タイヤとは

タイヤの機能を調査しています

No.6 ベストアンサー 回答者： LB05 回答日時： 2013/09/27 01:35

　機械要素としてのタイヤの機能を述べますと・・・・

１．荷重を支える
　タイヤは、車両の重量を支えています。
　タイヤはゴムと空気という、機械工学的には荷重を支えるのに不安な材料で構成されていますが、大きな荷重をかけても破裂しない様に作られています。

２．転がる（回転する）
　2次元平面上で物体が移動する場合、滑る・歩く・転がる、の３方法が考えられます。
　自然界では（自然発生的に成立しているモノ＝動物、昆虫などでは）、殆どの場合リンク機構を持ち『歩く』動作で移動するか、それに付随して『滑る』動作で移動しますが、タイヤは自然界の動物にはない『転がる』運動によって移動能力を獲得しています。
　人間が作り出した『動くモノ』の多くは、自然界に存在する機構・構造を原理としていますが、タイヤは例外的なモノ、というワケです。これはタイヤという機械要素の、非常に重要なポイントの一つです。
　尚、勿論タイヤ自体には『回転する』機構そのものは付いてなく、厳密にはタイヤ本体は『回転する装置』とは言えませんが、ただ最初から回転させて使うことが期待されており、回転環境下で使用可能な様に『回転体』として設計されている、ということです。（回転アンバランスが小さい、遠心力で変形・破裂しない、などの機能が必要ということ。）

３．摩擦力を発生する
　皆様御回答の、走る・曲がる・止まる、更にはミゾにより雨天や降雪時にも滑り難い、などというタイヤの機能は、結局のところタイヤが路面との間に『摩擦力を発生させる』ことにより実現しています。
　上記２．と合わせ、タイヤは『転がりながら、且つ摩擦力を発生することにより運動を可能としている』非常に特殊な機械要素と言えます。
　人類が作り出した乗物の多くは、流体の圧力差や抵抗差（飛行機や船舶）、旋回内外の移動距離差（鉄道やクローラ車）、反力（ロケットやジェットエンジン）などで運動を行っており、安定して得ることが難しく制御が困難な摩擦力に全面的頼る物体の運動は、運動力学的に扱いが厄介であまり考えたくないモノです。
　タイヤとはまさしくその『細かい予測・制御が困難な』摩擦力に頼って運動を行う特殊な装置というワケです。

４．振動遮断
　最初のタイヤ（というか車輪）にはこの機能はありませんでしたが、100年ほど前、空気入りタイヤが実現した瞬間、否応ナシにこの機能が追加されました。（クルマ、特に懸架装置を研究・開発する側から見ると、実はこの機能がタイヤに付与されたことにより、設計が飛躍的に難しくなったと言えます。）
　現代のタイヤに於いては、振動遮断は耐荷重、回転バランス、摩擦力などと同レベルで重視される性能になっています。

・・・・その他、騒音、摩耗性、パンク耐性、見栄えなどがタイヤが持つ機能（性能）となりますが、騒音は上記４．の振動工学の範疇だし、耐久性（摩耗やパンク）、見栄え、更にはリサイクル性などは市販製品に共通して要求される条件であり、タイヤという機械要素特有の機能ではありません。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます、参考にさせていただきます。

お礼日時：2013/09/28 21:22

No.5 回答者： ddrom 回答日時： 2013/09/24 22:41

追記します

■タイヤ交換
タイヤの位置により減り方がことなるー＞振動の原因となる
偏摩耗の原因
キャンバー：地面とタイヤの角度
ホイールアライメント：進行方向に対する角度

タイヤを前後左右で一定周期で交換することにより磨耗を均一化させる

回転方向があるタイヤの場合
前後交換可能　左右交換付加

回転方向がないタイヤの場合
前後左右交換可能


サイズが異なるタイヤの場合
交換付加

■雨天走行
ハイドロプレーニング現象（ hydroplaning）、又はアクアプレーニング現象（aquaplaning）とは、自動
水の量がタイヤの排水能力を超えた場合、タイヤが水の上を滑る現象

原因：
溝の磨耗－＞タイヤの排水性が低下－＞タイヤの下に水が残る
空気圧不足－＞接地面積増加－＞タイヤの下に水が残る
スピード－＞水の流入速度増加－＞タイヤの下に水が残る

