(57)【要約】【課題】氷上制動性能、耐スタッド抜け性能、コーナリング性能のいずれも向上させることができるタイヤを提供する。【解決手段】トレッドの表面側の取付穴にスタッドが取付けられたタイヤであって、スタッド１は、ピン部３の長手方向とフランジ部４の長手方向とが同じ方向を向いて、かつ、ピン部３及びフランジ部４の長手方向とボディ部２の長手方向とが異なる方向を向くように構成され、タイヤの赤道線１０Ｃを挟んで設けられた一方側のスタッドのピン部の長手方向におけるタイヤの赤道線に近い側の端と他方側のスタッドのピン部の長手方向におけるタイヤの赤道線に近い側の端とが共にタイヤ周方向１０Ｙの一方の方向に向いて、一方側のスタッドのピン部の長手方向と他方側のスタッドのピン部の長手方向とが交差するとともに、一方側のスタッド及び他方側のスタッドのピン部の長手方向とタイヤ幅方向１０Ｘとの交差角度が４５°以下となるように構成された。【選択図】図４
2016203756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッドの表面側に形成された取付穴にスタッドが取付けられて構成されたタイヤであって、
スタッドは、柱状のボディ部と、ボディ部の中心軸に沿った方向の一端に設けられたピン部と、ボディ部の中心軸に沿った方向の他端に設けられたフランジ部とを備えて、ボディ部の形状がボディ部の中心軸と直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成され、ピン部の形状がピン部の中心軸と直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成され、フランジ部の形状がフランジ部の中心軸と直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成され、ピン部の長手方向とフランジ部の長手方向とが同じ方向を向いて、かつ、ピン部及びフランジ部の長手方向とボディ部の長手方向とが異なる方向を向くように構成され、
タイヤの赤道線を挟んでタイヤ幅方向の一方側の取付孔に取付けられた一方側の前記スタッドとタイヤ幅方向の他方側の取付孔に取付けられた他方側の前記スタッドとを備え、一方側のスタッドのピン部の長手方向におけるタイヤの赤道線に近い側の端と他方側のスタッドのピン部の長手方向におけるタイヤの赤道線に近い側の端とが共にタイヤ周方向の一方の方向に向いて、一方側のスタッドのピン部の長手方向と他方側のスタッドのピン部の長手方向とが交差するとともに、一方側のスタッド及び他方側のスタッドのピン部の長手方向とタイヤ幅方向との交差角度が４５°以下となるように構成されたことを特徴とするタイヤ。
【請求項２】
フランジ部の長手方向とボディ部の長手方向との交差角度が９０°であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
一方側のスタッドのピン部と他方側のスタッドのピン部とがタイヤの赤道線を対称軸として線対称となるように構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレッドの表面側に形成された取付穴にスタッドが取付けられたタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤのトレッドの表面側に形成された取付穴に取付けられるスタッドとして、柱状のボディ部（厚い部分及び首部分）と、ボディ部の中心軸に沿った方向の一端に設けられたピン部（突起）と、ボディ部の中心軸に沿った方向の他端に設けられたフランジ部（根本）とを備え、ボディ部の形状がボディ部の中心軸と直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成され、ピン部の形状がピン部の中心軸と直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成され、フランジ部の形状がフランジ部の中心軸と直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成されたスタッド（スパイク）が知られている。
