JP5110893B2 - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

Description

この発明は、ビードコアを埋設した一対のビード部、ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部、及び両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部を具える自動二輪車用空気入りタイヤ、特にはドライ路面を高速走行するための自動二輪車用空気入りタイヤに関するものであり、かかる自動二輪車用空気入りタイヤのコーナリング走行時のグリップ性能及び高速走行時の直進安定性の向上を図る。

自動二輪車用空気入りタイヤは、直進走行時には、トラクション性能によりその駆動力が規定される。優れたトラクション性能は、トレッド部をゴム硬度の大きなゴムで構成することにより得られる。また、自動二輪車用空気入りタイヤは、コーナリング走行時には、バンキングすることで旋回する。このとき、主としてトレッド部のショルダー領域が路面に接地し、そのショルダー領域と路面との摩擦力が遠心力に抗することでバランスをとり、コーナリング走行が達成される。かかる摩擦力は、自動二輪車用空気入りタイヤのグリップ性能と相関する。優れたグリップ性能は、トレッド部をゴム硬度の小さなゴムで構成することにより得られる。このことから、特にコーナリング性能の重視される又はコーナリング走行を多用するレース用タイヤでは、トレッド部全体のゴム硬度を小さくした自動二輪車用空気入りタイヤが使用されてきた。しかし、かかる自動二輪車用空気入りタイヤでは、コーナリング走行時のグリップ性能は充分に確保されるものの、直進走行時のトレッド接地域におけるトレッド部の剛性が低いことから、直進安定性及び耐摩耗性が低下する場合がある。

そこで、例えば、特許文献１に記載されているように、タイヤ赤道面を含む中央トレッド部領域と、かかる中央トレッド部領域を挟んで位置する両ショルダートレッド部領域の３つのトレッド部領域からなるトレッド部を具え、中央トレッド部領域のトレッドゴムを硬質ゴムで構成し、ショルダートレッド部領域のトレッドゴムを軟質ゴムで構成することにより、コーナリング走行時には、軟質ゴムによりグリップ性能を確保し、直進走行時には、硬質ゴムによりトラクション性能を確保した自動二輪車用空気入りタイヤが開発されている。また、特許文献２には、トレッド部を左右のショルダー部とこれらショルダー部に挟まれたクラウン部とで構成し、ショルダー部は硬質ゴムからなる内層と軟質ゴムからなる外層とが積層するころで構成されており、クラウン部は硬質ゴムにより構成されている自動二輪車用タイヤが記載されている。これによれば、コーナリング走行時には、軟質ゴムによりグリップ性能が確保され、直進走行時には、硬質ゴムによりトラクション性能が確保され、更には、内層のゴム硬度が高くなっていることから、トレッド部全体としての剛性が高くなり、操縦安定性能が向上する。

また、特許文献３に記載されているように、中央トレッド部領域、トレッド接地端を含むショルダートレッド部領域、中央トレッド部領域とショルダートレッド部領域とで挟まれている中間トレッド部領域の５つのトレッド部領域からなるトレッド部を具え、ショルダートレッド部領域よりも中間トレッド部領域のゴム硬度を高くし、中間トレッド部領域よりも中央トレッド部領域のゴム硬度を高くすることにより、操縦安定性能を向上させるとともに、ロードノイズを低減した空気入りタイヤが開発されている。

特開平７−１０８８０５号公報 特開２００５−２７１７６０号公報 特開２００３−３２６９１６号公報

しかし、特許文献１〜３に記載されている空気入りタイヤは、トレッド部を構成するゴムのゴム硬度の適正化を図ることにより、トラクション性能及びグリップ性能を向上させているが、高速走行時の直進安定性についての向上は図られていない。また、特許文献３に記載のタイヤは、四輪車用空気入りタイヤのみについて適正化が図られており、コーナリング走行時にバンキングして旋回する自動二輪車用空気入りタイヤについての適正化は図られていない。

したがって、この発明の目的は、トレッド部を構成するトレッドゴムのモジュラスの分布の適正化を図ることにより、コーナリング走行する際のグリップ性能を維持しつつも、高速走行時の直進安定性を向上した自動二輪車用空気入りタイヤを提供することにある。

