JP7243213B2 - スタッドピン、及びスタッドタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤのスタッドピン取付用孔に装着されるスタッドピン、及びスタッドタイヤに関する。

従来、氷雪路用タイヤでは、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取付孔に埋め込まれる。取付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取付孔にスタッドピンを挿入することで、スタッドピンが取付孔にきつく埋め込まれ、タイヤ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取付孔からの抜け落ちを防いでいる。

スタッドピンは、埋設基部と、埋設基部の一端面より突出する先端部とを備える。埋設基部はタイヤのトレッド面に形成された取付孔に、先端部がトレッド面から突出するように嵌め込まれる。

従来、スタッドピン取付用孔から抜け落ちにくいスタッドピンとして、例えば、特許文献１に記載されたスタッドピンが知られている。特許文献１のスタッドピンにおいて、埋設基部は、先端部側の端に設けられる胴体部と、先端部と反対側の端に設けられるフランジ状の底部と、を備える。胴体部には、スタッドピン取付用孔の側面と接触する外周側面に、周方向に沿って延在する１又は複数の溝が設けられている。

特開２０１７－１２８１４９号公報

スタッドピンの抜け落ち難さは、より一層高いものであることが求められている。この点で、特許文献１のスタッドピンの抜け落ち難さは、十分ではない。

そこで、本発明は、従来と比べ、スタッドピン取付用孔から抜け落ちにくいスタッドピンおよびスタッドタイヤ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のスタッドピン取付用孔に装着されるスタッドピンである。
当該スタッドピンは、
一方向に延在し、前記トレッド部内に埋設される埋設基部と、
前記埋設基部の一方の端面から突出し、路面と接触する先端部と、
を有し、
前記埋設基部は、
前記先端部側に位置する胴体部と、
前記先端部と反対側に位置するフランジ状の底部と、
前記底部と前記胴体部とを接続するシャンク部と、
を備え、
前記一方向に前記埋設基部を見たとき、前記シャンク部は、前記底部及び前記胴体部の断面形状の輪郭の内側に位置し、
前記埋設基部は、前記一方向と平行な中心軸を有し、
前記スタッドピン取付用孔の側面と接触する前記胴体部の外周側面には、前記外周側面の周を一周する凹部が形成され、前記凹部を境として両側に位置する前記外周側面の領域のそれぞれには、前記外周側面が前記中心軸から離れるよう突出した凸部が形成され、
前記凸部のうち、前記先端部側に形成された第１の凸部は、前記底部側に形成された第２の凸部よりも前記中心軸からの突出高さが高く、
前記中心軸から最も離れた前記第２の凸部の端は、前記スタッドピン取付用孔の前記側面と接触する前記底部の外周側面よりも、前記中心軸に接近して位置し、
前記中心軸から最も離れた前記第１の凸部の端は、前記底部の外周側面よりも、前記中心軸から離れて位置している、ことを特徴とする。

前記第２の凸部の前記突出高さに対する前記第１の凸部の前記突出高さの比は、１．１～２．０であることが好ましい。

前記中心軸と直交する方向に沿った、前記凹部の凹み深さが最大となる最大深さ位置と前記中心軸との距離Ｂに対する、前記第１の凸部の前記突出高さが最大となる最大高さ位置と前記中心軸との距離Ａの比Ａ／Ｂは、１．３～２．０であることが好ましい。

前記第１の凸部は、
前記胴体部の前記先端部側の端に、前記突出高さが最大となる最大高さ位置を有し、
前記胴体部の外周側面上を当該最大高さ位置から前記底部側へ向かうに連れて前記中心軸に近づくよう前記一方向に対して傾斜した第１傾斜面を備えることが好ましい。

前記第２の凸部は、
前記胴体部の前記底部側の端に、前記突出高さが最大となる最大高さ位置を有し、
前記胴体部の外周側面上を当該最大高さ位置から前記先端部側へ向かうに連れて前記中心軸に近づくよう前記一方向に対して傾斜した第２傾斜面を備えることが好ましい。

本発明の別の一態様は、スタッドタイヤであり、
当該スタッドタイヤは、
トレッド部にスタッドピン取付用孔を有する空気入りタイヤと、前記スタッドピンと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、従来と比べ、スタッドピン取付用孔からのスタッドピンの抜け落ちを抑制することができる。