そして、トレッドのセンター部（クラウン部）において、ピン部の長手方向がタイヤ幅方向と同じ方向を向くように中央側のスタッドが取付けられ、かつ、トレッドの一方のショルダー部側に一方側のスタッドが取付けられるととともに他方のショルダー部側に他方側のスタッドが取付けられて、一方側のスタッドのピン部の長手方向と他方側のスタッドとのピン部の長手方向とが交差し、一方側のスタッドのピン部と他方側のスタッドのピン部とがタイヤの赤道線を対称軸として線対称となるように構成されるとともに、一方側のスタッドのピン部及び他方側のスタッドのピン部の長手方向とタイヤ幅方向との交差角度が４５°となるように構成されたスタッダブルタイヤあるいはスパイクタイヤ等と呼称されるタイヤが知られている（特許文献１参照）。
当該タイヤは中央側のスタッドを備えるため、当該タイヤを装着した車両は、直進時においてピン部のエッジ成分（ピン部のタイヤ幅方向成分）が大きくなり、氷上制動性能が向上する。
また、当該タイヤは一方側のスタッド及び他方側のスタッドを備えるため、当該タイヤを装着した車両は、コーナリング性能が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０８８０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のスタッドは、ピン部の長手方向とボディ部の長手方向とが同じ方向を向き、かつ、ピン部及びボディ部の長手方向とフランジ部の長手方向とが異なる方向を向くように構成されている。そして、フランジ部の長手方向がタイヤ周方向に沿って延長し、かつ、ボディ部の長手方向がタイヤ幅方向に沿って延長するように、当該スタッドがタイヤの取付穴に取付けられている。このため、フランジ部の長手方向とボディ部の短手方向とがタイヤ周方向と同じ方向に向くようになる。
この場合、タイヤ周方向において、フランジ部の長手方向の長さ（長径寸法）とボディ部の短手方向の長さ（短径寸法）との差（径差）が大きくなる。このように、タイヤ周方向においてフランジ部とボディ部との径差が大きくなると、タイヤ周方向においてボディ部と取付穴の内壁面（タイヤゴム）との接触面積が小さくなるため、スタッドが取付穴から抜けやすくなる。
即ち、スタッドが取付けられたタイヤにおいて、取付穴からスタッドを抜けやすくする主支配因子の１つは、繰返し加速発進によるピン部の先端への駆動入力変動起因のスタッド倒れ込み変形である。このスタッド倒れ込み変形の抑制に一番効くのは、フランジ部の表面とボディ部の表面とに接触するゴムの、タイヤ周方向成分の接触面積及び接触圧のバランスである。従って、スタッド倒れ込み変形を抑制する為には、タイヤ周方向においてフランジ部とボディ部との径差を小さくして、フランジ部に加わるゴム圧とボディ部に加わるゴム圧とのバランスを良好にすることが望ましい。
しかしながら、特許文献１のタイヤでは、タイヤ周方向においてフランジ部とボディ部との径差が大きくなってしまって、スタッド倒れ込み変形を抑制できる構成とはなっておらず、耐スタッド抜け性能面での課題があった。
そこで、上記課題に鑑み、本発明は、氷上制動性能、耐スタッド抜け性能、コーナリング性能に優れたタイヤを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るタイヤは、トレッドの表面側に形成された取付穴にスタッドが取付けられて構成されたタイヤであって、スタッドは、柱状のボディ部と、ボディ部の中心軸に沿った方向の一端に設けられたピン部と、ボディ部の中心軸に沿った方向の他端に設けられたフランジ部とを備えて、ボディ部の形状がボディ部の中心軸と直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成され、ピン部の形状がピン部の中心軸と直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成され、フランジ部の形状がフランジ部の中心軸と直