JP2542252B2 - スノ―タイヤ用ブレ―キピン及びスノ―タイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、寒冷地において陸上交通の用に供する自
動車用のスノータイヤ及びスノータイヤに使用するブレ
ーキピン部材に関する。

従来の技術 従来、積雪地域あるいは寒冷地域の輸送用車輌（自動
車）には、冬期装備として、一般にスパイクタイヤが広
く使用されてきた。

スパイクタイヤは、第15図に斜視図、第16図に縦断面
図、第17図に側断面図を示すようにゴムタイヤの中に、
一定の間隔をおいて第18図に平面図、第19図に断面図、
第20図に斜視図を示すような金属製のスパイクピン11を
その先端部がゴムタイヤの接地面より若干突出するよう
に植え込んだ構造からなり、ピンの先端部12には、通
常、摩耗しにくいように超硬質合金が取り付けられてい
る。このようなスパイクタイヤは道路上の圧雪面や氷結
面にスパイクピンが食込み、スリップが防止されるた
め、寒冷地の冬期間における道路交通の安全確保上必要
欠くべからざるものになっていた。

しかしながら、近年、特に都市部における道路網の充
実、車輌等の交通量の急速な増加に伴い、スパイクタイ
ヤによる粉塵の大量発生が大きな社会問題になってきて
いる。これは冠雪のない舗装道路面上をスパイクタイヤ
装着車輌が通るとき、スパイクピンの先端部分12が道路
舗装物を削り取り、これが微粒子となって空中に浮遊す
るために発生する現象であり、特に秋から冬および冬か
ら春の季節の変り目に交通量の多い都市部で顕著に発生
し、その量は年々増加しており、今や都市住民の健康に
重大な影響を与えることが予想される至っている。

この粉塵公害を無くするためには、現在使用されてい
るスパイクタイヤを全面的に禁止するほかなく、現に国
によってはスパイクタイヤの使用を全面的に禁止してい
る。

我が国においても、当局はゴムのみで制動するタイプ
の新しいタイヤ（スタッドレスあるいはノースパイクタ
イヤ）の普及に努めているが、新しいタイヤは販売メー
カーが宣伝するほど制動性能及び駆動能力が良くないの
が実情であり、プロのドライバー（ハイヤー、タクシ
ー、トラック等）の間では制動性能にすぐれた従来のス
パイクタイヤの使用を期間を限定してでも将来も認めて
欲しいとの声が強い。

発明が解決しようとする課題 現在実用化されている新しいタイヤ（スタレッドタイ
ヤ、スノータイヤ）は、特殊配合の柔軟性ゴムを使用
し、その溝等の形状にも工夫を施し制動力を上げたもの
であるが、表面が溶融後凍結した場合のような硬い圧雪
やアイスバーン等では、その制動性能はスパイクタイヤ
の約30％であり、ゴムのみで制動する方式には限界があ
ると考えられる。

本発明者は長年に亘り、あらゆる角度から検討を重ね
た。その結果、従来のスパイクタイヤ10と同程度の制動
性能や駆動能力を確保するためにはどうしても動物の手
足にある爪となる部分が必要であることが判った。しか
し、この爪となる部分は従来のスパイクタイヤのスパイ
クピン11の如く舗装面を削り取る作用をするものであっ
てはならない。特に、従来のスパイクタイヤのスパイク
ピン11は、ゴムタイヤの中に一定の間隔を置いて植え込
まれているが（第16図、第17図参照）、弾性体のゴムの
中に非弾性体の金属であるスパイクピン11が、さらにそ
の先端部分12に超硬質の合金を取り付けて摩耗しにくく
してあるため、長期間走行するとゴムが摩耗し該スパイ
クピン11がタイヤ面上よりも伸びた状態になる。このよ
うな状態で制動や駆動を行なうと、スパイクピンが益々
アスファルト舗装面を削り取るようになり、粉塵の発生
量が多くなる原因となる。このメカニズムは、一般にス
パイクピンが金属だから舗装面を削り取るのである、つ
まり粉塵発生の原因の如く考えられているようである
が、これは正しくない。

本発明者は、スパイクタイヤピンが単に金属製だか
ら、あるいは超硬質合金を取り付けた材料だから粉塵を
発生するのではなくて、その根源は単一のスパイクピン
を取付けたというその構造にあることを突とめた。

