JP2007168531A - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】グリップ性、操縦安定性及び過渡特性に優れた自動二輪車用タイヤ２の提供。
【解決手段】自動二輪車用タイヤ２は、トレッド４を備えている。このトレッド４は、１つのセンター領域１８、一対のショルダー領域２０及び一対の中間領域２２からなる。直進時には、センター領域１８が主として接地する。旋回時には、ショルダー領域２０が主として接地する。中間領域２２のゴム組成物のモジュラスＭｍは、センター領域１８のモジュラスＭｃよりも小さく、かつショルダー領域２０のモジュラスＭｓよりも大きい。比（（Ｍｃ−Ｍｍ）／（Ｍｍ−Ｍｓ））は、１／３以上３／１以下である。比（Ｗｍ／Ｗ）は、０．３以上０．８以下である。比（Ｗｃ／Ｗ）は、０．１以上０．４以下である。比（Ｗｓ／Ｗ）は、０．１以上０．４以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動二輪車に装着される空気入りタイヤに関する。詳細には、本発明は、タイヤのトレッドの改良に関する。

自動二輪車の旋回時には、この自動二輪車に遠心力が働く。旋回には、この遠心力につり合うコーナリングフォースが必要である。旋回時にライダーは、自動二輪車を内側へ傾斜させる。この傾斜によって生じるキャンバースラストにより、旋回が達成される。旋回の容易の目的で、自動二輪車用のタイヤは曲率半径の小さなトレッドを備えている。直進時には、トレッドのセンター領域が接地する。一方旋回時には、センター領域よりも外側の領域が接地する。

レースにおいてライダーは、たびたび自動二輪車を極限まで傾斜させて、急旋回させる。この状態は、「フルバンク」と称されている。この急旋回時には、トレッドのショルダー領域が接地する。

旋回時には、タイヤにグリップ力が必要である。換言すれば、タイヤと路面との大きな摩擦係数が必要である。軟質なトレッドが採用されることにより、大きな摩擦係数が得られうる。しかし、軟質なトレッドを備えたタイヤは、直進時の操縦安定性に劣る。グリップ力と操縦安定性との両立は、容易ではない。

特開平８−１６９２０８号公報には、トレッドがセンター領域とこのセンター領域の両側に位置するショルダー領域とからなる自動二輪車用タイヤが開示されている。このセンター領域は硬質であり、ショルダー領域は軟質である。硬質なセンター領域は直進時の操縦安定性に寄与し、軟質なショルダー領域は旋回時のグリップ性に寄与する。
特開平８−１６９２０８号公報

レースにおいては、直進走行と旋回走行とが繰り返される。直進走行から旋回走行への移行及び旋回走行から直進走行への移行が、頻繁に生じる。直進走行から旋回走行への移行では、接地箇所がセンター領域からショルダー領域へと移行する。一方、旋回走行から直進走行への移行では、接地箇所がショルダー領域からセンター領域へと移行する。移行中に両領域の境界近傍が接地するとき（すなわち過渡期）には、路面から自動二輪車に伝わる特性が急激に変化する。この変化は、自動二輪車の挙動を不安定にする。

本発明の目的は、グリップ性、操縦安定性及び過渡特性に優れた自動二輪車用タイヤの提供にある。

本発明に係る自動二輪車用タイヤは、トレッドを備える。このトレッドは、センター領域、一対のショルダー領域及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を含む。このセンター領域、ショルダー領域及び中間領域は、架橋されたゴム組成物からなる。中間領域のゴム組成物のモジュラスＭｍは、センター領域のゴム組成物のモジュラスＭｃよりも小さく、かつショルダー領域のゴム組成物のモジュラスＭｓよりも大きい。

好ましくは、モジュラスＭｃとモジュラスＭｍとの差（Ｍｃ−Ｍｍ）の、モジュラスＭｍとモジュラスＭｓとの差（Ｍｍ−Ｍｓ）に対する比（（Ｍｃ−Ｍｍ）／（Ｍｍ−Ｍｓ））は、１／３以上３／１以下である。

