JPH07115659B2 - 自動車におけるタイヤの配置構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、雪道や雨道または乾燥路面において走行する
自動車におけるタイヤの配置構造に関する。

（従来の技術） 従来、自動車が乾燥路面に高速で曲線走行するために
は、レーシングで用いられている様な表面に溝が形成さ
れていないタイヤが最適である。しかしながら、この様
なタイヤでは、雪道や雨道では、路面とタイヤとの間に
雪や水が介在し、タイヤの性能が発揮できない。そこ
で、一般的なタイヤ特に雪道用のタイヤには、溝が形成
されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、第10図示すように、自動車Ｓには横向きの力
が加わる場合がある。たとえば旋回時には旋回の外側方
向の力F1が加わる。そして、自動車Ｓが横滑りしない状
態では、タイヤT1,T2と路面Ｇとの間に働く摩擦力F2,F3
が、外側方向の力F1に釣り合っている。この外側方向の
力F1の作用点O1と摩擦力F2,F3の作用点O2,O3とは高さが
相違するので、回転モーメントＭが発生する。回転モー
メントＭの発生により、旋回の外側のタイヤT1が路面Ｇ
を下に押す力P1が増大し、旋回の内側のタイヤT2が路面
Ｇを下に押す力P2が減少する。そして、この回転モーメ
ントＭが余り大きいと、旋回の内側のタイヤT2が持ち上
がり自動車Ｓが転倒することがある。

ところで、摩擦力F2,F3の最大値はタイヤの摩擦係数Ｋ
と路面Ｇを下に押す力P1,P2との積で決まる。したがっ
て、タイヤに溝が形成されていない場合の様に、摩擦係
数Ｋが小さいと摩擦力F2,F3は余り大きくならない。そ
のため、大きな外側方向の力F1が加わると、摩擦力F2,F
3では自動車Ｓを支持できずに、自動車Ｓは外側方向の
力F1の方向に横滑りをし、回転モーメントＭは余り増大
しない。その結果、自動車Ｓは転倒することは少ない。
しかしながら、タイヤに溝が形成されて、その摩擦係数
Ｋが大きい場合には、大きな外側方向の力F1が加わる
と、摩擦力F2,F3が増大し回転モーメントＭも増大す
る。その結果、自動車Ｓが転倒することがある。したが
って、タイヤの溝が形成されている場合には、回転モー
メントＭが余り大きくならないようにするために、自動
車は高速で旋回することができなかった。

本発明は、以上のような課題を解決するためのもので、
雪道や雨道で走行できるように溝が形成されているタイ
ヤを用い、かつ、高速で曲線走行することができる自動
車におけるタイヤの配置構造を提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明の自動車の前輪に装
着されるタイヤには複数の溝が形成されている。これら
の溝は全てタイヤの片側に偏って配置されるとともに、
タイヤの周方向に相互に間隔を有して配置されている。
また、この各溝は全て、タイヤの回転方向に対して傾斜
するとともに、タイヤの略中央部からタイヤの前記片側
の端にわたって連続的に形成されている。すなわち、溝
は他の溝と交差することはない。さらに、前記溝はタイ
ヤ中央部側の端部から他端にいくにしたがって深さが漸
次深くなるように形成されている。そして、このタイヤ
を前側の左または右の車輪に装着する際には、溝が形成
された側が内側に、かつ、タイヤの接地面において、各
溝のタイヤ中央部側の端部が他端よりも前方になるよう
に取り付ける。

また、後側の車輪に取り付ける際にも、同様に溝が形成
された側が内側に、かつ、タイヤの接地面において、各
溝のタイヤ中央部側の端部が他端よりも前方になるよう
に取り付ける。

（作用） 前側の車輪がたとえば右側に操舵されて、自動車が右側
に旋回すると、第11図の自動車の背面図に示すように、
旋回の外側方向の力F1が発生する。この外側方向の力F1
は、平面上においては、自動車の車体に対しては斜め左
前方の方向に発生する。その時、前側の左車輪に装着さ
れタイヤT1の溝の方向が外側方向の力F1の方向に近づ
き、摩擦係数K1が減少し、第10図に示す従来のものと比
べて路面Ｇとの摩擦抵抗F2が減少する。一方、前側の右
車輪に装着されタイヤT2の溝の方向が外側方向の力F1の
方向と直角の方向に近づき、摩擦係数K2が増大し、路面
Ｇとの摩擦抵抗F3が増大し、横滑りを阻止する。低速の
場合にはこの様にほとんど横滑りしないで走行する。

一方、高速で旋回すると、回転モーメントＭが増大し、
自動車Ｓが転倒しかけるが、その際には右側のタイヤT2
における路面Ｇを下に押す力P2が減少し、それにともな
って、摩擦抵抗F3が減少する。また、自動車Ｓが旋回の
外側すなわち左側に傾くことにより、左側のタイヤT1の
左側すなわち外側端部が接地するが、この部分には溝が
形成されていないので、摩擦係数が低くなっている。し
たがって、左側のタイヤT1はますます滑りやすくなる。
そして、外側方向の力F1により自動車Ｓは斜め前方へ横
滑りをする。少し横滑りをすると、外側方向の力F1およ
び回転モーメントＭは減少するので、右側のタイヤT2に
おける路面Ｇを下に押す力P2が増大し横滑りを阻止す
る。この様に適度に斜め前方へ横滑りしながら自動車Ｓ
は高速で旋回することができる。

