空気入りタイヤ
【課題】スタッドピンが設けられた空気入りタイヤにおいて、従来に比べて、スタッドピンの抜け落ちが少なく、氷上性能が向上する空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】空気入りタイヤは、前記空気入りタイヤのトレッド表面にスタッドピンの埋め込み用の複数の穴が設けられたトレッド部と、前記穴に埋め込まれた複数のスタッドピンと、を有する。前記トレッド表面外側から前記穴の輪郭をみたとき、前記穴のそれぞれは、前記スタッドピンそれぞれの外周と接触して前記スタッドピンそれぞれを固定する固定領域と、前記スタッドピンそれぞれの外周と接触せず、前記固定領域から前記穴がスリット状に延びて前記タイヤトレッド部の一部が切り欠かれるように形成されたスリット領域と、を有する。
【解決手段】空気入りタイヤは、前記空気入りタイヤのトレッド表面にスタッドピンの埋め込み用の複数の穴が設けられたトレッド部と、前記穴に埋め込まれた複数のスタッドピンと、を有する。前記トレッド表面外側から前記穴の輪郭をみたとき、前記穴のそれぞれは、前記スタッドピンそれぞれの外周と接触して前記スタッドピンそれぞれを固定する固定領域と、前記スタッドピンそれぞれの外周と接触せず、前記固定領域から前記穴がスリット状に延びて前記タイヤトレッド部の一部が切り欠かれるように形成されたスリット領域と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタッドピンが設けられた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、氷雪路用タイヤでは、タイヤトレッド部（以降、トレッド部という）にスタッドピンが埋め込まれ、氷上路面においてグリップが発揮でき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スタッドピンの埋め込み用の穴に埋め込まれる。このとき、タイヤ転動中に路面から受ける制駆動力や横力によってスタッドピンが上記穴から抜け落ちることがないようにスタッドピンは穴径を拡張して穴にきつく埋め込まれる。
【０００３】
このような状況下、トレッド部に、タイヤ周方向とタイヤ幅方向に延びる溝で区切られて配列されかつスタッドピンが埋め込まれた複数のブロックを有する空気入りスタッドタイヤにおいて、制駆動時やコーナリング時のタイヤのすべりによるスタッドピンの抜けを改善し、該スタッドタイヤの高い性能を長期間にわたって維持することができる空気入りスタッドタイヤが知られている（特許文献１）。
【０００４】
当該空気入りスタッドタイヤは、トレッド部に、タイヤ周方向とタイヤ幅方向に延びる溝で区切られて配列されかつスタッドピンが埋め込まれた複数のブロックを有する空気入りスタッドタイヤである。該ブロックの踏面にはサイプが設けられているとともに、該スタッドピンの周辺域にはサイプが存在しない領域を有しかつ該サイプが存在しない領域には該スタッドピン中心点から放射する直線方向に対して交差する方向に直線状または／および曲線状を呈して延在する深さ３ｍｍ〜７．５ｍｍのスタッドピン周囲スリットが設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２３０２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、スタッドピンを用いた氷雪路用タイヤは、氷上路面のみ転動するのではなく、氷上路面に比べて路面の表面が硬いコンクリート路面やアスファルト路面上をも転動するため、スタッドピンの抜け落ちが比較的多い。
上記空気入りスタッドタイヤでも、コンクリート路面やアスファルト路面上において、制駆動時やコーナリング時にタイヤが路面から受ける力によってスタッドピンの抜け（以降、ピン抜けという）が多く発生する場合がある。このため、上記空気入りスタッドタイヤにおいても、ピン抜けをより一層改善することが求められる。
【０００７】
そこで、本発明は、スタッドピンが設けられた空気入りタイヤにおいて、従来に比べて、スタッドピンの抜け落ちが少なく、氷上性能が向上する空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、空気入りタイヤであって、
前記空気入りタイヤのトレッド表面にスタッドピンの埋め込み用の穴が複数設けられたタイヤトレッド部と、
前記穴に埋め込まれた複数のスタッドピンと、を有する。
前記トレッド表面外側から前記穴の輪郭をみたとき、前記穴のそれぞれは、前記スタッドピンそれぞれの外周と接触して前記スタッドピンそれぞれを固定する固定領域と、前記スタッドピンそれぞれの外周と接触せず、前記固定領域から前記穴がスリット状に延びて前記タイヤトレッド部の一部が切り欠かれるように形成されたスリット領域と、を有する。
【０００９】
本発明の他の一態様は、空気入りタイヤであって、
前記空気入りタイヤのトレッド表面にスタッドピンの埋め込み用の複数の穴が設けられたタイヤトレッド部と、
前記穴に埋め込まれた複数のスタッドピンと、を有する。
前記穴のそれぞれは、前記スタッドピンそれぞれの外周と接触して前記スタッドピンそれぞれを固定する２つの固定領域と、前記スタッドピンそれぞれの外周と接触せず、前記固定領域から延びて前記タイヤトレッド部の一部が切り欠かれるように形成された２つのスリット領域と、を有する。前記トレッド表面外側から前記穴をみたとき、前記２つのスリット領域は、前記２つの固定領域を挟んで対向する位置に設けられている。
【発明の効果】
【００１０】
上述の空気入りタイヤは、従来に比べてスタッドピンの抜け落ちが少なく、氷上性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の空気入りタイヤの断面を示すタイヤ断面図である。
【図２】本実施形態の空気入りタイヤのトレッドパターン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】本実施形態におけるスタッドピンと埋め込み用の穴を示す図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、図２に示す穴の形状を説明する図である。
【図５】本実施形態の空気入りタイヤに設けられるスタッドピンの埋め込み用の穴の変形例１を示す図である。
【図６】本実施形態の空気入りタイヤに設けられるスタッドピンの埋め込み用の穴の変形例２を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（タイヤの全体説明）
以下、本実施形態の空気入りタイヤについて説明する。図１は、本実施形態の空気入りタイヤ（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、トレッド部にスタッドピンが埋め込まれたスタッドタイヤである。
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 2010（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、本発明である空気入リタイヤはこれらの数値例に限定されない。
【００１３】
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い、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う。タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸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。
【００１４】
（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。
【００１５】
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が上層のベルト材１４ｂに比べてタイヤ幅方向の幅が広い。２層のベルト材１４ａ，１４ｂのスチールコードの傾斜方向は互いに逆方向である。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。
【００１６】
