車両工学特論02　タイヤの力学

車両工学特論 資料02　タイヤの力学 車両工学特論02　タイヤの力学

講義概要 　タイヤの基礎知識 　タイヤ特性 　摩擦係数の取り扱い 　Fialaの理論 　クーロンモデル 　安倍モデル 車両工学特論02　タイヤの力学

タイヤの基礎知識 タイヤサイズの見方と構造 車両工学特論02　タイヤの力学

205 / 65 R 15 94 H タイヤのサイズの見方（ISO表示） タイヤ幅 タイヤ幅mm 扁平率 高さ ラジアルタイヤ 断面高さ 扁平率 ＝ 断面幅 断面高さ ×100　％ 車両工学特論02　タイヤの力学

205 / 65 R 15 94 H タイヤのサイズの見方（ISO表示） ロードインデックス リム径inc 速度記号 リム径 タイヤの最大負荷能力 80　：　450 kgf 94　：　670 kgf 最大走行速度 L　：　120 km/h H　：　210 km/h ZR :　240 km/h 以上 車両工学特論02　タイヤの力学

横浜ゴム ADVAN Sport 275 / 35 ZR 20 ポルシェ認定 タイヤ幅 ：275mm 扁平率 ：35% 扁平率　　：35% 最大速度 ：240km/h以上 リム径　　 ：24インチ（609.6mm） 車両工学特論02　タイヤの力学

扁平率を小さくすると・・・ 操縦安定性が向上する。 コーナリング特性が向上する。 ブレーキング性能が向上する。 乗り心地が悪く（硬く）なる。 　操縦安定性が向上する。 　コーナリング特性が向上する。 　ブレーキング性能が向上する。 　乗り心地が悪く（硬く）なる。 　走行音が大きくなる。 車両工学特論02　タイヤの力学

タイヤの断面 トレッド部 路面と直接接触する部分 制駆動力・コーナリングフォースを発生させる トレッドパターンが刻まれている 車両工学特論02　タイヤの力学

タイヤの断面 カーカス タイヤの骨格 荷重、衝撃、空気圧に耐える役割 ポリエステル、ナイロン、レーヨン等が使われる。 車両工学特論02　タイヤの力学

タイヤの断面 ベルト 補強帯 カーカスを締め付けてトレッドの剛性を高める。 スチールが使われる。 車両工学特論02　タイヤの力学

タイヤの断面 ビード カーカス両端を固定する。 リムにタイヤを固定する。 高炭素鋼を束ねたもの。 車両工学特論02　タイヤの力学

バイアスタイヤ カーカスを構成する合成樹脂コードが交錯して編まれている。 車両工学特論02　タイヤの力学

バイアスタイヤの特徴 タイヤがたわむときにコードがパンタグラフのようなひし形変 形をする。 柔軟性に富み、緩衝効果が高い。 　タイヤがたわむときにコードがパンタグラフのようなひし形変 形をする。 　柔軟性に富み、緩衝効果が高い。 　ソフトな乗り心地になる。 　タイヤがたわむときトレッドが接地面内で動く。 　耐摩耗性、操縦安定性、転がり抵抗がラジアルタイヤよりも 劣る。 車両工学特論02　タイヤの力学

ラジアルタイヤ カーカスを構成する合成樹脂コードが断面方向（ラジアル方向）に並んでいる。 カーカスを束ねて補強するためにベルトが入っている 車両工学特論02　タイヤの力学

ラジアルタイヤの特徴 ベルト層があるので、バイアスタイヤよりも剛性が高い。 操縦安定性、ころがり抵抗が小さい。 耐摩耗性がよい。 　ベルト層があるので、バイアスタイヤよりも剛性が高い。 　操縦安定性、ころがり抵抗が小さい。 　耐摩耗性がよい。 　ベルトで剛性が高いため、低速での継目ひろい、悪路で の乗り心地悪化がある。 車両工学特論02　タイヤの力学

タイヤ特性 タイヤに発生する力とモーメントの一般的な傾向 車両工学特論02　タイヤの力学

用語の定義 車両工学特論02　タイヤの力学

タイヤの種類によるコーナリングフォースの違い 車両工学特論02　タイヤの力学

案内軌条式鉄道の台車(札幌市営地下鉄) 車両工学特論02　タイヤの力学

横滑り角に対するコーリナリングフォースの変化 線形領域 非線形領域 K K　：　コーナリングパワー、コーナリング剛性（N/rad) 車両工学特論02　タイヤの力学

