JPH07246963A - ４輪車両の空気入りタイヤ配置構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】特に後輪駆動（ＦＲ）の高速車両に好適に採用
でき、駆動時において車両外側に排水でき、ウエット路
面及びドライ路面の双方において優れた走行性能を発揮
する。 【構成】２輪駆動又は４輪駆動輪車両に装着される空気
入りタイヤ１の配置構造であって、全ての空気入りタイ
ヤ１は、トレッド面に、タイヤ軸方向の一方の接地端Ｅ
から他方の接地端Ｅに至りタイヤ赤道に対して同じ向き
で連続してのびる主斜溝１０を具える。駆動輪となる空
気入りタイヤ１Ａは、車両上方から見たとき、主斜溝１
０の車両の外側となる接地端Ｅ１が車両の内側となる接
地端Ｅ２に比して車両進行方向の後方に位置する向きに
該主斜溝１０を傾けて装着され、２輪駆動車両における
非駆動輪となる空気入りタイヤ１Ｂは、主斜溝１０の車
両の外側となる接地端Ｅ１を車両進行方向の前方に位置
する向きに該主斜溝１０を傾けて装着される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に後輪駆動車両に好
適に採用でき、ウエット路面及びドライ路面の双方にお
いて優れた走行性能を発揮しうる４輪車両の空気入りタ
イヤ配置構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の高性能化、高出力化に伴いタイヤ
においても優れた高速走行性能が要求されつつあり、近
年タイヤ巾に対するタイヤ断面高さの比（偏平率）を減
じタイヤ剛性及び構造耐久性等を高めた偏平ラジアルタ
イヤが多用されつつある。

【０００３】他方このような偏平ラジアルタイヤにあっ
ては、偏平化による接地面積の増大及び接地圧力の減少
等に原因して、特に降雨時の高速走行においてタイヤと
路面間に水膜が生じやすく、グリップ性を著しく低下す
るなどウエット性能に劣るという傾向にある。

【０００４】このために、従来、種々の試みがなされて
おり、例えばトレッド面に設ける溝の形状、割合を工夫
して排水性の向上を計ったり、又トレッドにウエットグ
リップ性のよいゴム組成物を採用したりすることが行わ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来のタイヤ側のみでの対応では未だに満足のいく効
果を得るに至っていない。従って、近年、非対称パター
ンを用いかつこれらの車両への配置位置を特定すること
によりウエット性能を高める検討もなされており、例え
ば特公平３−７３４８１号公報及び特公平４−４６７９
６号公報のものが提案されている。

【０００６】これらはいずれもＶ字状のトレッド溝を有
する非対称パターンのタイヤを用い、そのＶ字の頂部を
車両の進行方向の前方に向け、しかもＶ字の頂部をタイ
ヤ赤道より車両の外側寄りに偏位させて配している。そ
して特に前者のものは、このような構成により、タイヤ
前面の滞水を車両の内側接地域の方へ多く流して外側接
地域への滞水の浸入を防ぎ、外側接地域での接地性を高
めて、ハイドロプレーニングを抑制することが提案され
ている。

【０００７】しかしながらこのような構成では、車両が
最もグリップを必要とする旋回時においては、図１２に
示すように、旋回における外輪のタイヤＴｏでは、負荷
荷重が増す車両の外側接地域Ｋ１が最も排水されて接地
性が高まるとはいえ、内輪タイヤＴｉでは負荷荷重が増
す内側接地域Ｋ２に大な滞水が押し分けられて接地性を
低下することとなる。なお内輪タイヤＴｉと外輪タイヤ
Ｔｏとで負荷荷重を比較した時、外輪側が高くなる。従
って負荷荷重の大きい外輪タイヤＴｏのみ大巾にグリッ
プ力が増大し、逆に負荷荷重の小さい内輪タイヤＴｉの
グリップ力が減少するため、グリップ性のアンバランス
が過大となり、特にコーナからの加速立上がり時などに
おいて内輪タイヤＴｉがグリップ力を失い、車両の横す
べり、スピン等を誘発するなど旋回安定性を損ねるとと
もに、制動距離の増大を招くという問題がある。

