WO2013014900A1 - タイヤ用スパイク及びスパイクタイヤ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a tire spike used for a spike tire and a spike tire formed by driving a tire spike into a spike driving hole formed on a tread surface.
- spikes used for spike tires generally, a cylindrical body having a small hole formed on one end surface, a hard pin press-fitted into the small hole of the body, and the body on the other end surface side of the body
- a spike including an integrally provided flange for preventing slipping is used (see, for example, Patent Document 1).
- the spike is driven into a hole formed in the tread portion tread so that the flange to one end surface of the body is embedded in the tread portion and the pin protrudes from the tire surface.
- the pin is formed using an ultra-hard metal such as tungsten steel, and the body and the flange are formed using a metal such as an aluminum alloy or steel.
- the spike that has been driven scratches ice and snow, increasing the frictional resistance of the tire.
- the pin 12 of the spike 11 embedded in the tread portion 10 comes into contact with the road surface 13 (ice road or snowy road).
- the body 15 partially protruding from the hole 14 due to the contact between the pin 12 and the road surface 13 comes into contact with the road surface 13, the spike 11 scratches ice and snow, and the running performance is improved.
- An object of the present invention is to provide a tire spike and a spike tire having the tire spike, which can improve the braking performance of the tire on an icy road surface.
- the gist configuration of the present invention is as follows.
- a tire spike comprising a columnar body having a recess formed on one end face in the axial direction, and a pin disposed in the recess and protruding partly from one end face of the body,
- the upper surface of the pin has one or more holes extending in the axial direction of the pin;
- the maximum height from one end surface of the body to the upper surface of the pin is h (mm) and the maximum depth of the hole provided on the upper surface of the pin is d (mm)
- 0.1 ⁇ d / h ⁇ 0.5 A tire spike characterized by satisfying
- the body has a flange; Regarding the radius R (mm) from the center axis of the body to the outer edge of the flange, the side maximum radius on one side in the tire circumferential direction is Rf (mm), and the side maximum radius on the other side is Rk (mm). and when, Rf ⁇ Rk
- Rf ⁇ Rk
- the body has a flange; Regarding the radius R (mm) from the center axis of the body to the outer edge of the flange, the maximum radius on one side in the tire circumferential direction is Rf (mm), and the maximum radius on the other side is Rk (mm).
- Rf the maximum radius on one side in the tire circumferential direction
- Rk the maximum radius on the other side
- Ri the tire width direction inner maximum radius
- Ro the tire width direction outer maximum radius
- a spike tire characterized in that the tire spike according to any one of (1) to (6) above is driven into a hole formed in a tread surface.
- the present invention it is possible to provide a tire spike and a spike tire having the tire spike, which can improve the braking performance of the tire on the road surface on ice.
- FIG. 2 is a front view showing a tire spike (hereinafter simply referred to as a spike) according to an embodiment of the present invention.
- a spike 1 according to the present invention is formed on a substantially cylindrical body 2 and one end face 2a in the direction of an axis C of the body 2 (a central axis C extending in the longitudinal direction of the body).
- a columnar pin 3 disposed in the concave portion, and a flange 4 for preventing slipping provided integrally with the body 2 on the other end surface side in the axial direction C of the body 2 are provided.
- FIG. 3 is a schematic perspective view showing the shape of a pin included in a spike according to the present invention.
- the pin 3 has one or more (shown in FIG. 3) extending in the direction of the axis of the pin 3 (the central axis D extending in the longitudinal direction of the pin) on the upper surface 3a of the pin 3 (the end surface in contact with the road surface).
- It has one hole 5 in the example shown.
- the hole 5 is rectangular in the radial cross section of the pin 3 (cross section perpendicular to the axis D), and the hole 5 does not penetrate in the axial direction of the pin and terminates in the pin 3. .
- FIGS. 3 shows that shows that the pin 3 has one or more (shown in FIG. 3) extending in the direction of the axis of the pin 3 (the central axis D extending in the longitudinal direction of the pin) on the upper surface 3a of the pin 3 (the end surface in contact with the road surface).
- It has one hole 5 in the example shown.
- the spike 1 of the present embodiment has a maximum height from one end surface 2a of the body 2 to the upper surface 3a of the pin 3 and a maximum depth of a hole provided on the upper surface of the pin.
- d is 0.1 ⁇ d / h ⁇ 0.5 Meet.
- the edge of the upper surface 3a of the pin 3 defined by the hole 5 is in contact with the icy road surface when the vehicle runs on the icy road surface. Become an ingredient. Therefore, the edge component on the icy road surface can be increased, and the braking performance of the tire on the icy road surface can be improved. More specifically, when the ratio d / h is less than 0.1, when the pin is dragged on ice, the depth of the hole is too shallow and the effect as an edge is not sufficiently exhibited. If / h is more than 0.5, the height from the bottom of the hole becomes too high and the strength is insufficient.
- the hole 5 does not penetrate in the axial direction of the pin and terminates in the pin 3, the strength of the pin can be ensured and breakage such as cracking of the pin can be suppressed.
