JP2016049911A - 二輪自動車用タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】旋回性能に優れた二輪自動車用タイヤの提供。【解決手段】このタイヤ２は、トレッド４、一対のサイドウォール６及び一対のウイング１６を備えている。それぞれのサイドウォール６は、トレッド端Ｐｅから半径方向略内向きに延びている。それぞれのウイング１６は、トレッド４とサイドウォール６との間に位置している。このウイング端Ｐｗは、トレッド端Ｐｅより半径方向内側に位置している。このトレッド端Ｐｅからウイング端Ｐｗまでの距離は、５ｍｍ以上にされている。好ましくは、上記ウイング端Ｐｗにおけるウイング１６の傾斜角度は、６０?以下にされている。【選択図】図１

Description

本発明は、二輪自動車に装着される空気入りタイヤに関する。

二輪自動車は、ハンドルをきりつつ車体を内側に傾斜させて旋回する。二輪自動車のタイヤには、スリップ角に応じてコーナリングフォースが発生する。キャンバー角に応じてキャンバースラストが発生する。コーナリングフォースとキャンバースラストとが旋回時にタイヤに発生する横力に寄与する。旋回時に二輪自動車に遠心力が働く。遠心力とこの横力とが釣り合って二輪自動車が旋回し得る。

二輪自動車のタイヤは、旋回を容易にするため、その曲率半径が小さい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主に接地する。旋回時には、このセンター領域の軸方向外側に位置するショルダー領域が主に接地する。

特開２０１０−１９５１２３公報には、トレッドとサイドウォールとの間に、ウイングが位置する二輪車用タイヤが開示されている。このウイングのゴム硬度は、トレッドのそれより小さい。このウィングは、トレッドとサイドウォールとの接着性に優れる。しかしながら、このウイングはトレッドのショルダー領域の剛性を損なう。このタイヤは旋回性能に改善の余地がある。

特開２０１０−２８５０７９公報には、トレッドとウイングとの間に高硬度のエッジゴムを備えるタイヤが開示されている。このタイヤは、エッジゴムにより、トレッドのショルダー領域が補強されている。このタイヤは旋回時にもトレッドの接地形状が安定する。このタイヤは、旋回時に大きなキャンバースラストが得られうる。

特開２０１０−１９５１２３公報 特開２０１０−２８５０７９公報

特開２０１０−２８５０７９公報のタイヤでは、エッジゴムがトレッドの変形を抑制するので、グリップ性能が低下し易い。自動二輪車では、旋回時に大きなキャンバースラストを発生するとともに、グリップ性能にも優れたタイヤが求められている。本発明の目的は、旋回性能に優れた二輪自動車用タイヤの提供にある。

本発明に係る自動二輪車用空気入りタイヤは、トレッド、一対のサイドウォール及び一対のウイングを備えている。それぞれのサイドウォールは、上記トレッド端から半径方向略内向きに延びている。それぞれのウイングは、トレッドとサイドウォールとの間に位置している。このウイングのゴム硬度Ｈｗは、トレッドのゴム硬度Ｈｔより小さくされている。このウイング端Ｐｗは、トレッド端Ｐｅより半径方向内側に位置している。このトレッド端Ｐｅからウイング端Ｐｗまでの距離Ｄｔは、５ｍｍ以上にされている。

好ましくは、上記ウイング端Ｐｗにおけるウイングの傾斜角度は、７０°以下にされている。

このタイヤの軸方向外面において、サイドウォールとウイングとの境界を点Ｐｓとする。好ましくは、上記トレッド端Ｐｅから点Ｐｓまでの直線距離Ｄｅとウイング端Ｐｗから点Ｐｓまでの直線距離Ｄｗとの比Ｄｗ／Ｄｅは、０．３以上０．７以下である。

