JP6850881B2

JP6850881B2 - 三輪車用タイヤセット

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Publication number: JP6850881B2
Application number: JP2019519042A
Authority: JP
Inventors: 直也村松
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2017-05-18
Filing date: 2017-12-06
Publication date: 2021-03-31
Anticipated expiration: 2037-12-06
Also published as: US20200079155A1; EP3636457B1; JPWO2018211725A1; WO2018211725A1; CN110621513A; EP3636457A1; EP3636457A4

Description

本発明は、三輪車用タイヤセット（以下、単に「タイヤセット」とも称する）に関し、詳しくは、三輪車のフロントおよびリアに装着して使用される三輪車用のタイヤセット、特には、高速走行用の自動三輪車用タイヤセットの改良に関する。

一般に、三輪車としては、フロント二輪リア一輪およびフロント一輪リア二輪の２種類の車両が存在する。このような三輪車のうち、旋回時にタイヤを傾けて曲がるタイプの車両は、旋回時にタイヤを傾けないタイプの車両とは異なる、特有の車体挙動を示すことになる。そのため、使用されるタイヤについても、要求性能が異なってくる。例えば、後者に適用されるタイヤにはキャンバー角がほとんど付与されないのに対し、前者に適用されるタイヤにはキャンバー角が付与されるため、これらのタイヤは、タイヤクラウン部の使用領域についても異なる。

三輪車に装着されるタイヤに係る先行技術としては、例えば、特許文献１に、自動三輪車の後の２つの車輪に装着される自動三輪車用タイヤにおいて、トレッド面に、タイヤ赤道の両側をタイヤ周方向に連続してのびる一対の縦溝を設けて、縦溝間に挟まれタイヤ周方向に連続する中央リブと、縦溝とトレッド接地端との間をなす側部とを区分し、このうち側部を、一端が縦溝に連通し他端がトレッド接地端を越えてのびる横溝により区分されたブロックがタイヤ周方向に並ぶブロック列からなるものとする技術が開示されている。

特開２００１−３１５５０６号公報（特許請求の範囲等）

二輪車や三輪車は、前輪（フロントタイヤ）および後輪（リアタイヤ）が共に同一のリム径またはタイヤ径を有することが一般的である。これに対し、例えば、二輪車において前輪または後輪のいずれか一方を他方よりも小径にすると、前後輪が同一のリム径を有する場合よりもハンドリング性は向上するが、小径にした側の剛性が不足することになるため、小径にした側において不足した剛性を補うことが必要となる。

一方、三輪車においては、フロントまたはリアのいずれかに二輪が装着されることから、三輪に同径のタイヤを用いた場合、二輪側ではタイヤの剛性が倍増することに加えてサスペンションの総ばね定数が一輪側よりも著しく高くなるので、二輪側の剛性が一輪側よりも大幅に高くなる。そのため、特に高速走行時において、路面に突起物があると、乗り上げの際に大きな振動を受けるために乗り心地性が悪化し、また、車体のジャイロ効果（回転体の回転半径、回転速度、質量等に応じて発生する姿勢復元力）が増大するために、ハンドリング性が悪化するという問題もあった。このジャイロ効果の影響を低減するためには、車体もしくはタイヤの軽量化も重要となる。

この点、例えば、特許文献１に開示された技術は、三輪車用タイヤのうちでも旋回時にタイヤを傾けずに曲がるタイプの車両に適用されるタイヤに関するものであるので、上述のようなジャイロ効果に起因するハンドリング性の悪化の問題はなく、また、高速走行に適用されないことから、乗り心地性の悪化の問題も小さいといえる。よって、旋回時にタイヤを傾けて曲がるタイプの三輪車における問題について、解消できるものではなかった。

そこで本発明の目的は、旋回時にタイヤを傾けて曲がるタイプの三輪車に装着されるタイヤセットであって、特に高速走行時における乗り心地性、ハンドリング性および軽量性に優れた三輪車用タイヤセットを提供することにある。

