(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤのトレッド部のスタッドピン取付用孔に装着するためのスタッドピンであって、
一方向に延在し、前記スタッドピン取付用孔内に埋設されたときに、前記スタッドピン取付用孔の側面から押圧されることで前記スタッドピンを前記トレッド部に固定するように構成された埋設基部と、
前記埋設基部が延在する一方向の端部に接続され、前記埋設基部が前記スタッドピン取付用孔内に埋設された状態で前記トレッド部から突出して路面と接触するように構成された先端部と、
を有し、
前記先端部は、
前記埋設基部の延在方向に対して垂直な先端面と、
前記先端面から前記埋設基部に向かって延び、前記先端面とのなす角が鈍角となる傾斜側面と、
前記傾斜側面と隣接し、前記先端面又は前記傾斜側面から前記埋設基部に向かって延び、前記先端面に対して垂直な側面と、
を有し、
前記埋設基部と前記先端部との接続部分の、前記埋設基部の延在方向と直交する平面による断面積は、前記先端面の面積に比べて大きい、ことを特徴とするスタッドピン。
【請求項２】
前記先端部は、
前記先端面の縁のうち、対向する１対の第１の縁部から前記埋設基部に延び、前記先端面とのなす角が鈍角となる１対の前記傾斜側面と、
前記先端面の縁のうち、前記１対の第１の縁部同士を接続する１対の第２の縁部から前記埋設基部に延びる１対の前記垂直な側面と、
を有する、請求項１に記載のスタッドピン。
【請求項３】
前記先端面は長方形形状であり、
前記傾斜面は、前記先端面の短手方向の一対の辺から前記埋設基部に延び、
前記垂直な側面は、前記先端面の長手方向の一対の辺から前記埋設基部に延びる、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４】
前記先端面は、前記先端面の縁のうち、対向する１対の第１の縁部および前記１対の第１の縁部同士を接続する１対の第２の縁部を有し、
前記先端部は、
前記１対の第１の縁部から前記埋設基部に延びる１対の第１傾斜側面と、
前記１対の第２の縁部から前記埋設基部に延びる１対の第２傾斜側面と、
前記第１傾斜側面又は前記第２傾斜側面の前記先端面に対して傾斜した辺から前記埋設基部に延びる前記垂直な側面と、
を有し、
前記埋設基部と前記先端部の接続部分の、前記埋設基部の延在方向と直交する平面による切断面の形状は、十字形状である、請求項１に記載のスタッドピン。
【請求項５】
空気入りタイヤのトレッド部のスタッドピン取付用孔に装着するためのスタッドピンであって、
一方向に延在し、前記スタッドピン取付用孔内に埋設されたときに、前記スタッドピン取付用孔の側面から押圧されることで前記スタッドピンを前記トレッド部に固定するように構成された埋設基部と、
前記埋設基部が延在する一方向の端部に接続され、前記埋設基部が前記スタッドピン取付用孔内に埋設された状態で前記トレッド部から突出して路面と接触するように構成された先端部と、
を有し、
前記先端部は前記埋設基部の延在方向に対して垂直な先端面を有し、
前記埋設基部と前記先端部との接続部分の、前記埋設基部の延在方向と直交する平面による断面積は、前記先端面の面積に比べて大きく、
前記先端面は四角形状であり、前記埋設基部と前記先端部の接続部分の、前記埋設基部の延在方向と直交する平面による切断面の形状は、十字形状であり、
前記先端面の４つの各辺から前記十字形状の４つの各端部まで延びる４つの傾斜側面を有する、ことを特徴とするスタッドピン。
【請求項６】
前記埋設基部は、前記先端部側から順に、胴体部と、前記胴体部よりも最大外径が小さいシャンク部と、前記胴体部および前記シャンク部よりも最大外径が大きい底部とを備え、
前記胴体部は外周側面に複数の凹部を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のスタッドピン。
【請求項７】
空気入りタイヤのトレッド部のスタッドピン取付用孔に装着するためのスタッドピンであって、
一方向に延在し、前記スタッドピン取付用孔内に埋設されたときに、前記スタッドピン取付用孔の側面から押圧されることで前記スタッドピンを前記トレッド部に固定するように構成された埋設基部と、
前記埋設基部が延在する一方向の端部に接続され、前記埋設基部が前記スタッドピン取付用孔内に埋設された状態で前記トレッド部から突出して路面と接触するように構成された先端部と、
を有し、
前記先端部は凹多角錐台形状であり、前記埋設基部の延在方向に対して垂直な凹多角形状の先端面と、
前記先端面の各辺から前記埋設基部に延びる傾斜側面により形成され、周方向に離間した４つの凹部とを有し、
前記埋設基部と前記先端部の接続部分の、前記埋設基部の延在方向と直交する平面による切断面の形状は、全体として十字形状の凹多角形であり、
前記切断面の断面積は、前記先端面の面積に比べて大きく、
前記埋設基部は、前記先端部側から順に、胴体部と、前記胴体部よりも最大外径が小さいシャンク部と、前記胴体部および前記シャンク部よりも最大外径が大きい底部とを備え、
前記胴体部の、前記埋設基部の延在方向と直交する平面による切断面の形状は略四角形状であり、
前記胴体部は、外周側面に周方向に離間し、かつ前記埋設基部の延在方向の全長にわたって延在する４つの凹部を有し、
前記底部の、前記埋設基部の延在方向と直交する平面による切断面の形状は略四角形状であり、
前記底部は、外周側面に周方向に離間し、かつ前記埋設基部の延在方向の全長にわたって延在するた４つの凹部を有し、
前記先端部の凹部、前記胴体部の凹部および前記底部の凹部はスタッドピンの中心軸に対して同一方向に配置されるように設けられている、ことを特徴とするスタッドピン。
【請求項８】
前記先端面の面積Ｓ1に対する前記接続部分の前記断面積Ｓ2の面積比率Ｓ2／Ｓ1は、１．２５以上７．５以下である、請求項１〜７のいずれか一項に記載のスタッドピン。
【請求項９】