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成され、ピン部の長手方向とフランジ部の長手方向とが同じ方向を向いて、かつ、ピン部及びフランジ部の長手方向とボディ部の長手方向とが異なる方向を向くように構成され、タイヤの赤道線を挟んでタイヤ幅方向の一方側の取付孔に取付けられた一方側の前記スタッドとタイヤ幅方向の他方側の取付孔に取付けられた他方側の前記スタッドとを備え、一方側のスタッドのピン部の長手方向におけるタイヤの赤道線に近い側の端と他方側のスタッドのピン部の長手方向におけるタイヤの赤道線に近い側の端とが共にタイヤ周方向の一方の方向に向いて、一方側のスタッドのピン部の長手方向と他方側のスタッドのピン部の長手方向とが交差するとともに、一方側のスタッド及び他方側のスタッドのピン部の長手方向とタイヤ幅方向との交差角度が４５°以下となるように構成されたので、氷上制動性能、耐スタッド抜け性能、コーナリング性能に優れたタイヤを提供できる。
また、フランジ部の長手方向とボディ部の長手方向との交差角度が９０°であるので、耐スタッド抜け性能をより向上させることができる。
さらに、一方側のスタッドのピン部と他方側のスタッドのピン部とがタイヤの赤道線を対称軸として線対称となるように構成されたので、車両走行時における車両片流れを抑制できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】スタッドの斜視図（実施形態１）。
【図２】（ａ）はスタッドの平面図、（ｂ）はスタッドの正面図（実施形態１）。
【図３】取付穴にスタッドが取付けられたタイヤを示す断面図（実施形態１）。
【図４】取付穴にスタッドが取付けられたタイヤのトレッド表面を見た図（実施形態１）。
【図５】実験結果を示す図表（実施形態１）。
【図６】実験結果を示す図表（実施形態１）。
【図７】スタッドの斜視図（実施形態２）。
【図８】（ａ）はスタッドの平面図、（ｂ）はスタッドの正面図（実施形態２）。
【図９】スタッドの斜視図（実施形態３）。
【図１０】スタッドの斜視図（実施形態４）。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態１
図１乃至図６を参照し、タイヤのトレッドの表面側に形成された取付穴に取付けられる実施形態１のスタッド、及び、トレッドの表面側に形成された取付穴に当該スタッドが取付けられたタイヤについて説明する。
【０００８】
図１及び図２に示すように、スタッド１は、ボディ部２と、ボディ部２の中心軸に沿った方向の一端に設けられたピン部３（チップと呼ばれる場合もある）と、ボディ部２の中心軸に沿った方向の他端に設けられたフランジ部４とを備えて構成された、ボディ部２の中心軸に沿った方向に長い柱状部材である。
実施形態１によるスタッド１は、ボディ部２の中心軸とピン部３の中心軸とフランジ部４の中心軸とが一致している。以下、スタッド１の中心軸、ボディ部２の中心軸、ピン部３の中心軸、フランジ部４の中心軸を、すべて中心軸１Ｃと呼んで説明する。
尚、中心軸１Ｃとは、スタッド１のタイヤに埋め込まれる方向であるスタッド１の延長方向と直交するスタッド１の断面における重心に位置してスタッド１の延長方向に沿って延長する中心線のことをいう。
【０００９】
図１及び図２に示すように、ボディ部２は、中心軸１Ｃに沿った方向の一端側に位置されるアッパー部２Ｕと、中心軸１Ｃに沿った方向の他端側に位置されるローアー部２Ｌと、アッパー部２Ｕとローアー部２Ｌとを繋ぐミドル部２Ｍと、を備える。
【００１０】
アッパー部２Ｕにおける中心軸１Ｃに沿った方向の一端面２１と柱体の周面２２との境界部２３は、例えば、一端面２１の周縁２４と周面２２の一端側周縁２５とを繋ぐ平面に形成されている。
即ち、当該アッパー部２Ｕは、一端面２１側以外は、中心軸１Ｃと直交する断面形状が、中心軸１Ｃに沿った全長に亘って等しい柱体に形成される。
【００１１】
ローアー部２Ｌは、中心軸１Ｃに沿った方向の他端とフランジ部４の中心軸１Ｃに沿った方向の一端面４１との境界部２６が、例えば、中心軸１Ｃに向けて湾曲する円弧面に形成されている。
