JPH07187033A - 空気入りタイヤ及びその車両への配置構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コーナリングパワーを向上し、かつ、操舵力
／ヨーレートを大きくすることにより操安性を向上させ
ること。 【構成】 各々の車輪11,12 に空気入りタイヤ1 が装着
された車両10において、該車両10の平面視にて進行方向
右側の前輪11a 及び進行方向左側の後輪12b に装着する
空気入りタイヤ1 は、上空側における最外周側のベルト
層4 のコード傾斜方向を、進行方向右下がりとし、進行
方向左側の前輪11b 及び進行方向右側の後輪12a に装着
する空気入りタイヤ1 は、上空側における最外周側のベ
ルト層4 のコード傾斜方向を、進行方向左下がりとして
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気入りタイヤとその
タイヤの車両への配置構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤに対して、操安性（危険
回避性能）が要求される。この操安性を良好にするため
には、微小操舵角における手応え感や、レーンチェンジ
における車両の収斂安定性と言うようなタイヤ性能を向
上させる必要があり、その為には、タイヤのコーナリン
グフォース、又は、コーナリングパワー（「ドライバー
のためのタイヤ工学入門」 株式会社グランプリ出版
１９８９年７月５日発行第９０〜９９頁参照）を高める
必要がある。

【０００３】このコーナリングフォースを高めるため
に、例えば、特公平４ー４５３９４号公報に記載の技術
が公知である。この従来のものは車両の空気入りタイヤ
配置構造に関わり、車両の平面視にて進行方向右側の車
輪に装着する空気入りラジアルタイヤは、上空側におけ
る最外周側のベルト層のコード傾斜方向を進行方向左下
がりとする一方、進行方向左側の車輪に装着する空気入
りラジアルタイヤは、上空側における最外周側のベルト
層のコード傾斜方向を進行方向右下がりとしたものであ
った。

【０００４】この様なタイヤ配置をすることにより、コ
ーナリング時にタイヤのベルト層のコード方向が遠心力
が作用する方向に対して略直角となり、トレッド表面の
遠心力に対する抵抗力が高まり、これによりコーナリン
グフォースが高まり、ハンドル小舵角における車両の運
動性能を向上させている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来のも
のは、前輪及び後輪とも前記配置構造を有するため、コ
ーナリングパワーが大きくなりすぎ、そのため、高速走
行時には、操舵角に対する車両ヨーレートが大きく成り
過ぎ、車両の挙動が非常に過敏となり、かえってドライ
バーの不安を招くことになる。

【０００６】即ち、コーナリングパワーが大きくなる
と、操舵力／ヨーレートが小さくなり、操舵時の手応え
抜けを感じ、ドライバーへの負担が増加する。尚、ヨー
レートとは、ヨー角速度（Yaw Velocity) のことであ
り、車両重心を通る鉛直線廻りの車両回転角をヨー角と
いい、このヨー角の変化速度を言う。ヨーレートが大で
あるとは、ハンドルを切った時にヨー角の角速度が大と
なること、つまり、敏感に車両の向きが変わることを意
味する。

【０００７】即ち、車両の運動性能を向上させるために
は、コーナリングパワーを向上させる必要があるが、安
定性のためには、コーナリングパワーを低下させて操舵
力／ヨーレートを大きくする必要があるという二律背反
の問題があった。そこで、本発明は、コーナリングパワ
ーを向上し、かつ、操舵力／ヨーレートを大きくするこ
とができるようにした空気入りタイヤおよびその車両へ
の配置構造を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、次の手段を講じた。即ち、請求項１記載
の本発明の車両の空気入りタイヤ配置構造の特徴とする
ところは、各々の車輪に空気入りタイヤが装着された車
両において、該車両の平面視にて進行方向右側の前輪及
び進行方向左側の後輪に装着する空気入りタイヤは、上
空側における最外周側のベルト層のコード傾斜方向を、
進行方向右下がりとし、進行方向左側の前輪及び進行方
向右側の後輪に装着する空気入りタイヤは、上空側にお
ける最外周側のベルト層のコード傾斜方向を、進行方向
左下がりとした点にある。

【０００９】請求項２記載の本発明の特徴とするところ
は、前記請求項１記載の配置構造に使用される空気入り
タイヤにおいて、ＪＡＴＭＡ規格の寸法測定リムに装着
され測定空気圧、最大負荷能力の８８％を負荷した基準
状態における接地面でのシー比Ｓが、２５％≦Ｓ≦４０
％とされると共に、タイヤ装着時の左右方向外側から接
地幅Ｗの４分の１の範囲におけるシー比Ｓshが、１０％
≦Ｓsh≦２５％とされているトレッドパターンを有する
点にある。

