(57)【要約】【課題】スタッドピンにおける氷雪路面での走行性能を向上する。【解決手段】スタッドピン１は、ボディ４と、ボディ４から突出するシャフト５とを備える。シャフト５は、ボディ４から突出する第１段部１１と、第１段部１１から突出する第２段部１２とを少なくとも含む複数の段部を備える多段構造である。シャフト５の最先端段である第３段部１３の端面１３ａに孔部４１が設けられている。【選択図】図１
2020073388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディと、
前記ボディから突出するシャフトと
を備え、
前記シャフトは、前記ボディから突出する第１段部と、前記第１段部から突出する第２段部とを少なくとも含む複数の段部を備える多段構造であり、
前記シャフトの最先端段の前記段部の端面に孔部が設けられている、スタッドピン。
【請求項２】
前記最先端段の前記段部の前記端面の平面視での輪郭の面積Ａ１と、前記孔部の面積Ａ２は
０．１≦Ａ２／Ａ１≦０．６
を満たす、請求項１に記載のスタッドピン。
【請求項３】
前記孔部の深さは、前記最先端段の前記段部の突出高さ以上である、請求項１又は請求項２に記載のスタッドピン。
【請求項４】
前記第１段部の平面視での外形形状と、前記第２段部の平面視での外形形状とが異なる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のスタッドピン。
【請求項５】
前記第２段部の前記エッジ成分の数は、前記第１段部の前記エッジ成分の数よりも少ない、請求項４に記載のスタッドピン。
【請求項６】
最先端段の段部のエッジ成分の数は、最先端段から２番目の段部のエッジ成分の数より多い、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のスタッドピン。
【請求項７】
前記孔部の孔縁が構成するエッジ成分の数は、前記最先端段の段部のエッジ成分の数より多い、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のスタッドピン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタッドピン及びスタッドピンを備えた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤ用のスタッドピンは、氷雪路面に対する引っ掻きと突き刺さりにより、空気入りタイヤないしはそれが装着された車両の氷雪路面での走行性能（駆動性能、制動性能、及び旋回性能を含む）を向上させる。
【０００３】
特許文献１に開示されたスタッドピンは、ヘッドないしボディと、ボディの端面から突出するピンないしシャフトとを備える。シャフトの平面視での一方側は、少なくとも一つの歯部が画定された不連続な輪郭を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１２２５７０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されたものを含む従来のスタッドピンは、氷雪路面での走行性能について依然として改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、スタッドピンにおける氷雪路面での走行性能を向上することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、ボディと、前記ボディから突出するシャフトとを備え、前記シャフトは、前記ボディから突出する第１段部と、前記第１段部から突出する第２段部とを少なくとも含む複数の段部を備える多段構造であり、前記シャフトの最先端段の前記段部の端面に孔部が設けられている、スタッドピンを提供する。
【０００８】
最先端段の段部の端面に設けられた孔部の孔縁はエッジ成分を構成する。従って、孔部を設けることで、エッジ成分の総数とエッジ線分の長さの合計（エッジ成分総長）を増加させることができる。従って、孔部を設けることで、エッジ成分をより効果的に機能させることができ、それによって氷雪路面での走行性能を向上できる。
【０００９】
