JP4634626B2

JP4634626B2 - Front and rear wheel pneumatic tire unit, mounting method of front and rear wheel pneumatic tire unit, and vehicle equipped with front and rear wheel pneumatic tire unit

Info

Publication number: JP4634626B2
Application number: JP2001047755A
Authority: JP
Inventors: 壮人中山; 新冨田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2021-02-23
Also published as: JP2002248904A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操縦安定性の低下を防止して制動距離を短縮できる前後輪用空気入りタイヤユニット、前後輪用空気入りタイヤユニットの装着方法及び前後輪用空気入りタイヤユニットを装着した車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、制動力を高める手段としてアンチロックブレーキシステム（以下、「ＡＢＳ」という。）を備えた自動車が普及している。ＡＢＳには、様々な方式が存在するが、いずれも車輪速度を計測し、タイヤがロックする前にブレーキを緩和し、そして再度ブレーキをかける動作を繰り返し制御することにより、制動距離の短縮、制動中の車両挙動を安定させるシステムである。従来、ＡＢＳ制動性能を向上させようとして、トレッドゴムを変更したり、パターン剛性を高めるといった手法が用いられてきた。
【０００３】
しかし、制動性能を向上させようとしてトレッドゴムを変更することは、転がり抵抗の増大を招く等の欠点を有することが多かった。
【０００４】
また、制動性能を向上させようとしてパターン剛性を高めると、一般に軸方向のエッヂ成分が減少したり、ネガティブ（溝部）面積が減少したりして、潤滑路面での操縦安定性が悪化するなどの問題があった。
【０００５】
ここで、従来において、自動車の前輪タイヤ、後輪タイヤにそれぞれ異なるパターン剛性のタイヤを装着するものとして、特開平２０００−１５８９０８号公報に記載されている技術があり、ＡＢＳを装着した自動車の制動距離の短縮を課題として、後輪のパターン剛性を前輪のパターン剛性よりも大きくしている。
【０００６】
しかしながら、本公報では、ＡＢＳの制御機構上、リアの性動力の立ち上がりを良くするのが得策である旨が説明されているが、制御方法はメーカーや車種によって千差万別であり、それが一般的な傾向であるという保証はない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上記事実を考慮し、パターン剛性が大きいタイヤを前輪とし用い、パターン剛性の小さいタイヤを後輪として用いることにより、潤滑路面での操縦安定性を悪化させることなく制動性能を向上させることができる前後輪用空気入りタイヤユニット、前後輪用空気入りタイヤユニットの装着方法及び前後輪用空気入りタイヤユニットを装着した車両を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の前後輪用空気入りタイヤユニットでは、トレッド部に形成された溝部により区分された複数の陸部を備え、前記各陸部の周方向剛性の総和を接地面の面積で除した所定のパターン剛性を有する前輪用空気入りタイヤと後輪用空気入りタイヤとからなる前後輪用空気入りタイヤユニットであって、前記前輪用空気入りタイヤのパターン剛性が、前記後輪用空気入りタイヤのパターン剛性よりも大きく、前記後輪用空気入りタイヤの接地面に含まれる前記溝部の総面積は、前記前輪用空気入りタイヤの接地面に含まれる前記溝部の総面積よりも大きいことを特徴とする
【０００９】
次に、請求項１に記載の前後輪用空気入りタイヤユニットの作用効果について説明する。
【００１０】
制動中の車両では、タイヤが発生する制動力が車両の重心まわりにモーメントを発生させるため、フロント軸の荷重が増大し、リア軸の荷重が減少することが知られている。
【００１１】
また、現在市販されている車両の多くはＦＦ車やＦＦベースの４ＷＤ車が多く、その機構上、通常走行時でも前輪の荷重が大きい。さらに多くの場合、運転者のみ、若しくは助手席に同乗者が乗車した状態で使用されることが多く、フロント軸に作用する荷重が大きくなる。
【００１２】
これら使用状況の背景から、必然的に制動時の前輪荷重は後輪荷重に対して数倍大きくなることがわかった。
【００１３】
ところで、制動力Ｆは、簡単にはＦ＝μ×Ｗの式で表される。μは摩擦係数、Ｗは荷重である。したがって、Ｗが大きい前輪が車両全体の制動力に及ぼす影響は、後輪と比較して極めて大きいものとなる。
【００１４】
ここで、μの大小に大きな影響を与える要因の一つにブロック剛性がある。制動時にはブロック剛性の蹴り出し側（後に接地する側）から踏み込み側（先に接地する側）へ向かう力が、ブロックに作用するため、ブロックは、せん断＋曲げ変形をする。その際、ブロック剛性が小さいと曲げ変形が増大してしまい、いわゆる倒れ込みが発生するので接地性が悪化し、制動力Ｆが減少してしまう。すなわち、μが低下してしまう。このとき、ある程度はブロック側壁も接地するため、潤滑路面においてはその側壁と路面との間に水が介在して、より一層μが低下してしまう。
【００１５】
したがって、μを向上させるためには、ブロック剛性を高くすることが有効であるが、上記従来技術でも述べたように、ブロック剛性を高く設定すると必然的に軸方向のエッヂ成分、溝部（ネガティブ）面積が減少するため、排水性が悪くなり、潤滑路面での操縦安定性が悪化してしまう恐れがある。
【００１６】
そこで、本発明の前後輪用空気入りタイヤユニットでは、特に荷重Ｗが大きく作用する前輪用空気入りタイヤのパターン剛性を、比較的荷重Ｗが小さい後輪用空気入りタイヤのパターン剛性よりも大きくすることにより、大きな制動力が必要な前輪用空気入りタイヤにおいてμを向上させることができる。これにより、車両の制動性能を向上させることができる。
【００１７】
同時に、後輪用空気入りタイヤのパターン剛性は比較的小さくできるため、後輪用空気入りタイヤのエッヂ成分や溝部面積を増加させることができ、後輪用空気入りタイヤの接地面における排水性を向上させることができる。このため、潤滑路面での車両の操縦安定性の悪化を防止できる。
【００１８】
なお、「パターン剛性」とは、詳細は後述するが、接地面内に含まれる各陸部の周方向剛性の総和を、その接地面積で除した値をいう。
【００２１】
一般に、タイヤのパターン剛性を高めると、溝部（ネガティブ）面積が減少するため、排水性が悪くなり操縦安定性が悪化する。
【００２２】
そこで、本発明の前後輪用空気入りタイヤユニットでは、比較的パターン剛性を小さくできる後輪用空気入りタイヤの接地面に含まれる溝部の総面積を、前輪用空気入りタイヤの接地面に含まれる溝部の総面積よりも大きくすることにより、後輪用空気入りタイヤと路面との接触部分の排水性を向上させることができ、車両の操縦安定性の低下を防止できる。
【００２３】
特に、比較的大きなパターン剛性が要求される前輪用空気入りタイヤでは、溝部面積を大きくとれないため、後輪用空気入りタイヤの溝部面積を大きくすることは有効である。
【００２４】
なお、「溝部」とは、タイヤ周方向に延びる主溝と、タイヤ軸方向に伸びるラグ溝等が含まれる。
【００２５】
請求項２に記載の前後輪用空気入りタイヤユニットでは、トレッド部に形成された溝部により区分された複数の陸部を備え、前記各陸部の周方向剛性の総和を接地面の面積で除した所定のパターン剛性を有する前輪用空気入りタイヤと後輪用空気入りタイヤとからなる前後輪用空気入りタイヤユニットであって、前記前輪用空気入りタイヤのパターン剛性が、前記後輪用空気入りタイヤのパターン剛性よりも大きく、前記陸部にはタイヤ軸方向に延びたサイプが形成されており、前記後輪用空気入りタイヤの接地面に含まれる前記陸部に形成されたサイプのタイヤ軸方向長さの総和は、前記前輪用空気入りタイヤの接地面に含まれる前記陸部に形成されたサイプのタイヤ軸方向長さの総和よりも大きいことを特徴とする。
