WO1990009899A1 - Unite de clou antiderapant et pneu antiderapant l'utilisant - Google Patents

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WO1990009899A1
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tire
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Inventor
Hiroo Hojo
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Hiroo Hojo
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/14—Anti-skid inserts, e.g. vulcanised into the tread band
    • B60C11/16—Anti-skid inserts, e.g. vulcanised into the tread band of plug form, e.g. made from metal, textile
    • B60C11/1606—Anti-skid inserts, e.g. vulcanised into the tread band of plug form, e.g. made from metal, textile retractable plug

Definitions

  • the present invention relates to a slip-proof pin unit embedded in a tire to prevent a slip when a vehicle starts or stops on a snow-covered road, and a slip-resistant tire using the same.
  • Snow II has multiple spikes (also referred to as studs) in a snow tire to ensure the safe driving of vehicles on snowy roads.
  • equity is used.
  • This studless tire is a kind of snow tire and is used at low temperature.
  • a special compound rubber that is difficult to cure, and by cutting many unique narrow grooves (multi-sizing)
  • the contact area with the road surface is increased, and irregularities on the ice are wrapped, and friction resistance is increased. It is a thing.
  • the frictional resistance is not inferior to that of the spiked tire, but as the surface temperature approaches 0 ° C, the frictional resistance between the tire and the road surface decreases.
  • the performance of the tire varies due to the condition of ice and snow.
  • An elastic body 3 made of a material such as rubber is arranged in the cylinder 2, and a shaft 3 a formed in the center of the elastic body 3 is penetrated by a shaft 5 a in the middle of the spike pin 5. ing. Then, the rear end of the spike pin 5 is secured to the bottom of the cylinder 2. An enlarged neck 6 is formed at the tip of the spike pin 5, and the enlarged neck 6 protrudes beyond the opening edge of the tip of the cylinder 2.
  • the shaft of the spike pin 5 is made thicker, the diameter of the cylinder 2 supporting the elastic body 3 increases, and the spike's own weight also increases.
  • the rubber material or the like serving as the elastic body 3 is interposed between the cylinder 2 and the spike pin 5 as in the above-described conventional invention, the swing of the spike drum 5 is adjusted. In such a case, the rubber material may be caught between the jaw of the enlarged diameter neck 6 and the opening edge of the cylinder 2 due to the swing of the spike pin 5.
  • the rubber material is deformed due to frequent swings of the spike pins 5, and it is likely that the spike pins 5 cannot be returned to the center, and the elastic body 3 lacks in durability and stability. I was
  • spike pins are made to protrude using a shape memory alloy, but there are problems in performance, price, and durability, and they have not been put to practical use.
  • the present invention provides a plurality of anti-skid pin units embedded in a tire and a plurality of anti-slip pin units that can adjust the action of the anti-skid pins on the road surface according to the difference in the friction coefficient of the road surface depending on the road surface condition.
  • the purpose is to provide an anti-skid tire with a buried hole.
  • the present invention has the following configuration in order to solve the above problems. That is, the tip of the anti-slip pin is projected and embedded in a hole formed in the outer surface of the tire to provide an anti-slip effect. Are provided at predetermined intervals in the circumferential direction, and the inner edge of the end opening end face is formed in the locking portion, and the cylinder is embedded in a hole formed in the outer surface of the tire.
  • a notch is formed at the rear end, and a protrusion extending in the axial direction is formed on the outer peripheral surface to be loosely fitted in the groove between the protrusions of the cylinder.
  • the cylinder is prevented from falling out and freely reciprocates in the cylinder in the direction of its axis, and when the cylinder is inclined with respect to the axis of the cylinder in the cylinder, the locking portion of the cylinder locks on the outer periphery.
  • An anti-slip pin that controls the immersion of the cylinder.
  • a biasing means such as a spring, which is disposed in the cylinder and biases the anti-slip pin from behind the retaining portion so that the tip of the anti-slip pin projects from the opening edge of the cylinder. It is characterized by.
  • the anti-skid tyre is formed by embedding the anti-skid pin unit formed as described above into a plurality of holes formed in the outer peripheral surface of the tire.
  • the anti-slip pin touches the road surface, the anti-slip pin is split due to the weight of the vehicle body. Is pushed into the cylinder against the urging force of the ring. Then, when the grounding state of the anti-slip pin with the road surface is released, the retaining portion at the rear end of the anti-slip pin is urged by a spring or the like, and the tip of the anti-slip pin projects from the tire surface.
  • the pull-out portion at the rear end of the anti-slip pin is urged by an urging means, a rubber material or the like as an elastic body is used between the cylinder and the anti-slip pin as in the conventional case. There is no need to intervene, and the elastic body is not damaged. In addition, since no elastic body is interposed between the anti-skid pin and the cylinder, the diameter of the anti-skid pin can be increased and sufficient strength can be obtained without increasing the diameter of the cylinder.
  • Fig. 1 is a cross-sectional view of a part of the tire showing a state in which the anti-slip pin unit is embedded in the tire
  • Fig. 2 is a broken view showing the internal structure of the tire
  • Fig. 3 is a view of the tire.
  • Fig. 4 is a perspective view of the non-slip pin
  • Fig. 5 is a bottom view of the non-slip pin unit
  • Fig. 6 is the grounding state of the non-slip pin unit embedded in the tire.
  • 7 is a cross-sectional view showing a state in which the anti-slip pin unit embedded in the tire is grounded and the tire slips.
  • Fig. 1 is a cross-sectional view of a part of the tire showing a state in which the anti-slip pin unit is embedded in the tire
  • Fig. 2 is a broken view showing the internal structure of the tire
  • Fig. 3 is a view of the tire.
  • Fig. 4 is a perspective view of the non-slip
  • Fig. 8 is a bottom view of the anti-slip pin unit showing a modification of the tip provided at the tip of the anti-slip pin.
  • Fig. 9 is an anti-slip pin unit with a hard mouth member provided at the opening edge of the cylinder.