【０００８】本発明は、一方の接地端から他方の接地端
に至り同じ傾斜方向でのびる主斜溝を有するタイヤを用
い、かつこのタイヤの主斜溝の傾斜方向を、駆動輪及び
非駆動輪で夫々特定することを基本として、駆動時にお
いて、滞水を車両の外側接地域側に排水することがで
き、高いドライ性能を維持しつつウエット路面における
直進安定性と旋回安定性とを向上しうる４輪車両の空気
入りタイヤ配置構造の提供を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の４輪車両の空気入りタイヤ配置構造は、空
気入りタイヤを装着し、かつ前輪、後輪の一方を駆動輪
とした２輪駆動又は、４輪を駆動輪とした４輪駆動の４
輪車両に装着される空気入りタイヤのタイヤ配置構造で
あって、全ての空気入りタイヤは、トレッド面に、タイ
ヤ軸方向の一方の接地端から他方の接地端に至りタイヤ
赤道に対して同じ向きで連続してのびかつタイヤ周方向
に隔てて配される主斜溝を具えるとともに、駆動輪とな
る前記空気入りタイヤは、車両上方から見たとき、前記
主斜溝の車両の外側となる接地端が車両の内側となる接
地端に比して車両進行方向の後方に位置する向きに該主
斜溝を傾けて装着され、２輪駆動の４輪車両における非
駆動輪となる空気入りタイヤは、前記主斜溝の車両の外
側となる接地端を車両進行方向の前方に位置する向きに
該主斜溝を傾けて装着されることを特徴としている。

【００１０】なお前記主斜溝は、前記トレッド面の中央
域において、タイヤ赤道に対する傾斜角度αを１０〜２
０度とすることが好ましく、又トレッド面のショルダ域
において、タイヤ赤道に対する傾き角度βを６０〜９０
度とすることが好ましい。

【００１１】

【作用】空気入りタイヤの主斜溝は、一方の接地端から
外方の接地端に至り同じ傾斜方向でのびるため、主斜溝
間で挟まれる陸部は、リブ状に長く延在し、パターン剛
性を高めて、優れたドライ走行性能を発揮する。特に、
トレッドの中央域での主斜溝の傾斜角度αを１０〜２０
度、ショルダ域での傾斜角度βを６０〜９０度とした時
には、前記リブ状陸部は、直進時に負荷荷重が大となる
中央域において円周方向の作用力に近似してのびるとと
もに、旋回時に負荷荷重が大となるショルダ域において
横方向の作用力に近似して延在することとなる。すなわ
ちリブ状陸部が、走行の際の作用力の向きに応じてその
耐力及び剛性を高めるため、直進、旋回を含めたドライ
走行性能をさらに向上できる。

【００１２】又このような空気入りタイヤを、前記した
ように、駆動輪側及び非駆動輪側において主斜溝の傾斜
の向きを特定して装着することによって、以後の実施例
の項で説明するごとく、滞水は、駆動時において車両の
外側に向かって排水されることとなる。その結果、旋回
時にあっては、負荷荷重が高くグリップ力が過大傾向に
ある外輪のタイヤにおいて、前記排水の向きによる接地
性の低下によって前記グリップ力が緩和され、逆に内輪
のタイヤにおいてはグリップ性が高まる。従って内輪、
外輪間でのグリップ力の差が減少することとなり、旋回
安定性を大巾に向上しうる。

【００１３】又このようなタイヤ配置構造を特にレーシ
ングカーに採用した場合には、車両と路面との間に排水
が浸入するのを抑制でき、車両に作用するダウンフォー
スを向上しうる。これにより直進、旋回双方におけるグ
リップ性能がさらに高まるため、例えばコーナリング限
界速度も大巾に増加でき走破タイムの短縮に役立つ。

【００１４】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図１は、空気入りタイヤ１を装着した、本例では後
輪駆動の４輪車両Ａを車両上方から見た略平面図であ
り、又図２は、該空気入りタイヤ１の子午断面を示す。