即ち、ローアー部２Ｌは、他端側以外は、中心軸１Ｃと直交する断面形状が中心軸１Ｃに沿った全長に亘って等しい柱体に形成される。
【００１２】
アッパー部２Ｕの断面径とローアー部２Ｌの断面径との関係は、アッパー部２Ｕの断面径＞ローアー部２Ｌの断面径である。
【００１３】
ミドル部２Ｍは、中心軸１Ｃと直交する断面形状の径が、アッパー部２Ｕ側からローアー部２Ｌ側に近付くに従って徐々に小さくなる錐状柱体により形成される。
【００１４】
ボディ部２は、ボディ部２の中心軸１Ｃと直交する形状が、ボディ部２の中心軸１Ｃと直交する長手方向（長径に沿った方向）及び短手方向（短径に沿った方向）を備えた形状に形成される。
即ち、ボディ部２のアッパー部２Ｕは、中心軸１Ｃと直交する断面形状、及び、中心軸１Ｃに沿った方向の一端面２１の形状が、例えば図２（ａ）に示すように、長方形の角を円弧状に丸めたような形状に形成される。
同様に、ボディ部２のミドル部２Ｍ及びローアー部２Ｌは、中心軸１Ｃと直交する断面形状が、長方形の角を円弧状に丸めたような形状に形成される。
即ち、ボディ部２は、中心軸１Ｃと直交する形状が、図２（ａ）に示すように、長方形の長軸２Ａを対称軸として線対称な一対の長辺２７，２７と長方形の短軸２Ｂを対称軸として線対称な一対の短辺２８，２８とを備えた外形線で囲まれた形状に形成される。
【００１５】
ピン部３は、中心軸１Ｃと直交する断面形状が、中心軸１Ｃに沿った全長に亘って略等しい柱体に形成される（厳密には、中心軸１Ｃと直交する断面形状の径が、中心軸１Ｃの一端側（一端面３１側）から中心軸１Ｃの他端側に近付くに従って徐々に小さくなる錐状柱体により形成されている）。
ピン部３は、中心軸１Ｃと直交する形状が、ピン部３の中心軸１Ｃと直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成される。
ピン部３は、中心軸１Ｃと直交する断面形状、及び、中心軸１Ｃに沿った方向の一端面３１の形状が、例えば図２（ａ）に示すように、長軸３Ａの両端側に短軸３Ｂと平行な直線部３３，３３を有した形状、即ち、楕円と長方形との特徴を兼ね合わせた形状、具体的には、俵を側面から見たような形状に形成される。
即ち、ピン部３は、中心軸１Ｃと直交する形状が、図２（ａ）に示すように、長軸３Ａを対称軸として線対称な一対の長円弧３２，３２と、短軸３Ｂを対称軸として線対称な一対の直線部３３，３３と、長円弧３２の端と直線部３３の端とを繋ぐ短円弧３４，…とを備えた外形線で囲まれた形状に形成される。尚、短円弧３４の曲率＞長円弧３２の曲率を満たすように構成されている。
ピン部３における中心軸１Ｃと直交する断面、及び、中心軸１Ｃに沿った方向の一端面３１の断面積は、ボディ部２の一端面２１の面積よりも小さくなるように形成されている。
また、ピン部３の一端面３１と周面３５との境界を形成する一対の長円弧３２，３２、一対の直線部３３，３３、長円弧３２と直線部３３との境界部を形成する４つの短円弧３４，…（図２（ａ）参照）がピン部３のエッジを形成する。
【００１６】
フランジ部４は、中心軸１Ｃと直交する断面形状の径が、中心軸１Ｃの一端側（ボディ部２側）から中心軸１Ｃの他端側に近付くに従って徐々に小さくなる錐状柱体により形成される（図２（ｂ）参照）。
フランジ部４は、中心軸１Ｃと直交する形状が、フランジ部４の中心軸１Ｃと直交する長手方向及び短手方向を備えた形状に形成される。
フランジ部４は、中心軸１Ｃと直交する断面形状、中心軸１Ｃに沿った方向の一端面４１及び他端面（底面）４２の形状が、例えば図２（ａ）に示すように、運動場のトラックのような形状に形成される。
即ち、フランジ部４は、中心軸１Ｃと直交する形状が、図２（ａ）に示すように、長軸４Ａを対称軸として線対称な一対の直線４３，４３と短軸４Ｂを対称軸として線対称な一対の円弧４４，４４とを備えた外形線で囲まれた形状に形成される。
フランジ部４は、中心軸１Ｃに沿った方向の一端側に位置される一端面４１の面積及び一端面４１側の断面積が、ボディ部２の最大断面積よりも大きくなるように形成され、かつ、中心軸１Ｃに沿った方向の他端面４２である底面の面積が、例えば、ボディ部２の断面積とほぼ同じ面積に形成される。
