(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023127701
(43)【公開日】2023-09-14
(54)【発明の名称】不整地走行用の二輪自動車用タイヤ
(51)【国際特許分類】
B60C 11/03 20060101AFI20230907BHJP
【FI】
B60C11/03 E
B60C11/03 300E
B60C11/03 300A
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022031548
(22)【出願日】2022-03-02
(71)【出願人】
【識別番号】000183233
【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000280
【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小堀 秀慈
【テーマコード(参考)】
3D131
【Fターム(参考)】
3D131BA01
3D131BB06
3D131BB09
3D131BB12
3D131BC17
3D131CB07
3D131EC12V
3D131EC12W
3D131EC12X
3D131EC14X
(57)【要約】
【課題】 優れたグリップ性能を発揮し得る不整地走行用の自動二輪車用タイヤ1を提供する。
【解決手段】 タイヤ1のトレッド部2は、トレッド端Teを形成する複数のショルダーブロック11と、ショルダーブロック11のタイヤ軸方向内側に隣接した複数のミドルブロック12とを含む。ショルダーブロック11の踏面のタイヤ軸方向の内側エッジ11Bは、ミドルブロック12の踏面のプロファイルをショルダーブロック11まで延長した仮想プロファイル18よりもタイヤ半径方向外側に突出する。ショルダーブロック11のタイヤ軸方向の内側の側面Sは、内側エッジ11Bから溝底に向って延びる1つの第1側面S1と、第1側面S1の底側端から溝底に向かって延びる少なくとも1つの第2側面S2とを含み、第2側面S2は、第1側面S1に対してタイヤ軸方向の内側に傾斜した面である。
【選択図】
図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
トレッド部を有する不整地走行用の自動二輪車用タイヤであって、
前記トレッド部は、トレッド端を形成する複数のショルダーブロックと、前記ショルダーブロックのタイヤ軸方向内側に隣接した複数のミドルブロックとを含み、
正規内圧で正規リムに装着されかつ無負荷である正規状態でのタイヤ回転軸を含む子午線断面において、前記ショルダーブロックの踏面のタイヤ軸方向の内側エッジは、前記ミドルブロックの踏面のプロファイルを前記ショルダーブロックまで延長した仮想プロファイルよりもタイヤ半径方向外側に突出しており、
前記ショルダーブロックのタイヤ軸方向の内側の側面は、前記内側エッジから溝底に向って延びる1つの第1側面と、前記第1側面の底側端から溝底に向かって延びる少なくとも1つの第2側面とを含み、前記第2側面は、前記第1側面に対してタイヤ軸方向の内側に傾斜した面である、不整地走行用の自動二輪車用タイヤ。
【請求項2】
前記第1側面は平面を含み、前記第2側面は1つであり、1つの前記第2側面は平面を含む、請求項1に記載の不整地走行用の自動二輪車用タイヤ。
【請求項3】
前記第1側面をタイヤ半径方向内側に延長した第1仮想面と前記第2側面とのなす角をαとし、前記ショルダーブロックの踏面のタイヤ軸方向の外側エッジと内側エッジとを結ぶ第2仮想面と前記第1側面とのなす角をβとしたとき、α及びβは次の不等式を満たす、請求項2に記載の不整地走行用の自動二輪車用タイヤ。
0°<α≦120°
50°≦β≦120°
【請求項4】
前記ショルダーブロックの踏面のタイヤ軸方向の外側エッジは、タイヤ周方向に対して平行に延びる、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の不整地走行用の自動二輪車用タイヤ。
【請求項5】
前記ショルダーブロックの突出量は、0.5~5.0mmである、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の不整地走行用の自動二輪車用タイヤ。
【請求項6】
