JP6719874B2

JP6719874B2 - 自動二輪車用空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP6719874B2
Application number: JP2015152751A
Authority: JP
Inventors: 勝彦梶本
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2020-07-08
Anticipated expiration: 2035-07-31
Also published as: JP2017030566A

Description

この発明は、自動二輪車用空気入りタイヤに関する。

従来、自動二輪車用空気入りタイヤでは、特に、比較的高荷重が負荷された状態での走行において、ベルト端やプライ端に破損が生じることに起因するタイヤの耐久性の低下が課題となっていた。

発明者は、ベルト端やプライ端のかような破損の原因は、走行中に、一般に当該ベルト端やプライ端が位置し得るタイヤの接地端付近におけるタイヤ内部の温度が高温になることにあること、および、かかる部分における放熱を促すことがタイヤの耐久性の向上に有効であることを見出した。

従って、タイヤの耐久性を向上させるためには、接地端付近に放熱用の溝等の凹部を設けて、該接地端付近におけるタイヤ内部の温度を低下させることが有効であると考えられる。しかしながら、接地端付近に凹部を設けると、タイヤの操縦安定性が損なわれる虞がある。

そこで、本発明は、タイヤの操縦安定性を維持しつつ耐久性を向上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。

本発明の構成は、以下のとおりである。
（１）本発明の自動二輪車用空気入りタイヤは、タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした基準状態において、タイヤ赤道面からトレッド端側へ、トレッド踏面のペリフェリに沿って該トレッド踏面のペリフェリ長の半幅の５０％離間した、トレッド踏面のタイヤ幅方向位置と、同じく８２％離間した、トレッド踏面のタイヤ幅方向位置とで挟まれたトレッド踏面における、タイヤ幅方向領域を中間領域としたとき、タイヤ半部のそれぞれにおける該中間領域に、凹部をタイヤ周方向に沿って断続的に具え、当該中間領域におけるネガティブ率が１５％以上４５％以下であること、を特徴とする。

かかる構成の本発明の自動二輪車用空気入りタイヤによれば、タイヤの操縦安定性を維持しつつ耐久性を向上させることができる。

ここで、上記「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA（日本自動車タイヤ協会）のJATMA YEAR BOOK、欧州ではETRTO (The European Tyre and Rim Technical Organisation, Inc.)のSTANDARDS MANUAL、米国ではTRA (The Tire and Rim Association, Inc.)のYEAR BOOK等に記載されている、適用サイズにおける標準リム(ETRTOのSTANDARDS MANUALではMeasuring Rim、TRAのYEAR BOOKではDesign Rim)を指す。
また、「規定内圧」とは、上記のJATMA YEAR BOOK等に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力に対応する空気圧をいい、「最大負荷能力」とは、上記規格でタイヤに負荷されることが許容される最大の質量をいう。

なお、上記「ネガティブ率」とは、上記中間領域の踏面の面積に対する該中間領域内の凹部面積の比率｛（凹部面積／踏面面積）×１００（％）｝のことをいう。

（２）本発明の自動二輪車用空気入りタイヤでは、前記凹部がタイヤ周方向に延びる周方向溝を含むことが好ましい。
かかる構成によれば、周方向溝による放熱効果を十分に得ながら、操縦安定性をより確実に維持することができる。

なお、「タイヤ周方向に延びる周方向溝」とは、タイヤ周方向に対する傾斜角度が３０°以下であり、前記中間領域内での該溝のタイヤ周方向長さがタイヤ幅方向長さの２倍以上である溝をいう。

（３）本発明の自動二輪車用空気入りタイヤでは、タイヤ周方向に隣接する前記周方向溝のタイヤ周方向の間隔を、タイヤ周方向のパターンピッチ長さで除した値が０．１５以上０．５以下であることが好ましい。
かかる構成によれば、操縦安定性をより確実に維持しつつ、タイヤの耐久性を十分に向上させることができる。

（４）本発明の自動二輪車用空気入りタイヤでは、前記凹部がタイヤ幅方向に延びる幅方向溝を含むことが好ましい。
かかる構成によれば、幅方向溝による放熱効果を十分に得ながら、操縦安定性をより確実に維持することができる。

なお、「タイヤ幅方向に延びる幅方向溝」とは、タイヤ幅方向に対する傾斜角度が３０°以下であり、前記中間領域内での該溝のタイヤ幅方向長さがタイヤ周方向長さの２倍以上である溝をいう。