【００２６】
次に、請求項２に記載の前後輪用空気入りタイヤユニットの作用効果について説明する。
本発明の前後輪用空気入りタイヤユニットでは、特に荷重Ｗが大きく作用する前輪用空気入りタイヤのパターン剛性を、比較的荷重Ｗが小さい後輪用空気入りタイヤのパターン剛性よりも大きくすることにより、大きな制動力が必要な前輪用空気入りタイヤにおいてμを向上させることができる。これにより、車両の制動性能を向上させることができる。
同時に、後輪用空気入りタイヤのパターン剛性は比較的小さくできるため、後輪用空気入りタイヤのエッヂ成分や溝部面積を増加させることができ、後輪用空気入りタイヤの接地面における排水性を向上させることができる。このため、潤滑路面での車両の操縦安定性の悪化を防止できる。
【００２７】
一般に、タイヤのパターン剛性を高めると、タイヤ軸方向のサイプ長さ（エッヂ成分）が減少するため、排水性が悪くなり操縦安定性が悪化する。
【００２８】
一方、サイプは潤滑路面での走行時における操縦安定性確保のために必要であり、かかる機能を発揮させるために前後輪合わせて一定以上のタイヤ軸方向長さを確保する必要がある。
【００２９】
そこで、本発明の前後輪用空気入りタイヤユニットでは、後輪用空気入りタイヤの接地面に含まれる陸部に形成されたサイプのタイヤ軸方向長さ（エッヂ成分）の総和（トータルエッヂ成分）を前輪用空気入りタイヤの接地面に含まれる陸部に形成されたサイプのタイヤ軸方向長さ（エッヂ成分）の総和（トータルエッヂ成分）よりも大きくすることにより、後輪用空気入りタイヤと路面との接触部分の排水性を向上させることができ、車両の操縦安定性の低下を防止できる。
【００３０】
特に、比較的大きなパターン剛性が要求される前輪用空気入りタイヤでは、エッヂ成分及びトータルエッヂ成分が大きくとれないため、後輪用空気入りタイヤのトータルエッヂ成分を大きくすることは有効である。
【００３１】
請求項３に記載の前後輪用空気入りタイヤユニットの装着方法では、請求項１又は請求項２に記載の前後輪用空気入りタイヤユニットを構成する前輪用空気入りタイヤを車両のフロント軸に装着し、後輪用空気入りタイヤをリア軸に装着することを特徴とする。
【００３２】
次に、請求項３に記載の前後輪用空気入りタイヤユニットの装着方法の作用効果について説明する。
【００３３】
請求項１又は請求項２に記載の前後輪用空気入りタイヤユニットを構成する前輪用空気入りタイヤを車両のフロント軸に装着し、後輪用空気入りタイヤをリア軸に装着する前後輪用空気入りタイヤユニットの装着方法によれば、潤滑路面での操縦安定性を悪化させることなく制動性能を向上させることができる。
【００３４】
請求項４に記載の前後輪用空気入りタイヤユニットを装着した車両では、請求項１又は請求項２に記載の前後輪用空気入りタイヤユニットを装着したことを特徴とする。
【００３５】
次に、請求項４に記載の前後輪用空気入りタイヤユニットを装着した車両の作用効果について説明する。
【００３６】
請求項１又は請求項２に記載の前後輪用空気入りタイヤユニットを装着した車両では、潤滑路面での操縦安定性を悪化させることなく制動性能を向上させることができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る前後輪用空気入りタイヤユニットについて説明する。
【００３８】
前後輪用空気入りタイヤユニットは、前輪用空気入りタイヤと、後輪用空気入りタイヤ（図示省略）で構成されている。
【００３９】
先ず、前輪用空気入りタイヤの全体構造について説明する。
【００４０】
図１に示すように、本実施形態の前輪用空気入りタイヤ１０（以下、単に「タイヤ１０」と略称する。）は、通常の空気入りタイヤと同様に、左右１対のビードコア１２と、このビードコア１２にトロイド状に跨るカーカス１４を備えている。
【００４１】
このカーカス１４は、ラジアルカーカスコード層よりなる１枚のカーカスプライ１６から構成されている。カーカスプライ１６は、ビードコア１２の周りをタイヤ軸方向内側から外側に向けて折返されている。
【００４２】
カーカスプライ１６の本体部１６Ａと折返部１６Ｂとの間には、ビード部１８の剛性を確保するために、比較的硬度の高いゴムからなるスティフナ２０が配設されている。
【００４３】
カーカス１４のタイヤ軸方向外側にはサイドウォール部２２を構成するサイドゴム層２４が形成されており、カーカス１４のタイヤ軸方向内側にはインナーライナー２６が設けられている。
【００４４】
カーカス１４のタイヤ径方向外側には、ベルト２８が配置されている。ベルト２８は、トレッド周方向に対して比較的小さい角度を有するコードをゴムコーティングした２層のベルト層２８Ａ、２８Ｂで構成されており、各ベルト層２８Ａ、２８Ｂのコードが相互に交差するように設けられている。
【００４５】
ベルト２８のタイヤ径方向外側には、トレッド部３０を構成するトレッドゴム３２が設けられている。
【００４６】
図２に示すように、トレッド部３０には、タイヤ周方向に延びる５本の主溝３４（図１では省略）と、タイヤ幅方向に延びる複数のラグ溝３６（図１では省略）が所定の間隔で形成されている。トレッド部３０には、主溝３４とラグ溝３６とにより区分された複数の陸部３８（図１では省略）が形成されている。
【００４７】
本実施形態では、主溝３４の溝底から測定した全ての陸部３８の高さは８ｍｍ（一定）に設定されている。
【００４８】
図２に示すように、各陸部３８の周方向略中央には、タイヤ軸方向に延びる１本のサイプ４０が形成されている。このサイプ４０の深さは、８ｍｍ（一定）に設定されている。
【００４９】
前後輪用空気入りタイヤユニットを構成する後輪用空気入りタイヤの構造は、基本的に前輪用空気入りタイヤ１０の構造と同様であるため、その説明を省略する。
【００５０】
なお、各陸部３８に１本のサイプ４０が形成されている場合に限られず、図３に示すように、各陸部４２には、タイヤ軸方向に延びる２本のサイプ４４が形成されている場合でもよく、図４に示すように、各陸部４６にサイプが形成されていない場合でもよい。
【００５１】
但し、前輪用空気入りタイヤ１０と後輪用空気入りタイヤとの組合せをどのようにするかは、前輪用空気入りタイヤ１０と後輪用空気入りタイヤとでは、パターン剛性、エッヂ成分、溝部（主溝３４及びラグ溝３６）の面積が相違するため、以下の関係に従う。
【００５２】
ここで、前輪用空気入りタイヤ１０及び後輪用空気入りタイヤのパターン剛性、溝部（主溝３４及びラグ溝３６）の面積及びエッヂ成分の関係について説明する。
【００５３】
前輪用空気入りタイヤ１０のパターン剛性ＰＦは、後輪用空気入りタイヤのパターン剛性ＰＲよりも大きくなるように設定されている。
【００５４】
すなわち、
ＰＦ＞ＰＲ ………（１）
を満足している。
【００５５】
また、後輪用空気入りタイヤの接地面に含まれる溝部（主溝及びラグ溝）の総面積ＮＲは、前輪用空気入りタイヤ１０の接地面に含まれる溝部（主溝３４及びラグ溝３６）の総面積ＮＦよりも大きくなるように設定されている。
【００５６】
すなわち、
ＮＲ＞ＮＦ ………（２）
を満足している。
【００５７】
さらに、後輪用空気入りタイヤの接地面に含まれる各陸部のサイプのタイヤ軸方向長さ（エッヂ成分）の総和ＳＲ（トータルエッヂ成分）は、前輪用空気入りタイヤ１０の接地面に含まれる各陸部３８のサイプ４０のタイヤ軸方向長さ（エッヂ成分）の総和ＳＦ（トータルエッヂ成分）よりも大きくなるように設定されている。
【００５８】
すなわち、
ＳＲ＞ＳＦ ………（３）
を満足している。
【００５９】
次に、図４に示すように、陸部４６にサイプが形成されていない場合のパターン剛性の算出方法について説明する。なお、パターン剛性の算出方法については、従来の算出方法と同様である。
【００６０】
先ず、図４に示すように、前輪用空気入りタイヤ１０について、タイヤ軸方向両側の接地端を通る周方向線ｌ、ｍの間にある各陸部４６の周方向剛性Ｇｉ（Ｎ／ｍｍ）を求める。
【００６１】
この周方向剛性Ｇｉは、下記の数式１により算出する。
【００６２】
【数１】

