JPS63227405A - 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】 （イ）発明の目的 ［産業上の利用分野］ この発明は車両が氷雪路等を走行する場合に使用するス
パイクタイＡ７に関するものである。

［従来の技術］ 中輪が氷雪路等を走行する場合に、タイヤのスリップを
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１．５〜２．０＃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ッ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、大気中に粉塵となって飛散し、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１．０〜１．５ｓｘ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Ｆでのタイヤの性能の低下をひぎ起こす可
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、これらの考えられている
スパイクビンは構造が極めて複雑で、かつスパイクビン
の出し入れになんらかのアクチュエータ（例えば、空気
圧アクチュエータ、電気的アクチュエータ）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、従って、
氷雪路上での走行安定性を損うことなく、非氷雪路面上
での使用時の公害発生を防止することが可能で、更に形
状が小型で、価格が低置であり、かつ動作の確実なスパ
イクタイヤの開発が望まれている。

本件出願人は先に昭和６１年特許願第 １６８６６３号により、このようなスパイクタイヤ用の
スパイクビンを提案した。

これは第１５図に示すような、［上端１００が開口し内
面の少なくとも一部分が球面の案内面１０６に構成され
ているカップ１０２と、前記カップ１０２内に前記案内
面１０６に案内されて回転可能に保持されていて一部分
が前記カップ１０２の前記開口部から露出しているボー
ル１０３と前記ボール１０３の前記露出している部分に
取付けられて突出しているスパイクチップ１０４、とを
備えることを特徴とするスパイクボール１０７」である
。

このスパイクボール１０７をタイヤ１１０に打込み、第
１６図に示すようなスパイクタイＶ１０１とすると、ス
パイクタイヤ１０１は路面１０８が氷雪路面である場合
は、タイヤ１１０の踏面１１２が路面１０８に対して滑
り方向１１６に滑るとスパイクボール１０７の頂部１１
１に滑り方向１１６と逆向きの力Ｆが作用し、スパイク
ボール１０７に回転モーメントが作用し、第１７図に示
すように、スパイクボール１０７は案内面１０６に案内
されて回転し、これに伴ってスパイクチップ１０４のエ
ツジ１０４ａがスパイクボール１０７の頂部に変位して
、路面１０８に喰込む。

この状態でボール１０３の底面１１３がカップ１０２の
底面１１４と接当してボール１０３の回転が停止し、エ
ツジ１０４ａに加わる路面１０８からの制動力Ｇがタイ
ヤ１１０に伝わり、これによって踏面１１２と路面１０
８との滑りは停止するように、また、路面１０８が無氷
雪路面であるときは、スパイクチップ１０４がタイヤの
縁部１１５に押されて元の位置に戻り、踏面１１２と路
面１０８との間に滑りは生じないので、ボール１０３は
回転せず、従ってスパイクチップ１０４は突出せず、路
面１．０８は損傷しないように、構成したものである。

このように構成したスパイクタイヤ１０１は、構造が簡
単であり、かつ環境温度に直接関係なく、タイヤ踏面と
路面の間にずべりが生じ滑り止めの必要が生じた場合に
のみ確実にスパイクチップがこの滑りを止めるように作
用するので、不必要な路面削り取りの問題が全く生じな
い。

［発明が解決しようとする問題点１ しかし、一方、このように構成されたスパイクタイヤ１
０１においては、スパイクボール１０７のカップ１０２
とボール１０３との間に適度なりリアランスを要し、高
度な加工精度が要求され、コスト高となる傾向があり、
この問題の解決が望まれている。