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、トレッドゴム部材１８の両端部には、サイドゴム部材２０が接続されてサイドウォール部を形成している。トレッドゴム部材１８は２層のゴム部材で構成され、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とを有する。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、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カーカスプライ層１２の巻きまわした部分との間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。
【００１７】
タイヤ１０は、このようなタイヤ構造を有するが、本発明の空気入りタイヤのタイヤ構造は、図１に示すタイヤ構造に限定されない。
【００１８】
（トレッドパターン）
図２は、タイヤ１０のトレッドパターン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。タイヤ１０は図２に示されるように、タイヤ周方向の一方の向きを示す回転方向Ｒが指定されている。回転方向Ｒの向きは、タイヤ１０のサイドウォール表面に設けられた数字、記号等によって表示され指定されている。
【００１９】
図２に示されるように、トレッドパターン３０は、傾斜溝３２と横断溝３４を主に有する。
傾斜溝３２は、タイヤセンターラインＣＬの両側においてそれぞれ回転方向Ｒとは反対側に進むにつれて（図２中上方向に進むにつれて）タイヤ幅方向外側に延びるように、タイヤ周方向に対して傾斜した溝である。傾斜溝３２は、パターンエンドＥに到達することなく、途中で閉塞している。傾斜溝３２は、タイヤ周方向に所定の間隔で複数設けられている。
横断溝３４は、タイヤセンターラインＣＬの両側においてそれぞれ回転方向Ｒとは反対側へ進むにつれて、タイヤ幅方向外側に向かい、さらに、両側のパターンエンドＥまで延びるようにタイヤ周方向に対して傾斜した溝である。横断溝３４は、タイヤ周方向に所定の間隔で複数設けられている。
傾斜溝３２のタイヤ周方向に対する傾斜角度は、タイヤ幅方向の同じ位置において、横断溝３４のタイヤ周方向に対する傾斜角度に比べて小さい。このため、横断溝３４は、傾斜溝３２と交差する。
傾斜溝３２及び横断溝３４の溝幅は、例えば５．０ｍｍ〜１５．０ｍｍであり、溝深さは７〜１０ｍｍである。
【００２０】
傾斜溝３２及び横断溝３４は所定の間隔をおいて繰り返し配置されていので、タイヤセンターラインＣＬを中心とするセンター領域にタイヤ周方向に連続的に延びる中央陸部３６が傾斜溝３２及び横断溝３４によって区画されて形成されている。また、傾斜溝３２のタイヤ幅方向外側に複数のブロック３８からなる外側陸部４０が傾斜溝３２及び横断溝３４によって区画されて形成されている。すなわち、傾斜溝３２を挟んで中央陸部３６のタイヤ幅方向外側に位置する陸部が、外側陸部４０である。
【００２１】
中央陸部３６及び外側陸部４０には、それぞれタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプ４２，４４が設けられている。サイプ４２，４４はその大部分がトレッド表面外側から見たときジグザグ形状をなしているが、一部が直線状になっていてもよい。サイプ４２，４４のトレッド表面外側から見たときのサイプ形状は特に制限されない。また、サイプ４２，４４はトレッド外表面よりもタイヤ径方向内側の部分においてサイプの厚さ方向に凹凸をなす３次元構造を有するものであってもよい。
本実施形態でいうサイプとは、厚さが１．５ｍｍ以下であり、深さが５．０〜９．０ｍｍの溝状のものをいい、傾斜溝３２及び横断溝３４等の溝と寸法から区別され得る。
【００２２】
傾斜溝３２は、タイヤセンターラインＣＬに向かって凸となるように僅かに湾曲して、タイヤ幅方向外側に向かって傾斜して延びている。また、傾斜溝３２は、少なくとも２本の横断溝３４と交差している。ここで、「交差する」とは２つの溝が互い突き抜けた状態をいう。つまり、図２では傾斜溝３２は２本の横断溝３４と交差している。傾斜溝３２のタイヤ幅方向外側の端部３２ａは外側陸部４０の領域内に位置し、タイヤ幅方向内側の端部３２ｂは中央陸部１０の領域内に位置している。また、傾斜溝３２の溝幅はタイヤ幅方向外側の端部３２ａから内側の端部３２ｂに向かって徐々に増大している。
【００２３】
横断溝３４は、回転方向Ｒとは反対側の方向に向かって凸となるように僅かに湾曲してタイヤ幅方向外側に延びている。横断溝３４はパターンエンドＥまで延在する一方、タイヤ幅方向内側の端部３４ｂは中央陸部３６の領域内又は傾斜溝３２の領域内に位置する。ここで、横断溝３４のタイヤ幅方向内側の端部３４ｂが傾斜溝３２内に位置するとは、横断溝３４が傾斜溝３２に連通しているが、傾斜溝３２を突き抜けていないことをいう。すなわち、端部３４ｂが中央陸部３６の領域内に位置する横断溝３４と、端部３４ｂが傾斜溝３２内に位置する横断溝３４とが、タイヤ周方向に交互に配置されている。図２では中央陸部３６の領域内に端部３４ｂが位置する横断溝３４と傾斜溝３２内に端部３４ｂが位置する横断溝３４とが１つおきに配置されているが、中央陸部３６の領域内に端部３４ｂが位置する２つの横断溝３４と傾斜溝３２内に端部３４ｂが位置する１つの横断溝３４とを交互に配置したり、中央陸部３６の領域内に端部３４ｂが位置する１つの横断溝３４と傾斜溝３２内に端部３４ｂが位置する２つの横断溝３４とを交互に配置してもよい。
【００２４】
このように、トレッドパターン３０は、複数本のサイプ４２を備えると共にタイヤ周方向に連続的に延びるリブ状の中央陸部３６を、タイヤセンターラインＣＬを中心とするトレッド部のセンター領域に配置している。したがって、タイヤ周方向に溝によって分断されて配置されたブロックとは異なり、中央陸部３６では、サイプ４２で区切られたトレッドゴム部材の塊り（ブロック）が、路面から受ける横力あるいは制駆動力によって倒れ込みに難い。このため、路面とタイヤ１０との間で凝着摩擦力が増大して氷上性能を向上することができる。
【００２５】
このようなトレッドパターン３０において、傾斜溝３２よりもタイヤ幅方向外側に位置する外側陸部４０のトレッド表面にスタッドピンの埋め込み用の穴４６が複数設けられている。穴４６のそれぞれに、スタッドピン４８（図３参照）が埋め込まれる。図２では、スタッドピン４８は図示されておらず、スタッドピン４８の埋め込みに合わせて穴の大きさが拡張された状態で穴４６が示されている。図３は、スタッドピン４８と穴４６を示す図である。
スタッドピン４８の埋め込み用の穴４６は、タイヤ製造工程中のタイヤ加硫時、トレッドパターンの一部として形成されるように、穴４６に対応する凸部がタイヤ金型に予め形成されてもよいし、あるいは、タイヤ加硫後にドリルで穴４６が設けられてもよい。穴４８の直径は、スタッドピン４８の直径に比べて小さく、図示されない専用装置を用いて穴４６内にスタッドピン４８を圧入することにより、スタッドピン４８が穴４６に埋め込まれる。
【００２６】
上記トレッドパターン３０によれば、タイヤセンターラインＣＬの両側に設けられる傾斜溝３２と横断溝３４によって区画された外側陸部４０が形成されるので、外側陸部４０において穴４６をタイヤ幅方向に分散させることができる。しかし、図２に示すトレッドパターン３０のパターン形状及び図２に示すスタッドピン４８の埋め込み用の穴４６の位置は一例であり、トレッドパターン３０の形状及び穴４６の位置は特に制限されない。
【００２７】
トレッド部に設けられるスタッドピン４８の埋め込み用の穴４６の位置は、外側陸部４０の領域であって、タイヤ幅方向の位置として少なくとも７箇所、好ましくは、７〜１０箇所、設定することが好ましい。この場合、設定されたタイヤ幅方向の各位置に穴４６を分散して配置することが好ましい。これにより、タイヤ幅方向に分散した穴４６に埋め込まれたスタッドピン４８が、タイヤ転動時、雪面及び氷面を引っ掻くことになるので、氷上での制駆動力が安定して向上する。
【００２８】
図３に示すようにスタッドピン４８は、円盤状の基部４８ａが穴４６の底部４６ａに収まるように穴４６が拡張されて埋め込まれる。スタッドピン４８の先端部４８ｂは、スタッドピン４８が穴４６に埋め込まれたとき、トレッド部表面から０．７〜１．２ｍｍ突出するように、スタッドピン４８の高さ及び穴４６の深さが設定されている。
【００２９】
図４（ａ），（ｂ）は、図２に示す穴４６の形状を説明する図である。