  • Fig. 10 is a vertical cross-sectional view
  • Fig. 10 is a longitudinal cross-sectional view of an anti-slip pin provided with an engaging step part all around the outer peripheral surface of the anti-slip pin
  • Fig. 11 is (a) and (b).
  • Fig. 12 is a partial cross-sectional explanatory view and a bottom view showing the support structure of the anti-slip pin.
  • FIG. 12 is a bottom view of the anti-slip pin unit showing an example in which a plurality of protrusions are formed on the anti-slip pin.
  • Fig. 14 is a vertical cross-sectional view of a non-slip pin, and Fig. 14 is a vertical cross-sectional view of a non-slip pin unit when the arrangement of springs is changed.
  • Figs. 15 to 22 are respectively.
  • the second 3 figures may FIG sectional explanatory of a portion of the scan pi click tires of a conventional example.
  • the tire 11 is made up of a number of nylon cloths, each of which is covered with a warp, called cord cloth. It consists of several layers of breakers 11b on the outside, and a thick rubber layer 11c on the outside that supports the weight of the vehicle and withstands the impact and friction with the road surface due to rapid rotation. Have been. A pattern is engraved on the outer peripheral surface of the rubber layer 11c to form a tread portion 11d.
  • Anti-slip pin units 10 are respectively embedded in a number of holes 15 drilled at appropriate positions around the tread portion 11 d of the tire 11 (see FIG. 3).
  • Cylindrical cylinder that constitutes each anti-slip pin unit 10 A flange portion 14 is formed on the tire 11 (center ⁇ end). Further, in each of the cylinders 12, an anti-slip pin 32 is idled.
  • the anti-slip pin will be described with reference to FIG. A concave strip 3 extending in the axial direction of the anti-slip
  • each concave stripe 32a is open to the front end side so as to leave the rear end.
  • a ridge 32b is formed between the ridge 32a and the ridge 32a engraved on the peripheral surface of each anti-slip pin 32.
  • the portion left at the rear end of each anti-slip pin 32 is referred to as a retaining portion 20.
  • the outer diameter of the retaining portion 20 is slightly larger than the outer diameter of the ridge 32b.
  • a hard tip 24 is fixed to the center of the tip of the anti-slip pin 32.
  • Each of the cylinders 1 2 has a non-slip pin
  • the rear end of each cylinder 12 is defined as an expanded-diameter cylinder section 12 B, and A step 16 is formed at the boundary between the diameter-enlarging cylinder section 12B of the cylinder 12 and the diameter-reducing cylinder section 12A, and the step section 16 has a slip-proof pin 32 retaining portion. 20 is locked.
  • a spring 30 as an urging means is arranged between the rear end face of the pull-out portion 20 at the rear end of each anti-slip pin 3 2 and the bottom face 12 b of each cylinder 12, and the anti-slip pin 3 2 Is urged in the direction of the opening edge 12 a of the cylinder 12.
  • Each anti-skid pin unit 10 is embedded in the tread part 11 d of the tire 11 as described above, but each anti-skid pin 32 is The tip of the anti-slip pin 32 and the tip 24 protrude from the lid of the tread. Note that only the tip 24 of each anti-slip pin 32 may be projected.
  • the tip of the anti-slip pin 32 of the anti-slip pin unit 10 embedded in the rotating tire 11 sequentially contacts the road surface.
  • the anti-skid pins 32 that are grounded are pushed into the cylinders 12 against the urging force of the respring 30 by the action of the load (pin load) applied to the pins by the weight of the vehicle body ( See Figure 6).
  • the tip of each anti-slip pin 32 hits the dry road surface with a slight repulsion of each spring 30, there is no damage to the road surface.
  • the road surface On a dry road surface, the road surface has a high coefficient of friction, so that the tread portion 11d that is in contact with the ground grips the road surface without slipping and grips the tire.
  • the rotation force of 11 acts as a forward force.
  • a force is applied to the anti-skid pin 32 that contacts the dry road surface from the road surface toward the center of the tire due to the reaction of the pin load (horizontal force that inclines the anti-slip pin 32 may be applied. No), but the anti-slip pin 32 smoothly enters the cylinder 12.
  • the tread tread lid slides in the S direction.
  • a reverse force F is applied to the grounding portion of the tire 11.
  • the force F is the driving force acting on the road surface with the tread lid that touches the dry road surface. It acts on the tip.
  • the force in the reverse S direction applied to the tip of the anti-slip pin 32 of one anti-slip pin unit 10 is defined as a virtual force f.
  • each anti-slip pin 32 that sequentially contacts the ground differs depending on the magnitude of the force f applied to each anti-slip pin 32.
  • FIG. 8 shows an embodiment in which the shape of the tip 24 at the tip of the anti-slip pin 32 is formed in a triangular shape.
  • FIG. 10 shows a cross section of the anti-slip pin 32 constituting the anti-slip pin unit 10.
  • An engaging step 33 a is formed over the entire periphery of the anti-slip pin 32 in the middle of the uneven strip 33 on the outer peripheral surface.
  • the engaging step 33a engages with the opening edge 12a of the cylinder 12 when the non-slip pin 32 is inclined. Also, the engaging step 33a may be provided only on the ridge 32b or the concave 32a.
  • the protruding ridges 3 2 b of the anti-slip pins 32 are attached to the step 16 of the cylinder 12 on the rain side.
  • Protrusions 12 f for supporting from the direction may be provided. In this case, since the side surface of each ridge 32b of the anti-slip pin 32 does not contact the uneven ridge 13 of the cylinder 12, the advancing and retreating of the anti-slip pin 32 is smooth.
  • the number of the ridges 32 b on the peripheral surface of the anti-slip pin 32 and the number of concave ridges on the inner peripheral surface of the reduced-diameter cylinder 12 A are not particularly limited. (See Fig. 12).
  • FIG. 13 is a sectional view of an anti-slip pin.