前記トレッド部の室温25℃におけるゴム硬度は、40~70である、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の不整地走行用の自動二輪車用タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動二輪車用タイヤに関する。詳細には、不整地を走行する二輪自動車に適したタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
不整地走行用の自動二輪車用タイヤは、舗装路面走行用のタイヤに比べて、低い内圧の下で使用される傾向がある。特に、不整地でのトライアル競技用のタイヤは、例えば、30~40KPa程度の低い内圧で使用される。
従って、不整地走行用の自動二輪車用タイヤは、路面の凹凸に応じてトレッド部が容易に変形する。これにより、ショルダーブロック及びミドルブロックのそれぞれに大きな接地圧が作用し、これらのブロックが十分なグリップを発揮する。
【0003】
特許文献1には、上記の自動二輪車用のタイヤにおいて、ショルダーブロックをトレッド表面に対して外径側に突出させることにより、荷重負荷時に接触圧を増加させてグリップ性能を向上させる手法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
荷重負荷時の接触圧をより高くするためにショルダーブロックの突出量を増やすと、ショルダーブロックとミドルブロックとの高低差により、ミドルブロックが路面から浮いてしまい、急激なグリップの低下が発生する可能性がある。
また、トレッド部が容易に変形するため、高荷重時にショルダーブロックがトレッドセンター側に倒れ、急激なグリップ低下が発生する可能性もある。
【0006】
発明者らは、種々の実験の結果、ショルダーブロックをタイヤ径方向外側に突出させるだけでなく、ショルダーブロックの根元側を太くして屈曲を抑制することにより、上記の問題点を解決し得るという知見を得て、本発明を完成させるに至った。
【0007】
本発明は、かかる実状に鑑み、優れたグリップ性能を発揮し得る不整地走行用の自動二輪車用タイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、トレッド部を有する不整地走行用の自動二輪車用タイヤであって、前記トレッド部は、トレッド端を形成する複数のショルダーブロックと、前記ショルダーブロックのタイヤ軸方向内側に隣接した複数のミドルブロックとを含み、正規内圧で正規リムに装着されかつ無負荷である正規状態でのタイヤ回転軸を含む子午線断面において、前記ショルダーブロックの踏面のタイヤ軸方向の内側エッジは、前記ミドルブロックの踏面のプロファイルを前記ショルダーブロックまで延長した仮想プロファイルよりもタイヤ半径方向外側に突出しており、前記ショルダーブロックのタイヤ軸方向の内側の側面は、前記内側エッジから溝底に向って延びる1つの第1側面と、前記第1側面の底側端から溝底に向かって延びる少なくとも1つの第2側面とを含み、前記第2側面は、前記第1側面に対してタイヤ軸方向の内側に傾斜した面である。
【0009】
本発明の不整地走行用の自動二輪車用タイヤにおいて、前記第1側面は平面を含み、前記第2側面は1つであり、1つの前記第2側面は平面を含むことが望ましい。
【0010】
本発明の不整地走行用の自動二輪車用タイヤにおいて、前記第1側面をタイヤ半径方向内側に延長した第1仮想面と前記第2側面とのなす角をαとし、前記ショルダーブロックの踏面のタイヤ軸方向の外側エッジと内側エッジとを結ぶ第2仮想面と前記第1側面とのなす角をβとしたとき、α及びβは次の不等式を満たすことが望ましい。
0°<α≦120°
50°≦β≦120°
【0011】
本発明の不整地走行用の自動二輪車用タイヤにおいて、前記ショルダーブロックの踏面のタイヤ軸方向の外側エッジは、タイヤ周方向に対して平行に延びることが望ましい。
【0012】
本発明の不整地走行用の自動二輪車用タイヤにおいて、前記ショルダーブロックの突出量は、0.5~5.0mmであることが望ましい。
【0013】
本発明の不整地走行用の自動二輪車用タイヤにおいて、前記トレッド部の室温25℃におけるゴム硬度は、40~70であることが望ましい。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、優れたグリップ性能を発揮し得る不整地走行用の自動二輪車用タイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【
