JPH0411404B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 発明の目的 〔産業上の利用分野〕 この発明は車輌が氷雪路等を走行する場合に使
用するスパイクタイヤに関するものである。

〔従来の技術〕

車輌が氷雪路等の凍結路を走行する場合に、タ
イヤのスリツプを防止するためにタイヤの踏面か
ら複数のスパイク（鋲）が突出しているスパイク
タイヤを使用することが従来から知られている。

従来のスパイクタイヤは、第６図に示す如く、
スノータイヤ１０１にスパイク１０２を打込み、
タイヤ表面より1.5〜2.0mm程度突出させた構造を
持つものである。スパイク１０２のシヤンク１０
４の先端には、耐摩耗性のため、超硬合金等から
なるチツプ１０３が通常取付けられている。

従来のスパイクタイヤは、このような構造を持
つため、氷雪のない路面上では、このスパイク１
０２により路面が削られ、大気中に粉塵となつて
飛散し、公害問題を引き起こしている。この対策
として、現在は、スパイクの突出量を1.0〜1.5mm
へ低下させることや、あるいはスパイクの本数を
154本／タイヤ１本当りから122本／タイヤ１本当
りに低下させること等が行なわれているが、公害
問題の本質的解決とはならず、かつ、一方におい
て氷雪路面上でのタイヤの性能の低下をひき起こ
す可能性があり、安全上からも問題があると考え
られており、これらのことから、路面を削りとら
ず、かつ氷雪面上におけるタイヤの性能を維持す
ることができるスパイクタイヤの開発が望まれて
いた。

このために、最近凍結時、非凍結時の路面の情
況に応じてスパイクタイヤのスパイクを出し入れ
する技術が開発されており、これは、路面走行中
のタイヤの温度変化に感応して硬度や形状が変化
する材料をスパイクピンの基部に取付けてスパイ
クの出し入れを自動的に行うものである（昭和59
年特許出願公開第167306号、昭和59年特許出願公
開第179409号参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

これは路面を削り取らずかつ氷雪上におけるタ
イヤの性能を維持し得る優れた技術であるが、温
度変化に感応する材料がスパイクピンの基部に取
付けられる構造上、路面に直接接触しておらず、
このため路面の情況変化による熱伝達が間接的と
なりスパイクの出し入れの応答性が充分とは言え
ない問題があり、温度変化によるスパイクの出し
入れの即応性を備えたスパイクタイヤの開発が望
まれている。

この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたも
のであつて、走行中の路面の情況に応じた温度変
化に即応してスパイクを出し入れし得て、路面を
削り取らず、かつ氷雪上におけるタイヤの性能を
維持し得て、しかも構造が簡単で安価なスパイク
タイヤを提供することを目的としている。

(ロ) 発明の構成 〔問題を解決するための手段〕 この目的に対応して、この発明のスパイクタイ
ヤは、タイヤの踏面に円周方向に平行な断面が半
円弧状をなす板バネのピンと前記ピンに沿つて前
記ピンの内側に一体的に接合されて半円弧状をな
し氷雪路面走行中の環境温度では前記ピンをその
復元力に抗して変形させ得る硬度を有さずかつ無
氷雪路面走行中の環境温度では前記ピンの復元力
に抗して径が増した形状に変形硬化する形状記憶
合金とを有するスパイクピンをタイヤに埋め込ん
で備え、前記スパイクピンは両端部を前記タイヤ
の踏面に形成された溝部に露出させた状態で中央
部をタイヤに前記埋め込まれることを特徴として
いる。

以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面に
ついて説明する。

第１図において、１はスパイクタイヤである。
スパイクタイヤ１はスパイクピン２をタイヤ３に
埋め込んで備える。

スパイクピン２は第２図ａ，ｂ，ｃ及びｄに詳
細に示すように半円弧状をなす板バネ状のピン４
と、半円弧状をなす形状記憶合金５とが、一体的
に接合されてなる。

すなわち、ピン４はその幅方向端近傍位置に左
右一対ずつ前記半円弧に沿つて複数対の係合用孔
６を形成され、一方形状記憶合金５はその幅方向
左右端の係合用孔６に対応する位置において複数
対の係合用爪部７を形成され、係合用爪部７は係
合用孔６を内側から外側へ貫通してピン４の外側
でピン４の外側に沿つて折り曲げられ、これによ
つてピン４と形状記憶合金５とが一体的に接合せ
られてスパイクピン２を形成している。ピン４は
金属等で構成される。ピン４の長さは形状記憶合
金５の長さより幾分長く、スパイクピン２の両端
部２ａ，２ｂにおいてはピン４の先端部Ａ，Ｂの
みがスパイクピン２を構成している。