  • the ridges 32b formed on the outer peripheral surface of the anti-slip pins 132 are not formed to the lower end but formed to the middle part. In this case, it is sufficient that at least a ridge 32b is formed at a portion sliding on the reduced-diameter cylinder portion 12A of the anti-slip pin 1332.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the anti-slip pin unit 10 showing another embodiment. ' An axial hole 2 32 a is formed at the rear end of the anti-slip pin 2 32, and the tip of the spring 30 is inserted into the hole 2 32 a. In addition, the rear end of the spring 30 is fitted into a projection 12 d projecting from the bottom 12 b of the cylinder 12 to prevent the spring 30 from being displaced. I have.
  • Fig. 15 shows the ridges and ridges on the inner peripheral surface of the reduced-diameter cylinder 12 A of the anti-slip pin unit 10 13 A
  • the ridges 13 on both sides of e 2 e This is an example in which the base is formed to have a length of 2 h to support the base of the ridge 32 b of the anti-slip pin 32.
  • the tip of the square line 12h is hooked on the uneven ridge 33 of the anti-slip pin 32, and the anti-slip pin 32 is in a protruding state.
  • FIG. 16 is a bottom view of a non-slip pin unit of another shape.
  • four thin linear recesses 32 c are formed at regular intervals in the axial direction of the anti-slip pin 32.
  • the inner peripheral surface of the reduced-diameter cylinder 12 A of the cylinder 12 there are four convex ridges 12 i with a sharp top that penetrate the concave ridges 32 c of the anti-slip pins 32. It is formed.
  • the tip of the ridge 1 2 i ⁇ ' is sharp.
  • the corner of the opening edge 1 2a of the ridge 1 2 i ⁇ The pin 32 is caught on the pin 32 and prevents the anti-slip pin 32 from entering the cylinder 12.
  • Fig. 17 shows the concave streak 32 of the anti-slip pin 32 of the anti-slip pin unit 10 in Fig. 16 and the protruding streak of the inner peripheral surface of the cylinder 12 2 i- This is an example in which a plurality of are formed.
  • the anti-slip pin 32 is connected to the protruding strip 1 2 i having a sharp tip in the uneven strip 13 of the cylinder 12.
  • Fig. 18 to Fig. 20 show the embodiment 4 shown.
  • FIG. 21 shows a modified example of the shape of the irregularities 33 on the outer peripheral surface of the anti-slip pin and the irregularities 13 on the inner peripheral surface of the cylinder 12.
  • Three concave stripes 1 2j are formed on the inner peripheral surface of the reduced diameter cylinder 12A, and two convexities are formed on the outer peripheral surface of the anti-slip pin 32 corresponding to each concave stripe 12j.
  • Article 32 2d is formed. The two peaks of each ridge 3 2 d are pointed.
  • the tip of the ridge 3 2 d of the anti-slip pin 32 is sharp, when the anti-slip pin 32 is tilted, the ridge 32 d is attached to the opening edge 12 a. Thus, the anti-slip pins 32 are prevented from immersing into the cylinder 12.
