CN104968511A - 防滑钉和充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

一种防滑钉，装配于充气轮胎的胎面部的防滑钉安装用孔，具有：顶端部，其与路面接触；和埋设基部，其埋设在胎面部内，通过所述底部和所述躯干部从防滑钉安装用孔的侧面受到按压而固定所述防滑钉。埋设基部在一个方向上延伸，具备凸缘状的底部和设置在所述底部与所述顶端部之间设置的凸缘状的躯干部。在所述底部的与所述防滑钉安装用孔的侧面接触的外周侧面上，沿着所述外周侧面形成有多个第1凹部，在所述躯干部的与所述防滑钉安装用孔的侧面接触的外周侧面上，沿着所述外周侧面形成有多个第2凹部。所述底部的所述第1凹部和所述躯干部的所述第2凹部设置在所述埋设基部的外周侧面的相同的周上位置。

Description

防滑钉和充气轮胎
技术领域
本发明涉及在充气轮胎的胎面部装配的防滑钉和装配有该防滑钉的充气轮胎。
背景技术
以往以来，在冰雪路用轮胎中，在轮胎的胎面部装配有防滑钉(studpin)，在冰上路面上能够得到抓地力。
通常，防滑钉被埋入到设置于胎面部的防滑钉安装用孔。此时，防滑钉以扩张孔径的方式紧紧地埋入孔内，以使得防滑钉不会因在轮胎滚动期间从路面接受的制动驱动力和/或横向力而从防滑钉安装用孔脱落。
作为防滑钉，已知有提高冰上性能、实现轻量化的轮胎用钉(防滑钉)(专利文献1)。该防滑钉具备：柱体，其从沿着中心轴的方向的一端面侧嵌入形成于轮胎的胎面表面的有底孔而安装于胎面表面；和销，其从沿着所述柱体的中心轴的方向的另一端面在沿着所述中心轴的方向上突出。并且，所述销由具备凹陷部的不规则形柱体形成，该凹陷部是将从所述柱体的另一端面突出并在沿着所述柱体的中心轴的方向上延长的圆柱体的跨另一端面和周面的部分除去而形成的部位。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2012/117962号
发明内容
发明要解决的问题
使用防滑钉的冰雪路用轮胎不仅在冰上路面上滚动，还在路面的表面比冰上路面硬的水泥路面和/或柏油路面上滚动，因此，防滑钉的脱落比较多。
在装配有上述防滑钉的充气防滑轮胎中也存在如下情况：在水泥路面和/或柏油路面上，因在制动驱动时和/或转向时轮胎从路面接受的力而频繁发生防滑钉的脱离(以后，称作销脱离)。当防滑钉在路面上的抓挠力增加时，也存在如下情况：该抓挠力超过轮胎的胎面橡胶构件想要保持防滑钉的力，从而导致防滑钉大量脱离。因此，在上述充气防滑轮胎中，也要求进一步改善销脱离。
本发明的目的在于提供一种既提高充气轮胎的冰上性能、又不容易从充气轮胎脱离的防滑钉，并且提供一种装配有该防滑钉的充气轮胎。
用于解决问题的手段
本发明的一技术方案是在充气轮胎的胎面部的防滑钉安装用孔装配的防滑钉。
该防滑钉具有：
顶端部，其从胎面部突出而与路面接触；
和埋设基部，其在一个方向上延伸，具备设置在与所述顶端部相反侧的端的凸缘状的底部和设置在所述底部与所述顶端部之间的凸缘状的躯干部，埋设于装配所述防滑钉的充气轮胎的胎面部内，通过所述底部和所述躯干部从防滑钉安装用孔的侧面受到按压而固定所述防滑钉。
所述底部，在与所述防滑钉安装用孔的侧面接触的外周侧面上，具备沿着所述外周侧面形成的多个第1凹部，所述躯干部，在与所述防滑钉安装用孔的侧面接触的外周侧面上，具备沿着所述外周侧面形成的多个第2凹部。
所述底部的所述第1凹部和所述躯干部的所述第2凹部设置在所述埋设基部的外周侧面的相同的周上位置。
优选，在所述顶端部的外周侧面上，沿着所述外周侧面的周形成有至少1个以上的凹陷，所述凹陷、所述第1凹部以及所述第2凹部设置在所述顶端部的外周侧面和所述埋设基部的外周侧面的相同的周上位置。
另外，优选，在所述埋设基部的所述底部的外周侧面的周上，在所述第1凹部之间形成有第1凸部，所述第1凸部的沿着所述底部的形状是具有曲率半径R1的第1圆弧形状，所述曲率半径R1等于与所述埋设基部的延伸方向正交的宽度方向上的所述底部的最大尺寸的一半、或者大于所述最大尺寸的一半。
优选，所述第1凹部的沿着所述外周侧面的形状是第3圆弧形状，所述第3圆弧形状的曲率半径R3大于所述第1圆弧形状的曲率半径R1。
优选，所述第1凹部的沿着所述外周侧面的长度比所述第1凸部的所述埋设基部的沿着外周侧面的长度长。
另外，优选，在所述埋设基部的所述躯干部的外周侧面的周上，在所述第2凹部之间形成有第2凸部，所述第2凸部的沿着所述躯干部的形状是具有曲率半径R2的第2圆弧形状，所述曲率半径R2等于与所述埋设基部的延伸方向正交的宽度方向上的所述躯干部的最大尺寸的一半、或者大于所述最大尺寸的一半。
