JP5202153B2 - 自動二輪車用空気入りタイヤ - Google Patents

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、トラック、バス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領域が大きく変化することになる。

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、二輪車用タイヤのトレッド部に配設されるトレッドゴムとしては、単一のゴム種や、単一のゴム硬度等を選択するだけでは、それぞれの接地領域に、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、トレッドを、一つのセンター領域、一対のショルダー領域および、このセンター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に分割し、中間領域のゴム組成物の３００％モジュラスを、センター領域のゴム組成物の３００％モジュラスよりも小さく、かつショルダー領域のゴム組成物の３００％モジュラスよりも大きくしてなることで、センター領域から中間領域への移行ならびに中間領域からセンター領域への移行および、ショルダー領域から中間領域への移行ならびに中間領域からショルダー領域への移行において、３００％モジュラスが急激に変化しないことを企図した自動二輪車用タイヤが記載されている。

しかるに、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、直進走行から旋回走行への移行時及び旋回走行から直進走行への移行時に、グリップ性の急激な変化が生じないものの、特に、コーナリング時のコーナーの立ち上がり等で遠心力に対抗する力としての駆動力と横力の発生および、路面の凸凹吸収性に関しては路面に対する保持力とグリップ力が、今だ不十分であり、それらの不足による滑りの発生により、走行安定性の不安があった。
特開２００７−１６８５３１号公報

そこで、本発明は、特に、タイヤへの中庸のキャンバー角の付与時等の駆動性および制動性を、走行安定性の不安なしに向上させた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であって、前記トレッド部の接地領域が、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１００％モジュラスが、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１００％モジュラスおよび、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１００％モジュラスのいずれよりも小さく、前記中央トレッドゴムと前記中間トレッドゴムとの接合線の近似直線の仮想延長成分、および、前記中間トレッドゴムと前記ショルダートレッドゴムとの接合線の近似直線の仮想延長成分を、タイヤの内側でタイヤ赤道面に交差する向きに傾斜させて延在させるとともに、前記中央トレッドゴムと前記中間トレッドゴムとの接合線の近似直線と、該中央トレッドゴムおよび該中間トレッドゴムの接地表面での接合点に引いた接線とのタイヤ赤道面側の交角をαとし、前記中間トレッドゴムと前記ショルダートレッドゴムとの接合線の近似直線と、該中間トレッドゴムおよび該ショルダートレッドゴムの接地表面での接合点に引いた接線とのタイヤ赤道面側の交角をβとするとき、前記交角βは、前記交角αより小さいことを特徴とするものである。
ここで、「一層以上の層構造になるトレッドゴム」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。

ここで、１００％モジュラスとは、ＪＩＳダンベル状３号形サンプルを用意し、ＪＩＳＫ６２５１に準拠して、室温で５００±２５ｍｍ／ｍｉｎの速度で引張試験を行い、引張応力を測定した値である。

このようなタイヤにおいてより好ましくは、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１００％モジュラスが、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１００％モジュラスより小さいものとする。

また好ましくは、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１００％モジュラスを、１．０〜１．５Ｍｐａの範囲とする。

より好ましくは、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１００％モジュラスを、１．３〜１．８Ｍｐａの範囲とし、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１００％モジュラスを、１．１〜１．６Ｍｐａの範囲とする。

そしてまた好ましくは、タイヤの子午線断面内での、中間トレッドゴムの接地面のペリフェリ長さを、接地領域の全ペリフェリ長さの２０〜８０％の範囲とする。
ここで、「ペリフェリ長さ」とは、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会） ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ） ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥ ＴＩＲＥ ａｎｄ ＲＩＭ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ ＩＮＣ．）ＹＥＡＲ ＢＯＯＫで規格が定められた適用リムにタイヤを組付けて、同じく、ＪＡＴＭＡ等に規定された最高空気圧を充填した状態下での内圧における、トレッド表面に沿って測定したトレッド幅方向の長さをいうものとする。

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接地面のペリフェリ長さを、接地領域の全ペリフェリ長さの１０〜３５％の範囲とし、ショルダートレッドゴムの接地面のペリフェリ長さを、接地領域の全ペリフェリ長さの５〜３５％の範囲とする。