  • FIG. 22 shows another embodiment of the anti-slip pin unit 10.
  • the zigzag (lightning) irregularities 13 are formed on the inner peripheral surface of the shrinkable cylinder 12 A of the cylinder 12, and the anti-slip pins 32 are also irregular irregularities 33 on the outer peripheral surface. It is formed in a zigzag shape. Then, the anti-slip pin 32 is loosely fitted in the cylinder 12. The maximum outer diameter of the anti-slip pin 32 is formed smaller than the minimum inner diameter of the reduced-diameter cylinder 12A.
  • the anti-slip pins 32 have considerable play, and only when inclined significantly, the uneven strips 13 and 33 engage with each other and serve as the locking portion of the cylinder 12
  • the anti-slip pin 3 2 engages with the ridges 3 3 on the peripheral surface of the opening edge 1 2 a.
  • a convex portion may be integrally formed instead of the chip.
  • the cylinder of the anti-slip pin unit and the anti-slip pin may be formed of ceramic or synthetic resin material.
  • an elastic body such as rubber may be used instead of the spring.
  • an axial slit may be provided on the outer peripheral wall of the cylinder to reduce the weight of the anti-slip pin unit.

Description

明 糸田 書
発 明 の 名 称
防滑ピンュニ ッ 卜およびこれを用いた防滑タ イヤ
技 術 分 野
この発明は、 永雪路面における 自動車の発進時あるいは停止 時のス リ ッ プを防止するためにタ イヤに埋め込む防滑ピンュニ ッ 卜およびこれを用いた防滑タ イ ヤに関する。
背 景 技 術
従来、 永雪路面における 自動車の安全走行性を確保するため、 ス ノータ イヤに複数のスパイ ク （スタ ッ ドともいう） を打ち込 んだスノヽ。イ ク タ イヤが用い られている。
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 （乾燥路面） を走行する と、 自動車の自重が接地するそれぞれのスパイ ク ピンの先端に かかるため、 各スパイ 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。 また、 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。 さ ら に、 雪解けの頃には路面標識を 再度描いた り、 削 り取られた路面を補修するなど莫大な費用が 必要となる。
また、 スパイ ク タ イヤの欠点を解決するため、 スパイ ク を用 いない、 いわゆるスノ イ ク レ スタ イヤ （スタ ッ ド レスタ イヤ） も出現している。
このスタ ッ ド レ スタ イ ヤは、 ス ノ ータ イヤの.一種で、 低温で も硬化しに く い特殊配合ゴム を用いて、 また独特の細い溝を多 く 切る こ と （マルチサイ ジング） によって路面との接触面積を 増 し、 氷上の凹凸を包み込み、 摩擦抵抗の増加を図ったもので ある。 なお、 氷の温度が低い場合には、 スパイ クタイヤに劣ら ない摩擦抵抗を示すが、 表温が 0 °Cに近づく に従ってタ イヤと 路面との摩擦抵抗が低下 して しま う 。 このよう に氷雪の状態に よ り、 タ イヤの性能にバラツキが生じる。
また、 スタ ッ ド レスタ イ ヤに低温可塑剤をゴム組成物に加え る こ と によ り 、 低温時に ト レ ッ ドの硬度を低くすることが知ら れているが、 製造直後から 1年程はこの特性が保たれるが、 そ の後ゴム質の硬化が著し く なる。
一方、 スパイ ク タ イヤの使用を制限し、 交通事故を未然に防 ぐために、 塩化カルシ ウ ム等を散布して道路の融雪を積極的に 行う こ とも行われている。 し かし、 街路樹の枯死や水質汚染等 の二次公害が大きな問題となっている。
上記課題を解決するために、 本発明者は特願昭 5 8 — 6 2 5 4 0号 （特開昭 5 9 — 1 8 6 7 0 4号公報） の発明を し、 出願 した。 この発明を、 第 2 3 図を参照して説明する。
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 の中央に穿設した孔 3 a をスパイ ク ピン 5の中途部のシ ャ フ ト 5 a 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 の底面に抜け止めされている。 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 リ先方に突出 している。
