JP4891614B2 - 不整地走行用空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、不整地走行時の操縦安定性を向上させた不整地走行用空気入りタイヤに関する。

トレッド部にブロックパターンを採用した自動二輪車用の不整地走行用空気入りタイヤでは、砂地等のソフトなダート路面用にはブロック間隔を広く設定し、ソフトな泥や砂を圧縮してその引っ掻き効果によってトラクション性を発生させている。一方、硬いダート路面では、路面と踏み面（ブロック表面）との接触面積を高めるようにブロック間隔を狭く設定し、路面との摩擦力を増加させることによりトラクション性を高めている。

しかし、一般に競技用に使用するコースでは、部分的にソフトな路面もあればハードな路面もあり、これらが混在している。このようなコースで適正なトラクションを得るためには、ブロックのエッジ並びに壁面による引っ掻き効果と、ブロック表面による路面摩擦力との双方が必要になってくる。従来においては、この引っ掻き効果と路面摩擦力とをバランス良く得られるように、ブロック配置、ブロック数、ブロック形状などを設定しているが、このような手法には限界があり、近年のより高いトラクションへの要求に対応することを困難としている。

そこで本発明は、タイヤ軸方向に対向する軸方向ブロック壁に、略Ｕ字状断面を有して周方向にのびるｎ条（１≦ｎ≦４）の小溝を設けることを基本として、ハードなダート路面でのトラクション性を高く確保しながら、ソフトなダート路面でのトラクション性を向上でき、優れた操縦安定性を発揮しうる不整地行用空気入りタイヤを提供することを目的としている。

特開平１１−１５１９１２号公報 特開平１１−２４５６３１号公報

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部に、タイヤ周方向に対向する向きの周方向ブロック壁と、タイヤ軸方向に対向する向きの軸方向ブロック壁とを有し、かつ踏み面が略矩形状をなす複数のブロックを設けた不整地走行用空気入りタイヤであって、
前記軸方向ブロック壁に、周方向にのびるｎ条（１≦ｎ≦４）の小溝を設けるとともに、
該小溝は、その長さ方向と直角な溝断面形状が、溝底を円弧状部とした略Ｕ字状をなし、
しかも小溝の溝中心の前記踏み面に対する角度θを３０°以下としたことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記小溝は、前記踏み面と、この踏み面からブロック高さの３／４倍の高さを隔てた位置との間の範囲領域に形成されることを特徴としている。
又請求項３の発明では、前記小溝の両端は、前記軸方向ブロック壁の周方向端縁で開口したことを特徴としている。
又請求項４の発明では、前記小溝の両端部は、前記軸方向ブロック壁の周方向端縁から周方向に距離Ｌを隔てて途切れるとともに、前記距離Ｌを１．５〜６．０mmの範囲としたことを特徴としている。
又請求項５の発明では、前記小溝は、踏み面に対する前記角度θを１０〜３０°としたことを特徴としている。
又請求項６の発明では、前記小溝の軸方向ブロック壁からの溝深さｈは、ブロック底側の小溝ほど浅いことを特徴としている。
又請求項７の発明では、前記小溝は、２〜４条であり、かつ、前記角度θは１５〜３０°であることを特徴としている。
又請求項８の発明では、前記小溝は、２〜３条であり、かつ、前記角度θは１５〜２５°であることを特徴としている。

本発明は叙上の如く、ブロック壁のうちのタイヤ軸方向に対向する向きの軸方向ブロック壁に、周方向にのびるｎ条（１≦ｎ≦４）の小溝を形成している。従って、砂や泥が小溝内で固められてブロックがダート路面から抜けにくくなり、その反力で前後力が高まる。さらには、小溝により、エッジ効果を発揮しうるとともに、ブロック壁面での砂や泥との接触面積を増加でき、粘着摩擦力を高めうる。そしてこれらの相乗効果によって、ソフトなダート路面におけるトラクション性を向上できる。