シャフトの総段数を増加すれば、エッジ成分の総数とエッジ成分総長とが増加するが、シャフトの強度（折れにくさ）は低下する。孔部を設けることで、エッジ成分の総数とエッジ成分総長とを増加させれば、シャフトの総段数を増加するよりも、シャフトの強度低下をまねきにくい。
【００１０】
以上のように、最先端段の段部の端面に孔部を設けることで、スタッドピンのシャフトの強度を確保しつつ、シャフトが有するエッジ成分をより効果的に機能させ、それによって氷雪路面での走行性能を向上できる。
【００１１】
前記最先端段の前記段部の前記端面の平面視での輪郭の面積Ａ１と、前記孔部の面積Ａ２は、以下を満たすことが好ましい。
【００１２】
【数１】
2020073388.tif 000003
【００１３】
面積Ａ１，Ａ２をこの範囲に設定することで、孔部を設けることによるシャフトの強度低下を抑制しつつ、孔部を設けることによるエッジ成分の総数とエッジ成分総長との増加を実現できる。
【００１４】
前記孔部の深さは、前記最先端段の前記段部の突出高さ以上であることが好ましい。
【００１５】
この構成により、シャフト、具体的には最先端段の段部の摩耗が進行しても、孔部が残る。従って、このような摩耗が進行しても、孔部を設けたことによるエッジ成分の総数とエッジ成分総長の増加という利点が維持される。
【００１６】
前記第１段部の平面視での外形形状と、前記第２段部の平面視での外形形状とが異なることが好ましい。
【００１７】
この構成により、第１段部のエッジ成分と、第２段部のエッジ成分とは、平面視での方向が異なることとなる。つまり、シャフトは多方向にエッジ成分を有し、これらのエッジ成分が多方向に作用する。その結果、氷雪路面での走行性能がさらに向上する。
【００１８】
前記第２段部の前記エッジ成分の数は、前記第１段部の前記エッジ成分の数よりも少ないことが好ましい。
【００１９】
エッジ成分の数が多い程、個々のエッジ成分の長さは短くなる。第１段部でのエッジ成分の数を相対的に多く設定することで、個々のエッジ成分の長さを確保しつつ、多方向にエッジ成分を確保できる。また、第２段部のエッジ成分の数を相対的に少なく設定することで、個々のエッジ成分の長さを確保しつつ、第１段部のエッジ成分とは異なる方向にもエッジ成分を確保できる。
【００２０】
最先端段の段部のエッジ成分の数は、最先端段から２番目の段部のエッジ成分の数より多いことが好ましい。
【００２１】
一般に、ある段部のエッジ成分の数が多い程、その段部の氷雪路面への突き刺さり効果が高い。また、最先端段の段部は、他の段部と比較して、氷雪路面への突き刺さり効果が最も高い。従って、最先端段の段部のエッジ成分の数を相対的に多く設定することで、シャフトの氷雪路面への突き刺さり効果を効果的に向上できる。
【００２２】
前記孔部の孔縁が構成するエッジ成分の数は、前記最先端段の段部のエッジ成分の数より多いことが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、スタッドピンのシャフトの強度を確保しつつ、シャフトが有するエッジ成分をより効果的に機能させ、それによって氷雪路面での走行性能を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスタッドピンの斜視図。
【図２】第１実施形態に係るスタッドピンのシャフトの平面図。
【図３】図２の線III-IIIでの断面図。
【図４】第１実施形態に係るスタッドピンが装着された空気入りタイヤのトレッド部の展開図。
【図５Ａ】第２実施形態に係るスタッドピンのシャフトの平面図。
【図５Ｂ】図５Ａの線V-Vでの断面図。
【図６Ａ】第３実施形態に係るスタッドピンのシャフトの平面図。
【図６Ｂ】図６Ａの線VI-VIでの断面図。
【図７Ａ】第４実施形態に係るスタッドピンのシャフトの平面図。
【図７Ｂ】図７Ａの線VII-VIIでの断面図。
【図８Ａ】第５実施形態に係るスタッドピンのシャフトの平面図。
【図８Ｂ】図８Ａの線VIII-VIIでの断面図。
【図９Ａ】第６実施形態に係るスタッドピンのシャフトの平面図。
【図９Ｂ】図９Ａの線IX-IXでの断面図。
【図１０Ａ】第７実施形態に係るスタッドピンのシャフトの平面図。
【図１０Ｂ】図１０Ａの線X-Xでの断面図。
【図１１】第１比較例に係るスタッドピンの部分斜視図。