好ましくは、トレッドの半周長Ｗに対する中間領域の周長Ｗｍの比（Ｗｍ／Ｗ）は０．２以上０．８以下である。好ましくは、この半周長Ｗに対するセンター領域の半周長Ｗｃの比（Ｗｃ／Ｗ）は０．１以上０．４以下であり、この半周長Ｗに対するショルダー領域の周長Ｗｓの比（Ｗｓ／Ｗ）は０．１以上０．４以下である。

好ましくは、トレッドが１００℃の環境下に保持されたときの、センター領域の硬度は３５以上４５以下であり、ショルダー領域の硬度は３０以上３５以下であり、中間領域の硬度は３０以上４０以下である。

本発明に係る自動二輪車用タイヤは、センター領域のモジュラスＭｃが大きいので、直進時の操縦安定性に優れる。このタイヤは、ショルダー領域のモジュラスＭｓが小さいので、旋回時のグリップ性に優れる。このタイヤは、中間領域のモジュラスＭｍがモジュラスＭｃよりも小さくかつモジュラスＭｓよりも大きいので、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、特性の急激な変化が生じない。このタイヤは、過渡特性にも優れる。

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用タイヤ２が示された模式図であり、図２はその一部が示された拡大断面図である。この図１及び図２において上下方向が半径方向であり、左右方向が軸方向である。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する。この一点鎖線は、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及びインナーライナー１４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。このタイヤ２は、主として自動二輪車の前輪に装着される。

トレッド４は、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１６を形成する。トレッド４は、１つのセンター領域１８、一対のショルダー領域２０及び一対の中間領域２２からなる。センター領域１８は、赤道面ＣＬを跨いでいる。ショルダー領域２０は、軸方向外側に位置している。中間領域２２は、センター領域１８とショルダー領域２０との間に位置している。

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、架橋されたゴム組成物からなる。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２４と、このコア２４から半径方向外向きに延びるエーペックス２６とを備えている。コア２４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。エーペックス２６は、半径方向外向きに先細りであるテーパ状である。エーペックス２６は、架橋されたゴム組成物からなる。エーペックス２６は、高硬度である。

カーカス１０は、第一カーカスプライ２８及び第二カーカスプライ３０からなる。第一カーカスプライ２８及び第二カーカスプライ３０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。第一カーカスプライ２８及び第二カーカスプライ３０は、コア２４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、第一カーカスプライ２８及び第二カーカスプライ３０は、コードとトッピングゴムとからなる。コードが赤道面ＣＬに対してなす角度の絶対値は、通常は７０°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。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。カーカスが、単一のプライからなってもよい。クロスプライ構造のカーカスであってもよい。

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、カーカス１０と積層されている。ベルト１２は、カーカス１０を補強する。ベルト１２は、内側ベルトプライ３２及び外側ベルトプライ３４からなる。図示されていないが、内側ベルトプライ３２及び外側ベルトプライ３４のそれぞれは、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、通常は１０°以上３５°以下である。内側ベルトプライ３２のコードの赤道面に対する角度は、外側ベルトプライ３４のコードの赤道面に対する角度とは逆である。コードは、好ましくは、スチール又はアラミド繊維からなる。ベルトが、単一のプライからなってもよい。タイヤが、ベルト１２の外側にバンドを備えてもよい。

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、架橋されたゴム組成物からなる。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。

