JP2000118203A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キングピンオフセット量を変化させることに
よって異なる走行性能が確保できる空気入りタイヤを提
供することにある。 【解決手段】 空気入りタイヤ１０は、トレッド１８の
タイヤ赤道面位置において段差２４を有する。したがっ
て、タイヤ回転軸からトレッド表面までのタイヤ半径の
車幅方向における平均値がタイヤ赤道面位置から左側
（大径部）１０Ａと右側（小径部）１０Ｂでは異なる
（Ｒ１≠Ｒ２）。この結果、タイヤを車両に装着した場
合の荷重中心がタイヤ赤道面位置から車幅方向にずれ
る。したがって、キングピンオフセット量が増減して車
両の走行性能が変化する。すなわち、大径部１０Ａが外
側になるように装着することによってワンダリング性能
が向上し、大径部１０Ａが内側になるように装着するこ
とによって操縦安定性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、タイヤの装着方
向を変更することで車幅方向におけるタイヤの荷重中心
位置を調整して異なる走行性能を確保する空気入りタイ
ヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両の走行性能は、空気入りタイヤのコ
ーナリングパワーやキャンバースラスト等によって変化
する。例えば、空気入りタイヤのコーナリングパワーが
増大すると操縦安定性が向上する。逆に、空気入りタイ
ヤのキャンバースラストが増大するとワンダリング性能
が向上する。

【０００３】この走行性能の変化は、キングピンオフセ
ット量の増減によってもたらされることが知られてい
る。基本的には、キングピンオフセット量が増加するこ
とによってキャンバースラストが増加し、キングピンオ
フセット量が減少することによってコーナリングパワー
が増加する。

【０００４】ここで、キングピンオフセット量とは、図
６に示すように、キングピン中心線ＫＬが路面６０と交
差する点（車両の荷重中心）６２と、タイヤ赤道面ＣＬ
が路面６０と交差する点（タイヤ６６の荷重中心）６４
との車幅方向距離Ｄのことである。

【０００５】市販の車両は、予め所定の走行性能が得ら
れるようにキングピンオフセット量を所定の値になるよ
うに調整してある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車両の
使用者がホイールを交換した場合、ホイールの材質が変
更（スチールからアルミ等）されることがある。この場
合、リムの板厚が変化し、車幅方向におけるタイヤ装着
位置が変化してしまう。その結果、キングピンオフセッ
ト量が増減し、車両の走行性能が変化してしまう。

【０００７】この場合には、操縦安定性の低下（ワンダ
リング性能の向上）あるいはワンダリング性能の低下
（操縦安定性の向上）が発生するおそれがあった。

【０００８】本出願人はこの点に着眼し、タイヤの装着
方向を変更することによってキングピンオフセット量を
積極的に変化させ、異なる走行性能が確保できるタイヤ
の開発を行った。

【０００９】以上のように、本発明の目的は、キングピ
ンオフセット量を変化させることによって異なる走行性
能が確保できる空気入りタイヤを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、一対のビードコア間にトロ
イド状をなして跨がるカーカス層のクラウン部外周に補
強層とトレッドが設けられた空気入りタイヤにおいて、
タイヤ幅方向において赤道面から右側の平均タイヤ半径
と、赤道面から左側の平均タイヤ半径とが異なることを
特徴とする。

【００１１】請求項１記載の発明の作用について説明す
る。

【００１２】本発明に係る空気入りタイヤでは、タイヤ
回転軸からトレッド表面までの平均タイヤ半径が赤道面
から右側（以下、右タイヤという）と、赤道面から左側
（以下、左タイヤという）とが異なる。この結果、空気
入りタイヤを車両に装着すると、タイヤの荷重中心がタ
イヤ幅方向中央（赤道面位置）からずれることになる。
これは、実質的にキングピンオフセット量を変更（増
減）させたことになる。したがって、タイヤの装着方向
を変更することによって、車両の走行性能を変更するこ
とができる。

【００１３】例えば、右タイヤの平均タイヤ半径が左タ
イヤの平均タイヤ半径よりも大きい場合、右タイヤが車
幅方向外側になるようにして空気入りタイヤを車両に装
着すると、空気入りタイヤの荷重中心が赤道面位置より
も車幅方向外側になる。この結果、キングピンオフセッ
ト量が増加する。したがって、キャンバースラストが増
加し、車両のワンダリング性能が向上する。