【図１２】第２比較例に係るスタッドピンの部分斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００２６】
（第１実施形態）
図１から図３を参照すると、本実施形態のスタッドピン１の全体的として、それ自体の軸線ＡＸに沿って延びた形状を有する。以下の説明において、スタッドピン１を軸線ＡＸに沿って先端側から見た形状について、「平面視」という用語を使用する場合がある。
【００２７】
スタッドピン１は、最も基端側のベース２と、ベース２から突出するシャンク３と、シャンク３の先端に設けられたボディ４とを備える。また、スタッドピン１は、ボディ４から突出するシャフト５を備える。
【００２８】
本実施形態手では、ベース２は概ね円盤状で、ボディ４は概ね円柱状である。シャンク３は概ね、ベース２及びボディ４よりも小径の短円柱状である。また、ベース２、シャンク３、及びボディ４は一体構造で、アルミニウム、又はアルミニウム合金製である。ベース２、シャンク３、及びボディ４のいずれについても、他の構造及び他の材料を採用できる。
【００２９】
ボディ４は、端面４ａと側面４ｂとを備える。本実施形態に端面４ａは、概ね、軸線ＡＸに直交して拡がる平坦面である。端面４ａは、軸線ＡＸに対して傾斜していてもよいし、非平坦面であってもよい。ボディ４の端面４ａからシャフト５が軸線ＡＸに沿う方向に突出している。シャフト５の平面視での輪郭ないし外形形状は、ボディ４の端面４ａの平面視での外形形状に囲まれた領域内に収まっている。つまり、シャフト５の平面視での外形形状の面積は、ボディ４の端面４ａの平面視での外形形状の面積よりも狭い。例えば、前者の面積は後者の面積の１０〜４５％に設定できる。
【００３０】
本実施形態では、シャフト５の材質は、タングステンである。また、シャフト５はベース２、シャンク３、及びボディ４とは別部品であり、嵌合によりボディ４に固定されている。シャフト５について、他の材料を採用できる。シャフト５はボディ４と一体構造でもよい。
【００３１】
図４を併せて参照すると、スタッドピン１は、空気入りタイヤ６のトレッド部６ａに形成されたピン孔６ｂに装着して使用される。ベース２及びシャンク３の全体がピン孔６ｂに収容される。ボディ４は、その端面４ａとシャフト５とがトレッド部６に露出した状態で、ピン孔６ｂに収容される。
【００３２】
シャフト５は、複数の段部を備える多段構造である。本実施形態では、シャフト５は３段の段部、つまり第１段部１１、第２段部１２、及び第３段部１３を備える。シャフト５の第１から第３段部１１，１２，１３は、端面１１ａ，１２ａ，１３ａと、側面１１ｂ，１２ｂ，１３ｂをそれぞれ備える。最基端段側の段部、つまり第１段部１１は、ボディ４の端面４ａから突出している。また、中間段の段部、つまり第２段部１２は、第１段部１１の端面１１ａから突出している。さらに、最先端段の段部、つまり第３段部１３は第２段１２の端面１２ａから突出している。シャフト５は４段以上の段部を備えていてもよい。また、シャフト５は２段の段部により構成されていてもよい。
【００３３】
シャフト５の全高（本実施形態ではボディ４の端面４ａから第３段部１３の端面１３ａまでの高さ）は、例えば０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下に設定できる。また、シャフトの全高に対する、第１段部１１以外の段部の高さの和（本実施形態では第２及び第３段部１２，１３の高さの和）の割合は、例えば１０％以上９０％以下に設定できる。
【００３４】
シャフト５の第１から第３段部１１，１２，１３は、ボディ４側、つまり基端側ほど平面視での端面１１ａ，１２ａ，１３ａの外形形状が大きい。逆に言えば、シャフト５の第１から第３段部１１，１２，１３は、先端側ほど平面視での端面１１ａ，１２ａ，１３ａの外形形状が小さい。そのため、シャフト５は、全体として、ボディ４の端面４ａから突出する階段状に尖った突起を構成している。
【００３５】
本実施形態では、第１から第３段部１１，１２，１３の端面１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、概ね、軸線Ａに直交し拡がる平坦面である。端面１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、軸線ＡＸに対して傾斜していてもよいし、非平坦面であってもよい。
