JP2010179904A

JP2010179904A - タイヤ用ブレーキピン

Info

Publication number: JP2010179904A
Application number: JP2009051343A
Authority: JP
Inventors: Ryoko Omi; 涼子尾見
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2009-02-09
Publication date: 2010-08-19

Abstract

【課題】充分な制動力を有するとともに環境的にも有効なる自動車タイヤ用のブレーキピンを提供する。
【解決手段】複数の金属製ピンが植え込まれた金属製フランジと、前記フランジを嵌め込み、その外縁沿いにかぶせられた被冠部材と、前記複数の金属製ピンのなす空隙部を埋めるスペースゴムとからなるブレーキピンにおいて、ピンを平行な脚部を有するコ字形に形成したことを特徴とする。
【選択図】図８

Description

この発明は、降雪地域において積雪路面に対応して使用する自動車用タイヤに用いて効果的なるタイヤ用のブレーキピンに関する。

従来より、積雪路面は非積雪路面とタイヤに対する摩擦力が異なり、運転者の安全走行のために種々の工夫がなされてきた。古くにはスノータイヤがあり、以前にはスパイクタイヤが多用されていた。しかし、現在では環境保護の目的からスタッドレスタイヤが主流である。このスタッドレスタイヤは、スパイクタイヤのようにタイヤのトレッド面に多数のピンを打ち込むことなく、所定の目的を達するように形成されたものであるが、スパイクタイヤに比べてブレーキ性能が劣るものであり、本発明のように、充分なるブレーキ力を有するとともに、環境保護的にも有効なる自動車タイヤ用のブレーキピンは現在のところ見あたらない。

前述のように、アスファルトなどの露出路面に比べて圧雪路面はタイヤに対する摩擦力が小さく、とりわけ氷面すなわち凍結路面ではそれが顕著である。これはブレーキをかけてから自動車が静止するまでの制動時間と制動距離の増大を意味する。これに対応するべく、各メーカーは新タイヤの開発を行い、実用化してきた。
古くにはスノータイヤが用いられた。これはタイヤに用いるゴムの材質を柔らかいものを用い、タイヤ溝を荒く大きくすることにて圧雪路面等に対するブレーキ力の増大を計ったものである。しかし、路面状況によってはそのブレーキ力は不十分であるため、続いてスパイクタイヤが開発された。このスパイクタイヤはタイヤのトレッド面に金属などで作られたスパイクピン（スタッド）を多数個植設して形成されたものである。このスタッド先端はトレッド面より少し突出している。そのため、走行時においてこのスタッドが路面にくい込むので実用上充分な制動効果を発揮し、多用されてきた。しかしながら、その後このタイヤによる環境問題が発生することとなる。
積雪は地域によってその量及び雪質が異なっている。また、時期によっても路面状況が異なる。とりわけ、降雪初期や雪解け時では積雪路面と非積雪路面が混在し、その対応が難しい。一般的には走行の安全が確認される程度の路面状況に至るまでスパイクタイヤを用いることがなされてきた。これにより、非積雪路面をスタッドが削り取って細かな粉塵となり、周囲に飛散して通行人の健康に悪影響を及ぼし、またその粉塵の後処理にも経費がかかるものとなっていた。このような問題を解決するべく、産学共同のもとにスパイクピンを有しないスタッドレスタイヤが開発されて実用化され、現在に至っている。
このスタッドレスタイヤは、ゴム材質とトレッド溝に工夫を凝らしてそれなりの制動能力を有するものとし、また法制化にて降雪地域における冬期走行の大半の自動車に利用されている。しかし、スパイクを有しないため、粉塵の問題は解消されるもののスパイクタイヤに比べてその制動効果が劣るものとなっている。交通量の多い場所では信号機等により発進と停止の頻度が高く、タイヤの空回りも多いため、交差点近傍の路面はつるつるとなって運転者と歩行者に多大なる不便さを与えるものとなっている。また、冬期の交通事故における正面衝突のケースもニュースでしばしば目にするが、スリップによる対向車線へのはみ出しの例が多く、運転技量もさることながらタイヤの制動効果も関係しているものと思われる。
以上述べたように、現在のスタッドレスタイヤには数々の問題があるにもかかわらず、これといった有効な手段を見いだせないのが現状である。本発明は、以上のような従来からの課題を解決するべく発明されたもので、制動力と環境保護の双方の観点における有意なる手段を得るべく発明されたものであり、冬期積雪路面での安全走行を可能とする新規かつ有用なる手段を提供するものである。

