JP5890192B2 - 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（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、トレッド部表面に形成される溝の配置条件の改良に係る自動二輪車用空気入りタイヤに関する。

自動二輪車、中でも、ツーリング用自動二輪車では、軽量化や乗り心地向上のためにリアタイヤの剛性を低減すると、積載時に、リアタイヤの横剛性の不足により、路面の凹凸による外乱入力をきっかけとして車体の振れが誘発され、走行の安定性を阻害する傾向があった。

自動二輪車用空気入りタイヤの改良に係る技術としては、例えば、特許文献１に、車両装着時の回転方向が指定される自動二輪車用空気入りタイヤにおいて、トレッド踏面の直進時接地域内にて指定タイヤ回転方向に向かってトレッド幅方向外側に傾斜して延びる第１の溝と、第１の溝の指定タイヤ回転方向の逆回転方向端部から、トレッド幅方向外側に向かって斜めに指定タイヤ回転方向の逆回転方向に延びる第２の溝とからなる屈曲した主溝を設け、第１の溝の傾斜角を所定に規定する技術が開示されている。この技術は、サーキット等で安心してスポーティな走行ができるグリップ性能と、一般道でも安心して走行できるウェット性能とを両立させた自動二輪車用空気入りタイヤを提供することを目的とするものである。

特開２０１１−１８９８０５号公報（特許請求の範囲等）

上述のように、自動二輪車用のリアタイヤにおいて、剛性を低減することで軽量性や乗り心地を高めると、走行時における安定性を損なうおそれがある。特に、ツーリング用自動二輪車においては、走行時の安定性が重視されるので、この問題の解消が強く求められていた。

そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、走行時における安定性を損なうことなく、軽量性等の他性能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。

本発明者は鋭意検討した結果、タイヤの構造ではなく、タイヤのトレッド部表面におけるパターン構成を改良することで、安定性を含めた走行性能を向上して、軽量化等との両立を図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、本発明は、トレッド部と、該トレッド部の両側に連なるサイドウォール部およびビード部を有し、車両装着時の回転方向が指定される自動二輪車用空気入りタイヤにおいて、
タイヤトレッドに、直進時接地領域内で前記指定タイヤ回転方向に向かいタイヤ幅方向外側に傾斜して延びる第１の溝と、該第１の溝の該指定タイヤ回転方向の逆回転方向端部から、タイヤ幅方向外側に向かい傾斜して該指定タイヤ回転方向の逆回転方向に延びる第２の溝と、該第２の溝の該指定タイヤ回転方向の逆回転方向端部から、タイヤ幅方向外側に向かい傾斜して前記指定タイヤ回転方向の逆回転方向に延びる第３の溝と、からなる屈曲した主溝を備え、かつ、該第２の溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度θ_２よりも、該第３の溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度θ_３が大きく形成されていることを特徴とするものである。

本発明においては、前記第１の溝の溝幅ｗ_Ａが前記第２の溝の溝幅ｗ_Ｂよりも大きく、かつ、下記式、
１＜ｗ_Ａ／ｗ_Ｂ≦２
で示される範囲を満足することが好ましい。また、好適には、前記第１の溝のタイヤ幅方向外側端部から前記第２の溝のタイヤ幅方向外側端部までの領域に、該第２の溝以外の溝を有しないものとする。

さらに、本発明においては、前記第１の溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度θ_１が１５°以上４０°以下であり、前記第２の溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度θ_２が１５°以上４０°以下であり、かつ、前記第３の溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度θ_３が５０°以上８０°以下であることが好ましい。さらにまた、トレッド幅をＴＷとし、タイヤ赤道面から前記第１の溝のタイヤ幅方向外側端部までの距離をＷ_１としたとき、下記式、
０．０５≦Ｗ_１／ＴＷ≦０．２
を満足することが好ましい。さらにまた、トレッド幅をＴＷとし、タイヤ赤道面から前記第２の溝のタイヤ幅方向外側端部までの距離をＷ_２としたとき、下記式、
０．１≦Ｗ_２／ＴＷ≦０．３
を満足することが好ましい。

