JP5322697B2

JP5322697B2 - 自動二輪車用空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5322697B2
Application number: JP2009044581A
Authority: JP
Inventors: 英光中川
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2029-02-26
Also published as: CN102405144A; US8944124B2; CN102405144B; US20120024446A1; EP2402176A1; JP2010195311A; WO2010098060A1; EP2402176B1; EP2402176A4

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。

自動二輪車によるコーナリング走行に当たっては、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主体となる。これがため、自動二輪車用のタイヤでは、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異なることになる。
すなわち、自動二輪車の直進走行時には、タイヤのトレッド部の、タイヤ赤道面を含む中央領域は、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、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を、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、トレッド部が、タイヤ子午線方向断面で見て、隣接する領域を構成するゴムの損失正接が相互に異なる、少なくとも四つのトレッド領域から構成し、そのトレッド領域の内、タイヤ赤道面を含むトレッド領域である中央領域を構成するゴムの損失正接を、他のトレッド領域を構成するゴムの損失正接よりも小さくすることで、特には、直進走行時の高速耐久性の向上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。

また、特許文献２には、中間領域のトレッドゴムの損失正接を、中央領域のトレッドゴムの損失正接よりも大きく、かつショルダー領域のトレッドゴムの損失正接よりも小さくすることで、直進走行性および旋回性能の向上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。

しかるに、これら特許文献１，２に記載された二輪車用の空気入りタイヤは、特に、コーナリング時のコーナーの立ち上がり等で路面に接地する、中央領域とショルダー領域との間の中間領域に必要とされる駆動力および制動力の路面への伝達および、遠心力に対抗する力としての横力の発生に関しては未だ不十分であった。

特開２００８−１８９０４０号公報特開平１０−１１９５１３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に接地する中間領域の十分大きな横力の発生を担保するとともに、駆動力および制動力を高め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損失正接が、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損失正接および、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損失正接のいずれよりも大きく、
前記ショルダートレッドゴムの損失正接が、前記中央トレッドゴムの損失正接より大きく、
前記中間トレッドゴムの損失正接が、０．３〜０．７の範囲であり、
前記中央トレッドゴムの損失正接が、０．２〜０．６の範囲であり、前記ショルダートレッドゴムの損失正接が、０．２５〜０．６５の範囲であり、
タイヤの子午線断面内での、前記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１０〜４０％の範囲であり、
タイヤの子午線断面内での、前記中央トレッドゴムの外表面のペリフェリ長が、接地域の全ペリフェリ長さの１０〜３５％の範囲であり、前記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％の範囲であり、
自動二輪車の後輪装着用タイヤであり、
タイヤの子午線断面内で、前記中間トレッドゴム及び前記ショルダートレッドゴムの接合線の近似直線と、前記中間トレッドゴム及び前記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交角βを、前記中央トレッドゴム及び前記中間トレッドゴムの接合線の近似直線と、前記中央トレッドゴム及び前記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交角αよりも小さくすることを特徴とする。

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、積層構造の、例えばキャップアンドベース構造等のトレッドゴムをも含む意である。

ここで、損失正接とは、ＪＩＳＫ７１９８に準拠して、温度６０℃、歪振幅１％、周波数５２Ｈｚの条件で測定し、動的貯蔵弾性率Ｅ´と動的損失弾性率Ｅ´´から、ｔａｎδ＝Ｅ´´／Ｅ´として求められる値である。

ここで、ペリフェリ長さとは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）ＹＥＡＲＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（ＥｕｒｏｐｅａｎＴｙｒｅａｎｄＲｉｍＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）ＳＴＡＮＤＡＲＤＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥＴＩＲＥａｎｄＲＩＭＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮＩＮＣ．）ＹＥＡＲＢＯＯＫ等に規定されたリムに、タイヤを組み付けて、ＪＡＴＭＡ等の規格にタイヤサイズに応じて規定された、最高空気圧を充填した状態での、トレッド表面に沿って測定した子午線方向の長さをいうものとする。