- the pin 3 since the pin 3 has the hole 5, the pin is reduced in weight.
- a plurality of holes 5 may be provided on the upper surface of the pin.
- the edge component in contact with the road surface is further increased, the braking performance of the tire on the road surface on ice can be further improved.
- the cross-sectional area of the pin (the cross-sectional area when it is assumed that no hole is provided) is S1
- the cross-sectional area of the hole (summed when there are multiple holes) is S2.
- the ratio S2 / S1 is 0.1 ⁇ S2 / S1 ⁇ 0.5 It is preferable to satisfy. This is because by setting the ratio S2 / S1 to 0.1 or more, the edge component can be increased by securing the length of the edge of the pin defined by the hole, and the edge effect can be further enhanced.
- the ratio S2 / S1 is 0.5 or less, the area of the upper surface 3a of the pin becomes too small and the strength of the pin is insufficient, thereby preventing breakage such as cracking of the edge of the pin Because you can.
- the hole does not penetrate the pin in the axial direction but stays in the pin. This is because the rigidity of the pin can be secured and the breakage such as the crack of the pin can be suppressed.
- the hole is preferably rectangular in the radial cross section of the pin (cross section perpendicular to the axial direction of the pin), and as shown in FIG.
- various shapes such as an elliptical cross section and a polygonal cross section can be used.
- the hole may have a shape whose cross-sectional area changes in the axial direction of the pin.
- the maximum diameter of the upper surface of the pin is OD (mm) and the total length of the pin edge on the upper surface of the pin is L
- the ratio L / OD within the above range, the area of the pin upper surface is ensured to ensure the strength, and the breakage of the pin edge due to insufficient pin strength is suppressed. Because you can. This is because it is possible to suppress a decrease in braking performance on ice due to pin breakage.
- the upper surface of the body is preferably circular.
- the spike is dragged from the normal direction of the tire that was originally driven and gradually falls down.
- the edge portion on the upper surface of the body comes into contact with the ice road surface, and the scratching effect by the originally intended pin edge is hindered.
- the top surface of the body is circular, so that the angle of spike collapse until the edge of the body comes into contact is made uniform according to the location, and variation in pin edge performance is suppressed. This is because not only braking performance but also overall tire performance can be ensured when considering braking and grip performance in various situations such as cornering.
- the maximum radius on one side in the tire circumferential direction is set for the radius R (mm) from the center axis C of the body to the outer edge of the flange 4.
- Rf (mm) and the maximum radius on the other side is Rk (mm)
- Rf ⁇ Rk It is preferable to satisfy.
- the operation and effect when the vehicle is mounted on the vehicle so that the “one side” is the stepping-in end side and the “other side” is the kicking-out end side will be described.
- the body falls forward in the direction of travel with the pin edge caught on the ice surface.
- the above relational expression is satisfied, the body can be prevented from falling forward in the traveling direction, and as a result, the scratching effect by the pin edge can be effectively maintained, so that the braking performance on ice can be improved. .
- Rf, Rk, Ri , Ro is preferably 3.0 mm or more and 5.0 mm or less, respectively.
- FIGS. 8 to 23 and FIG. 26 various pin cross-sectional shapes such as an ellipse, a rectangle, a polygon, and a cross can be formed.
- the spikes according to Invention Examples 1 to 40 and Comparative Examples 1 and 2 each having a pin having a hole on the upper surface, were made as an experiment.
- spikes according to Conventional Examples 1 and 2 provided with pins having no holes on the upper surface were prepared.
- Each of the spikes was driven into a hole in a tread portion tread surface of a tire having a tire size of 195 / 65R15, and the following test for evaluating the performance of the tire was performed.
- the internal pressure of each tire was 230 kPa.
- ⁇ Ice braking performance> A test driver suddenly braked the vehicle from an initial speed of 20 km / h on the course of the icy road. And the braking distance until a vehicle became a stationary state was measured, and the braking performance on ice of a spike tire was evaluated from the reciprocal number. The evaluation is an index evaluation with a relative value where the evaluation result of the conventional example is 100, and the larger the value, the higher the braking performance on the icy road surface.
- ⁇ Stud-off resistance> The snow and dry road surface was run 30000 km from the time of a new tire.
- the evaluation is an index evaluation with a relative value where the evaluation result of the conventional example is 100, and the smaller the value, the higher the stud-off resistance performance.
- Table 1 below shows the evaluation results together with the tire specifications. The vehicle was mounted so that “one side” was the stepping-in end side and “the other side” was the kicking-out end side.