优选，所述第2凹部的沿着所述外周侧面的形状是第4圆弧形状，所述第4圆弧形状的曲率半径R4大于所述第2圆弧形状的曲率半径R2。
优选，所述第2凹部的沿着所述外周侧面的长度比所述第2凸部的沿着所述埋设基部的外周侧面的长度长。
优选，与所述埋设基部的延伸方向正交的宽度方向上的所述底部的最大尺寸L1比所述躯干部的所述宽度方向上的最大尺寸L2长，所述底部的所述宽度方向上的最小尺寸L4比所述躯干部的所述宽度方向上的最小尺寸L5长，
所述躯干部的所述最大尺寸L2比所述底部的所述最小尺寸L4长。
另外，优选，所述底部的与所述埋设基部的延伸方向正交的宽度方向上的最大尺寸L1与所述宽度方向上的所述躯干部的最大尺寸L2之比L1/L2大于1.0且为1.5以下。
优选，所述躯干部的与所述防滑钉的所述埋设基部的延伸方向正交的宽度方向上的最大尺寸L2与所述宽度方向上的所述顶端部的最大尺寸L3之比L2/L3为1.5以上且3.5以下。
优选，在将所述防滑钉的所述埋设基部的延伸方向设为高度方向、将从与所述顶端部相反侧的所述埋设基部的底部的底面到所述顶端部的端为止的高度设为H1、将从所述底面到所述底部的上端为止的高度设为H2时，所述高度H1与所述高度H2之比H1/H2为6.0～9.0。
本发明另一技术方案是一种充气轮胎，其特征在于，在充气轮胎的胎面部的所述防滑钉安装用孔装配有所述防滑钉。
此时，优选，所述防滑钉安装用孔与所述底部抵接的所述防滑钉安装用孔的侧面是沿着所述防滑钉安装用孔的周上的圆筒形状的曲面，
与所述埋设基部的延伸方向正交的宽度方向上的所述底部的最小尺寸L4比所述防滑钉安装用孔的与所述底部抵接的所述曲面的所述圆筒形状的直径长。
另外，优选，所述防滑钉安装用孔的与所述躯干部抵接的所述防滑钉安装用孔的侧面是沿着所述防滑钉安装用孔的周上的圆筒形状的曲面，
与所述埋设基部的延伸方向正交的宽度方向上的所述躯干部的最小尺寸L5比所述防滑钉安装用孔的与所述躯干部抵接的所述曲面的所述圆筒形状的直径长。
发明的效果
根据上述技术方案，能够提供一种既提高充气轮胎的冰上性能、又不容易从充气轮胎脱离的防滑钉。另外，能够提供一种防滑钉的脱落比以往要少、且冰上性能提高的装配有防滑钉的充气轮胎。
附图说明
图1是示出本实施方式的充气轮胎的截面的轮胎剖视图。
图2是将本实施方式的轮胎的胎面花纹在平面上展开的胎面花纹的一部分的平面展开图。
图3是本实施方式的防滑钉的外观立体图。
图4A是在本实施方式的胎面部装配的防滑钉的侧视图。
图4B是定义本实施方式的防滑钉的尺寸的图。
图5是说明本实施方式的防滑钉的动作的图。
图6A是说明在比L1/L2大于1.0时防滑钉从胎面橡胶接受的力的图。
图6B是说明在比L1/L2小于1.0时防滑钉从胎面橡胶接受的力的图。
图7A是作为与本实施方式不同的其他实施方式的防滑钉的外观立体图。
图7B是图7A所示的防滑钉的侧视图。
具体实施方式
(轮胎的整体说明)
以下，对本实施方式的充气轮胎进行说明。图1是示出本实施方式的充气轮胎(以后，称作轮胎)10的截面的轮胎剖视图。轮胎10是在胎面部埋入有防滑钉的带钉防滑轮胎。
轮胎10例如是乘用车用轮胎。乘用车用轮胎是指在JATMA YEARBOOK 2012(日本自动车轮胎协会规格)的A章中所规定的轮胎。另外，也能够应用于B章中规定的小型卡车用轮胎和C章中规定的卡车及公共汽车用轮胎。
以后具体说明的各花纹要素的尺寸的数值是乘用车用轮胎的数值例，充气轮胎不限于这些数值例。
以后说明的轮胎周向是指在以轮胎旋转轴为中心使轮胎10旋转时、胎面表面旋转的方向(双旋转方向)，轮胎径向是指以与轮胎旋转轴正交的方式延伸的放射方向，轮胎径向外侧是指在轮胎径向上远离轮胎旋转轴的一侧。轮胎宽度方向是指与轮胎旋转轴方向平行的方向，轮胎宽度方向外侧是指远离轮胎10的轮胎中央线CL的两侧。
(轮胎构造)
作为骨架材料，轮胎10具有胎体帘布层12、带束层14以及胎圈芯16。轮胎10在这些骨架材料的周围主要具有胎面橡胶构件18、胎侧橡胶构件20、胎边芯橡胶构件22、轮辋缓冲橡胶构件24以及内衬橡胶构件26。
胎体帘布层12包括在一对圆环状的胎圈芯16之间卷绕而形成为环形形状的、以橡胶覆盖有机纤维而成的胎体帘布材料12a、12b。在图1所示的轮胎10中，虽然胎体帘布层12由胎体帘布材料12a、12b构成，但也可以由1个胎体帘布材料构成。在胎体帘布层12的轮胎径向外侧设置有由2张带束材料14a、14b构成的带束层14。带束层14是相对于轮胎周向以例如20～30度的预定角度倾斜配置的、在钢丝帘线覆盖橡胶而成的构件，下层的带束材料14a在轮胎宽度方向上的宽度比上层的带束材料14b的宽度宽。2层带束材料14a、14b的钢丝帘线的倾斜方向彼此逆向。因此，带束材料14a、14b成为交错层，抑制由填充的空气压引起的胎体帘布层12的膨胀。
