JPH01226408A

JPH01226408A - スパイクタイヤ

Info

Publication number: JPH01226408A
Application number: JP63050467A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Hojo; 北條　寛雄
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-03-03
Filing date: 1988-03-03
Publication date: 1989-09-11

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】（産業上の利用分野）この発明はスパイクタイヤに関し、−層詳細には、自動
車の通常走行時にあっては路面に押圧されてスパイクピ
ンがタイヤ内に没入し、急停止時、急発進時あるいは坂
道発進時など急な加速・制動の際に、スパイクピン先端
がトレッド面より突出したままの状態になりスパイク効
果を発揮することのできるスパイクタイヤに関する。

（従来技術）スパイクタイヤは、雪道やアイスバーン（凍結路面）に
おける自動車の安全走行性を確保するためにスノウタイ
ヤなどにスパイクを打ち込んだものである。

しかしながら、このスパイクタイヤを装着した自動車で
、雪や氷が解けて路面が露出している道路を走行すると
、スパイクピンが路面を削り取るという不具合を生ずる
。この削り取られた粉塵は大気中に舞い上がり、大気汚
染の原因になっている。

また、上記粉塵中には、カドミウム、鉛などの有害重金
属が存在するため人体に有害である。さらに、路面上に
描かれている横断帯などの路面標識がスパイクピンによ
り削り取られ、標識が不明となり危険であるとともに雪
解けの頃には再度標識を描く必要があり莫大な費用が必
要となる。また、路面も削られ、タイヤ溝が作られるな
ど道路が傷み、補修費用も多く、大きな社会問題にもな
っている。

そこで、本発明者は、上記問題点を解決するために、特
願昭５８−６２５４０号（特開昭５９−１８６７０４号
公報）の発明をし、出願した。この発明は、凍結道路で
、急停止時、急発進時あるいは坂道発進時などのスリッ
プ状態になろうとする時にのみスパイクピンが路面との
抵抗によってスパイクピン先端がトレッド面より突出し
たままの状態になりスパイク効果を発揮することができ
る一方、通常の走行状態ではスパイクピンが路面に押圧
されてタイヤ内に没入させられるものである。

すなわち、第１３図に示すように、シリンダ２内にゴム
等の材質の弾性体３が配置され、この弾性体３の中央に
穿設された孔３ａをスパイクピン５の中途部のシャフト
５ａが貫通している。そして、スパイクピン５の後端が
シリンダ２の底面２ａに抜は止めされている。また、ス
パイクピン５の先端に拡径首部６が形成され、この拡径
首部６がシリンダ２の先端開口縁より先方に突出位置し
ている。このため、タイヤ表面にスパイクピン５を揺動
させる力（水平方向の分力）が加えられた際に、スパイ
クピン５の拡径首部６の顎部がシリンダ２の開口縁に係
合し、突出状態となるものである。

（発明が解決しようとする課題）第１３図に示す発明では、スパイクピン５の揺動方向に
大きな力が加わるため、スパイクピン５のシャフトの径
を大きくすることが必要であるが、従来はレヤフト部分
を弾性体３で支持していたため、シャフトをあまり太く
することができず、シャフトの拡径首部６基部が折れる
おそれがあった。

また、上記発明ではスパイクピン５のシャフトを太くす
ると、これに伴って弾性体３を介在させているシリンダ
２の径が大きくなり、スパイクの自重が大きくなり燃率
が悪いなどの問題点を有する。

また、上記発明のようにシリンダ２とスパイクピン５と
の間に弾性体３としてのゴム材等を介在させスパイクピ
ン５の揺動の調整を図る場合には、スパイクピン５の揺
動により拡径首部６の顎部とシリンダ２の開口縁の間に
ゴム材を挟むおそれがある。また、スパイクピン５の頻
繁な揺動によりゴム材が変形し、スパイクピン５を中央
に戻すことができないという事態が生じ易く、弾性体３
の耐久性、安定性に問題点があった。