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Abstract
本発明のタイヤ用スパイクは、ピンを備え、該ピンの上面に、当該ピンの軸方向に延びる１つ以上の穴を有し、前記ボディの一方の端面から前記ピンの上面までの最大高さをｈ、ピン上端面に設けた穴の最大深さをｄとするとき、０．１≦ｄ/ｈ≦０．５を満たすものである。
Description
本発明は、スパイクタイヤに用いられるタイヤ用スパイク、及び、トレッド部踏面に形成したスパイク打ち込み用の穴隙にタイヤ用スパイクを打ち込んでなるスパイクタイヤに関するものである。
従来、凍結路（氷路）や積雪路における走行性能を向上させた冬用タイヤとして、トレッド部踏面に形成した複数の穴隙に金属製のスパイク（「スタッド」と称されることもある）を打ち込んでなるスパイクタイヤが知られている。
ここで、スパイクタイヤに用いられるスパイクとしては、一般に、一方の端面に小穴が形成された円柱状のボディと、ボディの小穴に圧入された硬質のピンと、ボディの他方の端面側に該ボディと一体的に設けられた抜け防止用のフランジとを備えるスパイクが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
そして、スパイクは、フランジからボディの一方の端面までがトレッド部内に埋設され、タイヤ表面からピンが突出するように、トレッド部踏面に形成した穴隙に打ち込まれる。
なお、通常、ピンはタングステン鋼などの超硬質の金属を用いて形成されており、ボディ及びフランジはアルミ合金や鋼鉄などの金属を用いて形成されている。
なお、通常、ピンはタングステン鋼などの超硬質の金属を用いて形成されており、ボディ及びフランジはアルミ合金や鋼鉄などの金属を用いて形成されている。
ところで、トレッド部踏面に形成した複数の穴隙に上記スパイクを打ち込んでなるスパイクタイヤでは、打ち込まれたスパイクが氷雪を引っ掻き、タイヤの摩擦抵抗を増大させる。
具体的には、スパイクタイヤでは、図１に示すように、最初に、トレッド部１０に埋設されたスパイク１１のピン１２が路面１３（氷路や積雪路）と接触する。次いで、ピン１２と路面１３との接触により穴隙１４から一部が飛び出したボディ１５が路面１３と接触することにより、スパイク１１が氷雪を引っ掻き、走行性能が向上する。
具体的には、スパイクタイヤでは、図１に示すように、最初に、トレッド部１０に埋設されたスパイク１１のピン１２が路面１３（氷路や積雪路）と接触する。次いで、ピン１２と路面１３との接触により穴隙１４から一部が飛び出したボディ１５が路面１３と接触することにより、スパイク１１が氷雪を引っ掻き、走行性能が向上する。
近年、車両走行の安全を確保する必要性が高まる中、上記のようなスパイクタイヤの氷上性能を向上させるためには、スパイクが氷を引っ掻く力を増加させ、タイヤの摩擦抵抗を更に増大させる必要がある。
特に、ピンの磨耗進展時において、スパイクが氷を引っ掻く力を増加させる技術が希求されている。
特に、ピンの磨耗進展時において、スパイクが氷を引っ掻く力を増加させる技術が希求されている。
本発明の目的は、タイヤの氷上路面での制動性を向上させることのできる、タイヤ用スパイク及び該タイヤ用スパイクを有するスパイクタイヤを提供することにある。
本発明の要旨構成は、以下の通りである。
（１）軸線方向一方の端面に凹部が形成された柱状のボディと、前記凹部に配設され、一部が前記ボディの一方の端面から突出するピンとを備えるタイヤ用スパイクであって、
前記ピンの上面に、当該ピンの軸方向に延びる１つ以上の穴を有し、
前記ボディの一方の端面から前記ピンの上面までの最大高さをｈ（ｍｍ）、前記ピンの上面に設けた前記穴の最大深さをｄ（ｍｍ）とするとき、
０．１≦ｄ/ｈ≦０．５
を満たすことを特徴とする、タイヤ用スパイク。
（１）軸線方向一方の端面に凹部が形成された柱状のボディと、前記凹部に配設され、一部が前記ボディの一方の端面から突出するピンとを備えるタイヤ用スパイクであって、
前記ピンの上面に、当該ピンの軸方向に延びる１つ以上の穴を有し、
前記ボディの一方の端面から前記ピンの上面までの最大高さをｈ（ｍｍ）、前記ピンの上面に設けた前記穴の最大深さをｄ（ｍｍ）とするとき、
０．１≦ｄ/ｈ≦０．５
を満たすことを特徴とする、タイヤ用スパイク。
（２）前記ピンの上面の最大径をＯＤ（ｍｍ）、前記ピンの上面のピンエッジ総長さをＬ（ｍｍ）としたとき、
２．０≦ＯＤ≦４．０、かつ、３．０≦Ｌ/ＯＤ≦９．０
を満たす、上記（１）に記載のタイヤ用スパイク。
