JP5103081B2 - 自動二輪車用空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車用空気入りタイヤに関するものである。

自動二輪車用タイヤによるコーナリング走行に当っては、タイヤへのスリップアングルの付与を主体としてコーナリングする乗用車、バス、トラック等のいわゆる四輪車用タイヤとは異なり、タイヤを路面に対して傾斜させるキャンバー角の付与が必要となる。
これがため、自動二輪車用タイヤでは、直進走行時とコーナリング時とではトレッド部の接地域が大きく異なることになる。

すなわち、直進走行時には、トレッド部の、タイヤ赤道面を含む中央トレッド部領域が路面に接地して、その路面に駆動力および制動力を伝達するべく機能し、コーナリング時には、トレッド接地端を含むショルダートレッド部領域が路面に接地して、自動二輪車用に作用する遠心力に対抗する横力を発生するべく機能する。
そして、これらの領域の中間に位置する中間トレッド部領域は、例えばコーナーの立ち上がり等で、路面に、駆動力および制動力を伝えるとともに、コーナリングに際する遠心力に対抗する横力を発生するべくも機能することになる。

したがって、自動二輪車用タイヤのトレッド部接地域に配設されるトレッドゴムは、単一のゴム種や、単一のゴム硬度等を選択するだけでは、それぞれの接地域に、上述したようなそれぞれの機能を十分に発揮させることができなかった。

そこで、例えば、特許文献１には、トレッド部の接地域をセンター域とショルダー域との三つの領域に分割し、それらのそれぞれの領域に配設されるトレッドゴムを、損失正接の、動的弾性率に対する比の適正なゴム材質とすることで、センター域による、直進走行時の高速耐久性の向上と、ショルダー域による、コーナリング時のグリップ性および安定性の向上を企図した二輪車用の空気入りタイヤが記載されている。

しかるに、この特許文献１に記載された二輪車用の空気入りタイヤは、センター域による高速耐久性の向上と、ショルダー域による、コーナリング時のグリップ性および安定性の向上とは実現できるものの、そのタイヤでは、特に、コーナリング時のコーナーの立ち上がり等で路面に接地するセンター域とショルダー域との両者に跨る中間域に必要とされる駆動力および制動力の路面への伝達および、遠心力に対抗する力としての横力の発生に関しては今だ不十分であった。
しかもこの二輪車用空気入りタイヤは、特にコーナリング走行によって、中間トレッド部領域付近に偏摩耗等が発生し易い傾向にあった。

また、例えばセンター域とショルダー域とに、損失正接の、動的弾性率に対する比の大きく異なる二種類のトレッドゴムを使用すると、キャンバー角の増加または減少時に、異種のゴムが順次にまたは同時に接地することになって、キャンバー角の変化につれてトレッドゴムの接地性が急激に変化することになるため、コーナリング時の走行安定性が不十分となるおそれがあった。
特開２００６−２７３２４０号公報

そこで、本発明は、特に、タイヤへの中庸のキャンバー角の付与時の駆動性および制動性を、走行安定性の不安なしに向上させた自動二輪車用空気入りタイヤを提供する。

この発明にかかる自動二輪車用空気入りタイヤは、一層以上の層構造になるトレッドゴムを含むトレッド部と、このトレッド部のそれぞれの側部に連続してタイヤ半径方向内側へ延びる一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ半径方向内側に連続するビード部とを具えるものにおいて、前記トレッド部の接地域が、タイヤ赤道面を含む中央トレッド部領域と、トレッド接地端を含む一対のショルダートレッド部領域と、中央トレッド部領域とショルダートレッド部領域との間に位置する一対の中間トレッド部領域との五つの領域からなり、中間トレッド部領域を、２０〜３０°のキャンバー角を付与した時に接地する領域とし、前記中間トレッド部領域の全体にわたって配設した中間トレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の１００％モジュラスが、前記中央トレッド部領域の全体にわたって配設した中央トレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の１００％モジュラスおよび、前記ショルダートレッド部領域の全体にわたって配設したショルダートレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の１００％モジュラスのいずれよりも大きいことを特徴とするものである。

ここで、「少なくとも一層構造のトレッドゴム」とは、トレッド部のトレッドゴムが単層構造の場合のみならず、積層構造の、例えばキャップアンドベース構造等のトレッドゴムをも含む意である。
「２０〜３０°のキャンバー角が付与した時に接地する領域」とは、ＪＡＴＭＡ（ＴＨＥ Ｊａｐａｎ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｔｙｒｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ， Ｉｎｃ．） ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ、ＥＴＲＴＯ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ） ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＭＡＮＵＡＬ、ＴＲＡ（ＴＨＥ ＴＩＲＥ ａｎｄ ＲＩＭ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ ＩＮＣ．）ＹＥＡＲ ＢＯＯＫで規格が定められた適用リムに組み付け、同じく、ＪＡＴＭＡ等に規定された内圧を充填し、後輪荷重（１５０ｋｇのライダー一名乗車時）を負荷し、２０〜３０°のキャンバー角を付与した時に接地する領域とする。

