JP6825309B2

JP6825309B2 - タイヤ及びそれを装着した自動三輪車

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Publication number: JP6825309B2
Application number: JP2016216503A
Authority: JP
Inventors: 俊行松並; 有美子吉田; 聡志松永
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2016-11-04
Filing date: 2016-11-04
Publication date: 2021-02-03
Anticipated expiration: 2036-11-04
Also published as: US20180126789A1; JP2018070109A; EP3318419B1; US11077714B2; EP3318419A1

Description

本発明は、トレッド部が円弧状のプロファイルを有するタイヤ及びそれを装着した自動三輪車に関する。

従来、旋回走行時に車体のバンクを伴う自動三輪車には、便宜的に二輪車用タイヤが装着されていた。一般的に二輪車用タイヤは、タイヤ子午線断面において、トレッド部が円弧状のプロファイルを有している。

このような二輪車用タイヤは、旋回走行時に、車体のバンクに伴いキャンバー角が発生し、そのときのキャンバースラストとコーナリングフォースとにより、旋回走行時の横力を発生させている。また、二輪車用タイヤの横力は、例えば、車線変更時等のキャンバー角の小さい旋回走行時では、キャンバースラストが小さく、主にコーナリングフォースに依存するものとなる。

例えば、下記特許文献１では、トレッド部に、主に直進走行時に接地するクラウン領域に配されるクラウン傾斜溝と、主にキャンバー角を伴う旋回走行時に接地する一対のショルダー領域に配されるショルダー溝とを有する二輪車用タイヤを提案している。

特開２０１１−１２１４０８号公報

例えば、前輪に２輪、後輪に１輪を有する自動三輪車は、旋回走行時、後輪の１輪が、前輪の２輪から発生する横力に対応する大きい横力を発生させる必要がある。しかしながら、上記特許文献１の二輪車用タイヤは、トレッド部の剛性が低く、自動三輪車の１輪側である後輪に装着された場合、横力となるコーナリングフォースが不足するという問題があった。このような二輪車用タイヤを後輪に装着した自動三輪車は、特に、キャンバー角の小さい旋回走行時にコーナリングフォースが不足し、路面の凹凸の影響を受け易かった。

さらに、後輪に操舵機構を有する自動三輪車は、前輪が操舵機構を有さないので、車両の運動特性に対する後輪の影響度が相対的に大きいものとなる。このような自動三輪車は、キャンバー角の小さい旋回走行時に、路面の凹凸により後輪の挙動が不安定となり、その結果、車両の挙動が不安定となるという問題があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、旋回走行時の車両の挙動を安定し得るタイヤ及びそれを装着した自動三輪車を提供することを主たる目的としている。

本発明は、タイヤ子午線断面において、トレッド部が円弧状のプロファイルを有するタイヤであって、前記トレッド部は、直進走行時に接地するクラウン領域と、前記クラウン領域のタイヤ軸方向両外側に位置しかつキャンバー角を伴う旋回走行時に接地する一対のショルダー領域とを含み、前記クラウン領域のランド比は、９８％以上であるとともに、前記ショルダー領域のランド比は、８５％〜９３％であることを特徴とする。

本発明に係るタイヤにおいて、タイヤ子午線断面において、前記トレッド部の前記プロファイルの曲率半径ＴＲは、前記トレッド部のトレッド接地幅ＴＷの４５％〜６５％であるのが望ましい。

本発明に係るタイヤにおいて、前記ショルダー領域は、前記キャンバー角が１０度以上の旋回走行時に接地する領域であるのが望ましい。

本発明に係るタイヤにおいて、前記トレッド部の踏面には、トレッドゴムが配されており、前記トレッドゴムの０℃での損失正接ｔａｎδは、０．２７以上であるのが望ましい。

本発明に係るタイヤにおいて、前記クラウン領域には、タイヤ周方向に沿って直線状にのびる少なくとも１つのクラウンスロットが、タイヤ周方向に断続的に配されるのが望ましい。

