JP2007045367A - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】安定性が損なわれることなく、応答性、軽快性及び旋回性が向上された空気入りタイヤ2の提供。
【解決手段】このタイヤ2には、螺旋状に周巻きされたベルトコード32が備えられている。このベルトコード32の赤道面に対してなす角度の絶対値は、5°以下である。このタイヤ2のトレッド面18は、赤道面が中心とされた中央領域38と、この中央領域38の両側にある中間領域40と、この中間領域40の軸方向外側にあるショルダー領域42とから構成される。中央領域38は、その赤道面に対してなす角度の絶対値が5°以上35°以下とされた第一中央溝44と第二中央溝46とを備えている。中間領域40はは、その赤道面に対してなす角度の絶対値が5°以上35°以下とされた第一側方溝50と第二側方溝52とを備えている。
【選択図】図1

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。詳細には、空気入りタイヤのトレッドパターンの改良に関する。
ベルトコードが赤道面に対して5°以下の角度で、螺旋状に周巻きされたラジアルタイヤが自動二輪車に用いられている。このベルト構造は、ジョイントレス構造と称される。このジョイントレス構造の採用により、自動二輪車の高速走行時の安定性及び耐久性の向上が実現されている。特に、このラジアルタイヤが車両の前輪に装着されると、車両の操縦安定性が向上する。
タイヤのトレッド面には、タイヤと路面との間に働く力が有効に車両に伝達されるために、溝が刻まれている。トレッド面に刻まれる溝の形状及び構成は、トレッドパターンと称される。トレッドパターンは、スキッド特性、操縦安定性、振動騒音、摩耗、転がり抵抗等のタイヤの諸特性と密接に関係している。
特開平3−273909号公報には、トレッドパターンが改良されたスクータ用タイヤが開示されている。このタイヤでは、耐摩耗性及び走行安定性が損なわれることなく、走行時の水の跳ね上げ高さが抑えられている。
特開平3−273909号公報
そのベルトがジョイントレス構造とされたラジアルタイヤが前輪に装着された車両では、発生するコーナリングフォースが低いので、応答性、軽快性及び旋回性に劣る場合がある。
上記公報に記載されたタイヤであっても、自動二輪車前輪用のタイヤとしての要求特性を十分には満足していない。
本発明の目的は、安定性が損なわれることなく、応答性、軽快性及び旋回性が向上された空気入りタイヤの提供にある。
本発明に係る空気入りタイヤは、その外面がトレッド面をなすトレッドと、このトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、このサイドウォールからさらに半径方向略内向きに延びる一対のビードと、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って両ビードの間に架け渡されたカーカスと、トレッドの半径方向内側においてカーカスと積層されるベルトとを備えている。このベルトは、ベルトプライを備えている。このベルトプライは、螺旋状に周巻きされたベルトコードを備えている。このベルトコードの赤道面に対してなす角度の絶対値は、5°以下である。このトレッド面は、その軸方向幅が同一とされた周方向に延びる五つの領域からなる。この五つの領域は、赤道面が中心とされた中央領域と、この中央領域の両側に位置する中間領域と、この中間領域の軸方向外側に位置するショルダー領域とから構成されている。この中央領域には、軸方向左から右に向かって周方向斜めに延びる第一中央溝と、軸方向右から左に向かって周方向斜めに延びる第二中央溝とが備えられている。この第一中央溝と第二中央溝とが、周方向に交互に配列されている。この中間領域には、軸方向外側から内側に向かって周方向斜めに延びる第一側方溝と、軸方向内側から外側に向かって周方向斜めに延びる第二側方溝とが備えられている。この第一側方溝と第二側方溝とは、周方向に交互に配列されている。この第一中央溝の赤道面に対してなす角度の絶対値は、5°以上35°以下である。この第二中央溝の赤道面に対してなす角度の絶対値は、5°以上35°以下である。この第一側方溝の赤道面に対してなす角度の絶対値は、5°以上35°以下である。この第二側方溝の赤道面に対してなす角度の絶対値は、5°以上35°以下である。この中央領域におけるトレッド面全体の面積がTAとされ、この第一中央溝の開口面積と第二中央溝の開口面積との和がSAとされたとき、この全体面積TAに対する溝開口面積SAの比率(SA/TA)は7%以上25%以下である。この中間領域におけるトレッド面全体の面積がTBとされ、この第一側方溝の開口面積と第二側方溝の開口面積との和がSBとされたとき、この全体面積TBに対する溝開口面積SBの比率(SB/TB)は7%以上25%以下である。