ここで、１００％モジュラスとは、ＪＩＳダンベル状３号形サンプルを用意し、ＪＩＳＫ６２５１に準拠して、室温で５００±２５ｍｍ／ｍｉｎの速度で引張試験を行って測定した引張応力である。

このようなタイヤにおいてより好ましくは、中央トレッドゴムの１００％モジュラスを、ショルダートレッドゴムの１００％モジュラスより大きいものとする。

また好ましくは、中間トレッドゴムの１００％モジュラスを、１．３〜２．１Ｍｐａの範囲とする。

より好ましくは、中央トレッドゴムの１００％モジュラスを、１．０〜１．８Ｍｐａの範囲とし、ショルダートレッドゴムの１００％モジュラスを、０．９〜１．７Ｍｐａの範囲とする。

また、以上に述べたいずれかのタイヤにおいて、サイドウォール部に、自動二輪車の後輪装着用タイヤであることを表示することが好ましい。

自動二輪車用空気入りタイヤでは、直進走行時に接地する中央トレッド部領域は、路面に駆動力および制動力を効率よく伝達するのに適した物性が必要であり、コーナリング時に接地するショルダートレッド部領域は、十分な横力を発生するのに適した物性を具える必要がある。
また、それらの両領域間に位置するトレッド部の中間トレッド部領域には、コーナーの立ち上がり等での、駆動力および制動力の効率的な路面伝達に加えて、十分な横力を発生できる物性を付与することが必要になる。

そこで、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤでは、トレッド部の接地域が、タイヤ赤道面を含む中央トレッド部領域と、トレッド接地端を含む一対のショルダートレッド部領域と、中央トレッド部領域とショルダートレッド部領域との間に位置する一対の中間トレッド部領域との五つの領域からなり、中間トレッド部領域を、２０〜３０°のキャンバー角の付与時に接地する領域とすることにより、トレッド部のそれぞれの接地域に必要な物性を提供し、それぞれの性能の両立化が可能となる。

すなわち、それが２０°未満では、コーナー立ち上がり時の駆動力および制動力を伝えるとともに、横力を発生する剛性が確保できないだけでなく、中央トレッド部領域の剛性が高まり吸収性の悪化をもたらす。一方、３０°を越えると、コーナー立ち上がり時の駆動力および制動力を伝えるとともに、横力を発生する剛性が確保できないだけでなく、コーナリング時接地するショルダートレッド部領域の剛性が高まり、吸収性の悪化をもたらす。

そして、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤでは、外力によるトレッド部の延びに対する剛性としての、トレッドゴムのモジュラスに着目した。このモジュラスの大小の目安としては、比較的データが安定する伸び１００％時の値である１００％モジュラスを採用することとした。

そして、中間トレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の１００％モジュラスを、中央トレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の１００％モジュラスおよび、ショルダートレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の１００％モジュラスのいずれよりも大きくすることにより、特に、タイヤに中庸のキャンバー角が付与されるコーナーの立ち上がり等で接地する中間トレッド部領域に高い剛性を確保して、タイヤの前後剛性および、横剛性を高めることができるので、その中間トレッド部領域に高い駆動性および制動性を発揮させることができ、また、遠心力に対抗するのに十分な横力を発揮させることができる。

以下に、図面を参照しながら本発明の自動二輪車用空気入りタイヤを詳細に説明する。
図１は、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤの一の実施形態を示す子午線断面図である。

図１中の１はトレッド部を、２はトレッド部１のそれぞれの側部に連続して半径方向内側へ延びる一対のサイドウォール部を、そして３はサイドウォール部２の半径方向内側に連続するビード部をそれぞれ示す。

タイヤは、トレッド部１からサイドウォール部２を通りビード部３のビードコア４の周りに折り返したカーカスプライ５を有する。図に示すところでは、一枚のカーカスプライ５によってカーカスを構成しているが、複数枚のカーカスプライによってカーカスを構成することもできる。

カーカスプライ５のクラウン域の外周側には、少なくとも一枚の周方向補強コード層からなるベルト６が配設されており、このベルト６の、例えば一本若しくは複数本のコードを、タイヤ周方向への延在姿勢で連続して巻き付けた、いわゆるスパイラルベルト構造とすることができる。
ベルト６のさらに外周側には、タイヤの最大幅位置まで弧状に延びてトレッド部１の接地域を形成するトレッドゴム７が設けられている。また、トレッドゴム７の両側には、サイド部を形成するサイドゴム８が設けられている。
さらに、図１では省略しているが、トレッドゴム７の表面には、所要の溝が形成されている。