前記傾斜側面の前記埋設基部の平面に対する傾斜角度は３０〜６０度である、請求項１〜８のいずれか一項に記載のスタッドピン。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のスタッドピンを、前記スタッドピン取付用孔に装着したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項１１】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のスタッドピンを、前記垂直な側面の少なくとも１つがタイヤ周方向と平行となるように、前記スタッドピン取付用孔に装着したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤのトレッド部に装着されるスタッドピン及びこのスタッドピンを装着した空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の氷雪路用タイヤでは、タイヤのトレッド部にスタッドピンが装着され、氷上路面においてグリップが得られるようになっている。
一般のスタッドピンは、トレッド部に設けられたスタッドピン取付用孔に埋め込まれる。スタッドピン取付用孔にスタッドピンを埋め込むとき、スタッドピン取付用孔の孔径を拡張し、この状態のスタッドピン取付用孔にスタッドピンを挿入することで、スタッドピンがスタッドピン取付用孔にきつく埋め込まれる。これにより、タイヤ転動中に路面から受ける制駆動力や横力によるスタッドピンのスタッドピン取付用孔からの抜け落ちを防いでいる。【０００３】
氷上の引っかき力の向上および軽量化を実現するタイヤ用スパイク（スタッドピン）が知られている（特許文献１）。当該スタッドピンは、中心軸に沿った方向の一端面側からタイヤのトレッド面に形成された有底孔に嵌め込まれてトレッド面に取り付けられる柱体と、前記柱体の中心軸に沿った方向の他端面より前記中心軸に沿った方向に突出するピンとを備える。前記ピンは、前記柱体の他端面より突出して前記柱体の中心軸に沿った方向に延長する円柱体の他端面と周面とに跨る部分を除去した窪み部を備えた異形柱体に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１１７９６２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、スタッドピンを用いた氷雪路用タイヤは、氷上路面のみならず、コンクリート路面やアスファルト路面上をも転動する場合がある。コンクリート路面やアスファルト路面は氷上路面に比べて表面が硬い。これらの表面が硬い路面から受ける力によって制駆動時やコーナリング時に多くのスタッドピンがタイヤから抜ける場合がある。【０００６】
本発明は、空気入りタイヤの氷上性能を向上しつつ、コンクリート路面やアスファルト路面を走行時に抜けるスタッドピンの数をより一層低減するために、空気入りタイヤから抜け難いスタッドピン、および、このスタッドピンが装着された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】
【０００７】
本発明の一態様は、空気入りタイヤのトレッド部のスタッドピン取付用孔に装着されるスタッドピンである。当該スタッドピンは、一方向に延在し、前記スタッドピン取付用孔内に埋設されたときに、前記スタッドピン取付用孔の側面から押圧されることで前記スタッドピンを前記トレッド部に固定するように構成された埋設基部と、前記埋設基部が延在する一方向の端部に接続され、前記埋設基部が前記スタッドピン取付用孔内に埋設された状態で前記トレッド部から突出して路面と接触するように構成された先端部と、を有する。前記先端部は前記埋設基部の延在方向に対して垂直な先端面を有し、前記埋設基部と前記先端部との接続部分の、前記埋設基部の延在方向と直交する平面による断面積は、前記先端面の面積に比べて大きい。【０００８】
ここで、前記先端面の面積Ｓ1に対する前記接続部分の前記断面積Ｓ2の面積比率Ｓ2／Ｓ1は、１．２５以上７．５以下であることが好ましい。【０００９】
前記埋設基部は、前記先端部が突出する平面を有し、前記先端部は、前記先端面から前記埋設基部に延びる傾斜側面を有し、前記傾斜側面の前記埋設基部の平面に対する傾斜角度は３０〜６０度であることが好ましい。【００１０】
前記先端面の形状は、多角形形状であることが好ましい。例えば、三角形形状、四角形形状、五角形形状等であることが好ましい。特に、前記先端面の形状は、４×ｎ角形形状（ｎは自然数。例えば四角形形状、八角径形状、十二角形形状、…等。）であることが好ましい。先端面の形状を４×ｎ角形形状とすることで、例えばタイヤ周方向に配置された辺およびタイヤ幅方向に配置される辺によりタイヤの制動性能を高めることができる。
また、前記先端面の形状は、凹多角形形状であることが好ましい。ここで、凹多角形とは、少なくともいずれか１つの内角が１８０度を超える多角形であり、例えば、十字形状や星形多角形状である。凹多角形の頂点は４ｎ個（ｎは自然数）であることが好ましい。
なお、多角形の角部は丸みを帯びていてもよい。また、多角形の辺の一部又は全部が弧になっていてもよい。【００１１】
前記先端部は多角錐台形状であることが好ましい。例えば、三角錐台形状、五角錐台形状等であることが好ましい。
特に、前記先端部は四角錐台形状であることが好ましい。【００１２】
先端部は長方形形状であり、対向する２辺から前記埋設基部に延びる１対の傾斜側面を有することが好ましい。多角形の角部は丸みを帯びていてもよい。また、多角形の辺の一部又は全部が弧になっていてもよい。先端部の長方形形状の短手方向の辺から前記埋設基部に延びる１対の傾斜側面を有することが好ましい。長方形形状の長手方向がタイヤ周方向と一致するようにスタッドピン取付用孔に取り付けられることが好ましい。この構成により、傾斜面がタイヤ周方向を向くことでスタッドピンに作用するモーメントを低減することができる一方、長手方向の辺によりタイヤ幅方向の力に対する制動性能を高めることができる。【００１３】
前記先端面は四角形状であり、前記埋設基部と前記先端部の接続部分の、前記埋設基部の延在方向と直交する平面による切断面の形状は、十字形状であり、
前記先端面の４つの各辺から前記十字形状の４つの各端部まで延びる４つの傾斜側面を有することが好ましい。４つの傾斜側面のうち、１対の傾斜側面はタイヤ周方向を向くように配置され、他の１対の傾斜側面はタイヤ幅方向を向くように配置されることが好ましい。【００１４】
