JP7183134B2 - 自動二輪車用タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車用タイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称す）に関し、詳しくは、排水性能を向上させ、ドライ性能とウェット性能とを両立させた自動二輪車用タイヤに関する。

従来、自動二輪車用タイヤにおいて、ドライ路面およびウェット路面での操縦安定性を確保するため、トレッド部に多数の傾斜溝を配置したパターンが提案されている。例えば、特許文献１では、耐摩耗性、操縦安定性能および乗り心地性をバランス良く向上させることができるトレッドパターンが提案されている。

具体的には、回転方向が指定されたトレッド部を有する自動二輪車用タイヤのトレッド部に、センター領域からタイヤ軸方向外側へトレッド端の外側までのびる複数本の主傾斜溝と、ミドル領域からタイヤ軸方向外側へショルダー領域までのびる複数本の副傾斜溝とを設けている。主傾斜溝と副傾斜溝に、それぞれ回転方向の先着側に向かって溝幅が漸減する漸減端部を設け、主傾斜溝の漸減端部の回転方向の後着側の端と、副傾斜溝の漸減端部の回転方向の先着側の端とを最短距離で結ぶ直線を、タイヤ周方向に対して８５～９０°としている。

特開２０１４－２０５３９５号公報

しかしながら、特許文献１では排水性については何ら検討されておらず、ウェット路面においては、タイヤの性能を十分に発揮できていなかった。このような課題は、特にツーリングやスクーター等の天候による影響を受けやすいタイヤにおいて顕著である。

そこで、本発明の目的は、排水性能を向上させ、ドライ性能とウェット性能とを両立させた自動二輪車用タイヤを提供することにある。

本発明者は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、トレッド部に設けられる主溝の形状を所定のものとすることで、上記課題を解消できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の自動二輪車用タイヤは、環状に形成されたトレッド部を備えた自動二輪車用タイヤにおいて、
前記トレッド部が主溝を有し、該主溝のうち、少なくとも１本の主溝の、回転方向先着側溝壁および回転方向後着側溝壁のうち少なくとも一方が、溝幅方向外側に広がった拡幅部を３以上有し、かつ、隣り合う前記拡幅部の頂点間における溝壁に沿った延在長さが、隣り合う前記拡幅部の頂点を結んだ仮想直線の長さよりも０．３～５０％長い部分を少なくとも１ヶ所有することを特徴とするものである。ここで、主溝とは、溝深さが２．０～１１ｍｍ、溝幅が２．５～２０．０ｍｍの溝をいう。なお、溝深さは最深部の深さであり、溝幅は溝の延在方向に対して垂直な断面における開口部の最大幅をいう。

本発明のタイヤにおいては、前記少なくとも１本の主溝が、センター領域からショルダー領域に延びることが好ましい。また、本発明のタイヤにおいては、前記回転方向先着側溝壁および前記回転方向後着側溝壁の角度が、前記少なくとも１本の主溝の底部における垂直方向に対して±２０°であることが好ましい。さらに、本発明のタイヤにおいては、前記拡幅部が、２０以下であることが好ましい。さらにまた、本発明のタイヤにおいては、前記少なくとも１本の主溝の拡幅部の底部に、隆起部が設けられていることが好ましい。ここで、センター領域とは、タイヤに正規内圧を充填し、正規荷重を加えて自動二輪車を走行させたとき、トレッド部の路面に接する領域をいい、ショルダー領域とは、トレッド部のセンター領域の両側部の領域をいう。

本発明によれば、排水性能を向上させ、ドライ性能とウェット性能とを両立させた自動二輪車用タイヤを提供することができる。

本発明の一好適な実施の形態に係る自動二輪車用タイヤのトレッド部の部分展開図である。 本発明の他の好適な実施の形態に係る自動二輪車用タイヤのトレッド部の部分展開図である。 本発明の一好適な実施の形態に係る自動二輪車用タイヤの主溝の平面図である。 本発明の他の好適な実施の形態に係る自動二輪車用タイヤの主溝の平面図である。 本発明のさらに他の好適な実施の形態に係る自動二輪車用タイヤの主溝の平面図である。 本発明のさらに他の好適な実施の形態に係る自動二輪車用タイヤの主溝の平面図である。 本発明の一好適な実施の形態に係る自動二輪車用タイヤのタイヤ幅方向片側断面図である。 本発明の他の好適な実施の形態に係る自動二輪車用タイヤのタイヤ幅方向片側断面図である。