在带束层14的轮胎径向外侧设置有胎面橡胶构件18，在胎面橡胶构件18的两端部连接胎侧橡胶构件20而形成有侧壁部。胎面橡胶构件18由2层橡胶构件构成，具有设置于轮胎径向外侧的上层胎面橡胶构件18a和设置于轮胎径向内侧的下层胎面橡胶构件18b。在胎侧橡胶构件20的轮胎径向内侧的端设置有轮辋缓冲橡胶构件24，与装配轮胎10的轮辋接触。在胎圈芯16的轮胎径向外侧，以夹在卷绕于胎圈芯16周围之前的胎体帘布层12的部分与卷绕于胎圈芯16周围之后的胎体帘布层12的部分之间的方式设置有胎边芯橡胶构件22。在面向由轮胎10和轮辋包围的填充空气的空腔区域的轮胎10的内表面设置有内衬橡胶构件26。
另外，轮胎10具备从带束层14的轮胎径向外侧覆盖带束层14的、以橡胶覆盖有机纤维而成的带束保护层28。
虽然轮胎10具有这样的轮胎构造，但本发明的充气轮胎的轮胎构造不限于图1所示的轮胎构造。
(胎面花纹)
图2是将轮胎10的胎面花纹30在平面上展开的胎面花纹的一部分的平面展开图。轮胎10中，如图2所示，指定了表示轮胎周向的一个朝向的旋转方向R。旋转方向R的朝向由在轮胎10的侧壁表面上设置的数字、记号等显示并指定。在图2中，省略了装配于胎面部的防滑钉的图示。防滑钉(参照图3)装配于图2所示的销安装用孔(图2中的黑圆点部分)。
胎面花纹30具有周向主槽32、34、第1倾斜槽36、第2倾斜槽38以及第3倾斜槽40。第1倾斜槽36、第2倾斜槽38以及第3倾斜槽40在轮胎周向(图2的上下方向)上以预定的间隔形成有多个。
周向主槽32、34设置在从轮胎中央线CL向轮胎宽度方向外侧离开相同距离的位置，在轮胎周向上呈直线状延伸。
第1倾斜槽36从周向主槽32、34之间的轮胎陆部的区域向与作为轮胎周向的一个方向的轮胎旋转方向R相反的方向(在图2中是上方)延伸，且向轮胎宽度方向外侧延伸。第1倾斜槽36以逐渐扩大槽宽的方式延伸到胎面部的胎肩区域，从胎肩区域起急剧改变倾斜角度而朝向轮胎周向、即与轮胎旋转方向R相反的方向延伸，到达花纹结束线E。
第2倾斜槽38从周向主槽32、34的轮胎宽度方向外侧的陆部内的区域向与轮胎旋转方向R相反的方向(在图2中是上方)延伸，且向轮胎宽度方向外侧延伸。第2倾斜槽38形成为与第1倾斜槽36并行。第2倾斜槽38以逐渐扩大槽宽的方式延伸到胎面部的胎肩区域，从胎肩区域起急剧改变倾斜角度而朝向轮胎周向、即与轮胎旋转方向R相反的方向延伸，到达花纹结束线E。第2倾斜槽38设置于在轮胎周向上相邻设置的2个第1倾斜槽36之间。
第3倾斜槽40从第1倾斜槽36的中途起，横穿在轮胎周向上相邻的第2倾斜槽38，进而横穿在轮胎周向上与第2倾斜槽38相邻的第1倾斜槽36，并在胎肩区域闭止。第3倾斜槽40向轮胎周向的一个方向、即与轮胎旋转方向R相反的方向(在图2中是上方)延伸，且向轮胎宽度方向外侧延伸。
在这样的胎面花纹30中，在防滑钉安装用孔(图2中的实心圆部分)装配后述的防滑钉50。
第1周向主槽32、34、第1倾斜槽36、第2倾斜槽38以及第3倾斜槽40的槽深例如为8.5～10.5mm，槽宽例如为最大12mm。图2所示的胎面花纹是一例，装配本实施方式的防滑钉的轮胎的胎面花纹不限于图2所示的形态。
(防滑钉)
图3是本实施方式的防滑钉50的外观立体图。图4A是装配于胎面部的防滑钉50的侧视图，图4B是定义防滑钉50的尺寸的图。
防滑钉50主要具有顶端部52和埋设基部54。埋设基部54埋设在装配防滑钉50的充气轮胎的胎面部的防滑钉安装用孔内，从防滑钉安装用孔的侧面受到按压而紧固，从而将防滑钉50固定于轮胎10。埋设基部54与顶端部52连接。埋设基部54包括躯干部56、底部58以及胫部60。底部58位于与顶端部52相反侧的端。防滑钉50中，底部58、胫部60、躯干部56以及顶端部52依次沿着方向X形成。方向X是埋设基部54所延伸的延伸方向。
如图4A所示，顶端部52是在装配于胎面部时从胎面表面突出的部分，与路面接触而抓挠冰。顶端部52是从埋设基部54的上端面54a突出为柱形状的部分，柱形状的截面具有顶点的角圆化的大致4边形形状的4边凹成凹状而得到的凹陷52a。即，在顶端部52的外周侧面上，沿着防滑钉50的周向Y(参照图3)、即沿着外周侧面形成有4个凹陷52a。在本实施方式中，虽然凹陷52a设置于4个外周侧面，但也优选是设置至少1个以上、即1个、2个、3个或5个等的形态。