図４（ｂ）に示すように、トレッド表面外側から穴４６の輪郭をみたとき、穴４６のそれぞれは、埋め込まれたスタッドピン４８それぞれの外周と接触してスタッドピン４８それぞれを固定する固定領域５０と、スタッドピン４８それぞれの外周と接触せず、固定領域５０から穴４６がスリット状に延びてタイヤトレッド部の一部が切り欠かれるように形成されたスリット領域５２とを有する。
固定領域５０は、図４（ａ）に示すように、スタッドピン４８の回転体形状に対応した円筒形状をなしており、トレッド表面外側から穴４６の輪郭をみたとき、円弧形状をなしている。
スリット領域５２は、より具体的には、トレッド表面外側から穴４６の輪郭をみたとき、固定領域５０の円弧形状の一部からこの円弧形状の外側に突出した形状を成している。このように、穴４６に固定領域５０とスリット領域５２を設けるのは以下の理由による。すなわち、スタッドピン４８が路面から制駆動力あるいは横力を受けたとき、スタッドピン４８は僅かに動く。このとき、外側陸部４０に設けられたサイプ４４及び横断溝３４によって区画されたスタッドピン４８周りのゴム部材の塊の部分（以降、この塊の部分をスタッドピン周りのゴムブロックという）も、穴４６にスリット領域５２が設けられているので、スタッドピン４８の動きに追随して動くことができる。このため、スタッドピン４８とスタッドピン周りのゴムブロックの一体性が強くなり、従来に比べて、スタッドピン４８の抜け落ちが少なく、氷上性能を向上させることができる。従来のように、穴４６によってスタッドピン４８の全周を取り囲むようにスタッドピン４８を固定して埋め込んだ場合、路面から受ける力によってスタッドピンが動こうとするが、スタッドピン周りのゴムブロックがスタッドピンの動きに追随できないため、スタッドピンが抜け易くなる。
【００３０】
本実施形態では、トレッド表面外側から見たスリット領域５２の形状は、固定領域５０の円弧形状から突出した２つの直線が突出先端で接続された形状、すなわち三角形状である。しかし、スリット領域５２の形状は三角形状に限定されず、矩形形状であってもよい。しかし、上記のようにトレッド表面外側から見たスリット領域５２の形状を三角形状とすることにより、スタッドピン周りのゴムブロックの動き易い向きを局所的に定めることができる。ゴムブロックは、スリット領域５２の延びる方向と直交する方向に動き易くなる。特に、路面から受ける大きな制動力によってスタッドピン４８は抜けやすいため、制動力の向きに合わせてスタッドピン周りのゴムブロックの剛性を局所的に弱めることができる。すなわち、路面から受ける制動力によって動こうとするスタッドピンの動きの向きに合わせて、スタッドピン周りのゴムブロックを容易に動かすことができる。このため、スタッドピン４８の抜けをより少なくすることができる。
また、スタッドピン４８は制駆動時に抜け易いことから、スタッドピン周りのゴムブロックがスタッドピン４８の動きの向きに合わせて同じ向きに動くことができるように、固定領域５０から延びるスリット領域５２は、少なくともタイヤ幅方向に延びる成分を有することが好ましい。すなわち、スリット領域５２は、タイヤ周方向に対して傾斜する方向に延びている。タイヤ１０の制動時のスタッドピン４８の動きに追随してスタッドピン周りのゴムブロックを動き易くすることにより、スタッドピン４８の抜けを少なくしつつ氷上路面における制動性能を高める点で、スリット領域５２の延びる方向の、タイヤ幅方向に対する角度は０〜４５度であることがより好ましい。
【００３１】
また、スリット領域５２は、図４（ａ）に示すように、穴４６の深さ方向において、トレッド表面を含む表面部分に設けられていることが、スタッドピン４８が抜け落ちず、スタッドピン周りのゴムブロックを動き易くする点で好ましい。この場合、スリット領域５２が穴４６の深さ方向に延びるスリット領域５２の深さdepth（図４（ａ）参照）は、０．５〜２．０ｍｍであることが、スタッドピン４８の抜けを少なくしつつ氷上路面における制動性能を高める点で好ましい。スリット領域５２の深さdepthは、１．０〜１．５ｍｍであることがより好ましい。深さdepthが０．５ｍｍより小さい場合、スリット領域５２を作製することは製造工程上難しく、深さdepthが２．０ｍｍを超える場合、スタッドピン周りのゴムブロックの剛性が低下しすぎて、氷上における制動性能が低下する。
また、図４（ｂ）に示すように、固定領域５０の円弧形状の直径をＤとし、スリット領域５２の三角形状に突出した突出長さをｄとしたとき（図４（ｂ）参照）、比ｄ／Ｄは、０．０５〜０．４であることが、スタッドピン４８の抜けを少なくしつつ氷上路面における制動性能を高める点で好ましい。スリット領域５２の突出長さｄは、０．５〜２．０ｍｍであることが好ましく、１．０〜１．５ｍｍであることがより好ましい。突出長さｄが０．５ｍｍより小さい場合、スリット領域５２を作製することは製造工程上難しく、２．０ｍｍを超える場合、スタッドピン周りのゴムブロックの剛性が低下しすぎて、氷上における制動性能が低下する。
さらに、図４（ｂ）に示すように、スリット領域５２が固定領域５０の円弧形状の一部からこの円弧形状の外側に突出するときの突出基部の幅をＷとしたとき（図４（ｂ）参照）、比Ｗ／Ｄは０．０５〜０．４０であることが、スタッドピン４８の抜けを少なくしつつ氷上路面における制動性能を高める点で好ましい。幅Ｗは、例えば、０．３〜１．５ｍｍであり、好ましくは、０．５〜１．０ｍｍである。幅Ｗが０．３ｍｍより小さい場合、スリット領域５２を作製することは製造工程上難しく、１．５ｍｍを超える場合、スタッドピン周りのゴムブロックの剛性が低下しすぎて、氷上における制動性能が低下する。
【００３２】
（変形例１）
図５は、タイヤ１０の穴４６の形状の変形例１を示す図である。変形例１では、穴４６は、スタッドピンそれぞれの外周と接触してスタッドピン４８を固定する２つの固定領域５０と、スタッドピン４８の外周と接触せず、固定領域５０から延びてトレッド部の一部が切り欠かれるように形成された２つのスリット領域５２と、を有する。
穴４６をトレッド表面外側からみたとき、２つのスリット領域５２は、２つの固定領域５０を挟んで対向する位置に設けられている。この場合、トレッド部が路面から制駆動力や横力を受けたとき、両側にあるスリット領域５２により、スタッドピン４８の動きに追随してスリット領域５２が延びる方向と直交する方向にスタッドピン周りのゴムブロックはより動き易くなる。このため、スタッドピン４８の抜け落ちを少なくすることができる。
【００３３】
（変形例２）
図６は、タイヤ１０の穴４６の形状の変形例２を示す図である。変形例２の穴４６は、トレッド表面外側からみたとき、図４（ｂ）に示す穴４６の輪郭形状と同様の輪郭形状を有するが、図６に示すように、スリット領域５２の突出長さが、穴４６の深さ方向の位置が深い程短くなっている。この場合においても、トレッド部が路面から制駆動力や横力を受けても、スタッドピン４８の動きに追随してスリット領域５２が延びる方向と直交する方向にスタッドピン周りのゴムブロックは動き易くなるため、スタッドピン４８の抜け落ちを少なくすることができる。
【００３４】
［実施例］
本実施形態のタイヤ１０の効果を調べるために、種々の寸法の穴４６がトレッド部に設けられたタイヤ１０を用いて、スタッドピン４８の抜け落ち（耐ピン抜け性）とタイヤ１０の制動性能を調べた。評価の際には、２０００ｃｃクラスの乗用車（前輪駆動車）にタイヤ１０を装着して乗用車を走行させてタイヤの評価を行った。
評価に用いたタイヤ１０は、図１に示すタイヤ構造を有し、図２に示すトレッドパターン３０を有するタイヤである。穴４６の形状を変更した実施例１〜２０のタイヤと従来例のタイヤがそれぞれ４本ずつ作製された。作製したタイヤ１０のタイヤサイズは２０５／５５Ｒ１６である。タイヤ１０は、JATMA YEAR BOOK 2010に規定されるリムに組まれ、JATMA YEAR BOOK 2010中の空気圧−負荷能力対応表に示される最大負荷能力に対応する空気圧がタイヤ１０に充填された。タイヤ１０の負荷荷重は２名乗車相当の荷重とした。
【００３５】
氷上路面の走行では、スタッドピン４８の抜けは殆ど起こらないため、アスファルト路面及びコンクリート路面を含む乾燥路面を１００００ｋｍ走行させた後、トレッド部から抜け落ちたスタッドピン４８の数を数えた。評価は、抜け落ちた数の逆数を用い、後述する従来例の値を１００として指数で表した。指数の値が大きいほど、スタッドピン４８の抜け落ちが少なく、耐ピン抜け性が高いことを示す。
制動性能は、走行速度４０ｋｍ／時から乗用車にフルブレーキで制動をかけたときの制動距離を複数回測定しその平均値を求めた。評価は、後述する従来例の上記測定値の平均値を１００として指数で表した。指数の値が大きいほど、制動性能が高いことを示す。
