JP6851924B2

JP6851924B2 - 自動二輪車用空気入りタイヤ

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Publication number: JP6851924B2
Application number: JP2017138028A
Authority: JP
Inventors: 高橋　淳一; 淳一高橋; 光則内田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2017-07-14
Filing date: 2017-07-14
Publication date: 2021-03-31
Anticipated expiration: 2037-07-14
Also published as: CN110891801B; WO2019012964A1; CN110891801A; US11780269B2; EP3653403A1; JP2019018676A; EP3653403B1; EP3653403A4; US20200148007A1

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。

自動二輪車用空気入りタイヤは、乗用車やトラック・バス等の四輪車とは異なり車体を傾けて旋回する二輪車の特性のために、タイヤクラウン部が四輪車用タイヤに比べて小さな曲率半径を有する、断面が丸いタイヤ形状を有している。すなわち、自動二輪車用空気入りタイヤにおいては、車両の直進走行時には主にトレッド中央部が接地し、旋回時にはトレッドショルダー部が接地する。

このような自動二輪車用空気入りタイヤの特性に関連して、自動二輪車用空気入りタイヤのトレッドパターンにおいては、陸部を設計しやすくするために、溝幅は、例えば４〜５ｍｍ程度と、他の種類のタイヤに比べて狭くなっている。また、タイヤ周方向に対する溝の傾斜角度は、タイヤセンター部においては、車両直進走行時の剛性のバランスを確保するとともに排水性を向上させるために、小さく設定され、タイヤショルダー部に向かうにつれて、横剛性を確保するために、大きくなる傾向がある。

自動二輪車用空気入りタイヤに関する先行技術としては、例えば、特許文献１に、直進時接地面の範囲内に、赤道面を横切って傾斜する第１の傾斜溝が多数、間隔をおいて周方向に配置され、第１の傾斜溝の各々に対応して、赤道面に対する傾斜の向きを第１の傾斜溝と同じくした第２の傾斜溝が外側接地面の片方の、第１の傾斜溝から離れた位置に配置され、第１の傾斜溝の幅方向中心線の有限長さ部分と第２の傾斜溝の幅方向中心線の有限長さ部分との両方が、曲率の正負の向きが変化しない共通の曲線上にあり、第１の傾斜溝とこれに対応する第２の傾斜溝とのタイヤ軸線を通る平面への投影像は、タイヤ軸方向に距離αだけ互いに離隔し、第１の傾斜溝とこれに対応する第２の傾斜溝との赤道面への投影像は、タイヤ周方向に長さβにわたって重なっている自動二輪車用空気入りタイヤが開示されている。

特開２０１０−１８４５３９号公報（特許請求の範囲等）

自動二輪車用空気入りタイヤの重要性能の一つに、車両旋回時におけるウェットグリップ性がある。これに対し、従来、主としてトレッドパターンにおける溝の比率を高めたり、トレッドゴムの低温ロスを上げることが行われていたが、これらの手法では摩耗性能に対する悪影響が大きいという問題があった。特許文献１では、直進時接地面の範囲内に、赤道面を横切って傾斜する複数の傾斜溝を適切に配置することで、グリップ性能とウェット性能との両立を図っているが、旋回時におけるウェットグリップ性能については検討されていない。また、自動二輪車用空気入りタイヤにおいては、車両旋回時における操縦安定性の確保も重要となる。

そこで本発明の目的は、従来技術におけるような摩耗性能に対する悪影響なしで、旋回時における操縦安定性を確保しつつ、旋回時におけるウェットグリップ性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。

本発明者らは鋭意検討した結果、タイヤ踏面部に所定の溝を所定条件にて配置することにより、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、一対のビード部と、該ビード部に連なる一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部間に跨ってトロイド状に延在するトレッド部とを備え、これら各部を前記一対のビード部間にわたり補強する少なくとも１枚のカーカスを有し、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であって、
タイヤ踏面部に、タイヤ赤道の近傍から、タイヤ幅方向外側であってタイヤ回転方向と同方向に傾斜して延びる第１の傾斜溝と、該第１の傾斜溝のタイヤ幅方向外側端の延長線上に配置された短溝とを有し、
前記第１の傾斜溝のタイヤ幅方向外側端が、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅ＴＷの１／４の点の近傍に位置するとともに、前記短溝のタイヤ幅方向内側端が、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅ＴＷの１／４〜５／１６の範囲に位置し、
前記第１の傾斜溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度が、タイヤ幅方向外側に向かうにつれ増大しており、かつ、前記第１の傾斜溝のタイヤ幅方向外側端の溝壁が、タイヤ表面に垂直な方向に対してなす角度θ_Ａと、前記短溝のタイヤ幅方向内側端の溝壁が、タイヤ表面に垂直な方向に対してなす角度θ_Ｂとが、θ_Ａ＞θ_Ｂの関係を満足することを特徴とするものである。