【００１４】逆に、左タイヤが外側になるようにして車
両に空気入りタイヤを装着すると、空気入りタイヤの荷
重中心が赤道面位置よりも内側に位置する。この結果、
キングピンオフセット量が減少する。したがって、コー
ナリングパワーが増加し、車両の操縦安定性が向上す
る。

【００１５】このように、空気入りタイヤの平均タイヤ
半径を赤道面から右側と左側で異なるようにしたため、
車両に対する装着方向を変更させることによって車幅方
向におけるタイヤ荷重中心位置を移動させ、車両の走行
性能をワンダリング性能優先、あるいは操縦安定性優先
に変更することができる。

【００１６】上記目的を達成するために、請求項２記載
の発明は、請求項１記載の発明において、前記右側の平
均タイヤ半径と前記左側の平均タイヤ半径との差が５ｍ
ｍ以上であることを特徴とする。

【００１７】請求項２記載の発明の作用について説明す
る。

【００１８】空気入りタイヤの右側の平均タイヤ半径と
左側の平均タイヤ半径との差が５ｍｍ未満だと、車幅方
向における荷重中心位置の変化量が小さく、キングピン
オフセット量の変化が小さい。この結果、所望の走行性
能を十分に確保することができない。したがって、空気
入りタイヤの右側と左側の平均タイヤ半径の差を５ｍｍ
以上にすることによって、所定の走行性能を確保するこ
とができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態に係る空気入
りタイヤについて図面を参照して説明する。図１は空気
入りタイヤの断面図である。

【００２０】空気入りタイヤ１０は、図１に示すよう
に、一対のビード部１２と、両ビード部１２に跨がって
延びるトロイド状のカーカス１４と、カーカス１４のク
ラウン部に位置する複数（本実施形態では２枚）のベル
ト層１６と、ベルト層１６の上部に形成されたトレッド
部１８とを備える。

【００２１】図１に示すように、トレッド部１８の表面
には、タイヤ周方向に沿って延びる複数本（本実施形態
では４本）の主溝２０によって区画されたリブ２２が形
成されている。

【００２２】センターリブ２２Ａでは、タイヤ赤道面Ｃ
Ｌに沿って段差部２４が設けられている。したがって、
図１における左側の平均タイヤ半径Ｒ１が右側の平均タ
イヤ半径Ｒ２よりも大きくなるように形成されている。
ここで、平均タイヤ半径とは、タイヤ回転軸からトレッ
ド表面１８までのタイヤ半径の車幅方向における平均値
のことである。なお、図１においてタイヤ赤道面ＣＬを
挟んで左側の平均タイヤ半径の大きい部位を大径部１０
Ａ、右側の平均タイヤ半径の小さい部位を小径部１０Ｂ
とする。

【００２３】このように構成された空気入りタイヤ１０
の作用について説明する。

【００２４】車両に空気入りタイヤ１０を装着させた場
合、装着状態が図２（Ａ）（Ｂ）に示すようになる。す
なわち、図２（Ａ）に示すような状態で空気入りタイヤ
１０を路面２６に接地させた場合、車体の重量によって
トレッド部１８が変形して接地する（図２（Ａ）破線参
照）。その接地形状は、図２（Ｂ）に示すように、タイ
ヤ赤道面ＣＬを挟んで左右非対称となる。これは、大径
部１０Ａの方が接地面積が大きくなると共に接地圧も高
くなるためである。

【００２５】この結果、荷重中心がタイヤ赤道面ＣＬか
ら大径部１０Ａ側に変位する。この結果、キングピンオ
フセット量が増加あるいは減少する。

【００２６】このキングピンオフセット量と車両の走行
性能との関係について、試験機を使用して調べた。な
お、ここで、キングピンオフセット量の『＋』とは図６
に示す状態、すなわち車両荷重中心６２がタイヤ荷重中
心６４よりも車幅方向内側（図におけるＩＮ側）に位置
することをいい、『−』とは車両荷重中心６２がタイヤ
荷重中心６４よりも車幅方向外側（図におけるＯＵＴ
側）に位置することをいう。