前記先端面の形状、および、前記埋設基部と前記先端部の接続部分の、前記埋設基部の延在方向と直交する平面による切断面の形状は、十字形状であり、
前記先端面の十字形状の４つの各端部から前記埋設基部まで延びる４つの傾斜側面を有することが好ましい。４つの傾斜側面のうち、１対の傾斜側面はタイヤ周方向を向くように配置され、他の１対の傾斜側面はタイヤ幅方向を向くように配置されることが好ましい。【００１５】
前記埋設基部は、前記先端部側から順に、胴体部と、前記胴体部よりも最大外径が小さいシャンク部と、前記胴体部および前記シャンク部よりも最大外径が大きい底部とを備え、
前記胴体部は外周側面に複数の凹部を有することが好ましい。【００１６】
前記先端部は凹多角錐台形状であり、周方向に離間した４つの凹部を有し、
前記先端面、および、前記埋設基部と前記先端部の接続部分の、前記埋設基部の延在方向と直交する平面による切断面の形状は、全体として十字形状の凹多角形であり、
前記埋設基部は、前記先端部側から順に、胴体部と、前記胴体部よりも最大外径が小さいシャンク部と、前記胴体部および前記シャンク部よりも最大外径が大きい底部とを備え、
前記胴体部は外周側面に周方向に離間した４つの凹部を有し、
前記先端部の凹部と前記胴体部の凹部はスタッドピンの中心軸に対して同一方向に配置されるように設けられていることが好ましい。
また、前記底部は外周側面に周方向に離間した４つの凹部を有し、
前記先端部の凹部と前記底部の凹部はスタッドピンの中心軸に対して同一方向に配置されるように設けられていることが好ましい。【００１７】
また、本発明の一態様は、空気入りタイヤである。当該空気入りタイヤでは、前記スタッドピンが、空気入りタイヤのトレッド部の前記スタッドピン取付用孔に装着される。
【発明の効果】
【００１８】
上述の態様によれば、空気入りタイヤの氷上性能を向上しつつ、空気入りタイヤから抜け難いスタッドピンを提供することができる。また、従来に比べて抜け落ちるスタッドピンの数が少なく、氷上性能が向上するスタッドピンを装着した空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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】本発明の第１の実施形態のスタッドピン５０Ａの外観斜視図である。
【図４】トレッド部に装着されたスタッドピン５０Ａの側面図である。
【図５】従来のスタッドピン１５０に路面Ｓから作用する力を説明するための模式図である。
【図６】スタッドピン５０Ａに路面Ｓから作用する力を説明するための模式図である。
【図７】本発明の第２の実施形態のスタッドピン５０Ｂの外観斜視図である。
【図８】本発明の第３の実施形態のスタッドピン５０Ｃの外観斜視図である。
【図９】本発明の第４の実施形態のスタッドピン５０Ｄの外観斜視図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態のスタッドピン５０Ｅの外観斜視図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態のスタッドピン５０Ｆの外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（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 2012（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。
【００２１】
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（両回転方向）をいう。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う。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方向をいう。タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸方向に平行な方向をいう。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から離れる両方の方向をいう。
【００２２】
（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とを有する。タイヤ１０は、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。
【００２３】
図１に示すタイヤ１０では、カーカスプライ層１２は、一対の円環状のビードコア１６の間にトロイダル形状に巻いたカーカスプライ材１２ａ，１２ｂを含む。カーカスプライ材１２ａ，１２ｂは、有機繊維をゴムで被覆してなる。カーカスプライ層１２は、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。ベルト材１４ａ，１４ｂ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る。下層のベルト材１４ａのタイヤ幅方向の幅は上層のベルト材１４ｂの幅に比べて広い。ベルト材１４ａのスチールコードと、ベルト材１４ｂのスチールコードとは、タイヤ周方向に対して互いに逆方向に傾斜し、互いに交錯する。ベルト層１４は、タイヤ１０とリムとで囲まれるタイヤ空洞領域に充填される空気の圧力によるカーカスプライ層１２の膨張を抑制する。
【００２４】
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が設けられる。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が形成されている。
トレッドゴム部材１８は、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との２層のゴム部材からなる。
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が設けられる。リムクッションゴム部材２４はタイヤ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の周りに巻きまわしたカーカスプライ層１２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面を覆うベルトカバー層２８を備える。ベルトカバー層２８は、有機繊維をゴムで被覆してなる。