センター領域１８、ショルダー領域２０及び中間領域２２は、架橋されたゴム組成物からなる。センター領域１８のゴム組成物のモジュラスＭｃは、大きい。ショルダー領域２０のゴム組成物のモジュラスＭｓは、小さい。中間領域２２のゴム組成物のモジュラスＭｍは、モジュラスＭｃよりも小さく、かつモジュラスＭｓよりも大きい。差（Ｍｃ−Ｍｓ）に比べ、差（Ｍｃ−Ｍｍ）及び差（Ｍｍ−Ｍｓ）は小さい。本発明においてモジュラスＭｃ、Ｍｓ及びＭｍは、伸びが３００％であるときの引張応力（ＭＰａ）を意味する。モジュラスＭｃ、Ｍｓ及びＭｍは、「ＪＩＳ Ｋ ６２５１」の規定に準拠して測定される。測定には、東洋精機社の「ストログラフ−Ｔ型」が用いられる。測定温度は、１００℃である。測定には、ＪＩＳダンベル５号の試料が用いられる。

このタイヤ２では、直進時にはセンター領域１８が主として接地し、旋回時（特にフルバンク）にはショルダー領域２０が主として接地する。直進走行から旋回走行への移行時には、接地箇所は、まずセンター領域１８から中間領域２２へと移行し、さらに中間領域２２からショルダー領域２０へと移行する。差（Ｍｃ−Ｍｍ）が小さいので、センター領域１８から中間領域２２への移行において、特性は急激には変化しない。さらに、差（Ｍｍ−Ｍｓ）が小さいので、中間領域２２からショルダー領域２０への移行においても、特性は急激には変化しない。

旋回走行から直進走行への移行時には、接地箇所は、まずショルダー領域２０から中間領域２２へと移行し、さらに中間領域２２からセンター領域１８へと移行する。差（Ｍｍ−Ｍｓ）が小さいので、ショルダー領域２０から中間領域２２への移行において、特性は急激には変化しない。さらに、差（Ｍｃ−Ｍｍ）が小さいので、中間領域２２からセンター領域１８への移行においても、特性は急激には変化しない。

差（Ｍｃ−Ｍｓ）は、０．８ＭＰａ以上が好ましい。差（Ｍｃ−Ｍｓ）が０．８ＭＰａ以上であるタイヤ２では、直進時の操縦安定性と旋回時のグリップ性とが両立されうる。この観点から、差（Ｍｃ−Ｍｓ）は１．２ＭＰａ以上がより好ましく、１．５ＭＰａ以上が特に好ましい。差（Ｍｃ−Ｍｓ）は、２．５ＭＰａ以下が好ましく、２．０ＭＰａ以下がより好ましい。

差（Ｍｃ−Ｍｍ）は１．５ＭＰａ以下が好ましい。差（Ｍｃ−Ｍｍ）が１．５ＭＰａ以下であるタイヤ２では、センター領域１８から中間領域２２への移行及び中間領域２２からセンター領域１８への移行において、特性が急激には変化しない。この観点から、差（Ｍｃ−Ｍｍ）は１．２ＭＰａ以下がより好ましく、１．０ＭＰａ以下が特に好ましい。

差（Ｍｍ−Ｍｓ）は１．５ＭＰａ以下が好ましい。差（Ｍｍ−Ｍｓ）が１．５ＭＰａ以下であるタイヤ２では、ショルダー領域２０から中間領域２２への移行及び中間領域２２からショルダー領域２０への移行において、特性が急激には変化しない。この観点から、差（Ｍｍ−Ｍｓ）は１．２ＭＰａ以下がより好ましく、１．０ＭＰａ以下が特に好ましい。

差（Ｍｃ−Ｍｍ）は、０．４ＭＰａ以上が好ましい。差（Ｍｃ−Ｍｍ）が０．４ＭＰａ以上に設定されることにより、差（Ｍｍ−Ｍｓ）が過大となることが抑制される。差（Ｍｍ−Ｍｓ）は、０．４ＭＰａ以上が好ましい。差（Ｍｍ−Ｍｓ）が０．４ＭＰａ以上に設定されることにより、差（Ｍｃ−Ｍｍ）が過大となることが抑制される。

