JP5497813B2 - 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（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、トレッド部表面に形成される溝の配置条件の改良に係る自動二輪車用空気入りタイヤに関する。

自動二輪車のフロントタイヤは、ハンドルの操舵に応じて車体をコントロールする操舵輪としての役割を持つので、ライダーが安定して、かつ快適に走行するためには、フロントタイヤに、ライダーの意思に従いハンドルを軽快に操作できるような柔軟な特性を持たせる必要がある。

また、自動二輪車用空気入りタイヤには、ハンドルを切ることでまず車体を傾け、キャンバー角（ＣＡ）付加後に、タイヤの旋回力に釣り合うバランスで旋回していく特性がある。よって、二輪車用フロントタイヤにおいて旋回行動をスムースに進めるためには、タイヤセンター付近のパターン剛性を適度に下げて、ハンドルの操舵を適度に軽快に切れやすいように設定しておく必要がある。そのため、フロントタイヤについては、センター部に周方向溝を配する等により、パターン剛性を適度に下げて、トレッドのねじり剛性を下げる手法が採られてきた。

自動二輪車用空気入りタイヤのトレッドパターンの改良に係る技術としては、例えば、特許文献１に開示されている技術がある。かかる特許文献１に開示されている技術は、ウェット排水性と素直なハンドリングとの両立を目的とするものである。

特開２００１−３９１２０号公報（特許請求の範囲等）

しかしながら、タイヤセンター部のパターン剛性を下げると、タイヤの摩耗性能が低下し、また、横剛性が低下して旋回力の低下等をもたらすことになる。よって、特に二輪車用タイヤのように運動性能が重視されるタイヤでは、軽快な操作性と、摩耗性能および旋回力との両立を図ることが課題となっていた。

そこで、本発明の目的は、上記二輪車用タイヤの特徴を踏まえて、自動二輪車用フロントタイヤの軽快性を、摩耗性能等の他性能を損なうことなく向上するための技術を提供することにより、経済性と安定性とを両立した自動二輪車用空気入りタイヤを提供することにある。

本発明者は鋭意検討した結果、タイヤトレッドに分岐した主溝を配置するとともに、その分岐部の形状を所定に規定することで、上記課題が解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、トレッド部と、該トレッド部の両側に連なるサイドウォール部およびビード部を有し、車両装着時の回転方向が指定される自動二輪車用空気入りタイヤにおいて、
タイヤトレッドに、前記指定タイヤ回転方向に向かいタイヤ幅方向の一方側に傾斜して延びる第１の溝と、該第１の溝の該指定タイヤ回転方向の逆回転方向端部から、該指定タイヤ回転方向に向かいタイヤ幅方向の他方側に傾斜して延びる第２の溝と、該第１の溝および第２の溝の該指定タイヤ回転方向の逆回転方向端部から、該指定タイヤ回転方向の逆回転方向に向かって延びる第３の溝と、からなる分岐した主溝を備え、
前記第１の溝と前記第２の溝との連結部が、曲線状に形成されてなり、該第１の溝および該第２の溝が、前記指定タイヤ回転方向の逆回転方向側に曲率半径の中心を有する曲線で構成され、前記第３の溝が、タイヤ中央部側に曲率半径の中心を有する曲線で構成され、
前記主溝の分岐部の中心が、タイヤ中央部からタイヤ幅方向に離間しており、かつ、タイヤ中央部から該主溝の分岐部の中心までの離間長さＬが、トレッド半幅をＴＷとしたとき、０．０５≦Ｌ／ＴＷ≦０．２５の範囲であることを特徴とするものである。

