JP6790441B2

JP6790441B2 - スタッドピン、空気入りタイヤ、空気入りタイヤの製造方法、及びスタッドピン装着方法

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Publication number: JP6790441B2
Application number: JP2016090135A
Authority: JP
Inventors: 松本　賢一; 賢一松本
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2016-04-28
Publication date: 2020-11-25
Anticipated expiration: 2036-04-28
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Description

本発明は、空気入りタイヤのトレッド部に装着するスタッドピン、スタッドピンが装着された空気入りタイヤ、空気入りタイヤの製造方法、及びスタッドピン装着方法に関する。

従来、氷雪路用タイヤでは、空気入りタイヤのトレッド部にスタッドピンが装着され、氷上路面においてグリップが得られるようになっている。
一般に、スタッドピンは、トレッド部に設けられたピン埋め込み用孔（以降、単に孔ともいう）に埋め込まれる。孔にスタッドピンを埋め込むとき、孔径を拡張した状態の孔にスタッドピンを挿入することで、スタッドピンが孔にきつく埋め込まれる。これにより、空気入りタイヤの転動中に路面から受ける制駆動力や横力によるスタッドピンの孔からの抜け落ちを防いでいる。

スタッドピンは、空気入りタイヤから抜け落ちるとき、スタッドピンが、孔に対して回転しつながら抜け落ちるため、スタッドピンの抜け落ちを防止するには、スタッドピンが孔に対して回転しないことが好ましい。この点から、スタッドピンの上部フランジ及び下部フランジの形状は多角形形状になっている場合が多い。
例えば、スタッドピンの、多角形形状を成した上部フランジ及び下部フランジの側面に湾曲状凹部を設け、トレッドゴムが上記湾曲状凹部に入り込むことにより、スタッドピンの回転を抑制することができる技術が知られている（特許文献１）。

国際公開第２０１５／１１４８１３号

上記スタッドピンの上部フランジ及び下部フランジの側面に湾曲状凹部を設ける技術では耐ピン抜け性は向上するが、スタッドピンを打ち込み難くなる。スタッドピンが打ち込み難いとは、スタッドピンを空気入りタイヤに装着する時、打ち込み装置の把持部でスタッドピンを把持しつつトレッド部の孔を拡張し、拡張した孔にスタッドピンを押し込む動作を行うが、スタッドピンが孔に押し込むことができない場合が増えることをいう。

そこで、本発明は、スタッドピンを打ち込み易く、優れた耐ピン抜け性を有するスタッドピン、及び、このスタッドピンが装着した空気入りタイヤ、さらには、空気入りタイヤの製造方法、及びスタッドピン装着方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、
空気入りタイヤのトレッド部に設けられたピン埋め込み用孔に埋め込むためのスタッドピンである。
当該スタッドピンは、
路面と接触するチップ先端面を有するチップと、
前記チップを保持し、一方向に延在する胴体部と、を有する。
前記胴体部は、
前記胴体部の一方の端で前記チップを固定した上部フランジと、
前記胴体部の前記上部フランジと反対側の位置に設けられた下部フランジと、を備え、
前記下部フランジを前記胴体部の延在方向から見たとき、前記下部フランジの外周形状を定める縁は、前記下部フランジの外側に向かって丸く突出した形状で、前記胴体部の延在方向に直交する第１の方向に突出した第１の辺と、前記チップが設けられるチップ配置位置を基準にして前記第１の辺と反対側に設けられ、前記延在方向及び前記第１の方向に直交する第２の方向に延びるとともに、前記下部フランジの内側に向かって凹んだ凹部を備える第２の辺と、前記第１の辺と前記第２の辺を接続する前記第１の方向に延びる一対の第３の辺と、を有する。
前記第３の辺のそれぞれは、前記下部フランジの内側に向かって凹んだ凹部を備え、
前記第１の辺は、前記第３の辺が備える前記凹部が開始する点を端とし、
前記第２の辺は、前記第２の辺が備える前記凹部の最も凹んだ位置を通る前記第２の方向と平行な直線が前記下部フランジの前記縁と交わる一対の点を端とし、
前記第３の辺の、前記第２の辺と接続する接続点間の第２の距離は、前記第３の辺の、前記第１の辺と接続する接続点間の第１の距離の１．０５倍以上１．３倍以下である。

前記第１の方向から前記下部フランジを見たとき、前記第２の方向において前記チップ配置位置から最も遠く離れた、前記下部フランジの両端の、前記第１の方向の位置は、前記チップ配置位置に対して前記第２の辺の側にある、ことが好ましい。

本発明の他の一態様は空気入りタイヤである。
当該空気リタイヤは、
スタッドピン取り付け用孔が設けられたトレッド部と、
前記スタッドピン取り付け用孔に装着されたスタッドピンと、を有する。
前記スタッドピンは、
路面と接触するチップ先端面を有するチップと、
前記チップを保持し、一方向に延在する胴体部と、を有する。
前記胴体部は、
前記胴体部の一方の端で前記チップを固定した上部フランジと、
前記胴体部の前記上部フランジと反対側の位置に設けられた下部フランジと、を備え、
前記下部フランジを前記胴体部の延在方向から見たとき、前記下部フランジの外周形状を定める縁は、前記下部フランジの外側に向かって丸く突出した形状で、前記胴体部の延在方向に直交する第１の方向に突出した第１の辺と、前記チップが設けられるチップ配置位置を基準にして前記第１の辺と反対側に設けられ、前記延在方向及び前記第１の方向に直交する第２の方向に延びるとともに、前記下部フランジの内側に向かって凹んだ凹部を備える第２の辺と、前記第１の辺と前記第２の辺を接続する前記第１の方向に延びる一対の第３の辺と、を有する。
前記第３の辺のそれぞれは、前記下部フランジの内側に向かって凹んだ凹部を備え、
前記第１の辺は、前記第３の辺が備える前記凹部が開始する点を端とし、
前記第２の辺は、前記第２の辺が備える前記凹部の最も凹んだ位置を通る前記第２の方向と平行な直線が前記下部フランジの前記縁と交わる一対の点を端とし、
前記第３の辺の、前記第２の辺と接続する接続点間の第２の距離は、前記第３の辺の、前記第１の辺と接続する接続点間の第１の距離の１．０５倍以上１．３倍以下である。
前記スタッドピンは、前記第１の方向が、前記空気入りタイヤのタイヤ周方向に対応するように、前記スタッドピン取り付け用孔に装着されている。

