JP5475420B2

JP5475420B2 - 自動二輪車用空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5475420B2
Application number: JP2009276031A
Authority: JP
Inventors: 孝記林
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2009-12-04
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2029-12-04
Also published as: EP2508363B1; WO2011068173A1; CN102639340A; JP2011116257A; CN102639340B; EP2508363A4; US8794277B2; EP2508363A1; US20120241060A1

Description

本発明は自動二輪車用空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、トレッドパターンの改良に係る自動二輪車用空気入りタイヤに関する。

一般に、自動二輪車を傾斜走行させた際のタイヤ接地面においては、タイヤ径差に起因してタイヤ表面の引きずりが発生する。そのため傾斜走行時には、この引きずりの作用により、直進走行時よりもタイヤの摩耗が促進されることになる。従来は、傾斜走行時のタイヤの摩耗を抑制するためには、（１）タイヤ踏面部の溝深さを、タイヤ中央部から傾斜走行時に多用する部分まで一様に深くする、（２）タイヤ踏面部のうち傾斜走行時に多用する部分の溝を除去する、などの手段が用いられてきた。

自動二輪車における旋回性能の改良に係る技術としては、例えば、特許文献１に、トレッドの中央周線に対しわずかに傾斜するらせん状に配列した高弾性のコードよりなるベルトを、トレッドの中央周線を挟む両側で互いに相反する向きに１〜数本のコードを平行に揃えたらせん状巻回配列にて、トレッド幅の０．５〜１．１倍の幅にわたらせた二輪車用空気入りラジアルタイヤが開示されている。

また、特許文献２には、トレッド部のトレッドゴムに中央溝と側辺溝とを形成して成るトレッドパターンを備え、中央溝は踏面の中央円周長さの５０％以上に相当する長さを有すると共に、その溝深さが、該溝が位置する、踏面の滑らかな延長でみたトレッドゴム厚さの７０〜９０％の範囲内にあり、かつ溝幅が弧の長さでの踏面幅の１〜５％の範囲内にあり、タイヤをその適合リムに組付けた際のタイヤの自立姿勢におけるタイヤ断面にて、中央溝の溝底と、上記側辺溝のうち踏面端縁に最も近く位置する最外側側辺溝部分の溝底とを、タイヤ赤道面上に中心をもつ一つの円弧で滑らかに結ぶ溝底円弧に関し、踏面全領域のうち少なくとも踏面幅中央と踏面端縁との中間位置から中央溝に至る間の踏面領域に存在する中央寄り側辺溝の溝底が、上記溝底円弧より踏面側に位置して成り、かつ、この中央寄り側辺溝の溝底と溝底円弧との間の距離（ｄ）と該側辺溝の深さ（Ｄ）との比（ｄ／Ｄ）の値が０．１〜０．５の範囲内にある二輪車用空気入りタイヤが開示されている。

特開昭６１−８５２０３号公報（特許請求の範囲等）特開平０９−０３９５１６号公報（特許請求の範囲等）

しかしながら、タイヤの溝の深さや溝の有無は、タイヤの耐摩耗性能だけでなく、操縦安定性能に対する寄与も非常に大きい要素である。従って、タイヤの耐摩耗性能と操縦安定性能とを両立できる溝深さおよび溝配置の設定は困難であり、これまで十分な技術は存在しなかった。

そこで本発明の目的は、トレッドパターンを改良することにより、傾斜走行時におけるタイヤの耐摩耗性能と操縦安定性能とを両立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。

本発明者は、タイヤ踏面部における溝の深さおよび配置について鋭意検討した結果、以下のようなことを見出した。まず、溝の深さについては、タイヤ踏面部のうち、タイヤ中央部のトレッド剛性が必要な部分については、操縦安定性能を重視して溝を浅くし、傾斜走行時に多用する耐摩耗性能を向上したい部分については溝を深くすることで、操縦安定性能と耐摩耗性能とを両立できる。

