図面 (/)

技術 重力と遠心力を利用しタイヤの回転数が遅いときだけにスパイク作用が生ずる台形状のスパイクを有するスパイクタイヤ機構

出願人 木村誠
発明者 木村誠
出願日 1994年3月3日 (26年8ヶ月経過) 出願番号 1994-072397
公開日 1995年9月19日 (25年2ヶ月経過) 公開番号 1995-242108
状態 未査定
技術分野 タイヤ一般 タイヤの細部
主要キーワード 台形底辺 台形板 接地直前 反対回り 遠心力方向 アスファルト舗装路面 粉塵公害 後退用
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1995年9月19日)のものです。
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図面 (9)

目的

スパイクタイヤを使用するとき、その使用条件として自動車の走り初めと停止前にスパイク作用が生じ、それ以外の通常走行高速走行ではそのスパイク作用が生じないスパイク機構だと道路摩耗ひいては、粉塵公害を少なくでき、またより安全な走行が可能である。

構成

イヤの外周部トレッド付近に前後に回転出来る、前進用スパイクと停止用及び後退用スパイクを互いに独立して取り付け、用途に反した進行の力には作用しないスパイクタイヤのスパイク機構を構成する。

概要

背景

従来のスパイクタイヤは、常時、走り初めから走り終わるまでスパイクがスパイク作用を有していた。

概要

スパイクタイヤを使用するとき、その使用条件として自動車の走り初めと停止前にスパイク作用が生じ、それ以外の通常走行高速走行ではそのスパイク作用が生じないスパイク機構だと道路摩耗ひいては、粉塵公害を少なくでき、またより安全な走行が可能である。

イヤの外周部トレッド付近に前後に回転出来る、前進用スパイクと停止用及び後退用スパイクを互いに独立して取り付け、用途に反した進行の力には作用しないスパイクタイヤのスパイク機構を構成する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

タイヤ接地面(17)の近傍のタイヤトレッド面全周に適当な間隔を持って取り付け金具(16)により取り付けられ、台形内部に移動出来る回転中心(5)を持ちタイヤ低速回転前進するときにスパイク作用をする台形状のスパイク、と移動出来ない回転中心(13)を有しタイヤが停止するとき、あるいは後退するときスパイク作用を生ずる台形状のスパイクを持つスパイクタイヤ機構

技術分野

0001

本発明は、路面が積雪及び凍結時に、使用するタイヤスリップを小さくして冬季間の自動車等の走行を安全なものにしようとするものである。

背景技術

0002

従来のスパイクタイヤは、常時、走り初めから走り終わるまでスパイクがスパイク作用を有していた。

発明が解決しようとする課題

0003

従来のスパイクタイヤは、スパイクがタイヤに固定していて常時スパイク作用を有していた、常時スパイク作用が有ることは安全な事ではあるが、一方では舗装道路の路面を削り取り、特にタイヤ高速回転時は路面摩耗が顕著である、その時にアスファルト舗装路面を削り取り、その粉塵人体に有害であり、積雪及び凍結路面あるいは、使用可能地域以外の使用は法律禁止されている。

0004

本発明は、人の健康のために一部スパイクタイヤの使用が禁止されスタッドレスタイヤが使用されているが、その信頼性は充分でなく、やはりスパイクタイヤに勝ものではないとの考えから行われた。

課題を解決するための手段

0005

上記問題を解決するために、本発明では、自動車の通常走行時のタイヤスパイクの使用条件を次のように定めた、自動車がスパイクタイヤを用いて走行する時にそのスパイク作用を必要とするのは、走り初めと、停止する時で、その間の高速走行時は必要としない、その前提から走り初めと、停止する時のタイヤの回転数が小さい時だけスパイク作用を必要とし、高速走行でタイヤの回転数が大きい時、スパイク作用が無いスパイク機構であればよいと前提した。

0006

上記の動作を実現するために、本スパイク機構は、タイヤが停止から回転を始め高速回転に移り、さらに低速回転になり再び停止するまでのタイヤ外周部に作用する重力遠心力を利用しタイヤの回転数が高い時、つまり高速走行の時スパイクを作用させないものである。

0007

従って、今、自動車の進行方向を図面左側へ進ものとし、車両左側に装着するタイヤを考えて、スパイクの形状を直角二等辺三角形の直角を持つ頂点の一部を切り取り台形とし、台形の長辺が底辺となるような台形を想定する、実際にスパイクとしてタイヤに取り付けるには台形が厚さを持った台形板となる、前進用のスパイクは、走り初め、あるいは停止直前のタイヤの回転数が小さい低速走行時、または停止時にはタイヤ外周部は遠心力より重力の方が大きく、当該スパイク機構を持つタイヤ部が接地直前には、台形板の重心は、その回転中心が底辺方向に移動することにより、重心を通る底辺への垂線の左側に回転中心が移り(重心は右側に移る事になる)台形板は時計回りに回転しようとする、その時台形の斜辺の一つが、このスパイク機構をタイヤに取り付けるための金具に当たりそれ以上回転出来ない、そして回転中心を中心に時計回りに約90度回転した時に斜辺と底辺の交点がスパイクとして作用する、又回転中心が台形板重心を通る垂線上の上部に移動することが出来ると、今度は回転数が速く高速走行の時、つまり重力より遠心力が大きい時、台形板のスパイクは回転中心を上部回転中心(台形上辺に近い回転中心)に移動し、回転中心と重心を結ぶ線分がタイヤの半径方向と一致し時計回りに約90度回転していた台形板スパイクを逆に約90度回転させスパイクの先端がトレッド面よりでなくなるのでスパイク作用を無くする。