本発明者は鋭意検討した結果、下記構成とすることにより上記問題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、フロント二輪リア一輪またはフロント一輪リア二輪から構成され旋回時にタイヤを傾ける機構を備える三輪車に装着される三輪車用タイヤセットであって、
二輪側に装着される二輪側タイヤのタイヤ径が、一輪側に装着される一輪側タイヤのタイヤ径よりも小さく、かつ、該二輪側タイヤが、トレッド踏面部に、タイヤ赤道を横切って延びる横溝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、前記二輪側タイヤのトレッド踏面部のネガティブ比ｘが５〜３０％の範囲であって、かつ、前記横溝の傾斜角度が、タイヤ周方向に対して４０〜９０°の範囲であることが好ましい。また、本発明においては、前記二輪側タイヤがラジアルタイヤであることが好ましい。さらに、本発明においては、前記二輪側タイヤのトレッド踏面部のネガティブ比ｘと、前記一輪側タイヤのトレッド踏面部のネガティブ比ｙとの比ｘ／ｙが、１より大きいことが好ましく、１．１〜２．５であることがより好ましい。

なお、本発明においてタイヤの諸寸法は、特に断りのない限り、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タイヤを組み付け、かかる産業規格において規定された内圧を充填した無負荷状態で測定した値をいうものとする。また、上記産業規格とは、例えば、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）ＹＥＡＲＢＯＯＫであり、欧州ではＥＴＲＴＯ（ＥｕｒｏｐｅａｎＴｙｒｅａｎｄＲｉｍＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）ＳＴＡＮＤＡＲＤＭＡＮＵＡＬであり、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥＴＩＲＥａｎｄＲＩＭＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮＩＮＣ．）ＹＥＡＲＢＯＯＫである。

本発明によれば、旋回時にタイヤを傾けて曲がるタイプの三輪車に装着されるタイヤであって、特に高速走行時における乗り心地性、ハンドリング性および軽量性に優れた三輪車用タイヤセットを提供することが可能となった。

本発明の三輪車用タイヤセットにおける二輪側タイヤのトレッドパターンの一例を示す展開図である。

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。
本発明の三輪車用タイヤセットは、フロント二輪リア一輪またはフロント一輪リア二輪から構成され旋回時にタイヤを傾ける機構を備える三輪車に装着される前輪および後輪のタイヤセットである。

本発明のタイヤセットにおいては、二輪側に装着される二輪側タイヤのタイヤ径が、一輪側に装着される一輪側タイヤのタイヤ径よりも小さく形成されている。二輪側タイヤのタイヤ径を、一輪側タイヤよりも小さくしたことで、小径化によるハンドリング性の向上効果とともに、同径である場合に二輪側において一輪側よりも大幅に高くなる剛性を、効果的に低減する効果も得ることができ、結果として、特に高速走行時、例えば、時速１８０ｋｍ／ｈｒ以上、さらには、時速２４０ｋｍ／ｈｒ程度の高速走行時における乗り心地性や操縦安定性を向上することができる。また、二輪側タイヤのタイヤ径を二輪とも小さくすることで、三輪車全体として軽量化も図れるので、ジャイロ効果によるハンドリング性への悪影響も抑制することができる。

本発明においては、二輪側タイヤのタイヤ径が一輪側タイヤのタイヤ径よりも小さく形成されているものであれば発明の効果を得ることができるが、二輪側タイヤのタイヤ径が大きすぎると、小径化による効果が小さくなり、二輪側タイヤのタイヤ径が小さすぎると、ハンドリングが過敏となり、安定性が悪化する。そのため、特には、二輪側タイヤのタイヤ径Ｒｂと一輪側タイヤのタイヤ径Ｒｍとの比率Ｒｂ／Ｒｍが、０．８≦Ｒｂ／Ｒｍ≦０．９を満足することが好ましく、０．８４≦Ｒｂ／Ｒｍ≦０．８６を満足することがより好ましい。

ここで、一輪を二輪にしたことによる剛性の増大量と比べると、タイヤ径を小さくすることにより低減できる二輪側の剛性には限界がある。そこで、本発明においては、さらに二輪側の剛性を低減するために、二輪側タイヤについて、トレッド踏面部に、タイヤ赤道を横切って延びる横溝を有するものとしている。なお、二輪車用タイヤの場合、一方のタイヤ径を小さくすれば単純に小径側のタイヤ剛性が不足するため、小径側についてタイヤ剛性を高めることが必要となるが、本発明におけるような三輪車用タイヤの場合、二輪側のタイヤ径を小さくしてもまだ一輪側より二輪側において剛性が過剰となるので、小径側についてタイヤ剛性をさらに低下させることが必要となる。すなわち、本発明の技術思想は、二輪車用タイヤにおいては生じ得ない、三輪車用タイヤ特有の課題を解決するものと言える。