図1】本発明の実施形態に係るタイヤの断面図である。
【
図3】
図1のタイヤのミドルブロックとショルダーブロックの拡大断面図である。
【
図4】本発明の実施形態に係るタイヤの走行時の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1には、不整地走行用の自動二輪車用タイヤ(以下、単に「タイヤ」ともいう。)1の一例として、トライアル競技用の後輪タイヤが例示される。このため、タイヤ1は、例えば、30~40kPaの低い内圧が充填された状態で用いられる。
【0017】
図1は、タイヤ1の正規状態でのタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面図である。
図2は、
図1のタイヤ1のトレッド部2の展開図である。
図2のA-A線断面図が、
図1に示されている。
【0018】
「正規状態」とは、タイヤを正規リムに組み付け、かつ、正規内圧を充填した無負荷の状態である。以下、特に言及しない場合、タイヤの各部の寸法等は、この正規状態で測定された値である。
【0019】
「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばJATMAであれば標準リム、TRAであれば 「Design Rim」 、又はETRTOであれば「Measuring Rim」を意味する。
【0020】
「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば最高空気圧、TRAであれば表 「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」 に記載の最大値、ETRTOであれば「INFLATION PRESSURE」を意味する。
【0021】
図1に示すように、タイヤ1は、例えば、カーカス6と、ベルト層7とを含む。
カーカス6は、例えば、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に埋設されたビードコア5に至るトロイド状に構成される。
ベルト層7は、例えば、カーカス6のタイヤ半径方向外側でかつトレッド部2の内方に配置され、トレッド部2を補強する。これらカーカス6及びベルト層7は、公知の構成が好適に採用され得る。
【0022】
トレッド部2の2つのトレッド端Te(後述のショルダーブロック11の踏面のタイヤ軸方向の外側エッジ11Aでもある。)の間の外表面は、タイヤ半径方向外側に凸で円弧状に湾曲する。
トレッド部2の外表面には、溝底面9から隆起する複数のブロック10が形成される。トレッド端Teは、例えば、トレッド部2に形成されたブロック10のうち、最もタイヤ軸方向外側に位置するブロックのタイヤ軸方向の、最も外側のエッジを意味する。
【0023】
図2に示すように、トレッド部2は、例えば、第1領域14、第2領域15、及び第3領域16を含む。第1領域14は、トレッド端Teからトレッド展開半幅TWhの25%の領域である。
第2領域15は、トレッド展開半幅TWhの50%の幅を有し、かつ、その中心がタイヤ赤道Cに位置する領域である。第3領域16は、第1領域14と第2領域15との間の領域である。トレッド展開半幅TWhは、トレッド部2を展開したときのタイヤ赤道Cからトレッド端Teまでの距離である。
【0024】
ブロック10は、例えば、ショルダーブロック11、ミドルブロック12及びクラウンブロック13を含む。
ショルダーブロック11は、図心が第1領域14に位置する、トレッド端Teを形成するブロックである。ミドルブロック12は、図心が第3領域16に位置するブロックである。クラウンブロック13は、図心が第2領域15に位置するブロックである。本実施形態のタイヤ1では、クラウンブロック13は、例えば、タイヤ赤道C上に配置される。
【0025】
ミドルブロック12は、ショルダーブロック11のタイヤ軸方向内側に隣接する。ミドルブロック12は、少なくとも、ショルダーブロック11をタイヤ軸方向内側に延長した領域と重複する。