ここで、上面の「最大径」とは、ピンの一方の端面を該端面に接する２本の平行線ではさんだときの最も大きい間隔をいうものとする。
なお、ピンエッジ総長さＬとは、溝により区画されるエッジの長さの総和と、上記一方の端面の外縁のエッジ長さの総和とを合計した長さをいうものとする。
２．０≦ＯＤ≦４．０、かつ、３．０≦Ｌ/ＯＤ≦９．０
を満たす、上記（１）に記載のタイヤ用スパイク。
ここで、上面の「最大径」とは、ピンの一方の端面を該端面に接する２本の平行線ではさんだときの最も大きい間隔をいうものとする。
なお、ピンエッジ総長さＬとは、溝により区画されるエッジの長さの総和と、上記一方の端面の外縁のエッジ長さの総和とを合計した長さをいうものとする。
（３）前記ピン上面の最大径をＯＤ（ｍｍ）、前記穴の最大径をＩＤ（ｍｍ）とするとき、
０．１５≦ＩＤ／ＯＤ≦０．８
を満たす、上記（１）又は（２）に記載のタイヤ用スパイク。
穴の「最大径」とは、ピン上面の最大径ＯＤを与える２本の並行線と同じ角度から眺めた際の穴の最大巾をいうものとする。
０．１５≦ＩＤ／ＯＤ≦０．８
を満たす、上記（１）又は（２）に記載のタイヤ用スパイク。
穴の「最大径」とは、ピン上面の最大径ＯＤを与える２本の並行線と同じ角度から眺めた際の穴の最大巾をいうものとする。
（４）前記ボディの上面は円形状である、上記（１）～（３）のいずれか１つに記載のタイヤ用スパイク。
（５）前記ボディは、フランジを有し、
前記ボディの中心軸線から前記フランジの外縁までの半径Ｒ（ｍｍ）について、タイヤ周方向における、一方の側の側最大半径をＲｆ（ｍｍ）、他方の側の側最大半径をＲｋ（ｍｍ）とするとき、
Ｒｆ≦Ｒｋ
を満たす、上記（１）～（４）のいずれか１つに記載のタイヤ用スパイク。
前記ボディの中心軸線から前記フランジの外縁までの半径Ｒ（ｍｍ）について、タイヤ周方向における、一方の側の側最大半径をＲｆ（ｍｍ）、他方の側の側最大半径をＲｋ（ｍｍ）とするとき、
Ｒｆ≦Ｒｋ
を満たす、上記（１）～（４）のいずれか１つに記載のタイヤ用スパイク。
（６）前記ボディは、フランジを有し、
前記ボディの中心軸線から前記フランジの外縁までの半径Ｒ（ｍｍ）について、タイヤ周方向における、一方の側の最大半径をＲｆ（ｍｍ）、他方の側の最大半径をＲｋ（ｍｍ）とし、タイヤ幅方向における、タイヤ幅方向内側最大半径をＲｉ（ｍｍ）、タイヤ幅方向外側側最大半径をＲｏ（ｍｍ）とするとき、
Ｒｆ、Ｒｋ、Ｒｉ、Ｒｏは、それぞれ３．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である、上記（１）～（５）のいずれか１つに記載のタイヤ用スパイク。
前記ボディの中心軸線から前記フランジの外縁までの半径Ｒ（ｍｍ）について、タイヤ周方向における、一方の側の最大半径をＲｆ（ｍｍ）、他方の側の最大半径をＲｋ（ｍｍ）とし、タイヤ幅方向における、タイヤ幅方向内側最大半径をＲｉ（ｍｍ）、タイヤ幅方向外側側最大半径をＲｏ（ｍｍ）とするとき、
Ｒｆ、Ｒｋ、Ｒｉ、Ｒｏは、それぞれ３．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である、上記（１）～（５）のいずれか１つに記載のタイヤ用スパイク。
（７）上記（１）～（６）のいずれか１つに記載のタイヤ用スパイクを、トレッド踏面に形成した穴隙に打ち込んだことを特徴とする、スパイクタイヤ。
本発明によれば、タイヤの氷上路面での制動性を向上させることのできる、タイヤ用スパイク及び該タイヤ用スパイクを有するスパイクタイヤを提供することができる。
以下、本発明について、図面を参照して詳細に説明する。
図２は、本発明の一実施形態にかかるタイヤ用スパイク（以下、単にスパイクと称する）を示す正面図である。
図２に示すように、本発明にかかるスパイク１は、略円柱状のボディ２と、該ボディ２の軸線Ｃ（ボディの長手方向に延びる中心軸線Ｃ）の方向の一方の端面２ａに形成された凹部に配設された柱状のピン３と、ボディ２の軸線方向Ｃの他方の端面側に、ボディ２と一体的に設けられた抜け防止用のフランジ４とを備えている。
図２は、本発明の一実施形態にかかるタイヤ用スパイク（以下、単にスパイクと称する）を示す正面図である。
図２に示すように、本発明にかかるスパイク１は、略円柱状のボディ２と、該ボディ２の軸線Ｃ（ボディの長手方向に延びる中心軸線Ｃ）の方向の一方の端面２ａに形成された凹部に配設された柱状のピン３と、ボディ２の軸線方向Ｃの他方の端面側に、ボディ２と一体的に設けられた抜け防止用のフランジ４とを備えている。
図３は、本発明にかかるスパイクが有するピンの形状を示す、概略的な透視斜視図である。
