(57)【要約】【課題】装着状態での保持性だけでなく、耐久性に優れた構成とする。【解決手段】ボディ２と、このボディ２から突出するシャフト５とを備える。前記ボディ２は、少なくとも上端部が、軸心と直交する直線に対して平行なエッジ部８と、前記軸心を中心とする円弧状部とで構成されている。【選択図】図１
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【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、
を備えたスタッドピンであって、
前記ボディは、少なくとも上端部が、軸心と直交する直線に対して平行なエッジ部と、前記軸心を中心とする円弧状部とで構成されていることを特徴とするスタッドピン。
【請求項２】
前記ボディは、前記エッジ部以外の部分が前記軸心を中心とする円形に形成され、
前記ボディの直径をＬ１、前記エッジ部の長さをＬ２とするとき、
１／４＜Ｌ２／Ｌ１＜３／４
を満足することを特徴とする請求項１に記載のスタッドピン。
【請求項３】
前記ボディは、上端外縁部にテーパ面を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のスタッドピン。
【請求項４】
前記シャフトは、軸心と直交する直線に対して平行なエッジ部を有し、
前記ボディと前記シャフトのエッジ部は平行に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のスタッドピン。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のスタッドピンと、
トレッド部に形成され、前記スタッドピンが装着されるピン穴と、
を備え、
前記スタッドピンは、前記ボディのエッジ部がタイヤ蹴出側で、タイヤ周方向に直交するように配置されていることを特徴とするスタッドタイヤ。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１項に記載のスタッドピンと、
トレッド部に形成され、前記スタッドピンが装着されるピン穴と、
を備え、
前記スタッドピンは、前記ボディのエッジ部がタイヤ踏込側で、タイヤ周方向に直交するように配置されていることを特徴とするスタッドタイヤ。
【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ものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スタッドピンとして、平面視台形状のボディと、その上面から突出する片側が山型形状のピンとを備えた構成のものが公知である（特許文献１参照）。
【０００３】
また、他のスタッドピンとして、ボディの一端面中央部に突起を形成すると共に他端部に下部フランジを形成し、この下部フランジとボディの上部フランジに保持面をそれぞれ形成したものが公知である（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１２２５７０号
【特許文献２】国際公開第２０１４／０２７１４５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来のスタッドピンでは、タイヤへの保持性を改良するものでしかなく、それ自体のアイス性能については全く考慮されていない。
【０００６】
本発明は、装着状態での保持性だけでなく、優れたアイス性能を発揮することができるスタッドピン及びこのスタッドピンを備えた空気入りタイヤを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
ボディと、
前記ボディから突出するシャフトと、
を備えたスタッドピンであって、
前記ボディは、少なくとも上端部が、軸心と直交する直線に対して平行なエッジ部と、前記軸心を中心とする円弧状部とで構成されていることを特徴とするスタッドピンを提供する。
【０００８】
この構成により、スタッドピンをスタッドタイヤのピン穴に装着した状態で路面を走行すれば、エッジ部が凍結した路面に食い込み、駆動力、制動力等のアイス性能を発揮させる。また、円弧状部はピン穴の内周面に密着しやすく、優れた保持性を発揮する。
【０００９】
前記ボディは、前記エッジ部以外の部分が前記軸心を中心とする円形に形成され、
前記ボディの直径をＬ１、前記エッジ部の長さをＬ２とするとき、
１／４＜Ｌ２／Ｌ１＜３／４
を満足するのが好ましい。
【００１０】
この構成により、エッジ部が短くなり過ぎて、路面に衝突した際の単位面積当たりの力が大きくなり路面割れを生じさせることがない。また逆に、エッジ部が長くなり過ぎて、路面に衝突した際、エッジ部自体が損傷するということも回避できる。
【００１１】
前記ボディは、上端外縁部にテーパ面を有するのが好ましい。
【００１２】
この構成により、ボディの上端外縁部が路面に衝突する際、面当たりとすることができ、単位面積当たりの衝撃力を緩和することが可能となる。したがって、ドライ路面を走行した際に、路面割れ等の不具合を発生させにくくなる。
【００１３】
前記シャフトは、軸心と直交する直線に対して平行なエッジ部を有し、
前記ボディと前記シャフトのエッジ部は平行に形成されているのが好ましい。
【００１４】
この構成により、ボディのみならずシャフトのエッジ部をも路面に食い込ませることができ、より一層エッジ効果を高めることが可能となる。
【００１５】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
前記いずれかの構成のスタッドピンと、