【００３６】
（従来例、実施例１〜５）
従来例は、スタッドピン４８用の穴が固定領域５０のみからなり、スリット領域５２が設けられない例である。実施例１〜５は、表１に示すように、スリット領域５２の深さdepth、長さｄ／直径Ｄ、幅Ｗ／直径Ｄを固定して、スリット領域５２の延びる方向を種々変更した例である。表１中のスリット領域の「数」とは、スリット領域５２の配置数であり、図４（ａ）に示す例では「数」が１であり、図５に示す例では「数」が２である。なお、以下の実施例１〜２０において、穴４６の深さはいずれも９ｍｍであり、スタッドピン４８の長さはいずれも１０ｍｍである。下記表１に各実施例の仕様と評価結果を示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】
表１の評価結果からわかるように、固定領域５０から延びるスリット領域５２は、少なくともタイヤ幅方向に延びる成分を有すること、いいかえると、スリット領域５２の延びる方向がタイヤ周方向と一致しないことが、耐ピン抜け性と制動性能を向上する点で好ましく、スリット領域５２の延びる方向の、タイヤ幅方向に対する角度は０〜４５度であることがより好ましい。
【００３９】
（実施例１，６〜９）
実施例６〜９は、実施例１に用いた穴４６のうち、スリット領域５２のdepthを０．３〜２．２ｍｍ変化させた例である。下記表２に各実施例の仕様と評価結果を示す。
【００４０】
【表２】
【００４１】
表２の評価結果からわかるように、スリット領域５２の深さdepthは、０．５〜２．０ｍｍであることが、耐ピン抜け性及び制動性能をより一層向上させる点で好ましい。
【００４２】
（実施例１，１０〜１３）
実施例１０〜１３は、実施例１に用いた穴４６のうち、スリット領域５２の長さｄ／直径Ｄを０．０４〜０．４２の範囲で変化させた例である。下記表３に各実施例の仕様と評価結果を示す。
【００４３】
【表３】
【００４４】
表３の評価結果からわかるように、スリット領域５２の長さｄ／直径Ｄは、０．０５〜０．４０であることが、耐ピン抜け性及び制動性能をより一層向上させる点で好ましい。
【００４５】
（実施例１，１４〜１７）
実施例１４〜１７は、実施例１に用いた穴４６のうち、スリット領域５２の幅Ｗ／直径Ｄを０．０４〜０．４２の範囲で変化させた例である。下記表４に各実施例の仕様と評価結果を示す。
【００４６】
【表４】
【００４７】
表４の評価結果からわかるように、スリット領域５２の幅Ｗ／直径Ｄは、０．０５〜０．４０であることが、耐ピン抜け性及び制動性能をより一層向上させる点で好ましい。
【００４８】
（実施例１８〜２０）
実施例１８〜２０は、実施例１に用いた穴４６と異なりスリット領域５２の配置数を変更した。実施例１８，１９では、スリット領域５２の配置数を２つとした。実施例１８，１９は、図５に示す形態の穴４６を有する。
実施例１８では、スリット領域５２の深さdepthを０．５ｍｍとし、スリット領域５２の延びる方向のタイヤ幅方向に対する傾斜角度を２０度、２００度とした。スリット領域５２の突出基部の幅Ｗを考慮すると、スリット領域５２は、タイヤ幅方向に対して０度〜４０度、１８０度〜２２０度の範囲に位置する。２つのスリット領域５２は２つの固定領域５０を挟んで対向する位置に設けられている。実施例１９では、スリット領域５２の深さdepthを１．０ｍｍとした以外は実施例１８と同じ仕様である。実施例２０は、スリット領域５２の数を３とし、３つのスリット領域５２の延びる方向のタイヤ幅方向に対する傾斜角度を３０度、１５０度、２７０度とし、３６０度を３等分した。スリット領域５２の突出基部の幅Ｗを考慮すると、スリット領域５２は、タイヤ幅方向に対して１０〜５０度の範囲、１３０〜１８０度の範囲、及び２５０〜２９０度の範囲に位置する。下記表５に各実施例の仕様と評価結果を示す。
【００４９】
【表５】
【００５０】
実施例１９は、実施例１とスリット領域５２の数のみが異なる。実施例１９と表１の実施例１とを比較すればわかるように、実施例１９は、実施例１対比耐久ピン抜け性及び制動性が向上することがわかる。実施例２０のように、スリット領域５２を３つ設けると、トレッド部のスタッドピン４８周りのブロックの変形が大きくなり、制動性が低下する。実施例１８〜２０の例からもわかるように、２つのスリット領域５２を２つの固定領域５０を挟んで対向する位置に設けられることが耐久ピン抜け性及び制動性を向上させる点で好ましいことがわかる。
【００５１】
以上の評価結果より、本実施形態及びその変形例の効果は明らかである。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 空気入りタイヤ
１２ カーカスプライ層
１２ａ，１２ｂ カーカスプライ材
１４ ベルト層
１４ａ，１４ｂ ベルト材
１６ ビードコア
１８ トレッドゴム部材
１８ａ 上層トレッドゴム部材
１８ｂ 下層トレッドゴム部材
２０ サイドゴム部材
２２ ビードフィラーゴム部材
２４ リムクッションゴム部材
２６ インナーライナゴム部材
２８ ベルトカバー層
３０ トレッドパターン
３２ 傾斜溝
３６ 中央陸部
３８ ブロック
４０ 外側陸部
４２，４４ サイプ
４６ 穴
４６ａ 底部
４８ スタッドピン
４８ａ 基部
４８ｂ 先端部
５０ 固定領域
５２ スリット領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタッドピンが設けられた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、氷雪路用タイヤでは、タイヤトレッド部（以降、トレッド部という）にスタッドピンが埋め込まれ、氷上路面においてグリップが発揮でき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スタッドピンの埋め込み用の穴に埋め込まれる。このとき、タイヤ転動中に路面から受ける制駆動力や横力によってスタッドピンが上記穴から抜け落ちることがないようにスタッドピンは穴径を拡張して穴にきつく埋め込まれる。
【０００３】
このような状況下、トレッド部に、タイヤ周方向とタイヤ幅方向に延びる溝で区切られて配列されかつスタッドピンが埋め込まれた複数のブロックを有する空気入りスタッドタイヤにおいて、制駆動時やコーナリング時のタイヤのすべりによるスタッドピンの抜けを改善し、該スタッドタイヤの高い性能を長期間にわたって維持することができる空気入りスタッドタイヤが知られている（特許文献１）。
【０００４】
当該空気入りスタッドタイヤは、トレッド部に、タイヤ周方向とタイヤ幅方向に延びる溝で区切られて配列されかつスタッドピンが埋め込まれた複数のブロックを有する空気入りスタッドタイヤである。該ブロックの踏面にはサイプが設けられているとともに、該スタッドピンの周辺域にはサイプが存在しない領域を有しかつ該サイプが存在しない領域には該スタッドピン中心点から放射する直線方向に対して交差する方向に直線状または／および曲線状を呈して延在する深さ３ｍｍ〜７．５ｍｍのスタッドピン周囲スリットが設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２３０２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、スタッドピンを用いた氷雪路用タイヤは、氷上路面のみ転動するのではなく、氷上路面に比べて路面の表面が硬いコンクリート路面やアスファルト路面上をも転動するため、スタッドピンの抜け落ちが比較的多い。
上記空気入りスタッドタイヤでも、コンクリート路面やアスファルト路面上において、制駆動時やコーナリング時にタイヤが路面から受ける力によってスタッドピンの抜け（以降、ピン抜けという）が多く発生する場合がある。このため、上記空気入りスタッドタイヤにおいても、ピン抜けをより一層改善することが求められる。
【０００７】
そこで、本発明は、スタッドピンが設けられた空気入りタイヤにおいて、従来に比べて、スタッドピンの抜け落ちが少なく、氷上性能が向上する空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、空気入りタイヤであって、
前記空気入りタイヤのトレッド表面にスタッドピンの埋め込み用の穴が複数設けられたタイヤトレッド部と、
前記穴に埋め込まれた複数のスタッドピンと、を有する。