【００６３】
ここで、図４に示すように、上記数式１中のａ_iは各陸部４６の周方向長さ（ｍｍ）を意味し、ｂ_iは各陸部４６の幅方向長さ（ｍｍ）を意味し、ｔは各陸部４６の溝部（主溝３４又はラグ溝３６）から測定した高さ（ｍｍ）を意味し、Ｅはトレッドゴム３２のヤング率（Ｎ／ｍｍ²）を意味する。
【００６４】
なお、陸部が曲線形状をしている場合には、陸部の周方向長さとしては、複数箇所の周方向長さを測定しその平均値を用いる。また、陸部の幅方向長さとしては、複数箇所の幅方向長さを測定してその平均値を用いる。
【００６５】
上記数式１により各陸部４６の周方向剛性Ｇｉが算出されれば、次にタイヤの接地面内に含まれる各陸部４６の周方向剛性Ｇｉの総和Ｇを求める。
【００６６】
なお、接地面内に含まれる各陸部４６の周方向剛性Ｇｉの総和Ｇは、下記の数式２により算出する。
【００６７】
【数２】

【００６８】
ここで、上記数式２中のｎは接地面内に含まれる陸部４６の個数を意味する。
【００６９】
上記数式２により接地面内の各陸部４６の周方向剛性Ｇｉの総和Ｇが算出されれば、次にパターン剛性ＰＦ（Ｎ／ｍｍ・ｃｍ²）を求める。
【００７０】
なお、パターン剛性ＰＦは、下記の数式３により算出する。
【００７１】
【数３】

