向に間隔を空けて疎らに配置される。このようなブロックパターンは、例えば、軟弱路等の不整地路面へのブロック11の食い込み量を大きくでき、高い駆動力を発揮しうる。
前記ブロック11の疎らな配置は、トレッド部2の外表面の全面積S(トレッド溝12を全て埋めたと仮定したときのトレッド部2の外表面の全面積)に対する全ブロック11のタイヤ半径方向外側を向く踏面16の面積の総和SLであるランド比SL/Sによって把握される。このようなランド比SL/Sは、8〜30%が好ましい。
なお、前記ランド比SL/Sが8%未満であると、ブロック11のエッジ成分が低下し、十分な駆動力を得ることができないおそれがある。逆に、前記ランド比SL/Sが30%を超えると、ブロック11の接地圧が小さくなり、路面への食い込みが悪くなるおそれがある。このような観点より、前記ランド比SL/Sは、より好ましくは10%以上が望ましく、より好ましくは26%以下が望ましい。
また、ブロック11のトレッド底面12bからの高さH1は、10〜19mmが望ましい。前記高さH1が10mm未満であると、ブロック11の路面への食い込み量が小さくなり、十分な駆動力を得ることができないおそれがある。逆に、前記高さH1が19mmを超えても、ブロック11の剛性が低下し、十分な駆動力を得ることができないおそれがある。このような観点より、前記高さH1は、より好ましくは13mm以上が望ましく、また、より好ましくは17mm以下が望ましい。
本実施形態のブロック11は、前記踏面16がタイヤ赤道Cの両側に配置されるセンターブロック11A、前記トレッド端2t側に配置されるショルダーブロック11B、及び該センターブロック11Aとショルダーブロック11Bとの間のミドルブロック11Cを含む。これにより、各ブロック11A〜11Cは、直進時から旋回時にかけてバランスよく接地でき、トラクション性能、制動性能、及び旋回性能を向上しうる。
図2には、本実施形態のブロック(この図では、センターブロック11A)11の斜視図が示される。
このブロック11は、前記踏面16の稜線16rが4本以上の直線からなる多角形の輪郭形状、本実施形態では4本の直線からなる四角形の輪郭形状をなしている。このような踏面16は、稜線16rによるエッジ成分を発揮することができ、トラクション性能、制動性能及び旋回性能を向上しうる。
なお、前記稜線16rの本数が4本未満であると、上記作用を十分に発揮することができないおそれがある。逆に、前記稜線16rの本数が多すぎても、ブロック11の踏面16側の剛性が低下し、ブロック欠けや偏摩耗が生じるおそれがある。このような観点より、前記稜線16rの本数は、より好ましくは4本以上が望ましく、また、より好ましくは6本以下が望ましい。
また、ブロック11は、各稜線16rから夫々トレッド底面12bに向かって、踏面16の重心16gを通るタイヤ法線V1から離れる向きに傾斜してのびる各壁面17を有する。
図2及び図3(a)に示されるように、前記各壁面17は、踏面16側の外側部17Aと、トレッド底面12b側の内側部17Bとを有する。
前記外側部17Aは、踏面16の稜線16rから内側部17Bにのびる平坦な面で形成される。これにより、外側部17Aは、タイヤ半径方向外側の剛性を維持しつつ、土を受けることができ、硬質路及び軟弱路でのトラクション性能、制動性能及び旋回性能を高めうる。
このような作用を効果的に発揮させるために、外側部17Aのタイヤ半径方向の最大高さH2aは、3〜8mmが望ましい。なお、前記最大高さH2aが3mm未満であると、上記作用を十分に発揮できないおそれがある。逆に、前記最大高さH2aが8mmを超えても、外側部17Aと内側部17Bとの間で歪が集中しやすくなり、チャンキング等の損傷が生じるおそれがある。このような観点より、前記最大高さH2aは、より好ましくは4mm以上が望ましく、また、より好ましくは6mm以下が望ましい。
前記内側部17Bは、壁面幅方向で隣り合う一対の内側小壁17Bs、17Bsを含む。これらの各内側小壁17Bs、17Bsは、前記タイヤ法線V1側へ凹む向きに交わる。
これにより、壁面17には、一対の内側小壁17Bs、17Bsが交わる第1交差部18A、各内側小壁17Bsとトレッド底面12bとが交わる一対の第2交差部18B、18B、及び各内側小壁17Bsと外側部17Aとが交わる一対の第3交差部18C、18Cが形成される。本実施形態では、各第2交差部18B、18Bが、第1交差部18Aの下端18Adと連通し、かつ各第3交差部18C、18Cが、第1交差部18Aの上端18Auと連通する。
