JP4490467B2 - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車に装着される空気入りタイヤに関する。詳細には、本発明は、タイヤのトレッドの改良に関する。

自動二輪車の旋回時には、この自動二輪車に遠心力が働く。旋回には、この遠心力につり合うコーナリングフォースが必要である。旋回時にライダーは、自動二輪車を内側へ傾斜させる。この傾斜によって生じるキャンバースラストにより、旋回が達成される。旋回の容易の目的で、自動二輪車用のタイヤは曲率半径の小さなトレッドを備えている。直進時には、トレッドのセンター領域が接地する。一方旋回時には、ショルダー領域が接地する。センター領域及びショルダー領域のそれぞれの役割が考慮されたタイヤは、特開２００５−２７１７６０号公報及び特開２００７−１３１１１２号公報に記載されている。このようなタイヤは、諸性能に優れる。
特開２００５−２７１７６０号公報 特開２００７−１３１１１２号公報

環境問題への対応の一環として、乗用車、トラック及びバスの低燃費タイヤが開発されている。タイヤのトレッドの損失正接ｔａｎδが小さいタイヤは、エネルギーロスが小さい。損失正接ｔａｎδが小さいタイヤは低燃費を実現できる。一方で、損失正接ｔａｎδが小さいタイヤはグリップ性能に劣る。グリップ性能に劣るタイヤでは、スリップし易い。自動二輪車では、直進、旋回及び直進と旋回との間の移行の際のグリップ性能は特に重要である。

トレッドに損失正接ｔａｎδが小さいゴムを用いれば、低燃費用タイヤが得られる。損失正接ｔａｎδの小さいタイヤでは、前述の旋回時のグリップ性能及び直進と旋回との間の移行時のグリップ性能が十分に得られない。直進走行においても急停止及び急発進にも十分なグリップ性能が必要である。グリップ性能に劣るタイヤでは、直進の制動時にスリップが発生するおそれがある。このタイヤでは、停止距離が延びる。このタイヤでは、直進の加速時にもスリップが発生する。このタイヤは加速性能に劣る。

本発明の目的は、低燃費を実現すると共に、グリップ性能にも優れた自動二輪車用タイヤの提供にある。

本発明に係る自動二輪車タイヤは、トレッドと、ラジアル構造を有するカーカスとを備えている。このトレッドは、半径方向に内側に位置するベース層と、外側に位置するキャップ層とを備えている。このキャップ層は、センター領域と、このセンター領域よりも軸方向において外側に位置する一対のショルダー領域とを備えている。トレッドの幅Ｗｔに対するセンター領域の幅Ｗｃの比（Ｗｃ／Ｗｔ）は、０．１５以上０．４以下である。センター領域の損失正接ｔａｎδｃは、ショルダー領域の損失正接ｔａｎδｓより小さい。ベース層の損失正接ｔａｎδｂは、ショルダー領域の損失正接ｔａｎδｓより小さい。ベース層の損失正接ｔａｎδｂは、０．１５以下である。ベース層の損失正接ｔａｎδｂは、センター領域の損失正接ｔａｎδｃ以下の大きさである。

好ましくは、このタイヤは、ベース層の損失正接ｔａｎδｂが、センター領域の損失正接ｔａｎδｃより小さい。好ましくは、ベース層の損失正接ｔａｎδｂに対するショルダー領域の損失正接ｔａｎδｓの比（ｔａｎδｓ／ｔａｎδｂ）は２以上である。好ましくは、センター領域の損失正接ｔａｎδｃは、０．０５以上０．１５以下である。好ましくは、ショルダー領域の損失正接ｔａｎδｓは、０．２０以上０．３５以下である。

自動二輪車用タイヤでは、直進走行では、タイヤのセンター領域が主に接地する。本発明に係るタイヤは、センター領域の損失正接ｔａｎδｃが小さいので、低燃費である。このタイヤでは、直進走行での制動時及び加速時には、荷重移動によるタイヤの変形でセンター領域とショルダー領域の一部が接地する。ショルダー領域の一部が接地することでこのタイヤでは高いグリップ性能が発揮される。旋回時にはショルダー領域が主に接地する。旋回時にはショルダー領域が接地して大きなグリップ性能が発揮される。旋回時には接地するショルダー領域に重なり合ってベース層が外力を受ける。このタイヤは旋回時に高いグリップ性能を発揮しつつ低燃費である。このタイヤは、センター領域の損失正接ｔａｎδｃが小さいタイヤでありながら、グリップ性能に優れている。このタイヤは低燃費でありながら、グリップ性能に優れる。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ２が示された断面図である。この図１において上下方向が半径方向であり、左右方向が軸方向である。このタイヤ２は、一点鎖線ＣＬを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。この一点鎖線は、赤道面を表す。このタイヤ２は、トレッド４、ウイング６、サイドウォール８、ビード１０、カーカス１２、ベルト１４、インナーライナー１６及びチェーファー１８を備えている。このタイヤ２は、チューブレスタイプの空気入りタイヤである。このタイヤ２は、自動二輪車に装着される。