躯干部56是位于顶端部52与底部58之间、与顶端部52连接的凸缘状的部分。换言之，顶端部52形成为载置于躯干部56的上端面54a。躯干部56在装配于轮胎10时被埋设在胎面橡胶构件18内。在躯干部56的从防滑钉安装用孔的侧面受到按压的外周侧面上，形成有在沿着防滑钉50的周向Y观察时为凹陷形状的第2凹部56a。即，第2凹部56a朝向与周向Y正交的径向内侧凹陷。该外周侧面与胎面部的胎面橡胶构件18接触而被按压、紧固，因此，通过摩擦力来约束防滑钉50的运动。
若对躯干部56进行具体说明，则躯干部56的截面成为顶点圆化的大致4边形形状的4边凹陷而形成有4个第2凹部56a的形状。在本实施方式中，虽然第2凹部56a在外周侧面设置有4个，但第2凹部56a也可以设置至少2个以上、即2个、3个、5个、6个等。躯干部56的截面也可以不是顶点圆化的大致4边形形状，也可以是大致3角形形状、5边形形状、6边形形状等大致多边形形状。在该情况下，优选在大致多边形形状的至少2边中，边凹陷而形成有第2凹部56a。当然，也可以在大致多边形形状的一部分边或所有边中、即2边、3边、4边、5边、6边等中，边凹陷而形成多个第2凹部56a。
在埋设基部54的躯干部56的外周侧面的周上，在周向Y上相邻的2个第2凹部56a之间形成有向外侧突出的第2凸部56b，第2凸部56b的沿着外周侧面的形状、即将第2凸部56b沿着宽度方向切断时的截面形状是具有曲率半径R2的第2圆弧形状。该曲率半径R2优选等于与埋设基部54的延伸方向正交的宽度方向上的躯干部56的最大尺寸L2的一半、或者大于最大尺寸L2的一半。通常，躯干部56被压入到设置于轮胎10的胎面部的截面为圆形状的防滑钉安装用孔，躯干部56按照躯干部56的最大尺寸来扩张胎面橡胶构件18。因此，在躯干部56的曲率半径大于上述最大尺寸的一半的情况下，形成躯干部56从胎面橡胶构件接受的紧固力沿着第2凸部56b的周向10Y恒定的分布、或者具有紧固力高的部分的分布。因此，能够抑制躯干部56向周向Y旋转。
另外，躯干部56的第2凹部56a的沿着外周侧面的形状、即将第2凹部56a沿着宽度方向切断时的截面形状是朝向躯干部56的内侧呈凹形状的第4圆弧形状，该第4圆弧形状的曲率半径R4优选大于第2凸部56b的第2圆弧形状的曲率半径R2。在躯干部56的第2凹部56a的第4圆弧形状的曲率半径R4为第2凸部56b的第2圆弧形状的曲率半径R2以下的情况下，躯干部56的第2凹部56a的凹陷深度变得过大，在埋设基部54被压入到防滑钉安装用孔时，胎面橡胶构件18难以进入第2凹部56a的凹陷部分，抑制躯干部56向周向Y旋转的作用降低。
另外，躯干部56的第2凹部56a的沿着外周侧面的长度优选比躯干部56的第2凸部56b的沿着外周侧面的长度长。通过使第2凹部56a的沿着外周侧面的长度比躯干部56的第2凸部56b的沿着外周侧面的长度长，能够提高抑制躯干部56向周向Y旋转的作用。
底部58位于与顶端部52相反侧的端部，形成为凸缘状。在凸缘状的底部58的与防滑钉安装用孔接触的外周侧面上，形成有第1凹部58a。具体而言，底部58的截面是顶点圆化的大致4边形形状，该大致4边形形状的4边凹陷而形成有4个第1凹部58a。底部58的截面也可以不是顶点圆化的大致4边形形状，也可以是大致3角形形状、5边形形状、6边形形状等大致多边形形状。在该情况下，优选在大致多边形形状的至少2边中，边凹陷而形成有第1凹部58a。当然，也可以在大致多边形形状的一部分边或所有边中、即2边、3边、4边、5边、6边等中，边凹陷而形成有多个第1凹部58a。
埋设基部54的底部58的第1凹部58a和躯干部56的第2凹部56a设置在埋设基部54的周向Y上的外周侧面的相同的周上位置。通过这样设置底部58的第1凹部58a和躯干部56的第2凹部56a，如后述实施例所示，耐防滑钉脱离性能提高。优选，底部58的第1凹部58a的数量和躯干部56的第2凹部56a的数量相同，底部58的第1凹部58a和躯干部56的第2凹部56a均设置在周向Y上的相同的周上位置。在此，所谓周上位置相同，是指在以与周向Y正交的某1个径向为基准方向而确定了周上的方位角时，周向Y上的第2凹部56a的中心位置和周向Y上的第1凹部58a的中心位置的方位角之差为5度以下。
另外，在埋设基部54的底部58的外周侧面的周上，在周向Y上相邻的2个第1凹部58a之间形成有向外侧突出的第1凸部58c，第1凸部58c的沿着底部58的Y方向的形状、即将第1凸部58c沿着宽度方向切断时的截面形状是具有曲率半径R1的第1圆弧形状。曲率半径R1优选等于与埋设基部54的延伸方向正交的宽度方向上的底部58的最大尺寸的一半、或者大于最大尺寸的一半。通常，底部58被压入到在轮胎10的胎面部设置的截面为圆形状的防滑钉安装用孔，底部58按照底部58的最大尺寸来扩张胎面橡胶构件。因此，在底部58的第1凸部58c的曲率半径R1等于上述最大尺寸的一半、或者大于最大尺寸的一半的情况下，形成底部58从胎面橡胶构件18接受的紧固力沿着第1凸部58c的周向Y恒定的分布、或者具有紧固力高的部分的分布。因此，能够抑制底部58向周向Y旋转。
