JP6023424B2 - Studded tires - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤのトレッドにスタッドを埋設するためのスタッド埋設用の穴が形成されたスタッダブルタイヤに関するものである。 The present invention relates to a studded tire in which a stud embedding hole for embedding a stud in a tire tread is formed.
従来、冬用タイヤとして、トレッドの陸部に金属から成るスタッド(スパイクともいう)を打ち込んだスタッダブルタイヤが知られている。図10(a)はスタッド8の一例を示す図で、スタッド8は、円柱状のボディ部8aと、ボディ部8aの底側(タイヤ踏面側と反対側)に設けられてボディ部8aの径よりも大きな径を有する抜け防止用のフランジ部8bと、ボディ部8aのタイヤ踏面側端部からスタッド軸方向に突き出したチップ8cとを備える。
一方、図10(b)に示すように、トレッドの陸部であるブロック5にはスタッド埋設用の穴9が形成されており、スタッド8は、チップ8cとボディ部8aの最上部とがブロック5の表面から突出するようにスタッド埋設用の穴9に打ち込まれる。
スタッド埋設用の穴9は、スタッド8のボディ部8aの径Pdよりも小さな径Dpを有する円柱状のシャフト部9aと、スタッド8のフランジ部8bの径Fdよりも小さな径Dfを有し、シャフト部9aのタイヤ径方向内側に設けられるヘッド部9bとを備え、スタッド8のボディ部8aとフランジ部8bとをシャフト部9aとヘッド部9bの周囲のゴムにより締め付けることにより、スタッド8をスタッド埋設用の穴9に保持する。
このようなスタッダブルタイヤを装着した車両が雪氷路上を走行すると、スタッド8の先端が路面に喰い込み、路面とタイヤとの間の摩擦力が増加するので、雪氷路上での操縦安定性能を確保することができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a studded tire in which a stud made of metal (also called a spike) is driven into a land portion of a tread is known as a winter tire. FIG. 10A is a view showing an example of the
On the other hand, as shown in FIG. 10 (b), a
The stud-
When a vehicle equipped with such a studded tire travels on a snowy icy road, the tip of the
ところで、スタッダブルタイヤを装着した車両が氷路面を走行したときには、スタッドに大きな外力が作用してスタッドが抜ける、いわゆるスタッド抜けが生じる場合がある。
そこで、スタッド埋設用の穴の周りに、スタッド埋設用の穴を囲むように、深さが3〜7.5mmのスタッドピンスリットを設け、スタッドが周囲のゴムと一体になって動くようにすることで、スタッドに加わる外力を緩和して耐スタッド引き抜け性を向上させる方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、スタッドが埋設されるブロックに、一端が溝側に開口し他端がスタッド穴近傍まで延長する凹部を設け、スタッドと氷を引っ掻くときに生じる氷の破片を溝内に誘導して排除することで、スタッドのグリップ力を確保するとともに、スタッドの引き抜き抵抗を増大させて耐スタッド引き抜け性を向上させる方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
By the way, when a vehicle equipped with a studded tire travels on an icy road surface, a large external force acts on the stud and the stud may come off, so-called stud removal may occur.
Therefore, a stud pin slit having a depth of 3 to 7.5 mm is provided around the hole for embedding the stud so as to surround the hole for embedding the stud so that the stud moves integrally with the surrounding rubber. Thus, there has been proposed a method for reducing the external force applied to the stud and improving the resistance to pulling out the stud (for example, see Patent Document 1).
In addition, the block in which the stud is embedded is provided with a recess that opens to the groove side at one end and extends to the vicinity of the stud hole at the other end, and guides and eliminates ice fragments generated when the stud and ice are scratched. Thus, a method has been proposed in which the gripping force of the stud is ensured and the resistance to pulling out the stud is improved by increasing the pull-out resistance of the stud (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、前記引用文献1では、スタッドが周囲のゴムと一体になって動き易くなるが、逆に、制駆動力が加わったときのブロックの倒れ込み量が大きくなるため、操縦安定性能が低下してしまうだけでなく、スタッドの倒れ込み量も大きくなり、その結果、スタッドが抜け易くなるので、耐スタッド引き抜け性はさほど向上しない。
また、前記引用文献2では、スタッドの氷への定着力は増大するが、ブロック表面が凹部により区画されるため、前記引用文献1と同様にブロックの倒れ込み量が大きくなり、操縦安定性能が低下してしまうといった問題点があった。
However, in the cited
Further, in the cited
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、制駆動時におけるスタッドの倒れ込み量を小さくした、耐スタッド引き抜け性と氷路上における操縦安定性能とに優れたスタッダブルタイヤを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the conventional problems, and provides a studable tire excellent in anti-stud pullout resistance and steering stability performance on an icy road, in which the amount of stud collapse during braking / driving is reduced. For the purpose.
