CN111936324B - 防滑钉及镶钉轮胎 - Google Patents

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Abstract

在防滑钉中，下部凸缘的凸缘轮廓形状是与轮廓形状外接的假想的矩形中的最小矩形具备长度不同的短边及长边的各向异性形状。凸缘轮廓形状在沿着短边延伸的凸缘轮廓形状的部分各自具备朝向凸缘轮廓形状的图心弯曲的2个以上的第1凹部，在沿着长边延伸的凸缘轮廓形状的部分各自具备朝向凸缘轮廓形状的图心弯曲的第2凹部。从排列方向观察到的躯体部的躯体轮廓形状是具有与第1凹部及第2凹部的合计数量相同数量的多个顶角的多边形形状，顶角以与第1凹部及第2凹部分别相对的方式配置。

Description

防滑钉及镶钉轮胎
技术领域
本发明涉及安装于轮胎的防滑钉及镶钉轮胎。
背景技术
以往，在冰雪路用的镶钉轮胎中，在胎面部安装防滑钉，在冰上路面上获得抓地力。
一般而言，防滑钉被埋入于在胎面部设置的钉埋入用孔(以下，也仅称为孔)。当向孔埋入防滑钉时，通过将防滑钉插入于扩张了孔径的状态的孔，从而防滑钉被紧紧地紧固于孔及胎面部而安装于胎面部。由此，防止在镶钉轮胎的滚动中由于从路面承受的制动驱动力、横向力而导致防滑钉从孔脱落。
例如，防滑钉从镶钉轮胎脱落时，防滑钉相对于孔旋转同时脱落，因此为了防止防滑钉的脱落，优选防滑钉相对于孔不旋转。从这一点来看，防滑钉的上部凸缘或下部凸缘的轮廓形状大多为非圆弧形状。
例如，已知有如下防滑钉：防滑钉的下部凸缘是具备互相向相反方向呈圆弧状突出的凸部、和在与凸部的突出方向正交的正交方向上呈圆弧状凹陷的弯曲部的轮廓形状，且所述防滑钉具有沿着凸部的突出方向的轮廓形状的长度比沿着上述正交方向的轮廓形状的长度长的各向异性(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2014/027145号
发明内容
发明所要解决的课题
使上部凸缘或下部凸缘的轮廓形状为非圆弧形状的上述防滑钉能够抑制防滑钉的脱落。
由于上述防滑钉具有各向异性，因此需要确定相对于轮胎的朝向来埋入于孔。一般而言，防滑钉的埋入使用具备安装抓手的防滑钉安装装置来进行。但是，这样的防滑钉难以使由安装抓手把持了时的朝向稳定在适当的状态，容易产生埋入损伤(日文：打ち損じ)。因此，镶钉轮胎的生产率降低。
因此，本发明的目的在于，提供一种难以从镶钉轮胎的钉埋入用孔脱落且防滑钉的埋入容易性优异的防滑钉及安装有该防滑钉的镶钉轮胎。
用于解决课题的技术方案
本发明的一个方案是安装于轮胎的防滑钉。该防滑钉是安装于轮胎的防滑钉，其特征在于，
具备：
头部(tip)，所述头部具有用于与路面接触的顶端面；
躯体(body)部，所述躯体部以使所述头部从一侧的端部突出的方式保持所述头部；以及
下部凸缘，所述下部凸缘连接于所述躯体部的与所述端部相反侧的端部，
在所述头部、所述躯体部、以及所述下部凸缘的排列方向上观察到的所述下部凸缘的凸缘轮廓形状是如下各向异性形状：与所述凸缘轮廓形状外接的假想的矩形中的、在四边之中长度最短的边最小的第1最小矩形及在四边之中长度最长的边最小的第2最小矩形中的至少任一方的最小矩形具备长度不同的短边及长边，
所述凸缘轮廓形状在沿着所述短边延伸的所述凸缘轮廓形状的部分各自具备朝向所述凸缘轮廓形状的图心弯曲的2个以上的第1凹部，在沿着所述长边延伸的所述凸缘轮廓形状的部分各自具备朝向所述凸缘轮廓形状的图心弯曲的第2凹部，
在所述排列方向上观察到的所述躯体部的躯体轮廓形状是具有与所述第1凹部及所述第2凹部的合计数量相同数量的多个顶角的多边形形状，
所述顶角以与所述第1凹部及所述第2凹部分别相对的方式配置。
即，所述凸缘轮廓形状是上述至少任一方的最小矩形，是上述各向异性形状。
所述躯体轮廓形状位于所述凸缘轮廓形状的内侧。
优选的是，所述凸缘轮廓形状在沿着所述短边延伸的所述凸缘轮廓形状的部分各自还具备第1凸部，所述第1凸部以被夹在相邻的所述第1凹部之间的方式设置并以从所述凸缘轮廓形状的图心离开的方式突出。
优选的是，沿着所述躯体轮廓形状的外周相邻的所述顶角之间的部分中的、与所述第1凸部相对的部分和该第1凸部之间的沿着与所述排列方向正交的方向的距离L1比所述顶角中的与所述第2凹部相对的顶角和该第2凹部之间的沿着所述正交的方向的距离L2长。
优选的是，所述第1凸部朝向所述至少任一方的所述最小矩形的2个所述短边中的、相对于所述凸缘轮廓形状的图心位于与该第1凸部相同侧的短边的中心突出。
优选的是，所述凸缘轮廓形状还具备4个第2凸部，所述第2凸部以被夹在沿着所述凸缘轮廓形状的外周相邻的所述第1凹部与所述第2凹部之间的方式设置并以从所述凸缘轮廓形状的图心离开的方式突出。
优选的是，所述第1凹部沿着相对于与所述短边平行的短边方向倾斜的方向延伸。
优选的是，与所述凸缘轮廓形状外接的最小矩形的所述长边的长度相对于所述短边的长度之比超过1且为1.5以下。
优选的是，所述第1凹部具有第1圆弧形状，
位于沿着所述凸缘轮廓形状的外周的所述第1凹部的两侧并与所述第1凹部连接的所述凸缘轮廓形状的部分具有以从所述凸缘轮廓形状的所述图心离开的方式弯曲的第2圆弧形状，
所述第1圆弧形状的圆弧的曲率半径比所述第2圆弧形状的圆弧的曲率半径大。
本发明的其他方案是安装有防滑钉的镶钉轮胎。该镶钉轮胎的特征在于，