【００１７】
尚、長手方向（長径に沿った方向）とは、上述した形状において中心軸１Ｃを通過する長軸２Ａ，３Ａ，４Ａが延長する方向であり、短手方向（短径に沿った方向）とは、上述した形状において中心軸１Ｃを通過する短軸２Ｂ，３Ｂ，４Ｂが延長する方向である。
【００１８】
そして、図２（ａ）に示すように、ピン部３の長手方向（長軸３Ａの延長方向）とフランジ部４の長手方向（長軸４Ａの延長方向）とが同じ方向を向くとともに、ピン部３及びフランジ部４の長手方向（長軸３Ａ及び長軸４Ａの延長方向）とボディ部２の長手方向（長軸２Ａの延長方向）とが異なる方向を向くように構成されている。
【００１９】
尚、本発明において、ピン部３の長手方向とフランジ部４の長手方向とが同じ方向を向くとは、ピン部３の長手方向とフランジ部４の長手方向とが図２（ａ）に示すように完全に一致する状態の他、ピン部３の長手方向とフランジ部４の長手方向との交差角度、即ち、ピン部３における中心軸１Ｃと直交する断面形状での長軸３Ａとフランジ部４における中心軸１Ｃと直交する断面形状での長軸４Ａとの交差角度が２０°以下であることを言う。
また、ピン部３及びフランジ部４の長手方向とボディ部２の長手方向とが異なる方向を向くとは、フランジ部４の長手方向とボディ部２の長手方向との交差角度が９０°となるように構成される状態の他、フランジ部４の長手方向とボディ部２の長手方向との交差角度が９０°よりも小さくて２０°よりも大きい状態であることを言う。当該交差角度は、７０°以上であることが好ましく、９０°（直交）がさらに好ましい。
【００２０】
図３を参照し、スタッド１がトレッド１４に形成された取付穴１４ｂに嵌め込まれて構成されたスタッダブルタイヤあるいはスパイクタイヤ等と呼称されるタイヤ１０について説明する。
タイヤ１０は、ビード部１１、ビードコア１１Ｃ、カーカス層１２、ベルト層１３ａ，１３ｂ、ベルト保護層１３ｃ、トレッド１４、サイドトレッド１５、スタッド１を備える。
カーカス層１２は、ビード部１１に配置された１対のビードコア１１Ｃにトロイド状をなして跨るように設けられた、当該タイヤ１０の骨格を成す部材で、このカーカス層１２のクラウン部のタイヤ径方向外側に、例えば、内側のベルト層１３ａ及び外側のベルト層１３ｂが配置されている。当該ベルト層１３ａ，１３ｂは、それぞれ、スチールコードもしくは有機繊維を撚ったコードを、タイヤの赤道線１０Ｃ（図４参照）に対して例えば２０°〜７０°の角度で交錯するように配置されている。
トレッド１４は、ベルト層１３ｂのタイヤ径方向外側に配置されたゴム部材（トレッドゴム）で、このトレッド１４の表面１４ａには、タイヤ周方向１０Ｙ（図４参照）に沿って延長するように設けられた複数本の主溝１６が形成されており、これらの主溝１６により複数の陸部（ブロック）１７Ａ，１７Ｂ，１８が区画される。陸部１７Ａはタイヤセンター部に位置する中央陸部で、陸部１７Ｂは中央陸部１７Ａのタイヤ幅方向１０Ｘ（図４参照）の両外側に位置する外側陸部、陸部１８は外側陸部１７Ｂのタイヤ幅方向１０Ｘの両外側に位置するショルダー側陸部である。
サイドトレッド１５はトレッド１４の端部からタイヤのサイド部に延長してカーカス層１２を覆うゴム部材である。
トレッド１４と外側のベルト層１３ｂとの間には、ベルト保護層１３ｃが設けられる。ベルト保護層１３ｃは、有機繊維等から成るコードを備えた構成である。
トレッド１４の表面側には取付穴１４ｂが形成され、この取付穴１４ｂ内にスタッド１が嵌め込まれて取付けられている。取付穴１４ｂは、例えば、ショルダー側陸部１８と外側陸部１７Ｂとに設けられる。
【００２１】
図３に示すように、取付穴１４ｂは、タイヤのトレッド１４の表面１４ａからタイヤの円の中心に向けて延長する例えば円筒状の有底孔により形成される。
取付穴１４ｂは、例えば、入口部、底部、入口部と底部とを繋ぐ中間部を備える。
入口部、底部、中間部は、取付穴１４ｂの中心軸が同一である同軸状に形成される。
中間部は、例えば径が一定の円筒状穴部である。
