JP2007055511A - 二輪車用空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 トレッド28の展開幅の60%の領域をトレッド中央部、トレッド中央部のタイヤ幅方向外側をトレッド側部としたときに、トレッド側部に、トレッド側部の幅の50%以上の領域に渡って連続するようにタイヤ幅方向に延びる幅広傾斜溝42、及び幅狭傾斜溝44を複数形成する。狭傾斜溝44は、溝幅を0.3〜2.5mmの範囲内に設定する。また、トレッド側部において、幅広傾斜溝22の総面積をトレッド側部の面積に対して20%以下に設定する。これにより、旋回時に接地する部分の排水性とブロック剛性とを高次元で両立でき、従来よりもウエット路面旋回時に高いグリップ力が得られる。
【選択図】 図2
Description
即ち、タイヤトレッド部に配置した溝は、トレッドと路面によって搾り出された水の逃げ道となり、これらの水を効率的に排水する役目を持つ。
それゆえ、水を効率的に排水できる溝配置と、デザイン的な良さをうまくバランスさせながらタイヤのパターンは決定されている。
車体の特性を考えると、駆動力が掛かるのは後輪タイヤのため、後輪は特に駆動力に対してグリップすることが必要である。一方、前輪は、駆動力は掛からないが、ブレーキング時に車体荷重が前輪に掛かるため、大きなブレーキ力がタイヤに掛かる。
雨天のコーナリング時において、ウエット旋回性能が低いタイヤではスピードが出せずに、ラップタイムを縮めることが出来ない。また、市販車においても、一般道でのウエット旋回性能が低いタイヤは、スリップの虞がある。
溝の太いものは、水を十分に排水できる。自動二輪車用のタイヤにおいては、溝幅は3mm以上あるのが通常である。サイプのように溝の細いものは水の排水が十分でなく、ハイドロプレーニングする虞があるというのが一般的な知見であった。
請求項1に記載の二輪車用空気入りタイヤでは、上記のようにパターンを工夫したので、旋回時に接地する部分の排水性とブロック剛性とを高次元で両立でき、従来よりもウエット路面旋回時に高いグリップ力が得られる。
なお、トレッド側部内に形成されている傾斜溝の溝幅は、トレッド側部内における平均値である。
トレッド側部において、溝間隔が5mm未満になると、溝間に形成された陸部が細くなりすぎて、陸部剛性が低下し過ぎる。
なお、トレッド側部内での溝間隔(陸部の幅)は、トレッド側部内における平均値である。
前述した請求項1に記載の二輪車用空気入りタイヤでは、トレッド側部に、溝幅が0.3〜2.5mmとされた幅狭横溝、または幅狭傾斜溝の他に、溝幅が2.5mmを超える幅広横溝、または幅広傾斜溝が形成されていたが、請求項3に記載の二輪車用空気入りタイヤでは、トレッド側部に、溝幅が2.5mmを超える幅広横溝、または幅広傾斜溝は形成されていない。したがって、請求項1に記載の二輪車用空気入りタイヤと同様に、旋回時に接地する部分の排水性とブロック剛性とを高次元で両立でき、従来よりもウエット路面旋回時に高いグリップ力が得られる。
ここで、トレッド側部において、溝間隔が5mm未満になると、溝間に形成された陸部が細くなりすぎて、陸部剛性が低下し過ぎる。
なお、トレッド側部内での溝間隔(陸部の幅)は、トレッド側部内における平均値である。
トレッド側部の表面積に対して、形成されている幅狭横溝、または幅狭傾斜溝の総面積の割合、即ち、トレッド側部のネガティブ率が5%未満では、旋回時に接地するトレッド側部の排水性が不足する。
二輪車においては、前輪には制動と横力が主体的に掛かり、後輪には駆動力と横力が主体的に掛かる。横力が掛かることは前後輪とも同じであるが、前後方向の力は前輪が制動力であり、後輪が駆動力である。
請求項5の作用で説明したように、後輪には駆動力と横力が主体的に掛かる。後輪では、傾斜溝をタイヤ赤道面側がショルダー側よりもタイヤ回転方向に位置するように傾斜させることが、横力と駆動力が同時に掛かったときに、その合力の向きが傾斜溝の傾きに沿う形になり、陸部の変形を抑える上で好ましい。
二輪車は、深いコーナリングを行う場合は、旋回中に大きく車体が傾き、タイヤのトレッド端部付近を用いている。このときは、前後方向の力よりも横方向の力の方が大きくタイヤに作用するので、トレッド端付近の陸部は、横方向の力に沿った方向に延びていること、即ち、ショルダー側では陸部を区画する傾斜溝の角度を50〜90度の範囲内に設定することが好ましい。