図１に、本発明の三輪車用タイヤセットにおける二輪側タイヤのトレッドパターンの一例を示す展開図を示す。なお、図中の矢印は回転方向を示す。図示するように、二輪側タイヤ１０のトレッド踏面部に、タイヤ赤道ＣＬを横切って延びる横溝１を設けたことで、ばね定数を低下させて、タイヤ直進方向の剛性を低下させることができ、二輪側の剛性をより低減することができるので、結果としてハンドリング性をより向上することができる。

よって、本発明によれば、旋回時にタイヤを傾けて曲がるタイプの三輪車に装着されるタイヤセットであって、特に高速走行時における乗り心地性、軽量化によるハンドリング性に優れた三輪車用タイヤセットを提供することができる。

横溝１は、図示する例では、トレッド踏面部をタイヤ幅方向に横切って、両端がトレッド端ＴＥに開口するよう設けられているが、タイヤ赤道ＣＬを横切って延びるものであればこれには限られず、例えば、横溝１の片側端または両端が、トレッド踏面部内で終端していてもよい。横溝１は、実質的に直線状であって、図示する例では、タイヤ赤道ＣＬ上以外の部位に屈曲部１Ａを有するＶ字状を呈し、屈曲部１Ａのタイヤ幅方向両側において傾斜方向が異なっているが、屈曲部１Ａのタイヤ幅方向両側において傾斜方向が同一であってもよく、屈曲部１Ａを有しない直線状であってもよく、特に制限はない。

図示するように、本発明において横溝１は、タイヤ周方向に対して傾斜していることが好ましい。ここで、横溝１の傾斜角度は、横溝１の溝幅の中心を通る直線がタイヤ周方向に対してなす角度を意味し、図示するように屈曲部１Ａを有する場合は、屈曲部１Ａの両側について傾斜角度α_１、α_２が定義される。横溝１の傾斜角度α_１、α_２は、傾斜方向に限られず、タイヤ周方向に対して４０〜９０°の範囲であることが好ましく、より好ましくは４５〜５５°の範囲である。横溝１の傾斜角度α_１、α_２をタイヤ周方向に対して４０〜９０°の範囲とすることで、タイヤ直進方向の剛性を緩和させて、乗り心地性をより向上することができ、好ましい。

また、横溝１の溝幅は、例えば、５〜１０ｍｍとすることができる。ここで、横溝１の溝幅は、溝の延在方向に直交する方向に測定したトレッド面における幅を意味する。横溝１の溝幅は、図示するように、溝の延在方向に沿って変動していてもよい。さらに、横溝１の溝深さは、例えば、２〜７ｍｍとすることができる。

本発明における横溝１のタイヤ周方向位置は、タイヤ赤道ＣＬを挟むトレッド踏面部の一方側と他方側とで交互に、すなわち、配置ピッチの１／２〜１／３だけずらして配置することができる。図示するパターンは、タイヤ赤道ＣＬを中心とする左右対称のパターンを、トレッド踏面部の一方側と他方側とで１／２ピッチずらしたパターンとなっている。なお、本発明における横溝１の配置ピッチとしては、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１／１０〜１／２０程度とすることができる。

本発明において、二輪側タイヤ１０は、横溝１以外にも溝を有していてもよい。図示する二輪側タイヤ１０は、トレッド踏面部のタイヤ幅方向片側面内で両端が終端する第１の傾斜溝２と、トレッド踏面部のタイヤ幅方向片側面内で一端が終端し、他端がトレッド端ＴＥに開口する第２の傾斜溝３と、を含むパターンを有している。また、符号４は、横溝１および傾斜溝２，３を結んで延びる浅溝である。