このように、本発明における旋回外側のタイヤは外側方
向の力F1に抵抗することがないので、第10図に示したも
のよりも、自動車Ｓが転倒することが少ない。

また、後側のタイヤにおいても、前側の場合とは向きが
少し異なるが略同様な作用が発生する。

（実 施 例） 次に、本発明における自動車におけるタイヤの配置構造
の一実施例を第１図ないし第９図を用いて説明する。第
１図は本発明にかかる自動車におけるタイヤの配置構造
を示す斜視図である。１は右前輪に装着されるタイヤ、
２は左前輪に装着されるタイヤ、３は右後輪に装着され
るタイヤ、４は左後輪に装着されるタイヤである。これ
らのタイヤ１〜４の表面には、回転方向に対して傾斜し
た溝5,6がタイヤ１〜４の略中央部から片側端にわたっ
て複数形成されている。また、この溝5,6は各タイヤ１
〜４の周方向に相互に間隔を有して配置されている。

第２図は左用タイヤ2,4の表面部に形成された溝６を示
す平面図、第３図および第４図はそれぞれそのＡ−Ａ、
Ｂ−Ｂ断面図である。第２図および第４図において、ａ
はタイヤ2,4の内側、ｂはタイヤ2,4の外側を示し、溝６
を形成する範囲Ｘは、タイヤ2,4の片側に偏った幅Ｗの1
/2〜4/5の範囲に形成される。これらの溝2,4は、上面よ
り見た場合、内側ａの内側端部ｃが前側となり、タイヤ
中央部側の端部ｄが後側となる。すなわち、接地面にお
いては、反対の溝６の右端である内側端部ｃが、左端で
あるタイヤ中央部側の端部ｄより後方にあるように取り
付けられている。なお、右用タイヤ1,3の溝５の傾斜方
向は、左用タイヤ2,4の溝６の傾斜方向の反対向きにな
り、第５図に示すように、タイヤ1,3の内側ａから略中
央部にわたって形成されている。

第６図は自動車が曲がっている状態でのタイヤ１〜４の
接地面を図示しており、いずれのタイヤ１〜４も接地面
において、溝5,6の内側端部ｃがタイヤ中央部側の端部
ｄよりも後側となるように取り付けられている。また、
タイヤ１〜４の平面部ｅは外側となる。

このように、タイヤの回転方向に対して傾斜した溝5,6
が、タイヤの表面に形成されているので、雪道や泥道な
どにおいて、溝5,6が路面に食い込み、制動や駆動がで
きる。また、第２図において、溝5,6が傾斜しているの
で、タイヤの回転方向ｒや幅方向ｓには滑り難い。

また、第６図に示すように、道路の曲がり角などにおい
て、矢印Ｒのように旋回する場合、旋回の外側のタイヤ
である左前輪のタイヤ２の溝６の方向は、接地面におい
て慣性力である旋回の外側への力ｙの方向すなわち斜め
左前方の方向に近づき、ｙ方向の横滑りを止める効果が
小さくなる。一方、旋回の内側のタイヤである右前輪の
タイヤ１の溝５の方向は、接地面において方向ｙに対し
て直角に近づく。そのため、ｙ方向の横滑りを止める効
果が大きくなる。そして、通常の走行時においては、旋
回の内側のタイヤ１により斜め前方への横滑りが阻止さ
れている。さらに、この旋回走行において、旋回の内側
のタイヤ1,3側の突条７と道路10との接触は、第７図
（Ａ）に示すように、タイヤ1,3のたわみにより促進さ
れる。一方、旋回の外側のタイヤ2,4は、第７図（Ｂ）
に示すように、タイヤのたわみにより、タイヤの外側の
平面部ｅと道路面10とが接触し、滑りが促進される。

ところで、自動車９が高速で旋回すると、外側方向の力
が増大してこの外側方向の力が自動車９を転倒させよう
とするが、その際には、旋回の内側のタイヤ１が浮き上
がり、旋回の内側のタイヤ１による横滑りの阻止が解除
される。また、自動車９が外側に傾くと、それに伴って
旋回の外側のタイヤ２も傾きその平面部ｅが接地し、旋
回の外側のタイヤ２も滑りやすくなる。したがって、自
動車９は斜め前方へ横滑りをする。そして、この横滑り
により外側方向の力が減少するので、自動車９が転倒す
ることを防止することができる。

また、第２図に示すように、溝5,6の幅は、溝5,6のタイ
ヤ中央部側の端部ｄ側が狭く、内側端部ｃに向かって漸
次広くなっているので、第８図および第９図に示すよう
に、溝5,6内の水、雪若しくは泥11が矢印ｉに示すよう
に押し出され易く、滑り止め効果が向上する。さらに、
第４図および第５図に示すように、溝5,6は、タイヤ中
央部側の端部ｄ側が浅く、内側端部ｃに向かって漸次深
くなるように形成されているので、雪や泥の排出作用
は、より促進される。そして、第３図に示すように、突
条7,8を台形（ｊ＜ｋ）に形成することにより、溝5,6内
に入った雪や泥などが脱落しやすくなる。