上記の目的を達成するため、この発明の自動二輪車空気入りタイヤは、ビードコアを埋設した一対のビード部、ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部、及び両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部を具え、該トレッド部は、タイヤ幅方向断面で見て、隣接する領域を構成するゴムのモジュラスが相互に異なる、少なくとも４つのトレッド部領域から構成されており、該トレッド部領域の内、タイヤ赤道面を含むトレッド部領域である中央トレッド部領域を構成するゴムのモジュラスが、他のトレッド部領域を構成するゴムのモジュラスよりも大きく、前記中央トレッド部領域のタイヤ幅方向外側に、前記中央トレッド部領域を挟んで位置する中間トレッド部領域を有し、前記中間トレッド部領域のタイヤ幅方向外側であり、タイヤ径方向外側にある表面ゴム層がショルダートレッド部領域として積層され、前記表面ゴム層は、前記中間トレッド部領域を構成するゴムよりモジュラスの小さいゴムで構成したことを特徴とする。このような自動二輪車用空気入りタイヤは、トレッド部を構成するゴムのモジュラスの分布が適正化されていることから、コーナリング走行時のグリップ性能を維持しつつも、高速走行時の直進安定性を充分に向上させることが可能となる。ここで、「モジュラス」とは、試験温度１００℃において、ＪＩＳ Ｋ ６２５１で規定する引張り強さ試験によって測定した３００％モジュラスをいうものとする。

また、前記表面ゴム層は、前記トレッド部の一方の半部のみに配設することが好ましい。

更に、他のトレッド部領域を構成するゴムのモジュラスが、中央トレッド部領域を構成するゴムのモジュラスの４０〜９５％の範囲内にあることが好ましい。

加えてまた、ショルダートレッド部領域を構成するゴムのモジュラスが、中間トレッド部領域を構成するゴムのモジュラスの４０〜９５％の範囲内にあることが好ましい。

この発明によれば、トレッド部を構成するトレッドゴムのモジュラスの分布を適正化することにより、コーナリング走行する際のグリップ性能を維持しつつも、高速走行時の直進安定性を向上した自動二輪車用空気入りタイヤを提供することが可能となる。

以下、図面を参照しつつこの発明の実施の形態を説明する。図１はこの発明に従う代表的な自動二輪車用空気入りタイヤ（以下「タイヤ」という。）のタイヤ幅方向断面図であり、図２は図１に示すタイヤのタイヤ幅方向断面の斜視図であり、図３〜図５はこの発明に従うその他のタイヤのタイヤ幅方向断面図である。

図１及び図２に示すタイヤは、ビードコアを埋設した一対のビード部１、ビード部１からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部２、及び両サイドウォール部２の間にまたがって延びるトレッド部３を具える。そのトレッド部３は、タイヤ幅方向断面で見て、隣接する領域を構成するゴムのモジュラスが相互に異なる、少なくとも４つのトレッド部領域５、６から構成されている。また、これらトレッド部領域５、６の内、タイヤ赤道面４を含むトレッド部領域である中央トレッド部領域５は、他のトレッド部領域６を構成するゴムのモジュラスよりも大きなモジュラスを有するゴムで構成されている。このように、トレッド部３は、ゴムのモジュラスが相互に異なる、少なくとも４つのトレッド部領域５、６で構成されていることから、コーナリング走行時における、トレッド接地域のモジュラスを低くして、タイヤのグリップ性能を充分に確保しつつも、高速走行時における、トレッド接地域のモジュラスを充分に大きくして、その剛性及び弾性率を有効に増大させることで、高速走行時の直進安定性を向上することが可能となる。なお、モジュラスを１００％モジュラスにおいて規定せずに、３００％モジュラスにおいて規定しているのは、一般にトレッド部３が高速走行時にかかる荷重によって大きく撓み変形しやすいことから、３００％モジュラスという大変形領域でのゴムの物性が、高速走行するタイヤにおいて特に重要であるためである。更に、１００℃条件下においてモジュラスを規定しているのは、レースに使用するような高速走行するタイヤは、直進走行時にトレッド部３のゴム温度が８０〜１００℃といった高温になるためである。

また、トレッド部領域を構成するゴムのモジュラスは、タイヤ幅方向外側に位置するトレッド部領域ほど小さいことが好ましい。なぜなら、特にコーナリング走行時には、自動二輪車をバンキングさせればさせるほど、タイヤ幅方向外側に位置するトレッド部領域が路面と接地することとなり、かかる接地域におけるモジュラスが充分に小さくなければ、路面との摩擦力と車両の遠心力が抗してバランスをとることができずに、タイヤがスリップする可能性があるからである。