本発明においては、さらに、前記第１の溝と前記第３の溝との連結部、および、該第３の溝と前記第２の溝との連結部が、曲線状に形成されていることが好ましい。また、本発明においては、前記第１の溝と前記第２の溝との連結部の曲率半径をＲ_Ａ、該第１の溝と前記第３の溝との連結部の曲率半径をＲ_Ｂ、該第３の溝と該第２の溝との連結部の曲率半径をＲ_Ｃとしたとき、Ｒ_Ａ＞Ｒ_ＢかつＲ_Ａ＞Ｒ_Ｃの関係を満足することが好ましい。さらに、本発明において好適には、前記第１の溝と前記第２の溝との連結部の曲率半径Ｒ_Ａが１２〜１８ｍｍの範囲であり、該第１の溝と前記第３の溝との連結部の曲率半径Ｒ_Ｂが４〜８ｍｍの範囲であり、かつ、該第３の溝と該第２の溝との連結部の曲率半径Ｒ_Ｃが６〜１０ｍｍの範囲である。

さらにまた、本発明においては、前記第１の溝が、前記指定タイヤ回転方向に向かいタイヤ幅方向の一方側に、タイヤ中央部からタイヤトレッドのペリフェリー長の１／４だけタイヤ幅方向外側に離れた１／４点を越えて延び、かつ、前記第２の溝が、該指定タイヤ回転方向に向かいタイヤ幅方向の他方側に、タイヤ中央部からタイヤトレッドのペリフェリー長の１／４だけタイヤ幅方向外側に離れた１／４点を越えて延びているものとすることができる。さらにまた、本発明においては、タイヤトレッドに、さらに、複数のラグ溝が、トレッド部の両側領域間で３：１の比率となる本数で、左右非対称に交互に配置されていることが好ましい。

本発明によれば、上記構成としたことにより、摩耗性能等の他性能を損なうことなく軽快性を向上することで、経済性と安定性とを両立した自動二輪車用空気入りタイヤを実現することが可能となった。

本発明の自動二輪車用空気入りタイヤの一例のトレッドを示す部分展開図である。 本発明の自動二輪車用空気入りタイヤの一例を示す概略断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤの一例のトレッドを示す部分展開図を示す。また、図２は、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤの一例を示す概略断面図である。図１，２に示すように、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤは、トレッド部１と、その両側に連なるサイドウォール部２およびビード部３を有し、車両装着時の回転方向が指定される、いわゆる方向性パターンを有するものである。なお、図１中の矢印は、車両装着時の回転方向（指定回転方向）を示す。

本発明においては、図１に示すように、タイヤトレッドに、第１〜第３の溝からなる分岐した主溝１０を設けている。かかる主溝１０は、指定タイヤ回転方向に向かいタイヤ幅方向の一方側に傾斜して延びる第１の溝１１と、第１の溝１１の指定タイヤ回転方向の逆回転方向端部から、指定タイヤ回転方向に向かいタイヤ幅方向の他方側に傾斜して延びる第２の溝１２と、第１の溝１１および第２の溝１２の指定タイヤ回転方向の逆回転方向端部から、指定タイヤ回転方向の逆回転方向に向かって延びる第３の溝１３と、からなる。また、本発明においては、第１の溝１１と第２の溝１２との連結部１０Ａが、曲線状に形成されている点が重要である。

本発明においては、タイヤトレッドにかかる分岐した主溝１０を配置したことで、旋回力に必要な横剛性を損なうことなく踏面のねじり剛性を下げて、従来は背反傾向にあった軽快性と、旋回力および摩耗性能とを良好に両立させ、経済性と安定性とを兼ね備えた自動二輪車用空気入りタイヤを実現することが可能となった。

また、３つに分岐した主溝１０の分岐部では、パターン剛性が局所的に低くなるので、ライダーがスラローム走行を行うと、剛性の不連続性がアンリニアとなって不快な印象を与える傾向にあるが、本発明においては、少なくとも略タイヤ幅方向に繋がる第１の溝１１と第２の溝１２との連結部１０Ａについて曲線状に形成したことで、連結部１０Ａにおける剛性の不連続性を解消できるので、特に、ツーリング用のタイヤで求められるスラローム走行時のハンドリング特性を向上する効果を得ることができる。