本発明によれば、上記構成としたことにより、走行時における安定性を損なうことなく、軽量性等の他性能を向上し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一例のトレッドを示す部分展開図である。 本発明の自動二輪車用空気入りタイヤの一例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に、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤの一例のトレッドを示す部分展開図を示す。また、図２は、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤの一例を示す概略断面図である。図１，２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１と、その両側に連なるサイドウォール部２およびビード部３を有し、車両装着時の回転方向が指定される、いわゆる方向性パターンを有するものである。なお、図１中の矢印は、車両装着時の回転方向（指定回転方向）を示す。

ここで、タイヤトレッドにおけるパターン構成の観点から、走行性能を向上するためには、転動時にタイヤ表面に発生するグリップ力を効率良く活用するため、走行時にタイヤトレッドに発生する入力に沿う方向に溝を配することが有効となる。自動二輪車はリアが駆動輪となるため、リアタイヤには、直進時にはトラクションが、また、旋回時には横力が発生することになり、双方の入力に対して効果的な溝配置をすることが重要となる。よって、トレッドセンター部には、タイヤ周方向に近い方向にてラグ溝を配置するとともに、トレッドショルダー部には、タイヤ幅方向に近い方向に傾斜したラグ溝を配置することが有効であると考えられる。

かかる観点から、本発明においては、図１に示すように、タイヤトレッドに、２箇所の屈曲部を有する主溝１０を設けている。かかる主溝１０は、直進時接地領域内で指定タイヤ回転方向に向かいタイヤ幅方向外側に傾斜して延びる第１の溝１１と、第１の溝１１の指定タイヤ回転方向の逆回転方向端部から、タイヤ幅方向外側に向かい傾斜して指定タイヤ回転方向の逆回転方向に延びる第２の溝１２と、第２の溝１２の指定タイヤ回転方向の逆回転方向端部から、タイヤ幅方向外側に向かい傾斜して指定タイヤ回転方向の逆回転方向に延びる第３の溝１３と、からなる。また、この主溝１０は、タイヤ周方向に所定の間隔をおいて、タイヤ赤道面ＣＬを挟むトレッド部表面の一方側と他方側とで交互に、タイヤ幅方向に投影した際に少なくとも重なるように配置されてパターンを形成している。なお、図中において直進時接地領域のタイヤ幅方向両端は、タイヤ赤道面から第１の溝１１のタイヤ幅方向外側端部までの距離Ｗ_１とタイヤ赤道面ＣＬから第２の溝１２のタイヤ幅方向外側端部までの距離Ｗ_２との中間に位置している。

また、本発明においては、第２の溝１２のタイヤ周方向に対する傾斜角度θ_２よりも、第３の溝１３のタイヤ周方向に対する傾斜角度θ_３が、大きく形成されている。すなわち、本発明において主溝１０は、全体として、略Ｃ字状（または略逆Ｃ字状）をなしている。ここで、本発明における第１，第３の溝１１，１３のタイヤ周方向に対する傾斜角度θ_１，θ_３は、各溝の終端位置と屈曲点における溝幅の中心位置とを結んだ直線と、タイヤ周方向とがなす角度であり、第２の溝１２のタイヤ周方向に対する傾斜角度θ_２は、屈曲点における溝幅の中心位置間を結んだ直線と、タイヤ周方向とがなす角度である。また、本発明において、各溝の溝幅は、その溝に沿う方向に対し直交する方向に測定した溝幅を意味する。

本発明においては、このような主溝１０を設けたことで、以下のような効果を得ることができる。すなわち、直進時接地領域付近のトレッドセンター部については、第１の溝１１および第２の溝１２を、タイヤ内側に凸となるよう屈曲させて配置したことで、面外曲げ剛性を適度に低下させて接地面積を増大させ、これにより接地性を高めて、外乱入力に対する踏ん張りを向上させることができる。また、第一の溝１１および第二の溝１２の傾斜角を比較的小さめに設定することで、駆動時にトレッドにおいて前後方向に発生する入力を阻害せず、かつ、排水性を十分確保することが可能となる。