【００２５】
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。
【００２６】
（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。図２では、トレッド部に装着されるスタッドピンは省略されている。スタッドピン（図３参照）は、図２に示されるピン取付用孔に装着される。
【００２７】
トレッドパターン３０は、複数の第１傾斜溝３１と、複数の第１ラグ溝３２と、複数の第２傾斜溝３３と、複数の第３傾斜溝３４と、第２ラグ溝３５と、第４傾斜溝３６とを備えている。図２において、符号ＣＬはタイヤのセンターラインを示す。
【００２８】
第１傾斜溝３１は、タイヤ周方向に複数設けられている。各第１傾斜溝３１は、センターラインＣＬから離間した位置を開始端とし、開始端からタイヤ回転方向Ｃと反対方向に向かうとともに、タイヤ幅方向外側に向かって傾斜して延びている。第1傾斜溝３１は、タイヤ幅方向外側に向かって溝幅が徐々に広くなり、開始端に向かって溝幅が徐々に狭くなる形状をしている。
【００２９】
第１ラグ溝３２は、タイヤ周方向に複数設けられている。各第１ラグ溝３２は、第１傾斜溝３１のそれぞれのタイヤ幅方向外側端部からタイヤ回転方向Ｃと反対方向に向かうとともに、タイヤ幅方向外側に向かって傾斜して接地端よりもタイヤ幅方向外側まで延びている。
【００３０】
第２傾斜溝３３は、タイヤ周方向に複数設けられている。各第２傾斜溝３３は、第１傾斜溝３１のそれぞれのタイヤ幅方向外側端部からタイヤ回転方向Ｃと反対方向に向かうとともに、タイヤ幅方向内側に向かって傾斜して、隣接する他の第１傾斜溝３１まで延在している。
【００３１】
第３傾斜溝３４は、タイヤ周方向に複数設けられている。各第３傾斜溝３４は、第１ラグ溝３２のそれぞれの途中からタイヤ回転方向Ｒと反対方向に向かうとともに、タイヤ幅方向外側に向かって傾斜して延びている。第３傾斜溝３４は、タイヤ幅方向外側に向かって溝幅が徐々に狭くなり、タイヤ幅方向内側に向かって溝幅が徐々に広くなる形状をしている。
【００３２】
第２ラグ溝３５は、タイヤ周方向に隣接する２つの第１ラグ溝３２の間に、第１傾斜溝３１および第２傾斜溝３３と交差しない範囲で、第１ラグ溝３２と平行に延在している。
【００３３】
第３傾斜溝３４は、第２ラグ溝３５を突き抜けて延びている。第２ラグ溝３５の第３傾斜溝３４との交差部よりもタイヤ幅方向内側の部分３５ａの幅は、第３傾斜溝３４との交差部よりもタイヤ幅方向外側の部分３５ｂの幅よりも狭い。
第４傾斜溝３６は、第1傾斜溝３１の途中から、タイヤ周方向の一方向に向かうとともに、タイヤ幅方向内側に傾斜して延在している。
【００３４】
第１傾斜溝３１、第１ラグ溝３２、第２傾斜溝３３及びトレッド接地端により囲まれる陸部４１には、サイプ４３が設けられている。第１傾斜溝３１および第２傾斜溝３３よりもタイヤ幅方向内側の陸部４２には、サイプ４４が設けられている。サイプ４４はタイヤ幅方向とほぼ平行に延在している。サイプ４３はサイプ４４に対して傾斜している。サイプ４３がサイプ４４に対して傾斜していることで、タイヤ１０の旋回性能を高めることができる。
【００３５】
図２に示すように、第１傾斜溝３１、第１ラグ溝３２、第２傾斜溝３３及びトレッド接地端により囲まれる陸部４１には、スタッドピン取付用孔４５が設けられている。スタッドピン取付用孔４５に後述するスタッドピン５０Ａが装着されることで、タイヤ１０はスタッドタイヤとして機能し、氷上制動、氷上旋回といった氷上性能が高まる。
【００３６】
（スタッドピン）
図３は、本発明の第１の実施形態のスタッドピン５０Ａの外観斜視図である。図４は、トレッド部のトレッドゴム部材１８に設けられたスタッドピン取付用孔４５に装着されたスタッドピン５０Ａの側面図である。
スタッドピン５０Ａは、埋設基部５２と、先端部６０Ａと、を主に有する。埋設基部５２は、装着される空気入りタイヤのトレッド部内に埋設される。埋設基部５２の側面がスタッドピン取付用孔４５の側面からトレッドゴム部材１８に押圧されることによりスタッドピン５０Ａがトレッド部に固定される。スタッドピン５０Ａは、埋設基部５２及び先端部６０Ａが、方向Ｘに沿ってこの順に形成されている。なお、方向Ｘは、埋設基部５２の先端部６０に向けて延びる延在方向であり、スタッドピン５０Ａをスタッドピン取付用孔４５に装着したときに、トレッド部のトレッド面に対する法線方向と一致する。
埋設基部５２は、底部５４と、シャンク部５６と、胴体部５８と、を有する。底部５４、シャンク部５６、および胴体部５８は、方向Ｘに沿ってこの順に形成されている。
【００３７】
底部５４は、先端部６０Ａと反対側の端部に位置している。底部５４は円盤形のフランジ状である。底部５４は、スタッドピン５０Ａが路面から受ける力によりスタッドピン５０Ａがスタッドピン取付用孔４５内で回転することを防止する。
【００３８】
シャンク部５６は、胴体部５８と底部５４とを接続する。シャンク部５６は円錐台形状である。シャンク部５６の径は底部５４および胴体部５８の最大外径よりも小さい。このため、シャンク部５６は胴体部５８および底部５４に対して凹んでおり、底部５４および胴体部５８がフランジ形状を成している。
【００３９】
胴体部５８は円筒形状である。胴体部５８はシャンク部５６と先端部６０Ａとの間に位置する。胴体部５８は先端部６０Ａと接続されたフランジ状の部分である。胴体部５８は、タイヤ１０に装着されるとき、上端面５８ａをトレッド面と略面一に露出させた状態でトレッドゴム部材１８内に埋設される。
【００４０】
図４に示すように、先端部６０Ａは、トレッド部に装着された状態でトレッド面から突出する。先端部６０Ａは、路面と接触し、または氷を引っ掻く部分である。先端部６０Ａは、埋設基部５２の上端面５８ａから円錐台形状に突出した部分である。先端部６０Ａは埋設基部５２の延在方向（方向Ｘ）に対して垂直な先端面６０ａ（方向Ｘ側の端面）を有する。先端部６０Ａは、先端面６０ａの外周部から埋設基部５２の上端面５８ａに延びる傾斜側面６０ｂを有している。傾斜側面６０ｂの、胴体部５８の上端面５８ａに対する傾斜角度θは鋭角であり、３０〜６０度であることが好ましい。本発明の実施形態においては、後述するように、傾斜側面６０ｂが路面から受ける垂直抗力によりスタッドピン５０Ａに作用するモーメントを低減させることで、スタッドピン５０Ａのトレッド部からの抜けを抑制している。
