JPS6277206A - スパイクタイヤ - Google Patents

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） スパイクタイヤのトレッドにおけるスパイク突出代を、
トレッドのＨ粍に対しこれよりもはるかに遅いスパイク
の摩耗の差異に拘らず、たえず適正に保持することによ
り、氷雪路面に対する良好な把持特性の持続にあわせて
、氷雪が取除かれた露表路面の舗装及び道路標示に対す
る損傷の如き、さらにはスパイク自体の弛緩や離脱など
の不利とともに有効に防止するようにした、スパイク打
込み穴の改良を、とくにパターン・ネガティブ比が比較
的粗いトレッドパターンに対する適合の下′に成就する
ことを目指した開発研究の成果を、以下に開示する。

積雪路面および氷結路面におけるスパイク装着タイヤの
すべり止め効果にはみるべきものがあり制動性、加速性
に関して単なるスノータイヤと比べて格段にすぐれてい
るので、その装着率は近年ますます増大の傾向にあるが
、ここに、積雪地帯における交通安全対策として積極的
に推進、拡張されつつある除雪作業や、解氷施設により
露出する路面の舗装、道路標示を、スパイクによって損
傷し、却って交通安全を阻害する原因となる。

とけ云え、除雪作業や解氷施設は、主要道路のうちでも
要部に限局されて、積雪、寒冷地帯の全域におよぼすこ
とは、側底不可能なので、雪氷路面上でのすべり止め性
能は、該地帯での走行に供される車両用タイヤの喫緊率
であり、したがってこのすべり止め性能の阻害なしに道
路損傷を軽減することの方策が、厳しく要請されるに至
ったのである。

さて一般にスパイクタイヤは、その使用を経るに従うト
レッド摩耗に対して、スパイク自体はむしろ摩耗を生じ
傭いために、そのトレッドからの突出代が、漸次に増大
する傾向があり、こうして過大に突出したスパイクのチ
ップが、これよりもはるかに脆弱な路面の舗装を、タイ
ヤの転勤下にくり返し叩打することにより、舗装面に施
工されたペイントの道路標示を削り取り、さらには路面
自体を損傷してわだちをつくり、その補修に膨大な費用
を要し、加えてその損傷、破砕屑による環境汚損の問題
にまで発展しているのが現状であり１一方１上記スパイ
クチップの過大突出は、路面からの力に対して大きな曲
げモーメントを生じそれに伴ってタイヤのトレッドゴム
にも過大なモーメントをくり返し加えることになるので
、ゴム疲労によるスパイクの弛緩や、脱落飛散の危険を
すら、もたらす上に、こうしてスパイクタイヤの本来的
なすべり止め機能をも喪失することとなる。

すなわちトレッド摩耗に伴うトレッドゴム厚みの減少に
対して、スパイクはそのシャンクの一端に通常はろう付
けで固着されるチップが、高耐摩耗性の硬質材料、たと
えばいわゆる超硬合金の如きよりなるために摩耗速度が
、より低く、従ってタイヤの接地域内でスパイクに作用
するタイヤ輪重の負荷は、トレッド摩耗の進行につれて
増加しようとする。

その間に上記スパイク負荷は、タイヤの回転毎にくり返
えされるから、スパイクのシャンクの他端に形成された
端部フランジと接する打込み穴の底部ゴムやシャンクの
側面ゴムにはくり返し荷重による疲労や滑りが伴われる
ことも相まって、スパイクは徐々に打込み穴の奥へ力の
バランスを保ちつつ沈み込む傾向はあるけれども、該底
部ゴムは、剛性の高いタイヤケース部に近いために、こ
の沈み込みは、トレッド摩耗が進みスパイク底部がタイ
ヤケース部に近づくにつれて反力が増大するため少くな
り、その結果として、スパイクのトレッド上突出代の増
゛加が余儀なくされるわけである。

（従来の技術） 特開昭５９−９６００４号公報には、トレッドに開口す
るスパイクの打込み穴をして、スパイクの底部に面し開
口すべき段付き底水である緩衝穴を有するものとするこ
とにより、沈込むスパイクに対するトレッドゴムからの
反力を該緩衝穴の変形をもって軽減し制御し、そのため
上記沈込みを、トレッド初期摩耗以降にも継続させ、摩
耗速度とバランスさせることが開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで標準内圧の充てん下に標準荷重を受けたタイヤ
の接地環全面積に対する、接地面内を占める溝部の合計
面積の割合い、すなわちパターン・ネガティブ比が０．
３５以上の比較的粗いトレッドパターンは、とくに深雪
地帯での牽ダ］力特性にすぐれているが、このような場
合に１掲特開昭公報の教示に従う緩衝穴が深すぎると、
スパイク一本当りの走行中の接地反力によってスパイク
の沈み込みが過大になり、氷雪路面でのスパイクタイヤ
としての性能が低下するうれいのあることが、新たに解
明された。

