JPH0411406B2 - - 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〕

車輌が積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
より路面が削られ、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、路面の状況に応じてスパ
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
作の迅速、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。この提案されたスパイ
クタイヤは温度変化に応じて硬さが変化する緩衝
材を使用して、スパイクピンの出し入れ動作を制
御するものであるが、温度変化に対する応答速度
が小さいことが問題になつており、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、タイヤの踏面部に植え込まれたスパイクピ
ンと、温度が高いときには硬さが小さく、温度が
低いときには硬さが大きい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粒子分散
系材料からなり前記スパイクピンの中心軸方向の
基端部と前記タイヤとの間に配設された緩衝材
と、前記タイヤの前記スパイクピンを植え込まれ
た部分以外の踏面部に形成された碗状の凹部と、
前記タイヤ内を貫通して前記凹部と前記緩衝材と
を結ぶ流通穴と、弾性多孔質材料からなり前記流
通穴内に配置された通水性フイルターと、を備え
る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にスパイク
４を植込んで備えている。

スパイクピン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。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。

シヤンク６の基端部には形状記憶合金からなる
ケース８が固着され、ケース８は、シヤンク６の
中心軸９が通る底部に開口１０を有していて円柱
状の緩衝材１１を包み、そのシヤンクの中心軸９
の上下方向から緩衝材１１に接当している。従つ
てチツプ５とシヤンク６とからなるスパイクピン
４、ケース８、緩衝材１１、タイヤ２は中心軸９
上でこの順に隣接位置し、チツプ５に作用する中
心軸９方向の荷重は緩衝材１１を介してタイヤ２
に伝達される。

緩衝材１１は氷雪路面走行中の環境温度まで低
下すると硬化し、無氷雪路面走行中の環境温度で
は軟化するような材料で構成されている。このよ
うな緩衝材１１の材料としては、ゴムの如き弾性
材料からなる基材に、温度変化によつて硬度が変
化する材料、すなわち温度が低い時には硬度が大
で温度が高い時には硬度が小さい材料からなる粒
子と、高熱伝導性かつ低比熱の材料からなる粒子
と、を分散させた粒子分散系材料をもつて構成す
ることができ、この場合、緩衝材１１の一部に伝
わつた温度変化が迅速に全体に伝わり前記硬度変
化の応答性を高め得る。例えば、この緩衝材とし
てはフタル酸ジメチルを軟化剤として加えたポリ
酢酸ビニルの微粒子を通常のタイヤゴムより若干
軟らかいゴムの中へ20％分散配置したものが適当
である。この緩衝材は０℃〜17℃で約４倍の硬さ
の変化があり、17℃では軟らかくてスパイクピン
の突出力を弱めて路面の損傷を軽減し、０℃では
硬くなつてスパイクピンの突出力を保持し、氷雪
路面におけるスパイクピンの性能を発揮させる。
分散系材料は粒子を冷却粉砕して混入したり、マ
イクロカプセル状にして混入することによつて得
ることができる。

またケース８は、例えば１方向性の形状記憶合
金で底部に開口１０を有する偏平球状に構成さ
れ、氷雪路面走行中の環境温度では軟かく、前記
硬化した緩衝材１１の形状に従つた形状となり、
第１図に示す如くチツプ５をタイヤ２の踏面３よ
り外側に突出させ得て、また無氷雪路面走行中の
環境温度では軟化した緩衝材１１をタイヤ２の内
側に向かう方向１２へ圧縮する形状をなして硬化
し、チツプ５をタイヤ２の踏面の内側へ引込み得
る。タイヤ２の踏面部３のうちスパイクピン４を
植え込まれた部分３ａ以外の３ｂに碗状の凹部１
３が踏面部３ｂの表面から内側にくぼんで形成さ
れており、凹部１３の底部からケース８の開口１
０まで達する流通穴１４が形成されている。流通
穴１４は断面形状が第３図に示すように方向１２
の径が小さい偏平楕円状であり、タイヤ転動時の
容積変化が大きくされている。