以下、本発明の自動二輪車用タイヤについて、図面を用いて詳細に説明する。本発明のタイヤは、環状に形成されたトレッド部を有する。図１は、本発明の一好適な実施の形態に係る自動二輪車用タイヤのトレッド部の部分展開図であり、フロントタイヤである。また、図２は、本発明の他の好適な実施の形態に係る自動二輪車用タイヤのトレッド部の部分展開図であり、リアタイヤである。なお、図１、２中の矢印はタイヤの回転方向を示す。

本発明のタイヤ１０、２０は、トレッド部１１、２１は主溝１２、２２を有している。本発明のタイヤ１０、２０においては、主溝１２、２２のうち、少なくとも１本の主溝の、回転方向先着側溝壁および回転方向後着側溝壁のうち少なくとも一方が、溝幅方向外側に広がった拡幅部を３以上有している（以下、「拡幅部を３以上有する主溝１２ａ、２２ａ」とも称す）。図３に、本発明の一好適な実施の形態に係る自動二輪車用タイヤの主溝の平面図を、図４に、本発明の他の好適な実施の形態に係る自動二輪車用タイヤの主溝の平面図を示す。

図３に示す例においては、拡幅部を３以上有する主溝１２ａは、回転方向先着側溝壁１２Ａが、拡幅部１２ａａ、１２ａｂ、１２ａｃを有する曲線形状であり、回転方向後着側溝壁１２Ｂが、拡幅部１２ａｄ、１２ａｅ、１２ａｆを有する曲線形状である。図４に示す例においては、拡幅部を３以上有する主溝２２ａは、回転方向先着側溝壁２２Ａが、拡幅部２２ａａ、２２ａｂ、２２ａｃ、２２ａｄを有する曲線形状であり、回転方向後着側溝壁２２Ｂが、拡幅部２２ａｅ、２２ａｆ、２２ａｇ、２２ａｈを有する曲線形状である。

このように、本発明のタイヤ１０、２０は、主溝１２のうち少なくとも１本に、回転方向先着側溝壁１２Ａ、２２Ａおよび回転方向後着側溝壁１２Ｂ、２２Ｂのうち少なくとも一方に拡幅部を３以上設けることで、排水性の向上を図っている。ウェット路面の走行時に、拡幅部に水を一時格納し、接地時に圧縮されることによりポンプのようにショルダー部に向けて水を排出することができる。すなわち、拡幅部を３以上有する主溝１２ａ、２２ａ内に流入した水は拡幅部を３以上有する主溝１２ａ、２２ａに沿って、回転方向先着側溝壁１２Ａ、２２Ａおよび回転方向後着側溝壁１２Ｂ、２２Ｂの延長線に沿って排出されるため、水が直線状に排出される主溝１２より排水性が向上する。

また、本発明のタイヤ１０、２０においては、隣り合う拡幅部の頂点間における溝壁に沿った延在長さが、隣り合う拡幅部の頂点を結んだ仮想直線の長さよりも０．３～５０％長い部分を少なくとも１ヶ所有する。図３に示す例においては、拡幅部を３以上有する主溝１２ａの拡幅部１２ａａの頂点と拡幅部１２ａｂの頂点、拡幅部１２ａｂの頂点と拡幅部１２ａｃの頂点、拡幅部１２ａｄの頂点と拡幅部１２ａｅの頂点、拡幅部１２ａｅの頂点と拡幅部１２ａｆの頂点のそれぞれの間における溝壁に沿った延在長さが、それぞれの拡幅部の頂点同士を結んだ仮想直線よりも０．３～５０％長い部分を少なくとも１ヶ所有する。図４に示す例においては、拡幅部を３以上有する主溝２２ａの拡幅部２２ａａの頂点と拡幅部２２ａｂの頂点、拡幅部２２ａｂの頂点と拡幅部２２ａｃの頂点、拡幅部２２ａｃの頂点と拡幅部２２ａｄの頂点、拡幅部２２ａｅの頂点と拡幅２２ａｆの頂点、拡幅部２２ａｆの頂点と拡幅部２２ａｇの頂点、拡幅部２２ａｇの頂点と拡幅部２２ａｈの頂点のそれぞれの間における溝壁に沿った長さが、それぞれの拡幅部の頂点同士を結んだ仮想直線よりも０．３～５０％長い部分を少なくとも１ヶ所有する。