本願発明は、タイヤトレッドの陸部に、柱状のボディ部とフランジ部とを有し、タイヤ周方向から見たときの形状がタイヤ幅方向から見たときの形状と同一なスタッドを埋設するためのスタッド埋設用の穴が形成されたスタッダブルタイヤであって、前記スタッド埋設用の穴が、前記スタッドのボディ部に対応する柱状のシャフト部と、前記スタッドのフランジ部に対応するヘッド部とを有し、タイヤ径方向から見たときの前記ヘッド部の形状が、タイヤ幅方向とタイヤ周方向の断面を比較した場合において、タイヤ幅方向が寸法が長く、タイヤ周方向が寸法が短く、前記シャフト部の中心軸がタイヤ径方向に平行で、タイヤ径方向から見たときの前記シャフト部の中心軸が、前記ヘッド部の中心に対して、当該タイヤの正転時における踏込側もしくは蹴出側にずれていることを特徴とする。
このように、スタッド埋設用の穴のヘッド部の形状に異方性を付与することで、従来の等方的なスタッド埋設用の穴に比較して、スタッドのフランジ部に作用するタイヤ周方向の締め付け力を大きくすることができる。したがって、制駆動時におけるスタッドの倒れ込み量を小さくすることができ、耐スタッド引き抜け性と氷路上における操縦安定性能とをともに向上させることができる。
また、前記シャフト部の中心軸がタイヤ径方向に平行で、タイヤ径方向から見たときの前記シャフト部の中心軸が、前記ヘッド部の中心に対して、当該タイヤの正転時における踏込側もしくは蹴出側にずれている構成としたので、車両の目的性能により、シャフト部の中心軸を踏込側もしくは蹴出側にすることで、駆動性能、もしくは、制動性能を更に向上させることができる。
すなわち、発進時や駆動時にはスタッドはブロック踏込側に倒れ込むので、ヘッド部の形状に異方性を付与することに加えて、シャフト部の中心軸が踏込側になるようにスタッド埋設用の穴を形成すれば、スタッドのブロック踏込側への倒れ込み量を小さくすることができ、制動時にはブロック蹴出側に倒れ込むので、シャフト部の中心軸が蹴出側になるようにすれば、スタッドのブロック蹴出側への倒れ込み量を小さくすることができる。
また、本願発明は、タイヤ径方向から見たときの前記ヘッド部の形状が、長軸の方向がタイヤ幅方向に平行な楕円、もしくは、直線部がタイヤ周方向に直交するトラック状、もしくは、前記楕円に内接または外接する、前記楕円の長軸と短軸とに対して対称な多角形であることを特徴とする。
これにより、スタッドのフランジ部に作用する締め付け力はタイヤ幅方向からタイヤ周方向に向かうに従って大きくなり、タイヤ周方向において最大となるので、スタッド埋設用の穴のヘッド部の形状にスタッドのフランジ部に作用するタイヤ周方向の締め付け力が大きくなるような異方性を確実に付与することができる。
なお、本願のいう「タイヤ幅方向に平行」とは数学的に完全な平行をいうのではなく、数度の誤差による振れや、パターン、つまり他の溝やサイプ配置の都合によって、30°程度の差を許容するものとする。
The present invention has a columnar body portion and a flange portion in a land portion of a tire tread, and embeds a stud having the same shape as viewed from the tire circumferential direction when viewed from the tire width direction. A stud-embedded tire in which a stud-embedded hole is formed, wherein the stud-embedded hole has a columnar shaft portion corresponding to the body portion of the stud, and a head portion corresponding to the flange portion of the stud, When the shape of the head part when viewed from the tire radial direction is a cross section of the tire width direction and the tire circumferential direction, the tire width direction has a long dimension, the tire circumferential direction has a short dimension, parallel to the central axis in the tire radial direction of the shaft portion, the central axis of the shaft portion when viewed from the tire radial direction, with respect to the center of the head portion, the depression at the time of forward rotation of the tire Or characterized in that it shifted to kick out side.
Thus, by providing anisotropy to the shape of the head portion of the stud embedding hole, the tire circumferential direction that acts on the flange portion of the stud as compared to the conventional isotropic stud embedding hole The tightening force can be increased. Therefore, the amount of the stud falling during braking / driving can be reduced, and both the resistance to pulling out the stud and the steering stability performance on the icy road can be improved.
Also, the central axis of the shaft portion is parallel to the tire radial direction, the central axis of the shaft portion when viewed from the tire radial direction, with respect to the center of the head portion, the depression at the time of forward rotation of the tire The drive performance or braking performance can be further improved by setting the central axis of the shaft portion to the stepping side or the kicking side depending on the target performance of the vehicle. it can.
That is, when starting or driving, the stud falls to the stepping side of the block, so in addition to adding anisotropy to the shape of the head part, a hole for embedding the stud is made so that the central axis of the shaft part is on the stepping side. If it is formed, the amount of stud falling to the block stepping side can be reduced, and it will fall to the block kicking side during braking. Therefore, if the central axis of the shaft is on the kicking side, the stud block kicking The amount of falling to the exit side can be reduced.
In the present invention, the shape of the head portion when viewed from the tire radial direction is an ellipse whose major axis direction is parallel to the tire width direction, or a track shape in which the linear portion is orthogonal to the tire circumferential direction, or It is a polygon that is inscribed or circumscribed to the ellipse and that is symmetrical with respect to the major axis and minor axis of the ellipse.
As a result, the tightening force acting on the stud flange portion increases from the tire width direction toward the tire circumferential direction and becomes maximum in the tire circumferential direction, so that the stud flange portion has the shape of the head portion of the stud embedding hole. Anisotropy that increases the tightening force in the tire circumferential direction acting on the tire can be reliably imparted.
