JP5544028B1

JP5544028B1 - 自動二輪車用空気入りタイヤ

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Publication number: JP5544028B1
Application number: JP2013023700A
Authority: JP
Inventors: 雅史伊東
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2013-02-08
Filing date: 2013-02-08
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2033-02-08
Also published as: US20150360520A1; EP2955038B1; EP2955038A4; WO2014122885A1; JP2014151792A; CN104995042B; EP2955038A1; CN104995042A; US10259269B2

Abstract

【課題】サイドウォール部での内部温度の上昇を抑制して、長時間にわたって優れた操縦安定性能を発揮させるとともに、サイドウォール部外面に生じるおそれのある亀裂の進展を有効に抑制することができる不整地走行用の自動二輪車用空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】サイドウォール部２の外面に、該外面から突出してタイヤ半径方向に向けて延在するフィン状突起部１０を、タイヤ周方向に間隔をおいて複数個設け、前記フィン状突起部１０の、タイヤ半径方向の内外側のそれぞれの端部のうちの、少なくとも径方向外端部１０ａの表面を、タイヤ幅方向断面で、タイヤ内面側に凸となる円弧状に形成するとともに、前記径方向外端部１０ａの該円弧状表面を、前記トレッド部３のタイヤ幅方向の最外側に配設されるショルダブロック９の外側面９ａに、滑らかに繋げてなる。
【選択図】図１

Description

この発明は、不整地走行用の自動二輪車用空気入りタイヤに関するものである。

モトクロス、エンデューロその他の競技用の、主として、泥濘地を含む不整地で使用される自動二輪車用タイヤは、車両の走行後の轍や凹凸形状の散在する不整地の路面の走行に供されることから、一般的な舗装路用タイヤと比較して大きく変形されることになる。
しかも、この種のタイヤは、そのような路面に対して優れたトラクション性能およびグリップ性能を発揮させるべく、多くは、タイヤへの充填内圧を、通常タイヤよりも比較的低い内圧状態で使用されるので、一層大きく変形し易くなるサイドウォール部で内部温度が上昇し、このことが、サイドウォール部の剛性の低下、変形量の増大を招いて、そこでの内部温度をさらに上昇させるという悪循環を引き起こし、その結果として、使用に伴い操縦安定性能が低下する傾向があった。

ところで、特許文献１には、上述したような自動二輪車用タイヤではないが、たとえば、タイヤサイド部に三日月状をなすサイド補強ゴムを配設したランフラットタイヤで、そこでの温度を低減するため、「タイヤサイド部の少なくとも一部に溝部と突部とでなる乱流発生用凹凸部を延在させた」ものが記載されている。

国際公開第２００７／０３２４０５号

ここで、特許文献１に記載された技術に基き、不整地で使用されることのある先述の自動二輪車用タイヤで、サイドウォール部外面に凹凸形状を付与した場合は、不整地の走行時に、大きく変形するサイドウォール部の外面のそのような部分的な凹凸形状が、サイドウォール部外面に生じるおそれのある亀裂進展の核となり易く、それ故に、サイドウォール部の放熱性は高めることができるものの、サイドウォール部の耐久性が低下する可能性があるという他の問題があった。

この発明の自動二輪車用空気入りタイヤは、一対のビード部、前記ビード部のそれぞれに連なってタイヤ半径方向に向けて延びる各サイドウォール部、および、該サイドウォール部に連続するトレッド部を有する不整地走行用のタイヤであって、前記サイドウォール部の外面に、該外面から突出してタイヤ半径方向に向けて延在するフィン状突起部を、タイヤ周方向に間隔をおいて複数個設け、前記フィン状突起部の、タイヤ半径方向の内外側のそれぞれの端部のうちの、少なくとも径方向外端部の表面を、タイヤ幅方向断面で、タイヤ内面側に凸となる円弧状に形成するとともに、前記径方向外端部の該円弧状表面を、前記トレッド部のタイヤ幅方向の最外側に配設されるショルダブロックの外側面に、滑らかに繋げ、タイヤ幅方向断面で、加硫金型の型締め状態での、前記トレッド部を形成するトレッドモールドと、前記サイドウォール部を形成するサイドモールドとの境界位置を、前記フィン状突起部の前記径方向外端部の円弧状表面と、該フィン状突起部の突出表面との境界よりタイヤ半径方向内側に位置させてなるものである。

サイドウォール部の耐久性を維持しつつ、内部温度の上昇および、それに起因する、サイドウォール部の剛性の低下を抑制することができ、それにより、長時間にわたって優れた操縦安定性能を発揮することができる。