前記空気入りタイヤには、前進のための回転方向を指定する情報表示体が設けられ、
前記スタッドピンは、前記第１の方向が、前記空気入りタイヤの回転方向に対応するように、前記スタッドピン取り付け用孔に装着されている、ことが好ましい。

本発明の他の一態様は、スタッドピンが装着された空気入りタイヤの製造方法である。
当該製造方法において用いる前記スタッドピンは、
路面と接触するチップ先端面を有するチップと、
前記チップを保持し、一方向に延在する胴体部と、を有し、
前記胴体部は、
前記胴体部の一方の端で前記チップを固定した上部フランジと、
前記胴体部の前記上部フランジと反対側の位置に設けられた下部フランジと、を備える。
前記下部フランジを前記胴体部の延在方向から見たとき、前記下部フランジの外周形状を定める縁は、前記下部フランジの外側に向かって丸く突出した形状で、前記胴体部の延在方向に直交する第１の方向に突出した第１の辺と、前記チップが設けられるチップ配置位置を基準にして前記第１の辺と反対側に設けられ、前記延在方向及び前記第１の方向に直交する第２の方向に延びるとともに、前記下部フランジの内側に向かって凹んだ凹部を備える第２の辺と、前記第１の辺と前記第２の辺を接続する前記第１の方向に延びる一対の第３の辺と、を有する。
前記第３の辺のそれぞれは、前記下部フランジの内側に向かって凹んだ凹部を備え、
前記第１の辺は、前記第３の辺が備える前記凹部が開始する点を端とし、
前記第２の辺は、前記第２の辺が備える前記凹部の最も凹んだ位置を通る前記第２の方向と平行な直線が前記下部フランジの前記縁と交わる一対の点を端とし、
前記第３の辺の、前記第２の辺と接続する接続点間の第２の距離は、前記第３の辺の、前記第１の辺と接続する接続点間の第１の距離の１．０５倍以上１．３倍以下である。
当該製造方法は、
スタッドピン取り付け用孔が設けられたトレッド部を備える空気入りタイヤを作製するステップと、
前記スタッドピンの前記下部フランジの縁の３箇所を、スタッドピン打ち込み装置の３つの把持部材で把持するとともに、前記スタッドピン取り付け用孔を、前記３つの把持部材の先端部分で拡張することにより、前記スタッドピン取り付け用孔に前記スタッドピンを装着するステップと、を有し、
前記把持部材が把持する前記下部フランジの縁は、前記第１の辺と前記第２の辺である。

前記スタッドピンの縁が前記把持部材により把持される把持位置は、前記第１の辺の２箇所の把持位置と、前記第２の辺の前記凹部の１箇所の把持位置である、ことが好ましい。

前記第１の辺の２箇所の把持位置は、前記第２の辺の把持位置を頂点とする２等辺３角形の残りの２つの頂点に対応する位置である、ことが好ましい。

前記スタッドピンを、前記第１の方向が、前記空気入りタイヤのタイヤ周方向に対応するように、前記スタッドピン取り付け用孔に装着する、ことが好ましい。

前記空気入りタイヤには、回転方向を指定する情報表示体が設けられ、
前記スタッドピンを、前記第１の方向が、前記空気入りタイヤの前進のための回転方向に対応するように、前記スタッドピン取り付け用孔に装着する、ことが好ましい。

本発明の他の一態様は、スタッドピンを空気入りタイヤに装着するスタッドピン装着方法である。
当該スタッドピン装着方法に用いる前記スタッドピンは、
路面と接触するチップ先端面を有するチップと、
前記チップを保持し、一方向に延在する胴体部と、を有し、
前記胴体部は、
前記胴体部の一方の端で前記チップを固定した上部フランジと、
前記胴体部の前記上部フランジと反対側の位置に設けられた下部フランジと、を備え、
前記下部フランジを前記胴体部の延在方向から見たとき、前記下部フランジの外周形状を定める縁は、前記下部フランジの外側に向かって丸く突出した形状で、前記胴体部の延在方向に直交する第１の方向に突出した第１の辺と、前記チップが設けられるチップ配置位置を基準にして前記第１の辺と反対側に設けられ、前記延在方向及び前記第１の方向に直交する第２の方向に延びるとともに、前記下部フランジの内側に向かって凹んだ凹部を備える第２の辺と、前記第１の辺と前記第２の辺を接続する前記第１の方向に延びる一対の第３の辺と、を有する。
前記第３の辺のそれぞれは、前記下部フランジの内側に向かって凹んだ凹部を備え、
前記第１の辺は、前記第３の辺が備える前記凹部が開始する点を端とし、
前記第２の辺は、前記第２の辺が備える前記凹部の最も凹んだ位置を通る前記第２の方向と平行な直線が前記下部フランジの前記縁と交わる一対の点を端とし、
前記第３の辺の、前記第２の辺と接続する接続点間の第２の距離は、前記第３の辺の、前記第１の辺と接続する接続点間の第１の距離の１．０５倍以上１．３倍以下である。
当該スタッドピン装着方法は、
スタッドピン取り付け用孔が設けられたトレッド部を備える空気入りタイヤをスタッドピン打ち込み装置の所定の位置に配置するステップと、
前記スタッドピンの前記下部フランジの縁の３箇所を、スタッドピン打ち込み装置の３つの把持部材で把持するとともに、前記スタッドピン取り付け用孔を、前記３つの把持部材の先端部分で拡張することにより、前記スタッドピン取り付け用孔に前記スタッドピンを装着するステップと、を有し、
前記把持部材が把持する前記下部フランジの縁は、前記第１の辺と前記第２の辺である。

前記空気入りタイヤには、前記空気入りタイヤの前進のための回転方向を指定する情報表示体が設けられ、
前記スタッドピンを、前記第１の方向が、前記空気入りタイヤの回転方向に対応するように、前記スタッドピン取り付け用孔に装着する、ことが好ましい。