この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたものであっ
て、路面状況に応じてすべりが発生したときのみスパイ
クをタイヤ表面に突出させることが可能で、これによっ
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、従っ
て、氷雪路上での走行安定性を損うことなく、非氷雪路
面上での使用時の公害発生を防止することが可能で、更
に重要な点として、特に構造が簡単で動作の確実なかつ
価格の低置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
イヤの踏面に開口する穴にスパイクを嵌込んで備えるス
パイクタイヤであって、前記穴は深さ方向の中間部にお
いて側面から内向きに突出する環状突部によって内径を
小さくされた小径部を有し、前記スパイクは軸方向の中
央部に両端部より外径が小さいくびれ部を有するととも
に一万の前記端部から軸に対して放射状に突出するエツ
ジ部を有し、前記タイヤは前記穴の前記小径部に前記ス
パイクの前記くびれ部を前記嵌込んだ状態でかつ前記一
方の端部を外面側に露出させかつ他方の端部の軸方向端
部の少なくとも一部分は前記穴の底と離隔した状態で前
記スパイクを保持してい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、第２図、第７図、及び第８図において、１はス
パイクタイヤである。スパイクタイヤ１は、タイヤ２に
多数のスパイク３を嵌込／νでなるものである。

タイヤ２はゴム等の弾性体で構成され、その踏面４に開
口する多数の穴５を形成されている。

穴５は第５図に示すように、タイヤ２の半径方向６を軸
９として形成され、踏面４からの軸９方向の深さはＨで
ある。穴５の内径は一定ではなく、踏面からの深ざＯか
らＨｌまでの上部空間７ではほぼＲ１で一定であるが、
踏面からの深さＨｌからのト１２の部分では内径が急激
に小さくされた小径部８となっており、この部分の穴５
の壁面は側面１２から内向きに突出する環状突部１１を
なす。

環状突部１１は、つけね部分１１ａでは上・下面とも軸
９に垂直な平面であるが、先端部１１ｂは上面から下面
へ滑かに移行するように角を丸められ、縦断面は軸９を
挾んで両側から内側に突出対向する半円弧状をなすよう
にされている。

深さＨからト１までの部分では、径はＲ１からＯまで滑
かに変化して、穴５の底面１３は半球面状をなし、この
部分の穴５は下部空間１４をなす。

下部空間１４の深さＨ−Ｒ２は上部空間７の深さ１」１
より大きい。

スパイク３は第３図及び第４図に詳細に示すように超硬
金属で一体に成形され、その軸１５に関して対称で点Ｏ
を中心とする一対の直角双曲線を軸１５の回りに回転し
て得られる回転双曲面状の側面１６を有し、軸方向中央
のくびれ部１７の最小外径ｒ　はほぼＲ２に等しい。軸
１５方向の一方の端部１８は、側面１６の一端１６ａか
ら軸１５に垂直に内側に向かう環状面１８ａと、環状面
１８の内側の残余の部分をなしかつ点０を中心とする外
側に突な部分球面状をなす頂面１８ｂと、からなる。側
面１６と環状面１８とは共働して端１６ａを尖端とする
エツジ部２１を形成し、従ってエツジ部２１は頂面１８
ｂから軸１５に対して放射状に外側に突出する。点Ｏか
ら端１６ａまでの距離は点Ｏから頂面１８ｂまでの距離
より太きい。

軸１５方向の他方の端部２２は、側面１６の他端１６ｂ
に角を丸められて接続し、点０を中心とする外側に突な
部分球面状をなす。

スパイク３は、軸１５を穴５の軸９に一致させた状態で
、かつくびれ部１７を穴５の小径部８に嵌込まれた状態
でタイヤ２にＪ：つて保持されており、頂面１８ｂはそ
の中央部１８ｃがほぼタイヤ２の踏面４と面一な状態で
あり、他方の頂面２２は穴５の底面１３との間に所定の
間隙２０をおいている。

［作用・効果］ 次に、このように構成されたスパイクタイヤ１の作用を
第６図及び第７図について説明する。

車両が路面を走行するに当たって、スパイクタイヤ１に
おいてはタイヤ２の踏面４とスパイク３の頂面１８ｂの
中央９部１８ｃとが路面２３に接地する。

路面２３が氷雪路面である場合は、タイヤ２の踏面４が
路面２３に対して方向３０へすべると、スパイク３の頂
面１８ｂの中央部１８Ｃに滑り方向３０と反対方向３１
の力Ｆが作用する。