また、以上に述べたいずれかのタイヤにおいて、自動二輪車の後輪装着用タイヤに用いることが好ましい。

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、外力によるトレッド部の延びに対する剛性の指標として、トレッドゴムのモジュラスに着目した。この場合、モジュラスの大小の目安としては、比較的データが安定する伸び１００％時の値である１００％モジュラスを採用することとした。

そして、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１００％モジュラスが、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１００％モジュラスおよび、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１００％モジュラスのいずれよりも小さくすることにより、特に、タイヤに中庸のキャンバー角が付与されるコーナリング時およびコーナーの立ち上がり等の加速時にかかる大きなグリッブ力を、路面の凸凹に対するエンベロープ性を上げ路面保持力を向上させることができ、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。

以下に、図面を参照しながら自動二輪車用空気入りタイヤを詳細に説明する。
図１は、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。

このタイヤは、トレッド部１からサイドウォール部２を経てビード部３のビードコア４の周りに側部部分を折り返したカーカス５を有する。図に示すところでは、一枚のカーカスプライによってカーカス５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５のクラウン域の外周側には、少なくとも一枚の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は、例えば、一本若しくは複数本のゴム被覆コードを、タイヤ周方向への延在姿勢で連続的に巻き付けた、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の接地領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、サイドウォール部２に形成に寄与するサイドゴム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、所要の溝を形成することができる。

ここに示すタイヤでは、トレッド部１の接地領域を、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、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１００％モジュラスを、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１００％モジュラスおよび、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１００％モジュラスよりも小さくする。
ここで、より好ましくは、ショルダートレッドゴム７ｃの１００％モジュラスを、中央トレッドゴム７ａの１００％モジュラスより小さくする。

自動二輪車用タイヤでは、直進走行中はタイヤのトレッド部１の中央領域Ａが主として接地し、一方、コーナリング走行中はキャンバー角の付与により、タイヤの接地領域がトレッド部１の中央領域Ａからショルダー領域Ｃへと移行する。直進走行とコーナリング走行の走行頻度を比較すると、直進走行の頻度がはるかに多いことから、中央領域Ａには耐摩耗性を重視した１００％モジュラスの高いゴムを配置し、ショルダー領域Ｃにはグリップ力および凸凹路面に対する保持力を重視した１００％モジュラスの低いゴムを配置することで、耐摩耗性とコーナリング性の双方に優れたタイヤを得ることができる。

そして、中間トレッドゴム７ｂの１００％モジュラスを、１．０〜１．５Ｍｐａの範囲にすることにより、コーナーの立ち上がり等での横力と駆動力を発生するために十分はグリップ力を確保することができる。

中間トレッドゴム７ｂの１００％モジュラスが１．０Ｍｐａ未満では、耐摩耗性不足により、中間トレッドゴム７ｂの摩耗寿命が不足し、１．５Ｍｐａを超えると、路面への保持力が不足し、十分なグリップ力を発揮できない傾向がある。

中央トレッドゴム７ａの１００％モジュラスを、１．３〜１．８Ｍｐａの範囲とし、ショルダートレッドゴム７ｃの１００％モジュラスを、１．１〜１．６Ｍｐａの範囲とすることにより、摩耗寿命および、適度なハンドリング性能を確保し、経済性と安全性の両立を図ることができる。

中央トレッドゴム７ａの１００％モジュラスが１．３Ｍｐａ未満では、耐摩耗性が不足し、十分な摩耗寿命が確保できず、経済性が低下し、１．８Ｍｐａを超えると、路面保持力の悪化および、グリップ力の低下により走行の安全性が低下する傾向がある。

ショルダートレッドゴム７ｃの１００％モジュラスが１．１Ｍｐａ未満では、コーナリング走行時の操縦安定性が低下し、１．６Ｍｐａを超えると、路面保持力の低下によりグリップ力が不足し、旋回性能が低下する傾向がある。