形状記憶合金５は、氷雪路面走行中の環境温度
ではピン４をその復元力に抗して変形した状態に
保ち得る硬度を有さず、かつ無氷雪路面走行中の
環境温度では径が増した形状に自発的に変形硬化
し、ピン４をその復元力に抗して径が増した形状
に変形維持し得るように変態点が設定されてい
る。

またスパイクピン２が全体として径が増す方向
に変形し或いは逆にこの形から元の形に復元する
ことを可能とするように、係合用孔６と係合用爪
部７との相互位置は前記半円弧状の方向に適度の
遊びを有する。

このようなスパイクピン２がタイヤ３に埋め込
まれており、この埋め込み方は、まず姿勢につい
ては踏面８に対して前記半円弧を含む平面が垂直
となり、かつ内面すなわち形状記憶合金５の側が
路面に面する方に向いた姿勢であつて、スパイク
ピン２の中央部２ｃをトレツド１０ａのタイヤ構
成材に埋没させ、かつ両端部２ａ，２ｂをそれぞ
れトレツド１０ａの両側の溝部１１ａ，１１ｂに
片方ずつ露出させるように埋め込まれている。但
し溝部１１ａ，１１ｂはトレツド１０ａを中心に
おきドーナツ型をなして踏面８から凹んだ１つの
溝１１をなす。しかもピン４の先端部４ａ，４ｂ
は氷雪路面走行中の環境温度では踏面８の外側に
突出位置し、無氷雪路面走行中の環境温度では変
形硬化した形状記憶合金５に拘束されて径が増す
方向に変形して先端Ａ，Ｂが踏面８の内側に引込
むように埋め込まれている。

〔作用・効果〕

このように構成されたスパイクタイヤ１を製造
するには、例えば流動状のゴム等のタイヤ構成材
料をタイヤ３の型に流し込む前に、スパイクピン
２を所定の位置にセツトしてスパイクピン２の中
央部２ｃはトレツド１０ａのタイヤ材料の中に埋
め込まれ両側の端部２ａ，２ｂはそれぞれタイヤ
の環状の溝１１の一方の側１１ａと他方の側１１
ｂに露出するようにし、しかる後に材料を型に流
し込んで成形することができる。

スパイクピン２の構造は簡単であり、特に、ピ
ン４として炭素鋼を用いる場合、ピン４は形状記
憶合金５のNi−Ti合金の焼入れ温度（450℃〜
500℃）と同じ温度で焼き戻し可能であるので、
ピン４と形状記憶合金５を接合した状態で同時に
熱処理可能であり、この時、炭素鋼はまだ約10％
の伸びが可能であるため、所定の形状に整え得る
から、スパイクピン２は容易に製造でき、安価で
ある。形状記憶合金としてはTi50％−Ni50％と
Ti49％−Ni51％の間のもので、０℃〜17℃の温
度範囲内で形状変化するものを選べばよい。

またスパイクタイヤ１においては、スパイクピ
ン２の先端Ａ，Ｂが踏面８から出し入れする形状
記憶合金５の少なからぬ部分が、直接路面の雪や
氷水に接触し得る溝１１ａ，１１ｂに露出してい
るから、走行中の露面の情況に応じた温度変化が
即刻形状記憶合金５に伝わり、スパイクピン２の
出し入れがこの温度変化に即応して行われ得る。
従つて氷雪路面上ではピン４の先端Ａ，Ｂは氷雪
に食込んでタイヤがスリツプすることなくタイヤ
の性能を維持し、また無氷雪路面を削り取ること
もない。

〔他の実施例〕

第３図ａ及びｂに示すスパイクピン２ａをタイ
ヤ３ａに埋め込んでスパイクタイヤ１ａとしても
よい。すなわちスパイクピン２ａは径が増す方向
に変形し（無氷雪路面上）、また逆にこの形から
元の形に復元する（氷雪路面上）作用をより円滑
にするために、ピン４ａの形状を工夫し形状記憶
合金５との間に積極的に“遊び”を設けたもので
ある。すなわちピン４ａはその描く形状の弧AB
の中央部から中心Ｏに向かつて折り畳まれたタツ
ク部分１２を有し、タツク部分１２の前後の部分
１２ａ，１２ｂでは、タツク部分１２に向かつて
それぞれ接線方向１３ａ，１３ｂから徐々に半径
方向１４に曲がるようにして、この部分１２ａ，
１２ｂで方向１３ａ，１３ｂへの変形を許容する
遊びを設けてある。ピン４ａの幅は、タツク部分
１２において他の部分より広くW₁とし、タツク
部分１２以外の部分では両端Ａ，Ｂから中央部に
向かつてW₂からW₁へと増加する。

