(57)【要約】【課題】タイヤ走行時におけるスタッドの抜けを防止する。【解決手段】タイヤ１０は、スタッド４０が取り付けられる取付穴３８が形成されたトレッドゴム２２を備える。スタッド４０は、柱状のボディ４２と、ボディの一端に設けられて路面に接触する凸部４４と、ボディの外周面に設けられた雄ねじ部４６とを備える。取付穴３８は、内周面に雌ねじ部５０を備える。雌ねじ部５０に雄ねじ部４６を螺合させることにより、スタッド４０が取付穴３８に固定される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタッドと、前記スタッドが取り付けられる取付穴が形成されたトレッドゴムと、を備えるタイヤであって、
前記スタッドは、柱状のボディと、前記ボディの外周面に設けられた雄ねじ部とを備え、
前記取付穴は、内周面に雌ねじ部を備え、
前記雌ねじ部に前記雄ねじ部を螺合させることにより前記スタッドが前記取付穴に固定される、タイヤ。
【請求項２】
前記トレッドゴムは、路面に接触するトレッド面を持つキャップゴム層と、前記キャップゴム層よりも硬度が高いゴムからなり前記キャップゴム層の半径方向内側に配されたベースゴム層とを備えてなり、
前記取付穴は、その底部が前記ベースゴム層に入り込むように陥没形成され、前記雌ねじ部が前記取付穴の深さ方向において少なくとも底部側に設けられた、
請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
前記雌ねじ部は、開口側の斜面の角度よりも底部側の斜面の角度が小さい鋸歯ねじのねじ山を持つ、請求項１又は２に記載のタイヤ。
【請求項４】
前記雌ねじ部のねじ山の高さが前記雄ねじ部のねじ山の高さよりも大きく形成された、請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、トレッド部にスタッドが取り付けられるタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
氷雪路面での走行性能を向上させるタイヤとして、トレッド部に金属等で作られたスタッド（鋲）を打ち込んでなるスタッダブルタイヤ（スパイクタイヤとも称される）が知られている。
【０００３】
スタッドは、トレッド部に設けられた取付穴に取り付けられる。取付穴は、タイヤの加硫成型時に、加硫金型に設けられた取付穴形成用突起により形成される。従来、タイヤ走行時にスタッドが取付穴から抜けにくくするために、取付穴の底部に大きな膨らみ部を設けるとともに、スタッドの下端に該膨らみ部に嵌まり込むフランジ部を設けている（特許文献１参照）。
【０００４】
なお、特許文献２には、トレッド面のショルダー領域に配置されたスタッドの抜け落ちを防止するために、スタッドのボディに傾斜した環状溝を複数設けることが記載されている。しかしながら、スタッドのボディと取付穴に互いに螺合するねじ部を設けることは記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−０７４９２４号公報
【特許文献２】特開２０１７−２１３９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の実施形態は、タイヤ走行時におけるスタッドの抜けを防止することができる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】
【０００７】
本発明の実施形態に係るタイヤは、スタッドと、前記スタッドが取り付けられる取付穴が形成されたトレッドゴムと、を備えるタイヤであって、前記スタッドは、柱状のボディと、前記ボディの外周面に設けられた雄ねじ部とを備え、前記取付穴は、内周面に雌ねじ部を備え、前記雌ねじ部に前記雄ねじ部を螺合させることにより前記スタッドが前記取付穴に固定されるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本実施形態によれば、トレッドゴムに設ける取付穴に雌ねじ部を設けるとともに、スタッドのボディの外周面に雄ねじ部を設けたことにより、雌ねじ部に雄ねじ部を螺合させてスタッドを取付穴に締結固定することができる。そのため、取付穴からのスタッドの脱落を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係るタイヤの半断面図
【図２】一実施形態に係るタイヤのトレッドパターンを示す図
