(57)【要約】  スタッドピンが抜け難く、かつスタッドピンが取り付け容易な空気入りタイヤを提供する。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、を有する空気入りタイヤである。前記穴は、前記スタッドピンの全周と接触して前記スタッドピンを固定する固定部を備え、前記固定部の内壁には、前記スタッドピンを前記穴へ打ち込む打ち込み装置の爪を前記穴の深さ方向に案内するための凸部が前記穴の深さ方向に延在し、前記凸部は、前記穴に埋め込まれるスタッドピンの外周面に追従して変形することで全表面が前記スタッドピンの外周面と接触している。
2015087850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、を有する空気入りタイヤであって、
前記穴は、前記スタッドピンの全周と接触して前記スタッドピンを固定する固定部を備え、
前記固定部の内壁には、前記スタッドピンを前記穴へ打ち込む打ち込み装置の爪を前記穴の深さ方向に案内するための凸部が前記穴の深さ方向に延在し、
前記凸部は、前記穴に埋め込まれるスタッドピンの外周面に追従して変形することで全表面が前記スタッドピンの外周面と接触していることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
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、を有する空気入りタイヤであって、
前記穴は、前記スタッドピンの全周と接触して前記スタッドピンを固定する固定部を備え、
前記固定部の内壁には、前記スタッドピンを前記穴へ打ち込む打ち込み装置の爪を前記穴の深さ方向に案内するための複数の凸部が前記穴の周方向に間隔を空けて前記穴の深さ方向に延在し、
前記凸部は、前記穴に埋め込まれるスタッドピンの外周面に追従して変形することで全表面が前記スタッドピンの外周面と接触している、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記凸部の数が２〜４であることを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記固定部に外接する円筒の直径をＤとし、前記凸部の突出基部から突出先端までの突出高さをＨとするとき、０．１０≦Ｈ／Ｄ≦０．３０であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記固定部に外接する円筒の直径をＤとし、前記凸部の前記穴の周方向に位置する突出基部間の距離をＷとするとき、０．１５≦Ｗ／Ｄ≦０．４５であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記固定部の前記穴の深さ方向の長さをＬとし、
前記凸部の前記穴の深さ方向の長さをＬ１とするとき、０．１２５≦Ｌ１／Ｌ≦１．００であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
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、を備え、
前記スタッドピンの外周には前記穴の深さ方向に延在する凹部が設けられ、
前記穴の内壁は、前記スタッドピンの全周と接触して前記スタッドピンを固定する固定部を備え、
前記固定部には、前記スタッドピンを前記穴へ打ち込む打ち込み装置の爪を前記穴の深さ方向に案内するための凸部が、前記穴の深さ方向に延在し、前記凹部に係合しており、
前記凸部は、前記穴に埋め込まれるスタッドピンの外周面に追従して変形することで全表面が前記スタッドピンの外周面と接触している、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項８】
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、を備え、
前記スタッドピンは、多角柱状の胴体部を有し、
前記穴の内壁は、前記スタッドピンの胴体部の全周と接触して前記スタッドピンを固定する固定部を備え、
前記固定部には、前記スタッドピンを前記穴へ打ち込む打ち込み装置の爪を前記穴の深さ方向に案内するための複数の凸部が、前記穴の周方向に間隔を空けて前記穴の深さ方向に延在し、
前記凸部は、前記胴体部の外周面に追従して変形することで全表面が前記胴体部の外周面と接触している、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、トレッド部にスタッドピンが装着される空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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、スタッドガンを用いてスタッドピン取付用孔の孔径を拡張してからスタッドピンを挿入する。これにより、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、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ぐことができる。【０００３】