具备将所述防滑钉以与所述长边平行的所述凸缘轮廓形状的长边方向朝向轮胎宽度方向的方式安装着的胎面部。
发明的效果
根据上述的方案，能够得到难以从镶钉轮胎的钉埋入用孔脱落且埋入容易性优异的防滑钉及具备这样的防滑钉的镶钉轮胎。
附图说明
图1是示出本实施方式的轮胎的截面的一例的轮胎截面图。
图2是本实施方式的轮胎的一例的外观立体图。
图3是将本实施方式的镶钉轮胎的胎面花纹的一例在平面上展开而得到的胎面花纹的一部分的平面展开图。
图4(a)、(b)是本实施方式的防滑钉的一例的外观立体图和俯视图。
图5是说明一实施方式的下部凸缘及躯体部的轮廓形状的图。
图6(a)～(c)是示出把持具有图5所示的轮廓形状的下部凸缘的防滑钉安装装置的安装抓手的把持位置的例子的图。
图7示出用防滑钉安装装置的安装抓手把持了本实施方式的防滑钉的状态的例子。
图8是说明安装于轮胎的防滑钉的朝向的图。
具体实施方式
(轮胎的整体说明)
以下，对本实施方式的镶钉轮胎进行说明。在本实施方式中包含后述的各种实施方式。图1是示出本实施方式的镶钉轮胎(以下，称为轮胎)10的截面的一例的轮胎截面图。图2是轮胎10的外观立体图。
轮胎10是在胎面部埋入有防滑钉的轮胎(在图1、2中，未图示防滑钉)。
轮胎10例如是乘用车用轮胎。乘用车用轮胎是指JATMA YEAR BOOK 2012(日本汽车轮胎协会标准)的A章所规定的轮胎。此外，也可以适用于B章所规定的小型卡车用轮胎以及C章所规定的卡车及公共汽车用轮胎。
以下具体说明的各花纹要素的尺寸的数值是乘用车用轮胎中的数值例，镶钉轮胎并不限定于这些数值例。
以下说明的轮胎周向C(参照图2)是指使轮胎10以轮胎旋转轴Axis(参照图2)为中心旋转了时、胎面表面的旋转的方向，轮胎径向R是指与轮胎旋转轴Axis正交地延伸的辐射方向，轮胎径向外侧是指从轮胎旋转轴Axis沿轮胎径向R离开侧。轮胎宽度方向W是指与轮胎旋转轴Axis平行的方向，轮胎宽度方向外侧是指从轮胎10的轮胎赤道线CL(参照图3)离开的两侧。
(轮胎构造)
轮胎10具有胎体帘布层12、带束层14以及胎圈芯16作为骨架件。轮胎10在这些骨架件的周围主要具有胎面橡胶18、胎侧橡胶20、胎圈填胶22、轮辋缓冲橡胶24以及内衬层橡胶26。
胎体帘布层12包括在一对圆环状的胎圈芯16之间卷绕而呈环形形状的、用橡胶覆盖有机纤维而成的胎体帘布层构件12a、12b。在图1所示的轮胎10中，胎体帘布层12由胎体帘布层构件12a、12b构成，但也可以由1个胎体帘布层构件构成。在胎体帘布层12的轮胎径向外侧设置有由2个带束层构件14a、14b构成的带束层14。带束层14是在相对于轮胎周向C倾斜预定的角度例如20度～30度而配置的钢帘线上覆盖橡胶而成的构件，下层的带束层构件14a的轮胎宽度方向的宽度比上层的带束层构件14b的宽度宽。2层带束层构件14a、14b的钢帘线的倾斜方向从轮胎周向C朝向轮胎宽度方向W向互相不同的方向倾斜。因此，带束层构件14a、14b成为交错层，抑制由所填充的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胎面橡胶18，在胎面橡胶18的两端部连接胎侧橡胶20而形成胎侧部。胎面橡胶18由2层橡胶构成，具有设置在轮胎径向外侧的上层胎面橡胶18a和设置在轮胎径向内侧的下层胎面橡胶18b。在胎侧橡胶20的轮胎径向内侧的端设置轮辋缓冲橡胶24，该轮辋缓冲橡胶24与安装轮胎10的轮辋接触。在胎圈芯16的轮胎径向外侧，以被夹在胎体帘布层12的绕胎圈芯16卷绕前的部分与胎体帘布层12的绕胎圈芯16卷绕后的部分之间的方式设置有胎圈填胶22。在面向由轮胎10和轮辋包围的填充空气的轮胎空腔区域的轮胎10的内表面设置有内衬层橡胶26。
除此之外，轮胎10具备从带束层14的轮胎径向外侧覆盖带束层14的、用橡胶覆盖有机纤维而成的带束覆层28。
轮胎10具有这样的轮胎构造，但本实施方式的轮胎构造并不限定于图1所示的轮胎构造。
(胎面花纹)
图3是将轮胎10的胎面花纹30在平面上展开而得到的胎面花纹的一部分的平面展开图。此外，轮胎10所采用的胎面花纹不限于胎面花纹30。防滑钉(参照图4)安装于后述的钉埋入用孔29。
如图3所示，轮胎10被指定了表示轮胎周向C的一方的朝向的旋转方向X。旋转方向X的朝向由设置于轮胎10的胎侧表面的数字、记号等显示而被指定。
胎面花纹30具备多个第1倾斜槽31、多个第1横槽32、多个第2倾斜槽33、多个第3倾斜槽34、第2横槽35以及突出槽36。
第1倾斜槽31在轮胎周向上设置有多个。各第1倾斜槽31以从中央线CL离开的位置为开始端，从开始端朝向与轮胎旋转方向X相反的方向，并且朝向轮胎宽度方向外侧倾斜地延伸。
第1横槽32在轮胎周向上设置有多个。各第1横槽32从第1倾斜槽31各自的轮胎宽度方向外侧端部朝向与轮胎旋转方向X相反的方向，并且朝向轮胎宽度方向外侧倾斜并延伸至比接地端E1、E2靠轮胎宽度方向外侧的位置。