【図３】一実施形態に係るスタッドの側面図
【図４】一実施形態に係る取付穴の断面図
【図５】一実施形態に係るスタッドを装着した取付穴の断面図
【図６】他の実施形態に係るスタッドと取付穴の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１に示すように、一実施形態に係るタイヤ１０は、空気入りタイヤであり、トレッド部１２にスタッド４０が取り付けられたスタッダブルタイヤである。タイヤ１０は、トレッド部１２と、左右一対のビード部１４と、トレッド部１２とビード部１４との間に介在する左右一対のサイドウォール部１６とからなる。図中、符号ＣＬは、タイヤ軸方向中心に相当するタイヤ赤道面を示す。
【００１２】
タイヤ１０は、一対のビード部１４間に跨がってトロイダル状に延びるカーカス層１８を備える。トレッド部１２には、カーカス層１８の半径方向外側にベルト層２０が設けられるとともに、ベルト層２０の半径方向外側にトレッドゴム２２が積層されている。トレッドゴム２２は、路面に接触するトレッド面２４を持つキャップゴム層２６と、該キャップゴム層２６の半径方向内側に配されたベースゴム層２８とからなる二層構造をなす。トレッド面２４は、接地面をなすトレッド部１２の外周面である。なお、トレッド部１２以外については、一般的なタイヤ構造を採用することができる。
【００１３】
ベースゴム層２８はキャップゴム層２６よりも硬度が高いゴムからなる。すなわち、ベースゴム層２８のゴム硬度がキャップゴム層２６のゴム硬度よりも高い。これらゴム層２６，２８のゴム硬度の値は、特に限定されないが、例えば、キャップゴム層２６のゴム硬度が４５〜６０でもよく、ベースゴム層２８のゴム硬度が６０〜７５でもよい。ここで、ゴム硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３−１−２０１２  ３．２デュロメータ硬さ（ｄｕｒｏｍｅｔｅｒ  ｈａｒｄｎｅｓｓ）であり、一般ゴム（中硬さ）用のタイプＡデュロメータを用いて、２３℃の雰囲気下で測定される。
【００１４】
図２に示すように、トレッド部１２には、タイヤ周方向に延びる主溝３０と、主溝３０に交差する方向に延びる横溝３２が設けられ、ブロックやリブなどの複数の陸部３４が区画形成されている。陸部３４には複数のサイプ３６が設けられている。
【００１５】
図１および図２に示すように、トレッド部１２の陸部３４には、複数の取付穴３８が設けられ、各取付穴３８にスタッド４０が取り付けられている。
【００１６】
スタッド４０は、図３に示すように、柱状のボディ４２と、該ボディ４２の軸方向一端である上端に設けられて路面に接触する凸部４４とを備える。スタッド４０は、例えば金属により形成されている。ここで、ボディ４２の上端とは、タイヤへの取り付け状態においてトレッド面２４側に位置する端（即ち、タイヤ半径方向外方側の端）である。なお、上方、上側、上部、下端、下方、下側、下部などの上下関係を表す用語についても、特に断らない限り、タイヤでの上下関係を意味し、タイヤ半径方向外方を上方とし、タイヤ半径方向内方を下方として表現する。
【００１７】
ボディ４２は、取付穴３８に嵌め込まれる部分であり、軸方向の他端側、即ち下端側から取付穴３８に取り付けられる。ボディ４２はこの例では円柱状をなしている。ボディ４２の大きさは、特に限定されず、例えば、直径が５．０〜７．０ｍｍ、長さが７．０〜１１．０ｍｍでもよい。
【００１８】
ボディ４２の外周面には、らせん状溝からなる雄ねじ部４６が設けられている。雄ねじ部４６は、この例では、ボディ４２の下部に設けられており、より詳細には、ボディ４２の下側略半分の外周面が雄ねじ部４６に形成され、上側略半分はねじ部を持たない一定断面の柱状部（この例では円柱状部）４８に形成されている。なお、スタッド４０の下端には、抜け止めのための軸直角方向に広がるフランジ等の膨らみ部は設けられていない。
【００１９】
凸部４４は、ボディ４２の軸方向一端面である上端面から軸方向に突出しており、図５に示すように、取付穴３８から露出（突出）して氷雪路面に対する引っかき効果を発揮する部分であり、スタッド芯とも称される。凸部４４は、この例ではボディ４２よりも外形が小さく形成されている。凸部４４の形状は、特に限定されず、例えば円柱状でも角柱状でもよい。
【００２０】
