JPH0733122B2 - 制御可撓体をタイヤに備える車輪 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）発明の目的 〔産業上の利用分野〕 この発明は自動車．車輛の車輪であって特にタイヤにス
パイクの打ち込みが可能な雪路用のもので、自己のスパ
イクと舗装路面の両方をいためないように、舗装路用へ
の切り換えが可能なタイヤの組み込まれた車輪に関し、
運輸．交通の部門で利用される。

〔従来の技術〕

従来から降雪地帯あるいは降雪地帯を通る自動車．車輛
のために、その使用者は舗装路面用のタイヤがリム組み
された車輪と、積雪路面用のタイヤがリム組みされた車
輪の両方を準備して、雪の無い時期には前者の舗装路用
車輪を、降雪．残雪の有る時期には後者の雪路用の車輪
を自動車．車輛に取り付けていた。費用の点から二種類
の車輪を準備できない場合には、舗装路用車輪のみを準
備して取り付け降．積雪時にチェイン等の滑り止め付加
物をその車輪に付加して走行するか、降．積雪の有無に
かかわらず全期間雪路用の車輪を取り付け、雪の無い舗
装路面上もその車輪で走行していた。この雪路用車輪の
タイヤはサイド部の剛性によりタイヤ内気圧を減ずる割
りには路面押圧力が減少しないショルダー部に凹凸トレ
ッドを設け、その歯車効果によって雪路上の駆．制動力
を確保していて、氷雪路においてもその働きを発揮させ
るために、そこにスパイクが打ち込まれていたし、路面
全体が同様スパイクを有するトレッドであるものもあっ
た、しかし氷雪の無い路面上の走行では、滑り止め付加
物と同様にスパイクが路面を損傷しスパイクそのものも
磨耗．発熱し、舗装路面上では対舗装路面摩擦の大なる
トレッド．ゴムよりも突出しているスパイクが、対路面
付着の役割りを強く持つために、その分トレッドゴムの
付着力が減ぜられる、路面摩擦が低い状態で舗装路走行
していた。このことを改善するためにスパイク背面頭部
にクッションゴムを位置させたもの、スパイクを副気袋
あるいは温度変形物で出没させるもの、スパイクが支点
で転倒し角部が突出するもの、等をタイヤに備えるも
の。多数の舗装路用車輪に用いる改良された滑り止め付
加物。多数の全くスパイクを無くした、サイプ等のトレ
ッド形状構造と氷雪に対応した改良されたゴム練り物の
組み合わせから成るスタッドレス．タイヤ等が研究され
一部実用走行に使用されている。

〔当該発明が解決しようとする課題〕

雪路用と舗装路用の両方の車輪を準備していても、自動
車．車輛に対しこれらを適宜交換することは、専用的な
かなりの作業であるし、燃費との関係で舗装路用車輪を
取り付けたままにして、それに滑り止め付加物を適宜付
加する作業も汚れるやっかいなものであった。主に実用
されているこの二つの方法は、降雪積雪地と雪の無い地
帯間の通過や往復、あるいは往路降雪なるも復路融雪無
雪又はその逆の場合に、その都度路面状態の変る場所に
て、車輪の交換あるいは滑り止め付加物の着脱をしなけ
ればならないという問題があった。特に前者は別種の車
輪を積載しなければならないために、４駆マニア以外に
実施されていず、後者の場合が一般的であり滑り止めの
着脱のための停車による渋滞と事故も多発している。こ
れらの実情から多くの使用者は雪用の特に安全側に考え
て氷雪路でも効力のあるスパイクの打ち込まれた車輪
を、降雪の恐れのある期間中自動車．車輛に取り付けた
ままで、雪の有無にかかわらず走行している。これらの
車輪の雪用タイヤそのものは以下の技術上の問題をはら
んでもいる。タイヤショルダー部の歯車効果をより強力
なものとするためには、よりシャープな凹凸形状を必要
とするが、同部は雪．土の排出性が大なることからタイ
ヤが空転すると、シャープな凹凸形状によって雪土を掘
り下げ車は沈下横滑りしてしまう。またタイヤはトレッ
ド部に設けられるグリップ溝によって雪．土を左右の側
方向から押圧してグリップし、そのことにより対路面付
着力を得るものだが、空転によりグリップされていた雪
土が剪断されると、その剪断された雪土がグリップ溝内
に残留し、その溝の機能を消失させる。それならば深め
のグリップ溝とすれば良いようでもあるが、深過ぎた溝
はその効力を減じもする。路面保護のためクッションゴ
ムによって、スパイクの対路面押圧力を減じたものは、
その分スパイク効力が低下する。スパイクを出没させる
ものや、支点で転倒するものでもたとえ踏面からスパイ
ク先端が没していても、タイヤにゴム弾性によって保持
されているので、車輪回転による遠心力によって踏面か
ら突出して路面と衝突し路面をいためる。等々これらの
スパイク及び滑り止め付加物による路面損傷は、同時に
騒音を伴なった粉塵公害を交通公害に重さね合わせて更
に環境を悪化させ、高度化に向う社会に対して、交通の
円滑と安全性の向上を阻止しているのが現状である。