【００２７】試験は、図３に示すように、タイヤサンプ
ル３０に対して車重相当の荷重を加え、荷重位置（車両
荷重中心６２に相当）をタイヤ幅方向に変化させて調べ
た。例えば、荷重位置とタイヤ赤道面ＣＬが一致してい
る場合（キングピンオフセット量＝±０ｍｍ）（図３
（Ａ）参照）、荷重位置がタイヤ赤道面ＣＬよりも車幅
方向内側１０ｍｍの位置に設定した場合（キングピンオ
フセット量＝＋１０ｍｍ）（図３（Ｂ）参照）、荷重位
置がタイヤ赤道面ＣＬよりも車幅方向外側３０ｍｍの位
置に設定した場合（キングピンオフセット量＝−３０ｍ
ｍ）（図３（Ｃ）参照）等について、それぞれコーナリ
ングパワーＣｐとキャンバースラストＣth

【００２８】の関係を調べた。

【００２９】この結果を図４（Ａ）（Ｂ）に示す。横軸
は、タイヤ赤道面ＣＬに対する荷重位置、すなわちキン
グピンオフセット量である。縦軸は、図４（Ａ）がコー
ナリングパワーＣｐ、図４（Ｂ）がキャンバースラスト
Ｃthの値である。

【００３０】コーナリングパワーＣｐとキングピンオフ
セット量の関係は、キングピンオフセット量がプラス側
に増大するにしたがってコーナリングパワーＣｐは減少
する。逆にキングピンオフセット量がマイナス側で減少
すると所定量まではコーナリングパワーＣｐが増大する
が、それ以降ではコーナリングパワーＣｐも減少する。

【００３１】キャンバースラストＣthとキングピンオフ
セット量の関係は、キングピンオフセット量がプラス側
で増加するにしたがってキャンバースラストＣthも増大
する。逆にキングピンオフセット量がマイナス側で減少
すると所定量まではキャンバースラストＣthも減少する
が、それ以降ではキャンバースラストＣthが増加する。

【００３２】ところで、実車において設定可能なキング
ピンオフセット量は、−１０ｍｍ〜＋２０ｍｍ程度であ
る。

【００３３】したがって、上記範囲内においては、以下
のような関係が導かれる。すなわち、キングピンオフセ
ット量を増加させると、コーナリングパワーＣｐが減少
して操縦安定性は低下するが、キャンバースラストＣth
が増加してワンダリング性能が向上する。

【００３４】逆にキングピンオフセット量を減少させる
と、コーナリングパワーＣｐが増加して操縦安定性が向
上するが、キャンバースラストＣthが減少してワンダリ
ング性能が低下する。

【００３５】以上のような関係を前提にして、本実施形
態の空気入りタイヤ１０の作用について説明する。

【００３６】すなわち、大径部１０Ａを車幅方向外側に
して車両に装着すると、タイヤの荷重中心がタイヤ赤道
面ＣＬよりも車幅方向外側に移動し、キングピンオフセ
ット量が増加する。この結果、キャンバースラストＣth
が増加し、ワンダリング性能が向上する。一方、コーナ
リングパワーＣｐは減少する。

【００３７】逆に大径部１０Ａを車幅方向内側にして空
気入りタイヤ１０を車両に装着すると、タイヤの荷重中
心がタイヤ赤道面ＣＬよりも内側に移動し、キングピン
オフセット量が減少する。この結果、コーナリングパワ
ーＣｐが増大し、操縦安定性が向上する。一方、キャン
バースラストＣthは減少する。

【００３８】このように、タイヤの装着方法を変更する
ことによって、車両の走行性能が操縦安定性、あるいは
ワンダリング性能に優れたものに変更することができ
る。

【００３９】なお、図５に示すように、空気入りタイヤ
１０の主溝２０がタイヤ赤道面ＣＬ上に形成されている
場合には、段差２４をタイヤ赤道面ＣＬに設けられた主
溝２０に接するリブ２２Ｂ、リブ２２Ｃのタイヤ赤道面
ＣＬ側端部における高さの差とする（図５参照）。

【００４０】ところで、空気入りタイヤ１０の大径部１
０Ａと小径部１０Ｂとの平均タイヤ半径の差（Ｒ１−Ｒ
２）は、５ｍｍ以上が好ましい。これは、差が５ｍｍを
下回るとタイヤ荷重中心の移動量が小さく、走行性能に
顕著な変化がみられない。したがって、空気入りタイヤ
１０の平均タイヤ半径の差を５ｍｍ以上とすることで確
実にワンダリング性能あるいは操縦安定性優先の走行性
能を確保することができる。 ［試験例］上記の作用を確認するために、以下の条件で
室内操縦性試験を行った。