なお、上記スラローム走行時のハンドリング性をより向上する観点からは、図示するように、第１の溝１１と第２の溝１２との連結部１０Ａに加えて、第１の溝１１と第３の溝１３との連結部１０Ｂ、および、第３の溝１３と第２の溝１２との連結部１０Ｃについても、曲線状に形成することが好ましい。これにより、主溝１０の分岐部における剛性の連続性をより高めることができるためである。

また、この場合、第１の溝１１と第２の溝１２との連結部１０Ａの曲率半径をＲ_Ａ、第１の溝１１と第３の溝１３との連結部１０Ｂの曲率半径をＲ_Ｂ、第３の溝１３と第２の溝１２との連結部１０Ｃの曲率半径をＲ_Ｃとしたとき、これら各連結部の曲率半径が、Ｒ_Ａ＞Ｒ_ＢかつＲ_Ａ＞Ｒ_Ｃの関係を満足することが好ましい。略タイヤ幅方向に繋がる第１の溝１１と第２の溝１２との連結部１０Ａの曲率半径Ｒ_Ａを大きく設定することで、タイヤ幅方向の剛性段差が小さくなるので、これにより、分岐部における剛性の連続性をさらに高める効果が得られる。

より具体的には、第１の溝１１と第２の溝１２との連結部１０Ａの曲率半径Ｒ_Ａを１２〜１８ｍｍの範囲で、第１の溝１１と第３の溝１３との連結部１０Ｂの曲率半径Ｒ_Ｂを４〜８ｍｍの範囲で、第３の溝１３と第２の溝１２との連結部１０Ｃの曲率半径Ｒ_Ｃを６〜１０ｍｍの範囲で、それぞれ設定することが好ましい。

また、本発明においては、第１の溝１１および第２の溝１２が、指定タイヤ回転方向の逆回転方向側に曲率半径Ｒ_１１，Ｒ_１２の中心を有する曲線で構成され、かつ、第３の溝１３が、タイヤ中央部側に曲率半径Ｒ_１３の中心を有する曲線で構成されていることが好ましい。自動二輪車はリアタイヤが駆動輪、フロントタイヤが操舵輪の役割をもつので、フロントタイヤに対する入力は、ブレーキング力と横力となる。よって、旋回力を効果的に発揮させるためには、極力上記入力を妨げない方向、すなわち、入力に沿う方向に溝を配置することが好ましく、かかる観点から、略タイヤ幅方向に延びる第１の溝１１および第２の溝１２については、指定タイヤ回転方向の逆回転方向側、すなわち、進行方向に対して後ろ側に、曲率半径の中心をもつ曲線で構成することが好ましい。一方、略タイヤ周方向に延びる第３の溝１３に関しては、センター部の曲げ剛性を下げて接地性を高めることが、旋回力の向上には効果的である。よって、第３の溝１３についてはタイヤ中央部側に曲率半径の中心をもつ曲線で構成して、第２の溝１２および第３の溝１３の連結部１０Ｃの曲げ剛性を下げることで、接地性を向上することが好ましい。

さらに、本発明においては、主溝１０の分岐部の中心が、タイヤ中央部ＣＬからタイヤ幅方向に離間していることが好ましく、このタイヤ中央部ＣＬから分岐部の中心までの離間長さＬは、好適には、トレッド半幅をＴＷとしたとき、０．０５≦Ｌ／ＴＷ≦０．２５の範囲を満足するものとする。分岐した主溝１０を配置することで、分岐部のねじり剛性は効果的に低減できるが、分岐部の中心部をトレッド中央部に配置すると、横剛性の低下に起因する初期旋回力の低下が顕著となる。よって、上記軽快性と初期旋回力とを両立させるためには、主溝１０の分岐部が、上記範囲を満足する位置にあることが好ましい。Ｌ／ＴＷが、０．２５を超えると、パターン剛性の低下による軽快性の向上効果が小さくなり、０．０５未満であると、初期旋回力の低下が顕著になる。なお、摩耗性能に関しては、分岐した主溝１０の配置程度では、ほとんど影響を受けない。

