JP2021091289A - タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】トレッド部の踏面にスタッドピンが植設されたタイヤにおいて、氷上性能を向上しながら、乾燥路面における騒音性能を向上することを可能にしたタイヤを提供する。【解決手段】トレッド部１の踏面にスタッドピンＰを植設したタイヤにおいて、スタッドピンＰのチップ部２４のピン形状を長手方向を有する形状にし、ピン形状の長手方向がタイヤ幅方向と成す角度が０°〜１０°である複数の第１スタッドピンＰ１に対して、ピン形状の長手方向がタイヤ幅方向と成す角度が第１スタッドピンＰ１よりも大きい複数の第２スタッドピンＰ２をタイヤ周方向に点在させる。【選択図】図２

Description

本発明は、トレッド部の踏面にスタッドピンが植設されたタイヤに関する。

北欧やロシア等の厳冬地域では、冬季タイヤとしてスタッドタイヤが主に使用されている。スタッドタイヤでは、トレッド部にスタッドピンを植設するための複数の植え込み穴を設け、これら植え込み穴に対してスタッドピンを植設するようにしている（例えば、特許文献１を参照）。このようなスタッドピンは、氷雪路面を走行する際は、氷雪路面を掻く効果を発揮するので、氷上性能を向上することができる。一方で、スタッドピンは、氷雪路面以外（特に乾燥した舗装路面）を走行する場合には、硬いスタッドピンが舗装路面に当たるためピンノイズが発生して、乾燥路面における騒音性能を悪化させる要因になる虞がある。そして、厳冬地域の冬季であっても、少なくない頻度で氷雪路面以外の舗装路面（乾燥路面）を走行する機会がある。そのため、スタッドタイヤにおいて、氷雪路面における走行性能（特に、氷上トラクション性能）を効果的に発揮しながら、乾燥路面における騒音性能を向上するための対策が求められている。

特開２０１８‐１８７９６０号公報

本発明の目的は、トレッド部の踏面にスタッドピンが植設されたタイヤにおいて、氷上性能を向上しながら、乾燥路面における騒音性能を向上することを可能にしたタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明のタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記トレッド部の踏面に複数のスタッドピンを植設したタイヤにおいて、各スタッドピンは、トレッド部に設けられた取付孔内に挿入されるボディ部と、トレッド部の表面から突出するチップ部とで構成されており、前記チップ部を各スタッドピンの上面側から見た時に前記チップ部の上面が構成するピン形状が長手方向を有する形状であり、前記複数のスタッドピンには、前記長手方向がタイヤ幅方向と成す角度が０°〜１０°である複数の第１スタッドピンと、前記長手方向がタイヤ幅方向と成す角度が前記第１スタッドピンよりも大きい複数の第２スタッドピンが含まれており、前記複数の第１スタッドピンに対して前記複数の第２スタッドピンがタイヤ周方向に点在していることを特徴とする。

本発明では、上述のようにピン形状の長手方向が異なる向きになるように配置されたスタッドピンが混在して設けられているため、スタッドピンによる優れた氷上性能を確保しながら、乾燥路面における騒音（ピンノイズ）を効果的に抑制することができる。具体的には、ピン形状の長手方向が異なる角度で配置された上述の第１スタッドピンと第２スタッドピンとでは、それぞれに起因して発生するピンノイズの周波数が異なるので、第１スタッドピンと第２スタッドピンが共存することで周波数分散効果によって騒音を低減することができる。また、第１スタッドピンと第２スタッドピンが混在することで、複数の方向にエッジ効果を発揮することができるので、氷上性能を向上するにも有利になる。

本発明においては、トレッド部の踏面をタイヤ幅方向に３等分にしたとき、３等分された各領域にそれぞれ第１スタッドピンおよび第２スタッドピンが１つ以上配置されていることが好ましい。これにより、タイヤ幅方向に第１スタッドピンおよび第２スタッドピンの両方が分散して配置されるので、タイヤ幅方向の全域において第１スタッドピンと第２スタッドピンを共存させる効果を効果的に確保することができる。即ち、優れた氷上性能を確保しながら、乾燥路面における騒音（ピンノイズ）を効果的に抑制するには有利になる。

本発明においては、タイヤ周方向に最も近接する第２スタッドピン間のタイヤ周方向に沿った離間距離が接地長の１．０％〜１００．０％の範囲内であることが好ましい。これにより、接地領域内に少なくとも１つの第２スタッドピンが配置されるので、乾燥路面における騒音（ピンノイズ）を抑制する効果を確実に得ることができる。

