JPH0411403B2

JPH0411403B2 -

Info

Publication number: JPH0411403B2
Application number: JP61220267A
Authority: JP
Priority date: 1986-09-18
Filing date: 1986-09-18
Publication date: 1992-02-28
Also published as: JPS6374702A

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 発明の目的〔産業上の利用分野〕この発明は車輌が氷雪路等を走行する場合に使
用するスパイクタイヤの構造に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

車輌が氷雪路等を走行する場合に、タイヤのス
リツプを防止するためにタイヤの踏面から複数の
スパイク（鋲）が突出しているスパイクタイヤを
使用することが従来から知られている。

従来のスパイクタイヤは、スノータイヤにスパ
イクを打込み、タイヤ表面より1.5〜2.0mm程度突
出させた構造を持つものである。スパイクの先端
には、耐摩耗性のため、超硬合金等からなるチツ
プが通常取付けられている。

従来のスパイクタイヤは、このような構造を持
つため、氷雪のない路面上では、このスパイクに
より路面から削られ、大気中に粉塵となつて飛散
し、公害問題を引き起こしている。この対策とし
て、現在は、スパイクの突出量を1.0〜1.5mmへ低
下させることや、あるいはスパイクの本数を154
本／タイヤ１本当りから122本／タイヤ１本当り
に低下させること等が行なわれているが、公害問
題の本質的解決とはならず、かつ、一方において
氷雪路面上でのタイヤの性能の低下をひき起こす
可能性があり、安全上からも問題があると考えら
れている。また、近年、路面の情況に応じてスパ
イクを出し入れすることも考えられているが、こ
れらの従来から考えられているスパイクピンは構
造が極めて複雑で、かつスパイクピンの出し入れ
になんらかのアクチユエータ（例えば、空気圧ア
クチユエータ、電気的アクチユエータ）を必要と
し、形状が大型化しかつ価格が高価になり、実用
化されていない。

これらのことから、路面を削りとらず、かつ氷
雪路面上におけるタイヤの性能を維持することが
でき、形状が小型で、価格が低廉であり、かつ動
作の確実なスパイクタイヤの開発が望まれてい
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本願発明者は先に、昭和61年特許願第073141号
（特開昭62−227805号）によつて、このようなス
パイクタイヤを提案したが、スパイクの出し入れ
動作を更に迅速かつ確実にすることが望まれてい
る。

この発明では上記の如き事情に鑑みてなされた
ものであつて、路面状況に応じてスパイクのタイ
ヤ表面よりの突出長さを変化させることが可能
で、これによつて、路面の削りとりを大幅に低減
させ、かつ、氷雪路面上におけるタイヤの性能を
低下させることもなく、かつ、重要な点として、
特に構造が簡単で動作の迅速・確実なかつ価格の
低廉なスパイクタイヤを提供することを目的とす
るものである。

(ロ) 発明の構成〔問題を解決するための手段〕この目的に対応して、この発明のスパイクタイ
ヤは、タイヤにスパイクピンを進出及び後退可能
に植込んで備え、前記スパイクピンの基部と前記
タイヤの間に、０℃から20℃の範囲で温度が硬い
ときに硬さが小さく、温度が低いときに硬さが大
きい材料からなる粒子及び熱伝導性が大きく比熱
が小である材料から成る粒子を弾性材料からなる
基材中に分散させて成る緩衝材を配設すると共
に、前記緩衝材と接触している状態で前記緩衝材
を内包していてかつ前記スパイクピンと係合して
いる形状記憶合金製のケースを有し、前記ケース
を所定の温度以上において前記スパイクピンを前
記後退位置に押圧する方向に変形するように構成
したことを特徴としている。

以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面に
ついて説明する。

第１図ａにおいて、１はスパイクタイヤであ
り、スパイクタイヤ１はタイヤ２の踏面３の近傍
にスパイク４を植込んで備えている。

スパイク４はチツプ５を備えており、チツプ５
はシヤンク６の頂部７に植込まれている。シヤン
ク６の頂部７及びチツプ５はタイヤ２の踏面３の
外方に突出している。シヤンク６の基部にはフラ
ンジ８がシヤンク６と一体に形成されている。チ
ツプ５は超硬合金製であり、またシヤンク６は金
属で構成される。

フランジ８の下面には略円柱形の緩衝材１０が
一体的に取付けられている。緩衝材１０は第２図
に示すように基材１１中に２種の粒子１２及び１
３を分散させた粒子分散系材料で構成されてい
る。