さらに、上記スパイクピン５にあっては、急制動時には
スパイクピン５が揺動してシリンダ２の拡径首部６がシ
リンダ２の開口縁に係合し、通常走行に戻った際にはス
パイクピン５がシリンダ２の中央（シリンダの軸線に一
致した位置）にスム−ズに戻ることが重要である。

そこで、この発明は、スパイクビンの後端部を付勢手段
により付勢するとともに、スパイクビンに充分な強度を
持たせることができるスパイクタイヤを提供することを
目的とする。

（課頭を解決するための手段）この発明は上記問題点を解決するために次の構成を備え
てなる。

すなわち、タイヤ接地面に一端が開口するようにシリン
ダをタイヤ内に埋め込み、前記シリンダの内径を中途部
からシリンダ先端までの間を縮径して縮径シリンダ部と
し、該シリンダの後端側と縮径シリンダ部との境界部分
に段差部を形成し、前記シリンダ内に、後端部に膨大部
が形成され先端部に拡径首部が形成されたスパイクビン
を、シリンダの軸線方向に進退自在に遊挿し、前記スパ
イクビンの拡径首部がシリンダ開口縁から突出するよう
に前記スパイクビンを膨大部の後方からスプリング等の
付勢手段で付勢し、この付勢手段により付勢されたスパ
イクビンが通常走行時に接地部に位置する場合には、前
記付勢手段の付勢力に抗してスパイクビンがシリンダ内
に押し込まれ。

制動あるいは加速によりシリンダ内に押し込まれようと
しているスパイクビンに水平方向の分力が加わった際に
スパイクビンが揺動して前記拡径首部の顎部がシリンダ
の開口縁に係合し拡径首部がタイヤ接地面から突出した
状態で保持されるようにしたことを特徴とする。

また、スパイクビンの膨大部を、周面がシリンダ内壁に
沿って摺動するキャップ状の受け部の底面を介して弾性
体で押圧するようにしてもよい。

また、膨大部を後端部に向かって拡径に形成するととも
に、この膨大部の形状に倣って段差部をテーバ面を形成
してもよい。

さらに、スパイクビンの拡径首部の顎部を、スパイクビ
ンの先端に向かって次第に拡径して拡径首部に至るよう
に凹んでいるアール面に形成するとともに、シリンダの
開口縁を顎部に倣うようなアール面に形成するようにし
てもよい。

（作用）続いて、この発明の作用について述べる。

通常の走行状態においては、スパイクビンが路面に接地
する際に、車体の重量によりスパイクビンがスプリング
等の付勢力に抗してシリンダ内に押し込まれる。

そして、スパイクビンは、路面との接地状態が解除され
ると、スプリング等によりスパイクビン後端の膨大部が
付勢されてタイヤ表面からスパイクピン先端が突出する
。

一方、氷雪に覆われた道路を走行中に急制動・加速する
と、スパイクビンに水平方向の分力（スパイクビンの揺
動方向の力）が加わり、拡径首部の顎部がシリンダの開
口縁に係合され、拡径首部がタイヤの表面から突出し凍
結路面や圧雪面に食い込んで、スリップを防止する。

（実施例）以下この発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図はスパイクの縦断面図を示す。

全体符号１０はスパイクである。１２はその筒状のシリ
ンダであり、上端部にフランジ部１４が形成されている
。さらに、シリンダ１２の中途部から先端側が縮径され
縮径シリンダ部１２Ａを形成し、このシリンダ１２の後
端側を拡径シリンダ部１２Ｂとする。このシリンダ１２
の拡径シリンダ部１２Ｂと縮径シリンダ部１２Ａとの境
界部分に段差部１６が形成されている。

前記シリンダ１２内をスパイクビン３２が遊挿している
。このスパイクビン３２の後端には、段差部１６上方の
拡径シリンダ部１２Ｂ内に位置する抜は止め用の膨大部
２０が形成されている。スパイクビン３２の中途部は細
いシャフト１８であり、該シャフト１８の下端には大径
の拡径首部２２が形成され、さらにこの拡径首部２２の
下面中央に突部２４が形成されている。また、スパイク
ビン３２のシャフト１８から次第に拡径して拡径首部２
２に至るように凹んでいるアール面が形成され、顎部２
２ａを形成している。この顎部２２ａに倣って、シリン
ダ１２先端の開口縁１２ａ内側縁がアール面に形成され
ている。