本発明においては、タイヤ赤道線上における間隔がタイヤ接地長の１／４となるように配置された一対のタイヤ子午線の間に区画される領域を帯状領域とし、複数の帯状領域をタイヤ周方向に沿って１度ずつずらしてタイヤ全周に亘って配列したとき、複数の帯状領域のすべてにおいて各帯状領域に含まれるスタッドピンの本数ｎはタイヤ全周におけるスタッドピンの総数Ｎの４．０％以下であり、且つ、複数の帯状領域の２／３以上において当該帯状領域に含まれるスタッドピンの本数ｎは総数Ｎの２．０％以上であり、各帯状領域に前記第２スタッドピンが少なくとも１本設けられていることが好ましい。このようにスタッドピンを配置することで、優れた氷上性能を確保しながら、乾燥路面における騒音（ピンノイズ）を効果的に抑制するには有利になる。特に、すべての帯状領域において、スタッドピンの総数Ｎに対するスタッドピンの本数ｎの割合が４．０％以下に抑えられているので、乾燥路面を走行する際にスタッドピンが路面と接触するときの衝撃を抑制して、ピンノイズの発生を抑制することができる。その一方で、スタッドピンの総数Ｎに対するスタッドピンの本数ｎの割合が２．０％以上という適度な範囲に設定された帯状領域がタイヤ全周に十分に設けられているので、氷上性能を良好に発揮することができる。また、各帯状領域に第２スタッドピンが１本以上設けられているので、第１スタッドピンと第２スタッドピンを共存させる効果を効果的に確保することができる。

本発明においては、スタッドピンの総数が１３５本〜２５０本であることが好ましい。このように適度な本数のスタッドピンを設けることで、氷上性能を効果的に発揮しながら、乾燥路面における騒音性能を向上するには有利になる。

本発明においては、複数の帯状領域の中に、当該帯状領域に含まれるスタッドピンの本数ｎが総数Ｎの３．０％以上である集中領域が１箇所以上、且つ、複数の帯状領域のうちの１／３以下に存在することが好ましい。このように、スタッドピンの本数が多く氷上性能に優れる集中領域を設けることで、氷上性能の更なる向上を図ることができる。一方で、集中領域の数を複数の帯状領域のうちの１／３以下に抑えているので、集中領域を設けても乾燥路面における騒音性能を良好に確保することができる。

本発明のタイヤは回転方向が指定されたタイヤであることが好ましく、トレッド部の外表面に、タイヤ赤道の一方側のトレッド端からタイヤ幅方向内側に向かって回転方向に傾斜しながら延在してタイヤ赤道に到達するラグ溝と、タイヤ赤道の他方側のトレッド端からタイヤ幅方向内側に向かって回転方向に傾斜しながら延在してタイヤ赤道に到達するラグ溝とが、タイヤ周方向に交互に配列されていることが好ましい。このようなトレッドパターン（所謂Ｖ溝を基調としたパターン）を採用することで、スタッドピンがタイヤ周方向に直線状に配列されにくくなるので、ピンノイズを抑制するには有利になる。

本発明においては、第１スタッドピンおよび第２スタッドピンのうち設置数が少ない方の平均突出量Ｐx と、設置数が多い方の平均突出量Ｐy とが、Ｐx ＞Ｐy の関係を満たすことが好ましい。更に、平均突出量Ｐx と平均突出量Ｐy とが、Ｐx ≧１．０５×Ｐy の関係を満たすことが好ましい。これにより、設置数が少ない方のスタッドピンに起因する騒音の振動数が増大するので、設置数が多い方のスタッドピンに起因する騒音が増幅されることを防ぎ、特定のピンノイズを分散させることができる。

本発明のタイヤは、空気入りタイヤであることが好ましいが、非空気式タイヤであってもよい。空気入りタイヤの場合は、その内部に空気、窒素等の不活性ガスまたはその他の気体を充填することができる。

本発明において、「接地長」とは、タイヤを正規リムにリム組みして正規内圧（空気入りタイヤの場合）を充填した状態で平面上に垂直に置いて正規荷重を加えたときに形成される接地領域のタイヤ赤道上におけるタイヤ周方向の長さである。また、「接地端」とは、前述の接地領域のタイヤ軸方向の両端部である。「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば“Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ”、或いはＥＴＲＴＯであれば“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ”とする。「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥ ＲＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥ”であるが、タイヤが乗用車用である場合には２５０ｋＰａとする。「正規荷重」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥ ＲＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＬＯＡＤ ＣＡＰＡＣＩＴＹ”であるが、タイヤが乗用車用である場合には前記荷重の７０％に相当する荷重とする。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの子午線断面図である。 本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッド面を示す正面図である。 トレッド部に植設したスタッドピンの一例を模式的に示す断面図である。 本発明の実施形態からなるスタッドピンのピン形状を示す模式図である。 帯状領域ごとのスタッドピンの本数の変化を模式的に示す説明図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明の空気入りタイヤは、図１に示すように、トレッド部１と、このトレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、サイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。図１において、符号ＣＬはタイヤ赤道を示し、符号Ｅは接地端を示す。図１は子午線断面図であるため描写されないが、トレッド部１、サイドウォール部２、ビード部３は、それぞれタイヤ周方向に延在して環状を成しており、これにより空気入りタイヤのトロイダル状の基本構造が構成される。以下、図１を用いた説明は基本的に図示の子午線断面形状に基づくが、各タイヤ構成部材はいずれもタイヤ周方向に延在して環状を成すものである。