接地端E1、E2是指将轮胎安装于规定轮辋并在规定内压、例如200kPa的内压条件及规定载荷的88％的条件下在平板上在垂直方向上负荷了时的形成于平板上的接地面中的轮胎宽度方向W的端。在此，规定轮辋是指ETRTO(2011年版)所规定的“Measuring Rim(测量轮辋)”、JATMA所规定的“应用轮辋(日文：適用リム)”、或者TRA所规定的“Design Rim(设计轮辋)”。另外，规定内压是指由ETRTO规定的“INFLATION PRESSURES(充气压力)”、JATMA所规定的“最高气压(日文：最高空気圧)”、或者TRA所规定的“TIRE LOAD LIMITS ATVARIOUS COLD INFLATION PRESSURES(各种冷充气压力下的轮胎负荷极限)”的最大值。规定载荷是指ETRTO所规定的“LOAD CAPACITY(负荷能力)”、JATMA所规定的“最大负荷能力(日文：最大負荷能力)”、或者TRA所规定的“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES(各种冷充气压力下的轮胎负荷极限)”的最大值。
第2倾斜槽33在轮胎周向上设置有多个。各第2倾斜槽33从第1倾斜槽31各自的轮胎宽度方向外侧端部朝向与轮胎旋转方向X相反的方向，并且朝向轮胎宽度方向内侧倾斜，且延伸至相邻的其他第1倾斜槽31。
第3倾斜槽34在轮胎周向上设置有多个。各第3倾斜槽34从第1横槽32各自的中途朝向与轮胎旋转方向X相反的方向，并且朝向轮胎宽度方向外侧倾斜地延伸。第3倾斜槽34形成为槽宽朝向轮胎宽度方向外侧逐渐变窄且槽宽朝向轮胎宽度方向内侧逐渐变宽的形状。
第2横槽35在沿轮胎周向相邻的2个第1横槽32之间，在不与第1倾斜槽31及第2倾斜槽33交叉的范围内与第1横槽32平行地延伸。
第3倾斜槽34穿过第2横槽35地延伸。第2横槽35的比与第3倾斜槽34交叉的交叉部靠轮胎宽度方向内侧的部分35A的宽度窄于比与第3倾斜槽34交叉的交叉部靠轮胎宽度方向外侧的部分35B的宽度。
突出槽36从第1倾斜槽31的中途朝向轮胎宽度方向内侧突出。
在由第1倾斜槽31、第1横槽32、第2倾斜槽33以及接地端E1、E2包围的陆部41设置有刀槽花纹43。在比第1倾斜槽31及第2倾斜槽33靠轮胎宽度方向内侧的陆部42设置有刀槽花纹44。刀槽花纹44与轮胎宽度方向大致平行地延伸。刀槽花纹43相对于刀槽花纹44的延伸方向倾斜。通过刀槽花纹43相对于刀槽花纹44的延伸方向倾斜，从而能够提高轮胎10的转弯性能。
如图3所示，在由第1倾斜槽31、第1横槽32、第2倾斜槽33以及接地端E1、E2包围的陆部41设置有防滑钉埋入用孔29。通过将后述的防滑钉50安装于防滑钉埋入用孔29，从而轮胎10作为镶钉轮胎发挥功能，冰上制动、冰上转弯之类的冰上性能提高。
(防滑钉)
图4(a)、(b)是本实施方式的防滑钉50的一例的外观立体图和俯视图。此外，在本实施方式中包含后述的各种实施方式。
防滑钉50具备头部52、躯体部54以及下部凸缘56。躯体部54具备上部凸缘58和柄(shank)部60。躯体部54及下部凸缘56在安装于轮胎10的钉埋入用孔29时埋设于胎面橡胶18(图1)而与胎面橡胶18接触。
头部52具有与路面接触的头部顶端面。头部52由碳化钨等超硬合金(日文：超鋼合金)构成。根据一实施方式，头部52也可以由金属陶瓷材料构成。头部52被固定于在躯体部54的上端面54a设置的孔。在将该防滑钉50安装到轮胎10时，防滑钉50的头部52从胎面表面突出。
躯体部54是以使头部52从一侧的上端面54a突出的方式保持头部52的部分，向与头部52突出的方向相反侧的方向延伸。躯体部54的延伸方向也是头部52、躯体部54以及下部凸缘56的排列方向，将该方向表示为方向H。
躯体部54的上部凸缘58构成为，在埋入于轮胎10的胎面部时，头部52从胎面表面突出。头部52由躯体部54的上端面54a固定。
下部凸缘56构成为，在埋入于轮胎10的胎面部时与钉埋入用孔29的底接触。下部凸缘56连接于与躯体部54的上端面54a相反侧的柄部60的端。
柄部60是将上部凸缘58和下部凸缘56连接的部分，柄部60的与方向H正交的截面比上部凸缘58及下部凸缘56各自的截面细。
躯体部54及下部凸缘56的材料没有特别限制，但优选与头部52的材料不同。根据一实施方式，为了防滑钉50的轻量化，躯体部54及下部凸缘56由铝合金等构成。
从方向H的相反侧向方向H观察下部凸缘56而得到的下部凸缘56的凸缘轮廓形状62是各向异性形状。在此，如图4(b)所示，各向异性形状是如下形状：与凸缘轮廓形状62外接的向各种方向倾斜的假想的矩形中的、在四边之中长度最短的边最小的第1最小矩形及在四边之中长度最长的边最小的第2最小矩形中的至少任一方的最小矩形具备长度不同的短边及长边。图4(b)示出了第1最小矩形100。在该情况下，第1最小矩形100具有长度最短的边最小的边100a。第1最小矩形100也是第2最小矩形。即，第2最小矩形具有长度最长的边最小的边100b。也是第2最小矩形的第1最小矩形100的各边中的边100a为短边，边100b为长边。这样，下部凸缘56的凸缘轮廓形状62是各向异性形状。以下，边100b称为长边100b，边100a称为短边100a。
图5是说明一实施方式的凸缘轮廓形状62及躯体轮廓形状64的图。
这样的各向异性形状的下部凸缘56的凸缘轮廓形状62在沿着短边100a延伸的凸缘轮廓形状62的部分(以下，称为短边部分)各自具备朝向凸缘轮廓形状62的图心G弯曲的2个以上的第1凹部F1。短边部分是沿着与短边100a平行的短边方向S延伸的凸缘轮廓形状62的部分，是指凸缘轮廓形状62的外周上的位置处的切线相对于短边方向S的倾斜角为45度以下的部分。短边部分位于下部凸缘56的隔着图心G的两侧(图4(b)的左右两侧)。