好ましくは、上記ウイングのゴム硬度Ｈｗと、トレッドのゴム硬度Ｈｔとの差（Ｈｗ−Ｈｗ）は、０より小さく−６以上にされている。

好ましくは、上記ウイングのゴム硬度Ｈｗと、サイドウォールのゴム硬度Ｈｓとの差（Ｈｗ−Ｈｓ）は、０より小さく−５以上にされている。

本発明に係るタイヤは、ウイングの半径方向外側に、十分な厚さのトレッドゴムが配置されているので、トレッドのショルダー領域において十分な剛性を発揮しうる。また、このトレッドは、十分なグリップ性能を発揮しうる。このタイヤは、旋回性能に優れている。

図１は、本発明の一実施形態に係る二輪自動車用タイヤの一部が示された断面図である。 図２は、図１のタイヤの一部が拡大された断面図である。 図３（ａ）は、従来のタイヤと路面との接地状態が示された説明図であり、図３（ｂ）は図１のタイヤと路面との接地状態が示された説明図である。

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タイヤ２の一部が示された断面図である。このタイヤ２は、二輪自動車に装着される。この図１において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。図１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、この赤道面に対してほぼ左右対称の形状を呈する。

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、バンド１２、インナーライナー１４及びウイング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。

トレッド４は、耐摩耗性、耐熱性及びグリップ性に優れた架橋ゴムからなる。トレッド４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。このトレッド４は、路面と接地するトレッド面１８を形成する。このトレッド面１８に溝が刻まれてもよい。溝が刻まれることにより、トレッドパターンが形成される。

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のゴム硬度Ｈｓは、トレッド４のゴム硬度Ｈｔより小さい。サイドウォール６の複素弾性率Ｅ^＊ｓ は、トレッド４の複素弾性率Ｅ^＊ｔ より小さい。このサイドウォール６は、撓みによって路面からの衝撃を吸収する。このサイドウォール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の半径方向内側に位置している。このビード８は、コア２０及びエイペックス２２を備えている。このコア２０は、リング状にされている。エイペックス２２は、コア２０から半径方向外向きに延びる。エイペックス２２は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス２２は、高硬度な架橋ゴムからなる。

カーカス１０は、両側のビード８の間に架け渡されている。カーカス１０は、トレッド４及びサイドウォール６の内側に沿っている。このカーカス１０は、カーカスプライ２４を備えている。このカーカスプライ２４は、このビード８の周りを軸方向内側から外側に向かって巻かれている。

カーカスプライ２４は、ビード８の周りを巻かれることで、主部２４ａと折り返し部２４ｂとが形成されている。主部２４ａは、トレッド４及びサイドウォール６の内側に沿って、一方のビード８から他方のビード８まで延びている。折り返し部２４ｂは、ビード８の軸方向外側で、半径方向外向きに延びている。折り返し部２４ｂは、エイペックス２２及び主部２４ａに積層されている。

図示されないが、カーカスプライ２４は、カーカスコードとトッピングゴムとからなる。このカーカスコードは赤道面に対して傾斜している。この赤道面に対してなす傾斜角度の絶対値は、６０°以上９０°以下である。換言すれば、このタイヤ２はラジアルタイヤである。このカーカスコードは、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。

バンド１２は、カーカス１０の半径方向外側に位置する。バンド１２は、カーカス１０に積層されている。バンド１２は、トレッド４の半径方向内側に位置している。バンド１２は、一方の軸方向端１２ａから他方の軸方向端１２ａまでトレッド４に沿って延びている。バンド１２は、カーカス１０を補強する。

このバンド１２は、図示されないが、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、螺旋状に巻かれている。コードは、実質的に周方向に延びている。周方向に対するコードの角度は、５°以下、さらには２°以下である。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、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。

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、空気透過性に優れた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。

ウイング１６は、トレッド４の軸方向端に位置している。ウイング１６は、トレッド４とサイドウォール６との間に位置している。ウイング１６は、トレッド４とサイドウォール６とを連結する。ウイング１６は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。このウイング１６のゴム組成は、トレッド４のゴム組成と異なっている。ウイング１６のゴム硬度Ｈｗは、トレッド４のゴム硬度Ｈｔより小さい。ウイング１６の架橋ゴムの複素弾性率Ｅ^＊ｗ は、トレッド４の架橋ゴムの複素弾性率Ｅ^＊ｔ より小さい。更に、このウイング１６のゴム組成は、サイドウォール６のゴム組成と異なっている。このタイヤ２では、ウイング１６のゴム硬度Ｈｗは、好ましくはサイドウォール６のゴム硬度Ｈｓより小さい。