この空気入りタイヤでは、ジョイントレス構造とされたベルトが備えられている上に、トレッド面に備えられる溝の赤道面に対する傾斜角度及びトレッド面の全体面積に対する溝開口面積の比が最適化されているので、安定性、応答性、軽快性及び旋回性が向上している。したがって、このタイヤは、自動二輪車前輪用のタイヤとして適応されうる。
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
図1は本発明の一実施形態に係る自動二輪車前輪用のラジアルタイヤ2の一部が示された展開図であり、図2は図1のII−II線に沿った断面図である。図1の上下方向はタイヤ2の周方向であり、左右方向はタイヤ2の軸方向である。なお、この図1の矢印線Aは、本明細書で基準とされるタイヤ2の周方向を表している。図2の上下方向はタイヤ2の半径方向であり、左右方向はタイヤ2の軸方向である。図1及び図2中の一点鎖線CLは、タイヤ2の赤道面を表す。このタイヤ2は、トレッド4、サイドウォール6、ビード8、カーカス10、ベルト12、インナーライナー14及びチェーファー16を備えている。このタイヤ2は、チューブレスタイプの空気入りタイヤである。図2において、このタイヤ2は一点鎖線CLを中心としたほぼ左右対称の形状を呈している。
トレッド4は架橋ゴムからなり、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド4は、路面と接地するトレッド面18を形成する。トレッド面18には、溝20が刻まれている。この溝20により、トレッドパターンが形成されている。
サイドウォール6は、トレッド4の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール6は、架橋ゴムからなる。サイドウォール6は、撓みによって路面からの衝撃を吸収する。さらにサイドウォール6は、カーカス10の外傷を防止する。
ビード8は、サイドウォール6から半径方向略内向きに延びている。ビード8は、コア22と、このコア22から半径方向外向きに延びるエイペックス24とを備えている。コア22はリング状であり、複数本の非伸縮性ワイヤー(典型的にはスチール製ワイヤー)を含む。エイペックス24は、半径方向外向きに先細りであるテーパ状であり、高硬度な架橋ゴムからなる。
カーカス10は、カーカスプライ26からなる。カーカスプライ26は、両側のビード8の間に架け渡されており、トレッド4及びサイドウォール6の内側に沿っている。カーカスプライ26は、コア22の周りを、軸方向内側から外側に向かって巻かれている。
図示されていないが、カーカスプライ26は、カーカスコードとトッピングゴムとからなる。カーカスコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、通常は60°から90°である。換言すれば、このタイヤ2はラジアルタイヤである。カーカスコードは、通常は有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
ベルト12は、カーカス10の半径方向外側に位置している。ベルト12は、トレッド4、サイドウォール6及びビード8の内側に沿ってカーカス10に積層されている。ベルト12は、カーカス10を補強する。このベルト12は、ベルトプライ28からなる。
図3は、加硫工程前のベルトプライ28が示された断面斜視図である。図3において、矢印Aで示されているのはタイヤ2の周方向である。ベルトプライ28は、カーカス10の半径方向外側で長尺の帯体30が螺旋状に周巻きされることで形成されている。帯体30の赤道面に対してなす角度の絶対値は、5°以下である。本明細書では、帯体30が周巻きされてなるベルト12の構造はジョイントレス構造と称される。