The term “parallel to the tire width direction” as used in the present application does not mean perfectly parallel mathematically, but is about 30 ° due to a deviation of several degrees or a pattern, that is, due to the convenience of other grooves and sipes. This difference shall be allowed.
また、本願発明は、前記楕円の短軸の長さをDx、長軸の長さをDy、前記シャフト部の中心軸と前記ヘッド部の踏込側の端部との距離をRf、前記シャフト部の中心軸と前記ヘッド部の蹴出側の端部との距離をRk、前記シャフト部の直径をDsとしたときに、前記Rfと前記Rkとは、下記の条件式を満たすことを特徴とする。
(Ds/2)<Rf<(Dy/2)かつ(Ds/2)<Rk<(Dy/2)
但し、Dx=Rf+Rk
これにより、スタッドのフランジ部の中心軸とスタッド埋設用の穴のヘッド部の中心軸との距離が大きくなってスタッドが穴の奥まで入らないという事態を避けることができるので、耐スタッド引き抜け性を確実に向上させることができる。
なお、本願発明のスタッド埋設用の穴では、Ds<Dx<Dyであるので、シャフト部の中心軸が楕円の中心にある場合(Rf=Rk)には、当然、前記の条件を満たしている。
In the present invention, the length of the short axis of the ellipse is Dx, the length of the long axis is Dy, the distance between the central axis of the shaft portion and the stepped end of the head portion is Rf, and the shaft portion Rk and Rk satisfy the following conditional expression, where Rk is the distance between the central axis of the head and the end of the head portion on the kicking side and Ds is the diameter of the shaft portion: To do.
(Ds / 2) <Rf <(Dy / 2) and (Ds / 2) <Rk <(Dy / 2)
However, Dx = Rf + Rk
As a result, it is possible to avoid a situation in which the distance between the center axis of the flange portion of the stud and the center axis of the head portion of the hole for embedding the stud becomes large, and the stud does not enter the depth of the hole. Can be improved with certainty.
In the stud embedding hole of the present invention, since Ds <Dx <Dy, when the central axis of the shaft portion is at the center of the ellipse (Rf = Rk), the above condition is naturally satisfied. .
また、本願発明は、前記スタッド埋設用の穴に埋設されるスタッドのタイヤ周方向から見たときの形状がタイヤ幅方向から見たときの形状と同一であることを特徴とする。
これにより、例えば、フランジ部がボディ部に対して同軸な円板状である、通常の等方性形状・構造を有するスタッドを使用できるので、スタッドの設計が不要となるだけでなく、コストも削減できる。また、スタッドに異方性を持たせないものを用いた場合には、スタッド自体が異方性を持っている場合に比べ、スタッドを打ち込む際の角度を気にすることなく、発明の効果を得ることができる。
The invention of the present application is characterized in that the shape of the stud embedded in the stud embedding hole when viewed from the tire circumferential direction is the same as the shape when viewed from the tire width direction.
As a result, for example, a stud having a normal isotropic shape and structure in which the flange portion is a disk shape coaxial with the body portion can be used. Can be reduced. In addition, if the stud does not have anisotropy, the effect of the invention can be achieved without worrying about the angle at which the stud is driven, compared to the case where the stud itself has anisotropy. Can be obtained.
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。 The summary of the invention does not list all necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.
以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail through embodiments, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and all combinations of features described in the embodiments are included. It is not necessarily essential for the solution of the invention.
実施の形態1.
図1及び図2は本実施の形態1を示す図で、図1は本発明によるスタッダブルタイヤ1のトレッドパターンを示す図、図2はスタッド埋設用の穴10を示す図である。
スタッダブルタイヤ1は、タイヤトレッドに形成された周方向溝2と、周方向溝2に交差するように形成されたラグ溝3と、周方向溝2とラグ溝3により区画された複数のブロック4〜6を備えている。ブロック4は、同図のCLで示すセンターラインを含むタイヤセンター部にタイヤ周方向に沿って配置された中央ブロック列4Lを構成する中央ブロック、ブロック5は、中央ブロック列4Lよりもタイヤ幅方向外側に位置する外側ブロック列5Lを構成する外側ブロック、ブロック6は、タイヤショルダー部に位置するショルダーブロックである。
各ブロック4〜6の踏面側には複数のサイプ7が形成されており、外側ブロック5のほぼ中央部でサイプ7が形成されていない領域にはスタッド8を埋設するためのスタッド埋設用の穴(以下、スタッド穴という)10が形成されている。
FIGS. 1 and 2 are views showing the first embodiment, FIG. 1 is a view showing a tread pattern of a
The
A plurality of
スタッド穴10は、図2(a),(b)に示すように、外側ブロック5の踏面側に位置するシャフト部11と、シャフト部11のタイヤ径方向内側に位置するヘッド部12とを有する。
シャフト部11は直径がDsの円柱状の空隙である。
ヘッド部12は、タイヤ径方向から見たときの形状が、長軸の方向がタイヤ幅方向に平行な楕円状の空隙で、シャフト部11とヘッド部12とはシャフト部11のタイヤ径方向内側の端部にて連通している。
ここで、楕円の短軸の長さをDx、長軸の長さをDyとすると、DsとDx及びDyの大小は、Ds<Dx<Dyとなる。
また、シャフト部11の中心軸はタイヤ径方向に平行で、シャフト部11の中心軸とヘッド部12の中心軸(楕円の中心を通るシャフト部11の中心軸に平行な軸)とは一致している。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
The shaft portion 11 is a cylindrical gap having a diameter Ds.