【００４１】
先端部６０Ａは、埋設基部５２と同じ金属材料で作られてもよく、異なる金属材料でつくられてもよい。例えば、埋設基部５２および先端部６０Ａがアルミニウムで構成されてもよい。また、埋設基部５２はアルミニウムで構成され、先端部６０Ａはタングステンカーバイドで構成されてもよい。埋設基部５２と先端部６０Ａとが異なる金属材料で構成される場合、先端部６０Ａに設けられた図示されない突出部を埋設基部５２の胴体部５８の上端面５８ａに形成された図示されない穴に打ち込んで嵌合させることにより、先端部６０Ａを埋設基部５２に固定することができる。
【００４２】
先端面６０ａの形状は円形である。埋設基部５２と先端部６０Ａとの接続部分を、方向Ｘと直交する平面により切断したときの断面の形状は円形である。図４に示すように、先端面６０ａの半径ｒ１よりも、接続部分の断面の半径ｒ２のほうが大きい。したがって、先端面６０ａの面積をＳ1とし、埋設基部５２と接続する先端部６０Ａの接続部分を、方向Ｘと直交する方向に切断したときの断面積をＳ2とすると、Ｓ2＞Ｓ1である。このため、先端部６０Ａのタイヤ周方向側の側面が、タイヤ周方向に対して傾斜する。このため、以下に説明するように、先端部６０Ａが路面から受ける力によって作られるモーメントを低減することができ、スタッドピン５０Ａのトレッド部からの抜けを低減することができる。
【００４３】
図５は従来のスタッドピン１５０の先端部１６０が路面Ｓを引っ掻く状態を示す模式図である。従来の先端部１６０の側面は先端面１５８ａと垂直である。このため、先端部１６０を方向Ｘと直交する方向に切断したときの切断面の面積は、切断位置に関わらず一定である。先端部１６０の側面が路面Ｓから力Ｆ１を受けるとき、この力Ｆ１によって底部１５４の端点Ｃを中心としてスタッドピン１５０が回転し、スタッドピン取付用孔４５から抜けようとする。このとき端点Ｃから力Ｆ１までの距離（ベクトル）をＲ１とすると、端点Ｃの周りに働くモーメントＮ１は
Ｎ１＝Ｒ１×Ｆ１
で表される。モーメントＮ１が大きくなるほど、スタッドピンがトレッド部から抜け落ちやすくなる。
【００４４】
図６は本実施形態のスタッドピン５０Ａの先端部６０Ａが路面Ｓを引っ掻く状態を示す模式図である。本実施形態のスタッドピン５０Ａでは、先端部６０Ａの傾斜側面６０ｂが、上端面５８ａに対して傾斜している。このため、傾斜側面６０ａが路面Ｓから受ける力Ｆ１は、垂直抗力Ｆ２と、傾斜側面６０ｂと路面Ｓとの静止摩擦力Ｆ３とに分解される。
ここで、傾斜側面６０ｂと上端面５８ａとのなす角をθとすると、
Ｆ２＝Ｆ１ｓｉｎθ
となる。
また、力Ｆ１の傾斜側面６０ｂに沿った分力Ｆ１ｃｏｓθが傾斜側面６０ｂと路面Ｓとの最大静止摩擦力以下の範囲では、摩擦力Ｆ３は分力Ｆ１ｃｏｓθに等しくなる。すなわち、
Ｆ３＝Ｆ１ｃｏｓθ
となる。
【００４５】
ここで、力Ｆ１により端点Ｃの周りに働くモーメントＮ１は、垂直抗力Ｆ２により端点Ｃの周りに働くモーメントＮ２と、摩擦力Ｆ３により端点Ｃの周りに働くモーメントＮ３とに分解される。このとき、
Ｎ１＝Ｎ２＋Ｎ３
が成立する。
端点Ｃから垂直抗力Ｆ２までの距離（ベクトル）をＲ２とすると、垂直抗力Ｆ２によって、端点Ｃに働くモーメントＮ２は
Ｎ２＝Ｒ２×Ｆ２
となる。端点Ｃから摩擦力Ｆ３までの距離（ベクトル）をＲ３とすると、摩擦力Ｆ３によって、端点Ｃに働くモーメントＮ３は
Ｎ３＝Ｒ３×Ｆ３
となる。
【００４６】
一方、力Ｆ１が大きくなり、分力Ｆ１ｃｏｓθが最大摩擦力を超える範囲では、傾斜側面６０ｂが路面Ｓに対して僅かに滑る。なお、傾斜側面６０ｂが路面Ｓに対する滑り量は、傾斜側面６０ｂのタイヤ周方向の長さに比べて僅かである。このときの摩擦力Ｆ４は
Ｆ４＝μＦ２＝μＦ１ｓｉｎθ（＜Ｆ３）
となる。ここで、μは路面Ｓと傾斜側面６０ｂとの動摩擦係数である。
【００４７】
しかし、力Ｆ１が大きくなり、分力Ｆ１ｃｏｓθが最大摩擦力を超えると、上述のように摩擦力Ｆ４が力Ｆ１の傾斜側面６０と平行な分力（Ｆ３＝Ｆ１ｃｏｓθ）よりも小さくなる。
摩擦力Ｆ４によって端点Ｃに働くモーメントＮ４は
Ｎ４＝Ｒ３×Ｆ４であるため、Ｎ４＜Ｎ３となる。よって、
Ｎ２＋Ｎ４＜Ｎ２＋Ｎ３＝Ｎ１
となる。
したがって、スタッドピン５０Ａが抜ける程に大きな力が作用するときは、分力Ｆ１ｃｏｓθは最大摩擦力を超えるので、路面から受ける力によるモーメントＮ２＋Ｎ４を、従来のスタッドピン１５０が受けるモーメントＮ１と比較して低減することができ、スタッドピン５０Ａのトレッド部からの抜けを低減することができる。
【００４８】
なお、面積比率Ｓ2／Ｓ1は、１．２５以上７．５以下であることが好ましい。Ｓ１は、２．５ｍｍ２以上７．０ｍｍ２以下であることが好ましい。上端面５８ａから先端面６０ａまでの高さは、０．８ｍｍ〜１．５ｍｍであることが好ましい。この場合に面積比率Ｓ2／Ｓ1を１．２５よりも小さくすると、先端部６０Ａが路面から受ける力によりスタッドピン５０Ａに作用するモーメントが大きくなり、スタッドピン５０Ａがトレッドゴム部材１８から抜け落ちやすくなる。一方、Ｓ2／Ｓ1を７．５よりも大きくするためには、Ｓ１を小さくする必要があり、Ｓ１が小さいと先端部６０Ａが路面と接触することで得られる引っ掻き力が不充分になる。先端部６０Ａと路面との接触により充分な引っ掻き力を得るために、Ｓ2／Ｓ1を３．０よりも小さくすることがより好ましい。
ここで、先端面６０ａの縁は面取りされて丸くなっている場合がある。この場合、先端面６０ａの面積Ｓ１は、埋設基部５８の上端面５８ａから突出する先端部６０Ａの最大高さの９５％以上の高さを有する部分の面積をいう。
また、θは鋭角であることが好ましく、３０〜６０度であることが好ましい。θが３０度未満であると、先端部６０Ａが路面と接触することで得られる引っ掻き力が小さくなる。一方、θが６０度よりも大きいと、先端部６０Ａが路面から受ける力によりスタッドピン５０Ａに作用するモーメントが大きくなる。