このような形状とすることで、直線状の主溝と比較してエッジ量（長さ）が増大するため、路面に当接するエッジが多くなり、その結果、グリップ性能、ブレーキング性能およびトラクション性能が向上する。隣り合う拡幅部の頂点間における溝壁に沿った延在長さは、隣り合う拡幅部の頂点を結んだ仮想直線の長さよりも５０％よりも長くなると、排水性能が逆に悪化してしまう場合がある。上記効果を良好に得るためには、隣り合う拡幅部の頂点間における溝壁に沿った延在長さは、隣り合う拡幅部の頂点を結んだ仮想直線の長さよりも０．３～８．０％長い部分を少なくとも１ヶ所有することが好ましく、より好ましくは、０．５～８．０％である。

なお、図１、２に示すように、本発明のタイヤ１０、２０においては、回転方向先着側溝壁１２Ａ、２２Ａの拡幅部の数と回転方向後着側溝壁１２Ｂ、２２Ｂの拡幅部の数は同じであるが、本発明のタイヤにおいては、回転方向先着側溝壁１２Ａ、２２Ａの拡幅部の数と回転方向後着側溝壁１２Ｂ、２２Ｂの拡幅部の数が同じである必要はない。図５、６に、本発明のさらに他の実施の形態に係る自動二輪車用タイヤの主溝の平面図を示す。図５に示す拡幅部を３以上有する主溝３２ａでは、回転方向先着側溝壁３２Ａの拡幅部は２ヶ所（拡幅部３２ａａ、３２ａｂ）であり、回転方向後着側溝壁３２Ｂの拡幅部は３ヶ所（拡幅部３２ａｃ、３２ａｄ、３２ａｅ）である。また、図６に示す拡幅部を３以上有する主溝４２ａでは、回転方向先着側溝壁４２Ａは単調な曲線であり拡幅部は存在せず、回転方向後着側溝壁４２Ｂの拡幅部は３ヶ所（拡幅部４２ａａ、４２ａｂ、４２ａｃ）である。

また、本発明のタイヤ１０、２０においては、拡幅部を３以上有する主溝１２、２２は、トレッド幅方向外側に向かって溝が浅くなる構造としてもよい。このような構成とすることで、キャンバー時におけるトレッド部１１、２１のグリップ性能を確保することができる。このような効果を良好に得るためには、拡幅部を３以上有する主溝１２ａ、２２ａのトレッド幅方向外側端における溝深さは、トレッド幅方向内側端の４０～９５％程度であることが好ましく、さらに好ましくは４０～８０％程度である。

本発明のタイヤ１０、２０においては、拡幅部を３以上有する主溝１２ａ、１２ｂの配置位置については特に制限はなく、センター領域のみやショルダー領域のみに配置されていてもよいが、図示するように、拡幅部を３以上有する主溝１２ａ、２２ａは、センター領域からショルダー領域に延びることが好ましい。このような構成とすることで、直進時およびキャンバー時における排水性をより向上させることができる。

図１に示す例においては、拡幅部を３以上有する主溝１２ａは、センターラインＣＬを超えて延在しているが、センターラインＣＬの手前で終端していてもよい。また、拡幅部を３以上有する主溝１２ａは、トレッド部１１の一方のショルダー領域からセンター領域を超えて他方のショルダー領域まで延在してもよい。この場合、拡幅部を３以上有する主溝１２ａは、トレッド部の幅方向端部の手前で終端していてもよいし、幅方向端部まで延在して開口部を形成してもよい。図２に示す例においても、拡幅部を３以上有する主溝２２ａは、センターラインＣＬの手前で終端しているが、センターラインＣＬを超えて延在していてもよい。また、拡幅部を３以上有する主溝２２ａは、トレッド部２１の一方のショルダー領域からセンター領域を超えて他方のショルダー領域まで延在してもよい。この場合も、拡幅部を３以上有する主溝２２ａは、トレッド部の幅方向端部の手前で終端していてもよいし、幅方向端部まで延在していて開口部を形成してもよい。