前記トレッド表面外側から前記穴の輪郭をみたとき、前記穴のそれぞれは、前記スタッドピンそれぞれの外周と接触して前記スタッドピンそれぞれを固定する固定領域と、前記スタッドピンそれぞれの外周と接触せず、前記固定領域から前記穴がスリット状に延びて前記タイヤトレッド部の一部が切り欠かれるように形成されたスリット領域と、を有する。
【０００９】
本発明の他の一態様は、空気入りタイヤであって、
前記空気入りタイヤのトレッド表面にスタッドピンの埋め込み用の複数の穴が設けられたタイヤトレッド部と、
前記穴に埋め込まれた複数のスタッドピンと、を有する。
前記穴のそれぞれは、前記スタッドピンそれぞれの外周と接触して前記スタッドピンそれぞれを固定する２つの固定領域と、前記スタッドピンそれぞれの外周と接触せず、前記固定領域から延びて前記タイヤトレッド部の一部が切り欠かれるように形成された２つのスリット領域と、を有する。前記トレッド表面外側から前記穴をみたとき、前記２つのスリット領域は、前記２つの固定領域を挟んで対向する位置に設けられている。
【発明の効果】
【００１０】
上述の空気入りタイヤは、従来に比べてスタッドピンの抜け落ちが少なく、氷上性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の空気入りタイヤの断面を示すタイヤ断面図である。
【図２】本実施形態の空気入りタイヤのトレッドパターン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】本実施形態におけるスタッドピンと埋め込み用の穴を示す図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、図２に示す穴の形状を説明する図である。
【図５】本実施形態の空気入りタイヤに設けられるスタッドピンの埋め込み用の穴の変形例１を示す図である。
【図６】本実施形態の空気入りタイヤに設けられるスタッドピンの埋め込み用の穴の変形例２を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（タイヤの全体説明）
以下、本実施形態の空気入りタイヤについて説明する。図１は、本実施形態の空気入りタイヤ（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、トレッド部にスタッドピンが埋め込まれたスタッドタイヤである。
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 2010（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、本発明である空気入リタイヤはこれらの数値例に限定されない。
【００１３】
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い、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う。タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸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。
【００１４】
（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。
【００１５】
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が上層のベルト材１４ｂに比べてタイヤ幅方向の幅が広い。２層のベルト材１４ａ，１４ｂのスチールコードの傾斜方向は互いに逆方向である。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。
【００１６】
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、トレッドゴム部材１８の両端部には、サイドゴム部材２０が接続されてサイドウォール部を形成している。トレッドゴム部材１８は２層のゴム部材で構成され、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とを有する。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、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カーカスプライ層１２の巻きまわした部分との間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。
【００１７】
タイヤ１０は、このようなタイヤ構造を有するが、本発明の空気入りタイヤのタイヤ構造は、図１に示すタイヤ構造に限定されない。
【００１８】
（トレッドパターン）
図２は、タイヤ１０のトレッドパターン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。タイヤ１０は図２に示されるように、タイヤ周方向の一方の向きを示す回転方向Ｒが指定されている。回転方向Ｒの向きは、タイヤ１０のサイドウォール表面に設けられた数字、記号等によって表示され指定されている。
【００１９】
図２に示されるように、トレッドパターン３０は、傾斜溝３２と横断溝３４を主に有する。
傾斜溝３２は、タイヤセンターラインＣＬの両側においてそれぞれ回転方向Ｒとは反対側に進むにつれて（図２中上方向に進むにつれて）タイヤ幅方向外側に延びるように、タイヤ周方向に対して傾斜した溝である。傾斜溝３２は、パターンエンドＥに到達することなく、途中で閉塞している。傾斜溝３２は、タイヤ周方向に所定の間隔で複数設けられている。
横断溝３４は、タイヤセンターラインＣＬの両側においてそれぞれ回転方向Ｒとは反対側へ進むにつれて、タイヤ幅方向外側に向かい、さらに、両側のパターンエンドＥまで延びるようにタイヤ周方向に対して傾斜した溝である。横断溝３４は、タイヤ周方向に所定の間隔で複数設けられている。
傾斜溝３２のタイヤ周方向に対する傾斜角度は、タイヤ幅方向の同じ位置において、横断溝３４のタイヤ周方向に対する傾斜角度に比べて小さい。このため、横断溝３４は、傾斜溝３２と交差する。
傾斜溝３２及び横断溝３４の溝幅は、例えば５．０ｍｍ〜１５．０ｍｍであり、溝深さは７〜１０ｍｍである。
【００２０】
傾斜溝３２及び横断溝３４は所定の間隔をおいて繰り返し配置されていので、タイヤセンターラインＣＬを中心とするセンター領域にタイヤ周方向に連続的に延びる中央陸部３６が傾斜溝３２及び横断溝３４によって区画されて形成されている。また、傾斜溝３２のタイヤ幅方向外側に複数のブロック３８からなる外側陸部４０が傾斜溝３２及び横断溝３４によって区画されて形成されている。すなわち、傾斜溝３２を挟んで中央陸部３６のタイヤ幅方向外側に位置する陸部が、外側陸部４０である。
【００２１】
中央陸部３６及び外側陸部４０には、それぞれタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプ４２，４４が設けられている。サイプ４２，４４はその大部分がトレッド表面外側から見たときジグザグ形状をなしているが、一部が直線状になっていてもよい。サイプ４２，４４のトレッド表面外側から見たときのサイプ形状は特に制限されない。また、サイプ４２，４４はトレッド外表面よりもタイヤ径方向内側の部分においてサイプの厚さ方向に凹凸をなす３次元構造を有するものであってもよい。
本実施形態でいうサイプとは、厚さが１．５ｍｍ以下であり、深さが５．０〜９．０ｍｍの溝状のものをいい、傾斜溝３２及び横断溝３４等の溝と寸法から区別され得る。
【００２２】
傾斜溝３２は、タイヤセンターラインＣＬに向かって凸となるように僅かに湾曲して、タイヤ幅方向外側に向かって傾斜して延びている。また、傾斜溝３２は、少なくとも２本の横断溝３４と交差している。ここで、「交差する」とは２つの溝が互い突き抜けた状態をいう。つまり、図２では傾斜溝３２は２本の横断溝３４と交差している。傾斜溝３２のタイヤ幅方向外側の端部３２ａは外側陸部４０の領域内に位置し、タイヤ幅方向内側の端部３２ｂは中央陸部１０の領域内に位置している。また、傾斜溝３２の溝幅はタイヤ幅方向外側の端部３２ａから内側の端部３２ｂに向かって徐々に増大している。
【００２３】
