JPH0231986A - 方向性を有する自動車用タイヤの最適配置法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、方向性を有する自動車用ラジアルタイヤの四
輪車への配置に関し、特に駆動時及び制動時の操縦性に
優れたＪｌ！通配置法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の通常の自動車用タイヤは、方向性がなく、四輪車
のどの車輪にも同じタイヤが装着されているが、左右の
車輪に要求されるタイヤの特性は異なるため、互いに鏡
像関係にある２種類の方向性を有するタイヤを一対とし
て、左右の車輪に装着する方法が提案されている。

方向性を有するタイヤとしては、特開昭６３−６１６０
５号公報に開示されるような、タイヤのトレンドにタイ
ヤ周方向に延びる直線状主溝とその主溝に斜めに交わり
、タイヤのトレンドの略全幅にわたって略同じ方向に延
びる、互いに平行な多数の副溝を有するタイヤが知られ
ている。

そして同公報には、そのタイヤを車両上空から見て、同
軸上の左右のタイヤの副溝の仮想延長線が車両前方で交
叉するように配置することにより、換言すれば四輪車の
場合、そのタイヤのトレッドパターンのフットプリント
が第２図に示すようになるように装着することにより、
旋回時のコーナリングフォースが増大し、乾燥路及び湿
潤路の走行性能を向上させることが開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記特開昭６３−６１６０５号公報に開示されたタイヤ
は方向性があるため、必ず互いに鏡像関係にある一対の
タイヤを左右一対の車輪に装着して、自動車全体で左右
方向の操縦特性を一致させる必要がある。上記公報では
タイヤのスリップ角とコーナリングフォースの関係から
、トレッドの副溝の角度とベルト層のコード角がほぼ一
致するタイヤを第２図に示す向きに装着した場合に、旋
回時に重要な旋回外側の車輪のコーナリングフォースが
大きくなるとしているが、これは車輪に働く駆動力また
は制動力を考慮しない場合に成立ち、車輪に駆動力また
は制動力が作用する時は、後述の如く車輪には、コーナ
リングフォースと駆動力または制動力の合力が作用する
ため、駆動、制動力の大きさにより、コーナリングフォ
ースを太き（するためのタイヤの最適配置が異なる。

従って四輪車に装着する際の、前輪、後輪のタイヤの最
適な配置法は、第２図のフットプリントに示す配置が必
ずしも最適なものではなく、駆動輪の数と位置により最
適な配置は異なり、また操縦法により駆動時または制動
時の操縦性能を重視するかによって、最適配置は異なる
。特に駆動輪に対して第２図のフットプリントの配置で
タイヤを装着すると、駆動走行時の旋回性能が低下する
という問題がある。

従って、本発明は四輪車の４輪のうち駆動輪がどの位置
にあるか、駆動時又は制動時のどちらの操縦性能を重視
するか、即ちどのような運転法を主として行うかにより
、タイヤの車両への装着位置を交換する、車両の種類に
応じた、操縦性能にすぐれたタイヤの最適配置法を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成すべく、本発明者らは鋭意研究を重ねた
結果、周方向に延びる直線状主溝とその主溝に斜めに交
わり、タイヤの略全幅にわたって略同じ方向に延びる、
互いに平行な副溝を有する方向性タイヤを四輪車に装着
する際には、左右のタイヤの副溝のフットプリントが駆
動輪には「ハ」の字状になるように、転動輪には逆に「
逆ハ」字状になるように装着することにより、駆動時の
操縦安定性、直進性が向上し、一方制動時には４輪とも
左右のタイヤの副溝のフットプリントが「逆ハ」字状に
なるように装着することにより、制動時の旋回性能及び
直進性が向上することを見いだし、本発明を完成するに
至った。

即ち、本発明はトレッド部に周方向に平行な複数の略直
線状主溝と、該主溝に対して、斜め方向に交叉し、トレ
ッドの接地面の略全幅にわたって延びる、直線状又は僅
かに湾曲する曲線状の略−定間隔で互いに平行に配設さ
れた多数の副溝を有し、トレッド部の最外ベルト層のコ
ードがタイヤの周方向に対し該副溝と同じ側に傾くラジ
アルタイヤであって、該副溝及び最外ベルト層のコード
の方向が反対で、互いに鏡像関係にある２種類のタイヤ
を一対として、自動車の前輪又は後輪の左右一対の車輪
に装着する装着法において、駆動輪には、駆動時の操縦
性能を重視する運転法に対しては、該副溝が接地面にお
いて、リムの内側前方から外側後方に向くように装着し
、制動時の操縦性能を重視する運転法に対しては、該副
溝が接地面において、リムの外側前方から内側後方に向
くように装着し、転動輪に対しては常に該副溝が接地面
において、リムの外側前方から内側後方に向くように装
着して、目的とする運転法に応じて、左右の駆動輪のタ
イヤの配置位置を互いに交換することを特徴とする、方
向性を有する自動車用タイヤの最適配置法を要旨とする
。