左右一対のビード部３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りに車両内側から外側に折り返されている。また、ビードコア５の外周上にはビードフィラー６が配置され、このビードフィラー６がカーカス層４の本体部と折り返し部とにより包み込まれている。一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層（図１では２層）のベルト層７が埋設されている。各ベルト層７は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。これらベルト層７において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。更に、ベルト層７の外周側にはベルト補強層８が設けられている。ベルト補強層８は、タイヤ周方向に配向する有機繊維コードを含む。ベルト補強層８において、有機繊維コードはタイヤ周方向に対する角度が例えば０°〜５°に設定されている。

本発明は、トレッド部１の踏面にスタッドピンＰが植設されたタイヤにおけるスタッドピンＰの配置等に関するものであるので、タイヤの基本構造（断面構造）や、トレッド部１の表面に形成される溝や陸部の構造（トレッドパターン）は特に限定されない。即ち、本発明は、上述の一般的な断面構造の空気入りタイヤに適用することができるが、その基本構造は上述のものに限定されない。

図２は、本発明の空気入りタイヤの一例のトレッド面を示す。図２の例では、タイヤ幅方向に沿って延在する複数本のラグ溝１１と、タイヤ周方向に沿って延在する複数本の周方向溝１２とによって、複数の陸部１３が区画されたトレッドパターンを有する。図示の例において、ラグ溝１１は、タイヤ幅方向に対して傾斜して延在し、一端がタイヤ赤道ＣＬ上に位置し、他端がタイヤ幅方向の一方側の接地端Ｅを超えて延在する第一ラグ溝１１ａと、タイヤ幅方向に対して傾斜して延在し、一端がタイヤ赤道ＣＬ上に位置し、他端がタイヤ幅方向の他方側の接地端Ｅを超えて延在する第二ラグ溝１１ｂとを含む。第一ラグ溝１１ａおよび第二ラグ溝１１ｂは、タイヤ赤道ＣＬ上において、第一ラグ溝１１ａの一端と第二ラグ溝１１ｂの一端とがタイヤ周方向に交互に並び、且つ、第一ラグ溝１１ａと第二ラグ溝１１ｂとが略Ｖ字状を成すように配置されている。特に、回転方向Ｒが指定されたタイヤの場合には、第一ラグ溝１１ａおよび第二ラグ溝１１ｂのそれぞれのタイヤ赤道ＣＬ側の端部が接地端Ｅ側の端部よりも回転方向Ｒ側に位置しているとよい。このような略Ｖ字状の溝を基調とすると、スタッドピンＰがタイヤ周方向に直線状に配列されにくくなるので、ピンノイズを抑制するには有利になる。

周方向溝１２は、各ラグ溝１１の長さ方向の中途部において、タイヤ周方向に隣り合うラグ溝１１どうしを連結するように、タイヤ周方向に対して傾斜して延在している。周方向溝１２のタイヤ幅方向内側にはセンター陸部１３ａが区画され、周方向溝１２のタイヤ幅方向外側にはショルダー陸部１３ｂ（ショルダーブロック）が区画される。更に、図示の例では、各周方向溝１２の長さ方向の中途部に、一端が周方向溝１２に連通し、周方向溝１２からタイヤ赤道ＣＬ側に向かって延在し、他端がセンター陸部１３ａ内で終端する補助溝１４が設けられている。また、各陸部１３には複数本のサイプ１４が設けられている。スタッドピンＰは、任意の陸部１３に植設することができる。

スタッドピンＰは、トレッド部１の踏面に設けられたスタッドピン用の植え込み穴に植設される。スタッドピンＰの植設は、植え込み穴を拡張した状態でその穴内にスタッドピンＰを挿入した後、植え込み穴の拡張を解除することで行われる。図３は、スタッドピンＰをトレッド部１の植え込み穴に植設した状態を模式的に示す断面図である。図示の例はスタッドピンＰとして、ダブルフランジタイプのスタッドピンＰを記載しているが、シングルフランジタイプ等の別の構造のスタッドピンＰを使用することもできる。

図３に例示するように、スタッドピンＰは、円柱状の胴部２１、踏面側フランジ部２２、底側フランジ部２３、およびチップ部２４により構成されている。踏面側フランジ部２２と底側フランジ部２３は胴部２１よりも径が大きくなっており、踏面側フランジ部２２は胴部２１の踏面側（タイヤ径方向外側）に形成され、底側フランジ部２３は胴部２１の底側（タイヤ径方向内側）に形成されている。チップ部２４は、ピン軸（スタッドピンＰの中心）において踏面側フランジ部２２からタイヤ径方向外側に突き出している。チップ部２４は、スタッドピンＰがトレッド部１に植設された状態で踏面よりも突き出るため、氷雪路面に対して食い込むことができ、氷上トラクション性を発揮する。チップ部２４は、例えばアルミニウム等で構成される他の部分（胴部２１、踏面側フランジ部２２、底側フランジ部２３）よりも硬質な材料（例えばタングステン化合物）で構成されている。尚、本発明では、後の説明でスタッドピンＰの本数を規定しているが、チップ部２４の少なくとも一部が後述の帯状領域内に存在すれば、当該帯状領域に含まれる本数として数えるものとする。