上述の態様のスタッドピン、空気入りタイヤ、空気入りタイヤの製造方法、及びスタッドピン装着方法によれば、スタッドピンを打ち込み易く、優れた耐ピン抜け性を有する。

本実施形態のタイヤの断面の一例を示すタイヤ断面図である。本実施形態のタイヤの外観斜視図である。本実施形態のスタッドタイヤのトレッドパターンの一例を平面上に展開したトレッドパターンの一部の平面展開図である。（ａ），（ｂ）は、本実施形態のスタッドピンの一例を示す図である。（ａ），（ｂ）は、本実施形態のスタッドピンの下部フランジの縁の形状の他の例を示す図である。（ａ），（ｂ）は、本実施形態のスタッドピン装着方法の一例を説明する図である。（ａ）〜（ｆ）は、本実施形態のスタッドピンの下部フランジの縁の形状の例を示す図である。

（タイヤの全体説明）
以下、本実施形態のスタッドタイヤについて説明する。図１は、本実施形態のスタッドタイヤ（以降、タイヤという）１０の断面の一例を示すタイヤ断面図である。図２は、タイヤ１０の外観斜視図である。
タイヤ１０は、トレッド部にスタッドピンが埋め込まれたタイヤである（図１，２では、スタッドピンは図示されていない）。
タイヤ１０は、例えば、乗用車用タイヤである。乗用車用タイヤは、JATMA YEAR BOOK 2012（日本自動車タイヤ協会規格）のＡ章に定められるタイヤをいう。この他、Ｂ章に定められる小型トラック用タイヤおよびＣ章に定められるトラック及びバス用タイヤに適用することもできる。
以降で具体的に説明する各パターン要素の寸法の数値は、乗用車用タイヤにおける数値例であり、スタッドタイヤはこれらの数値例に限定されない。

以降で説明するタイヤ周方向Ｃ（図２参照）とは、タイヤ回転軸Ａｘｉｓ（図２参照）を中心にタイヤ１０を回転させたとき、トレッド面の回転する方向（両回転方向）をいい、タイヤ径方向Ｒとは、タイヤ回転軸Ａｘｉｓに対して直交して延びる放射方向をいい、タイヤ径方向外側とは、タイヤ回転軸Ａｘｉｓからタイヤ径方向Ｒに離れる側をいう。タイヤ幅方向Ｗとは、タイヤ回転軸方向Ａｘｉｓに平行な方向をいい、タイヤ幅方向外側とは、タイヤ１０のタイヤ赤道線ＣＬ（図３参照）から離れる両側をいう。

（タイヤ構造）
タイヤ１０は、骨格材として、カーカスプライ層１２と、ベルト層１４と、ビードコア１６とを有する。タイヤ１０は、これらの骨格材の周りに、トレッドゴム１８と、サイドゴム２０と、ビードフィラーゴム２２と、リムクッションゴム２４と、インナーライナゴム２６と、を主に有する。

カーカスプライ層１２は、一対の円環状のビードコア１６の間を巻きまわしてトロイダル形状を成した、有機繊維をゴムで被覆したカーカスプライ材１２ａ，１２ｂを含む。図１に示すタイヤ１０では、カーカスプライ層１２は、カーカスプライ材１２ａ，１２ｂで構成されているが、１つのカーカスプライ材で構成されてもよい。カーカスプライ層１２のタイヤ径方向外側に２枚のベルト材１４ａ，１４ｂで構成されるベルト層１４が設けられている。ベルト層１４は、タイヤ周方向Ｃに対して、所定の角度、例えば２０〜３０度傾斜して配されたスチールコードにゴムを被覆した部材であり、下層のベルト材１４ａのタイヤ幅方向の幅が上層のベルト材１４ｂの幅に比べて広い。２層のベルト材１４ａ，１４ｂのスチールコードの傾斜方向はタイヤ周方向Ｃからタイヤ幅方向Ｗに向かって互いに異なる方向に傾いている。このため、ベルト材１４ａ，１４ｂは、交錯層となっており、充填された空気圧によるカーカスプライ層１２の膨張を抑制する。

ベルト層１４のタイヤ径方向外側には、トレッドゴム１８が設けられ、トレッドゴム１８の両端部には、サイドゴム２０が接続されてサイドウォール部を形成している。トレッドゴム１８は２層のゴムで構成され、タイヤ径方向外側に設けられる上層トレッドゴム１８ａとタイヤ径方向内側に設けられる下層トレッドゴム１８ｂとを有する。サイドゴム２０のタイヤ径方向内側の端には、リムクッションゴム２４が設けられ、タイヤ１０を装着するリムと接触する。ビードコア１６のタイヤ径方向外側には、ビードコア１６の周りに巻きまわす前のカーカスプライ層１２の部分と、ビードコア１６の周りに巻きまわした後のカーカスプライ層１２の部分との間に挟まれるようにビードフィラーゴム２２が設けられている。タイヤ１０とリムとで囲まれる空気を充填するタイヤ空洞領域に面するタイヤ１０の内表面には、インナーライナゴム２６が設けられている。
この他に、タイヤ１０は、ベルト層１４のタイヤ径方向外側からベルト層１４を覆う、有機繊維をゴムで被覆したベルトカバー層２８を備える。

タイヤ１０は、このようなタイヤ構造を有するが、本実施形態のタイヤ構造は、図１に示すタイヤ構造に限定されない。

（トレッドパターン）
図３は、タイヤ１０の、一例であるトレッドパターン３０を平面上に展開したトレッドパターンの一部の平面展開図である。図３では、トレッド部に装着されるスタッドピンの図示は省略されている。タイヤ１０は図３に示されるように、タイヤ周方向Ｃの一方の向きを示す回転方向Ｘが指定されている。回転方向Ｘの向きの情報は、タイヤ１０のサイドウォール表面に設けられた数字、記号（例えば、矢印の記号）等の情報表示部に示されている。スタッドピン（図４（ａ）参照）は、図３に示される複数のピン埋め込み用孔（スタッドピン取り付け用孔）２９に装着される。