次に本発明の内容を図面により詳細に説明する。

第１図は本発明のタイヤの配置法を示すタイヤのフット
プリント図である。（ａ）は後輪駆動車、（ｂ）は前輪
駆動車、＜ｃ＞は四輪駆動車の場合に、それぞれ駆動時
の操縦性能を重視する配置であり、（ｄ）は駆動輪の位
置に拘わらず全ての四輪車について制動時の操縦性能を
重視するタイヤの配置法である。

本発明に用いられるラジアルタイヤは、通常のラジアル
タイヤと同様に、第３図に示すように、左右一対のビー
ド部＋１）とビード部（１）に続く一対のサイドウオー
ル部（２）とサイドウオール部（２）を繋ぐトレンド部
（３）よりなり、左右のビード部（１１間にナイロン、
ポリエステル等の有機繊維またはスチールコードをラジ
アル方向に配してなるカーカス層（４）を配設し、トレ
ンド部（３）のカーカス層（４）の外側に少なくとも２
枚の、スチールコードまたはアラミド繊維等の高ヤング
率繊維よりなるベルト層（５）を積層し、その外側にト
レンドゴム（６）を配している。

そのタイヤのトレッドパターンは第４図の展開図に示す
ようにタイヤの周方向に延びる複数の主溝（７）と、そ
の主導（７）に対して、斜めの方向に交叉する略直線状
又は僅かにＳ字状に湾曲する曲線状の副溝（８）を略一
定間隔で互いに平行に配設してなる。副溝（８）の周方
向に対する角度θは４５〜７５度、更に好ましくは５５
〜７０度である。

上記の如く主溝（７）と副溝（８）を配設することによ
り、主溝（７）と副溝（８）により囲まれるブロックα
υは、その長平方向が副溝（８）と同じ向きに傾く、副
溝（８）の間隔を主溝（７）の間隔より狭くすれば、ブ
ロックａυの長手方向が副溝（８）の方向と略一致する
。隣接する副溝（８）の間隔ｄは隣接する主溝（７）の
間隔りの６０〜９０％が好ましい。副ａ（８）の間隔を
主溝（７）の間隔より狭くすることにより、主Ｊ　（７
）塗布に囲まれたブロックαυの副？ＩＩＩ（ｓ）に沿
った斜め方向の剛性を高めることができる。

（横浜ゴムの特開昭６３−６１６０５号の図面では副溝
と主溝の間隔がほぼ同じに描かれているので、将来必要
があれば、この条件を付すことにより、拒絶理由を回避
しうる可能性がある。）ベルトＭ（ｓｌのコード角（タ
イヤ周方向に対する角度）φは１５〜３０度で且つ最外
ベル）Ｉｉｉ（５ａ）のコードがタイヤ周方向に対し副
溝（８）と同じ側に傾くように配置し、その次のベルト
層（５−ｂ）は最外ベルトＩ′ｉ！（５−ａ）と逆の側
にコードが傾くように配置する。

サイドウオール部（２）の下部からビード部（１１にか
けて、カーカス層（４）の外側に、ナイロン、アラミド
繊維等の有機繊維又はスチールコードよりなるサイド補
強層（９）をタイヤの片側又は両側に設けるのが好まし
い。このサイド補強層（９）のコード角ψは２０〜７０
度が好ましく、第５図に示すようにタイヤの一部を切欠
いた展開図において、サイド補強層（９）のコードと最
外ベルトＪｉｉ（５−ａ）のコードが同じ側に傾くよう
に配設するのがよい。

第３図のタイヤとこれに対し鏡像関係にある同じ構造の
タイヤを一対として、第１図に示すように配置して四輪
車に装着する。駆動時の操縦性能を重視する場合には、
４輪のうち駆動輪には、副？Ｒ（８）が接地面において
、リムの内側前方から外側後方に向くように装着し、駆
動力の作用しない転動輪には、逆に副溝（８）が接地面
において、リムの内側後方から外側前方に向くように装
着する。従ってそのタイヤのフットプリントが、前輪駆
動車では、第１図ａに示すように配置され、後輪駆動車
では、同図すに示すように、四輪駆動車では、同図Ｃに
示すように配置される。

一方制動時の操縦性能を重視する場合には、駆動輪の位
置に拘わらず、第１図ｄに示すように、副溝（８）が接
地面において、リムの内側後方から外側前方に向くよう
に、第１図ａ、ｂ、ｃの駆動輪の左右のタイヤを互いに
交換して逆に装着する。