（ロ）発明の構成 〔課題を解決するための手段〕 一個のタイヤ車輪でありながら、舗装路用と雪路用の多
種類に切り替えられるもの、詳しくは添付図面に示す通
り、雪の無い路面上にては制御可撓体A6を条体７の拘束
力で撓ませることによって、タイヤの他の部分と一体化
するべく、接地触手63に必要により打ち込まれたスパイ
ク４を転倒させ隣接するトレッドの側部30に押圧固定し
て制振し走行音を減じ、スパイクが路面１に触れないよ
うに、又トレッドゴムが極度に磨耗してスパイクが露出
したとしても歯が立たないように倒して格納し、路面損
傷を無くした可撓体の不作用状態の舗装路用のとき（第
１図.2図.5図）から、条体の拘束力を減じた作用状態の
雪路用に切り替えたとき（第３図.4図.6図）には、雪用
タイヤの機能をいかんなく発揮すべく雪土の排出性の小
なる部位であるショルダー部から離れたクラウン部領域
内に駆動力．制動力を確実に得られるように板状の突起
物として可撓体６を設け、深めに成形されたグリップ溝
13内に条体７を挿入し、その条体によって同溝内の雪土
を上方向からも押圧し側方向のみの押圧グリップに加え
て、より強力な剪断耐力と成るように左．右．上の三方
向から押圧することに依る強化されたグリップ力を得る
一方、剪断耐力を上回る力によって、剪断され溝内に残
留して次のグリップの邪魔をする雪土を排出する。前記
板状の突起たる可撓体は、作用時において剛体であって
は結氷あるいは雪土の無い路面上では不都合であり、必
要とする駆動力．制動力を保有する範囲に撓み易くし、
条体の張力で不作用方向に格納可能であって、作用時に
も過大な負荷にては撓んで過圧接地の調整作用を有する
自己及び外部から制御できる可撓体として設け、自己の
ゴム弾性及び内部の弾性体５に依って条体の張力に抗し
て起立して（弾性連続部10のゴム弾性も起立に加勢す
る）、トレッド踏面から接地触手が突出すべく付勢さ
れ、その弾力性によって張架される前記条体に依るグリ
ップ溝内の雪土の押圧及び排出を行う。可撓体の路面対
応部分である接地触手に位置するスパイク４は、当然可
撓体と供に起立し踏面から突出及び格納の間の任意の位
置に移動可能であって、タイヤの膨張力にも抗する可撓
体の起立力と条体の張力は互いに牽制し合っており、内
気圧の増減及び条体長の長．短、あるいは条体の引き．
緩めによる張力の大．小によって、そのバランスを崩し
調和状態を移動し、可撓体の作用．不作用及び作用時の
路面への接し方を変えられる、本発明のタイヤ車輪によ
って技術的に解決し、これを社会に提供して人の利便と
交通．環境問題を改善せんものとする。

〔作用〕

第１図はスパイクが打ち込まれた一実施例を示すタイヤ
車輪の部分的な正面図であり、第２図は第１図のＸ−Ｘ
断面での路面付近の部分的な断面図である。これらの図
のように、この車輪のタイヤは踏面であるタイヤトレッ
ド部３のショルダー部から離れた部分に複数個の可撓体
６を設け、可撓体にある条体入れ溝９に例えば固定的な
周長のたが輪状の条体７を挿入して、排水グリップ溝13
内に組み付けたものである。この可撓体６は排水グリッ
プ溝底外周長と略同一内周の、定周長の条体７によって
強く拘束されるべく、タイヤは舗装路用走行用に内室に
充分給気されていて、その内気圧で膨張し可撓体に対応
する圧力作用面Ｓ内のタイヤ内側たわみ８が最少となり
転り半径が大となって、その分条体の張力は強い。可撓
体は第３図（この図と第４図は簡明にするために弾性体
を一本の線状に表わし後述の山形ゴムと供にハッチング
を省略して示す）で示すように、逆「Ｖ」字形に型付け
成形されていて（この図の可撓体は後述の拘束力が残っ
ていて条体を外した状態では、厳密には頂角θはこの図
のものより小であり、第８図の形状に成型されてい
る。）、自己のゴム弾性と内部の弾性体５の弾性と、タ
イヤ間の弾性連続部10のゴム弾性による付勢力で、原形
状に戻らんものと頂角θＳを減少する方向に働く起立力
が作用しているが、これよりも大なる前記条体のタイヤ
膨張による張力の形で作用する拘束力によって頂角を増
す方向に撓ませられて、第２図のように「へ」字形に弾
性変形している。この状態では可撓体は全体としてタイ
ヤの周方向に撓みスパイクを有する場合は、これと供
に．無い場合は単独で可撓体の接地触手63は隣り合った
トレッド３の側部30にスパイク４も不作用となるべく押
圧固定．格納されている。詳しくはこの部分を拡大し詳
細に示す第５図で説明します、図は路面上に位置する可
撓体を中心とする部分的な断面図であり、可撓体は路面
に対応する路接面を両端面とする接地触手が左側に63l
と右側に63rとにあり、板状の突起物として巾Ｗを有し
（第１図．第７図参照）その巾は正．負の曲げモーメン
トが最大となる中央部16において最大巾Wbであり、その
ことは同時に可撓体の起立による路面押圧力の反力が広
