JPS5996004A - 車両用スパイクタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、車両用スパイクタイヤに関し、とくにスパ
イクのトレッド上突出量を、トレッド摩耗の進行に拘ら
ず、適正に保持することにより、氷雪路面に対する良好
な把持特性の持続に併わせで、トレッド摩耗に伴うスパ
イク突出代の拡大に伴う、氷雪が解融した路面の舗装お
よび道路標示に対する損傷ならびに、スパイク自体の弛
緩や離脱などの有効な防止を目指したスパイクの打込み
穴の改良に関する開発成果を開示しようとするものであ
る。

積雪路面および氷結路面におけるスパイク装着タイヤの
すべり止め効果にはみるべきものがあり、制動性、加速
性に関して単なるスノータイヤと比べて格段にすぐれて
いるので、その装着率は近年ますます増大の傾向にある
が、ここに、積雪地帯における交通安全対策として積極
的に推進、拡張されつつある除雪作業や、解氷施設によ
り露出する路面の舗装、道路標示を、スパイクによって
損傷し、却って交通安全を阻害する原因となる。

とは云え、除雪作業や解氷施設は、主要道路のうちでも
要部に限局されて一、Ｉ檀雷、寒冷地帯の全域に及ぼす
ことは、列置不可能なので、雪氷路面上でのすべり止め
性能は、該地帯での走行に供さレル正両用タイヤの喫緊
事であり、従ってこのすべり止め性能の阻害なしに道路
損傷を軽減することの方策が、厳しく要請されるに至っ
たのである。

さて一般にスパイクタイヤは、その使用を経るに従うト
レッド摩耗に対して、スパイク自体はむしろ摩耗を生じ
難いために、そのトレッドからの突出代が、漸次に増大
する傾向があり、こうして過大に突出したスパイクのチ
ップが、これよりもはるかに脆弱な路面の舗装を、タイ
ヤの転勤下にくり返し叩打することにより、舗装面に施
工されたペイントの道路標示を削り取り、さらには路面
自体を損傷してわだちをつくり、その補修に膨大な費用
を要し、加えてその損傷、破砕屑による環境汚損の問題
にまで発展しているのが現状であり、一方、上記スパイ
クチップの過大突出は、路面からの力に対して大きな曲
げモーメントを生じそれに伴ってタイヤのトレッドゴム
にも過大なモーメントをくり返し加えることになるので
、ゴム疲労によるスパイクの弛緩や、脱落補数の危険を
すら、もたらす上に、こうしてスパイクタイヤの本来的
なすべり止め機能をも喪失することとなる。

かようなスパイクタイヤにおける問題点の解決に関して
この発明は、タイヤのトレッドに開口するスパイクの打
込み穴中におけるスパイクのトレッド摩耗過程を通した
挙動を仔細に吟味した結果に由来している。

すなわちトレッド摩耗に伴うトレッドゴム厚みの減少に
対して、スパイクはそのシャンクの一端に通常はろう付
けで固着されるチップが、高耐摩耗性の超硬合金よりな
るために摩耗速度が、より低く、従ってタイヤの接地域
内でスパイクに作用する々イヤ輪重の負荷は、トレッド
摩耗の進行につれて増加しようとする。その間に上記ス
パイク負荷は、タイヤの回転毎にくり返えされるから、
スパイクのシャンクの他端に形成されたフランジと接す
る打込み穴の底部ゴムやシャンクの側面ゴムにはくり返
し荷重による疲労や滑りが伴われることも相まって、ス
パイクは徐々に打込み穴の奥へ力のバランスを保ちつつ
沈み込む傾向はあるけれども、該底部ゴムは、剛性の高
いタイヤケース部ニ近いために、この沈み込みは、トレ
ッド摩耗が進みスパイク底部がタイヤケース部に近づく
につれて反力が増大するため少くなり、その結果として
、スパイクのトレッド上突出代の増加が余儀なくされる
わけである。

そこでこの発明では、トレッドに開口するスパイクの打
込み穴をして、スパイクの底部に面し開口すべき段付き
底入である緩衝孔を有するものとすることにより、沈込
むスパイクに対するトレッドゴムからの反力を該緩衝孔
の変形をもって軽減し制御し、そのため上記沈込みを、
トレッド初期摩耗以降にも継続させ、摩耗速度とバラン
スさせることができ、かくして不所望なスパイクの過大
突出の弊が、−掃されることをあまた実験の結果、究明
したものである。