ここに示すタイヤでは、トレッド部１の接地域を、タイヤ赤道面を含んで位置する中央トレッド部領域Ａと、トレッド接地端を含んで位置するショルダートレッド部領域Ｃと、中央トレッド部領域Ａとショルダートレッド部領域Ｃとの間に位置する中間トレッド部領域Ｂとの五つの領域にて形成し、ショルダートレッド部領域Ｃと中間トレッド部領域Ｂは、それぞれ赤道面を挟んで対称となる位置に一対ずつ形成している。

そして、中間トレッド部領域Ｂを、２０〜３０°のキャンバー角を付与した時に接地する領域とする。したがって、中央トレッド部領域Ａは、２０°未満でキャンバー角が付与したときに接地する領域であり、ショルダートレッド部領域Ｃは、３０°を越えてキャンバー角が付与したときに接地する領域である。

またここでは、このようなそれぞれの領域に配設したトレッドゴム７を単層構造のものとし、中間トレッド部領域Ｂの全体にわたって配設した中間トレッドゴム７ｂの、少なくとも接地面を形成する部分の１００％モジュラスが、中央トレッド部領域Ａの全体にわたって配設した中央トレッドゴム７ａの、少なくとも接地面を形成する部分の１００％モジュラスおよび、ショルダートレッド部領域Ｃの全体にわたって配設したショルダートレッドゴム７ｃの、少なくとも接地面を形成する部分の１００％モジュラスよりも大きくする。
ここで、より好ましくは、中央トレッドゴム７ａの１００％モジュラスを、ショルダートレッドゴム７ｃの１００％モジュラスより大きくする。

自動二輪車用タイヤでは、直進走行中はタイヤのトレッド部１の中央トレッド部領域Ａが主として接地し、一方、コーナリング走行中はキャンバー角の付与により、タイヤの接地域が、トレッド部１の中央トレッド部領域Ａからショルダートレッド部領域Ｃへと移行する。直進走行とコーナリング走行の走行頻度を比較すると、直進走行の頻度がはるかに多いことから、中央トレッド部領域Ａには耐摩耗性を重視したゴムを配置し、ショルダートレッド部領域Ｃにはグリップ力を重視したゴムを配置することで、耐摩耗性とコーナリング性の双方に優れたタイヤを得ることができる。

そして、この自動二輪車用空気入りタイヤは、タイヤに中庸のキャンバー角が付与されるコーナーの立ち上がり等で接地する中間トレッド部領域Ｂに高い剛性を確保して、タイヤの前後剛性および、横剛性を高めることができるので、その中間トレッド部領域Ｂに高い駆動性および制動性を発揮させることができ、また、遠心力に対抗するのに十分な横力を発揮させることができる。

そして、中間トレッドゴム７ｂの１００％モジュラスを、１．３〜２．１Ｍｐａの範囲にすることにより、高い駆動力、制動力および横力のそれぞれに対応できる剛性を確保することができる。

中間トレッドゴム７ｂの１００％モジュラスが、１．３Ｍｐａ未満では、剛性不足で十分な駆動力および横力が確保できない傾向があり、２．１Ｍｐａを超えると、剛性が高すぎて路面の凸凹による振動の吸収性および接地性が低下する傾向がある。

中央トレッドゴム７ａの１００％モジュラスを、１．０〜１．８Ｍｐａの範囲とし、ショルダートレッドゴム７ｃの１００％モジュラスを、０．９〜１．７Ｍｐａの範囲とすることにより、各々の耐摩耗性とコーナリング性の双方に優れた性能を確保することができる。

中央トレッドゴム７ａの１００％モジュラスが、１．０Ｍｐａ未満では、剛性不足で耐摩耗性が低下する傾向があり、１．８Ｍｐａを超えると、剛性が高すぎて路面の凸凹に対する吸収性が低下する傾向がある。

ショルダートレッドゴム７ｃの１００％モジュラスを、０．９Ｍｐａ未満では、剛性が低すぎて横力に耐えうる剛性が確保することができない傾向があり、１．７Ｍｐａを超えると、コーナリング時の路面の凸凹に対する吸収性が低下する傾向がある。

自動二輪車の場合、後輪（リア）が駆動輪となるため、本発明は後輪装着用タイヤに適用すると効果が大きく、サイドウォール部２に、自動二輪車の後輪装着用タイヤであることを表示する。