図１の点Ｐｅは、トレッド面１８の端であって、トレッド端を示している。点Ｐｗは、タイヤ２の軸方向外面における、トレッド４とウイング１６との境界を示している。言い換えると、この点Ｐｗは、ウイング１６のウイング端を示している。点Ｐｓは、タイヤ２に軸方向外面における、サイドウォール６とウイング１６との境界を示している。

図２の二点鎖線Ｌｗは、ウイング端Ｐｗにおける、タイヤ２の軸方向外面の接線を示している。二点鎖線Ｌｈは、ウイング端Ｐｗを通って水平方向の延びる直線を示している。角度θｗは、この直線Ｌｈと接線Ｌｗとがなす角度を示している。両矢印Ｄｔは、トレッド端Ｐｅからウイング端Ｐｗまでの直線距離を示している。両矢印Ｄｗは、ウイング端Ｐｗから点Ｐｓまでの直線距離を示している。両矢印Ｄｅは、トレッド端Ｐｅから点Ｐｓまでの直線距離を示している。この角度θｗ、距離Ｄｔ、距離Ｄｗ及び距離Ｄｅは、図１及び図２に示されるように、タイヤ２から切り出された断面において測定される。

図３（ａ）には、旋回走行における従来のタイヤ３２が示されている。タイヤ３２が路面３４に接地した状態が示されている。このタイヤ３２は、トレッド３６及びウイング３８を備えている。このウイング３８は、半径方向においてトレッド端Ｐｅの近傍まで延びている。旋回走行において、トレッド３６は、路面３４から外力を受ける。図３（ａ）の矢印Ｆｘは、この外力の、路面３４に平行な方向の分力を示している。矢印Ｆｚは、この外力の、路面３４に垂直な方向の分力を示している。このウイング３８のゴム硬度は、トレッド４のそれに比べて小さい。このウィング３８のの複素弾性率Ｅ^＊ｗ は、トレッド４のそれに比べて小さい。このウイング３８は、トレッド３６のトレッド端Ｐｅ近傍の剛性を低下させる。

図３（ｂ）には、旋回走行におけるタイヤ２が示されている。タイヤ２が路面３４に接地している。このタイヤ２では、このウイング端Ｐｗは、トレッド端Ｐｅから離れている。このタイヤ２では、トレッド端Ｐｅからウイング端Ｐｗまでの距離Ｄｔが５ｍｍ以上にされている。このウイング１６は、タイヤ３２のウイング３８に比べて、そのボリュームが小さい。このウイング１６は、タイヤ２の剛性の向上に寄与する。このタイヤ２は、タイヤ３２に比べて、より大きなキャンバースラストを発生しうる。このタイヤ２は、タイヤ３２より高速で旋回走行しうる。

一方で、トレッド端Ｐｅからウイング端Ｐｗまでの距離Ｄｔが大きいタイヤ２では、トレッド４のボリュームが増加して、サイドウォール６のボリュームが減少する。サイドウォール６のボリュームの減少により、衝撃の吸収性が低下する。衝撃の吸収性の低下は、操縦安定性を損なう。この観点から、この距離Ｄｔは、好ましくは１０ｍｍ以下である。

前述の様に、このウイング１６のボリュームを小さくすることは、タイヤ２の剛性の向上に寄与する。トレッド端Ｐｅから点Ｐｓまでの距離Ｄｅと、ウイング端Ｐｗから点Ｐｓまでの距離Ｄｗとの比Ｄｗ／Ｄｅが小さいタイヤ２は、大きいキャンバースラストを発生しうる。このタイヤ２は、より高速での旋回走行をしうる。また、この比Ｄｗ／Ｄｅが小さくされることで、ウイング１６が路面３４に接地することが抑制される。これらの観点から、この比Ｄｗ／Ｄｅは、好ましくは０．７以下であり、更に好ましくは０．６以下であり、特に好ましくは０．５以下である。