【００１５】図２において空気入りタイヤ１は、トレッ
ド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビー
ドコア５の廻りで折返して係止されるラジアル配列のカ
ーカス６を具え、本例では、タイヤ断面高さＨとタイヤ
巾Ｗとの比Ｈ／Ｗである偏平率を５０％程度以下とした
レース用のラジアルタイヤとして形成される。又このカ
ーカス６の半径方向外側かつトレッド部２内方には強靭
なベルト層７が巻装されタイヤ横剛性及びトレッド剛性
を向上させる一方接地巾を拡大し、高速走行性を高めて
いる。

【００１６】又前記トレッド部２のトレッド面には、図
３に示すように、トレッド接地縁ｅ、ｅ間をのびかつタ
イヤ円周方向に隔置される主斜溝１０が凹設される。

【００１７】なお前記トレッド面は、タイヤ赤道ＣＯ上
の中央域Ｐと、その両側の側域Ｑ、Ｑとからなり、各側
域Ｑは、トレッド接地縁ｅに沿うトレッド両端のショル
ダ域Ｑ１、及びショルダ域Ｑ１と前記中央域Ｐとの間の
中間域Ｑ２を具える。

【００１８】又前記中央域Ｐは、接地巾ＷＴの１／５倍
以上、より好ましくは１／４倍以上の巾Ｌ１を有し、又
前記ショルダ域Ｑ１は接地巾ＷＴの１／６倍以上の巾Ｌ
２を有する。なお前記トレッド接地縁ｅとは、タイヤを
ＪＩＳ等で定まる標準リムにリム組しかつ標準内圧を充
填するとともに標準内圧を負荷した時に、トレッド面が
接地する接地領域Ｓの両側端を通るタイヤ円周方向の線
であり、又前記接地巾ＴＷは前記接地縁ｅ、ｅ間のタイ
ヤ軸方向の距離である。又このような各域Ｐ、Ｑ１、Ｑ
２は、接地巾ＷＴに対して設定される領域であって、例
えばトレッド面の曲率半径及びその曲率の偏曲点位置等
の他の要素によって定まるものではない。

【００１９】そして前記主斜溝１０は、図３に示すよう
に、一方の前記接地縁ｅ上の接地端Ｅからタイヤ赤道Ｃ
Ｏをこえて他方の接地縁ｅ上の接地端Ｅまで連続して滑
らかにのびる略Ｓ字状をなし、前記中央域Ｐを通る中央
溝部１０Ａと、前記ショルダ域Ｑ１を通る側溝部１０Ｂ
と、前記中間域Ｑ２を通りかつ前記中央溝部１０Ａと側
溝部１０Ｂとを円滑に継ぐ中間溝部１０Ｃとから形成さ
れる。

【００２０】又前記中央溝部１０Ａは、その溝中心線ｎ
がタイヤ円周方向に対して１０度以上かつ２０度以下の
傾斜角度αで傾斜する直線状の主部を具え、本例ではそ
の両端部分は接地端Ｅに向かってその傾斜角度αを漸増
して湾曲している。なお前記両端部分においても、その
溝中心線ｎにおける接線の傾きはタイヤ円周方向に対し
て１０度〜２０度である。すなわち前記中央溝部１０Ａ
は、その全長に亘り前記範囲の浅い傾斜角度αで傾斜し
ており、このことにより、タイヤ赤道ＣＯ近傍で溜点傾
向となる滞水を効果的に排水しうる。しかも中央溝部１
０Ａは傾斜しているため、接地領域Ｓ内における溝長さ
を縦溝に比してSec αだけ拡張でき、従来の横溝を設け
ることなく必要な海／陸比をバランスよく確保しうる。

【００２１】なお前記傾斜角度αが２０度より大の時、
中央域Ｐでの円周方向のパターン剛性が不十分となり、
直進の際の耐力を損ね、かつ直進性能を低下する。又傾
斜角度αが１０度より小の時、水膜への破断効果が劣
り、かつ必要な海／陸比を得るために新たな横溝の形設
が要求されるなどパターン剛性の低下を招き、操縦安定
性を減じることとなる。