この発明の自動二輪車用空気入りタイヤの一の実施形態を示す、タイヤ幅方向に沿う断面半図である。図１のタイヤのサイドウォール部の外面を示す部分拡大斜視図である。

以下に図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について例示説明する。
図１に示す自動二輪車用空気入りタイヤは、主として、泥濘地を含む不整地での走行に供されるものであって、一対のビード部１、それらのビード部１のそれぞれからタイヤ半径方向に向けて延びるそれぞれのサイドウォール部２、および、それらのサイドウォール部２に連続するトレッド部３を有する。

そして、図示のタイヤは、一対のビード部１のそれぞれに設けた各ビードコア４と、トレッド部３から各サイドウォール部２を経てビード部１に延びるとともに、それぞれのビードコア４の周りに折り返してなる一枚以上、図では二枚のカーカスプライ５ａ，５ｂと、カーカスプライ５ａ，５ｂのクラウン域の外周側、すなわちタイヤ半径方向外側に配設される、たとえば一層のベルト層からなるベルト６とを具えてなるものである。

ここで、有機繊維もしくはスチールその他の材質による複数本のコードからなるカーカスプライ５ａ，５ｂは、当該コードを、タイヤ周方向に対して７０°〜９０°の範囲内の角度で、実質的にタイヤ幅方向に沿って延在させてなるラジアル構造とすることができる他、コードを、タイヤ周方向に対して、２０°〜４０°の角度で傾斜させるとともに、たとえば、内側および外側に互いに隣接する二枚のカーカスプライ５ａ，５ｂの相互間で、タイヤ周方向に対して逆向きに延在させてなるバイアス構造とすることができる。

またここで、ベルト６の、二層以上設けることもできるベルト層は、有機繊維コードもしくはスチールコード等の一本もしくは複数本を、タイヤ周方向に対する所要の角度で延在させてなるものであり、このベルトを複数層のベルト層で構成する場合、内外周側に隣接するベルト層の相互で、それらのベルト層を構成するコードの、タイヤ周方向に対する傾斜の向きを逆向きとすることができる。

そしてまた、ベルト６の外周側で路面に接地するトレッド部３には、車両の走行に際し、路面に対する所要のトラクション性能及びグリップ性能の発揮に寄与する複数個のブロック７，８，９を、たとえば、タイヤ周方向ないし幅方向に所要の間隔をおいて配置する。

このような不整地走行用の自動二輪車用空気入りタイヤでは、使用される路面の状態や、その使用態様に起因して、サイドウォール部２が大きく屈曲変形されることになり、そこでの内部温度の上昇による経時的な剛性の低下を原因として、使用するに伴って操縦安定性能が低下するおそれがあることから、この発明では、サイドウォール部２での放熱を効果的に行わせるため、サイドウォール部２の外面に、図２に拡大斜視図で示すように、その外面から突出してタイヤ半径方向Ｒに向けて、たとえば直線状に延びるフィン状突起部１０の複数個を、タイヤ周方向Ｃに間隔をおいて設ける。

かかるフィン状突起部１０は、タイヤの走行転動に際して、サイドウォール部２の外面の近傍で、空気の乱流を引き起こすことにより、サイドウォール部２を空気冷却するべく機能する。
このことを詳説すれば、サイドウォール部２の外面の近傍の空気が、その外面から突出してタイヤ半径方向に延びる各フィン状突起部１０を乗り越えて流動し、このような空気は、サイドウォール部２の外面から離れた位置の冷たい空気を巻き込んだ後、サイドウォール部２の、タイヤ周方向に隣接するフィン状突起部１０の相互間の外面部分に流れ込んで、そこを冷却するので、サイドウォール部２の外面の放熱が促進されることになる。

ここで、上述したような、フィン状突起部１０による、サイドウォール部２の空冷効果をより有効に発揮させ、サイドウォール部２の内部温度の上昇を一層効果的に抑えるため、フィン状突起部１０の、サイドウォール部２の外面に立てた法線に沿う最大突出高さｈと、フィン状突起部１０の、タイヤ周方向に沿う配設ピッチｐとが、１≦ｐ／ｈ≦２０の関係を満たすものとすることが好ましく、また、その配設ピッチｐと、フィン状突起部１０の、タイヤ周方向に沿う最大幅ｗとが、１≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦５０の関係を満たすものとすることが好ましい。なお、上記の配設ピッチｐは、フィン状突起部１０のタイヤ半径方向中央位置で測定するものとする。

