JP2010173509A - 空気入りタイヤユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 前後輪においてタイヤのパタ−ン剛性を異ならせることにより湿潤路面における操縦安定性能と乾燥路面における操縦安定性能とを高いレベルで両立させるようにした空気入りタイヤユニットを提供する。
【解決手段】 トレッド面１の接地領域Ｒに複数本のタイヤ周方向に延びるストレート状の主溝２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄを形成した空気入りタイヤを車両の前後輪に装着した空気入りタイヤユニットにおいて、接地領域Ｒにおける溝面積比率を、前輪タイヤにおいて３０〜４０％、後輪タイヤにおいて前輪タイヤの７５〜９０％にすると共に、最も外側に位置する左右の主溝２Ａ、２Ｄに挟まれた中央領域Ｑにおける溝面積比率を、前輪タイヤにおいて３３〜３６％、後輪タイヤにおいて前輪タイヤの７５〜８０％にした。
【選択図】 図１

Description

本発明は空気入りタイヤユニットに関し、さらに詳しくは、前後輪においてタイヤのパタ−ン剛性を異ならせることにより湿潤路面における操縦安定性能と乾燥路面における操縦安定性能とを高いレベルで両立させるようにした空気入りタイヤユニットに関する。

近年、車両の高性能化を受けて、空気入りラジアルタイヤには、旋回性能やトラクション性能を含めた高いレベルでの操縦安定性が強く望まれてきた。この要請に応えるために、前輪に装着するタイヤ幅を狭幅にして、後輪に装着するタイヤ幅を広幅にすることにより、前輪タイヤにおける優れたハンドル応答性を確保しながら、後輪タイヤにおける優れた路面グリップ力を確保して、操縦安定性の向上を図る試みがなされてきた。

ところが、このような対策だけでは、操縦安定性を向上させるには限界があるため、前輪タイヤと後輪タイヤとのパターン剛性を異ならせて、操縦安定性のさらなる向上を図る試みがなされてきた（例えば、特許文献１、２参照）。

特許文献１では、後輪軸に加わる荷重が前輪軸に加わる荷重よりも大きくなることを前提として、後輪のパターン剛性を前輪のパターン剛性よりも大きくして制動距離の短縮を図ることを提案しており、一方、特許文献２では、前輪軸に加わる荷重が後輪軸に加わる荷重よりも大きくなることを前提として、前輪のパターン剛性を後輪のパターン剛性よりも大きくして湿潤路面での操縦安定性を悪化させずに制動性能の向上を図ることを提案している。

しかしながら、いずれの提案にあっても、湿潤路面での操縦安定性能を高いレベルで確保するには限界があり、特に扁平率の小さい空気入りタイヤを前後輪に装着した車両における湿潤路面及び乾燥路面での操縦安定性能を一層高いレベルで両立させるためのさらなる改善策が求められてきた。

特開２０００−１５８９０８号公報 特開２００２−２４８９０４号公報

本発明の目的は、上述する従来の問題点を解消するもので、前後輪においてタイヤのパタ−ン剛性を異ならせることにより湿潤路面における操縦安定性能と乾燥路面における操縦安定性能とを高いレベルで両立させるようにした空気入りタイヤユニット、特に扁平率の小さい空気入りタイヤを装着した車両に対して好適な空気入りタイヤユニットを提供することにある

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤユニットは、トレッド面の接地領域にタイヤ幅方向に所定の間隔を隔てて複数本のタイヤ周方向に延びるストレート状の主溝を形成すると共に、該主溝のうちタイヤ幅方向の最も外側に位置する左右の主溝の外側にそれぞれタイヤ周方向に所定の間隔を隔ててタイヤ幅方向に延びるラグ溝を形成した空気入りタイヤを車両の前後輪に装着した空気入りタイヤユニットにおいて、前記接地領域における溝面積比率を、前輪タイヤにおいて３０〜４０％にし、後輪タイヤにおいて前輪タイヤの７５〜９０％にすると共に、前記主溝のうちタイヤ幅方向の最も外側に位置する左右の主溝に挟まれた中央領域における溝面積比率を、前記前輪タイヤにおいて３３〜３６％にし、前記後輪タイヤにおいて該前輪タイヤの７５〜８０％にしたことを特徴にするものである。