【００７２】
ここで、上記数式３中のＡ（ｃｍ²）は、タイヤの接地面積を意味する。
【００７３】
なお、後輪用空気入りタイヤのパターン剛性ＰＲについても同様に算出される。
【００７４】
ここで、図２に示すように、陸部３８にサイプ４０が形成されている場合のパターン剛性の算出方法について説明する。なお、この場合のパターン剛性の算出方法についても従来の算出方法と同様である。
【００７５】
陸部３８にサイプ４０が形成されている場合のパターン剛性の算出方法では、サイプが形成されていない場合の算出方法と比較して、陸部３８の周方向剛性の算出方法が異なるものとなる。
【００７６】
図２に示すように、例えば陸部３８の中央をタイヤ軸方向に貫通した１本のサイプ４０が形成されている場合において、図５に示すように、陸部３８を２つの小陸部３８Ａ、３８Ｂに分け、それぞれの周方向剛性ＧＡ、ＧＢを上記数式１により算出する。そして、これらの周方向剛性ＧＡ、ＧＢの総和ＧＡ＋ＧＢを求め、この総和ＧＡ＋ＧＢを各陸部３８の周方向剛性Ｇｉとする。
【００７７】
ここで、ＧＡを算出する場合には、小陸部３８Ａの周方向長さはａ８、幅方向長さはｂ８となる。ＧＢを算出する場合にも、同様に、小陸部３８Ｂの周方向長さはａ８、幅方向長さはｂ８となる。
【００７８】
後の算出過程はサイプが形成されていない場合と同様であり、上記数式２及び数式３によりパターン剛性が算出される。
【００７９】
図３に示すように、例えば陸部４２にタイヤ軸方向に２本のサイプ４４が形成されている場合において、そのサイプ４４が陸部４２の途中まで達している場合には、図６（Ａ）に示すように、サイプ４４のない領域Ｓ１とサイプ４４がある領域Ｓ２とに分けて、それぞれの周方向剛性Ｇ１、Ｇ２を上記数式１により算出する。そして、これらの周方向剛性Ｇ１、Ｇ２の総和Ｇ１＋Ｇ２を求め、この総和Ｇ１＋Ｇ２を陸部４２の周方向剛性Ｇｉとする。
【００８０】
ここで、Ｇ１を算出する場合には、領域Ｓ１の陸部４２の周方向長さはａ１、幅方向長さはｂ１となる。
【００８１】
また、Ｇ２を算出する場合には、サイプ４４で区画された各小陸部Ｓ２Ａ、Ｓ２Ｂ、Ｓ２Ｃの各周方向剛性の総和として算出する。例えば、領域Ｓ２Ａの周方向長さはａ２であり、幅方向長さはｂ２である。
【００８２】
後の算出過程はサイプが形成されていない場合と同様であり、上記数式２及び数式３によりパターン剛性が算出される。
【００８３】
一方、図６（Ｂ）に示すように、例えばサイプ５０が陸部５２の略中央に２本形成されている場合には、同様にして、サイプ５０のない領域Ｓ３（両側２つ）とサイプ５０がある領域Ｓ４（中央）とに分けて、それぞれの周方向剛性Ｇ３、Ｇ４を上記数式１により算出する。そして、これらの周方向剛性Ｇ３、Ｇ４の総和２Ｇ３＋Ｇ４を求め、この総和２Ｇ３＋Ｇ４を陸部５２の周方向剛性Ｇｉとする。
【００８４】
Ｇ３を算出する場合には、領域Ｓ３の陸部５２の周方向長さはａ３、幅方向長さはｂ３となる。
【００８５】
また、Ｇ４を算出する場合には、サイプ５０で区画された各小陸部Ｓ４Ａ、Ｓ４Ｂ、Ｓ４Ｃの各周方向剛性の総和として算出する。例えば、小陸部Ｓ４Ａの周方向長さはａ４であり、幅方向長さはｂ４である。
【００８６】
後の算出過程はサイプが形成されていない場合と同様であり、上記数式２及び数式３によりパターン剛性が算出される。
【００８７】
さらに、図６（Ｃ）に示すように、例えばサイプ５４が陸部５６のタイヤ軸方向両側から陸部５６内部にかけて上下対称に２本形成されている場合には、サイプ５４が１本の領域Ｓ５（両側２つ）とサイプ５４が２本の領域Ｓ６（中央）とに分けて、それぞれの周方向剛性Ｇ５、Ｇ６を上記数式１により算出する。そして、これらの周方向剛性Ｇ５、Ｇ６の総和２Ｇ５＋Ｇ６を求め、この総和２Ｇ５＋Ｇ６を陸部５６の周方向剛性Ｇｉとする。
【００８８】
Ｇ５を算出する場合には、領域Ｓ５の陸部５６の周方向長さａ５、幅方向長さｂ５を数式１に代入して求める第１の剛性と、周方向長さａ６、幅方向長さｂ５を数式１に代入して求める第２の剛性の和となる。
【００８９】
また、Ｇ６を算出する場合には、領域Ｓ６Ａの陸部５６の周方向長さａ６、幅方向長さｂ６を数式１に代入して求める第１の剛性と、領域Ｓ６Ｂの陸部５６の周方向長さａ７、幅方向長さｂ６を数式１に代入して求める第２の剛性と、領域Ｓ６Ｃの陸部５６の周方向長さａ６、幅方向長さｂ６を数式１に代入して求める第３の剛性との和となる。
【００９０】
後の算出過程はサイプが形成されていない場合と同様であり、上記数式２及び数式３によりパターン剛性が算出される。
【００９１】
なお、図示しないが、上記説明した前輪用空気入りタイヤ１０を車両のフロント軸に装着し、後輪用空気入りタイヤを車両のリア軸に装着する。
【００９２】
次に、前後輪用空気入りタイヤユニットの作用及び効果について説明する。
【００９３】
制動中の車両では、タイヤが発生する制動力が車両の重心まわりにモーメントを発生させるため、フロント軸の荷重が増大し、リア軸の荷重が減少することが知られている。
【００９４】
また、現在市販されている車両の多くはＦＦ車やＦＦベースの４ＷＤ車が多く、その機構上、通常走行時でも前輪の荷重が大きい。さらに多くの場合、運転者のみ、若しくは助手席に同乗者が乗車した状態で使用されることが多く、フロント軸に作用する荷重が大きくなる。
【００９５】
これら使用状況の背景から、必然的に制動時の前輪荷重は後輪荷重に対して数倍大きくなることがわかった。
【００９６】
ところで、制動力Ｆは、簡単にはＦ＝μ×Ｗの式で表される。μは摩擦係数、Ｗは荷重である。したがって、Ｗが大きい前輪が車両全体の制動力に及ぼす影響は、後輪と比較して極めて大きいものとなる。
【００９７】
ここで、μの大小に大きな影響を与える要因の一つにブロック剛性がある。制動時にはブロック剛性の蹴り出し側（後に接地する側）から踏み込み側（先に接地する側）へ向かう力が、ブロックに作用するため、ブロックは、せん断＋曲げ変形をする。その際、ブロック剛性が小さいと曲げ変形が増大してしまい、いわゆる倒れ込みが発生するので接地性が悪化し、制動力Ｆが減少してしまう。すなわち、μが低下してしまう。このとき、ある程度はブロック側壁も接地するため、潤滑路面においてはその側壁と路面との間に水が介在して、より一層μが低下してしまう。
【００９８】
したがって、μを向上させるためには、ブロック剛性を高くすることが有効であるが、上記従来技術でも述べたように、ブロック剛性を高く設定すると必然的に軸方向のエッヂ成分、ネガティブ（溝部）面積が減少するため、潤滑路面での操縦安定性が悪化してしまう恐れがある。
【００９９】
そこで、本発明の前後輪用空気入りタイヤユニットによれば、特に荷重Ｗが大きく作用する前輪用空気入りタイヤ１０のパターン剛性ＰＦを、比較的荷重Ｗが小さい後輪用空気入りタイヤのパターン剛性ＰＲよりも大きくすることにより、大きな制動力が必要な前輪用空気入りタイヤ１０においてμを向上させることができる。この結果、車両の制動性能を上げることができる。
【０１００】
特に、後輪用空気入りタイヤのパターン剛性ＰＲは比較的小さくすることにより、後輪用空気入りタイヤのエッヂ成分やネガティブ面積を前輪用空気入りタイヤと比較して増加することが可能となる。エッヂ成分やネガティブ面積を増加することにより、後輪用空気入りタイヤの接地面の排水性を向上させることができるため、潤滑路面での車両の操縦安定性の悪化を防止できる。
【０１０１】
このように、本発明によれば、潤滑路面においても、操縦安定性の悪化を防止すると同時に、車両の制動距離を短くすることができる。
【０１０２】
（試験例）
次に、本発明のタイヤ等を用いた車両の制動試験について説明する。
【０１０３】
制動試験は、１９５／６５Ｒ１４のタイヤサイズの試験タイヤを５．５Ｊのリムに内圧２００ＫＰＡで組付け、実車に装着して行った。
【０１０４】
試験条件は、車両：ＦＦ乗用車、装着位置：４輪、前輪荷重：３．８２ＫＮ、後輪荷重：２．６０ＫＮ、２名乗車相当、初速度：８０Ｋｍ／ｈ、路面：ＤＲＹアスファルト、ＡＢＳ作動、である。
【０１０５】
ここで、試験対象のタイヤについて説明する。
【０１０６】
実施例１のタイヤとして、前輪用空気入りタイヤのパターン剛性ＰＦと後輪用空気入りタイヤのパターン剛性ＰＲとの関係がＰＦ＞ＰＲであり、前輪用空気入りタイヤのエッヂ成分ＳＦと後輪用空気入りタイヤのエッヂ成分ＳＲとの関係がＳＦ＜ＳＲであり、図４に示すトレッドパターンのタイヤを前輪用空気入りタイヤとしてフロント軸に装着し、図３に示すトレッドパターンの後輪用空気入りタイヤをリア軸に装着した。
【０１０７】
比較例１のタイヤとして、ＰＦ＜ＰＲ、ＳＦ＞ＳＲであり、図３に示すトレッドパターンのタイヤを前輪用空気入りタイヤとしてフロント軸に装着し、図４に示すトレッドパターンの後輪用空気入りタイヤをリア軸に装着した。すなわち、実施例１と前後を逆に装着した。
【０１０８】
従来例のタイヤとして、ＰＦ＝ＰＲ、ＳＦ＝ＳＲであり、図２に示すトレッドパターンのタイヤを前輪用空気入りタイヤ及び後輪用空気入りタイヤとしてフロント軸及びリア軸にそれぞれ装着した。
【０１０９】
本試験の結果については、以下、表１に示すようになった。
【０１１０】
ここで、比較評価は、上記試験条件下で実施した制動距離（制動開始から停止までに走った距離）で、従来例のタイヤを１００として指数表示した。表１中の数値は、小さいほど制動距離が短く良好であることを意味している。
【０１１１】
また、ＷＥＴ路面（水深２ｍｍ）での操縦安定性（１０項目のフィーリング評点の平均値を指数化）を、従来例のタイヤを１００として示した。表１の数値が小さいほど良好であることを意味している。
【０１１２】
【表１】