また、本発明のタイヤ１０、２０においては、拡幅部を３以上有する主溝の回転方向先着側溝壁１２Ａ、２２Ａおよび回転方向後着側溝壁１２Ｂ、２２Ｂの角度は、拡幅部を３以上有する主溝の底部における垂直方向に対して±２０°であることが好ましい。拡幅部を３以上有する主溝１２ａ、２２ａの溝壁を垂直に近い状態に形成することでとすることで、トレッド部１１、２１の剛性を適切なものとすることができ、これにより、ブレーキ性能およびトラクション性能を向上させることができる。

さらに、本発明のタイヤ１０、２０においては、拡幅部を３以上有する主溝１２ａ、２２ａの拡幅部は２０以下であることが好ましい。拡幅部の数が多くなると、かえって主溝としての排水性能が損なわれてしまうおそれがあるからである。より好ましくは、拡幅部は１０以下、さらに好ましくは５以下である。

さらにまた、本発明のタイヤ１０、２０においては、拡幅部を３以上有する主溝１２ａ、２２ａの拡幅部の底部に、隆起部が設けられていることが好ましい。図１、２に示すように、拡幅部を３以上有する主溝１２ａ、２２ａの拡幅部の溝底に隆起部１３、２３を設けることで、回転方向先着側溝壁１２Ａ、２２Ａおよび回転方向後着側溝壁１２Ｂ、２２Ｂに沿った排水をより良好にすることができる。このような効果を良好に得るためには、隆起部１３、２３の形状は、拡幅部を３以上有する主溝１２ａ、２２ａの延在方向に沿った形状であることが好ましい。

隆起部１３、２３の高さは、拡幅部を３以上有する主溝１２ａ、２２ａの深さ未満であれば特に制限はないが、好ましくは、拡幅部を３以上有する主溝１２ａ、２２ａの深さの９０％以下である。さらに、隆起部１３、２３の延在長さは、拡幅部の３０～５０％が好ましい。なお、隆起部１３、２３は、拡幅部を３以上有する主溝１２ａ、２２ａに存在する全ての拡幅部に設けてもよいが、一部だけに設けてもよい。また、隆起部１３、２３は、トレッド部１１、２１に存在する全ての拡幅部を３以上有する主溝１２ａ、２２ａに設けてもよいが、一部だけに設けてもよい。

本発明のタイヤ１０、２０においては、図示するように、拡幅部を３以上有する主溝１２ａ、２２ａは、回転方向先着側溝壁１２Ａ、２２Ａおよび回転方向後着側溝壁１２Ｂ、２Ｂにおける拡幅部の数を同数とし、回転方向先着側溝壁１２Ａ、２２Ａの拡幅部と回転方向後着側溝壁１２Ｂ、２２Ｂの拡幅部が対となるように配置し、これにより形成される拡幅部の溝底に、隆起部１３、２３を設けることが好ましい。この場合も、全ての拡幅部の溝底に隆起部１３、２３を設けてもよく、一部に設けてもよい。

本発明のタイヤ１０、２０においては、トレッド部１１、２１の構成については、少なくとも１本の主溝の、回転方向先着側溝壁および回転方向後着側溝壁のうち少なくとも一方が、溝幅方向外側に広がった拡幅部を３以上有し、かつ、隣り合う拡幅部の頂点間における溝壁に沿った延在長さが、隣り合う拡幅部の頂点を結んだ仮想直線の長さよりも０．３～５０％長い部分を少なくとも１ヶ所有すること以外、特に制限はなく、その他の構成については、既知の構造を採用することができる。

