JP6514987B2 - 自動二輪車用空気入りタイヤ - Google Patents

Description

この発明は、自動二輪車用空気入りタイヤに関する。

従来、自動二輪車用空気入りタイヤでは、特に、比較的高荷重が負荷された状態での走行において、ベルト端やプライ端に破損が生じることに起因するタイヤの耐久性の低下が課題となっていた。

発明者は、ベルト端やプライ端のかような破損の原因は、走行中に、タイヤの接地端付近におけるタイヤ内部の温度が高温になることにあること、およびかかる部分における放熱を促すことがタイヤの耐久性の向上に有効であることを見出した。

従って、タイヤの耐久性を向上させるためには、接地端付近に放熱用の溝を設けて、該接地端付近におけるタイヤ内部の温度を低下させることが有効である。しかしながら、接地端付近に溝を設けると、タイヤの操縦安定性が損なわれる虞がある。

そこで、本発明は、タイヤの操縦安定性を維持しつつ耐久性を向上させた自動二輪車用空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明の構成は、以下のとおりである。
（１）本発明の自動二輪車用空気入りタイヤは、タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした基準状態において、タイヤ赤道面からトレッド端側へ、トレッド踏面のペリフェリに沿って該トレッド踏面のペリフェリ長の半幅の５０％離間した、トレッド踏面のタイヤ幅方向位置と、同じく８２％離間した、トレッド踏面のタイヤ幅方向位置とで挟まれたトレッド踏面における、タイヤ幅方向領域を中間領域としたとき、タイヤ半部のそれぞれにおける該中間領域に、タイヤ周方向に連続する周方向溝と、該周方向溝と交差して延びる交差溝と、を具え、前記周方向溝は、前記交差溝との交差部の少なくとも１つに、該交差部とタイヤ周方向に隣接して、溝深さが該周方向溝の他の部分よりも浅い底上げ部を有すること、を特徴とする。

かかる構成の本発明の自動二輪車用空気入りタイヤによれば、タイヤの操縦安定性を維持しつつ耐久性を向上させることができる。

ここで、上記「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA（日本自動車タイヤ協会）のJATMA YEAR BOOK、欧州ではETRTO (The European Tyre and Rim Technical Organisation, Inc.)のSTANDARDS MANUAL、米国ではTRA (The Tire and Rim Association, Inc.)のYEAR BOOK等に記載されている、適用サイズにおける標準リム(ETRTOのSTANDARDS MANUALではMeasuring Rim、TRAのYEAR BOOKではDesign Rim)を指す。
また、「規定内圧」とは、上記のJATMA YEAR BOOK等に記載されている、適用サイズ・プレーティングにおける最大負荷能力に対応する空気圧をいい、「最大負荷能力」とは、上記規格でタイヤに負荷されることが許容される最大の質量をいう。

なお、本発明における「溝深さ」は、タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした状態（以下、「基準状態」という）で、トレッド踏面への溝開口位置から最大深さ位置までを、タイヤ半径方向と平行に測定するものとする。
また、「タイヤ周方向に連続する周方向溝」は、中間領域内で連続せずに、その一部が中間領域の外に延在していてもよい。

（２）本発明の自動二輪車用空気入りタイヤでは、前記周方向溝の底上げ部以外の部分のタイヤ周方向長さを、タイヤ周方向のパターンピッチ長さで除した値が０．５０以上０．８５以下であることが好ましい。
かかる構成によれば、操縦安定性をより確実に維持しつつ、周方向溝による放熱効果をより向上させることができる。

なお、「パターンピッチ」とは、タイヤ周方向に繰り返されるトレッド模様の１単位あたりのタイヤ周方向長さをいい、当該１単位当たりのタイヤ周方向長さがタイヤ周方向で変化する場合は、その平均長さを指すものとする。

（３）本発明の自動二輪車用空気入りタイヤでは、前記周方向溝の底上げ部以外の部分における溝深さが２．５ｍｍ以上８．０ｍｍ以下であり、前記周方向溝の底上げ部における溝深さが０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましい。
かかる構成によれば、操縦安定性をより確実に維持しつつ、周方向溝による放熱効果をより向上させることができる。

（４）本発明の自動二輪車用空気入りタイヤでは、前記中間領域におけるネガティブ率が２５％以上５５％以下であることが好ましい。
かかる構成によれば、操縦安定性をより確実に維持しつつ、周方向溝による放熱効果をより向上させることができる。
なお、上記「ネガティブ率」とは、上記中間領域の踏面の面積に対する上記中間領域内の溝面積の比率｛（溝面積／踏面面積）×１００（％）｝のことをいう。