The
Here, when the length of the minor axis of the ellipse is Dx and the length of the major axis is Dy, the magnitudes of Ds, Dx, and Dy are Ds <Dx <Dy.
Further, the central axis of the shaft portion 11 is parallel to the tire radial direction, and the central axis of the shaft portion 11 coincides with the central axis of the head portion 12 (an axis parallel to the central axis of the shaft portion 11 passing through the center of the ellipse). ing.
図3(a),(b)はスタッド穴10とスタッド8との関係を示す図である。
図3(a)に示すように、タイヤ周方向に垂直な断面で見たときには、スタッド8のフランジ部8bの直径Fdとスタッド穴10のヘッド部12のタイヤ幅方向の最大穴径である長軸の長さDyとの関係は、従来のスタッド8のフランジ部8bの直径Fdとスタッド穴9のヘッド部9bの直径Dfとの関係と同じで、(Dy/Fd)=(Df/Fd)0.3〜0.5である。
一方、図3(b)に示すように、タイヤ幅方向に垂直な断面で見たときには、スタッド穴10のヘッド部12のタイヤ幅方向の最大穴径である短軸の長さDxが長軸の長さDyよりも小さいので、(Dx/Fd)<(Df/Fd)となる。すなわち、本実施の形態1のスタッド穴10は、ヘッド部12の形状に異方性が付与されているので、従来の等方的なスタッド穴9に比較して、スタッド8のフランジ部8bに対するタイヤ周方向の締め付け力が大きくなっている。
なお、スタッド8のボディ部8aの直径Pdとスタッド穴10のシャフト部11の直径Dsとの関係は、従来のスタッド8のボディ部8aの直径Pdとスタッド穴9のシャフト部9aの直径Dpとの関係と同じで、(Ds/Pd)=(Dp/Pd)=0.3〜0.5である。なお、図3及び以下に示す図5,図6,図10では、図を見易くするため、スタッド穴を大きめに書いている。
3A and 3B are views showing the relationship between the
As shown in FIG. 3A, when viewed in a cross section perpendicular to the tire circumferential direction, the length Fd of the
On the other hand, as shown in FIG. 3B, when viewed in a cross section perpendicular to the tire width direction, the short axis length Dx which is the maximum hole diameter in the tire width direction of the
The relationship between the diameter Pd of the
次に、発進・駆動時及び制動時におけるスタッド8の動きについて説明する。
一般的にスタッドが抜けるのは、発進・駆動時であり、タイヤに大きな駆動力が作用したときと言われている。このときスタッドは、図4(a)に示すように、フランジ部8bは路面から車両進行方向と逆向きの力fbを受け、ボディ部8aは路面から車両進行方向を向いた力faを受ける。その結果、スタッド8は、同図の矢印で示す方向に回転するように倒れ込む。すなわち、スタッド8は車両進行方向と逆向き(外側ブロック5の踏込側)に倒れ込む。この倒れ込み量が大きくなると、駆動性能が低下したり、更にはスタッド8が外側ブロック5から引き抜かれ易くなる。
一方、図4(b)に示すように、制動時には、フランジ部8bは、路面からタイヤが滑る方向である車両進行方向の力f’bを受け、ボディ部8aは路面から車両進行方向と逆向きの力f’aを受けるので、スタッド8は、車両進行方向(外側ブロック5の蹴出側)に倒れ込み、その結果、ボディ部8aのエッジではなく側面が接地してしまい、制動性能が低下する。
Next, the movement of the
It is generally said that the stud comes off when starting and driving, and when a large driving force is applied to the tire. At this time, as shown in FIG. 4A, the
On the other hand, as shown in FIG. 4B, at the time of braking, the
本実施の形態1では、スタッド穴10に、ヘッド部12のタイヤ周方向の最大穴径を小さくするような異方性を付与することで、スタッド8のフランジ部8bに対するタイヤ周方向の締め付け力を大きくしているので、前記車両進行方向と逆向きの力fbや前記車両進行方向f’bが作用しても、スタッド8の倒れ込みを抑制することができる。また、倒れ込み量が小さいと、スタッド8が動くことによる制駆動力のロスも少なくなる。したがって、制駆動性能を低下させることなく、耐スタッド引き抜け性を向上させることができる。
また、本例では、スタッド穴10の形状のみを変更し、スタッド穴10を設ける外側ブロック5の表面には不要なスリットや溝等を設けていないので、操縦安定性能を確保しつつ耐スタッド引き抜け性を向上させることができる。
また、実施の形態1で使用するスタッド8は、フランジ部8bがボディ部8aに対して同軸な円板状である従来と同じスタッドなので、スタッド穴10の形状変更に伴って新たにスタッドを設計する必要がないという利点がある。また、従来のスタッド8を加工せずに使用できるので、コストも削減できる。
In
Further, in this example, only the shape of the
In addition, since the
実施の形態2.
