JPH06102403B2 - 空気入りタイヤを装着した車両 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、乾燥路走行性能（ドライ操縦安定性）と湿潤
路走行性能（ウエット操縦安定性）を向上させた空気入
りタイヤを装着した車両に関する。

〔従来技術〕

昨今、高速道路網の完備や乗用車の高性能化と相まって
タイヤへの要求性能の高度化、多様化は止まるところを
知らない。例えば、ドライ操縦安定性に対するウエット
操縦安定性の低下の小さいオールシーズンタイヤとか、
乗心地性をよくするために特別なベルト材を使用したタ
イヤとかが提案されている。

ところで、ドライ操縦安定性およびウエット操縦安定性
の両者は、互いに干渉し合い、どちらかの性能を向上さ
せると他の一方の性能が低下するということが知られて
いる。すなわち、ドライ操縦安定性をよくするためには
タイヤ踏面の溝面積は少ない方がよく、ウエット操縦安
定性をよくするためにはタイヤ踏面の溝面積は多い方が
よい。したがって、ウエット操縦安定性の確保のために
タイヤ踏面の溝面積を多くするとタイヤ踏面剛性が低下
するのでドライ操縦安定性が悪化してしまう。このた
め、両方の性能を同時に満足させるには至っていないの
が現状である。

本発明者らは、前記両性能を同時に向上させるべく種々
の検討を行い、ドライ操縦安定性やウエット操縦安定性
が主に評価されるのは車両がコーナリングしているとき
であることに着目し、本発明をなすに至った。すなわ
ち、タイヤの機能を検討するに際し、従来のようにタイ
ヤ単体で考慮するのではなく、あくまでも車両に装着さ
れた状態で最も良好な機能を発揮させることを指向した
のである。換言すれば、車両にタイヤを装着した状態で
最も重要と思われる機能を最大化し、前記両性能を同時
に満足させようとするものである。

〔発明の目的〕

したがって、本発明の目的は、ドライ操縦安定性および
ウエット操縦安定性の両方の性能を向上させた空気入り
タイヤを装着した車両を提供することにある。

〔発明の構成〕

このため、本発明は、それぞれ左右に設けた車輪に空気
入りタイヤを装着した車両において、前記空気入りタイ
ヤの各々は、コードがタイヤ周方向に対して10゜〜30゜
で傾斜すると共にプライ間で互いに交差した複数のベル
ト層をトレッドにおけるカーカス層の外側に配置したラ
ジアル構造を有し、かつタイヤ踏面にタイヤ周方向に３
本以上のストレート溝を環状に設けると共に前記複数の
ベルト層のうち最外周側のベルト層のコードとタイヤ周
方向に対して同方向に傾斜するサブ溝を配置し、該サブ
溝が前記最外周側のベルト層のコードに対して車両外側
方向に向けタイヤ回転軸側に測定したときになす交角を
接地幅の90％以上の領域で０゜〜45゜にしたトレッドパ
ターンを有する構造からなり、これら空気入りタイヤの
うち、前記車両の上面視にて進行方向左側の車輪に装着
する空気入りタイヤは、上空側における前記最外周側の
ベルト層のコード傾斜方向を進行方向左下りとする一
方、進行方向右側の車輪に装着する空気入りタイヤは、
上空側における前記最外周側のベルト層のコード傾斜方
向を進行方向右下りとし、かつ車両の左右に同軸上に配
置した空気入りタイヤのサブ溝の仮想延長線が車両前方
で交差するように空気入りタイヤを装着した車両を要旨
とするものである。

このように、最外周側のベルト層のコード傾斜方向を定
めると共に、サブ溝の傾斜方向を最外周側のベルト層の
コード傾斜方向と実質的に同じ（０゜〜45゜）とするこ
とにより、サブ溝がベルト層のねじれ変形に相乗し、ね
じれ変形力を強化してコーナリングフォースを高めるこ
とができるので、ドライ操縦安定性を向上させることが
可能となる。また、タイヤ踏面にタイヤ周方向に３本以
上のストレート溝を環状に設けたことおよびサブ溝を最
外周側のベルト層のコードとタイヤ周方向に対して実質
的に同方向に傾斜させて配置したことにより、排水性を
高め、ウエット操縦安定性を向上させることが可能とな
る。