横断溝３４は、回転方向Ｒとは反対側の方向に向かって凸となるように僅かに湾曲してタイヤ幅方向外側に延びている。横断溝３４はパターンエンドＥまで延在する一方、タイヤ幅方向内側の端部３４ｂは中央陸部３６の領域内又は傾斜溝３２の領域内に位置する。ここで、横断溝３４のタイヤ幅方向内側の端部３４ｂが傾斜溝３２内に位置するとは、横断溝３４が傾斜溝３２に連通しているが、傾斜溝３２を突き抜けていないことをいう。すなわち、端部３４ｂが中央陸部３６の領域内に位置する横断溝３４と、端部３４ｂが傾斜溝３２内に位置する横断溝３４とが、タイヤ周方向に交互に配置されている。図２では中央陸部３６の領域内に端部３４ｂが位置する横断溝３４と傾斜溝３２内に端部３４ｂが位置する横断溝３４とが１つおきに配置されているが、中央陸部３６の領域内に端部３４ｂが位置する２つの横断溝３４と傾斜溝３２内に端部３４ｂが位置する１つの横断溝３４とを交互に配置したり、中央陸部３６の領域内に端部３４ｂが位置する１つの横断溝３４と傾斜溝３２内に端部３４ｂが位置する２つの横断溝３４とを交互に配置してもよい。
【００２４】
このように、トレッドパターン３０は、複数本のサイプ４２を備えると共にタイヤ周方向に連続的に延びるリブ状の中央陸部３６を、タイヤセンターラインＣＬを中心とするトレッド部のセンター領域に配置している。したがって、タイヤ周方向に溝によって分断されて配置されたブロックとは異なり、中央陸部３６では、サイプ４２で区切られたトレッドゴム部材の塊り（ブロック）が、路面から受ける横力あるいは制駆動力によって倒れ込みに難い。このため、路面とタイヤ１０との間で凝着摩擦力が増大して氷上性能を向上することができる。
【００２５】
このようなトレッドパターン３０において、傾斜溝３２よりもタイヤ幅方向外側に位置する外側陸部４０のトレッド表面にスタッドピンの埋め込み用の穴４６が複数設けられている。穴４６のそれぞれに、スタッドピン４８（図３参照）が埋め込まれる。図２では、スタッドピン４８は図示されておらず、スタッドピン４８の埋め込みに合わせて穴の大きさが拡張された状態で穴４６が示されている。図３は、スタッドピン４８と穴４６を示す図である。
スタッドピン４８の埋め込み用の穴４６は、タイヤ製造工程中のタイヤ加硫時、トレッドパターンの一部として形成されるように、穴４６に対応する凸部がタイヤ金型に予め形成されてもよいし、あるいは、タイヤ加硫後にドリルで穴４６が設けられてもよい。穴４８の直径は、スタッドピン４８の直径に比べて小さく、図示されない専用装置を用いて穴４６内にスタッドピン４８を圧入することにより、スタッドピン４８が穴４６に埋め込まれる。
【００２６】
上記トレッドパターン３０によれば、タイヤセンターラインＣＬの両側に設けられる傾斜溝３２と横断溝３４によって区画された外側陸部４０が形成されるので、外側陸部４０において穴４６をタイヤ幅方向に分散させることができる。しかし、図２に示すトレッドパターン３０のパターン形状及び図２に示すスタッドピン４８の埋め込み用の穴４６の位置は一例であり、トレッドパターン３０の形状及び穴４６の位置は特に制限されない。
【００２７】
トレッド部に設けられるスタッドピン４８の埋め込み用の穴４６の位置は、外側陸部４０の領域であって、タイヤ幅方向の位置として少なくとも７箇所、好ましくは、７〜１０箇所、設定することが好ましい。この場合、設定されたタイヤ幅方向の各位置に穴４６を分散して配置することが好ましい。これにより、タイヤ幅方向に分散した穴４６に埋め込まれたスタッドピン４８が、タイヤ転動時、雪面及び氷面を引っ掻くことになるので、氷上での制駆動力が安定して向上する。
【００２８】
図３に示すようにスタッドピン４８は、円盤状の基部４８ａが穴４６の底部４６ａに収まるように穴４６が拡張されて埋め込まれる。スタッドピン４８の先端部４８ｂは、スタッドピン４８が穴４６に埋め込まれたとき、トレッド部表面から０．７〜１．２ｍｍ突出するように、スタッドピン４８の高さ及び穴４６の深さが設定されている。
【００２９】
図４（ａ），（ｂ）は、図２に示す穴４６の形状を説明する図である。
図４（ｂ）に示すように、トレッド表面外側から穴４６の輪郭をみたとき、穴４６のそれぞれは、埋め込まれたスタッドピン４８それぞれの外周と接触してスタッドピン４８それぞれを固定する固定領域５０と、スタッドピン４８それぞれの外周と接触せず、固定領域５０から穴４６がスリット状に延びてタイヤトレッド部の一部が切り欠かれるように形成されたスリット領域５２とを有する。
固定領域５０は、図４（ａ）に示すように、スタッドピン４８の回転体形状に対応した円筒形状をなしており、トレッド表面外側から穴４６の輪郭をみたとき、円弧形状をなしている。
スリット領域５２は、より具体的には、トレッド表面外側から穴４６の輪郭をみたとき、固定領域５０の円弧形状の一部からこの円弧形状の外側に突出した形状を成している。このように、穴４６に固定領域５０とスリット領域５２を設けるのは以下の理由による。すなわち、スタッドピン４８が路面から制駆動力あるいは横力を受けたとき、スタッドピン４８は僅かに動く。このとき、外側陸部４０に設けられたサイプ４４及び横断溝３４によって区画されたスタッドピン４８周りのゴム部材の塊の部分（以降、この塊の部分をスタッドピン周りのゴムブロックという）も、穴４６にスリット領域５２が設けられているので、スタッドピン４８の動きに追随して動くことができる。このため、スタッドピン４８とスタッドピン周りのゴムブロックの一体性が強くなり、従来に比べて、スタッドピン４８の抜け落ちが少なく、氷上性能を向上させることができる。従来のように、穴４６によってスタッドピン４８の全周を取り囲むようにスタッドピン４８を固定して埋め込んだ場合、路面から受ける力によってスタッドピンが動こうとするが、スタッドピン周りのゴムブロックがスタッドピンの動きに追随できないため、スタッドピンが抜け易くなる。
【００３０】
本実施形態では、トレッド表面外側から見たスリット領域５２の形状は、固定領域５０の円弧形状から突出した２つの直線が突出先端で接続された形状、すなわち三角形状である。しかし、スリット領域５２の形状は三角形状に限定されず、矩形形状であってもよい。しかし、上記のようにトレッド表面外側から見たスリット領域５２の形状を三角形状とすることにより、スタッドピン周りのゴムブロックの動き易い向きを局所的に定めることができる。ゴムブロックは、スリット領域５２の延びる方向と直交する方向に動き易くなる。特に、路面から受ける大きな制動力によってスタッドピン４８は抜けやすいため、制動力の向きに合わせてスタッドピン周りのゴムブロックの剛性を局所的に弱めることができる。すなわち、路面から受ける制動力によって動こうとするスタッドピンの動きの向きに合わせて、スタッドピン周りのゴムブロックを容易に動かすことができる。このため、スタッドピン４８の抜けをより少なくすることができる。
また、スタッドピン４８は制駆動時に抜け易いことから、スタッドピン周りのゴムブロックがスタッドピン４８の動きの向きに合わせて同じ向きに動くことができるように、固定領域５０から延びるスリット領域５２は、少なくともタイヤ幅方向に延びる成分を有することが好ましい。すなわち、スリット領域５２は、タイヤ周方向に対して傾斜する方向に延びている。タイヤ１０の制動時のスタッドピン４８の動きに追随してスタッドピン周りのゴムブロックを動き易くすることにより、スタッドピン４８の抜けを少なくしつつ氷上路面における制動性能を高める点で、スリット領域５２の延びる方向の、タイヤ幅方向に対する角度は０〜４５度であることがより好ましい。
【００３１】
また、スリット領域５２は、図４（ａ）に示すように、穴４６の深さ方向において、トレッド表面を含む表面部分に設けられていることが、スタッドピン４８が抜け落ちず、スタッドピン周りのゴムブロックを動き易くする点で好ましい。この場合、スリット領域５２が穴４６の深さ方向に延びるスリット領域５２の深さdepth（図４（ａ）参照）は、０．５〜２．０ｍｍであることが、スタッドピン４８の抜けを少なくしつつ氷上路面における制動性能を高める点で好ましい。スリット領域５２の深さdepthは、１．０〜１．５ｍｍであることがより好ましい。深さdepthが０．５ｍｍより小さい場合、スリット領域５２を作製することは製造工程上難しく、深さdepthが２．０ｍｍを超える場合、スタッドピン周りのゴムブロックの剛性が低下しすぎて、氷上における制動性能が低下する。
また、図４（ｂ）に示すように、固定領域５０の円弧形状の直径をＤとし、スリット領域５２の三角形状に突出した突出長さをｄとしたとき（図４（ｂ）参照）、比ｄ／Ｄは、０．０５〜０．４であることが、スタッドピン４８の抜けを少なくしつつ氷上路面における制動性能を高める点で好ましい。スリット領域５２の突出長さｄは、０．５〜２．０ｍｍであることが好ましく、１．０〜１．５ｍｍであることがより好ましい。突出長さｄが０．５ｍｍより小さい場合、スリット領域５２を作製することは製造工程上難しく、２．０ｍｍを超える場合、スタッドピン周りのゴムブロックの剛性が低下しすぎて、氷上における制動性能が低下する。