トレッドパターン３０は、傾斜溝３２と、周方向連絡溝３４と、突出溝３６と、サイプ３８と、を有する。
傾斜溝３２は、タイヤ周方向（図３の上下方向）に所定の間隔で複数形成されている。
傾斜溝３２は、タイヤ回転方向Ｘ（図３では、下方向）と逆方向（図３では、上方向）に、かつタイヤ幅方向外側に延びている。傾斜溝３２は、タイヤ赤道線ＣＬを挟んでタイヤ幅方向Ｗの一方の側の、タイヤ赤道線ＣＬの近傍の位置を始端として、タイヤ赤道線ＣＬを横切って、タイヤ幅方向Ｗの他方の側に向かって進み、パターンエンドＰＥに至る。
傾斜溝３２の溝幅は、タイヤ赤道線ＣＬの近傍の始端から徐々に大きくなっている。傾斜溝３２のタイヤ幅方向Ｗに対する傾斜は、始端を含むタイヤ赤道線ＣＬ近傍で最も小さく、タイヤ赤道線ＣＬを横切った後、タイヤ幅方向Ｗに対する傾斜角度が大きくなるように屈曲してタイヤ幅方向外側で、タイヤ回転方向Ｘと逆方向に進む。さらに、タイヤ幅方向外側に進むに連れて上記傾斜角度は、徐々に小さくなっている。このような傾斜溝３２は、タイヤ赤道線ＣＬを挟んだ両側に設けられる。
トレッド部のタイヤ赤道線ＣＬを挟んだ一方の側に設けられる傾斜溝３２は、他方の側に設けられる傾斜溝３２に対してタイヤ周方向Ｃに対して位置ずれしており、一方の側に設けられる傾斜溝３２の始端は、他方の側に設けられる傾斜溝３２と接続されない構成となっている。

タイヤ周方向Ｃに複数設けられる傾斜溝３２のうち隣り合う傾斜溝３２は、周方向連絡溝３４によって連通している。より詳細には、周方向連絡溝３４は、傾斜溝３２の１つの途中からタイヤ周方向Ｃに向かって延びて、タイヤ周方向Ｃに隣り合う傾斜溝３２を横切り、この隣り合う傾斜溝３２に対してさらにタイヤ周方向Ｃに隣り合う傾斜溝３２まで進む。すなわち、周方向連絡溝３４の始端は、傾斜溝３２の１つにあり、終端は、始端のある傾斜溝３２からタイヤ周方向Ｃに沿って２つ目の傾斜溝３２にある。このように、周方向連絡溝３４は、タイヤ周方向Ｃに沿って隣り合う３つの傾斜溝３２を接続するように設けられる。周方向連絡溝３４は、タイヤ回転方向Ｘと反対方向に進むにつれて、タイヤ赤道線ＣＬに近づくように、タイヤ周方向Ｃに対して傾斜している。

突出溝３６は、周方向連絡溝３４からタイヤ赤道線ＣＬの方向に向かって突出し、タイヤ赤道線ＣＬに到達する前に閉塞するように設けられている。

傾斜溝３２と周方向連絡溝３４によって、トレッド部の陸部は、センター領域とショルダー領域に分けられている。トレッド部のセンター領域及びショルダー領域の双方の領域には、傾斜溝３２及び周方向連絡溝３４に接続された複数のサイプ３８が設けられている。

さらに、トレッド部のセンター領域及びショルダー領域の双方の領域には、複数のピン埋め込み用孔２９が設けられている。
傾斜溝３２、周方向連絡溝３４、及び突出溝３６の溝深さは、例えば８．５〜１０．５ｍｍであり、溝幅の最大幅は１２ｍｍである。図３に示すトレッドパターンは一例であり、本実施形態のスタッドピンを装着するタイヤのトレッドパターンは、図３に示す形態に限定されない。

（スタッドピン）
図４（ａ）は、本実施形態のスタッドピン５０の例を示す斜視図である。図４（ｂ）は、スタッドピン５０の平面図であり、スタッドピン５０の下部フランジを胴体部の延在方向から見たときの図である。

スタッドピン５０は、チップ５２と、胴体部５４と、を備える。胴体部５４は、上部フランジ５６と、下部フランジ５８と、シャンク部６０と、を備える。胴体部５４は、タイヤ１０のピン埋め込み用孔に装着されるとき、トレッドゴム１８（図１）に埋設されてトレッドゴム１８と接触する。

チップ５２は、路面と接触するチップ先端面を有する。チップ５２は、タングステンカーバイト等の超鋼合金で構成される。このほかに、チップ５２は、サーメット材料で構成することもできる。チップ５２は、胴体部５４の上端面に設けられた孔に固定される。このスタッドピン５０がタイヤ１０に装着された時、スタッドピン５０のチップ５２がトレッド表面から突出するようになっている。

胴体部５４は、チップ５２を保持し、中心軸Ｚの周りに設けられている。
胴体部５４の上部フランジ５６は、タイヤ１０のトレッド部に埋め込まれる時、トレッド表面からチップ５２が突出するように構成されている。チップ５２は、胴体部５４の第１の端であって上部フランジ５６の端で固定される。
下部フランジ５８は、タイヤ１０のトレッド部に埋め込まれる時、ピン埋め込み用孔２９の底に接触するように構成されている。下部フランジ５８は、胴体部５４の第１の端と反対側の位置に設けられている。
シャンク部６０は、上部フランジ５６と下部フランジ５８を接続する部分で、シャンク部６０の中心軸Ｚに直交する断面は、上部フランジ５６及び下部フランジ５８それぞれの断面に比べて細い。
胴体部５４の材料は特に制限されないが、例えば、スタッドピン５０の軽量化のためにアルミニウム合金等で構成されている。
中心軸Ｚは、胴体部５４の延びる延在方向に直交する断面の図心を通る。したがって、中心軸Ｚの軸方向は、胴体部５４の延在方向である。

ここで、胴体部５４の上部フランジ５６及び下部フランジ５８は、スタッドピン５０の中心軸Ｚの軸方向に平行に延びる側面を備える。
上部フランジ５６を胴体部５４の延在方向からみたとき、上部フランジ５６の外周形状を定める縁は、六角形形状の６つの角が丸まり、４つの辺の一部が凹状になった変形した６角形形状を成している。このような形状は、一例であって、図４（ｂ）に示すように、胴体部５４を胴体部５４の延在方向からみたとき、下部フランジ５８は上部フランジ５６に比べて大きければ、上部フランジ５６の形状は特に制限されず、公知の他の形状であってもよい。