本発明のタイヤにおいては、前記第１の傾斜溝のタイヤ幅方向外側端の溝壁が、タイヤ表面に垂直な方向に対してなす角度θ_Ａが４０°〜５０°の範囲であり、かつ、前記短溝のタイヤ幅方向内側端の溝壁が、タイヤ表面に垂直な方向に対してなす角度θ_Ｂが１５°〜２５°の範囲であることが好ましい。また、本発明のタイヤにおいては、前記第１の傾斜溝のタイヤ幅方向外側端と、前記短溝のタイヤ幅方向内側端との間のタイヤ幅方向距離が、トレッド半幅ＴＷ／２の７〜１３％の範囲であることが好ましい。

本発明によれば、旋回時における操縦安定性を確保しつつ、旋回時におけるウェットグリップ性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が可能となった。

本発明の自動二輪車用空気入りタイヤを示す幅方向断面図である。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の一例を示す部分展開図である。第１の傾斜溝およびその延長線上に配置された短溝の近傍を拡大して示す説明図である。第１の傾斜溝およびその延長線上に配置された短溝の、溝の延在方向に沿う概略断面図である。

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を示す幅方向断面図である。図示する自動二輪車用空気入りタイヤは、一対のビード部１１と、ビード部１１に連なる一対のサイドウォール部１２と、サイドウォール部１２間に跨ってトロイド状に延在するトレッド部１３とを備えており、これら各部を一対のビード部１１間にわたり補強する少なくとも１枚、例えば、１〜２枚のカーカス１と、そのタイヤ半径方向外側に配置され、補強コードが周方向に螺旋状に巻回されてなる少なくとも１枚、例えば、１〜２枚のベルト層２とを有している。

図２に、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の一例を示す部分展開図を示す。図示するトレッドパターンは、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である。図中の矢印は、タイヤの回転方向を示す。

図示するように、本発明のタイヤにおいては、タイヤ踏面部に、タイヤ赤道ＣＬの近傍から、タイヤ幅方向外側であってタイヤ回転方向と同方向に傾斜して延びる第１の傾斜溝２１と、第１の傾斜溝２１のタイヤ幅方向外側端の延長線上に配置された短溝２２と、が設けられている。図３に、第１の傾斜溝２１およびその延長線上に配置された短溝２２の近傍を拡大して示す説明図を示す。第１の傾斜溝２１の延長線上に短溝２２を設けることで、ショルダー部の排水性を向上する効果を得ることができる。短溝２２を第１の傾斜溝２１の延長線上に設けるのは、例えば、短溝２２がタイヤ周方向のいずれか一方にずれていて第１の傾斜溝２１の延長上にないと、剛性変動やクラッキングが発生し、また、走行時における振動発生の原因ともなるためである。

また、本発明においては、第１の傾斜溝２１のタイヤ幅方向外側端２１Ａが、タイヤ赤道ＣＬからタイヤ幅方向外側にトレッド幅ＴＷの１／４の点の近傍に位置するとともに、短溝２２のタイヤ幅方向内側端２２Ｂが、タイヤ赤道ＣＬからタイヤ幅方向外側にトレッド幅ＴＷの１／４〜５／１６の範囲に位置している。ここで、第１の傾斜溝２１のタイヤ幅方向外側端２１Ａが、タイヤ赤道ＣＬからタイヤ幅方向外側にトレッド幅ＴＷの１／４の点の近傍に位置するとは、第１の傾斜溝２１のタイヤ幅方向外側端２１Ａが、上記１／４の点を中心としてトレッド幅ＴＷの±５％の範囲に存在することを意味する。また、本発明において、トレッド幅ＴＷとは、タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填した無負荷状態において、トレッド表面に沿って測った両トレッド端ＴＥ間のタイヤ幅方向距離を意味する。なお、本発明において「適用リム」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を意味し、「規定内圧」とは、この産業規格に記載された適用サイズにおける最大負荷能力に対応する空気圧を意味する。また、産業規格とは、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（ＴｈｅＥｕｒｏｐｅａｎＴｙｒｅａｎｄＲｉｍＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）のＳＴＡＮＤＡＲＤＳＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴｈｅＴｉｒｅａｎｄＲｉｍＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．）のＹＥＡＲＢＯＯＫ等である。