またトラクション性の向上とともにブロックへの負荷が増し、小溝に起因してブロック欠けの発生傾向となる。しかし、小溝を略Ｕ字状断面形とすることで、このブロック欠けを抑制しうる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１に示すように、不整地走行用空気入りタイヤ１（以下タイヤ１という）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前記トレッド部２の内部に配されたブレーカ７とを具える。本例では、前記タイヤ１がオフロード用自動二輪車用タイヤである場合を例示しており、タイヤ子午断面において、トレッド面２Ｓは、凸円弧状に滑らかに湾曲し、かつトレッド縁Ｔｅ、Ｔｅ間の巾がタイヤ最大巾になるよう形成している。これにより高い旋回性能を確保している。なお「トレッド縁」とは、タイヤ赤道Ｃからタイヤ軸方向に最も離れたブロックにおけるタイヤ軸方向外側縁の位置を意味する。

前記カーカス６は、有機繊維のカーカスコードを、タイヤ周方向に対して本例では１５〜４５°の角度で配列した複数枚（例えば２枚）のカーカスプライ６Ａから形成される。このカーカスプライ６Ａは、カーカスコードがプライ間相互で互いに交差するクロスプライ構造をなすことにより、タイヤ剛性を高めている。なおカーカス６としては、例えばカーカスコードをタイヤ周方向に対して７５〜９０゜の角度で配列したラジアル構造を採用することもできる。又カーカスプライＡは、その両端がビードコア５の周りで内側から外側に折り返されることにより、該ビードコア５に固定される。

前記ブレーカ７は、本例の如きクロスプライ構造の場合には、主としてカーカス６を外傷から保護する目的で使用される。係る場合には、通常、ブレーカコードをタイヤ周方向に対して例えば１５〜４５°の角度で配列した１〜２枚のブレーカプライによって形成されるが、必要に応じて省略することもできる。又前記ラジアル構造の場合には、前記ブレーカ７は、ブレーカコードをタイヤ周方向に対して例えば０〜３０°の角度で配列した１〜２枚のブレーカプライによって形成され、トレッド部２をタガ効果を有して補強し、かつ必要なタイヤ剛性を確保する。

次に、トレッド部２には、複数個のブロックＢを突設したブロックパターンが採用される。このブロックパターンは、特に規制されないが、本例では、平面に展開した図２に示すように、タイヤ赤道Ｃ上に配列する第１のブロックＢ１の列Ｒ１と、その外側で周方向に配列する第２のブロックＢ２の列Ｒ２と、そのさらに外側で周方向に配列する第３のブロックＢ３の列Ｒ３と、そのさらに外側で周方向に配列する第４のブロックＢ４の列Ｒ４と、そのさらに外側で周方向に配列する第５のブロックＢ５の列Ｒ５と、そのさらに外側で周方向に配列する第６のブロックＢ６の列Ｒ６との合計１１本のブロック列から構成されている。

なお不整地走行用の場合、ブロックＢのブロック高さＨ（図４に示す）は１０〜２０ｍｍの範囲であり、またブロック外表面である踏み面Ｂｓの総面積が、トレッド全面積に占める割合である所謂ランド比は、８〜３０％の範囲に設定される。またブロック形状としては、図３に第２のブロックＢ２を代表して説明するように、トラクション性の観点から、タイヤ周方向に対向する向きの周方向ブロック壁Ｗｓと、タイヤ軸方向に対向する向きの軸方向ブロック壁Ｗｊとを有し、かつ踏み面Ｂｓが略矩形状をなすものが使用される。

ここで、前記「タイヤ周方向に対向する向き」とは、周方向Ｆｓに対する角度θ１が６０°以上となる向きを意味し、また前記「タイヤ軸方向に対向する向き」とは、タイヤ軸方向Ｆｊに対する角度θ２が６０°以上となる向きを意味する。また、前記「略矩形状」とは、長方形や正方形である矩形の他、前記周方向ブロック壁Ｗｓと、軸方向ブロック壁Ｗｊとで四辺が囲まれる四角形を含む、及びこの四角形や矩形の一つのコーナを他の斜辺Ｋにて切り欠いた五角形を含むことができる。前記斜辺Ｋは、タイヤ周方向又はタイヤ軸方向の何れかに対向する向きであることが好ましいが、対向していなくてもよい。