【００３６】
図２に最も明瞭に示すように、第１から第３段部１１，１２，１３の端面１１ａ，１２ａ，１３ａの平面視での外形形状は、それぞれ五角形、四角形、及び四角形である。端面１１ａが五角形である第１段部１１では、端面１１ａと側面１１ｂとにより、５個の辺ないしエッジ成分２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅが形成されている。また、端面１２ａが四角形である第２段部１２では、端面１２ａと側面１２ｂとにより、４個の辺ないしエッジ成分２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが形成されている。さらに、端面１３ａが四角形である第３段部１３では、端面１３ａと側面１３ｂとにより、４個の辺ないしエッジ成分２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが形成されている。本実施形態では、エッジ成分２１ａ〜２１ｅ，２２ａ〜２２ｄ，２３ａ〜２３ｄは、直線状である。しかし、これらのエッジ成分２１ａ〜２１ｅ，２２ａ〜２２ｄ，２３ａ〜２３ｄは、幾何学的に厳密な意味で直線状である必要はなく、氷雪路面に対する引っ掻き効果が得られる限り、ある程度湾曲又は蛇行していてもよい。また、氷雪路面に対する引っ掻き効果が得られる限り、これらのエッジ成分２１ａ〜２１ｅ，２２ａ〜２２ｄ，２３ａ〜２３ｅに面取りを施してもよい。
【００３７】
シャフト５の最先端段である第３段部１３の端面１３ａには、有底の孔部４１が設けられている。本実施形態では、孔部４１の平面視での形状は端面１３ａと相似な四角形である。また、孔部４１は平面視で端面１３ａと図心の位置が概ね一致するように設けられている。本実施形態では、孔部４１の深さ方向全体で均一な断面形状を有する。しかし、孔部４１は、深さ方向に断面形状が変化するものであってもよい。
【００３８】
本実施形態の孔部４１の平面視での外形形状は四角形であるので、孔部４１の側壁４１ａと第３段部１３の端面１３ａとにより形成される孔部４１の孔縁が、４個の辺ないしエッジ成分４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄを構成している。本実施形態では、孔部４１のエッジ成分４２ａ〜４２ｄは、直線状である。しかし、これらのエッジ成分４２ａ〜４２ｄは、幾何学的に厳密な意味で直線状である必要はなく、氷雪路面に対する引っ掻き効果が得られる限り、ある程度湾曲又は蛇行していてもよい。また、氷雪路面に対する引っ掻き効果が得られる限り、これらのエッジ成分４２ａ〜４２ｄに面取りを施してもよい。
【００３９】
従って、孔部４１を設けることで、シャフト５は、第１から第３段部１１〜１３のエッジ成分２１ａ〜２１ｅ，２２ａ〜２２ｄ，２３ａ〜２３ｄに加え、孔部４１のエッジ成分４２ａ〜４２ｄを備えることなる。つまり、孔部４１を設けることで、シャフト５のエッジ成分の総数とエッジ線分の長さの合計（エッジ成分総長）を増加させることができる。従って、孔部４１を設けることで、シャフト５のエッジ成分をより効果的に機能させることができ、それによって氷雪路面での走行性能を向上できる。
【００４０】
孔部を設ける代わりに、シャフト５が備える段部の総段数を増加してもエッジ成分の総数とエッジ成分総長とを増加させることができる。しかし、この場合、シャフト５の全高Ｈａが増加するため、シャフト５の強度（折れにくさ）は低下する。孔部４１を設けることで、エッジ成分の総数とエッジ成分総長とを増加させれば、シャフト５の総段数を増加するよりも、シャフトの強度低下をまねきにくい。
【００４１】
孔部４１を設けることにより、最先端段の段部である第３段部１３は、孔部４１を設けない場合と比較して氷雪路面に突き刺さりやすくなる。この点でも、孔部４１を設けることにより氷雪路面での走行性能を向上できる。
【００４２】
以上のように、最先端段の段部である第３段部１３の端面１３ａに孔部４１を設けることで、シャフト５の強度を確保しつつ、シャフト５が有するエッジ成分をより効果的に機能させ、それによって氷雪路面での走行性能を向上できる。