さらにまた、本発明においては、第１の溝１１の長さＬ_１１、第２の溝１２の長さＬ_１２および第３の溝１３の長さＬ_１３が、Ｌ_１２＞Ｌ_１１かつＬ_１２＞Ｌ_１３の関係を満足することが好ましい。すなわち、図示するように、第３の溝１３をタイヤ中央部側に曲率半径Ｒ_１３の中心を有する曲線で構成した場合に、分岐部からその曲率半径Ｒ_１３の中心の位置する側に向かい、タイヤ中央部ＣＬを跨いで延びる第２の溝１２の長さＬ_１２を他の溝よりも長く設定することで、左右の剛性バランスを均一化して、スラローム時のハンドリング特性をよりリニアで安心感のあるものにすることができるので、好ましい。ここで、各溝の長さとは、溝に沿って測った長さである。

また、本発明においては、図示するように、タイヤトレッドに、分岐した主溝１０に加えて、複数のラグ溝を配置することが好ましい。図示する例では、タイヤ幅方向内側端部がトレッド部の片側領域内で終端する、複数のラグ溝１４〜１７が配置されている。特に、本発明においては、これら複数のラグ溝１４〜１７のうち、タイヤ赤道からタイヤトレッドのペリフェリー長の１／４だけタイヤ幅方向外側に離れた１／４点までのタイヤ中央領域Ｃ内にタイヤ幅方向内側端部を有するラグ溝１４〜１７が、タイヤ幅方向内側端部に、そのタイヤ幅方向内側端部以外の部分の溝幅ｗ_Ａよりも大きい溝幅ｗ_Ｂを有する拡幅部１４Ａ〜１７Ａを有することが好ましい。また、拡幅部１１Ａ〜１４Ａの拡幅率ｗ_Ｂ／ｗ_Ａは、好適には、１．１≦ｗ_Ｂ／ｗ_Ａ≦３で示される関係を満足するものとする。

タイヤ中央領域Ｃ内にタイヤ幅方向内側端部を有するラグ溝１４〜１７のタイヤ幅方向内側端部に、上記所定の拡幅率ｗ_Ｂ／ｗ_Ａを有する拡幅部１４Ａ〜１７Ａを設けることで、この拡幅部近傍のみについて、パターン剛性を効果的に低減することができる。これにより、旋回力に必要な横剛性を損なうことなく踏面のねじり剛性を下げて、従来は背反傾向にあった軽快性と、旋回力および摩耗性能とをより良好に両立させ、経済性と安定性とを兼ね備えた自動二輪車用空気入りタイヤを実現することができる。

上記拡幅部の拡幅率ｗ_Ｂ／ｗ_Ａが、３を超えるとパターン剛性の低下による旋回力の低下が顕著になり、一方、１．１未満であると、軽快性の向上効果が十分でなくなる。なお、摩耗性能に関しては、ラグ溝先端部のみの拡幅では、ほとんど影響を受けない。拡幅率ｗ_Ｂ／ｗ_Ａは、好適には１．３≦ｗ_Ｂ／ｗ_Ａ≦２．５で示される関係を満足するものとする。

ここで、タイヤトレッドのペリフェリー長とは、タイヤが生産され、使用される地域において有効な産業規格で規定されたリムにタイヤを組み付け、かかる産業規格において規定された内圧を充填した無負荷状態で、タイヤ幅方向における一方のトレッド端から他方のトレッド端までをトレッド表面に沿って測定した長さをいうものとする。また、上記産業規格とは、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等である。