本発明により、タイヤの操縦安定性を維持しつつ耐久性を向上させた、自動二輪車用空気入りタイヤを提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる自動二輪車用空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図である。 図１の自動二輪車用空気入りタイヤのトレッド踏面の部分展開図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の自動二輪車用空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ともいう）を、その実施形態を例示して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかるタイヤのタイヤ幅方向断面を示している。このタイヤは、一対のビード部１１間に跨るカーカス５を骨格として、該ビード部１１のタイヤ径方向外側に一対のサイドウォール部１２と、該サイドウォール部１２間に跨るトレッド部１３と、を具えている。なお、本実施形態におけるカーカスは１層のプライからなるが、２層以上のプライを配置することもできる。また、本実施形態では、トレッド部１３におけるカーカス５のタイヤ径方向外側に、２層の傾斜ベルト層３ａ，３ｂからなる傾斜ベルト３が配置されているが、他のベルト構造とすることもできる。なお、２層の傾斜ベルト層３ａ，３ｂでは、それぞれのコードがタイヤ周方向に対して傾斜しかつ層間で交差して延びている。

図２は、本実施形態に係るタイヤのトレッド踏面６の一部を展開して示している。本実施形態では、タイヤ赤道面ＣＬを境にしてトレッド踏面６の一方側と他方側に、該赤道面ＣＬに対して線対称であるパターンが、タイヤ周方向Ｘに相互にずらされて配置されている。従って、かかる実施形態のトレッド踏面６の構成について、ここでは紙面に向かって左側のタイヤ半部について代表して説明する。

まず、本実施形態では、タイヤ赤道面ＣＬからトレッド端ＴＥ側へ、トレッド踏面６のペリフェリに沿って該トレッド踏面６のペリフェリ長の半幅Ｌｐの５０％離間した、トレッド踏面のタイヤ幅方向位置と、同じく８２％離間した、トレッド踏面のタイヤ幅方向位置とで挟まれたトレッド踏面における、タイヤ幅方向領域を中間領域Ａとしたとき、該中間領域Ａに、タイヤ周方向に連続する周方向溝１が形成されている。本実施形態における周方向溝１は直線状であるが、ジグザグ状、湾曲状とすることもできる。
また、トレッド踏面６には、２種類の幅方向溝（交差溝）２ａ，２ｂが、タイヤ周方向Ｘにわたって交互に形成されている。より具体的には、幅方向溝２ａは、その両端がトレッド踏面６内で終端している直線状の溝であり、タイヤ幅方向に対し傾斜して延びている。幅方向溝２ｂも同様に、その両端がトレッド踏面６内で終端しているが、タイヤ幅方向に対する傾斜角度をそれぞれ異にする直線状の溝部ｂ１〜ｂ３が連通して構成されている。換言すると、幅方向溝２ｂは、２回屈曲して延在している。かかる幅方向溝のタイヤ幅方向に対する傾斜角度は、５°以上２５°以下であることが好ましい。なお、幅方向溝２ａ，２ｂは、上記の周方向溝１よりも溝深さが深い溝である。

これらの周方向溝１および幅方向溝２ａ，２ｂのそれぞれは相互に交差して延びている。周方向溝１は、幅方向溝２ａ，２ｂと交差する交差部Ｊの少なくとも１つ（図示例ではすべて）に、該交差部Ｊとタイヤ周方向に隣接して、溝深さが該周方向溝１の他の部分よりも浅い底上げ部ｒを有している。例えば、図２の例において、周方向溝１の底上げ部ｒ以外の部分における溝深さｄ１は４ｍｍであるが、同周方向溝１の底上げ部ｒにおける溝深さｄ２は２ｍｍである。なお、本実施形態では、交差部Ｊのタイヤ周方向の両側に底上げ部ｒを具えているが、片側にのみ具えていてもよい。

このように、本発明に係るタイヤでは、適用リム７に装着し、規定内圧を充填し、無負荷状態とした基準状態において、中間領域Ａに、タイヤ周方向に連続する周方向溝１と、該周方向溝１と交差して延びる交差溝（本実施形態では、幅方向溝２ａ，２ｂ）と、を具え、周方向溝１は、交差溝との交差部Ｊの少なくとも１つに、該交差部とタイヤ周方向に隣接して、溝深さが該周方向溝１の他の部分よりも浅い底上げ部ｒを有すること、が肝要である。

