JP2002225513A - スリップ防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 凍結路面や積雪路面を走行する時にスパイク
ピンが突出するスリップ防止装置を提供する。 【解決手段】 タイヤ内に埋め込まれるケース１２を備
え、ケースが、側壁と、底壁と、開口をもつ頂壁とを有
し、ケース内に配置された多数の線材を有するブラシ部
材１４を備え、ブラシ部材が、その線材の先端がタイヤ
の表面と実質的に面一に前記開口から露出するようにケ
ースの底壁に固定されており、前記底壁に水膨張性ゴム
部材１６と、先端が鋭利に形成されたスパイクピン構造
体１８と、スプリングゴム部材２０とを備え、車両走行
時に存在する水がブラシ部材の各線材間の微小間隙内に
吸引されて水膨張性ゴム部材に到達し、水膨張性ゴム部
材が膨張してスパイクピン構造体の先端が開口から露出
するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般に、スリップ防
止装置に関する。より詳細には、本発明は、車両のタイ
ヤに装着するスリップ防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、路面が凍結する積雪寒冷地におい
ては、車両は、冬期間はスパイクタイヤを装着して走行
していたが、スパイクタイヤを装着して走行すると、ス
パイクピンが常時露出するため、乾燥路面や雪の少ない
路面の走行の際、スパイクピンが路面を削り取り、粉塵
の発生等の被害を発生させていた。そこで、このような
弊害を除去すべく、一部の地域を除いてスパイクタイヤ
の使用が規制されることとなった。このようなスパイク
タイヤの使用規制の後、ゴム質やトレッドパターン等に
より積雪路面や凍結路面での制動を図るスタッドレスタ
イヤが開発され、普及している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スタッ
ドレスタイヤは、スパイクタイヤと比較すると制動力が
劣るため、凍結路面でのスリップ事故が後を絶たない。
また、スタッドレスタイヤの普及は、タイヤと路面との
摩擦により一旦溶けた雪が再凍結する、いわゆるブラッ
クアイスバーンが発生するという弊害を引き起こした。
さらに、例えば特開平２−２５８４０３号に記載されて
いるように、路面の状態に応じてスパイクピンを出し入
れするタイヤも提案されているが、この種のタイヤは、
構造が複雑であり、製造や取付けに手間がかかるため、
高コストとなる等の課題を有している。

【０００４】したがって、本発明の目的は、凍結路面や
積雪路面を走行する必要時にのみスパイクピンが突出す
るスリップ防止装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願請求項１に記載のス
リップ防止装置は、タイヤ内に埋め込まれるケースを備
え、該ケースが、側壁と、側壁の底部を閉鎖するように
側壁に取付けられた底壁と、側壁の頂部に取付けられ、
開口をもつ頂壁とを有し、ケース内に配置され、ベース
及びベースに取付けられた多数の線材を有するブラシ部
材を備え、該ブラシ部材が、その線材の先端がタイヤの
表面と実質的に面一に前記開口から露出するようにケー
スの底壁に固定されており、下面が前記底壁に接するよ
うにケース内に収容された水膨張性ゴム部材と、下面が
水膨張性ゴム部材の上面に接するようにケース内に収容
され、先端が鋭利に形成されたスパイクピン構造体と、
下面がスパイクピン構造体の上面に接し、上面が前記頂
壁の下面に接するようにケース内に収容されたスプリン
グゴム部材とを備え、車両走行時にタイヤ表面と路面と
の間に存在する薄膜状の水がブラシ部材の各線材間の微
小間隙内に吸引されて水膨張性ゴム部材に到達し、これ
により水膨張性ゴム部材が膨張してスパイクピン構造体
の前記先端がケースの前記開口から露出するように構成
されていることを特徴とするものである。