また、溝の配置方法によっても操縦安定性能は大きく影響を受ける。傾斜走行時におけるタイヤの耐摩耗性能を向上するために、タイヤ全体の溝を少なくしてしまうと、必要な操縦安定性能の確保が難しくなる。そこで、耐摩耗性能を向上させたい部分のみについて溝を除去することで、操縦安定性能への影響を最小限に抑えつつ、耐摩耗性能の向上を図ることができるものとなり、両性能を両立させることが可能となる。

本発明者は、上記観点から、上記溝深さおよび溝配置の２つの構成を組み合わせて用いることで、自動二輪車用空気入りタイヤにおける操縦安定性能と耐摩耗性能とを高度に両立させることが可能となることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤは、トレッド部と、該トレッド部の両側に連なる一対のサイドウォール部と、該一対のサイドウォール部にそれぞれ連なる一対のビード部とを有する自動二輪車用空気入りタイヤにおいて、
タイヤ踏面部に、複数の横断溝を有するトレッドパターンを備え、タイヤ中央部からトレッド幅の１／４の点をタイヤ中間部としたとき、該横断溝のうち該タイヤ中間部を跨いで配置された横断溝が、溝深さがタイヤ幅方向で異なり該タイヤ中間部で最も深くなるよう形成され、タイヤ中央部における溝深さをｄ_Ｃ、タイヤ中間部における溝深さをｄ_Ｍ、トレッド端における溝深さをｄ_ＴＥとしたとき、ｄ_Ｍ＞ｄ_Ｃ、および、ｄ_Ｍ＞ｄ_ＴＥを満足し、かつ、該横断溝のうちの一部が、タイヤ中央部から片側トレッド端までの間に途切れた部分を有することを特徴とするものである。

本発明においては、溝深さが前記タイヤ中間部で最も深く、かつ、前記途切れた部分を有する横断溝と、溝深さが前記タイヤ中間部で最も深く、かつ、前記途切れた部分を有しない横断溝とが、周期的に配置されていることが好ましい。また、前記横断溝の途切れた部分は、好適には前記タイヤ中間部に存在するものとする。さらに、前記途切れた部分を有する横断溝の本数は、該途切れた部分を有しない横断溝の本数より少ないことが好ましい。さらにまた、前記途切れた部分の長さは、好適には５〜２０ｍｍとする。

本発明によれば、上記所定の溝深さ変化および溝配置を有するトレッドパターンを用いたことで、操縦安定性能を確保しつつ、傾斜走行時のタイヤの摩耗を抑制して、従来より高寿命化を図った自動二輪車用空気入りタイヤを実現することが可能となった。

本発明の自動二輪車用空気入りタイヤのトレッドパターンを示す踏面部部分展開図である。本発明の自動二輪車用空気入りタイヤの外形を示す説明図である。途切れた部分を有する横断溝を示す概略断面図である。

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。
図１は、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤのトレッドパターンを示す踏面部部分展開図である。また、図２は、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤの外形を示す説明図である。図２に示すように、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤは、トレッド部１１と、その両側に連なる一対のサイドウォール部１２と、これら一対のサイドウォール部１２にそれぞれ連なる一対のビード部１３とを有している。

図１に示すように、本発明のタイヤは、タイヤ踏面部に、複数の横断溝を有する方向性トレッドパターンを備えている。図中の矢印は、タイヤの回転方向を示す。図示する例では、タイヤ中央部に対して線対称となるパターンが、幅方向両側で周方向にオフセットされて組み合わされて、踏面部全体として略５字状のパターンを形成している。図示するパターンでは幅方向両側において線対称な形状の横断溝がオフセット配置されているので、以下においては、タイヤ幅方向片側の横断溝１〜９について、本発明を説明する。