図4は、図3のベルトプライ28の帯体30が示された拡大断面斜視図である。この図に示されているように、帯体30は並列された二本のベルトコード32とトッピングゴム34とからなる。ベルトコード32は、トッピングゴム34に埋設されている。ベルトコード32は、帯体30の長手方向に延びている。前述したように、帯体30は螺旋状に周巻きされているので、ベルトコード32も螺旋状に周巻きされる。換言すれば、ベルトコード32もジョイントレスである。このベルトコード32の赤道面に対してなす角度の絶対値は、5°以下である。このベルトコード32はカーカス10を均一に綰ねており、リフティングを抑制する。このようなベルトコード32が備えられたタイヤ2は、安定性に優れる。帯体30におけるベルトコード32の本数は1本でも良く、3本以上でもよい。図3に示されるように、周巻の際、帯体30の一部は隣接する帯体30と重ねられるのが好ましい。これにより、ベルトプライ28の位置ズレが確実に防止される。ベルトコード32は、有機繊維又はスチールからなる。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、レーヨン繊維、アラミド繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びポリエステル繊維が例示される。
インナーライナー14は、カーカス10の内周面に接合されている。インナーライナー14は、架橋ゴムからなる。インナーライナー14には、空気透過性の少ないゴムが用いられている。インナーライナー14は、タイヤ2の内圧を保持する役割を果たす。
チェーファー16は、ビード8の近傍に位置している。タイヤ2がリム36に組み込まれると、このチェーファー16がリム36と当接する。この当接により、ビード8の近傍が保護される。チェーファー16は、通常は布とこの布に含浸したゴムとからなる。ゴム単体からなるチェーファー16が用いられてもよい。
トレッド面18は、その軸方向幅が同一とされた周方向に延びる五つの領域からなる。この五つの領域は、赤道面が中心とされた中央領域38と、この中央領域38の両側に位置する中間領域40と、この中間領域40の軸方向外側に位置するショルダー領域42とから構成されている。なお、図1において、二点鎖線L1は中央領域38と中間領域40との境界線を表している。二点鎖線L2は、中間領域40とショルダー領域42との境界線を表している。
この中央領域38は、軸方向左から右に向かって周方向斜めに延びる第一中央溝44と、軸方向右から左に向かって周方向斜めに延びる第二中央溝46とを備えている。この第一中央溝44と第二中央溝46とは、周方向に交互に配列されている。このタイヤ2では、この第一中央溝44と第二中央溝46とは、互いに連接されている。そして、この第一中央溝44と第二中央溝46との連接点には、軸方向外側に向かって周方向斜めに延びる分岐溝48が備えられている。
この中間領域40は、軸方向外側から内側に向かって周方向斜めに延びる第一側方溝50と、軸方向内側から外側に向かって周方向斜めに延びる第二側方溝52とを備えている。この第一側方溝50と第二側方溝52とは、周方向に交互に配列されている。このタイヤ2では、この第一側方溝50と第二側方溝52とは連接している。この第一側方溝50と第二側方溝52との連接において、軸方向内側に位置する連接点P1は境界線L1上に位置している。なお、このタイヤ2の第一中央溝44と第二中央溝46とから構成される折れ曲がりのピッチと、第一側方溝50と第二側方溝52とから構成される折れ曲がりのピッチとは、一致している。
このタイヤ2は、第二側方溝52の端から軸方向外側に向かって周方向斜めに延びる第三側方溝54を備えている。この第三側方溝54は、ショルダー領域42に位置している。この第三側方溝54の赤道面に対してなす角度は、第二側方溝52の赤道面に対してなす角度よりも大きい。そして、この第三側方溝54とこの第三側方溝54に近接する第一側方溝50とは、連接していない。このタイヤ2では、第一側方溝50、第二側方溝52及び第三側方溝54から構成される側方溝が、独立して周方向に配列されている。