そして本発明では、前記ブロックＢは、図４、５に示すように、前記軸方向ブロック壁Ｗｊに、周方向にのびるｎ条（１≦ｎ≦４）の小溝１０を形成した小溝付きブロックＢｇを含んで構成される。この小溝１０は、その溝中心ｉの前記踏み面Ｂｓに対する角度θが３０°以下であって、本例では、１０〜３０°の角度θで傾斜する場合を例示している。

このような小溝付きブロックＢｇでは、砂や泥が小溝１０内で固められるため、ブロックＢｇがダート路面から抜けにくくなり、その反力で前後力を高めることができる。また小溝１０は、その溝側縁によってエッジ効果を発揮しうるとともに、ブロック壁面での砂や泥との接触面積を増加でき、粘着摩擦力を高めうる。そしてこれらの相乗効果によって、ソフトなダート路面におけるトラクション性を高めることができる。

しかし、前記トラクションが高まるにつれ、ブロックＢｇへの負荷が増すため、前記小溝１０の溝底からクラックなどが発生してブロック欠け等の損傷を招きやすくする。そのため、前記小溝１０では、図６に示すように、その長さ方向と直角な溝断面形状が、前記溝底を円弧状部１１とした略Ｕ字状に形成することが必要になる。この円弧状部１１の曲率半径ｒは、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、又小溝１０の溝側縁は、エッジ効果をうるためにシャープなエッジであることが好ましい。なお小溝１０の溝巾Ｗは、１．５〜８．０ｍｍの範囲が好ましく、又小溝１０の軸方向ブロック壁Ｗｊからの溝深さｈは、０．５〜５．０ｍｍの範囲が好ましい。又小溝１０では、軸方向ブロック壁Ｗｊから最も隔たる最深点１０ａと、軸方向ブロック壁Ｗｊ上での巾中心点Ｐｃとを通る直線Ｘの、前記軸方向ブロック壁Ｗｊの対する半径方向外向きの角度βは、６０〜１２０°であって、６０°以下では、ブロックＢｇがダート路面から抜けやすく、前後力を充分高めることが難しくなる。なお前記角度βが１２０°を越えると、加硫形成時、金型がタイヤから抜け難くなってブロック損傷を招く恐れが生じる。

ここで小溝１０が踏み面Ｂｓとなす前記角度θが３０°を越えると泥や砂への踏み固め効果が減じてトラクションを充分に高めることができなくなる。この角度θは、通常の不整地走行用のタイヤでは、本例の如く０〜１０°未満の範囲に設定しうる。しかし、特にハード路面では、ブロック欠けの傾向が高まるため、このハード路面を対象としたタイヤにおいては、前記１０〜３０°の角度θで傾斜させ、耐クラック性能を高めることが好ましい。なお前記円弧状部１１の曲率半径ｒが０．５ｍｍ未満では、溝底でのクラックを防止することが難しくなる。又前記溝巾Ｗが１．５ｍｍより小、及び前記溝深さｈが０．５ｍｍより小では小溝サイズが過小となって、前記トラクションの向上効果を得ることができなくなり、逆に前記溝巾Ｗが８．０ｍｍより大、及び前記溝深さｈが５．０ｍｍより大では、ブロックＢｇの強度不足を招く傾斜となる。

次に、前記小溝１０では、その両端部１０ｅが、前記軸方向ブロック壁Ｗｊの周方向端縁Ｅｓから周方向に距離Ｌを隔てて途切れることが好ましい。これは、距離Ｌを隔てることで、前記周方向端縁Ｅｓにおけるエッジ部分の剛性が確保される結果、そのエッジ効果によって旋回時における横力を維持でき、旋回性能を高く発揮させることが可能となる。そのためには、前記距離Ｌを１．５〜６．０mmの範囲とするのが好ましく、１．５mm未満ではエッジ部分の剛性が不充分となって旋回性能を低下する傾向となる。逆に、６．０mmを越えると、小溝１０によるトラクションの向上効果を充分させることが難しくなる。なお、特にソフト路面を対象としたタイヤにおいては、図７に例示するように、前記距離Ｌを０ｍｍとし、前記小溝１０の両端１０ｅを、前記軸方向ブロック壁Ｗｊの周方向端縁Ｅｓで開口させ、小溝１０の長さを最大限に確保するのが好ましい。