また、上述する構成において、以下（１）〜（４）に記載するように構成することが好ましい。
（１）前記主溝の深さを前記後輪タイヤにおいて前記前輪タイヤの９５〜９９％にすると共に、前記ラグ溝の平均深さを前記後輪タイヤにおいて前記前輪タイヤの７５〜９０％にする。
（２）前記前輪タイヤにおけるラグ溝の端末を前記最も外側に位置する左右の主溝に連結させると共に、前記後輪タイヤにおけるラグ溝の端末を前記最も外側に位置する左右の主溝から離間させる。
（３）前記後輪タイヤの総幅を前記前輪タイヤの総幅よりも大きくする。
（４）前記前輪タイヤの扁平率を前記後輪タイヤの扁平率よりも大きくする。

本発明の空気入りタイヤユニットによれば、トレッド面の接地領域における溝面積比率を、前輪タイヤと後輪タイヤとで異ならせ、前輪において３０〜４０％にし、後輪タイヤにおいて前輪タイヤの７５〜９０％にしたので、前輪タイヤでは溝面積の確保により排水性が高められ、湿潤路面の走行では前輪タイヤが水を排除した直後の路面を後輪タイヤが走行するので、前後両輪タイヤの共働によって湿潤路面での操縦安定性能を向上させることができると同時に、乾燥路面の走行時には後輪タイヤが接地面積の確保により高いトラクション性を発揮することによって、前輪タイヤと共働して乾燥路面における操縦安定性能を向上させることができる。

さらに、トレッド接地面のうち最も操縦安定性に大きな影響を及ぼすタイヤ幅方向の最も外側に位置する左右の主溝に挟まれた中央領域における溝面積比率を、前輪タイヤにおいて３３〜３６％にし、後輪タイヤにおいて前輪タイヤの７５〜８０％にしたので、上述した前輪タイヤにおける排水性の向上効果と後輪タイヤにおけるトラクション性の向上効果とが確実に確保されて、湿潤路面における操縦安定性能と乾燥路面における操縦安定性能とを高いレベルでバランスよく両立させることができる。

本発明の空気入りタイヤユニットにおける前輪タイヤのトレッド面の一例を示す一部平面図である。 本発明の空気入りタイヤユニットにおける後輪タイヤのトレッド面の一例を示す一部平面図である。 図１及び図２のトレッド面におけるラグ溝の深さを説明するための要部を示す説明図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の空気入りタイヤユニットにおける前輪タイヤのトレッド面の一例を示す一部平面図で、図２は後輪タイヤのトレッド面の一例を示す一部平面図である。

図１及び図２において、前輪タイヤ及び後輪タイヤのトレッド面１の接地領域Ｒには、タイヤ幅方向に所定の間隔を隔てて複数本（図では４本）のタイヤ周方向に延びるストレート状の主溝２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄが形成され、これら主溝２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄのうちタイヤ幅方向の最も外側に位置する左右の主溝２Ａ、２Ｄの外側には、それぞれタイヤ周方向に所定の間隔を隔ててタイヤ幅方向に延びるラグ溝３が形成されている。

そして、本発明の空気入りタイヤユニットでは、接地領域Ｒにおける溝面積比率を、図１に示す前輪タイヤでは３０〜４０％、好ましくは３２〜３５％にし、図２に示す後輪タイヤでは、接地領域Ｒにおける溝面積比率を、前輪タイヤの溝面積比率の７５〜９０％、好ましくは８２〜８５％にしている。

これにより、前輪タイヤでは溝面積の確保により排水性が高められ、かつ後輪タイヤでは接地面積の確保により高いトラクション性が得られる。したがって、湿潤路面を走行するときは、前輪タイヤが水を排除した路面を後輪タイヤが走行するため、前後両輪タイヤの相乗作用によって湿潤路面での操縦安定性能を向上させることができる。また、乾燥路面を走行するときは、接地面積の確保によりトラクション性が高められた後輪タイヤが前輪タイヤとの共働作用により、乾燥路面における操縦安定性能を向上させることができる。

さらに、本発明の空気入りタイヤユニットでは、トレッド接地面のうち最も操縦安定性に大きな影響を及ぼすタイヤ幅方向の最も外側に位置する左右の主溝２Ａ、２Ｄに挟まれた中央領域Ｑにおける溝面積比率を、前輪タイヤにおいて３３〜３６％、好ましくは３４〜３５％にし、後輪タイヤにおいて前輪タイヤの７５〜８０％、好ましくは７７〜７９％にしている。

これにより、上述した前輪タイヤにおける排水性の向上効果と後輪タイヤにおけるトラクション性の向上効果とが確実に確保されて、湿潤路面における操縦安定性能と乾燥路面における操縦安定性能とを一層高いレベルでバランスよく両立させることができる。