本発明に係るタイヤにおいて、前記クラウンスロットは、タイヤ赤道上に配されるのが望ましい。

本発明に係るタイヤにおいて、前記クラウンスロットは、前記トレッド部の摩耗限界を表示するウェアインジケータを有するのが望ましい。

本発明は、前輪に２輪、後輪に１輪を有し、かつ、旋回走行時に車体のバンクを伴う自動三輪車であって、上述のタイヤを前記後輪に装着したのが望ましい。

本発明に係る自動三輪車において、前記後輪は、旋回走行時に進行方向に対する前記後輪の向きを変更する操舵機構を有するのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、クラウン領域のランド比は、９８％以上である。このようなタイヤは、トレッド部の剛性が高く、車線変更時等のキャンバー角の小さい旋回走行時に大きなコーナリングフォースを発生することができる。このため、本発明のタイヤは、キャンバー角の小さい旋回走行時に、路面の凹凸の影響を受け難く、その挙動が安定したものとなり得る。また、本発明のタイヤを１輪側である後輪に装着した自動三輪車は、キャンバー角の小さい旋回走行時の後輪の挙動が安定し、その結果、車両の挙動が安定したものとなり得る。

本発明のタイヤにおいて、ショルダー領域のランド比は、８５％〜９３％である。このようなタイヤは、旋回走行時のコーナリングフォースと、タイヤがスライドしたときのスライドコントロール性とをバランスよく両立することができる。このため、本発明のタイヤは、旋回走行時にも、その挙動が安定したものとなり得る。また、本発明のタイヤを１輪側である後輪に装着した自動三輪車は、旋回走行時の後輪の挙動が安定し、その結果、車両の挙動が安定したものとなり得る。

本発明のタイヤの一実施形態を示す断面図である。図１のタイヤのトレッド部の展開図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態のタイヤ１の正規状態におけるタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面図である。図２は、図１のタイヤ１のトレッド部２の展開図である。図１は、図２のＡ−Ａ線の断面図である。

ここで、前記「正規状態」は、タイヤ１が正規リム（図示省略）にリム組みされ、かつ、正規内圧となるように充填され、しかも無負荷の状態である。本明細書では、特に断りがない限り、タイヤ１の各部の寸法は、正規状態で測定された値である。

前記「正規リム」は、タイヤ１が基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めているリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば "標準リム" 、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" である。

前記「正規内圧」は、タイヤ１が基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば "最高空気圧" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。

本実施形態のタイヤ１は、前輪に２輪、後輪に１輪を有し、かつ、旋回走行時に車体のバンクを伴う自動三輪車（図示省略）の後輪に装着されるのに適している。本実施形態の自動三輪車の後輪は、旋回走行時に進行方向に対する後輪の向きを変更する操舵機構を有している。このような自動三輪車は、旋回走行時の安定性と小回り性とをバランスよく両立している。

図１に示されるように、本実施形態のタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるトレッド補強層７とを備えている。

カーカス６は、例えば、１枚のカーカスプライ６Ａにより構成されている。カーカスプライ６Ａは、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４に埋設されたビードコア５に至る本体部６ａと、本体部６ａに連なりかつビードコア５の回りで折り返される折返し部６ｂとを含んでいる。

カーカスプライ６Ａは、タイヤ赤道Ｃに対して、好ましくは、７５〜９０度、より好ましくは、８０〜９０度の角度で傾けて配列されたカーカスコードを有する。このカーカスコードには、例えば、ナイロン、ポリエステル又はレーヨン等の有機繊維コード等が好適に採用される。

本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードエーペックスゴム８が設けられているのが望ましい。ビードエーペックスゴム８は、例えば、硬質のゴムで形成されている。これにより、ビード部４が効果的に補強される。

トレッド補強層７は、少なくとも１枚以上の、本実施形態では２枚の補強プライ７Ａ，７Ｂからなる。各補強プライ７Ａ，７Ｂには、例えば、タイヤ赤道Ｃに対して、５〜４０度の角度で傾斜した補強コードが配列されている。トレッド補強層７は、２枚の補強プライ７Ａ，７Ｂの補強コードが、互いに交差する向きに重ね合わせて構成されるのが望ましい。補強コードには、例えば、スチールコード、アラミド又はレーヨン等が好適に採用される。