在图4(b)所示的例子中，第1凹部F1在短边部分各设置有2个，但也可以在短边部分各自设置3个以上，在两侧的短边部分之间，第1凹部F1的数量也可以不同。
另外，凸缘轮廓形状62在沿着长边100b延伸的凸缘轮廓形状的部分(以下，称为长边部分)各自具备以朝向凸缘轮廓形状62的图心G凹陷的方式弯曲的第2凹部F2。长边部分是沿着与长边100b平行的长边方向L延伸的凸缘轮廓形状62的部分，是指凸缘轮廓形状62的外周上的位置处的切线相对于长边方向L的倾斜角小于45度的部分。长边部分位于下部凸缘56的隔着图心G的两侧(图4(b)的上下两侧)。
短边部分与长边部分的在凸缘轮廓形状62的外周上的边界位于沿着凸缘轮廓形状62的外周相邻的第1凹部F1与第2凹部F2之间的部分(在图4(b)所示的例子中为第2凸部F4)的外周上。
通过在凸缘轮廓形状62设置有上述的第1凹部F1及第2凹部F2，从而下部凸缘56容易由用于在将防滑钉50埋入于钉埋入用孔29时所使用的防滑钉安装装置的安装抓手把持。
图6(a)～(c)是示出把持具有图5所示的凸缘轮廓形状62的下部凸缘56的防滑钉安装装置的安装抓手的把持位置的例子的图。
在图6(a)～(c)中，示出在用“△”表示的位置处安装抓手进行把持的情况。图6(a)示出安装抓手为4个的情况，图6(b)、(c)示出安装抓手为3个的情况。在图6(a)～(c)所示的例子中，全部的把持位置位于凹部。这样，不论是3个安装抓手还是4个安装抓手，安装抓手均在下部凸缘56的凹部的位置处把持防滑钉50，因此无论安装抓手的种类如何都能够稳定地把持防滑钉50并将其埋入于钉埋入用孔29。
第1凹部F1的凹陷深度可以比第2凹部F2的凹陷深度大，也可以比第2凹部F2的凹陷深度小，也可以相等，根据一实施方式，优选第1凹部F1的凹陷深度比第2凹部F2的凹陷深度大。由此，多个安装抓手各自的下部凸缘56的把持位置与图心之间的距离接近彼此相等的长度，因此容易使由安装抓手所把持的防滑钉50的姿势更稳定。凹陷深度是指以将该凹部的两侧的凸部的顶点(距图心最远的位置)彼此连结的线段为基准的、朝向凸缘轮廓形状62的图心的凹陷深度。
另外，根据本实施方式，从与方向H相反侧向方向H观察而得到的上部凸缘58的躯体轮廓形状64是具有与第1凹部F1及第2凹部F2的合计数量相同数量的多个顶角B1的多边形形状。在图4(b)所示的例子中，躯体轮廓形状64是具有与第1凹部F1及第2凹部F2的合计数量相同数量的6个顶角B1的六边形形状。
在本实施方式的防滑钉50中，通过使下部凸缘56具有凸缘轮廓形状62在短边部分各自具备2个以上的第1凹部F1且在长边部分各自具备第2凹部F2的各向异性形状，并且上部凸缘58具有躯体轮廓形状64为多边形形状的各向异性形状，从而如下述说明的那样，抑制成为防滑钉50从钉埋入用孔29脱落的初期要因的防滑钉50的旋转，因此防滑钉50难以从钉埋入用孔29脱落。即，耐钉脱落性大幅提高。
防滑钉在从钉埋入用孔脱落之前，如上所述，防滑钉在钉埋入用孔内进行旋转。一般而言，防滑钉在从冰上路面受到剪切力时会以相对于安装有防滑钉的钉埋入用孔翻倒的方式倾斜，由此由该孔产生的防滑钉的紧固力降低。由此，防滑钉在钉埋入用孔内容易绕其中心轴旋转。在此，当防滑钉从冰上路面受到剪切力时，钉埋入用孔的紧固力降低，因此防滑钉容易绕中心轴旋转，欲将防滑钉保持在钉埋入用孔内的胎面橡胶的阻力降低，容易从钉埋入用孔脱落。
但是，防滑钉50的躯体轮廓形状64是具有多个顶角B1的多边形形状，凸缘轮廓形状62具备多个凹部F1、F2，即，在上部凸缘58及下部凸缘56存在多个凹(也包括上部凸缘58的相邻的顶角之间的部分。以下同样)凸，因此相比于与下部凸缘56相同面积的圆形状的下部凸缘外周长度长。与该凹凸对应地变形了的胎面橡胶18将防滑钉50强力紧固而固定于钉埋入用孔29，因此从冰上路面受到剪切力时的防滑钉50的倾斜小，翻倒被抑制。因此，难以在防滑钉50与钉埋入用孔29之间形成间隙，可维持由胎面橡胶18(钉埋入用孔29的内壁面)对躯体部54及下部凸缘56的强紧固。由此，能够抑制成为防滑钉50的脱落的初期要因的在钉埋入用孔29内的防滑钉50的旋转。因此，本实施方式的防滑钉50与下部凸缘的轮廓形状为非圆弧形状的以往的防滑钉相比能够进一步抑制防滑钉50的脱落。
而且，即使防滑钉50从冰上路面受到剪切力，也难以形成防滑钉50与钉埋入用孔29之间的间隙，因此防滑钉50在钉埋入用孔29内难以产生位置的变动(不摇晃)。因此，防滑钉50难以从钉埋入用孔29脱落，此外，防滑钉50从冰上路面受到的剪切力被高效地传递到带束层14，进而被传递到镶钉轮胎10整体，进而被传递到安装有镶钉轮胎10的车辆，因此冰上路面上的制动驱动性或操纵性提高。
根据一例，躯体轮廓形状64也可以是八边形形状等其他多边形形状。另外，躯体轮廓形状64优选是凸多边形形状。在图4(b)所示的例子中，躯体轮廓形状64是凸六边形形状。根据一例，躯体轮廓形状也可以是凸八边形形状等其他凸多边形形状。此外，在图5中，凸缘轮廓形状62的图心与躯体轮廓形状64的图心一致。另一方面，根据一实施方式，躯体轮廓形状64优选在相邻的2个顶角之间不具有以朝向躯体轮廓形状64的图心凹陷的方式弯曲的凹部。这里所说的凹部是指，位于比将相邻的2个顶角的顶点彼此连结的线段靠躯体轮廓形状64的图心侧的部分。因此，躯体轮廓形状64优选不是凹多边形形状。凹多边形是指至少1个顶角为超过180°的大小的多边形。