一方で、この比Ｄｗ／Ｄｅが大きいタイヤ２は、衝撃の吸収性に優れる。また、この比Ｄｗ／Ｄｅが大きくされることで、ウイング１６はトレッド４及びサイドウォール６との間で十分な接着性を発揮しうる。これらの観点から、この比Ｄｗ／Ｄｅは、好ましくは０．３以上であり、更に好ましくは０．４以上であり、特に好ましくは０．５以上である。

図３（ｂ）の両矢印θｔは、タイヤ２の軸方向外面の接線Ｌｗと路面３４とのなす角度を示している。タイヤ２の角度θｗが大きいタイヤ２では、この角度θｔも大きい。角度θｔが大きいタイヤ２では、サイドウォール６が撓み易い。この撓みを繰り返すことで、サイドウォール６の表面に亀裂が発生し易い。この亀裂は、経時的にクラックに成長する恐れがある。このサイドウォール６の亀裂の成長を抑制する観点から、ウイング１６の傾斜角度θｗは、好ましくは７０°以下であり、更に好ましくは６０°以下である。一方で、この角度θｔが大きいタイヤ２は、直進走行において、高い剛性を得られる。この観点から、角度θｔは、好ましくは３０°以上である。

このウイング１６のゴム硬度Ｈｗは、トレッド４との接着性を高める観点から、トレッド４のゴム硬度Ｈｔより小さくされている。ウイング１６のゴム硬度Ｈｗとトレッド４のゴム硬度Ｈｔとの差が小さいタイヤ２は、ウイング１６とトレッド４との剥離が抑制されている。このタイヤ２は、耐久性に優れている。この観点から、硬度Ｈｗと硬度Ｈｔとの差（Ｈｗ−Ｈｔ）は、好ましくは−６以上であり、更に好ましくは−４以上であり、特に好ましくは−２以上である。

このウイング１６のゴム硬度Ｈｗは、サイドウォール６との接着性を高める観点から、サイドウォール６のゴム硬度Ｈｓより小さいことが好ましい。ウイング１６のゴム硬度Ｈｗとサイドウォール６のゴム硬度Ｈｓとの差が小さいタイヤ２は、ウイング１６とサイドウォール６との剥離が抑制されている。このタイヤ２は、耐久性に優れている。この観点から、硬度Ｈｗと硬度Ｈｓとの差（Ｈｗ−Ｈｓ）は、好ましくは−５以上であり、更に好ましくは−３以上であり、特に好ましくは−１以上である。

本発明の硬度は、「ＪＩＳ Ｋ６２５３」の規定に準じ、タイプＡのデュロメータによって測定される。図１に示された断面にこのデュロメータが押し付けられ、硬度が測定される。測定は、２３℃の温度下でなされる。

本発明の複素弾性率Ｅ^＊ は、「ＪＩＳ Ｋ ６３９４」の規定に準拠して測定される。この複素弾性率Ｅ^＊ は、以下の条件下で測定される。
測定装置 ：粘弾性スペクトロメーター「ＶＥＳ・Ｆ−３型」（岩本製作所社製）
初期歪み ：１０％
動歪み ：２％
周波数 ：１０Ｈｚ
変形モード：引張
測定温度 ：７０℃

本発明では、タイヤ２の各部材の寸法及び角度は、図１に示されるように、タイヤ２から切り出された断面で測定される。本明細書において正規リムとは、タイヤ２が依拠する規格において定められたリムを意味する。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に示された構成を備えたタイヤが得られた。このタイヤサイズは、「１８０／５５ＺＲ１７」であった。このタイヤの比Ｄｗ／Ｄｅ、距離Ｄｔ（ｍｍ）、ゴム硬度差（Ｈｗ−Ｈｔ）、ゴム硬度差（Ｈｗ−Ｈｓ）及び角度θｗ（°）は、表１に示す通りであった。

［比較例１］
従来に市販タイヤが準備された。このタイヤは図３（ａ）に示される構成を備えていた。このタイヤの比Ｄｗ／Ｄｅ、距離Ｄｔ（ｍｍ）、ゴム硬度差（Ｈｗ−Ｈｔ）、ゴム硬度差（Ｈｗ−Ｈｓ）及び角度θｗ（°）は、表１に示す通りであった。