ここで、前輪タイヤの接地領域Ｒにおける溝面積比率が３０％未満になったり、中央領域Ｑにおける溝面積比率が３３％未満になると、排水性が低下して湿潤路面における操縦安定性能が不足することになり、接地領域Ｒにおける溝面積比率が４０％超になったり、中央領域Ｑにおける溝面積比率が３６％超になると、トラクション性が不足して操縦安定性能、特に乾燥路面での操縦安定性能が不足することになる。

また、後輪タイヤの接地領域Ｒ及び中央領域Ｑにおける溝面積比率がそれぞれ前輪タイヤの溝面積比率の７５％未満になると、排水性が不足して湿潤路面における操縦安定性能が不足することになり、接地領域Ｒにおける溝面積比率が前輪タイヤの溝面積比率の９０％超になったり、中央領域Ｑにおける溝面積比率が前輪タイヤの溝面積比率の８０％超になると、トラクション性が不足して操縦安定性能、特に乾燥路面での操縦安定性能が不足することになる。

なお、上述する接地領域Ｒとは、ＪＡＴＭＡ規定の最大負荷能力に対応する空気圧をタイヤに充填して静止した状態で平板上に垂直に置き、最大負荷能力の８０％に相当する荷重を負荷させたときの平板上に形成される接地面の領域をいい、上述する中央領域Ｑとは、図１及び図２に示すように、主溝２Ａ、２Ｄを除いた主溝２Ａ、２Ｄに挟まれた領域をいう。

本発明の空気入りタイヤユニットにおいて、前輪タイヤ及び後輪タイヤにおけるトレッド面１のパターン構成は特に限定されるものではなく、図１及び図２に例示するように、主溝２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄにより区画されたタイヤ周方向に延びる各陸部に、周方向に延びる細溝４や湾曲溝５などを適宜形成することにより、上述する溝面積比率の調整を行うようにするとよい。

本発明において、トレッド面１に形成する主溝２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの深さを、後輪タイヤにおいて前輪タイヤの９５〜９９％、好ましくは９７〜９８％にすると共に、ラグ溝３の平均深さを後輪タイヤにおいて前輪タイヤの７５〜９０％、好ましくは８３〜８５％にするとよい。

このように主溝２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの深さやラグ溝３の平均深さを、前輪タイヤ及び後輪タイヤとの間で相対的に特定することにより、湿潤路面における操縦安定性能と乾燥路面における操縦安定性能とを一層確実にバランスよく向上させることができる。

ここで、後輪タイヤにおける主溝２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの深さが前輪タイヤの９５％未満になったり，接地領域Ｒにおけるラグ溝３の平均深さが前輪タイヤの７５％未満になると、排水性が不足して湿潤路面における操縦安定性能が不足することになり、主溝２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの深さが前輪タイヤの９７％超になったり，接地領域Ｒにおけるラグ溝３の平均深さが前輪タイヤの９０％超になると、トラクション性が不足して操縦安定性能、特に乾燥路面での操縦安定性能が不足することになる。

なお、本発明において、トレッド面１に形成した主溝２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの深さが異なる場合には、これら深さの平均値が適用される。また、上述するラグ溝３の平均深さとは、図３に示すように、ラグ溝３の主溝２Ａ又は２Ｄ側の端末３ａにおける深さとラグ溝３のタイヤ幅方向の中央位置３ｚにおける深さとの平均値をいい、これら平均深さがタイヤ周上で異なる場合には、これら平均深さの平均値が適用される。なお、図３では、ラグ溝３のタイヤ幅方向長さをＬと表示している。

本発明の空気入りタイヤユニットでは、前輪タイヤに対して主として排水機能を付与し、後輪タイヤに対して主としてトラクション機能を付与することにより、湿潤路面における操縦安定性能と乾燥路面における操縦安定性能とをバランスよく両立させるようにしている。

このような観点から、前輪タイヤでは、図１に示すように、ラグ溝３の端末３ａをタイヤ幅方向の最も外側に位置する左右の主溝２Ａ、２Ｄに連結させると共に、後輪タイヤでは、図２に示すように、ラグ溝３の端末３ａをタイヤ幅方向の最も外側に位置する左右の主溝２Ａ、２Ｄから離間させるようにするとよい。

さらに好ましくは、前輪タイヤに対して優れたハンドル応答性を付与させると共に、後輪タイヤに対して優れた路面グリップ力を確保させるために、前輪タイヤと後輪タイヤとのタイヤの総幅を異ならせて、タイヤの総幅を後輪タイヤにおいて前輪タイヤよりも大きくすることが好ましい。さらには、前輪タイヤと後輪タイヤとの扁平率を異ならせて、扁平率を前輪タイヤにおいて後輪タイヤよりも大きくすることが好ましい。