スパイ ク ピン 5 を多数埋め込まれたタ ィャを装着した自動車 で、 氷雪が溶けて路面が露出 した道路を走行すると、 制動時に 接地する各スパイ ク ピン 5 が揺動して拡径首部 6 がシリ ンダ 2 の開口縁に係合し、 自動車が停止する までスパイ ク ピン 5先端 が ド レ ッ ド面から突出 したままの状態でぁ リ、 路面を多く削つ て しま う 。 また、 加速 · 制動時には、 スパイ ク ピン 5 に揺動方 向の大ぎな力が加わるので、 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。 しかし、 シャ フ ト部分を弾性体 3で支持されていたため、 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基部は強度的に十分ではなかった。 一方、 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 を支持しているシ リ ンダ 2 の径が大き く な リ、 スパイ ク の自重が大き く なつて しま う 。 さ ら に、 上記従来発明のよう 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 クどン 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 の顎都とシリ 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、 安定性に欠けていた。
また、 形状記憶合金を用いてスパイ ク ピンを突出入させるも のもあるが、 性能、 価格および耐久性の上で問題があ り、 実用 化に至っていない。
発 明 の 開 示
そこで、 本発明は、 路面の状態によって異なる路面の摩擦係 数の違いによって、 防滑ピンの路面に対する作用を調節するこ とができる タ イヤに複数埋め込まれた防滑ピンュニッ トおよび この複数の防滑ピンュニッ ト を埋設した防滑タ イヤを提供する こ と を 目的とする。
本発明は上記課題を解決するために次の構成を備えてなる。 すなわち、 タ イヤの外表面に穿設された穴内に防滑ピン先端 を突出させて埋め込み、 防滑効果を発揮する防滑ピンュニッ 卜 において、 先端側が開口され、 中途部から先端の間の内壁に軸 線方向に伸びる複数本の凸条が周方向に所定間隔をおいて設け られる と ともに、 先端開口端面の内端縁が係止部に形成され、 タ イヤ外表面に穿設した穴内に埋め込まれるシリ ンダと、
後端部に抜止部が形成されている と ともに、 外周面にシリ ン ダの凸条間の凹溝に遊嵌する軸線方向に伸びる凸条が形成され， 後端部の抜止部によ リ抜け止めされてシ リ ンダ内にその軸線方 向に進退自在に遊揷され、 かつシ リ ンダ内でシリ ンダの軸線に 対して傾斜した際シ リ ンダの係止部が外周に係止してシリ ンダ 内八の没入が規制される防滑ピン と、 ；
前記シ リ ンダ内に配設され、 防滑ピンの先端がシリ ンダ開口 縁から突出するよう に前記防滑ピンを抜止部の後方から付勢す る スプリ ング等の付勢手段と を具備する こ とを特徴とする。
上述のよ う に形成された防滑ピンユニ ッ トを、 タイヤの外周 面に穿設した複数の穴内にそれぞれ埋め込むことによ り防滑タ ィャが形成される。
本発明に係る防滑タ イヤを装着した自動車で、 乾燥路面を通 常の走行状態にて走行した場合には、 防滑ピンが路面に接地す る際に、 車体の重量によ り防滑ピンがスプリ 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、 防滑ピンは、 路面 との接地状態が解除される と、 スプリ ング等によ り防滑ピン後 端の抜止部が付勢されてタ イ ヤ表面から防滑ピン先端が突出す る。
また、 自動車が乾燥路面路において制動しても、 各タイヤの ト レ ッ ド部が路面を捕らえ、 接地する防滑ピン >には揺動方向の 力が加わ らないため、 防滑ピンはシ リ ンダ内に押し込まれ、 路 面の損傷をする こ と がない。
一方、 氷雪路面において、 自動車を制動した際には、 制動の 大きさ に応じて防滑ピンを揺動する方向の力が加わり、 この力 によ リ防滑ピンが傾斜して防滑ピンの外周面の凸条がシリ ンダ の内周面の凸条の開口縁の係止部と係合し、 防滑ピンがシリ ン ダ内に押 し込まれに く く な リ防滑ピン先端が突出した状態で確 実に保持され、 防滑効果が発揮される。 すなわち、 防滑ピンに 加わる水平方向の分力によ り 防滑ピンが突出状態とな り、 防滑 ピン によ り摩擦抵抗力 を確保する こ と ができる。 また、 防滑ピ 'ン に加わ り傾斜させる力は、 自動車の速度が大きいほど強い力 が加わ り 、 自動車の速度によつ T係合強さおよび防滑ピンの突 出長さも異なる。
また、 防滑ピンの後端部の拔止部を付勢手段にょ リ付勢する 構造と したため、 従来のよ う にシ リ ンダと防滑ピンとの間に弾 性体と しての ゴム材等を介在させる必要がな く 、 弾性体を損傷 させる こ と がない。 また、 防滑ピンと シ リ ンダとの間に弾性体 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 、 防 滑ピンの径を太く し充分な強度が得られる。
図 面 の 簡 単 な 説 明
第 1 図はタ イヤ内に防滑ピンュニ ッ トが埋め込まれた状態を 示すタ イヤの一部の断面図、 第 2図はタ イヤの内部構造を示す 破靳図、 第 3 図はタ イヤの ト レ ッ ド部を展開した部分平面図、 第 4 図は防滑ピンの斜視図、 第 5 図は防滑ピンユニッ トの底面 図、 第 6 図はタ イヤに埋め込まれた防滑ピンユニッ トの接地状 態を示す断面説明図、 第 7 図はタ イヤに埋め込まれた防滑ピン ュニ ッ 卜が接地してタ イヤがスリ ッ プした状態を示す断面説明 図、 第 8 図は防滑ピンの先端に設けたチップの変形例を示す防 滑ピンュニッ 卜の底面図、 第 9 図はシ リ ンダの開口縁に硬質の 口緣部材を設けた防滑ピンユニッ トの縱靳面図、 第 1 0図は係 合段部を防滑ピンの外周面中途部に全周にたわって設けた防滑 ピンの縱断面図、 第 1 1 図は （ a ) および （ b ) は防滑ピンの 支持構造を示す部分断面説明図および底面図、 第 1 2図は防滑 ピンに凸条を複数形成した例を示す防滑ピンュニッ 卜の底面図， 第 1 3 図は先端部分に凹凸条を形成していない防滑ピンを示す 縦断面図、 第 1 4 図はスプ リ ングの配置状態を変更した場合を 示す防滑ピンュニッ 卜 の縦断面図、 第 1 5図〜第 2 2図はそれ ぞれシ リ ンダ内周面の凹凸条と防滑ピン外周面の凹凸条の形状 を変更した防滑ピンユニ ッ トの底面図、 第 2 3図は従来例のス パイ ク タ イヤの一部を示す断面説明で図ある。
発 明 を 実 施 す る た め の 最 良 の 形 態
以下本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。