横滑り角に対するセルフアライニングトルクの変化 車両工学特論02　タイヤの力学

タイヤモデル 車両運動シミュレーション、制御に必須のモデル 車両工学特論02　タイヤの力学

摩擦の取り扱い Magic formula 車両工学特論02　タイヤの力学

Magic Formula Ture Model 図の出典　：　河辺他,日本機械学会論文集C,vol.77,No.781,pp.3375(2011) 車両工学特論02　タイヤの力学

スリップ率の定義 駆動時 ( u < Rω ) 制動時 ( u > Rω ) 車両工学特論02　タイヤの力学

Fialaのモデル 制駆動力を考慮しないモデル 車両工学特論02　タイヤの力学

Fialaのタイヤモデル A:リム(剛体) B:サイドウオールと空気ばね C:トレッドベース D:トレッドラバー 車両工学特論02　タイヤの力学

トレットラバーの働き タイヤが発生する横力 ＝トレッドラバー変形量 　×トレッドラバー剛性 　＋接地面摩擦力 車両工学特論02　タイヤの力学

トレッドベースの働き トレッドラバーの変形量 ＝接地面変位 ートレッドベース変位 となる。トレッドベース変位量を求めるモデルとなる。 　ートレッドベース変位 となる。トレッドベース変位量を求めるモデルとなる。 車両工学特論02　タイヤの力学

サイドウオールと空気バネの働き トレッドベース の変形量を決める。 車両工学特論02　タイヤの力学

接地面の変形 車両工学特論02　タイヤの力学

トレッドラバーの変形モデル 非滑り領域 滑り領域 トレッドベース中心線 サイドウオール＋空気バネで決まる トレッドラバー変形量 リム中心線 車両工学特論02　タイヤの力学

トレッドベースの変形モデル サイドウオール＋空気バネ 車両工学特論02　タイヤの力学

トレッドベースの横変位量 k : サイドウオール+空気のばね定数 E : トレッド材料のヤング率 I : トレッド材料の断面二次モーメント 車両工学特論02　タイヤの力学

非滑り領域で発生するトレッドラバー変形による横力 G : トレッドのせん断弾性係数 ν : ポアソン比 車両工学特論02　タイヤの力学

滑り領域で発生する摩擦による横力 車両工学特論02　タイヤの力学

接地面に発生する横力 車両工学特論02　タイヤの力学

接地面に発生するセルフアライニングトルク 車両工学特論02　タイヤの力学

横力の計算結果 車両工学特論02　タイヤの力学

セルフアライニングトルクの計算結果 車両工学特論02　タイヤの力学

クローンモデル 使用頻度の高い簡単モデル 車両工学特論02　タイヤの力学

横力とセルフアライニングトルク 車両工学特論02　タイヤの力学

係数の意味 車両工学特論02　タイヤの力学

安倍モデル 制駆動力を考慮したモデル 車両工学特論02　タイヤの力学

制駆動力、横力と摩擦円の関係 車両工学特論02　タイヤの力学

制駆動力がタイヤ特性に与える影響 3. タイヤ特性は潰れて平坦になってくる。 2. 同一 β なら横力が小さくなる。 3. 　タイヤ特性は潰れて平坦になってくる。 2.　同一 β なら横力が小さくなる。 1.　T を大きくする。 車両工学特論02　タイヤの力学

安倍のタイヤモデルと基本的考え方 制駆動力が大きければスリップ率が大きくなると考える。 スリップ率の大きさからトレッドラバーの変形量を求める。 非滑り領域は変形量、滑り領域では摩擦により力を求める。 車両工学特論02　タイヤの力学

記号の定義 車両工学特論02　タイヤの力学

制動時の制動力と横力 車両工学特論02　タイヤの力学

制動時のセルフアライニングトルク 車両工学特論02　タイヤの力学

駆動時の駆動力と横力 車両工学特論02　タイヤの力学

駆動時のセルフアライニングトルク 車両工学特論02　タイヤの力学

摩擦円とタイヤ特性の計算結果 車両工学特論02　タイヤの力学

セルフアライニングトルクの計算結果 車両工学特論02　タイヤの力学

車両工学特論02　タイヤの力学