具体的には、フィン状突起部１０は、たとえば、最大突出高さｈを１ｍｍ〜３ｍｍ、タイヤ周方向に配列する個数を４０個〜８０個、幅ｗを１ｍｍ〜２ｍｍとすることができ、とくに、図１に例示するタイヤでは、フィン状突起部１０の突出高さｈを、それの全体にわたって２ｍｍ、フィン状突起部１０の個数を５２個、フィン状突起部の幅ｗを１．５ｍｍの一定幅としている。

またここで、フィン状突起部１０は、それによる空冷効果を有効に発揮させるため、図１，２に示すように、タイヤ半径方向に沿って直線状に延在させることが好ましいが、図示は省略するが、タイヤ半径方向に対して、３０°以下の角度で傾斜して延びるものとすることができ、また、少なくとも一部で屈曲ないし湾曲させることも可能である。

そしてまた、図１，２に示すところでは、フィン状突起部１０を、ショルダブロック９の径方向内端部分からリムライン位置まで、サイドウォール部２のタイヤ半径方向の全体にわたって延在するものとしているが、フィン状突起部１０の、タイヤ半径方向に沿う長さＬは、タイヤを適用リムに組み付けて規定内圧を充填した無負荷の状態で、サイドウォール部２の同様の長さの、３０％以上であれば、サイドウォール部２の放熱を十分有効に促進させることができる。

ところで、サイドウォール部２の外面に、このようなフィン状突起部１０を設けると、タイヤの使用に伴って、サイドウォール部２の外面に生じることのある亀裂が、とくに、フィン状突起部１０の径方向外端部１０ａで、フィン状突起部１０に沿って進展し易くなり、サイドウォール部２の耐久性の低下を招くことになる。
このことに対し、この発明では、フィン状突起部１０の、タイヤ半径方向の内外側のそれぞれの端部のうちの、少なくとも径方向外端部１０ａの、タイヤ半径方向の外側を向く表面を、図１に示すように、タイヤ幅方向断面で、タイヤ内面側に凸となる円弧状に形成するとともに、径方向外端部１０ａのその円弧状表面を、トレッド部３に設けた複数個のブロック７〜９のなかでも、タイヤ幅方向の最外側に配置したショルダブロック９の、タイヤ幅方向外側を向く外側面９ａに滑らかに繋げる。

このことによれば、フィン状突起部１０の径方向外端部１０ａ付近の歪は、タイヤ幅方向断面で円弧状に形成した表面を有するその径方向外端部１０ａで吸収されることになるので、その近傍で発生し得る亀裂の更なる進展を、径方向外端部１０ａの円弧状表面で防ぐことができる。
また、ショルダブロック９の幅方向外端部や、フィン状突起部１０の径方向外端部１０ａ等の端部が密集することになる、トレッド部３とサイドウォール部２との境界領域では、亀裂が発生し易くなるところ、ここでは、フィン状突起部１０の径方向外端部１０ａの円弧状表面を、ショルダブロック９の外側面９ａに滑らかに繋げたことにより、そのような端部の密集による亀裂発生箇所を減らして、亀裂の発生を有効に防止することができる。

なお、図示の実施形態では、サイドウォール部２の外面の、ショルダブロック９への隣接域に、その外面から盛り上がるとともに、たとえば、前述のフィン状突起部１０の突出高さｈに等しい盛り上がり高さＨを有する環状サイド凸部１１を設け、そして、この環状サイド凸部１１に、各フィン状突起部１０を一体的に連結し、各フィン状突起部１０の径方向外端部１０ａの前記円弧状表面を、環状サイド凸部１１の、径方向外側を向く表面の一部で形成している。

このように、フィン状突起部１０の径方向外端部１０ａを、環状サイド凸部１１で連結することは、その径方向外端部１０ａへの応力集中を、径方向外端部１０ａが連結される環状サイド凸部１１によって、タイヤ周方向に分散することができて、そこでの亀裂の発生をより有効に防止できる点で好ましい。
なおここで、図示は省略するが、たとえば、フィン状突起部１０の、環状サイド凸部１１への連結箇所で、フィン状突起部１０の突出高さｈと、環状サイド凸部１１の盛り上がり高さＨとは相互に異なるものとすることもできる。