另外，底部58的第1凹部58a的沿着外周侧面的形状、即将第1凹部58a沿着宽度方向切断时的截面形状是朝向底部58的内侧呈凹形状的第3圆弧形状，该第3圆弧形状的曲率半径R3优选大于第1凸部58c的第1圆弧形状的曲率半径R1。在底部58的第1凹部58a的第3圆弧形状的曲率半径R3为第1凸部58c的第1圆弧形状的曲率半径R1以下的情况下，底部58的第1凹部58a的凹陷深度变得过大，在埋设基部54被压入到防滑钉安装用孔时，胎面橡胶构件18难以进入第1凹部58a的凹陷部分，抑制底部58向周向Y旋转的作用下降。
另外，底部58的第1凹部58a的沿着外周侧面的长度优选比底部58的凸部58a的沿着外周侧面的长度长。通过使第1凹部58a的沿着外周侧面的长度比底部58的第1凸部58c的沿着外周侧面的长度长，能够提高抑制躯干部56向周向Y旋转的作用。
胫部60是连接躯干部56和底部58的部分，截面比躯干部56和底部58小。胫部60的截面形成为圆形状，在胫部60的外周侧面没有形成凹部。
顶端部52和埋设基部54既可以由相同的金属材料制成，也可以由不同的金属材料制成。例如，顶端部52和埋设基部54可以由铝构成。另外，也可以是顶端部52由碳化钨构成、而埋设基部54由铝构成。在顶端部52和埋设基部54由不同的金属材料构成的情况下，通过将设置于顶端部52的未图示的突出部打入到埋设基部54的未图示的孔而与其嵌合，从而将顶端部52固定于埋设基部54。
这样，在防滑钉50的埋设基部54的与胎面橡胶构件接触的外周侧面上，沿着外周侧面的周(沿着周向Y)形成有多个凹部。因此，能够抑制接受了装配于轮胎10的防滑钉50从路面接受的抓挠力的反力的防滑钉50如图5所示以方向X(参照图4A)为中心进行旋转的运动。图5是对本实施方式的防滑钉50的动作进行说明的图。当产生了该运动时，如拔出红酒的软木塞的情况那样，防滑钉50容易从防滑钉安装用孔脱离。因此，在本实施方式中，为了抑制如图5所示的箭头方向的运动，在埋设基部54的与胎面橡胶构件接触的外周侧面形成凹部。防滑钉安装用孔的截面与防滑钉50的截面相比极小，构成防滑钉安装用孔的侧面的胎面橡胶构件18推压防滑钉50的外周侧面来紧固防滑钉50，因此，在该外周侧面存在凹部时，胎面橡胶构件会进入该凹部。进入到该凹部的胎面橡胶构件阻止防滑钉50的图5所示的箭头方向的运动。此时，埋设基部54的底部58的第1凹部58a和躯干部56的第2凹部56a设置在埋设基部54的周向Y上的外周侧面的相同的周上位置。由此，进入到凹部的胎面橡胶构件能够更有效地阻止防滑钉50的图5所示的箭头方向的运动。
此外，在将以从防滑钉50的埋设基部54朝向顶端部52延伸的方式配置的方向设为高度方向(图4A中的方向X)、将与高度方向正交的方向设为宽度方向时，将底部58的宽度方向上的最大尺寸设为L1，将躯干部56的宽度方向上的最大尺寸设为L2，将顶端部52的宽度方向上的最大尺寸设为L3。将底部58的宽度方向上的最小尺寸设为L4，将躯干部56的宽度方向上的最小尺寸设为L5。
此时，优选，底部58的最大尺寸L1比躯干部56的最大尺寸L2长，底部58的最小尺寸L4比躯干部56的最小尺寸L5长，躯干部56的最大尺寸L2比底部58的最小尺寸L4长。通过设定这样的尺寸，能够保持底部58和躯干部56从胎面橡胶构件18接受的紧固力的平衡，提高防滑钉50的耐防滑钉脱离性。
另外，在轮胎10中，在将防滑钉50压入防滑钉安装用孔时，在与底部58接触的防滑钉安装用孔的侧面是沿着防滑钉安装用孔的周上的圆筒形状的曲面的情况下，底部58的最小尺寸L4优选比与底部58抵接的防滑钉安装用孔的上述曲面的圆筒形状的直径长。由此，胎面橡胶构件18进入底部58的第1凹部58a的凹陷部分，胎面橡胶构件18能够紧固底部58，并且能够抑制底部58向周向Y旋转。
在与躯干部56接触的防滑钉安装用孔的侧面是沿着防滑钉安装用孔的周上的圆筒形状的曲面的情况下，躯干部56的最小尺寸L5优选比防滑钉安装用孔的与躯干部56抵接的上述曲面的圆筒形状的直径长。由此，胎面橡胶构件18进入躯干部56的第2凹部56a的凹陷部分，胎面橡胶构件18能够紧固躯干部56，并且能够抑制躯干部56向Y方向旋转。