課題を解決する手段として本発明は以下の構成とした。
すなわち、複数の金属製ピンが植え込まれた金属製フランジと、前記フランジを嵌め込み、その外縁沿いにかぶせられた被冠部材と、前記複数の金属製ピンのなす空隙部を埋めるスペースゴムとからなるブレーキピンにおいて、ピンを平行な脚部を有するコ字形に形成する。本発明は以上の構成よりなるタイヤ用ブレーキピンである。
なお、以上に加えて、ピン頂部を平面切削にて、平面頂部面を有するものとする、ピン線材外径をａとし、フランジ厚さをｂとしたとき、ｂの値をａに対して１００パーセント以上とする、ピンの上部適所を上下押圧にて略平板状に形成する等の手段を加えて形成してもよい。

本発明は以下の効果を有する。
１．タイヤに植設された本発明のピンは、タイヤトレッド面より突出することがなく、アスファルト路面走行時においても路面を損傷することなく、粉塵発生もないため、自然環境上有益である。
２．スペースゴム外周に複数のピンがその端部を一致させて位置するので、圧雪路面においてはピン下端が若干雪路面にくい込むこととなり、有効な制動効果を発揮することができる。
３．ピンを金属製フランジに堅固に植え込むとともに、金属製の被冠部材にてフランジを補強し、スペースゴムにてピンを固定して構成したので、フランジ部の割れを生じることなく、長期間にわたる安定走行が可能である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図において、１はフランジで、所定厚の金属製小円板に小径の挿通孔２を六等配に所定間隔を持って穿設して形成される。３はピンで、前記挿通孔に挿通可能な外径の鋼線を正面視コ字形に折曲して形成される。なお、このピンの平行する脚部分距離は隣り合う挿通孔間距離と等しい。そのため、図４に示すようにフランジにピンが挿入保持される。
また、本例ではピン上面を少し切除して平面部分を設けており、後述のフランジ被冠部材内面との当たりをよくしている。４はフランジ被冠部材で、円形薄金属板を押圧加工して形成される。５はスペースゴムで、ゴムによる略円柱状部材である。このスペースゴム部材の外周面にはその上面から下面に至る線状凹部６が六等配に形成される。この線状凹部内面は前記のピン外径と近似形状である。
本発明の組立は以下のごとくなされる。
まず、ピンをフランジの挿通孔に挿通する。この挿通にてピンの脚部はフランジに対し六等配直角に下方に突出して位置する。次にフランジ被冠部材を、挿入したピン上面にあてがい、被冠部材の端部を絞り用ジグの中に入れてプレスする。このプレスにて被冠部材は図７に示すようにピン上部とフランジを覆うように位置し、フランジに対するピンがしっかりと固定される。これにスペースゴムの線状凹部がピンにはまるように挿入することにて、図に示す一体化したブレーキピンが構成される。
フランジおよび被冠部材の形状は、図示した円形状に限らず、多角形その他の形状としてもよく、その大きさは従来のスパイクピンと同程度、直径４〜８ｍｍ、ピンに用いる鋼線は直径１〜２ｍｍ、ピン長さ１０〜２０ｍｍ程度である。フランジの挿通孔の位置は任意であるが、スペースゴムの弾性力を有孔に活かすために、フランジの周囲に沿って設け、フランジの内側部分にスペースゴムが位置するのが好適である。スペースゴム部材としては従来のスタッドレスタイヤ等に用いられている柔軟で耐摩耗性のゴムが適切である。
以上にて本発明のブレーキピンが完成する。