図示するように、拡幅部を３以上有する主溝１２ａ、２２ａ以外に、拡幅部を３以上有しない主溝１２ｂ、２２ｂを設けてもよい。拡幅部を３以上有しない主溝１２ｂ、２２ｂの形状としては、図１、２に示す例のように直線状とすることができるが、湾曲状であってもよい。また、上述のとおり、これらの主溝１２ｂ、２２ｂについても、トレッド幅方向外側に向かって溝底が浅くなる構造としてもよい。この場合、拡幅部を３以上有する主溝１２ａ、２２ａ以外の主溝１２ｂ、２２ｂの全てをトレッド幅方向外側に向かって浅くなる構造としてもよく、一部だけをトレッド幅方向外側に向かって浅くなる構造としてもよい。

また、図１に示す例においては、１本の拡幅部を３以上有する主溝１２ａと、４本の主溝１２ｂと、が略等間隔で周期的に配置されているが、これに限られるものではない。また、図２に示す例においては、２本の拡幅部を３以上有する主溝２２ａと、２本の主溝２２ｂと、が略等間隔で周期的に配置されているが、これに限られるものではない。

さらに、本発明のタイヤ１０、２０においては、目的に応じて、主溝１２、２２よりも浅く幅が狭い、例えば、溝深さ０．１～２．０ｍｍ、溝幅０．５～２．０ｍｍの浅溝を設けてもよい。この際、浅溝の形状についても特に制限はない。

さらにまた、本発明のタイヤ１０、２０においては、拡幅部を３以上有する主溝はタイヤ周方向に延在する周方向主溝として設けてもよいが、タイヤを傾けて旋回する自動二輪車において、センターからショルダーに向けて設けたほうが効率的に排水を促すことができる。また、本発明のタイヤ１０、２０の最外層補強層として、補強コードが実質的にタイヤ周方向であるスパイラルベルト層を有する場合、センター領域に周方向主溝を設けると補強コード層に沿って溝底が割れてしまう場合があるため、このような構造の場合、センター領域に周方向主溝を設けない方がよい。

また、本発明のタイヤ１０、２０においては、トレッド部１１、２１以外の構成についても、特に制限はなく、既知の構造を採用することができる。図７に、本発明の一好適な実施の形態に係る自動二輪車用タイヤのタイヤ幅方向片側断面図を、図８に、本発明の他の好適な実施の形態に係る自動二輪車用タイヤのタイヤ幅方向片側断面図を示す。図示する本発明のタイヤ１０、２０は、トレッド部１１、２１と、トレッド部１１、２１の両側に連なる一対のサイドウォール部１４、２４と、一対のサイドウォール部１４、２４にそれぞれ連なる一対のビード部１５、２５と、これら各部をビード部１５、２５相互間にわたり補強する少なくとも１層（図示例では１層）のカーカスプライからなるカーカス１６、２６と、を備える。図示する例では、カーカス１６、２６の端部をビードコア１７、２７にタイヤ内側から外側に折り返して係止しているが、両側からビードワイヤで挟み込んで係止してもよい。

また、図示するタイヤは、カーカス１６、２６のタイヤ径方向外側に少なくとも１層（図示例では２層）のベルト層からなるベルト１８、２８が設けられている。ベルト層１８、２８のベルトコードについても特に制限はなく、既知の非伸張性高弾性コードを用いることができ、例えば、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）や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、ナイロン等の有機繊維、スチール、グラスファイバーやカーボンファイバー等の材質からなるものを適宜選択して用いることができる。かかるベルト１８、２８は、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く、また、コード方向が実質的にタイヤ周方向である１層以上のスパイラルベルト層からなるものであってもよい。

本発明のタイヤ１０、２０は、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。本発明のタイヤ１０、２０は、ドライ性能とウェット性能とを両立させた自動二輪車用タイヤであり、特に、天候による影響を受けることが多い自動二輪車用のタイヤに好適に適用することができる。