図3(b)に示されるように、各壁面17は、第3交差部18Cと直角に交わる断面において、内側小壁17Bsの外側部17Aに対する角度α2が3〜12度に設定される。これにより、ブロック11は、タイヤ半径方向内側の根元部分の剛性を相対的に大きくでき、該ブロック11の倒れ込みを抑制しうる。
従って、ブロック11は、路面の土を噛み込んで、各壁面17で土を効果的に受けることができ、トラクション性能、制動性能及び旋回性能を高めうる。このような作用を効果的発揮させるために、角度α2は、より好ましくは5度以上が望ましく、また、より好ましくは10度以下が望ましい。
また、ブロック11は、一対の内側小壁17Bs、17Bsによって、内側部17Bの面積を大きくできる。これによりブロック11は、路面の土を十分に受けることができる。しかも、一対の内側小壁17Bs、17Bsは、タイヤ法線V1側へ凹む向きに交わるため、路面の土を、壁面幅方向外側に逃がすことなくしっかり保持できる。従って、本実施形態のブロック11は、トラクション性能、制動性能及び旋回性能を向上しうる。
しかも、ブロック11は、その高さH1(図1に示す)が小さくなる摩耗後期においても、一対の内側小壁17Bs、17Bsが、路面の土を十分に受けることができるため、トラクション性能、制動性能及び旋回性能を長期に亘って維持しうる。
また、図4(a)に示されるように、ブロック11は、内側部17Bを横切り、かつ踏面16と平行な断面20において、該断面20の辺21の数が、踏面16の稜線16rの本数の2倍である星型多角形(本実施形態では、星型四角形)の輪郭形状をなすのが望ましい。これにより、ブロック11は、摩耗後期において、各内側部17Bの一対の内側小壁17Bs、17Bsで、路面の土を、壁面幅方向でバランスよく保持しうるとともに、辺21によるエッジ成分を効果的に発揮することができる。
また、図4(b)に拡大して示されるように、前記第1交差部18Aには、前記タイヤ法線V1(図2に示す)側に凸となる円弧で面取りされた面取部18Arが設けられるのが望ましい。これにより、内側部17Bは、第1交差部18Aで集中しがちな歪を緩和でき、チャンキング等の損傷を抑制しうる。なお、面取部18Arの曲率半径R1は、1〜10mm程度が望ましい。
なお、前記面取部18Arが設けられる場合、該第1交差部18Aは、各一対の内側小壁17Bs、17Bsを壁面幅方向内側に延長させた各面22a、22aの交線22bによって定められるものとする。
また、図5(a)に拡大して示されるように、前記各第2交差部18B、18Bには、前記タイヤ法線V1(図2に示す)側に凸となる円弧で面取りされた面取部18Brが設けられるのが望ましい。このような面取部18Brは、各第2交差部18B、18Bで集中しがちな歪を、効果的に緩和しうる。この面取部18Brの曲率半径R2は、前記面取部18Arの曲率半径R1(図4(b)に示す)と同一範囲が望ましい。
なお、前記面取部18Brが設けられる場合、該第2交差部18Bは、内側小壁17Bsをトレッド底面12b側に延長させた面23aと、トレッド底面12bを内側小壁17Bs側に延長させた面23bとが交わる交線23cにて定められるものとする。
図2に示されるように、前記各第3交差部18C、18Cは、壁面幅方向の両側から内側に向かって、タイヤ半径方向内側に傾斜するのが望ましい。これにより、ブロック11は、第2交差部18Bで集中しがちな疲労をタイヤ半径方向に分散でき、チャンキング等の損傷を効果的に防ぎうる。
上記作用を効果的に発揮させるために、各第3交差部18C、18Cのタイヤ半径方向の長さL4(図3(a)に示す)は、1〜5mmであるのが望ましい。なお、前記長さL4が1mm未満であると、前記疲労を十分に分散できないおそれがある。逆に、前記長さL4が5mmを超えても、内側小壁17Bsの面積が小さくなり、摩耗後期におけるトラクション性能、制動性能及び旋回性能を十分に発揮できなくなるおそれがある。このような観点より、前記長さL4は、より好ましくは2mm以上が望ましく、また、より好ましくは4mm以下が望ましい。
同様に、各第3交差部18C、18Cの踏面16と平行な直線25に対する角度α5は、好ましくは5度以上、さらに好ましくは10度以上が望ましく、また、好ましくは30度以下、さらに好ましくは25度以下が望ましい。
また、図5(b)に拡大して示されるように、前記各第3交差部18C、18Cには、前記タイヤ法線V1(図2に示す)側に凸となる円弧で面取りされ、かつ面取部18Crが設けられるのが望ましい。このような面取部18Crは、前記疲労をより効果的に分散するのに役立つ。この面取部18Brの曲率半径R3は、前記面取部18Arの曲率半径R1(図4(b)に示す)と同一範囲が望ましい。