タ イヤ 1 1 は、 第 2 図に示すよう に、 コー ド布という縦糸ば かり のナイ ロ ン製の布を何枚も重ね、 これにゴムを しみこませ た力一カス 1 1 a と、 この外側にブレーカ一 1 1 b を何層かに 重ねて配し、 さ らにその外側に車両の重量を支え、 早い回転に よる路面との衝撃や摩擦に耐える厚いゴム層 1 1 c から構成さ れている。 このゴム層 1 1 c の外周面にはパターンが刻設され ト レ ッ ド部 1 1 d が形成されている。
タ イヤ 1 1 の ト レ ツ ド部 1 1 d全周の適宜位置に穿設された 多数の穴 1 5 に防滑ピンュニッ ト 1 0 がそれぞれ埋め込まれて いる （第 3 図参照） 。
各防滑ピンュニッ 卜 1 0 を構成する筒状のシ'リ ンダ 1 2後端 (タ イ ヤ 1 1 中心侧端部） には、 フ ラ ンジ部 1 4 が形成されて いる。 また、 各シ リ ンダ 1 2 内には、 防滑ピン 3 2 が遊揷され ている。
第 4 図を参照して防滑ピンについて説明する。 各防滑ピン 3 2 の周面の 3 ケ所に、 防滑ピン 3 2 の軸線方向に延びる凹条 3
2 a が刻設され、 防滑ピン 3 2 の周面に凹凸条 3 3 を形成して いる。 各凹条 3 2 a は、 後端を残すよ う にして先端側に開放し ている。 また、 各防滑ピン 3 2 の周面に刻設された凹条 3 2 a と凹条 3 2 a と の間に凸条 3 2 b · · が形成されている。 そし て、 各防滑ピン 3 2 の後端に残された部分を抜止部 2 0 とする， こ の抜止部 2 0 の外径は、 凸条 3 2 b の外径よ リ僅かに大きい , 各防滑ピン 3 2 の先端中央には硬質性のチップ 2 4 が固定され ている。
前記各シ リ ンダ 1 2 内壁の中途部から先端側には、 防滑ピン
3 2 の凹凸条 3 3 との形状にほぼ一致する、 内周面に凹凸条 1 3 が形成された縮怪シ リ ンダ部 1 2 Aが形成されている。 また. 各防滑ピン 3 2 と各縮径シ リ ンダ 1 2 Aとは僅かな隙間がある , 各シ リ ンダ 1 2 の後端側を拡径シ リ ンダ部 1 2 B と し、 各シ リ ンダ 1 2 の拡径シ リ ンダ部 1 2 B と縮径シ リ ンダ部 1 2 Aとの 境界部分に段部 1 6 が形成され、 この段部 1 6 に防滑ピン 3 2 の抜止部 2 0 が抜け止めされている。
各防滑ピン 3 2後端の拔止部 2 0 の後端面と、 各シリ ンダ 1 2 の底面 1 2 b の間に付勢手段と してのスプリ ング 3 0 が配置 され、 防滑ピン 3 2 をシ リ ンダ 1 2 の開口縁 1 2 a方向に付勢 している。
各防滑ピンユニ ッ ト 1 0 は、 前述するよう にタイヤ 1 1 の ト レ ツ ド部 1 1 d 内に埋め込まれている が、 各防滑ピン 3 2は、 ト レ ッ ド部 l i d から、 防滑ピン 3 2 の先端とチップ 2 4 が突 出している。 なお、 各防滑ピン 3 2 のチップ 2 4のみを突出さ せておいても良い。
続いて、 上述したタ イヤを 自動車に装着して、 走行した場合 の防滑ピンュニッ 卜の動作について説明する。
非氷雪路面 （乾燥路面） を 自動車が走行する場合について説 明する。
まず、 定速で走行する場合について説明する。
回転する タ イヤ 1 1 に埋め込まれている防滑ピンュニッ ト 1 0 の防滑ピン 3 2 の先端が路面に順次接地する。 接地する各防 滑ピン 3 2 は、 車体の重量等がピンに加わる荷重 （ピン荷重） の作用によ、リ スプリ ング 3 0 の付勢力に抗して各シリ ンダ 1 2 内に押し込まれる （第 6 図参照） 。 こ の時、 乾燥路面には、 各 スプリ ング 3 0 のわずかな反発力で各防滑ピン 3 2先端が当た るだけなので、 路面を損傷する こ と がない。
そ して、 接地した各防滑ピン 3 2 は路面との接地状態が解除 される と、 各スプリ ング 3 0 に付勢されて ト レッ ド面 l i d か ら防滑ピン 3 2 の先端が突出する。
なお、 乾燥路面では、 路面の摩擦係数が高いので、 接地する ト レ ッ ド部 1 1 d がスリ ップする こ とな く路面を しつ かり捕ら えて （グリ ップして） 、 タ イヤ 1 1 の回転力はそのまま前進す る力 と して作用する。 また、 乾燥路面に接地する防滑ピン 3 2 には、 ピン荷重の反作用によ り路面-からタイヤ中心に向かって 力が加わ り （防滑ピン 3 2 を傾斜させる水平方向の力が加わる こ と がない） 、 防滑ピン 3 2 はスムーズにシ リ ンダ 1 2内に没 入する。
自動車を制動した場合について説明する。 - 乾燥路面では、 自動車を制動しても路面の摩擦係数が高いの で、 卜 レ ッ ド部 l i d が滑る こ とな く 、 ト レ ッ ド部 l i dで路 面を グリ ッ プする こ と となる。 なお、 制動の際の衝撃は 卜 レツ ド部 l i d が吸収して しまい、 防滑ピン 3 2の先端に水平方向 の力 と して僅かに加わるが、 各防滑ピン 3 2 が接地する際に、 自動車の 自重などによ り加わる ピン荷重によって、 スプリ ング 3 0 の付勢力に杭して防滑ピン 3 2 がシ リ ンダ 1 2内に没入す る。
続いて、 氷雪路面を走行する場合について説明する。
氷雪路面では、 摩擦係数が低いのでタ イヤ 1 1 が滑り易い。 氷雪路面での定速走行では、 タ イヤ 1 1 が滑ることもあま り ない。 こ の場合でも、 防滑ピンユニ ッ ト 1 0 のズプリ ング 3 0 によ リ付勢される力によ リ接地状態の各防滑ピン 3 2先端が水 雪路面に若干突き刺さ る こ と となる。 このため、 自動車を制動 して タ イ ヤ 1 1 の接地する 卜 レ ツ ド部 1 1 d が滑ったと しても， 防滑ピン 3 2 によ り摩擦抵抗力を確保する こと ができる。
こ こで、 自動車を制動 した際の防滑ピンの動きについて説明 する 。
自動車を制動する と、 接地する ト レ ッ ド部 l i d が S方向に 滑る。 こ の と き、 逆向きの力 F がタ イヤ 1 1 の接地部分に加わ る。 この場合、 力 Fは、 乾燥路面に接地した ト レッ ド部 l i d が路面に作用する駆動力であ り 、 接地した ト レッ ド部 l i d が 滑っ たため接地している何本かの防滑ピン 3 2先端に作用する こ と となる 。 この と きの、 1 つの防滑ピンユニッ ト 1 0の防滑 ピン 3 2先端に加わる逆 S方向の力を仮想的な力 f とする。
