JPS647884B2 - - Google Patents

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用のスパイクに関す
る。詳しくは、道路に対する損傷度が小さくかつ
耐久性も十分にあり、更には安価である新規なス
パイクタイヤ用のスパイクを提供しようとするも
のである。

背景技術とその問題点 寒冷地や積雪地では、路面の凍結やアイスバー
ンから自動車のスリツプ事故を防止するためスノ
ースパイクタイヤが使用されており、例えば、北
海道においては昭和54年度で全車種合計の94.6％
の自動車がスパイクタイヤを使用している。この
ようなスパイクタイヤの普及によつてスリツプ事
故の防止が有効に為される効果があることは否め
ないが、他面では、大きな社会問題を提起してい
ることも事実である。即ち、スパイクタイヤはゴ
ムタイヤのトレツド部（踏面部）から硬いスパイ
クの先端が突出したものであるため、アスフアル
ト路面をスパイクが削り取るという問題がある。
このため、スパイクタイヤの普及率が高い地域で
は道路の損傷が激しく、例えば、北海道では昭和
54年度冬期にスパイクタイヤにより削り取られた
路面の補修費は約100億円に上るものと試算され
ている。又、スパイクタイヤの使用はこのような
経済的な問題ばかりでなく、環境汚染の問題をも
提起している。即ち、スパイクタイヤにより削り
取られたアスフアルト等の粉塵が大気を汚染し、
地域住民の健康に重大な脅威を与えている。

以上に述べたようなスパイクタイヤの使用に伴
つて生ずる社会問題は、現在使用されているスパ
イクタイヤ、就中そのスパイクの構造及び材料に
由来しているものと云うことができる。即ち、現
在使用されているスパイクａ又はa′は第１図に示
すように、鋼製のボデイｂ又はb′の先端部に超硬
合金（タングステン等）から成るチツプｃ又は
c′を一体化したもので、ボデイｂ又はb′の基部に
は外方に張り出したフランジｄ又はd′が一体に形
成されたものである。そして、これらスパイクは
ボデイｂ又はb′の大部分がタイヤｅ又はe′内に埋
設され、超硬チツプを含む先端部だけがタイヤｅ
又はe′の踏面ｆ又はf′から僅かに突出されて使用
されるものである。そして、このようなスパイク
ａ，a′に使用されるチツプｃ，c′には硬度84゜〜
92゜HRA（ロツクウエル硬度測定法、Ａスケール）
の超硬合金が使用されており、その高い耐摩耗性
によつてスパイク効果をもたらすものである。そ
して、この超硬合金製チツプｃやc′によつて路面
は削られ、前述したような問題を惹き起してい
る。

また、上記のような構造をしたスパイクにあつ
ては、スパイク先端しか外気に接触していないた
め、スパイクが異常に熱くなり、タイヤから脱落
してしまつていた。即ち、スパイクは路面とのイ
ンパクト及びスリツプにより熱を発生してしま
い、該熱はタイヤのスパイク接触面を劣化せし
め、老化を早めてしまう。タイヤのスパイク接触
面が変質されない状態においては、タイヤがスパ
イクを把持しており、スパイクがインパクト及び
非インパクトを繰り返してもスパイクがタイヤ内
を摺動することはなく、タイヤの変形によりスパ
イクの動きを吸収する。ところが、タイヤが熱に
より劣化等変質されるとスパイクを把持している
ことができなくなり、スパイクがタイヤ内を摺動
することになる。そして、スパイクはタイヤとの
摩擦により摩耗し痩せてしまい、タイヤから脱落
してしまうことになるという問題があつた。

発明の目的 そこで、本発明は超硬合金を使用しないタイヤ
用スパイクを提供し、前述した問題の発生を防止
し、かつ、スパイクのコストダウンを図ることを
目的とする。

又、本発明の目的は、超硬合金を使用しないに
もかかわらず、その耐久性において、従来の超硬
合金製チツプを用いものに比して遜色のないスパ
イクタイヤ用スパイクを提供することにある。

発明の概要 本発明スパイクタイヤ用のスパイクは、超硬素
材以外の素材に熱処理等の適宜処理を施して表面
を硬化させた素材から成り、略柱状のボデイの基
端から外方へ張り出したフランジが一体に形成さ
れ、フランジ基面に開口する面圧調整孔が形成さ
れており、該面圧調整孔の開口が傾斜面により拡
径され、かつ、該開口の直径が前記フランジの基
面の直径の1/3以上であるとともに、前記ボデイ
の先端面に開口し、その深さがスパイク全体の長
さの1/2以上である放熱孔が形成されたことを特
徴とする。