【０１１３】
上記表１に示すように、本発明である実施例１のタイヤでは、従来のタイヤと比較して制動距離が大幅に短くなった。すなわち、本発明のタイヤによれば、制動性能が向上していることが判明した。
【０１１４】
また、操縦安定性については、実施例１のタイヤではパターン剛性を高くした分、従来例のタイヤよりも低下したが、大幅に低下することはなく、操縦安定性の悪化を極力防止することができた。
【０１１５】
一方、比較例１のタイヤでは、従来例のタイヤと比較して、操縦安定性は若干上昇したが、制動距離が大幅に長くなり、制動性能の低下が著しいことが判明した。
【０１１６】
【発明の効果】
本発明の前後輪用空気入りタイヤユニット、前後輪用空気入りタイヤユニットの装着方法及び前後輪用空気入りタイヤユニットを装着した車両によれば、潤滑路面での操縦安定性を悪化させることなく制動性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の前輪用空気入りタイヤのタイヤ軸方向の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の前輪用空気入りタイヤのトレッドパターンを示した図である。
【図３】本発明の一実施形態の前輪用空気入りタイヤのトレッドパターンとは、別タイプのトレッドパターンを示した図である。
【図４】本発明の一実施形態の前輪用空気入りタイヤのトレッドパターンとは、別タイプのトレッドパターンを示した図である。
【図５】陸部に１本のサイプが形成されている場合の各陸部の周方向剛性の算出方法について示した図である。
【図６】陸部に２本のサイプが形成されている場合の各陸部の周方向剛性の算出方法について示した図である。
【符号の説明】
１０前輪用空気入りタイヤ
３０トレッド部
３４主溝（溝部）
３６ラグ溝（溝部）
３８陸部
４０サイプ
４２陸部
４４サイプ
４６陸部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic tire unit for front and rear wheels that can prevent a reduction in steering stability and shorten a braking distance, a method for mounting a pneumatic tire unit for front and rear wheels, and a vehicle equipped with a pneumatic tire unit for front and rear wheels.
[0002]
[Prior art]
In recent years, automobiles equipped with an anti-lock brake system (hereinafter referred to as “ABS”) as means for increasing braking force have become widespread. There are various types of ABS, all of which measure wheel speed, relax the brake before the tire locks, and repeatedly control the braking operation to shorten the braking distance and brake. It is a system that stabilizes vehicle behavior inside. Conventionally, in order to improve the ABS braking performance, techniques such as changing the tread rubber or increasing the pattern rigidity have been used.
[0003]
However, changing the tread rubber to improve the braking performance often has drawbacks such as an increase in rolling resistance.
[0004]
In addition, when pattern rigidity is increased in order to improve braking performance, the edge component in the axial direction generally decreases, the negative (groove) area decreases, and steering stability on the lubricated road surface deteriorates. There was a problem.
[0005]
Conventionally, there is a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-158908 as a technique for mounting tires having different pattern stiffnesses on front tires and rear tires of an automobile, and braking of an automobile equipped with ABS. With the challenge of shortening the distance, the pattern rigidity of the rear wheels is made larger than the pattern rigidity of the front wheels.
[0006]
However, in this publication, it is explained that it is a good idea to improve the rise of the rear sexual power in the ABS control mechanism, but the control method varies widely depending on the manufacturer and vehicle type, There is no guarantee that this is a general trend.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in consideration of the above fact, the present invention uses a tire having a large pattern rigidity as a front wheel and uses a tire having a small pattern rigidity as a rear wheel, thereby improving braking performance without deteriorating steering stability on a lubricated road surface. It is an object of the present invention to provide a pneumatic tire unit for front and rear wheels that can be improved, a method for installing the pneumatic tire unit for front and rear wheels, and a vehicle equipped with the pneumatic tire unit for front and rear wheels.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  The pneumatic tire unit for front and rear wheels according to claim 1 includes a plurality of land portions divided by grooves formed in the tread portion, and the sum of the circumferential rigidity of each land portion is divided by the area of the ground contact surface. A pneumatic tire unit for front and rear wheels comprising a pneumatic tire for front wheels and a pneumatic tire for rear wheels having a predetermined pattern rigidity, wherein the pattern rigidity of the pneumatic tire for front wheels is the pneumatic tire for rear wheels. Greater than tire pattern stiffnessIn addition, the total area of the groove portion included in the ground contact surface of the rear wheel pneumatic tire is larger than the total area of the groove portion included in the ground contact surface of the front wheel pneumatic tire.It is characterized by
[0009]
Next, the function and effect of the pneumatic tire unit for front and rear wheels according to claim 1 will be described.
[0010]
In a vehicle being braked, it is known that the braking force generated by the tire generates a moment around the center of gravity of the vehicle, so that the load on the front shaft increases and the load on the rear shaft decreases.
[0011]
Also, many of the vehicles currently on the market are FF vehicles and FF-based 4WD vehicles, and due to the mechanism, the load on the front wheels is large even during normal travel. In many cases, it is often used only with the driver or with a passenger in the passenger seat, and the load acting on the front shaft becomes large.
[0012]
From the background of these usage conditions, it was found that the front wheel load during braking inevitably increases several times with respect to the rear wheel load.
[0013]
Incidentally, the braking force F is simply expressed by the equation F = μ × W. μ is a friction coefficient and W is a load. Therefore, the influence of the front wheels having a large W on the braking force of the entire vehicle is extremely large compared to the rear wheels.
[0014]
Here, one of the factors that greatly affects the size of μ is the block rigidity. At the time of braking, the force from the kicking side of the block (the side to be grounded later) to the stepping side (the side to be grounded first) acts on the block, so that the block undergoes shear + bending deformation. At that time, if the block rigidity is small, bending deformation increases, so-called collapse occurs, so that the ground contact property deteriorates and the braking force F decreases. That is, μ decreases. At this time, since the block side wall is also grounded to some extent, water is interposed between the side wall and the road surface on the lubricated road surface, and μ further decreases.
[0015]
Therefore, in order to improve μ, it is effective to increase the block rigidity. However, as described in the above prior art, if the block rigidity is set to be high, the edge component in the axial direction and the groove (negative) are inevitably set. Since the area is reduced, the drainage performance is deteriorated, and the steering stability on the lubricating road surface may be deteriorated.
[0016]
Therefore, in the pneumatic tire unit for front and rear wheels according to the present invention, the pattern rigidity of the pneumatic tire for front wheels, which is particularly affected by the load W, is made larger than the pattern rigidity of the pneumatic tire for rear wheels with a relatively small load W. Thus, μ can be improved in a pneumatic tire for a front wheel that requires a large braking force. Thereby, the braking performance of the vehicle can be improved.
[0017]
At the same time, the pattern rigidity of the pneumatic tire for the rear wheels can be made relatively small, so that the edge component and groove area of the pneumatic tire for the rear wheels can be increased, and the drainage on the ground contact surface of the pneumatic tire for the rear wheels can be improved. Can be improved. For this reason, it is possible to prevent the deterioration of the steering stability of the vehicle on the lubricated road surface.
[0018]
The “pattern rigidity”, which will be described in detail later, refers to a value obtained by dividing the sum of the circumferential rigidity of each land portion included in the ground contact surface by the ground contact area.
[0021]
In general, when the pattern rigidity of a tire is increased, the groove (negative) area is reduced, so that drainage is deteriorated and steering stability is deteriorated.
[0022]
Therefore, in the pneumatic tire unit for front and rear wheels of the present invention, the total area of the grooves included in the ground contact surface of the pneumatic tire for rear wheels that can reduce pattern rigidity is included in the ground contact surface of the pneumatic tire for front wheels. By making it larger than the total area of the groove portion, it is possible to improve the drainage performance of the contact portion between the pneumatic tire for the rear wheels and the road surface, and it is possible to prevent a decrease in steering stability of the vehicle.
[0023]
In particular, in a front wheel pneumatic tire that requires a relatively large pattern rigidity, the groove area cannot be increased. Therefore, it is effective to increase the groove area of the rear wheel pneumatic tire.
[0024]
The “groove portion” includes a main groove extending in the tire circumferential direction, a lug groove extending in the tire axial direction, and the like.
[0025]
  Claim 2In the pneumatic tire unit for front and rear wheels described inA pneumatic tire for a front wheel and a rear wheel having a plurality of land portions divided by grooves formed in a tread portion, and having a predetermined pattern rigidity obtained by dividing the sum of the circumferential rigidity of each land portion by the area of the ground contact surface A pneumatic tire unit for front and rear wheels composed of a pneumatic tire for a vehicle, wherein the pattern stiffness of the pneumatic tire for the front wheels is greater than the pattern stiffness of the pneumatic tire for the rear wheels,A sipe extending in the tire axial direction is formed in the land portion, and the sum of the tire axial direction lengths of the sipe formed in the land portion included in the ground contact surface of the pneumatic tire for rear wheels is It is larger than the sum total of the tire axial direction length of the sipe formed in the said land part contained in the contact surface of the pneumatic tire for front wheels.
[0026]
  next,Claim 2The effect of the pneumatic tire unit for front and rear wheels described in the above will be described.
  In the pneumatic tire unit for front and rear wheels according to the present invention, the pattern rigidity of the pneumatic tire for front wheels, particularly where the load W acts greatly, is made larger than the pattern rigidity of the pneumatic tire for rear wheels with a relatively small load W. Μ can be improved in a pneumatic tire for a front wheel that requires a large braking force. Thereby, the braking performance of the vehicle can be improved.
  At the same time, the pattern rigidity of the pneumatic tire for the rear wheels can be made relatively small, so that the edge component and groove area of the pneumatic tire for the rear wheels can be increased, and the drainage performance on the ground contact surface of the pneumatic tire for the rear wheels can be increased. Can be improved. For this reason, it is possible to prevent the deterioration of the steering stability of the vehicle on the lubricated road surface.
[0027]
In general, when the tire pattern rigidity is increased, the sipe length (edge component) in the tire axial direction is reduced, so that the drainage property is deteriorated and the steering stability is deteriorated.
[0028]
On the other hand, sipe is necessary for ensuring steering stability when traveling on a lubricated road surface, and in order to exert such a function, it is necessary to secure a certain length in the tire axial direction together with the front and rear wheels.
[0029]
Therefore, in the pneumatic tire unit for front and rear wheels of the present invention, the sum of the lengths (edge components) in the tire axial direction of the sipe formed on the land portion included in the contact surface of the pneumatic tire for the rear wheels (total edge component) Is made larger than the sum (total edge component) of the tire axial direction length (edge component) of the sipe formed on the land portion included in the ground contact surface of the front wheel pneumatic tire. It is possible to improve the drainage of the contact portion with the road surface, and to prevent a decrease in the steering stability of the vehicle.
[0030]
Particularly, in a pneumatic tire for a front wheel that requires a relatively large pattern rigidity, the edge component and the total edge component cannot be increased. Therefore, it is effective to increase the total edge component of the pneumatic tire for a rear wheel.
[0031]
  Claim 3In the mounting method of the pneumatic tire unit for the front and rear wheels described inClaim 1 or claim 2The front-wheel pneumatic tire constituting the front-and-rear pneumatic tire unit described in 1 is mounted on the front shaft of the vehicle, and the rear-wheel pneumatic tire is mounted on the rear shaft.
[0032]
  next,Claim 3The effect of the mounting method of the pneumatic tire unit for front and rear wheels described in 1 will be described.
[0033]
  Claim 1 or claim 2The front tire pneumatic tire unit is mounted on the front axle of the vehicle and the rear tire is mounted on the rear axle. Accordingly, the braking performance can be improved without deteriorating the steering stability on the lubricated road surface.
[0034]
  Claim 4For vehicles equipped with the front and rear wheel pneumatic tire units described inClaim 1 or claim 2The pneumatic tire unit for front and rear wheels described in 1 is mounted.
[0035]
  next,Claim 4The effect of the vehicle equipped with the pneumatic tire unit for the front and rear wheels described in 1 will be described.
[0036]
  Claim 1 or claim 2In the vehicle equipped with the pneumatic tire unit for front and rear wheels described in (1), the braking performance can be improved without deteriorating the steering stability on the lubricated road surface.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a pneumatic tire unit for front and rear wheels according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0038]
The front and rear wheel pneumatic tire unit includes a front wheel pneumatic tire and a rear wheel pneumatic tire (not shown).
[0039]
First, the overall structure of the front wheel pneumatic tire will be described.
[0040]
As shown in FIG. 1, a front wheel pneumatic tire 10 (hereinafter simply referred to as “tire 10”) according to this embodiment includes a pair of left and right bead cores 12 and a pair of bead cores 12 in the same manner as a normal pneumatic tire. The bead core 12 is provided with a carcass 14 straddling a toroid.
[0041]
The carcass 14 is composed of one carcass ply 16 made of a radial carcass cord layer. The carcass ply 16 is folded around the bead core 12 from the inner side to the outer side in the tire axial direction.
[0042]
A stiffener 20 made of rubber having a relatively high hardness is disposed between the main body portion 16A and the folded portion 16B of the carcass ply 16 in order to ensure the rigidity of the bead portion 18.
[0043]
A side rubber layer 24 constituting the sidewall portion 22 is formed on the outer side in the tire axial direction of the carcass 14, and an inner liner 26 is provided on the inner side in the tire axial direction of the carcass 14.
[0044]
A belt 28 is disposed outside the carcass 14 in the tire radial direction. The belt 28 is composed of two layers of