なお、前記面取部18Crが設けられる場合、該第3交差部18Cは、内側小壁17Bsを外側部17A側に延長させた面24aと、外側部17Aを内側小壁17Bs側に延長させた面24bとが交わる交線24cにて定められるものとする。
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施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。
図1に示す基本構造をなし、表1に示すブロックを有するタイヤが製造され、それらの性能が評価された。なお、共通仕様は以下のとおりである。
タイヤサイズ:
前輪:80/100−21 51M
後輪:120/80−19 63M
リムサイズ:
前輪:21×1.60
後輪:19×2.15
トレッド幅TW:
前輪:90mm
後輪:130mm
ランド比SL/S:23%
ブロック高さ:16mm
テスト方法は、次の通りである。
<トラクション性能、制動性能、及び旋回性能>
各試供タイヤを上記リムにリム組みしかつ内圧(前輪:80kPa、後輪:80kPa)を充填して、排気量450ccのモトクロス競技用の自動二輪車に装着し、不整地路面のテストコースを30分間実車走行したときのトラクション性能、制動性能及び旋回性能を、ドライバーの官能による評価によって、比較例を100とする評点で表示した。数値が大きいほど良好である。
<耐チャンキング性能>
各試供タイヤを上記リムに上記条件でリム組みし、上記車両に装着して、不整地路面のテストコースでの実車走行を30分×3した後、ブロックに生じたチャンキングの個数を目視にて確認した。結果は、チャンキングの個数の逆数を、比較例を100とする指数で表示した。数値が大きいほど、クラックの個数が少なく良好である。
<50%摩耗後のトラクション性能、制動性能、及び旋回性能>
各試供タイヤのブロック高さを人工的(人為的)に50%に摩滅させた50%摩耗タイヤを、上記リムに上記条件でリム組みし、上記車両に装着して、不整地路面のテストコースを実車走行したときのトラクション性能、制動性能及び旋回性能を、ドライバーの官能による評価によって、比較例を100とする評点で表示した。数値が大きいほど良好である。
テストの結果を表1に示す。
Figure 2013241062
テストの結果、実施例のタイヤは、トラクション性能、制動性能及び旋回性能を長期に亘って維持しつつ、耐チャンキング性能を向上しうることが確認できた。
1 不整地走行用の自動二輪車用タイヤ
2 トレッド部
11 ブロック
12b トレッド底面
16 踏面
17 壁面
17A 外側部
17B 内側部
17Bs 内側小壁

Claims (5)

  1. トレッド部に、複数個のブロックを具えたブロックパターンを有する不整地走行用の自動二輪車用タイヤであって、
    前記ブロックパターンのランド比は、8〜30%であり、
    前記ブロックの前記トレッド底面からの高さは、10〜19mmであり、
    前記ブロックのタイヤ半径方向外側を向く踏面は、稜線が4本以上の直線からなる多角形の輪郭形状をなし、
    前記各稜線から夫々トレッド底面に向かって、前記踏面の重心を通るタイヤ法線から離れる向きに傾斜してのびる各壁面は、前記踏面側の外側部と、前記トレッド底面側の内側部とを有し、
    前記外側部は平坦な面であり、かつ前記内側部は、壁面幅方向で隣り合い、かつ前記タイヤ法線側へ凹む向きに交わる一対の内側小壁を含むことを特徴とする不整地走行用の自動二輪車用タイヤ。
  2. 前記内側小壁と前記外側部とが交わる交差部は、壁面幅方向の両側から内側に向かって、タイヤ半径方向内側に傾斜する請求項1に記載の不整地走行用の自動二輪車用タイヤ。
  3. 前記交差部のタイヤ半径方向の長さは、1〜5mmである請求項2に記載の不整地走行用の自動二輪車用タイヤ。
  4. 前記交差部は、前記踏面と平行な直線に対する角度が5〜30度である請求項2に記載の不整地走行用の自動二輪車用タイヤ。
  5. 前記ブロックは、前記内側部を横切る前記踏面と平行な断面において、辺の数が前記踏面の前記稜線の本数の2倍である星型多角形の輪郭形状をなす請求項1乃至4のいずれかに記載の不整地走行用の自動二輪車用タイヤ。
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