実施例 以下に本発明スパイクタイヤ用のスパイクの詳
細を添付図面に示した実施例に従つて説明する。

第２図乃至第４図は本発明スパイクタイヤ用の
スパイクの実施の一例を示すものである。このス
パイク１は超硬素材以外の材料によつて形成され
る。このような所望の材料は、例えばS10C（炭素
含有量が0.08〜0.13％）とかS20C（炭素含有量が
0.18〜0.23％）の炭素鋼鋼材で後述する所定の形
状を得た後、浸炭処理を施して表面部の硬度を80
〜85HRA位までに上げることによつて得られる。
このような処理による場合は、所定の硬度と共に
好ましいねばり性を得られるが、勿論、本発明ス
パイクの材料がこのようなものに限定されるわけ
ではない。

スパイク１は略円柱形を示すボデイ２と該ボデ
イ２の基端から外方へ突出した円盤状のフランジ
３とが一体に形成されて成る。ボデイ２には先端
面に開口し中央部に至る放熱孔４が形成されてお
り、この放熱孔４の径を調整することにより、有
効接地面積の調整をすることができ、又、この放
熱孔４の深さを調整することにより、有効使用長
さを調整することができる。更に、ボデイ２には
基端面に開口し中央部に至る孔５が形成されてい
る。この孔５はスパイク１がタイヤに装着され使
用されたとき、フランジ３基面６とそれに接する
タイヤの保持面との間に生ずる面圧、即ち、スパ
イク先端と路面との間の面圧を調整するためのも
のであるが、スパイク１全体の強度を保持するた
めに、好ましくはボデイ２の肉厚を1.0ｍ／ｍ以
下としない方が良い。それ故にフランジ３基面の
タイヤ保持面と接する面積をより小さくする必要
がある場合には、面圧調整孔５の開口部に傾斜面
７を形成すると良い。

以上のようなスパイク１は従来のスパイクａや
a′と同様タイヤの踏面部に先端が踏面から突出す
るように埋込まれて使用され、そのスパイク効果
は従来のものと同様である。それと同時に、この
スパイクはその路面と接する部分に超硬合金チツ
プが用いられていないので、路面を削り取る弊害
が殆ど無くなる、と共に、超硬合金を用いないで
済むため、そのコストも著しく低減される。

尚、超硬合金を用いていないため摩耗が激し
く、その寿命が著しく短くなることが心配される
が、本発明スパイク１においてはスパイク先端面
に開口する放熱孔４及びフランジ３基面６に開口
する面圧調整孔５が設けられているため、走行中
にスパイク先端に加わる接地面圧が従来のものに
比して低くなるとともに、適宜にスパイクの先端
面の摩耗度を調整できるために、従来のスパイク
に比して遜色のない耐久性を示す。この原理を以
下に詳しく説明する。

スパイクはタイヤの踏面部にトレツドゴムのコ
ンプレツシヨンで保持されており、スパイク先端
部は踏面より通常0.5〜1.5ｍ／ｍ程度突出されて
いる。そして、タイヤの回転はスパイクに運動エ
ネルギーを与えるため、スパイクは路面と接触
し、インパクトを受けかつスリツプをする。そし
て、スパイクは、このインパクト及びスリツプに
よる力をフランジ基面で受けタイヤのスパイク保
持部に応力を分散するようになつている。これを
更に詳細に解析する。タイヤは弾性変形を利用し
た弾性体であり負荷重により変形する。踏面部の
変形は路面との間ですべりを生じさせるが、この
すべり量はタイヤより高い抵抗で作用しているス
パイクのすべり量と相違する。そのためスパイク
はゴム（タイヤ）の中で動くこととなり、そし
て、スパイクも抵抗する限界を超えると路面に対
してすべることになる。このように、スパイクの
路面に対する運動は、インパクトとスリツプとの
２つの運動に分析される。即ち、インパクトはタ
イヤの回転に伴つて路面を打つ作用であり、スリ
ツプはタイヤの接地変形によつて生ずる作用で、
この２つの作用が相乗してスパイクを摩耗させる
こととなる。