スタッドピンとして、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、柱体の中心軸に沿った方向の他端面より中心軸に沿った方向に突出するピンとを備える。
【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ため、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、ピン抜けをより一層低減することが求められる。【０００６】
スタッドピン取付用孔の孔径を小さくすると、スタッドピン取付用孔によるスタッドピンの保持力が向上し、スタッドピンの抜けを低減することができる。一方、スタッドピン取付用孔の孔径を小さくすると、スタッドガンを用いてスタッドピン取付用孔の孔径を拡張するのにより大きな力が必要となり、スタッドピンの取り付け作業の効率が低下し、作業時間が長くなる。【０００７】
本発明は、スタッドピンが抜け難く、かつスタッドピンが取り付け容易な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、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、を有する空気入りタイヤであって、
前記穴は、前記スタッドピンの全周と接触して前記スタッドピンを固定する固定部を備え、
前記固定部の内壁には、前記スタッドピンを前記穴へ打ち込む打ち込み装置の爪を前記穴の深さ方向に案内するための凸部が前記穴の深さ方向に延在し、
前記凸部は、前記穴に埋め込まれるスタッドピンの外周面に追従して変形することで全表面が前記スタッドピンの外周面と接触していることを特徴とする空気入りタイヤ。【０００９】
本発明の他の態様は、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、を有する空気入りタイヤであって、
前記穴は、前記スタッドピンの全周と接触して前記スタッドピンを固定する固定部を備え、
前記固定部の内壁には、前記スタッドピンを前記穴へ打ち込む打ち込み装置の爪を前記穴の深さ方向に案内するための複数の凸部が前記穴の周方向に間隔を空けて前記穴の深さ方向に延在し、
前記凸部は、前記穴に埋め込まれるスタッドピンの外周面に追従して変形することで全表面が前記スタッドピンの外周面と接触している、ことを特徴とする。【００１０】
前記凸部の数が２〜４であることが好ましい。【００１１】
前記固定部に外接する円筒の直径をＤとし、前記凸部の突出基部から突出先端までの突出高さをＨとするとき、０．１０≦Ｈ／Ｄ≦０．３０であることが好ましい。【００１２】
前記固定部に外接する円筒の直径をＤとし、前記凸部の前記穴の周方向に位置する突出基部間の距離をＷとするとき、０．１５≦Ｗ／Ｄ≦０．４５であることが好ましい。【００１３】
前記固定部の前記穴の深さ方向の長さをＬとし、
前記凸部の前記穴の深さ方向の長さをＬ１とするとき、０．１２５≦Ｌ１／Ｌ≦１．００であることが好ましい。【００１４】
本発明の他の態様は、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、を備え、
前記スタッドピンの外周には前記穴の深さ方向に延在する凹部が設けられ、
前記穴の内壁は、前記スタッドピンの全周と接触して前記スタッドピンを固定する固定部を備え、
前記固定部には、前記スタッドピンを前記穴へ打ち込む打ち込み装置の爪を前記穴の深さ方向に案内するための凸部が前記穴の深さ方向に延在し、前記凹部に係合しており、
前記凸部は、前記穴に埋め込まれるスタッドピンの外周面に追従して変形することで全表面が前記スタッドピンの外周面と接触している、ことを特徴とする。【００１５】
本発明の他の態様は、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、を備え、
前記スタッドピンは、多角柱状の胴体部を有し、
前記穴の内壁は、前記スタッドピンの胴体部の全周と接触して前記スタッドピンを固定する固定部を備え、
前記固定部には、前記スタッドピンを前記穴へ打ち込む打ち込み装置の爪を前記穴の深さ方向に案内するための複数の凸部が前記穴の周方向に間隔を空けて前記穴の深さ方向に延在し、