【０００６】本願請求項２に記載のスリップ防止装置
は、タイヤ内に埋め込まれるケースを備え、該ケース
が、側壁と、側壁の底部を閉鎖するように側壁に取付け
られた底壁と、側壁の頂部に取付けられ、開口をもつ頂
壁とを有し、ケース内に配置され、ベース及びベースに
取付けられた多数の線材を有するブラシ部材を備え、該
ブラシ部材が、その線材の先端がタイヤの表面と実質的
に面一に前記開口から露出するようにケースの底壁に固
定されており、下面が前記底壁に接するようにケース内
に収容された水膨張性ゴム部材と、下面が水膨張性ゴム
部材の上面に接するようにケース内に収容され、先端が
鋭利に形成されたスパイクピン構造体と、下面がスパイ
クピン構造体の上面に接し、上面が前記頂壁の下面に接
するようにケース内に収容されたコイルバネとを備え、
車両走行時にタイヤ表面と路面との間に存在する薄膜状
の水がブラシ部材の各線材間の微小間隙内に吸引されて
水膨張性ゴム部材に到達し、これにより水膨張性ゴム部
材が膨張してスパイクピン構造体の前記先端がケースの
前記開口から露出するように構成されていることを特徴
とするものである。

【０００７】本願請求項３に記載のスリップ防止装置
は、タイヤ内に埋め込まれるケースを備え、該ケース
が、側壁と、側壁の底部を閉鎖するように側壁に取付け
られた底壁と、側壁の頂部に取付けられ、開口をもつ頂
壁とを有し、下面が前記底壁に接するようにケース内に
収容された水膨張性ゴム部材と、ケース内に配置され、
ベース及びベースに取付けられた多数の線材を有する単
一又は複数のブラシ部材を備え、該ブラシ部材が、その
線材の先端がタイヤの表面と実質的に面一に前記開口か
ら露出するように前記水膨張性ゴム部材の上面に固定さ
れ、前記ベースに、単一又は複数の貫通孔が設けられて
おり、下面が水膨張性ゴム部材の上面に接するようにケ
ース内に収容され、先端が鋭利に形成されたスパイクピ
ン構造体と、下面がスパイクピン構造体の上面に接し、
上面が前記頂壁の下面に接するようにケース内に収容さ
れたスプリングゴム部材とを備え、車両走行時にタイヤ
表面と路面との間に存在する薄膜状の水がブラシ部材の
各線材間の微小間隙内に吸引されて前記貫通孔を介して
水膨張性ゴム部材に到達し、これによりスパイクピン構
造体の前記先端がケースの前記開口から露出するように
構成されていることを特徴とするものである。

【０００８】本願請求項４に記載のスリップ防止装置
は、タイヤ内に埋め込まれるケースを備え、該ケース
が、側壁と、側壁の底部を閉鎖するように側壁に取付け
られた底壁と、側壁の頂部に取付けられ、開口をもつ頂
壁とを有し、下面が前記底壁に接するようにケース内に
収容された水膨張性ゴム部材と、ケース内に配置され、
ベース及びベースに取付けられた多数の線材を有する単
一又は複数のブラシ部材を備え、該ブラシ部材が、その
線材の先端がタイヤの表面と実質的に面一に前記開口か
ら露出するように前記水膨張性ゴム部材の上面に固定さ
れ、前記ベースに、単一又は複数の貫通孔が設けられて
おり、下面が水膨張性ゴム部材の上面に接するようにケ
ース内に収容され、先端が鋭利に形成されたスパイクピ
ン構造体と、下面がスパイクピン構造体の上面に接し、
上面が前記頂壁の下面に接するようにケース内に収容さ
れたコイルバネとを備え、車両走行時にタイヤ表面と路
面との間に存在する薄膜状の水がブラシ部材の各線材間
の微小間隙内に吸引されて前記貫通孔を介して水膨張性
ゴム部材に到達し、これによりスパイクピン構造体の前
記先端がケースの前記開口から露出するように構成され
ていることを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に図面を参照して、本発明の好
ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本
発明の第１の実施の形態に係るスリップ防止装置を示し
た平面図であり、図２は、図１の線２−２に沿って見た
断面図である。