一方で、タイヤ幅方向外側寄りのトレッドショルダー部については、第２の溝１２よりもタイヤ周方向に対する傾斜角度が大きい第３の溝１３を配置している。つまり、車両旋回時の接地領域内に、旋回時の入力に沿う、よりタイヤ幅方向に近い傾斜角度を有する第３の溝１３を配置したことで、車両の旋回時において外力による陸部の変形が抑えられ、接地面が確保されるので、横力に対する走行性能を向上することができる。また、トレッドセンター部と同様の理由から、この領域内における排水性も向上することができる。トレッドショルダー部に、トレッドセンター部に配置した溝の延長線上にて同じ方向の溝を配置した場合、横力に沿わない溝方向となるので、求めるグリップ性能が得られない。

よって、本発明によれば、走行時における安定性能を確保しつつ、また、タイヤ構造の変更を伴わないことから軽量性を損なうことなく、グリップ性能やウェット性能等を向上することができ、様々な路面での安全な走行を可能とした自動二輪車用空気入りタイヤを実現することができる。

ここで、本発明において「直進時接地領域」とは、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状態で、タイヤを規定荷重下で直進走行させた際に、タイヤ接地面となる領域のことをいう。また、上記産業規格とは、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会） ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ） ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥ ＴＩＲＥ ａｎｄ ＲＩＭ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ ＩＮＣ．）ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ等である。さらに、指定タイヤ回転方向とは、タイヤを車両に装着した際におけるタイヤ回転方向に指定された方向をいい、図１中の矢印の方向である。一方、逆回転方向とは、指定タイヤ回転方向を順方向としたときの、逆方向をいう。

さらに、本発明において、「第１の溝が直進時接地域内で延びる」とは、第１の溝１１の溝面積の７０％以上が直進時接地領域内にあることを意味し、第１の溝１１は、部分的には直進時接地領域のタイヤ半径方向外側の接地領域にまたがって配置してもよい。また、第２の溝は、溝面積の８０％以上が直進時接地領域内にあるように配置することができ、部分的にはそのタイヤ半径方向外側の接地領域にまたがって配置してもよい。

駆動力による入力を極力阻害せずに接地性を向上させるためには、第１の溝１１および第２の溝１２のタイヤ周方向に対する傾斜角度θ_１およびθ_２を、それぞれ下記範囲に設定することが好ましい。すなわち、傾斜角度θ_１については、好適には１５°以上４０°以下とし、傾斜角度θ_２については、好適には１５°以上４０°以下とする。傾斜角度が上記範囲よりも小さいと、接地性の向上による安定性向上効果が小さくなり、一方、上記範囲よりも大きくなると、駆動による入力を阻害するために、グリップ性能の低下が顕著になる。なお、傾斜角度θ_１については、３５°を超えると、排水性の低下によるウェット性能の低下が顕著になることから、３５°以下に設定することがより好ましい。

さらに、トレッドショルダー側に配置する第３の溝１３については、横力に沿う方向とすることが好ましく、そのタイヤ周方向に対する傾斜角度θ_３は、５０°以上８０°以下とすることが好ましい。傾斜角度θ_３が上記範囲よりも小さいと、入力を阻害するためにグリップ性能が低下し、一方、上記範囲よりも大きくなると、排水性の低下によるウェット性能の低下が顕著となる。

図１に示す例では、第１の溝１１、第２の溝１２および第３の溝１３は、連結されて連続した主溝１０を形成しているが、本発明において、これら３つの溝１１〜１３により形成される主溝１０は、少なくとも一部で途切れていてもよい。ここで、主溝１０を少なくとも一部で途切れた形状とする場合には、途切れ部は、第３の溝１３の部分に設けることが好ましい。これは、第一の溝１１および第二の溝１２の部分は特に、ウェット路面走行時に使用する頻度が高いため、この領域に途切れた部分が存在して排水性を阻害すると、ウェット性能の低下が顕著になるためである。ここで、第１〜第３の溝の連結部は、騒音低減効果を得る観点からは、図示するように曲線状に形成することが好ましい。なお、第１の溝１１、第２の溝１２および第３の溝１３を連結して連続した主溝１０とした場合には、主溝１０が排水経路として連続するものとなるので、排水性が向上し、結果としてタイヤのウェット性能が向上する。