0008

停止用あるいは後退用スパイクは、その回転中心を台形板の重心を通る垂線上の重心上部から右側適所(図面中、図4、13の位置)にとる、するとタイヤの接地面上では、当該スパイク機構は、路面と接し重力が下向で、台形板スパイクの重心が回転中心の左側に有るから回転中心と台形板スパイクの重心を通る線分が重力方向と一致しようとして回転する、台形板スパイクは取り付け金具制約を受けて、時計反対回りに約90度回転する、この台形板スパイクは回転中心の移動が出来ないから接地面に於いては、いつでも路面に接地しているがタイヤが前進のための回転をする時、台形板スパイクは回転出来るので台形板スパイクには抵抗がかからずスパイク作用はしない、停止時あるいは後退時に台形板スパイクは約90度あまり回転した状態になっていて台形の一辺が取り付け金具により動きが制約され回転出来ないから斜辺と底辺の交点がスパイクとなりスパイク作用をする。

0009

さらに、停止用及び後退用スパイクは、前進に際してはスパイク作用を生じないが常にトレッド面より突き出していて横方向の力には抵抗し横滑りを無くする。

0010

上記のように前進用台形板のスパイクは時計回りに約90度、停止用あるいは後退用は前進用と反対に反時計回りに90度あまり回転し、それぞれの台形の一辺がその取り付け金具により動きが制約されて動けなくなることにより、前進用の台形板スパイクは前進する時だけ抵抗力を生じ、又停止用あるいは後退用の台形板スパイクは停止あるいは後退する時、また横滑りが起きた時だけ抵抗力を生じ、双方の台形板スパイク共、互いに反対方向にも回転出来るから前進用は後退の時は抵抗せず又、停止用あるいは後退用は前進の時抵抗せず両方のスパイクとも反対方向の抵抗力には作用しない。

0011

そしてタイヤの回転数が速い高速走行時、前進用の台形板スパイクの台形底辺が半径方向と直角を成し台形板スパイクの上部回転中心から重心を通り台形底辺まで降ろした垂線の長さが、底辺と45度の傾きを持つ斜辺の長さより小さいから台形板スパイクが接地面にとどかない、以上のことからこのようなタイヤスパイク機構は、自動車の走り初めと停止直前のタイヤの回転数が小さい時にスパイクが効いて、高速走行時のタイヤの回転数が速い時スパイクが効かない。

0012

実施例について図面を参照して説明すると、図1は組み立てられた当該スパイク機構がタイヤに組み込まれて地面と接していてスパイク機構が作用している状態であり、図2はスパイク機構が作用していない時の様子である、図3は直角二等辺三角形の直角を持つ頂点の一部を切り取った台形状のスパイクであり、これは前進用のスパイクとし図3中5のような長円形の穴を持ちその穴の中に回転中心が有り回転中心が穴のなかを移動出来るように取り付け金具16と接続する、図4は、停止用あるいは後退用の台形状のスパイクとし、台形の中心線より右側にずれた円形の穴を持ちその穴を回転中心として回転出来るよう16に前進用のスパイクと平行して裏側に取り付ける、その時両方のスパイクは互いに独立で前方向に約90度、後ろ方向に約90度回転出来る、その様子が図5、6、7、8、のスパイク機構組み立て図のようになる。

0013

タイヤが回転し本スパイク機構がタイヤ接地面の反対側上部に来てさらにタイヤが回転し接地面である下部に来るまでに台形状スパイクは図7のようになる、つまり、前進用スパイクは穴5を介し16とピンのようなもので接続し16はタイヤと接続している、この前進用スパイクの回転中心は穴5の6側から7側まで移動出米る、最初7側にいた回転中心もタイヤが1回転することにより6側に移る、さらにタイヤが1回転したとしてもその回転中心は6側にある、この時スパイクの重心は回転中心の右側にあるからスパイクは回転中心を中心にして時計回りに回転しようとし4の斜辺が16とぶつかり回転を止める、そのことにより斜辺8は路面と垂直になり9がタイヤトレッド面より突き出て9がスパイクとして作用する、この前進用スパイクはタイヤの回転数が低く自動車が低速走行時には台形板スパイクの4が16に突き当たりスパイクの時計回りの回転を止め、自動車が前進するためのタイヤの反時計回り回転には抵抗するが、タイヤの後退するための時計回りの回転、あるいは停止するための路面からの時計回りの力には抵抗しない、したがって後退する時あるいは停止する時はこの前進用スパイクはスパイク作用を示さない。