空気入りタイヤの断面を示すタイヤ断面図である。 スタッドピン５０の外観斜視図である。 取付孔４０に装着されたスタッドピン５０の側面図である。 スタッドピン５０の動きを説明する図である。 スタッドピン５０の形態を説明する図である。 スタッドピン５０の形態を説明する図である。 スタッドピンの変形例を示す外観斜視図である。 図７のスタッドピン５０の形態を説明する図である。 （ａ）から（ｃ）は、スタッドピンの他の変形例を説明する図である。 スタッドピンの他の変形例を説明する図である。 スタッドピンの他の変形例を説明する図である。 スタッドピンの他の変形例を説明する図である。

以下、本実施形態のスタッドピン及びスタッドタイヤを詳細に説明する。本実施形態には、後述する種々の実施形態が含まれる。

（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の断面を示すタイヤ断面図である。
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。

以降で説明するタイヤ周方向とは、タイヤ回転軸を中心にタイヤ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、タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸に対して直交して延びる放射方向をいう。タイヤ径方向外側とは、タイヤ回転軸からタイヤ径方向に離れる側をいい、タイヤ径方向内側とは、タイヤ回転軸に向かってタイヤ径方向に近づく側をいう。タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸の方向に平行な方向をいい、タイヤ幅方向外側とは、タイヤ１０のタイヤセンターラインＣＬ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、一対のビードコア１１と、カーカスプライ層１２と、ベルト層１４とを有し、これらの骨格材の周りに、トレッドゴム部材１８と、サイドゴム部材２０と、ビードフィラーゴム部材２２と、リムクッションゴム部材２４と、インナーライナゴム部材２６と、を主に有する。

一対のビードコア１１は円環状であり、タイヤ幅方向の両端部であって、タイヤ径方向内側端部に配置されている。
カーカスプライ層１２は、有機繊維をゴムで被覆した１又は複数のカーカスプライ材１２ａ、１２ｂからなる。カーカスプライ材１２ａ、１２ｂは、トロイダル形状をなすよう一対のビードコア１１の間に巻き回されている。
ベルト層１４は複数のベルト材１４ａ、１４ｂからなり、カーカスプライ層１２のタイヤ径方向外側にタイヤ周方向に巻き回されている。タイヤ径方向内側のベルト材１４ａのタイヤ幅方向の幅は、タイヤ径方向外側のベルト材１４ｂの幅に比べて広い。
ベルト材１４ａ、１４ｂは、スチールコードにゴムを被覆した部材である。ベルト材１４ａのスチールコード、および、ベルト材１４ｂのスチールコードは、タイヤ周方向に対して所定の角度、例えば２０～３０度傾斜して配置されている。ベルト材１４ａのスチールコードと、ベルト材１４ｂのスチールコードとは、タイヤ周方向に対して互いに逆方向に傾斜し、互いに交錯する。ベルト層１４は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、トレッドゴム部材１８が設けられる。トレッドゴム部材１８の両端部には、サイドゴム部材２０が接続されている。トレッドゴム部材１８は、タイヤ径方向外側に設けられる上層トレッドゴム部材１８ａと、タイヤ径方向内側に設けられる下層トレッドゴム部材１８ｂとの２層のゴム部材からなる。上層トレッドゴム部材１８ａには、周方向溝、ラグ溝や、スタッドピンの取付孔４０が設けられる。取付孔４０は、上層トレッドゴム部材１８ａの表面（トレッド面）のうち、接地端Ｅ１，Ｅ２の間の領域（図１中、Ｗで示すタイヤ幅方向領域）である接地領域に設けられている。取付孔４０は、トレッド面の法線方向に沿って延びるよう形成されている。図１において、スタッドピンの図示は省略されているが、タイヤ１０の取付孔４０には、スタッドピン５０が装着されている。
接地端Ｅ１，Ｅ２は、タイヤ１０を正規リムに組み付け、正規内圧を充填し、正規荷重の８８％を負荷荷重とした条件において水平面に接地させたときの接地面のタイヤ幅方向の両端である。正規リムとは、JATMAに規定される「測定リム」、TRAに規定される「Design Rim」、あるいはETRTOに規定される「Measuring Rim」をいう。正規内圧とは、JATMAに規定される「最高空気圧」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはETRTOに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。正規荷重とは、JATMAに規定される「最大負荷能力」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはETRTOに規定される「LOAD CAPACITY」をいう。