取付穴３８は、図４に示すように、トレッドゴム２２に設けられており、トレッド面２４からタイヤ半径方向内方に陥没する有底の穴である。取付穴３８は、スタッド４０が取り付けられる柱面状の内周面３８Ａを持つ。取付穴３８の内周面３８Ａはこの例では円柱面状をなしている。
【００２１】
取付穴３８は、その内周面３８Ａにらせん状溝からなる雌ねじ部５０を備える。雌ねじ部５０は、スタッド４０の雄ねじ部４６と螺合可能に形成されている。なお、取付穴３８に雌ねじ部５０を成型するためには、図示しないが、タイヤの加硫金型において取付穴３８を成型するための柱状の取付穴形成用突起の外周面に雌ねじ部５０に対応するらせん状の筋を設けておけばよい。
【００２２】
雌ねじ部５０は、この例では、取付穴３８の底部３８Ｂ側に設けられている。詳細には、取付穴３８の下側略半分の内周面３８Ａが雌ねじ部５０に形成され、上側略半分はねじ部を持たない一定断面の柱面状部（この例では円柱面状部）５２に形成されている。
【００２３】
より詳細には、取付穴３８は、その底部３８Ｂがベースゴム層２８に入り込むように陥没形成されている。すなわち、取付穴３８はキャップゴム層２６とベースゴム層２８との境界面２７を越えて半径方向内方に延在しており、取付穴３８の底部３８Ｂがベースゴム層２８により取り囲まれている。なお、取付穴３８は、取付穴形成用突起をグリーンタイヤのトレッドゴム表面に押し込んで形成されるものであるため、図４に示すように、ベースゴム層２８に入り込んだ部分ではその表面にキャップゴム層２６のゴムからなるゴム膜２９が設けられている。
【００２４】
雌ねじ部５０は、この例では、取付穴３８の深さ方向において底部３８Ｂ側に設けられている。すなわち、ベースゴム層２８に入り込んだ底部３８Ｂの内周面３８Ａに雌ねじ部５０が設けられている。
【００２５】
スタッド４０は、図５に示すように、取付穴３８に対してねじ込むことにより取り付け固定される。すなわち、スタッド４０をその下端の雄ねじ部４６側から取付穴３８に挿入し、雄ねじ部４６を取付穴３８の雌ねじ部５０に螺合させながら、スタッド４０のボディ４２を取付穴３８の底面（即ち、下端）３８Ｃまで入れて固定する。これにより、スタッド４０はそのボディ４２の全体が取付穴３８内に入り込み、上端の凸部４４がトレッド面２４から突出した状態となる。このとき、ボディ４２の下方（即ち、タイヤ半径方向内方）には空洞はなく、スタッド４０の下端（即ち、ボディ４２の下面）が取付穴３８の底面３８Ｃを支持面として当該支持面により支持された状態となっている。
【００２６】
このように本実施形態によれば、取付穴３８に設けた雌ねじ部５０とスタッド４０に設けた雄ねじ部４６をかみ合わせることにより、スタッド４０を取付穴３８に固定することができ、取付穴３８からのスタッド４０の脱落を防止することができる。
【００２７】
また、雄ねじ部４６と雌ねじ部５０との螺合により固定するものであり、取付穴３８の底部に大きな膨らみ部を設けるものではないため、タイヤ加硫成型後に取付穴形成用突起をトレッドゴム２２から抜け易くことができ、脱型する際の抵抗（即ち、釜抜け抵抗）を低減することができる。
【００２８】
また、凸部４４がトレッド面２４から突出した状態にスタッド４０を固定した状態で、スタッド４０の下方に空洞が存在しないので、タイヤ１０の接地時にスタッド４０が取付穴３８の底面３８Ｂにより支持されて安定化し、その機能を発揮することができる。
【００２９】
また、この実施形態であると、取付穴３８がベースゴム層２８に至るまで設けられ、該ベースゴム層２８により取り囲まれた底部３８Ｂ側に雌ねじ部５０が設けられている。ベースゴム層２８はキャップゴム層２６よりも硬度が高いので、この硬度の高い底部３８Ｂ側に雌ねじ部５０を設けることにより、雄ねじ部４６との螺合強度を高めてスタッド４０をより抜けにくくすることができる。
【００３０】
なお、上記実施形態では、雌ねじ部５０を取付穴３８の底部３８Ｂ側のみに設け、雄ねじ部４６もボディ４２の下部側のみに設けた。これは、スタッド４０の抜け防止の観点から、取付穴３８の深さ方向において少なくとも底部３８Ｂ側に雌ねじ部５０を設けることが好ましいためである。抜け防止効果をより高めるためには、雌ねじ部５０を取付穴３８の深さ方向の全体に設け、雄ねじ部４６をボディ４２の軸方向全体に設けることが好ましい。雌ねじ部５０は、例えば、取付穴３８の底面３８Ｃから取付穴３８の深さの２０％以上の範囲で設けられることが好ましく、雄ねじ部４６は、例えば、ボディ４２の下端からその軸方向における長さの２０％以上の範囲で設けられることが好ましい。