前記凸部は、前記胴体部の外周面に追従して変形することで全表面が前記胴体部の外周面と接触している、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
上述の態様によれば、従来に比べてスタッドピンが抜け難く、かつスタッドピンが取り付け容易な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】
【００１７】
【図１】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２】本発明の第１の実施形態のスタッドピンの埋め込み用の穴２０Ａをトレッド部から見た平面図である。
【図３】図２のIII−III矢視断面図である。
【図４】スタッドピン５０Ａの斜視図である。
【図５】スタッドガンの概略図である。
【図６】スタッドガンを用いてスタッドピンを穴に取り付ける方法の説明図である。
【図７】図６のVII−VII矢視断面図である。
【図８】スタッドガンを用いてスタッドピンを穴に取り付ける方法の説明図である。
【図９】図８のIX−IX矢視断面図である。
【図１０】スタッドガンを用いてスタッドピンを穴に取り付ける方法の説明図である。
【図１１】図１０のXI−XI矢視断面図である。
【図１２】スタッドピン５０Ｂの斜視図である。
【図１３】本発明の変形例の穴２０Ｂをトレッド部から見た平面図である。
【図１４】本発明の変形例の穴２０Ｃをトレッド部から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の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）のトレッド部１０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。
トレッド部１０には、溝１１が形成されており、溝１１により複数の陸部１２が区画されている。陸部１２の表面（踏面）には、サイプ１３が設けられている。また、陸部１２の表面には、スタッドピン５０Ａ（図４参照）を装着するための穴２０Ａが設けられている。穴２０Ａにスタッドピン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。
【００１９】
図２は、穴２０Ａの平面図であり、図３は図２のIII−III矢視断面図である。穴２０Ａは、入口部２１と、固定部２２と、拡径部２３とを備え、陸部１２の表面から深さ方向に順に入口部２１、固定部２２、拡径部２３が形成されている。
入口部２１は、陸部１２の表面から深さ方向に開口断面積が５分の１程度まで小さくなる形状をしている。
【００２０】
固定部２２は、入口部２１の最も深い側の端部から、さらに深さ方向に設けられている。固定部２２は略円筒形状をしており、図２、図３に示すように、内壁面に１又は複数の凸部３０Ａが設けられている。凸部３０Ａは固定部２２の内部に挿入されるスタッドピン５０Ａの胴体部５８およびシャンク部５６の外周面に追従して変形することで全表面が胴体部５８およびシャンク部５６の外周面と接触する。これにより、凸部３０Ａは胴体部５８およびシャンク部５６の外周面を押圧し、締め付けて固定する役割を果たす。
【００２１】
図２に示すように、固定部２２が円筒形の場合、その直径をＤとし、凸部３０Ａの突出基部Ｂから突出先端Ｔまでの突出高さをＨとするとき、０．１０≦Ｈ／Ｄ≦０．３０であることが好ましい。なお、固定部２２が円筒形ではない場合、固定部２２の内壁面に外接する円筒Ｃの直径をＤとし、凸部３０Ａの突出基部Ｂから突出先端Ｔまでの突出高さをＨとするとき、０．１０≦Ｈ／Ｄ≦０．３０であることが好ましい。Ｈ／Ｄが０．１０よりも小さいと、スタッドピン５０Ａの胴体部５８およびシャンク部５６を締め付ける力が充分ではない。一方、Ｈ／Ｄが０．３０よりも大きいと、スタッドピン５０Ａの胴体部５８およびシャンク部５６を締め付ける力は充分であるが、スタッドピン５０Ａのフランジ５４を挿入するために固定部２２を広げるのにより強い力が必要となり、作業性が低下する。
【００２２】
図３に示すように、凸部３０Ａは深さ方向に延在している。図２に示すように、固定部２２の深さ方向の長さをＬとし、凸部３０Ａの穴２０Ａの深さ方向の長さをＬ１とするとき、０．１２５≦Ｌ１／Ｌ≦１．００であることが好ましい。Ｌ１／Ｌが０．１２５よりも小さいと、スタッドピン５０Ａの胴体部５８およびシャンク部５６を締め付ける力が充分ではない。なお、Ｌ１／Ｌが１よりも大きいことはあり得ない。
【００２３】
また、図２に示すように、固定部２２の内壁面における、突出基部Ｂ、Ｂ間の周方向の距離をＷとするとき、０．１５≦Ｗ／Ｄ≦０．４５であることが好ましい。
Ｗ／Ｄが０．１５よりも小さいと、スタッドピン５０Ａの胴体部５８およびシャンク部５６を締め付ける力が充分ではない。一方、Ｗ／Ｄが０．４５よりも大きいと、スタッドピン５０Ａの胴体部５８およびシャンク部５６を締め付ける力は充分であるが、スタッドピン５０Ａのフランジ５４を挿入するために固定部２２を広げるのにより強い力が必要となり、作業性が低下する。