図３に示すように、ピン３は、ピン３の上面３ａ（路面と接する側の端面）に、ピン３の軸（ピンの長手方向に延びる中心軸Ｄ）方向に延びる１つ以上の（図示例で１つの）穴５を有している。
図示例では、穴５は、ピン３の径方向断面（軸Ｄに垂直な断面）において矩形であり、また、穴５は、ピンの軸方向に貫通せず、ピン３内で終端している。
そして、図２、図３に示すように、本実施形態のスパイク１は、ボディ２の一方の端面２ａからピン３の上面３ａまでの最大高さをｈ、ピン上面に設けた穴の最大深さをｄとするとき、
０．１≦ｄ/ｈ≦０．５
を満たしている。
以下、上記の形状のピン３を凹部に配設したスパイク１を、図４に示すように、スパイクタイヤのトレッド踏面６に形成した穴隙７に打ち込んだ場合の作用効果について説明する。
図３に示すように、ピン３は、ピン３の上面３ａ（路面と接する側の端面）に、ピン３の軸（ピンの長手方向に延びる中心軸Ｄ）方向に延びる１つ以上の（図示例で１つの）穴５を有している。
図示例では、穴５は、ピン３の径方向断面（軸Ｄに垂直な断面）において矩形であり、また、穴５は、ピンの軸方向に貫通せず、ピン３内で終端している。
そして、図２、図３に示すように、本実施形態のスパイク１は、ボディ２の一方の端面２ａからピン３の上面３ａまでの最大高さをｈ、ピン上面に設けた穴の最大深さをｄとするとき、
０．１≦ｄ/ｈ≦０．５
を満たしている。
以下、上記の形状のピン３を凹部に配設したスパイク１を、図４に示すように、スパイクタイヤのトレッド踏面６に形成した穴隙７に打ち込んだ場合の作用効果について説明する。
本発明によれば、ピン３の上面３ａに穴５が設けられているため、この穴５により区画されるピン３の上面３ａの縁部が、車両の氷路面走行時に氷路面と接触するエッジ成分となる。従って、氷路面におけるエッジ成分を増大させて、タイヤの氷上路面での制動性を向上させることができる。
より具体的には、比ｄ／ｈが０．１未満だと、氷上でピンが引き摺られた時に、穴の深さが浅すぎてエッジとしての効果が十分発現されず、一方で、比ｄ／ｈが０．５超だと、穴の底部からの高さが高くなり過ぎて強度が不足し、その結果、氷上でピンが引き摺られた時は勿論、乾燥路面の通常走行時にもピン（特に上面）の欠けが発生し易くなってしまい、ピン欠けによりピンエッジ長さが減少してしまうと、氷上制動性能のメリットを得ることができなくなる。
また、穴５がピンの軸方向に延びているため、ピン５が磨耗しても、上記ピンの縁部によるエッジ成分が現れるため、ピンの磨耗進展時においても、タイヤの氷上路面での制動性を向上させることができる。
さらに、本実施形態では、穴５がピンの軸方向に貫通せず、ピン３内で終端しているため、ピンの強度を確保して、ピンの割れ等の破壊を抑制することができる。
加えて、ピン３に穴５を有するため、ピンが軽量化される。
より具体的には、比ｄ／ｈが０．１未満だと、氷上でピンが引き摺られた時に、穴の深さが浅すぎてエッジとしての効果が十分発現されず、一方で、比ｄ／ｈが０．５超だと、穴の底部からの高さが高くなり過ぎて強度が不足し、その結果、氷上でピンが引き摺られた時は勿論、乾燥路面の通常走行時にもピン（特に上面）の欠けが発生し易くなってしまい、ピン欠けによりピンエッジ長さが減少してしまうと、氷上制動性能のメリットを得ることができなくなる。
また、穴５がピンの軸方向に延びているため、ピン５が磨耗しても、上記ピンの縁部によるエッジ成分が現れるため、ピンの磨耗進展時においても、タイヤの氷上路面での制動性を向上させることができる。
さらに、本実施形態では、穴５がピンの軸方向に貫通せず、ピン３内で終端しているため、ピンの強度を確保して、ピンの割れ等の破壊を抑制することができる。
加えて、ピン３に穴５を有するため、ピンが軽量化される。
ここで、図５に示すように、穴５は、ピンの上面に複数（図示例で２つ）設けても良い。
この場合には、路面と接触するエッジ成分がさらに増大するため、タイヤの氷上路面での制動性をさらに向上させ得る。
この場合には、路面と接触するエッジ成分がさらに増大するため、タイヤの氷上路面での制動性をさらに向上させ得る。
また、ピンの軸方向に垂直な断面において、ピンの断面積（穴を設けないと仮定したときの断面積）をＳ１とし、穴の断面積（複数ある場合は総和とする）をＳ２とするとき、比Ｓ２／Ｓ１は、
０．１≦Ｓ２／Ｓ１≦０．５
を満たすことが好ましい。
なぜなら、比Ｓ２／Ｓ１を０．１以上とすることにより、穴により区画されるピンの縁部の長さを確保してエッジ成分を増大させ、よりエッジ効果を高めることができるからである。一方で、比Ｓ２／Ｓ１を０．５以下とすることにより、ピンの上面３ａの面積が小さくなり過ぎてピンの強度が不足することによる、ピンの縁部の割れ等の破壊を抑制することができるからである。