【００１０】請求項３記載の本発明の特徴とするところ
は、前記請求項２記載の空気入りたいやにおいて、タイ
ヤ赤道面において、左右が非対称となったトレッドパタ
ーンを有する点にある。

【００１１】

【作用】本発明は、タイヤの最外周側のベルト層のコー
ド傾斜方向により、コーナリングパワーの荷重依存性が
変化することに着目し、これらのタイヤの車両への配置
を特定することにより、前記二律背反性を克服したもの
である。即ち、図２に示すように、タイヤの上空側にお
ける最外周側のベルト層のコード傾斜方向が、進行方向
右下がりの場合、そのコーナリングパワーと荷重との関
係は図３に示すようになる。

【００１２】また、図４に示すように、タイヤの上空側
における最外周側のベルト層のコード傾斜方向が、進行
方向左下がりの場合、そのコーナリングパワーと荷重と
の関係は図５に示すようになる。即ち、コーナリングパ
ワーは荷重が増加するに連れ増加しており、コーナリン
グパワーの荷重依存性が認められる。

【００１３】ところで、車両の前輪と後輪では、その荷
重は異なる。従って、コーナリングパワーは前輪と後輪
とで異なる。そこで、各車輪のコーナリングパワーの最
低値を高め、その最高値を低めることにより、即ち、各
車輪のコーナリングパワーをフラット化することによ
り、車両全体として見た場合、コーナリングパワーの値
を高く維持して運動性能を確保し、且つ、操舵力／ヨー
レートを大きくすることができる。

【００１４】即ち、車両のスリップ角が微小（１°）な
領域での前輪と後輪のコーナリングパワーのバランスを
「荷重感度」と言い、「荷重感度＝（前輪コーナリング
パワー−後輪コーナリングパワー）／（前輪荷重−後輪
荷重）」と定義され、この荷重感度が高くなるに連れ、
車両の挙動はオーバステア方向となり、逆に小さくする
と、アンダーステア方向になる。（オーバステア、アン
ダーステアについては、前述の「ドライバーのためのタ
イヤ工学入門」第１５５〜１５６頁参照）また、荷重感
度を小さくし、前輪と比べ後輪のコーナリングパワーを
確保することにより、操舵力／ヨーレートが大きくな
る。つまり、車両の動きに対し、手応えが確保され、ド
ライバーに安心感を与え、挙動がマイルドになる。

【００１５】更に、コーナリングパワーのバランスでは
なく、コーナリングパワーの絶対値を確保することによ
り、車両のスタビリティーをも確保することができる。
然して、請求項１記載の発明では、図１のようなタイヤ
配置であるので、例えば、右車輪にシビリアリティーの
掛かる左旋回での右前輪、右後輪のコーナリングパワー
は、図６に示すようになり、コーナリングパワーの最低
値を高め、その最高値を低めており、全体としては、コ
ーナリングパワーを高く維持して、運動性能を確保し、
且つ、その最高値が低められているので、過度の応答性
（オーバステア）が解消され、安定性が向上する。

【００１６】また、請求項２記載の発明では、旋回時に
シビリアリティの掛かるタイヤ外側のパターン剛性が上
がるため、前輪及び後輪の双方のコナリングパワーレベ
ルを向上することが出来、更に、コーナリングパワーの
荷重依存性をフラット化した上でコーナリングパワーの
向上を得ることができる。本発明のトレッドパターンの
装着外側部のシー比Ｓshは、１０％≦Ｓsh≦２５％とさ
れているが、Ｓshが１０％以下ではコーナリングパワー
の向上の効果はあるが、ハイドロプレーニング、特に、
旋回中のハイドロプレーニングの低下が見られ、規定範
囲外のシー比を増加しても、許容レベルを下回ることに
なる。

【００１７】また、Ｓshが２５％以上になるとコーナリ
ングパワーの増加の効果が見られない。更に、接地面全
体のシー比Ｓが２５％以下では、直線ハイドロプレーニ
ング、横ハイドロプレーニング共に低下が激しく使用で
きず、また、４０％以上では、タイヤショルダー部との
剛性差が激しく、偏摩耗が発生する他、かえって接地面
全体で考えた場合のパターン剛性が低下し、コーナリン
グパワーのレベル低下を招く。

【００１８】請求項３記載の発明では、直線安定性が良
くなり、かつ、偏摩耗が生じない。即ち、トレッドパタ
ーンが、タイヤ赤道面において左右対称であれば、タイ
ヤショルダー部に対してタイヤクラウン部の溝面積が多
くなり、クラウン部の剛性がショルダー部に対して低
く、直進時において接地圧の高いクラウン部で発生する
コーナリングフォース、あるいは、ＳＡＴ（復元トル
ク）が低下し、かえって直進安定性が悪くなる場合があ
り、極端な場合、偏摩耗も誘発することがある。