比（（Ｍｃ−Ｍｍ）／（Ｍｍ−Ｍｓ））は、１／３以上３／１以下が好ましい。この比が１／３以上であるタイヤ２では、ショルダー領域２０から中間領域２２への移行及び中間領域２２からショルダー領域２０への移行において、特性が急激には変化しない。この観点から、この比は１／２以上がより好ましく、２／３以上が特に好ましい。この比が３／１以下であるタイヤ２では、センター領域１８から中間領域２２への移行及び中間領域２２からセンター領域１８への移行において、特性が急激には変化しない。この観点から、この比は２／１以下がより好ましく、３／２以下が特に好ましい。

直進時の操縦安定性の観点から、センター領域１８のモジュラスＭｃは３．７ＭＰａ以上が好ましく、４．０ＭＰａ以上がより好ましく、４．３ＭＰａ以上が特に好ましい。モジュラスＭｃは、５．７ＭＰａ以下が好ましい。

旋回時のグリップ性の観点から、ショルダー領域２０のモジュラスＭｓは３．５ＭＰａ以下が好ましく、３．２ＭＰａ以下がより好ましい。モジュラスＭｓは、２．５ＭＰａ以上が好ましい。

センター領域１８と中間領域２２との間の過渡特性の観点から、中間領域２２のモジュラスＭｍは２．７ＭＰａ以上が好ましく、３．０ＭＰａ以上がより好ましく、３．４ＭＰａ以上が特に好ましい。ショルダー領域２０と中間領域２２との間の過渡特性の観点から、中間領域２２のモジュラスＭｍは４．７ＭＰａ以下が好ましく、４．４ＭＰａ以下がより好ましく、４．１ＭＰａ以下が特に好ましい。

直進時の操縦安定性の観点から、センター領域１８の硬度は３５以上が好ましく、３８以上がより好ましい。センター領域１８の硬度は、４５以下が好ましい。旋回時のグリップ性の観点から、ショルダー領域２０の硬度は３５以下が好ましく、３２以下がより好ましい。ショルダー領域２０の硬度は、３０以上が好ましい。センター領域１８と中間領域２２との間の過渡特性の観点から、中間領域２２の硬度は３０以上が好ましく、３４以上がより好ましい。ショルダー領域２０と中間領域２２との間の過渡特性の観点から、中間領域２２の硬度は４０以下が好ましい。硬度は、１００℃の環境下で、タイプＡのデュロメータによって測定される。測定に先立ちタイヤ２は、１００℃の環境下に２時間以上保持される。

図１において両矢印Ｗで示されているのは、トレッド４の半周長である。半周長Ｗは、トレッド面１６に沿って測定された、赤道からトレッド端までの距離である。両矢印Ｗｃで示されているのは、センター領域１８の半周長である。半周長Ｗｃは、トレッド面１６に沿って測定された、赤道からセンター領域の端までの距離である。両矢印Ｗｓで示されているのは、ショルダー領域２０の周長である。周長Ｗｓは、トレッド面１６に沿って測定された、ショルダー領域２０の一端から他端までの距離である。両矢印Ｗｍで示されているのは、中間領域２２の周長である。周長Ｗｍは、トレッド面１６に沿って測定された、中間領域２２の一端から他端までの距離である。周長Ｗ、Ｗｃ、Ｗｓ及びＷｍは、タイヤ２が切断されて得られるサンプルにおいて測定される。

直進時の操縦安定性の観点から、比（Ｗｃ／Ｗ）は０．１以上が好ましく、０．２以上がより好ましい。比（Ｗｃ／Ｗ）は、０．４以下が好ましい。旋回時のグリップ性の観点から、比（Ｗｓ／Ｗ）は０．１以上が好ましく、０．２以上がより好ましい。比（Ｗｓ／Ｗ）は、０．４以下が好ましい。過渡特性の観点から、比（Ｗｍ／Ｗ）は０．２以上が好ましく、０．３以上がより好ましい。比（Ｗｍ／Ｗ）は０．８以下が好ましく、０．６以下が特に好ましい。