（５）本発明の自動二輪車用空気入りタイヤでは、タイヤ周方向に隣接する前記幅方向溝のタイヤ周方向の間隔を、タイヤ周方向のパターンピッチ長さで除した値が０．１５以上０．５以下であることが好ましい。
かかる構成によれば、操縦安定性をより確実に維持しつつ、タイヤの耐久性を十分に向上させることができる。

（６）本発明の自動二輪車用空気入りタイヤでは、前記凹部が小穴を含むことが好ましい。
かかる構成によれば、小穴による放熱効果を十分に得ながら、操縦安定性をより確実に維持することができる。

なお、「小穴」とは、上記の周方向溝および幅方向溝でないものであって、径が１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲の穴をいう。

（７）本発明の自動二輪車用空気入りタイヤでは、タイヤ周方向に隣接する前記凹部のタイヤ周方向の間隔を、タイヤ周方向のパターンピッチ長さで除した値が０．１５以上０．５以下であることが好ましい。
かかる構成によれば、操縦安定性をより確実に維持しつつ、タイヤの耐久性を十分に向上させることができる。

なお、「パターンピッチ」とは、タイヤ周方向に繰り返されるトレッド模様の１単位あたりのタイヤ周方向長さをいい、当該１単位当たりのタイヤ周方向長さがタイヤ周方向で変化する場合は、その平均長さを指すものとする。

本発明によれば、タイヤの操縦安定性を維持しつつ耐久性を向上させた、自動二輪車用空気入りタイヤを提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる自動二輪車用空気入りタイヤの、タイヤ幅方向断面図である。図１の自動二輪車用空気入りタイヤのトレッド踏面の、部分展開図である。本発明の他の実施形態にかかる自動二輪車用空気入りタイヤの、トレッド踏面の部分展開図である。本発明のさらに他の実施形態にかかる自動二輪車用空気入りタイヤの、トレッド踏面の部分断面図である。

以下、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（以下、単に「タイヤ」ともいう）を、その実施形態を例示して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかるタイヤの、上記基準状態（タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした状態）におけるタイヤ幅方向断面を示している。このタイヤは、一対のビード部１１間に跨るカーカス５を骨格として、該ビード部１１のタイヤ径方向外側に一対のサイドウォール部１２と、該サイドウォール部１２間に跨るトレッド部１３と、を具えている。なお、本実施形態におけるカーカスは１層のプライからなるが、２層以上のプライを配置することもできる。また、本実施形態では、トレッド部１３におけるカーカス５のタイヤ径方向外側に、２層の傾斜ベルト層３ａ，３ｂからなる傾斜ベルト３が配置されているが、他のベルト構造とすることもできる。なお、２層の傾斜ベルト層３ａ，３ｂでは、それぞれのコードがタイヤ周方向に対して傾斜しかつ層間で交差して延びている。

図２は、本実施形態に係る図１のタイヤのトレッド踏面６の一部を展開して示している。本実施形態では、タイヤ赤道面ＣＬを境にしてトレッド踏面６の一方側と他方側に、該赤道面ＣＬに対して線対称であるパターンが、タイヤ周方向Ｘに相互にずらされて配置されている。従って、かかる実施形態のトレッド踏面６の構成について、ここでは紙面に向かって左側のタイヤ半部について代表して説明する。
まず、本実施形態では、タイヤ赤道面ＣＬからトレッド端ＴＥ側へ、トレッド踏面６のペリフェリに沿って該トレッド踏面６のペリフェリ長の半幅Ｌｐの５０％離間した、トレッド踏面のタイヤ幅方向位置と、同じく８２％離間した、トレッド踏面のタイヤ幅方向位置とで挟まれたトレッド踏面における、タイヤ幅方向領域を中間領域Ａとしたとき、該中間領域Ａに、タイヤ周方向に沿って凹部（この例では周方向溝２１とラグ溝２２ａ，２２ｂ）が断続的に形成されている。なお、本実施形態において断続的に配置された周方向溝２１は直線状であり、タイヤ周方向に沿って延在しているが、該周方向溝２１を屈曲形状または湾曲形状等とすることや、タイヤ周方向に対して３０°以下の角度で傾斜して延びるものとすることができる。また、本実施形態における周方向溝２１はすべて同一の形状であるが、相互に異なる形状としてもよい。
また、上記ラグ溝２２ａ，２２ｂは、タイヤ周方向にわたって交互に形成されている。より具体的には、ラグ溝２２ａは、タイヤ幅方向に対して傾斜して延び、その両端がトレッド踏面６内で終端している溝であり、該溝２２ａの延在方向中央付近にて一度屈曲し、タイヤ幅方向に対して傾斜して延びている。ラグ溝２２ｂも同様に、その全端がトレッド踏面６内で終端しているが、該溝の延在方向中心付近にて２度屈曲して延びている。より具体的に、ラグ溝２２ｂは、２度屈曲してタイヤ幅方向に対し傾斜して延びる溝部ｂ１と、第溝部ｂ１に連通して該溝部ｂ１とは異なる方向に延びる溝部ｂ２と、から構成されている。なお、ラグ溝２２ａ，２２ｂは、上記の周方向溝２１よりも溝深さが深い溝である。