本発明では、図４に示すように、チップ部２４をスタッドピンＰの上面から見た時の形状をピン形状と呼ぶ。本発明のスタッドピンＰ（チップ部２４）のピン形状は、長手方向を有する形状である。本発明のスタッドピンＰ（チップ部２４）のピン形状は長手方向を有する形状であれば特に限定されない。例えば、図４（ａ）に示すピン形状は楕円形であり、長径の延長方向が長手方向である。図４（ｂ）に示すピン形状は長方形であり、長辺の延長方向が長手方向である。図４（ｃ）に示すピン形状は、２つの六角形が１つの辺を介して接合された形状である。図４（ｃ）の例のような複雑な形状であっても、一般的に長手方向を有する形状と認識可能であれば、本発明の長手方向を有するピン形状に該当する。尚、図４（ｃ）の例では、図の横方向（図中の破線の延長方向）が長手方向である。

本発明では、スタッドピンＰ（チップ部２４）の長手方向がタイヤ幅方向と成す角度（以下、長手方向の角度という）がすべてのスタッドピンＰで共通しておらず、トレッド部１に設けられた複数のスタッドピンには、長手方向の角度θ１が０°〜１０°である複数の第１スタッドピンＰ１と、長手方向の角度θ２が第１スタッドピンＰ１の長手方向の角度θ１よりも大きい複数の第２スタッドピンＰ２が含まれている。そして、複数の第１スタッドピンＰ１からなる群と複数の第２スタッドピンＰ２からなる群とがそれぞれトレッド面の異なる領域に別々に設けられるのではなく、複数の第１スタッドピンＰ１と複数の第２スタッドピンＰ２とが混在しており、特に、複数の第１スタッドピンＰ１に対して複数の第２スタッドピンＰ２がタイヤ周方向に点在するように配置されている。

このようにピン形状の長手方向が異なる向きになるように配置されたスタッドピンＰ（第１スタッドピンＰ１および第２スタッドピンＰ２）が混在して設けられているため、スタッドピンＰによる優れた氷上性能を確保しながら、乾燥路面における騒音（ピンノイズ）を効果的に抑制することができる。即ち、ピン形状の長手方向が異なる角度で配置された上述の第１スタッドピンＰ１と第２スタッドピンＰ２とでは、それぞれに起因して発生するピンノイズの周波数が異なるので、第１スタッドピンＰ１と第２スタッドピンＰ２が共存することで周波数分散効果によって騒音を低減することができる。また、第１スタッドピンＰ１と第２スタッドピンＰ２が混在することで、複数の方向にエッジ効果を発揮することができるので、氷上性能を向上するにも有利になる。

第１スタッドピンＰ１および第２スタッドピンＰ２は、上述のように長手方向の角度θ１，θ２によって区別される。そのため、第１スタッドピンＰ１および第２スタッドピンＰ２は、チップ部の向き（長手方向の角度）を変えて植設した同一形状のスタッドピンＰであってもよい。或いは、第１スタッドピンＰ１および第２スタッドピンＰ２は、形状の異なる複数種類のスタッドピンＰであってもよい。

前述のように第１スタッドピンＰ１の長手方向の角度θ１は０°〜１０°である。これに対して、第２スタッドピンＰ２の長手方向の角度θ２は、第１スタッドピンＰ１の長手方向の角度θ１よりも大きければ特に限定されないが、好ましくは３０°〜９０°、より好ましくは４５°〜８５°であるとよい。このように第１スタッドピンＰ１および第２スタッドピンＰ２の長手方向の角度を設定することで、騒音を低減する効果と氷上性能を向上する効果をバランスよく発揮することができる。

本発明では、長手方向の角度が異なるスタッドピンＰが混在していることが有効であるので、第１スタッドピンＰ１および第２スタッドピンＰ２の他に、更に、長手方向が別角度に設定されたスタッドピンＰを設けてもよい。言い換えると、第２スタッドピンＰ２に分類されるスタッドピンＰには、上述の角度範囲内であれば、長手方向の角度が異なる複数のスタッドピンＰの群が含まれていてもよい。

図２に示すように、トレッド部１の表面に形成されるトレッドパターンに依らず、タイヤ赤道ＣＬ上における間隔がタイヤ接地長の１／４となるように配置された一対のタイヤ子午線の間に区画される領域を帯状領域Ａと定義する（例えば、図２の斜線部を参照）。そして、図５に模式的に示すように、複数の帯状領域Ａ（Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・）をタイヤ周方向に沿って１度ずつずらしてタイヤ全周に亘って配列し、各帯状領域Ａ（Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・）の中に含まれるスタッドピンＰの本数ｎを測定する。尚、図５は、帯状領域Ａの配列を模式的に示すものであり、トレッド部１に形成されるトレッドパターンの詳細やスタッドピンＰの具体的な配置は省略している。また、符号Ａ３以降の帯状領域Ａは省略している。図中の符号Ｒはタイヤ周方向（タイヤ回転方向）を表す。