さらに、図４（ｂ）に示すように、スリット領域５２が固定領域５０の円弧形状の一部からこの円弧形状の外側に突出するときの突出基部の幅をＷとしたとき（図４（ｂ）参照）、比Ｗ／Ｄは０．０５〜０．４０であることが、スタッドピン４８の抜けを少なくしつつ氷上路面における制動性能を高める点で好ましい。幅Ｗは、例えば、０．３〜１．５ｍｍであり、好ましくは、０．５〜１．０ｍｍである。幅Ｗが０．３ｍｍより小さい場合、スリット領域５２を作製することは製造工程上難しく、１．５ｍｍを超える場合、スタッドピン周りのゴムブロックの剛性が低下しすぎて、氷上における制動性能が低下する。
【００３２】
（変形例１）
図５は、タイヤ１０の穴４６の形状の変形例１を示す図である。変形例１では、穴４６は、スタッドピンそれぞれの外周と接触してスタッドピン４８を固定する２つの固定領域５０と、スタッドピン４８の外周と接触せず、固定領域５０から延びてトレッド部の一部が切り欠かれるように形成された２つのスリット領域５２と、を有する。
穴４６をトレッド表面外側からみたとき、２つのスリット領域５２は、２つの固定領域５０を挟んで対向する位置に設けられている。この場合、トレッド部が路面から制駆動力や横力を受けたとき、両側にあるスリット領域５２により、スタッドピン４８の動きに追随してスリット領域５２が延びる方向と直交する方向にスタッドピン周りのゴムブロックはより動き易くなる。このため、スタッドピン４８の抜け落ちを少なくすることができる。
【００３３】
（変形例２）
図６は、タイヤ１０の穴４６の形状の変形例２を示す図である。変形例２の穴４６は、トレッド表面外側からみたとき、図４（ｂ）に示す穴４６の輪郭形状と同様の輪郭形状を有するが、図６に示すように、スリット領域５２の突出長さが、穴４６の深さ方向の位置が深い程短くなっている。この場合においても、トレッド部が路面から制駆動力や横力を受けても、スタッドピン４８の動きに追随してスリット領域５２が延びる方向と直交する方向にスタッドピン周りのゴムブロックは動き易くなるため、スタッドピン４８の抜け落ちを少なくすることができる。
【００３４】
［実施例］
本実施形態のタイヤ１０の効果を調べるために、種々の寸法の穴４６がトレッド部に設けられたタイヤ１０を用いて、スタッドピン４８の抜け落ち（耐ピン抜け性）とタイヤ１０の制動性能を調べた。評価の際には、２０００ｃｃクラスの乗用車（前輪駆動車）にタイヤ１０を装着して乗用車を走行させてタイヤの評価を行った。
評価に用いたタイヤ１０は、図１に示すタイヤ構造を有し、図２に示すトレッドパターン３０を有するタイヤである。穴４６の形状を変更した実施例１〜２０のタイヤと従来例のタイヤがそれぞれ４本ずつ作製された。作製したタイヤ１０のタイヤサイズは２０５／５５Ｒ１６である。タイヤ１０は、JATMA YEAR BOOK 2010に規定されるリムに組まれ、JATMA YEAR BOOK 2010中の空気圧−負荷能力対応表に示される最大負荷能力に対応する空気圧がタイヤ１０に充填された。タイヤ１０の負荷荷重は２名乗車相当の荷重とした。
【００３５】
氷上路面の走行では、スタッドピン４８の抜けは殆ど起こらないため、アスファルト路面及びコンクリート路面を含む乾燥路面を１００００ｋｍ走行させた後、トレッド部から抜け落ちたスタッドピン４８の数を数えた。評価は、抜け落ちた数の逆数を用い、後述する従来例の値を１００として指数で表した。指数の値が大きいほど、スタッドピン４８の抜け落ちが少なく、耐ピン抜け性が高いことを示す。
制動性能は、走行速度４０ｋｍ／時から乗用車にフルブレーキで制動をかけたときの制動距離を複数回測定しその平均値を求めた。評価は、後述する従来例の上記測定値の平均値を１００として指数で表した。指数の値が大きいほど、制動性能が高いことを示す。
【００３６】
（従来例、実施例１〜５）
従来例は、スタッドピン４８用の穴が固定領域５０のみからなり、スリット領域５２が設けられない例である。実施例１〜５は、表１に示すように、スリット領域５２の深さdepth、長さｄ／直径Ｄ、幅Ｗ／直径Ｄを固定して、スリット領域５２の延びる方向を種々変更した例である。表１中のスリット領域の「数」とは、スリット領域５２の配置数であり、図４（ａ）に示す例では「数」が１であり、図５に示す例では「数」が２である。なお、以下の実施例１〜２０において、穴４６の深さはいずれも９ｍｍであり、スタッドピン４８の長さはいずれも１０ｍｍである。下記表１に各実施例の仕様と評価結果を示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】
表１の評価結果からわかるように、固定領域５０から延びるスリット領域５２は、少なくともタイヤ幅方向に延びる成分を有すること、いいかえると、スリット領域５２の延びる方向がタイヤ周方向と一致しないことが、耐ピン抜け性と制動性能を向上する点で好ましく、スリット領域５２の延びる方向の、タイヤ幅方向に対する角度は０〜４５度であることがより好ましい。
【００３９】
（実施例１，６〜９）
実施例６〜９は、実施例１に用いた穴４６のうち、スリット領域５２のdepthを０．３〜２．２ｍｍ変化させた例である。下記表２に各実施例の仕様と評価結果を示す。
【００４０】
【表２】
【００４１】
表２の評価結果からわかるように、スリット領域５２の深さdepthは、０．５〜２．０ｍｍであることが、耐ピン抜け性及び制動性能をより一層向上させる点で好ましい。
【００４２】
（実施例１，１０〜１３）
実施例１０〜１３は、実施例１に用いた穴４６のうち、スリット領域５２の長さｄ／直径Ｄを０．０４〜０．４２の範囲で変化させた例である。下記表３に各実施例の仕様と評価結果を示す。
【００４３】
【表３】
【００４４】
表３の評価結果からわかるように、スリット領域５２の長さｄ／直径Ｄは、０．０５〜０．４０であることが、耐ピン抜け性及び制動性能をより一層向上させる点で好ましい。
【００４５】
（実施例１，１４〜１７）
実施例１４〜１７は、実施例１に用いた穴４６のうち、スリット領域５２の幅Ｗ／直径Ｄを０．０４〜０．４２の範囲で変化させた例である。下記表４に各実施例の仕様と評価結果を示す。
【００４６】
【表４】
【００４７】
表４の評価結果からわかるように、スリット領域５２の幅Ｗ／直径Ｄは、０．０５〜０．４０であることが、耐ピン抜け性及び制動性能をより一層向上させる点で好ましい。
【００４８】
（実施例１８〜２０）
実施例１８〜２０は、実施例１に用いた穴４６と異なりスリット領域５２の配置数を変更した。実施例１８，１９では、スリット領域５２の配置数を２つとした。実施例１８，１９は、図５に示す形態の穴４６を有する。
実施例１８では、スリット領域５２の深さdepthを０．５ｍｍとし、スリット領域５２の延びる方向のタイヤ幅方向に対する傾斜角度を２０度、２００度とした。スリット領域５２の突出基部の幅Ｗを考慮すると、スリット領域５２は、タイヤ幅方向に対して０度〜４０度、１８０度〜２２０度の範囲に位置する。２つのスリット領域５２は２つの固定領域５０を挟んで対向する位置に設けられている。実施例１９では、スリット領域５２の深さdepthを１．０ｍｍとした以外は実施例１８と同じ仕様である。実施例２０は、スリット領域５２の数を３とし、３つのスリット領域５２の延びる方向のタイヤ幅方向に対する傾斜角度を３０度、１５０度、２７０度とし、３６０度を３等分した。スリット領域５２の突出基部の幅Ｗを考慮すると、スリット領域５２は、タイヤ幅方向に対して１０〜５０度の範囲、１３０〜１８０度の範囲、及び２５０〜２９０度の範囲に位置する。下記表５に各実施例の仕様と評価結果を示す。
【００４９】
【表５】
【００５０】
実施例１９は、実施例１とスリット領域５２の数のみが異なる。実施例１９と表１の実施例１とを比較すればわかるように、実施例１９は、実施例１対比耐久ピン抜け性及び制動性が向上することがわかる。実施例２０のように、スリット領域５２を３つ設けると、トレッド部のスタッドピン４８周りのブロックの変形が大きくなり、制動性が低下する。実施例１８〜２０の例からもわかるように、２つのスリット領域５２を２つの固定領域５０を挟んで対向する位置に設けられることが耐久ピン抜け性及び制動性を向上させる点で好ましいことがわかる。
【００５１】