另外，如图4(b)所示的例子那样，顶角B1包含离图心G最远的位置的部分可以具有圆弧形状等弯曲的形状，也可以由以从离图心G最远的位置(顶点)向沿着躯体轮廓形状64的两侧呈直线状延伸的弯折的形状构成，但根据一实施方式，从在安装抓手接触了时容易辅助上部凸缘58的方面出发，优选该部分具有圆弧形状等弯曲的形状。另一方面，为了增大通过使防滑钉50与钉埋入用孔之间的间隙难以产生来提高冰上路面上的制动驱动性及操纵性的上述效果，具有圆弧形状的情况下的曲率半径优选小于躯体轮廓形状64的外接圆的曲率半径。
而且，根据本实施方式，顶角B1以与第1凹部F1及第2凹部F2分别相对的方式设置。顶角B1与第1凹部F1及第2凹部F2相对是指，从躯体轮廓形状64的图心G观察到的顶角B1的方位方向位于第1凹部F1或第2凹部F2所位于的凸缘轮廓形状62的外周上的区域的方位方向的角度范围内。此外，第1凹部F1及第2凹部F2所位于的凸缘轮廓形状62的外周上的区域如以下那样确定。在第1凹部F1及第2凹部F2各自、是圆弧形状的情况或是组合了多个圆弧而成的形状的情况下，位于在从1个凹部沿着凸缘轮廓形状62的外周朝向与该凹部相邻的两侧的部分(例如凸部)前进的中途、曲率半径的中心从凸缘轮廓形状62的外侧向凸缘轮廓形状62的周上或内侧移动的两侧的边界之间的凸缘轮廓形状62的区域是第1凹部F1及第2凹部F2所位于的凸缘轮廓形状62的外周上的区域。
这样，通过顶角B1以与第1凹部F1及第2凹部F2分别相对的方式设置，从而在从与方向H相反侧向方向H观察时，顶角B1与第1凹部F1及第2凹部F2在与方向H正交的方向上互相接近。因此，在将防滑钉50埋入于钉埋入用孔29时所使用的防滑钉安装装置的安装抓手在把持下部凸缘56的状态下，容易与防滑钉50的上部凸缘58接触，容易辅助上部凸缘58。
图7示出用防滑钉安装装置的安装抓手把持防滑钉50的状态的例子。
在安装抓手70如图7所示那样把持下部凸缘56的状态下，由于在安装抓手70与躯体部54之间存在间隙，因此有时防滑钉50的中心轴(通过下部凸缘56或躯体部54的图心并沿躯体部54的延伸方向延伸的轴线)Z例如在图7的纸面内倾斜。在此，假设防滑钉50大幅倾斜而防滑钉50的姿态崩坏，则防滑钉50从作为目标的朝向(作为绕中心轴Z的目标的方位)偏离，防滑钉50相对于轮胎无法以正确的朝向安装的可能性变高。
在本实施方式中，顶角B1以与第1凹部F1及第2凹部F2分别相对的方式设置，顶角B1与第1凹部F1及第2凹部F2如上述那样互相接近，因此，在防滑钉50以倾斜的方式动作了时，能够使上部凸缘58与从顶端部70a离开的安装抓手70的部分(也称为安装抓手的腹(日文：腹)。在图7中为由椭圆包围的部分)70b接触，安装抓手70能够辅助防滑钉50的上部凸缘58。由此，防滑钉50大幅倾斜而姿势崩坏的情况被抑制，能够使由安装抓手70把持的防滑钉50的姿势稳定。因此，容易使防滑钉50与作为目标的朝向一致，防滑钉50相对于轮胎容易以正确的朝向安装。即，防滑钉50的埋入容易性(钉埋入稳定性)优异。
如以上所述，根据本实施方式，防滑钉50难以从钉埋入用孔29脱落，冰上路面上的制动驱动性或操纵性提高，并且防滑钉50的埋入容易性优异。
根据一实施方式，优选的是，在上述短边部分各自还具备第1凸部F3，所述第1凸部F3以被夹在相邻的第1凹部F1之间的方式设置并以从凸缘轮廓形状62的图心离开的方式突出。欲使防滑钉50绕中心轴Z旋转的来自路面的力(具有与长边方向L平行的方向的成分的力)特别容易在车辆转弯时承受。根据该实施方式，在凸缘轮廓形状62中，向沿着长边方向L的方向突出的第1凸部F3相对于欲使防滑钉50绕中心轴Z旋转的力成为阻力，能够抑制防滑钉50的旋转。另外，由于具有第1凸部F3，从而成为从冰上路面受到剪切力而倾斜了的防滑钉50从钉埋入用孔29脱落的动作的障碍，因此保持在钉埋入用孔29内的胎面橡胶的力(保持力)变大。因此，即使欲使防滑钉50绕中心轴Z旋转的力作用于防滑钉50，防滑钉50也难以从钉埋入用孔29脱落。即，车辆转弯时的耐钉脱落性提高。
在该实施方式中，而且，根据一实施方式，沿着躯体轮廓形状64的外周相邻的顶角B1之间的部分(在图5中，为在相邻的顶角B1之间呈直线状延伸的部分)中的、与第1凸部F3相对的躯体轮廓形状64的部分和该第1凸部F3之间的沿着与方向H正交的方向的距离(最短距离)L1优选比顶角B1中的与第2凹部F2相对的顶角B1和该第2凹部F2之间的沿着上述正交的方向的距离(最短距离)L2长。通过以使得L1与L2满足这样的关系的方式设置有从躯体部54突出的第1凸部F3，从而胎面橡胶相对于欲使防滑钉50绕中心轴Z旋转的力的阻力变大，抑制防滑钉50的旋转的效果增加，并且阻止从冰上路面受到剪切力而倾斜了的防滑钉50从钉埋入用孔29脱落的动作，保持在钉埋入用孔29内的保持力进一步变大。即，车辆转弯时的耐钉脱落性大幅提高。L1优选为L2的2～15倍的长度，更优选为L2的5～12倍的长度。根据一实施方式，为了提高耐钉脱落性，优选的是，躯体轮廓形状64在相邻的顶角B1之间具有呈直线状延伸的部分(直线状部)，即，沿着躯体轮廓形状64的外周交替地配置有顶角B1和直线状部。
