JP2017222201A

JP2017222201A - 三輪車用タイヤ

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Publication number: JP2017222201A
Application number: JP2016117040A
Authority: JP
Inventors: 直也村松; Naoya Muramatsu
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2016-06-13
Filing date: 2016-06-13
Publication date: 2017-12-21
Anticipated expiration: 2036-06-13
Also published as: EP3470241A1; EP3470241A4; US20190255885A1; JP6717674B2; EP3470241B1; WO2017217143A1; CN109311347B; CN109311347A

Abstract

【課題】旋回時にタイヤを傾けて曲がるタイプの三輪車に装着されるタイヤであって、旋回時におけるハンドリング性能を向上することができる三輪車用タイヤを提供する。
【解決手段】フロント二輪リア一輪またはフロント一輪リア二輪から構成され旋回時にタイヤを傾ける機構を備える三輪車における、二輪側に装着される三輪車用タイヤ１０である。タイヤ幅方向断面において、トレッド面のうち、タイヤ赤道ＣＬを中心とする直進時接地領域をセンター領域Ｃとし、その両側領域をショルダー領域Ｓとしたとき、センター領域におけるトレッド面の曲率半径Ｒｃが、タイヤ最大幅Ｗの５５％を超え７０％以下の範囲である。
【選択図】図１

Description

本発明は、三輪車用タイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、トレッド面の曲率半径を改良した三輪車用タイヤ、特には自動三輪車用タイヤに関する。

一般に、三輪車としては、フロント二輪リア一輪およびフロント一輪リア二輪の２種類の車両が存在する。このような三輪車のうち、旋回時にタイヤを傾けて曲がるタイプの車両は、旋回時にタイヤを傾けないタイプの車両とは異なる、特有の車体挙動を示すことになる。そのため、使用されるタイヤについても、要求性能が異なってくる。例えば、後者に適用されるタイヤにはキャンバー角がほとんど付与されないのに対し、前者に適用されるタイヤにはキャンバー角が付与されるため、これらのタイヤは、タイヤクラウン部の使用領域についても異なる。

また、三輪車では、二輪装着側において、一輪あたりにかかる荷重が一輪装着側と比較して小さくなるために、旋回時にタイヤを傾けた後に再度直立させようとする際に作用するＯＴＭ（オーバーターニングモーメント，ＯｖｅｒＴｕｒｎｉｎｇＭｏｍｅｎｔ）と呼ばれるモーメントが十分に得られなくなって、ハンドリング性が悪化するという問題があった。

三輪車用タイヤに係る先行技術としては、例えば、特許文献１に、耐摩耗性を向上する目的で、自動三輪車の後の２つの車輪に装着される自動三輪車用タイヤにおいて、トレッド面に所定の溝を設けるとともに、トレッド面の曲率半径をタイヤの断面巾の呼び寸法の７５〜２００％とする技術が開示されている。

特開２００１−３１５５０６号公報（特許請求の範囲等）

しかしながら、上記特許文献１に開示された技術は、三輪車用タイヤのうちでも旋回時にタイヤを傾けずに曲がるタイプの車両に適用されるタイヤに関するものであり、この場合、上述のようなハンドリング性の悪化の問題は生じない。このように、旋回時にタイヤを傾けて曲がるタイプの三輪車の挙動については、これまでに十分な検討がなされてきていなかった。

そこで本発明の目的は、旋回時にタイヤを傾けて曲がるタイプの三輪車に装着されるタイヤであって、旋回時におけるハンドリング性能を向上することができる三輪車用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、下記構成とすることにより上記問題を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、フロント二輪リア一輪またはフロント一輪リア二輪から構成され旋回時にタイヤを傾ける機構を備える三輪車における、二輪側に装着される三輪車用タイヤであって、
タイヤ幅方向断面において、トレッド面のうち、タイヤ赤道を中心とする直進時接地領域をセンター領域とし、該センター領域の両側領域をショルダー領域としたとき、該センター領域における該トレッド面の曲率半径Ｒｃが、タイヤ最大幅Ｗの５５％を超え７０％以下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、前記センター領域における前記トレッド面の曲率半径Ｒｃと、前記ショルダー領域における該トレッド面の曲率半径Ｒｓとの比Ｒｃ／Ｒｓが、１４５％以下であることが好ましい。

なお、本発明においてタイヤの諸寸法は、特に断りのない限り、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測定した値をいうものとする。また、上記産業規格とは、例えば、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）ＹＥＡＲＢＯＯＫであり、欧州ではＥＴＲＴＯ（ＥｕｒｏｐｅａｎＴｙｒｅａｎｄＲｉｍＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）ＳＴＡＮＤＡＲＤＭＡＮＵＡＬであり、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥＴＩＲＥａｎｄＲＩＭＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮＩＮＣ．）ＹＥＡＲＢＯＯＫである。