自動二輪車用空気入りタイヤでは、一般に、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。

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にて形成し、トレッド部の、これらのそれぞれの領域に、所要の機能に応じた最適な物性をもつゴムを配置することにより、トレッド部の各領域に要求性能に応じた機能を効果的に発生させることができる。

これがため、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤでは、駆動力および制動力を効率よく伝達させるための、路面とタイヤのグリップ力の基準として、ゴム粘弾性の指標となるトレッドゴムの損失正接に着目した。

そして、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損失正接を、中央トレッドゴムおよび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損失正接のいずれよりも大きくすることにより、特に、ドライ路面上での、コーナーからの立ち上がり、スラローム走行等に際する、中庸のキャンバー角の付与時に接地する中間領域に高い路面グリップ力を確保して、コーナーの立ち上がりなどで、制動力および駆動力を効率的に発生させることに加えて、大きな横力を発生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子午線方向断面図である。図１に示すタイヤのコーナリング時における子午線方向断面図である。

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は、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、螺旋状に連続的に巻き付けた、いわゆるスパイラルベルト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。
図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の外表面のペリフェリ長さｌａを、接地域の全ペリフェリ長さｌの１０〜３５％の範囲とし、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の外表面のペリフェリ長さｌｂを、接地域の全ペリフェリ長さｌの１０〜４０％の範囲とし、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の外表面のペリフェリ長さｌｃを、接地域の全ペリフェリ長さｌの５〜３５％の範囲とする。

そしてこの自動二輪車用空気入りタイヤでは、このようなそれぞれの領域Ａ〜Ｃに配設したトレッドゴム７ａ〜７ｃ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、少なくとも接地面を形成する部分の損失正接を、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、少なくとも接地面を形成する部分の損失正接および、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、少なくとも接地面を形成する部分の損失正接よりも大きくする。
ここで、より好ましくは、ショルダートレッドゴム７ｃの損失正接を、中央トレッドゴム７ａの損失正接より大きくする。

図２は、図１に示すタイヤのコーナリング時における子午線方向断面図である。
好ましくは、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ｊ_１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ｊ_２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ｊ_２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ｊ_１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。
この構成により、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７ｃに、遠心力に対応する横力Ｆ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に発生する横力の成分を、中央トレッドゴム７ａと中間トレッドゴム７ｂとの接合点を剥離させる方向の横力の成分より減少することで、剥離抵抗を向上させることができる。

このような自動二輪車用空気入りタイヤにおいて好ましくは、ショルダートレッドゴム７ｃの損失正接を、中央トレッドゴム７ａの損失正接より大きくすることで、コーナリング時に発生する横力に対応できるグリップ力を確保することができる。

また好ましくは、中間トレッドゴム７ｂの損失正接を、０．３〜０．７の範囲にすることにより、駆動力、制動力および横力のそれぞれに対応できる路面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の損失正接が、０．３未満では、グリップ力不足で十分な駆動力および横力が確保できず、０．７を超えると、グリップ力が高すぎて路面の凸凹による振動の吸収性および接地性が低下する傾向がある。

そしてまた好ましくは、中央トレッドゴム７ａの損失正接を、０．２〜０．６の範囲とし、ショルダートレッドゴム７ｃの損失正接を、０．２５〜０．６５の範囲とすることにより、耐摩耗性とコーナリング性の双方に優れた性能を確保することができる。

中央トレッドゴム７ａの損失正接を、０．２未満では、グリップ力不足で耐摩耗性が低下し、０．６を超えると、グリップ力が高すぎて路面の凸凹に対する吸収性が低下する傾向がある。

ショルダートレッドゴム７ｃの損失正接を、０．２５未満では、横力に耐えうるグリップ力が確保することができず、０．６５を超えると、コーナリング時の路面の凸凹に対する吸収性が低下する傾向がある。