本発明においては、タイヤ中央部Ｃからトレッド幅の１／４の点をタイヤ中間部Ｍとしたとき、横断溝１〜９のうちタイヤ中間部Ｍを跨いで配置された横断溝、図示する例ではすべての横断溝１〜９が、溝深さがタイヤ幅方向で異なりタイヤ中間部Ｍで最も深くなるよう形成されている。すなわち、図２中に模式的に示すように、かかるタイヤ中間部Ｍを跨いで配置された横断溝の深さｄは、タイヤ中間部Ｍにおいて最も深くなっており、タイヤ中央部Ｃにおける溝深さをｄ_Ｃ、タイヤ中間部Ｍにおける溝深さをｄ_Ｍ、トレッド端ＴＥにおける溝深さをｄ_ＴＥとしたとき、ｄ_Ｍ＞ｄ_Ｃ、および、ｄ_Ｍ＞ｄ_ＴＥを満足する。本発明においては、このように、操縦安定性能に寄与するタイヤ中央部については溝深さを浅くするとともに、傾斜走行時に多用するタイヤ中間部については溝深さを深くすることで、操縦安定性能を確保しつつ耐摩耗性能を向上することが可能となった。なお、本発明において「トレッド幅」とは、タイヤ踏面部のタイヤ表面に沿う幅方向長さを意味する。

また、本発明においては、横断溝のうちの一部、図示する例では横断溝８が、タイヤ中央部Ｃから片側トレッド端ＴＥまでの間に途切れた部分１０を有している。横断溝のすべてではなく一部のみが途切れた部分を有するものとすることで、操縦安定性能を損なうことなく、耐摩耗性能のさらなる向上を図ることができる。したがって本発明においては、上記横断溝の溝深さおよび溝配置の条件を組み合わせたトレッドパターンとすることで、タイヤ全体として操縦安定性能と耐摩耗性能とを高度に両立させた高性能の自動二輪車用空気入りタイヤを得ることが可能となったものである。なお、本発明においては、途切れた部分１０を有する横断溝８についても、タイヤ中間部Ｍを跨いで配置されている場合には、溝深さがタイヤ中間部Ｍで最も深くなるよう設定する。すなわち、横断溝８の溝深さは、図３の概略断面図に示すように、途切れた部分１０の配置箇所に関係なく、タイヤ中間部Ｍに向かい深くなるように形成されている。

本発明において、上記横断溝の溝深さは、タイヤ中間部Ｍにおいて最も深く設定されていれば所期の効果が得られるが、具体的には例えば、タイヤ中間部Ｍにおける上記横断溝の溝深さｄ_Ｍを、タイヤ中央部Ｃにおける溝深さｄ_Ｃの１．０３〜１．１０倍程度とすることができる。タイヤ中間部Ｍにおける上記横断溝の溝深さｄ_Ｍとタイヤ中央部Ｃにおける溝深さｄ_Ｃとの差が小さすぎると、本発明による効果が小さくなり、一方、大きすぎると操縦安定性能と耐摩耗性能とのバランスが悪くなるおそれがあり、いずれも好ましくない。より具体的には、タイヤサイズにもよるが、例えば、タイヤ中央部Ｃにおける溝深さｄ_Ｃを４．５〜４．７ｍｍ、タイヤ中間部Ｍにおける溝深さｄ_Ｍを４．７〜５．０ｍｍ、トレッド端ＴＥにおける溝深さｄ_ＴＥを２．０〜３．５ｍｍとすることができる。

また、本発明において、上記横断溝の途切れた部分１０は、好適には図示するように、タイヤ中間部Ｍに存在するものとする。傾斜走行時には特にタイヤ中間部Ｍを使用する頻度が高いので、タイヤ中間部Ｍにおいて横断溝に途切れた部分を設けておくことが、耐摩耗性能の向上のために有効である。この途切れた部分１０の長さｗは、例えば、５〜２０ｍｍとすることができる。途切れた部分１０の長さｗが短すぎると、耐摩耗性の向上効果が小さくなり、一方、長すぎると操縦安定性能を損なうおそれがあり、いずれも好ましくない。