防滑ピン 3 2 の先端に力 f が作用する と、 防滑ピン 3 2 が S 方向と逆方向に傾き、 防滑ピン 3 2 の外周面の'凹凸条 3 3 が、 0 シ リ ンダ 1 2 の内周面の凹凸条 1 3 の係止部と しての先端縁 1 2 a に咬み合う 。 この とき、 スプリ ング 3 0 も防滑ピン 3 2の 傾斜に伴って部分的に変形する。 このため、 防滑ピン 3 2 に上 方から加わる ピン荷重が加わっても防滑ピン 3 2が突出状態を 保持する。 なお、 上述するよ う に、 スプリ ング 3 0 によ り付勢 されて接地状態の各防滑ピン 3 2先端が水雪路面に若干突き刺 さっているので、 力 f の作用によ り各防滑ピン 3 2は突出状態 が確保されるのである。 そ して、 突出状態の防滑ピン 3 2が氷 雪路面に喰い込み、 タ イヤ 1 1 の制動作用が確保される （第 7 図参照） 。
なお、 自動車を制動してタ イヤ 1 1 がスリ ップ状態で上記防 滑ピン 3 2の作用によ り減速されるに従って、 防滑ピン 3 2の 先端に加わる力 f が徐々 に小さ く なるので、 低速になると ト レ ッ ド部 l i d が氷雪路面を捕らえるのでスリ ップしない。 また, 順次接地する各防滑ピン 3 2 は、 各防滑ピン 3 2 に加わる力 f の大きさ によって突出長さ が異なる。
一方、 タ イヤ 1 1 の接地部分の ト レ ッ ド部 l i d がスリ ップ しなく なる と、 接地する各防滑ピン 3 2 に加わる力 f が小さ く な り 、 防滑ピン 3 2 がシ リ ンダ 1 2 内に没入していく 。 また、 自動車が停止した際には、 防滑ピン 3 2の先端に加わる力 f が な く な り、 防滑ピン 3 2 にはピン荷重のみが加わること となり スプリ ング 3 0 の付勢力によ リ防滑ピン 3 2の先端が僅かに氷 雪路面に喰い込んだ状態となる。
また、 氷雪路面に喰い込んで傾斜していた各防滑ピン 3 2が 氷雪路面から離れる と、 水平方向の分力 （力 ） が解除され、 変形しているスプリ ング 3 0 が復元して抜止部 2 0 を押圧し、 速やかに各防滑ピン 3 2 をシ リ ンダ 1 2 の軸線と一致した位置 1 に苠して突出する こ と となる。
続いて、 氷雪路面、 例えば坂道での自動車の発進時の状態に ついて説明する。
自動車が駆動する と タ イヤ 1 1 の回転力が路面に作用 して前 進する。 しかし、 接地したタ イヤ 1 1 がスリ ップすると、 接地 部分のタ イヤ 1 1 には、 前進方向に力 f が作用する （制動時と 逆方向の力が作用する） 。 このため、 前述するよう に防滑ピン
3 2 がシ リ ンダ 1 2 の開口縁 1 2 a に係止され、 防滑ピン 3 2 が突出状態とな り摩擦抵抗力 を確保する ことができる。 このた め、 タ イヤ 1 1 のス リ ッ プの防止が図 られる。
' 上記説明において、 防滑ピン 3 2 の先端に力 f が加わった際 に、 防滑ピン 3 2 が傾き、 防滑ピン 3 2 の外周面の凹凸条 3 3 とシ リ ンダ 1 2 の内周面の凹凸条 1 3 が咬み合って防滑ピン 3 2 が突出状態を保持する こ と を述べた。 これに加えて、 防滑ピ ン 3 2 が傾斜した際に、 防滑ピン 3 2 の外周面の凹凸条 3 3 が シ リ ンダ 1 2 の凹凸条 1 3 の係止部たる開口縁 1 2 a に引っ掛 かるためである。
一方、 防滑ピンュニ ッ ト 1 0 のシ リ ンダ 1 2 と防滑ピン 3 2 との間隙に砂等が入っ たと しても、 タ イヤ 1 1 が高速で回転し ているため、 防滑ピン 3 2 の進退運動と遠心力によ り速やかに 取り除かれる。
続いて、 上記防滑タ イヤに用いる防滑ピンュニッ 卜について 1 つを取 り上げて説明する。
第 8 図は、 防滑ピン 3 2先端のチップ 2 4の形状を三角形状 に形成した実施例であ り 、 急制動時に防滑ピン 3 2 を回転させ るモーメ ン トが発生して防滑ピン 3 2 をシリ ンダ 1 2内に押し 込まれ難くする。 ' 2 第 9 図は、 防滑ピンユニッ ト 1 0 において、 シリ ンダ 1 2の 開口緣 1 2 a に、 シ リ ンダ 1 2 を形成する材質よ り固い硬質の 口縁部材 1 2 g を設けたものである。 また、 シリ ンダ 1 2の段 部 1 6 に係止する抜止部 2 0 を、 全周に突出するよう にしても 良い。
第 1 0 図は、 防滑ピンユニッ ト 1 0 を構成する防滑ピン 3 2 の断面を示している。 この防滑ピン 3 2 の外周面の凹凸条 3 3 の中途部に全周にわたって係合段部 3 3 a が形成されている。 この係合段部 3 3 a は、 防滑ピン 3 2 が傾いた際にシリ ンダ 1 2 の開口縁 1 2 a に係合する。 また、 係合段部 3 3 a は、 凸条 3 2 b あるいは凹 3 2 a のみに設ける ^う に しても良い。
また、 第 1 1 図 a ) 、 ( b ) こ示すよう に、 防滑ピンュニ ッ ト 1 0 において、 シ リ ンダ 1 2 の段部 1 6 に、 防滑ピン 3 2 の凸条 3 2 b を雨側方向から支持する突部 1 2 f を設けるよう に しても良い。 この場合、 防滑ピン 3 2 の各凸条 3 2 b の側面 が、 シ リ ンダ 1 2 の凹凸条 1 3面と接触することがないので、 防滑ピン 3 2 の進退がスムーズである。
上記実施例において、 防滑ピン 3 2 の周面の凸条 3 2 bや縮 径シ リ ンダ 1 2 Aの内周面の凹条の数は特に限定されることな く 、 多数形成するよ う に しても良い （第 1 2図参照） 。
第 1 3 図は防滑ピンの断面図である。 この防滑ピン 1 3 2の 外周面に形成されている凸条 3 2 b が下端まで形成されずに、 中途部まで形成されている。 この場合に、 防滑ピン 1 3 2の縮 径シ リ ンダ部 1 2 Aに摺動する部分に少なく とも凸条 3 2 b が 形成されていれば良い。
第 1 4 図は他の実施例を示めす防滑ピンュニッ ト 1 0 の断面 図を示めす。 ' 防滑ピン 2 3 2 の後端部に軸線方向の穴部 2 3 2 a が形され この穴部 2 3 2 a 内にスプリ ング 3 0 の先端が揷入されてい る。 また、 スプリ ング 3 0 の後端は、 シ リ ンダ 1 2の底面 1 2 b 内側に突設されている突部 1 2 d に嵌合して、 スプリ ング 3 0 の位置ずれを防止している。