０．１≦Ｓ２／Ｓ１≦０．５
を満たすことが好ましい。
なぜなら、比Ｓ２／Ｓ１を０．１以上とすることにより、穴により区画されるピンの縁部の長さを確保してエッジ成分を増大させ、よりエッジ効果を高めることができるからである。一方で、比Ｓ２／Ｓ１を０．５以下とすることにより、ピンの上面３ａの面積が小さくなり過ぎてピンの強度が不足することによる、ピンの縁部の割れ等の破壊を抑制することができるからである。
また、穴は、ピンを軸方向に貫通せず、ピン内に留まることが好ましい。ピンの剛性を確保して、ピンの割れ等の破壊を抑制することができるからである。
さらに、穴は、図３、図５に示すように、ピンの径方向断面（ピンの軸方向に垂直な断面）において矩形とすることが好ましく、また、図６に示すように、断面円形とすることもでき、他に、断面楕円形、断面多角形など様々な形状とすることができる。
なお、図６に示すように、穴は、ピンの軸方向に断面積が変化する形状でも良い。
なお、図６に示すように、穴は、ピンの軸方向に断面積が変化する形状でも良い。
また、本発明では、ピンの上面の最大径をＯＤ（ｍｍ）、ピンの上面のピンエッジ総長さをＬとしたとき、
２．０≦ＯＤ≦４．０、かつ、３．０≦Ｌ/ＯＤ≦９．０
を満たすことが好ましい。
ＯＤを２．０ｍｍ以上とすることにより、ピン自体の大きさを確保して、ピンの上面の外縁のエッジ長さを確保して、タイヤとしての基本的な氷上制動性能を確保することができるからであり、一方で、ＯＤを４．０ｍｍ以下とすることにより、ピン自体が大きくなりすぎないようにして、乾燥路面走行時の路面反力を低減して、タイヤとしての基本的な耐スタッドオフ性能を確保することができるからである。
また、比Ｌ／ＯＤを上記の範囲とすることにより、ピン上面の面積を確保して強度を確保し、ピンの強度が不足することによる、ピンの縁部の割れ等の破壊を抑制することができるからである。これにより、ピンの破壊による氷上制動性能の低下を抑制することができるからである。
２．０≦ＯＤ≦４．０、かつ、３．０≦Ｌ/ＯＤ≦９．０
を満たすことが好ましい。
ＯＤを２．０ｍｍ以上とすることにより、ピン自体の大きさを確保して、ピンの上面の外縁のエッジ長さを確保して、タイヤとしての基本的な氷上制動性能を確保することができるからであり、一方で、ＯＤを４．０ｍｍ以下とすることにより、ピン自体が大きくなりすぎないようにして、乾燥路面走行時の路面反力を低減して、タイヤとしての基本的な耐スタッドオフ性能を確保することができるからである。
また、比Ｌ／ＯＤを上記の範囲とすることにより、ピン上面の面積を確保して強度を確保し、ピンの強度が不足することによる、ピンの縁部の割れ等の破壊を抑制することができるからである。これにより、ピンの破壊による氷上制動性能の低下を抑制することができるからである。
さらに、本発明では、穴５の最大径をＩＤ（ｍｍ）とするとき、
０．１５≦ＩＤ／ＯＤ≦０．８
を満たすことが好ましい。
比ＩＤ／ＯＤを０．１５以上にすることにより、氷上でピンが引き摺られた際にエッジ成分を十分に確保して氷上制動性能をさらに向上させることができるからである。
一方で、比ＩＤ／ＯＤを０．８以下とすることにより、ピンの上面の強度を確保してピンの縁部の割れ等の破壊を抑制することができるからである。これにより、ピンの破壊による氷上制動性能の低下を抑制することができるからである。
０．１５≦ＩＤ／ＯＤ≦０．８
を満たすことが好ましい。
比ＩＤ／ＯＤを０．１５以上にすることにより、氷上でピンが引き摺られた際にエッジ成分を十分に確保して氷上制動性能をさらに向上させることができるからである。
一方で、比ＩＤ／ＯＤを０．８以下とすることにより、ピンの上面の強度を確保してピンの縁部の割れ等の破壊を抑制することができるからである。これにより、ピンの破壊による氷上制動性能の低下を抑制することができるからである。
また、本発明では、ボディの上面は円形状であることが好ましい。
制動中にピンエッジが氷路面に引っ掛かった瞬間に、スパイクは本来打込まれたタイヤ法線方向から引き摺られ、徐々に倒れ込んで行く。そして、ある角度まで倒れ込みが進むと、ボディ上面のエッジ部が氷路面に接触するに至り、本来所期するピンエッジによる引掻き効果が阻害されてしまう。
上記のように、ボディの上面が円形状であることにより、ボディのエッジが接触するまでのスパイクの倒れこみ角度を場所により均一にして、ピンエッジ性能のばらつきを抑制し、その結果、直進時の制動性能のみならず、コーナリング時など様々な状況での制動及びグリップ性能等を考えた場合の総合的なタイヤ性能を確保することができるからである。
