JP4503100B2 - ３重層構造の経編織物からなるタイヤチェーン - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、車用のタイヤチェーンに係り、さらに詳細には、タイヤと路面との間に位置するタイヤチェーンの本体部が、所定の伸縮率を有する３重層構造の経編織物からなるタイヤチェーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤチェーン（“スノーチェーン（Ｓｎｏｗ Ｃｈａｉｎ）”とも言う）は、雪が降るときや道路が凍ったときに車が滑ることを防止するために、路面と接触するタイヤの外面、すなわちタイヤのゴム部を取り囲むように取り付けるものを言う。
【０００３】
通常のタイヤチェーンは、各種の特殊鋼などの鉄材、ウレタンなどの合成樹脂を素材にして製作される。タイヤチェーンの種類としては、鎖チェーン、四角、五角及び六角ローラーを連結させて製作されたワイヤチェーンと、突出したスパイクを有する平らなパッドを連結させて製作されたウレタンチェーンなどがある。
【０００４】
しかし、このような従来のタイヤチェーンは、その種類別に多少の差があるが、使用時に重く、タイヤに着脱し難いという短所があった。また、路面との摩擦ノイズがひどくて、がたがた鳴って乗り心地が悪く、走行速度が遅いという問題点もあった。
【０００５】
また、鉄材からなるタイヤチェーンはさびたり、チェーンの連結部分が外れる場合が多いため、長期間使用することができなかった。さらに、タイヤチェーンは非常に重いため、その取り扱いが難しく、また、ウレタン素材のタイヤチェーンは比較的に軽いが、高価であるという短所があった。
【０００６】
さらに、従来のタイヤチェーンは、一つずつの鎖、ローラー、パッドを連結させて製作せねばならないため、その構造が複雑で製作し難く、製作時間も長かった。
【０００７】
よって、最近には前記タイヤチェーンとは異なり、薄い織物を使用して製作されたタイヤチェーンが提案されているが、安価で軽いが、すぐ破れたり擦れたり濡れるため、使い捨て用としてのみ使用した。
【０００８】
したがって、２重織りまたは通常の単層織物ではなく、強度、耐久性及びハイドロプレーニング防止効果に優れた特定の織物を使用して、その長所を最大限生かして、タイヤチェーンとして適するように製作するが、従来のタイヤチェーンの短所を乗り越える新しい概念のタイヤチェーンが要求されている実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、誰でもタイヤに着脱しやすく、走行時に初期の装着状態がほとんど維持されて、その安全性及び耐久性に優れた３重層構造の経編織物からなるタイヤチェーンを提供するところにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、制動力、カーブ安全性及び走行性に優れており、雪、氷、水、土などの異物を弾力的に速かに取り外し、ハイドロプレーニング防止効果に優れており、静かで良い乗り心地を有する３重層構造の経編織物からなるタイヤチェーンを提供するところにある。
【００１１】
本発明のさらに他の目的は、全体の構造を単純化して、生産性が高く、携帯、管理及び使用を便利にし、メンテナンスの頻度を減らした３重層構造の経編織物からなるタイヤチェーンを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