サイドゴム部材２０のタイヤ幅方向外側の面には、タイヤの回転方向、サイズ、型番、標章、製造国等の情報を表示する領域が設けられている。
サイドゴム部材２０のタイヤ径方向内側の端には、リムクッションゴム部材２４が設けられる。リムクッションゴム部材２４はタイヤ１０を装着するリムと接触する。ビードコア１１のタイヤ径方向外側には、ビードコア１１の周りに巻きまわしたカーカスプライ層１２に挟まれるようにビードフィラーゴム部材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部材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面を覆うベルトカバー層２８を備える。ベルトカバー層２８は、有機繊維と、この有機繊維を被覆するゴムとからなる。

（スタッドピン）
次に、本実施形態のスタッドピンについて説明する。
図２は、本実施形態のスタッドピン５０の外観斜視図である。図３は、取付孔４０に装着されたスタッドピン５０の側面図である。

スタッドピン５０は、基部５３と、先端部６０と、を主に有する。
基部５３は、装着される空気入りタイヤの取付孔４０内に埋設される。基部５３は、取付孔４０を構成するトレッドゴム部材１８と接触していることが好ましい。基部５３は、取付孔４０の孔径より大きい径を有しており、基部５３が取付孔４０の側面（内壁面）によってトレッドゴム部材１８に押圧されることによりスタッドピン５０がトレッド部に固定される。スタッドピン５０は、基部５３及び先端部６０が、方向Ｘに沿ってこの順に形成されている。なお、方向Ｘは、先端部６０に向けて延びる基部５３の延在方向である。

基部５３は、底部５４と、シャンク部５６と、胴体部５８と、を有し、底部５４、シャンク部５６、および胴体部５８が、方向Ｘに沿ってこの順に形成されている。基部５３は、方向Ｘと平行な中心軸Ｃを有している。中心軸Ｃは仮想の直線である。中心軸Ｃは、先端部６０の先端部６０の中心を通る。

底部５４は、先端部６０と反対側の基部５３の端部に位置している。底部５４はフランジ状であり、路面から受ける力によりスタッドピン５０が取付孔４０内で回転することを防止する機能を有している。

シャンク部５６は、胴体部５８と底部５４とを接続する部分である。シャンク部５６は、方向Ｘに前記埋設基部を見たとき、底部５４及び胴体部５８の断面形状の輪郭の内側に位置している。このため、シャンク部５６は胴体部５８および底部５４の間に凹部空間を形成し、底部５４および胴体部５８がフランジ形状を成している。図２に示す例において、シャンク部５６は円筒形状であり、シャンク部５６の径は底部５４および胴体部５８の最大外径よりも小さい。

胴体部５８は、シャンク部５６と先端部６０との間に位置し、先端部６０と接続されたフランジ状の部分である。胴体部５８は、図３に示すように、タイヤ１０に装着されるとき、上端面５８ａを露出させた状態でトレッドゴム部材１８内に埋設される。図３には、上端面５８ａをトレッド面と略面一に露出させた状態で胴体部５８が埋設された例が示されている。胴体部５８は、取付孔４０の側面と接触する外周側面５８Ａを有している。

先端部６０は、上端面５８ａから柱状に突出するよう、基部５３に支持されている。先端部６０は、図３に示すように、スタッドピン５０がトレッド部に装着された状態でトレッド面から突出し、路面と接触し、または氷を引っ掻く部分である。図示される例において、先端部６０の先端（方向Ｘ側の端部）は基部５３の延在方向（図２の方向Ｘ）に対して垂直な先端面６０ａを形成している。図２において、先端部６０は円柱状であるが、先端部６０の形状は任意であり、例えば多角柱状であってもよい。

先端部６０は、基部５３と同じ金属材料で作られてもよく、異なる金属材料で作られてもよい。例えば、基部５３および先端部６０がアルミニウムで作られてもよい。また、基部５３がアルミニウムで作られ、先端部６０がタングステンで作られてもよい。基部５３と先端部６０とが異なる金属材料で作られている場合、例えば、先端部６０を、胴体部５８の上端面５８ａに形成された図示されない穴に打ち込んで嵌合させることにより、先端部６０を基部５３に固定することができる。