【００１９】しかし、請求項３記載の発明では、非対称
にされているので、前記問題を生じない。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図７にお
いて、本発明の空気入りラジアルタイヤ1 は、左右一対
のビード部2と、これらビード部2 間に装架されたカー
カス層3 と、このカーカス層3 の外周を取り囲むように
配置された上下のベルト層4,5 と、このベルト層4,5 の
外周を覆うトレッド部6 と、該トレッド部6 の両側のシ
ョルダー部7 からビード部2 にかけて設けられたサイド
ウオール部8 等とから構成されている。

【００２１】前記上側ベルト層4 のコード4aと下側ベル
ト層5 のコード5aとは、互いに交差している。図８に、
前記空気入りラジアルタイヤ1 のトレッドパターンが示
されている。このトレッドパターンは、タイヤ赤道面9
において、左右が非対称となっている。

【００２２】また、前記トレッドパターンにおいては、
ＪＡＴＭＡ規格の寸法測定リムに装着され測定空気圧、
最大負荷能力の８８％を負荷した基準状態における接地
面でのシー比Ｓが、２５％≦Ｓ≦４０％とされると共
に、タイヤ装着時の左右方向外側から接地幅Ｗの４分の
１の範囲におけるシー比Ｓshが、１０％≦Ｓsh≦２５％
とされている。ここで、シー比Ｓとは、見掛けの接地面
積に対する全溝部面積の割合を言う。見掛けの接地面積
とは、基準状態における接地状態のときに、接地形状の
外周輪郭に囲まれる部分の全面積をいう。

【００２３】尚、請求項１、２記載の本発明において
は、そのトレッドパターンは、図９に示す従来パターン
や、図１０に示す対称パターンも採用できる。図１に示
すものは、前記空気入りラジアルタイヤ1 を車両10に配
置した平面図であり、該車両10の平面視にて進行方向右
側の前輪11a 及び進行方向左側の後輪12b に装着する空
気入りタイヤ1 は、上空側における最外周側のベルト層
4 のコード傾斜方向を、進行方向右下がりとし、進行方
向左側の前輪11b 及び進行方向右側の後輪12a に装着す
る空気入りタイヤ1 は、上空側における最外周側のベル
ト層4 のコード傾斜方向を、進行方向左下がりとしてい
る。

【００２４】次の表に示すものは、本発明の実施例と、
従来タイヤおよび比較例との性能比較表である。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】

【表３】

【００２８】

【表４】

【００２９】

【表５】

【００３０】前記表において使用されたタイヤサイズ
は、１７５／７０Ｒ１３、内圧２．０／２．０、リム１
３×５Ｊであり、使用車両はトヨタ「カムリ」ＦＦ１８
００ｃｃである。前記表１、２における「パターン」の
項の従来パターン、非対称パターン、対称パターンは、
夫々図９、図８、図１０に示すパターンである。

【００３１】また、「Br'k貼り方向」の項に記載の図面
は、車両の平面視における左右一対の前後輪に装着した
タイヤの上空側における最外周側のベルト層のコード傾
斜方向を示す。「ＣＰ」とは、操舵角１°の右切りと左
切りのコーナリングパワーを意味する。そして、各前
輪、後輪の値は、左右輪の平均の値である。即ち、通常
のブレーカ貼り方向では、車両装着状態にて右輪と左輪
でロール( 車両の傾き) による荷重移動がないと考えら
れるような微小舵角領域では、同じコーナリングフォー
スが発生していると考えられる。但し、右切りと左切り
でコーナリングフォースの値が異なる。本発明のように
左右のタイヤのブレーカ貼り方向を違えた場合には、右
旋回と左旋回でコーナリングフォースの値は変わらない
が、右輪と左輪が同一旋回方向で異なったコーナリング
フォースを発生しているので、左右の前輪の平均値、及
び、左右の後輪の平均値をとっている。そして次式で示
すデータが右切り、左切り欄に記載されている。

【００３２】

【数１】

【００３３】「荷重感度」は、前述の定義のとおりであ
る。「ハイドロ」の項は、従来タイヤを１００として指
数化したものであり、数字が大きいほど性能良好（ハイ
ドロプレーニングが起きにくい）を示す。「前後方向」
は、水深10mmのアスファルト路にて、初速100kphにて進
入し、減速Ｇを計測し、Ｇ＝0.18g の速度にて評価し
た。

【００３４】「横方向」は、Ｒ＝１００、水深５ｍｍの
路面に対し、速度を段階的に増加させながら進入し、横
Ｇを計測し、７０ｋｐｈ〜９０ｋｐｈの平均Ｇにて評価
した。「摩耗テスト」の項の「摩耗量」は、従来タイヤ
を１００として指数化したものであり、数字が大きいほ
ど、摩耗が少なく性能良好を示す。同「摩耗比」は、外
側のショルダー部の摩耗量をクラウン部の摩耗量で割っ
たものの指数が１００％が摩耗均一でベストである。