上述するように、本発明の空気入りタイヤユニットは、トレッド面の接地領域における溝面積比率を、前輪タイヤと後輪タイヤとで異ならせ、前輪において３０〜４０％にし、後輪タイヤにおいて前輪タイヤの７５〜９０％にすると共に、トレッド面の中央領域における溝面積比率を、前輪タイヤと後輪タイヤとで異ならせ、前輪タイヤにおいて３３〜３６％にし、後輪タイヤにおいて前輪タイヤの７５〜８０％にしたことにより湿潤路面における操縦安定性能と乾燥路面における操縦安定性能とを高いレベルで両立させるようにしたもので、特に扁平率の小さい空気入りタイヤを装着した高性能車両に対して好ましく適用することができる。

前輪タイヤのタイヤサイズを２２５／５０Ｒ１８、後輪タイヤのタイヤサイズを２４５／４５Ｒ１８にすると共に、タイヤパターンを図１及び図２として、前輪タイヤと後輪タイヤとの接地領域Ｒ及び中央領域Ｑにおける溝面積比率をそれぞれ異ならせて、表１に掲げる１４種類の空気入りタイヤを作製し、これら１４種類のタイヤを表１に掲げるように組み合わせて、国産スポーツカーの前後輪に装着し、本発明タイヤユニット（実施例１、２）及び比較タイヤユニット（比較例１〜５）とした。

これら７種類のタイヤユニットについて、以下に記載する試験方法により湿潤路面での操縦安定性と乾燥路面での操縦安定性とを評価し、この結果を表１に併記した。

〔湿潤路面での操縦安定性（表１においてＷＥＴ性能という）の評価〕
平均水深１．０ｍｍのアスファルト路面からなるテストコースにて、速度１００ｋｍ／ｈとする制動試験を行い、この試験により得られた制動距離を以って湿潤路面での操縦安定性の評価とした。この結果を比較例１を１００とする指数により表１に示した。数値が小さいほど優れていることを示す。

〔乾燥路面での操縦安定性（表１においてＤＲＹ性能という）の評価〕
乾燥したアスファルト路面からなるテストコースにおいて、平均速度１００ｋｍ／ｈにて走行試験を行い、この試験を通じて旋回性能やトラクション性能を含めた操縦安定性の評価を行った。評価は熟練されたテストドライバーによる官能評価とし、この評価の結果を比較例１を３とする５点法により表１に示した。数値が大きいほど優れていることを示す。

表１の結果より、本発明タイヤユニットは、比較タイヤユニットに比して湿潤路面での操縦安定性と乾燥路面での操縦安定性とがバランスよく向上していることがわかる。

１ トレッド面
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ 主溝
３ ラグ溝
Ｒ 接地領域
Ｑ 中央領域

Claims (5)

1. トレッド面の接地領域にタイヤ幅方向に所定の間隔を隔てて複数本のタイヤ周方向に延びるストレート状の主溝を形成すると共に、該主溝のうちタイヤ幅方向の最も外側に位置する左右の主溝の外側にそれぞれタイヤ周方向に所定の間隔を隔ててタイヤ幅方向に延びるラグ溝を形成した空気入りタイヤを車両の前後輪に装着した空気入りタイヤユニットにおいて、
   前記接地領域における溝面積比率を、前輪タイヤにおいて３０〜４０％にし、後輪タイヤにおいて前記前輪タイヤの７５〜９０％にすると共に、前記主溝のうちタイヤ幅方向の最も外側に位置する左右の主溝に挟まれた中央領域における溝面積比率を、前記前輪タイヤにおいて３３〜３６％にし、前記後輪タイヤにおいて該前輪タイヤの７５〜８０％にした空気入りタイヤユニット。
2. 前記主溝の深さを前記後輪タイヤにおいて前記前輪タイヤの９５〜９９％にすると共に、前記ラグ溝の平均深さを前記後輪タイヤにおいて前記前輪タイヤの７５〜９０％にした請求項１に記載の空気入りタイヤユニット。
3. 前記前輪タイヤにおけるラグ溝の端末を前記最も外側に位置する左右の主溝に連結させると共に、前記後輪タイヤにおけるラグ溝の端末を前記最も外側に位置する左右の主溝から離間させた請求項１又は２に記載の空気入りタイヤユニット。
4. 前記後輪タイヤの総幅を前記前輪タイヤの総幅よりも大きくした請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤユニット。
5. 前記前輪タイヤの扁平率を前記後輪タイヤの扁平率よりも大きくした請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤユニット。

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