【００４９】
このように、本発明の実施形態に係るスタッドピン５０Ａによれば、路面から受ける力によりスタッドピン５０Ａに作用するモーメントを、従来よりも低減することができ、スタッドピン５０Ａのトレッド部からの抜けを低減することができる。
【００５０】
図７は本発明の第２の実施形態に係るスタッドピン５０Ｂの斜視図である。本実施形態のスタッドピン５０Ｂの埋設基部５２の形状は第１の実施形態に係るスタッドピン５０Ａと同様であるが、先端部６０Ｂの形状が先端部６０Ａの形状と異なる。
先端部６０Ｂの形状は、四角錐台形状である。先端部６０Ｂは、埋設基部５２の延在方向（方向Ｘ）に対して垂直な先端面６０ａ（方向Ｘ側の端面）と、先端面６０ａの各辺から胴体部５８の上端面５８ａまで傾斜して延在する４つの傾斜側面６０ｂとを有する。４つの傾斜側面６０ｂの傾斜角度は全て同一であってもよいし、それぞれ独立に傾斜角度を変更してもよい。先端面６０ａの対向する１対の辺から延在する１対の傾斜側面６０ｂの延在方向がタイヤ周方向に一致するようにスタッドピン５０Ｂをスタッド部に装着してもよい。
【００５１】
先端面６０ａの面積をＳ1とし、埋設基部５２と先端部６０Ｂとの接続部分を、方向Ｘと直交する平面により切断したときの断面積をＳ2とすると、Ｓ2＞Ｓ1である。このため、第１の実施形態の先端部６０Ａと同様に、タイヤ周方向側の側面が、タイヤ周方向に対して傾斜する。このため、第１の実施形態の先端部６０Ａと同様に、先端部６０Ｂが路面から受ける垂直抗力のモーメントを低減することができ、スタッドピン５０Ｂのトレッド部からの抜けを低減することができる。
なお、先端部６０Ｂの形状は、円錐台形状や四角錐台形状に限らず、三角錐台形状や五角錐台形状等、埋設基部５２の延在方向（方向Ｘ）に対して垂直な断面積が接続部分から先端に行くにしたがって小さくなるような多角錐台形状としてもよい。
【００５２】
図８は本発明の第３の実施形態に係るスタッドピン５０Ｃの斜視図である。本実施形態のスタッドピン５０Ｃの埋設基部５２の形状は第１の実施形態に係るスタッドピン５０Ａと同様であり、先端部６０Ｃの形状が異なる。
本実施形態に係るスタッドピン５０Ｃの先端部６０Ｃの先端面６０ａは、長方形形状である。埋設基部５２と先端部６０Ｃとの接続部分を、方向Ｘと直交する平面により切断したときの切断面の形状は、長方形の形状である。先端部６０Ｃの長手方向および方向Ｘと垂直な方向から見た先端部６０Ｃの形状は、台形形状である。先端部６０Ｃの先端面６０ａの形状は、長方形の形状であり、短手方向の１対の辺が外側に凸となるように湾曲していもよい。この短手方向の１対の辺から胴体部５８の上端面５８ａまでタイヤ周方向へ傾斜して２つの傾斜側面６０ｂが延在している。傾斜側面６０ｂは、先端面６０ａと上端面５８ａとの間に傾斜して延在する側辺を有する。この側辺、および、先端面６０ａの長手方向の１対の辺と、上端面５８ａとの間に、先端部６０Ｃは台形形状の側面６０ｄを有する。側面６０ｄは上端面５８ａに対して略垂直であってもよいし、傾斜側面６０ｂと同様に上端面５８ａに対して傾斜していてもよい。スタッドピン５０Ｃは、側面６０ｄの延在方向、すなわち、長方錐台形状の先端部６０Ｃの底面（埋設基部５２と先端部６０Ｃとの接続部分を、方向Ｘと直交する平面により切断したときの切断面）の長手方向がタイヤ周方向と一致するようにスタッドピン取付用孔に取り付けられることが好ましい。すなわち、１対の傾斜側面６０ｂがタイヤ周方向を向くようにスタッドピン５０Ｃをトレッド部に取り付けることが好ましい。これにより、傾斜側面６０ｂが路面から受ける力によりスタッドピン５０Ｃに作用するモーメントを、従来よりも低減することができ、スタッドピン５０Ｃのトレッド部からの抜けを低減することができる。
【００５３】
本実施形態においても、先端面６０ａの面積をＳ1とし、埋設基部５２と先端部６０Ｃとの接続部分を、方向Ｘと直交する平面により切断したときの断面積をＳ2とすると、Ｓ2＞Ｓ1である。さらに、先端部６０Ｃをタイヤ幅方向から見ると台形形状であり、先端部６０Ｃのタイヤ周方向側の側面が、タイヤ周方向に対して傾斜している。したがって、この傾斜した側面が路面から受ける垂直抗力のモーメントを低減することができ、スタッドピン５０Ｃのトレッド部からの抜けを低減することができる。
【００５４】
図９は本発明の第４の実施形態に係るスタッドピン５０Ｄの斜視図である。本実施形態のスタッドピン５０Ｄでは、埋設基部５２の形状は第１の実施形態に係るスタッドピン５０Ａと同様であるが、先端部６０Ｄの形状が異なる。
先端部６０Ｄの先端面６０ａの形状は、外側に凸となるように湾曲した各辺を有する略四角形状である。先端面６０ａの各辺から胴体部５８の上端面５８ａまで胴体部５８の外周方向へ傾斜して４つの傾斜側面６０ｂが延在している。先端部６０Ｄはタイヤ径方向から見て全体として略十字形状に形成されている。埋設基部５２と先端部６０Ｄとの接続部分を、方向Ｘと直交する平面により切断したときの切断面の形状は、全体として十字形状の凹多角形である。４つの傾斜側面６０ｂの傾斜角度は全て同一であってもよいし、それぞれ独立に傾斜角度を変更してもよい。先端面６０ａの対向する１対の辺から延在する１対の傾斜側面６０ｂの延在方向がタイヤ周方向に一致するようにスタッドピン５０Ｂをスタッド部に装着してもよい。これにより、傾斜側面６０ｂが路面から受ける力よりスタッドピン５０Ｄに作用するモーメントを、従来よりも低減することができ、スタッドピン５０Ｄのトレッド部からの抜けを低減することができる。
【００５５】
傾斜側面６０ｂの、先端面６０ａと上端面５８ａとの間に傾斜して延在する側辺から、上端面５８ａまで延在する側面６０ｄが形成され、隣接する側面６０ｄ同士により凹部６０ｃが形成されている。側面６０ｄは上端面５８ａに対して略垂直に設けてもよいし、傾斜側面６０ｂと同様に、上端面５８ａに対して傾斜させてもよい。凹部６０ｃを形成することで、先端部６０Ｄの路面を引っ掻くエッジを増やすことができ、スタッドピン５０Ｄが路面から受ける引っ掻き力を増やすことができる。
【００５６】