belt layers

28A and 28B in which a cord having a relatively small angle with respect to the tread circumferential direction is rubber-coated, and the cords of the belt layers 28A and 28B intersect each other. Is provided.
[0045]
A tread rubber 32 constituting the tread portion 30 is provided outside the belt 28 in the tire radial direction.
[0046]
As shown in FIG. 2, the tread portion 30 has five main grooves 34 (omitted in FIG. 1) extending in the tire circumferential direction and a plurality of lug grooves 36 (omitted in FIG. 1) extending in the tire width direction. Are formed at intervals. In the tread portion 30, a plurality of land portions 38 (not shown in FIG. 1) divided by a main groove 34 and a lug groove 36 are formed.
[0047]
In the present embodiment, the height of all land portions 38 measured from the bottom of the main groove 34 is set to 8 mm (constant).
[0048]
As shown in FIG. 2, a single sipe 40 extending in the tire axial direction is formed at substantially the center in the circumferential direction of each land portion 38. The depth of the sipe 40 is set to 8 mm (constant).
[0049]
Since the structure of the pneumatic tire for the rear wheels constituting the front and rear wheel pneumatic tire unit is basically the same as the structure of the pneumatic tire 10 for the front wheels, description thereof is omitted.
[0050]
In addition, it is not restricted to the case where one sipe 40 is formed in each land portion 38, and as shown in FIG. 3, two sipe 44 extending in the tire axial direction are formed in each land portion 42. It may be a case where a sipe is not formed in each land portion 46 as shown in FIG.
[0051]
However, the combination of the front-wheel pneumatic tire 10 and the rear-wheel pneumatic tire is determined depending on the pattern rigidity, edge component, groove portion (for the front-wheel pneumatic tire 10 and the rear-wheel pneumatic tire). Since the areas of the main groove 34 and the lug groove 36) are different, the following relationship is followed.
[0052]
Here, the relationship between the pattern rigidity, the area of the groove (the main groove 34 and the lug groove 36), and the edge component of the front tire 10 and the rear tire will be described.
[0053]
The pattern rigidity PF of the front wheel pneumatic tire 10 is set to be larger than the pattern rigidity PR of the rear wheel pneumatic tire.
[0054]
That is,
PF> PR (1)
Is satisfied.
[0055]
Further, the total area NR of the grooves (main grooves and lug grooves) included in the ground contact surface of the pneumatic tire for rear wheels is equal to the grooves (main grooves 34 and lug grooves 36) included in the contact surface of the pneumatic tire 10 for front wheels. Is set to be larger than the total area NF.
[0056]
That is,
NR> NF (2)
Is satisfied.
[0057]
Further, the sum SR (total edge component) of the tire axial length (edge component) of each land sipe included in the contact surface of the pneumatic tire for rear wheels is included in the contact surface of the pneumatic tire 10 for front wheels. The total length SF (total edge component) of the length (edge component) in the tire axial direction of the sipe 40 of each land portion 38 is set to be larger.
[0058]
That is,
SR> SF (3)
Is satisfied.
[0059]
Next, as shown in FIG. 4, a method for calculating the pattern stiffness when no sipe is formed on the land portion 46 will be described. The pattern rigidity calculation method is the same as the conventional calculation method.
[0060]
First, as shown in FIG. 4, with respect to the pneumatic tire 10 for the front wheels, the circumferential rigidity Gi (N / mm) of each land portion 46 between the circumferential lines 1 and m passing through the ground contact ends on both sides in the tire axial direction. Ask for.
[0061]
The circumferential rigidity Gi is calculated by the following formula 1.
[0062]
[Expression 1]