【００４１】実施例１、２のタイヤは、図１に示すした
空気入りタイヤと同様の形状である但し、段差がそれぞ
れ３ｍｍ、５ｍｍである。従来例のタイヤはリブの段差
が０のものである。

【００４２】ここでのリム、内圧及び荷重は、規格にて
定めるラジアルプライタイヤのサイズに対応する標準リ
ム（または、"Approved Rim" 、"Recommended Rim" ）
であり、内圧とは下記規格に記載されている適用サイズ
における単輪の最大荷重（最大負荷能力）に対応する空
気圧のことであり、荷重とは下記規格に記載されている
適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）の
ことである。

【００４３】そして、規格とは、タイヤが生産又は使用
される地域に有効な産業規格によって決められている。
例えば、アメリカ合衆国では "The Tire and Rim Assoc
iation Inc. の Year Book" で、欧州では"The Europea
n Tire and Rim Technical Organization の Standards
Manual"で、日本では日本自動車タイヤ協会の“JAMAYe
ar Book" にて規定されている。

【００４４】試験結果を表１に示す。試験結果は、ここ
で、コーナリングパワーＣｐとキャンバースラストＣth
の値は、従来例の空気入りタイヤの値を１００とした指
数表示によって示す。指数大がそれぞれの性能が良好で
あることを示す。また、装着方向は、大径部が外側にな
るような方向でタイヤを車両に装着した。

【００４５】

【表１】 このように、リブの段差が大きくなるに従って荷重中心
が車幅方向外側に移動し、キャンバースラストＣthが増
大すると共にコーナリングパワーＣｐが減少することが
確認された。すなわち、荷重中心を車幅方向外側にシフ
トさせることによって、ワンダリング性能が増大するこ
とが確認された。

【００４６】また、データの記載を省略しているが、逆
方向からタイヤを装着することによって操縦安定性が増
加することも確認された。

【００４７】なお、本実施形態では、空気入りタイヤに
タイヤ赤道面ＣＬの部位で段差を設けていたが、段差が
ないもので良い。すなわち、車幅方向においてタイヤ赤
道面ＣＬから右側と左側で平均タイヤ半径が異なってい
れば段差がなくとも上記作用を発揮することができる。

【００４８】

【発明の効果】以上に述べたところから明らかなよう
に、本発明の空気入りタイヤでは、赤道面を挟んで右側
と左側で平均タイヤ半径を異なっているため、装着方向
を変更することによってタイヤ荷重中心をタイヤ中心線
（赤道面）位置から変位させることができる。この結
果、キングピンオフセット量が増減し、走行性能を変化
させることかできる。すなわち、平均タイヤ半径の大き
い側を外側にして車両にタイヤを装着することによって
ワンダリング性能に優れた走行性能を確保し、反対に平
均タイヤ半径の大きい側を内側にして車両にタイヤを装
着することによって操縦安定性に優れた走行性能を確保
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの断
面図である。

【図２】（Ａ）は本発明の一実施形態に係る空気入りタ
イヤの接地状態断面図であり、（Ｂ）は接地状態を示す
平面図である。

【図３】キングピンオフセット量と走行性能を関係を調
べる実験条件を示す図である。

【図４】（Ａ）はキングピンオフセット量とコーナリン
グパワーとの関係を示す図であり、（Ｂ）はキングピン
オフセット量とキャンバースラストとの関係を示す図で
ある。

【図５】本発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤの
他の例を示す断面図である。

【図６】キングピンオフセット量の説明図である。

【符号の説明】

１０ 空気入りタイヤ １４ カーカス １６ ベルト層（補強層） １８ トレッド部（トレッド） ２４ 段差部（段差）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のビードコア間にトロイド状をなし
   て跨がるカーカス層のクラウン部外周に補強層とトレッ
   ドが設けられた空気入りタイヤにおいて、 タイヤ回転軸からトレッド表面までの平均タイヤ半径
   が、赤道面から右側と赤道面から左側とで異なることを
   特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 前記右側の平均タイヤ半径と前記左側の
   平均タイヤ半径との差が５ｍｍ以上であることを特徴と
   する請求項１記載の空気入りタイヤ。