トレッド部に形成され、前記スタッドピンが装着されるピン穴と、
を備え、
前記スタッドピンは、前記ボディのエッジ部がタイヤ蹴出側で、タイヤ周方向に直交するように配置されていることを特徴とするスタッドタイヤを提供する。
【００１６】
この構成により、走行開始時にタイヤ蹴出側でボディのエッジ効果を最大限に発揮させ、トラクション性能を向上させることができる。
【００１７】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
前記いずれかの構成のスタッドピンと、
トレッド部に形成され、前記スタッドピンが装着されるピン穴と、
を備え、
前記スタッドピンは、前記ボディのエッジ部がタイヤ踏込側で、タイヤ周方向に直交するように配置されていることを特徴とするスタッドタイヤを提供する。
【００１８】
この構成により、制動時に、タイヤ踏込側の前記ボディのエッジ部が路面に噛み込みやすくなり、エッジ効果を発揮して制動性能を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ボディにエッジ部を形成したので、凍結した路面に食い込み、適切なアイス性能を発揮させることができる。また、エッジ部以外の円弧状部はピン穴に沿ってガイドされるので、保持性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係るスタッドピンの斜視図である。
【図２】図１に示すスタッドピンの正面図である。
【図３】図１に示すスタッドピンの平面図である。
【図４】図１に示すスタッドピンを装着するタイヤのトレッド部の展開図である。
【図５】図４に示すピン穴の断面図である。
【図６】他の実施形態に係るスタッドピンの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「側」、「端」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致するものではない。
【００２２】
図１及び図２は、本実施形態に係るスタッドピン１を示す。スタッドピン１は、アルミニウム、アルミニウム合金等を成形加工等により形成したもので、ボディ２と、このボディ２の下方側に続くシャンク３と、さらにその下方側に続く台座部４と、ボディ２の上面中央部に設けられるシャフト５とで構成されている。
【００２３】
ボディ２は、ほぼ円柱状であるが、外周面の一部には軸心と平行な側面６が形成されている。これにより、少なくともボディ２の上端外縁部には、軸心に直交する直線と平行なボディ側エッジ部８ａと、それ以外の円弧状部８ｂとが形成される。
【００２４】
また、ボディ２の上面外縁部はテーパ面７で構成されている。テーパ面７は、スタッドピン１を空気入りタイヤ（スタッドタイヤ）に装着し、路面を走行した際、路面に接触する最初の領域となる。ここでは、ボディ側エッジ部８ａに形成されるテーパ面７が最初に路面に衝突する領域となる。したがって、ボディ側エッジ部８ａが路面に衝突する際、面当たりとなる。但し、路面に対して尖った部分が衝突しないようにできるのであれば、ここで言うテーパ面７には多少の湾曲面形状を含むものと解する。また、円弧状部８ｂには、円弧のみに限らず、複数の線分で繋がった多角形状の一部も含む。但し、線分の長さはボディ側エッジ部８ａよりも短い。
【００２５】
さらに、ボディ２では、平面視で、円柱部分の直径Ｌ１とボディ側エッジ部８ａの長さＬ２との関係は、１／４＜Ｌ２／Ｌ１＜３／４を満足するように設定されている。１／４以下では、接地時の部分的な接触圧が大きくなり過ぎ、３／４以上では、接地時に破損しやすくなる。
【００２６】
図３に示すように、台座部４は、平面視で、縦方向の最大長さａと横方向の最大長さｂがａ＞ｂを満足する縦長形状に形成されている。台座部４の縦方向の一端側には、ボディ２の側面６と平行な直線部９が形成されている。また、台座部４には、直線部９とは反対側に２つの傾斜部１０によって三角形状に突出する突出部１１が形成されている。ここでは、突出部１１は縦方向の中心線を挟んで左右対称である。そして、傾斜部１０が縦方向の中心線となす角度が、９０°未満となるように設定されている。特に、この角度は４５°であるのが好ましい。直線部９と各傾斜部１０とを結ぶ２箇所が円弧部１２となる。また、各部位の間は全て円弧面で接続され、エッジが形成されないようにしている。なお、台座部４の外縁部下面にはテーパ面１３が形成されている。
【００２７】
台座部４の形状は、ここで記載した形状に限定されず、円形、多角形等、平面視でボディ２よりも外径側に広がっているのであれば、種々の形態とすることができる。図６は、台座部４を平面視で円形とした例を示す。但し、前述のように、異形状に形成することにより、重量の増加を抑制しつつ、タイヤに装着した状態で、路面を走行した際のピン穴２６からの脱落を効果的に防止することが可能となっている。
【００２８】
シャフト５は、平面視奇数角形（ここでは、五角形）をした第１突部１４を備えている。第１突部１４の１つの辺（エッジ）を含む第１エッジ部１５は、ボディ２の側面６と平行な平面である。第１エッジ部１５は、ボディ側エッジ部８ａの長さよりも短く設定されている。また、第１エッジ部１５に隣接する両側の第２エッジ部１６及び第３エッジ部１７は、台座部４の円弧部分に対向している。さらに、第２エッジ部１６に隣接する第４エッジ部１８と、第３エッジ部１７に隣接する第５エッジ部１９は、台座部４の各傾斜部１０に対向している。
【００２９】