すなわち、スパイクピンそれ自体の構造を弾力性のあ
るものとし、このスパイクピンをスタッドレスタイヤに
植え込み、ゴムタイヤの弾性を受け入れるようにすれ
ば、氷雪面上での制動性能は従来のスパイクタイヤと同
等で、かつ舗装面を損傷せず粉塵の発生が妨げることを
見いだし、既に実用新案登録出願をしている（実願昭61
−99399号）。該出願に係る考案は、円形平板上の硬質
フランジに、鋼製線材をコの字型に曲げたピンを５〜10
本束にして植え込み、前記ピンに被覆ゴムをフランジ部
からピン先端部まで突き刺したものをブレーキピンとし
たものであり、このブレーキピンをスタッドレスタイヤ
の表面（接地面）と同レベルまで埋め込んだ構造のタイ
ヤでは、つるつるした硬い雪や氷雪面に接したときスタ
ッドレスタイヤの柔軟性ゴムの作用およびブレーキピン
の線材群のもつ独特の鋭い先端部分とが相俟って滑りを
防止し、制動力を十分に発揮する。一方、アスファルト
等の舗装面に接したときには、線材群からなるブレーキ
ピンは舗装面に対しては柔らかい弾性体として働き、そ
れ自体が撓むので路面を損傷しないという特徴を有する
ものである。

しかし、前記考案のブレーキピンでは金型を用いて硬
質合成樹脂あるいはアンチモン合金などの硬質フランジ
部に線材を植え込む加工をしているため線材とフランジ
との接合部が弱く、割れを生じ易く長期間の使用でピン
が脱落することがあり、耐衝撃性に劣るという欠点があ
った。

従って、本発明の課題は氷雪面あるいは凍結面上での
制動性能に優れ、舗装面を削り取らず、かつ長期間の使
用に耐えるスノータイヤ用ブレーキピンおよびスノータ
イヤを提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明者は、先の考案のブレーキピンにおけるプラス
チック製あるいは合金製の硬質フランジに代えて、堅固
な鋼鉄製のフランジを用い、このフランジの外周付近に
設けた複数の孔にピン部材を埋め込み、さらにフランジ
の外縁を鋼鉄製の被冠部材で包み込み、かつピン部材の
なす空隙部をスペースゴム部材で埋めることによって前
記の課題を解決することに成功した、 すなわち、本発明は、 １）鋼鉄製線材を所定長さに切断し一端部に頭部を設け
た複数のピンの頭部が植え込まれた鋼鉄製フランジ部材
と、前記鋼鉄製フランジ部材を嵌め込み、その外縁沿い
にかぶせられた鋼鉄製の被冠部材と、前記複数の鋼鉄製
ピンのなす空隙部を埋めるスペースゴム部材とからなる
スノータイヤ用ブレーキピン、 ２）フランジ部材が円形状でその外周付近沿の面上に複
数の鋼鉄製ピンが植え込まれている請求項１記載のスノ
ータイヤ用ブレーキピン、 ３）スペースゴム部材が軟質性ゴムからなる請求項１記
載のスノータイヤ用ブレーキピン、 ４）タイヤの接地面に所定間隔に設けられた孔に、接地
面まで請求項１記載のブレーキピンを埋め込んでなるこ
とを特徴とするスノータイヤ、 および ５）接地面の両端やや中央寄り凸部の位置に所定間隔で
請求項１記載のブレーキピンを埋め込んでなるスノータ
イヤ。

である。

以下、本発明を実施例に示す図面に従って説明する。

第４図から第12図までは、この発明のブレーキピンの
１例の説明図である。本例のブレーキピンの構造は分解
すると各図に示すとうり、鋼鉄製線材を一定の長さに切
断したピン３、外周付近に前記ピンを埋め込む孔６を有
する平板な円形状鋼鉄製フランジ５、および前記フラン
ジに密着しかつその外縁部を包み込む鋼鉄製のフランジ
被冠部材７、およびピンに対応する溝９を外周に有し、
ピンのなす空隙部を埋める柱状のスペースゴム部材８か
らなる。

ピン３は、鋼鉄製の線材（ピアノ線等）を一定の長さ
に切断して、その一方の端部をつぶして円形平板なる頭
部４を設け、他の一方は先端部分を直角に剪断した形状
となっている。