〔作用〕

一般のタイヤの概念では、第６図に示すようにタイヤ接
地面で発生する横方向及び縦方向の摩擦力の合力Ｆは静
的な摩擦力を半径とする摩擦円を越えることができない
。従って駆動力又は制動力が作用すると、横方向の有効
摩擦力であるコーナリングフォース（ＣＦ）が減少する
。

一方本発明のタイヤの配置方法では、駆動輪のトレッド
パターンの主溝（７）と副溝（８）に囲まれるブロック
の長手方向を駆動時にタイヤに働く合力の向きに合わせ
、且つ外側のベルト層（５）のコード０３の向きを上記
ブロックＯＤの長手方向とほぼ一致させたため、第７図
ａに示すように、摩擦円が楕円形となり、駆動時により
大きな摩擦力を発生する摩擦円に変形することため、旋
回中のコーナリングフォースが駆動力の作用により減少
する割合が小さい。

同様に本発明のタイヤの配置では、転動輪および制動時
の性能を重視する場合の駆動輪を、トレッドパターンの
主溝（７）と副溝（８）に囲まれるブロック０υの長手
方向を制動時にタイヤに働く合力Ｆの向きに合わせ、且
つ外側のベルト層（５）のコード０乃の向きを上記ブロ
ックａＤの長手方向とほぼ一致させたため、第７図すに
示すように、摩擦円が制動時により大きな摩擦力を発生
する方向に向いた楕円形に変形し、制動力の作用する場
合にも、旋回中のコーナリングフォースが大きく保たれ
る。

従って、本発明タイヤの配置法では、駆動時の旋回性能
を重視する場合、駆動輪では、駆動時のコーナリングフ
ォースが増加する配置、転動輪では駆動時にもドラッグ
フォースが作用するため、制動時のコーナリングフォー
スが増加する配置により、駆動時の旋回性能が向上する
。

一方制動時の操縦性能を重視する配置では、４輪とも制
動時のコーナリングフォースが最大となるように配置さ
れるので、制動時の旋回性能が極めて向上する。

第３図に示すような方向性を有するタイヤをドラム上で
回転させると、軸方向の力、プライステア００１が生ず
る。プライステアの方向は回転方向を反転すると、逆に
なる。一般にこのプライステアはスチールラジアルタイ
ヤの場合、タイヤ１本当り３０〜６０ｋｇｆの力となる
。従って第８図ａに示すように四輪車の４輪に同じ方向
性タイヤを装着すると、４輪とも同方向にプライステア
０ωが発生して、第８図すに示すように姿勢角δを付し
た状態でなければ直進できない。

一方第８図Ｃに示す本発明の如く左右対称形に方向性タ
イヤを装着すれば２、プライステアＱｌが左右で打ち消
され、車両は中心線方向に直進する。

第８図すに示すように姿勢角δを与えて直進する場合、
このプライステアαのは復元トルク（ＳＡＴ）を伴うた
め、第９図ａ、ｂに示すようにコーナリングフォース（
ＣＦ）と復元トルクが共に０となるスリップ角（ＳＡ）
が存在しないタイヤでは保舵力なしでは残留コーナリン
グフォースにより直進できなくなる。

一方本発明のタイヤの配置では、第１０図ａ、ｂに示す
ように、左右軸のプライステアと復元トルク（ＳＡＴ）
が逆符合で大きさが同じであるため、互いに相殺される
。従って第８図ｄに示すように、車両の向きと進行方向
が一致し、保舵力のない状態で直進できる。

本発明に用いられるタイヤは主溝（７）が周方向に直線
状に延び、副溝（８）がタイヤのトレッド接地幅の全幅
にわたり、直線状若しくは僅かに湾曲した略直線状に連
続し、途中で屈曲していないため、′／ｆ１潤路面を走
行する時の排水性がよ＜、湿潤路面での操縦安定性及び
制動性能が向上する。

〔実施例〕

前輪駆動、後輪駆動及び四輪駆動の乗用車にそれぞれ、
第３図に示すトレッドパターン及びこれと鏡像関係にあ
るトレッドパターンを有するタイヤを第１表に示す配置
法で装着して試験を行った。