巾の中央部が底辺の路面から見て逆台形にタイヤと支持
関係を生ずるから、突起物の先端たる接地触手はタイヤ
の側方向（第５図では紙面に対し垂直の方向、第１図と
第７図は同左右方向である、可撓体の頂角θの増減．転
がり．移動．変形の動作方向に直角の向。）に対して安
定であり、押圧力の反力の応力をタイヤ骨格に広く分散
させ軽減することにも寄与している。これらの作用力に
対し、より可撓体を強力なものとするために、可撓体の
内部にはその骨格として弾性体５を内蔵していて、それ
を包むように密着している包着ゴム15及び弾性連続部10
のゴム弾性と協力し可撓体の起立する力及び曲げ．座屈
に対して弾力的に処理し、スノータイヤとしての作用状
態において接地触手やそこに打ち込まれたスパイクの路
面への接する方向と押圧力を、条体との半拘束力で調整
するように働く。接地触手の巾方向の中央には条体の摩
擦動作範囲内において、条体の巾又は外径より幾分か狭
く適度な摩擦の得られる巾面及び底面を有し、条体の組
み付け時に組み入れられる接手触手側のスリット9sに、
滑材及び又は治具を介在させてゴム弾性に抗して組み入
れた後には、接地触手ゴムが復原してこのタイヤの動作
によって条体がこの条体入れ溝９から離脱しないように
成っている。また排水グリップ溝13も排水及びグリップ
の機能が防げられることなく、効果的な圧密と排出が行
なえるように充分な巾を有し、この例のように溝の中深
部を僅かに狭くして条体の離脱を防止している（第１
図．第７図参照）。これらの溝を除く条体の背面に位置
することになる部位には、石噛みによる可撓体の動作が
阻害されることの無いように、条体背面にある石土をゴ
ムの弾性力で排除する目的の山形ゴム15bを備えている
（第６図で示される15aも同じ目的であり同図では右側
は圧せられ表わされない）。特に山形ゴム15bは条体７
に押圧されることによって流し弾性体５をその頂角を増
すように開かせる働きもある。この可撓体によるスパイ
クの働きと不作用時の固定を効果的なものとするには、
第７図で例示するように弾性体の端部を筒状に形成し、
そこに抜け止め付のスパイクを嵌挿するように打ち込む
等、スパイクの対路面押圧力が弾性体に伝達され支持さ
れるものが望ましく、直接的に弾性体に支持されない場
合でも、条体の拘束力が弾性体の頂角を増す方向に作用
する力で隣接するトレッドの側部30に転倒して押圧固定
される、可撓体の厚さの中心にある弾性体５と可撓体側
面部12との間の接地触手63の弾性体包着ゴム15内に打ち
込むことを要する。そのことによって前者においては可
撓体溝11側の接地触手が、後者においては同部と弾性体
の端部が路面１に対するスパイクの防護クッション．防
護板として働く。また弾性体を要しない強力ゴムで可撓
体を構成した場合であっても、接地触手の厚み方向の略
中心位置から可撓体側面部12までの間にスパイクを位置
させないと（厚さの中心から可撓体溝11側に位置させる
と、）、スパイクの転倒固定が不完全となり、接地触手
の走行による磨耗の進行によりスパイクが早期に露出し
て目的を達成出来ない。必要によりこの可撓体の直上で
あってカーカスCaの直下に前記対路面押圧力の応力を更
に広い自己の面積に分散し局部的な変形を緩やかなもの
にして、仮に弾性体が切損してもカーカスを損傷しない
ために補強部材14を設けることが望ましい。このタイヤ
の可撓体を中心とする要部は以上の構造である。作用に
ついて更に詳しく説明します、タイヤ内室は略円環状で
ありその内表面積に内気圧が作用している。その一部分
であって三点鎖線で囲い示す可撓体の弾性連続部10又は
補強部材14の表面積よりも大きく、タイヤの骨格によっ
て圧力作用範囲が拡大している一点鎖線で囲い引き出し
て示す作用面積Ｓに、タイヤ膨張力の部分的なものとし
て内気圧力が作用している。（この圧力作用面積の基と
なる圧力作用曲面は、各図面の終面に垂直な方向の円環
状のタイヤ内室面の一部分であり、可撓体の弾性連続部
の形状あるいは補強部材14の表面形状によって、角丸の
六角形あるいはだ円形と成り、曲線としてしか表わされ
ないものを、判り易くするために各図面においては一点
鎖線によるだ円形に、角度を変え上方に引き出して示し
てある。）この力は内方向から外向（図面上から下に）
に作用する力であるから、作用面積の中心のタイヤ内側
たわみ８は僅少でタイヤ骨格を経て補強部材14に作用
し、弾性体５に作用すべく弾性連続部10内ゴムを圧縮す
る。同範囲内を区分した領域D1とD2は供に領域の符号記
載方向である長手方向及び符号の天地方向である巾方向
の両方向に圧縮力が作用していて、これらの圧縮力の中
心が弾性体５の中央16に外向（図面下向）に働く。タイ
ヤの膨張による条体７の拘束力は張力の形でタイヤの外
側から内向（図面上向）に作用していて、図面左側の可
撓体の条体入れ溝９の底部の中心Ａで弾性体に接し（包