以下、図を参照して本発明の構成につき詳しく説明す
る。

ラジアルタイヤは、一般に、左右一対のビード部とこれ
らビード部に連結する左右一対のサイドウオール部とこ
れらサイドウオール部間に配されるトレッドからなる。
左右一対のビード部間にはカーカス層が装架されてお
り、トレッドにおいてはこの外周を取り囲むようにベル
ト層が配置されている。

カーカス層のコードの材質としては、一般に、ナイロ
ン、ポリエステル等の有機繊維が用いられる。また、ベ
ルト層のコードとしては、スチールコード、アラミッド
（芳香族ポリアミド繊維コード）等が用いられる。

また、高速走行性を高めるために、ベルト層の上にナイ
ロンコードからなるカバー層を配置してもよい。このカ
バー層のコード角度は、タイヤ周方向に対してほぼ０゜
（平行）である。

本発明におけるタイヤは、このようなラジアルタイヤで
あって、コードがタイヤ周方向に対して10゜〜30゜で傾
斜すると共にプライ間で互いに交差した複数層のベルト
層を有していて、その踏面にはタイヤ周方向に３本以上
のストレート溝が接地幅内にタイヤ１周に亘って環状に
設けられ、かつタイヤ幅方向には複数のサブ溝が配置さ
れている。

第１図（Ａ），（Ｂ）は、本発明において車両の上面視
にて進行方向左側に装着されるタイヤのベルト層の構造
の一例を示す説明図である。上空側からみて、カーカス
層側のベルト層50dのコードを進行方向右下りとし、踏
面側のベルト層50u（最外周側のベルト層）のコードを
進行方向左下りに配した２層積層構造（以下、Ｌバリ２
層積層構造という）が示されている。このように、ベル
ト層の構造をベルト層50d、ベルト層50uの２層積層板50
として表わすことができる。この２層積層板50に対して
タイヤ周方向EE′に引張り力Ｔを作用させると（第１図
（Ａ））、踏面側のベルト層50uのコードが左下りとな
っているために、２層積層板50はその張力の作用する２
次元の平面内のみではなく３次元的に面外にも変形を行
い、第１図（Ｂ）に示すようにねじれ変形を生じてしま
う（２層積層板50のＥ′側端ではタイヤ周方向EE′に対
して反時計廻りにねじれ、Ｅ側端ではタイヤ周方向EE′
に対して時計廻りにねじれる）。

このねじれ変形に相乗するようにトレッドパターンを設
計したのが第１図（Ｃ）である。

第１図（Ｃ）は、本発明において車両の上面視にて進行
方向左側に装着されるタイヤのトレッドパターンの一例
を示す説明図である。第１図（Ｃ）において、上空側か
らみて、１はタイヤ周方向EE′に環状に設けられたスト
レート溝、２はタイヤ幅方向に配置されたサブ溝、３は
これらの溝により区画されたブロックである。第１図
（Ｃ）では、サブ溝２は進行方向左下りに配置されてい
る。すなわち、サブ溝２は、踏面側のベルト層50uのコ
ードとタイヤ周方向に対して同方向に傾斜して配置され
ている。

したがって、第１図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示される
タイヤを車両に装着してハンドルを右に切った場合に
は、上述したねじれ変形によりコーナリングフォースが
高まるのでドライ操縦安定性を向上させることができ
る。

第２図（Ａ），（Ｂ）は、本発明において車両の上面視
にて進行方向右側に装着されるタイヤのベルト層の構造
の一例を示す説明図である。上空側からみて、カーカス
層側のベルト層50dのコードを進行方向左下りとし、踏
面側のベルト層50u（最外周側のベルト層）のコードを
進行方向右下りに配した２層積層構造（以下、Ｒバリ２
層積層構造という）が示されている。この２層積層板50
に対してタイヤ周方向EE′に引張り力Ｔを作用させると
（第２図（Ａ））、踏面側のベルト層50uのコードが右
下りとなっているために、２層積層板50はその張力の作
用する２次元の平面内のみではなく３次元的に面外にも
変形を行い、第２図（Ｂ）に示すようにねじれ変形を生
じてしまう（２層積層板50のＥ′側端ではタイヤ周方向
EE′に対して時計廻りにねじれ、Ｅ側端ではタイヤ周方
向EE′に対して反時計廻りにねじれる）。