この場合、スパイク打込み穴をその】個につき複数個の
緩衝孔を有するものとすること、スパイク挿入前の打込
み穴の緩衝孔を含めた深さを、トレッド表面から測るも
のとして、スパイク長さ、すなわち底部からチップ端に
至る距離を基皐として、その１１５係以上とすること、
また、各打込み穴について緩衝孔は、その最大横断面積
の和が、スパイクの挿入前においてスパイクの最大横断
面積の１％〜１６憾の範囲のものであることが実施上好
ましく、緩衝孔が奥行きの向きに細いテーパー穴とする
ことはとくに好ましい◇ここでスパイクの最大横断面積
とは、スパイクの中心軸に垂直な面によるスパイクの断
面種牛最大の断面積のことであり、スパイクの底部に７
ランジを有するものではその部分が該当することが多い
が、多重の張り出しを備える場合等では必ずしも底部が
最大横断面積を有するとは限らない。又緩衝孔の最大横
断面積とは緩衝孔のトレッド表面に平行な面による断面
種牛最大の断面積のことであり、穴が奥行きの向きに先
細りのときは開口部となるが、中間部が膨れた場合等は
この限りでない。又、緩衝孔が１個の打込み穴に対して
１個の場合は最大横断面積の和とはその１個の緩衝孔の
該断面積のことである。

またタイヤの種類によっては、とくにトラックバス用の
ごとく、トレッドゴムの厚みが、トレッドの両側域で、
トレッドセンタ寄りに比しより厚く、従ってスパイクの
トレッド摩耗に伴う突出代の増加傾向がより低いとき、
とくにセンタ寄りの打込み穴について上記対策を講じる
とか、あるいは、その打込み穴の緩衝孔に対して両側域
のそれをより個数または最大横断面積を減じることによ
す、トレッド摩耗全期間を通してスパイクの突出代を、
すべてにつき均等化をはかることが、よりのぞましい◇ さて第１図に従来から一般に用いられて来たすべり止め
用のスパイクを代表例で示し、図中１はスパイク本体と
してのシャンク、２はその基端でシャンク１よりも大径
をなす底部７ランジそして８はシャンク１の端部で、通
常ろう接で固着される超硬合金などからなるチップであ
り、スパイク長さを図でｌによりあられした。

第１図に示したスパイクｓ、ｓ’を装着したトラック・
バス用従来タイヤの要部断面を第２図に示シ、スパイク
Ｓはタイヤのトレッドの両側域、またＳ′はトレッドセ
ンタ寄りにおける各配列をあられし、４はトレッド部、
５はケース部、６はスパイクの打込み穴である。

また第２図においてＰはスパイクの装着時におけるトレ
ッドからの初期突出代、Ｗはトレッドの摩耗代、そして
ｙはこの摩耗を生じる間におけるスパイクの沈込み量で
あり、そしてＰ′は沈込み量ｙが、摩耗代Ｗより小さい
ためこれによって増大シたスパイクＳの突出代をあらゎ
す０ここにチップの摩耗は無視しである。

発明者が、サイズ１０．００−２０　１４ＰＲのトラッ
ク・バス用タイヤについて、トレッドの摩耗率（限界ト
レッド溝深さに至る摩耗代に対する百分率であられす）
がスパイクＳおよびＳ′の沈込み量および突出代に及ぼ
す影響を調べた結果を整理して第３図（ａ）　、　（ｂ
）に示し、さきにも触れたＪ：　’）　ニスハイクＳ　
、　Ｓ’の沈込み量は、トレッドの両側域に配列したも
のＳが摩耗率にほぼ比例して増加するのに反してトレッ
ドセンタ寄りのものＳ′は、摩耗が進行するにつれて沈
み込みの度合いが減少し、その結果、スパイクｓ、ｓ’
のトレッド上における突出代は、何れもトレッドの摩耗
率の増加について増大化するにしても、トレッドの両側
域における配列のものＳでは微増に止まるのに反し、ト
レッドセンタ寄りの配列のものＳ′では著増して、摩耗
率８０４程度ですでに突出代は初期寸法から倍増する程
に著しいので、これがはじめに指摘したような植々な弊
害をもたらしていたことが確認されたのである。

前述のごとくスパイクとトレッドは、材質が耐摩耗性に
おいて異なるため、前者の摩耗速度は後者より遅くスパ
イクが突出しこれにかかるカが増大する。そのためスパ
イクは力のバランスの取れる位置まで徐々にタイヤトレ
ッド内に沈んで行く。

しかし、トレッドの下には１剛性の高いケース部５があ
りスパイクの沈込みに対して徐々に反力を増大するので
スパイク突出量の増大は加速される。

しかも通常のトレッド何造およびトレッド厚さ分布であ
ればスパイク下ゴム厚さの小さいトレッドセンタ寄りで
反力が大きく従って沈込み量が小さく、突出量が大とな
るのである。