より好ましくは、タイヤの子午線断面内での、中間トレッドゴム７ｂの接地面のペリフェリ長さＬ_ｂを、接地領域の全ペリフェリ長さＬの２０〜８０％の範囲とする。

タイヤの子午線断面内での、中間トレッドゴム７ｂの接地面のペリフェリ長さＬ_ｂを、接地領域の全ペリフェリ長さＬの２０〜８０％の範囲とすることにより、コーナーの立ち上がり等の加速時に、十分なグリップ力を発揮できる。

中間トレッドゴム７ｂの接地面のペリフェリ長さＬ_ｂが、接地領域の全ペリフェリ長さＬの２０％未満では、コーナーの立ち上がり等の加速時に、十分なグリップ力を確保することができず、８０％を超えると、中央領域Ａにモジュラスの低い中間トレッドゴム７ｂが入り込み、耐偏摩耗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の接地面のペリフェリ長さＬ_ａを、接地領域の全ペリフェリ長さＬの１０〜３５％の範囲とし、ショルダートレッドゴム７ｃの接地面のペリフェリ長さＬ_ｃを、接地領域の全ペリフェリ長さＬの５〜３５％の範囲とする。

タイヤの子午線断面内での、中央トレッドゴム７ａの接地面のペリフェリ長さＬ_ａを、接地領域の全ペリフェリ長さＬの１０〜３５％の範囲とし、ショルダートレッドゴム７ｃの接地面のペリフェリ長さＬ_ｃを、接地領域の全ペリフェリ長さＬの５〜３５％の範囲とすることにより、直進時およびコーナリング時の保持性、駆動性およびコーナリング性のそれぞれに対応できる。

中央トレッドゴム７ａの接地面のペリフェリ長さＬ_ａが、接地領域の全ペリフェリ長さＬの１０％を未満では、剛性の低い中間トレッドゴム７ｂが直進時の接地領域に入り込むため、耐摩耗性が悪化させることになり、３５％を超えると、剛性の高いゴムが中間領域側に入り込むため、路面の凸凹の保持性が悪化し、グリップ性能が低下する傾向がある。

ショルダートレッドゴム７ｃの接地面のペリフェリ長さＬ_ｃが、接地領域の全ペリフェリ長さＬの５％未満では、剛性の低い中間トレッドゴム７ｂがコーナリング時の接地領域に大きく入り込む結果、必要以上に剛性が低下し、大きなキャンバー角が付与された時、中間トレッドゴム７ｂがつぶれて倒れこみ、ハンドリング性能が低下することになり、３５％を超えると、中間領域Ｂに剛性の高いゴムが入り込むためグリップ性能が低下する傾向がある。

図２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。
この自動二輪車用空気入りタイヤでは、中央トレッドゴム７ａと中間トレッドゴム７ｂとの接合線の近似直線ｊ１の仮想延長線分、および、中間トレッドゴム７ｂとショルダートレッドゴム７ｃとの接合線の近似直線ｊ２の仮想延長線分を、タイヤの内側でタイヤ赤道面と交差する向きに傾斜させて延在させるとともに、中間トレッドゴム７ｂとショルダートレッドゴム７ｃとの接合線の近似直線ｊ２と、それらのトレッドゴムの接地表面での接合点に引いた接線とのタイヤ赤道面側の交角βを、中央トレッドゴム７ａと中間トレッドゴム７ｂとの接合線の近似直線ｊ１と、それらのトレッドゴムの、接地表面での接合点に引いた接線とのタイヤ赤道面側の交角αより小さくする。
これより、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７ｃに、遠心力により路面から受ける横力に対して、接地表面での中間トレッドゴム７ｂとショルダートレッドゴム７ｃとの接合点を剥離させる方向の横力の成分を減少させ、剥離抵抗を向上させることができる。

ところで、自動二輪車の場合、後輪（リア）が駆動輪となるため、本発明は後輪装着用タイヤに適用すると効果が大きいため、本発明は後輪装着用タイヤに適用することが好ましい。