スパイク３はくびれ部１７において弾性体でなる環状突
部１１に密着保持されているので、スパイク３に回転モ
ーメントが作用しかつ環状突部１１が変形して、スパイ
ク３が穴５の軸９に対して傾くのを許容し、これに伴っ
てエツジ２１の先＠１６ａが回転変位をし、踏面４の外
側に突出して、路面２３に接当して喰込む。この状態で
は、スパイク３はエツジ部２１の側面１６の側の部分１
６ｃにおいて路面２３からの滑りを止める方向の制動力
Ｇを受け、この制動力Ｇは、軸１５に関する反対側の側
面１６の部分１６ｄを上部空間７内で環状突部１１の上
面に押付け、かつ部分１６ｃと軸１５に関して同側の他
端部１６ｅが下部空間１４内で環状突部１１の下面に押
付けられることによって、タイヤ２に伝えられ、タイヤ
２の踏面４における滑りは停止する。これに伴って力Ｆ
、Ｇが作用しなくなるので環状突部１１はその持てる弾
性により元の形状に復し、かつスパイク３の端面２２の
間隙２０により底面１３との摩擦をなくされているから
スパイク３も自然に元の姿勢に戻り、この間、車両は走
行を続行する。

一方、路面２３が無氷雪路面であるとぎは、タイヤに滑
りは発生しないから、第１図の状態を保ち、路面２３に
はスパイク３の頂面１８ｂの中央部１８Ｃが接当するが
、環状突部１１がクッションの効果を発揮し、かつスパ
イク３の端面２２とタイＸ？２の穴５の底面１３との間
には間隙２０があってスパイク３がタイＶ２の半径方向
６内側に変位するのを許容するから、スパイク３が路面
を損傷することがない。

以上の説明から明らかな通り、この発明によれば、路面
状況に応じてすべりが発生したときのみスパイクをタイ
ヤ表面に突出させることが司能で、これによって、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、従って、氷雪
路上での走行安定性を損うことなく、非氷雪路面上での
使用時の公害発生を防止することが可能で、更に重要な
点として、特に構造が簡単で動作の確実なかつ価格の低
置なスパイクタイヤを得ることができる。

［他の実施例］ 上述した実施例のスパイクタイヤ１においては、スパイ
ク３は超硬金属で一体に成形されていたが、第８図に示
すスパイク３ａのように、エツジ部２１ａのみを超硬金
属で構成し材料を節約してもよい。

また、第９図及び第１０図に示すように頂面１８を、滑
かな部分球面の代りに、同心状の凹凸面２８としたスパ
イク３ｂとして、氷雪路面に対して滑りに＜クシでもよ
い。

また、第１１図に示すスパイクタイヤ１ｄのように、穴
５ｄの底面１３ｄをその一部がスパイク３の端面２２に
接当するように構成してもよい。

この場合、エツジ２１が踏面４の外に突出した状態のと
きの端面２２の一部分が底面１３ｄに接当するから、強
い滑り止め力が得られかつ元の姿勢に戻ることを阻害し
ない程度の非接触部分が底面１３ｄに対して残る。

また、穴５ｄの壁面に第１２図に示すように複数のスリ
ット２４を形成し、クッション効果を生じせしめること
も路面損傷゛防止上有効である。

また、第１３図に示すように無氷雪路面での不要な作動
を防止するために、タイヤ２ｅの環状突部１１８内を一
周して形状記憶金属からなる支持環２５を埋込んだ、ス
パイクタイヤ１ｅとしてもよい。支持環２５は無氷雪路
面の環境温度である高温域では第１４図の如き環状形状
をなして硬化し、スパイクが傾斜するのを防止し、氷雪
路面の環境温度である低温域では軟化して外力に従って
変形しスパイク３が傾斜するのを妨げないように変態点
を設定する。