（発明の効果） 本発明によれば、タイヤの接地面において、各溝のタイ
ヤ中央側の端部が他端よりも前方になるように、タイヤ
が前側の車輪に取り付けられているので、操舵時におい
て、旋回外側のタイヤが滑りやすくなり、一方旋回内側
のタイヤが斜め前方へのの横滑りを阻止している。とこ
ろで、旋回による外側方向の力が増大すると、旋回内側
のタイヤが持ち上がって、自動車が転倒しようとするこ
とがあるが、その際に、旋回内側のタイヤは持ち上がり
かけ、路面との摩擦抵抗がなくなり自動車は斜め前方へ
横滑りをする。したがって、自動車を高速で旋回させ
て、外側方向の力が増大しても、適度に横滑りしなが
ら、転倒しないで走行することができる。その結果、雪
道や泥道で走行することができるようにタイヤに溝が形
成されているにも係わらず、高速で旋回走行することが
できる。

また、溝が形成された側が内側になるように取り付けら
れているので、旋回時に、自動車が転倒しかけた場合に
は、旋回外側のタイヤは、タイヤの外側の部分が接地す
る。このタイヤの外側の部分には溝が形成されていない
ので、ますます滑りやすくなり、自動車の転倒が防止さ
れる。

さらに、溝はタイヤの略中央部からタイヤの前記片側の
端にわたって連続的に形成されているので、自動車の制
動時には、タイヤの溝の一端から雪や泥が排出される
が、溝の排出側とは反対側の端はタイヤの略中央部で終
端しており、この端すなわちタイヤ中央部側の端部から
雪や泥が侵入してくることが少ない。そして、溝の深さ
が排出方向に漸次深くなっているので、雪などの排出が
スムーズに行われる。また、溝が他の溝により切断され
ることないので、他の溝に詰まっている雪や泥により、
雪や泥の排出が妨げられることがない。その結果、制動
時には、溝に雪や泥が詰まっていることが少なく、タイ
ヤの制動機能が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる自動車におけるタイヤの配置構
造を示す斜視図である。第２図は左用タイヤの表面部に
形成された溝を示す平面図である。第３図および第４図
はそれぞれ第２のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ断面図である。第５図
は右用タイヤの第４図に対応する断面図である。第６図
は曲がり走行におけるタイヤ接地面の説明図である。第
７図は曲がり走行時におけるタイヤの断面図で、（Ａ）
が右用タイヤで、（Ｂ）が左用タイヤである。第８図は
道路走行時におけるタイヤの側面断面図である。第９図
は第８図のＥ−Ｅ断面図である。第10図は従来の自動車
におけるタイヤの配置構造の場合に作用する力を説明す
るための自動車の背面図である。第11図は本発明のタイ
ヤの配置構造の場合に作用する力を説明するための自動
車の背面図である。 S:自動車、１〜4:タイヤ、5,6:溝、7,8:突条、9:自動
車、a:内側、b:外側

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前後に各々左右一対の車輪を具備し、かつ
   前記車輪には各々タイヤが装着されるとともに、前側の
   車輪が操舵される自動車において、 前記前側の車輪に装着されるタイヤには複数の溝が形成
   されており、これらの溝は全てタイヤの片側に偏って配
   置されるとともに、タイヤの周方向に相互に間隔を有し
   て配置されており、かつ、この各溝は全て、タイヤの回
   転方向に対して傾斜するとともに、タイヤの略中央部か
   らタイヤの前記片側の端にわたって連続的に形成され、
   また、前記溝はタイヤ中央部側の端部から他端にいくに
   したがって深さが漸次深くなるように形成されており、 そして、前記前側の左右の車輪には各々、溝が形成され
   た側が内側に、かつ、タイヤの接地面において、各溝の
   タイヤ中央部側の端部が他端より前方になるように前記
   タイヤが装着されていることを特徴とするタイヤの配置
   構造。
2. 【請求項２】前記後側の車輪に装着されるタイヤにも複
   数の溝が形成されており、これらの溝は全てタイヤの片
   側に偏って配置されるとともに、タイヤの周方向に相互
   に間隔を有して配置されており、かつ、この各溝は全
   て、タイヤの回転方向に対して傾斜するとともに、タイ
   ヤの略中央部からタイヤの前記片側の端にわたって連続
   的に形成され、また、前記溝はタイヤ中央部側の端部か
   ら他端にいくにしたがって深さが漸次深くなるように形
   成されており、 そして、後側の左右の車輪には各々、溝が形成された側
   が内側に、かつ、タイヤの接地面において、各溝のタイ
   ヤ中央部側の端部が他端よりも前方になるように前記タ
   イヤが装着されていること特徴とする請求項１記載のタ
   イヤの配置構造。