[0063]
Here, as shown in FIG._iMeans the circumferential length (mm) of each land portion 46, b_iMeans the length (mm) in the width direction of each land portion 46, t means the height (mm) measured from the groove portion (main groove 34 or lug groove 36) of each land portion 46, and E means tread rubber. Young's modulus of 32 (N / mm²).
[0064]
When the land portion has a curved shape, the circumferential length of the land portion is measured at a plurality of locations in the circumferential direction and the average value is used. Moreover, as the width direction length of a land part, the width direction length of several places is measured and the average value is used.
[0065]
If the circumferential rigidity Gi of each land portion 46 is calculated by the above mathematical formula 1, then the sum G of the circumferential rigidity Gi of each land portion 46 included in the ground contact surface of the tire is obtained.
[0066]
The total sum G of the circumferential rigidity Gi of each land portion 46 included in the ground plane is calculated by the following formula 2.
[0067]
[Expression 2]

[0068]
Here, n in the above formula 2 means the number of land portions 46 included in the ground plane.
[0069]
If the total sum G of the circumferential rigidity Gi of each land portion 46 in the ground plane is calculated by the above formula 2, then the pattern rigidity PF (N / mm · cm²)
[0070]
The pattern rigidity PF is calculated by the following mathematical formula 3.
[0071]
[Equation 3]

[0072]
Here, A (cm in the above formula 3²) Means the contact area of the tire.
[0073]
The pattern stiffness PR of the rear wheel pneumatic tire is calculated in the same manner.
[0074]
Here, as shown in FIG. 2, a method for calculating the pattern stiffness when the sipe 40 is formed in the land portion 38 will be described. In this case, the pattern stiffness calculation method is the same as the conventional calculation method.
[0075]
In the calculation method of the pattern rigidity when the sipe 40 is formed in the land portion 38, the calculation method of the circumferential rigidity of the land portion 38 is different from the calculation method when the sipe is not formed. .
[0076]
As shown in FIG. 2, for example, when one sipe 40 penetrating the center of the land portion 38 in the tire axial direction is formed, the land portion 38 is divided into two small land portions 38A as shown in FIG. , 38B, and the respective circumferential rigidity GA, GB are calculated by the above-mentioned formula 1. Then, the sum GA + GB of these circumferential rigidity GA, GB is obtained, and this sum GA + GB is set as the circumferential rigidity Gi of each land portion 38.
[0077]
Here, when calculating GA, the circumferential direction length of the small land portion 38A is a8, and the width direction length is b8. Similarly, when calculating GB, the circumferential length of the small land portion 38B is a8 and the length in the width direction is b8.
[0078]
The subsequent calculation process is the same as that in the case where the sipe is not formed, and the pattern rigidity is calculated by Equation 2 and Equation 3 above.
[0079]
As shown in FIG. 3, for example, when two sipe 44 are formed in the tire axial direction in the land portion 42, when the sipe 44 reaches the middle of the land portion 42, FIG. ), The circumferential stiffnesses G1 and G2 are calculated by the above Equation 1 by dividing into the region S1 without the sipe 44 and the region S2 with the sipe 44. Then, a sum G1 + G2 of the circumferential rigidity G1 and G2 is obtained, and this sum G1 + G2 is set as the circumferential rigidity Gi of the land portion 42.
[0080]
Here, when calculating G1, the circumferential length of the land portion 42 in the region S1 is a1, and the width length is b1.
[0081]
Further, when calculating G2, it is calculated as the sum of the circumferential stiffnesses of the small land portions S2A, S2B, S2C partitioned by the sipe 44. For example, the circumferential direction length of the region S2A is a2, and the width direction length is b2.
[0082]
The subsequent calculation process is the same as that in the case where the sipe is not formed, and the pattern rigidity is calculated by Equation 2 and Equation 3 above.
[0083]
On the other hand, as shown in FIG. 6B, for example, when two sipes 50 are formed in the approximate center of the land portion 52, similarly, the region S3 (two on both sides) without the sipes 50 and the sipes are formed. 50 is divided into a certain region S4 (center), and the respective circumferential stiffnesses G3 and G4 are calculated by the above-described equation 1. Then, a sum 2G3 + G4 of the circumferential rigidity G3, G4 is obtained, and this sum 2G3 + G4 is set as the circumferential rigidity Gi of the land portion 52.
[0084]
When calculating G3, the circumferential length of the land portion 52 in the region S3 is a3, and the widthwise length is b3.
[0085]
Moreover, when calculating G4, it calculates as the sum total of each circumferential direction rigidity of each small land part S4A, S4B, S4C divided by the sipe 50. FIG. For example, the circumferential direction length of the small land portion S4A is a4, and the width direction length is b4.
[0086]
The subsequent calculation process is the same as that in the case where the sipe is not formed, and the pattern rigidity is calculated by Equation 2 and Equation 3 above.
[0087]
Furthermore, as shown in FIG. 6C, for example, when two sipes 54 are formed symmetrically from the both sides in the tire axial direction of the land portion 56 to the inside of the land portion 56, the sipe 54 has one region. S5 (two on both sides) and sipe 54 are divided into two regions S6 (center), and the respective circumferential stiffnesses G5 and G6 are calculated according to Equation 1 above. Then, the sum 2G5 + G6 of these circumferential rigidity G5, G6 is obtained, and this sum 2G5 + G6 is set as the circumferential rigidity Gi of the land portion 56.
[0088]
When calculating G5, the first rigidity obtained by substituting the circumferential length a5 and the width length b5 of the land portion 56 of the region S5 into Equation 1, the circumferential length a6, and the width length. This is the sum of the second rigidity obtained by substituting b5 into Equation 1.
[0089]
When calculating G6, the first rigidity obtained by substituting the circumferential length a6 and the width length b6 of the land portion 56 in the region S6A into Equation 1 and the circumference of the land portion 56 in the region S6B. The second rigidity obtained by substituting the direction length a7 and the width direction length b6 into Equation 1, the circumferential length a6 and the width direction length b6 of the land portion 56 of the region S6C are obtained by substituting into Equation 1. This is the sum of the third rigidity.
[0090]
The subsequent calculation process is the same as that in the case where the sipe is not formed, and the pattern rigidity is calculated by Equation 2 and Equation 3 above.
[0091]
Although not shown, the front wheel pneumatic tire 10 described above is mounted on the front shaft of the vehicle, and the rear wheel pneumatic tire is mounted on the rear shaft of the vehicle.
[0092]
Next, functions and effects of the pneumatic tire unit for the front and rear wheels will be described.
[0093]
In a vehicle being braked, it is known that the braking force generated by the tire generates a moment around the center of gravity of the vehicle, so that the load on the front shaft increases and the load on the rear shaft decreases.
[0094]
Also, many of the vehicles currently on the market are FF vehicles and FF-based 4WD vehicles, and due to the mechanism, the load on the front wheels is large even during normal travel. In many cases, it is often used only with the driver or with a passenger in the passenger seat, and the load acting on the front shaft becomes large.
[0095]
From the background of these usage conditions, it was found that the front wheel load during braking inevitably increases several times with respect to the rear wheel load.
[0096]
Incidentally, the braking force F is simply expressed by the equation F = μ × W. μ is a friction coefficient and W is a load. Therefore, the influence of the front wheels having a large W on the braking force of the entire vehicle is extremely large compared to the rear wheels.
[0097]
Here, one of the factors that greatly affects the size of μ is the block rigidity. At the time of braking, the force from the kicking side of the block (the side to be grounded later) to the stepping side (the side to be grounded first) acts on the block, so that the block undergoes shear + bending deformation. At that time, if the block rigidity is small, bending deformation increases, so-called collapse occurs, so that the ground contact property deteriorates and the braking force F decreases. That is, μ decreases. At this time, since the block side wall is also grounded to some extent, water is interposed between the side wall and the road surface on the lubricated road surface, and μ further decreases.
[0098]
Therefore, in order to improve μ, it is effective to increase the block rigidity. However, as described in the above prior art, if the block rigidity is set high, the edge component in the axial direction is inevitably negative (groove). Since the area decreases, the steering stability on the lubricated road surface may be deteriorated.
[0099]
Therefore, according to the pneumatic tire unit for the front and rear wheels of the present invention, the pattern stiffness PF of the pneumatic tire 10 for the front wheels, which is particularly affected by the load W, is changed to the pattern stiffness of the pneumatic tire for the rear wheels, which has a relatively small load W. By making it larger than PR, it is possible to improve μ in the front-wheel pneumatic tire 10 that requires a large braking force. As a result, the braking performance of the vehicle can be improved.
[0100]
In particular, by making the pattern rigidity PR of the pneumatic tire for the rear wheel relatively small, the edge component and the negative area of the pneumatic tire for the rear wheel can be increased as compared with the pneumatic tire for the front wheel. By increasing the edge component and the negative area, it is possible to improve the drainage performance of the ground contact surface of the pneumatic tire for the rear wheel, and thus it is possible to prevent the deterioration of the steering stability of the vehicle on the lubricated road surface.
[0101]
Thus, according to the present invention, it is possible to reduce the braking distance of the vehicle at the same time as preventing the deterioration of the steering stability even on the lubricated road surface.
[0102]
(Test example)
Next, a vehicle braking test using the tire of the present invention will be described.
[0103]
The braking test was performed by attaching a test tire having a tire size of 195/65 R14 to a 5.5 J rim at an internal pressure of 200 KPA and mounting it on an actual vehicle.
[0104]
Test conditions are: vehicle: FF passenger car, mounting position: 4 wheels, front wheel load: 3.82 KN, rear wheel load: 2.60 KN, equivalent to 2 passengers, initial speed: 80 Km / h, road surface: DRY asphalt, ABS operation, It is.
[0105]
Here, the test target tire will be described.
[0106]
As the tire of Example 1, the relationship between the pattern rigidity PF of the front tire and the pattern rigidity PR of the rear tire is PF> PR, and the edge component SF of the front tire and the rear wheel The relationship with the edge component SR of the pneumatic tire is SF <SR, and the tread pattern tire shown in FIG. 4 is mounted on the front shaft as a front wheel pneumatic tire, and the tread pattern rear wheel pneumatic shown in FIG. Tires were mounted on the rear axle.
[0107]
As tires of Comparative Example 1, PF <PR, SF> SR, and the tread pattern tire shown in FIG. 3 is mounted on the front shaft as a front wheel pneumatic tire, and the tread pattern rear wheel pneumatic shown in FIG. Tires were mounted on the rear axle. That is, the front and rear of Example 1 were installed in reverse.
[0108]
As tires of the conventional example, PF = PR and SF = SR, and the tires of the tread pattern shown in FIG. 2 were mounted on the front shaft and the rear shaft as a front wheel pneumatic tire and a rear wheel pneumatic tire, respectively.
[0109]
The results of this test are as shown in Table 1 below.
[0110]
Here, the comparative evaluation was a braking distance (a distance traveled from the start to the stop of the braking) performed under the above-described test conditions, and the index was displayed with the conventional tire as 100. The numerical value in Table 1 means that the smaller the braking distance, the better.
[0111]
Further, the steering stability on the WET road surface (water depth 2 mm) (the average value of the feeling score of 10 items is indexed) is shown as 100 for the conventional tire. It means that it is so favorable that the numerical value of Table 1 is small.
[0112]
[Table 1]