本実施形態においても、先端部６０Ｄの先端面の面積をＳ1とし、埋設基部５２と先端部６０Ｄとの接続部分を、方向Ｘと直交する平面により切断したときの断面積をＳ2とすると、Ｓ2＞Ｓ1である。このため、先端部６０Ｄのタイヤ周方向側の側面が、タイヤ周方向に対して傾斜する。したがって、第１の実施形態に係るスタッドピン５０Ａと同様に、先端部６０Ｄが路面から受ける垂直抗力によりスタッドピン５０Ｄに作用するモーメントを低減することができ、スタッドピン５０Ｄのトレッド部からの抜けを低減することができる。
【００５７】
図１０は本発明の第５の実施形態に係るスタッドピン５０Ｅの斜視図である。本実施形態のスタッドピン５０Ｅでは、埋設基部５２の形状は第１の実施形態に係るスタッドピン５０Ａと同様であるが、先端部６０Ｅの形状が異なる。
【００５８】
先端部６０Ｅは、図４に示すように、トレッド部に装着された状態でトレッド面から突出し、路面と接触し、または氷を引っ掻く部分である。先端部６０Ｅは、凹多角錐台形状であり、埋設基部５２の上端面５８ａから断面台形状に突出している。先端部６０Ｅは、埋設基部５２の延在方向（方向Ｘ）に対して垂直な先端面６０ａ（方向Ｘ側の端面）を有する。
【００５９】
なお、先端面６０ａの形状、および、埋設基部５２と先端部６０Ｅとの接続部分を、方向Ｘと直交する平面により切断したときの切断面の形状は、少なくともいずれか１つの内角が１８０度を超える、凹多角形状であることが好ましい。特に、先端面６０ａの形状、および、埋設基部５２と先端部６０Ｅとの接続部分を、方向Ｘと直交する平面により切断したときの切断面の形状は、全体として十字形状の凹多角形であることが好ましい。凹多角形は同一面積の円や凸多角形よりも辺の長さの総和が多いため、先端面６０ａの形状を凹多角形状とすることで、先端部６０Ｅの路面を引っ掻くエッジを増やすことができ、スタッドピン５０Ｅが路面から受ける引っ掻き力を増やすことができる。例えば、先端面６０ａの形状を十字形状や星形多角形状とすることができる。
先端部６０Ｅの、方向Ｘと直交する方向の断面形状は、先端面６０ａの形状と異なる形状であってもよいが、先端面６０ａの形状と相似形状であることが好ましい。
【００６０】
本実施形態においても、先端面６０ａの面積をＳ1とし、埋設基部５２と先端部６０との接続部分を、方向Ｘと直交する平面により切断したときの断面積をＳ2とすると、Ｓ2＞Ｓ1である。このため、先端部６０Ｅのタイヤ周方向側の側面が、タイヤ周方向に対して傾斜する。このため、上記の実施形態と同様に、先端部６０が路面から受ける垂直抗力のモーメントを低減することができ、スタッドピン５０Ａのトレッド部からの抜けを低減することができる。
【００６１】
先端面６０ａの各辺から胴体部５８の上端面５８ａまで傾斜して１２面の傾斜側面６０ｂが延在している。先端面６０ａの１８０度を超える内角を形成する辺から延在する少なくとも１対の傾斜側面６０ｂにより、凹部６０ｃが形成されている。凹部６０ｃを形成することで、先端部６０Ｅの路面を引っ掻くエッジを増やすことができ、スタッドピン５０Ａが路面から受ける引っ掻き力を増やすことができる。
【００６２】
図１１は本発明の第６の実施形態に係るスタッドピン５０Ｆの斜視図である。本実施形態のスタッドピン５０Ｆでは、先端部６０Ｆの形状が第５の実施形態のスタッドピン５０Ｅの先端部６０Ｅと同様であるが、埋設基部５２Ｆの形状が異なる。
スタッドピン５０Ｆの埋設基部５２Ｆは、底部５４Ｆと、シャンク部５６Ｆと、胴体部５８Ｆと、を有し、底部５４Ｆ、シャンク部５６Ｆ、および胴体部５８Ｆが、方向Ｘに沿ってこの順に形成されている。
【００６３】
底部５４Ｆのスタッドピン取付用孔４５の側面と接触する外周側面には、凹部５４ａが形成されている。具体的には、底部５４Ｆの断面は、角が丸くなった略４角形形状であり、この略４角形形状の４辺が凹んで４つの凹部５４ａがつくられている。底部５４Ｆの断面は、角が丸くなった略４角形形状でなくてもよく、略３角形形状、５角形形状、６角形形状等の略多角形形状であってもよい。底部５４Ｆが略多角形形状であることで、方向Ｘと平行なスタッドピン５０Ｆの中心軸に対する回転運動が抑制される。なお、角を丸くすることで、スタッドピン取付用孔４５の側面が底部５４の尖った角により傷つくことを防ぐことができる。この場合、略多角形形状の少なくとも１辺において辺が凹んで凹部５４ａがつくられているとよい。勿論、略多角形形状の一部の辺あるいは全ての辺、すなわち、２辺、３辺、４辺、５辺、６辺等において辺が凹んで複数の凹部５４ａがつくられてもよい。凹部５４ａがつくられることで、底部５４Ｆの単位体積当たりの表面積を増やすことができ、トレッド部のトレッドゴム部材１８との接触面積を増やし、スタッドピン５０Ｆの動きを拘束する摩擦力を増やすことができる。また、凹部５４ａにトレッドゴム部材１８が入りこむことで、方向Ｘと平行なスタッドピン５０Ｆの中心軸に対する回転運動が抑制される。
【００６４】
シャンク部５６Ｆは、胴体部５８Ｆと底部５４Ｆとを接続する部分である。シャンク部５６Ｆは円筒形状であり、シャンク部５６Ｆの径は底部５４Ｆおよび胴体部５８Ｆの最大外径よりも小さい。このため、シャンク部５６は胴体部５８および底部５４Ｆに対して凹部を形成し、底部５４Ｆおよび胴体部５８Ｆがフランジ形状を成している。シャンク部５６Ｆの外周側面には凹部が形成されていない。
【００６５】
胴体部５８Ｆは、シャンク部５６Ｆと先端部６０Ｆとの間に位置し、先端部６０Ｆと接続されたフランジ状の部分である。胴体部５８Ｆのスタッドピン取付用孔の側面から押圧される外周側面には、凹部５８ｂが形成されている。この外周側面は、トレッド部のトレッドゴム部材１８と接触して押圧されるので、スタッドピン５０Ｆの動きを摩擦力により拘束する。
胴体部５８Ｆを具体的に説明すると、胴体部５８の方向Ｘと垂直な断面は、角が丸くなった略４角形形状であり、４辺が凹んで４つの凹部５８ｂがつくられている。本実施形態では、凹部５８ｂは外周側面に４つ設けられるが、凹部５８ｂは少なくとも１つ以上、すなわち、１つ、２つ、あるいは３つ等設けられてもよい。胴体部５８Ｆの断面は、角が丸くなった略４角形形状でなくてもよく、略３角形形状、５角形形状、６角形形状等の略多角形形状であってもよい。胴体部５８Ｆが略多角形形状であることで、方向Ｘと平行な軸を中心とするスタッドピン５０Ｆの回転運動が抑制される。なお、角を丸くすることで、スタッドピン取付用孔の側面がスタッドピン５０Ｆの胴体部５８Ｆの尖った角により傷つくことを防ぐことができる。