制動中にピンエッジが氷路面に引っ掛かった瞬間に、スパイクは本来打込まれたタイヤ法線方向から引き摺られ、徐々に倒れ込んで行く。そして、ある角度まで倒れ込みが進むと、ボディ上面のエッジ部が氷路面に接触するに至り、本来所期するピンエッジによる引掻き効果が阻害されてしまう。
上記のように、ボディの上面が円形状であることにより、ボディのエッジが接触するまでのスパイクの倒れこみ角度を場所により均一にして、ピンエッジ性能のばらつきを抑制し、その結果、直進時の制動性能のみならず、コーナリング時など様々な状況での制動及びグリップ性能等を考えた場合の総合的なタイヤ性能を確保することができるからである。
また、本発明では、図２、図７（ａ）に示すように、ボディの中心軸線Ｃからフランジ４の外縁までの半径Ｒ（ｍｍ）について、タイヤ周方向における、一方の側の最大半径をＲｆ（ｍｍ）、他方の側の最大半径をＲｋ（ｍｍ）とするとき、
Ｒｆ≦Ｒｋ
を満たすことが好ましい。
以下、上記「一方の側」が踏み込み端側、「他方の側」が蹴り出し端側となるように車両に装着した際の作用効果について説明する。
制動時には、ピンエッジが氷面に引っ掛かった状態で、ボディは進行方向前方に倒れ込む。この時、上記関係式を満たす場合には、ボディの進行方向前方への倒れ込みを小さく抑えることができ、その結果としてピンエッジによる引掻き効果を有効に維持できるため、氷上制動性能を向上させることができる。
Ｒｆ≦Ｒｋ
を満たすことが好ましい。
以下、上記「一方の側」が踏み込み端側、「他方の側」が蹴り出し端側となるように車両に装着した際の作用効果について説明する。
制動時には、ピンエッジが氷面に引っ掛かった状態で、ボディは進行方向前方に倒れ込む。この時、上記関係式を満たす場合には、ボディの進行方向前方への倒れ込みを小さく抑えることができ、その結果としてピンエッジによる引掻き効果を有効に維持できるため、氷上制動性能を向上させることができる。
さらに、図７（ｂ）に示すように、タイヤ幅方向における、タイヤ幅方向内側最大半径をＲｉ（ｍｍ）、タイヤ幅方向外側側最大半径をＲｏ（ｍｍ）とするとき、Ｒｆ、Ｒｋ、Ｒｉ、Ｒｏは、それぞれ３．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることが好ましい。
フランジの半径を３．０ｍｍ以上とすることにより、発進時、制動時、および旋回時などにおけるスタッドの倒れこみを抑えて、耐スタッドオフ性能を確保することができ、一方で、フランジの半径を５．０ｍｍ以下とすることにより、スタッドをタイヤの穴隙に打ち込む際に強固に埋め込めやすくして、耐スタッドオフ性能を確保することができるからである。
フランジの半径を３．０ｍｍ以上とすることにより、発進時、制動時、および旋回時などにおけるスタッドの倒れこみを抑えて、耐スタッドオフ性能を確保することができ、一方で、フランジの半径を５．０ｍｍ以下とすることにより、スタッドをタイヤの穴隙に打ち込む際に強固に埋め込めやすくして、耐スタッドオフ性能を確保することができるからである。
さらにまた、本発明では、図８～図２３、図２６に示すように、楕円形、矩形、多角形、十字形などといった様々なピンの断面形状とすることができる。
本発明の効果を確かめるため、上面に穴を有するピンを備えた、発明例１～４０、比較例１、２にかかるスパイクを試作した。
また、上面に穴を有しないピンを備えた、従来例１、２にかかるスパイクを用意した。
上記各スパイクを、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５のタイヤのトレッド部踏面の穴隙に打ち込み、タイヤの性能を評価する以下の試験を行った。
なお、各タイヤの内圧は２３０ｋＰａとした。
また、上面に穴を有しないピンを備えた、従来例１、２にかかるスパイクを用意した。
上記各スパイクを、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５のタイヤのトレッド部踏面の穴隙に打ち込み、タイヤの性能を評価する以下の試験を行った。
なお、各タイヤの内圧は２３０ｋＰａとした。
＜氷上制動性能＞
氷路面のコース上においてテストドライバーが、車両を初速度２０ｋｍ／ｈから急制動させた。そして、車両が静止状態になるまでの制動距離を測定し、その逆数からスパイクタイヤの氷上制動性能を評価した。評価は、従来例の評価結果を１００とした相対値で指数評価し、数値が大きい方ほど氷路面における制動性能が高いことを示す。