本発明によれば、旋回時にタイヤを傾けて曲がるタイプの三輪車に装着した際に、旋回時におけるハンドリング性能を向上することができる三輪車用タイヤを実現することが可能となった。

本発明の三輪車用タイヤの一例を示す幅方向断面図である。実施例における、キャンバー角（ＣＡ）０度の場合の縦ばねの評価結果を示すグラフである。実施例における、キャンバー角（ＣＡ）４０度の場合の縦ばねの評価結果を示すグラフである。

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。
本発明の三輪車用タイヤは、フロント二輪リア一輪またはフロント一輪リア二輪から構成され旋回時にタイヤを傾ける機構を備える三輪車における、二輪側に装着されるタイヤである。

図１に、本発明の三輪車用タイヤの一例の幅方向断面図を示す。図示するタイヤ１０は、トレッド部１１と、その幅方向両端から延びる一対のサイドウォール部１２およびビード部１３とからなり、一対のビード部１３にそれぞれ埋設された一対のビードコア１間にわたりトロイド状に延在する１枚のカーカスプライ２を骨格とする。また、カーカスプライ２のクラウン部タイヤ半径方向外側には、１枚のスパイラルベルト３が配置されている。

本発明のタイヤにおいては、タイヤ幅方向断面において、トレッド部１１の表面にあたるトレッド面のうち、タイヤ赤道ＣＬを中心とする直進時接地領域をセンター領域Ｃとし、その両側領域をショルダー領域Ｓとしたとき、センター領域Ｃにおけるトレッド面の曲率半径Ｒｃが、タイヤ最大幅Ｗの５５％を超え７０％以下の範囲である点が重要である。すなわち、従来三輪車用に適用されていたタイヤではこの値が５０％前後程度だったところを、本発明においては、これをより大きな値としている。これにより、同じキャンバー角を付与した際のＯＴＭが従来よりも増大することから、結果としてハンドリング性を向上することができる。

センター領域Ｃにおけるトレッド面の曲率半径Ｒｃは、タイヤ最大幅Ｗの５５％を超え７０％以下の範囲とすることが必要であり、好適には５５％を超え６３％以下、より好適には５６％以上５９％以下である。曲率半径Ｒｃが、タイヤ最大幅Ｗの５５％以下であると十分なＯＴＭが得られず、一方、タイヤ最大幅Ｗの７０％を超えるとＯＴＭが過剰となってハンドリングが悪化するため、いずれにしても本発明の所期の効果が得られない。ここで、本発明において、センター領域Ｃにおけるトレッド面の曲率半径Ｒｃとしては、タイヤ赤道ＣＬにおける曲率半径の値を用いることができる。

また、本発明においては、センター領域Ｃにおけるトレッド面の曲率半径Ｒｃと、ショルダー領域Ｓにおけるトレッド面の曲率半径Ｒｓとの比Ｒｃ／Ｒｓを、１４５％以下とすることが好ましい。この比Ｒｃ／Ｒｓを、１４５％より大きくすると、センター領域とショルダー領域との曲率差が大きすぎてハンドリングが悪化する。比Ｒｃ／Ｒｓは、好適には１００％以上１４５％以下、より好適には１１５％以上１３０％以下である。比Ｒｃ／Ｒｓを１００％以上とすることで、十分なＯＴＭが得られるものとなるため、好ましい。ここで、本発明において、ショルダー領域Ｓにおけるトレッド面の曲率半径Ｒｓとしては、タイヤ赤道ＣＬからトレッド面のペリフェリー長ｗｐの１／４だけタイヤ幅方向外側に離れた点Ｐにおける曲率半径の値を用いることができる。なお、トレッド面のペリフェリー長とは、タイヤ幅方向断面において、タイヤ幅方向における一方のトレッド端ＴＥから他方のトレッド端ＴＥまでをトレッド表面に沿って測定した長さである。

例えば、偏平率７０％のタイヤの場合、センター領域Ｃにおけるトレッド面の曲率半径Ｒｃをタイヤ最大幅Ｗの６０％とし、比Ｒｃ／Ｒｓを１００％とした場合、ビードベースラインＢＬからタイヤ最大幅位置までの高さであるサイドハイトｈ１は、タイヤ断面高さ（セクションハイト）ＳＨの約６１％となり、縦ばねの抑制効果も併せて得ることが可能となる。

ここで、ビードベースラインＢＬとは、タイヤ幅方向断面において、上記産業規格で規定されるリムのリム径の位置を通るタイヤ軸に平行な直線を意味する。また、タイヤ断面高さ（セクションハイト）ＳＨとは、タイヤの外径と上記産業規格で規定されるリムのリム径との差の１／２をいう。