【００３５】前記表より明らかなように、従来タイヤで
は、右旋回、左旋回でコーナリングパワーが不均一であ
る。また、比較例１の場合、左右旋回共に実質的なコー
ナリングフォースが下がり安定性に劣る。比較例２の場
合、左右の旋回時共に実質的にコーナリングフォースは
上がるが、過度な応答性（オーバステア）となり、後輪
のグリップ（収斂）等、安定性及びドライバーへの安心
感などが劣る。

【００３６】本発明実施例によれば、荷重感度を小さく
し、前輪と比べ後輪のコーナリングパワーを確保するこ
とにより、操舵力／ヨーレートが大きくなり、車両の動
きに対し、手応えが確保され、ドライバーに安心感を与
え、挙動がマイルドになる。更に、コーナリングパワー
のバランスではなく、コーナリングパワーの絶対値を確
保することにより、車両のスタビリティーをも確保して
いる。

【００３７】なお、タイヤ装着時の左右方向外側から接
地幅Ｗの４分の１の範囲におけるシー比Ｓshが、１０％
以下ではコーナリングパワーの向上の効果はあるが、ハ
イドロプレーニング、特に、旋回中のハイドロプレーニ
ングの低下が見られ、規定範囲外のシー比を増加して
も、許容レベルを下回ることになった。また、Ｓshが２
５％以上になるとコーナリングパワーの増加の効果が見
られなかった。

【００３８】更に、接地面全体のシー比Ｓが２５％以下
では、直線ハイドロプレーニング、横ハイドロプレーニ
ング共に低下が激しく使用できず、また、４０％以上で
は、タイヤショルダー部との剛性差が激しく、偏摩耗が
発生する他、かえって接地面全体で考えた場合のパター
ン剛性が低下し、コーナリングパワーのレベル低下を招
いた。

【００３９】尚、本発明は、前記実施例に限定されな
い。

【００４０】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、コーナ
リングパワーを向上し、かつ、操舵力／ヨーレートを大
きくすることができ、操安性を向上できる。また、請求
項２記載の本発明によれば、前記請求項１記載の発明の
効果に加えて、旋回時にシビリアリティの掛かるタイヤ
外側のパターン剛性が上がるため、前輪及び後輪の双方
のコナリングパワーレベルを向上することが出来、更
に、コーナリングパワーの荷重依存性をフラット化した
上でコーナリングパワーの向上を得ることができる。

【００４１】請求項３記載の発明では、更に、直線安定
性が良くなり、かつ、偏摩耗が生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すタイヤ配置の平面図であ
る。

【図２】タイヤのベルト層のコード傾斜方向を示す平面
図である。

【図３】図２のタイヤによる荷重とコーナリングパワー
の関係を示すグラフ。

【図４】タイヤのベルト層のコード傾斜方向を示す平面
図である。

【図５】図４のタイヤによる荷重とコーナリングパワー
の関係を示すグラフ。

【図６】図１のタイヤ配置による荷重とコーナリングパ
ワーの関係を示すグラフ。

【図７】本発明の実施例の空気入りタイヤの断面図であ
る。

【図８】非対称のトレッドパターンを示す平面展開図で
ある。

【図９】従来のトレッドパターンを示す平面展開図であ
る。

【図１０】対称なトレッドパターンを示す平面展開図で
ある。

【符号の説明】

１ 空気入りタイヤ ４ 上ベルト層 ４ａ コード １１ 前輪 １２ 後輪

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々の車輪に空気入りタイヤが装着され
   た車両において、該車両の平面視にて進行方向右側の前
   輪及び進行方向左側の後輪に装着する空気入りタイヤ
   は、上空側における最外周側のベルト層のコード傾斜方
   向を、進行方向右下がりとし、 進行方向左側の前輪及び進行方向右側の後輪に装着する
   空気入りタイヤは、上空側における最外周側のベルト層
   のコード傾斜方向を、進行方向左下がりとしたことを特
   徴とする車両の空気入りタイヤ配置構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の配置構造に使用される空
   気入りタイヤにおいて、ＪＡＴＭＡ規格の寸法測定リム
   に装着され測定空気圧、最大負荷能力の８８％を負荷し
   た基準状態における接地面でのシー比Ｓが、２５％≦Ｓ
   ≦４０％とされると共に、タイヤ装着時の左右方向外側
   から接地幅Ｗの４分の１の範囲におけるシー比Ｓshが、
   １０％≦Ｓsh≦２５％とされているトレッドパターンを
   有することを特徴とする空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】 タイヤ赤道面において、左右が非対称と
   なったトレッドパターンを有することを特徴とする請求
   項２記載の空気入りタイヤ。