前記実施の形態1では、スタッド穴10のシャフト部11とヘッド部12の中心軸とが一致している場合について説明したが、図5(a),(b)に示すように、シャフト部11の直径Ds、ヘッド部12の楕円の短軸の長さDx、及び、長軸の長さDyを実施の形態1と同じ大きさに保ったまま、シャフト部11の中心軸を外側ブロック5の踏込側にずらすようにすれば、耐スタッド引き抜け性と駆動性能とを更に向上させることができる。
具体的には、シャフト部11の中心軸とヘッド部12の踏込側の端部との距離をRfとし、シャフト部11の中心軸とヘッド部12の蹴出側の端部との距離をRkとしたときに、Rf<Rkとする(Rf+Rk=Dx)。
これにより、スタッド8のフランジ部8bに対する踏込側の締め付け力を更に大きくできるので、発進・駆動時におけるスタッド8の倒れ込み量は前記実施の形態1よりも更に小さくなる。したがって、スタッド8の耐引き抜き性が更に向上するとともに、スタッド8が動くことによる駆動力のロスも少なくなるので、駆動性能も向上する。
In the first embodiment, the case where the shaft portion 11 of the
Specifically, the distance between the central axis of the shaft portion 11 and the end portion on the stepping side of the
As a result, it is possible to further increase the tightening force on the stepping side with respect to the
なお、シャフト部11の中心軸とヘッド部12の蹴出側の端部との距離Rkが小さすぎると、スタッド8のフランジ部8bの中心軸とスタッド穴10のヘッド部12の中心軸との距離が大きくなってスタッドが穴の奥まで入らなくなってしまうため、スタッド抜けが起き易くなったり、駆動性能は向上するがと制動性能が低下してしまう虞があるので、Rfを(Ds/2)<Rf<(Dy/2)の範囲に設定することが好ましい。これにより、耐引き抜き性を向上させつつ駆動性能を更に向上させることができる。
If the distance Rk between the central axis of the shaft portion 11 and the end portion on the kicking side of the
実施の形態3.
前記実施の形態2では、シャフト部11の中心軸を外側ブロック5の踏込側にずらした場合について説明したが、逆に、シャフト部11の中心軸を外側ブロック5の蹴出側にずらすようにすれば、氷路走行時の制動性能を更に向上させることができる。
制動性能を向上させる有力な手段の1つとして、スタッドボディ(ボディ部8a)を接地させずに、硬いピン(チップ8c)のエッジで氷を引っ掻く動作をさせる方法がある。そこで、図6(a),(b)に示すように、Rk<Rfとすれば、スタッド8のフランジ部8bに対する蹴出側の締め付け力を大きくできるので、制動時におけるスタッド8の倒れ込み量は前記実施の形態1よりも更に小さくなる。したがって、スタッド8は主にピンエッジで氷を引っ掻くことになるので、制動性能は向上する。
但し、フランジ部8bに対する踏込側の締め付け力は低下するので、耐引き抜き性と駆動性能につては、従来よりも向上するものの前記実施の形態1よりも低下する。
なお、本実施の形態3においても、スタッド穴10のシャフト部11の中心軸とヘッド部12の踏込側の端部との距離Rfが小さすぎると、シャフト部11への締め付け力は増大するものの、スタッドが穴の奥まで入らなくなってしまい、その結果、スタッド引き抜けが起き易くなったり、制動性能は向上するが駆動性能が低下してしまうなどの問題が発生する虞があるので、Rkを(Ds/2)<Rk<(Dy/2)の範囲に設定することが好ましい。これにより、耐引き抜き性を向上させつつ制動性能を更に向上させることができる。
In the second embodiment, the case where the center axis of the shaft portion 11 is shifted to the stepping side of the
One effective means for improving the braking performance is a method of scratching ice with the edge of a hard pin (chip 8c) without grounding the stud body (
However, since the tightening force on the stepping side with respect to the
Even in the third embodiment, if the distance Rf between the central axis of the shaft portion 11 of the
なお、前記実施の形態1〜3では、ブロックパターンを有するスタッダブルタイヤについて説明したが、本発明は、リブパターンなど他のトレッドパターンを有するタイヤにも適用可能である。
また、スタッド穴10の形成箇所も外側ブロック5に限定されるものではなく、中央ブロック4やショルダーブロック6に設けてもよいし、外側ブロック5とショルダーブロック6など、複数のブロック列のブロックにそれぞれ設けてもよい。
また、スタッド穴10はブロック列のブロック全てに設ける必要はなく、1個置きあるいは複数個置きに設けてもよい。
In the first to third embodiments, the studded tire having a block pattern has been described. However, the present invention is also applicable to a tire having another tread pattern such as a rib pattern.
Further, the formation location of the
Further, the stud holes 10 do not have to be provided in all the blocks of the block row, and may be provided in every other block or in plural.