ハンドルもブレーキも利かなくなるので注意してください

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます、参考にさせていただきます。

お礼日時：2013/09/28 21:22

No.4 回答者： ddrom 回答日時： 2013/09/23 13:59

長くなりますがご容赦ください

■タイヤとは
クルマの車重を支える
方向を決める
動力を路面に伝える(加速・減速、制動)
衝撃を和らげる


■タイヤの歴史
1835年 ソリッドタイヤ発明
1839年 ゴムの加硫法発見
1845年 空気入りタイヤを発明
1878年 自転車にゴムタイヤ発明
1888年 空気入りタイヤ発明
1890年 ワイヤー入りのタイヤ発明
1894年 アメリカの自動車空気入りタイヤ採用
1912年 ゴムの補強剤発明
1915年 すだれ織りコード発明
1922年 タイヤ表面の溝の発明
1948年 ラジアルタイヤ発明

■タイヤの構造
トレッド部（外部)
路面と接地する　カーカスを保護する
排水(トレッドパターン)

ショルダー部（外部)
タイヤの肩部分　カーカスを保護する

サイドウォール部　（外部)
カーカスを保護する
メーカー名、タイヤサイズ、パタン名が表示

ビード部（内部)
カーカスコードの両端を固定し、タイヤをリムに固定
材質：高炭素鋼

ベルト（内部)
トレッドとカーカスの間の補強帯
材質：スチールコード

カーカス（内部)
車重、空気圧を保持
材質：ポリエステル　ナイロン　スチール

■タイヤの種類
ラジアルタイヤ
カーカスが中心から放射状に配置
主に乗用車用

カーカス材質：ナイロン（乗用車) スチール(バス トラック)
ベルト材質：スチールやアラミド（乗用車用）　スチール(バス トラック)

特徴
耐久性　耐摩耗性
発熱少
操縦性
燃費性


バイアスタイヤ
バス　トラックの一部で使用
カーカスを斜め複数重てブレーカーで保持
カーカス材質　ナイロン
ブレーカー材質　ナイロン

特徴
乗り心地

■チューブレスタイプタイヤ
タイヤ内インナーライナー（ゴム）空気漏れ防止
メリット
パンクで空気漏れがゆっくり起こる
タイヤ内空気リムに直結－＞放熱効果高
チューブによる故障がない
デメリット
空気圧不足　パンクが外見で判断しずらい
リムキズによる空気漏れ

■トレッドパターン
駆動力・制動力の伝達
排水、トレッドゴムの接地
操縦安定性を向上させます。
騒音抑制、乗り心地向上
リブ型
舗装路用
直進安定性高
排水性高
横滑防止
転がり抵抗少
乗用車　小型トラック　トラック・バス
ラグ型
非舗装路
駆動力高
制動力高
トラック　バス　建機　産業機　農耕機
リブラグ型
舗装・非舗装路
リブ型とラグ型の両性能
トラック・バス
ブロック型
雪道 非舗装路
駆動制動力高
オールシーズン使用可
スタッドレス　スノータイヤ

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます、参考にさせていただきます。

お礼日時：2013/09/28 21:23

No.3 回答者： sato09 回答日時： 2013/09/23 10:13

地面を走行する乗り物が唯一地面と接している部分。

駆動力、旋回力、制動力の全てはこの部分と路面で決まる。
昔のコマーシャルが『タイヤは人の命を支えています』って言葉が表してます。
タイヤに関する基礎知識は、ここで
http://www.goodyear.co.jp/faq/advanced06_1.html

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます、参考にさせていただきます。

お礼日時：2013/09/28 21:23

No.2 回答者： oo14 回答日時： 2013/09/23 08:00

駆動力を地面に伝える

地面が車体に加える衝撃を緩和する。
カーブなどで、遠心力にたいする抗力を発生させる。
減速時制動力を地面に伝達する。
自然界にはない構造ですので、動物の同機能の箇所の比較を行うと
ほかにも、いろいろあると思います。
例えば猫。
肉球はまるでタイヤです。
音を立てずに移動でき、獲物に飛びかかることができ、
ブレーキをかけることができます。
さらに、状況に合わせて、出し入れ自由なスパイクやフックを持っています。
人類はまだまだ、猫のタイヤにはたどりつけません。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます、参考にさせていただきます。

お礼日時：2013/09/28 21:24

No.1 回答者： 6750-sa 回答日時： 2013/09/23 07:56

接地面と移動物のインターフェース

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます、参考にさせていただきます。

お礼日時：2013/09/28 21:25