着ゴムの弾性と付着力も作用するが）、右側の可撓体の
条体入れ溝９の底部の中心Ｃでも弾性体に接し、弾性体
入の可撓体が外向に張り出すことを阻止している。その
ため可撓体は図面上手方向の車輪の中心に向う内向の力
がＡ点に、図面下手方向同中心から外に向う外向の力が
弾性体中央16にＢ点として、内向の力がＣ点に作用して
いて、このA.B.Cの三点で可撓体は押圧され、湾曲して
いる可撓体はその頂角を増すように「へ」字形に開き、
偏平に弾性変形する。その結果条体の拘束点Ａ点とＣ点
から先方の接地触手側の端部の可撓体は、それぞれ左側
の可撓体端部においてＡ点を軸として右回りに、右側の
可撓体端部はＣ点を軸にして左回りに回動し、踏面から
凹んでそれぞれの可撓体側面部12とそれに続く接地触手
63及びそこに打ち込まれたスパイク４は、隣り合うトレ
ッド３の側部30に内気圧と比例する力で強く押圧固定さ
れる。この作用をタイヤ剛性を一定なものと仮定した上
で内気圧の増加に対して鋭敏にするには、弾性体５の中
央巾を、より広くすること．補強部材14の面積を、より
大にし内気圧力作用面積Ｓを増大させることで実現でき
るので要求する感度のものが得られる。このタイヤ車輪
が走行回転すると、条体７はふく進又は条体の長さの方
向にずれて、複数の可撓体に対する拘束力を均一にする
作用もあり、複数の可撓体のなかに押圧固定が不完全な
ものがあると、その可撓体の可撓体溝11側の接地触手63
が路面から押圧されて、可撓体がより偏平に成ることを
促す方向の力を受けて、更に偏平に向って弾性変形し、
前記作用によって均一化する拘束力で可撓体は拘束固定
される。高速で走行回転すると条体の拘束力が求心力と
して作用する一方で、可撓体には遠心力が作用して左側
の可撓体端部はＡ点を軸として左回りに、右側の可撓体
端部はＣ点を軸として右回りに回動せんとし、接地触
手．スパイクが踏面に突出することになる力を受ける
が、可撓体そのものが一体であり、その内部の弾性体も
端部と中央部16とが一体なものであって中央部は広巾で
端部よりも質量が大であり、その直上にある補強部材の
質量も加味されて、可撓体６中央部に強く遠心力が作用
して、可撓体を更に偏平にし弾性体の続いている可撓体
端部の接地触手63とスパイク４を更に周方向と重なる向
に転倒させ、踏面から引込めて、その分強くトレッド３
の側部30に押圧固定させることに成る。当然のこととし
て巻き掛けられる条体７は、このタイヤを複式に強化す
るのでその分剛性が増加し、中央踏面の面圧は高まり排
水性が向上する。減圧すると既述の内圧を高めた時に逆
に作用し転がり半径が減少し接地面積が増した雪路走行
に適した車輪となる。その分条体の拘束力は弱く、走行
回転によって各々の可撓体に対し条体が長さの方向に、
ふく進．移動して各個の可撓体に作用する拘束力は均一
に分散する。圧力作用面積Ｓに作用する内気圧は減少
し、減少した内気量に見合ってそれを内向に補充する形
にタイヤ内側たわみ８が大きくなり内室に侵入する。領
域D1とD2の圧縮力は軽減し、可撓体側面12は隣接するト
レッド３の側部30から離れ、接地触手63は踏面から突出
すべく弾性変形の形で蓄勢されている力を消費するよう
に、可撓体はタイヤの半径方向に起立して逆「Ｖ」字形
に復原し、残りの拘束力と調和して第３図に示すように
接地触手及びそこに有るスパイク４は可撓体の左．右で
路面に接する状態で安定する。特にタイヤが路面に接す
る部分では、条体の収容される排水グリップ溝13が過渡
的に円形（厳密には可撓体の数の２又は３倍の角を有す
る角丸の多角形）から直線状に変化するために、タイヤ
の半径方向の拘束力が小となる一方、右回り左回りの周
方向及び接線方向の拘束力はトレッドを経て左右に隣接
する可撓体によって弾力的に張架される条体に依るもの
であって然程減少しない拘束力によって、可撓体６は型
付け成形された逆Ｖ字形の形状へと頂角θの減少方向に
戻っている。これは周及び接線方向に条体の拘束力が残
っている可撓体に対する半固定．半拘束を意味する。以
上述べる可撓体の固定格納及び半固定は、任意かつ可変
であり可逆性を有するもので、これまで主として述べた
タイヤ内の気体の放出による減圧又は、蓄圧ボンベ．コ
ンプレッサー等によって給気増圧する方法や、たが輪状
の条体の周長の長いもの又は、短いものとの交換、ある
いは機構的に条体を引き．緩めして張力を増減する方法
で行う。この車輪においては減圧あるいは条体張力を減
じて、拘束力を減じた状態で少なくとも一個以上の可撓
体が路面に接する必要がある、第３図では図中央の可撓
体のみが路面に接しているが、第１図に例示するように
複数本のたが輪状の条体で拘束される、複数の可撓体群
を有する場合には、可撓体を周方向に位相をずらせて位
置させ、図示しない一の可撓体群なるときは、周方向に
密に位置させ、特に部分的にこの要件を満たさないこと