これに対応して、形状記憶合金５ａは中央部で
幅広となつている。

このようなスパイクピン２ａを埋め込むタイヤ
３ａとしては、タツク部分１２の先端部１２ｃを
踏面８の内側で露出させ得る溝１１ｃを有するも
のが好適であり、この場合スパイクピン２ａの温
度変化に対する応答性が一層高まる。

またスパイクピン２ａの中央部に幅広にするこ
とにより、スパイクピン２ａの塑性変形に対する
強さが弧ABがなす粱の全長に亙り平均となり、
塑性変形が１ヶ所に偏ることを防ぎ、かつその取
付姿勢の安定性を高める。

更に他の実施例として第５図ａ，ｂ及びｃに示
すスパイクタイヤ１ｂとしてもよい。すなわち、
スパイクタイヤ１ｂは、路面上の石ころ等によつ
て過大な力が加わつた場合のスパイクピン２ｃの
折れ曲りや折損を防止するために、スパイクピン
２ｃの極端な変形を規制するストツパー部１３を
備えており、スパイクピン２ｂはピン４ｅ、形状
記憶合金５、板片状のストツパー部１３からな
る。ピン４ｅのタツク部分１２ｂの左右両側端に
は切込み１４が形成され、ここにストツパー部１
３の中央部１３ａが係合してピン４ｅの内面に沿
つてピン４ｅ及び踏面８とに垂直に位置し、スト
ツパー部１３の両端部は脚部１３ｂをなしてそれ
ぞれ溝１１ａ，１１ｂ内に露出し、脚部１３ｂの
先端は踏面８の内側近傍に達している。

スパイクタイヤ１ｂでは氷雪路面走行時の径が
増した状態のスパイクピン２ｃの両端部の外側面
が位置する位置に、溝１１の内壁面１１ｄが位置
するようにタイヤ中にスパイクピン２ｃを埋め込
まれる。

これによりスパイクピン２ｃは内側と外側とへ
の変形を共に規制され、折れ曲り、折損が防止さ
れる。

以上の説明から明らかな通り、この発明によれ
ば、走行中の路面の情況に応じた温度変化に即応
してスパイクを出し入れし得て、路面を削り取ら
ず、かつ氷雪上におけるタイヤの性能を維持し得
て、しかも構造が簡単で安価なスパイクタイヤを
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係わるスパイクタイヤの一
実施例を示す縦断面図、第２図ａは第１図に示す
スパイクピンを示す正面図、第２図ｂは第２図ａ
の平面図、第２図ｃは第２図ａの底面図、第２図
ｄは第２図ａにおける−部断面端面図、第３
図ａはこの発明に係わるスパイクタイヤの他の実
施例におけるスパイクピンを示す正面図、第３図
ｂは第３図ａの分解図、第４図はこの発明に係わ
るスパイクタイヤの他の実施例を示す縦断面図、
第５図ａはこの発明に係わるスパイクタイヤの更
に他の実施例を示し、第５図ｂにおけるストツパ
ー部１３の表面を通る−線部断面図、第５図
ｂは第５図ａの−部断面図、第５図ｃは第５
図ａに示すスパイクタイヤのスパイクピンの分解
図、及び第６図は従来のスパイクタイヤを示す縦
断面説明図である。 １…スパイクタイヤ、２…スパイクピン、２
ａ，２ｂ…端部、３…タイヤ、４…ピン、４ａ，
４ｂ…ピンの先端部、５…形状記憶合金、６…係
合用孔、７…係合用爪部、８…踏面、１０…トレ
ツド、１１…溝、１１ａ，１１ｂ…半部溝部、１
２，１２ｂ…タツク部分、１３…ストツパー部、
１４…切込み。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ タイヤの踏面の円周方向に平行な断面が半円
   弧状をなす板バネのピンと前記ピンに沿つて前記
   ピンの内側に一体的に接合されて半円弧状をなし
   氷雪路面走行中の環境温度では前記ピンをその復
   元力に抗して変形させ得る硬度を有さずかつ無氷
   雪路面走行中の環境温度では前記ピンの復元力に
   抗して径が増した形状に変形硬化する形状記憶合
   金とを有するスパイクピンをタイヤに埋め込んで
   備え、前記スパイクピンは両端部を前記タイヤの
   踏面に形成された溝部に露出させた状態で中央部
   をタイヤに前記埋め込まれることを特徴とするス
   パイクタイヤ。