また、前記実施の形態1〜3では、スタッド穴10のヘッド部12のタイヤ径方向から見たときの形状を、長軸の方向がタイヤ幅方向に平行な楕円としたが、図7(a)に示すような、楕円に内接する多角形や、図7(b)に示すような、楕円に外接する多角形としてもよい。このとき、前記多角形としては、楕円の長軸と短軸とに対して線対称であることが好ましい。また、踏込側の辺12fの延長方向と蹴出側の辺12kの延長方向とがともにタイヤ幅方向に平行(タイヤ周方向に直交)していてもよいし、タイヤ幅方向と交差していてもよい。
あるいは、スタッド穴10の形状を、図7(c),(d)に示すような、タイヤ周方向に直交する2辺12p,12qから成る直線部と、タイヤ幅方向に位置する2つの円弧部12rとから成るトラック状としてもよい。
また、図7(a),(c)に示すように、シャフト部11の中心軸とフランジ部12の中心軸を一致させるか、図7(b),(d)に示すように、シャフト部11の中心軸をタイヤ周方向にずらすかは、タイヤの目的性能等により適宜決定すればよい。
いずれにしろ、タイヤ径方向から見たときのスタッド穴のヘッド部の形状を、タイヤ幅方向とタイヤ周方向の断面を比較した場合において、タイヤ幅方向の寸法を長く、タイヤ周方向の寸法を短くすることで、スタッド穴にタイヤ周方向の締め付け力が強くなるような異方性を付与するようにすれば、制駆動時におけるスタッドの倒れ込み量を小さくすることができ、耐スタッド引き抜け性と氷路上における操縦安定性能とをともに向上させることができる。
In the first to third embodiments, the shape of the
Alternatively, the shape of the
Further, as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (c), the center axis of the shaft portion 11 and the center axis of the
In any case, when comparing the shape of the head portion of the stud hole when viewed from the tire radial direction with respect to the cross section of the tire width direction and the tire circumferential direction, the dimension in the tire width direction is long and the dimension in the tire circumferential direction is By making the stud hole short enough to give the stud hole anisotropy that increases the tightening force in the tire circumferential direction, the amount of stud collapse during braking / driving can be reduced, and the stud pull-out resistance And the stability of handling on an icy road can be improved.
[実施例]
本願発明の異方性を有するスタッド穴に等方性を有するスタッドを埋設したスタッダブルタイヤ(実施例1〜6)を準備し、それぞれのタイヤを試験車両に搭載して駆動性能と制動性能と耐久性能とを調べた結果を図8の表に示す。
なお、比較のため、等方性を有するスタッド穴に等方性を有するスタッドを埋設した従来のスタッダブルタイヤ(従来例)と、ヘッド部の形状は等方的であるがシャフト部の中心軸がヘッド部の中心から蹴出側にずれているスタッダブルタイヤ(比較例)についても同様の試験を行った。
試験に使用したスタッダブルタイヤのタイヤサイズは195/65R15で、タイヤ内圧は230kPaである。
なお、図8の表で、スタッド穴の寸法は、従来例のスタッド穴の直径Dfの値を100とした指数で表わしている。また、Riはシャフト部の中心軸とヘッド部のブロック赤道側端部との距離、Roはシャフト部の中心軸とヘッド部のブロック反赤道側端部との距離で、いずれのタイヤも、Ri=Roとしている。
[Example]
Studable tires (Examples 1 to 6) in which isotropic studs are embedded in the anisotropic stud holes of the present invention are prepared, and each tire is mounted on a test vehicle and driving performance and braking performance are obtained. The results of examining the durability performance are shown in the table of FIG.
For comparison, a conventional studable tire (conventional example) in which an isotropic stud hole is embedded in an isotropic stud hole and the head portion is isotropic but the central axis of the shaft portion A similar test was also performed on a studded tire (comparative example) in which the head portion deviates from the center of the head portion toward the kicking side.
The tire size of the studded tire used for the test is 195 / 65R15, and the tire internal pressure is 230 kPa.
In the table of FIG. 8, the dimension of the stud hole is represented by an index with the value of the diameter Df of the stud hole of the conventional example being 100. Ri is the distance between the central axis of the shaft portion and the block equator side end portion of the head portion, Ro is the distance between the central axis of the shaft portion and the block anti-equatorial side end portion of the head portion. = Ro.
従来例のヘッド部の形状は、図9のType Aに示すような、中心軸がシャフト部の中心軸と同軸な円板状である。
実施例1,4のヘッド部の形状は、図9のType Bに示すような、中心軸がシャフト部の中心軸よりも踏込側に位置する楕円板状で、実施例4の楕円の方が実施例1の楕円よりも細長い。
実施例2,5のヘッド部の形状は、図9のType Cに示すような、中心軸がシャフト部の中心軸よりも蹴出側に位置する楕円板状で、実施例5の楕円の方が実施例2の楕円よりも細長い。
実施例3,6のヘッド部の形状は、図9のType Dに示すような、中心軸がシャフト部の中心軸と同軸な楕円板状で、実施例6の楕円の方が実施例3の楕円よりも細長い。
比較例のヘッド部の形状は、図9のType Eに示すような、中心軸がシャフト部の中心軸よりもと蹴出側に位置する円板状である。
いずれのタイヤもシャフト部の形状は円柱状である。
また、試験に用いたタイヤはいずれもシャフト部の形状は円柱状で、かつ、(Ds/2)<Rf,Rk<(Dy/2)の関係を満たしている。
なお、RfとRkとが、条件式(Ds/2)<Rf<(Dy/2)かつ(Ds/2)<Rk<(Dy/2)を満たしていないタイヤについても作製したが、ボディ部が奥まで入っていないスタッドが多かったので、試験を行わなかった。
The shape of the head portion of the conventional example is a disk shape whose center axis is coaxial with the center axis of the shaft portion as shown in Type A of FIG.