なお、傾斜溝の角度は、タイヤ赤道面の右側と左側とでは対称に設定する方が、右旋回と左旋回とでタイヤの性能が変わらないため好ましい。
次に、本発明の二輪車用空気入りタイヤの第1の実施形態を図1、及び図2にしたがって説明する。
(カーカス)
図1に示すように、本実施形態の二輪車用空気入りタイヤ10は、タイヤ赤道面CLに対して交差する方向に延びるコードが埋設された第1のカーカスプライ12及び第2のカーカスプライ14から構成されたカーカス16を備えている。なお、本実施形態の二輪車用空気入りタイヤ10は前輪用であり、タイヤサイズは120/60R17である。
第1のカーカスプライ12は、被覆ゴム中に複数本のラジアル方向に延びるコード(例えば、ナイロン等の有機繊維コード)を平行に並べて埋設したものであり、本実施形態では、タイヤ赤道面でのタイヤ赤道面に対するコードの角度が80度に設定されている。第2のカーカスプライ14も、被覆ゴム中に複数本のラジアル方向に延びるコード(例えば、ナイロン等の有機繊維コード)を平行に並べて埋設したものであり、本実施形態では、タイヤ赤道面でのタイヤ赤道面に対するコードの角度が80度に設定されている。なお、第1のカーカスプライ12のコードと第2のカーカスプライ14のコードとは互いに交差しており、タイヤ赤道面CLに対して互いに反対方向に傾斜している。また、本実施形態では、コードの角度が80度に設定されているが、90度等の他の角度であっても良い。
このカーカス16のタイヤ半径方向外側に主交錯層26が配置されている。
本実施形態の主交錯層26は、第1のベルトプライ26A及び第2のベルトプライ26Bから構成されている。
主交錯層26のタイヤ径方向外側には、トレッド28を形成するトレッドゴム30が配置されている。
図2はトレッド28の展開図であり、この図2に示すように、トレッド28には、タイヤ赤道面CLの両側に、それぞれ周方向に延びる溝幅が4mmの周方向主溝40が2本形成されている。さらに、トレッド28には、タイヤ幅方向外側の周方向主溝40からトレッド端に向けて幅広傾斜溝42、及び幅狭傾斜溝44が形成されている。
幅広傾斜溝42、及び幅狭傾斜溝44は、トレッド端側がタイヤ赤道面側よりもタイヤ回転方向側(矢印A方向側)となるように傾斜している。幅広傾斜溝42、及び幅狭傾斜溝44のタイヤ周方向に対する傾斜角度θは、本実施形態では75度に設定されている。
なお、二輪車用のトレッド28は丸みを帯びているため、タイヤ赤道面CLでの径が最大で、トレッド端28Eの径はタイヤ赤道面CLの径よりも小さい。図2は、展開図であるため、トレッド端部分を、タイヤ赤道面部分の周方向長さと同じになるように、周方向に引き伸ばして描いている。また、本実施形態において、溝幅、陸部幅はトレッド側部における平均値である。
次に、本実施形態の二輪車用空気入りタイヤ10の作用を説明する。
本実施形態の二輪車用空気入りタイヤ10は、二輪車の前輪に用いることにより、能力が発揮されるものである。即ち、本実施形態の二輪車用空気入りタイヤ10では、幅広傾斜溝42、及び幅狭傾斜溝44を、トレッド端側がタイヤ赤道面側よりもタイヤ回転方向側(矢印A方向側)となるように傾斜させているので、横力と制動が同時に掛かったときに、幅広傾斜溝42、及び幅狭傾斜溝44その合力の向きが傾斜溝の傾きに沿う形になり(即ち、合力の向きが陸部の長手方向に沿った方向に近づく。)、陸部の変形が効果的に抑えられる。
また、幅広傾斜溝42の総面積が、トレッド側部の面積に対して20%を超えると、排水効果は高くなるが、トレッド側部の陸部の表面積を極端に低下させてしまい、トレッドと路面とが接触する面積が小さくなってグリップ力を低下させてしまう。
本発明の性能改善効果を確かめるために、実車を用いたウエット路面での操縦性能比較試験をした結果を以下に説明する。フロント用の供試タイヤを用意し、フロントのみのタイヤを交換して実車試験を行った。リアのタイヤは常に従来のもので固定した。
(実施例1のタイヤ)
図2のパターンを有する、前述した第1の実施形態のタイヤである。