＜耐スタッドオフ性能＞
氷雪及び乾燥路面を新品タイヤ時から３００００ｋｍ走行させた。そして、走行後に脱落したスタッドの本数を計測し、脱落したスタッドの本数の当初のスタッド全本数に対する割合を算出して、スパイクタイヤのスタッド抜け性を評価した。評価は、従来例の評価結果を１００とした相対値で指数評価し、数値が小さいほど耐スタッドオフ性能が高いことを示す。
以下の表１に評価結果をタイヤの諸元と共に示す。
なお、「一方の側」が踏み込み端側、「他方の側」が蹴り出し端側となるように車両に装着した。
氷路面のコース上においてテストドライバーが、車両を初速度２０ｋｍ／ｈから急制動させた。そして、車両が静止状態になるまでの制動距離を測定し、その逆数からスパイクタイヤの氷上制動性能を評価した。評価は、従来例の評価結果を１００とした相対値で指数評価し、数値が大きい方ほど氷路面における制動性能が高いことを示す。
＜耐スタッドオフ性能＞
氷雪及び乾燥路面を新品タイヤ時から３００００ｋｍ走行させた。そして、走行後に脱落したスタッドの本数を計測し、脱落したスタッドの本数の当初のスタッド全本数に対する割合を算出して、スパイクタイヤのスタッド抜け性を評価した。評価は、従来例の評価結果を１００とした相対値で指数評価し、数値が小さいほど耐スタッドオフ性能が高いことを示す。
以下の表１に評価結果をタイヤの諸元と共に示す。
なお、「一方の側」が踏み込み端側、「他方の側」が蹴り出し端側となるように車両に装着した。
表１に示すように、発明例にかかるタイヤは、いずれも従来例および比較例にかかるタイヤより氷上制動性に優れていることがわかる。
１ スパイク
２ ボディ（シャンク）
２ａ 端面
３ ピン
４ フランジ
５ 穴
６ トレッド部踏面
７ 穴隙
１０ トレッド部
１１ スパイク
１２ ピン
１３ 路面
１４ 穴隙
１５ ボディ（シャンク）
２ ボディ（シャンク）
２ａ 端面
３ ピン
４ フランジ
５ 穴
６ トレッド部踏面
７ 穴隙
１０ トレッド部
１１ スパイク
１２ ピン
１３ 路面
１４ 穴隙
１５ ボディ（シャンク）
Claims (7)
- 軸線方向一方の端面に凹部が形成された柱状のボディと、前記凹部に配設され、一部が前記ボディの一方の端面から突出するピンとを備えるタイヤ用スパイクであって、
前記ピンの上面に、当該ピンの軸方向に延びる１つ以上の穴を有し、
前記ボディの一方の端面から前記ピンの上面までの最大高さをｈ（ｍｍ）、前記ピンの上面に設けた前記穴の最大深さをｄ（ｍｍ）とするとき、
０．１≦ｄ/ｈ≦０．５
を満たすことを特徴とする、タイヤ用スパイク。 - 前記ピンの上面の最大径をＯＤ（ｍｍ）、前記ピンの上面のピンエッジ総長さをＬ（ｍｍ）としたとき、
２．０≦ＯＤ≦４．０、かつ、３．０≦Ｌ/ＯＤ≦９．０
を満たす、請求項1に記載のタイヤ用スパイク。 - 前記ピン上面の最大径をＯＤ（ｍｍ）、前記穴の最大径をＩＤ（ｍｍ）とするとき、
０．１５≦ＩＤ／ＯＤ≦０．８
を満たす、請求項1又は２に記載のタイヤ用スパイク。 - 前記ボディの上面は円形状である、請求項１～３のいずれか一項に記載のタイヤ用スパイク。
- 前記ボディは、フランジを有し、
前記ボディの中心軸線から前記フランジの外縁までの半径Ｒ（ｍｍ）について、タイヤ周方向における、一方の側の最大半径をＲｆ（ｍｍ）、他方の側の最大半径をＲｋ（ｍｍ）とするとき、
Ｒｆ≦Ｒｋ
を満たす、請求項１～４のいずれか一項に記載のタイヤ用スパイク。 - 前記ボディは、フランジを有し、
前記ボディの中心軸線から前記フランジの外縁までの半径Ｒ（ｍｍ）について、タイヤ周方向における、一方の側の最大半径をＲｆ（ｍｍ）、他方の側の最大半径をＲｋ（ｍｍ）とし、タイヤ幅方向における、タイヤ幅方向内側最大半径をＲｉ（ｍｍ）、タイヤ幅方向外側側最大半径をＲｏ（ｍｍ）とするとき、
Ｒｆ、Ｒｋ、Ｒｉ、Ｒｏは、それぞれ３．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である、請求項１～５のいずれか一項に記載のタイヤ用スパイク。 - 請求項１～６のいずれか一項に記載のタイヤ用スパイクを、トレッド踏面に形成した穴隙に打ち込んだことを特徴とする、スパイクタイヤ。
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- 2012-07-20 RU RU2014106524/11A patent/RU2566802C2/ru active
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