またここで、ビードコア４の周りで、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて折り返してなるカーカスプライ５ａ，５ｂの折り返し端５ｅは、図１に示すように、フィン状突起部１０の径方向外端部１０ａの前記円弧状表面と、そのフィン状突起部１０の、図ではサイドウォール部２の外面に平行な突出表面１０ｂとの境界Ｂｐよりタイヤ半径方向の外側に位置させることが好ましい。これによれば、カーカスプライ５ａ，５ｂを、タイヤ半径方向外側に高く折り返すことによって、剛性が大きくなるサイドウォール部２の外面への歪を低減するとともに、カーカスプライ５ａ，５ｂの、歪が大きくなる折り返し端５ｅを、フィン状突起部１０の、径方向外端部１０ａの円弧状表面と突出表面１０ｂとの境界に対して、タイヤ半径方向にずらして配置することで、サイドウォール部２外面への亀裂の発生をより有効に防止することができる。なお、図示のタイヤのように、二枚以上のカーカスプライ５ａ，５ｂを配設した場合は、それらのそれぞれの折り返し端５ｅの全てを、前記の境界Ｂｐよりタイヤ半径方向外側に位置させることがとくに好ましい。

なお、図示は省略するが、タイヤ製造時の加硫成型工程では、トレッド部３を形成するための、トレッド部３の外面形状に対応する内面形状を有するとともに、たとえば、周方向に分割可能な複数のセグメントからなるトレッドモールドと、サイドウォール部２およびビード部１を形成するための、サイドウォール部２およびビード部１の外面形状に対応する内面形状を有する上下二個のサイドモールドからなる加硫金型を用いることがある。

このような加硫金型を用いて、タイヤを加硫成型した場合は、加硫金型の型締め状態での、トレッドモールドとサイドモールドとの境界位置Ｂｍ（図１に仮想線で示す）に対応するタイヤ外面位置で、製造されたタイヤの使用に際して応力集中し易くなるので、タイヤ幅方向断面で、この境界位置Ｂｍを、上記のフィン状突起部１０の径方向外端部１０ａの円弧状表面と、そのフィン状突起部１０の突出表面１０ｂとの境界Ｂｐよりタイヤ半径方向内側に位置させることが好ましい。これによれば、トレッドモールドとサイドモールドとの境界位置Ｂｍを、フィン状突起部１０の円弧状表面上に位置させることによる、そこでの応力集中を有効に防止することができる。とくに、応力集中を効果的に防止する観点から、図示の実施形態のように、モールドの前記境界位置Ｂｍを、フィン状突起部１０の突出表面１０ｂ上に位置させることが好ましい。

ところで、サイドウォール部２内には、フィン状突起部１０のタイヤ幅方向内側に配置されて、タイヤ半径方向に対して傾斜して延びる有機繊維もしくはスチール製等のコードを有する、図示しないサイド補強層を設けることが好ましく、これにより、サイドウォール部２の剛性を高めて、その外面の歪を低減することで、先述の亀裂の発生をより有効に防止することができる。かかるサイド補強層は、カーカスプライ５ａ，５ｂの折り返し部分のタイヤ幅方向外側に配置することが好ましい。

次にこの発明の不整地走行用の自動二輪車用空気入りタイヤを試作し、その性能を評価したので、以下に説明する。
供試タイヤは、サイズ１２０／８０−１９および１１０／９０−１９のそれぞれのバイアス構造タイヤとし、該バイアス構造タイヤは、二枚のカーカスプライの外周側に、ナイロン製のコードからなる一層のブレーカーを配設したものとした。

そして、実施例タイヤ１は、図１，２に示す構成を有するものとする。また、比較例タイヤ１は、フィン状突起部が設けられているが、その径方向外端部が、ショルダブロック外側面に滑らかに繋がっていない（フィン状突起部が、その延在方向に垂直な平面で終端している）ことを除いて、実施例タイヤ１と同様の構成を有するものとした。さらに、比較例タイヤ２は、サイドウォール部の外面にフィン状突起部を設けないことを除いて、実施例タイヤ１と同様の構成を有するものとした。
これらの各供試タイヤにつき、モトクロス競技専用コースを、プロのモトクロスライダーによる操縦の下で走行させ、操縦安定性能および、一定時間の走行後の操縦安定性能の維持具合について、モトクロスライダーによる官能評価を行い、その評価結果を１０段階で表した。また、走行後の各供試タイヤのサイドウォール部の外面に、亀裂の発生の有無を確認した。それらを、各供試タイヤの諸元とともに表１に示す。