したがって、本発明は、タイヤの外面を取り囲む本体織物部１０と、前記本体織物部１０を締結する締結部とからなるタイヤチェーンにおいて、前記本体織物部１０は、タイヤＴの外面に密着する内皮層４０と、路面と接する外皮層２０と、前記内皮層４０と前記外皮層２０とを連結する中間層３０と、が経編機１００によって一度に製織された３重層構造の経編織物(Ｗ)からなり、前記外皮層２０には複数の中空部２０ａが配列されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前記本体織物部１０の内側の外周面全体を取り囲み、弾性バンドで形成された締め付け部１４を裁縫して形成し、前記本体織物部１０の外側の外周面全体を取り囲み、非弾性バンドで形成された固定部１６を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、３重層構造の経編織物による堅固な構造や形態安全性などによって頻繁なメンテナンスが不要であり、ハイドロプレーニング防止効果に非常に優れているため、長時間の走行が可能であり、制動力、カーブ安全性及び走行性に優れており、乗り心地がよく、誰でもタイヤに迅速かつ容易に着脱することができ、軽量で取り扱いやすいという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るタイヤチェーンの斜視図である。
【図２】本発明に係るタイヤチェーンをタイヤに装着した状態を示す斜視図及び本体織物部の一部拡大図である。
【図３】本発明のタイヤチェーンが折り畳まれた状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る本体織物部の構造を示す断面図である。
【図５】図４の本体織物部の外皮層の部分拡大断面図である。
【図６】本発明の本体織物部を製織する経編機の簡略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付した図面を参照して本発明を詳細に説明する。各図面で同一の符号は同一の機能を有する構成要素を示す。
【００１７】
図１は、本発明に係るタイヤチェーンの斜視図であり、図２は、本発明に係るタイヤチェーンをタイヤに装着した状態を示す斜視図及び本体織物部の一部拡大図であり、図３は、本発明のタイヤチェーンが折り畳まれた状態を示す斜視図であり、図４は、本発明の一実施形態に係る本体織物部の構造を示す断面図であり、図５は、図４の本体織物部の外皮層の部分拡大断面図である。
【００１８】
本発明のタイヤチェーン２は、タイヤに装着される本体部全体を、若干の弾性を有する３重層構造の経編織物Ｗで構成することを主要構成とするが、経編機１００で製織される前記３重層構造の経編織物Ｗで形成される本体織物部１０の構造については後述する。
【００１９】
図１に示すように、まず、本発明のタイヤチェーン２の本体部は、本体織物部の円周がタイヤチェーン２を装着するタイヤＴの最長円周の８５ないし１０３％になるように形成する。
【００２０】
そして、本発明のタイヤチェーン２の締結部は、タイヤＴに装着時に外側に露出する本体織物部１０の外周面に沿って非弾性バンドで形成された固定部１６を裁縫して形成し、前記本体織物部１０の内側の外周面に沿って弾性バンドで形成された締め付け部１４を裁縫して形成して構成することを基にする。
【００２１】
タイヤチェーン２の構成をさらに詳細に説明すれば、前述したように、本体織物部１０の円周をタイヤＴの最長円周の８５ないし１０３％にして形成することは、３重層構造の経編織物Ｗからなる本体織物部１０が所定の伸縮率を有するためである。
【００２２】
すなわち、本体織物部１０の円周をタイヤＴの最長円周より最大１５％小さく形成しても、本体織物部１０を伸ばしてタイヤＴに着脱させることができ、装着直後に本来の状態に復元する。また、本体織物部１０の円周をタイヤＴの最長円周より最大３％以下に大きく形成しても、本体織物部１０がタイヤＴにしっかり密着する。
【００２３】
一方、本体織物部１０の円周をタイヤＴの最長円周の−１５％以下にさらに小さく形成すれば、タイヤＴに装着し難く、装着時に本体織物部１０は緊張状態になる。また、本体織物部１０の円周をタイヤＴの最長円周の３％を超過するように形成すれば、本体織物部１０とタイヤＴの表面とは空気流入のない完全な密着状態にならないため、走行時に徐々に後部が伸びて離脱する危険がある。
【００２４】
ここで、タイヤチェーン２の本体織物部１０は、２ないし１５％の伸縮率を有することが好ましく、この範囲は、本発明において異物除去の効率性、制動力、カーブ安全性、走行性などを最も高める範囲であるということを本発明者は実験によって確認した。