第４図にはこの発明に従いタイヤのトレッドに開口する
スパイクの打込み穴６に、スパイクｓ、ｓ’の底部８に
面して開口する段付き底入である緩衝孔７を設けた実施
例を示し、この緩衝孔７に対しては、図のように在来型
のスパイクをそのまま適用しても、ケース部５による沈
込みの抑制が緩和され、しかもスパイクに作用する負荷
の下での弾性変形および復元を許容する度合いが高まる
ことから、路面に対する損傷の防止が有効に図れて、し
かも必要なチップ８の突出代を、殆ど初期設定のままで
持続し、積雪および氷結路面に対するすべり止め性能が
、不変に維持されるのである。

ここに緩衝孔７を含めたスパイク打込み穴６は、スパイ
ク長さの３１５１以上の深さとすることが必要１で、こ
れに満たないと底部フランジ２の沈込み量が不足なまま
での底つきで、充分な効果が得られ難い。

また各打込み穴ごとに緩衝孔の最大横断面積の和はスパ
イクの最大横断面積の１係〜１６憾の範囲から適切に選
ぶことが必要で、■憾に満たぬとキハスパイクの沈込み
に対するトレッドゴムの反力の減少効果が期待できず、
一方、１６４をこえると上記反力が小さくなりすぎて、
スパイクのチップが水路又は圧雪路内へ喰い込む力が不
足してしまう。

上記の範囲内においてトレッドの両側域におけるスパイ
クＳの配列については小さ目の、そしてトレッドセンタ
寄りの配列のものＳ′についてはやや太き目の緩衝孔の
最大横断面積の和の選択によって、第８図（ａ）に示し
たスパイクの沈込み量を双方についてほぼ同等ならしめ
、第８図（ｂ）に示したチップ突出代をも、両配列につ
いて揃えしかもその摩耗率に対する増加割合いを一層小
さくすることができるわけである。

第５図にはスパイクの打込み穴６に、この発明に従い各
打込み穴ごとにスパイクｓ、ｓ’の底部８に面して開口
する段付き底入である緩衝孔７を２個ずつ設けた実施例
を示し、この２個の緩衝孔の最大横断面積、の和はスパ
イクの最大横断面積の１＃）〜】６壬の範囲にあり、緩
衝孔７を含めたスパイク打込み穴６の深さはスパイク長
さの１１５係以上である。この場合も第４図の場合のよ
うに緩衝孔の最大横断面積の和をトレッドセンタ寄り配
列のものＳ′の方でより太き目に選択することによって
チップの突出代を揃えしかも摩耗率に対する増加割合い
を一層小さくすることができるＱ又場合によっては緩衝
孔の個数の増減やこの個数の増減と緩衝孔の該断面積の
変化とを組み合わせても有利に前記効果を奏することが
できる０かくしてこの発明によれば、スパイクのチップ
突出代のトレッド摩耗に随伴した増加を有効に抑制して
、積雪、氷結路面上におけるすべり防止機能を、タイヤ
の使用寿命の間にわたって有効に持続することができて
、しかも、チップの過度突出に主として起因する、除雪
または解氷路面の損傷や、スパイク自体のぐらつきや、
脱落飛散のうれいを、著しく軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、在来スパイクの部分断面図、第２図は第１図
のスパイクを装着したトラック・バス用タイヤの要部断
面図、 第３図（ａ）　、　（ｂ）はトレッド摩耗率に対するス
パイクの沈込みおよびチップ突出代の変化の傾向を示す
グラフであり、 第４図、第５図は、この発明に従うタイヤに対する在来
スパイクの適用を例示する部分断面図で、このうち第４
図は緩衝孔１個、第５図は緩衝孔２個の場合である。 １・・・シャンク、２・・・底部フランジ、３・・・チ
ップ、４−・・トレッド部、５・・・ケース部、６・・
・打込み穴、７・・・緩衝孔、８・・・スパイク底部。 特許出願人　　ブリデストンタイヤ株式会社第１図　　
　　第２図 第３図（ａ） トレッド“Ｊ庫も虜≦（％ン 第８図（ｂ） Ｆレント”Ａ１芽を牛（％→ 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　トレッドにスパイクの打込み穴をそなえ、この打込
   み穴が、スパイクの底部に面して開口すべき段付き底入
   である緩衝孔を有することを特徴とする正両用スパイク
   タイヤ０２　打込み穴がその１個につき複数個の緩衝孔
   を有する特許請求の範囲第１項記載のタイヤ。 ＆　打込み穴の緩衝孔を含めた深さが、スパイク長さの
   １１５係以上である特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の々イヤ０ ４　各打込み穴について、緩衝孔の最大横断面積の和が
   、スパイクの最大横断面積の１係〜１６４の範囲である
   特許請求の範囲第１項または第２項記載のタイヤ０