[0113]
As shown in Table 1 above, in the tire of Example 1 which is the present invention, the braking distance was significantly shortened as compared with the conventional tire. That is, according to the tire of this invention, it turned out that the braking performance is improving.
[0114]
In addition, the steering stability of the tire of Example 1 was lower than that of the conventional tire by increasing the pattern rigidity. did it.
[0115]
On the other hand, in the tire of Comparative Example 1, although the steering stability was slightly increased as compared with the conventional tire, it was found that the braking distance was significantly increased and the braking performance was significantly reduced.
[0116]
【The invention's effect】
According to the pneumatic tire unit for front and rear wheels, the mounting method of the pneumatic tire unit for front and rear wheels, and the vehicle equipped with the pneumatic tire unit for front and rear wheels according to the present invention, braking without deteriorating steering stability on the lubricated road surface Performance can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view in the tire axial direction of a pneumatic tire for a front wheel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a tread pattern of a pneumatic tire for a front wheel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing a tread pattern of a different type from the tread pattern of the pneumatic tire for a front wheel according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a tread pattern of a different type from the tread pattern of the pneumatic tire for a front wheel according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a method of calculating circumferential rigidity of each land portion when one sipe is formed in the land portion.
FIG. 6 is a diagram showing a method of calculating circumferential rigidity of each land portion when two sipes are formed in the land portion.
[Explanation of symbols]
10 Pneumatic tire for front wheels
30 tread
34 Main groove (groove)
36 Lug groove (groove)
38 Land
40 Sipe
42 Land
44 Sipe
46 Land

Claims

A pneumatic tire for a front wheel and a rear wheel having a plurality of land portions divided by grooves formed in the tread portion, and having a predetermined pattern rigidity obtained by dividing the sum of the circumferential rigidity of each land portion by the area of the ground contact surface A pneumatic tire unit for front and rear wheels, comprising a pneumatic tire for use,
The pattern rigidity of the front wheel pneumatic tires, much larger than the pattern rigidity of the pneumatic tire for the rear wheel,
The front and rear wheel pneumatic is characterized in that a total area of the groove portion included in the ground contact surface of the rear wheel pneumatic tire is larger than a total area of the groove portion included in the ground contact surface of the front wheel pneumatic tire. Tire unit.

A pneumatic tire for a front wheel and a rear wheel having a plurality of land portions divided by grooves formed in the tread portion, and having a predetermined pattern rigidity obtained by dividing the sum of the circumferential rigidity of each land portion by the area of the ground contact surface A pneumatic tire unit for front and rear wheels, comprising a pneumatic tire for use,
The pattern rigidity of the front wheel pneumatic tires, much larger than the pattern rigidity of the pneumatic tire for the rear wheel,
A sipe extending in the tire axial direction is formed in the land portion,
The sum of the tire axial lengths of the sipe formed in the land portion included in the ground contact surface of the rear wheel pneumatic tire is formed in the land portion included in the ground contact surface of the front wheel pneumatic tire. A pneumatic tire unit for front and rear wheels, characterized by being larger than the sum of the lengths of sipe in the axial direction of the tire.

The front wheel pneumatic tire constituting the front and rear wheel pneumatic tire unit according to claim 1 or 2 is mounted on the front shaft of the vehicle, and the rear wheel pneumatic tire is mounted on the rear shaft. How to install pneumatic tire units for front and rear wheels.

A vehicle equipped with the pneumatic tire unit for front and rear wheels according to claim 1.