また、本発明において、ラグ溝のタイヤ幅方向内側端部以外の部分の溝幅ｗ_Ａおよびタイヤ幅方向内側端部の溝幅ｗ_Ｂは、いずれも、そのラグ溝に沿う方向に対し直交する方向に測定した溝幅を意味する。なお、本発明において拡幅部は、ラグ溝のタイヤ幅方向内側端部、すなわち、タイヤ中央領域Ｃ内に設けられているものであればよく、そのラグ溝に沿う方向の拡幅部の長さについては、特に制限はない。但し、拡幅部のラグ溝に沿う方向の長さが長すぎると、パターン剛性が低下しすぎるおそれがあり、一方、短すぎると、軽快性の向上効果が十分でなくなるおそれがあるので、好適には、拡幅部のラグ溝に沿う方向の長さＬ_Ｂは、０．５＜Ｌ_Ｂ／ｗ_Ｂ＜３を満足するものとする。さらに、拡幅部は、図示する例では、指定タイヤ回転方向の逆回転方向側に溝幅を広げる形で設けられているが、指定タイヤ回転方向側に溝幅を広げる形で設けてもよく、あるいは、両側に溝幅を広げる形で設けてもよい。

本発明においては、タイヤトレッドに配置された複数のラグ溝のうち、タイヤ中央領域Ｃ内にタイヤ幅方向内側端部を有するラグ溝のタイヤ幅方向内側端部に拡幅部を設けるものであれば、上記効果を得ることができるが、好適には、図示するように、タイヤトレッドに配置された複数のラグ溝のすべてに拡幅部を設ける。また、好適には、複数のラグ溝が、すべてタイヤ幅方向内側端部を中央領域Ｃ内に有するものとする。これにより、軽快性と、旋回力および摩耗性能とを、より高度に両立することが可能となる。

本発明においては、複数のラグ溝の配置条件については、特に制限されるものではないが、図示するように、トレッド部の両側領域間で３：１の比率にて、左右非対称に交互に配置することが好ましい。ラグ溝を、両側領域間での比率を調整しつつ、左右非対称に、かつ、交互に配置することで、トレッド部の両側領域間で剛性のバランスを良好にとることができる。

本発明における主溝、特には主溝およびラグ溝の配置ピッチは、特に制限されるものではないが、例えば、タイヤの全周長の１／８〜１／１０程度とすることができる。

本発明においては、上記トレッドパターンに係る条件を満足する点のみが重要であり、これにより本発明の所期の効果を得ることができ、それ以外のタイヤ構造および各部材の材質等の詳細については特に制限されるものではない。

例えば、本発明のタイヤは、一対のビード部３内にそれぞれ埋設されたビードコア４間に跨って配置されて各部を補強するカーカス５と、その外周に配置されてトレッド部１を補強するベルト６とを有している。かかるベルト６は、コード方向が層間で互いに交錯するように配置された２層以上の傾斜ベルト層からなるものであってもよく、また、コード方向が実質的にタイヤ周方向である１層以上のスパイラルベルト層からなるものであってもよい。本発明は自動二輪車用のフロントタイヤとして有用であり、ラジアル構造およびバイアス構造のいずれのタイヤにも適用することができる。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
下記表中に示す条件に従い、分岐した主溝を構成する第１〜第３の溝の配置条件を変えて、図１に示すタイプのトレッドパターンを有するタイヤサイズＭＣＲ１２０／７０ＺＲ１７Ｍ／Ｃの自動二輪車用のフロントタイヤを作製した。従来例については、第１〜第３の溝の各連結部を曲線状に形成しないタイヤとした。なお、ベルトとしては、コード方向が実質的にタイヤ周方向であるスパイラルベルト層を１層にて配設した。

得られた各供試タイヤを排気量１０００ｃｃの大型バイクに装着して、実車試験によるフィーリング評価により、軽快性、旋回力およびハンドリング性を評価した。リアタイヤとしては、タイヤサイズＭＣＲ１８０／５５ＺＲ１７Ｍ／Ｃの市販品を用いた。結果は、各性能につき、１００点を通常レベルとする指数にて示した。いずれの項目についても大きい方が性能が高く、良いものとなる。また、各性能については、±３点以内は許容範囲（同等レベル）とした。その結果を、下記の表中に併せて示す。