このように、タイヤ周方向に連続する周方向溝１を中間領域Ａに設けると、接地端ＴＥの近傍であり、車両走行中における発熱量が最も大きくなる中間領域Ａの溝表面積が大きくなるため、タイヤの内部で発生した熱の放出を促し、接地端ＴＥ近傍におけるタイヤ内部の温度を低下させることができる。さらには、中間領域Ａ内の溝面積が増加すると、発熱要因となるゴム自体の体積を減じることにもなるため、発熱量それ自体を低減できる観点からも、接地端ＴＥ近傍におけるタイヤ内部の温度を低下させることが可能となる。その結果、ベルト端およびプライ端における故障の発生を抑制して、タイヤの耐久性を向上させることができる。

しかしながら、この際、中間領域Ａでは、周方向溝１と幅方向溝２ａ，２ｂとの交差部Ｊと、交差部Ｊ以外の部分との間に剛性段差が生じて、操縦安定性が低下する虞がある。そこで、本実施形態に係るタイヤでは、周方向溝１の、交差部Ｊの少なくとも１つに、該交差部Ｊとタイヤ周方向に隣接して、該周方向溝１の他の部分よりも溝深さが浅い底上げ部ｒを設けることによって、剛性段差を低減し、操縦安定性を維持している。

以上のように、本発明の一実施形態に係る構成によれば、操縦安定性を維持しつつ、高荷重走行時における、トレッド端付近のタイヤ内部の温度を従来に比し低下させ、もってタイヤの耐久性を向上させることができる。なお、以下の実施例にも記載されるように、本発明の一実施形態に係る構成によれば、放熱用の周方向溝１を設けた場合であっても、該周方向溝１に起因する剛性段差は十分に小さいため、トレッド踏面の偏摩耗やパターンノイズの発生も抑制することができる。

なお、本実施形態では、上記した幅方向溝２ａ，２ｂを設けることにより、タイヤのトラクション性能を得ることができる。十分なトラクション性能を得る観点から、幅方向溝２ａ，２ｂの溝深さは５ｍｍ以上９ｍｍ以下であることが好ましい。
また、本実施形態において、幅方向溝２ａ，２ｂは、トレッド接地端、すなわち中間領域Ａのタイヤ幅方向最外側と一致する部分よりもタイヤ幅方向外側まで延在している。かような構成は、パターンノイズを低減する観点からさらに好ましいが、幅方向溝２ａ，２ｂは、必ずしも周方向溝１のタイヤ幅方向両側に延びている必要はない。

また、本実施形態にかかるタイヤにおいて、周方向溝１の底上げ部以外の部分のタイヤ周方向長さＬを、タイヤ周方向のパターンピッチ長さ（図示せず）で除した値が０．５０以上０．８５以下であることが好ましい。
かかる値を０．５０以上とすれば、周方向溝１による放熱効果をより向上させることができ、０．８５以下とすれば、操縦安定性をより確実に維持することができる。
さらに好ましくは、０．６以上０．７５以下である。

また、図３には、図２に記載した周方向溝１と幅方向溝２ａとの交差部Ｊを、図２に記載されるＢ−Ｂ線で切断した際の断面図を示している。図示例では、底上げ部ｒが周方向溝１の底面に対して直角に隆起しているが、例えば、周方向溝１の底面から緩やかに隆起する形状とすることもできる。この場合、隆起の始点より交差部Ｊ側の領域を底上げ部ｒとする。

上記したように、本実施形態における周方向溝１の深さｄ１は４ｍｍであり、底上げ部ｒにおける溝深さｄ２は２ｍｍであるが、溝深さｄ１が２．５ｍｍ以上８．０ｍｍ以下であり、溝深さｄ２が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましい。
溝深さｄ１を２．５ｍｍ以上とし、溝深さｄ２を０．５ｍｍ以上とすれば、中間領域Ａにおいてより十分な放熱効果を得ることができる。
また、溝深さｄ１を８．０ｍｍ以下とし、溝深さｄ２を２．０ｍｍ以下とすれば、トレッド踏面６全体の剛性が増すため、操縦安定性をより確実に維持することができる。さらには、中間領域Ａにおける剛性段差をより小さくし、トレッド踏面の偏摩耗およびパターンノイズの発生を抑制することができる。

また、本実施形態におけるタイヤでは、中間領域Ａにおけるネガティブ率が２５％以上５５％以下であることが好ましい。
２５％以上とすれば、中間領域Ａにおいてより十分な放熱効果を得ることができ、５５％以下とすれば、操縦安定性をより確実に維持することができる。
さらには、基準状態において、タイヤ赤道面から両トレッド端側へ、それぞれトレッド踏面のペリフェリ長の半幅Ｌｐの５６％以上７６％以下のタイヤ幅方向領域である、中間領域Ａ内の所定領域（図示せず）におけるネガティブ率が３５％以上８０％以下であることが好ましい。