【００１０】本発明の第１の実施の形態に係るスリップ
防止装置１０は、ケース１２を備えている。ケース１２
は、円筒形の側壁１２ａと、側壁１２ａの底部を閉鎖す
るように周壁１２ａに取付けられた底壁１２ｂと、側壁
１２ａの頂部に取付けられたリング状の頂壁１２ｃとを
有し、全体として円筒形の形状をなしている。ケース１
２は好ましくは、金属材料や合成樹脂材料などで一体に
形成されている。

【００１１】ケース１２は、図２に示されるように、そ
の上面（即ち、頂壁１２ｃの上面）がタイヤＴの表面と
実質的に面一になるように、タイヤＴ内に埋め込まれて
いる。なお、ケース１２には好ましくは、タイヤＴから
脱落しないように、側壁１２ａの底部外縁に外方に延び
た突起１２ｄが設けられている。

【００１２】ケース１２内の略中央には、ブラシ部材１
４が配置されている。ブラシ部材１４は、ディスク状の
ベース１４ａと、ベース１４ａに取付けられた多数の線
材１４ｂとを有している。線材１４ｂは好ましくは、熱
可塑性樹脂などの合成樹脂材料で形成されており、線材
１４ｂのベース１４ａへの取付けは、熱溶着などの適当
な方法で行われている。

【００１３】ブラシ部材１４は、図２に示されるよう
に、線材１４ｂの先端がタイヤＴの表面と実質的に面一
になるように、ケース１２の底壁１２ｂの略中央に接着
などの適当な方法で堅固に固定されている。

【００１４】ケース１２には、水膨張性ゴム部材１６が
底壁１２ｂに接するように収容され、次いで、スパイク
ピン構造体１８が水膨張性ゴム部材１６に接するように
収容され、次いで、スプリングゴム部材２０がスパイク
ピン構造体１８に接するように収容されている。

【００１５】水膨張性ゴム部材１６は、ケース１２の内
径と実質的に同じ外径をもち、中央にブラシ部材１４が
収容される開口１６ａをもつリング状の形状を有してい
る。水膨張性ゴム部材１６は、水分を吸収すると体積が
膨張する性質を有する材料で形成されている。

【００１６】スパイクピン構造体１８は、ケース１２の
内径と実質的に同じ外径をもち、中央にブラシ部材１４
が収容される開口１８ｂをもつ大径部分１８ａと、大径
部分１８ａの上部に取付けられ、中央にブラシ部材１４
が収容される開口１８ｄをもち、先端１８ｅが鋭利に形
成された小径部分１８ｃとを有している。小径部分１８
ｃの鋭利な先端１８ｅは、詳細には後述するように、車
両走行時にスリップを防止するスパイクピンの役目を果
たす。スパイクピン構造体１８は、金属材料やセラミッ
クのような硬い材料で形成されている。

【００１７】スプリングゴム部材２０は、水膨張性ゴム
部材１６と同様に、ケース１２の内径と実質的に同じ外
径をもち、中央にブラシ部材１４が収容される開口２０
ａをもつリング状の形状を有している。開口２０ａの径
は、スパイクピン構造体１８の小径部分１８ｃの外径と
実質的に同一か或いは僅かに小さくなるように選定ささ
れている。スプリングゴム部材２０は、外力が加えられ
ると収縮し、外力が除去されると元に戻るよう弾性材料
で形成されている。

【００１８】図３は、水膨張性ゴム部材１６、スパイク
ピン構造体１８、及びスプリングゴム部材２０を示した
分解斜視図である。水分を吸収する以前の水膨張性ゴム
部材１６とスパイクピン構造体１８とスプリングゴム部
材２０の高さの総和は、ケース１２の底壁１２ｂの上面
と頂壁１２ｃの下面との間の距離に実質的に等しい。換
言すると、水分を吸収する以前の水膨張性ゴム部材１
６、スパイクピン構造体１８、及びスプリングゴム部材
２０は、ケース１２内に丁度収まるように寸法決めされ
ている。