更に、他のトレッド部領域６を構成するゴムのモジュラスが、中央トレッド部領域５を構成するゴムのモジュラスの４０〜９５％の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは５０〜８５％の範囲内にある。なぜなら、他のトレッド部領域６を構成するゴムのモジュラスが中央トレッド部領域５を構成するゴムのモジュラスの４０％未満の場合には、中央トレッド部領域５における高速走行時の直進安定性を確保していたとしても、コーナリング走行時に、他のトレッド部領域６の路面接地域におけるモジュラスが小さくなり過ぎることから、他のトレッド部領域６を構成するゴムが脆くなり、かかるゴムにクラックが発生して、クラックが進展することで他のトレッド部領域６の一部が剥離してトレッド部３を破壊する可能性があり、一方、他のトレッド部領域６を構成するゴムのモジュラスが中央トレッド部領域５を構成するゴムのモジュラスの９５％を超える場合には、中央トレッド部領域５における高速走行時の直進安定性を確保していたとしても、他のトレッド部領域６の路面接地域におけるモジュラスが大きくなり過ぎることから、コーナリング走行時に充分なグリップ性能が得られずにタイヤがスリップする可能性があるからである。

更にまた、図３に示すように、トレッド部３は、中央トレッド部領域５、トレッド接地端を含む二つのショルダートレッド部領域７、中央トレッド部領域５とショルダートレッド部領域７とで挟まれる二つの中間トレッド部領域８からなることが好ましい。なぜなら、中央トレッド部領域５を構成するゴムのモジュラスが最も大きく、高速走行時の直進安定性が充分に確保されている場合には、コーナリング走行して二輪車をバンキングさせればさせるほどに、タイヤ幅方向外側のトレッド部領域のモジュラスを小さくする必要があるので、中央トレッド部領域５よりも中間陸部領域８を構成するモジュラスを小さくし、中間トレッド部領域８よりもショルダートレッド部領域７を構成するモジュラスを小さくすることで、バンキングのキャンバ角に比例したグリップ性能の高さを確保することができるからである。

加えて、中央トレッド部領域５の幅はトレッド幅の０．１５〜０．３５倍の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは、０．２０〜０．３０倍の範囲内にある。また、二つの中間トレッド部領域８の幅の和はトレッド幅の０．２５〜０．８０倍の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは０．３５〜０．７０倍の範囲内にある。更に、二つのショルダートレッド部領域７の幅の和はトレッド幅の０．０５〜０．４０倍の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは０．０８〜０．３０倍の範囲内にある。なぜなら、夫々の範囲内から外れる場合には、直進安定性及びグリップ性能のバランスが偏ることとなり、走行性能が低下する可能性があるからである。

加えてまた、ショルダートレッド部領域７を構成するゴムのモジュラスが、中間トレッド部領域８を構成するゴムのモジュラスの４０〜９５％の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは６０〜９５％の範囲内である。なぜなら、ショルダートレッド部領域７を構成するゴムのモジュラスが中間トレッド部領域５を構成するゴムのモジュラスの４０％未満の場合には、コーナリング走行時に、ショルダートレッド部領域７が路面に接地しても、かかる領域のモジュラスが小さ過ぎることから、ゴムにクラック生じ、そのクラックが進展することでショルダートレッド部領域７の一部が剥離してトレッド部３の破壊を引き起こす可能性があり、一方、ショルダートレッド部領域７を構成するゴムのモジュラスが中間トレッド部領域８を構成するゴムのモジュラスの９５％を超える場合には、コーナリング走行時に、ショルダートレッド部領域７が路面に接地しても、そのモジュラスが大き過ぎることから、充分なグリップ性能が得られずにタイヤがスリップする可能性があるからである。

なお、上述したところはこの発明の実施形態の一部を示したに過ぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を交互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。例えば、図４に示すように、トレッド部１が、比較的モジュラスの小さいゴムにより構成される左右の中間トレッド部領域８と、これら中間トレッド部領域８に挟まれ、中間トレッド部領域８を構成するゴムよりも大きなモジュラスを有するゴムにより構成される中央トレッド部領域５を具え、かかる中間トレッド部領域８のタイヤ幅方向外側に、ショルダートレッド部領域７を中間トレッド部領域８のタイヤ径方向外側にある表面ゴム層９として積層させることも可能である。なお、表面ゴム層９は中間トレッド部領域８を構成するゴムよりもモジュラスの小さいゴムにより構成される。このようなタイヤは、トレッド部を５つのトレッド部領域に分割した図３に示すタイヤと同様に、コーナリング走行時にはグリップ性能が確保され、高速走行時には直進安定性が充分に確保される。そして、更には、表面ゴム層９が積層している中間トレッド部領域８のモジュラスが大きいことから、トレッド部１全体としての剛性が高くなり、操縦安定性能が向上している。また、図５に示すように、トレッド部３の一方のトレッド半域（図示の例では右半域）のみに表面ゴム層９を配設することができる。