［比較例２−３及び実施例２−３］
距離Ｄｔ（ｍｍ）が表１に示される様にされた他は、実施例１と同様にしてタイヤが得られた。

［実施例４−５］
角度θｗ（°）が表２に示される様にされた他は、実施１と同様にしてタイヤが得られた。

［実施例６−８］
比Ｄｗ／Ｄｅが表２に示される様にされた他は、実施１と同様にしてタイヤが得られた。

［比較例４及び実施例９−１０］
ゴム硬度の差（Ｈｗ−Ｈｔ）が表３に示される様にされた他は、実施１と同様にしてタイヤが得られた。

［実施例１１−１３］
ゴム硬度の差（Ｈｗ−Ｈｓ）が表３に示される様にされた他は、実施１と同様にしてタイヤが得られた。

［グリップ性能、剛性、旋回性能及び衝撃吸収性］
タイヤを正規リムに組み込み、このタイヤに内圧が２９０ｋＰａとなるように空気を充填した。このタイヤを、排気量が１０００ｃｃ（ｃｍ^２）である二輪自動車のリアホイールに装着した。フロントホイールには、市販タイヤが装着された。ライダーに、この二輪自動車を運転させて、旋回走行におけるグリップ性能、剛性、旋回性能及び衝撃吸収性を評価させた。この結果が、比較例１を５とする１０段階評価で示されている。この数値が大きいほど好ましい。

［ウイング不良］
走行後のタイヤが解体されて、ウィングが観察された。トレッド面へのウイングの露出の有無と、ウイングとトレッド及びサイドウォールとの剥離の発生とが観点されて、評価がされた。この評価では、市販品として使用可能なレベルを「可」とし、特に良好なレベルを「良」とし、不合格レベルを「不可」とした。

［ＳＷクラック］
走行後のサイドウォールの亀裂の大きさ及び数が観察された。この評価では、市販品として使用可能なレベルを「可」とし、特に良好なレベルを「良」とし、不合格レベルを「不可」とした。

表１から表３に示されるように、実施例のタイヤでは、比較例のタイヤに比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明されたタイヤは二輪車に装着される空気入りタイヤに広く適用されうる。

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・・・バンド
１４・・・インナーライナー
１６・・・ウイング
１８・・・トレッド面
２０・・・コア
２２・・・エイペックス
２４・・・カーカスプライ

Claims (5)

1. トレッド、一対のサイドウォール、一対のウイングを備えており、
   それぞれのサイドウォールが、上記トレッド端から半径方向略内向きに延びており、
   それぞれのウイングがトレッドとサイドウォールとの間に位置しており、
   このウイングのゴム硬度Ｈｗがトレッドのゴム硬度Ｈｔより小さくされており、
   このウイング端Ｐｗがトレッド端Ｐｅより半径方向内側に位置しており、
   このトレッド端Ｐｅからウイング端Ｐｗまでの距離Ｄｔが５ｍｍ以上にされている二輪自動車用空気入りタイヤ。
2. 上記ウイング端Ｐｗにおけるウイングの傾斜角度が７０°以下にされている請求項１に記載のタイヤ。
3. その軸方向外面においてサイドウォールとウイングとの境界を点Ｐｓとして、
   上記トレッド端Ｐｅから点Ｐｓまでの直線距離Ｄｅとウイング端Ｐｗから点Ｐｓまでの直線距離Ｄｗとの比Ｄｗ／Ｄｅが０．３以上０．７以下である請求項１又は２に記載のタイヤ。
4. 上記ウイングのゴム硬度Ｈｗとトレッドのゴム硬度Ｈｔとの差（Ｈｗ−Ｈｗ）が０より小さく−６以上にされている請求項１から３のいずれかに記載のタイヤ。
5. 上記ウイングのゴム硬度Ｈｗとサイドウォールのゴム硬度Ｈｓとの差（Ｈｗ−Ｈｓ）が０より小さく−５以上にされている請求項１から４のいずれかに記載のタイヤ。

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