入口部は、中間部の円形状の入口側端からトレッド１４の表面１４ａに向けて拡径する円錐状面（取付穴１４ｂの穴の中心線を中心線とする円錐状面）で囲まれた漏斗状の筒状取付穴部である。
底部は、中間部の円形状の底側端からタイヤの円の中心に向けて拡径した後に縮径して底面を形成する面で囲まれた有底取付穴部である。
尚、耐スタッド抜け性能を向上させるため、底部における底面側の形状は、スタッド１のフランジ部４の形状に対応した形状とすることが好ましい。
【００２２】
図外の打込みマシンにより、スタッド１がフランジ部４側から取付穴１４ｂ内に打ち込まれることで、スタッド１が取付穴１４ｂに嵌め込まれた状態に取付けられる。
スタッド１の高さ寸法は取付穴１４ｂの深さ寸法よりも長く形成され、スタッド１は、ピン部３がトレッド１４の表面１４ａより突出するように取付けられる。
【００２３】
実施形態１では、ピン部３の長手方向とフランジ部４の長手方向とが一致するとともに、ピン部３及びフランジ部４の長手方向とボディ部２の長手方向とが異なる方向を向くように、具体的には、ピン部３及びフランジ部４の長手方向とボディ部２の長手方向との交差角度が９０°となるように構成された前述のスタッド１を用い、図４に示すように、タイヤの赤道線１０Ｃを挟んでタイヤ幅方向１０Ｘの一方側の取付孔１４ｂに取付けられた一方側のスタッド１とタイヤ幅方向１０Ｘの他方側の取付孔１４ｂに取付けられた他方側のスタッド１とを備え、一方側のスタッド１のピン部３の長手方向におけるタイヤの赤道線１０Ｃに近い側の端と他方側のスタッド１のピン部３の長手方向におけるタイヤの赤道線１０Ｃに近い側の端とが共にタイヤ周方向１０Ｙの一方の方向に向いて、一方側のスタッド１のピン部３の長手方向と他方側のスタッド１のピン部の長手方向とが交差（即ち、一方側のスタッド１のピン部３の長軸３Ａの延長方向と他方側のスタッド１のピン部３の長軸３Ａの延長方向とが交差する状態）し、かつ、一方側のスタッド１のピン部３と他方側のスタッド１のピン部３とがタイヤの赤道線１０Ｃを対称軸として線対称となるように構成される（即ち、一方側のスタッド１のピン部３と他方側スタッド１のピン部３とで「ハの字」あるいは「逆ハの字」が形成される状態）とともに、一方側のスタッド１のピン部３及び他方側のスタッド１のピン部３の長手方向（ピン部３の長軸３Ａの延長方向）とタイヤ幅方向１０Ｘとの交差角度θが４５°以下となるように構成されたタイヤ１０とした。
尚、タイヤ幅方向１０Ｘとは、タイヤの回転中心軸と平行でかつタイヤの赤道線１０Ｃと直交する方向のことである。
【００２４】
実施形態１のタイヤ１０によれば、ピン部３の長手方向とフランジ部４の長手方向とが一致するとともに、ピン部３及びフランジ部４の長手方向とボディ部２の長手方向との交差角度が９０°となるように構成されたスタッド１を用い、一方側のスタッド１のピン部３及び他方側のスタッド１のピン部３の長手方向とタイヤ幅方向１０Ｘとの交差角度θが４５°以下となるように構成されており、タイヤ周方向１０Ｙにおいてフランジ部４とボディ部２との径差を小さくできるため、耐スタッド抜け性能が向上する。
【００２５】
即ち、スタッドが取付けられたタイヤにおいて、取付穴からスタッドを抜けやすくする主支配因子の１つは、繰返し加速発進によるピン部３の先端への駆動入力変動起因のスタッド倒れ込み変形である。このスタッド倒れ込み変形抑制に一番効くのは、フランジ部４の表面とアッパー部２Ｕの表面とに接触するゴムの、タイヤ周方向１０Ｙ成分の接触面積及び接触圧のバランスである。従って、スタッド倒れ込み変形を抑制する為には、タイヤ周方向１０Ｘにおいてフランジ部４とボディ部２との径差を小さくして、フランジ部４に加わるゴム圧とボディ部２に加わるゴム圧とのバランスを良好にすればよい。
実施形態１のタイヤ１０によれば、タイヤ周方向１０Ｙにおいてフランジ部４とボディ部２との径差が小さくなる為、フランジ部４の短手方向端部に加わるゴム圧とアッパー部２Ｕの長手方向端部に加わるゴム圧とのバランスが良好になって、スタッド１が倒れ難くなり、耐スタッド抜け性能が向上する。