タイヤ子午線断面において、トレッド部２は、キャンバー角が大きい旋回時においても十分な接地面積が得られるように、タイヤ半径方向外側に凸の円弧状のプロファイルを有しているのが望ましい。このようなトレッド部２は、旋回走行時に必要なキャンバースラストを発生させるのに適している。なお、本実施形態では、トレッド部２のトレッド端Ｔｅ間のタイヤ軸方向距離であるトレッド接地幅ＴＷが、タイヤ最大幅をなしている。

タイヤ子午線断面において、トレッド部２のプロファイルの曲率半径ＴＲは、好ましくは、トレッド部２のトレッド接地幅ＴＷの４５％〜６５％であり、より好ましくは、トレッド接地幅ＴＷの５０％〜６０％である。

トレッド部２の曲率半径ＴＲがトレッド接地幅ＴＷの４５％より小さいと、キャンバー角の小さい旋回走行時でも大きなキャンバースラストが発生し、アンダーステアの傾向が大きくなるおそれがある。また、トレッド部２の曲率半径ＴＲがトレッド接地幅ＴＷの６５％より大きいと、大きなキャンバー角を伴う旋回走行時でもキャンバースラストが不足し、オーバーステアの傾向が大きくなるおそれがある。

本実施形態では、トレッド部２の曲率半径ＴＲを上述の範囲に特定することで、アンダーステア及びオーバーステアの傾向を適度な範囲にすることができ、タイヤ１の挙動の安定性が向上し得る。

本実施形態のトレッド部２の踏面２Ｓには、トレッドゴム２Ｇが配されている。トレッドゴム２Ｇは、旋回走行時に大きな横力を得るために、大きなグリップ力を生ずるものが適している。この観点から、トレッドゴム２Ｇの０℃での損失正接ｔａｎδは、好ましくは、０．２７以上であり、より好ましくは、０．２９以上である。トレッドゴム２Ｇの０℃での損失正接ｔａｎδが０．２７より小さいと、特にウェット路面におけるグリップ力が不足するおそれがある。

なお、本明細書において、損失正接ｔａｎδは、ＪＩＳ−Ｋ６３９４の規定に準じて、次に示される条件で粘弾性スペクトロメータを用いて測定された値である。
初期歪：１０％
振幅：±５％
周波数：１０Ｈｚ
変形モード：引張
測定温度：０℃

図１及び図２に示されるように、本実施形態のトレッド部２は、主に直進走行時に接地するクラウン領域Ｃｒと、主にキャンバー角を伴う旋回走行時に接地する一対のショルダー領域Ｓｈとを含んでいる。

クラウン領域Ｃｒは、タイヤ赤道Ｃを含み、かつ、直進走行時及び車線変更時等のキャンバー角の小さい旋回走行時に接地する領域であるのが望ましい。クラウン領域Ｃｒは、好ましくは、キャンバー角が１０度未満の旋回走行時に接地する領域である。クラウン領域Ｃｒは、例えば、タイヤ赤道Ｃを中心とするトレッド接地幅ＴＷの３０％の領域である。

クラウン領域Ｃｒのランド比は、９８％以上であるのが好ましい。例えば、クラウン領域Ｃｒには溝を有さず、クラウン領域Ｃｒのランド比が１００％であってもよい。このようなクラウン領域Ｃｒは、剛性が高く、トレッド部２の踏面２Ｓのせん断力を向上することができる。このため、このクラウン領域Ｃｒを含むトレッド部２は、キャンバー角の小さい旋回走行時のコーナリングフォースを向上させることができる。

本実施形態では、クラウン領域Ｃｒのランド比を上述の範囲に特定することで、キャンバー角の小さい旋回走行時に、路面の凹凸の影響を受け難く、タイヤ１の挙動が安定したものとなり得る。また、本実施形態のタイヤ１を１輪側である後輪に装着した自動三輪車は、キャンバー角の小さい旋回走行時の当該後輪の挙動が安定し、その結果、車両の挙動が安定したものとなり得る。