このねじれ変形に相乗するようにトレッドパターンを設
計したのが第２図（Ｃ）である。

第２図（Ｃ）は、本発明において車両の上面視にて進行
方向右側に装着されるタイヤのトレッドパターンの一例
を示す説明図である。第２図（Ｃ）では、上空側からみ
て、サブ溝２は進行方向右下りに配置されている。すな
わち、サブ溝２は、踏面側のベルト層50uのコードとタ
イヤ周方向に対して同方向に傾斜して配置されている。

したがって、第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示される
タイヤを車両に装着してハンドルを左に切った場合に
は、上述したねじれ変形によりコーナリングフォースが
高まるのでドライ操縦安定性を向上させることができ
る。

また、本発明においては、第１図（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）および第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のいずれに
おいても、サブ溝２が最外周側のベルト層、すなわち踏
面側のベルト層50uのコードに対して車両外側方向に向
けタイヤ回転軸側に測定したときになす交角を接地幅の
90％以上の領域で０゜〜45゜にしている。90％以上の領
域としたのは、タイヤ踏面のほぼ全域に亘ってという意
味合いであり、90％未満ではコーナリングフォースの向
上が期待できないからである。また、０゜〜45゜とした
のは、サブ溝２の傾斜方向を踏面側のベルト層50uのコ
ード傾斜方向と実質的に同じとすることにより、サブ溝
２がベルト層のねじれ変形に相乗できるようにするため
であり、かつ45゜を超えるとねじれ変形の相乗が十分で
なくなるからである。

さらに、本発明では、車両に装着された場合に、車両上
空からみて同軸上の左右のタイヤのサブ溝の仮想延長線
が車両前方で交差するようにしている。すなわち、同軸
上の右側タイヤと左側タイヤとを車両中心線に対して対
称構造としている。

これにより、ハンドル操作時に発生する横力を右切りと
左切りとで両者等しくすることが可能となり、例えば、
直進走行時トーイン等に起因する車両の横流れや、ハン
ドルの右切りと左切りとの場合の応答に差が生じるのを
防止できる。また、前述したように、サブ溝がベルト層
のねじれ変形に相乗できるようになるので、車両旋回時
に最も負荷の加わる旋回外側タイヤが発生するコーナリ
ングフォースを大きくすることが可能となる。

このように、本発明では、コーナリングフォースを大き
くしてドライ操縦安定性を高めることができるうえに、
前述したように、タイヤ踏面にタイヤ周方向に３本以上
のストレート溝を環状に設け、かつサブ溝を最外周側の
ベルト層のコードとタイヤ周方向に対して実質的に同方
向に傾斜させて配置したことにより、排水性を高めるこ
とができるので、ウエット操縦安定性を向上させること
が可能となる。

つぎに、第１図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すタイヤ、
第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すタイヤ、および第
３図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すタイヤについての室
内コーナリング試験結果を第４図に示す。

第３図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は対比例であって、第３
図（Ａ），（Ｂ）には第１図（Ａ），（Ｂ）に示される
ようにカーカス層側のベルト層50dのコードを右下りと
し、踏面側のベルト層50uのコードを左下りに配したＬ
バリ２層積層構造が示されている。しかし、第３図
（Ｃ）では、サブ溝２がタイヤ幅方向に波形に形成され
ており（ニュートラルパターン）、右下りにも左下りに
も配置されていない。したがって、第３図（Ｃ）に示さ
れるトレッドパターンでは、サブ溝２が２層積層板50に
生ずるねじれ変形に寄与し得ない。