第１突部１４の上面には第２突部２０が形成されている。第２突部２０は平面視矩形状で、その長辺の一方が第１突部１４の第１エッジ部１５と平行な第６エッジ部２１となっている。但し、第２突部２０の他のエッジ部（第７エッジ部２２、第８エッジ部２３及び第９エッジ部２４）は第１突部１４の他のエッジ部とは延びる方向が相違している。
【００３０】
また、シャフト５は、その軸心がボディ２の軸心と合致するように設けられている。これにより、ボディ２の外縁からシャフト５までに全方位で十分な距離を確保することができる。また、第１突部１４に比べて第２突部２０のエッジ部の数を少なくしている。具体的に、第１突部１４では５箇所、第２突部２０では４箇所としている。さらにここでは、シャフト５の高さを０．５ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下としている。０．５ｍｍ未満では、シャフト５としての機能を十分に発揮できないからであり、２．５ｍｍを超えると、ボディ２よりも先にシャフト５が接地してしまい損傷しやすいからである。また、第１突部１４に対する第２突部２０の高さの比率を１０％以上、８０％以下としている。１０％未満では、第２突部２０のエッジ効果が不十分であり、８０％を超えると、第１突部１４のエッジ効果を十分に発揮できなくなる。
【００３１】
このようにシャフト５を２段で形成することにより、エッジ長さの総計を大きくすることができ、十分なエッジ効果を発揮させることができる。しかも、路面には第１突部１４と第２突部２０の種々の方向に延びるエッジが衝突することになり、直進方向のみならず、コーナリング時等、種々の方向に対してエッジ効果を発揮させることができる。なお、シャフト５は３段以上で構成することも可能である。
【００３２】
前記構成のスタッドピン１は、図４に示すように、スタッドタイヤのトレッド部２５に形成したピン穴２６に装着して使用する。ピン穴２６は、図５に示すように、同一内径の小径部２７と、その先端の拡径部２８とで構成されている。ピン穴２６へのスタッドピン１の装着作業は、ピン打ち込み装置（図示せず）によって自動的に行う。この場合、台座部４の形状を円形等の点対称な形状ではなく、前述のような縦長の異形状としているため、その方向を容易に把握してピン穴２６へと正確に装着することができる。ここでは、ボディ２の側面６（シャフト５の第１側面）がタイヤ蹴出側で、タイヤ周方向に直交してタイヤ幅方向に延びるように位置決めする。この状態では、トレッド部２５の表面からスタッドピン１のボディ２の上端部（テーパ面７）よりも上の部分が露出する。
【００３３】
このようにタイヤに装着されたスタッドピン１によれば、走行する際、まずボディ２の上端部分のボディ側エッジ部８ａが路面に衝突する。ボディ側エッジ部８ａは、十分な長さと面積を有する。このため、ボディ側エッジ部８ａが路面に衝突しても、路面への単位面積当たりの衝撃力を抑制することができる。この結果、ドライ路面を走行する場合であっても、路面割れ等の不具合を回避することが可能となる。また、凍結した路面（氷面）を走行する際、ボディ側エッジ部８ａが路面に噛み込み、優れた駆動力を発揮する。
【００３４】
続いて、シャフト５が路面に衝突する。この場合、ボディ２とシャフト５との間には十分な距離が確保されている。このため、路面にボディ２が衝突する前にシャフト５が衝突することが回避される。これにより、路面衝突時のシャフト５の損傷を防止することができる。
【００３５】
また、路面に衝突するシャフト５は、２段で構成され、周囲の尖った辺の方向が第１突部１４と第２突部２０とで１箇所を除いて相違している。したがって、そのエッジ効果を十分に発揮させることができる。すなわち、直進であれば、第１エッジ部１５が路面（氷面）に作用する。また、カーブを走行するコーナリング時であれば、第２エッジ部１６又は第３エッジ部１７が路面に対する横ずれを防止する。さらに、ブレーキを踏んだ際には、第４エッジ部１８及び第５エッジ部１９が路面に対して制動力を作用させる。
【００３６】
このとき、スタッドピン１には、ボディ２やシャフト５を介してピン穴２６から脱落させるような力が作用する。スタッドピン１では、ボディ２よりも小径となったシャンク３と、これに続くボディ２よりも大径となった台座部４とを備えており、その脱落が有効に防止される。
【００３７】
なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００３８】
前記実施形態では、タイヤの蹴出側に、ボディ側エッジ部８ａを、タイヤ周方向と直交してタイヤ幅方向に延びるように配置したが、タイヤの踏込側に配置するようにしてもよい。これによれば、ボディ側エッジ部８ａにより制動力を作用させやすくなる。
【００３９】
前記実施形態では、平面視で、台座部４をＸ軸を挟んで非対称に形成するようにしたが、軸心を中心とする円形状に形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１…スタッドピン
２…ボディ
３…シャンク
４…台座部
５…シャフト
６…側面
７…テーパ面
８ａ…ボディ側エッジ部（エッジ部）
８ｂ…円弧状部
９…直線部
１０…傾斜部
１１…突出部
１２…円弧部
１３…テーパ面
１４…第１突部
１５…第１エッジ部
１６…第２エッジ部
１７…第３エッジ部
１８…第４エッジ部
１９…第５エッジ部
２０…第２突部
２１…第６エッジ部
２２…第７エッジ部
２３…第８エッジ部
２４…第９エッジ部
２５…トレッド部
２６…ピン穴
２７…小径部
２８…拡径部
【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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