このように、本発明に係るタイヤでは、適用リム７に装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした基準状態において、タイヤ半部のそれぞれにおける前記中間領域Ａに、凹部をタイヤ周方向に沿って断続的に形成するとともに、中間領域Ａにおけるネガティブ率を１５％以上４５％以下とすること、が肝要である。

このように、断続して延びる凹部を中間領域Ａに設けると、接地端ＴＥの近傍であり、車両走行中における発熱量が最も大きくなる中間領域Ａの溝表面積が大きくなるため、タイヤの内部で発生した熱の放出を促し、接地端ＴＥ近傍におけるタイヤ内部の温度を低下させることができる。さらには、中間領域Ａ内の溝面積が増加すると、発熱要因となるゴム自体の体積を減じることにもなるため、発熱量それ自体を低減できる観点からも、接地端ＴＥ近傍におけるタイヤ内部の温度を低下させることが可能となる。その結果、ベルト端およびプライ端における故障の発生を抑制して、タイヤの耐久性を向上させることができる。

しかしながら、この際、断続して延びる凹部は、該中間領域Ａに剛性段差をもたらし、操縦安定性が低下する虞がある。そこで、本実施形態に係るタイヤでは、中間領域Ａにおけるネガティブ率を１５％以上とすることによって、凹部による放熱効果を十分に得つつも、４５％以下とすることによって、剛性段差を低減し操縦安定性を維持している。

以上のように、本発明の一実施形態に係る構成によれば、操縦安定性を維持しつつ、高荷重走行時における、トレッド端付近のタイヤ内部の温度を従来に比し低下させ、もってタイヤの耐久性を向上させることができる。

なお、本実施形態では、上記したラグ溝２２ａ，２２ｂを設けることにより、タイヤのトラクション性能を得ることができる。十分なトラクション性能を得る観点から、ラグ溝２２ａ，２２ｂの溝深さは５ｍｍ以上９ｍｍ以下であることが好ましい。
なお、本実施形態でいう「溝深さ」は、基準状態におけるトレッド踏面の溝開口位置からの最大深さを測るものとし、以下に記載する各種溝および小穴においても同様である。

さらに、本実施形態では、ラグ溝２２ａ，２２ｂは、トレッド接地端近傍、すなわち中間領域Ａのタイヤ幅方向外端縁よりもタイヤ幅方向外側まで延在している。かような構成によれば、通常走行時、ラグ溝２２ａ，２２ｂのタイヤ幅方向外側の一部が常に接地面から外れて開口することになるので、パターンノイズを低減する観点から好ましい。

また、本実施形態に係るタイヤがそうであるように、中間領域Ａに設ける凹部がタイヤ周方向に延びる周方向溝２１を含むことが好ましい。

なお、本実施形態における周方向溝２１は、本実施形態では、タイヤ周方向長さが１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、タイヤ幅方向長さが５ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることが好ましく、また、それぞれのタイヤ半部でタイヤ周方向に亘って２０個以上１００個以下設けることが好ましい。ただし、かかる個数は、周方向溝２１の周方向に沿う溝辺の長さに応じて適宜決定される。
また、周方向溝２１の溝深さは、２ｍｍ以上８ｍｍ以下であることが好ましい。
これらの範囲を満たすことにより、周方向溝２１による放熱効果をさらに高めることができる。