【００４３】
最先端段の段部である第３段部１３の端面１３ａの平面視での輪郭に囲まれた領域の面積Ａ１と、平面視で孔部４１の孔縁、つまりエッジ成分４２ａ〜４２ｄで囲まれた領域の面積Ａ２は以下の不等式で規定される範囲に設定できる。
【００４４】
【数２】
2020073388.tif 000004
【００４５】
面積Ａ１，Ａ２をこの範囲に設定することで、孔部４２を設けることによるシャフト５の強度低下を抑制しつつ、孔部４２を設けることによるエッジ成分の総数とエッジ成分総長との増加を実現できる。
【００４６】
図３を参照すると、孔部４１の深さＤＥｔｈは、最先端段の段部である第３段部１３の突出高さＨｔ（第２段部１２の端面１２ａから第３段部１３の端面１３ａまでの高さ）以上である。具体的には、孔部４１の深さＤＥｔｈは、孔部４１ａの底壁４１ｂが最基端段の段部である第１段部１１の端面１１ａ付近に位置するように設定されている。孔部４１の深さＤＥｔｈを深く設定することで、シャフト５、具体的には最先端段の第３段部１３の摩耗が進行しても、孔部４１が残る。また、第２段部１２の摩耗が進行しても孔部４１が残る。つまり、摩耗が進行しても、孔部を設けたことによるエッジ成分の総数とエッジ成分総長の増加という利点が維持される。
【００４７】
前述のように、第１段部１１の端面１１ａの平面形状は五角形で、第２端部１２の端面１２ａの平面形状は四角形である。つまり、シャフト５の第１端部１１と第２端部１２とは、端面１１ａ，１２ａの平面視での外形形状が異なる。そのため、そのため、第１段部１１のエッジ成分２１ａ〜２１ｅと、第２段部１２のエッジ成分２２ａ〜２２ｄは、平面視での方向が異なる。より具体的には、平面視で、第２段部１２のエッジ成分２２ａ〜２２ｄはいずれも、第１段部１１のエッジ成分２１ａ〜２１ｅのうちのいずれとも平行ではない。つまり、シャフト５は、図１に符号Ｅで概念的に示すように多方向に向いたエッジ成分を有し、これらのエッジ成分が多方向に作用する。その結果、氷雪路面での走行性能が向上する。
【００４８】
第１段部１１は５個のエッジ成分２１ａ〜２１ｅを有し、第２段部１２は４個のエッジ成分２２ａ〜２２ｄを有する。また、第２段部１２の端面１２ａは第１段部１１の端面１１ａよりも小さい。一般に、段部の端面の大きさが同じであれば、エッジ成分の数が多い程、個々のエッジ成分の長さは短くなる。従って、端面１１ａが相対的に大きい第１段部１１のエッジ成分の数を相対的に多く設定することで、個々のエッジ成分２１ａ〜２１ｅの長さを確保しつつ、多方向にエッジ成分を確保できる。また、端面１２ａが相対的に小さい第２段部１２のエッジ成分の数を相対的に少なく設定することで、個々のエッジ成分２２ａ〜２２ｄの長さを確保しつつ、第１段部１１のエッジ成分２１ａ〜２１ｅとは異なる方向にもエッジ成分２２ａ〜２２ｄを確保できる。その結果、第１段部１１の端面１１ａの外形形状と第２段部１２の端面１２ａの外形形状を単に異ならせた場合よりも、氷雪路面での走行性能がより向上する。
【００４９】
以下、本発明のその他の実施形態について説明する。これらの実施形態について特に言及しない構造及び機能は、第１実施形態と同様である。また、これらの実施形態に関する図面では、第１実施形態と同一又は同様の要素には、同一の符号を付している。
【００５０】
（第２実施形態）
図５Ａ及び図５Ｂに示す第２実施形態に係るスタッドピン１では、第１から第３段部１１〜１３の端面１１ａ〜１３ａの平面視での外形形状は、それぞれ五角形、四角形、及び四角形である。また、孔部４１の平面視での外形形状は円形である。第１段部１１は５個のエッジ成分２１ａ〜２１ｅを備え、第２段部１２は４個のエッジ成分２２ａ〜２２ｄを備える。また、第３段部１３は４個のエッジ成分２３ａ〜２３ｄを備える。さらに、円形である孔部４１のエッジ成分の数は無限大とみなせる。
【００５１】
第１段部１１と第２段部１２は平面視での外形形状が異なり、かつ第２段部１２のエッジ成分の数は４個で、第１段部１１のエッジ成分の数である５個よりも少ない。
【００５２】