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及び図２に示された構造を備えた自動二輪車用タイヤを得た。このタイヤのトレッドは、センター領域、一対のショルダー領域及びこ一対の中間領域からなる。センター領域のモジュラスＭｃは４．５ＭＰａであり、ショルダー領域のモジュラスＭｓは３．０ＭＰａであり、中間領域のモジュラスＭｍは３．７ＭＰａである。比Ｗｃ／Ｗは０．２であり、比Ｗｓ／Ｗは０．２であり、比Ｗｍ／Ｗは０．６である。このタイヤのサイズは、「１２５／８０Ｒ４２０」である。

［実施例２から７］
比Ｗｃ／Ｗ、比Ｗｓ／Ｗ及び比Ｗｍ／Ｗを下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２から７のタイヤを得た。

［実施例９から１２及び比較例１から２］
中間領域のゴム組成物を変更した他は実施例１と同様にして、実施例９から１２及び比較例１から２のタイヤを得た。

［実施例８及び１３］
センター領域、ショルダー領域及び中間領域のゴム組成物を変更した他は実施例１と同様にして、実施例８及び１３のタイヤを得た。

［官能評価］
上記タイヤをリムに組み込み、内圧が２１０ｋＰａとなるように空気を充填した。このタイヤを、排気量が１０００ｃｍ^３である自動二輪車の前輪に装着した。後輪には、従来のタイヤを装着した。後輪の内圧は、１９０ｋＰａである。この自動二輪車を、レーシングサーキットで走行させた。ライダーに、操縦安定性、グリップ性及び過渡特性を格付けさせた。格付けは、「Ａ」から「Ｅ」の５段階とした。この結果が、下記の表１及び２に示されている。

表１及び２に示されるように、実施例のタイヤは操縦安定性、グリップ性及び過渡特性に優れている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明に係るタイヤは、自動二輪車の後輪にも適している。このタイヤは、特にレース用自動二輪車に適している。

図１は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車用タイヤが示された模式図である。 図２は、図１のタイヤの一部が示された拡大断面図である。

符号の説明

２・・・自動二輪車用タイヤ
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・・・トレッド面
１８・・・センター領域
２０・・・ショルダー領域
２２・・・中間領域

Claims (5)

1. トレッドを備えており、
   このトレッドが、センター領域、一対のショルダー領域及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を含んでおり、
   このセンター領域、ショルダー領域及び中間領域が、架橋されたゴム組成物からなり、
   中間領域のゴム組成物のモジュラスＭｍが、センター領域のゴム組成物のモジュラスＭｃよりも小さく、かつショルダー領域のゴム組成物のモジュラスＭｓよりも大きい自動二輪車用タイヤ。
2. 上記モジュラスＭｃとモジュラスＭｍとの差（Ｍｃ−Ｍｍ）の、モジュラスＭｍとモジュラスＭｓとの差（Ｍｍ−Ｍｓ）に対する比（（Ｍｃ−Ｍｍ）／（Ｍｍ−Ｍｓ））が１／３以上３／１以下である請求項１に記載のタイヤ。
3. トレッドの半周長Ｗに対する中間領域の周長Ｗｍの比（Ｗｍ／Ｗ）が０．２以上０．８以下である請求項１又は２に記載のタイヤ。
4. 上記半周長Ｗに対するセンター領域の半周長Ｗｃの比（Ｗｃ／Ｗ）が０．１以上０．４以下であり、
   この半周長Ｗに対するショルダー領域の周長Ｗｓの比（Ｗｓ／Ｗ）が０．１以上０．４以下である請求項１から３のいずれかに記載のタイヤ。
5. 上記トレッドが１００℃の環境下に保持されたときの、センター領域の硬度が３５以上４５以下であり、ショルダー領域の硬度が３０以上３５以下であり、中間領域の硬度が３０以上４０以下である請求項１から４のいずれかに記載のタイヤ。

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