この場合、略多角形形状の少なくとも１辺において辺が凹んで凹部５８ｂがつくられているとよい。勿論、略多角形形状の一部の辺あるいは全ての辺、すなわち、２辺、３辺、４辺、５辺、６辺等において辺が凹んで複数の凹部５８ｂがつくられてもよい。凹部５８ｂがつくられることで、胴体部５８Ｆの単位体積当たりの表面積を増やすことができ、トレッド部のトレッドゴム部材１８との接触面積を増やし、スタッドピン５０Ｆの動きを拘束する摩擦力を増やすことができる。また、凹部５８ｂにトレッドゴム部材１８が入りこむことで、方向Ｘと平行なスタッドピン５０Ｆの中心軸に対する回転運動が抑制される。
胴体部５８Ｆは、タイヤ１０に装着されるとき、上端面５８ａをトレッド面と略面一に露出させた状態でトレッドゴム部材１８内に埋設される。
【００６６】
本実施形態によれば、第５の実施形態に係るスタッドピン５０Ｅと同様の効果が得られるとともに、埋設基部５２Ｆの方向Ｘと平行な軸を中心とする回転運動を抑制することができ、スタッドピン５０Ｆのトレッド部からの抜けを低減することができる。
なお、図１１に示すように、凹部５４ａ、凹部５８ｂおよび凹部６０ｃは、スタッドピン５０Ｆの中心軸に対して、同一方向に配置されるように設けられていることが好ましい。
【００６７】
［実験例］
本実施形態のスタッドピンによる効果を確認するために、以下の比較例および実施例１〜９のスタッドピンを図１、図２に示すタイヤ１０に取り付けた。先端部６０の先端面６０ａの面積Ｓ1をいずれも４．０ｍｍ２とし、埋設基部５２の上端面５８ａから先端面６０ａまでの高さをいずれも１．２ｍｍとした。埋設基部５２の形状は同一（図３、図７、図１０の形状）とした。
次に、上記タイヤ１０を乗用車に装着して、氷上性能を代表して氷上制動性能を調べるとともに、スタッドピンの抜け耐性（抜けにくさ）を調べた。
作製したタイヤのタイヤサイズは、２０５／５５Ｒ１６とした。乗用車は、排気量２０００ｃｃの前輪駆動のセダン型乗用車を用いた。タイヤの内圧条件は、前輪、後輪ともに２３０（ｋＰａ）とした。各タイヤの荷重条件は、前輪荷重を４５０ｋｇ重、後輪荷重を３００ｋｇ重とした。
【００６８】
比較例および実施例１〜６では、先端部と埋設基部との接続部分の断面積Ｓ2を変えることでＳ2／Ｓ1を変動させた。
〔比較例〕
比較例のスタッドピンには、図５に示す円筒形状の先端部を用いた。すなわち、先端面の形状（以下、「先端の形状」という）を円形とした。また、Ｓ2／Ｓ1＝１．００とした。
〔実施例１〜９〕
実施例１〜９は、図３に示すように、円錐台形状の先端部を用いた。すなわち、先端面の形状（以下、「先端の形状」という）を円形とした。
Ｓ2／Ｓ1は、実施例１では１．１０、実施例２では１．２５、実施例３では１．５０、実施例４では２．５０、実施例５では３．００、実施例６では３．２５、実施例７では６．５０、実施例８では７．００、実施例９では７．５とした。
【００６９】
〔実施例１０〜１２〕
実施例１０〜１２では、Ｓ2／Ｓ1を一定（２．００）とし、先端の形状を変更した。すなわち、実施例１０では、図３に示すように、先端の形状を円形とし、実施例１１では、図７に示すように、先端の形状を四角形状とし、実施例１２では、図１０に示すように、先端の形状を十字形状とした。実施例１１では、一対の傾斜側面６０ｂの向きがタイヤ周方向となるようにスタッドピンをトレッド部に取付けた。実施例１２では、いずれか一対の傾斜側面６０ｂの向きがタイヤ周方向となるようにスタッドピンをトレッド部に取付けた。
【００７０】
〔氷上制動性能〕
氷上制動性能は、走行速度４０ｋｍ／時から、ブレーキぺダルを最深位置まで一定の力で踏み込んで乗用車が停止するまでの距離（制動距離）を複数回（５回）測定し、測定値の平均値を算出した。
上記制動距離の測定値の平均値の逆数を、比較例における制動距離の測定値の平均値の逆数を基準として（指数１００として）、指数化した。
結果を表１、表２に示す。
【００７１】
〔スタッドピンの抜け耐性〕
スタッドピンの抜け耐性は、アスファルト路面あるいはコンクリート路面を含む乾燥路面上を車両が１０００ｋｍ走行したときの、装着した全スタッドピンの数に対するトレッド部に残ったスタッドピンの数の比率を求めた。
上記残ったスタッドピンの数の比率を、比較例における残ったスタッドピンの数の比率を基準として（指数１００として）、指数化した。
結果を表１〜表３に示す。
【００７２】
【表１】
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【００７３】
【表２】
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【００７４】
【表３】
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【００７５】
表１、表２の比較例、実施例１〜9の比較より、Ｓ2／Ｓ1＞１とすることにより、氷上制動性能が向上するとともに、スタッドピンの抜け耐性が向上することがわかる。特に、１．２５≦Ｓ2／Ｓ1≦７．００とすることで、氷上制動性能およびスタッドピンの抜け耐性をさらに向上させることができ、１．２５≦Ｓ2／Ｓ1≦３．００とすることで、氷上制動性能およびスタッドピンの抜け耐性をより一層向上させることができる。
また、表３の実施例１０〜実施例１２の比較より、先端の形状を円形とするよりも四角形とするほうが氷上制動性能およびスタッドピンの抜け耐性が向上することがわかり、先端の形状を四角形とするよりも十字形とするほうが、氷上制動性能およびスタッドピンの抜け耐性がさらに向上することがわかる。
【００７６】
以上、本発明のスタッドピン及び空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明の空気入りタイヤは上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよい。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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