本実施形態のクラウン領域Ｃｒには、タイヤ周方向に沿って直線状にのびる少なくとも１つのクラウンスロット１０が、タイヤ周方向に断続的に配されている。クラウンスロット１０は、タイヤ赤道Ｃ上に配されるのが望ましい。このようなクラウンスロット１０は、後述するように、摩耗が最も大きいクラウン領域Ｃｒでの摩耗量を確認するのに適している。

クラウンスロット１０のタイヤ軸方向の幅Ｗ１は、好ましくは、トレッド接地幅ＴＷの２％〜５％である。クラウンスロット１０のタイヤ軸方向の幅Ｗ１がトレッド接地幅ＴＷの２％より小さいと、摩耗量を確認するのに十分な空間を確保できないおそれがある。クラウンスロット１０のタイヤ軸方向の幅Ｗ１がトレッド接地幅ＴＷ５％より大きいと、クラウン領域Ｃｒのランド比が低下し、クラウン領域Ｃｒの剛性が低下するおそれがある。

図２に示されるように、クラウンスロット１０のタイヤ周方向の長さＬ１は、好ましくは、タイヤ軸方向の幅Ｗ１の４〜７倍である。また、図１に示されるように、クラウンスロット１０のタイヤ径方向の深さＤ１は、好ましくは、タイヤ軸方向の幅Ｗ１の０．３〜０．９倍である。このようなクラウンスロット１０は、摩耗量を確認するのに十分な大きさと、クラウン領域Ｃｒの剛性とを両立することができる。

図１では、クラウンスロット１０の断面形状は、略円弧状のものが例示されている。クラウンスロット１０の断面形状は、これに限定されるものではなく、例えば、矩形状であっても、台形状であっても、三角状であってもよい。また、クラウンスロット１０の断面形状として、上述の複数の形状が組み合わされた形状であってもよい。

図２に示されるように、クラウンスロット１０は、トレッド部２の摩耗限界を表示する少なくとも１つの、本実施形態では２つのウェアインジケータ１０Ａを有しているのが望ましい。このようなウェアインジケータ１０Ａは、摩耗が最も大きいクラウン領域Ｃｒでの摩耗量を確認することができる。

図１及び図２に示されるように、ショルダー領域Ｓｈは、クラウン領域Ｃｒのタイヤ軸方向両外側に位置しているのが望ましい。ショルダー領域Ｓｈは、好ましくは、キャンバー角が１０度以上の旋回走行時に接地する領域である。

ショルダー領域Ｓｈのランド比は、８５％〜９３％であるのが好ましく、８９％〜９１％であるのがより好ましい。ショルダー領域Ｓｈのランド比が８５％より小さいと、旋回走行時のコーナリングフォースが低下するおそれがある。ショルダー領域Ｓｈのランド比が９１％より大きいと、旋回走行時にスライドが発生したときのスライドコントロール性が低下するおそれがある。

本実施形態では、ショルダー領域Ｓｈのランド比を上述の範囲に特定することで、旋回走行時のコーナリングフォースと、タイヤ１がスライドしたときのスライドコントロール性とをバランスよく両立することができる。このため、本実施形態のタイヤ１は、旋回走行時にも、その挙動が安定したものとなり得る。また、本実施形態のタイヤ１を１輪側である後輪に装着した自動三輪車は、旋回走行時の当該後輪の挙動が安定し、その結果、車両の挙動が安定したものとなり得る。

本実施形態のショルダー領域Ｓｈには、複数のショルダー傾斜溝１１が、タイヤ周方向に断続的に配されている。ショルダー傾斜溝１１は、例えば、第１ショルダー傾斜溝１１Ａ、第２ショルダー傾斜溝１１Ｂ、第３ショルダー傾斜溝１１Ｃ及び第４ショルダー傾斜溝１１Ｄを含んでいる。これらショルダー傾斜溝１１の種類や形状は、任意に設定され得る。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。