特に、実施形態１のタイヤ１０では、フランジ部４の長手方向とボディ部２の長手方向との交差角度が９０°となるように構成されたスタッド１が取付けられているため、タイヤ周方向１０Ｙにおいてフランジ部４とボディ部２との径差をより小さくでき、耐スタッド抜け性能をより向上させることができるようになる。
【００２６】
また、実施形態１のタイヤ１０によれば、一方側のスタッド１のピン部３の長手方向におけるタイヤの赤道線１０Ｃに近い側の端と他方側のスタッド１のピン部３の長手方向におけるタイヤの赤道線１０Ｃに近い側の端とが共にタイヤ周方向１０Ｙの一方の方向に向いて、一方側のスタッド１のピン部３の長手方向と他方側のスタッド１のピン部の長手方向とが交差するとともに、一方側のスタッド１のピン部３及び他方側のスタッド１のピン部３の長手方向とタイヤ幅方向１０Ｘとの交差角度θが４５°以下となるように構成されているため、当該タイヤ１０を装着した車両の直進走行時において、ピン部３の一端面３１と周面３５との境界を形成する一対の長円弧３２，３２により形成されるエッジのタイヤ周方向１０Ｙ成分（長さ）を必要十分保持したまま、タイヤ幅方向１０Ｘ成分（長さ）も大きくなるため、氷上制動性能を保持するとともに、コーナリング性能が向上する。
尚、前記交差角度θを４５°よりも大きくした場合、タイヤ幅方向１０Ｘのピン部エッジ投影長（即ち、ピン部３のタイヤ幅方向１０Ｘの長さ）が短くなりすぎて、氷上制動性能を悪化させてしまう可能性がある。
また、前記交差角度θを１５°よりも小さくした場合、タイヤ幅方向１０Ｘのピン部エッジ投影長が長くなるため、タイヤ１０の直進性能が顕著になって、コーナリング性能はそれほど向上しない。
従って、前記交差角度θは、１５°以上４５°以下とすることが好ましい。
また、前述したように、前記交差角度θが１５°に近い場合はコーナリング性能の面で効果が薄く、かつ、前記交差角度θが４５°に近い場合は氷上制動性能の面で効果が薄くなると推測できるため、氷上制動性能及びコーナリング性能をより向上させるために、前記交差角度θを、例えば、２０°以上３０°以下とすることが好ましい。
また、一方側のスタッド１のピン部３の長手方向と他方側のスタッド１のピン部の長手方向との交差角度は、９０°以上１５０°以下とすることが好ましい。当該交差角度が９０°よりも小さくなると、氷上制動性能の面で効果が薄くなり、当該交差角度が１５０°よりも大きくなると、コーナリング性能の面で効果が薄くなると推測できるため、氷上制動性能及びコーナリング性能をより向上させるために、当該交差角度を、例えば、１２０°以上１４０°以下とすることが好ましい。
【００２７】
さらに、実施形態１のタイヤ１０によれば、一方側のスタッド１のピン部３と他方側のスタッド１のピン部３とがタイヤの赤道線１０Ｃを対称軸として線対称となるように構成されているため、当該タイヤ１０を装着した車両の走行時における車両片流れを抑制できる。
例えば、一方側のスタッド１のピン部３と他方側のスタッド１のピン部３とがタイヤの赤道線１０Ｃを対称軸として線対称ではなく、点対称となるように構成されている場合には、車両直進時に右輪と左輪とで進行方向に対し同じ向きに疑似的ステアフォースが発生する為に、車両片流れに繋がる場合がある。実施形態１のタイヤ１０のように、一方側のスタッド１のピン部３と他方側のスタッド１のピン部３とがタイヤの赤道線１０Ｃを対称軸として線対称となるように構成されていれば、疑似的ステアフォースの発生が抑制されるため、車両片流れを抑制できる。
【００２８】
実施例