本実施形態において、胴体部５８の外周側面５８Ａには、外周側面５８Ａの周を一周する凹部（溝）７１が形成されている。凹部７１は環状である。凹部７１の延在方向と直交する方向に沿った凹部７１の断面形状は、図２に示す例において、コ字形状である。凹部７１が形成されていることにより、凹部７１を境として両側に位置する外周側面５８Ａの領域のそれぞれには、外周側面５８Ａが基部５３の中心軸Ｃから離れるように突出した第１の凸部５７及び第２の凸部５９が形成されている。第１の凸部５７は、先端部６０側に形成され、第２の凸部５９は、底部５４側に形成される。なお、各領域に形成される凸部の数は１つである。このように、胴体部５８の外周側面５８Ａに、凹部７１の両側に凸部５７，５９が形成されているため、スタッドピン１が取付孔４０に装着された状態では、トレッドゴム部材１８ａのゴムが凹部７１内に入り込んでいる。このため、路面から外力が先端部６０に入力したときに、胴体部５８の外周側面５８Ａに凸部５７，５９が形成されていない場合と比べ、スタッドピン１が取付孔４０内で回転する動きを抑制することができる。

また、本実施形態では、第１の凸部５７は、第２の凸部５９よりも中心軸Ｃからの突出高さが高い。ここで、図４を参照して、スタッドピン５０の動きを説明する。
第１の凸部５７と接触するゴムの締付け力は、第２の凸部５９と接触するゴムの締付け力より大きく、第１の凸部５７は、強い力で取付孔４０内に拘束される。このため、スタッドピン１が取付孔４０内で回転するときの回転中心は、第１の凸部５７の突出高さと第２の凸部５９の突出高さが等しい場合と比べ、第１の凸部５７の側に寄っている（偏心している）。このため、路面から外力Ｆが先端部６０に作用してスタッドピン１に剪断力が作用したとき、取付孔４０内での第１の凸部５７の動きは小さく、取付孔４０の側壁との間に隙間があきにくい。このように、スタッドピン５０の抜け落ちに発展しやすい、胴体部５８の先端部６０側の部分と取付孔４０との間の隙間があくことが抑制されていることで、スタッドピン５０の取付孔４０からの抜け落ちが抑制される。図４において、スタッドピン５０とゴムとの隙間は、誇張して表されている。

一方、本実施形態では、上述したように、外力Ｆが作用したときの回転中心が第１の凸部５７側に寄っているため、第１の凸部５７と第２の凸部５９の突出高さが等しい場合と比べ、底部５４の動きが大きくなることが考えられる。しかし、シャンク部５６と、底部５４及び胴体部５８に囲まれた凹部空間内に入り込んだゴムが、スタッドピン１の回転の抵抗となることで、底部５４の動きは抑制されやすい。また、スタッドピン１の抜け落ちに対する底部５４の動きの寄与は、胴体部５８の寄与と比べ小さい。このため、スタッドピン５０の抜け落ちは生じにくい。

なお、第１の凸部の突出高さが、第２の凸部の突出高さより低い場合は、スタッドピン１の取付孔４０内での回転中心は、強く拘束された第２の凸部の側に寄っているため、スタッドピン１に剪断力が作用すると、第１の凸部の動きが大きくなり、取付孔４０の側壁との間に隙間があきやすくなる。胴体部５８と取付孔４０との間に隙間があくと、胴体部５８が取付孔４０の側壁に沿って転動するような回転が生じやすくなり、スタッドピン１は取付孔４０から抜け落ちやすくなる。

スタッドピン１の重量は、タイヤ１０の重量増加を抑制する観点から、制限されることが多い。このため、タイヤ１０の重量増加を抑制しつつ、スタッドピン１の抜け落ちを抑制する点でも、第１の凸部の突出高さを第２の突出高さより大きくすることは、第１の凸部と第２の凸部の突出高さを等しくした、同じ体積のスタッドピンと比べ、有利である。

また、本実施形態では、スタッドピン１の中心軸Ｃから最も離れた第２の凸部５９の端（最大外径位置）は、底部５４の外周側面よりも、中心軸Ｃに接近して位置している。これにより、スタッドピン１を装着したときに取付孔４０の側壁にクラックが発生することを抑制できる。このため、ゴムの締付け力が低下してスタッドピン１が抜け落ちやすくなることを抑制できる。