另外，最大宽度L1与最大宽度L2之比L1/L2优选大于1.0且为1.5以下。比L1/L2的值的上述数值范围可以通过如下范围来达成：L1例如为5.5～9.5mm，L2例如为5.0～9.5mm。在比L1/L2为1.0以下的情况下，耐防滑钉脱离性降低。底部58阻止旋转运动的贡献比躯干部56的贡献大。另外，在比L1/L2大于1.5的情况下，形成防滑钉安装用孔的侧面的胎面橡胶构件18对于防滑钉50的紧固变得过强，防滑钉50容易进入到胎面橡胶构件18的内部(轮胎径向内侧)。因此，顶端部52的突出长度变短，冰上的抓挠力容易降低。比L1/L2更优选为1.15以上且1.4以下。
图6A、图6B是对防滑钉50从胎面橡胶接受的力进行说明的图。在防滑钉50埋入于胎面橡胶构件18时，在胫部60的周围不填满胎面橡胶，而是产生空隙61。胎面橡胶构件18对防滑钉50和/或空隙61与胎面橡胶构件18的分界面作用垂直方向上的力。因此，防滑钉50周围的胎面橡胶构件18中，在比L1/L2大于1.0的情况下，如图6A所示，容易在空隙61的下部周边产生朝向图中下方的力(图中的箭头)。因此，在比L1/L2大于1.0的情况下，防滑钉50在进入胎面橡胶构件18的内部(轮胎径向内侧)的方向上接受力，胎面橡胶构件18的紧固变强。
与此相对，在比L1/L2小于1.0的情况下，如图6B所示，容易在空隙61的上部周边产生朝向图中上方的力(图中的箭头)。因此，在比L1/L2小于1.0的情况下，防滑钉50在胎面橡胶构件18的外部(轮胎径向外侧)的方向上接受力，防滑钉50容易从胎面橡胶构件18脱离。
另外，最大宽度L2与最大宽度L3之比L2/L3优选为1.5以上且3.5以下。比L2/L3的值的上述数值范围可以通过如下范围来达成：L2例如为5.0～9.5mm，L3例如为1.5～4.2mm。在比L2/L3小于1.5的情况下，与胎面橡胶构件18保持防滑钉50的力相比，冰上的抓挠力变得过大，防滑钉50的耐防滑钉脱离性恶化。在比L2/L3大于3.5的情况下，顶端部52与冰的接触面积变小，难以得到相对于冰的抓挠力。比L2/L3更加优选为2.0以上且3.0以下。
在将配置防滑钉50的埋设基部54和顶端部52的方向(方向X)设为高度方向、将从底部58的底面到顶端部52的最上端的高度设为H1、将从底部58的底面到底部的上端的高度设为H2时，高度H1与高度H2之比H1/H2优选为6.0～9.0。比H1/H2的值的上述数值范围可以通过如下范围来达成：H1为9.5～11.5mm，H2为1.1～1.9mm。在比H1/H2小于6.0的情况下，形成防滑钉安装孔的侧面的胎面橡胶构件18对于防滑钉50的紧固变得过强，防滑钉50容易进入到胎面橡胶构件18的内部(轮胎径向内侧)。因此，顶端部52的突出长度变短，冰上的抓挠力容易降低。在比H1/H2大于9.0的情况下，无法充分得到胎面橡胶构件18对防滑钉50的紧固，耐防滑钉脱离性降低。比H1/H2更加优选为7.0以上且8.0以下。通常，在防滑钉50中，胎面橡胶构件18保持防滑钉50的力依赖于凸缘形状的底部58的大小，凸缘的直径(L1)越大，凸缘的高度(H2)越高，则胎面橡胶构件18保持防滑钉50的力越大。因此，防滑钉50的顶端部52容易进入胎面橡胶构件18的内部(轮胎径向内侧)，冰上的抓挠力容易降低。相反，凸缘的直径(L1)越小，凸缘的高度(H2)越低，则胎面橡胶构件18保持防滑钉50的力越小，防滑钉50越容易从胎面橡胶构件18脱离。
在顶端部52的外周侧面上，沿着外周侧面形成有至少1个以上的凹陷52a。从提高耐防滑钉脱离性这一点来看，凹陷52a、第2凹部56a以及第1凹部58a优选设置在埋设基部56的外周侧面的相同的周上位置。所谓周上位置相同，是指在凹陷52a的沿着Y方向的部分的中心位置、第2凹部56a的沿着Y方向的部分的中心位置、以及第1凹部58a的沿着Y方向的部分的中心位置之间，方位角之差均为5度以下。
图7A、图7B是示出防滑钉50的其他形态的的图。与图3所示的形态同样，图7A、图7B所示的防滑钉50具有：顶端部52，其从胎面部突出而与路面接触；和连接于顶端部52的埋设基部，其埋设在装配防滑钉的充气轮胎的胎面部内，从防滑钉安装用孔的侧面受到按压，从而固定防滑钉50。埋设基部具有躯干部56和底部58。在防滑钉50中，在与防滑钉安装用孔的侧面接触的埋设基部的底部58的外周侧面上，沿着外周侧面设置有第1凹部，在埋设基部的躯干部56的外周侧面上，沿着外周侧面形成有第2凹部。底部58的第1凹部和躯干部56的第2凹部设置在埋设基部的周向Y上的外周侧面的相同的周上位置。由此，进入到凹部的胎面橡胶构件能够更有效地阻止防滑钉50的周向Y的运动。