又前記小溝１０は、１〜４条、好ましくは２〜４条で形成するのが、トラクションの観点から好ましい。しかし、前記トラクションが高まるにつれ、ブロックＢｇへの負荷が増しその根本部分に歪みが集中することにより、クラック等が発生しやすい。従って、このクラック等の発生を避けるため、前記小溝１０は、前記踏み面Ｂｓと、この踏み面Ｂｓからブロック高さＨの３／４倍の高さを隔てた位置との間の範囲領域Ｑ領域に形成するのが好ましい。又同じ理由により、前記小溝１０の溝深さｈを、ブロック底側に配される小溝１０ほど順次浅く形成するのが好ましい。又同じ理由により、前記小溝１０の溝巾Ｗを、ブロック底側に配される小溝１０ほど順次狭く形成するのも好ましい。

又ブロック強度を確保するため、例えば図８に例示するように、前記軸方向ブロック壁Ｗｊに、隆起部１２を設け、この隆起部１２に前記小溝１０を形成しても良い。このとき、前記隆起部１２の隆起高さｈ２を、小溝１０の溝深さｈと等しく、又は溝深さｈより小に形成するのが好ましい。

次に、全ブロックＢを前記小溝付きブロックＢｇで形成することができる。しかし、図１の如く、トレッド面２Ｓを、タイヤ赤道Ｃからトレッド縁Ｔｅまでの範囲で、タイヤ赤道Ｃ側のクラウン領域Ｙｉと、トレッド縁Ｔｅ側のショルダ領域Ｙｏと、その間のミドル領域Ｙｎとの３領域に、等巾で仮想区分したとき、少なくとも、前記クラウン領域Ｙｉとミドル領域Ｙｎとに配されるブロックＢを、前記小溝付きブロックＢｇで形成するのが好ましい。これは、駆動時、制動時の前後力は、通常、直進時、或いは旋回におけるコーナ入口、出口等車体を大きく傾けない状態において作用させるからであり、この状態で接地する前記クラウン領域Ｙｉとミドル領域Ｙｎとに、前記小溝付きブロックＢｇを採用するのが好ましい。しかし、ソフト路面では、タイヤ全体が路面に沈み込むため、特にこのソフト路面を対象としたタイヤにおいては、全ブロックＢに前記小溝付きブロックＢｇを採用するのが好ましい。なおトレッド面２Ｓとは、各ブロックＢの踏み面Ｂｓを滑らかに継いだトレッド輪郭面を意味する。又ブロックＢが２つの領域Ｙに跨って配される場合、即ち区分線ＰＬ上にブロックＢが配される場合には、この区分線ＰＬによって２分割されるブロック片の踏み面の面積の大小を比較し、面積が大な方の領域Ｙに配されると定義する。従って本例では、前記第１、第２のブロックＢ１、Ｂ２が前記クラウン領域Ｙｉに配されると見なされ、第３、第４のブロックＢ３、Ｂ４が前記ミドル領域Ｙｎに配されると見なされ、かつ第５、第６のブロックＢ５、Ｂ６が前記ショルダ領域Ｙｏに配されると見なされる。

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、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、自動二輪車用タイヤ以外にも、四輪車用タイヤにも採用しうるなど種々の態様に変形して実施しうる。