があっても動つり合いを保ちながら共振防止を考慮して
不等ピッチに設けることが望ましい。第３図に示すよう
に可撓体の中央部から左右に位置する両側のスパイク軸
間の挾角（可撓体の弾性体から見て外側に隣接すること
となる、トレッド側部30側の包着ゴム15内に打ち込まれ
るために略弾性体と同じ可撓体の頂角θよりも大き
い。）をこの例のように90度とすると路面に対し45度で
接するから、従来のもののようにスパイク軸がタイヤの
半径方向と重なる向に設けられるものの の押圧力が路面−スパイク間に作用する。この状態で車
輪が右回りの駆動を行い、又は左に回される力を制動す
るときに、可撓体を除くトレッドと路面間で前記強化さ
れたグリップによる雪土が剪断され、スリップが発生す
ると可撓体の片方は路面から自励起立する力を受け、弾
性連続部10の弾性変形によって路面に直立起立する方向
に回動し、転がり変形移動して第４図のように路面に接
する片方の可撓体端部の接地触手63lが強く路面に接し
突き立つように起立する。この片方の可撓体端部は前述
の条体に接するＡ又はＣから接地触手の端面までの距離
の回動半径が車輪の半径Ｒと重なり接地触手は突出し、
更にこれよりも大きい弾性連続部10内にある回動中心か
らスパイクの有る接地触手端までの回動半径も車輪半径
と重なり、これまで以上にトレッド部よりも突き出しそ
の分強く路面にくい込む。このとき可撓体の反起立側の
片方は隣り合うトレッド３の側部30に接し頂角θPlを更
に減ずる向の力を受け、自己の弾性変形によって対路面
間の相対速度を減じスリップ時の動摩擦抵抗を、より大
なる静止摩擦抵抗として得る弾力的な路面摩擦が確保さ
れ、条体によって連なる排水グリップ溝を介して隣り合
った可撓体の弾性もこれに加勢する。しかしその一方で
条体の摩擦と拘束が無ければ、可撓体の弾性変形移動は
可撓体の路面摩擦による駆．制動力の上限を一個の可撓
体の通力性で限る作用と、その弾発力で踏面下の雪土を
弾き出す作用及び弾性変形の形で蓄勢された弾性エネル
ギーの予期しない時と場所での放出による衝激力の発生
で路面付着力の一時的な喪失を誘発するが、頂角の増減
方向及び回動し転がり変形移動する方向の可撓体の動き
を前記条体の拘束力の残余による半固定と排水グリップ
溝及び条体入れ溝と条体間の摩擦によって制振するか
ら、その摩擦力と弾性変形させる力の和の力が可撓体部
分の駆．制動力と成り、条体の質量と摩擦力によって可
撓体が高速で動くことを制限して、弾性エネルギーの急
激な放出を防ぎ、雪土の弾き出し及び一時的な路面付着
力の喪失を防止している。この制振時及び可撓体の起立
と回動．転がり変形移動の動作時の条体の振動及び移動
は強弱いずれも排水グリップ溝．隣接する他の可撓体．
タイヤ全体に波及するから、排水グリップ溝や可撓体の
各部に付着する雪土の離．落下のためにも作用する。可
撓体の動作をこの部分を拡大し詳細に示す第６図で更に
詳しく説明する。第３図のように両側の接地触手63l・6
3rが路面に接する状態では（第５図も参照）圧力作用面
積Ｓの作用圧力が減じていて、弾性連続部10内の領域D1
とD2は供に等しく圧縮力が軽減され、可撓体は三点鎖線
のだ円で囲う範囲内の略中央を弾性支点として車輪のタ
イヤと支持関係を持つので、逆Ｖ字形に起力した可撓体
の片方が第４図のように自励起立する軽負荷の初期に
は、この弾性連続部中央を軸として可撓体は回動する
が、可撓体全体が駆．制動力によって片寄せられる中負
荷の中期以降では第６図のように右側のトレッドの側部
30rと接する右側の可撓体側面部12が、これら間の密着
の度合の増加によって支点としての作用を持つために、
領域D1は長手方向に引張力が作用し、D2は長手及び巾の
両方向に圧縮力が作用する。D2の巾方向の圧縮力は路面
に突き立つ図左側の可撓体の接地触手63lを、タイヤの
内側方向から半径方向の外向きに（図下向き）路面に向
って突き出す力として作用し、D1の引張力とD2の長手方
向の圧縮力はタイヤの外側方向から半径方向の内向きに
（図上向き）作用して、可撓体端の過度な突出を規制す
る力として働き、D2の巾方向の圧縮力からD1の引張力と
D2の長手方向の圧縮力（前記可撓体側面部の支点作用の
強さにより無効化される分がある）を、それぞれの作用
半径で乗じて減算した弾性力が突出力として弾力的に作
用する。その弾力性は路面が結氷していて固い場合に弾
性変形して突出量を縮退減じ、積雪による柔らかい場合
には弾性変形が復原し、突出方向への弾性エネルギーが
開放に向って車輪半径方向の外向に大きく突出して、雪
中にくい込む路面適応機能として作用する。その反力は
タイヤ内室に向って作用し、タイヤ内側たわみ８はタイ
ヤ剛性に関し、反力の大小によって増減し右側方向に移
動する。この起立した片方の可撓体端の方向は可撓体全
体の負荷の増加に供ない更に頂角θP2を減少する方向に