このように定義された複数の帯状領域Ａのすべてにおいて、各帯状領域Ａに含まれるスタッドピンＰの本数ｎはタイヤ全周におけるスタッドピンＰの総数Ｎの４．０％以下に設定されている。例えば、図５に示す例では、スタッドピンＰの本数ｎは７本以下となっている。図５の例では、総数Ｎ＝１９０本を想定しており、総数Ｎの４．０％は７．６本であるので、図５の例は、上述の条件を満たしている。また、図２の例についても、総数Ｎ＝１９０本とすると、一点鎖線で囲んだ３箇所の帯状領域Ａ（斜線部）は、いずれもスタッドピンＰの本数ｎは７本以下であり、上述の条件を満たしている。一方で、複数の帯状領域Ａのうちの２／３以上において、当該帯状領域Ａに含まれるスタッドピンＰの本数ｎはスタッドピンＰの総数Ｎの２．０％以上に設定されている。例えば、総数Ｎ＝１９０本の場合、総数Ｎの２．０％は３．８本であるので、図５の例では、４本以上のスタッドピンＰが設けられた帯状領域Ａが複数の帯状領域Ａのうちの２／３以上であれば上述の条件を満たしていることになる。このように、すべての帯状領域Ａにおいて、スタッドピンＰの総数Ｎに対するスタッドピンＰの本数ｎの割合が４．０％以下に低く抑えられているので、乾燥路面を走行する際にスタッドピンＰが路面と接触するときに生じる騒音を抑制することができる。その一方で、スタッドピンＰの総数Ｎに対するスタッドピンＰの本数ｎの割合が２．０％以上という適度な範囲に設定された帯状領域Ａがタイヤ全周に十分に設けられているので、氷上性能を良好に発揮することができる。

帯状領域Ａには第１スタッドピンＰ１および第２スタッドピンＰ２の両方が含まれるとよい。特に、第１スタッドピンＰ１が主体として設けられて、第２スタッドピンＰ２が混在している場合には、帯状領域Ａに第２スタッドピンＰ２が１本以上設けられているとよい。このように複数の帯状領域Ａのそれぞれに他のスタッドピン（第１スタッドピンＰ１）と長手方向の角度が異なるスタッドピン（第２スタッドピンＰ２）が含まれることで、第２スタッドピンＰ２を混在させることによる騒音低減の効果を確実に発揮することが可能になる。

複数の帯状領域Ａの中でも、当該帯状領域Ａに含まれるスタッドピンＰの本数ｎがスタッドピンＰの総数Ｎの３．０％以上である領域を集中領域Ａ′として区別すると、この集中領域Ａ′はタイヤ周上に１箇所以上存在することが好ましい。尚、図５に示す例では、上述のように総数Ｎ＝１９０本を想定しており、総数Ｎの３．０％は５．７本であるので、図５の例では、６本以上のスタッドピンＰが設けられた帯状領域Ａが集中領域Ａ′に該当することになる。また、図２に示す３箇所の帯状領域Ａ（斜線部）では、スタッドピンＰの本数ｎが６本または７本の箇所が集中領域Ａ′に該当する。尚、図２においてスタッドピンＰの本数ｎが７本の箇所は後述の密集領域Ａ″にも該当するため、図中の符号はＡ（Ａ″）と表示しているが、この箇所も集中領域Ａ′に該当する。複数の集中領域Ａ′を設ける場合は、集中領域Ａ′を複数の帯状領域Ａのうちの１／３以下に抑えることが好ましい。集中領域Ａ′は、スタッドピンＰの本数ｎが他の帯状領域Ａよりも多く氷上性能に優れるので、このような集中領域Ａ′を設けることで氷上性能の更なる向上を図ることができる。一方で、集中領域Ａ′の数を複数の帯状領域Ａのうちの１／３以下に抑えているので、集中領域Ａ′を設けても乾燥路面における騒音性能を良好に発揮することができる。集中領域Ａ′の数が複数の帯状領域Ａのうちの１／３を超えると、走行時のショック感の原因となり得るスタッドピンＰが多く存在する集中領域Ａ′が増加するため、騒音性能を良好に発揮することが難しくなる。