【００２２】又前記側溝部１０Ｂは、排水の流線に近似
してのびる略円弧状の溝であって、その内端は中間溝部
１０Ｃを介して中央溝部１０Ａに連なるとともに、タイ
ヤ円周方向に対する傾斜角度βを漸増させてのびる外端
は、本例では、前記接地縁ｅを横切りかつトレッド縁で
開口する。なお前記傾斜角度βは溝中心線ｎにおける接
線のタイヤ円周方向に対する角度であって、該傾斜角度
βは側溝部１０Ｂの全長に亘って６０度以上かつ９０度
以下の範囲に設定される。なお本例では内端における傾
斜角度βを６０度程度及び接地端Ｅにおける傾斜角度β
を９０度程度としている。

【００２３】このように側溝部１０Ｂは形成されるた
め、中央溝部１０Ａ及び中間溝部１０Ｃを通る水を流線
に沿って効果的に排水しうる。しかも前記リブ部１１が
ショルダ域Ｑ１においてタイヤ軸方向にのびるため、旋
回時の横力に対する耐力が増し、旋回性能を高めうると
ともに操縦安定性を向上しうる。

【００２４】又前記排水性をより高めるために、少なく
とも側溝部１０Ｂの溝巾を接地端Ｅに向かって漸増する
一方、前記主斜溝１０間かつショルダ域Ｑ１には、前記
側溝部１０Ｂと同角度で傾きかつ外端がトレッド縁で開
口する独立した副斜溝１２を１本もしくは２本形成して
いる。なお副斜溝１２の内端は、例えばショルダ域Ｑ１
を通って中間域Ｑ２内で終端している。

【００２５】そして本発明では、駆動輪となる空気入り
タイヤ（駆動輪タイヤ）１Ａは、図１に示すように、車
両上方から見たとき、前記主斜溝１０の車両外側となる
接地端Ｅ１が車両の内側となる接地端Ｅ２に比して車両
進行方向Ｆの後方に位置する向きに、前記主斜溝１０を
傾けて装着されるとともに、非駆動輪となる空気入りタ
イヤ（非駆動輪タイヤ）１Ｂは、車両外側の接地端Ｅ１
が内側の接地端Ｅ２に比して進行方向Ｆの前方に位置す
る向きに、前記主斜溝１０を傾けて装着している。

【００２６】ここで図４に示すように、駆動走行時、駆
動輪タイヤ１Ａのトレッド面速度Ｖ１Ａは、路面とのス
リップ分だけ路面速度ＶＯより大となり、非駆動輪タイ
ヤ１Ｂのトレッド面速度Ｖ１Ｂは、逆にスリップ分路面
速度ＶＯより小となる。なお、路面速度とは車両に対す
る路面の相対速度であり、又トレッド面速度とは車両に
対するトレッド面の相対速度である。

【００２７】この時図５の各タイヤ１Ａ、１Ｂの路面上
の接地面ＰＡ、ＰＢを用いて説明するように、駆動側の
接地面ＰＡにおいては、路面及び路面上の水はタイヤ１
Ａに対して相対的に前方に移動することとなり、その結
果、水は主斜溝１０を通って車両の外側に向かって排出
される。又非駆動側の接地面ＰＢにおいては、タイヤ１
Ｂに対して相対的に後方移動し、同様に水は主斜溝１０
を通って車両の外側に排出される。従って接地面ＰＡ、
ＰＢの車両内側の水量が減じ、車両内側の接地性を外側
に比して向上しうる。その結果、ウエット路面での直進
時、通常のグリップ性能を発揮する一方、旋回時におい
ては、外輪のタイヤと内輪のタイヤとの間のグリップ力
の差が減じられ、旋回安定性が大巾に向上するととも
に、車両全体の総グリップ力も向上し旋回性能をさらに
高めうる。

【００２８】特にレーシングカーにおいては、この外側
への排水により、車両下に排水が浸入するのを抑制で
き、車両へのダウンフォースを高め、直進、旋回双方に
おけるグリップ性能を向上しうる。なおフォーミュラー
カー等に代表されるごとき空気力学を導入した近年のレ
ーシングカーにおいては、高速走行時の車両下の空気流
れは、いわゆるグランドエフェクトと呼ばれるダウンフ
ォース（車両を路面におさえ付ける力）を発生する効果
を発揮し、特に車両下面と路面との距離を適正に保こと
が、前記ダウンフォース発生に極めて重要となる。従っ
て、本願のタイヤ配置を採用することによって、排水が
車両下に浸入して前記距離が変化するのを抑制するとと
もに、前記排水の一部が露状となり、車両下の空気流れ
を阻害するのを防止し、ダウンフォースを高めうる。