図１に示す基本構造をなし、図２のトレッドパターンを有するタイヤが、表１の仕様に基づいて試作された。これら試作タイヤがテスト車両の後輪に装着され、性能がテストされた。各テストタイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。

使用車両：後輪操舵タイプの自動三輪車
前輪タイヤサイズ：８０／９０−１６
前輪リムサイズ：２．１５×１６
後輪タイヤサイズ（試作タイヤ）：１２０／９０−１０
後輪リムサイズ：３．５０×１０
内圧：２２５ｋＰａ
トレッド部の曲率半径ＴＲ／トレッド接地幅ＴＷ：６０％

＜車線変更性能＞
供試タイヤを装着したテスト車両で、テストドライバーが、最大深さ２ｃｍの轍が形成された直進テストコースで、轍からの車線変更するように走行した。このときの「コントロール性」が、テストドライバーの官能により評価された。結果は、比較例１の値を１００とする評点であり、数値が大きい程良好であることを示す。

＜ウェット性能＞
供試タイヤを装着したテスト車両で、テストドライバーが、ウェット状態のテストコースを走行した。このときの「スライドコントロール性」と「グリップ感」とが、テストドライバーの官能により総合的に評価された。結果は、比較例１の値を１００とする評点であり、数値が大きい程良好であることを示す。

＜旋回性能＞
供試タイヤを装着したテスト車両で、テストドライバーが、曲率半径５０ｍの定常円テストコースを走行した。このときの「コントロール性」が、テストドライバーの官能により評価された。結果は、比較例１の値を１００とする評点であり、数値が大きい程良好であることを示す。

＜旋回摩耗性能＞
供試タイヤを装着したテスト車両で、テストドライバーが、曲率半径５０ｍの定常円テストコースを、時速３０ｋｍで５０周走行した。このときのトレッド部のタイヤ赤道付近の「摩耗量」が、測定された。結果は、比較例１の値を１００とする評点であり、数値が大きい程良好であることを示す。

テストの結果が表１に示される。

テストの結果、実施例１のタイヤは、比較例１に対して、車線変更性能、ウェット性能、旋回性能及び旋回摩耗性能をバランスよく向上していることが確認できた。

１タイヤ
２トレッド部
Ｃｒクラウン領域
Ｓｈショルダー領域

Claims

タイヤ子午線断面において、トレッド部が円弧状のプロファイルを有するタイヤであって、
前記トレッド部は、直進走行時に接地するクラウン領域と、前記クラウン領域のタイヤ軸方向両外側に位置しかつキャンバー角を伴う旋回走行時に接地する一対のショルダー領域とからなり、
前記クラウン領域のランド比は、９８％以上であるとともに、
前記ショルダー領域のランド比は、８５％〜９３％であることを特徴とするタイヤ。
タイヤ子午線断面において、前記トレッド部の前記プロファイルの曲率半径ＴＲは、前記トレッド部のトレッド接地幅ＴＷの４５％〜６５％である請求項１に記載のタイヤ。
前記ショルダー領域は、前記キャンバー角が１０度以上の旋回走行時に接地する領域である請求項１又は２に記載のタイヤ。
前記トレッド部の踏面には、トレッドゴムが配されており、
前記トレッドゴムの０℃での損失正接ｔａｎδは、０．２７以上である請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ。
前記クラウン領域には、タイヤ周方向に沿って直線状にのびる少なくとも１つのクラウンスロットが、タイヤ周方向に断続的に配される請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤ。
前記クラウンスロットは、タイヤ赤道上に配される請求項５に記載のタイヤ。
前記クラウンスロットは、前記トレッド部の摩耗限界を表示するウェアインジケータを有する請求項５又は６に記載のタイヤ。
前輪に２輪、後輪に１輪を有し、かつ、旋回走行時に車体のバンクを伴う自動三輪車であって、
請求項１乃至７のいずれかに記載のタイヤを前記後輪に装着した自動三輪車。
前記後輪は、旋回走行時に進行方向に対する前記後輪の向きを変更する操舵機構を有する請求項８に記載の自動三輪車。