弾性変形することで、逐次最適な方向へと調整するよう
に変化し、タイヤの取り付けられる車軸に向う半径方向
の力と、車軸の駆．制動トルクの方向である周．接線方
向の力に対する比率が、可撓体の弾性変形であって弾性
体の頂角を減ずる向の弾力性及び特に可撓体溝11の包着
ゴム15の圧縮力の形の蓄勢力が周．接線方向の力の支え
として作用し、それが無に近く対路面相対速度を減ずる
働きの大きい頂角θＳの初期において、可撓体の対路面
接触角が正のすくい角である45度であり半径方向50％対
周．接線方向50％の関係であるが、弾性変形による蓄勢
力の周．接線方向の支えが中程度の頂角θP2の中期にお
いては、対路面接触角は90度であって半径方向の軸力は
100％（第６図に中期の少し手前）に。更に図示しない
可撓体全体を逆「Ｕ」字形に頂角を減ずる程大なる負荷
の後期においては、対路面接触角が逆すくい角の30度で
あって、周．接線方向の力の半分の浮上力がタイヤに作
用。可撓体の両端である接地触手63lと63rが第８図の二
点鎖線で示す馬てい形を経て互いに接し頂角を閉じる程
大なる負荷の終期においては、対路面接触角が逆すくい
角の45度であって、周．接線方向の力と同じ浮上力が作
用して、このタイヤ車輪の沈下を防ぐ働きをする。以上
の作用が機能するためには、第８図に示すように拘束す
る条体７の組み付けられた可撓体の頂角θが格納固定位
置の「へ」字形から、最大負荷による接地触手相互が接
して頂角を閉じるまでの正．負の全撓み角度範囲の略中
間角θＦである逆「Ｖ」字形に付勢されるべく弾力性を
有して型付け成形され、可撓体６は弾性体５と包着ゴム
15の可撓体を構成する部材、及び補強部材14を含む各部
材間相互と、タイヤの骨格及び構成ゴムとの間が剥離す
ることなく、ゴム弾性を有して弾性連続部10で連続して
いることを要する。この調整的に働く作用の他に可撓体
側面部12と隣り合うトレッド３の側面部30との間で、雪
土が挾まり圧縮されれば、その部分と路面間の剪断力が
更にグリップ力に加えられ、可撓体溝11を含むそれらの
部分が歯車効果を有し駆．制動力として作用する。また
このための形状．構造は左右対称であり以上の説明と左
右が逆の場合も同様に作用する。これまで述べた主とし
て内気の補給及び放出による、可撓体に対する拘束力の
増減変化に依って、舗装用車輪と雪用車輪の切り替えを
する作用は、条体長の長いものと短いものとの交換によ
る方法と、条体の引きと緩めによる方法の、いずれの方
法であっても、又これらの方法を組み合わせた方法であ
っても可能であり、条体長を短くすることと、条体の引
き締めは内気圧力を増圧した場合に、条体長を長くする
ことと、条体の戻し緩めは内気圧力を減圧した場合に、
それぞれ対応する略同一の作用である。以上述べた代表
的な実施例は主としてFR車の後輪に最適である。後述の
車輪回転方向に対してま横に条体を張架する実施例はFR
車の前輪に、ジグザグに条体を張架する実施例はFF車の
前輪に適する。これらの車輪においても可撓体と条体の
相互関係は、条体の中心で断面した第５図．第６図．第
８図で表わすものと同一であり、これまで述べた駆・制
動力及び横滑り力に関する作用は、条体をま横に張架す
る実施例では駆・制動力が横方向の力に、横滑り力が制
動力に置き替えられ、ジグザグに条体を張架する実施例
ではそれぞれの力が駆・制動力と横方向の力の合力とし
て作用するものであるので、説明を省略している。なお
詳細には新規なタイヤ車輪であり、その作用は詳らかで
はなく研究の進歩によって既に述べた作用が部分的に、
覆されることも有り得ます。

〔実施例〕

可撓体を構成するゴムは従来から知られるもので良く、
タイヤサイドウオール部に用いられる伸縮強度のあるゴ
ムで弾性体を包着し、路接部の接地触手部分はトレッド
ゴムと同等品とし、望ましくは氷上防滑性（氷上摩擦）
の高い配合ゴムを採用すれば、スパイクを不要にする。
弾性体及び補強部材は、例えばゴム付着性を良くした銅
合金系の鍍金等の表面処理を施した、例えば厚さ0,18m/
mのばね鋼板、あるいは付着性の良い合成樹脂成型品．
高モジュラスの合成ゴム、又は付着性処理された鋼線や
合成繊維の編成物で良い。特に補強部材は付着性向上と
供に剛性が中心から外周に向って逓減するように、中央
から外周に向って徐々に間隔が密になるように穴．目が
設けられるものが望ましい。また弾性体を省いて路接面
以外の可撓体を例えば充分な圧縮耐力のある高モジュラ
スゴムで、通性連続部を伸縮強度のあるゴムで実現させ
るものは更に望ましく、可撓体を複数重ね合わせる構
造、可撓体溝11の位置に通常のトレッドを設ける構造も
良い。このタイヤのスパイクは従来からのタングステン
カーバイト製のものでも良いが、望ましくは低価額．軽
比重で踏面及び可撓体の路接面の磨耗進行に追従する、