トレッド４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド４は、ベース層２１及びキャップ層２２からなる。キャップ層２２は、路面と接地するトレッド面２０を形成する。キャップ層２２は、ベース層２１の半径方向外側に積層されている。キャップ層２２は、１つのセンター領域２３及び一対のショルダー領域２４を備えている。キャップ層２２は、ショルダー領域２４の軸方向外側に更に他の領域を備えていてもよい。センター領域２３は、赤道面ＣＬを跨いでいる。センター領域２３は、赤道面ＣＬに対してほぼ対称である。一対のショルダー領域２４は、軸方向においてセンター領域２３の外側に位置している。一対のショルダー領域２４は、互いに赤道面ＣＬに対してほぼ対称である。このタイヤ２ではショルダー領域２４に溝２５が形成されている。この溝２５はセンター領域２３に形成されていてもよい。溝２５はキャップ層２２に形成される。溝２５はベース層２１に至っていない。タイヤ２の摩耗限界に至ってもベース層２１が露出しない。

サイドウォール８は、トレッド４の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール８は、架橋されたゴム組成物からなる。サイドウォール８は、撓みによって路面からの衝撃を吸収する。さらにサイドウォール８は、カーカス１２の外傷を防止する。

ビード１０は、サイドウォール８よりも半径方向略内側に位置している。ビード１０は、コア２６と、このコア２６から半径方向外向きに延びるエイペックス２８とを備えている。エイペックス２８は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス２８は、架橋されたゴム組成物からなる。エイペックス２８は、高硬度である。

カーカス１２は、カーカスプライ３０からなる。カーカスプライ３０は、トレッド４及びサイドウォール８の内面に沿って延在している。カーカスプライ３０は、コア２６の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、カーカスプライ３０には主部３４と折り返し部３６とが形成されている。折り返し部３６は、主部３４の外面に積層されている。

図示されていないが、カーカスプライ３０は、コードとトッピングゴムとからなる。コードが赤道面ＣＬに対してなす角度の絶対値は、６５°から９０°である。換言すれば、このタイヤ２はラジアル構造を有する。このコードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

ベルト１４は、カーカス１２の半径方向外側に位置している。ベルト１４は、カーカス１２と積層されている。ベルト１４は、カーカス１２を補強する。ベルト１４は、内側プライ３８及び外側プライ４０からなる。図示されていないが、内側プライ３８及び外側プライ４０は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、１０°以上３５°以下である。内側プライ３８のコードの傾斜方向は、外側プライ４０のコードの傾斜方向とは逆である。コードの材質は、スチール又は有機繊維である。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。

インナーライナー１６は、カーカス１２の内周面に接合されている。インナーライナー１６は、架橋ゴムからなる。インナーライナー１６には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー１６は、タイヤ２の内圧を保持する役割を果たす。

図１において点Ｐで示されているのは、センター領域２３とショルダー領域２４との界面がこの図の断面においてトレッド面２０に交差する交点である。図１において両矢印Ｗｔで示されているのは、トレッド４の幅である。幅Ｗｔは、一方のトレッド端からもう一方のトレッド端までの距離である。幅Ｗｔは、トレッド面２０に沿って測定される。両矢印Ｗｃで示されているのは、センター領域２３の幅である。幅Ｗｃは、センター領域２３の一方の端の点Ｐからセンター領域２３の他方の端までの距離である。幅Ｗｃは、トレッド面２０に沿って測定される。幅Ｗｔ及びＷｃは、タイヤ２が切断されて得られるサンプルにおいて測定される。

自動二輪車のタイヤ２では、走行状態により、トレッド面２０の接地面が変わる。このタイヤ２では、ほぼ一定の速度で直進走行している状態では、センター領域２３が接地するようにセンター領域２３及びショルダー領域２４が配置されている。センター領域２３はゴム組成物が架橋されてなる。このセンター領域２３の損失正接ｔａｎδｃは小さい。このセンター領域２３により、このタイヤ２は直進走行での燃費がよい。直進走行において主としてセンター領域２３が接地する観点から、トレッド４の幅Ｗｔに対するセンター領域２３の幅Ｗｃの比（Ｗｃ／Ｗｔ）は０．１５以上である。好ましくは、この比（Ｗｃ／Ｗｔ）は０．２以上であり、更に好ましくは０．２５以上である。

