JPS6294402A - 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） 本発明はスパイクタイヤ、特に、冬期に氷雪で覆われた
凍結路面を走行するスパイクピンを有するスパイクタイ
ヤに関する。

（従来の技術） 一般に、冬期の氷雪で覆われた凍結路面においては、ス
パイクピンを有しない通常のタイヤと路面との摩擦抵抗
は著しく低下′する。これを防止するため、タイヤのト
レッド表部に多数（乗用車用タイヤの場合には約１００
本捏度）のスパイクピンを打ち込んだスパイクタイヤが
用いられている。

このようなスパイクタイヤは凍結路面を走行時にも極め
て高い制動性能を有している。しかしながら、スパイク
タイヤが非凍結路面を走行するとき、スパイクピンが露
出した路面を引っ掻いて路面に損傷を与え、かつ、路面
を引っ掻いた粉末が乾燥時に風で巻き上げられ粉塵公害
を起こし大きな社会問題となっている。粉塵公害を防ぎ
路面の損傷を防ぐため、スパイクピンの使用を規制する
ことが考えられている。

また、スパイクピンを用いないスタッドレスタイヤとし
ては、トレッドのブロック状陸部に多数のサイプ（すな
わち切込み）をほぼ平列に設けたいわゆるラメレンパタ
ーンのタイヤがある。しかしながら、スタンドレスタイ
ヤの氷上性能は温度１０℃以下の乾いた水面ではスパイ
クタイヤの７０％の性能を有するが、温度０　’ｃ程度
の危険な湿潤路面ではスパイクタイヤの僅か２５％の性
能しかないことが分かっている。

従来のスパイクタイヤは、例えば、スパイクピンを用い
ない場合には、スタンドレスタイヤとしての性能が十分
に発揮するように、トレッドの陸部に多数のサイプを設
けたパターンが用いられ、かつ、陸部にスパイクピンを
打込み、スパイクタイヤとして用いる場合には、スパイ
クピンを打込むことができるように、トレンドの陸部の
サイプを除去してスパイクピンを打込むためのピン穴を
設置できるようになしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、スパイクピンの周辺には多数のサイプが
設けられており、このサイプのために、スパイクピンの
周辺において、陸部の表面に平行な方向すなわち、剪断
方向の弾性率が低下してスパイクタイヤの制動性能が大
幅に低下するという問題点がある。

そこで本発明は、スパイクタイヤのトレッドの陸部にス
パイクピンと多数のサイプが設けられても、スパイクピ
ンによる路面損傷の程度はほぼ同程度に維持したまま、
氷上路面における制動性能を大幅に向上し、かつ、将来
の規制スパイクピンを用いても制動性能を十分に有する
スパイクタイヤを提供することを１」的としている。

（問題点を解決するための手段） 発明者は、スパイクピンと溝部との配置およびスパイク
ピンと陸部上のサイプの位置およびサイプの深さとの関
係、さらに、これらと、路面損傷および制動性能との関
係につき研究した結果、次のことが判明した。すなわち
、（１）路面損傷は種々な原因があるが、その中でもス
パイクピンに垂直方向（すなわちスパイクピンの軸線の
方向）の力をかける際の弾性率の寄与が最も大きいこと
、また、（２）氷上における制動性能（以下、単に氷上
性能という）は種々な要因の寄与があるが、その中でも
、スパイクピンによる陸部の表面に平行な方向の力、特
にタイヤ周方向に働く力に対応するゴムの弾性率、すな
わち、剪断方向の弾性率の寄与が最も大きいこと、（３
）スパイクピンに剪断方向の力をかける際の弾性率はト
レッドのパターンの寄与、特に、スパイクピンの周辺に
おける溝部およびサイプの配置および深さが大きく寄与
していることが判明した。さらに、鋭意研究の結果、下
記の構成に達した。

本発明に係るスパイクタイヤは、トレッドのタイヤ周方
向およびタイヤ幅方向に延びる溝部と、溝部により形成
された陸部と、陸部に設けられた多数のサイプと、陸部
に打込まれ円柱状のシャンク部を有するスパイクピンと
、を備え、スパイクピンのシャンク部の外周に外接する
タイヤ幅方向の対面する２つ外接面のスパイクピンと反
対側の領域で、かつ、スパイクピンの軸線を中心にシャ
ンク部の直径の１．５倍までの特定領域を区画し、少な
くとも全本数の８０％のスパイクピンが前記特定領域を
有するよう設けられ、かつ、溝部およびスパイクピンの
高さの２０％より大きい深さを有するサイプが前記特定
領域の外側にのみ設けられることを特徴としている。