一実施形態によれば、第２の凸部５９の突出高さに対する第１の凸部５７の突出高さの比は、１．１～２．０であることが好ましい。言い換えると、図５に示すように、第１の凸部５７の直径Ｄ１は、第２の凸部５９の直径Ｄ２の１．１～２．０倍であること、すなわち、比Ｄ１／Ｄ２が１．１～２．０であることが好ましい。比Ｄ１／Ｄ２が１．１未満であると、スタッドピン１の回転中心を第１の凸部５７の側に偏心させる効果が小さく、スタッドピン１の抜け落ちを十分に抑制できない。また、比Ｄ１／Ｄ２が２．０を超えると、路面と接触する上端面５８ａの面積が大きいため、路面が損傷しやすい。比Ｄ１／Ｄ２は、好ましくは１．３～１．８である。図５に示す例において、第１の凸部５７及び第２の凸部５９それぞれの外周側面は、最大突出高さが方向Ｘに沿って一定な部分を有している。

一実施形態によれば、図５に示すように、中心軸Ｃから最も離れた第１の凸部５７の端（最大外径位置）は、取付孔４０の側壁と接触する底部５４の外周側面よりも、中心軸Ｃから離れて位置していることが好ましい。このような形態によれば、第１の凸部５７はより強い力で拘束され、スタッドピン１の回転中心を第１の凸部５７の側に偏心させる効果が大きくなる。また、底部５４の外径が第１の凸部５７の外径より小さいことで、スタッドピン１を装着したときに取付孔４０の側壁にクラックが発生することを抑制できる。

一実施形態によれば、図６に示すように、中心軸Ｃと直交する方向に沿った、凹部７１の凹み深さが最大となる最大深さ位置と中心軸Ｃとの距離Ｂに対する、第１の凸部５７の突出高さが最大となる最大高さ位置と中心軸Ｃとの距離Ａの比Ａ／Ｂは、１．３～２．０であることが好ましい。比Ａ／Ｂが１．３未満であると、スタッドピン１の回転中心を第１の凸部５７の側に偏心させる効果が小さく、スタッドピン１の抜け落ちを十分に抑制できない場合がある。また、比Ａ／Ｂが２．０を超えると、路面と接触する上端面５８ａの面積が大きいため、路面が損傷しやすい。比Ａ／Ｂは、好ましくは、１．５～１．８である。

［変形例］
図７から図１２に、スタッドピン１の変形例を示す。図７から図１２に示したスタッドピン１の各部の符号には、上記説明したスタッドピン１の対応する各部と同じ符号を用いている。

一実施形態によれば、第１の凸部５７は、図７及び図８に示すように、胴体部５８の先端部６０側の端に、突出高さが最大となる最大高さ位置を有し、胴体部５８の外周側面５８Ａ上を当該最大高さ位置から底部５４側へ向かうに連れて中心軸Ｃに近づくよう方向Ｘに対して傾斜した第１傾斜面５７ａを備えることが好ましい。このような第１傾斜面５７ａを備えていると、中心軸Ｃに対して外周側面５８Ａが傾斜していない場合と比べ、外周側面５８Ａとゴムとの接触面積が大きくなり、胴体部５８とゴムとの間の摩擦が大きくなる。これにより、スタッドピン１の取付孔４０からの抜け落ちが抑制される。

また、一実施形態によれば、第２の凸部５９は、図７及び図８に示すように、胴体部５８の底部５４側の端に、突出高さが最大となる最大高さ位置を有し、胴体部５８の外周側面５８Ａ上を当該最大高さ位置から先端部６０側へ向かうに連れて中心軸Ｃに近づくよう方向Ｘに対して傾斜した第２傾斜面５９ａを備えることが好ましい。このような第２傾斜面５９ａを備えていると、中心軸Ｃに対して外周側面５８Ａが傾斜していない場合と比べ、外周側面５８Ａとゴムとの接触面積が大きくなり、胴体部５８とゴムとの間の摩擦が大きくなる。これにより、スタッドピン１の取付孔４０からの抜け落ちが抑制される。
図７及び図８に示す例の胴体部５８は、鼓形状を有している。

一実施形態によれば、図８に示すように、中心軸Ｃを含むスタッドピン１の切断面において、第１傾斜面５７ａの長さは、第２傾斜面５９ａの長さより大きいことが好ましい。このような形態によれば、第１傾斜面５７ａとゴムとの間の摩擦力が大きく、第１の凸部５７はより強く拘束されるため、スタッドピン１の回転中心を第１の凸部５７の側に偏心させる効果が大きい。
また、一実施形態によれば、第１傾斜面５７ａと第２傾斜面５９ａとが互いに接続する、方向Ｘにおける接続位置は、方向Ｘに沿った胴体部５８の高さ範囲の中点よりも底部５４側に位置することが好ましい。例えば、接続位置は、方向Ｘに沿った胴体部５８の高さ範囲のうち、底部５４側の端から、方向Ｘに沿った胴体部５８の長さの２５～４５％の範囲に位置していることが好ましい。