【００２５】
前記本体織物部１０を構成する３重層構造の経編織物Ｗは、その構造上、若干の弾性を有するが、後述する合成フィラメント糸の中でも比較的に伸縮性に優れたウレタン糸、スパンテックス糸、ライクラ糸などを内外皮層４０に使用して、２ないし１５％の伸縮率を有するように製織される。
【００２６】
そして、本体織物部１０の両側の締結部における固定部１６は、ナイロンなどの合成樹脂からなって、伸縮性は全くなく、高強度のウェビング（ｗｅｂｂｉｎｇ）を使用し、その円周をタイヤＴの最長円周の１０ないし９０％、好ましくは５０ないし８０％の長さに形成する。
【００２７】
ここで、前記固定部１６の他の例として、二つまたは複数のベルトをタイヤＴの前面の中央で交差するように連結させて構成してもよい。また、図２に示すように、前記固定部１６と本体織物部１０との間に非伸縮性の織物からなるウィング部１２ａをさらに構成してもよい。
【００２８】
そして、前記固定部１６の反対側に位置する締め付け部１４は、高強度のゴムからなるバンドで形成して、タイヤチェーン２をタイヤＴに無理やり挿入して装着させる。また、前記締め付け部１４と本体織物部１０との間には伸縮性の織物からなるウィング部１２をさらに構成してもよい。
【００２９】
締め付け部１４と本体織物部１０との間の前記ウィング部１２は、本体織物部１０より２ないし１０％さらに高い伸縮率を有する経編織物または他の織物からなる。そして、前記ウィング部１２の幅を５ないし１５ｃｍに形成し、本体織物部１０と裁縫して連結して、本体織物部１０の両ウィング部を同一に構成する。
【００３０】
このように、本発明のタイヤチェーン２は、その全体が柔らかい素材から形成されるため、図３に示すように、所望の形状に容易に折り畳むことができる。
【００３１】
そして、このようにタイヤチェーン２を構成すれば、本体織物部１０は雪、氷、水、土などの異物を速かに取り外してハイドロプレーニングを防止し、本体織物部１０がタイヤＴに完全に密着し、走行時にも本体織物部１０とタイヤＴの外面との間に空間が形成されず、遠心力の作用を受けない。
【００３２】
また、前記本体織物部１０の両側で、締め付け部１４及びウィング部１２が弾力的な引力によって本体織物部１０を内側に引っ張り、一方、固定部１６が高強度及び固定力によって前記本体織物部１０を内側に巻き込ませない。結局、走行時に持続的にタイヤチェーン２の本来の装着状態を維持させ、離脱することを防止し、タイヤチェーン２の寿命を延ばす。
【００３３】
さらに、タイヤチェーン２の固定部１６の先端の内側には、前記固定部１６の円周より２ないし１０％、好ましくは２ないし３％さらに短い円周を有し、ケブラー（ｋｅｖｌａｒ）、ウレタン、鋼鉄のうち一つの素材からなる細い線状の円形芯を挿入してもよい。このとき、前記芯は、固定部１６の固定力をさらに高める役割を行う。
【００３４】
一方、タイヤチェーン２の本体織物部１０は、その内皮層２０及び外皮層４０の色を区分して構成して、外皮層４０に現われる内皮層２０の色を通じて擦れた程度をすぐ確認可能にすることによって、その入れ替えを適時に行うことができる。
【００３５】
以下、前述したように、３層からなる一枚の３重層構造の経編織物Ｗで形成された本発明のタイヤチェーン２の本体織物部１０の構成について詳細に説明する。
【００３６】
前記本体織物部１０は、図２及び図４に示すように、タイヤゴム部に密着する内皮層４０と、路面と接する外皮層２０と、内皮層４０と外皮層２０とを連結し、両層の間に微細空間を形成して、弾性を有する中間層３０が全て一度に製織される３重層構造の経編織物Ｗで構成する。
【００３７】
前記外皮層２０には、図２、図４及び図５に示すように、複数の中空部２０ａを規則的に配列し、中空部２０ａの形状は円形、楕円形、四角形、五角形、六角形のうち一つを選択して形成するが、六角形の蜂の巣状が最も好ましい。これは、六角形の蜂の巣状の中空部２０ａが路面との接触面積が最も広くて摩擦力を最大化するため、車体の滑りや左右に揺れることを効果的に制御し、走行、カーブ及び停止を安全に行うことができるためである。