第 1 5 図は、 防滑ピンユニ ッ ト 1 0 の縮径シ リ ンダ 1 2 Aの 内周面の凹凸条 1 3 の凸条 1 2 e の両側面の各先端緣を鋭角的 な角条 1 2 h に形成し、 防滑ピン 3 2 の凸条 3 2 b基部を支持 する よ う に してた例である。 この例では、 防滑ピン 3 2 が傾い た際に、 角条 1 2 h の先端が防滑ピン 3 2の凹凸条 3 3 にひつ かかり 、 防滑ピン 3 2 が突出状態となる。
第 1 6 図は、 他の形状の防滑ピンュニッ 卜の底面図である。 防滑ピン 3 2 の外周面に、 防滑ピン 3 2 の軸線方向に細い線状 の凹条 3 2 c が 4本、 等間隔に刻設されている。 一方、 シ リ ン ダ 1 2 の縮径シ リ ンダ 1 2 Aの内周面には、 防滑ピン 3 2の凹 条 3 2 c に侵入する、 頂部が尖っ た凸条 1 2 i が 4つ形成され ている。
この実施例では、 凸条 1 2 i · · ' の先端が尖っているので. 防滑ピン 3 2 が傾いた際には凸条 1 2 i · · ' の開口縁 1 2 a 側の角が防滑ピン 3 2 にひかかって防滑ピン 3 2のシリ ンダ 1 2 内への没入が妨げられる。
第 1 7 図は、 第 1 6 図の防滑ピンユニ ッ ト 1 0 の防滑ピン 3 2 の凹条 3 2 c ' · ' とシ リ ンダ 1 2 の内周面の凸条 1 2 i - • · を複数形成した例である。
また、 第 1 6 図および第 1 7 図に示した実施例と同様に、 防 滑ピン 3 2 をシ リ ンダ 1 2 の凹凸条 1 3 のなかで先端が尖がつ た凸条 1 2 i · · ' に形成した実施例を第 1 8図〜第 2 0 図に 4 示す。
第 2 1 図は、 防滑ピンの外周面の凹凸条 3 3 と、 シ リ ンダ 1 2 の内周面の凹凸条 1 3 の形状の変形例を示す。 縮径シリ ンダ 1 2 Aの内周面の 3本の凹条 1 2 j が形成され、 各凹条 1 2 j に対応して防滑ピン 3 2 の外周面に 2つの山形に形成された凸 条 3 2 d が形成されている。 各凸条 3 2 d の 2つの山は先端が 尖っている。
この実施例では、 防滑ピン 3 2 の凸条 3 2 d の先端が尖って いるので、 防滑ピン 3 2 が傾いた際には凸条 3 2 d · · · が開 口縁 1 2 a にひかかって防滑ピン 3 2 のシリ ンダ 1 2内への没 入が妨げられる。
第 2 2 図は、 防滑ピンユニ ッ ト 1 0 の他の実施例を示す。 シ リ ンダ 1 2 の縮怪シ リ ンダ 1 2 Aの内周面にジグザグ状 （ 稲妻状） の凹凸条 1 3 が形成される と ともに、 防滑ピン 3 2外 周面の凹凸条 3 3 もやは り ジグザグ状に形成されている。 そし て、 シ リ ンダ 1 2内に防滑ピン 3 2 が遊嵌している。 防滑ピン 3 2 の最大外径は、 縮径シ リ ンダ 1 2 Aの最小内径よ り小さ く 形成されている。 このため、 防滑ピン 3 2 にはかな りの遊びが あ り、 かな り傾斜した場合にのみ互いの凹凸条 1 3、 3 3 が咬 み合う と ともに、 シ リ ンダ 1 2 の係止部たる開口縁 1 2 a に防 滑ピン 3 2周面の凹凸条 3 3 が係止する。
なお、 上記各実施例において、 チップに代えて一体に凸部を 形成しても良い。 また、 防滑ピンュニッ 卜のシリ ンダや防滑ピ ンをセラ ミ ッ クや合成樹脂材等で形成しても良い。 また、 スプ リ ングに替えてゴム等の弾性体を用いても良い。 さ らに、 防滑 ピンユニ ッ トの重量を軽くするために、 シ リ ンダ外周壁に軸線 方向のス リ ッ ト を設けるよ う に しても良い。 ，

Claims

5 特 許 請 求 の 範 囲
. タ イヤの外表面に穿設された穴内に防滑ピン先端を突出さ せて埋め込み、 防滑効果を発揮する防滑ピンユニッ トにおい て、
先端側が開口され、 中途部から先端の間の内壁に軸線方向 に伸びる複数本の凸条が周方向に所定間隔をおいて設けられ る と とも に、 先端開口端面の内端縁が係止部に形成され、 タ ィャ外表面に穿設した穴内に埋め込まれるシ リ ンダと、
後端部に抜止部が形成されている と ともに、 外周面にシリ ンダの凸条間の凹溝に遊嵌する軸線方向に伸びる凸条が形成 され、 後端部の抜止部によ リ抜け止めされてシリ ンダ内にそ の軸線方向に進退自在に遊揷され、 かつシリ ンダ内でシリ ン ダの軸線に対して傾斜した際シ リ ンダの係止部が外周に係止 してシ リ ンダ内への没入が規制される防滑ピンと、
前記シ リ ンダ内に配設され、 防滑ピンの先端がシリ ンダ開 口縁から突出する よ う に前記防滑ピン を抜止部の後方から付 勢するスプ リ ン グ等の付勢手段と を具備する こ と を特徴とす る防滑ピンュニ ッ 卜 。
. シ リ ンダ内壁に形成された凸条の頂部を、 先細に形成した こ と を特徴とする請求項 1記載の防滑ピンュニッ ト。
. 防滑ピン周面の凸条の頂部を、 先細に形成したこと を特徴 とする請求項 1記載の防滑ピンュニッ 卜。
. 防滑ピンの抜止部基部の凸条両側面を凸部で支持したこ と を特徴とする請求項 1記載の防滑ピンュニッ 卜。
. シ リ ンダの係止部に硬質の口緣部材を設けたこと を特徴と する請求項 1記載の防滑ピンュニッ 卜。
. 防滑ピン先端に硬質性のチッ プを固定した'こ とを特徴とす 6 る請求項 1 記載の防滑ピンュニッ ト。
. 防滑ピン先端のチッ プを平面三角形状に形成したこと を特 徴とする請求項 6記載の防滑ピンュニッ ト。
. タ イヤの外周面に穿設した穴内に、
先端側が開口され、 中途部から先端の間の内壁に軸線方向 に伸びる複数本の凸条が周方向に所定間隔をおいて設けられ る と とも に、 先端開口端面の内端縁が係止部に形成され、 タ ィャ外表面に穿設した穴内に埋め込まれるシリ ンダと、 後端 部に拔止部が形成されている と とも に、 外周面にシリ ンダの 凸条間の凹溝に遊嵌する軸線方向に伸びる凸条が形成され、 後端部の抜止部によ リ抜け止めされてシリ ンダ内にその軸線 方向に進退自在に遊揷され、 かつシ リ ンダ内でシリ ンダの軸 線に対して傾斜した際シ リ ンダの係止部が外周に係止してシ リ ンダ内への没入が規制される防滑ピンと、 前記シリ ンダ内 に配設され、 防滑ピンの先端がシ リ ンダ開口縁から突出する よう に前記防滑ピンを抜止部の後方から付勢するスプリ ング 等の付勢手段とから成る防滑ピンュニッ ト を埋め込んだこ と を特徴とする防滑タ ィャ。
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