また、タイヤ周方向に隣接する周方向溝２１のタイヤ周方向の間隔Ｌを、タイヤ周方向のパターンピッチ長さで除した値が０．１５以上０．５以下であることが好ましい。０．１５以上とすることにより、凹部のタイヤ周方向の間隔を適度に保って操縦安定性をより向上させることができ、０．５以下とすることにより、周方向溝２１の放熱性を向上させることができる。

また、図３は、本発明の他の実施形態にかかる自動二輪車用空気入りタイヤのトレッド踏面６の部分展開図である。なお、図２と同様の構成には、同様の参照番号を付してその説明を省略する。図３の実施形態では、図２の周方向溝２１に代えて幅方向溝３１が形成されている。このように、中間領域Ａに設ける凹部が、タイヤ幅方向に延びる幅方向溝３１を含むことが好ましい。

なお、本実施形態においてタイヤ周方向に断続的に配置された幅方向溝３１は直線状であり、タイヤ幅方向に沿って延在しているが、該幅方向溝３１を屈曲形状や湾曲形状等とすることや、タイヤ幅方向に対して３０°以下の角度で傾斜して延びるものとすることができる。また、本実施形態における幅方向溝３１はすべて同一の形状であるが、相互に異なる形状としてもよい。

なお、幅方向溝３１は、それぞれのタイヤ半部で、タイヤ周方向に亘って２０個以上１００個以下設けることが好ましいが、かかる個数は、周方向溝２１の周方向に沿う溝辺の長さに応じて適宜決定される。

また、タイヤ周方向に隣接する幅方向溝３１のタイヤ周方向の間隔Ｌを、タイヤ周方向のパターンピッチ長さで除した値が０．１５以上０．５以下であることが好ましい。０．１５以上とすることにより、凹部のタイヤ周方向の間隔を適度に保って操縦安定性をより向上させることができ、０．５以下とすることにより、幅方向溝３１の放熱性を向上させることができる。

また、図４は、本発明のさらに他の実施形態にかかる自動二輪車用空気入りタイヤのトレッド踏面６の部分展開図である。なお、図２と同様の構成には、同様の参照番号を付しその説明を省略する。図４の実施形態では、図２の周方向溝２１に代えて小穴４１が形成されている。このように、中間領域Ａに設ける凹部が小穴４１を含むことが好ましい。

上記小穴は、直径１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下の円形とすることが好ましく、楕円形や四角形、およびこれらを組み合わせた様々な形状とすることができる。さらに、小穴の溝深さは、２ｍｍ以上８ｍｍ以下とすることが好ましい。直径を１０ｍｍ以上とし、溝深さを２ｍｍ以上とすることで、小穴による放熱効果をより十分に得ることができ、直径を２０ｍｍ以下とし、溝深さを８ｍｍ以下とすることで、中間領域Ａにおける剛性の極端な低下を抑制して、操縦安定性の維持および偏摩耗の抑制等をより確実にすることができる。

なお、小穴４１は、それぞれのタイヤ半部で、タイヤ周方向に亘って２０個以上１００個以下設けることが好ましいが、かかる個数は、小穴４１の周方向に沿う溝辺の長さに応じて適宜決定される。

また、図４の例では、タイヤ周方向に沿って１つの小穴が断続的に設けられているが、複数の小穴からなる一群の小穴を断続的に設けることもできる。

また、タイヤ周方向に隣接する小穴４１のタイヤ周方向の間隔Ｌを、タイヤ周方向のパターンピッチ長さで除した値が０．１５以上０．５以下であることが好ましい。０．１５以上とすることにより、凹部のタイヤ周方向の間隔を適度に保って操縦安定性をより向上させることができ、０．５以下とすることにより、小穴４１の放熱性を十分に向上させることができる。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれだけに限定されるものではない。参考例タイヤおよび比較例タイヤ（ともに、タイヤサイズは１８０／６０Ｒ１６Ｍ／Ｃ）を表１に示す仕様のもと試作し、タイヤの耐久性、操縦安定性および耐偏摩耗性を評価した。なお、表１の参考例５，１２では、周方向溝２１及び小穴４１がタイヤ周方向に重複するよう配置されているため、表中の「周方向溝２１・幅方向溝３１・小穴４１間の間隔Ｌ／パターンピッチ」は０として示した。