また、前記特定領域がスパイクピンの軸線を中心に、シ
ャンク部の直径の２．０倍までであることがさらに望ま
しい。

（作用） 本発明に係るスパイクタイヤは、陸部にスパイクピンお
よび多数のサイプが設けられているが、路面損傷に大き
く寄与するスパイクピンの垂直方向内側の構成の変化は
なく、したがって、路面損傷の程度はほぼ同程度である
。また、氷上性能は剪断方向の弾性率、すなわち、トレ
ッドのパターン、特に溝部の配置、サイプの配置および
深さが大きく寄与するが、溝部およびスパイクピンの高
さの２０％より大きい深さのサイプは前述の特定領域の
外側にのみ設けられ、かつ、少なくとも全本数の８０％
のスパイクピンが、特定領域を有するよう設けられてい
る。したがって、スパイクピンに制動力が作用し、タイ
ヤ周方向の剪断力が作用しても、特定領域の弾性率は十
分に大きく、氷上における制動性能は極めて大幅に向上
する。

ここに、前記特定領域はタイヤ幅方向の２つの外接面の
スパイクピンと反対側の領域で、かつ、スパイクピンの
軸線を中心にシャンク部の直径の１．５倍までのタイヤ
周方向の円弧領域が望ましく、好ましくは、シャンク部
の直径の２倍までである。

これは、１．５倍未満では溝部またはサイプがスパイク
ピンに近くなり過ぎ、スパイクピンに剪断方向の力が加
わった時の弾性率が低くなり、氷上性能が著しく低下す
るからである。また、前記特定領域は、スパイクピンの
軸線を中心にシャンク部の直径の１．５倍までが望まし
く、好ましくは、シャンク部の直径２倍までである。こ
れは、１．５倍未満では溝部またはサイプがスパイクピ
ンに近くなり過ぎ、スパイクピンに剪断方向の力が加わ
った時の弾性率が低くなり、氷上性能が著しく低下する
からである。

また、少なくとも全本数の８０％のスパイクピンが特定
領域を有することが望ましく、好ましくは、全本数１０
０％のスパイクピンが特定領域を有することである。こ
れは、８０％未満ではスパイクピンに制動時の剪断方向
の力が加わった時に制動力を効果的に発揮するスパイク
ピンの数が少な過ぎ、十分の氷上性能を得ることができ
ないからである。

また、サイプの深さをスパイクピンの高さの２０％より
大きく限定したのは、２０％未満の浅いサイプが特定領
域にあっても領域での弾性率を低下することが少なく、
氷上性能を低下させることがないためである。

（実施例） 以下、本発明に係るスパイクタイヤの実施例を図面に基
づいて説明する。

第１図は本発明に係るスパイクタイヤ（タイヤサイズは
１７５　Ｓ　Ｒ１３）の第１実施例を示す、その一部平
面図である。

まず、構成について説明する。第１図において、ｌはト
レンドであり、トレッド１はトレッドのタイヤ周方向お
よびタイヤ幅方向にジグザグ状に延びる溝部２および直
線状に延びる溝部３と、これらの溝部２により周囲を囲
まれて形成されたブロック状の陸部５および溝部２とシ
ョルダ一部６とによりタイヤ周方向にほぼ連続して形成
された陸部５とを有している。７はサイプであり、サイ
プ７は陸部５に陸部５の表面５ａからほぼ垂直に深さ６
．５〜７．２　ｍｍに切り込んでジグザグ状に多数設け
られている。８はスパイクピンであり、スパイクピン８
は陸部５の表面５ａからほぼ垂直に全本数で１２２本打
ち込まれ、円柱状のシャンク部８ａ（直径Ｄｅ−５，５
ｍｍ　）とシャンク部８ａの上端部に埋設されたチップ
部８ｃおよびスパイクピンの高さＨ（１３ｍｍ）とを有
している。１０は特定領域であり、特定領域１０（図に
は斜線にて示している）は、第３図に示すように、スパ
イクピン８のシャンク部８ａの外周８ｄに外接するタイ
ヤ幅方向く図には矢印Ａにて示している）の対面する２
つの外接面１１ａおよび１１ｂ（図には１点鎖線で示し
ている）において、外接面１１ａおよびｌｌｂのスパイ
クピン８と反対側の２つの領域Ｂ１８．およびＢ＋＋ｂ
　　（図には矢印Ｂ、３および１３＋＋ｂにて示してい
る）で、かつ、スパイクピン８の軸線Ｃを中心にシャン
ク部８ａの直径Ｄ８．の１．５倍まで（図には点線にて
示している）の２つの円弧状に区画されている。