更に、集中領域Ａ′の中でも、当該帯状領域に含まれるスタッドピンＰの本数ｎがスタッドピンＰの総数Ｎの３．５％以上である領域を密集領域Ａ″として区別すると、この密集領域Ａ″がタイヤ周上に１箇所以上存在していることが好ましい。尚、図５に示す例では、上述のように総数Ｎ＝１９０本を想定しており、総数Ｎの３．５％は６．７本であるので、図５の例では、７本以上のスタッドピンＰが設けられた帯状領域Ａが集中領域Ａ′に該当することになる。また、図２に示す３箇所の帯状領域Ａ（斜線部）では、スタッドピンＰの本数ｎが７本の箇所が集中領域Ａ″に該当する。複数の密集領域Ａ″を設ける場合は、タイヤ周方向に隣り合う密集領域Ａ″どうしの間隔がタイヤ接地長の１００％以上であることが好ましい。密集領域Ａ″は、集中領域Ａ′のなかでも特に氷上性能に優れるので、氷上性能の更なる向上を図ることができる。一方で、密集領域Ａ″どうしの間隔をタイヤ接地長よりも大きくしているので、タイヤ転動時に接地面内に存在する密集領域Ａ″は１箇所以下になり、密集領域Ａ″を設けても乾燥路面における騒音性能を良好に発揮することができる。密集領域Ａ″どうしの間隔が接地長の１００％未満であると、走行時のノイズ増大の原因となり得るスタッドピンＰが多く存在する密集領域Ａ″が接地面内に複数存在する場合が発生するため、騒音性能を良好に発揮することが難しくなる。尚、密集領域Ａ″どうしの間隔とは、隣り合う密集領域Ａ″の間で対向するタイヤ子午線間のタイヤ周方向に沿った長さである。

スタッドピンＰは上述のように配列すればよいが、タイヤ全体におけるスタッドピンＰの総数が好ましくは１３５本〜２５０本、より好ましくは１３５本〜２００本であるとよい。このようにタイヤ全体に適度な本数のスタッドピンＰを設けることで、氷上性能を効果的に発揮しながら、騒音性能を良好に発揮するには有利になる。スタッドピンＰの総数が１３５本未満であると、氷上トラクション性能を十分に向上することができない。スタッドピンＰの総数が２５０本を超えるとであると、騒音性能を十分に発揮することができない。

図２に示すように、トレッド部１の踏面（タイヤ幅方向両側の接地端Ｅの間の範囲）をタイヤ幅方向に３等分した領域のうち、タイヤ赤道ＣＬ上に位置する領域をセンター領域Ｃｅとし、センター領域Ｃｅのタイヤ幅方向両側に位置する一対の領域をそれぞれショルダー領域Ｓｈとしたとき、スタッドピンＰの本数ｎが３本以上である帯状領域Ａでは、センター領域Ｃｅおよび一対のショルダー領域Ｓｈのそれぞれに少なくとも１本のスタッドピンＰが存在することが好ましい。このようにタイヤ幅方向にスタッドピンＰを分散して配置することで、タイヤ幅方向の全域で効率的に氷雪路面を掻く力を得ることができ、氷上性能を向上するには有利になる。また、タイヤ幅方向のユニフォミティを良好にすることもできる。例えば、スタッドピンＰの総数Ｎが１３５本である場合、スタッドピンＰの本数ｎが総数Ｎの２．０％以上である帯状領域Ａでは、スタッドピンＰの本数ｎは３本以上である（１３５本×０．０２０＝２．７本）。この場合に、上述のスタッドピンＰの分散配置を採用すると、複数の帯状領域Ａのうちの２／３以上において、スタッドピンＰがセンター領域Ｃｅおよび一対のショルダー領域Ｓｈのそれぞれに少なくとも１本ずつ分散して配置されることになる。従って、氷上性能を向上するには非常に有効である。

上記のようにトレッド部１の踏面（タイヤ幅方向両側の接地端Ｅの間の範囲）をタイヤ幅方向に３等分したとき、３等分された各領域（センター領域Ｃｅおよび一対のショルダー領域Ｓｈ）にそれぞれ第１スタッドピンＰ１および第２スタッドピンＰ２が１つ以上配置されていることが好ましい。これにより、タイヤ幅方向に第１スタッドピンＰ１および第２スタッドピンＰ２の両方が分散して配置されるので、タイヤ幅方向の全域において第１スタッドピンＰ１と第２スタッドピンＰ２を共存させる効果を効果的に確保することができる。即ち、優れた氷上性能を確保しながら、乾燥路面における騒音（ピンノイズ）を効果的に抑制するには有利になる。

また、接地領域内に第１スタッドピンＰ１および第２スタッドピンＰ２がそれぞれ１本以上存在することが好ましい。例えば、第１スタッドピンＰ１が大半を占めており、多数の第１スタッドピンＰ１に対して少数の第２スタッドピンＰ２が混在している場合には、接地領域内に少なくとも１本の第２スタッドピンＰ２が含まれることが好ましい。特に、タイヤ周方向に最も近接する第２スタッドピンＰ２間のタイヤ周方向に沿った離間距離Ｌが接地長の１．０％〜１００．０％の範囲内であることが好ましい。これにより、接地領域内に少なくとも１つの第２スタッドピンＰ２が配置されるので、乾燥路面における騒音（ピンノイズ）を抑制する効果を確実に得ることができる。離間距離Ｌが接地長の１．０％未満であると、第２スタッドピンＰ２どうしが接近しすぎるためピンノイズを悪化させる虞がある。離間距離Ｌが接地長の１００．０％を超えると、接地領域内に第２スタッドピンＰ２が含まれなくなるため、第１スタッドピンＰ１および第２スタッドピンＰ２を共存させる効果が十分に得られなくなる。