基材１１としてはゴムの如き弾性材料で構成さ
れる。

粒子１２としては温度変化によつて硬度が変化
する材料、すなわち、温度が高い時には硬さが小
さく、温度が低い時には硬さが大きい材料によつ
て構成する。

このような粒子１２を構成する材料としてはゼ
ラチン等の膨潤物質または酢酸ビニルのポリマー
及びそれらの混合物または化合物を使用すること
ができる。ゼラチンは水分または添加剤の量によ
つて硬さを調整することができ、また酢酸ビニル
のポリマーは可塑材の添加により、軟化点及び軟
化状態を調整することができ、０℃〜20℃付近の
軟化温度と軟化の具合を調整することができる。

粒子１３は粒子１２の温度変化に対する応答性
を向上するために混入するものであり、本発明の
最も重要な部分である。粒子１３としては高熱伝
導性かつ低比熱の物質を用いる。このような粒子
１３を構成する材料としては、カーボンブラツ
ク、銀・銅粉等を用いることができる。

一体化したフランジ８及び緩衝材１０は、１方
向の形状記憶合金で一体に構成されたケース１４
で包まれて、その軸１６方向前方と後方から押え
られている。

すなわち、ケース１４は、頂部中央部にシヤン
ク６を露出させるための開口１５を有する略偏平
球形をなし、残余の頂部１４ｂでフランジ８の上
面に接当すると共に、底部２０で緩衝材１０の下
面に接当している。

従つてチツプ５、シヤンク６、フランジ８、緩
衝材１０、ケース１４の底部１９の壁、タイヤは
軸１６上でこの順に隣接位置し、チツプ５に作用
する軸１６方向の荷重は、緩衝材１０を介してタ
イヤ２に伝達される。

ケース１４を構成する形状記憶合金には、その
温度Ｔが、無氷雪路面走行時に対応する高温度域
まで上昇すると、すなわち所定の温度T₁より高
くなると、開口１５の縁部をなす締付け部２０が
軸１６方向タイヤ２の内方に向かう方向１７に向
かつて曲がり、このスパイク後退形状を呈して硬
化し（第１図ｂ）、温度ＴがT₁より低いときは軟
化して締付け部２０が外力に従つて容易に変形さ
れ得るように、変態温度T₁が設定されている。

一方、緩衝材１０には、T₁より僅かに低い所
定の温度T₀が設定され、T₀を境として、温度Ｔ
がT₀より低いときは、スパイク４からの荷重が
伝わつてもほとんど方向１７に圧縮されず、チツ
プ５と頂部７とのスパイク先端部が、踏面３から
方向１７の逆方向である方向１８に突出し、かつ
必要突出量Ｈを維持するに充分な硬度となり、温
度ＴがT₀より高いときは、スパイク４からの荷
重によつて圧縮されて踏面３からの突出量がＨよ
り小さくなるような硬度となるように、温度T₀
を設定されている。

〔作用〕

このように構成されたスパイクタイヤ１におい
ては、走行路面が氷雪路面から無氷雪路面に変
り、緩衝材１０の温度Ｔが上昇中の場合には、Ｔ＜T₀ のときは緩衝材１０が硬く、スパイク４の先端部
がＨだけ突出し、ケース１４の締付け部２０はな
されるがままにタイヤとフランジに挾まれてお
り、 T₀≦Ｔ＜T₁ のときは緩衝材１０が軟化しはじめこれに従つて
スパイク４からの荷重により緩衝材１０が圧縮さ
れはじめ、スパイク４の先端部の突出量がＨより
減少しはじめ、 T₁≦Ｔのときはケース１４の形状記憶合金は硬化して締
付け部２０が方向１７に曲がつたスパイク後退形
状をなし、軟化しはじめた緩衝材１０を方向１７
に押圧圧縮してスパイク４を後退位置に保つ。こ
れによりスパイク４の後退動作が終了する。これ
によりスパイク４はタイヤの踏面から引込み、踏
面を傷つけることはない。

