JP2012131351A - 空気入りタイヤおよびスタッドピン - Google Patents

Abstract

【課題】耐ピン抜け性能を向上できる空気入りタイヤおよびスタッドピンを提供すること。
【解決手段】この空気入りタイヤ１は、トレッド部の踏面に埋設されるスタッドピン４を備えている。そして、このスタッドピン４が、シャンク４１と、シャンク４１に形成されるフランジ部４３と、このフランジ部４３の縁部に形成される少なくとも１つの凸部４４とを有している。このような空気入りタイヤ１の構成では、凸部４４が、フランジ部４３をトレッドゴム１５に係留してスタッドピン４の倒れ込みを抑制できる。
【選択図】図３

Description

この発明は、空気入りタイヤおよびスタッドピンに関し、さらに詳しくは、耐ピン抜け性能を向上できる空気入りタイヤおよびスタッドピンに関する。

氷雪路用のスタッドタイヤは、トレッド部踏面に埋設されたスタッドピンにより、その氷上性能を発揮する。このようなスタッドタイヤでは、スタッドピンの抜けを防止すべき課題がある。このような課題に関する従来のスタッドタイヤとして、特許文献１〜３に記載される技術が知られている。

特開２０１０−９５２１２号公報 特開２００９−２３６０３号公報 特表平０１−５０２１７８号公報

この発明は、耐ピン抜け性能を向上できる空気入りタイヤおよびスタッドピンを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、トレッド部の踏面に埋設されるスタッドピンを備え、且つ、前記スタッドピンが、シャンクと、前記シャンクに形成されるフランジ部と、前記フランジ部の縁部に形成される少なくとも１つの凸部とを有することを特徴とする。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記スタッドピンの軸方向を高さ方向とするときに、前記フランジ部および前記凸部から成る部分の高さＡと、前記フランジ部の縁部の高さＢとが１．５≦Ａ／Ｂ≦３．０の関係を有することが好ましい。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記凸部が、前記フランジ部から前記スタッドピンの頂部側および底部側のいずれか一方に突出することが好ましい。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記凸部が、前記フランジ部から前記スタッドピンの頂部側および底部側の双方に突出することが好ましい。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、複数の前記凸部が、前記フランジ部の縁部に沿って所定間隔をあけて配置されることが好ましい。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記凸部が、前記フランジ部の縁部に沿って延在するリブ状構造を有することが好ましい。

また、この発明にかかるスタッドピンは、シャンクと、前記シャンクに形成されるフランジ部と、前記フランジ部の縁部に形成される少なくとも１つの凸部とを有することを特徴とする。

この発明にかかる空気入りタイヤでは、凸部が、フランジ部をトレッドゴムに係留してスタッドピンの倒れ込みを抑制する。これにより、トレッドゴムからのスタッドピンの抜けを抑制できる利点がある。

図１は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。 図２は、図１に記載した空気入りタイヤのトレッド部を示す平面図である。 図３は、図１に記載した空気入りタイヤのスタッドピンを示す断面図である。 図４は、図１に記載した空気入りタイヤのスタッドピンを示す斜視図である。 図５は、図４に記載した空気入りタイヤのスタッドピンの変形例を示す斜視図である。 図６は、図４に記載した空気入りタイヤのスタッドピンの変形例を示す斜視図である。 図７は、図４に記載した空気入りタイヤのスタッドピンの変形例を示す斜視図である。 図８は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

図１は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。図２は、図１に記載した空気入りタイヤのトレッド部を示す平面図である。これらの図は、スタッドピンを備える氷雪路用のスタッドタイヤを示している。

この空気入りタイヤ１は、ビードコア１１と、ビードフィラー１２と、カーカス層１３と、ベルト層１４と、トレッドゴム１５と、サイドウォールゴム１６とを備える（図１参照）。ビードコア１１は、環状構造を有し、左右一対を一組として構成される。ビードフィラー１２は、ビードコア１１のタイヤ径方向外周に配置されてタイヤのビード部を補強する。カーカス層１３は、左右のビードコア１１、１１間にトロイダル状に架け渡されてタイヤの骨格を構成する。また、カーカス層１３の両端部は、ビードフィラー１２を包み込むようにタイヤ幅方向外側に折り返されて係止される。ベルト層１４は、積層された複数のベルト材１４１、１４２から成り、カーカス層１３のタイヤ径方向外周に配置される。トレッドゴム１５は、カーカス層１３およびベルト層１４のタイヤ径方向外周に配置されてタイヤのトレッド部を構成する。サイドウォールゴム１６は、左右一対を一組として構成され、カーカス層１３のタイヤ幅方向外側に配置されてタイヤのサイドウォール部を構成する。