ショルダー領域２４はゴム組成物が架橋されてなる。ショルダー領域２４の損失正接ｔａｎδｓはセンター領域２３の損失正接ｔａｎδｃより大きい。ショルダー領域２４はセンター領域２３に比べグリップ性能に優れる。

ほぼ一定の速度で直進走行している状態に比べて制動時及び加速時には、荷重移動によるタイヤの変形でトレッド４の接地面が広くなる。このタイヤ２では、制動時及び加速時には、センター領域２３及びショルダー領域２４の一部が接地するようにセンター領域２３及びショルダー領域２４が配置されている。制動時には、フロントタイヤへの負荷が大きくなり、フロントタイヤの接地面が広くなる。加速時には駆動輪のリアタイヤの負荷が大きくなり、リアタイヤの接地面が広くなる。制動時及び加速時には、センター領域２３及びショルダー領域２４が接地する。

これにより、このタイヤ２は制動時及び加速時のグリップ性能に優れる。制動時及び加速時にショルダー領域２４が十分に接地するとの観点から、トレッド４の幅Ｗｔに対するセンター領域２３の幅Ｗｃの比（Ｗｃ／Ｗｔ）は０．４以下である。好ましくは、この比（Ｗｃ／Ｗｔ）は０．３５以下であり、更に好ましくは０．３以下である。

ベース層２１は、センター流域２３及び一対のショルダー領域２４の半径方向内側に位置している。このベース層２１はゴム組成物が架橋されてなる。このベース層２１の損失正接ｔａｎδｂは小さい。このベース層２１はセンター領域２２と同じゴムであってもよい。

直進走行と旋回走行との移行時には、このトレッド４の接地面は、センター領域２３とショルダー領域２４との間で移行する。センター領域２３の損失正接ｔａｎδｃとショルダー領域２４の損失正接ｔａｎδｓとの差が大きいタイヤ２では、直進走行と旋回走行との間の移行時に、ライダーが違和感を感じやすい。このタイヤ２では、ベース層２１がセンター領域２３及びショルダー領域２４の両方の半径方向内側に位置する。この構成により、ライダーの違和感が軽減されている。

前述のように、センター領域２３は、損失正接ｔａｎδｃが小さい。このセンター領域２３により、タイヤの優れた燃費が達成される。この観点から、センター領域２３の損失正接ｔａｎδｃは、０．１５以下が好ましく、更に好ましくは、０．１３以下である。このタイヤ２では、ほぼ一定速度での直進走行している状態では、センター領域２３が接地する。センター領域２３にこの直進走行に必要なグリップ性能が要求される。この観点からセンター領域２３の損失正接ｔａｎδｃは０．０５以上が好ましい。更に好ましくは０．０７以上である。

センター領域２３は、ベース層２１に積層されている。ベース層２１の損失正接ｔａｎδｂは、センター領域２３の損失正接ｔａｎδｃ以下の大きさである。ベース層２１の損失正接ｔａｎδｂは、センター領域２３の損失正接ｔａｎδｃより小さいことが望ましい。この構成により、このタイヤ２はセンター領域２３が接地する時の燃費が更に向上する。センター領域２３が接地することにより、このタイヤ２では更に燃費が向上すると共にほぼ一定速度での直進走行のグリップ性能が充足されている。この観点からベース層２１の損失正接ｔａｎδｂは０．１５以下とされている。好ましくは、損失正接ｔａｎδｂは０．１２以下であり、更に好ましくは０．１０以下である。

旋回時には、ショルダー領域２４が主として接地する。旋回時には、直進時に比べて大きなグリップ性能が求められる。前述のように、このタイヤ２は、直進走行の制動時及び加速時にもショルダー領域２４の一部を接地させる。これにより、制動時及び加速時にも、十分なグリップ性能が発揮される。この観点から、ショルダー領域２４の損失正接ｔａｎδｓは０．２０以上とされている。好ましくは、損失正接ｔａｎδｓは０．２１以上であり、更に好ましくは０．２２以上である。損失正接ｔａｎδｓは０．３５以下とされている。

ショルダー領域２４は、ベース層２１に積層されている。ベース層２１の損失正接ｔａｎδｂは、ショルダー領域２４の損失正接ｔａｎδｓより小さい。この構成により、このタイヤ２は、旋回時にグリップ性能に優れると共に、燃費も向上する。この観点から、ベース層２１の損失正接ｔａｎδｂに対するショルダー領域２４の損失正接ｔａｎδｓとの比（ｔａｎδｓ／ｔａｎδｂ）は２以上が好ましい。更に好ましくは２．２以上である。