図９（ａ）から図９（ｃ）は、スタッドピンの他の変形例を説明する図である。図９（ａ）から図９（ｃ）に示す例では、方向Ｘに沿った、胴体部５８の長さとシャンク部５６の長さとの比が互いに異なっている。
一実施形態によれば、方向Ｘに沿った、胴体部５８の長さとシャンク部５６の長さとの比は、９：１～６：４であることが好ましく、８：２～７：３であることがより好ましい。これにより、胴体部５８の外周側面５８Ａとゴムとの接触面積が大きくなり、胴体部５８とゴムとの摩擦力が大きくなる。これにより、スタッドピン１の取付孔４０からの抜け落ちが抑制される。
なお、シャンク部５６の形状は、円筒形状に制限されず、例えば、図９（ａ）に示すように、胴体部５８側から底部５４側に向かって先細りに形成された円錐台形状であってもよい。
また、方向Ｘと直交する方向に沿った胴体部５８の断面形状は、円形状に制限されず、図１０から図１２に示すように、多角形状であってもよい。多角形状は正多角形状であることが好ましい。胴体部５８の方向Ｘと直交する断面形状は、図１０に示す例では正方形状であり、図１１に示す例では正五角形状であり、図１２に示す例では正六角形状である。

［実施例］
本発明の効果を確認するために、以下の実施例１～６、比較例、および従来例１，２のスタッドピンを、図１に示すタイヤ１０の接地領域に取り付けた。タイヤのタイヤサイズは、２０５／５５Ｒ１６ ９４Ｔとした。
実施例１～６、比較例、及び従来例１，２のスタッドピンには、表１及び下記に示した点を除いて、図２に示すスタッドピンの形態を採用した。
実施例１～６、比較例、及び従来例１，２のいずれも、シャンク部の断面形状は円筒形状とした。
実施例１～６、比較例、及び従来例１，２のいずれも、方向Ｘに沿った、シャンク部の長さと胴体部の長さとの比は、３：７とした。
実施例５の第１傾斜面には、図７に示す形態を採用し、図３に示す形態の第２の凸部及び凹部を採用した。
実施例６の第１傾斜面及び第２傾斜面には、図７に示す形態を採用した。実施例６の凹部の最大深さ位置は、方向Ｘに沿った胴体部の高さ範囲のうち、底部側の端から、胴体部の長さの３５％の位置とした。

表中、「凹部」の欄には、胴体部の外周側面の周を一周する凹部の有無を示す。従来例１の胴体部には凹部を設けず、２つの凸部は形成されていないが、表１では、胴体部の外周側面の突出高さを、互いに等しい凸高さＤ１及び凸高さＤ２で示す。
「凸高さＤ１」とは、第１の凸部の直径Ｄ１を意味し、「凸高さＤ２」とは、第２の凸部の直径Ｄ２を意味する。
「第１傾斜面」及び「第２傾斜面」の欄には、第１傾斜面の有無、及び第２傾斜面の有無を示す。
「底部高さ」とは、底部の直径を意味する。

〔耐ピン抜け性能〕
トレッド部の接地領域に１００本スタッドピンを打ち込んだタイヤを装着した車両（排気量２０００ｃｃの前輪駆動車）で乾燥路面（アスファルト路面およびコンクリート路面を含む）を１０，０００ｋｍ走行させた。その後、トレッド部の接地領域に残存したスタッドピンの数を数えた。従来例１の接地領域に残存したスタッドピンの数を１００としたときのタイヤの接地領域に残存したスタッドピンの数の相対値を耐ピン抜け性能の指数とした。指数が１０４以上の場合を耐ピン抜け性能に優れると評価した。

〔耐路面損傷性能〕
花崗岩を路面に埋め込み、上記車両で花崗岩の上を通過し、通過前後における花崗岩の重量差を摩耗量として測定した。測定値の逆数を用い、従来例１を１００とする指数により示し、値が大きいほど耐路面損傷性能が高いと評価した。
結果を表１に示す。