また、空気入りタイヤ１は、タイヤ周方向に延在する３本の周方向主溝２１と、タイヤ幅方向に延在する複数のラグ溝２２と、これらの周方向主溝２１およびラグ溝２２に区画されて成る複数のブロック３とをトレッド部に備える（図２参照）。これにより、４つのブロック列を基調としたトレッドパターンが形成される。

また、空気入りタイヤ１は、スタッドピン４を備える（図１および図２参照）。スタッドピン４は、その頂部がブロック３の踏面に現れるように、トレッドゴム１５に埋設される。具体的には、トレッドゴム１５に植え込み穴が形成され、この植え込み穴にスタッドピン４が打ち込まれて埋設される。なお、スタッドピン４の植え込み穴は、例えば、タイヤ加硫時にてトレッドゴム１５と共に成形されても良いし、タイヤ加硫後にトレッドゴム１５にドリル加工を施して形成されても良い。

図３および図４は、図１に記載した空気入りタイヤのスタッドピンを示す断面図（図３）および斜視図（図４）である。これらの図において、図３は、スタッドピンをトレッドゴムに埋設した状態を示し、図４は、スタッドピン単体の様子を示している。なお、これらの図では、スタッドピンがトレッド部に埋設された状態にて、タイヤ踏面側を頂部と呼び、タイヤ内部側を底部と呼ぶ。

スタッドピン４は、シャンク４１と、チップピン４２と、フランジ部４３とを有する（図３および図４参照）。シャンク４１は、金属製（例えば、アルミニウム製）の軸状部材であり、スタッドピン４の本体部を構成する。また、シャンク４１は、一方の端部を拡径した段付き円柱形状を有する。なお、シャンク４１の拡径部は、柱状形状を有しても良いし（図４参照）、テーパ形状を有しても良い（図示省略）。チップピン４２は、超合金製の硬質なピン状部材であり、スタッドピン４の先端部を構成する。このチップピン４２は、一方の端部をシャンク４１の頂部からシャンク４１の軸方向に突出させつつ、シャンク４１の頂部に埋設される。フランジ部４３は、金属製（例えば、アルミニウム製）であり、スタッドピン４の抜けを抑制するための係止部を構成する。このフランジ部４３は、円盤形状あるいは円環形状を有し、シャンク４１の底部に配置されてシャンク４１の底部を拡径する。なお、フランジ部４３は、シャンク４１に一体形成されても良いし、シャンク４１に後付けされても良い。

また、スタッドピン４は、凸部４４を有する（図３および図４参照）。この凸部４４は、スパイク状の係止片であり、フランジ部４３の縁部に一体形成される。また、４つの凸部４４がフランジ部４３の縁部に沿って周方向に等間隔をあけて配置される。また、凸部４４は、フランジ部４３の縁部からスタッドピン４の軸方向かつ頂部側に突出する形状を有する。このため、スタッドピン４は、その軸方向断面視にて、フランジ部４３および凸部４４から成る鈎状の底部形状を有する。

この空気入りタイヤ１では、タイヤ転動時にて、凸部４４がフランジ部４３をトレッドゴム１５に係留してスタッドピン４の倒れ込みを抑制する。すると、スタッドピン４の動きが低減されて、スタッドピン４とトレッドゴム１５との隙間が生じ難くなる。これにより、スタッドピン４がトレッドゴム１５にしっかりと保持されて、トレッドゴム１５からのスタッドピン４の抜けが抑制される。

なお、この空気入りタイヤ１では、フランジ部４３および凸部４４から成る部分の高さＡと、フランジ部４３の高さＢとが１．５≦Ａ／Ｂ≦３．０の関係を有する（図３参照）。すなわち、フランジ部４３に対する凸部４４の突出量（Ａ−Ｂ）と、フランジ部４３の高さＢとが０．５≦（Ａ−Ｂ）／Ｂ≦２．０の関係を有する。これにより、フランジ部４３に対する凸部４４の突出量が適正化されて、スタッドピン４の抜けが効果的に抑制される。

また、上記の構成では、フランジ部４３の径Ｒと、シャンク４１およびフランジ部４３から成る部分の高さＬとが０．６≦Ｒ／Ｌ≦１．２の関係を有する（図３参照）。また、フランジ部４３の径Ｒと、フランジ部４３の高さＢとが４．０≦Ｒ／Ｂ≦８．０の関係を有する。これにより、スタッドピン４全体に対する凸部４４の突出量が適正化される。