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で、一枚のスチールモノフィラメントスパイラルベルトと二枚のナイロンカーカスを設けた実施例タイヤ１〜実施例タイヤ５および、比較例タイヤ１〜比較例タイヤ６を試作し、それぞれの諸元を、表１〜表２に示すように変化させた場合につき、グリップ性、耐摩耗性およびハンドリング性を評価した。
それぞれの評価において、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。
なお、フロント用タイヤは、サイズを１２０／７０ＺＲ１７とし、一枚のスチールモノフィラメントスパイラルベルトと二枚のレーヨンカーカスとして補強してなるものとした。
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。

（試験方法）
（グリップ性）
それぞれの供試タイヤを、リムサイズＭＴ６．００×１７のリムに装着し、内圧を２９０ｋＰａとし、１０００ｃｃの実車で、荷重３００ｋｇ、試験速度４０〜２５０ｋｍ／ｈ、走行距離１０ｋｍの周回コースを、キャンバー角０〜５０°で繰り返し走行させ、評価ライダーのフィーリングで、グリップ性を評価して、表３に示す。

（耐摩耗性）
それぞれの供試タイヤを、リムサイズＭＴ６．００×１７のリムに装着し、内圧を２９０ｋＰａとし、１０００ｃｃの実車で、高速周回路を荷重３００ｋｇ、試験速度４０〜２５０ｋｍ／ｈ、走行距離１０ｋｍ、キャンバー角０〜５０°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３に示す。

（ハンドリング性）
それぞれの供試タイヤを、リムサイズＭＴ６．００×１７のリムに装着し、内圧を２９０ｋＰａとし、１０００ｃｃの実車で、荷重３００ｋｇ、試験速度４０〜２５０ｋｍ／ｈ、走行距離１０ｋｍの周回コースを、キャンバー角０〜５０°で繰り返し走行させ、評価ライダーのフィーリングで、ハンドリング性を評価して、表３に示す。

表３の結果から、実施例タイヤ１〜実施例タイヤ５は、比較例タイヤ１〜比較例タイヤ６に対し、耐摩耗性およびハンドリング性能を損なうことなく、グリップ性を向上させることができた。

自動二輪車用空気入りタイヤの一例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一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 (7)

1. 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領域が、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１００％モジュラスが、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１００％モジュラスおよび、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１００％モジュラスのいずれよりも小さく、
   前記中央トレッドゴムと前記中間トレッドゴムとの接合線の近似直線の仮想延長成分、および、前記中間トレッドゴムと前記ショルダートレッドゴムとの接合線の近似直線の仮想延長成分を、タイヤの内側でタイヤ赤道面に交差する向きに傾斜させて延在させるとともに、前記中央トレッドゴムと前記中間トレッドゴムとの接合線の近似直線と、該中央トレッドゴムおよび該中間トレッドゴムの接地表面での接合点に引いた接線とのタイヤ赤道面側の交角をαとし、前記中間トレッドゴムと前記ショルダートレッドゴムとの接合線の近似直線と、該中間トレッドゴムおよび該ショルダートレッドゴムの接地表面での接合点に引いた接線とのタイヤ赤道面側の交角をβとするとき、
   前記交角βは、前記交角αより小さいことを特徴とする自動二輪車用空気入りタイヤ。
2. 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１００％モジュラスが、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１００％モジュラスより小さい請求項１に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
3. 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１００％モジュラスが、１．０〜１．５Ｍｐａの範囲である請求項１または２に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
4. 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１００％モジュラスが、１．３〜１．８Ｍｐａの範囲であり、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１００％モジュラスが、１．１〜１．６Ｍｐａ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。
5. タイヤの子午線断面内での、中間トレッドゴムの接地面のペリフェリ長さが、接地領域の全ペリフェリ長さの２０〜８０％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。
6. タイヤの子午線断面内での、中央トレッドゴムの接地面のペリフェリ長さが、接地領域の全ペリフェリ長さの１０〜３５％の範囲であり、ショルダートレッドゴムの接地面のペリフェリ長さが、接地領域の全ペリフェリ長さの５〜３５％の範囲である請求項１〜５のいずれかに記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
7. 自動二輪車の後輪装着用タイヤである請求項１〜６のいずれかに記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。

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