スタッドピンＰの突出量ｈは均一であってもよいが、第１スタッドピンＰ１および第２スタッドピンＰ２のうち設置数が少ない方の突出量ｈの平均値を平均突出量Ｐx とし、設置数が多い方の突出量ｈの平均値を平均突出量Ｐy としたとき、これらが、好ましくはＰx ＞Ｐy の関係を満たし、より好ましくはＰx ≧１．０５×Ｐy の関係を満たすとよい。このようにスタッドピンＰの突出量ｈを設定することで、設置数が少ない方のスタッドピンＰに起因する騒音の振動数が増大するので、設置数が多い方のスタッドピンＰに起因する騒音が増幅されることを防ぎ、特定のピンノイズを分散させることができる。

以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

タイヤサイズが２０５／５５Ｒ１６ ９４Ｔであり、図１に例示する基本構造を有し、図２のトレッドパターンを基調とし、表１〜２に示すように構造を設定した従来例１、比較例１〜２、実施例１〜１５の１８種類の空気入りタイヤを作製した。

表１〜２において、「総数Ｎ」は、タイヤ全体に設けられたスタッドピンの総数であり、「ｎ」は各帯状領域に含まれるスタッドピンの本数である。「第１スタッドピンの有無」および「第２スタッドピンの有無」の欄について、トレッド部の踏面をタイヤ幅方向に３等分した各領域における有無を「一方側のショルダー領域における有無／センター領域における有無／他方側のショルダー領域における有無」のように表示した。「第１スタッドピンに対する第２スタッドピンの割合」は、トレッド部に設けられた第１スタッドピンの設置数に対する第２スタッドピンの設置数の割合（％）である。尚、表に示した例のうち第２スタッドピンを含む例ではいずれも、第２スタッドピンの設置数が第１スタッドピンの設置数よりも小さくなっている。「長手方向の平均角度」の欄については、第１スタッドピンおよび第２スタッドピンのそれぞれのピン形状の長手方向がタイヤ幅方向に対して成す角度の平均値を表示した。「第２スタッドピンの離間距離Ｌ」は、タイヤ周方向に最も近接する前記第２スタッドピン間のタイヤ周方向に沿った離間距離であり、接地長に対する割合（％）で表示した。

「帯状領域におけるｎの最大値」については、本発明で定義される上限値の条件（総数Ｎの４．０％＝０．０４Ｎ）と、各タイヤにおける測定値と、これらの大小関係を表示した。特に、大小関係については、測定値が上限条件（０．０４Ｎ）以下である場合を「〇」、測定値が上限条件（０．０４Ｎ）を超える場合を「×」で示した。「標準配置領域」とは、スタッドピンの本数ｎがスタッドピンの総数Ｎの２．０％以上の条件を満たす帯状領域を意味する。この「標準配置領域」については、本発明で定義される下限値の条件（総数Ｎの２．０％＝０．０２Ｎ）と、標準配置領域の有無と、全帯状領域に対する標準配置領域の割合を表示した。「集中領域」については、本発明で定義される下限値の条件（総数Ｎの３．０％＝０．０３Ｎ）と、集中領域の有無と、全帯状領域に対する集中領域の割合を表示した。「帯状領域における第２スタッドピンの有無」については、各帯状領域に１本以上の第２スタッドピンが含まれる場合を「有」、各帯状領域に第２スタッドピンが含まれない場合を「無」で示した。「Ｐx ／Ｐy 」とは、第１スタッドピンおよび第２スタッドピンのうち設置数が多い方（表に示した例では第１スタッドピン）の平均突出量Ｐy に対する設置数が少ない方（表に示した例では第２スタッドピン）の平均突出量Ｐx の比である。

尚、上述の１８種類の空気入りタイヤ（従来例１、比較例１〜２、実施例１〜１５）については、接地長は１２０ｍｍで共通であった。即ち、各例において、帯状領域のタイヤ周方向長さ（タイヤ接地長の１／４）は３０ｍｍである。

これら空気入りタイヤについて、下記の評価方法により、氷上制動性能、乾燥路面における騒音性能を評価し、その結果を表１〜２に併せて示した。

氷上制動性能
各試験タイヤをＥＴＲＴＯ標準リム（リムサイズ１６×６．５Ｊ）に組み付けて、車両指定空気圧を充填し、排気量１．４Ｌの前輪駆動車に装着し、氷雪路面からなるテストコース（直線路）にて、初速２５ｋｍ／ｈにおいてブレーキをかけて、速度が２０ｋｍ／ｈから５ｋｍ／ｍになるまでの制動距離を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例１の値を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど制動距離が短く、氷上制動性能に優れることを意味する。尚、指数値が「９８」以上であれば、従来例１と同等レベルの良好な氷上制動性能が得られたことを意味する。