次に、図２に示すような構造を有する、リア用タイヤのサイズが１９０／５０ＺＲ１７、モノフィラメントスパイラルベルトとナイロンカーカスを設けたラジアルタイヤを試作し、表１〜表２に示すように、それぞれの諸元を変化させた実施例タイヤ１〜実施例タイヤ４および、比較例タイヤ１〜比較例タイヤ４のそれぞれにつき、駆動性を、評価した。
なお、フロント用タイヤのサイズは１２０／７０ＺＲ１７のラジアルタイヤとし、評価車両は排気量１０００ｃｃとした。
本発明ではトレッド部以外のタイヤ構造については改変を要しないため、従来の自動二輪車用空気入りタイヤの構造とほぼ同様とした。

（駆動性）
実施例タイヤ１〜実施例タイヤ４、比較例タイヤ１〜比較例タイヤ４のそれぞれを、リムサイズＭＴ６．００のリムに装着し、内圧を２９０ｋＰａとし、荷重１５０ｋｇ、試験速度３０〜３００ｋｍ／ｈ、走行距離４ｋｍの周回コースを、キャンバー角０〜４５°で繰り返し走行させ、ライダーのフィーリングで、駆動性を評価して、表３に示す。
比較例タイヤ１の値をコントロールとして指数評価した。指数値が大きいほど、良好であることを示す。

表３の結果から、実施例タイヤ１〜実施例タイヤ４は、比較例タイヤ１〜比較例タイヤ４に対し、十分な駆動力を発揮できた。

実施例タイヤ１〜実施例タイヤ４、比較例タイヤ１〜比較例タイヤ４のそれぞれにつき、路面の凸凹による振動の吸収性についての評価を行ったので、以下に説明する。

（吸収性）
荷重１５０ｋｇ、試験速度３０〜３００ｋｍ／ｈ、走行距離４ｋｍの周回コースを、キャンバー角０〜４５°で、路面の凸凹による振動の振幅の大きさ、振動の始まるキャンバー角を路面の凸凹による振動の吸収性としてライダーのフィーリングで評価して、表４に示す。
比較例タイヤ１の値をコントロールとして指数表示した。数値が大きいほど、吸収性が良好であることを示す。

表４の結果から、実施例タイヤ１〜実施例タイヤ４は、比較例タイヤ１〜比較例タイヤ４に対し、十分な吸収性を確保できた。

表３〜表４の結果から、実施例タイヤ１〜実施例タイヤ４は、比較例タイヤ１〜比較例タイヤ４に対し、駆動性および吸収性が優れていた。

本発明の自動二輪車用空気入りタイヤの一の実施形態を示す幅方向断面図である。 本発明の自動二輪車用空気入りタイヤの他の実施形態を示す幅方向断面図である。

符号の説明

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ ビードコア
５ カーカスプライ
６ ベルト
７ トレッドゴム
７ａ 中央トレッドゴム
７ｂ 中間トレッドゴム
７ｃ ショルダートレッドゴム
８ サイドゴム
Ａ 中央トレッド部領域
Ｂ 中間トレッド部領域
Ｃ ショルダートレッド部領域

Claims (5)

1. 一層以上の層構造になるトレッドゴムを含むトレッド部と、このトレッド部のそれぞれの側部に連続してタイヤ半径方向内側へ延びる一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ半径方向内側に連続するビード部とを具える自動二輪車用空気入りタイヤにおいて、
   前記トレッド部の接地域が、タイヤ赤道面を含む中央トレッド部領域と、トレッド接地端を含む一対のショルダートレッド部領域と、中央トレッド部領域とショルダートレッド部領域との間に位置する一対の中間トレッド部領域との五つの領域からなり、中間トレッド部領域を、２０〜３０°のキャンバー角を付与した時に接地する領域とし、前記中間トレッド部領域の全体にわたって配設した中間トレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の１００％モジュラスが、前記中央トレッド部領域の全体にわたって配設した中央トレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の１００％モジュラスおよび、前記ショルダートレッド部領域の全体にわたって配設したショルダートレッドゴムの、少なくとも接地面を形成する部分の１００％モジュラスのいずれよりも大きいことを特徴とする自動二輪車用空気入りタイヤ。
2. 中央トレッドゴムの１００％モジュラスが、ショルダートレッドゴムの１００％モジュラスより大きい請求項１に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
3. 中間トレッドゴムの１００％モジュラスが、１．３〜２．１Ｍｐａの範囲である請求項１または２に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
4. 中央トレッドゴムの１００％モジュラスが、１．０〜１．８Ｍｐａの範囲であり、ショルダートレッドゴムの１００％モジュラスが、０．９〜１．７Ｍｐａの範囲である請求項１〜３のいずれかに記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
5. サイドウォール部に、自動二輪車の後輪装着用タイヤであることを表示してなる請求項１〜６のいずれか記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。

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