表１に示すところから明らかなように、実施例タイヤ１および比較例タイヤ１は、リブ状のフィン状突起部の配設によって、比較例タイヤ２に比して、操縦安定性能が比較例タイヤほどに低下しないことが解かる。また、実施例タイヤ１は、フィン状突起部のタイヤ径方向外端部の表面を、タイヤ幅方向断面で、タイヤ内面側に凸となる円弧状に形成するとともに、径方向外端部の円弧状表面をショルダブロックの外側面に滑らかに繋げたので、該表面を円弧状に形成せず、また滑らかに繋いでいない比較例タイヤ１では、サイドウォール部の外面に亀裂が発生したものの、実施例タイヤ１では、サイドウォール部の外面に亀裂が発生しなかった。
従って、この発明の不整地走行用の自動二輪車用空気入りタイヤによれば、サイドウォール部の耐久性を維持しつつ、長時間にわたって優れた操縦安定性能を発揮し得ることが明らかである。

１ビード部
２サイドウォール部
３トレッド部
４ビードコア
５ａ，５ｂカーカスプライ
５ｅカーカスプライの折り返し端
６ベルト
７，８ブロック
９ショルダブロック
９ａショルダブロックの外側面
１０フィン状突起部
１０ａフィン状突起部の径方向外端部
１０ｂフィン状突起部の突出表面
１１環状サイド凸部
Ｂｐ径方向外端部の円弧状表面と突出表面との境界
Ｂｍトレッドモールドとサイドモールドとの境界位置
Ｌフィン状突起部の径方向長さ
Ｌａ径方向外端部の径方向長さ
Ｐフィン状突起部の配設ピッチ
ｈフィン状突起部の突出高さ
ｗフィン状突起部の幅
Ｈ環状サイド凸部の盛り上がり高さ

Claims

一対のビード部、前記ビード部のそれぞれに連なってタイヤ半径方向に向けて延びる各サイドウォール部、および、該サイドウォール部に連続するトレッド部を有する不整地走行用の自動二輪車用空気入りタイヤであって、
前記サイドウォール部の外面に、該外面から突出してタイヤ半径方向に向けて延在するフィン状突起部を、タイヤ周方向に間隔をおいて複数個設け、前記フィン状突起部の、タイヤ半径方向の内外側のそれぞれの端部のうちの、少なくとも径方向外端部の表面を、タイヤ幅方向断面で、タイヤ内面側に凸となる円弧状に形成するとともに、前記径方向外端部の該円弧状表面を、前記トレッド部のタイヤ幅方向の最外側に配設されるショルダブロックの外側面に、滑らかに繋げ、
タイヤ幅方向断面で、加硫金型の型締め状態での、前記トレッド部を形成するトレッドモールドと、前記サイドウォール部を形成するサイドモールドとの境界位置を、前記フィン状突起部の前記径方向外端部の円弧状表面と、該フィン状突起部の突出表面との境界よりタイヤ半径方向内側に位置させてなる、自動二輪車用空気入りタイヤ。
前記トレッド部から前記サイドウォール部を経て前記ビード部に延在するとともに、該ビード部のそれぞれに埋設配置した各ビードコアの周りで折り返してなる一枚以上のカーカスプライを具え、
前記カーカスプライの折り返し端を、タイヤ幅方向断面で、前記フィン状突起部の前記径方向外端部の円弧状表面と、該フィン状突起部の突出表面との境界よりもタイヤ半径方向外側に位置させてなる、請求項１に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
前記サイドウォール部の外面の、前記ショルダブロックへの隣接域に、該外面から盛り上がる環状サイド凸部を設け、前記フィン状突起部の前記径方向外端部を、前記環状サイド凸部で連結してなる、請求項１または２に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
前記環状サイド凸部は、該環状サイド凸部の高さを規定する平面状の突出表面と、該突出表面に半径方向外側に隣接する外側側面と、該突出表面にタイヤ半径方向内側に隣接し且つ前記円弧状表面よりタイヤ半径方向内側に位置する内側側面と、を有し、
タイヤ幅方向断面で、加硫金型の型締め状態での、前記トレッド部を形成するトレッドモールドと、前記サイドウォール部を形成するサイドモールドとの境界位置を、前記環状サイド凸部の前記突出表面と前記内側側面との境界に位置させてなる、請求項３に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
前記サイドウォール部内で、前記フィン状突起部のタイヤ幅方向内側に、タイヤ半径方向に対して傾斜して延びるコードを有するサイド補強層を配設してなる、請求項１〜４のいずれかに記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。