平面視で円形である孔部４１の孔縁が構成するエッジ成分の数は無限大とみなせ、平面視で四角形である第３段部１３のエッジ成分２３ａ〜２３ｄの数、すなわち４個よりも大きい。このように、孔部４１のエッジ成分の数を最先端段の段部である第３段部１３のエッジ成分の数よりも多くすることで、前述した孔部４１を設けたことによる第３段部１３の氷雪路面への突き刺さり効果がさらに向上する。
【００５３】
（第３実施形態）
図６Ａ及び図６Ｂに示す第３実施形態に係るスタッドピン１では、第１から第３段部１１〜１３の端面１１ａ〜１３ａの平面視での外形形状は、それぞれ五角形、四角形、及び円形である。また、孔部４１の平面視での外形形状は四角形である。第１段部１１は５個のエッジ成分２１ａ〜２１ｅを備え、第２段部１２は４個のエッジ成分２２ａ〜２２ｄを備える。また、円形である第３段部１３のエッジ成分の数は無限大とみなせる。さらに、孔部４１は４個のエッジ成分４２a〜４２ｄを備える。
【００５４】
第１段部１１と第２段部１２は平面視での外形形状が異なり、かつ第２段部１２のエッジ成分の数は４個で、第１段部１１のエッジ成分の数である５個よりも少ない。
【００５５】
前述のように、最先端段である第３段部１３の端面１３ａは円形であり、エッジ成分の数は無限大とみなせる。また、最先端段から２番目の段部である第２段部１２の端面１２ａは、四角形であり、４個のエッジ成分２２ａ〜２２ｄを有する。つまり、最先端段である第３段部１３のエッジ成分の数は、最先端段から２番目の段部である第２段部１２のエッジ成分の数よりも多い。
【００５６】
第１から第３段部１１〜１３の個々については、エッジ成分の数が多い程、その段部の氷雪路面への突き刺さり効果が高い。また、最先端段である第３段部１３は、第１及び第２段部１１，１２と比較して、氷雪路面への突き刺さり効果が最も高い。従って、最先端段である第３段部１３のエッジ成分の数を、第２段部１２のエッジ成分の数よりも相対的に多く設定することで、シャフト５の氷雪路面への突き刺さり効果を効果的に向上し、それによって氷雪路面での走行性能を向上できる。
【００５７】
（第４実施形態）
図７Ａ及び図７Ｂに示す第４実施形態に係るスタッドピン１では、第１から第３段部１１〜１３の端面１１ａ〜１３ａの平面視での外形形状は、それぞれ五角形、四角形、及び六角形である。また、孔部４１の平面視での外形形状は四角形である。第１段部１１は５個のエッジ成分２１ａ〜２１ｅを備え、第２段部１２は４個のエッジ成分２２ａ〜２２ｄを備える。また、第３段部１３は６個のエッジ成分１３ａ〜１３ｆを備える。さらに、孔部４１は４個のエッジ成分４２a〜４２ｄを備える。
【００５８】
第１段部１１と第２段部１２は平面視での外形形状が異なり、かつ第２段部１２のエッジ成分の数は４個で、第１段部１１のエッジ成分の数である５個よりも少ない。また、最先端段である第３段１３のエッジ成分の数は６個で、最先端段から２番目の段部である第２段１２のエッジ成分の数である４個より多い。
【００５９】
（第５実施形態）
図８Ａ及び図８Ｂに示す第５実施形態に係るスタッドピン１では、第１から第３段部１１〜１３の端面１１ａ〜１３ａの平面視での外形形状は、それぞれ六角形、五角形、及び三角形である。また、孔部４１の平面視での外形形状は三角形である。第１段部１１は６個のエッジ成分２１ａ〜２１ｆを備え、第２段部１２は５個のエッジ成分２２ａ〜２２ｅを備える。また、第３段部１３は３個のエッジ成分１３ａ〜１３ｃを備える。さらに、孔部４１は３個のエッジ成分４２a〜４２ｃを備える。
【００６０】
第１段部１１と第２段部１２は平面視での外形形状が異なり、かつ第２段部１２のエッジ成分の数は５個で、第１段部１１のエッジ成分の数である６個よりも少ない。
【００６１】
（第６実施形態）
図９Ａ及び図９Ｂに示す第６実施形態に係るスタッドピン１では、第１から第３段部１１〜１３の端面１１ａ〜１３ａの平面視での外形形状は、それぞれ五角形、四角形、及び四角形である。また、孔部４１の平面視での外形形状は五角形である。第１段部１１は５個のエッジ成分２１ａ〜２１ｅを備え、第２段部１２は４個のエッジ成分２２ａ〜２２ｄを備える。また、第３段部１３は４個のエッジ成分１３ａ〜１３ｄを備える。さらに、孔部４１は５個のエッジ成分４２a〜４２ｅを備える。
【００６２】
第１段部１１と第２段部１２は平面視での外形形状が異なり、かつ第２段部１２のエッジ成分の数は４個で、第１段部１１のエッジ成分の数である５個よりも少ない。また、孔部４１のエッジ成分の数は６個で、最先端段の段部である第３段１３のエッジ成分の数である４個より多い。