本発明のタイヤにおいては、トレッド面の曲率半径について上記条件を満足するものであれば、本発明の所期の効果を得ることができ、各部の構造や部材配置、使用する材料等については、特に制限されるものではない。

カーカスプライ２は、補強コードのゴム引き層からなり、少なくとも１枚で配置することが必要であり、２枚以上であってもよく、例えば、１〜３枚で配置することができる。カーカスプライ２は、図示する例では、両端を、ビードコア１の周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止しているが、両端を、両側からビードワイヤで挟み込んで係止してもよく、特に制限はない。また、カーカスプライ２の補強コードの角度は、ラジアルタイヤの場合はタイヤ幅方向に対して０〜２５°であり、バイアスタイヤの場合はタイヤ幅方向に対して４０〜７０°である。さらに、カーカスプライ２の補強コードとしては、通常、脂肪族ポリアミド（ナイロン）、芳香族ポリアミド（アラミド）、レーヨン、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル等の有機繊維コードが用いられる。

また、図示するタイヤにおいては、カーカスプライ２のクラウン部タイヤ半径方向外側に、実質的にタイヤ周方向に巻回された補強コードのゴム引き層よりなるスパイラルベルト３が１枚で配置されているが、本発明は、このような態様には限られない。スパイラルベルト３は、２枚以上であってもよい。また、スパイラルベルト３に代えて、タイヤ周方向に対し１５〜３０°で傾斜して配置された補強コードのゴム引き層よりなる傾斜ベルトを配置してもよい。傾斜ベルトは、１枚で配置することもでき、２枚以上であってもよく、例えば、１〜３枚で配置できるが、２枚以上の場合は、少なくとも一部を層間で交錯させて配置する。通常は、傾斜ベルトは、２枚を層間で互いに交錯させて配置する。スパイラルベルト３または傾斜ベルトの補強コードとしては、脂肪族ポリアミド（ナイロン）、芳香族ポリアミド（アラミド）、レーヨン、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル等の有機繊維コードの他、スチールコードが用いられる。

本発明においては、特に、図示するように、１枚のカーカスプライ２を骨格とし、クラウン部を１枚のスパイラルベルト３、特にはスチールコードを用いたスパイラルベルト３で補強した構造が、縦ばねを低下できるとともにＯＴＭの増大にも寄与できるために、好ましい。従来二輪車や三輪車に適用されていたタイヤとしては、２枚のカーカスプライを骨格とし、クラウン部をスチールコードを用いたスパイラルベルトの１枚、または、有機繊維を用いた傾斜ベルトの２枚で補強した構造が一般的であったが、三輪車の二輪側では、前述したように一輪あたりにかかる荷重が小さくなることから、骨格部材であるカーカスプライを１枚とするとともにクラウン部を１枚のスパイラルベルトで補強した、上記のような構造が有利である。

ここで、三輪車の二輪側では、二輪分を合わせたタイヤのばね定数が２倍となるため、乗り心地を損ないやすいという難点があったが、上記のようなタイヤの部材構成の改良により縦ばねを低下させることで、前述したような旋回時の振動の抑制効果に加えて、乗り心地の向上効果も得ることができる。

また、本発明のタイヤにおいては、サイドウォール部１２の厚みを、４〜６ｍｍとすることが好ましい。従来の三輪車用のタイヤではサイドウォール部１２の厚みを７〜９ｍｍ程度とすることが一般的であったが、従来と比較して薄肉化を図ることで、縦ばねのさらなる低減を図ることができる。サイドウォール部１２の厚みは、薄いほど縦ばねの低下に寄与できるため好ましいが、４ｍｍ未満とすると、耐久性が低下するため好ましくない。ここで、本発明において、サイドウォール部１２の厚みとは、サイドハイトｈ１のタイヤ半径方向の中間位置±サイドハイトｈ１の１０％の範囲において、タイヤ表面に対し垂直な方向に測定した、サイドウォール部１２の厚みを意味する。

上記のようなサイドウォール部１２の薄肉化を図るためには、ビードコア１のタイヤ半径方向外側に配置される、ビードフィラー４の高さｈ２を低くすることが有効である。具体的には、ビードフィラー４の高さｈ２を、サイドハイトｈ１の４０％以下とすることが好ましく、３０％以下とすることがより好ましい。ここで、ビードフィラー４の高さｈ２とは、ビードフィラー４に接するビードコア１のタイヤ半径方向外側端１ａからビードフィラー４のタイヤ半径方向外側端４ａまでのタイヤ半径方向高さを意味する。