前記膨大部２０の外周面は後端に向かって拡径する傾斜
面２０ａに形成されている。一方１段差部１６の内周縁
部は、膨大部２０に倣って傾斜面１６ａが形成されてい
る。そして、段差部１６の傾斜面１６ａと膨大部２０の
傾斜面２０ａとが同じ傾きに形成されている。

スパイクピン３２後端の膨大部２０の上面には凹部２０
ｂが形成されている。この凹部２０ｂとシリンダ１２の
底面１２ｃの間に付勢手段としてのスプリング３０が配
置され、膨大部２０を介してスパイクピン３２をシリン
ダ１２の開口縁１２ａ方向に付勢している。

前記スパイク１０はタイヤ３４に穿設した穴内に埋め込
まれている。そして、スパイクピン３２の拡径首部２２
の一部ζ突部２４、あるいは突部２４のみがタイヤ３４
のトレッド面から突出している。

続いて、この実施例のスパイクピンの動作について説明
する。

通常の走行状態においては、第２図に示すように、スパ
イクピン３２が接地側に回転してきた際に、車体の重量
によりスプリング３０の付勢力に抗してスパイクピン３
２がシリンダ１２内に押し込まれる。この時、路面には
スプリング３０のわずかな反発力でスパイクピン３２先
端が接触するだけなので、路面を損傷することがない。

なお、スパイクピン３２後端の膨大部２０の傾斜面２０
ａが段差部１６の傾斜面１６ａと同じ傾きに形成されて
いるため、スパイクピン３２が突出した際に、スパイク
ピン３２がシリンダ１２の軸線に沿って位置する。この
ため、スパイクピン３２に水平方向の小さな分力が加わ
った場合には、スパイクピン３２はシリンダ１２の軸線
に沿った位置で、揺動することなくシリンダ１２に押し
込まれる。

そして、スパイクピン３２は、路面との接地状態が解除
されると、スプリング３０に付勢されて膨大部２０の傾
斜面２０ａと段差部１６の傾斜面１６ａとが当接して、
シリンダ１２の軸線とスパイクピン３２の軸線が一致す
る。これと同時に。

トレッド面からスパイクピン３２の先端が突出する。

一方、氷雪に覆われた道路を走行中にブレーキをかけた
状態について、第３図を参照して説明する。この図面は
、図面上古から左に走行中にブレーキをかけた状態を示
す。

この発明のスパイクタイヤを装着した自動車がブレーキ
を掛けて制動されると、タイヤの回転数が急激に低下す
る。これと同時に、路面との抵抗により、スパイクピン
３２先端に水平方向の分力が加わる（スパイクピン３２
を揺動するような力が加わる）、すると、スパイクピン
３２の膨大部２０の反揺動側部分が段差部１６に当たっ
た状態で支点となり、膨大部２０が傾斜して、スプリン
グ３０の一端側だけ圧縮する。なお、この圧縮する力（
水平方向の分力）が、スプリング３０の付勢力よりも大
きいのでスパイクピン３２が揺動する。また同時に、拡
径首部２２の顎部２２ａがシリンダ１２の開口縁１２ａ
に係合され、拡径首部２２および突部２４がタイヤのト
レッド面より僅かに突出したままの状態となり凍結路面
や圧雪面に食い込んで、スリップを防止する。

そして、通常の走行状態に戻ると、タイヤの回転により
スパイクピン３２が氷雪面から離れると、変形している
スプリング３０が復元して膨大部２０を押圧し、膨大部
２０の傾斜面２０ａと段差部１６の傾斜面１６ａが一致
した状態となり、速やかにスパイクピン３２がシリンダ
１２の軸線位置に戻される。