逆に無氷雪路面から氷雪路面に変わり、温度Ｔ
が下降中の場合は、 T₁≦Ｔのとき、ケース１４はスパイク後退形状で硬化し
ており、軟化した緩衝材１０を押えて後退位置に
保ち、 T₀≦Ｔ＜T₁ のときはケース１４は軟化して緩衝材１０を押圧
する力を失うので緩衝材１０はそのもてる復元力
によつて方向１８にスパイク４と締付け部２０を
押し、スパイク４の先端部を踏面３から突出させ
はじめ、Ｔ＜T₀ では緩衝材１０が十分に硬化してスパイク４の必
要突出量Ｈを維持し、これによりスパイク４の突
出動作が終了し、スパイク４は氷結路面をしつか
りと把握し、タイヤ２はスリツプすることがな
い。

ここで、緩衝材１０の環境温度変化に対する硬
度変化の応答性が、スパイクタイヤ１の応答性を
規制することとなるが、緩衝材１０は、温度変化
に応じて硬さが変化する材料からなる粒子と、熱
伝導性が大きく比熱が小である材料からなる粒子
を弾性材料からなる基材中に分散させてなるた
め、氷雪路面の低温や無氷雪路面走行の摩擦によ
る高温等によるスパイク４の温度変化は、ただち
に緩衝材１０の中央部にまで伝達されるため、ス
パイクタイヤ１の温度応答性が極めてよい。緩衝
材１０を合金でなるケース１４で包むこともスパ
イクからの伝熱効果を高めこの応答性をよくする
効果がある。

〔他の実施例〕

ケース１４を構成する形状記憶合金は上記実施
例では１方向性としたが、２方向性としてもよ
い。この場合、低温になると自力で方向１８に変
形するようにして緩衝材１０の復元を助け、応答
性を更に向上させることができる。

また、緩衝材１０における粒子１２及び粒子１
３の分散の仕方は、前記実施例においては、弾性
の基材１１中に適当に混入した場合を第２図とし
て示したが、第３図ａに示すように、予め粒子１
２に粒子１３をまぶす等によつて粒子１２の周辺
に粒子１３が配置するようにして混入したり、更
に、第３図ｂに示すように粒子１２の内部にも粒
子１３を配置して、粒子１２の温度変化をより速
く可能とするようにしてもよい。

また第４図に示すスパイクタイヤ１ａのよう
に、頂部ではなく底部に開口１５ａを有するケー
ス１４ａで緩衝材１０ａを包み、開口１５ａの残
余の底部を締付け部２０ａとして方向１７，１８
に変形するようにして、スパイク４ａを突出・後
退させてもよい。

(ハ) 発明の効果以上の説明から明らかなように、この発明によ
れば路面状況に応じてスパイクのタイヤ表面より
の突出長さを変化させることが可能で、これによ
つて、路面の削りとりを大幅に低減させ、かつ、
氷雪路面上におけるタイヤの性能を低下させるこ
ともなく、かつ、重要な点として、特に構造が簡
単で動作の迅速・確実なかつ価格の低廉なスパイ
クタイヤを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａはこの発明の一実施例に係わるスパイ
クタイヤのスパイク突出状態を示す縦断面説明
図、第１図ｂは第１図ａに示すスパイクタイヤの
スパイク後退状態を示す縦断面説明図、第２図は
第１図ａに示すスパイクタイヤの緩衝材を示す正
面説明図、第３図ａは緩衝材における粒子の配置
例を示す説明図、第３図ｂは緩衝材における粒子
の他の配置例を示す説明図、第４図はこの発明の
他の実施例に係わるスパイクタイヤを示す縦断面
説明図である。１…スパイクタイヤ、２…タイヤ、３…踏面、
４…スパイク、５…チツプ、６…シヤンク、７…
頂部、８…フランジ、１０…緩衝材、１１…基
材、１２…粒子、１３…粒子、１４…ケース、１
５…開口、１６…軸、１７…方向、１８…方向、
１９…底部、２０…締付け部。

Claims

【特許請求の範囲】

１タイヤにスパイクピンを進出及び後退可能に
植込んで備え、前記スパイクピンの基部と前記タ
イヤの間に、０℃から20℃の範囲で温度が高いと
きに硬さが小さく、温度が低いときに硬さが大き
い材料からなる粒子及び熱伝導性が大きく比熱が
小である材料から成る粒子を弾性材料からなる基
材中に分散させて成る緩衝材を配設すると共に、
前記緩衝材と接触している状態で前記緩衝材を内
包していてかつ前記スパイクピンと係合している
形状記憶合金製のケースを有し、前記ケースを所
定の温度以上において前記スパイクピンを前記後
退位置に押圧する方向に変形するように構成した
ことを特徴とするスパイクタイヤ。