【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１ｌｉｌｌｉ面部分図、第２図は第１図に示すスパ
イクタイヤの平面部分図、第３図は第１図に示すスパイ
クタイヤのスパイクを示す正面図、第４図は第１図に示
すスパイクタイヤのスパイクを示ず縦断面図、第５図は
第１図に示すスパイクタイＶのスパイク取付は穴部を示
す縦断面図、第６図は第５図に示す穴部の平面図、第７
図（ａ）は滑りが生じたときの路面とスパイクタイヤの
関係を示す縦断面説明図、第７図（ｂ）は滑り止め作用
中のスパイクタイヤを示す縦断面図、第８図はこの発明
の他の実施例に係わるスパイクタイヤのスパイクを示す
縦断面図、第９図は他のスパイクを示す縦断面図、第１
０図は第９図に示すスパイクの平面図、第１１図はこの
発明の更に他の実施例に係わるスパイクタイヤを示す縦
断面部分図、第１２図はスパイクタイヤの穴部に係わる
他の実施例を示す部分平面図、第１３図はこの発明の更
に他の実施例に係わるスパイクタイヤを示す縦断面図、
第１４図は第１３図に示すスパイクタイヤの支持環を示
す平面図、第１５図は従来のスパイクタイヤのスパイク
ボールを示す半分断面正面図、第１６図は第１５図に示
すスパイクボールを埋没したスパイクタイヤにすべりが
生じた状態を示す説明図、及び第１７図は第１５図に示
すスパイクボールの滑り止め作用中の状態を示す説明図
である。 １・・・スパイクタイヤ　　２・・・タイヤ　　３・・
・スパイク　　４・・・踏面　　５・・・穴　　６・・
・半径方向７・・・上部空間　　８・・・小径部　　９
・・・軸　　１１・・・環状突部　　１１ａ・・・つけ
ね部　　１１ｂ・・・先端部　　１２・・・側面　　１
３・・・底面　　１４・・・下部空間　　１５・・・軸
　　１６・・・側面　　１６ａ・・・端　　１７・・・
くびれ部　　１８・・・端面　　１８ａ・・・環状面　
　１８ｂ・・・頂面　　２０・・・間隙２１・・・エツ
ジ部　　２２・・・端面　　２３・・・路面２４・・・
スリット　　２５・・・支持環　　３０・・・滑り方向
　　３１・・・方向　　１００・・・上１８　　１０１
・・・スパイクタイヤ　　１０２・・・カップ　　１０
３・・・ボール　　１０４・・・スパイクチップ　１０
４ａ・・・エツジ　　１０６・・・案内面　　１０７・
・・スパイクボール　　１０８・・・路面　　１１０・
・・タイヤ１１１・・・頂部　　１１２・・・踏面　　
１１３・・・底面１１４・・・底面　　１１５・・・縁
部　　１１６・・・方向第１図 第２図 第３図　　　第４図 第５図 第８図　　　第９図 第１０図 ｒｒ＞　　　　　　　　　　　　　Ｃ 第７１図 第７２図 第７３図 第１４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. タイヤの踏面に開口する穴にスパイクを嵌込んで備える
   スパイクタイヤであって、前記穴は深さ方向の中間部に
   おいて側面から内向きに突出する環状突部によって内径
   を小さくされた小径部を有し、前記スパイクは軸方向の
   中央部に両端部より外径が小さいくびれ部を有するとと
   もに一方の前記端部から軸に対して放射状に突出するエ
   ッジ部を有し、前記タイヤは前記穴の前記小径部に前記
   スパイクの前記くびれ部を前記嵌込んだ状態でかつ前記
   一方の端部を外面側に露出させかつ他方の端部の軸方向
   端面の少なくとも一部分は前記穴の底と離隔した状態で
   前記スパイクを保持していることを特徴とするスパイク
   タイヤ。