すなわち、通常の走行状態において、路面と非接触状態
のときのスパイクピン３２はスプリング３０に付勢され
、スパイクピン３２先端の突部２４がタイヤのトレッド
面から突出している。一方、通常走行状態で、スパイク
ピン３２が路面に接触した状態では、スパイクピン３２
の突部２４が路面に押圧され、スプリング３０の付勢力
に抗してシリンダ１２内にスムーズに押し込まれる。

なお、拡径首部２２の顎部２２ａおよびシリンダ１２の
開口縁１２ａの係合部分をアール面状に形成したので、
わずかな水平方向の分力が加わったたけでは係合するこ
とがなく、急制動あるいは急加速によりシリンダ内に押
し込まれようとしているスパイクビン３２に水平方向の
大きな分力が加わった際にのみ係合する。

また、第４図〜第７図は変形例を示すものである。

第４図は、膨大部２０とシャフト１８を別体に形成した
ものである。そして、シャフト１８の上端への膨大部２
０の取り付けは、螺合、接着あるいは溶接などが考えら
れる。このようにすると、組み立てが容易である。

第５図は拡径首部２２の外周面に軸線方向に凹凸条を形
成したものである。この場合、顎部２２ａにも切り込み
が現れているので、シリンダ１２の開口縁１２ａと顎部
２２ａとの係合が強固になる。

第６図は、シリンダ１２の底面が開口され、この底面の
開口部からタイヤ３４を構成するゴムの一部が膨大部２
０の底面を押圧するように形成されている。その他の構
成は、前記第１図の実施例と同様である。この場合、弾
性体をタイヤの一部としたため部品点数を減らすことが
できる。

第７図は、スパイクピン３２の膨大部２０を板状に形成
するとともに、この膨大部２０を係合するように段差部
１６を階段状に形成したものである。膨大部２０の外径
が拡径シリンダ部１２Ｂの内径より若干小さいので、ス
パイクピン３２はシリンダ１４の軸線に沿って進退する
ことができ、また揺動も可能である。また、縮径シリン
ダ部１２Ａの内径よりスパイクピン３２の拡径首部２２
外径が小さいので、スパイクピン３２の膨大部２０を別
個に成形して後で接合する必要がなく、シリンダ１４の
後方からスパイクピン３２をシリンダ１４内に挿入して
組み立てることができる。

続いて、他の実施例について、第８図から第１０図を参
照して、説明する。

この実施例では、スパイクピン３２およびシリンダ１２
の構成は前記第１図記載の実施例と同様に構成されてい
る。

シリンダ１２の底板１２ｃと、膨大部２０の上面に配設
したキャップ状（扁平な有底筒状）の受け部１５との間
にスプリング３０が配置され、この受け部１５を介して
スプリング３０がスパイクピン３２を先端方向に押圧す
る。

受け部１５は、拡径シリンダ部１２Ｂの内壁周面より若
干径が小さく、膨大部２０に当接する円板部１５ａと、
この円板部１５ａから起立する起立壁１５ｂとから構成
されている。このため、受け部１５は、起立壁１５ｂに
案内され、拡径シリンダ部１２Ｂの内壁周面に沿って（
シリンダ１２の軸線に沿って）摺動する。

続いて、この実施例の動作について説明する。

通常の走行状態においては、第９図に示すように、スパ
イクピン３２が接地側に回転していくと、車体の重量に
よりスプリング３０の付勢力に抗してスパイクピン３２
がシリンダ１２内に押し込まれる。そして、スパイクピ
ン３２は、路面との接地状態が解除されると、スプリン
グ３０に付勢されて膨大部２０の傾斜面２０ａと段差部
１６の傾斜面１６ａとが当接して、シリンダ１２の軸線
とスパイクピン３２の軸線が一致する。これと同時に、
トレッド面からスパイクビン３２先端が突出する。

一方、氷雪に覆われた道路を走行中にブレーキをかけた
状態について、第１０図を参照して説明する。この図面
は、図面上布から左に走行中にブレーキをかけた状態を
示す。