【００３１】
取付穴３８の雌ねじ部５０のねじ山の高さＨ１（図４参照）は、スタッド４０の雄ねじ部４６のねじ山の高さＨ２（図３参照）よりも大きく形成されていることが好ましい（即ち、Ｈ１＞Ｈ２）。雌ねじ部５０のねじ山の高さＨ１を大きくすることにより、雄ねじ部４６との螺合時に、雌ねじ部５０のねじ山が圧縮されて内方への締め付け力が生じる。そのため、雄ねじ部４６との螺合強度を高めてスタッド４０をより抜けにくくすることができる。例えば、雌ねじ部５０のねじ山の高さＨ１は雄ねじ部４６のねじ山の高さＨ２の１．１〜１．３倍程度であることが好ましい（即ち、Ｈ２×１．１≦Ｈ１≦Ｈ２×１．３）。
【００３２】
雌ねじ部５０のねじ山の高さＨ１は、特に限定しないが、例えば１．０〜２．０ｍｍであることが好ましい。Ｈ１が１．０ｍｍ以上であることにより、スタッド４０をより抜けにくくすることができる。また、Ｈ１が２．０ｍｍ以下であることにより、タイヤ加硫成型後における釜抜け抵抗の増大を抑えることができる。
【００３３】
雄ねじ部４６および雌ねじ部５０についてのねじの歯の形状は特に限定されず、例えば、三角ねじ、角ねじ、台形ねじ、鋸歯ねじ、丸ねじなど挙げられる。
【００３４】
一実施形態において、雌ねじ部５０は、図６に示すように、開口側の斜面５４Ａの角度θ１よりも底部側の斜面５４Ｂの角度θ２が小さい鋸歯ねじのねじ山５４を持つことが好ましい。
【００３５】
ここで、開口側の斜面５４Ａとは、ねじ山５４の両側の斜面のうち、取付穴３８の開口面（トレッド面２４と同じ）に近い側（即ち、上側）の斜面であり、底部側の斜面５４Ｂとは、ねじ山の両側の斜面のうち、取付穴３８の底面３８Ｃに近い側（即ち、下側）の斜面である。また、斜面５４Ａ，５４Ｂの角度θ１，θ２とは、取付穴３８の深さ方向（即ち、軸方向）に対する角度である。
【００３６】
かかる鋸歯ねじのねじ山５４を持つ雌ねじ部５０にかみ合うように、雄ねじ部４６は、下端側の斜面５６Ａの角度θ３よりも上端側の斜面５６Ｂの角度θ４が小さい鋸歯ねじのねじ山５６を持つことが好ましい。ここで、斜面５６Ａ，５６Ｂの角度θ３，θ４とは、ボディ４２の軸方向に対する角度である。
【００３７】
雄ねじ部４６および雌ねじ部５０のねじの歯の形状をこのような鋸歯ねじのねじ山５４，５６とすることにより、タイヤ加硫成型後における釜抜け抵抗を低減することができる。なお、図６に示す実施形態において、その他の構成及び効果については、図１〜５に示す実施形態と同様であり、説明は省略する。
【００３８】
上記実施形態において、スタッド４０は、タイヤ１０に設けられた全ての取付穴３８に対して同じ凸部４４の形状のものを用いる必要はなく、トレッド面２４の位置によって目的に合わせた凸部４４の形状を持つスタッド４０を取り付けることができる。
【００３９】
また、タイヤ１０は、スタッド４０を取り付けた状態で販売してもよいが、スタッド４０を取り付けていない状態でスタッド４０とセットで販売してもよく、ユーザーでスタッド４０の脱着を行うことも容易である。
【００４０】
また、スタッド４０は、タイヤ１０に設けられた全ての取付穴３８に装着する必要はなく、各国の法規（スタッド数の規制）にあわせてスタッド４０の取り付け数を設定することができる。例えば、タイヤ１０に設ける取付穴３８の数は、複数国（例えば全世界）の法規の最大数にしておき、タイヤ１０を流通させる国の法規に従って所定数のスタッド４０を取り付けるようにしてもよい。
【００４１】
本実施形態に係るタイヤとしては、乗用車用タイヤ、トラック、バス、ライトトラック（例えば、ＳＵＶ車やピックアップトラック）などの重荷重用タイヤなど、各種車両用のタイヤが挙げられる。
【００４２】
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４３】
１０…トレッド部、２２…トレッドゴム、２４…トレッド面、２６…キャップゴム層、２８…ベースゴム層、３８…取付穴、３８Ｂ…底部、４０…スタッド、４２…ボディ、４４…凸部、４６…雄ねじ部、４８…取付穴の内周面、５０…雌ねじ部、５４…ねじ山、５４Ａ…開口側の斜面、５４Ｂ…底部側の斜面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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