また、少なくとも全本数１２２本の８０％（すなわち、
９８本）のスパイクピン８は特定領域１０を有するよう
設けられている。かつ、溝部３およびスパイクピン８の
高さＨ（１３ｎ＋ｍ）の２０％（即ち、２．６ｍｍ）よ
り大きい深さＤを有するサイプ７が特定領域１０の外側
にのみ設けられている。前述した以外の構成は通常の空
気入りラジアルタイヤと同じであり、説明を省略する。

次に、本発明に係るスパイクタイヤの第２実施例につい
て説明する。

第４図は本発明に係るスパイクタイヤの第２実施例を示
す図であり、その一部平面図である。

第２実施例においては、第４図に示すように、トレンド
２１のスパイクピン２２の周辺の特定領域２３には、溝
部２．３およびサイプ７が全く設けられておらず、かつ
、特定領域２３の周辺にはほぼ円形状の陸部５が設けら
れ、最も好ましいものである。

さらに、スパイクピン２２は１９８７年以後に使用が規
定されたものであり、シャンク部の直径５．０畦、スパ
イクピンの高さ１３　ｍｍ、フランジ部の直径８ｍｍの
ものを用いた以外は第１実施例とほぼ同じである。

（効果） 次に、試験タイヤを準備して試験し、本発明の効果を確
認したので説明する。試験タイヤはタイヤサイズ１７５
ＳＲ１３の乗用車用空気入りラジアルタイヤであり、す
べて、同様に製造された。

（試験例１） まず、表１に示す試験タイヤを３種類（本発明タイヤＡ
、比較タイヤＩ、比較タイヤ■）各４本を準備した。

ここでは、スパイクピンの周辺の特定領域にサイプおよ
び溝部が設けられた場合の氷上性能の差異についてのべ
る。

本発明タイヤＡは前述の第１実施例と同じである。比較
タイヤＩのトレッド３１は、第５図に示すようなトレッ
ドパターンを有しており、かつ、陸部５に設けられたス
パイクピン８の周辺の特定領域１０にサイプ３４（深さ
５ｍｍ、すなわちスパイクピンの高さの３８．５％）が
設けられていること以外は第１実施例と同じである。比
較タイヤ■のトレッド４１は、従来タイヤであり、第６
図に示すような第１実施例の第１図とほぼ同じパターン
を有しており、かつ、陸部４２に設けられたスパイクピ
ン８の周辺の特定領域１０にサイプ４４（深さ５ｍｍ）
および溝部４５が設けられていること以外は第１実施例
と同じである。試験は路面損傷と氷上性能について行い
、試験結果は表１の下部に示している。路面損傷の試験
は、トレンドにスパイクピンを打ち込む際に、スパイク
ピンに垂直に力が加わる時の垂直方向の弾性率の大きさ
を調べた。また、氷上性能は、試験タイヤを乗用車に装
着し、温度−５°Ｃの氷上において、走行速度、時速３
０ｋｍ　７時でブレーキロックしたときの制動距離を測
定した。試験結果はともに比較タイヤ■を１００とし、
指数で示してあり、指数は小さい方が良好であることを
示している。

表１ 表１に示されているように、本発明タイヤＡは路面損傷
は従来タイヤとほぼ同じであり、氷上性能は極めて大幅
に向上している。

（実験例２） 次に、表２に示す試験タイヤを３種類（本発明タイヤＢ
、比較タイヤ■、比較タイヤ■）各４本を準備した。

ここでは、スパイクピンの高さの２０％より大きい深さ
を有するサイプは特定領域の外側にのみに設けられねば
ならないことを示す。

試験タイヤは、第５図に示すトレッドパターンを有し、
特定領域において、サイズの深さは、本発明タイヤＢは
２．０ｍｍ　、比較タイヤ■は３．Ｏｍｍ、比較タイヤ
■は４．Ｏｍである。