根据一实施方式，为了使抑制防滑钉50的旋转的效果增大，并阻止防滑钉50倾斜而从钉埋入用孔29脱落的动作，且进一步增大保持在钉埋入用孔29内的保持力，优选第1凸部F3朝向短边100a中的、相对于凸缘轮廓形状62的图心G位于与该第1凸部F3相同侧的短边100a的中心突出。由此，在欲使防滑钉50绕中心轴Z旋转的力作用于防滑钉50的情况下，防滑钉50难以从钉埋入用孔29脱落的效果变大。短边100a的中心是指短边100a的中点。
当凸缘轮廓形状62所外接的最小矩形的长边的长度相对于短边的长度之比(长宽比)过大时，难以用安装抓手把持下部凸缘56，容易产生防滑钉50的埋入损伤，因此，根据一实施方式，下部凸缘56的长宽比优选超过1且为1.5以下，更优选为1.05～1.25。
根据一实施方式，第1凹部F1的弯曲形状及第2凹部F2的弯曲形状优选为由曲率半径确定的圆弧形状。在第1凹部F1的弯曲形状及第2凹部F2的弯曲形状分别以单一的曲率半径形成的情况下，在不论安装抓手的种类如何均稳定地把持防滑钉50方面，优选第1凹部F1的曲率半径为第2凹部F2的曲率半径的90～110％的大小。
根据一实施方式，如图5所示，凸缘轮廓形状62优选还具备4个第2凸部F4，所述第2凸部F4以被夹在沿着凸缘轮廓形状62的外周相邻的第1凹部F1与第2凹部F2之间的方式设置并以从凸缘轮廓形状62的图心G离开的方式突出。通过这样的结构，将防滑钉50埋入于钉埋入用孔29时所使用的防滑钉安装装置的安装抓手容易把持防滑钉50的下部凸缘56。例如，即使安装抓手所把持的下部凸缘56的位置从第1凹部F1或第2凹部F2偏离，安装抓手也能够沿着第2凸部F4的轮廓滑动，安装抓手被引导到第1凹部F1或第2凹部F2，因此能够稳定地把持防滑钉50。另外，通过在长边部分各自配置有2个第2凸部F4，从而阻止从冰上路面受到剪切力的防滑钉50倾斜而从钉埋入用孔29脱落的动作，保持在钉埋入用孔29内的力增大，防滑钉50难以从钉埋入用孔29脱落。因此，直行时的制动驱动性变得良好。
根据一实施方式，优选的是，第1凹部F1具有第1圆弧形状，位于沿着凸缘轮廓形状62的外周的第1凹部F1的两侧并与第1凹部F1连接的凸缘轮廓形状62的部分(例如，第1凸部F3及第2凸部F4各自的第1凹部F1侧的部分)具有以从凸缘轮廓形状62的图心离开的方式弯曲的第2圆弧形状。在该情况下，优选的是，第1圆弧形状的圆弧的曲率半径比第2圆弧形状的圆弧的曲率半径大。由此，与第1凹部F1连接的第1凸部F3及第2凸部F4的部分的、相对于防滑钉50的周向的倾斜变大，即使在安装抓手把持了第1凸部F3或第2凸部F4的情况下，也容易使安装抓手滑动而向第1凹部F1内引导。在该实施方式中，第1圆弧形状的圆弧的两端与第2圆弧形状的圆弧连接。另外，在该实施方式中，在第1凹部F1的两侧，第2圆弧形状的圆弧的曲率半径可以相等，也可以彼此不同。
根据一实施方式，优选的是，凸缘轮廓形状62所包含的凹部及凸部、即第1凹部F1、第2凹部F2、第1凸部F3以及第2凸部F4分别位于形成为凹多边形的顶角的位置。在图5所示的例子中，凸缘轮廓形状62所包含的凹部及凸部分别位于形成为凹十二边形的顶角的位置。
根据一实施方式，如图5所示，优选的是，第1凹部F1及第2凹部F2中的至少一方满足关于通过图心G的与短边方向S平行的第1假想直线AL1呈线对称形状及关于通过图心G的与长边方向L平行的第2假想直线AL2呈线对称形状中的至少一方。由此，在将防滑钉50埋入于钉埋入用孔29时，安装抓手能够容易地将防滑钉50与作为目标的朝向一致地进行把持。
根据一实施方式，如图5所示，优选的是，第1凸部F3及第2凸部F4中的至少一方满足关于通过图心G的与短边方向S平行的第1假想直线AL1呈线对称形状及关于通过图心G的与长边方向L平行的第2假想直线AL2呈线对称形状中的至少一方。由此，在将防滑钉50埋入于钉埋入用孔29时，安装抓手能够容易地将防滑钉50与作为目标的朝向一致地进行把持。
根据一实施方式，第1凹部F1如图5所示的例子那样优选沿着相对于短边方向S倾斜的方向延伸。第1凹部F1沿着相对于短边方向S倾斜的方向延伸是指，将凸缘轮廓形状62的外周上的第1凹部F1的两端连结的假想直线相对于短边方向S倾斜。第1凹部F1的两端也是上述的、第1凹部F1所位于的凸缘轮廓形状62的外周上的区域的两端。通过第1凹部F1沿着相对于短边方向S倾斜的方向延伸，从而在具有凸缘轮廓形状62的长边方向L及短边方向S这双方的方向的成分的力作用于防滑钉50的情况下，通过由钉埋入用孔29的内壁面对隔着第1凹部F1的两侧的部分(例如第1凸部F3及第2凸部F4)的紧固，该力被高效地传递，冰上路面上的制动驱动性或操纵性提高。
这样，凸缘轮廓形状62及躯体轮廓形状64为各向异性形状的防滑钉50安装于轮胎。图8是说明安装于轮胎的防滑钉50的朝向的图。
图8是以下部凸缘56的长边方向L朝向轮胎宽度方向W且短边方向S朝向轮胎周向C的方式确定配置方向而埋入于钉埋入用孔29的例子。在此，下部凸缘56的长边方向L朝向轮胎宽度方向W是指下部凸缘56的长边方向L相对于轮胎宽度方向W以预定的角度范围(例如，15度以内)倾斜。