埋设基部还包括胫部60。除了在角部实施了倒角这一点之外，底部58、胫部60以及躯干部56的结构与图3所示的防滑钉50的形态相同，所以省略其说明。此外，图7A所示的防滑钉50的底部58、胫部60以及躯干部56的角部实施了倒角58c、60b、56c。通过设置倒角56c、60b、58c，能够使得防滑钉50不损伤注销螺栓安装孔周围的胎面橡胶。倒角58b、60b、56c不一定必须设置。
与图3所示的防滑钉50同样，顶端部52是从胎面表面突出的部分。本方式的顶端部52与图3所示的防滑钉50的顶端部52的差异在于：图3所示的防滑钉50的顶端部52中，在顶端部52从与躯干部56的连接部分朝向顶端部52的顶端延伸时，其截面是恒定的，而本方式的顶端部52中，在顶端部52从与躯干部56的连接部分朝向顶端部52的顶端延伸时，其截面形成为逐渐扩大的形状。即，顶端部52的顶端的面比顶端部52与躯干部56的连接部分的截面大。因此，防滑钉50与路面接触的面变大，能够增大抓挠力。在顶端部52中，也可以在角部实施有倒角。
[实验例]
为了确认本实施方式的防滑钉的效果，制作了图1、2所示的轮胎10，并装配了防滑钉。将该轮胎装配于乘用车，作为冰上性能的代表而调查了冰上制动性能，并且调查了耐防滑钉脱离性。
所制作的轮胎的轮胎尺寸设为了205/55R16。乘用车使用了排气量2000cc的前轮驱动的轿型乘用车。轮胎的内压条件设为了前轮、后轮均为230(kPa)。各轮胎的载荷条件设为了前轮载荷为450kg重、后轮载荷为300kg重。
对于冰上制动性能，多次(5次)测定了从行驶速度40km/时起以恒定的力将制动器踏板踩踏至最深位置、直到乘用车停止为止的距离(制动距离)，并算出了测定值的平均值。
对于耐防滑钉脱离性，求出了车辆在包含柏油路面和水泥路面的干燥路面上以一定速度行驶了1000km时的、胎面部上剩余的防滑钉的数量相对于所装配的全部防滑钉的数量的比例。
以后述的现有例的制动距离的测定值的平均值的倒数和剩余的防滑钉的数量的比例为基准(设为指数100)，分别对上述制动距离的测定值的平均值的倒数和剩余的防滑钉的数量的比例进行了指数化。
如表1～5所示，评价以实施例1～21、比较例以及现有例为对象。
现有例的防滑钉中，在埋设基部54的底部58和躯干部56的外周侧面没有设置凹部。在比较例中，虽然在躯干部56设置有第2凹部56a，在底部58设置有第1凹部58a，在顶端部52设置有凹陷，但第2凹部56a和第1凹部58a没有设置在相同的周上位置。
实施例1～21、比较例以及现有例的防滑钉，图1、2所示的轮胎构造。
表1
表2
表3
表4
表5
通过表1的比较例、实施例1、2的比较可知，通过底部58的第1凹部58a和躯干部56的第2凹部56a设置在埋设基部54的外周侧面的相同的周上位置，耐防滑钉脱离性提高，并且冰上制动性能提高。
另外，通过表2的实施例3～6的比较可知，通过设为R1<R3、R2<R4，耐防滑钉脱离性提高，并且冰上制动性能提高。尤其可知，通过设为R1<R3且R2<R4，耐防滑钉脱离性提高，并且冰上制动性能提高。
另外，通过表3的实施例7～实施例11的比较可知，通过将比L1/L2设为大于1.0且1.5以下，能够使耐防滑钉脱离性和冰上制动性能成为更高的等级。通过表4的实施例12～实施例16的比较可知，通过将比L2/L3设为1.5以上且3.5以下，能够使耐防滑钉脱离性和冰上制动性能成为更高的等级。进而，通过表5的实施例17～21的比较可知，通过将比H1/H2设为6.0以上且9.0以下，能够使耐防滑钉脱离性和冰上制动性能成为更高的等级。
以上，虽然对本发明的防滑钉和充气轮胎进行了详细说明，但本发明的充气轮胎不限于上述实施方式，也可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改良和/或变更。
标号说明
10  轮胎
12  胎体帘布层
14  带束层
14a、14b  带束材料
15  带束保护层
16  胎圈芯
18  胎面橡胶构件
18a  上层胎面橡胶构件
18b  下层胎面橡胶构件
20  胎侧橡胶构件
22  胎边芯橡胶构件
24  轮辋缓冲橡胶构件
26  内衬橡胶构件
30  胎面花纹
32、34  周向主槽
36  第1倾斜槽
38  第2倾斜槽
40  第3倾斜槽
50  防滑钉
52  顶端部
52a  凹陷
54  埋设基部
56  躯干部
56a  第2凹部
56b  第2凸部
56c、58b、60b  倒角
58  底部
58a  第1凹部
58c  第1凸部
60  胫部

Claims (15)

1.一种防滑钉，装配于充气轮胎的胎面部的防滑钉安装用孔，其特征在于，具有：
顶端部，其从胎面部突出而与路面接触；和