以上の評価結果より、本実施形態及びその変形例の効果は明らかである。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 空気入りタイヤ
１２ カーカスプライ層
１２ａ，１２ｂ カーカスプライ材
１４ ベルト層
１４ａ，１４ｂ ベルト材
１６ ビードコア
１８ トレッドゴム部材
１８ａ 上層トレッドゴム部材
１８ｂ 下層トレッドゴム部材
２０ サイドゴム部材
２２ ビードフィラーゴム部材
２４ リムクッションゴム部材
２６ インナーライナゴム部材
２８ ベルトカバー層
３０ トレッドパターン
３２ 傾斜溝
３６ 中央陸部
３８ ブロック
４０ 外側陸部
４２，４４ サイプ
４６ 穴
４６ａ 底部
４８ スタッドピン
４８ａ 基部
４８ｂ 先端部
５０ 固定領域
５２ スリット領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤであって、
前記空気入りタイヤのトレッド表面にスタッドピンの埋め込み用の穴が複数設けられたタイヤトレッド部と、
前記穴に埋め込まれた複数のスタッドピンと、を有し、
前記トレッド表面外側から前記穴の輪郭をみたとき、前記穴のそれぞれは、前記スタッドピンそれぞれの外周と接触して前記スタッドピンそれぞれを固定する固定領域と、前記スタッドピンそれぞれの外周と接触せず、前記固定領域から前記穴がスリット状に延びて前記タイヤトレッド部の一部が切り欠かれるように形成されたスリット領域と、を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記固定領域から延びる前記スリット領域は、少なくともタイヤ幅方向に延びる成分を有する、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記スリット領域の延びる方向は、タイヤ幅方向に対して０〜４５度傾斜している、請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記スリット領域は、前記穴の深さ方向において、前記トレッド表面を含む表面部分に設けられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記スリット領域が前記穴の深さ方向に延びる前記スリット領域の深さは、０．５〜２．０ｍｍである、請求項４に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記トレッド表面外側から前記穴の輪郭をみたとき、前記固定領域は円弧形状を成し、前記スリット領域は、前記円弧形状の一部から前記円弧形状の外側に突出した形状を成している、請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記トレッド表面外側から見た前記スリット領域の輪郭は、前記円弧形状の一部から前記円弧形状の外側に三角形状に突出するように、前記円弧形状から突出した２つの直線が突出先端で接続された形状を成している、請求項６に記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
前記円弧形状の直径をＤとし、前記スリット領域の前記三角形状に突出した突出長さをｄとしたとき、比ｄ／Ｄは、０．０５〜０．４０である、請求項６または７に記載の空気入りタイヤ。
【請求項９】
前記円弧形状の直径をＤとし、前記スリット領域が前記円弧形状の一部から前記円弧形状の外側に突出するときの突出基部の幅をＷとしたとき、比Ｗ／Ｄは０．０５〜０．４０である、請求項６〜８のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項１０】
空気入りタイヤであって、
前記空気入りタイヤのトレッド表面にスタッドピンの埋め込み用の複数の穴が設けられたタイヤトレッド部と、
前記穴に埋め込まれた複数のスタッドピンと、を有し、
前記穴のそれぞれは、前記スタッドピンそれぞれの外周と接触して前記スタッドピンそれぞれを固定する２つの固定領域と、前記スタッドピンそれぞれの外周と接触せず、前記固定領域から延びて前記タイヤトレッド部の一部が切り欠かれるように形成された２つのスリット領域と、を有し、
前記トレッド表面外側から前記穴をみたとき、前記２つのスリット領域は、前記２つの固定領域を挟んで対向する位置に設けられている、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項１】
空気入りタイヤであって、
前記空気入りタイヤのトレッド表面にスタッドピンの埋め込み用の穴が複数設けられたタイヤトレッド部と、
前記穴に埋め込まれた複数のスタッドピンと、を有し、
前記トレッド表面外側から前記穴の輪郭をみたとき、前記穴のそれぞれは、前記スタッドピンそれぞれの外周と接触して前記スタッドピンそれぞれを固定する固定領域と、前記スタッドピンそれぞれの外周と接触せず、前記固定領域から前記穴がスリット状に延びて前記タイヤトレッド部の一部が切り欠かれるように形成されたスリット領域と、を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記固定領域から延びる前記スリット領域は、少なくともタイヤ幅方向に延びる成分を有する、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記スリット領域の延びる方向は、タイヤ幅方向に対して０〜４５度傾斜している、請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記スリット領域は、前記穴の深さ方向において、前記トレッド表面を含む表面部分に設けられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記スリット領域が前記穴の深さ方向に延びる前記スリット領域の深さは、０．５〜２．０ｍｍである、請求項４に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記トレッド表面外側から前記穴の輪郭をみたとき、前記固定領域は円弧形状を成し、前記スリット領域は、前記円弧形状の一部から前記円弧形状の外側に突出した形状を成している、請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記トレッド表面外側から見た前記スリット領域の輪郭は、前記円弧形状の一部から前記円弧形状の外側に三角形状に突出するように、前記円弧形状から突出した２つの直線が突出先端で接続された形状を成している、請求項６に記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
前記円弧形状の直径をＤとし、前記スリット領域の前記三角形状に突出した突出長さをｄとしたとき、比ｄ／Ｄは、０．０５〜０．４０である、請求項６または７に記載の空気入りタイヤ。
【請求項９】
前記円弧形状の直径をＤとし、前記スリット領域が前記円弧形状の一部から前記円弧形状の外側に突出するときの突出基部の幅をＷとしたとき、比Ｗ／Ｄは０．０５〜０．４０である、請求項６〜８のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項１０】
空気入りタイヤであって、
前記空気入りタイヤのトレッド表面にスタッドピンの埋め込み用の複数の穴が設けられたタイヤトレッド部と、
前記穴に埋め込まれた複数のスタッドピンと、を有し、
前記穴のそれぞれは、前記スタッドピンそれぞれの外周と接触して前記スタッドピンそれぞれを固定する２つの固定領域と、前記スタッドピンそれぞれの外周と接触せず、前記固定領域から延びて前記タイヤトレッド部の一部が切り欠かれるように形成された２つのスリット領域と、を有し、
前記トレッド表面外側から前記穴をみたとき、前記２つのスリット領域は、前記２つの固定領域を挟んで対向する位置に設けられている、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−８６６５１（Ｐ２０１３−８６６５１Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２８７８１（Ｐ２０１１−２２８７８１）
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
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