本発明においては、二輪側タイヤ１０のトレッド踏面部のネガティブ比ｘが、５〜３０％、特には１５〜２５％の範囲であることが好ましい。二輪側タイヤ１０のトレッド踏面部のネガティブ比ｘを上記範囲とすることで、タイヤ直進方向の剛性を緩和かつ軽量化させて、乗り心地性とハンドリング性をより向上することができ、好ましい。特に、上記横溝の傾斜角度の条件と併せてネガティブ比ｘを規定することが、ハンドリング性の向上の点で、より好ましい。ここで、ネガティブ比とは、トレッド踏面部の面積に対する溝部面積の比率（＝（溝部面積／踏面部面積）×１００（％））を意味する。

また、本発明においては、二輪側タイヤ１０のトレッド踏面部のネガティブ比ｘと、一輪側タイヤのトレッド踏面部のネガティブ比ｙとの比ｘ／ｙが１より大きく、すなわち、一輪側タイヤの方がトレッド踏面部の剛性が高いことが好ましい。上記比ｘ／ｙは、好適には１．１〜２．５の範囲である。上記比ｘ／ｙを１より大きくすることで、前輪と後輪とのバランスが良好となり、乗り心地性やハンドリング性がより向上する。また、上記比ｘ／ｙを２．５以下とすることで、一輪側の溝面積を確保して、良好な排水性を得ることができ、より好ましい。

本発明のタイヤセットにおいては、二輪側タイヤについてタイヤ径および横溝が上記条件を満足するものであれば、本発明の所期の効果を得ることができ、二輪側タイヤの内部構造や、一輪側タイヤのタイヤ径以外の条件については、特に制限されるものではない。

例えば、本発明のタイヤセットにおいて、二輪側タイヤおよび一輪側タイヤは、いずれもトレッド部と、その幅方向両端から延びる一対のサイドウォール部およびビード部とを備え、一対のビード部にそれぞれ埋設された一対のビードコア間にわたりトロイド状に延在する１枚以上のカーカスプライを骨格とする。また、カーカスプライのクラウン部タイヤ半径方向外側には、１枚以上のベルトを配置することができ、ベルトとしては、通常は、実質的にタイヤ周方向に巻回された補強コードをゴム被覆した層よりなるスパイラルベルトの１枚を用いることができる。

カーカスプライは、補強コードをゴム被覆した層からなり、少なくとも１枚で配置することが必要であり、２枚以上であってもよく、例えば、１〜３枚で配置することができる。カーカスプライは、通常は両端を、ビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止されるが、両端を、両側からビードワイヤで挟み込んで係止してもよく、特に制限はない。また、カーカスプライの補強コードの角度は、ラジアルタイヤの場合はタイヤ幅方向に対して０〜２５°であり、バイアスタイヤの場合はタイヤ幅方向に対して４０〜７０°である。さらに、カーカスプライの補強コードとしては、通常、脂肪族ポリアミド（ナイロン）、芳香族ポリアミド（アラミド）、レーヨン、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル等の有機繊維コードが用いられる。

また、カーカスプライのクラウン部タイヤ半径方向外側に配置するベルトとしては、スパイラルベルトを１枚で配置する態様には限られず、２枚以上のスパイラルベルトを配置してもよく、スパイラルベルトに代えて、タイヤ周方向に対し１５〜３０°で傾斜して配置された補強コードをゴム被覆した層よりなる傾斜ベルトを配置してもよい。傾斜ベルトは、１枚で配置することもでき、２枚以上であってもよく、例えば、１〜３枚で配置できるが、２枚以上の場合は、少なくとも一部を層間で交錯させて配置する。通常は、傾斜ベルトは、２枚を層間で互いに交錯させて配置する。スパイラルベルトまたは傾斜ベルトの補強コードとしては、脂肪族ポリアミド（ナイロン）、芳香族ポリアミド（アラミド）、レーヨン、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル等の有機繊維コードの他、スチールコードが用いられる。

本発明において、特に、二輪側タイヤとしては、２枚のカーカスプライを骨格とし、クラウン部を１枚のスパイラルベルト、特には有機繊維コードを用いたスパイラルベルトで補強した構造が、縦ばねを低下できるために好ましい。