【００１９】また、スパイクピン構造体１８は、水分を
吸収する以前の水膨張性ゴム部材１６、スパイクピン構
造体１８、及びスプリングゴム部材２０をケース１２内
に収容したとき、小径部分１８ｃの先端１８ｅがタイヤ
Ｔの表面より僅かに下方に位置するように寸法決めされ
ている。

【００２０】次に、以上のように構成されたスリップ防
止装置１０の作動について説明する。スリップ防止装置
１０をタイヤに装着した車両が凍結路面、半凍結路面、
又は積雪路面を走行する状態を考える。タイヤが路面に
接触してない場合には、スリップ防止装置１０は、図２
に示されるような円筒形の状態であるが、タイヤが路面
に接触すると、スリップ防止装置１０は、車両の重量に
より球面状に変形するため、ケース１２内の内部空間は
変形前より増大し、これにより内部空間に負圧が発生す
る。すると、タイヤ表面と路面との間に存在する薄膜状
の水がケース１２内に吸引され、吸引された水は、ブラ
シ部材１４の各線材１４ｂ間の微小空隙内に毛管現象に
よってベース１４ａに向かって吸い上げられる。このよ
うにして吸い上げられた水が水膨張性ゴム部材１６に吸
収されると、水膨張性ゴム部材１６は膨張する。膨張し
た水膨張性ゴム部材１６は、図４に示されるように、ス
パイクピン構造体１８を押し上げ、スパイクピン構造体
１８の先端１８ｅをタイヤＴの表面より外方に突出さ
せ、これによりスリップを防止させる。

【００２１】図５および図６は、本発明の第２の実施の
形態に係るスリップ防止装置を示した断面図である。本
発明の第２の実施の形態に係るスリップ防止装置３０
は、スプリングゴム部材２０の代わりに、コイルバネ３
２を備えている点を除いて、スリップ防止装置１０と実
質的に同一である。また、スリップ防止装置３０は、ス
リップ防止装置１０と同様に作動する。

【００２２】図７および図８は、本発明の第３の実施の
形態に係るスリップ防止装置を示した断面図である。本
発明の第３の実施の形態に係るスリップ防止装置４０
は、単一ではなく複数のブラシ部材を備えており、各ブ
ラシ部材間にスパイクピン構造体の先端が位置決めされ
ている点を除いて、スリップ装置１０、３０と実質的に
同一である。

【００２３】より詳細に説明すると、スリップ防止装置
４０は、ケース１２と同様に、円筒形の側壁４２ａ、側
壁４２ａの底部を閉鎖するように周壁４２ａの底部に取
付けられた底壁４２ｂ、及び側壁４２ａの頂部に取付け
られたリング状の頂壁４２ｃを有するケース４２を備え
ている。

【００２４】ケース４２には、ディスク状の水膨張性ゴ
ム部材４６が底壁４２ｂに接するように収容され、次い
で、水膨張性ゴム部材４６上に複数のブラシ部材４４が
配置されている。ベース４４ａ、及びベース４４ａに取
付けられた多数の線材４４ｂを有するブラシ部材４４
は、ベース４４ａに貫通孔４４ｃが設けられている点
で、ブラシ部材１４と相違している。各ブラシ部材４４
は、ベース４４ａが水膨張性ゴム部材４６の上面に接す
るように、接着などの適当な方法で水膨張性ゴム部材４
６に堅固に固定されている。

【００２５】ケース４２には更に、スパイクピン構造体
４８が水膨張性ゴム部材４６に接するように収容され、
次いで、ケース４２の頂壁４２ｃとスパイクピン構造体
４８との間にコイルバネ５０が配置されている。スパイ
クピン構造体４８は、図７に示されるように、ブラシ部
材４４が配置される箇所に開口が設けられ、各ブラシ部
材４４間に鋭利に形成された先端４８ａが設けられてい
る。