この図1において、第一中央溝44の上側辺56の赤道面に対してなす角度の絶対値α1がこの第一中央溝44の赤道面に対してなす角度である。第二中央溝46の上側辺58の赤道面に対してなす角度の絶対値α2が、この第二中央溝46の赤道面に対してなす角度である。第一側方溝50の内側辺60の境界線L1に対してなす角度の絶対値β1が、第一側方溝50の赤道面に対してなす角度である。第二側方溝52の内側辺62の境界線L1に対してなす角度の絶対値β2が、この第二側方溝52の赤道面に対してなす角度である。
この角度α1、α2、β1及びβ2は、5°以上35°以下である。この角度α1、α2、β1及びβ2が5°以上に設定されることにより、タイヤ2の接地幅が拡がりキャンバースラストが大きくなるので、旋回性が向上する。この観点から、この角度α1、α2、β1及びβ2は7°以上がより好ましく、10°以上が特に好ましい。この角度α1、α2、β1及びβ2が35°以下に設定されることにより、セルフアライメントトルクが低くなる。セルフアライメントトルクの低いタイヤ2は、軽快性に優れる。これに加えて、キャンバートルクも低くなるので、このタイヤ2はロール応答性にも優れる。この観点から、この角度α1、α2、β1及びβ2は30°以下がより好ましく、25°以下が特に好ましい。
この中央領域38において、溝20がないとしたときのトレッド面18の全体の表面積がTAとされ、第一中央溝44の開口面積と第二中央溝46の開口面積との和がSAとされたとき、このトレッド面18の全体面積TAに対する溝開口面積SAの比率(SA/TA)は7%以上25%以下である。なお、このトレッド面18の全体面積に対する溝開口面積の比率は、Sea Land Ratioとも称される。この比率(SA/TA)が7%以上に設定されることにより、トレッド面18の接地面積が小さくなるので、セルフアライメントトルクが低くなる。セルフアライメントトルクの低いタイヤ2は、軽快性に優れる。キャンバートルクも低くなるので、このタイヤ2はロール応答性にも優れる。タイヤ2に付着された水の排水性も向上するので、ウェット路面におけるタイヤ2のグリップ性能が向上する。この観点から、この比(SA/TA)は8%以上がより好ましく、9%以上が特に好ましい。この比率(SA/TA)が25%以下に設定されることにより、トレッド面18の接地面積が大きくなるので、ドライ路面におけるグリップ性能が向上する。キャンバースラストも大きくなるので、このタイヤ2は旋回性に優れる。この観点から、この比率(SA/TA)は22%以下がより好ましく、20%以下が特に好ましい。なお、この中央領域38において、存在する全ての溝の開口面積の総和がMAとされたとき、この全体面積TAに対する全溝開口面積MAの比率(MA/TA)が7%以上25%以下となるように溝20が構成されてもよい。
この中間領域40において、溝20がないとしたときのトレッド面18の全体の表面積がTBとされ、第一側方溝50の開口面積と、第二側方溝52の開口面積と、第二側方溝52と第三側方溝54との外側連接点64、内側連接点66及び点PSで囲まれる溝20の内、この中間領域40に位置する溝20の開口面積との和がSBとされたとき、この全体面積TBに対する溝開口面積SBの比率(SB/TB)も、7%以上25%以下である。ここで、点PSは、第二側方溝52の外側辺68の延長線と第三側方溝54の内側辺70との交点である。この比率(SB/TB)が7%以上に設定されることにより、トレッド面18の接地面積が小さくなるので、セルフアライメントトルクが低くなる。セルフアライメントトルクに低いタイヤ2は、軽快性に優れる。キャンバートルクも低くなるので、このタイヤ2はロール応答性にも優れる。タイヤ2に付着された水の排水性も向上するので、ウェット路面におけるタイヤ2のグリップ性能が向上する。この観点から、この比(SB/TB)は8%以上がより好ましく、9%以上が特に好ましい。この比率(SB/TB)が25%以下に設定されることにより、トレッド面18の接地面積が大きくなるので、ドライ路面におけるグリップ性能が向上する。キャンバースラストも大きくなるので、このタイヤ2は旋回性に優れる。この観点から、この比率(SB/TB)は22%以下がより好ましく、20%以下が特に好ましい。特に、比率(SA/TA)が比率(SB/TB)よりも大きくなるようにトレッドパターンが構成されたタイヤ2は、過渡特性にも優れる。なお、この中間領域40において、存在する全ての溝の開口面積の総和がMBとされたとき、この全体面積TBに対する全溝開口面積MBの比率(MB/TB)が7%以上25%以下となるように溝20が構成されてもよい。