下部フランジ５８は、下部フランジ５８を胴体部５４の延在方向（中心軸Ｚの軸方向）から見たとき、図４（ｂ）に示すように、下部フランジ５８の外周形状を定める縁は、第１の辺５８ａと、第２の辺５８ｂと、を備える。
第１の辺５８ａは、下部フランジ５８の外側に向かって丸く突出した形状で、胴体部５４の延在方向（中心軸Ｚの軸方向）に直交する第１の方向Ａに突出している。
第２の辺５８ｂは、図４（ｂ）に示すように、チップ５２が設けられるチップ配置位置、具体的にはチップ５２の中心位置５２ｃ（あるいは中心軸Ｚの位置）を基準にして第１の辺５８ａと反対側に設けられている。第２の辺５８ｂは、胴体部５４の延在方向（中心軸Ｚの軸方向）及び第１の方向Ａに直交する第２の方向Ｂに延びるとともに、下部フランジ５８の内側に向かって凹んだ凹部を備える。

下部フランジ５８の外周形状を定める縁において、第１の辺５８ａと第２の辺５８ｂとの間には、一対の第３の辺５８ｃで接続されている。第３の辺５８ｃのぞれぞれは、第１の方向Ａに延びる。図４（ｂ）に示すように、第３の辺５８ｃに凹部が設けられている場合、第１の辺５８ａのそれぞれは、第３の辺５８ｃと、上記凹部が開始する点５８ｄを端として形成される。
また、第２の辺５８ｂに設けられている凹部の最も凹んだ位置を通る第２の方向Ｂに平行な直線５８ｅが、下部フランジ５８の縁と交わる一対の点５８ｆは、第２の辺５８ｂの端として形成される。したがって、図４（ｂ）に示す例では、第３の辺５８ｃは、点５８ｆと点５８ｄの間の直線あるいは曲線の部分をいう。

図４（ｂ）に示すように、下部フランジ５８を見た図において、チップ５２の中心位置５２ｃから見た第１の辺５８ａの見込み角は、６０度以上であることが好ましく、８０度以上１２０度以下であることがより好ましい。

第１の辺５８ａの丸い形状は、中心位置５２ｃを中心とする真円あるいは楕円の円弧形状であることが、ピン埋め込み用孔（スタッドピン取り付け用孔）２９の壁を傷つけることを抑制する点から好ましいが、これ以外の曲線形状であってもよい。
第２の辺５８ｂは、２つの直線と、２つの直線に挟まれた凹状に凹んだ部分とを備える形状でもよく、凹部を挟む部分の形状は直線形状でなく、下部フランジ５８の外側に向けて凸状を成した曲線形状であってもよい。また、第２の辺５８ｂの凹部の形状は、曲線形状で凹状に形成されてもよく、２つの直線がＶ字状に組み合わされて凹状に形成されてもよい。第３の辺５８ｃの凹部の形状は、曲線形状で凹状に形成されてもよく、２つの直線がＶ字状に組み合わされて凹状に形成されてもよい。

本実施形態のスタッドピン５０では、第１の方向Ａから下部フランジ５８を見たとき、第２の方向Ｂにおいてチップ配置位置（中心位置５２ｃ）から最も遠く離れた、下部フランジ５８の両端５８ｇの、第１の方向Ａの位置は、チップ配置位置（中心位置５２ｃ）に対して第２の辺５８ｂの側にあることが好ましい。特に、第３の辺５８ｃの、第１の辺５８ａと接続する接続点間の距離Ｌ１（点５８間の距離）は、第３の辺５８ｃの、第２の辺５８ｂと接続する接続点間の距離Ｌ２（点５８ｆ間の距離）に比べて短いことが好ましい。すなわち、第２の辺５８ｂの第２の方向Ｂの長さを、第１の辺５８ａに比べて相対的に長くするので、第２の辺５８ｂを、回転方向Ｘの後ろ側に配置することにより、タイヤの制動時の耐ピン抜け性を向上させることができる。
この場合、距離Ｌ２は、距離Ｌ１の１．０５倍以上１．３倍以下であることが好ましい。

図５（ａ），（ｂ）は、図４（ｂ）に示す下部フランジ５８の縁の形状の他の例を示す図である。図５（ａ），（ｂ）に示すように、第１の辺５８ａと第２の辺５８ｂの間を接続する第３の辺５８ｃは、直線形状であってもよい。しかし、第３の辺５８ｃのそれぞれは、図４（ｂ）に示すように、下部フランジ５８の内側に向かって凹んだ凹部を備えることが好ましい。この場合、トレッドゴムが凹部に進入するので、スタッドピン５０の回転を抑制することができ、耐ピン抜け性を向上させることができる。

また、第２の辺５８ｂの凹部の第２の方向Ｂに沿った長さは、距離Ｌ２の３０〜７０％であることが好ましい。また、第２の辺５８ｂの凹部の深さ（凹部の開始点と凹部の最も凹んだ点の間の、第１の方向Ａに沿った長さ）は、距離Ｌ２の５〜２０％であることが好ましい。
また、第３の辺５８ｃの凹部の第１の方向Ａに沿った長さは、点５８ｄと点５８ｆの間の、第１の方向Ａに沿った長さの６０〜９０％であることが好ましい。また、第３の辺５８ｃの凹部の深さ（凹部の開始点と凹部の最も凹んだ点の間の、第２の方向Ｂに沿った長さ）は、点５８ｄと点５８ｆの間の、第１の方向Ａに沿った長さの５〜２０％であることが好ましい。