従ってこの発明は、上記パターン・ネガティブ比が、ｏ
、ａｓ以上の場合において有利に適合するようにした、
スパイクタイヤを与えることを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、標準内圧の充てん下に標準荷重を受けたタ
イヤのトレッドの接地部合計面積に対する、接地面内を
占める溝部の合計面積の割合い、スナわちパターン・ネ
ガティブ比が０．３５以上の比較的粗いトレッドパター
ンを有し、このトレッドにはスパイクの打込み穴を、そ
の大成にてスパイクの端部フランジに面し開口すべき、
より小径の段付き底部よりなる緩衝穴とともに配設した
スパイクタイヤにして、 この緩衝穴も含めた打込み穴の深さが、この打込み穴に
装着するスパイク長さの１１５％に満たないが、少くと
も９０％であることを特徴とするスパイクタイヤである
。

ここに打込み穴は、単数もしくは複数個の緩衝穴を有し
、また、緩衝穴の横断面積又はその和がスパイクの最大
横断面積の１〜１０％なかでも１〜４％の範囲であるこ
とが実施の面で好適である。

ここでスパイクの最大横断面積とは、スパイクの中心軸
に垂直な面によるスパイクの断面槽中最大の断面積のこ
とであり、スパイクの底部にフランジを有するものでは
その部分が該当することが多いが、多重の張り出しを備
える場合等では必ずしも底部が最大横断面積を有すると
は限らない〇又緩衝穴の横断面積とは緩衝穴のトレッド
表面に平行な面による断面積を指すが、奥行きの向きに
先細りのとき、また中間部で膨らむときなどは最大値を
とる。

またタイヤの種類によっては、とくにトラックバス用の
ごとく、トレッドゴムの厚みが、トレッドの両側域で、
トレッドセンタ寄りに比しより厚く、従ってスパイクの
トレッド摩−耗に伴う突出代の増加傾向がより低いとき
、とくにセンタ寄りの打込み穴について上記対策を講じ
るとか、あるいは、その打込み穴の緩衝穴に対して両側
域のそれをより個数または最大横断面積を減じることに
より、トレッド摩耗全期間を通してスパイクの突出代を
、すべてにつき均等化をはかることが、よりのぞましい
。

さて第１図に従来から一般に用いられて来たすべり止め
用のスパイクを代表例で示し、図中１はスパイク本体と
してのシャンク、２はその基端でシャンク１よりも大径
をなす端部フランジそして８はシャンク１の端部で、通
常ろう接で固着される超硬合金などからなるチップであ
り、スパイク長さを図でｔによりあられした。

第１図に示したスパイクＳ、Ｓ／を装着したトラック・
バス用従来タイヤの要部断面を第２図に示し、スパイク
Ｓはタイヤのトレッドの両側域、またＳＩはトレッドセ
ンタ寄りにおける各配列をあられし、４はトレッド、５
はケース部、６はスパイクの打込み穴である。

また第２図においてＰはスパイクの装着時におけるトレ
ッドからの初期突出代、Ｗはトレッドの摩耗代、モして
ｙはこの摩耗を生じる間におけるスパイクの沈込み量で
あり、そしてＰＩは沈込み量ｙが、摩耗代Ｗより小さい
ためこれによって増大したスパイクＳの突出代をあられ
す。ここにチップの摩耗は無視しである。

発明者が、サイズ１０．００−２０　１４ＰＲのトラッ
ク、バス用タイヤについて、トレッドの摩耗率（限界ト
レッド溝深さに至る摩耗代に対する百分率であられす）
がスパイクＳおよび３／の沈込み量および突出代に及ぼ
す影響を調べた結果を整理して第３図（ａ）　、　（ｂ
）に示し、さきにも触れたようにスパイクｓ　、　ｓ’
の沈込み量は、トレッドの両側域に配列したちのＳが摩
耗率にほぼ比例して増加するのに反してトレッドセンタ
寄りのものＳＩは、摩耗が進行するにつれて沈み込みの
度合いが減少し、その結果、スパイクＳ、ＳＩのトレッ
ド上における突出代は、何れもトレッドの摩耗率の増加
について増大化するにしても、トレッドの両側域におけ
る配列のものＳでは微増に止まるのに反し、トレッドセ
ンタ寄りの配列のものＳＩでは著増し土、摩耗率３０％
程度ですでに突出代は初期寸法から倍増する程に著しい
ので、これがはじめに指摘したような種々な弊害をもた
らしていたことが１４認されたのである。