図２のトレッドパターンを有しかつ図１に示す内部構造を有するタイヤサイズ１１０／９０−１９の自動二輪車用タイヤを、表１の仕様に基づき試作するとともに、後輪に装置して各試供タイヤのトラクション性、ブレーキング性、耐クラック性について実車評価した。なお各タイヤとも、表１に記載以外は実質的に同仕様である。なお実施例１では、ブロック底側に配される小溝ほど溝深さｈが順次浅く形成され、又実施例２では、ブロック底側に配される小溝ほど溝巾Ｗが順次狭く形成されており、表中の溝深さｈ、溝巾Ｗは、最も踏み面側に配された小溝の値を示す。なお最もブロック底側の小溝の溝深さｈ、溝巾Ｗは、最も踏み面側の小溝の溝深さｈ、溝巾Ｗの約５０％に減じている。又他の実施例、比較例においては、各小溝は同サイズである。

（１）トラクション性、ブレーキング性：
タイヤを、リム（ＷＭ２．１５×１９）、内圧（８０ｋＰａ）にて２５０ｃｃのオフロード二輪車の後輪に装着し、オフロードを走行したときのトラクション性、ブレーキング性をドライバーの官能評価にて、比較例１を１００とする指数で表示した。指数の大きい方が良好である。なお前輪には、８０／１００−２１サイズのタイヤで、ブロックに小溝のないものを使用した。

（２）耐クラック性：
上記ハード路面、及びハード路面とソフト路面との中間のミディアム路面を、それぞれ３０ｋｍ走行した後のタイヤを検査し、ブロックにおけるクラックの発生の有無を調査した

実施例は、トラクション性、ブレーキング性に優れているのが確認できる。

本発明の不整地走行用空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。 そのトレッドパターンを示す展開図である。 ブロックを拡大して示す平面図である。 小溝を示す軸方向ブロック壁の側面図である。 小溝を示す軸方向ブロック壁の断面図である。 小溝の長さ方向と直角な向きの断面図である。 小溝の他の例を示す軸方向ブロック壁の側面図である。 小溝の他の例を示す軸方向ブロック壁の断面図である。

符号の説明

２ トレッド部
１０ 小溝
１０ｅ 小溝の両端
１１ 円弧状部
Ｂ ブロック
Ｂｓ 踏み面
Ｑ 範囲領域
Ｗｓ 周方向ブロック壁
Ｗｊ 軸方向ブロック壁

Claims (8)

1. トレッド部に、タイヤ周方向に対向する向きの周方向ブロック壁と、タイヤ軸方向に対向する向きの軸方向ブロック壁とを有し、かつ踏み面が略矩形状をなす複数のブロックを設けた不整地走行用空気入りタイヤであって、
   前記軸方向ブロック壁に、周方向にのびるｎ条（１≦ｎ≦４）の小溝を設けるとともに、
   該小溝は、その長さ方向と直角な溝断面形状が、溝底を円弧状部とした略Ｕ字状をなし、
   しかも小溝の溝中心の前記踏み面に対する角度θを３０°以下としたことを特徴とする不整地走行用空気入りタイヤ。
2. 前記小溝は、前記踏み面と、この踏み面からブロック高さの３／４倍の高さを隔てた位置との間の範囲領域に形成されることを特徴とする請求項１記載の不整地走行用空気入りタイヤ。
3. 前記小溝の両端は、前記軸方向ブロック壁の周方向端縁で開口したことを特徴とする請求項１又２記載の不整地走行用空気入りタイヤ。
4. 前記小溝の両端部は、前記軸方向ブロック壁の周方向端縁から周方向に距離Ｌを隔てて途切れるとともに、前記距離Ｌを１．５〜６．０mmの範囲としたことを特徴とする請求項１又は２記載の不整地走行用空気入りタイヤ。
5. 前記小溝は、踏み面に対する前記角度θを１０〜３０°としたことを特徴とする請求項１〜４記載の不整地走行用空気入りタイヤ。
6. 前記小溝の軸方向ブロック壁からの溝深さｈは、ブロック底側の小溝ほど浅いことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の不整地走行用空気入りタイヤ。
7. 前記小溝は、２〜４条であり、かつ、前記角度θは１５〜３０°であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の不整地走行用空気入りタイヤ。
8. 前記小溝は、２〜３条であり、かつ、前記角度θは１５〜２５°であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の不整地走行用空気入りタイヤ。

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