【００２９】又制動時においては、図６に示すように、
駆動輪タイヤ１Ａ及び非駆動輪タイヤ１Ｂは、夫々スリ
ップ分だけ各トレッド面速度Ｖ２Ａ、Ｖ２Ｂが路面速度
Ｖｏよりも相対的に小となり、その結果、図７に示すよ
うに、駆動輪タイヤ１Ａでは車両の内側に向かって排水
されるとともに、非駆動輪タイヤ１Ｂでは、外側に向か
って排水される。

【００３０】従って旋回時、少なくとも非駆動輪側にお
いて、同様に内輪、外輪との間のグリップ力が緩和され
るため、旋回安定性が高まり、又制動距離を減少しう
る。

【００３１】又表１において、例えばＦ３０００仕様の
フォーミュラーカーを用いて鈴鹿サーキット（１周５．
８６km）をテスト走行した時のタイヤのスリップ量を示
す。テストは、排気量（３０００ｃｃ）、最大馬力（５
００ＨＰ）、駆動形式（後輪駆動）、車重（５４０kg
ｗ）、前輪荷重（１１０kgｗ／１輪）、後輪荷重（１６
０kgｗ／１輪）、タイヤサイズ（前輪：２２０／６２０
Ｒ１３、後輪：３４０／６２０Ｒ１３）、タイヤ内圧
（１２０ｋｐａ）の条件のもとで走行し、タイヤ回転パ
ルス及びエンジン回転数×ギヤレシオからタイヤのスリ
ップ量（cm／秒）を求め、この時の各速度域ごとのスリ
ップ量の平均値を示したものである。なお表中「＋」は
トレッド面速度が路面速度より大を示し、「−」は小を
示している。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１に示すように、駆動輪タイヤ１Ａにお
いては、駆動時及び制動時のスリップ量の絶対値はあま
り変化せず、すなわち排水性があまり変化しないが、非
駆動輪タイヤ１Ｂにおいては、制動時のスリップ量の絶
対値が駆動時に比して高まるなど、該タイヤ１Ｂの排水
性が増大する。その結果、特に後輪駆動の車両では、後
輪となる駆動輪タイヤ１Ａの排水への負担を大巾に軽減
し、駆動輪タイヤ１Ａの接地性が高まり、制動性能が大
巾に向上される。

【００３４】又図８ａ、ｂに、前記空気入りタイヤ１を
前輪駆動の４輪車両に配置した際の駆動時及び制動時に
おける排水方向を示すとともに、図９ａ、ｂに、空気入
りタイヤ１を４輪駆動の４輪車両に配置した際の駆動時
及び制動時における排水方向を示す。

【００３５】同図に示すように、前輪駆動車両及び４輪
駆動車両の双方において、排水方向は、後輪駆動車両と
同様、駆動時に車両外側に向き、前述したごとくダウン
フォースの向上効果を発揮するとともに、旋回時におけ
る外輪と内輪との間のグリップ差が減じられ、旋回安定
性を大巾に向上する。

【００３６】なお制動時における排水方向は、前輪駆動
車両では、前輪のタイヤで車両内側に向き、４輪駆動車
両では、前輪及び後輪のタイヤで車両内側に向くことと
なる。しかしながら一般道路における高速走行、又サー
キット等における高速走行においても、制動時の排水性
は駆動時よりその重要性が低く、又後述する具体例での
テスト結果によっても、駆動輪については、駆動時の特
性を重視した場合の方が、トータル走行性能（ラップタ
イム）の向上に大きく寄与しうることが確かめられてい
る。