タイヤ2の寸法及び角度は、タイヤ2が正規リム36に組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ2に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ2には荷重がかけられない。本明細書において正規リム36とは、タイヤ2が依拠する規格において定められたリム36を意味する。JATMA規格における「標準リム」、TRA規格における「Design Rim」、及びETRTO規格における「Measuring Rim」は、正規リム36である。本明細書において正規内圧とは、タイヤ2が依拠する規格において定められた内圧を意味する。JATMA規格における「最高空気圧」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
[実施例1]
図1に示された基本構成を備え、表1に示された仕様の自動二輪車の前輪用ラジアルタイヤを得た。このタイヤサイズは、120/70ZR17である。カーカスには、1枚のカーカスプライを用いた。このカーカスプライに用いられているコード材質は、ナイロン繊維である。このコードの周方向に対してなす角度は、90°である。このコードの繊度は、2/1400dtexである。ベルトプライに用いられているコード材質は、アラミド繊維である。このコードの周方向に対してなす角度は、実質的に0°である。このコードの繊度は、2/1670dtexである。このコードの密度は、35エンズである。第一中央溝の赤道面に対してなす角度α1及び第二中央溝の赤道面に対してなす角度α2は、15°である。中央領域における溝開口面積の比率(SA/TA)は、15%である。第一側方溝の赤道面に対してなす角度β1及び第二側方溝の赤道面に対してなす角度β2は、25°である。中間領域における溝開口面積の比率(SB/TB)は10%である。
[比較例5及び6並びに実施例6及び7]
第一中央溝の赤道面に対してなす角度α1及び第二中央溝の赤道面に対してなす角度α2を下記表1及び表2に示される通りとした他は実施例1と同様にして、自動二輪車の前輪用ラジアルタイヤを得た。
[比較例4及び7並びに実施例5及び8]
中央領域における溝開口面積の比率(SA/TA)を下記表1及び表2に示される通りとした他は実施例1と同様にして、自動二輪車の前輪用ラジアルタイヤを得た。
[比較例3及び8並びに実施例4及び9]
第一側方溝の赤道面に対してなす角度β1及び第二側方溝の赤道面に対してなす角度β2を下記表1及び表2に示される通りとした他は実施例1と同様にして、自動二輪車の前輪用ラジアルタイヤを得た。
[比較例2及び9並びに実施例7及び10]
中間領域における溝開口面積の比率(SB/TB)を下記表1及び表2に示される通りとした他は実施例1と同様にして、自動二輪車の前輪用ラジアルタイヤを得た。
[実施例2]
角度α1、α2、β1及びβ2を下記表1に示される通りとした他は実施例1と同様にして、自動二輪車の前輪用ラジアルタイヤを得た。
[比較例1及び比較例10]
溝開口面積の比率(SA/TA)及び(SB/TB)を下記表1及び表2に示される通りとした他は実施例1と同様にして、自動二輪車の前輪用ラジアルタイヤを得た。
[比較例11]
角度α1、α2、β1及びβ2並びに溝開口面積の比率(SA/TA)及び(SB/TB)を下記表2に示される通りとした他は実施例1と同様にして、自動二輪車の前輪用ラジアルタイヤを得た。このタイヤは、市販のタイヤである。このタイヤには、第一側方溝は備えられていない。
[実車官能評価]
排気量が600cmである市販の自動二輪車(4ストローク)の前輪に、試作タイヤが装着された。リムはMT3.50×17、タイヤ空気内圧は250kPaとした。なお、この後輪には、市販されている従来のタイヤが装着されている。この後輪のタイヤサイズは、180/55ZR17である。リムはMT5.50×17、タイヤ空気内圧は290kPaとした。サーキットコースで、時速100km/hから時速150km/hにおける旋回走行と時速200km/hから車両最高速(約280km/h程度)における直進走行とが実施され、ライダーが5.00点を満点とした安定性、軽快性、応答性、旋回性及び過渡特性に関する官能評価を行った。この数値が大きいほど、良好であることが示される。この結果が、下記の表1及び表2に示されている。