鋼鉄製フランジは、第５図に示す如く、ピン３が入る
孔６を開けたものである。被冠部材７は前記フランジよ
り大きな相似形状の鋼板を凹型にしたもので（第７図参
照）、この中に孔開きフランジ５を密着するように入れ
た後、被冠部材７の縁部でフランジを包み込む加工を施
すものである（第11図参照）。

スペースゴム８は耐摩耗性の性状ゴムに第11図に示す
ようにその外周にフランジに埋め込んだ線材に対応する
溝部９を設けたものである。

ピン３、フランジ５、被冠部材７及びスペースゴム８
から、ブレーキピンは以下の手順によって組み立てられ
る。

まず、ピン３をその頭部４側からフランジ５の孔６に
通し、ピン３の頭部４がフランジ５の表面と同一レベル
になるようにプレスして（第６図、第８図参照）、これ
に被冠部材７（第７図参照）をフランジ５の上からかぶ
せ（第９図参照）、さらに被冠部材の端部を絞り用ジグ
の中に入れてプレスすると第11図に示すようなかたちと
なる。これにスペースゴム８（第10図参照）をその溝９
が線材に嵌り込むように挿入すれば第12図に示す一体化
したブレーキピン１が成形される。

フランジ５および被冠部材７の形状は図示した円形状
に限らず、例えば３角、４角、多角形、その他種々の形
状のものでよく、その大きさは従来のスパイクピンと同
程度、すなわちφ４〜8mmであり、フランジに埋め込む
線材はφ1.0〜2.0mm、長さ10〜20mm程度である。

フランジに植え込む線材の位置（すなわち、フランジ
の孔の位置）は任意であるが、スペースゴムの弾性力を
有効に生かすためには、フランジの周囲に沿って孔を設
け、フランジの内側部分にスペースゴムが位置する構成
が好ましい。

スペースゴム部材としては、従来スタッドレスタイヤ
等に使用されている柔軟で耐摩耗性のゴムが用いられ
る。

次にブレーキピンを装着した本発明のスノータイヤに
ついて説明する。

第１図は前述のブレーキピン１を装着したスノータイ
ヤ２の１例の斜視図である。

ブレーキピン１はタイヤの接地面の両端やや中央寄り
の凸部の位置に所定間隔に設けられた孔2aに取り付けら
れている。

ブレーキピン１の装着方法は従来のスパイクタイヤ
（第15図〜第17図）と同様である。異なるところは従来
のスパイクタイヤ10ではスパイクピン11の先端部分12が
タイヤの表面（接地面）より約2mm程度突出しているの
に対して本発明ではブレーキピン１の先端部分はスノー
タイヤ２の表面（接地面）とほぼ同レベルであるところ
にある（第２図、第３図および第14図参照）。これはア
スファルト等の舗装物が露出している路面において、路
面を損傷しにくくするための配慮である。

作用 第13図および第14図はこの発明のブレーキピン１を装
着したスノータイヤ２の路面上における状態を示す縦断
面図であるが、その作用は以下の通りである。

（ア）第13図は、氷結した路面や表面がつるつるした硬
い圧雪状態の路面に接したスノータイヤを示す。ブレー
キピン１は線材（ピン）群およびスペースゴム８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、制動力や駆動力を十分に発揮する。

（イ）第14図は氷雪面よりも硬いアスファルト路面に接
したスノータイヤを示す。ブレーキピン１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
突き刺さることはなく、ブレーキピン自体が弾性作用に
よりたわみ（湾曲）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ものである。

発明の効果 この発明のブレーキピンを装着したスノータイヤは、
次の優れた効果を有するものである。

すなわち、近年当局が推奨している新しいタイヤ（ス
タッドレスタイヤまたはノースパイクタイヤ）およびス
ノータイヤが従来のスパイクタイヤよりも制動性能や駆
動能力が劣るのは、氷結した路面や表面がつるつるした
硬い圧雪状態の路面においてである。該路面での制動性
能や駆動能力を上げるには、前述の如く当該路面にくい
込む動物の手足にある爪の部分が必要である。

本発明はスノータイヤに本発明のブレーキピンを装着
したものであり、ゴム部材のみによる従来のタイヤの弱
点を補ない確実に路面をとらえることができる。

その理由は、本発明のブレーキピン１の構造（第４図
〜第12図参照）が従来のスパイクタイヤのスパイクピン
11のような単一形態のものではなく、複数の細い鋼鉄線
がほぼ等間隔でスペースゴムと一体となった集合体（第
12図参照）として１個のブレーキピンを形成しているか
らであり、接地面の硬さに応じた作用効果が確実に出る
仕組みとなっている。すなわち、硬い氷や雪の状態に対
してはそれよりも硬いブレーキピンの作用効果が現われ
るものである。また、わだち（溝）からの進路変更や方
向転換も容易にでき、従来のスパイクタイヤ以上に安定
した走行を得ることができる。