各供試タイヤは、一対のビード部間に跨るカーカスを骨格として、該ビード部のタイヤ径方向外側に一対のサイドウォール部と、該サイドウォール部間に跨るトレッド部と、を具えている。より具体的には、ナイロンコードを有する２層のプライからなるカーカスを具え、該カーカスのタイヤ径方向外側に、アラミドコードをゴム被覆してなる２層のベルト層と、そのタイヤ径方向外側に、ナイロンコードをゴム被覆してなる１層のベルト層と、を具えている。カーカスプライのタイヤ幅方向に対するコード角度は１５°であり、各ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度は１５°であり、アラミドコードからなる２層のベルト層の当該コードは層間で互いに交差している。

各供試タイヤを適用リム（ＭＴ５．００−１６Ｍ／Ｃ）に組み付け、内圧２８０ｋＰａを充填し、ＳＴＥＰ荷重を負荷したタイヤを、試験ドラム上にて時速８１ｋｍで走行させた。
タイヤの耐久性については、上記試験にてクラックが発生するまでの荷重で評価した。
タイヤの操縦安定性評価は、プロのテストドライバーによるテスト走行を行い、フィーリング評価により行った。
タイヤの耐偏摩耗性の評価は、２０００ｋｍ走行時における摩耗量で評価した。

表１の結果は、比較例タイヤ１の各結果を１００として指数表示した。いずれの評価結果も、指数が大きいほど性能に優れていることを示している。

３：傾斜ベルト、３ａ，３ｂ：傾斜ベルト層、５：カーカス、６：トレッド踏面、７：適用リム、２１：周方向溝、３１：幅方向溝、４１：小穴、２１ａ，２２ｂ：ラグ溝、Ａ：中間領域、ＣＬ：タイヤ赤道面、Ｌ：凹部間のタイヤ周方向間隔、ＴＥ：トレッド端

Claims

タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした基準状態において、
タイヤ赤道面からトレッド端側へ、トレッド踏面のペリフェリに沿って該トレッド踏面のペリフェリ長の半幅の５０％離間した、トレッド踏面のタイヤ幅方向位置と、同じく８２％離間した、トレッド踏面のタイヤ幅方向位置とで挟まれたトレッド踏面における、タイヤ幅方向領域を中間領域としたとき、
タイヤ半部のそれぞれにおける該中間領域に、タイヤ周方向に延びる周方向溝、タイヤ幅方向に延びる幅方向溝、又は小穴をタイヤ周方向に沿って断続的に具え、
前記タイヤ周方向に延びる周方向溝、タイヤ幅方向に延びる幅方向溝、又は小穴は、前記中間領域にのみ形成され、
当該中間領域におけるネガティブ率が１５％以上４５％以下であること、を特徴とする自動二輪車用空気入りタイヤ。
前記自動二輪車用空気入りタイヤが前記周方向溝を具える場合、タイヤ周方向に隣接する前記周方向溝のタイヤ周方向の間隔を、タイヤ周方向のパターンピッチ長さで除した値が０．１５以上０．５以下である、請求項１に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
前記自動二輪車用空気入りタイヤが前記幅方向溝を具える場合、タイヤ周方向に隣接する前記幅方向溝のタイヤ周方向の間隔を、タイヤ周方向のパターンピッチ長さで除した値が０．１５以上０．５以下である、請求項１に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
前記自動二輪車用空気入りタイヤが前記小穴を具える場合、タイヤ周方向に隣接する前記小穴のタイヤ周方向の間隔を、タイヤ周方向のパターンピッチ長さで除した値が０．１５以上０．５以下である、請求項１に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
前記タイヤ周方向にわたって交互に形成されている第１ラグ溝及び第２ラグ溝を含む、ラグ溝をさらに具える、請求項１から４のいずれか一項に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
前記ラグ溝は、前記周方向溝よりも溝深さが深い、請求項５に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
前記第１ラグ溝は、延在方向中央付近にて一度屈曲し、前記タイヤ幅方向に対して傾斜して延びる、請求項６に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
前記第２ラグ溝は、２度屈曲してタイヤ幅方向に対し傾斜して延びる第１溝部と、前記第１溝部に連通して前記第１溝部とは異なる方向に延びる第２溝部と、から構成される、請求項６または７に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。