【００２４】
図２に示すように、凸部３０Ａが複数ある場合、複数の凸部３０Ａは、固定部２２の内壁面に周方向に間隔を空けて複数設けられていることが好ましい。また、複数の凸部３０Ａの周方向の間隔は、等間隔であることが好ましい。固定部２２の内壁における、複数の凸部３０Ａ同士の間の凹部３２には、後述するように、スタッドガンの爪が入り込み、凸部３０Ａによってスタッドガンの爪は穴２０Ａの深さ方向に案内される。このため、凹部３２の数、すなわち、凸部３０Ａの数は、一般的なスタッドガンの爪の数と一致することが好ましい。一般的なスタッドガンの爪の数は２〜４であるため、凸部３０Ａの数は２〜４であることが好ましい。
【００２５】
拡径部２３は、固定部２２の最も深い側の端部から、さらに深さ方向に設けられている。拡径部２３は固定部２２の最も深い側の端部から、深さ方向に開口断面積が４倍程度まで大きくなる形状をしている。拡径部２３には、スタッドピン５０Ａの後述するフランジ５４が配置される。拡径部２３はスタッドピン５０Ａのフランジ５４の全面を押圧し、締め付けて固定する役割を果たす。
【００２６】
（スタッドピン）
図４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。スタッドピン５０Ａは、埋設基部５２と、先端部６０Ａと、を主に有し、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。
埋設基部５２は、穴２０Ａの拡径部２３の内壁面により押圧され、これ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と、先端部６０Ａとを有し、なお、スタッドピン５０Ａを穴２０Ａに装着したときに、方向Ｘは陸部１２の表面に対する法線方向と一致する。
埋設基部５２は、フランジ５４と、シャンク部５６と、胴体部５８と、を有し、フランジ５４、シャンク部５６、および胴体部５８が、方向Ｘに沿ってこの順に形成されている。
【００２７】
フランジ５４は、先端部６０Ａと反対側の端部に位置している。フランジ５４は円盤形であり、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。
【００２８】
シャンク部５６は、胴体部５８とフランジ５４とを接続する部分である。シャンク部５６は円錐台形状であり、シャンク部５６の径はフランジ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およびフランジ５４に対して凹部を形成し、フランジ５４および胴体部５８がフランジ形状を成している。
【００２９】
胴体部５８は円筒形状であり、シャンク部５６と先端部６０Ａとの間に位置し、先端部６０Ａと接続された部分である。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。
【００３０】
先端部６０Ａは、図１０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の先端（方向Ｘ側の端部）は埋設基部５２の延在方向（方向Ｘ）に対して垂直な平面６０ａを形成している。先端部６０Ａは、平面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。
【００３１】
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。
【００３２】
図５は本実施の形態におけるタイヤのトレッド部１０に設けられた穴２０Ａ（スタッドピンの埋め込み用の穴）にスタッドピンを取り付けるのに用いるスタッドガン１００の側面図である。図５に示すように、スタッドガン１００には、スタッドピンが供給される供給口１０１と、スタッドピンが排出される排出口１０２と、排出口１０２を塞ぐ複数の爪１０３と、作業者が複数の爪１０３の開閉を操作するための操作部１０４と、を備える。
【００３３】
供給口１０１には、外部のスタッドピン貯留部（図示せず）から高圧の空気とともにスタッドピンが供給される。供給口１０１から供給されたスタッドピンは、排出口１０２から排出される。
排出口１０２は、通常、供給口１０１から供給されたスタッドピンが排出されないように複数の爪１０３により閉鎖されており、複数の爪１０３が開くことで開放される。開放された排出口１０２からは高圧の空気によって付勢されたスタッドピンが排出される。
操作部１０４は、作業者がスタッドガンを保持するためのグリップ１０５およびグリップ１０５に設けられたレバー１０６からなる。作業者がグリップ１０５を握った状態でレバー１０６を引くことで、複数の爪１０３が開き、高圧の空気によって付勢されたスタッドピンが排出口１０２から排出される。