上述のように、第１の傾斜溝２１の延長線上に短溝２２を設けることで、ショルダー部の排水性を向上することができるが、第１の傾斜溝２１と短溝２２との間に存在する陸部４１がショルダー側に寄り過ぎていると、車両旋回時における横剛性が十分に得られない。そこで、本発明においては、第１の傾斜溝２１のタイヤ幅方向外側端２１Ａ、および、短溝２２のタイヤ幅方向内側端２２Ｂの位置を上記の通り規定することで、陸部４１を、車両旋回時における接地頻度が高い、タイヤ赤道ＣＬからタイヤ幅方向外側にトレッド幅ＴＷの１／４〜５／１６の範囲に位置させている。これにより、車両旋回時における横剛性を高く確保することができる。

また、本発明において、第１の傾斜溝２１は、図示するように、タイヤ周方向に対する傾斜角度がタイヤ幅方向外側に向かうにつれ増大するように設けられている。これにより、タイヤ赤道ＣＬ近傍における剛性および排水性と、タイヤショルダー部における横剛性とを確保する効果を得ることができる。

図４に、第１の傾斜溝２１およびその延長線上に配置された短溝２２の、溝の延在方向に沿う概略断面図を示す。図示するように、本発明においては、第１の傾斜溝２１のタイヤ幅方向外側端２１Ａの溝壁２１Ａｗが、タイヤ表面に垂直な方向に対してなす角度θ_Ａと、短溝２２のタイヤ幅方向内側端２２Ｂの溝壁２２Ｂｗが、タイヤ表面に垂直な方向に対してなす角度θ_Ｂとが、θ_Ａ＞θ_Ｂの関係を満足している。これにより、車両旋回時における横剛性の確保と排水性の向上とを、より高度に両立することができる。

よって、本発明によれば、上記のような構成の第１の傾斜溝２１および短溝２２をトレッド踏面部に配置したことで、横剛性の確保により車両旋回時における操縦安定性を確保しつつ、排水性の向上により車両旋回時におけるウェットグリップ性を向上した自動二輪車用空気入りタイヤを実現できたものである。

ここで、横剛性と排水性とのバランスの観点からは、第１の傾斜溝２１のタイヤ幅方向外側端２１Ａの溝壁２１Ａｗが、タイヤ表面に垂直な方向に対してなす角度θ_Ａは、好適には４０°〜５０°、より好適には４２°〜４８°の範囲であり、短溝２２のタイヤ幅方向内側端２２Ｂの溝壁２２Ｂｗが、タイヤ表面に垂直な方向に対してなす角度θ_Ｂは、好適には１５°〜２５°、より好適には１７°〜２３°の範囲である。

また、本発明において、第１の傾斜溝２１のタイヤ幅方向外側端２１Ａと、短溝２２のタイヤ幅方向内側端２２Ｂとの間のタイヤ幅方向距離ｗは、トレッド半幅ＴＷ／２の７〜１３％、特には８〜１２％の範囲であることが好ましい。第１の傾斜溝２１のタイヤ幅方向外側端２１Ａと短溝２２のタイヤ幅方向内側端２２Ｂとの間のタイヤ幅方向距離ｗを上記範囲とすることで、車両旋回時におけるウェットグリップ性をより確実に確保することができる。なお、距離ｗは、トレッド幅ＴＷと同様に測定した値である。

さらに、本発明においては、トレッド幅ＴＷを８等分したとき、８等分した各領域のうち、タイヤ赤道ＣＬからタイヤ幅方向外側にトレッド幅ＴＷの１／８〜１／４の領域、および、１／４〜３／８の領域において、トレッド踏面部に配置されている溝の本数が最大となることが好ましい。この領域において溝の本数を最大とすることで、車両旋回時において、接地内側のパターン剛性が、接地外側のパターン剛性と比較して低下するので、滑りやすい領域のせん断力が分散して、ウェットグリップの向上効果を得ることができる。