そして、スパイクのフランジ部は路面よりのイ
ンパクトを受け、かつ、スリツプ時のゴムの変形
と回転遠心力でスパイクがタイヤ外に飛び出そう
とする力を受け持つ重要な役割を持つている。特
に、インパクトを受け止めるフランジ基面の面積
は、その大小によつてスパイクの接地面圧に変化
が生じ、スパイクの摩耗度に変化が生ずる重要な
ものである。このため、面圧を低下させて摩耗度
を低くするには、フランジ基面の面積を減少させ
ることが有効である。そのために、先ず、フラン
ジ径を小さくすることが考えられるが、フランジ
径を小さくすると、スパイクをタイヤ内に保持し
ておく能力が低下し、タイヤからのスパイク脱落
の要因となる。スパイクタイヤの寿命中、スパイ
クがタイヤから脱落しないようにするためには、
ボデイ径Bφとフランジ径Fφとの関係が、理想的
にはFφ＝２×Bφであることが必要であり、Fφ
＝1.5×Bφが限度であると考えられる。従つてフ
ランジ径Fφを小さくして面圧の減少を図ること
には限度がある。

従つて、本発明スパイクにおいてはフランジ基
面に開口する面圧調整孔を設けることにより、ス
パイクの耐脱落性を低下させることなしに、スパ
イクの接地面圧を減少せしめることができる。

また、スパイクの先端面にはその先端に開口す
る放熱孔を穿設したため、スパイクが異常に熱く
なることはなく、スパイクのタイヤからの脱落を
防止することができる。更にまた、当該放熱孔は
その口径を増減することによりスパイクの摩耗度
を調整することができる。即ち、スパイクも先端
面の面積が広ければスパイクの摩耗は遅くなり、
逆に狭ければスパイクの摩耗は早くなるので、放
熱孔の内径を大きくすればスパイクの摩耗は早
く、逆に内径を小さくすればその摩耗を遅くする
ことができるものである。

発明の効果 以上に記載したことから明らかなように、本発
明スパイクによれば、前記面圧調整孔と放熱孔と
の内径を適宜調整することにより、スパイクの摩
耗度の調整をすることができ、結果として、スパ
イク効果は従来のものと同様であると同時に、超
硬合金が用いられていないので、路面を削り取る
弊害を殆んどなくすことができる。また、面圧調
整孔及び放熱孔とを適宜設定することにより、タ
イヤ摩耗量とスパイクの摩耗量とを略同量にする
ことができる。これは、従来のスパイクのように
超硬合金を使用したものにおいてあつたところ
の、タイヤの方がスパイクに比して早く摩耗して
しまい、その分スパイクの突出量が増え、より多
く路面を削り取るという弊害をなくすことができ
る。

また、本発明スパイクにあつては、放熱孔を穿
設したので、インパクト等による熱を放出するこ
とができる。即ち、スパイクは路面とのインパク
ト及びスリツプにより、熱を発生する。この熱は
インパクトに接するタイヤの部分（スパイク孔）
を劣化させたり、老化を早めたりするため、でき
るだけ高温になることを避けるのがよい。そこ
で、放熱孔はスパイクの空中に接する表面積を広
くする結果となり、その分放熱効果を高めること
なる。

また、本発明スパイクにあつては、単一の金属
で一体に形成しているため、従来のような超硬合
金と炭素鋼との結合を必要とせず、製造コストを
著しく低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＡ，Ｂそれぞれ従来のスパイクの例を
示す縦断面図、第２図乃至第４図は本発明スパイ
クタイヤ用のスパイクの実施の一例を示し、第２
図は斜視図、第３図は第２図の−線に沿う断
面図、第４図は平面図である。 符号の説明、１……スパイク、２……ボデイ、
３……フランジ、４……放熱孔、５……面圧調整
孔、６……フランジ基面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 超硬素材以外の素材に熱処理等の適宜処理を
   施して表面を硬化させた素材から成り、略柱状の
   ボデイの基端から外方へ張り出したフランジが一
   体に形成され、フランジ基面に開口する面圧調整
   孔が形成されており、該面圧調整孔の開口が傾斜
   面により拡径され、かつ、該開口の直径が前記フ
   ランジの基面の直径の1/3以上であるとともに、
   前記ボデイの先端面に開口し、深さがスパイク全
   体の長さの1/2以上である放熱孔が形成されたこ
   とを特徴とするスパイクタイヤ用のスパイク。