以下、本発明の自動二輪車用タイヤにつき、実施例を用いてより詳細に説明する。
＜実施例＞
図１に示すトレッドパターンを有するフロントタイヤを、タイヤサイズ：１２０／７０ＺＲ１７にて作製した。センター部の主溝の深さを５ｍｍ、ショルダー部の主溝深さを３ｍｍとし、漸次浅くなる構造とした。主溝の底部の隆起部の高さは０．８ｍｍとし、隣り合う拡幅部の頂点間における溝壁の長さは、隣り合う拡幅部を結んだ直線の長さより０．５～５．０％長くなるように調整した。また、図２に示すトレッドパターンを有するリアタイヤをタイヤサイズ：１８０／５５ＺＲ１７にて作製した。主溝の深さはセンター部において７ｍｍ、ショルダー部において３ｍｍとし、漸次浅くなる構造とした。主溝の底部の隆起部の高さは０．８ｍｍとし、隣り合う拡幅部の頂点間における溝壁の長さは、隣り合う拡幅部を結んだ直線の長さより０．５～５％長くなるように調整した。得られた実施例のフロントタイヤをリムサイズ：ＭＴ３．５０×１７のホイールに組み込み、内圧を２５０ｋＰａとし、リアタイヤをリムサイズ：ＭＴ５．５０×１７のホイールに組み込み、内圧２９０ｋＰａにて排気量１０００ｃｃクラスの自動二輪車の前輪および後輪に装着し、以下の評価を行った。

＜比較例＞
すべての主溝を直線状としたこと以外、実施例と同様にタイヤを作製した。上記の実施例と同様に自動二輪車の前輪および後輪に装着した。

＜参考例＞
参考例は図１のショルダー部に設けられる拡幅部を３つ有する主溝から得られた結果をもとに、センター部からショルダー部にかけて、回転方向先着側溝壁および回転方向後着側溝壁に拡幅部がそれぞれ２ヶ所の存在する主溝を配置したと仮定した場合の推測値である。

＜評価＞
湿潤路面でのフロントタイヤおよびリアタイヤのグリップ性能および直進加速性（ハイドロプレーニング性）の評価を、ライダーのフィーリングにより確認した。得られた結果は、比較例を１００とした指数にて算出した。また、中低速域におけるリアタイヤの限界挙動、加速トラクション性およびブレーキ性能の評価を、ライダーのフィーリングにより確認した。得られた結果は、比較例を１００とした指数にて算出した。なお、直進加速性（ハイドロプレーニング性）は、湿潤路面を加速走行し、車両走行速度とタイヤの回転数を測定し、タイヤの回転数が上昇した速度（駆動側のタイヤがスリップしてタイヤの周速が車両走行速度よりも上昇した場合）をハイドロプレーニング発生速度として評価した。

表１より、本発明のタイヤは、排水性能が向上しており、ドライ性能とウェット性能とを両立できていることがわかる。

１０、２０ 自動二輪車用タイヤ（タイヤ）
１１、２１ トレッド部
１２、２２、３２、４２ 主溝
１２ａ、２２ａ、３２ａ、４２ａ 拡幅部を３以上有する主溝
１２Ａ、２２Ａ、３２Ａ、４２Ａ 回転方向先着側壁部
１２Ｂ、２２Ｂ、３２Ｂ、４２Ｂ 回転方向後着側壁部
１３、２３、３３、４３ 隆起部
１４、２４ サイドウォール部
１５、２５ ビード部
１６、２６ カーカス
１７、２７ ビードコア
１８、２８ ベルト

Claims (5)

1. 環状に形成されたトレッド部を備えた自動二輪車用タイヤにおいて、
   前記トレッド部が主溝を有し、該主溝のうち、少なくとも１本の主溝の、回転方向先着側溝壁および回転方向後着側溝壁のうち少なくとも一方が、溝幅方向外側に広がった拡幅部を３以上有し、かつ、隣り合う前記拡幅部の頂点間における溝壁に沿った延在長さが、隣り合う前記拡幅部の頂点を結んだ仮想直線の長さよりも０．３～５０％長い部分を少なくとも１ヶ所有することを特徴とする自動二輪車用タイヤ。
2. 前記少なくとも１本の主溝が、センター領域からショルダー領域に延びる請求項１記載の自動二輪車用タイヤ。
3. 前記回転方向先着側溝壁および前記回転方向後着側溝壁の角度が、前記少なくとも１本の主溝の底部における垂直方向に対して±２０°である請求項１または２記載の自動二輪車用タイヤ。
4. 前記拡幅部が、２０以下である請求項１～３のうちいずれか一項記載の自動二輪車用タイヤ。
5. 前記少なくとも１本の主溝の拡幅部の底部に、隆起部が設けられている請求項１～４のうちいずれか一項記載の自動二輪車用タイヤ。
   

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