例えばアランダム製の小径の円柱又は角形小ブロック等
の適度に消耗する焼結品で良く、これらのスパイクを可
撓体に着脱自在にするもの、可撓体内の弾性体端を接地
触手面から僅かに突出延長させて弾性体端をそのままス
パイクとするものは、製作容易で磨耗追従の点からも特
に望ましい。この車輪のタイヤに用いられる条体として
は、従来からの排水グリップ溝の溝巾が考慮され、その
巾を著しく変化させない範囲で作用強度を加味した外装
円径のものが選ばれる。例えば太さ0,25m/mのステンレ
ス鋼線の素線を７本撚り合わせ、それを小縄とし、例え
ば６撚り中心繊維の所望の周長と成るように、自転．公
転して６周回させ外接円径2m/mの桶に用いられる竹製の
「たが」のように、たが輪状に撚り合わせ、小縄の初め
と終りを圧着スリーブで接続して得られたもの、又は複
数のフィラメントを撚り合わせ外径0,45m/mとした合成
繊維糸を７本撚り合わせ、同様外接円径4m/mの所望周長
のたが輪状に形成し小縄の初めと終りを接着したもの、
あるいは各リンクが同等外接円径である所望周長の無端
輪状に組み立てられたチェイン輪で良く使用経過によっ
て糸又は素線相互の接触磨耗、あるいは延伸によりたが
輪の周長が生長しタイヤの転り周の生長を追尾するもの
が望ましい。この条体はタイヤの使用経過によって、接
地触手部分の磨耗がトレッドと比べてやや多い場合又は
その逆の場合には必要により条体周長の大又は小のもの
と交換する。排水グリップ溝13の中深部の位置に溝巾を
部分的に条体よりも挾くするために、溝壁の左右内面に
正対しないように小突起を設けることや、可撓体の条体
入れ溝９に条体を組み込み後、条体を固着しないように
条体入れ溝の接地触手側のスリット9Sを接着することは
条体のパンク時走行による溝外への離脱防止の点から特
に好ましい。中央トレッドの高速時の排水性が向上する
本例のように２本の輪状の条体をタイヤに対し縦一直線
に巻き掛ける方式の他に、操向性をも考慮して図示省略
する定周長の無端輪状、あるいは両端に掛け止め部を有
する定長さの、単又は複数本の条体を斜に．ジグザグ
に、またはま横に踏面を跨ぐように左右のタイヤサイド
部間に張架し、あるいは片側に条体を引き．緩める張力
調整機構を備える左右のリム間に、同様タイヤ踏面を跨
ぐように張架し、これに対して第１図で示す車輪転がり
方向に対して縦向きのものと同様な相互関係となるよう
に、車輪転がり方向に対して横向き．あるいは斜向きの
位置に設けた可撓体を拘束する構造としても良い。

（ハ）発明の効果 本発明の可撓体を備えるタイヤ車輪はチューブ式無チュ
ーブ式の別なく実施出来て、トレッドパターン設計に大
きな影響を与えないので、可撓体の働きを減じない自由
に設計できる。舗装路用に高めに調圧されたこのタイヤ
における条体は、タイヤを複式に強化するのでタイヤ剛
性が向上し、可撓体による抵抗損失を僅少にするだけで
なく、この実施例のように二本の条体をショルダー部よ
りもクラウン部の中央が路面に強く接する間隔に設けた
排水グリップ溝内に条体を組み付けたタイヤは、走行時
トレッド中央の排水性が向上し同時に条体は同溝の底部
に固定され排水性を阻害しない。特に条体の組み入れら
れる排水グリップ溝は少なくとも始めから条体の太さの
分だけ深く製作できて、過深溝によるグリップ力の低下
を防ぎ、雪用の車輪としての使命を達成した暁には条体
を取り外し残溝深さの充分ある、普通の車輪と成ること
が出来て寿命の永い車輪が実現する。舗装路用に切り替
えると、この条体の張力で可撓体又はそこに設けられた
スパイクと可撓体は、隣接トレッド側部に押圧固定さ
れ、踏面から退いて可撓体．スパイクは不要な消耗が無
く路面を損傷しない。増減圧することや条体の長さ、張
力を加減して自由に舗装路用．雪路用に切り替えが出来
て、押圧固定を緩められた可撓体は路面上の水膜を切
り．拭き取って水膜滑走現象を起こさない、任意に中間
的な折中の雨用車輪にも切り替えられる。雪路走行用に
切り替えられたこの車輪は、排水グリップ溝内の条体に
よりグリップする雪土を上方からも圧密してグリップ力
を強化し、グリップされている雪土が路面間で剪断され
ても、条体により溝外に排出され、可撓体と条体の動き
による振動もタイヤ各部に付着する雪土を離．落下させ
常にこの車輪の機能が更新される。接地触手を除くトレ
ッド部でスリップが発生した時に、雪土の排出性の無い
クラウン部にある可撓体が作用を始め、負荷の増加によ
って接地触手の対路面接触角を自動調整的に最適な角度
に変え、条体の摩擦及び拘束力で制振するから、踏面下
の雪土を弾き出すことが無く、車輪の沈下を防いで可撓
体の形状による、歯車効果も加えられた弾力的な駆．制
動力を有する車輪となる。その可撓体に打ち込まれたス
パイクは、初期において従来のように軸半径方向にに打
ち込まれるものの1,41倍のスパイク効力が有るので、そ