損失正接ｔａｎδは、「ＪＩＳ−Ｋ ６３９４」の規定に準拠して、下記に示される条件で、粘弾性スペクトロメーター（島津製作所社の商品名「ＶＡ−２００」）によって測定される。
初期歪み：１０％
振幅：±２％
周波数：１０Ｈｚ
変形モード：引張
測定温度：７０℃

本発明では、特に言及がない限り、タイヤ２の各部材の寸法及び角度は、タイヤ２が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ２に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ２には荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤ２が依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ２が依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実験１］
［実施例１］
図１に示された構造を備えた実施例１のフロントタイヤを得た。このフロントタイヤのトレッドは、ベース層とキャップ層からなる。キャップ層はセンター領域及び一対のショルダー領域からなる。ベース層の損失正接ｔａｎδｂは０．０９である。センター領域の損失正接ｔａｎδｃは０．０９である。このベース層とセンター領域は同じ架橋されたゴム組成物からなる。ショルダー領域の損失正接ｔａｎδｓは０．３０である。このフロントタイヤでは、比（Ｗｃ／Ｗｔ）は０．２５である。このフロントタイヤのサイズは、「１２０／７０ＺＲ１７」である。このタイヤはチューブレスタイプである。

［実施例２、３、参考例１、２及び比較例２］
トレッドの幅Ｗｔに対するセンター領域の幅Ｗｃの比（Ｗｃ／Ｗｔ）を表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２、３、参考例１、２及び比較例２のタイヤを得た。

［実施例４から７及び比較例３］
センター領域の損失正接ｔａｎδｃ及びベース層の損失正接ｔａｎδｂを表２に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例４から７及び比較例３のタイヤを得た。

［実施例８から１２］
ショルダー領域の損失正接ｔａｎδｓ及びベース層の損失正接ｔａｎδｂを表２に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例８から１２のタイヤを得た。

［比較例１］
表１に示された比較例１は市販のラジアルタイヤである。トレッドは単一のゴムからなる。このトレッドの損失正接ｔａｎδは０．３０であった。トレッド以外のタイヤの構造は実施例１と同様であった。

［走行安定性評価］
排気量が１３００ｃｃである市販の自動二輪車の前輪に、実施例１から１２、参考例１、２及び比較例１から３のタイヤが順次装着された。リム巾３．５インチ、タイヤ空気内圧は２５０ｋＰａとした。なお、後輪のタイヤは市販の従来のタイヤをそのまま使用した。この自動二輪車をサーキットコースで走行させ、グリップ性能に関してライダーに官能評価をさせた。グリップ性能は、ドライ路及びウェット路での旋回並びに制動について評価された。この結果が、下記の表１及び表２に示されている。この数値は比較例１のタイヤを基準として評価した。この数値が大きいほど、良好であることが示される。この評価では、９０点以上であれば、規格基準が満たされている。

［燃費評価］
実施例１から１２、参考例１、２及び比較例１から３のタイヤについて燃費評価試験が実施された。走行安定性評価に用いた自動二輪車にガソリン流量計が装着された。燃費評価試験は、この自動二輪車をサーキットコースで走行させて実施された。この走行条件は、距離が１０００ｋｍで、速度が時速１００ｋｍ／ｈである。燃費は、この試験のガソリン消費量から算出された。この結果が、下記の表１及び表２に示されている。この数値は比較例１のタイヤを基準として評価した。比較例１の燃費を１００％として、比較例１に対して向上した燃費が％で示される。この評価は数値が大きいほど、燃費が向上している。

［実験２］
［実施例１３］
図１に示された構造を備えた実施例１３のリアタイヤを得た。このリアタイヤのトレッドは、ベース層とキャップ層からなる。キャップ層はセンター領域及び一対のショルダー領域からなる。ベース層の損失正接ｔａｎδｂは０．０９である。センター領域の損失正接ｔａｎδｃは０．０９である。このベース層とセンター領域は同じ架橋されたゴム組成物からなる。ショルダー領域の損失正接ｔａｎδｓは０．２７である。このリアタイヤでは、比（Ｗｃ／Ｗｔ）は０．２５である。このリアタイヤのサイズは、「１８０／５５ＺＲ１７」である。このタイヤはチューブレスタイプである。

［実施例１４、１５、参考例３、４及び比較例５］
トレッドの幅Ｗｔに対するセンター領域の幅Ｗｃの比（Ｗｃ／Ｗｔ）を表３に示される通りとした他は実施例１３と同様にして、実施例１４、１５、参考例３、４及び比較例５のタイヤを得た。