このような流通穴１４をタイヤ２の内部に形成
する方法としては、所定の形状をした偏平断面の
板バネを埋め込んだ状態で加硫し、その後板バネ
を引き抜くとか、予め偏平断面形状にしたゴム管
を埋め込む等の方法を用いることができる。

流通穴１４のうち凹部１３の近傍部分には弾性
多孔質材料からなる通水性フイルター１５が充填
されている。通水性フイルター１５の多孔質材料
は泥砂が入り込まない程度の孔径、例えば平均孔
径8μ〜60μのものが適当である。

〔作用・効果〕

このように構成されたスパイクタイヤ１は構造
が簡単で安価である。

走行路面が無氷雪路面であるときは形状記憶合
金は硬化して、第４図に示すように、軟化した緩
衝材１１を方向１２に圧縮した状態にあり、スパ
イクピン４はタイヤ踏面３（３ａ）より引込んで
いる。

この状態から走行路面が氷雪路面に変わると、
タイヤ踏面３にかかる荷重によりタイヤ踏面３に
接触している氷雪が溶融して氷水となり、引込ん
だ状態のスパイクピン先端を浸す。一方、この荷
重のかかつた状態のタイヤ踏面３の部分３ｂでは
凹部１３にこの氷水が入り込む。このとき凹部１
３は方向１２の荷重により偏平化し、かつ凹部１
３に連通する流通穴１４も方向１２の荷重により
押し潰されて容積が減少する状態にあるから、こ
の低温の水が速やかに開口１０に達する。

また、タイヤが転動し部分３ｂにかかる荷重が
減少する状態になると凹部１３と流通穴１４との
容積が回復し、部分３ｂが路面から離れる瞬間に
は凹部１３に周囲の氷水が吸い込まれ、通水性フ
イルターを介して極めて低温の水が流通穴１４の
内部に導入され蓄えられる。

逆にピンが接地したあと、更にタイヤの転動に
よつて押し潰されることになるピン後方の流通穴
は、開口１０から冷水を抜き取る。このようにピ
ンの前後の流通穴の断面は順次、先から後へ向け
て押し潰されて行くのでタイヤの転動によつて
は、冷水をピンに送つたり、排出したりするため
のポンプ作用する。流通穴の径はあまり大きくな
いが、タイヤの転動の数が多くなるにつれ、ポン
プ作用が繰返され、流れ難い水も強制的に流すこ
とができるようになる。

開口１０において、冷水は緩衝材１１の一部と
これを包むケース８を直接浸し、これらに速やか
に低温を伝える。軸９方向上下から低温が伝わ
り、形状記憶合金のケース８は軟化し、緩衝材１
１は硬化して、スパイクピン４はタイヤ踏面３の
部分３ａから突出する。これはスパイクピン４の
先端側からの単独の低温の伝達よりはるかに確
実、迅速に、直接に緩衝材とケース８に低温を伝
えることになり、スパイクピン４の温度応答性が
極めてよく、氷雪路面上におけるタイヤの性能を
低下させることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係わるスパイク
タイヤを示す第２図のＡ−Ａ部縦断面説明図、第
２図は第１図に示すスパイクタイヤの平面説明
図、第３図は第１図におけるＢ−Ｂ部断面図、及
び第４図はスパイクピンが引込んだ状態のスパイ
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、
３ａ，３ｂ…部分、４…スパイクピン、５…チツ
プ、６…シヤンク、７…頂部、８…ケース、１０
…開口、１１…緩衝材、１２…方向、１３…凹
部、１４…流通穴、１５…通水性フイルター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ タイヤの踏面部に植え込まれたスパイクピン
   と、温度が高いときには硬さが小さく、温度が低
   いときには硬さが大きい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粒子分散系
   材料からなり前記スパイクピンの中心軸方向の基
   端部と前記タイヤとの間に配設された緩衝材と、
   前記タイヤの前記スパイクピンを植え込まれた部
   分以外の踏面部に形成された碗状の凹部と、前記
   タイヤ内を貫通して前記凹部と前記緩衝材とを結
   ぶ流通穴と、弾性多孔質材料からなり前記流通穴
   内に配置された通水性フイルターと、を備えるこ
   とを特徴とするスパイクタイヤ。