Figure 2007045367
Figure 2007045367
表1及び表2に示されるように、実施例の自動二輪車の前輪用ラジアルタイヤでは安定性が損なわれることなく、軽快性、応答性及び旋回性の向上が確認された。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
発明に係る自動二輪車の前輪用ラジアルタイヤは、種々の車両に装着されうる。
図1は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車前輪用のラジアルタイヤの一部が示された展開図である。 図2は、図1のII−II線に沿った断面図である。 図3は、加硫工程前のベルトプライが示された断面斜視図である。 図4は、図3のベルトプライの帯体が示された拡大断面斜視図である。
符号の説明
2・・・タイヤ
4・・・トレッド
6・・・サイドウォール
8・・・ビード
10・・・カーカス
12・・・ベルト
14・・・インナーライナー
16・・・チェーファー
18・・・トレッド面
20・・・溝
22・・・コア
24・・・エイペックス
26・・・カーカスプライ
28・・・ベルトプライ
30・・・帯体
32・・・ベルトコード
34・・・トッピングゴム
36・・・リム
38・・・中央領域
40・・・中間領域
42・・・ショルダー領域
44・・・第一中央溝
46・・・第二中央溝
48・・・分岐溝
50・・・第一側方溝
52・・・第二側方溝
54・・・第三側方溝
56、58・・・上側辺
60、62、70・・・内側辺
64・・・外側連接点
66・・・内側連接点
68・・・外側辺

Claims (1)

  1. その外面がトレッド面をなすトレッドと、このトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、このサイドウォールからさらに半径方向略内向きに延びる一対のビードと、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って両ビードの間に架け渡されたカーカスと、トレッドの半径方向内側においてカーカスと積層されるベルトとを備えており、
    このベルトが、ベルトプライを備えており、
    このベルトプライが、螺旋状に周巻きされたベルトコードを備えており、
    このベルトコードの赤道面に対してなす角度の絶対値が、5°以下であり、
    このトレッド面が、その軸方向幅が同一とされた周方向に延びる五つの領域からなり、
    この五つの領域が、赤道面が中心とされた中央領域と、この中央領域の両側に位置する中間領域と、この中間領域の軸方向外側に位置するショルダー領域とから構成されており、
    この中央領域には、軸方向左から右に向かって周方向斜めに延びる第一中央溝と、軸方向右から左に向かって周方向斜めに延びる第二中央溝とが備えられており、
    この第一中央溝と第二中央溝とが、周方向に交互に配列されており、
    この中間領域には、軸方向外側から内側に向かって周方向斜めに延びる第一側方溝と、軸方向内側から外側に向かって周方向斜めに延びる第二側方溝とが備えられており、
    この第一側方溝と第二側方溝とが、周方向に交互に配列されており、
    この第一中央溝の赤道面に対してなす角度の絶対値が5°以上35°以下であり、この第二中央溝の赤道面に対してなす角度の絶対値が5°以上35°以下であり、
    この第一側方溝の赤道面に対してなす角度の絶対値が5°以上35°以下であり、この第二側方溝の赤道面に対してなす角度の絶対値が5°以上35°以下であり、
    この中央領域におけるトレッド面全体の面積がTAとされ、この第一中央溝の開口面積と第二中央溝の開口面積との和がSAとされたとき、この全体面積TAに対する溝開口面積SAの比率(SA/TA)が7%以上25%以下であり、
    この中間領域におけるトレッド面全体の面積がTBとされ、この第一側方溝の開口面積と第二側方溝の開口面積との和がSBとされたとき、この全体面積TBに対する溝開口面積SBの比率(SB/TB)が7%以上25%以下である空気入りタイヤ。
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