の分タイヤ全体に要するスパイクの本数を少なく出来
る。そのスパイクは可撓体を除くトレッド部でスリップ
が発生した時に作用を始める接地触手に位置していて、
無用な路面の強圧を行なわず、磨耗の進行により雪用タ
イヤとしての使命を達した時には、倒れたスパイク根抜
け止め部分及び弾性体筒状部分も磨耗して、スパイクが
自動的に離脱するのでスパイク抜き作業を不用にする。
可撓体と供に最適方向に制御される。起立した可撓体は
横方向の剛性が大であり、またその可撓体に依って隣接
トレッド間及び接地触手間の可撓体溝11内に張架された
条体は弾力性を有して、路面あるいは路面上の雪土中に
位置して側方向の力を支持することに依る確実な路面付
着が車輪の横滑りを防ぐ。この車輪によれば走行途中で
雪路となった場合には、車輪の種別に応じて、少しの間
給気弁を開いて内気圧を排気して減圧する方法。あるい
はリムの張力調整機構を操作して、条体の張力を緩める
方法等貯えられたエネルギーを解放する方向の容易な操
作で、雪用車輪と成り得るので作業に供なって着被を汚
すことも無く、舗装路用への切り替えも容易であり付加
物着装の場合のような渋滞と事故も無くなる。チェイン
等の付加された車輪と比べ、本発明車輪の構造は簡潔．
軽量であり、ブレーキ機構や汚よけ等を損傷せず、燃費
の向上にも効果的であり、乗車感も良い。人の履き物と
して野球．陸上競技．ゴゴルフ用のスパイクシューズが
有るように、何よりも安全性の上から自動車．車輛の履
き物である車輪にもスパイク付のものが必要である、本
発明は他への害を無くし実効が有るようにこれを実現し
た。かくして効率の良い、より安全な交通が確立され、
環境と道路施設が良好に保たれ、タイヤが節約される。

【図面の簡単な説明】

以下の図面は符号及び引き出し線と他の符号部を示す実
線．ハッチング線と交接する部分の線は各部を判別し、
見やすくするため符号と符号引き出し線のみ表わした、
切断線も同じ。 第１図はトレッドパターン．かくれ線を省略した、スパ
イクのある内気圧増減で切り替えする方式における、減
圧していない実施例のタイヤ車輪の部分的な正面図、 第２図は第１図の矢視Ｘ−Ｘ断面であって、ホイールリ
ムを省略して示す部分的な断面図であり、接地触手が隣
接トレッド側部に押圧固定．スパイク格納された、対路
面不作用状態の図、 第３図は第２図の車輪が減圧され条体が緩められた状態
を示す部分的な断面図であり、接地触手がトレッド側部
から離れ路面に接した作用状態の図、第４図は第３図の
車輪が右回りに駆動される、又は左に回される力を制動
した状態における、可撓体の転がり．変形．移動状態の
断面図、 第５図は第２図の要部を拡大した断面図、 第６図は第４図の要部を、更に負荷が増した状態として
拡大して示す断面図、 第７図は第１図の矢視Ｙ−Ｙの部分的に、弾性体に添っ
て断面した階段断面図、第８図は条体が取り外された要
部の断面図であり、車輪中心Ｏからの外径半径RD分離れ
たタイヤ外周CD及び、転がり半径RRD分離れたタイヤ転
り周RCDに対する可撓体接地触手の動作関係を示すも
の、 であり図中において 1.は路面、2.はタイヤ、20は車輪、3.はタイヤ．トレッ
ド、30.はトレッド側部、4.はスパイク、5.は弾性体、
6.は可撓体、特に第２図．第３図において複数個タイヤ
に備えるものの内の１個分をだ円にて囲み表わす、θ．
は可撓体の頂角、63.は可撓体のトレッド部でもある接
地触手、7.は条体、8.は可撓体によるタイヤの内側たわ
み、9.は可撓体にある条体入れ溝、10.はタイヤと可撓
体との弾性連続部、11.は可撓体溝、12.は可撓体側面
部、13.は条体が収容される排水．グリップ溝、14.は補
強部材、15.は弾性体包着ゴム、16.は可撓体中央、Ca.
はカーカス、をそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気体圧タイヤがリム組みされた車輪におい
   て、タイヤ（２）のクラウン部領域内に、両端にそれぞ
   れ条体入れ溝（９）を有する接地触手（63l・63r）を持
   っていて、これらと中央部（16）との頂角（θ）が全撓
   み範囲の中間角（θＦ）に付勢される逆Ｖ字形の制御可
   撓体（６）を、タイヤと弾性連続部（10）で連続するよ
   うに形成し、制御可撓体を拘束する条体（７）によって
   制御し、その拘束力が内気圧や条体の張力で増減でき
   て、拘束力の増加により制御可撓体の頂角を増す方向に
   撓ませて制御可撓体を半固定し、更に増加しては接地触
   手（63）を、そこにスパイク（４）が位置する場合には
   それと供に、格納位置に転倒させ、隣接するトレッド側
   部（30）に押圧固定の作用をするように、条体を条体入
   れ溝と排水グリップ溝（13）に組み入れて備える、制御
   可撓体をタイヤに備える車輪。