また、線材の頭部を鋼鉄製フランジに堅固に植え込む
と共に鋼鉄製の被冠部材でフランジ部を補強し、スペー
スゴム部材で線材群を固定したブレーキピンを使用して
いるので、さきに提案したコの字型線材を硬質プラスチ
ックあるいはアンチモン合金製のフランジに取り付けた
ブレーキピンの如くフランジ部において割れを生ずるこ
とがなく、従ってピンが脱落することなく長期間にわた
って使用することができる。

冬期間において札幌市内で本発明のブレーキピンを装
着したスノータイヤにて実験したところによって上記の
ような優れた効果が確認された。

さらに、本発明によるスノータイヤでは金属線材を用
いたブレーキピンでありながらアスファルト路面を損傷
しないことも実証された。すなわち本発明のブレーキピ
ンを装着した自動車と従来のスパイクピンを装着した自
動車について同一条件のもとでアスファルト舗装の露出
している路面において同じ速度でブレーキテストを行な
ったところ、従来のスパイクタイヤ装着車では舗装面に
傷を生じたのに対し、本発明のブレーキピン装着の自動
車ではアスファルト舗装路面をまったく損傷していない
ことが確認された。

また、ブレーキピン部材自体の弾性力は線材群の内部
に嵌込んだスペースゴムの作用効果により格段に向上し
たため、アスファルト路面上において通常のタイヤ装着
時と同様の乗心地であることも確認された。

本発明のブレーキピンおよびスノータイヤによれば、
ドライバーは安定した操縦感覚のもとで自動車を操縦す
ることが可能となり、従来のスパイクタイヤを全面使用
禁止しても、これに代るタイヤとして十分に用いること
ができ、更に粉塵発生量が激減するので、積雪寒冷地の
都市に生活をしている人達の環境を守る上でも極めて有
効である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は、各々本発明のブレーキ
ピンを装着したスノータイヤ例の斜視図、横断面図、お
よび縦断面図、 第４乃至第11図は本発明のブレーキピンの１例を分解し
た各部品の斜視図、 第12図は本発明のブレーキピンの斜視図、 第13図はブレーキピンを装着したタイヤの氷雪面上での
作用を示す縦断面図、 第14図は同じく舗装面上での作用を示す縦断面図、 第15図はブレーキピン（スパイクピン）装着前のタイヤ
の斜視図、 第16図および第17図は従来のスパイクタイヤの横断面図
および縦断面図、 第18図、第19図および第20図は従来のスパイクタイヤに
用いるスパイクピンの１例の平面図、断面図および斜視
図である。 図中符号： １……ブレーキピン;2……スノータイヤ;2a……スノー
タイヤ孔;3……ピン;4……ピン頭部;5……フランジ;6…
…孔;7……被冠部材;8……スペースゴム;9……スペース
ゴム溝;10……スパイクタイヤ;11……スパイクピン;12
……スパイクピン先端部。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋼鉄製線材を所定長さに切断し一端部に頭
   部を設けた複数のピンの頭部が植え込まれた鋼鉄製フラ
   ンジ部材と、前記鋼鉄製フランジ部材を嵌め込み、その
   外縁沿いにかぶせられた鋼鉄製の被冠部材と、前記複数
   の鋼鉄製ピンのなす空隙部を埋めるスペースゴム部材と
   からなるスノータイヤ用ブレーキピン。
2. 【請求項２】フランジ部材が円形状でその外周付近沿の
   面上に複数の鋼鉄製ピンが植え込まれている請求項１記
   載のスノータイヤ用ブレーキピン。
3. 【請求項３】スペースゴム部材が軟質性ゴムからなる請
   求項１記載のスノータイヤ用ブレーキピン。
4. 【請求項４】タイヤの接地面に所定間隔に設けられた孔
   に、接地面まで請求項１記載のブレーキピンを埋め込ん
   でなることを特徴とするスノータイヤ。
5. 【請求項５】接地面の両端やや中央寄り凸部の位置に所
   定間隔で請求項１記載のブレーキピンを埋め込んでなる
   スノータイヤ。