図５〜図７は、図４に記載した空気入りタイヤのスタッドピンの変形例を示す斜視図である。これらの図は、スタッドピンの凸部の形状および構造にかかる変形例を示している。

図４のスタッドピン４では、凸部４４が、フランジ部４３の縁部からスタッドピン４の軸方向かつ頂部側に突出する。かかる構成では、タイヤの制駆動によりスタッドピン４の倒れ込みが生じたときに（引っ掛かり作用）、凸部４４がトレッドゴム１５に引っ掛かることにより、スタッドピン４の抜けが抑制される。

しかし、これに限らず、凸部４４が、フランジ部４３の縁部からスタッドピン４の軸方向かつ底部側に突出しても良い（図５参照）。具体的には、４つの凸部４４がフランジ部４３の縁部に沿って等間隔で配置され、フランジ部４３の縁部からスタッドピン４の軸方向かつ底部側にそれぞれ突出する。かかる構成では、スタッドピン４がトレッドゴム１５に埋設された状態にて、踏面側のトレッドゴム１５がフランジ部４３をタイヤ径方向内側に押さえ込むことにより、凸部４４がトレッドゴム１５に噛み込んでトレッドゴム１５を強固に把持する。これにより、スタッドピン４の倒れ込みが抑制されて（押さえ込み作用）、スタッドピン４の抜けが抑制される。

さらに、凸部４４が、フランジ部４３からスタッドピン４の頂部側および底部側の双方に突出しても良い（図６参照）。具体的には、４つの凸部４４がフランジ部４３の頂部側の縁部に沿って等間隔で配置され、さらに、これらの凸部４４と同位置であってフランジ部４３の底部側に、４つの凸部４４がそれぞれ配置される。したがって、４つの凸部４４が、フランジ部４３の頂部側および底部側の双方からそれぞれ突出する。これにより、上記した引っ掛かり作用および押さえ込み作用の双方が得られるので、スタッドピン４の倒れ込みが効果的に抑制される。

また、図４のスタッドピン４では、４つの凸部４４が、フランジ部４３の縁部に沿って周方向に等間隔で配置される。かかる構成では、凸部がリブ状構造を有する構成と比較して、凸部４４がトレッドゴム１５に引っ掛かる作用が増加する。これにより、スタッドピン４の抜けが効果的に抑制される。

しかし、これに限らず、凸部４４が、フランジ部４３の縁部に沿って延在するリブ状構造を有しても良い（図７参照）。具体的には、凸部４４がフランジ部４３の縁部を囲む環状構造を有することにより、フランジ部４３の縁部からスタッドピン４の頂部側に屈曲したＬ字状の断面部が形成される。かかる構成では、フランジ部４３の縁部のボリュームが凸部４４により増加するので、タイヤ転動時におけるスタッドピン４の動きが抑制される。これにより、スタッドピン４の抜けが効果的に抑制される。

なお、スタッドピン４における凸部４４の設置数および配置間隔は、任意に設定できる。また、フランジ部４３の外周形状は、円盤形状、円環形状、円柱形状などの滑らかな外周形状を有することが好ましいが、これに限定されない。

以上説明したように、この空気入りタイヤ１は、トレッド部の踏面に埋設されるスタッドピン４を備える（図３参照）。そして、このスタッドピン４が、シャンク４１と、シャンク４１に形成されるフランジ部４３と、このフランジ部４３の縁部に形成される少なくとも１つの凸部４４とを有する。かかる構成では、凸部４４が、フランジ部４３をトレッドゴム１５に係留してスタッドピン４の倒れ込みを抑制する。これにより、トレッドゴム１５からのスタッドピン４の抜けを抑制できる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、スタッドピン４の軸方向を高さ方向とするときに、フランジ部４３および凸部４４から成る部分の高さＡと、フランジ部４３の縁部の高さＢとが１．５≦Ａ／Ｂ≦３．０の関係を有する（図３参照）。これにより、フランジ部４３に対する凸部４４の突出量が適正化されるので、スタッドピン４の抜けを効果的に抑制できる利点がある。例えば、Ａ／Ｂ＜１．５となると、凸部の突出量が小さ過ぎるため、スタッドピンの倒れ込み抑制作用が小さくなり、好ましくない。また、３．０＜Ａ／Ｂとなると、凸部の突出量が大き過ぎるため、シャンクと凸部との間にトレッドゴムが密着できず、スタッドピンの保持作用が低下するため、好ましくない。