図3のパターンを有する。溝幅2.5mm以上の幅広傾斜溝はトレッド側部には存在しない。パターン側部の溝は全て溝幅1mmの幅狭傾斜溝であり、この幅狭傾斜溝によって区切られる細長陸部の幅は8mmである。上記の点を除き、その他の構成は実施例1と同一。
図4のパターンを有する(図3のパターンを逆向きとしたもの。)。
図5のパターンを有する。実施例2と比較するために作製したもの。実施例2との違いは、溝の幅のみである。幅広傾斜溝42の幅を5mmとした。陸部の幅は8mmで同一。
図6のパターンを有する。従来のパターンにありがちな典型例。トレッド側部には溝幅8mmの幅広傾斜溝42のみが形成されている。幅広傾斜溝42の間の陸部46の幅は26mmであり、本発明で指定した20mmを超えている。また、トレッド側部には、溝幅が8mmの幅広傾斜溝42しかなく、本発明の0.3〜2.5mmの幅狭傾斜溝44を有していない。
図7のパターンを有する。比較例2とほぼ同様な構成だが、幅狭傾斜溝44の溝幅を1mmとした。本発明の溝幅の条件は満たすが、幅狭傾斜溝44によって区切られる陸部46の幅は26mmであり、広い(請求項3の要件を満たしていない。)。
パターン:図2。
ラップタイム:52秒4
ウエット走行評点:9点
ライダーのコメント:大きく倒すコーナーで非常に安定している。直線からコーナーへの侵入で、フロントのブレーキ性能が高く、安心してコーナーに侵入できる。また、大きく倒して一定の速度で旋回する場合も、フロントタイヤは非常によくグリップし、操縦が楽である。
パターン:図3。
ラップタイム:51秒9
ウエット走行評点:10点
ライダーのコメント:基本的には実施例1と同じ感じがするが、実施例1のグリップレベルが一回り高まったように思う。
パターン:図4。
ラップタイム:52秒7
ウエット走行評点:8点
ライダーのコメント:基本的には実施例1と同じ感じがするが、実施例1と比べるとブレーキ時にタイヤがやわらかく感じて剛性感が足りなく感じた。
パターン:図5。
ラップタイム:54秒5
ウエット走行評点:6点
ライダーのコメント:直線からコーナーへの侵入で、フロントのブレーキ性能がやや低く、減速を十分にしないと安心してコーナーに進入できない。またまた大きく倒して一定の速度で旋回する場合も、フロントタイヤのグリップが低く感じる。
パターン:図6。
ラップタイム:55秒7
ウエット走行評点:4点
ライダーのコメント:直線からコーナーへの侵入で、フロントのブレーキ性能が非常に低く、グリップ感が無い。また大きく倒そうとしても、グリップがないために車体を倒すことができない。
パターン:図7。
ラップタイム:56秒1
ウエット走行評点:3点
ライダーのコメント:グリップが少ないし、滑る。高速コーナーではハイドロプレーニングを感じ、危なくて速度を上げられない。直線からコーナーへの進入で、フロントのブレーキ性能が非常に低く恐い感じがする。
実施例1〜2のタイヤは、比較例よりも明らかにウエット操縦安定性能が高かった。従来の平均的なパターンは、比較例1のように、溝の広いものを周上に配置するものが殆どであるので、本発明のタイヤが良く機能したことが確認できた。
本発明の適用された実施例のタイヤは、いずれも比較例のタイヤと比較して、大幅なウエット操縦安定性能の向上が確認された。
次に、本発明の二輪車用空気入りタイヤの第2の実施形態を図8、及び図9にしたがって説明する。なお、第1の実施形態と同様の構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図8に示すように、本実施形態の二輪車用空気入りタイヤ10は、タイヤ赤道面CLに対して交差する方向に延びるコードが埋設された第1のカーカスプライ12及び第2のカーカスプライ14から構成されたカーカス16を備えている。なお、本実施形態の二輪車用空気入りタイヤ10は後輪用であり、タイヤサイズは190/50ZR17である。
第1のカーカスプライ12及び第2のカーカスプライ14は、各々両端部分が、ビード部18に埋設されているビードコア20の周りに、タイヤ内側から外側へ向かって巻き上げられている。
このカーカス16のタイヤ半径方向外側にスパイラルベルト層22が配置されている。
本実施形態のスパイラルベルト層22は、 直径0.2mmのスチールコードを3本撚ったコードを被覆ゴム中に埋設したものを、打ち込み間隔60本/50mmとなるようにスパイラル状に巻き付けることで形成している。