埋设基部，其在一个方向上延伸，具备设置在与所述顶端部相反侧的端的凸缘状的底部和设置在所述底部与所述顶端部之间的凸缘状的躯干部，埋设在装配所述防滑钉的充气轮胎的胎面部内，通过所述底部和所述躯干部从防滑钉安装用孔的侧面受到按压而固定所述防滑钉，
所述底部，在与所述防滑钉安装用孔的侧面接触的外周侧面上，具备沿着所述外周侧面形成的多个第1凹部，
所述躯干部，在与所述防滑钉安装用孔的侧面接触的外周侧面上，具备沿着所述外周侧面形成的多个第2凹部，
所述底部的所述第1凹部和所述躯干部的所述第2凹部设置在所述埋设基部的外周侧面的相同的周上位置。
2.根据权利要求1所述的防滑钉，其中，
在所述顶端部的外周侧面上，沿着所述外周侧面的周形成有至少1个以上的凹陷，所述凹陷、所述第1凹部以及所述第2凹部设置在所述顶端部的外周侧面和所述埋设基部的外周侧面的相同的周上位置。
3.根据权利要求1或2所述的防滑钉，其中，
在所述埋设基部的所述底部的外周侧面的周上，在所述第1凹部之间形成有第1凸部，所述第1凸部的沿着所述底部的形状是具有曲率半径R1的第1圆弧形状，所述曲率半径R1等于与所述埋设基部的延伸方向正交的宽度方向上的所述底部的最大尺寸的一半、或者大于所述最大尺寸的一半。
4.根据权利要求3所述的防滑钉，其中，
所述第1凹部的沿着所述外周侧面的形状是第3圆弧形状，所述第3圆弧形状的曲率半径R3大于所述第1圆弧形状的曲率半径R1。
5.根据权利要求3或4所述的防滑钉，其中，
所述第1凹部的沿着所述外周侧面的长度比所述第1凸部的沿着所述埋设基部的外周侧面的长度长。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的防滑钉，其中，
在所述埋设基部的所述躯干部的外周侧面的周上，在所述第2凹部之间形成有第2凸部，所述第2凸部的沿着所述躯干部的形状是具有曲率半径R2的第2圆弧形状，所述曲率半径R2等于与所述埋设基部的延伸方向正交的宽度方向上的所述躯干部的最大尺寸的一半、或者大于所述最大尺寸的一半。
7.根据权利要求6所述的防滑钉，其中，
所述第2凹部的沿着所述外周侧面的形状是第4圆弧形状，所述第4圆弧形状的曲率半径R4大于所述第2圆弧形状的曲率半径R2。
8.根据权利要求6或7所述的防滑钉，其中，
所述第2凹部的沿着所述外周侧面的长度比所述第2凸部的沿着所述埋设基部的外周侧面的长度长。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的防滑钉，其中，
与所述埋设基部的延伸方向正交的宽度方向上的所述底部的最大尺寸L1比所述躯干部的所述宽度方向上的最大尺寸L2长，所述底部的所述宽度方向上的最小尺寸L4比所述躯干部的所述宽度方向上的最小尺寸L5长，
所述躯干部的所述最大尺寸L2比所述底部的所述最小尺寸L4长。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的防滑钉，其中，
所述底部的与所述埋设基部的延伸方向正交的宽度方向上的最大尺寸L1与所述宽度方向上的所述躯干部的最大尺寸L2之比L1/L2大于1.0且为1.5以下。
11.根据权利要求10所述的防滑钉，其中，
所述躯干部的与所述防滑钉的所述埋设基部的延伸方向正交的宽度方向上的最大尺寸L2与所述宽度方向上的所述顶端部的最大尺寸L3之比L2/L3为1.5以上且3.5以下。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的防滑钉，其中，
在将所述防滑钉的所述埋设基部的延伸方向设为高度方向、将从与所述顶端部相反侧的所述埋设基部的底部的底面到所述顶端部的端为止的高度设为H1、将从所述底面到所述底部的上端为止的高度设为H2时，所述高度H1与所述高度H2之比H1/H2为6.0～9.0。
13.一种充气轮胎，其特征在于，
在充气轮胎的胎面部的所述防滑钉安装用孔装配有权利要求1～12中任一项所述的防滑钉。
14.根据权利要求13所述的充气轮胎，其中，
所述防滑钉安装用孔与所述底部抵接的所述防滑钉安装用孔的侧面是沿着所述防滑钉安装用孔的周上的圆筒形状的曲面，
与所述埋设基部的延伸方向正交的宽度方向上的所述底部的最小尺寸L4比所述防滑钉安装用孔的与所述底部抵接的所述曲面的所述圆筒形状的直径长。
15.根据权利要求13所述的充气轮胎，其中，
所述防滑钉安装用孔与所述躯干部抵接的所述防滑钉安装用孔的侧面是沿着所述防滑钉安装用孔的周上的圆筒形状的曲面，
与所述埋设基部的延伸方向正交的宽度方向上的所述躯干部的最小尺寸L5比所述防滑钉安装用孔的与所述躯干部抵接的所述曲面的所述圆筒形状的直径长。
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