【００２６】スリップ防止装置４０の作動は、ブラシ部
材４４の各線材４４ｂ間の微小空隙内に吸い上げられた
水がベース４４ａの貫通孔４４ｃを介して水膨張性ゴム
部材４６に到達する点を除いて、スリップ防止装置１
０、３０と実質的に同一である。図８は、膨張した水膨
張性ゴム部材４６によってスパイクピン構造体４８が押
し上げられ、スパイクピン構造体４８の先端４８ａがタ
イヤＴの表面より外方に突出した状態を示した図であ
る。

【００２７】なお、スリップ防止装置４０において、コ
イルバネ５０の代わりに、スリップ防止装置１０のよう
に、スプリングゴム部材を用いてもよい。

【００２８】本発明は、以上の発明の実施の形態に限定
されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範
囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範
囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

【００２９】上記の実施の形態においては、円筒形のケ
ースが用いられているが、ケースを箱形などの他の形状
にしてもよい。

【００３０】また、図９に示されるように、ブラシ部材
のベースをフェルト５４のような吸水性材料で形成して
もよい。このようにすることによって、水膨張性ゴム部
材への水の伝達が一層効率的に行われるととともに、保
水性の向上にも役立つ。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、凍結路面や積雪路面を走行する時にのみスパ
イクピンが突出するので、スパイクタイヤの使用が規制
されている現在でもタイヤに装着することができるスリ
ップ防止装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るスリップ防止
装置を示した平面図である。

【図２】図１の線２−２に沿った断面図である。

【図３】図１のスリップ防止装置に収容される水膨張性
ゴム材、スパイクピン構造体、及びスプリングゴム材を
示した分解斜視図である。

【図４】スパイクピン構造体の先端が突出している状態
を示した図１のスリップ防止装置の断面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係るスリップ防止
装置を示した断面図である。

【図６】スパイクピン構造体の先端が突出している状態
を示した図５のスリップ防止装置の断面図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態に係るスリップ防止
装置を示した断面図である。