このようなスタッドピン５０は、第１の方向Ａが、空気入りタイヤ１０のタイヤ周方向Ｃに対応するように、ピン埋め込み用孔２９に装着されていることが好ましい。より具体的には、空気入りタイヤ１０には、前進のための回転方向を指定する情報表示体（回転方向Ｘを示す矢印等の記号を表示した情報表示体）が設けられ、スタッドピン５０は、第１の方向Ａが、空気入りタイヤ１０の指定された回転方向Ｘに対応するように、ピン埋め込み用孔（スタッドピン取り付け用孔）２９に装着されていることが好ましい。この場合、スタッドピン５０がトレッド部から抜け易いタイヤ制動のとき、スタッドピン５０が路面から制動力を受けることにより第２の辺５８ｂがピン埋め込み用孔２９の底部から浮き上がるような力が発生するが、凹部を備えることで辺の長さが長い第２の辺５８ｂが、回転方向Ｘの後ろ側に位置するので、第２の辺５８ｂがピン埋め込み用孔２９の底部から浮き上がることが抑制される。その結果、耐ピン抜け性が向上する。また、スタッドピン５０が路面から制動力を受けることにより、第１の辺５８ａは、ピン埋め込み用孔２９の壁に食い込んで壁を傷つけ易くなるが、第１の辺５８ａの形状は丸いので、第１の辺５８ａがピン埋め込み用孔２９の壁を傷つけることを抑制することができる。

このようなスタッドピンが装着される空気入りタイヤ１０の製造方法では、まず、ピン埋め込み用孔２９が設けられたトレッド部を備える空気入りタイヤを作製する。ピン埋め込み用孔２９は、タイヤの加硫工程で用いる金型によって形成される。
スタッドピン５０をタイヤ１０に装着する時、スタッドピン打ち込み装置を用いて行う。図６（ａ），（ｂ）は、本実施形態のスタッドピン装着方法の一例を説明する図である。
図６（ａ）に示すように、スタッドピン５０の下部フランジ５８の縁の３箇所を、スタッドピン打ち込み装置の３つの把持部材７０で把持するとともに、ピン埋め込み用孔（スタッドピン取り付け用孔）２９を、３つの把持部材７０の先端部分で拡張する。下部フランジ５８の縁の３箇所以外、把持部材７０はスタッドピン５０と接触しない。これにより、ピン埋め込み用孔２９の大きさはスタッドピン５０が入る程度に大きくなる。この後、スタッドピン５０が、図示されない押し込みロッドがスタッドピン５０のチップ５２の側からピン埋め込み用孔２９の底部に向けて図６（ｂ）中の上方向から下方向に押し込まれ、ピン埋め込み用孔２９内に装着される。このとき、把持部材７０が把持する下部フランジ５８の縁は、図６（ａ）に示すように第１の辺５８ａと第２の辺５８ｂである。このように、第１の辺５８ａと第２の辺５８ｂの３箇所を３つの把持部材７０で把持しつつ、ピン埋め込み用孔２９を拡張するので、従来のように把持部材によるピン埋め込み用孔２９の４箇所の位置で孔の拡張する場合に比べて、ピン埋め込み用孔２９にクラックが生じ難く、耐ピン抜け性は向上する。また、丸い形状の第１の辺５８ａで把持するので、把持部材７０の把持位置がずれても、スタッドピン５０の中心軸Ｚが傾斜する（ぶれる）ことなく把持できるので、スタッドピンの打ち込みの失敗を低減できる。

このとき、図６（ａ）に示すように、下部フランジ５８の縁が把持部材７０により把持される把持位置は、第１の辺５８ａの２箇所の把持位置と、第２の辺５８ｂの凹部の１箇所の把持位置であることが好ましい。丸い形状の第１の辺５８ａの２箇所の把持位置、及び、第２の辺５８ｂの凹部の１箇所の把持位置で把持するので、スタッドピン５０の中心軸Ｚが傾斜する（ぶれる）ことなくよりいっそう安定した下部フランジ５８の把持ができ、スタッドピンの打ち込みの失敗をより低減できる。
このとき、第１の辺５８ａの２箇所の把持位置は、第２の辺５８ｂの把持位置を頂点とする２等辺３角形の残りの２つの頂点に対応する位置であることが好ましい。

また、第１の方向Ａが空気入りタイヤ１０のタイヤ周方向Ｃに対応するように、スタッドピン５０をピン打ち込み用孔（スタッドピン取り付け用孔）２９に装着することが好ましい。また、スタッドピン５０を、第１の方向Ａが、空気入りタイヤ１０の前進のための回転方向Ｘに対応するように、ピン打ち込み用孔２９に装着することが好ましい。

以上のように、空気入りタイヤの製造方法及びスタッドピンの装着方法において、本実施形態のスタッドピン５０を用いることで、スタッドピン５０の装着の失敗が少ない方法を実現することができる。

（実施例、従来例）
下部フランジの形状が異なるスタッドピンを種々作製し、作製したスタッドピンを図１〜３に示すタイヤ１０に埋め込んだスタッドタイヤを乗用車に装着して、耐ピン抜け性を調べた。
作製したタイヤのタイヤサイズは、２０５／５５Ｒ１６とした。乗用車は、排気量２０００ｃｃの前輪駆動のセダン型乗用車を用いた。タイヤの内圧条件は、前輪、後輪ともに２３０（ｋＰａ）とした。各タイヤの荷重条件は、前輪荷重を４５０ｋｇ重、後輪荷重を３００ｋｇ重とした。

スタッドピンの打ち込み安定性は、タイヤ１０本にスタッドピンを既存のスタッドピン打ち込み装置を用いて打ち込んだ時に打ち込みが失敗しない確率を求め、この確率のうち、従来例１の確率を基準（指数１００）として、実施例等における確率を指数化した。したがって、指数が高いほど、スタッドピンの打ち込み安定性が高いことを意味する。

ピン抜けは、氷上路面では殆ど起こらず、アスファルト路面あるいはコンクリート路面を含む乾燥路面で起こり易い。したがって、耐ピン抜け性のテストでは、乾燥路面上を上記乗用車が１００００ｋｍ走行したときの、装着した全スタッドピンの数に対するトレッドゴムに残ったスタッドピンの数の比率を求めた。上記残ったスタッドピンの数の比率を、従来例１における残ったスタッドピンの数の比率を基準として（指数１００として）、指数化した。したがって、指数が高いほど、ピン抜けし難いことを意味する。