なお、スパイラルベルト層22のタイヤ径方向外側にトレッド28を形成するトレッドゴム30が配置されている。
図9に示すように、トレッド28には、タイヤ赤道面CLの両側に、それぞれ周方向に延びる、溝幅が5mmの周方向主溝40が2本形成されている。さらに、トレッド28には、タイヤ幅方向外側の周方向主溝40からタイヤ幅方向外側に離間した位置からトレッド端に向けて曲線状の幅広傾斜溝50、及び幅狭傾斜溝52が形成されている。
なお、周方向主溝40、幅広傾斜溝50、及び幅狭傾斜溝52の溝深さは、本実施形態では全て6mmである。
本実施形態のトレッド28の展開幅は、240mmである。幅広傾斜溝50は、溝幅が4mmであり、トレッド端28Eからタイヤ赤道面側へ65mmの範囲内に形成されていう。一方、幅狭傾斜溝52は、溝幅が0.7mmであり、トレッド端28Eからタイヤ赤道面側へ50mmの範囲内に形成されている。
トレッド側部の面積に占める幅広傾斜溝50の総面積の割合は、本実施形態では約10%に設定されている。
また、トレッド側部において、溝で区切られる細長陸部56の幅は、本実施形態では8mmに設定されている。
次に、本実施形態の二輪車用空気入りタイヤ10の作用を説明する。
本実施形態の二輪車用空気入りタイヤ10は、二輪車の後輪に用いることにより、能力が発揮されるものである。本実施形態の二輪車用空気入りタイヤ10では、幅広傾斜溝50、及び幅狭傾斜溝52を、タイヤ赤道面側がトレッド端側よりもタイヤ回転方向側(矢印A方向側)となるように傾斜させているので、横力と駆動力が同時に掛かったときに、その合力の向きが傾斜溝の傾きに沿う形になり(即ち、合力の向きが細長陸部56の長手方向に沿った方向に近づく)、細長陸部56の変形が効果的に抑えられる。
本発明の性能改善効果を確かめるために、実車を用いたウエット路面での操縦性能比較試験をした結果を以下に説明する。リア用の供試タイヤを用意し、リアのみのタイヤを交換して実車試験を行った。フロントのタイヤは常に従来のもので固定した。
(実施例4のタイヤ)
図9のパターンを有する、前述した第2の実施形態のタイヤである。
図10のパターンを有する。パターンの構成は、実施例4とほぼ同じで。違いは、溝幅4mmの幅広傾斜溝50を溝幅0.7mmの幅狭傾斜溝52に置き換えたものである。
図11のパターンを有する。実施例4のパターンの曲線状の傾斜溝を、直線状にしたタイプ。幅広傾斜溝50の溝幅は4mm、幅狭傾斜溝52の溝幅は0.7mmであり、実施例4と同じ。傾斜溝で区切られた陸部56の幅も9mmであり、実施例4と同じ。傾斜溝の傾斜角度は、タイヤ赤道面CLに対して50度である。トレッド側部の面積に対する幅広傾斜溝50の面積の割合も実施例4と同様で約10%である。
図12のパターンを有する。実施例4のパターンの3本の幅狭傾斜溝52を、1本の幅広傾斜溝50に置き換えたタイプ。また、幅広傾斜溝50の溝幅は全て5mmと広い。本発明で規定している、溝幅が0.3〜2.5mmの幅の狭い幅狭傾斜溝52は存在せず、全てが2.5mmを超える太い溝である。流線型を基調とする従来パターンの典型的な例。幅広傾斜溝50の間の陸部56の幅は12mmである。
(実施例4)
パターン:図9(流線型。トレッド側部は太い溝と細い溝が混在。)
ラップタイム:51秒7
ウエット走行評点:9点
ライダーのコメント:大きく倒すコーナーで非常に安定している。大きく倒した状態からアクセルを開けて加速するときに、しっかりとしたグリップ感を感じられた。トラクション性能が非常に良い。
パターン:図10(流線型。トレッド側部は細い溝のみからなる。)
ラップタイム:51秒9
ウエット走行評点:9点
ライダーのコメント:基本的には実施例4のパターンと同じで、グリップレベルが高い。大きく倒した状態からアクセルを開けて加速するときのグリップが実施例4のパターンと同等にすばらしく良い。
パターン:図11(直線型。トレッド側部は太い溝と細い溝が混在。)。
ラップタイム:52秒5
ウエット走行評点:8点
ライダーのコメント:全体的にグリップが高い。大きく倒した状態からアクセルを開けて加速し、車体を立てていく一連の作業で、実施例4のパターンよりもトラクション性能が低く感じる。
パターン:図12(流線型。従来タイプ。)
ラップタイム:54秒8
ウエット走行評点:4点