従来例１，２及び比較例と、実施例１～６とを対比すると、底部と胴体部を接続するシャンク部を備え、スタッドピンの胴体部に、外周側面を一周する凹部が形成され、凹部を境とした両側に位置する外周側面の領域のそれぞれに凸部を有し、そのうち、第１の凸部の突出高さが第２の凸部の突出高さより高く、さらに、第２の凸部の端が底部の外周側面よりも中心軸Ｃに接近して位置していることによって、タイヤに打ち込まれたスタッドピンが抜け落ちにくくなることがわかる。
また、実施例１～３と実施例４～６とを対比すると、比Ｄ１／Ｄ２が１．１～２．０を満たす、あるいは、比Ａ／Ｂが１．３～２．０を満たすことで、凸高さＤ１が凸高さＤ２より高くても、耐路面損傷性が向上することがわかる。
また、実施例４と実施例５の対比、及び、実施例５と実施例６の対比から、凸部が傾斜面を有していることで、スタッドピンがさらに抜け落ちにくくなることがわかる。

以上、本発明のスタッドピン、及びスタッドタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態及び上記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 スタッドタイヤ
１８ トレッドゴム部材
４０ 取付孔
５０ スタッドピン
５３ 基部
５４ 底部
５６ シャンク部
５８ 胴体部
５８Ａ 外周側面
６０ 先端部
６０ａ 先端面
５７ 第１の凸部
５７ａ 第１傾斜面
５９ 第２の凸部
５９ａ 第２傾斜面
７１ 環状の凹部

Claims (6)

1. 空気入りタイヤのトレッド部のスタッドピン取付用孔に装着されるスタッドピンであって、
   一方向に延在し、前記トレッド部内に埋設される埋設基部と、
   前記埋設基部の一方の端面から突出し、路面と接触する先端部と、
   を有し、
   前記埋設基部は、
   前記先端部側に位置する胴体部と、
   前記先端部と反対側に位置するフランジ状の底部と、
   前記底部と前記胴体部とを接続するシャンク部と、
   を備え、
   前記一方向に前記埋設基部を見たとき、前記シャンク部は、前記底部及び前記胴体部の断面形状の輪郭の内側に位置し、
   前記埋設基部は、前記一方向と平行な中心軸を有し、
   前記スタッドピン取付用孔の側面と接触する前記胴体部の外周側面には、前記外周側面の周を一周する凹部が形成され、前記凹部を境として両側に位置する前記外周側面の領域のそれぞれには、前記外周側面が前記中心軸から離れるよう突出した凸部が形成され、
   前記凸部のうち、前記先端部側に形成された第１の凸部は、前記底部側に形成された第２の凸部よりも前記中心軸からの突出高さが高く、
   前記中心軸から最も離れた前記第２の凸部の端は、前記スタッドピン取付用孔の前記側面と接触する前記底部の外周側面よりも、前記中心軸に接近して位置し、
   前記中心軸から最も離れた前記第１の凸部の端は、前記底部の外周側面よりも、前記中心軸から離れて位置している、ことを特徴とするスタッドピン。
2. 前記第２の凸部の前記突出高さに対する前記第１の凸部の前記突出高さの比は、１．１～２．０である、請求項１に記載のスタッドピン。
3. 前記中心軸と直交する方向に沿った、前記凹部の凹み深さが最大となる最大深さ位置と前記中心軸との距離Ｂに対する、前記第１の凸部の前記突出高さが最大となる最大高さ位置と前記中心軸との距離Ａの比Ａ／Ｂは、１．３～２．０である、請求項１又は２に記載のスタッドピン。
4. 前記第１の凸部は、
   前記胴体部の前記先端部側の端に、前記突出高さが最大となる最大高さ位置を有し、
   前記胴体部の外周側面上を当該最大高さ位置から前記底部側へ向かうに連れて前記中心軸に近づくよう前記一方向に対して傾斜した第１傾斜面を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のスタッドピン。
5. 前記第２の凸部は、
   前記胴体部の前記底部側の端に、前記突出高さが最大となる最大高さ位置を有し、
   前記胴体部の外周側面上を当該最大高さ位置から前記先端部側へ向かうに連れて前記中心軸に近づくよう前記一方向に対して傾斜した第２傾斜面を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載のスタッドピン。
6. トレッド部にスタッドピン取付用孔を有する空気入りタイヤと、請求項１から５のいずれか一項に記載のスタッドピンと、を備えることを特徴とするスタッドタイヤ。

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