本発明において、接地性を向上し、安定性を向上させるためには、第１の溝１１の溝幅ｗ_Ａを、第２の溝１２の溝幅ｗ_Ｂよりも大きめに設定することが好ましく、具体的には、下記式、
１≦ｗ_Ａ／ｗ_Ｂ≦２
で示される範囲を満足するよう設定することが好ましい。比率ｗ_Ａ／ｗ_Ｂが２を超えると、剛性の低下によるグリップ性能の低下の影響が顕著になる。

また、最も大きな入力が発生するトレッドセンター部については、適度なパターン剛性も同時に確保する必要があることから、本発明に係る主溝１０は、タイヤ赤道面ＣＬから離間して配置することが好ましい。これは、本発明においては、タイヤ赤道上でタイヤ周方向に延びる周方向溝がないことが好ましいことも意味している。また、第１の溝１１については、トレッド幅をＴＷとし、タイヤ赤道面から第１の溝１１のタイヤ幅方向外側端部までの距離をＷ_１としたとき、下記式、
０．０５≦Ｗ_１／ＴＷ≦０．２
を満足する範囲に配置することが好ましい。比率Ｗ_１／ＴＷが、０．０５未満になると、接地性の向上による安定性の向上効果が小さくなり、一方、０．２を超えると、剛性の低下によるグリップ性能の低下が顕著になる。

一方、第３の溝１３については、旋回する際に接地する領域に配置することが効果的であるので、第２の溝１２と第３の溝１３との連結部は、下記範囲に設定されることが好ましい。すなわち、トレッド幅をＴＷとし、タイヤ赤道面ＣＬから第２の溝１２のタイヤ幅方向外側端部までの距離をＷ_２としたとき、下記式、
０．１≦Ｗ_２／ＴＷ≦０．３
を満足するものとする。比率Ｗ_２／ＴＷが、０．１より小さいと、直進時のグリップ性能が低下し、０．３より大きいと、旋回時のグリップ性能が低下する。

本発明においては、主溝１０以外に、補助溝を適宜配置することができる。図示する例では、第２の溝１２の指定タイヤ回転方向の逆回転方向端部よりもタイヤ幅方向外側に、補助溝１４，１５が配置されている。

ここで、外乱入力に対する踏ん張りを向上させるためには、ウェット性能を確保するために配置された主溝１０以外の補助溝１４，１５は、タイヤ赤道面から、少なくともトレッド幅ＴＷの０．１４倍以上の距離離間して配置されていることが好ましい。補助溝１４，１５の位置が、タイヤ赤道面からトレッド幅ＴＷの０．１４倍未満の範囲であると、横剛性が低下して、安定性能の低下をもたらすことになる。これはすなわち、第１の溝１１のタイヤ幅方向外側端部から第２の溝１２のタイヤ幅方向外側端部までの領域に、第２の溝１２以外の溝を有しないことを意味している。

本発明における主溝１０、特には主溝１０および補助溝の配置ピッチは、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１／１１〜１／１３程度とすることができる。また、本発明における主溝１０、特には主溝１０および補助溝のタイヤ周方向位置は、タイヤ赤道面ＣＬを挟むトレッド部表面の一方側と他方側とで交互に、すなわち、配置ピッチの１／２だけずらして配置されている。

本発明においては、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、本発明のタイヤは、一対のビード部３内にそれぞれ埋設されたビードコア４間に跨って配置されて各部を補強するカーカス５と、その外周に配置されてトレッド部１を補強するベルト６とを有している。かかるベルト６は、コード方向が層間で互いに交錯するように配置された２層以上の傾斜ベルト層からなるものであってもよく、また、コード方向が実質的にタイヤ周方向である１層以上のスパイラルベルト層からなるものであってもよい。本発明は自動二輪車用のリアタイヤとして有用であり、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。
下記表中に示す条件に従い、第１〜第３の溝の傾斜角度、Ｗ_１／ＴＷ、Ｗ_２／ＴＷおよびｗ_Ａ／ｗ_Ｂの値をそれぞれ変えて、図１に示すタイプの方向性パターンを有するタイヤサイズＭＣＲ１８０／５５ＺＲ１７Ｍ／Ｃの自動二輪車用のリアタイヤを作製した。なお、ベルトとしては、コード方向が実質的にタイヤ周方向であるスパイラルベルト層を１層にて配設した。