【００３４】
次に、図６〜図１０を用いて、スタッドガン１００を用いてスタッドピン５０Ａを穴２０Ａに取り付ける方法について説明する。
図６は穴２０Ａの断面図であり、図７は図６のVII−VII矢視断面図である。まず、図６、図７に示すように、スタッドガン１００の複数の爪１０３を閉じた状態で穴２０Ａに挿入する。このとき、複数の爪１０３は、穴２０Ａの固定部２２に設けられた複数の凸部３０Ａ同士の間の凹部３２に爪１０３が入り込み、凸部３０Ａによってスタッドガン１００の複数の爪１０３は穴２０Ａの深さ方向に案内される。このため、複数の爪１０３を穴２０Ａの中へ容易に挿入することができる。
なお、複数の爪１０３が閉じた状態では、図６に示すように、スタッドピン５０Ａは爪１０３により抑えられ、排出口１０２から排出されることがない。
【００３５】
次に、作業者がグリップ１０５を握った状態でレバー１０６を引くと、図８、図９に示すように、複数の爪１０３が開く。すると、複数の爪１０３によって拡径された穴２０Ａの内部にスタッドピン５０Ａが挿入される。
【００３６】
その後、作業者が複数の爪１０３を穴２０Ａから引き出すと、図１０、図１１に示すように、穴２０Ａの内部にスタッドピン５０Ａが残される。穴２０Ａの内壁面によりスタッドピン５０Ａの外周面が押圧されることで、スタッドピン５０Ａは締め付けられてトレッド部１０に固定される。なお、穴２０Ａの内径よりもスタッドピン５０Ａの外径のほうが大きいため、穴２０Ａの内壁面とスタッドピン５０Ａの外周面とが密着し、穴２０Ａの内壁面とスタッドピン５０Ａの外周面との間に隙間は形成されない。
【００３７】
このように、本発明の実施形態によれば、穴２０Ａの固定部２２の内壁に、穴２０Ａの径方向内側に突出し穴２０Ａの深さ方向に延在する凸部３０Ａが設けられているため、凸部３０Ａ同士の間の凹部３２に爪１０３が入り込み、凸部３０Ａによってスタッドガン１００の複数の爪１０３は穴２０Ａの深さ方向に案内され、複数の爪１０３を穴２０Ａの中へ容易に挿入することができる。一方、穴２０Ａの内側に突出する凸部３０Ａが固定部２２の内部に挿入されるスタッドピン５０Ａの胴体部５８およびシャンク部５６の外周面を押圧し、締め付けて固定するため、スタッドピン５０Ａの抜けを低減することができる。このため、スタッドピン５０Ａの取り付け作業の効率を低下させることなく、穴２０Ａによるスタッドピン５０Ａの保持力を向上させることができる。
【００３８】
図１２は本発明の実施形態に係る他の形態のスタッドピン５０Ｂの斜視図である。スタッドピン５０Ｂでは、埋設基部５２Ｂの形状および先端部６０Ｂの形状が異なる。
図１２に示すように、埋設基部５２Ｂは、フランジ５４Ｂと、シャンク部５６Ｂと、胴体部５８Ｂと、を有し、フランジ５４Ｂ、シャンク部５６Ｂ、および胴体部５８Ｂが、方向Ｘに沿ってこの順に形成されている。
【００３９】
フランジ５４Ｂ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、フランジ５４Ｂ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。フランジ５４Ｂ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。フランジ５４Ｂが略多角形形状であることで、方向Ｘを中心とするスタッドピン５０Ｂ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４５の側面がフランジ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、フランジ５４Ｂ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５０Ｂ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を中心とするスタッドピン５０Ｂの回転運動が抑制される。
【００４０】
シャンク部５６Ｂは、胴体部５８Ｂとフランジ５４Ｂとを接続する部分である。シャンク部５６Ｂは円筒形状であり、シャンク部５６Ｂの径はフランジ５４Ｂおよび胴体部５８Ｂ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およびフランジ５４Ｂに対して凹部を形成し、フランジ５４Ｂおよび胴体部５８Ｂがフランジ形状を成している。シャンク部５６Ｂの外周側面には凹部が形成されていない。
【００４１】
胴体部５８Ｂは、シャンク部５６Ｂと先端部６０Ｂとの間に位置し、先端部６０Ｂと接続されたフランジ状の部分である。胴体部５８Ｂ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５０Ｂの動きを摩擦力により拘束する。