また、この空気入りタイヤ１では、凸部４４が、フランジ部４３からスタッドピン４の頂部側および底部側のいずれか一方に突出する（図４および図５参照）。これにより、トレッドゴム１５からのスタッドピン４の抜けを効果的に抑制できる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、凸部４４が、フランジ部４３からスタッドピン４の頂部側および底部側の双方に突出する（図６参照）。これにより、トレッドゴム１５からのスタッドピン４の抜けを効果的に抑制できる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、複数の凸部４４が、フランジ部４３の縁部に沿って所定間隔をあけて配置される（図４〜図６参照）。かかる構成では、凸部がリブ状構造を有する構成と比較して、凸部４４がトレッドゴム１５に引っ掛かり或いはトレッドゴム１５に噛み込む作用が増加する。これにより、スタッドピン４の抜けを効果的に抑制できる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、凸部４４が、フランジ部４３の縁部に沿って延在するリブ状構造を有する（図７参照）。かかる構成では、フランジ部４３の縁部のボリュームが凸部４４により増加するので、タイヤ転動時におけるスタッドピン４の動きが抑制される。これにより、スタッドピン４の抜けを効果的に抑制できる利点がある。

図８は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。同図は、タイヤの耐ピン抜け性能にかかる性能試験の結果を示している。

耐ピン抜け性能にかかる性能試験では、スタッドピンを備えるタイヤサイズ２０５／５５Ｒ１６の空気入りタイヤがＪＡＴＭＡ規定の適用リムに組み付けられ、この空気入りタイヤにＪＡＴＭＡ規定の最高空気圧および最大負荷能力が付与される。また、空気入りタイヤが排気量２０００［ｃｃ］かつ前輪駆動の試験車両に装着され、この試験車両が氷雪路を１００００［ｋｍ］走行した後に、スタッドピンの抜け本数が観察される。そして、この観察結果に基づいて従来例を基準（１００）とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。

従来例の空気入りタイヤでは、スタッドピンが平坦な円盤形状のフランジ部を有しており、凸部を有していない（図示省略）。

実施例１〜１０の空気入りタイヤ１は、図１〜図３に記載した構造を有する。また、実施例１〜５の空気入りタイヤ１は、図４に記載したスタッドピン４を有する。また、実施例６の空気入りタイヤ１は、図５に記載したスタッドピン４を有する。また、実施例７の空気入りタイヤ１は、図６に記載したスタッドピン４を有する。また、実施例８の空気入りタイヤ１は、図７に記載したスタッドピン４を有する。図４〜図７に示すように、これらのスタッドピン４は、平坦な円盤形状のフランジ部４３と、４つの凸部４４とをそれぞれ有する。

なお、これらの空気入りタイヤでは、スタッドピンのフランジ部の高さＢがＢ＝１．５［ｍｍ］であり、シャンクおよびフランジ部から成る部分の高さＬがＬ＝１０．０［ｍｍ］である（図３参照）。

試験結果に示すように、実施例１〜１０の空気入りタイヤ１では、タイヤの耐ピン抜け性能が向上することが分かる。また、実施例１〜５を比較すると、凸部４４の高さに関する比Ａ／Ｂが適正化されることにより、タイヤの耐ピン抜け性能がさらに向上することが分かる。また、実施例１、６〜８を比較すると、凸部４４の形状がタイヤの耐ピン抜け性能に影響を与えることが分かる。また、実施例１、９、１０を比較すると、Ｒ／Ｂが適正化されることにより、タイヤの耐ピン抜け性能がさらに向上することが分かる。

以上のように、この発明にかかる空気入りタイヤおよびスタッドピンは、耐ピン抜け性能を向上できる点で有用である。

１ 空気入りタイヤ、２１ 周方向主溝、２２ ラグ溝、３ ブロック、４ スタッドピン、４１ シャンク、４２ チップピン、４３ フランジ部、４４ 凸部、１１ ビードコア、１２ ビードフィラー、１３ カーカス層、１４ ベルト層、１４１、１４２ ベルト材、１５ トレッドゴム、１６ サイドウォールゴム

Claims (7)

1. トレッド部の踏面に埋設されるスタッドピンを備え、且つ、
   前記スタッドピンが、シャンクと、前記シャンクに形成されるフランジ部と、前記フランジ部の縁部に形成される少なくとも１つの凸部とを有することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記スタッドピンの軸方向を高さ方向とするときに、前記フランジ部および前記凸部から成る部分の高さＡと、前記フランジ部の縁部の高さＢとが１．５≦Ａ／Ｂ≦３．０の関係を有する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記凸部が、前記フランジ部から前記スタッドピンの頂部側および底部側のいずれか一方に突出する請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記凸部が、前記フランジ部から前記スタッドピンの頂部側および底部側の双方に突出する請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
5. 複数の前記凸部が、前記フランジ部の縁部に沿って所定間隔をあけて配置される請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記凸部が、前記フランジ部の縁部に沿って延在するリブ状構造を有する請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
7. シャンクと、前記シャンクに形成されるフランジ部と、前記フランジ部の縁部に形成される少なくとも１つの凸部とを有することを特徴とするスタッドピン。

Images