【００６３】
（第７実施形態）
図１０Ａ及び図１０Ｂに示す第７実施形態に係るスタッドピン１では、第１から第３段部１１〜１３の端面１１ａ〜１３ａの平面視での外形形状は、いずれも円形である。また、また、孔部４１の平面視での外形形状も円形である。
【００６４】
孔部４１は平面視での重心の位置が、第３段部１３の端面１３ａの平面視での重心の位置と異なるように設けられている。第１から第３実施形態についても、孔部４１の重心の位置を第３段部１３の端面１３ａの重心の位置と異ならせてもよい。
【００６５】
第１から第７実施形態のいずれについても、シャフト５には設けられている孔部４１の数は１個である。シャフト５の強度が確保できるのであれば、同一又は異なる平面視形状を有する２個以上の孔部を設けても良い。
【００６６】
（評価試験）
後掲の表１に示すように、第１比較例、第２比較例、並びに第１から第４実施形態のスタッドピン（いずれも新品）について、駆動性能、制動性能、及び旋回性能の評価試験を行った。
【００６７】
テストタイヤとして、タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５、空気圧Ｆｒ／Ｒｅ：２２０／２２０（ｋＰａ）を使用した。この評価試験では、テストタイヤをテスト車両（１５００ｃｃ、４ＷＤミドルセダン車）に装着してアイス路面を走行した。エッジ性能の評価では、第１比較例の場合を１００として、第２比較例、並びに第１から第５実施形態を指数評価した。駆動性能については、アイス路面において停止状態から発進して３０ｍに到達するまでの時間で評価した。制動性能については、速度４０ｋｍ／ｈでＡＢＳ（Antilock Brake System）により制動力を作用させたときの制動距離で評価した。旋回性能については、同じく速度４０ｋｍ／ｈで旋回した際の旋回半径で評価した。
【００６８】
第１比較例のスタッドピン１は、図１１に示すように、多段構造ではなく、単一の円柱で構成されたシャフト５を有する。第２比較例のスタッドピン１は、図１２に示すように、第１実施形態のスタッドピン１から孔部４１をなくしたものである。比較例及び第１から第４実施形態のいずれについても、タイヤ回転方向が図において矢印Ｒ１で示す向きとなるように、スタッドピン１をテストタイヤに装着した。
【００６９】
【表１】
2020073388.tif 000005
【００７０】
シャフト５に孔部４１を設けた第１から第５実施形態は、駆動性能、制動性能、及び旋回性能のいずれについても、第１及び第２比較例を上回る性能を発揮した。
【符号の説明】
【００７１】
１  スタッドピン
２  ベース
３  シャンク
４  ボディ
４ａ  端面
４ｂ  側面
５  シャフト
１１  第１段部
１１ａ  端面
１１ｂ  側面
１２  第２段部
１２ａ  端面
１２ｂ  側面
１３  第３段部
１３ａ  端面
１３ｂ  側面
６  空気入りタイヤ
６ａ  トレッド部
６ｂ  ピン孔
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ  エッジ成分
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ  エッジ成分
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆ  エッジ成分
４１  孔部
４１ａ  側壁
４１ｂ  底壁
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ  エッジ成分
【図１】
2020073388.tif 000006
【図２】
2020073388.tif 000007
【図３】
2020073388.tif 000008
【図４】
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【図５Ａ】
2020073388.tif 000010
【図５Ｂ】
2020073388.tif 000011
【図６Ａ】
2020073388.tif 000012
【図６Ｂ】
2020073388.tif 000013