また、本発明においては、同様に縦ばねのさらなる低減を図る観点から、カーカスプライ２を図示するように折り返す場合の折返し部２Ａの高さｈ３を、サイドハイトｈ１の７５％以下とすることが好ましく、６５％以下とすることがより好ましい。但し、折返し部２Ａの高さｈ３をサイドハイトｈ１の５０％以下とすると、耐久性が低下するため、高さｈ３はサイドハイトｈ１の５０％を超えるものとすることが好ましい。ここで、カーカスプライ２の折返し部２Ａの高さｈ３とは、ビードベースラインＢＬからカーカスプライ２の折返し部２Ａのタイヤ半径方向外側端２ａまでの高さを意味する。

さらに、本発明においては、ベルト、図示する例ではスパイラルベルト３の配置幅ｗｂを、トレッド面のペリフェリー長ｗｐの８５％以下とすることが好ましく、８０％以下とすることがより好ましい。これにより、タイヤ剛性を低下させて、乗り心地性を向上することができる。ここで、ベルトの配置幅ｗｂとは、タイヤ幅方向におけるベルトの両端間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。

本発明のタイヤは、三輪車、特には自動三輪車において、二輪側に装着される三輪車用タイヤであり、フロントタイヤおよびリアタイヤのいずれにも適用可能であるが、特に、フロント二輪リア一輪タイプの三輪車のフロント二輪用として有用である。また、本発明は、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。
下記の表中に示す条件に従い、フロント二輪リア一輪から構成され旋回時にタイヤを傾ける機構を備える自動三輪車における、フロントタイヤに装着される三輪車用タイヤを作製した。タイヤサイズはフロントタイヤ１２０／７０Ｒ１７Ｍ／Ｃであり、リアタイヤ１９０／５５Ｒ１７Ｍ／Ｃであった。ここで、タイヤをリム組みして内圧を充填した無負荷状態におけるタイヤをタイヤ幅方向断面において、トレッド面のうち、タイヤ赤道を中心とする直進時接地領域をセンター領域Ｃ、センター領域の両側領域をショルダー領域Ｓとする。

得られた各供試タイヤについて、ＯＴＭおよび縦ばねを評価した。結果は、従来例１を１００とする指数で示した。結果を、下記の表中に併せて示す。また、図２および図３に、従来例１，２および実施例１についての、キャンバー角（ＣＡ）０度および４０度の場合の荷重に対する縦ばねの関係を示すグラフを示す。

＊１）センター領域におけるトレッド面の曲率半径Ｒｃと、タイヤ最大幅Ｗとの比Ｒｃ／Ｗを百分率で示す。
＊２）センター領域におけるトレッド面の曲率半径Ｒｃと、ショルダー領域におけるトレッド面の曲率半径Ｒｓとの比Ｒｃ／Ｒｓを百分率で示す。
＊３）サイドハイトｈ１と、タイヤ断面高さＳＨとの比ｈ１／ＳＨを百分率で示す。
＊４）ビードフィラーの高さｈ２と、サイドハイトｈ１との比ｈ２／ｈ１を百分率で示す。
＊５）カーカスプライの折返し部の高さｈ３と、サイドハイトｈ１との比ｈ３／ｈ１を百分率で示す。
＊６）スパイラルベルトの配置幅ｗｂと、トレッド面のペリフェリー長ｗｐとの比ｗｂ／ｗｐを百分率で示す。

上記表中に示すように、各実施例では、高いＯＴＭが得られていることが確かめられた。また、各実施例では、縦ばねについても大幅に低減されていた。

１ビードコア
１ａビードコアのタイヤ半径方向外側端
２カーカスプライ
２Ａカーカスプライの折返し部
２ａカーカスプライの折返し部のタイヤ半径方向外側端
３スパイラルベルト
４ビードフィラー
４ａビードフィラーのタイヤ半径方向外側端
１０三輪車用タイヤ
１１トレッド部
１２サイドウォール部
１３ビード部

Claims

フロント二輪リア一輪またはフロント一輪リア二輪から構成され旋回時にタイヤを傾ける機構を備える三輪車における、二輪側に装着される三輪車用タイヤであって、
タイヤ幅方向断面において、トレッド面のうち、タイヤ赤道を中心とする直進時接地領域をセンター領域とし、該センター領域の両側領域をショルダー領域としたとき、該センター領域における該トレッド面の曲率半径Ｒｃが、タイヤ最大幅Ｗの５５％を超え７０％以下の範囲であることを特徴とする三輪車用タイヤ。
前記センター領域における前記トレッド面の曲率半径Ｒｃと、前記ショルダー領域における該トレッド面の曲率半径Ｒｓとの比Ｒｃ／Ｒｓが、１４５％以下である請求項１記載の三輪車用タイヤ。