The shape of the head part of Examples 1 and 4 is an elliptical plate shape in which the central axis is located on the step-in side with respect to the central axis of the shaft part as shown in Type B of FIG. It is longer than the ellipse of Example 1.
The shape of the head part in Examples 2 and 5 is an elliptical plate shape in which the central axis is located on the kicking side from the central axis of the shaft part as shown in Type C of FIG. Is longer than the ellipse of the second embodiment.
The shape of the head part of Examples 3 and 6 is an elliptical plate shape whose center axis is coaxial with the center axis of the shaft part as shown in Type D of FIG. 9, and the ellipse of Example 6 is the same as that of Example 3. Longer than an ellipse.
The shape of the head portion of the comparative example is a disk shape whose center axis is located on the kicking side with respect to the center axis of the shaft portion as shown in Type E of FIG.
In any tire, the shape of the shaft portion is cylindrical.
The tires used in the tests all have a cylindrical shaft portion and satisfy the relationship of (Ds / 2) <Rf, Rk <(Dy / 2).
In addition, although tires in which Rf and Rk do not satisfy the conditional expression (Ds / 2) <Rf <(Dy / 2) and (Ds / 2) <Rk <(Dy / 2) are also produced, The test was not conducted because there were many studs that were not fully inserted.
駆動性能は、氷路面において、試験車両を停止状態から加速して車速が20km/hrに到達するまでの時間を測定し、到達時間の長さを指数化して評価した。表の駆動性能指数は、従来例の到達時間を100とした指数で表したもので、数値が小さいほど到達時間が短く駆動性能が良い。
制動性能は、氷路面において、車速20km/hrで定速走行している試験車両を急制動して停止するまでの制動距離を測定し、制動距離の長さを指数化して評価した。表の制動性能指数は、従来例の制動距離を100とした指数で表したもので、数値が小さいほど制動距離が短く、制動性能が良い。
耐久性能は、試験車両を1万km走行させた後のスタッドの抜け本数を走行前のスタッド数で除した値である抜け率で評価した。表のスタッド抜け性指数は、従来例の抜け率を100とした指数で表したもので、数値が小さいほど抜け率が低く、耐久性能(耐スタッド引き抜け性)が優れている。
The driving performance was evaluated by measuring the time required for the test vehicle to accelerate from a stopped state until the vehicle speed reached 20 km / hr on the icy road surface, and the length of the arrival time was indexed. The drive performance index in the table is an index with the arrival time of the conventional example as 100, and the smaller the numerical value, the shorter the arrival time and the better the drive performance.
The braking performance was evaluated by measuring the braking distance from a test vehicle running at a constant speed of 20 km / hr on an icy road surface until it suddenly brakes and stopping, and indexing the length of the braking distance. The braking performance index in the table is represented by an index with the braking distance of the conventional example as 100. The smaller the numerical value, the shorter the braking distance and the better the braking performance.
Durability performance was evaluated by a removal rate which is a value obtained by dividing the number of studs removed after running the test vehicle for 10,000 km by the number of studs before running. The stud pull-out index in the table is expressed as an index with the pull-out ratio of the conventional example as 100, and the smaller the value, the lower the pull-out ratio and the better the durability performance (stud pull-out resistance).
図8の表に示すように、実施例3のタイヤでは、駆動性能も制動性能も従来例よりも優れており、スタッド引き抜け指数も小さいので、耐久性についても従来例よりも向上していることが分かる。
実施例1のタイヤでは、実施例3のタイヤよりも駆動性能が更に向上しており、制動性能については実施例3のタイヤよりも劣るものの、従来例よりも改善されている。
実施例2のタイヤでは、実施例3のタイヤよりも駆動性能が更に向上しており、制動性能、耐久性能は実施例3のタイヤよりも劣るものの、従来例よりも改善されている。
また、実施例1のタイヤと実施例4のタイヤ、実施例2のタイヤと実施例5のタイヤ、実施例3のタイヤと実施例6のタイヤとを比較して分かるように、(Dx/Dy)が小さくなる、すなわち、異方性が大きくなると、駆動性能も制動性能も高くなり、かつ、耐久性能も向上していることが分かる。
As shown in the table of FIG. 8, in the tire of Example 3, both the driving performance and the braking performance are superior to the conventional example, and the stud pull-out index is small, so that the durability is also improved compared to the conventional example. I understand that.
In the tire of Example 1, the driving performance is further improved as compared with the tire of Example 3, and the braking performance is inferior to that of Example 3 but is improved over the conventional example.
In the tire of Example 2, the driving performance is further improved as compared with the tire of Example 3, and the braking performance and durability performance are inferior to those of the tire of Example 3, but improved compared to the conventional example.
In addition, as can be seen by comparing the tire of Example 1 and the tire of Example 4, the tire of Example 2 and the tire of Example 5, the tire of Example 3 and the tire of Example 6, (Dx / Dy ) Decreases, that is, when the anisotropy increases, the driving performance and the braking performance increase, and the durability performance also improves.