本発明のタイヤセットは、三輪車、特には自動三輪車の前輪および後輪に装着される計三輪のタイヤのセットであり、二輪側がフロントであってもリアであってもいずれにも適用可能であるが、特に、フロント二輪リア一輪タイプの高速走行が可能な自動三輪車用として有用である。また、本発明は、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が、好適には二輪側タイヤがラジアルタイヤであり、より好適には二輪側および一輪側の双方がラジアルタイヤである。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
下記の表中に示す条件に従い、フロント二輪リア一輪から構成され旋回時にタイヤを傾ける機構を備える自動三輪車に装着される三輪車用タイヤセットを作製した。なお、各実施例において用いられた二輪側タイヤは、図１に示すようなトレッドパターンを有していた。タイヤサイズはフロントタイヤ１２０／７０Ｒ１５Ｍ／Ｃ、リアタイヤ１９０／５５Ｒ１７Ｍ／Ｃであった。

得られた各供試タイヤセットについて、高速走行時における乗り心地性、ハンドリング性および軽量性を評価した。

（高速走行時における乗り心地性）
各供試タイヤセットをリムサイズがフロント：１５Ｍ／Ｃ×ＭＴ３．５０、リア：１７Ｍ／Ｃ×ＭＴ６．００のリムに組み、内圧２９０ｋＰａを充填して、旋回時にタイヤを傾ける機構を備えるフロント二輪リア一輪タイプの自動三輪車に装着し、時速２４０ｋｍ／ｈｒの高速走行時における乗り心地性について、ライダーによるフィーリング評価を行った。結果は、比較例１を１００とした指数にて示した。数値が大きいほど乗り心地性に優れ、結果が良好である。

（ハンドリング性）
上記と同様の条件で、ハンドリング性について、ライダーによるフィーリング評価を行った。結果は、比較例１を１００とした指数にて示した。数値が大きいほどハンドリング性に優れ、結果が良好である。

（軽量性）
各供試タイヤセットについて、重量を測定して、比較例１を１００とした指数にて示した。数値が小さいほど軽量性に優れ、結果が良好である。

これらの結果を、下記の表中に併せて示す。

＊１）二輪側タイヤのタイヤ径Ｒｂと一輪側タイヤのタイヤ径Ｒｍとの比率Ｒｂ／Ｒｍである。
＊２）二輪側タイヤが、トレッド踏面部に、タイヤ赤道を横切って延びる横溝を有するか否かを示す。なお、横溝の幅は７〜１０ｍｍで変動、深さは２．５〜３．８ｍｍで変動とした。
＊３）タイヤ周方向に対する横溝の傾斜角度である。
＊４）二輪側タイヤのトレッド踏面部のネガティブ比である。
＊５）一輪側タイヤのトレッド踏面部のネガティブ比である。

上記表中に示すように、各実施例では、高速走行時における乗り心地性、ハンドリング性および軽量性について、いずれも良好な結果が得られていることが確認された。

１横溝
１Ａ屈曲部
２第１の傾斜溝
３第２の傾斜溝
４浅溝
１０二輪側タイヤ
ＴＥトレッド端

Claims

フロント二輪リア一輪またはフロント一輪リア二輪から構成され旋回時にタイヤを傾ける機構を備える三輪車に装着される三輪車用タイヤセットであって、
二輪側に装着される二輪側タイヤのタイヤ径が、一輪側に装着される一輪側タイヤのタイヤ径よりも小さく、かつ、該二輪側タイヤが、トレッド踏面部に、タイヤ赤道を横切って延びる横溝を有することを特徴とする三輪車用タイヤセット。
前記二輪側タイヤのトレッド踏面部のネガティブ比ｘが５〜３０％の範囲であって、かつ、前記横溝の傾斜角度が、タイヤ周方向に対して４０〜９０°の範囲である請求項１記載の三輪車用タイヤセット。
前記二輪側タイヤがラジアルタイヤである請求項１または２記載の三輪車用タイヤセット。
前記二輪側タイヤのトレッド踏面部のネガティブ比ｘと、前記一輪側タイヤのトレッド踏面部のネガティブ比ｙとの比ｘ／ｙが、１より大きい請求項１〜３のうちいずれか一項記載の三輪車用タイヤセット。
前記二輪側タイヤのトレッド踏面部のネガティブ比ｘと、前記一輪側タイヤのトレッド踏面部のネガティブ比ｙの比ｘ／ｙが、１．１〜２．５である請求項４記載の三輪車用タイヤセット。