試験は試験例１と同様に行い、試験結果は表２の下部に
示している。

（本頁、以下余白） 表２ 表２に示すように、本発明タイヤＢ（実施例■）は路面
損傷は比較例■および■とほぼ同じであり、氷上性能は
極めて優れている。スパイクピンの高さの２０％より大
きい深さを有するサイプを特定領域に設けた比較例■お
よび■は氷上性能が著しく低下している。すなわち、特
定領域にスパイクピンの高さの２０％未満の浅いサイプ
が設けられても特定領域の弾性率の低下は少なく、氷上
性能の低下はないが、２０％より大きい深さのサイプは
氷上性能を大幅に低下させ、特定領域の外側にのみ設け
なければならないことを示している。

（試験例３） 次に、表３に示す試験タイヤを２種類（本発明タイヤＣ
および比較タイヤ■）各４本を準備した。

ここでは、本発明に係るスパイクタイヤに１９８７年以
降に使用が規定されたスパイクピン２２を用いた場合の
効果を確認する。

本発明タイヤＣは、本発明に係る第２実施例において示
したトレッドと同じであり、トレッドパターン（第４図
）は最も好ましいものであり、特定領域には溝部および
サイプは全く設けられていない。また、将来の規定され
たスパイクピン２２が用いられている。比較タイヤ■は
試験例１にて用いたものと同じである。試験は試験例１
と同様に行い試験結果は表３の下部に示している。

（不貞、以下余白） 表３ 表３に示すように、本発明の最も好ましいトレンドパタ
ーン（第４図）を有する本発明タイヤＣは１９８７年規
制のスパイクピン２２を用いることにより、路面損傷は
比較タイヤ■（従来タイヤ）に比較し、極めて大幅に低
減しており、氷上性能も十分に向上している。

以上説明したように、本発明によれば、スパイクタイヤ
のトレッドの陸部に、スパイクピンと多数のサイプが設
けられても、スパイクピンによる路面損傷はほぼ同程度
に維持したまま、氷上性能を極めて大幅に向上できる。

また、１９８７年規制のスパイクピンを用いることによ
り路面損傷を極めて大幅に低減できるとともに、氷上性
能も十分に向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、本発明に係るスパイクタイヤの第１
実施例を示す図であり、第１図はその一部平面図、第２
図は第１図のｎ−ｎ矢視拡大断面図、第３図は本発明に
係る特定領域を説明するための図である。第４図は本発
明に係るスパイクタイヤの第２実施例を示すその一部平
面図である。 第５図および第６図はそれぞれ、試験に用いた比較タイ
ヤの一部平面図である。 １・・・・・・トレッド、 ２．３・・・・・・溝部、 ５・・・・・・陸部、 ７・・・・・・サイプ、 ８・・・・・・スパイクピン、 ８ａ・・・・・・シャンク部、 １０・・・・・・特定領域、 １１ａ、ｌｌｂ・・・・・・外接面、 Ｃ・・・・・・軸線。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）トレッドのタイヤ周方向およびタイヤ幅方向に延
   びる溝部と、溝部により形成された陸部と、陸部に設け
   られた多数のサイプと、陸部に打込まれ円柱状のシャン
   ク部を有するスパイクピンと、を備え、スパイクピンの
   シャンク部の外周に外接するタイヤ幅方向の対面する２
   つ外接面のスパイクピンと反対側の領域で、かつ、スパ
   イクピンの軸線を中心にシャンク部の直径の１．５倍ま
   での特定領域を区画し、少なくとも全本数の８０％のス
   パイクピンが前記特定領域を有するよう設けられ、かつ
   、溝部およびスパイクピンの高さの２０％より大きい深
   さを有するサイプが前記特定領域の外側にのみ設けられ
   ることを特徴とするスパイクタイヤ。
2. （２）前記特定領域がスパイクピンの軸線を中心にシャ
   ンク部の直径の２．０倍までであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のスパイクタイヤ。