ライダーのコメント:グリップが低い。大きく倒した状態からアクセルを開けて加速するときにタイヤが空転する。タイヤが滑ってしまって前に進まない。
実施例4〜6の本発明のタイヤは、全て比較例4よりも明らかにウエット操縦安定性能が高かった。従来の平均的なパターンは、比較例4のように溝幅の太い溝のみから構成されているので、本発明のタイヤが旨く機能したことが確認できた。
即ち、本発明の実施例のタイヤは、何れも比較例のタイヤと比較して、大幅なウエット操縦安定性能の向上が確認された。
上記実施形態では、トレッド側部にタイヤ周方向に対して90度未満の角度で傾斜する幅広傾斜溝、及び幅狭傾斜溝が形成されていたが、これら幅広傾斜溝、及び幅狭傾斜溝に代えて、タイヤ幅方向に延びる幅広横溝、及び幅狭傾斜溝をトレッド側部に形成しても良い。
また、トレッド側に幅狭横溝、または幅狭傾斜溝のみを形成する場合、溝間隔は5〜20mmの範囲内に設定することが好ましく、さらに、トレッド側部の表面積に対して、形成されている幅狭横溝、または幅狭傾斜溝の総面積の割合は5〜20%の範囲内に設定することが好ましい。
28 トレッド
42 幅広傾斜溝
44 幅狭傾斜溝
46 陸部
50 幅広傾斜溝
52 幅狭傾斜溝
56 陸部
Claims (7)
- タイヤ赤道面を中心として、トレッドの展開幅の60%の領域をトレッド中央部、前記トレッド中央部のタイヤ幅方向外側をトレッド側部としたときに、
前記トレッド側部には、前記トレッド側部の幅の50%以上の領域に渡って連続するようにタイヤ幅方向に延びる横溝か、前記トレッド側部の幅の50%以上の領域に渡って連続するようにタイヤ周方向に対して90度未満の角度で傾斜して延びる傾斜溝の少なくとも一方がタイヤ周方向に複数形成され、
複数形成された前記横溝または前記傾斜溝は、前記トレッド側部の幅の50%以上の領域に渡って連続して延在し、かつ溝幅が0.3〜2.5mmの範囲内にある幅狭横溝、または幅狭傾斜溝を含み、
複数形成された前記横溝または前記傾斜溝のうちで、溝幅が2.5mmを超えるものの総面積が、前記トレッド側部の面積に対して20%以下に設定されている、ことを特徴とする二輪車用空気入りタイヤ。 - 前記トレッド側部において、溝間隔が5〜20mmの範囲内である、ことを特徴とする請求項1に記載の二輪車用空気入りタイヤ。
- タイヤ赤道面を中心として、トレッドの展開幅の60%の領域をトレッド中央部、前記トレッド中央部のタイヤ幅方向外側をトレッド側部としたときに、
前記トレッド側部には、前記トレッド側部の幅の50%以上の領域に渡って連続するようにタイヤ幅方向に延びる横溝か、前記トレッド側部の幅の50%以上の領域に渡って連続するようにタイヤ周方向に対して90度未満の角度で傾斜して延びる傾斜溝の少なくとも一方がタイヤ周方向に複数形成され、
複数形成された前記横溝または前記傾斜溝の全ては、前記トレッド側部の幅の50%以上の領域に渡って連続して延在し、かつ溝幅が0.3〜2.5mmの範囲内にある幅狭横溝、または幅狭傾斜溝であり、
前記トレッド側部において、前記幅狭横溝、または前記幅狭傾斜溝の溝間隔が5〜20mmの範囲内である、ことを特徴とする二輪車用空気入りタイヤ。 - 前記トレッド側部の表面積に対して、形成されている前記幅狭横溝、または前記幅狭傾斜溝の総面積の割合が5〜20%である、ことを特徴とする請求項3に記載の二輪車用空気入りタイヤ。
- 前記傾斜溝は、ショルダー側がタイヤ赤道面側よりもタイヤ回転方向に位置するように傾斜している、ことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の二輪車用空気入りタイヤ。
- 前記傾斜溝は、タイヤ赤道面側がショルダー側よりもタイヤ回転方向に位置するように傾斜している、ことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の二輪車用空気入りタイヤ。
- 前記傾斜溝のタイヤ周方向に対する角度は、タイヤ赤道面側からショルダー側へ向けて大きく設定され、タイヤ赤道面側で10〜30度の範囲内、ショルダー側で50〜90度の範囲内に設定されている、ことを特徴とする請求項6に記載の二輪車用空気入りタイヤ。
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