【図８】スパイクピン構造体の先端が突出している状態
を示した図７のスリップ防止装置の断面図である。

【図９】ブラシ部材の変形例を示した図である。

【符号の説明】

１０、３０、４０ スリップ防止装置 １２、４２ ケース １４、４４ ブラシ部材 １６、４６ 水膨張性ゴム部材 １８、４８ スパイクピン構造体 ２０、３２、５０ スプリングゴム部材又はコイルバネ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スリップ防止装置であって、 タイヤ内に埋め込まれるケースを備え、該ケースが、側
   壁と、側壁の底部を閉鎖するように側壁に取付けられた
   底壁と、側壁の頂部に取付けられ、開口をもつ頂壁とを
   有し、 ケース内に配置され、ベース及びベースに取付けられた
   多数の線材を有するブラシ部材を備え、該ブラシ部材
   が、その線材の先端がタイヤの表面と実質的に面一に前
   記開口から露出するようにケースの底壁に固定されてお
   り、 下面が前記底壁に接するようにケース内に収容された水
   膨張性ゴム部材と、 下面が水膨張性ゴム部材の上面に接するようにケース内
   に収容され、先端が鋭利に形成されたスパイクピン構造
   体と、 下面がスパイクピン構造体の上面に接し、上面が前記頂
   壁の下面に接するようにケース内に収容されたスプリン
   グゴム部材とを備え、 車両走行時にタイヤ表面と路面との間に存在する薄膜状
   の水がブラシ部材の各線材間の微小間隙内に吸引されて
   水膨張性ゴム部材に到達し、これにより水膨張性ゴム部
   材が膨張してスパイクピン構造体の前記先端がケースの
   前記開口から露出するように構成されていることを特徴
   とする装置。
2. 【請求項２】 スリップ防止装置であって、 タイヤ内に埋め込まれるケースを備え、該ケースが、側
   壁と、側壁の底部を閉鎖するように側壁に取付けられた
   底壁と、側壁の頂部に取付けられ、開口をもつ頂壁とを
   有し、 ケース内に配置され、ベース及びベースに取付けられた
   多数の線材を有するブラシ部材を備え、該ブラシ部材
   が、その線材の先端がタイヤの表面と実質的に面一に前
   記開口から露出するようにケースの底壁に固定されてお
   り、 下面が前記底壁に接するようにケース内に収容された水
   膨張性ゴム部材と、 下面が水膨張性ゴム部材の上面に接するようにケース内
   に収容され、先端が鋭利に形成されたスパイクピン構造
   体と、 下面がスパイクピン構造体の上面に接し、上面が前記頂
   壁の下面に接するようにケース内に収容されたコイルバ
   ネとを備え、 車両走行時にタイヤ表面と路面との間に存在する薄膜状
   の水がブラシ部材の各線材間の微小間隙内に吸引されて
   水膨張性ゴム部材に到達し、これにより水膨張性ゴム部
   材が膨張してスパイクピン構造体の前記先端がケースの
   前記開口から露出するように構成されていることを特徴
   とする装置。
3. 【請求項３】 スリップ防止装置であって、 タイヤ内に埋め込まれるケースを備え、該ケースが、側
   壁と、側壁の底部を閉鎖するように側壁に取付けられた
   底壁と、側壁の頂部に取付けられ、開口をもつ頂壁とを
   有し、 下面が前記底壁に接するようにケース内に収容された水
   膨張性ゴム部材と、 ケース内に配置され、ベース及びベースに取付けられた
   多数の線材を有する単一又は複数のブラシ部材を備え、
   該ブラシ部材が、その線材の先端がタイヤの表面と実質
   的に面一に前記開口から露出するように前記水膨張性ゴ
   ム部材の上面に固定され、前記ベースに、単一又は複数
   の貫通孔が設けられており、 下面が水膨張性ゴム部材の上面に接するようにケース内
   に収容され、先端が鋭利に形成されたスパイクピン構造
   体と、 下面がスパイクピン構造体の上面に接し、上面が前記頂
   壁の下面に接するようにケース内に収容されたスプリン
   グゴム部材とを備え、 車両走行時にタイヤ表面と路面との間に存在する薄膜状
   の水がブラシ部材の各線材間の微小間隙内に吸引されて
   前記貫通孔を介して水膨張性ゴム部材に到達し、これに
   よりスパイクピン構造体の前記先端がケースの前記開口
   から露出するように構成されていることを特徴とする装
   置。
4. 【請求項４】 スリップ防止装置であって、 タイヤ内に埋め込まれるケースを備え、該ケースが、側
   壁と、側壁の底部を閉鎖するように側壁に取付けられた
   底壁と、側壁の頂部に取付けられ、開口をもつ頂壁とを
   有し、 下面が前記底壁に接するようにケース内に収容された水
   膨張性ゴム部材と、 ケース内に配置され、ベース及びベースに取付けられた
   多数の線材を有する単一又は複数のブラシ部材を備え、
   該ブラシ部材が、その線材の先端がタイヤの表面と実質
   的に面一に前記開口から露出するように前記水膨張性ゴ
   ム部材の上面に固定され、前記ベースに、単一又は複数
   の貫通孔が設けられており、 下面が水膨張性ゴム部材の上面に接するようにケース内
   に収容され、先端が鋭利に形成されたスパイクピン構造
   体と、 下面がスパイクピン構造体の上面に接し、上面が前記頂
   壁の下面に接するようにケース内に収容されたコイルバ
   ネとを備え、 車両走行時にタイヤ表面と路面との間に存在する薄膜状
   の水がブラシ部材の各線材間の微小間隙内に吸引されて
   前記貫通孔を介して水膨張性ゴム部材に到達し、これに
   よりスパイクピン構造体の前記先端がケースの前記開口
   から露出するように構成されていることを特徴とする装
   置。