次に、タイヤを試作し、走行性能を評価したので、以下に説明する。

タイヤ１及び２は、図３に示すようにトレッド部を５つのトレッド部領域で構成しており、トレッド部には溝を配設しない、タイヤサイズ１９０／６５０Ｒ１６．５の自動二輪車用空気入りスリックタイヤであり、表１に示す諸元を有する。このとき、表１におけるモジュラスの数値は、タイヤ１、２の中央トレッド部領域を構成するゴムのモジュラスを基準値１００として換算して、その他のトレッド部領域を構成するゴムのモジュラスを相対値で現したものである。なお、タイヤ１、２の中央トレッド部領域を構成するゴムのモジュラスは６．５ＭＰａである。

また、比較のため、以下の従来例タイヤ１及び２についても併せて試作した。従来例タイヤ１は、図６に示す構成を具え、表１に示す諸元を有する。更に、従来例タイヤ２は、図７に示す構成を具え、表１に示す諸元を有する。

これら各供試タイヤをサイズＭＴ６．２５×１６．５のリムに取付けてタイヤ車輪とし、１０００ＣＣクラスのレースに使用するテスト車両に装着して、空気圧：２２０ｋＰａ（相対圧）、タイヤ負荷荷重２．０ｋＮを適用し、ドライ路面走行時のトラクション性能及びグリップ性能の評価を行った。なお、コーナリング走行時のグリップ性能は、テストライダーによるフィーリング評価並びに車載の実車計測器によるキャンバ角４５°以上（キャンバ角：大）及び４５°未満（キャンバ角：小）における車速及びスリップ率のデータの比較を行うことにより評価し、また、高速走行時の直進安定性は、直進高速走行時のテストライダーによるフィーリング評価により評価した。

なお、各種テストの評価の数値は１０点満点として評価されており、その評価結果は表２に示す。

表２の結果から明らかなように、タイヤ１、２は、従来例タイヤ１、２に比べ、コーナリング性能は同等もしくは向上しており、直進安定性は大きく向上している。なお、タイヤ１のキャンバ角が小さいときのコーナリング性能は従来例タイヤ２のそれよりも若干低下しているが、その直進安定性及びキャンバ角が大きいときのコーナリング性能が向上していることから、タイヤの総合的な性能が向上しているといえる。よって、総合的にみると、タイヤ１、２では、直進安定性及びコーナリング性能が高いレベルで両立していることがわかる。

以上のことから明らかなように、この発明により、トレッド部を構成するトレッドゴムのモジュラスの分布を適正化することにより、コーナリング走行する際のグリップ性能を維持しつつも、直進走行する際の直進安定性を向上している自動二輪車用空気入りタイヤを提供することが可能となった。

タイヤのタイヤ幅方向断面図である。 図１に示すタイヤのタイヤ幅方向断面の一部の斜視図である。 その他のタイヤのタイヤ幅方向断面図である。 この発明に従うその他の代表的なタイヤのタイヤ幅方向断面図である。 この発明に従うその他の代表的なタイヤのタイヤ幅方向断面図である。 従来例タイヤのタイヤ幅方向断面図である。 従来例タイヤのタイヤ幅方向断面図である。

符号の説明

１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ タイヤ赤道面
５ 中央トレッド部領域
６ 他のトレッド部領域
７ ショルダートレッド部領域
８ 中間トレッド部領域
９ 表面ゴム層

Claims (4)

1. ビードコアを埋設した一対のビード部、ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部、及び両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部を具え、
   該トレッド部は、タイヤ幅方向断面で見て、隣接する領域を構成するゴムのモジュラスが相互に異なる、少なくとも４つのトレッド部領域から構成されており、該トレッド部領域の内、タイヤ赤道面を含むトレッド部領域である中央トレッド部領域を構成するゴムのモジュラスが、他のトレッド部領域を構成するゴムのモジュラスよりも大きく、
   前記中央トレッド部領域のタイヤ幅方向外側に、前記中央トレッド部領域を挟んで位置する中間トレッド部領域を有し、
   前記中間トレッド部領域のタイヤ幅方向外側であり、タイヤ径方向外側にある表面ゴム層がショルダートレッド部領域として積層され、
   前記表面ゴム層は、前記中間トレッド部領域を構成するゴムよりモジュラスの小さいゴムで構成したことを特徴とする自動二輪車用空気入りタイヤ。
2. 前記表面ゴム層は、前記トレッド部の一方の半部のみに配設した、請求項１に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
3. 前記他のトレッド部領域を構成するゴムのモジュラスが、前記中央トレッド部領域を構成するゴムのモジュラスの４０〜９５％の範囲内にある、請求項１又は２に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
4. 前記ショルダートレッド部領域を構成するゴムのモジュラスが、前記中間トレッド部領域を構成するゴムのモジュラスの４０〜９５％の範囲内にある、請求項１〜３のいずれか一項に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。

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