タイヤサイズはいずれも２０５１５０ＶＲ１５、タイヤ
の空気圧は２．　３ｋｇ／ｃｄ、使用リムは１５ｘ６！
４　　Ｊである。

試験は、乾燥路面をテストドライバーが走行し、駆動旋
回性能、制動旋回性能、直進走行性、を評価した。また
湿潤路面では制動性能を評価した。

その結果を第１表に示す。

同様に第１１図の通常のトレッドパターンを有するタイ
ヤを用い、他の条件は実施例の場合と同じ条件で試験を
行った結果を比較例として第１表に示す。

駆動旋回性能は円旋回時の限界横方向加速度の値を比較
例の場合を１００として指数表示した。

制動旋回性能は旋回中、制動をかけた時の前後のタイヤ
のグリップ感を官能評価して、比較例の場合を１００と
して指数表示した。

直進走行性はハンドル手放しで１００ｋｍ／ｈの速度で
１００ｍ走行時の横変位量で示す。

湿潤路面性能は、速度７０ｋｍ／ｈで走行し急制動した
時の制動距離を測定し、比較例を１００として指数表示
した。

（以下余白） 第　　１ 表 〔発明の効果〕 本発明の方向性を有する自動車用タイヤの最適配置法に
よれば、駆動輪の左右のタイヤを互いに交換して装着す
るだけで、目的とする運転法に通した、乾燥路面におけ
る駆動時及び制動時の旋回性能に優れ、直進安定性がよ
く、ｉｆＩ潤路回路面操縦安定性及び制動性能にも優れ
た最適なタイヤの配置法が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の操縦性に優れた自動車用タイヤの配置
方法のタイヤのフットプリント図、第２図は従来の方向
性タイヤの配置法のフットプリント図、第３図は本発明
に用いられるタイヤの一例の一部を切欠いた斜視図、第
４図は本発明に用いられるタイヤの一例のトレンドパタ
ーンの展開図、第５図は本発明にに用いられるタイヤの
一部を切欠いた展開図、第６図及び第７ＦＩ！Ｊは従来
のタイヤ及び本発明のタイヤの駆動力、制動力とコーナ
リングフォースの関係の説明図、第８図は方向性タイヤ
を装着した車両に働くプライステアの説明図、第９図及
び第１０図は方向性タイヤを装着した車両に働くコーナ
リングフォースと復元トルクのグラフ、第１１図は比較
例のタイヤのフットプリント図である。 （１）・・・ビード部、 （３）・・・トレッド部、 ＋５１−ベルト層、 （７）−・主溝、 （９）−・・サイド補強層、 αυ−ブロック、 （２）−・サイドウオール、 （４）・・・カーカス層、 （６）−・トレッドゴム、 （８）−・−副溝、 Ｏｌ・−・プライステア、 ０δ−コード。 特許出願人　東洋ゴム工業株式会社 代理人　弁理士　小　　山　　義　　之ＣｃＬ） 第２図 第３図 （ｂ） 第４図 ／ヅ 第７図 久 す 左＃１輪 右前ガ 第７０図 久 第８図 第ブ４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）トレッド部に周方向に平行な複数の略直線状主溝
   と、該主溝に対して、斜め方向に交叉し、トレッドの接
   地幅の略全幅にわたって延びる、直線状又は僅かに湾曲
   する曲線状の略一定間隔で互いに平行に配設された多数
   の副溝を有し、トレッド部の最外ベルト層のコードがタ
   イヤの周方向に対し該副溝と同じ側に傾くラジアルタイ
   ヤであって、該副溝及び最外ベルト層のコードの方向が
   反対で、互いに鏡像関係にある２種類のタイヤを一対と
   して、自動車の前輪又は後輪の左右一対の車輪に装着す
   る装着法において、駆動輪には、駆動時の操縦性能を重
   視する運転法に対しては、該副溝が接地面において、リ
   ムの内側前方から外側後方に向くように装着し、制動時
   の操縦性能を重視する運転法に対しては、該副溝が接地
   面において、リムの外側前方から内側後方に向くように
   装着し、転動輪に対しては常に該副溝が接地面において
   、リムの外側前方がら内側後方に向くように装着して、
   目的とする運転法に応じて、左右の駆動輪のタイヤの配
   置位置を互いに交換することを特徴とする、方向性を有
   する自動車用タイヤの最適配置法。
2. （２）トレッド部に周方向に平行な複数の略直線状主溝
   と、該主溝に対して、斜め方向に交叉し、トレッドの接
   地幅の略全幅にわたって延びる、略直線状又は僅かに湾
   曲する曲線状の略一定間隔で互いに平行に配設された多
   数の副溝を有し、トレッド部の最外ベルト層のコードが
   タイヤの周方向に対し該副溝と同じ側に傾くラジアルタ
   イヤであって、副溝及び最外ベルト層のコードの方向が
   反対で、互いに鏡像関係にある２種類のタイヤを一対と
   して、該一対のタイヤを自動車の一対の駆動輪に、該副
   溝が接地面において、リムの内側前方から外側後方に向
   くように装着する操縦性に優れた自動車用タイヤの配置
   法。
3. （３）該一対のタイヤを自動車の一対の転動輪に、副溝
   が接地面において、リムの外側前方から内側後方に向く
   ように装着する請求項１記載の操縦性に優れた自動車用
   タイヤの配置法。