この場合の試験条件は、内圧;1.9kg/cm²、荷重;300kg、
速度;10km/h、リム6J×14であり、タイヤサイズ195/60
R14 85Hである。

第４図において、横軸はハンドル切り角度を、縦軸はコ
ーナリングフォースを表わす。また、第４図において、
ａは第１図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のＬバリ２層積層構
造のタイヤでハンドル右切りの場合を、ａ′は第１図
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のＬバリ２層積層構造のタイヤ
でハンドル左切りの場合を、ｂは第２図（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）のＲバリ２層積層構造のタイヤでハンド
ル右切りの場合を、ｂ′は第２図（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）のＲバリ２層積層構造のタイヤでハンドル左切り
の場合を、ｃは第３図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のＬバリ
２層積層構造のタイヤでハンドル右切りの場合を、ｃ′
は第３図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のＬバリヤ２層積層構
造のタイヤでハンドル左切りの場合を、それぞれ表わ
す。

第４図から、第１図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のタイヤで
ハンドルを右に切った場合のコーナリングフォースが左
に切った場合よりも著しく高いことが理解される。一
方、第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のタイヤにあって
は、左に切った場合のコーナリングフォースが右に切っ
た場合よりも著しく高い。しかるに、第３図（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）のタイヤにあっては、右切りと左切りで
コーナリングフォースに差はあるもののその差は比較的
小さい。

したがって、第１図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のタイヤを
車両の左側に、第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のタイヤ
を車両の右側に装着すれば、慣性により余分に荷重を負
荷される旋回外側タイヤのコーナリングフォースが高い
状態にあるため良好なドライ操縦安定性を享受できる。

このように、コーナリングフォースにはトレッドパター
ンとベルト層の積層形態が関与することが明らかであ
る。ところで、従来は第３図（Ｃ）に示されるようなニ
ュートラルパターンを使用し、右切りと左切りでコーナ
リングフォースにできるだけ差が生じないようにしてい
た。すなわち、どの状況でも全てのタイヤが同じ反応を
することを良しとしていた。しかるに、本発明では、タ
イヤを上述のように配置することによりドライ操縦安定
性の向上をはかっているのである。

第５図（Ａ）〜（Ｆ）でさらに詳しく説明する。

第５図（Ｃ）は第１図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のタイヤ
を上面視にて車両の進行方向Ｍに対して車両の左側に、
第５図（Ｄ）は第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のタイヤ
を車両の進行方向Ｍに対して車両の右側に装着した様子
を示す。同軸上の左右のタイヤのサブ溝の仮想延長線11
は車両前方で互いに交差している。θは踏面側のベルト
層50uのコードとサブ溝との交角である。この交角は、
第５図（Ｃ），（Ｄ）に示すように、踏面側のベルト層
50uのコードに対して車両外側方向に向けタイヤ回転軸
側に測定したときになすサブ溝と踏面側のベルト層50u
のコードとの交差角度である。10はカーカス層を表わ
す。

第５図（Ａ），（Ｂ）は第１図（Ａ），（Ｂ）に、第５
図（Ｅ），（Ｆ）は第２図（Ａ），（Ｂ）にそれぞれ相
当する。第５図（Ｂ），（Ｅ）において、Ｎは２層積層
板50のＥ側端のねじり剛性の方向（ねじり剛性大）を表
わす。

第５図（Ａ）〜（Ｆ）のように配置することにより、踏
面全体のねじり剛性が選択的に大となる。

つぎに、下記の（ａ）〜（ｃ）の場合につき、ドライ操
縦安定性フィーリングおよび湿潤路旋回最高速度を評価
した。この結果を第６図および第７図にそれぞれ示す。

（ａ） 本発明の場合 第１図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のタイヤを車両の左側
に、第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のタイヤを車両の右
側に装着。それぞれのタイヤの諸元は、タイヤサイズ19
5/60 R14 85Hタイヤ踏面にタイヤ周方向EE′に５本のス
トレート溝１を配置、ストレート溝１の幅8.5mmおよび
深さ8.0mm、サブ溝２をタイヤ周上60本配置、サブ溝２
の幅5.0mmおよび深さ6.5mm、サブ溝２のタイヤ周方向E
E′に対する角度62゜、ベルト層２層構造、踏面側のベ
ルト層50uのタイヤ周方向EE′に対する角度22゜、交角
θ＝40゜。