作製したスタッドピンの仕様とその評価結果を下記表１に示す。
図７（ａ）〜（ｆ）は、下部フランジ５８の縁の形状の例を示す図である。図７（ａ）〜（ｆ）に示す矢印は、スタッドピンを把持部材７０が把持する把持位置を示している。実施例１〜５では、いずれも第１の方向Ａがタイヤの回転方向Ｘに対応するように、スタッドピンを装着した。
従来例２、３及び実施例１，２では、Ｌ１＝Ｌ２＝６ｍｍとし、実施例３，４では、Ｌ１＝５ｍｍ、Ｌ２＝７ｍｍとした。実施例５では、Ｌ１＝７ｍｍ、Ｌ２＝５ｍｍとした。
打ち込み安定性において、指数９８は、指数１００と実質区別が付かない程度に打ち込みの失敗が少ない。

表１によると、実施例１〜５は、従来例１〜３対比、優れた耐ピン抜け性を有する一方、従来例１と同様の優れた打ち込み安定性を有することがわかる。
実施例３，４の比較より、スタッドピンの把持数を４から３にすることにより優れた打ち込み安定性を得ることができることがわかる。実施例１，２の比較より、第３の辺に凹部を設けることにより、耐ピン抜け性が向上することがわかる。実施例２，３，５の比較より、距離Ｌ２を距離Ｌ１より大きくすることにより、耐ピン抜け性が向上することがわかる。

以上、本発明のスタッドピン、空気入りタイヤ、空気入りタイヤの製造方法、及びスタッドピン装着方法について説明したが、本発明は上記実施形態及び実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

１０空気入りタイヤ
１２カーカスプライ層
１４ベルト層
１４ａ，１４ｂベルト材
１６ビードコア
１８トレッドゴム
１８ａ上層トレッドゴム
１８ｂ下層トレッドゴム
２０サイドゴム
２２ビードフィラーゴム
２４リムクッションゴム
２６インナーライナゴム
２８ベルトカバー層
２９ピン打ち込み用孔
３０トレッドパターン
３２傾斜溝
３４周方向連絡溝
３６突出溝
５０スタッドピン
５２チップ
５２ｃ中心位置
５４胴体部
５６上部フランジ
５８下部フランジ
５８ａ第１の辺
５８ｂ第２の辺
５８ｃ第３の辺
５８ｄ，５８ｆ点
５８ｅ直線
５８ｇ両端
６０シャンク部