一方、比較例のように、中心軸をシャフト部の中心軸よりもと蹴出側に位置させても、駆動性能は向上するものの制動性能が従来よりも低下していた。
したがって、スタッド穴のヘッド部の形状に周方向の締め付け力を大きくする異方性を付与することで、耐スタッド引き抜け性と氷路上における操縦安定性能とをともに向上させることができることが確認された。
また、スタッド穴のヘッド部の形状に異方性を付与した上で、シャフト部の中心軸を踏込側にすれば、駆動性能を更に向上させることができ、シャフト部の中心軸を蹴出側にすれば、制動性能を更に向上させることができることについても確認された。
On the other hand, as in the comparative example, even when the central axis is positioned on the kicking side with respect to the central axis of the shaft portion, the driving performance is improved, but the braking performance is lower than the conventional one.
Therefore, it was confirmed that both the anti-stud pull-out resistance and the steering stability performance on the icy road can be improved by adding anisotropy that increases the circumferential tightening force to the shape of the head portion of the stud hole. It was.
In addition, if anisotropy is given to the shape of the head part of the stud hole and the central axis of the shaft part is set to the stepping side, the driving performance can be further improved, and the central axis of the shaft part is set to the kicking side. It has also been confirmed that the braking performance can be further improved if this is done.
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the embodiment. It is apparent from the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
このように、本発明によれば、制駆動時におけるスタッドの倒れ込み量を小さくできるので、耐スタッド引き抜け性と氷路上における操縦安定性能とに優れたスタッダブルタイヤを提供することができる。 Thus, according to the present invention, the amount of stud collapse during braking / driving can be reduced, so that it is possible to provide a studded tire that is excellent in stud pull-out resistance and steering stability performance on an icy road.
1 スタッダブルタイヤ、2 周方向溝、3 ラグ溝、4 中央ブロック、
5 外側ブロック、6 ショルダーブロック、7 サイプ、8 スタッド、
8a ボディ部、8b フランジ部、8c チップ、
10 スタッド埋設用の穴(スタッド穴)、11 シャフト部、12 ヘッド部、
CL センターライン。
1 studded tire, 2 circumferential grooves, 3 lug grooves, 4 central block,
5 outer blocks, 6 shoulder blocks, 7 sipes, 8 studs,
8a body part, 8b flange part, 8c tip,
10 Stud embedding hole (Stud hole), 11 Shaft part, 12 Head part,
CL Center line.
Claims (3)
前記スタッド埋設用の穴が、前記スタッドのボディ部に対応する柱状のシャフト部と、前記スタッドのフランジ部に対応するヘッド部とを有し、
タイヤ径方向から見たときの前記ヘッド部の形状が、
タイヤ幅方向とタイヤ周方向の断面を比較した場合において、
タイヤ幅方向が寸法が長く、タイヤ周方向が寸法が短く、
前記シャフト部の中心軸がタイヤ径方向に平行で、
タイヤ径方向から見たときの前記シャフト部の中心軸が、前記ヘッド部の中心に対して、当該タイヤの正転時における踏込側もしくは蹴出側にずれていることを特徴とするスタッダブルタイヤ。 For stud embedding to embed a stud in the land portion of the tire tread that has a columnar body portion and a flange portion, and the shape when viewed from the tire circumferential direction is the same as the shape when viewed from the tire width direction A studded tire in which a hole is formed,
The stud burying hole has a columnar shaft portion corresponding to the body portion of the stud, and a head portion corresponding to the flange portion of the stud ,
The shape of the head part when viewed from the tire radial direction is
When comparing the cross section of the tire width direction and the tire circumferential direction,
The tire width direction has long dimensions, the tire circumferential direction has short dimensions,
The central axis of the shaft portion is parallel to the tire radial direction,
A studded tire characterized in that a central axis of the shaft portion when viewed from the tire radial direction is deviated from a center of the head portion to a stepping-in side or a kicking-out side during normal rotation of the tire. .
長軸の方向がタイヤ幅方向に平行な楕円、An ellipse whose major axis is parallel to the tire width direction,
もしくは、直線部がタイヤ周方向に直交するトラック状、Alternatively, a track shape in which the straight portion is orthogonal to the tire circumferential direction,
もしくは、前記楕円に内接または外接する、前記楕円の長軸と短軸とに対して対称な多角形であることを特徴とする請求項1に記載のスタッダブルタイヤ。The studded tire according to claim 1, wherein the tire is a polygon that is inscribed or circumscribed to the ellipse and that is symmetrical with respect to a major axis and a minor axis of the ellipse.
(Ds/2)<Rf<(Dy/2)かつ(Ds/2)<Rk<(Dy/2)
但し、Dx=Rf+Rk The length of the ellipse short axis is Dx, the length of the long axis is Dy, the distance between the central axis of the shaft portion and the end of the stepped side of the head portion is Rf, the central axis of the shaft portion and the head 3. The Rf and the Rk satisfy the following conditional expression, where Rk is a distance from an end portion on the kicking side of the portion and Ds is a diameter of the shaft portion. Studded tires.
(Ds / 2) <Rf <(Dy / 2) and (Ds / 2) <Rk <(Dy / 2)
However, Dx = Rf + Rk
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