さらに、本発明において、上記途切れた部分を有する横断溝の本数は、途切れた部分を有しない横断溝の本数より少なくすることが好ましい。すなわち、横断溝のうち、途切れた部分を有する横断溝は、タイヤ中間部Ｍを跨いで連続して配置された横断溝よりも、タイヤ周上において少ない本数で配置する。途切れた部分を有する横断溝が多すぎると、ロール特性が悪化してしまうため好ましくない。具体的には例えば、すべての横断溝の中に占める途切れた部分を有する横断溝の割合を５〜２０％、特には５〜１５％とすることが、ロール特性と耐摩耗性能との両立を図る観点からは好ましい。すなわち、［（途切れた部分を有する横断溝の本数）／（すべての横断溝の本数）］×１００＝５〜２０（％）（特には５〜１５（％））が好適である。

さらにまた、本発明においては、溝深さがタイヤ中間部Ｍで最も深く、かつ、途切れた部分１０を有する横断溝８と、溝深さがタイヤ中間部Ｍで最も深く、かつ、途切れた部分を有しない横断溝１〜７，９とが、周期的に配置されていることが好ましい。これにより、傾斜走行時の適度な接地感および剛性感を実現することができる。これら複数の横断溝のタイヤ周方向における配置ピッチは、特に制限されるものではないが、例えば、タイヤの全周長の１／５０〜１／４０程度とすることができる。

本発明は、タイヤ踏面部に、複数の横断溝を有するトレッドパターンを備えるタイヤであれば適用可能であり、図示するような、両トレッド端ＴＥ近傍にわたりタイヤ中央部Ｃを横切って連続する横断溝１等や、互いに接続されて分岐状の溝部を形成する横断溝２，７等を含むパターンには限られず、タイヤ中央部Ｃを跨ぐかまたは跨がずに単独で配置される横断溝６等のみから形成されるパターンであってもよい。

本発明のタイヤにおいては、上記トレッドパターンに係る条件を満足する点のみが重要であり、これにより本発明の所期の効果を得ることができ、それ以外のタイヤ構造および各部材の材質等の詳細については特に制限されるものではない。例えば、図示はしないが、本発明のタイヤは、一対のビード部内にそれぞれ埋設されたビードコア間に跨って配置されて各部を補強するカーカスと、このカーカスの外周に配置されてトレッド部を補強するベルトとを有している。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
＜実施例１＞
タイヤサイズ１２０／７０ＺＲ１７Ｍ／Ｃにて、図１に示すトレッドパターンを有する実施例１の自動二輪車用空気入りタイヤを作製した。このトレッドパターンに含まれる横断溝のうち、タイヤ中間部Ｍを跨いで配置された横断溝については、溝深さをタイヤ幅方向で異なるものとし、タイヤ中間部Ｍで最も深くなるよう形成した。各横断溝について、タイヤ中央部Ｃにおける溝深さｄ_Ｃは４．５ｍｍ、タイヤ中間部Ｍにおける溝深さｄ_Ｍは４．７ｍｍ、トレッド端ＴＥにおける溝深さｄ_ＴＥは２．５ｍｍであった。また、横断溝の途切れた部分の長さｗは、１３ｍｍとした。

＜比較例１＞
トレッドパターンに含まれる横断溝の溝深さをすべて均一とし、かつ、トレッドパターンに含まれるすべての横断溝が途切れた部分を有することなく連続的に形成されるものとした以外は実施例１と同様にして、比較例１の自動二輪車用空気入りタイヤを作製した。各横断溝について、溝深さは４．５ｍｍであった。