この実施例のスパイク１０を有するスパイクタイヤを装
着した自動車がブレーキを掛けて制動されると、タイヤ
の回転数が急激に低下する。これと同時に、路面との抵
抗によりスパイクピン３２に水平方向の分力（揺動方向
の力）が加わる。すると、スパイクピン３２が揺動する
。このスパイクピン３２が揺動しようとする際に、スパ
イクピン３２の膨大部２０の反揺動側部分が段差部１６
に当たった状態で支点となり、膨大部２０が傾斜して、
受け部１５の一部分を押圧する。そして、この押圧する
力がスプリング３０の付勢力より大きい場合に、受け部
１５の起立壁１５ｂが拡径シリンダ部１２Ｂの内周面に
沿って上方に摺動し、スプリング３０を一様に圧縮して
スパイクピン３２が揺動する。

一方、スパイクピン３２の揺動により、スパイクピン３
２の拡径首部２２の顎部２２ａがシリンダ１２の下端縁
１２ａに係合され、拡径首部２２および突部２４がタイ
ヤのトレッド面より僅かに突出し凍結路面や圧雪面に食
い込んで、スリップを防止する。そして、タイヤの回転
によりスパイクピン３２先端が氷雪面から離れると、変
形しているスプリング３０が復元して受け部１５を押圧
して、膨大部２０の傾斜面２０ａと段差部１６の傾斜面
１６ａとが一致した状態となり、速やかにシャフト１８
がシリンダ１２の軸線位置に戻され、トレッド面からス
パイクピン３２先端が突出した状態となる。

一方、第１１図は、第８図に示す実施例の変形例を示す
、シリンダ１２の下端縁１２ａから外周方向に膨出する
膨出部１３が形成されている。また、膨大部２０は平板
状に形成され、この膨大部２０が係合するように段差部
１６が形成され、また受け部１５を介してスプリング３
０により膨大部２０を押圧している。

この実施例では、膨出部１３が設けられているので、拡
径首部２２の顎部２２ａがシリンダ１２の下端縁１２ａ
に係合した際に、シリンダ１２の下端縁１２ａに加わる
力が膨出部１３の外表面からタイヤに分散されシリンダ
１２が傾くのを防止する。

第１２図は、第８図に示す実施例の変形例を示す、スパ
イクピン３２の膨大部２０の上面に板体４０を配置し、
この板体４０を介してスプリング３０を配置したもので
ある。この板体４０はスプリング３０の付勢力を均一に
膨大部２０に伝えるためのものである。

なお、上記各実施例において、第４図〜第６図の実施例
のスパイクピン３２の膨大部２０を受け部１５を介して
スプリング３０等により付勢するようにしても良い。ま
た、スパイクピン３２の先端に一体に突部２４を設けた
が、この突部２４に代えて硬質性のチップを膨大部２２
の先端に固定するようにしても良い。

なお、上記実施例において、シリンダ１２の拡径シリン
ダ部１２Ｂと縮径シリンダ部１２Ａとを外径が異なるよ
うに形成したが、外径を同じにし、内径が異なるように
形成しても良い。

以上この発明の好適な実施例を挙げた種々説明してきた
が、この発明が上述した実施例に限定されるものでない
ことはいうまでもなく、要はスパイクピンをシリンダの
中央に位置させ得るものであれば良く、例えば弾性体と
しては板バネ、ゴム材、合成樹脂など弾性力を有するも
のであれば良いなど、発明の精神を逸脱しない範囲ない
で多くの改変を施し得ることはもちろんである。

（発明の効果）以上本発明について述べたように、スパイクピン後端部
の膨大部を付勢手段により付勢するため、従来のように
シリンダとスパイクピンとの間に弾性体としてのゴム材
等を介在させ必要がなく、弾性体を損傷させることがな
い。

また、スパイクピンのシャフトとシリンダの間に弾性体
を介在させないので、シリンダの径を大きくすることな
く、スパイクピンのシャフトの径を太くすることができ
る。

スパイクピンの膨大部をキャップ状の受け部を介して弾
性体で押圧すると、受け部がシリンダの内周面に沿って
シリンダ内を摺動するため、弾性体が軸線方向の圧縮、
膨張するだけで、弾性体の寿命を長くすることができる
。