【００４２】
胴体部５８Ｂ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５８Ｂ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。
【００４３】
胴体部５８Ｂが略多角形形状であることで、方向Ｘを中心とするスタッドピン５０Ｂの回転運動が抑制される。なお、凹部５８ｂの数は、固定部２２に設けられた凸部３０Ａと同数であることが好ましい。また、胴体部５８Ｂに設けられる凹部５８ｂの周方向の間隔は、固定部２２に設けられる凸部３０Ａの周方向の間隔とほぼ等しいことが好ましい。これにより、胴体部５８Ｂの凹部５８ｂが固定部２２の凸部３０Ａと係合し、方向Ｘを中心とするスタッドピン５０Ｂの回転運動をさらに抑制することができる。
【００４４】
なお、略多角形形状の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５０Ｂの胴体部５８Ｂ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５８Ｂ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５０Ｂ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を中心とするスタッドピン５０Ｂの回転運動が抑制される。
胴体部５８Ｂ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。
【００４５】
図１２に示すように、先端部６０Ｂの先端（方向Ｘ側の端部）は埋設基部５２の延在方向（方向Ｘ）に対して垂直な平面６０ａを形成している。先端部６０Ｂの先端の平面６０ａ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。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、先端の平面６０ａの形状を凹多角形状とすることで、先端部６０Ｂ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５０Ｂ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、先端の平面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６０Ｂの、方向Ｘと直交する方向の断面形状は、先端の平面６０ａの形状と異なる形状であってもよいが、先端の平面６０ａの形状と相似形状であることが好ましい。
【００４６】
平面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。平面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６０Ｂ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５０Ｂが路面から受ける引っ掻き力を増やすことができる。
【００４７】
本実施形態のスタッドピン５０Ｂも、第１の実施形態に係るスタッドピン５０Ａと同様の方法により、第１の実施形態に係るトレッド部１０と同様の穴２０Ａに装着することができる。なお、穴２０Ａの内径よりもスタッドピン５０Ａの外径のほうが大きいため、穴２０Ａの内壁面とスタッドピン５０Ａの外周面とが密着し、穴２０Ａの内壁面とスタッドピン５０Ａの外周面との間に隙間は形成されない。
【００４８】
本実施形態に係るスタッドピン５０Ｂを穴２０Ａに装着すると、第１の実施形態と同様の効果が得られるとともに、スタッドピン５０Ｂの胴体部５８Ｂの凹部５８ｂが穴２０Ａの固定部２２の凸部３０Ａと係合することで、方向Ｘを中心とするスタッドピン５０Ｂの回転運動をさらに抑制することができる。このため、スタッドピン５０Ｂの方向Ｘ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５０Ｂのトレッド部１０の穴２０Ａからの抜けをさらに低減することができる。
【００４９】
＜変形例１＞
図１３は本発明の第１の変形例に係る穴２０Ｂをトレッド部から見た平面図である。本変形例では、凸部３０Ｂの形状が上記実施形態の凸部３０Ａとは異なり、略三角柱状の形状をしている。凸部３０Ｂがこのような形状であっても、穴２０Ｂの固定部２２の内壁に、穴２０Ｂの内側に突出し穴２０Ｂの深さ方向に延在する凸部３０Ａが設けられているため、凸部３０Ｂ同士の間に爪１０３が入り込み、凸部３０Ｂによってスタッドガン１００の複数の爪１０３は穴２０Ｂの深さ方向に案内され、複数の爪１０３を穴２０Ｂの中へ容易に挿入することができる。一方、穴２０Ｂの内側に突出する凸部３０Ｂが固定部２２の内部に挿入されるスタッドピンの外周面に追従して変形し、スタッドピンの外周面を押圧し、締め付けて固定するため、スタッドピンの抜けを低減することができる。このため、スタッドピンの取り付け作業の効率を低下させることなく、穴２０Ｂによるスタッドピンの保持力を向上させることができる。