［実施例１６から１９及び比較例６］
センター領域の損失正接ｔａｎδｃ及びベース層の損失正接ｔａｎδｂを表４に示される通りとした他は実施例１３と同様にして、実施例１６から１９及び比較例６のタイヤを得た。

［実施例２０から２４］
ショルダー領域の損失正接ｔａｎδｓ及びベース層の損失正接ｔａｎδｂを表４に示される通りとした他は実施例１３と同様にして、実施例２０から２４のタイヤを得た。

［比較例４］
表３に示された比較例４は市販のラジアルタイヤである。トレッドは単一のゴムからなる。このトレッドの損失正接ｔａｎδは０．２７であった。トレッド以外のタイヤの構造は実施例１３と同様であった。

［走行安定性評価］
排気量が１３００ｃｃである市販の自動二輪車の後輪に、実施例１３から２４、参考例３、４及び比較例４から６のタイヤが順次装着された。リム巾５．５インチ、タイヤ空気内圧は２９０ｋＰａとした。なお、前輪のタイヤは実施例１のタイヤを使用した。この自動二輪車をサーキットコースで走行させ、グリップ性能に関してライダーに官能評価をさせた。グリップ性能は、ドライ路及びウェット路での旋回並びに加速について評価された。この結果が、下記の表３及び表４に示されている。この数値は比較例４を基準として評価した。この数値が大きいほど、良好であることが示される。この評価では、９０点以上であれば、規格基準が満たされている。

［燃費評価］
実施例１３から２４、参考例３、４及び比較例４から６のタイヤについて燃費評価試験が実施された。走行安定性評価に用いた自動二輪車にガソリン流量計が装着された。燃費評価試験は、この自動二輪車をサーキットコースで走行させて実施された。走行条件は、距離が１０００ｋｍで、速度が時速１００ｋｍ／ｈである。燃費は、この燃費評価試験のガソリン消費量から算出された。この結果が、下記の表３及び表４に示されている。この数値は比較例４を基準として評価した。比較例４の燃費を１００％として、比較例４に対して向上した燃費が％で示される。この評価は数値が大きいほど、燃費が向上している。

表１から４に示されるように、実施例のタイヤ対は諸性能に優れている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明に係るタイヤは、種々の自動二輪車に装着されうる。特に高速道路を長距離走行するツアラータイプの自動二輪車に有効である。

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤが示された断面図である。

符号の説明

２・・・タイヤ
４・・・トレッド
６・・・ウイング
８・・・サイドウォール
１０・・・ビード
１２・・・カーカス
１４・・・ベルト
１６・・・インナーライナー
１８・・・チェーファー
２０・・・トレッド面
２１・・・ベース層
２２・・・キャップ層
２３・・・センター領域
２４・・・ショルダー領域
２５・・・溝
２６・・・コア
２８・・・エイペックス
３０・・・カーカスプライ
３４・・・主部
３６・・・折り返し部
３８・・・内側プライ
４０・・・外側プライ

Claims (4)

1. トレッドと、ラジアル構造を有するカーカスとを備えており、
   このトレッドが、半径方向内側に位置するベース層と、外側に位置するキャップ層とを備えており、
   このキャップ層が、センター領域と、このセンター領域よりも軸方向において外側に位置する一対のショルダー領域とを備えており、
   このベース層がセンター領域及びショルダー領域の両方の半径方向内側に位置しており、
   一定速度での直進走行ではセンター領域が接地し、制動時及び加速時にはセンター領域およびショルダー領域の一部が接地するように、トレッドの幅Ｗｔに対するセンター領域の幅Ｗｃの比（Ｗｃ／Ｗｔ）が０．１５以上０．２５以下にされており、
   ショルダー領域の損失正接ｔａｎδｓが０．２０以上０．３５以下であり、
   センター領域の損失正接ｔａｎδｃが０．０５以上０．１５以下であり、
   ベース層の損失正接ｔａｎδｂが、センター領域の損失正接ｔａｎδｃ以下の大きさで
   ある自動二輪車用タイヤ。
2. 上記センター領域の損失正接ｔａｎδｃが０．０９以下である請求項１に記載のタイヤ。
3. ベース層の損失正接ｔａｎδｂが、センター領域の損失正接ｔａｎδｃより小さい請求項１又は２に記載のタイヤ。
4. ベース層の損失正接ｔａｎδｂに対するショルダー領域の損失正接ｔａｎδｓの比（ｔａｎδｓ／ｔａｎδｂ）が２以上である請求項１から３のいずれかに記載のタイヤ。

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