本実施形態のタイヤ1では、ミドルブロック12の図心は、ショルダーブロック11の図心に対してタイヤ周方向に位置がずれている。ただし、本発明のタイヤ1は、このような形態に限定されるものではない。
【0026】
図3は、ミドルブロック12とショルダーブロック11の拡大断面図である。
図3に示すように、正規状態でのタイヤ回転軸を含む子午線断面において、ショルダーブロック11の踏面のタイヤ軸方向の内側エッジ11Bは、ミドルブロック12の踏面のプロファイルをショルダーブロック11まで延長した仮想プロファイル18よりもタイヤ半径方向外側に突出する。
【0027】
ショルダーブロック11を図示のように突出させることにより、路面接地時の接触圧を上げることができ、グリップ力が向上する。また、ショルダーブロック11の内側エッジ11Bが大きなグリップを提供する。
本実施形態のタイヤ1において、仮想プロファイル18からの内側エッジ11Bの突出量Pは、0.5~5.0mmの範囲内であることが望ましい。
【0028】
突出量Pが0.5mmより小さい場合、接触圧が上がらずグリップ力を確保できないからである。また、突出量が5.0mmより大きい場合、ショルダーブロック11が突出しすぎて、荷重を更に負荷した際にミドルブロック12が路面から浮いてしまい、結果としてグリップが著しく低下するからである。
突出量Pは、より望ましくは2.5mm以上、更に望ましくは3.0mm以上であり、より望ましくは4.5mm以下、更に望ましくは4.0mm以下である。
【0029】
図3に示すように、ショルダーブロック11のタイヤ軸方向の内側(トレッドセンター側と同義)の側面Sは、次の2つの側面S1,S2を含む。このうち、第2側面S2は、第1側面S1に対してトレッドセンター側に傾斜した面である。このため、ショルダーブロック11の根元部分は、溝底に向かうに従って次第に太くなる形状となっている。
第1側面S1:内側エッジ11Bから溝底に向って延びる1つの平面
第2側面S2:第1側面S1の底側端から溝底に向かって延びる1つの平面
【0030】
ここで、第1側面S1をタイヤ半径方向内側に延長した第1仮想面19と第2側面S2とのなす角をαとし、ショルダーブロック11の踏面のタイヤ軸方向の外側エッジ11Aと内側エッジ11Bとを結ぶ第2仮想面20と第1側面S1とのなす角をβとすると、α及びβは、次の不等式を満たすことが望ましい。
0°<α≦120°
50°≦β≦120°
【0031】
その理由は、αを120°より大きくした場合、以下の欠点があるからである。
1)断面角の変化位置を維持して角度を広げると、ショルダーブロック11の断面積が大きくなるため、ショルダーブロック11の根本部分の剛性が上がり、荷重負荷時の吸収性が著しく低下する。
2)断面積を維持してブロック断面角度の変化位置をタイヤ中心側に配置した場合、ショルダーブロック11の根元部分のゴムボリュームが足りず、荷重をかけるとショルダーブロックが内倒れしてしまう。このため、グリップ力が著しく低下する。
【0032】
従って、α及びβを上記の数値範囲内の角度にすることにより、ショルダーブロック11の根本部分の剛性を最適化でき、荷重負荷時の吸収性を損なわずにグリップ性能を向上できる。なお、α及びβのより好ましい数値範囲は、次の通りである。
30°<α≦80°
55°≦β≦80°
【0033】
トレッド部2のゴム硬度Hsは、40~70の範囲内であることが望ましい。ゴム硬度Hsは、JIS-K6253に準拠したJIS-A硬度により示されるゴム硬度である。
Hsが40未満では、ゴムが柔らかすぎて荷重負荷時のショルダーブロック11の内倒れを防止できないからである。一方、Hsが70より大きいと、突出部Pの剛性が著しく高くなり、吸収性が悪化するからである。なお、トレッド部2のゴム硬度Hsのより好ましい数値範囲は、40~55である。
【0034】
図2に示すように、本実施形態のタイヤ1では、各々のショルダーブロック11の内側エッジ11Bは、タイヤ周方向に平行に延びている。
この場合、荷重負荷時にショルダーブロック11の内側エッジ11Bが均一に路面と接触し、ショルダーブロック11の踏面の接触圧が均一になってグリップ性能が向上する。また、ショルダーブロック11の内倒れをそれぞれの内側エッジ11B全体で防ぐことができるため、内倒れによるグリップ性能の低下を抑制できる。
【0035】