如图8所示，在以长边方向L成为轮胎宽度方向W的方式配置防滑钉50的情况下，受到横向力作为剪切力的防滑钉50欲以在钉埋入用孔29内翻倒的方式倾斜，但如上所述，由于与由下部凸缘56的6个凹部F1、F2及躯体部54的多边形形状形成的凹凸对应地变形了的胎面橡胶18由钉埋入用孔29的内壁面强力地紧固下部凸缘56及躯体部54，因此难以形成因防滑钉50在轮胎宽度方向W上倾斜而产生的防滑钉50与钉埋入用孔29之间的间隙。因此，防滑钉50在钉埋入用孔29内难以旋转。因此，防滑钉50除了难以从钉埋入用孔29脱落之外，横向力也从防滑钉50经由胎面橡胶18被高效地传递到带束层14，冰上路面上的制动驱动性或操纵性提高。另外，当第1凹部F1如上述那样朝向相对于短边方向S(轮胎周向C)倾斜的方向时，即使在轮胎的转弯中施加制动驱动而防滑钉50承受的横向力的朝向倾斜，通过由钉埋入用孔29的内壁面对隔着第1凹部F1的两侧的部分(例如第1凸部F3及第2凸部F4)的紧固，横向力也会从防滑钉50经由胎面橡胶18被高效地传递到带束层14，冰上路面上的制动驱动性或操纵性提高。另外，当以下部凸缘56的长边方向L朝向轮胎宽度方向W的方式将防滑钉50埋入于钉埋入用孔29时，凸缘轮廓形状62具有各向异性形状，在短边部分相邻的第1凹部F1之间的部分(例如第1凸部F3)以朝向长边方向的方式配置，从而在如车辆转弯时那样产生了滑移角的状态下行驶了时，如上所述，阻止从冰上路面受到剪切力的防滑钉50倾斜而从钉埋入用孔29脱落的动作，保持在钉埋入用孔29内的保持力变大，在车辆转弯时产生的横向力作用于防滑钉50时，防滑钉50难以从钉埋入用孔29脱落。而且，凸缘轮廓形状62通过具备朝向轮胎周向C的2个第2凸部F4，由此即使在制动或驱动时防滑钉50承受大的制动驱动力，也会阻止防滑钉50倾斜而从钉埋入用孔脱落的动作，保持在钉埋入用孔29内的保持力变大。因此，除了冰上路面上的制动驱动性提高之外，制动驱动时的耐钉脱落性也提高。
(实施例、以往例、比较例)
制作各种下部凸缘及躯体部的轮廓形状不同的防滑钉，将所制作的防滑钉埋入于图1～3所示的轮胎10来制作镶钉轮胎，将镶钉轮胎安装于作为试验车的乘用车，进行防滑钉的评价。防滑钉的形态除了下述表1及表2、以及下述的点以外，以图4及图5所示的形态为基调。
所制作的轮胎的轮胎尺寸为205/55R16。乘用车使用排气量2000cc的前轮驱动的轿车型乘用车。轮胎的内压条件为：前轮、后轮均为230(kPa)。各轮胎的载荷条件为：前轮载荷为450kg重、后轮载荷为300kg重。防滑钉的评价项目如以下所述。
(钉埋入稳定性)
用防滑钉安装装置的安装抓手把持防滑钉而将防滑钉安装于轮胎，求出能够正常地将防滑钉安装于钉埋入用孔29的比率。关于比较例及实施例1、2，以下部凸缘的长边方向朝向轮胎宽度方向为目标来进行防滑钉的安装。关于实施例3，以下部凸缘的长边方向朝向轮胎周向为目标来进行。将防滑钉相对于钉埋入用孔29倾斜地埋入(超过上述预定的角度范围地倾斜地埋入)、另外未埋入于钉埋入用孔29的次数作为NG数，求出将NG数相对于安装于轮胎的防滑钉的总数的比率(％)从100％减去而得到的值作为钉埋入稳定性。如果钉埋入稳定性(％)为95％以上，则可以说钉埋入稳定性优异。
(耐钉脱落性)
求出试验车在包括沥青路面或混凝土路面的干燥路面且包括转弯路的路线上行驶了15000km后的、残留于胎面橡胶的防滑钉的数量相对于所安装的所有防滑钉的数量的比率(％)。如果比率为95％以上，则关于钉脱落，能够评价为在实用上没有问题。
(冰上制动性)
试验车在冰上路面上行驶，从速度30km/小时起开始制动，计测到成为5km/小时为止的行驶距离作为制动距离，将以往例的制动距离的倒数作为基准(指数100)，将各例中的制动距离的倒数指数化。指数越高，意味着制动距离越短，冰上制动性越优异。
(冰上操纵性)
2名评价驾驶员各自用试验车在被保养后的封闭路线的冰上路面上行驶，进行操纵性的主观评价。以以往例的评价为基准(指数100)，将2名的评分平均化并进行指数化。指数越高，意味着冰上操纵性越优异。
在下述表1及表2中，示出以往例、比较例、以及实施例的各规格和评价结果。
表1及表2所记载的“与凸缘轮廓形状外接的第1、2最小矩形的形状”是指图4(b)所示的第1、第2最小矩形的形状中的任一方的形状，但以往例中的“圆形状”不是第1、2最小矩形的形状，而是指下部凸缘的轮廓形状本身。比较例、以及各实施例中的“长方形”的长边的长度相对于短边的长度的比(长宽比)除了在实施例5中设为1：1.6以外均设为1：1.13。
关于表1及表2所记载的“凹部数(第1凹部F1、第2凹部F2)”，“4”是指在短边部分各设置有2个、合计4个第1凹部F1，“2”是指在长边部分各设置有1个、合计2个第2凹部F2。
关于表1及表2所记载的“顶角B1与凹部的关系”，“非相对”是指顶角B1与位于沿着凸缘轮廓形状的外周相邻的凹部之间的凸部相对(从图心观察到的方位方向相同)，“相对”是指如图4(b)所示那样顶角B1与凸缘轮廓形状的凹部相对。此外，在比较例2中，使躯体部的4个顶角各自与第1凹部F1相对。
关于表1及表2所记载的“L1与L2的大小关系”，“L1＜L2”中的L1与L2的比为1：2，“L1＞L2”中的L1与L2的比为6：1。
关于表1及表2所记载的“R1与R2的大小关系”，“R1”是指第1凹部F1的第1圆弧形状的曲率半径，“R2”表示第1凸部F3及第2凸部F4各自的第1凹部F1侧的部分的第2圆弧形状的曲率半径。