前述のごとくスパイクとトレッドは、材質が耐摩耗性に
おいて異なるため、前者の摩耗速度は後者より遅くスパ
イクが突出しこれにかかる力が増大する。そのためスパ
イクは力のバランスの取れる位置まで徐々にタイヤトレ
ッド内に沈んで行く。

しかし、トレッドの下には剛性の高いケース部５があり
スパイクの沈込みに対して徐々に反力を増大するのでス
パイク突出量の増大は加速される。

しかも通常のトレッド構造およびトレッド厚さ分布であ
ればスパイク下ゴム厚さの小さいトレッドセンタ寄りで
反力が大きく従って沈込み量が小さく突出量が大となる
のである。

第４図、第５図には、この発明に従いタイヤのトレッド
に開口するスパイクの打込み六６に、スパイクｓ　、　
Ｓ／の端部箋フランジ２に而して開口する段付き床穴で
ある単一のまたは複数個の緩衝穴フを設けた実施例を示
し、この緩衝穴７に対しては、図のように在来型のスパ
イクをそのまま適用しても、ケース部５による沈込みの
抑制が緩和されしかもスパイクに作用する負荷の下での
弾性変形および復元を許容する度合いが高まることから
、路面に対する損傷の防止が有効に図れて、しかも、必
要なチップ８の突出代を、殆ど初期設定のままで持続し
、積雪および氷結路面に対するすべり止め性能が、不変
に維持されるのである。

ここに緩衝穴７を深くしすぎると、すでに述べたように
スパイクＳ、Ｓ／の沈込みが不所望に過大に、従って必
要なトレッド面からの突出代が確保できずして、氷雪路
面上におけるすべり止め性能が、とくにパターンネガテ
ィブ比が０，３５以上の場合において期待され難くなる
わけであるさてすべり止め性能上、必要なスパイクＳ、
Ｓ／の突出高さは、一般に１鴎以上であり、一方、氷雪
が解融又は除去されて露表した路面の舗装及び道路標示
に対する損傷軽減やスパイク自体の弛緩や離脱の防止に
役立つためには２簡以下それもとくに１．５１１１１１
以下が良い。

そこでスパイクＳ　、　Ｓ／のチップ８の突出代を１．
０〜２．０　ｍより好ましくは、ｉ、ｏ　〜１６５　ｆ
ｌｌに、トレッド摩耗に拘らず確保することが必要であ
る。

第６図につきすでに述べたトレッド摩耗率に対応するチ
ップ８の突出代増加のより著しいトレッドセンタ寄り側
スパイクＳＩにつき、上記ネガティブ比をパラメータと
して、緩衝穴７を含めた打込み六６のトレッド４からの
深さＤのスパイク長さｌに対する比がチップ８の突出代
に及ばず影響を調査したところ、ネガティブ比が８０％
のときＤ／ｌは１２０％程度よりもはるかに大きくしな
い限り突出代を１．５　ｍｓ以下にすることができない
のに反してネガティブ比が３５％以上に当る４５％のと
き、Ｄ／ｌを１１５％に満たず、少くとも９０襲として
、有利にチップの突出代を適正になし得ることがわかっ
た。

なおこの実験で突出代の比較は、トレッド摩耗率４０．
％（２〜３万Ｋｍ　’）　１０月下〜４月のときの計測
によるものとし、またこのとき緩衝穴フの横断面積のス
パイクの端部フランジ２の横断面積に対する割合いを３
．５％に定めた場合の成績である。

ここにネガティブ比は、第７図に示すトレッド４の７ツ
トプリントの例において白い部分すなわちｉｉ１部面積
と、白及び黒い部分合計面積との比である。

以上の実験で８．５％とした緩衝穴７と端部フランジ２
との横断面檀割合いを第８図（ａ）に示したスパイク沈
み量のより著しいトレッド側域側スパイクＳについては
低い値、沈み量の比較的少いトレッドセンタ側スパイク
ＳＰでは高い値となるように、１〜１０％の範囲から適
宜に選択することにより、両スパイクＳ、Ｓ／の突出代
を揃えることができる。