ブレーキピンのタイヤへの装着は従来のスパイクピンと同様で、タイヤトレッドの両端やや中央よりの凸部の位置に、所定間隔に設けられた孔に取り付けられ、本例では隣り合うピンの位置を交互に変えた状態すなわち千鳥状に設けている。なお、ブレーキピンの端面位置はタイヤ端面と同一である。
図８〜図９は本発明ブレーキピンの作用を示したものである。
図８は氷結した路面や氷面がつるつるした硬い圧雪状態の路面に接したタイヤの状態で、ブレーキピンはピン群およびスペースゴムのもつ独特の作用でその鋭い先端部分で路面を突き刺して滑りを防止し、制動力を発揮する。図９は氷雪面よりも硬いアスファルト路面に接したタイヤを示すもので、ブレーキピンは全体が路面より柔らかいバネ材として働き、その先端部分が路面に突き刺さることなく、ブレーキピン自体が弾性作用によりたわみ状態となり、路面から受ける力は上に向かい、タイヤゴムに吸収される。
図１２は本発明の他例を示すものである。ピンの線材外径に対しフランジの挿通孔内径はわずかに大きく穿設されるが、その寸法差によってはフランジ面に対してピンの突出脚部が斜方に位置する恐れがある。これを防ぐために、寸法差限定を設けた。同一線径同一孔径の場合において、図に示すｂの値が大きいほど斜方の程度が小さくなることは自明であり、本発明ではａに対してｂを１００パーセント以上とした。
図１３〜図１４はピン形状を変えた例を示している。ピンはコ字形のため、その上部は脚部に対し直角に位置するが、この上部を上下に押圧変形して略平板状部分としたものである。この方法では、フランジに対するピンの接触面積が大となり、かつ平面部分がフランジ上面に接することとなり、フランジに対するピン突出方向を正しく直角にすることができる。なお、ピンと孔の寸法比と上記手段とを組み合わせて用いてもよい。
また、既述のようにフランジ上方から被冠部材をかぶせてプレスする手段以外に、これとは逆にフランジ下方から被冠部材をかぶせてプレスする手段を用いてもよい。

以上、本発明について記したが、本発明はフランジとピンおよびスペースゴムを組み合わせ、フランジ被冠部材にて一体化してブレーキピンを構成し、タイヤトレッド面とその端面位置を同一となるようタイヤに植設したところにその特徴を有するものである。
既述のように、従来のスパイクタイヤではピン端部がタイヤ面より突出しているために、ブレーキ力はあるもののアスファルト路面を削って粉塵を発生させるものであった。
しかるに本発明は、ピンとスペースゴムとの作用にて、雪路面ではピンが路面を突き刺しアスファルト路面ではピンに加わる力はタイヤに弾力的に吸収されるがために、路面を削って粉塵を発生させることがなく、制動力と環境保護の双方にとって効果的なるブレーキピンを得られるものとなったのである。また、本発明ではピンをコ字形に形成したので、フランジの孔に挿入する作業は、単一棒状のピンを用いる場合に比べて半分となって、より作業性に富むものとなり、その挿入位置設定も容易となったのである。
圧雪路面や氷結路面およびアスファルト路面において、本発明装備のタイヤを用いて走行テストを行った結果、想定のごとく、有効な制動力とともに粉塵は発生せず、本発明の有用性が確認された。なお、既述の例は実施の一例であり、近似の他の構成としてもよい。
以上のごとく、本発明によって自動車運転者と歩行者の双方にとって有用なる手段を得ることができ、本発明の実用化にて事故防止や環境保護面でのさらなる進展を願うものである。

本発明のフランジの平面図本発明のフランジの正面図本発明のピンの正面図本発明のフランジにピンを挿入した状態の平面図本発明のスペースゴムの平面図本発明のスペースゴムの正面図本発明の内部構造説明図（組立時）本発明の機能説明図本発明の機能説明図本発明のタイヤセット状態図（要部）本発明のタイヤセット状態図（要部拡大）本発明の要部寸法比説明図本発明の他例におけるピンの平面図本発明の他例におけるピンの正面図本発明の他例におけるピンの平面図（フランジ挿入状態）

１フランジ
２挿通孔
３ピン
４フランジ被冠部材
５スペースゴム
６線状凹部
７タイヤ
８ピン
１０ブレーキピン

Claims

複数の金属製ピンが植え込まれた金属製フランジと、前記フランジを嵌め込み、その外縁沿いにかぶせられた被冠部材と、前記複数の金属製ピンのなす空隙部を埋めるスペースゴムとからなるブレーキピンにおいて、ピンを平行な脚部を有するコ字形に形成したことを特徴とするタイヤ用ブレーキピン。
ピン頂部を平面切削にて、平面頂部面を有するものとしてなる請求項１記載のタイヤ用ブレーキピン。
ピン線材外径をａとし、フランジ厚さをｂとしたとき、ｂの値をａに対して１００パーセント以上としてなる請求項１又は２記載のタイヤ用ブレーキピン。
ピンの上部適所を上下押圧にて略平板状に形成してなる請求項１〜３のいずれかの項に記載のタイヤ用ブレーキピン。