得られた各供試タイヤを排気量１２５０ｃｃの大型バイクに装着して、実車試験によるフィーリング評価により、走行安定性能、グリップ性能およびウェット性能を評価した。フロントタイヤとしては、タイヤサイズＭＣＲ１２０／７０ＺＲ１７Ｍ／Ｃの市販品を用いた。結果は、各性能につき、１００点を通常レベルとする指数にて示した。いずれの項目についても大きい方が性能が高く、良いものとなる。また、各性能については、±３点以内は許容範囲（同等レベル）とした。その結果を、下記の表中に併せて示す。

上記表中に示すように、タイヤトレッドに、第１〜第３の溝の溝からなる屈曲した主溝を備え、このうち第２の溝の傾斜角度より第３の溝の傾斜角度を大きく設定した各実施例のタイヤにおいては、安定性能、グリップ性能およびウェット性能について、いずれもバランス良く良好な性能が得られていることが確かめられた。

また、上記表中の結果から、第１の溝の傾斜角度が小さい実施例３では安定性能が低くなる傾向があり、第１の溝の傾斜角度が大きい実施例４では、グリップ性能およびウェット性能が低下する傾向があることが分かる。さらに、Ｗ_２／ＴＷの値が小さい実施例６、および、ｗ_Ａ／ｗ_Ｂの値が大きい実施例８においても、グリップ性能およびウェット性能が低下する傾向となっていることが分かる。

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
６ ベルト
１０ 主溝
１１ 第１の溝
１２ 第２の溝
１３ 第３の溝
１４，１５ 補助溝

Claims (6)

1. トレッド部と、該トレッド部の両側に連なるサイドウォール部およびビード部を有し、車両装着時の回転方向が指定される自動二輪車用空気入りタイヤにおいて、
   タイヤトレッドに、直進時接地領域内で前記指定タイヤ回転方向に向かいタイヤ幅方向外側に傾斜して延びる第１の溝と、該第１の溝の該指定タイヤ回転方向の逆回転方向端部から、タイヤ幅方向外側に向かい傾斜して該指定タイヤ回転方向の逆回転方向に延びる第２の溝と、該第２の溝の該指定タイヤ回転方向の逆回転方向端部から、タイヤ幅方向外側に向かい傾斜して前記指定タイヤ回転方向の逆回転方向に延びる第３の溝と、からなる屈曲した主溝を備え、かつ、該第２の溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度θ_２よりも、該第３の溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度θ_３が大きく形成されていることを特徴とする自動二輪車用空気入りタイヤ。
2. 前記第１の溝の溝幅ｗ_Ａが前記第２の溝の溝幅ｗ_Ｂよりも大きく、かつ、下記式、
   １＜ｗ _Ａ ／ｗ_Ｂ≦２
   で示される範囲を満足する請求項１記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
3. 前記第１の溝のタイヤ幅方向外側端部から前記第２の溝のタイヤ幅方向外側端部までの領域に、該第２の溝以外の溝を有しない請求項１または２記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
4. 前記第１の溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度θ_１が１５°以上４０°以下であり、前記第２の溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度θ_２が１５°以上４０°以下であり、かつ、前記第３の溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度θ_３が５０°以上８０°以下である請求項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。
5. トレッド幅をＴＷとし、タイヤ赤道面から前記第１の溝のタイヤ幅方向外側端部までの距離をＷ_１としたとき、下記式、
   ０．０５≦Ｗ_１／ＴＷ≦０．２
   を満足する請求項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。
6. トレッド幅をＴＷとし、タイヤ赤道面から前記第２の溝のタイヤ幅方向外側端部までの距離をＷ_２としたとき、下記式、
   ０．１≦Ｗ_２／ＴＷ≦０．３
   を満足する請求項１〜５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。

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