【００５０】
＜変形例２＞
図１４は本発明の第２の変形例に係る穴２０Ｃをトレッド部から見た平面図である。本変形例では、凸部３０Ｃの形状が上記実施形態の凸部３０Ａとは異なり、略四角柱状の形状をしている。凸部３０Ｃがこのような形状であっても、穴２０Ｃの固定部２２の内壁に、穴２０Ｃの内側に突出し穴２０Ｃの深さ方向に延在する凸部３０Ｃが設けられているため、凸部３０Ｃ同士の間に爪１０３が入り込み、凸部３０Ｃによってスタッドガン１００の複数の爪１０３は穴２０Ｃの深さ方向に案内され、複数の爪１０３を穴２０Ｃの中へ容易に挿入することができる。一方、穴２０Ｃの内側に突出する凸部３０Ｃが固定部２２の内部に挿入されるスタッドピンの外周面に追従して変形し、スタッドピンの外周面を押圧し、締め付けて固定するため、スタッドピンの抜けを低減することができる。このため、スタッドピンの取り付け作業の効率を低下させることなく、穴２０Ｃによるスタッドピンの保持力を向上させることができる。
【００５１】
［実験例］
本実施形態のタイヤによる効果を確認するために、以下の比較例１〜３および実施例１〜１６に示す、スタッドピン取付用の穴がトレッド部に設けられた、図１に示すようなタイヤに、図４に示すようなスタッドピンを取り付けた。
穴の固定部の直径Ｄ、固定部に設けられた凸部の数、凸部の突出基部から突出先端までの突出高さＨとＤの比（Ｈ／Ｄ）、凸部の突出基部間の周方向の距離ＷとＤの比（Ｗ／Ｄ）、固定部の穴の深さ方向の長さＬと凸部の穴の深さ方向の長さＬ１の比（Ｌ１／Ｌ）は、表１、表２に示すとおりとした。比較例１〜３では凸部を設けなかった。
【００５２】
上記タイヤ１０を乗用車に装着して、耐ピン抜け性および打ち込み性を調べた。
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。
【００５３】
〔耐ピン抜け性〕
耐ピン抜け性は、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１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２に示す。
【００５４】
〔打ち込み性〕
１本のタイヤに打ち込むスタッドピンの数を一定にし、同一のスタッドガンを用いて全てのピンを打ち込むのにかかる作業時間を計測した。比較例１における作業時間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。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
【表２】
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【００５７】
表１の比較例１〜３を検討すると、Ｄが大きいほど耐ピン抜け性が低下するが、打ち込み性は向上することがわかる。比較例１〜３と実施例１〜１６を比較すると、凸部を設けることで、打ち込み性を僅かに低下させるか又は維持しながら、耐ピン抜け性を向上させることができることがわかる。
【００５８】
実施例１〜５の比較より、Ｈ／Ｄを０．１０以上とした場合には、０．１０未満の場合よりも耐ピン抜け性を大幅に改善することができることがわかる。また、Ｈ／Ｄを０．３０よりも大きくした場合には、打ち込み性の低下が大きくなることがわかる。
実施例３、６〜９の比較より、Ｗ／Ｄを０．１５以上とした場合には、０．１５未満の場合よりも耐ピン抜け性を大幅に改善することができることがわかる。また、Ｗ／Ｄを０．４５よりも大きくした場合には、打ち込み性の低下が大きくなることがわかる。
実施例３、１０〜１２の比較より、Ｌ１／Ｌを０．１２５以上とした場合には、０．１２５未満の場合よりも耐ピン抜け性を大幅に改善することができることがわかる。
実施例３、１３〜１６の比較より、凸部の数を２以上とした場合には、凸部の数が１の場合よりも耐ピン抜け性を大幅に改善することができることがわかる。また、凸部の数を５以上にした場合には、打ち込み性の低下が大きくなることがわかる。
【００５９】
以上、本発明の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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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