ここで、本発明において、各領域内に含まれる溝の本数とは、各領域内における各溝のタイヤ幅方向両端点間のタイヤ幅方向距離を計測して、各領域のうちタイヤ幅方向の７０％以上にわたり含まれる溝の本数をカウントするものとする。また、本発明において溝とは、最大溝幅が２ｍｍ以上、または、溝の最大深さが２ｍｍ以上の溝をいい、最大溝幅および最大溝深さのいずれかが上記範囲を満足しないような浅溝などを含まない。なお、本発明において溝幅とは、溝の延在方向に対して垂直な断面における開口部の幅をいう。

図示するように、本発明のタイヤにおいては、タイヤ踏面部に、第１の傾斜溝２１および短溝２２に加えて、さらに、タイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向かい、タイヤ回転方向と同方向に傾斜して延びる、第２の傾斜溝２３および第３の傾斜溝２４を設けることができる。第２の傾斜溝２３および第３の傾斜溝２４は、図示するように、第１の傾斜溝２１および短溝２２とともに、タイヤ周方向に略等間隔で配置することができ、第１の傾斜溝と同様に、そのタイヤ周方向に対する傾斜角度が、タイヤ幅方向外側に向かうにつれ増大している。

また、本発明のタイヤにおいては、図示するように、第１〜第３の傾斜溝に加えて、さらに、飾り溝３１，３２を設けることができる。ここで、本発明において飾り溝とは、最大溝幅が０．１〜２．０ｍｍ、好適には０．５〜１．５ｍｍであって、最大溝深さが０．１〜２．０ｍｍ、好適には０．２〜０．５ｍｍであるような、溝幅が狭く溝深さの浅い溝をいう。タイヤ踏面部に上記範囲の溝幅および溝深さを有する飾り溝を設けることで、タイヤの使用初期における排水性を向上することができる。

本発明における傾斜溝および飾り溝の配置ピッチは、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１／１５〜１／２２程度とすることができる。また、本発明における傾斜溝および飾り溝のタイヤ周方向位置は、タイヤ赤道面ＣＬを挟むトレッド踏面部の一方側と他方側とで交互に、例えば、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。

本発明のタイヤにおいては、タイヤ踏面部に設ける溝の配置条件を上記の通り規定した点が重要であり、これにより所期の効果を得ることができる。それ以外のタイヤ構造や使用材料の詳細などについては特に制限されるものではないが、例えば、以下のように構成することができる。

ベルト層２としては、１本の補強コードをゴムで被覆した長尺状のゴム被覆コードまたは複数本の補強コードをゴムで被覆した帯状プライを螺旋状に巻き回して形成され、コード方向が実質的にタイヤ周方向とされた、いわゆるスパイラルベルトを用いることができる。また、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い。補強コードとしては、スチールコードの他、芳香族ポリアミド（アラミド、例えば、デュポン社製商品名ケブラー）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、レーヨン、ザイロン（登録商標）（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維）、脂肪族ポリアミド（ナイロン）等の有機繊維、さらにはグラスファイバーやカーボンファイバー等の材質のものを適宜選択して用いることができ、摩耗ライフおよび高速耐久性を高いレベルに確保する観点からは、スチールコードを用いることが好ましい。

また、例えば、図示するように、本発明のタイヤの一対のビード部１１には夫々ビードコア３が埋設され、カーカス１はこのビードコア３の周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止されている。図示はしないが、カーカス１の端部は、両側からビードワイヤで挟み込んで係止してもよい。さらに、本発明のタイヤの最内層には、インナーライナー（図示せず）が形成されている。

本発明のタイヤは、自動二輪車のフロントタイヤおよびリアタイヤのいずれとしても適用可能であるが、特に、フロントタイヤとして好適であり、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。
（実施例１）
下記の表中に示す条件に従い、タイヤサイズＭＣＲ１２０／７０ＺＲ１７Ｍ／Ｃにて、図１，２に示すような断面構造および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ラジアルタイヤを作製した。カーカス１は２層とし、補強コードにはレーヨンを用いた。また、ベルト層２には、ゴム被覆スチールコードを螺旋状に巻回してなるモノスパイラルベルトを用いた。

実施例１のタイヤにおいて、タイヤ踏面部には、タイヤ赤道の近傍から、タイヤ幅方向外側であってタイヤ回転方向と同方向に傾斜して延びる第１の傾斜溝と、そのタイヤ幅方向外側端の延長線上に配置された短溝とが設けられていた。また、第１の傾斜溝のタイヤ幅方向外側端は、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅ＴＷの１／４の点の近傍に位置し、短溝のタイヤ幅方向内側端は、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅ＴＷの１／４〜５／１６の範囲に位置していた。