（ｂ） 対比１（従来例）の場合 第３図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のタイヤを車両の両側に
装着。タイヤの諸元は、サブ溝２がタイヤ幅方向に波形
に形成されていることおよび交角θ＝サブ溝の左下り箇
所62゜、サブ溝の右下り箇所62゜であることを除いて上
記（ａ）と同じ。

（ｃ） 対比２の場合 第１図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のタイヤを車両の右側
に、第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のタイヤを車両の左
側に装着。それぞれのタイヤの諸元は上記（ａ）と同
じ。

第６図に、プロテストドライバー２名によるドライ操縦
安定性フィーリングテスト結果を示す。対比１の場合を
10とした指数で表わす（数値の高い方がよい）。第６図
から、本発明の場合がドライ操縦安定性フィーリングに
優れることが判る。

第７図には、半径30mの湿潤路旋回最高速度を対比１の
場合を10とした指数で表わす（数値の高い方がよい）。
ここでも、本発明の場合が優れているから、ウエット操
縦安定性優れることが判る。したがって、本発明のタイ
ヤはグリップ性に優れ、水深の影響を受け難い 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、タイヤ踏面側のベ
ルト層のコードとタイヤ踏面のサブ溝との交角を規定
し、車両に装着された場合に上面視にて同軸上の左右の
タイヤのサブ溝の仮想延長線を車両前方で交差せしめた
ために、ドライ操縦安定性およびウエット操縦安定性の
両方の性能を十分に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ），（Ｂ）は本発明において車両の左側に装
着されるタイヤのベルト層の構造の一例を示す説明図、
第１図（Ｃ）は本発明において車両の左側に装着される
タイヤのトレッドパターンの一例を示す説明図、第２図
（Ａ），（Ｂ）は本発明において車両の右側に装着され
るタイヤのベルト層の構造の一例を示す説明図、第２図
（Ｃ）は本発明において車両の右側に装着されるタイヤ
のトレッドパターンの一例を示す説明図である。 第３図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は対比例を示す説明図で
あって、第３図（Ａ），（Ｂ）は第１図（Ａ），（Ｂ）
に相当し、第３図（Ｃ）はトレッドパターンの一例を示
す。 第４図はハンドル切り角度（横軸）とコーナリングフォ
ース（縦軸）との関係図、第５図（Ａ）〜（Ｆ）は本発
明において車両に装着された場合を車両上空からみたタ
イヤの配置図である。 第６図はドライ操縦安定性フィーリングをグラフで示す
説明図、第７図は湿潤路旋回最高速度をグラフで示す説
明図である。 １……ストレート溝、２……サブ溝、３……ブロック、
10……カーカス層、11……仮想延長線、50d,50u……ベ
ルト層、50……２層積層板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれ左右に設けた車輪に空気入りタイ
   ヤを装着した車両において、 前記空気入りタイヤの各々は、コードがタイヤ周方向に
   対して10゜〜30゜で傾斜すると共にプライ間で互いに交
   差した複数のベルト層をトレッドにおけるカーカス層の
   外側に配置したラジアル構造を有し、かつタイヤ踏面に
   タイヤ周方向に３本以上のストレート溝を環状に設ける
   と共に前記複数のベルト層のうち最外周側のベルト層の
   コードとタイヤ周方向に対して同方向に傾斜するサブ溝
   を配置し、該サブ溝が前記最外周側のベルト層のコード
   に対して車両外側方向に向けタイヤ回転軸側に測定した
   ときになす交角を接地幅の90％以上の領域で０゜〜45゜
   にしたトレッドパターンを有する構造からなり、 これら空気入りタイヤのうち、前記車両の上面視にて進
   行方向左側の車輪に装着する空気入りタイヤは、上空側
   における前記最外周側のベルト層のコード傾斜方向を進
   行方向左下りとする一方、進行方向右側の車輪に装着す
   る空気入りタイヤは、上空側における前記最外周側のベ
   ルト層のコード傾斜方向を進行方向右下りとし、かつ車
   両の左右に同軸上に配置した空気入りタイヤのサブ溝の
   仮想延長線が車両前方で交差するように空気入りタイヤ
   を装着した車両。