【図７Ａ】
2020073388.tif 000014
【図７Ｂ】
2020073388.tif 000015
【図８Ａ】
2020073388.tif 000016
【図８Ｂ】
2020073388.tif 000017
【図９Ａ】
2020073388.tif 000018
【図９Ｂ】
2020073388.tif 000019
【図１０Ａ】
2020073388.tif 000020
【図１０Ｂ】
2020073388.tif 000021
【図１１】
2020073388.tif 000022
【図１２】
2020073388.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】令和2年2月6日(2020.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディと、
前記ボディから突出するシャフトと
を備え、
前記シャフトは、前記ボディから突出する第１段部と、前記第１段部から突出する第２段部とを少なくとも含む複数の段部を備える多段構造であり、
前記シャフトの最先端段の前記段部の端面に孔部が設けられ、
前記第１段部の平面視での外形形状と、前記第２段部の平面視での外形形状とが異なり、
前記第２段部のエッジ成分の数は、前記第１段部のエッジ成分の数よりも少ない、スタッドピン。
【請求項２】
前記最先端段の前記段部の前記端面の平面視での輪郭の面積Ａ１と、前記孔部の面積Ａ２は
０．１≦Ａ２／Ａ１≦０．６
を満たす、請求項１に記載のスタッドピン。
【請求項３】
前記孔部の深さは、前記最先端段の前記段部の突出高さ以上である、請求項１又は請求項２に記載のスタッドピン。
【請求項４】
最先端段の段部のエッジ成分の数は、最先端段から２番目の段部のエッジ成分の数より多い、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のスタッドピン。
【請求項５】
前記孔部の孔縁が構成するエッジ成分の数は、前記最先端段の段部のエッジ成分の数より多い、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のスタッドピン。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、スタッドピンに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の一態様は、ボディと、前記ボディから突出するシャフトとを備え、前記シャフトは、前記ボディから突出する第１段部と、前記第１段部から突出する第２段部とを少なくとも含む複数の段部を備える多段構造であり、前記シャフトの最先端段の前記段部の端面に孔部が設けられ、前記第１段部の平面視での外形形状と、前記第２段部の平面視での外形形状とが異なり、前記第２段部のエッジ成分の数は、前記第１段部のエッジ成分の数よりも少ない、スタッドピンを提供する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
以上のように、最先端段の段部の端面に孔部を設けることで、スタッドピンのシャフトの強度を確保しつつ、シャフトが有するエッジ成分をより効果的に機能させ、それによって氷雪路面での走行性能を向上できる。
前記第１段部の平面視での外形形状と、前記第２段部の平面視での外形形状とが異なる。この構成により、第１段部のエッジ成分と、第２段部のエッジ成分とは、平面視での方向が異なることとなる。つまり、シャフトは多方向にエッジ成分を有し、これらのエッジ成分が多方向に作用する。その結果、氷雪路面での走行性能がさらに向上する。
前記第２段部のエッジ成分の数は、前記第１段部のエッジ成分の数よりも少ない。エッジ成分の数が多い程、個々のエッジ成分の長さは短くなる。第１段部でのエッジ成分の数を相対的に多く設定することで、個々のエッジ成分の長さを確保しつつ、多方向にエッジ成分を確保できる。また、第２段部のエッジ成分の数を相対的に少なく設定することで、個々のエッジ成分の長さを確保しつつ、第１段部のエッジ成分とは異なる方向にもエッジ成分を確保できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】