（作用） この発明はパターンネガティブ比が比較的粗く、雪咬み
性によりすぐれる０、３５以上の場合において、スパイ
ク８のチップ突出代が適正になる緩衝穴７を与えるわけ
であるから、上記ネガティブ比が０．３５以上であるこ
とが基本であり、この場合において適正なチップ突出代
である１〜２１１１１、好ましくは１〜１．５１１ｍを
確保するためＤ／７は１１５％に満たず１少くとも９０
％であることが不可欠でネガティブ比が０．３５以上で
大きくなるほど、より小さい値にすることが適当である
。

次に、トラック、バス用タイヤのスパイクの端部フラン
ジ径は、規制ＪＡＴＯＭ＆スパイク新規準にて、１６１
１ｍ１が最大値とされ、これに対して経験上、スパイク
打込み穴の孔径は一般に６−φとされ、ここにスパイク
が打込まれたとき、打込み穴の房は端部フランジ径にま
で拡張し、強い緊縮力を生υる。これに対して端部フラ
ンジ２の横断面積の１・％に当る緩衝穴７の孔径は５Ｉ
φとなるが、必要なチップの突出代の下で打込穴による
強い緊縮プがスパイクに働くため、緩衝穴７による、必
要なスパイクの支持反力が得られる。

一方端部フランジの横断面積の１％に当る緩復。

穴の孔径はｌＪｍｓであるが、この下限値は１すでに述
べたようにスパイク沈み量の元来大きいトレッド位置の
スパイク打込み穴に対して適合する。

（実施例） タイヤサイズ１０．００　／　２０１４　Ｐ　Ｒのトラ
ック・ハス用スハイクタイヤのパターンネガティブ比３
６％のもの及び４４％の供試タイヤに、端部フランジ径
１６鴎全長ｔが１１３．５ｍのスパイクをそれぞれトレ
ッド面から緩衝大成までの深さＤについてＤ／ｌ　１０
７％および１０４％で適用したところ、摩耗中期におけ
る、チップ突出代は初期値と同等に維持された。またこ
のときの緩衝穴は孔；　　径３關φとした。

・　　（発明の効果） 】　　　この発明によると、パターンネガティブ比が０
．３５以上で比較的粗いトレッドパターンを有するスバ
ｒ　　イクタイヤにおいて、その使用期間中におけるチ
ップ突出代を１氷雪路面に対する把持特性については勿
論、除雪路面及び道路標示に対する損傷の軽減ならびに
チップの弛緩や離脱のおそれがない、１〜２鴎に維持す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、在来スパイクの部分断面図、第２図は第１図
のスパイクを装着したトラック・パス用タイヤの要部断
面図、 第３図（ａ）　、　（ｋｌ）はトレッド摩耗率に対する
スパイクの沈込みおよびチップ突出代の変化の傾向を示
すグラフであり、 第４図、第５図は、この発明に従うタイヤに対する在来
スパイクの適用を例示する部分断面図１第６図は効果グ
ラフ、 第７ｖ！Ｊはパターンネガティブ比の説明図である。 １・・・シャンク　　　　　２・・・端部フランジ３・
・・チップ　　　　　　４・・・トレッド５・・・ケー
ス部　　　　　６・・・打込み穴７・・・緩衝穴 特許出願人　株式会社ブリデストン 第４図　　　　第５図 第６図 （Ｄ／）ｘｔｏｏ）　　　　（％） 第１図 第２図 ど 第３図（ｂ） ルヅＦ摩耗幸（％）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、標準内圧の充てん下に標準荷重を受けたタイヤのト
   レツドの接地部合計面積に対する、接地面内を占める溝
   部の合計面積の割合い、すなわちパターン・ネガティブ
   比が０．３５以上の比較的粗いトレツドパターンを有し
   、このトレツドにはスパイクの打込み穴を、その穴底に
   てスパイクの端部フランジに面し開口すべき、より小径
   の段付き底穴よりなる緩衝穴とともに配設したスパイク
   タイヤにして、この緩衝穴も含めた打込み穴の深さが、
   こ の打込み穴に装着するスパイク長さの１１５％に満たな
   いが、少くとも９０％であることを特徴とするスパイク
   タイヤ。 ２、打込み穴が複数個の緩衝穴を有する１記載のタイヤ
   。 ３、緩衝穴の横断面積又はその和が、スパイクの最大横
   断面積の１〜１０％の範囲である、１又は２記載のタイ
   ヤ。