下記の表中に示すように条件を変えて、他の実施例および比較例の自動二輪車用空気入りラジアルタイヤを作製した。なお、第１の傾斜溝のタイヤ幅方向外側端と、短溝のタイヤ幅方向内側端との間のタイヤ幅方向距離ｗの、トレッド半幅ＴＷ／２に対する比率は、すべて１０％とした。

得られた各供試タイヤをリムサイズＭＴ５．５×１７のリムに取り付けて、１０００ｃｃのバイクのフロントタイヤに装着し、内圧２５０ｋＰａを充填した。リアタイヤには、タイヤサイズＭＣＲ１８０／５５ＺＲ１７Ｍ／Ｃの市販タイヤを用いた。

（旋回時における操縦安定性）
各供試タイヤにつき、プロのライダーによる実車走行をドライ路面のテストコースで行い、旋回時における操縦安定性をフィーリングにより評価した。結果は、比較例１を１００とする指数にて示した。数値が大きいほど操縦安定性に優れ、良好である。

（旋回時におけるウェットグリップ性）
各供試タイヤにつき、プロのライダーによる実車走行をウェット路面のテストコースで行い、旋回時におけるグリップ性をフィーリングにより評価した。結果は、比較例１を１００とする指数にて示した。数値が大きいほど操縦安定性に優れ、良好である。

これらの結果を、下記の表中に併せて示す。

＊１）第１の傾斜溝のタイヤ幅方向外側端の溝壁が、タイヤ表面に垂直な方向に対してなす角度である。
＊２）短溝のタイヤ幅方向内側端の溝壁が、タイヤ表面に垂直な方向に対してなす角度である。

上記表中に示すように、各実施例では、旋回時における操縦安定性を確保しつつ、旋回時におけるウェットグリップ性が向上していることが確かめられた。

１カーカス
２ベルト層
３ビードコア
１１ビード部
１２サイドウォール部
１３トレッド部
２１第１の傾斜溝
２１Ａ第１の傾斜溝のタイヤ幅方向外側端
２１Ａｗ第１の傾斜溝のタイヤ幅方向外側端の溝壁
２２短溝
２２Ｂ短溝のタイヤ幅方向内側端
２２Ｂｗ短溝のタイヤ幅方向内側端の溝壁
２３第２の傾斜溝
２４第３の傾斜溝
３１，３２飾り溝
４１陸部
ＴＥトレッド端

Claims

一対のビード部と、該ビード部に連なる一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部間に跨ってトロイド状に延在するトレッド部とを備え、これら各部を前記一対のビード部間にわたり補強する少なくとも１枚のカーカスを有し、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であって、
タイヤ踏面部に、タイヤ赤道の近傍から、タイヤ幅方向外側であってタイヤ回転方向と同方向に傾斜して延びる第１の傾斜溝と、該第１の傾斜溝のタイヤ幅方向外側端の延長線上に配置された短溝とを有し、
前記第１の傾斜溝のタイヤ幅方向外側端が、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅ＴＷの１／４の点の近傍に位置するとともに、前記短溝のタイヤ幅方向内側端が、タイヤ赤道からタイヤ幅方向外側にトレッド幅ＴＷの１／４〜５／１６の範囲に位置し、
前記第１の傾斜溝のタイヤ周方向に対する傾斜角度が、タイヤ幅方向外側に向かうにつれ増大しており、かつ、前記第１の傾斜溝のタイヤ幅方向外側端の溝壁が、タイヤ表面に垂直な方向に対してなす角度θ_Ａと、前記短溝のタイヤ幅方向内側端の溝壁が、タイヤ表面に垂直な方向に対してなす角度θ_Ｂとが、θ_Ａ＞θ_Ｂの関係を満足することを特徴とする自動二輪車用空気入りタイヤ。
前記第１の傾斜溝のタイヤ幅方向外側端の溝壁が、タイヤ表面に垂直な方向に対してなす角度θ_Ａが４０°〜５０°の範囲であり、かつ、前記短溝のタイヤ幅方向内側端の溝壁が、タイヤ表面に垂直な方向に対してなす角度θ_Ｂが１５°〜２５°の範囲である請求項１記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
前記第１の傾斜溝のタイヤ幅方向外側端と、前記短溝のタイヤ幅方向内側端との間のタイヤ幅方向距離が、トレッド半幅ＴＷ／２の７〜１３％の範囲である請求項１または２記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。