上記表中に示すように、タイヤトレッドに第１〜第３の溝からなる所定の分岐した主溝を配置した各実施例のタイヤにおいては、旋回力およびハンドリング性を損なうことなく軽快性が向上されていることが確かめられた。

１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ ビードコア
５ カーカス
６ ベルト
１０ 主溝
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 連結部
１１ 第１の溝
１２ 第２の溝
１３ 第３の溝
１４〜１７ ラグ溝
１４Ａ〜１７Ａ 拡幅部

Claims (6)

1. トレッド部と、該トレッド部の両側に連なるサイドウォール部およびビード部を有し、車両装着時の回転方向が指定される自動二輪車用空気入りタイヤにおいて、
   タイヤトレッドに、前記指定タイヤ回転方向に向かいタイヤ幅方向の一方側に傾斜して延びる第１の溝と、該第１の溝の該指定タイヤ回転方向の逆回転方向端部から、該指定タイヤ回転方向に向かいタイヤ幅方向の他方側に傾斜して延びる第２の溝と、該第１の溝および第２の溝の該指定タイヤ回転方向の逆回転方向端部から、該指定タイヤ回転方向の逆回転方向に向かって延びる第３の溝と、からなる分岐した主溝を備え、
   前記第１の溝と前記第２の溝との連結部が、曲線状に形成されてなり、該第１の溝および該第２の溝が、前記指定タイヤ回転方向の逆回転方向側に曲率半径の中心を有する曲線で構成され、前記第３の溝が、タイヤ中央部側に曲率半径の中心を有する曲線で構成され、
   前記主溝の分岐部の中心が、タイヤ中央部からタイヤ幅方向に離間しており、かつ、タイヤ中央部から該主溝の分岐部の中心までの離間長さＬが、トレッド半幅をＴＷとしたとき、０．０５≦Ｌ／ＴＷ≦０．２５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。
2. さらに、前記第１の溝と前記第３の溝との連結部、および、該第３の溝と前記第２の溝との連結部が、曲線状に形成されている請求項１記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
3. 前記第１の溝と前記第２の溝との連結部の曲率半径をＲ_Ａ、該第１の溝と前記第３の溝との連結部の曲率半径をＲ_Ｂ、該第３の溝と該第２の溝との連結部の曲率半径をＲ_Ｃとしたとき、Ｒ_Ａ＞Ｒ_ＢかつＲ_Ａ＞Ｒ_Ｃの関係を満足する請求項２記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
4. 前記第１の溝と前記第２の溝との連結部の曲率半径Ｒ_Ａが１２〜１８ｍｍの範囲であり、該第１の溝と前記第３の溝との連結部の曲率半径Ｒ_Ｂが４〜８ｍｍの範囲であり、かつ、該第３の溝と該第２の溝との連結部の曲率半径Ｒ_Ｃが６〜１０ｍｍの範囲である請求項２または３記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
5. 前記第１の溝が、前記指定タイヤ回転方向に向かいタイヤ幅方向の一方側に、タイヤ中央部からタイヤトレッドのペリフェリー長の１／４だけタイヤ幅方向外側に離れた１／４点を越えて延び、かつ、前記第２の溝が、該指定タイヤ回転方向に向かいタイヤ幅方向の他方側に、タイヤ中央部からタイヤトレッドのペリフェリー長の１／４だけタイヤ幅方向外側に離れた１／４点を越えて延びている請求項１〜４のうちいずれか一項記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
6. タイヤトレッドに、さらに、複数のラグ溝が、トレッド部の両側領域間で３：１の比率となる本数で、左右非対称に交互に配置されている請求項１〜５のうちいずれか一項記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。

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