＜比較例２＞
トレッドパターンに含まれる各横断溝の溝深さを４．７ｍｍで均一とした以外は比較例１と同様にして、比較例２の自動二輪車用空気入りタイヤを作製した。

＜傾斜走行時のタイヤ中間部における耐摩耗性能の比較試験＞
実施例１および比較例１で得られた各供試タイヤについて、一般市場における走行条件を再現して、耐摩耗性能の比較試験を実施した。各供試タイヤを１２５０ｃｃの自動二輪車に装着して、テストライダーにより、高速道路：市街地：山間部（峠）の距離の割合が約１５：１０：７５（％）となるコースを走行させた。評価は、新品時タイヤのタイヤ中間部Ｍにおける横断溝の溝深さと、約２６５０ｋｍ走行後の同溝深さとを比較することにより行った。その結果、比較例１の供試タイヤの摩耗量を１００％としたとき、実施例１の供試タイヤの摩耗量は１０５％であり、実施例１においてタイヤ中間部Ｍにおける摩耗寿命が５％向上していることが確かめられた。なお、比較例２の供試タイヤについても同様の試験を行ったところ、実施例１と同等の良好な耐摩耗性能が得られた。

＜操縦安定性能の比較試験＞
実施例１および比較例２で得られた各供試タイヤを１２５０ｃｃの自動二輪車に装着して、テストライダーによる、操縦安定性能の官能評価を行った。その結果、溝深さが均一かつ４．７ｍｍと深い比較例２の供試タイヤでは、直立時付近でのタイヤの出力が少なく、直進外乱時における収斂性が低かった。また、コーナー進入時の初期旋回力が低く、キャンバー角の変化に対する旋回力の出方がアンリニアーに感じられ、旋回特性が悪かった。これに対し、溝深さがタイヤ幅方向で異なり、タイヤ中間部Ｍで最も深くなるよう設定された実施例１の供試タイヤでは、比較例２の供試タイヤと比較して直進外乱に対する収斂性が高く、コーナー進入時の初期旋回力も比較例２と比較して良好であり、さらに、キャンバー角の変化に対する旋回力の出方もリニアーな方向に良化していた。結果として、実施例１の供試タイヤでは、比較例２の供試タイヤと比較して、操縦安定性が向上していることが確かめられた。なお、比較例１の供試タイヤについても同様の試験を行ったところ、実施例１と同等の良好な操縦安定性能が得られた。

上記試験の結果より、横断溝の溝深さおよび溝配置について本発明の要件を満足する実施例１の供試タイヤにおいては、良好な操縦安定性能と耐摩耗性能とが両立されていることが確かめられた。

１〜９横断溝
１０途切れた部分
１１トレッド部
１２サイドウォール部
１３ビード部

Claims

トレッド部と、該トレッド部の両側に連なる一対のサイドウォール部と、該一対のサイドウォール部にそれぞれ連なる一対のビード部とを有する自動二輪車用空気入りタイヤにおいて、
タイヤ踏面部に、複数の横断溝を有するトレッドパターンを備え、タイヤ中央部からトレッド幅の１／４の点をタイヤ中間部としたとき、該横断溝のうち該タイヤ中間部を跨いで配置された横断溝が、溝深さがタイヤ幅方向で異なり該タイヤ中間部で最も深くなるよう形成され、タイヤ中央部における溝深さをｄ _Ｃ、タイヤ中間部における溝深さをｄ _Ｍ、トレッド端における溝深さをｄ _ＴＥとしたとき、ｄ _Ｍ＞ｄ _Ｃ、および、ｄ _Ｍ＞ｄ _ＴＥを満足し、かつ、該横断溝のうちの一部が、タイヤ中央部から片側トレッド端までの間に途切れた部分を有することを特徴とする自動二輪車用空気入りタイヤ。
溝深さが前記タイヤ中間部で最も深く、かつ、前記途切れた部分を有する横断溝と、溝深さが前記タイヤ中間部で最も深く、かつ、前記途切れた部分を有しない横断溝とが、周期的に配置されている請求項１記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
前記横断溝の途切れた部分が、前記タイヤ中間部に存在する請求項１または２記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
前記途切れた部分を有する横断溝の本数が、該途切れた部分を有しない横断溝の本数より少ない請求項１〜３のうちいずれか一項記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
前記途切れた部分の長さが５〜２０ｍｍである請求項１〜４のうちいずれか一項記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。