Claims

空気入りタイヤのトレッド部に設けられたピン埋め込み用孔に埋め込むためのスタッドピンであって、
路面と接触するチップ先端面を有するチップと、
前記チップを保持し、一方向に延在する胴体部と、を有し、
前記胴体部は、
前記胴体部の一方の端で前記チップを固定した上部フランジと、
前記胴体部の前記上部フランジと反対側の位置に設けられた下部フランジと、を備え、
前記下部フランジを前記胴体部の延在方向から見たとき、前記下部フランジの外周形状を定める縁は、前記下部フランジの外側に向かって丸く突出した形状で、前記胴体部の延在方向に直交する第１の方向に突出した第１の辺と、前記チップが設けられるチップ配置位置を基準にして前記第１の辺と反対側に設けられ、前記延在方向及び前記第１の方向に直交する第２の方向に延びるとともに、前記下部フランジの内側に向かって凹んだ凹部を備える第２の辺と、前記第１の辺と前記第２の辺を接続する前記第１の方向に延びる一対の第３の辺と、を有し、
前記第３の辺のそれぞれは、前記下部フランジの内側に向かって凹んだ凹部を備え、
前記第１の辺は、前記第３の辺が備える前記凹部が開始する点を端とし、
前記第２の辺は、前記第２の辺が備える前記凹部の最も凹んだ位置を通る前記第２の方向と平行な直線が前記下部フランジの前記縁と交わる一対の点を端とし、
前記第３の辺の、前記第２の辺と接続する接続点間の第２の距離は、前記第３の辺の、前記第１の辺と接続する接続点間の第１の距離の１．０５倍以上１．３倍以下である、することを特徴とするスタッドピン。
前記第１の方向から前記下部フランジを見たとき、前記第２の方向において前記チップ配置位置から最も遠く離れた、前記下部フランジの両端の、前記第１の方向の位置は、前記チップ配置位置に対して前記第２の辺の側にある、請求項１に記載のスタッドピン。
空気入りタイヤであって、
スタッドピン取り付け用孔が設けられたトレッド部と、
前記スタッドピン取り付け用孔に装着されたスタッドピンと、を有し、
前記スタッドピンは、
路面と接触するチップ先端面を有するチップと、
前記チップを保持し、一方向に延在する胴体部と、を有し、
前記胴体部は、
前記胴体部の一方の端で前記チップを固定した上部フランジと、
前記胴体部の前記上部フランジと反対側の位置に設けられた下部フランジと、を備え、
前記下部フランジを前記胴体部の延在方向から見たとき、前記下部フランジの外周形状を定める縁は、前記下部フランジの外側に向かって丸く突出した形状で、前記胴体部の延在方向に直交する第１の方向に突出した第１の辺と、前記チップが設けられるチップ配置位置を基準にして前記第１の辺と反対側に設けられ、前記延在方向及び前記第１の方向に直交する第２の方向に延びるとともに、前記下部フランジの内側に向かって凹んだ凹部を備える第２の辺と、前記第１の辺と前記第２の辺を接続する前記第１の方向に延びる一対の第３の辺と、を有し、
前記第３の辺のそれぞれは、前記下部フランジの内側に向かって凹んだ凹部を備え、
前記第１の辺は、前記第３の辺が備える前記凹部が開始する点を端とし、
前記第２の辺は、前記第２の辺が備える前記凹部の最も凹んだ位置を通る前記第２の方向と平行な直線が前記下部フランジの前記縁と交わる一対の点を端とし、
前記第３の辺の、前記第２の辺と接続する接続点間の第２の距離は、前記第３の辺の、前記第１の辺と接続する接続点間の第１の距離の１．０５倍以上１．３倍以下であり、
前記スタッドピンは、前記第１の方向が、前記空気入りタイヤのタイヤ周方向に対応するように、前記スタッドピン取り付け用孔に装着されている、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記空気入りタイヤには、前進のための回転方向を指定する情報表示体が設けられ、
前記スタッドピンは、前記第１の方向が、前記空気入りタイヤの回転方向に対応するように、前記スタッドピン取り付け用孔に装着されている、請求項３に記載の空気入りタイヤ。
スタッドピンが装着された空気入りタイヤの製造方法であって、
前記スタッドピンは、
路面と接触するチップ先端面を有するチップと、
前記チップを保持し、一方向に延在する胴体部と、を有し、
前記胴体部は、
前記胴体部の一方の端で前記チップを固定した上部フランジと、
前記胴体部の前記上部フランジと反対側の位置に設けられた下部フランジと、を備え、
前記下部フランジを前記胴体部の延在方向から見たとき、前記下部フランジの外周形状を定める縁は、前記下部フランジの外側に向かって丸く突出した形状で、前記胴体部の延在方向に直交する第１の方向に突出した第１の辺と、前記チップが設けられるチップ配置位置を基準にして前記第１の辺と反対側に設けられ、前記延在方向及び前記第１の方向に直交する第２の方向に延びるとともに、前記下部フランジの内側に向かって凹んだ凹部を備える第２の辺と、前記第１の辺と前記第２の辺を接続する前記第１の方向に延びる一対の第３の辺と、を有し、
前記第３の辺のそれぞれは、前記下部フランジの内側に向かって凹んだ凹部を備え、
前記第１の辺は、前記第３の辺が備える前記凹部が開始する点を端とし、
前記第２の辺は、前記第２の辺が備える前記凹部の最も凹んだ位置を通る前記第２の方向と平行な直線が前記下部フランジの前記縁と交わる一対の点を端とし、
前記第３の辺の、前記第２の辺と接続する接続点間の第２の距離は、前記第３の辺の、前記第１の辺と接続する接続点間の第１の距離の１．０５倍以上１．３倍以下であり、
スタッドピン取り付け用孔が設けられたトレッド部を備える空気入りタイヤを作製するステップと、
前記スタッドピンの前記下部フランジの縁の３箇所を、スタッドピン打ち込み装置の３つの把持部材で把持するとともに、前記スタッドピン取り付け用孔を、前記３つの把持部材の先端部分で拡張することにより、前記スタッドピン取り付け用孔に前記スタッドピンを装着するステップと、を有し、
前記把持部材が把持する前記下部フランジの縁は、前記第１の辺と前記第２の辺である、ことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
前記スタッドピンの縁が前記把持部材により把持される把持位置は、前記第１の辺の２箇所の把持位置と、前記第２の辺の前記凹部の１箇所の把持位置である、請求項５に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記第１の辺の２箇所の把持位置は、前記第２の辺の把持位置を頂点とする２等辺３角形の残りの２つの頂点に対応する位置である、請求項６に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記スタッドピンを、前記第１の方向が、前記空気入りタイヤのタイヤ周方向に対応するように、前記スタッドピン取り付け用孔に装着する、請求項５〜７のいずれか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記空気入りタイヤには、回転方向を指定する情報表示体が設けられ、
前記スタッドピンを、前記第１の方向が、前記空気入りタイヤの前進のための回転方向に対応するように、前記スタッドピン取り付け用孔に装着する、請求項５〜７のいずれか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
スタッドピンを空気入りタイヤに装着するスタッドピン装着方法であって、
前記スタッドピンは、
路面と接触するチップ先端面を有するチップと、
前記チップを保持し、一方向に延在する胴体部と、を有し、
前記胴体部は、
前記胴体部の一方の端で前記チップを固定した上部フランジと、
前記胴体部の前記上部フランジと反対側の位置に設けられた下部フランジと、を備え、
前記下部フランジを前記胴体部の延在方向から見たとき、前記下部フランジの外周形状を定める縁は、前記下部フランジの外側に向かって丸く突出した形状で、前記胴体部の延在方向に直交する第１の方向に突出した第１の辺と、前記チップが設けられるチップ配置位置を基準にして前記第１の辺と反対側に設けられ、前記延在方向及び前記第１の方向に直交する第２の方向に延びるとともに、前記下部フランジの内側に向かって凹んだ凹部を備える第２の辺と、前記第１の辺と前記第２の辺を接続する前記第１の方向に延びる一対の第３の辺と、を有し、
前記第３の辺のそれぞれは、前記下部フランジの内側に向かって凹んだ凹部を備え、
前記第１の辺は、前記第３の辺が備える前記凹部が開始する点を端とし、
前記第２の辺は、前記第２の辺が備える前記凹部の最も凹んだ位置を通る前記第２の方向と平行な直線が前記下部フランジの前記縁と交わる一対の点を端とし、
前記第３の辺の、前記第２の辺と接続する接続点間の第２の距離は、前記第３の辺の、前記第１の辺と接続する接続点間の第１の距離の１．０５倍以上１．３倍以下であり、
スタッドピン取り付け用孔が設けられたトレッド部を備える空気入りタイヤをスタッドピン打ち込み装置の所定の位置に配置するステップと、
前記スタッドピンの前記下部フランジの縁の３箇所を、スタッドピン打ち込み装置の３つの把持部材で把持するとともに、前記スタッドピン取り付け用孔を、前記３つの把持部材の先端部分で拡張することにより、前記スタッドピン取り付け用孔に前記スタッドピンを装着するステップと、を有し、
前記把持部材が把持する前記下部フランジの縁は、前記第１の辺と前記第２の辺である、ことを特徴とするスタッドピン装着方法。
前記スタッドピンの縁が前記把持部材により把持される把持位置は、前記第１の辺の２箇所の把持位置と、前記第２の辺の前記凹部の１箇所の把持位置である、請求項１０に記載のスタッドピン装着方法。
前記第１の辺の２箇所の把持位置は、前記第２の辺の把持位置を頂点とする２等辺３角形の残りの２つの頂点に対応する位置である、請求項１１に記載のスタッドピン装着方法。
前記スタッドピンを、前記第１の方向が、前記空気入りタイヤのタイヤ周方向に対応するように、前記スタッドピン取り付け用孔に装着する、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のスタッドピン装着方法。
前記空気入りタイヤには、前記空気入りタイヤの前進のための回転方向を指定する情報表示体が設けられ、
前記スタッドピンを、前記第１の方向が、前記空気入りタイヤの回転方向に対応するように、前記スタッドピン取り付け用孔に装着する、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載のスタッドピン装着方法。