スパイクピンの膨大部を後端側に向かって拡径するテー
パ面に形成するとともに、この膨大部の形状に倣って膨
大部が係合する段差部にテーパ面を形成することにより
、スパイクピンの軸線とシリンダの軸線とを一致させた
状態でスパイクピンを突出状態にすることができる。そ
して、通常走行時には、スパイクピンの軸線とシリンダ
の軸線が一致した状態で接地するのでスパイクピンがス
ムーズにシリンダ内に押し込まれる。

さらに、スパイクピンのシャフトと拡径首部の連結部分
を緩やかなアール面に形成して顎部とするとともに、シ
リンダの開口縁を顎部に倣うようなアール而に形成する
と、拡径首部に小さな水平方向の分力が働いただけでは
、スパイクピンの拡径首部の顎部とシリンダの下端縁が
係合することがなく、スパイクピンが路面を必要以上に
削る心配がない。

【図面の簡単な説明】

第１図はスパイクの縦断面図、第２図はタイヤにスパイ
クを装着した状態を示す縦断面図、第３図は走行中にブ
レーキをかけた状態のスパイクの動作を示す断面説明図
、第４図〜第７図はそれぞ九変形例を示すスパイクの縦
断面図、第８図他の実施例を示すスパイクの縦断面図、
第９図はタイヤにスパイクを装着した状態を示す縦断面
図、第１０図は走行中にブレーキをかけた状態のスパイ
クの動作を示す断面説明図、第１１図および第１２図は
それぞれ変形例を示すスパイクの縦断面図、第１３図は
従来例を示す縦断面図である。１０・・・スパイク、１２・・・シリンダ。１２Ａ・・・縮径シリンダ部、１２Ｂ・・・拡径シリンダ部、１４・・・フランジ部、１６・・・段差部、１８・・・シャフト、２０・・・膨
大部、２２・・・拡径首部、２２ａ・・・顎部、３０・・・スプリング、３２・・・スパイクピン、３４・・・タイヤ。

Claims

【特許請求の範囲】１、タイヤ接地面側に一端が開口するように、シリンダ
をタイヤに穿設した穴内に埋め込み、前記シリンダの内
径を中途部からシリンダ先端までの間を縮径して縮径シ
リンダ部とし、該シリンダの後端側と縮径シリンダ部と
の境界部分に段差部を形成し、前記シリンダ内に、後端部に膨大部が形成され先端部に拡径首部が形成されたスパイクピンを、シ
リンダの軸線方向に進退自在に遊挿し、前記スパイクピンの拡径首部がシリンダ開口縁から突出するように前記スパイクピンを膨大部の後
方からスプリング等の付勢手段で付勢し、この付勢手段
により付勢されたスパイクピンが通常走行時に接地部に
位置する場合には、前記付勢手段の付勢力に抗してスパ
イクピンがシリンダ内に押し込まれ、制動あるいは加速
によりシリンダ内に押し込まれようとしているスパイク
ピンに水平方向の分力が加わった際にスパイクピンが揺
動して前記拡径首部の顎部がシリンダの開口縁に係合し
拡径首部がタイヤ接地面から突出した状態で保持される
ようにしたことを特徴とするスパイクタイヤ。２、スパイクピンの後端部の膨大部にキャップ状の受け
部の底面を当接させ、この受け部内に弾性体の一部を収
納させて押圧するようにしたことを特徴とする請求項１
記載のスパイクタイヤ。３、膨大部をスパイクピンの後端部に向かって拡径させ
るとともに、この膨大部の形状に倣って段差部にテーパ
面を形成した請求項１または２記載のスパイクタイヤ。４、スパイクピンの拡径首部の顎部を、スパイクピンの
先端に向かって次第に拡径して拡径首部に至るように凹
んでいるアール面に形成し、シリンダの開口縁を前記顎
部に倣うようなアール面に形成したことを特徴とする請
求項１、２または３記載のスパイクタイヤ。