表1及表2所记载的“躯体轮廓形状”的“圆形状”是指从与方向H相反侧向方向H观察到的躯体轮廓形状为圆形状，“六边形形状”是指图4(b)所示的躯体轮廓形状64。
[表1]
[表2]
根据以往例、比较例1及实施例1的比较可知，通过使顶角B1与凹部相对地设置，从而钉埋入稳定性提高。
根据比较例2与实施例1的比较可知，通过顶角B1与凹部为相同数量，从而钉埋入稳定性提高。
根据实施例1与实施例3的比较可知，通过满足R1＞R2，从而钉埋入稳定性提高。
根据实施例1与实施例4的比较可知，通过满足L1＞L2，从而耐钉脱落性提高，冰上制动性及冰上操纵性提高。
根据实施例4与实施例5的比较可知，通过使凸缘轮廓形状的长宽比超过1且为1.5以下，从而钉埋入稳定性提高。
根据实施例4与实施例6的比较可知，通过将防滑钉的长边方向朝向轮胎宽度方向来配置，从而耐钉脱落性提高，冰上操纵性提高。
以上，对本发明的防滑钉及镶钉轮胎进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式及实施例，当然也可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改良、变更。
附图标记说明
10 充气轮胎
12 胎体帘布层
14 带束层
14a、14b 带束层构件
16 胎圈芯
18 胎面橡胶
18a 上层胎面橡胶
18b 下层胎面橡胶
20 胎侧橡胶
22 胎圈填胶
24 轮辋缓冲橡胶
26 内衬层橡胶
28 带束覆层
29 钉埋入用孔
30 胎面花纹
31 第1倾斜槽
32 第1横槽
33 第2倾斜槽
34 第3倾斜槽
35 第2横槽
36 突出槽
41、42 陆部
43、44 刀槽花纹
50 防滑钉
52 头部
54 躯体部
54a 上端面
56 下部凸缘
58 上部凸缘
60 柄部
62 凸缘轮廓形状
64 躯体轮廓形状
100 第1最小矩形
100a 边(短边)
100b 边(长边)

Claims (7)

1.一种防滑钉，所述防滑钉是安装于轮胎的防滑钉，其特征在于，具备：
头部，所述头部具有用于与路面接触的顶端面；
躯体部，所述躯体部以使所述头部从一侧的端部突出的方式保持所述头部；以及
下部凸缘，所述下部凸缘连接于所述躯体部的与所述端部相反侧的端部，
在所述头部、所述躯体部、以及所述下部凸缘的排列方向上观察到的所述下部凸缘的凸缘轮廓形状是如下各向异性形状：与所述凸缘轮廓形状外接的假想的多个矩形中的、在四边之中长度最短的边最小的第1最小矩形及在四边之中长度最长的边最小的第2最小矩形中的至少任一方的最小矩形具备长度不同的短边及长边，
所述凸缘轮廓形状在沿着所述短边延伸的所述凸缘轮廓形状的部分各自具备朝向所述凸缘轮廓形状的图心弯曲的2个以上的第1凹部，在沿着所述长边延伸的所述凸缘轮廓形状的部分各自具备朝向所述凸缘轮廓形状的图心弯曲的第2凹部，
在所述排列方向上观察到的所述躯体部的躯体轮廓形状是具有与所述第1凹部及所述第2凹部的合计数量相同数量的多个顶角的多边形形状，
从所述躯体轮廓形状的图心观察到的所述顶角的方位方向位于所述第1凹部及所述第2凹部所位于的所述躯体轮廓形状的外周上的区域的方位方向的角度范围内，
所述凸缘轮廓形状在沿着所述短边延伸的所述凸缘轮廓形状的部分各自还具备第1凸部，所述第1凸部以被夹在相邻的所述第1凹部之间的方式设置并以从所述凸缘轮廓形状的图心离开的方式突出，
沿着所述躯体轮廓形状的外周相邻的所述顶角之间的部分中的、与所述第1凸部相对的部分和该第1凸部之间的沿着与所述排列方向正交的方向的距离L1比所述顶角中的与所述第2凹部相对的顶角和该第2凹部之间的沿着所述正交的方向的距离L2短。
2.根据权利要求1所述的防滑钉，其特征在于，
所述凸缘轮廓形状在沿着所述短边延伸的所述凸缘轮廓形状的所述部分各自具备3个以上的所述第1凹部。
3.根据权利要求1或2所述的防滑钉，其特征在于，
所述第1凹部的弯曲形状及所述第2凹部的弯曲形状各自为由单一的曲率半径确定的圆弧形状，
所述第1凹部的曲率半径为所述第2凹部的曲率半径的90～110％的大小。
4.根据权利要求1或2所述的防滑钉，其特征在于，
所述第1凸部朝向所述至少任一方的所述最小矩形的2个所述短边中的、相对于所述凸缘轮廓形状的图心位于与该第1凸部相同侧的短边的中心突出，
所述第1凹部的凹陷深度比所述第2凹部的凹陷深度小、或者与所述第2凹部的凹陷深度相等。
5.根据权利要求1或2所述的防滑钉，其特征在于，
与所述凸缘轮廓形状外接的最小矩形的所述长边的长度相对于所述短边的长度之比超过1.25且为1.5以下。
6.根据权利要求1或2所述的防滑钉，其特征在于，
所述第1凹部具有第1圆弧形状，
位于沿着所述凸缘轮廓形状的外周的所述第1凹部的两侧并与所述第1凹部连接的所述凸缘轮廓形状的部分具有以从所述凸缘轮廓形状的所述图心离开的方式弯曲的第2圆弧形状，
所述第1圆弧形状的圆弧的曲率半径比所述第2圆弧形状的圆弧的曲率半径大，
所述第1凹部的两侧的所述第2圆弧形状的曲率半径彼此相等。
7.一种镶钉轮胎，所述镶钉轮胎是安装有防滑钉的镶钉轮胎，其特征在于，
具备将权利要求1～6中任一项所述的防滑钉以与所述长边平行的所述凸缘轮廓形状的长边方向朝向轮胎宽度方向的方式安装着的胎面部。
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