一般的なブロックタイヤは、トレッド面の中でもブロックの根本部分の剛性が弱く、荷重がかかった際に特にショルダーブロックの根元部分からタイヤが屈曲し始める。このため、ショルダーブロックがトレッドセンター側に倒れ込んでしまい、ショルダーブロックの踏面が接地しないことによるグリップ不足が発生する。
かかる課題を解決するため、種々の実験を行った結果、発明者らは、以下の知見を見いだした。
【0036】
すなわち、ショルダーブロック11をトレッド表面よりタイヤ半径方向外側に突出させる。これにより、未突出のブロックと比較してショルダーブロック11が先に路面に接地し、接触圧が高くなってグリップ力が向上する。
また、ショルダーブロック11のセンター側の側面Sを溝底に向かって2段以上の面S1,S2で構成する。これにより、荷重負荷時のショルダーブロック11の根本部分での屈曲を抑制することができ、ブロックの内倒れを防ぐことができる。
上記2つの特徴を組み合わせることにより、タイヤ1の荷重負荷時におけるグリップ力を飛躍的に向上させることができる。
【0037】
図4は、本実施形態のタイヤ1の走行時の断面図である。
図5は、従来のタイヤの走行時の断面図である。
図4に示すように、本実施形態のタイヤ1では、ショルダーブロック11が適度の突出量Pを有するとともに、2段の側面S1,S2により太さがタイヤセンター側へ漸増する根元部分を有するので、高加重時においてもタイヤセンター側への内倒れが発生しない或いは発生し難い。
【0038】
このため、ショルダーブロック11とミドルブロック12の双方の踏面が確実に路面に接地し、ショルダーブロック11の内側エッジ11Bとミドルブロック12の外側エッジ12Aとで十分なグリップを発揮し得る。
これに対して、
図5に示すように、上記の突出量Pを有しておらず、かつ、側面が1つの面で構成される従来のタイヤでは、ショルダーブロックaが高加重時においてタイヤセンター側へ内倒れし、ショルダーブロックaの内側エッジcが浮き上がる傾向がある。
【0039】
ショルダーブロック11の踏面のタイヤ軸方向の幅W1は、ミドルブロックの踏面のタイヤ軸方向の幅W2よりも小さいのが望ましい。前記幅W1は、例えば、前記幅W2の0.70~0.85倍である。
このようなショルダーブロック11は、適度に変形し易く、ミドルブロック12に作用する接地圧を大きくするのに役立つ。
【0040】
以上、本発明の一実施形態の不整地走行用の自動二輪車用タイヤの構成及び作用を説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の態様に変更して実施され得る。
例えば、上述の実施形態では、第2側面S2が1つの平面で構成されているが、第2側面S2は、複数の平面により多段に構成されていてもよい。また、第2側面S2は、平面部分を有しない凹んだ湾曲面であってもよい。
【実施例0041】
図1に示す基本構造をなし、かつ、
図2のトレッドパターンを有するトライアル競技用の後輪タイヤが、表1の仕様に基づき試作された。
比較例として、内側エッジの突出量Pがない或いは側面Sが1段であるタイヤが複数試作された。比較例のタイヤは、この点を除き、
図1及び
図2と同様の構成を備える。各テストタイヤの低荷重時及び高荷重時におけるグリップ性能がテストされた。各テストタイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
【0042】
使用車両:排気量300cc トライアル競技専用二輪車
タイヤサイズ:120/100R18(後輪)
リムサイズ:2.15×18(後輪)
内圧:30kPa
テスト方法は以下の通りである。
【0043】
<低荷重時及び高荷重時のグリップ性能>
各テストタイヤを装着した車両でトライアルコースを実車走行したときの、低荷重時のグリップ性能(主にリアサスペンションのストローク量が60%未満の状態におけるグリップ性能である。)と、高荷重時のグリップ性能(主にリアサスペンションのストローク量が60%以上の状態におけるグリップ性能である。)とが、運転者の官能により評価された。結果は、比較例1を100とする評点であり、数値が大きい程、各グリップ性能が優れていることを示す。テストの結果は、表1の通りである。
【0044】
【0045】
テストの結果、実施例のタイヤは、低荷重時及び高荷重時の双方において優れたグリップ性能を発揮していることが確認できた。