【００３８】
また、前記中空部２０ａの最長中空（最長直径または最長対角線の長さ）は２ないし１０ｍｍに形成することが好ましいが、中空部２０ａの直径が前記範囲から外れれば、雪、氷、水、土などの異物が中空部２０ａ内に入ったまま付いて除去され難く、摩擦力も適切に発現されないため、タイヤチェーンの機能を発揮することができない。
【００３９】
そして、本体織物部１０の内皮層４０は稠密な構造を有する多様な形状に製織して、タイヤに密着させて構成する。また、中間層３０は、外皮層２０と内皮層４０とを主に直線で稠密に連結するが、外皮層２０の中空部２０ａにはその底面の外郭線に沿って連結されて形成される。
【００４０】
このように構成される３重層構造の経編織物Ｗからなる本体織物部１０は、外皮層２０の中空部２０ａ及び中間層３０によって所定の弾性を有するが、このような弾性は、前記本体織物部１０からなるタイヤチェーン２の使用時にハイドロプレーニング防止及び緩和の役割を行う。
【００４１】
すなわち、本発明のタイヤチェーン２を雪道で使用するとき、タイヤと路面との間に位置した本体織物部１０の外皮層２０及びその中空部２０ａに付着した雪、氷、水、土などの異物は、タイヤの回転時に前記外皮層２０が外部に露出すると同時に、押圧されて縮小した中間層３０が本来の状態に膨脹して復元されつつ弾力的に取り外される。したがって、本発明のタイヤチェーン２を長期間使用してもよく濡れない。
【００４２】
さらに、このようなタイヤチェーン２の本体織物部１０を適切な厚さ及び重量の範囲内に製造することによって、最適の条件を有するタイヤチェーン２を具現することができる。
【００４３】
そのために、３重層構造の経編織物Ｗからなる本体織物部１０は、各層の機能に合わせて相異なる太さの合成フィラメント糸を使用して形成するが、内皮層２０は５０ないし４００デニール、中間層３０は比較的に細い２０ないし１５０デニール、外皮層４０は強度、摩耗性及び摩擦力を最大に高めるように最も太い７０ないし１，０００デニールの合成フィラメント糸を使用する。また、本体織物部１０は２ないし８ｍｍの厚さを有し、０．１ないし１ｋｇの重量を有するように形成する。
【００４４】
このとき、本体織物部１０の各層を形成する合成フィラメント糸の太さは、タイヤチェーン２の摩擦力を上昇させる効果を有し、本体織物部１０の厚さ及び重量が前記範囲を超えれば、使用時に車体によって押圧されるときに中間層３０で纎維切断現象が起こり、前記範囲未満に形成すれば、異物を取り外す程度の弾性を有さない。
【００４５】
また、前記条件で構成された本体織物部１０からなるタイヤチェーン２は適切な伸縮性を有するが、もしさらに高い伸縮性を有するように形成すれば、本体織物部１０がタイヤにしっかり密着せず、タイヤの回転時に遠心力によって本体織物部１０の後部が伸びる。
【００４６】
このように、本発明のタイヤチェーン２を構成する本体織物部１０は、３重層構造の経編織物Ｗで構成され、前記３重層構造の経編織物Ｗは、図６に示すように、経編機１００によって一度に製織され、所定の伸縮性を有する。
【００４７】
図６は、本発明の本体織物部を製織する経編機の簡略構成であって、図６に示すように、３重層構造の経編織物Ｗを製織する経編機１００の要部構成を簡略に説明する。
【００４８】
本発明で経編機１００は、６個のビームから巻き取られる１原糸１０１ないし６原糸１０６を、３重層構造の経編織物Ｗの形状にパターンヒール（図示せず）によって上下左右に運動する１番ガイドバー１０１ａないし６番ガイドバー１０６ａにそれぞれ連結させて構成する。そして、上下左右に運動する１番ガイドバー１０１ａないし６番ガイドバー１０６ａの下側には上下に運動する第１針１２０ａ及び第２針１２０ｂが、前記ガイドバー１０１ａないし１０６ａによって案内される１原糸１０１ないし６原糸１０６を順に引っ張って水平方向に３重層構造の経編織物Ｗを製織する。