より好ましくは、中間トレッドゴム７ｂの外表面のペリフェリ長さｌｂを、接地域の全ペリフェリ長さｌの１０〜４０％の範囲とすることにより、高い前後駆動力および横力を確保し、高い駆動性、制動性およびコーナリング性それぞれを実現させることができる。

中間トレッドゴム７ｂの外表面のペリフェリ長さｌｂが、接地域の全ペリフェリ長さｌの１０％未満では、駆動力、制動力および横力のそれぞれに耐えうる十分なグリップ力を確保することができず、４０％を超えると、中間トレッドゴム７ｂの損失正接の高いゴムが中央領域Ａまたはショルダー領域Ｃに大きく入り込むため、各部のグリップ力が必要以上に上がることとなり、路面の凹凸に対する吸収性が低下する傾向がある。

また好ましくは、中央トレッドゴム７ａの外表面のペリフェリ長さｌａを、接地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の外表面のペリフェリ長さｌｃを、接地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吸収性、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の外表面のペリフェリ長さｌａが、接地域の全ペリフェリ長さｌの１０％未満では、グリップ力の高い中間トレッドゴム７ｂが直進時の接地域に入り込むため、直進時の接地域のグリップ力が必要以上に高くなり、乗り心地を悪化させることになり、３５％を超えると、中間領域Ｂのグリップ力を向上することによる駆動性の向上効果が少ない傾向がある。

ショルダートレッドゴム７ｃの外表面のペリフェリ長さｌｃが、接地域の全ペリフェリ長さｌの５％未満では、グリップ力が高い中間トレッドゴム７ｂがコーナリング時の接地域に大きく入り込む結果、必要以上にグリップ力が上昇し、コーナリング時の路面の凸凹による振動の吸収性、接地性を低下させることになり、３５％を超えると、中間領域Ｂのグリップ力の向上による駆動性の向上効果が少ない傾向がある。

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て、例えば他の領域より１００％モジュラスの高いゴムを配置することで、特に一般路で最も接地して、早期に摩耗しやすい中央トレッドゴム７ａの摩耗寿命を高めることができる。

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、サイドウォール部２に、自動二輪車の後輪装着用タイヤであることを表示する。

次に、図１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、モノフィラメントスパイラルベルトとナイロンベルトを設けたラジアルタイヤを試作し、表１，２に示すように、それぞれの諸元を変化させた実施例タイヤ１〜３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、グリップ力を、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。
なお、比較例タイヤは、ゴム層以外の構造については改変を要しないため、実施例タイヤに順ずるものとした。

（グリップ力）
実施例タイヤ１〜３、比較例タイヤ１〜５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６０〜２５０ｋｍ／ｈ、走行距離７ｋｍ、サーキットを１周走行させ、そのときのラップタイムで、グリップ性を指数評価して、表３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。

表３の結果から、実施例タイヤ１〜７は、比較例タイヤ１〜２に対し、十分なグリップ性能を発揮できた。

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損失正接が、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損失正接および、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損失正接のいずれよりも大きく、
前記ショルダートレッドゴムの損失正接が、前記中央トレッドゴムの損失正接より大きく、
前記中間トレッドゴムの損失正接が、０．３〜０．７の範囲であり、
前記中央トレッドゴムの損失正接が、０．２〜０．６の範囲であり、前記ショルダートレッドゴムの損失正接が、０．２５〜０．６５の範囲であり、
タイヤの子午線断面内での、前記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１０〜４０％の範囲であり、
タイヤの子午線断面内での、前記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、前記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％の範囲であり、
自動二輪車の後輪装着用タイヤであり、
タイヤの子午線断面内で、前記中間トレッドゴム及び前記ショルダートレッドゴムの接合線の近似直線と、前記中間トレッドゴム及び前記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交角βを、前記中央トレッドゴム及び前記中間トレッドゴムの接合線の近似直線と、前記中央トレッドゴム及び前記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交角αよりも小さくすることを特徴とする自動二輪車用空気入りタイヤ。