乾燥路面における騒音性能
各試験タイヤをＥＴＲＴＯ標準リム（リムサイズ１６×６．５Ｊ）に組み付けて、空気圧を２５０ｋＰａとし、排気量１．４Ｌの前輪駆動車に装着し、乾燥路面からなるテストコース（アスファルト路）にて、ピンノイズについて、テストドライバーによる官能評価を行った。評価結果は、従来例１の値を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどピンノイズが小さく、乾燥路面における騒音性能に優れることを意味する。

表１から明らかなように、実施例１〜１５はいずれも、従来例１と比較して、氷上制動性能を良好に発揮しながら、乾燥路面における騒音性能を向上し、これら性能を高度に両立した。一方、比較例１は、第１スタッドピンに対して第２スタッドピンが混在していないため、乾燥路面における騒音性能が悪化した。比較例２は、第１スタッドピンの長手方向の角度が大きすぎるため、氷上制動性能が悪化した。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
８ ベルト補強層
１１ ラグ溝
１２ 周方向溝
１３ 陸部
１４ 補助溝
１５ サイプ
Ｐ スタッドピン
Ｐ１ 第１スタッドピン
Ｐ２ 第２スタッドピン
Ａ 帯状領域
Ａ′ 集中領域
Ａ″ 密集領域
Ｃｅ センター領域
Ｓｈ ショルダー領域
ＣＬ タイヤ赤道
Ｅ 接地端

Claims (9)

1. タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記トレッド部の踏面に複数のスタッドピンを植設したタイヤにおいて、
   各スタッドピンは、トレッド部に設けられた取付孔内に挿入されるボディ部と、トレッド部の表面から突出するチップ部とで構成されており、
   前記チップ部を各スタッドピンの上面側から見た時に前記チップ部の上面が構成するピン形状が長手方向を有する形状であり、
   前記複数のスタッドピンには、前記長手方向がタイヤ幅方向と成す角度が０°〜１０°である複数の第１スタッドピンと、前記長手方向がタイヤ幅方向と成す角度が前記第１スタッドピンよりも大きい複数の第２スタッドピンが含まれており、前記複数の第１スタッドピンに対して前記複数の第２スタッドピンがタイヤ周方向に点在していることを特徴とするタイヤ。
2. 前記トレッド部の踏面をタイヤ幅方向に３等分にしたとき、３等分された各領域にそれぞれ前記第１スタッドピンおよび前記第２スタッドピンが１つ以上配置されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
3. タイヤ周方向に最も近接する前記第２スタッドピン間のタイヤ周方向に沿った離間距離が接地長の１．０％〜１００．０％の範囲内であることを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ。
4. タイヤ赤道線上における間隔がタイヤ接地長の１／４となるように配置された一対のタイヤ子午線の間に区画される領域を帯状領域とし、複数の帯状領域をタイヤ周方向に沿って１度ずつずらしてタイヤ全周に亘って配列したとき、
   前記複数の帯状領域のすべてにおいて各帯状領域に含まれるスタッドピンの本数ｎはタイヤ全周におけるスタッドピンの総数Ｎの４．０％以下であり、且つ、前記複数の帯状領域の２／３以上において当該帯状領域に含まれるスタッドピンの本数ｎは前記総数Ｎの２．０％以上であり、
   各帯状領域に前記第２スタッドピンが少なくとも１本設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ。
5. 前記スタッドピンの総数が１３５本〜２５０本であることを特徴とする請求項１〜４に記載のタイヤ。
6. 前記複数の帯状領域の中に、当該帯状領域に含まれるスタッドピンの本数ｎが前記総数Ｎの３．０％以上である集中領域が１箇所以上、且つ、前記複数の帯状領域のうちの１／３以下に存在することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のタイヤ。
7. 回転方向が指定されたタイヤであって、前記トレッド部の外表面に、タイヤ赤道の一方側のトレッド端からタイヤ幅方向内側に向かって前記回転方向に傾斜しながら延在してタイヤ赤道に到達するラグ溝と、タイヤ赤道の他方側のトレッド端からタイヤ幅方向内側に向かって前記回転方向に傾斜しながら延在してタイヤ赤道に到達するラグ溝とが、タイヤ周方向に交互に配列されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のタイヤ。
8. 前記第１スタッドピンおよび前記第２スタッドピンのうち設置数が少ない方の平均突出量Ｐx と、設置数が多い方の平均突出量Ｐy とが、Ｐx ＞Ｐy の関係を満たすことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のタイヤ。
9. 前記平均突出量Ｐx と前記平均突出量Ｐy とが、Ｐx ≧１．０５×Ｐy の関係を満たすことを特徴とする請求項８に記載のタイヤ。

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