【００４９】
一例として、図６の下端拡大図面に示すように、最も太い１原糸１０１及び２原糸１０２は外皮層２０を、中間の太さの５原糸１０５及び６原糸１０６は内皮層４０を、細い３原糸１０３及び４原糸１０４は中間層３０を構成する。このとき、１原糸１０１及び２原糸１０２は第１針１２０ａによって製織され、５原糸１０５及び６原糸１０６は第２針１２０ｂによって製織され、３原糸１０３及び４原糸１０４は第１針１２０ａ及び第２針１２０ｂを交互に製織することによって、中間層３０が内皮層４０と外皮層２０とを連結することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、タイヤチェーンの製作に利用されることができる。
【符号の説明】
【００５１】
２ タイヤチェーン
１０ 本体織物部
１２ ウィング部
１４ 締め付け部
１６ 固定部
２０ 内皮層
３０ 中間層
４０ 外皮層
１００ 経編機

Claims (9)

1. タイヤの外面を取り囲む本体織物部（１０）と、前記本体織物部（１０）を締結する締結部とからなるタイヤチェーンにおいて、
   前記本体織物部（１０）は、タイヤ（Ｔ）の外面に密着する内皮層（４０）と、路面と接する外皮層（２０）と、前記内皮層（４０）と前記外皮層（２０）とを連結する中間層（３０）と、が経編機（１００）によって一度に製織された３重層構造の経編織物(Ｗ)からなり、前記外皮層（２０）には複数の中空部（２０ａ）が配列されていることを特徴とする３重層構造の経編織物からなるタイヤチェーン。
2. 前記本体織物部（１０）の円周は、タイヤ（Ｔ）の最長円周の８５ないし１０３％であることを特徴とする請求項１に記載の３重層構造の経編織物からなるタイヤチェーン。
3. 前記本体織物部（１０）は、２ないし１５％の伸縮率を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の３重層構造の経編織物からなるタイヤチェーン。
4. 前記本体織物部（１０）は、前記内皮層（４０）は５０ないし４００デニール、前記中間層（３０）は２０ないし１５０デニール、前記外皮層（２０）は７０ないし１，０００デニールの合成フィラメント糸を使用して製織され、前記本体織物部（１０）が２ないし８ｍｍの厚さを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の３重層構造の経編織物からなるタイヤチェーン。
5. 前記中空部（２０ａ）は、円形、楕円形、四角形、五角形、六角形のうち一つの形状を有し、該中空部（２０ａ）の最長中空は２ないし１０ｍｍの長さを有することを特徴とする請求項１に記載の３重層構造の経編織物からなるタイヤチェーン。
6. 前記本体織物部（１０）は、該本体織物部（１０）の内側の外周面全体に弾性バンドを縫製することによって形成される締め付け部（１４）と、前記本体織物部（１０）の外側の外周面全体に非弾性バンドを縫製することによって形成される固定部（１６）と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の３重層構造の経編織物からなるタイヤチェーン。
7. 前記固定部（１６）の円周は、タイヤ（Ｔ）の最長円周の１０ないし９０％であることを特徴とする請求項６に記載の３重層構造の経編織物からなるタイヤチェーン。
8. 前記締め付け部（１４）と前記本体織物部（１０）との間にウィング部（１２）がさらに構成され、
   前記ウィング部（１２）は、本体織物部（１０）より２ないし１０％さらに高い伸縮率を有する織物を使用して形成されていることを特徴とする請求項６に記載の３重層構造の経編織物からなるタイヤチェーン。
9. 前記固定部（１６）と前記本体織物部（１０）との間に非伸縮性の織物からなるウィング部（１２ａ）がさらに構成されることを特徴とする請求項６に記載の３重層構造の経編織物からなるタイヤチェーン。

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