上述した本発明の自動二輪車用空気入りタイヤは、種々の自動二輪車用タイヤとして用いることができるが、前述した傾斜ベルトを有する自動二輪車用ラジアルタイヤ（ＭＣＲ（カーカスプライのコード角度がタイヤ幅方向に対して２５°以下））や、同様に傾斜ベルトを有する自動二輪車用ベルテッドバイアスタイヤ（ＭＣＳ（カーカスプライのコード角度がタイヤ幅方向に対して２５°超））として特に有利に用いることができる。但し、本発明の自動二輪車用空気入りタイヤは、モノスパイラルベルト構造のＭＣＲや、ベルトを有さない通常のＭＣＳとして用いることもできる。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれだけに限定されるものではない。
発明例タイヤおよび比較例タイヤ（ともに、タイヤサイズは１８０／６０Ｒ１６Ｍ／Ｃ）を表１に示す仕様のもと試作し、タイヤの耐久性、操縦安定性、騒音性能および耐偏摩耗性を評価した。

各供試タイヤは、一対のビード部間に跨るカーカスを骨格として、該ビード部のタイヤ径方向外側に一対のサイドウォール部と、該サイドウォール部間に跨るトレッド部と、を具えている。より具体的には、ナイロンコードを有する２層のプライからなるカーカスを具え、該カーカスのタイヤ径方向外側に、アラミドコードをゴム被覆してなる２層のベルト層と、そのタイヤ径方向外側に、ナイロンコードをゴム被覆してなる１層のベルト層と、を具えている。カーカスプライのタイヤ幅方向に対するコード角度は１５°であり、各ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度は１５°であり、アラミドコードからなる２層のベルト層の当該コードは層間で互いに交差している。

各供試タイヤを適用リム（ＭＴ５．００−１６Ｍ／Ｃ）に組み付け、内圧２８０ｋＰａを充填し、ＳＴＥＰ荷重を負荷したタイヤを、試験ドラム上にて時速８１ｋｍで走行させた。
タイヤの耐久性については、上記試験にてクラックが発生するまでの荷重で評価した。
タイヤの操縦安定性評価および騒音性能評価は、プロのテストドライバーによるテスト走行を行い、フィーリング評価により行った。
タイヤの耐偏摩耗性の評価は、２０００ｋｍ走行時における摩耗量で評価した。

表１の結果は、比較例タイヤ１の各結果を１００として指数表示した。タイヤの耐久性、操縦安定性および騒音性能については、指数が大きいほど性能に優れていることを示し、タイヤの耐偏摩耗性については、指数が小さいほど性能に優れることを示している。

１：周方向溝、 ２，２ａ，２ｂ：幅方向溝、 ３：傾斜ベルト、 ３ａ，３ｂ：傾斜ベルト層、 ５：カーカス、 ６：トレッド踏面、 ７：適用リム、 Ａ：中間領域、 ＣＬ：タイヤ赤道、 Ｊ：周方向溝と幅方向溝の交差部、 ｄ１：周方向溝１の底上げ部ｒ以外の部分における溝深さ、 ｄ２：底上げ部の溝深さ、 ｒ：底上げ部、 ＴＥ：トレッド端

Claims (4)

1. タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした基準状態において、
   タイヤ赤道面からトレッド端側へ、トレッド踏面のペリフェリに沿って該トレッド踏面のペリフェリ長の半幅の５０％離間した、トレッド踏面のタイヤ幅方向位置と、同じく８２％離間した、トレッド踏面のタイヤ幅方向位置とで挟まれたトレッド踏面における、タイヤ幅方向領域を中間領域としたとき、
   タイヤ半部のそれぞれにおける該中間領域に、タイヤ周方向に連続する周方向溝と、該周方向溝と交差して延びる交差溝と、を具え、
   前記周方向溝は、前記交差溝との交差部の少なくとも１つに、該交差部とタイヤ周方向に隣接して、溝深さが該周方向溝の他の部分よりも浅い底上げ部を有すること、を特徴とする自動二輪車用空気入りタイヤ。
2. 前記周方向溝の底上げ部間のタイヤ周方向長さをタイヤ周方向のパターンピッチ長さで除した値が、０．５０以上０．８５以下である、請求項１に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。
3. 前記周方向溝の底上げ部以外の部分における溝深さが２．５ｍｍ以上８．０ｍｍ以下であり、前記周方向溝の底上げ部における溝深さが０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である、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。
4. 前記中間領域におけるネガティブ率が２５％以上５５％以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の自動二輪車用空気入りタイヤ。

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