0014

停止用あるいは後退用スパイクは穴13を介し16とピンのようなもので接続し16はタイヤと接続している、このスパイクの回転中心は穴13である、そしてこのスパイクの重心は穴13の左側にあり、このスパイクは穴13を中心にして時計反対回りに回転する、この時斜辺14は16と突き当たりこのスパイクは90度あまり回転して反時計回りの回転が止められる、すると斜辺11は地面とほぼ垂直になり12がタイヤトレッド面より突き出て12がスパイクとして作用する、この停止用あるいは後退用スパイクは時計回りにも回転出来るから接地面に於いて自動車が前進するためのタイヤの反時計回りの回転には抵抗しない、つまり停止用あるいは後退用スパイクは停止時あるいは後退時には路面への時計回りの力には作用するが、反時計回りの力つまり前進用には作用しない。

0015

また、タイヤが高い回転数で回転する高速走行時にタイヤ接地面直上にあり接地直前の本スパイク機構は図8のようのなる、つまり前進用のスパイクは遠心力が働きその重心はタイヤ外側に動こうとする、そのため図3のスパイクは図8部品であるとして図3の穴5の6側にある回転中心は図3の穴5の7側に移動することが図8中でおきて、今までタイヤが低速回転して遠心力より重力の方が大きく4の斜辺が路面と垂直になっていてスパイク作用を生じていたのがタイヤの高速回転により回転中心が7側に移動して上部回転中心が支持点となりその点の遠心力方向外側に重心が来ようとし、そのため台形板スパイクは今まで時計回りに回転していたものを反時計回りに回転させ、低速回転で重力の作用により路面に突き出ていたスパイクが高速回転により元にもどる、そのことにより前進用スパイクはスパイク作用をしない。

0016

さらに、タイヤが高速回転しているときも、停止用あるいは後退用のスパイクは前進時には、台形板スパイクが時計回りにも回転出来てそのスパイク作用を示さないから高速前進走行に於いては、前進用、停止用あるいは後退用の両方のスパイクはスパイク作用を示さない。

0017

なお、今までの説明は車両左側に装着したタイヤのことであったが、右側に装着するタイヤは、スパイクの回転を前進時、停止時及び後退時を逆に考えればよく、従って本スパイクタイヤ機構に於いては、左側用タイヤと右側用タイヤが分けられる事になる。

発明の効果

0018

以上説明したように、本発明は従来のスパイクタイヤが路面上を高速回転することにより路面構成物質を削り粉塵を発生させていたが、高速走行時にスパイクタイヤのスパイク作用をさせないことにより粉塵の発生を少なくする。

0019

同時に本スパイクタイヤの使用の前提に於いて自動車の走り初め、停止前にスパイク作用が生ずるので走り初め、停止の時は安全であり、高速走行時の横滑りは少ない。

0020

図面の簡単な説明

0021

図1本スパイク機構がタイヤに組み込まれて路面に接地している状態でスパイク機構が作用している様子、誇大表示してある。
図2図1と同様であるが、スパイク機構が作用していない様子である。
図3スパイク機構のスパイク部品、前進用台形状の板スパイクである。
図4スパイク機構のスパイク部品、停止用あるいは後退用台形状の板スパイクをあらわす図である。
図5前進用台形状の板スパイクと停止用あるいは後退用台形状の板スパイクを設置するための取り付け金具に双方を取り付けた様子を表す図である。
図6図5の回転中心部を底辺に向かい垂直に断面した図とその上面図出ある。
図7本スパイク機構が自動車の走り初め、あるいは停止直前のタイヤが低速回転をする時、タイヤ接地面直上にあり接地直前の図である。
図8本スパイク機構が自動車の高速走行時のタイヤが高速回転をする時、タイヤ接地面直上にあり接地直前の図である。

--

0022

1 本スパイク機構が組み込まれるタイヤ
2 タイヤに組み込まれスパイク作用を生じている本スパイク機構
3 タイヤに組み込まれスパイク作用を生じていない本スパイク機構
4前進用台形状、板スパイクの斜辺
5 前進用台形状、板スパイク回転中心長円形移動穴
6 前進用台形状、板スパイク回転中心長円形移動穴底部
7 前進用台形状、板スパイク回転中心長円形移動穴上部
8 前進用台形状、板スパイクのもう1つの斜辺
9 前進用台形状、板スパイクのスパイク部
10 前進用台形状、板スパイクの底辺
11 停止、後退用台形状、板スパイクの斜辺
12 停止、後退用台形状、板スパイクのスパイク部
13 停止、後退用台形状、板スパイクの回転中心穴
14 停止、後退用台形状、板スパイクのもう1つの斜辺
15 停止、後退用台形状、板スパイクの底辺
16 台形状板スパイクをタイヤと接続するための金具
17 想定されるタイヤと路面との接触面
18 停止、後退用台形状、板スパイク
19 前進用台形状、板スパイク

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