【００３７】又図１０に、本願で用いうる空気入りタイ
ヤ１のさらに好ましいトレッドパターンの一例をしめ
す。図のようにトレッドパターンは、タイヤ配置におい
て車両内側となる側域Ｑ、例えばショルダ域Ｑ１にタイ
ヤ円周方向にのびる縦溝１３を形成し、車両内側の接地
性を向上している。

【００３８】又図１１に、本願で用いうる空気入りタイ
ヤ１のさらに好ましいトレッドパターンの一例をしめ
す。図のようにトレッドパターンは、タイヤ配置におい
て車両内側となる側域Ｑ、例えばショルダ域Ｑ１及び中
間域Ｑ２に夫々タイヤ円周方向にのびる２本の縦溝１３
を形成し、車両内側の接地性をさらに向上している。

【００３９】（具体例）図３に示すトレッドパターンを
なすタイヤを表１に示すタイヤ配置に基づき、後輪駆動
車両、前輪駆動車両、４輪駆動車両に夫々装着するとと
もに、表２に示す走行条件により実車走行した時のラッ
プタイムを夫々比較した。

【００４０】

【表２】

【００４１】表２に示すように、本願のタイヤ配置は、
特に後輪駆動車両における高速走行性能の向上に最も大
きく貢献できる。

【００４２】

【発明の効果】本発明は叙上のごとく構成しているた
め、ドライ性能を維持しつつ高いウェット性能を発揮し
うる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタイヤ配置構造の一実施例を示す車両
上方から見た略平面図である。

【図２】それに用いる空気入りタイヤの一実施例を示す
子午断面図である。

【図３】そのトレッドパターンを示す展開図である。

【図４】駆動時のタイヤのスリップ状態を示す略図であ
る。

【図５】駆動時の排水方向を説明する略図である。

【図６】制動時のタイヤのスリップ状態を示す略図であ
る。

【図７】制動時の排水方向を説明する略図である。

【図８】ａ、ｂは前輪駆動車両における、駆動時及び制
動時の夫々の排水方向を示す線図である。

【図９】ａ、ｂは４輪駆動車両における、駆動時及び制
動時の夫々の排水方向を示す線図である。

【図１０】本発明に用いるタイヤのトレッドパターンの
他の実施例を示す展開図である。

【図１１】本発明に用いるタイヤのトレッドパターンの
他の実施例を示す展開図である。

【図１２】従来技術を説明するための略線図である。

【符号の説明】

１、１Ａ、１Ｂ 空気入りタイヤ １０ 主斜溝 ＣＯ タイヤ赤道 Ｅ、Ｅ１、Ｅ２ 接地端 Ｐ 中央域 Ｑ１ ショルダ域

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気入りタイヤを装着し、かつ前輪、後輪
   の一方を駆動輪とした２輪駆動又は、４輪を駆動輪とし
   た４輪駆動の４輪車両に装着される空気入りタイヤのタ
   イヤ配置構造であって、全ての空気入りタイヤは、トレ
   ッド面に、タイヤ軸方向の一方の接地端から他方の接地
   端に至りタイヤ赤道に対して同じ向きで連続してのびか
   つタイヤ周方向に隔てて配される主斜溝を具えるととも
   に、 駆動輪となる前記空気入りタイヤは、車両上方から見た
   とき、前記主斜溝の車両の外側となる接地端が車両の内
   側となる接地端に比して車両進行方向の後方に位置する
   向きに該主斜溝を傾けて装着され、２輪駆動の４輪車両
   における非駆動輪となる空気入りタイヤは、前記主斜溝
   の車両の外側となる接地端を車両進行方向の前方に位置
   する向きに該主斜溝を傾けて装着されることを特徴とす
   る４輪車両の空気入りタイヤ配置構造。
2. 【請求項２】前記主斜溝は、前記トレッド面の中央域に
   おいて、タイヤ赤道に対する傾斜角度αを１０〜２０度
   としたことを特徴とした請求項１記載の４輪車両の空気
   入りタイヤ配置構造。
3. 【請求項３】前記主斜溝は、前記トレッド面のショルダ
   域において、タイヤ赤道に対する傾斜角度βを６０〜９
   ０度としたことを特徴とした請求項１、２記載の４輪車
   両の空気入りタイヤ配置構造。