ピン部３の長手方向とフランジ部４の長手方向とが一致するとともに、ピン部３及びフランジ部４の長手方向とボディ部２の長手方向との交差角度が９０°となるように構成されたスタッド１，１を用いて、図６に示すように、タイヤの赤道線１０Ｃを挟んでタイヤ幅方向１０Ｘの一方側の取付孔１４ｂに取付けられた一方側のスタッド１のピン部３の長手方向とタイヤ幅方向１０Ｘの他方側の取付孔１４ｂに取付けられた他方側のスタッド１のピン部３の長手方向とが交差し、一方側のスタッド１のピン部３と他方側のスタッド１のピン部３とがタイヤの赤道線１０Ｃを対称軸として線対称となるように構成されるとともに、一方側のスタッド１のピン部３及び他方側のスタッド１のピン部３の長手方向とタイヤ幅方向１０Ｘとの交差角度θが＋２５°（ハの字状）、＋４５°（ハの字状）、−４５°（逆ハの字状）となるように構成された実施例１〜３のタイヤを製作した。尚、交差角度θが＋θ°とは、一方側のスタッド１及び他方側のスタッド１のピン部３，３の長手方向がタイヤ幅方向１０Ｘと一致する状態からタイヤ周方向１０Ｙの一方側に傾いた状態を示し、交差角度θが−θ°とは、一方側のスタッド１及び他方側のスタッド１のピン部３，３の長手方向がタイヤ幅方向１０Ｘと一致する状態からタイヤ周方向１０Ｙの他方側に傾いた状態を示している。
また、図５に示すように、ピン部３の長手方向とフランジ部４の長手方向とが一致するとともに、ピン部３及びフランジ部４の長手方向とボディ部２の長手方向との交差角度が９０°となるように構成されたスタッド１Ｅ，１Ｅを用いて、タイヤの赤道線１０Ｃを挟んでタイヤ幅方向１０Ｘの一方側に取付けられた一方側のスタッド１Ｅのピン部３とタイヤ幅方向１０Ｘの他方側に取付けられた他方側のスタッド１Ｅのピン部３とがタイヤの赤道線１０Ｃを対称軸として線対称となるように構成されるとともに、一方側のスタッド１Ｅのピン部３及び他方側のスタッド１Ｅのピン部３の長手方向とタイヤ幅方向１０Ｘとの交差角度θが、０°となるように構成された比較例１のタイヤ（即ち、一方側のスタッド１Ｅのピン部３及び他方側のスタッド１Ｅのピン部３の長手方向とタイヤ幅方向１０Ｘとが一致するように構成されたタイヤ）、及び、交差角度θが、９０°となるように構成された比較例２のタイヤを製作した。
さらに、図５に示すように、ピン部３、フランジ部４、ボディ部２の中心軸１Ｃと直交する形状が円形に形成されたスタッド１Ｄ，１Ｄをタイヤの取付穴１４ｂに取付けた従来例１のタイヤを製作したとともに、ピン部３の長手方向とフランジ部４の長手方向とボディ部２の長手方向とが一致したスタッド１Ｂ，１Ｂを用いて、当該スタッド１Ｂのピン部３、フランジ部４、ボディ部２の長手方向とタイヤ幅方向１０Ｘとが一致するように当該スタッド１Ｂをタイヤの取付穴１４ｂに取付けた従来例２のタイヤを製作した。
尚、スタッド１、スタッド１Ｂ、スタッド１Ｄ、スタッド１Ｅは、すべて同じ重量のものを用いた。
以上の従来例１，２のタイヤと比較例１，２のタイヤと実施例１〜３のタイヤとで制動性能及び耐スタッド抜け性能を比較する実験を行った。
【００２９】
実験条件は、以下とした。
・タイヤサイズ：２０５／５５Ｒ１６、内圧２００ＫＰａ
・制動性能：
氷路面コース上で車速３０ｋｍ／時から（ＡＢＳ）急制動を実施。車両が静止するまでの制動距離をそのタイヤの氷上制動性能として比較評価した。
・耐スタッド抜け性能：
氷雪及び乾燥路面の一般道を新品タイヤ時から約３０，０００ｋｍ走行させて、走行後に脱落したスタッドの本数を計測した。脱落したスタッドの本数（Ａ）と当初のスタッドの本数（Ｂ）より割合（Ｂ／Ａ）を算出して、タイヤのスタッド抜け性を評価した。
【００３０】
従来例１，２のタイヤ、比較例１，２のタイヤ及び実施例１〜３のタイヤ１０の実験結果に基づく氷上制動性能、耐スタッド抜け性能、コーナリング性能を図５、図６に示す。
尚、図５，図６に示した氷上制動性能、耐スタッド抜け性能、コーナリング性能は、従来例１のタイヤの性能評価結果を１００とした場合の相対評価となる指数を従来例２のタイヤ、比較例１，２のタイヤ及び実施例１〜３のタイヤの各々で算出したものであり、指数が大きいほど氷上制動性能、耐スタッド抜け性能、コーナリング性能が高いことを示す。
【００３１】
実験結果から、スタッド１、スタッド１Ｂ、スタッド１Ｄ、スタッド１Ｅが同一重量であるという条件の下で、実施例１〜３のタイヤは、従来例１，２のタイヤ及び比較例２のタイヤと比べて、耐スタッド抜け性能が向上したとともに、氷上制動性能、コーナリング性能も高い性能を維持できたことがわかる。
尚、比較例１のタイヤでは、耐スタッド抜け性能、氷上制動性能において高い性能を発揮したが、前記交差角度θが０°であるため、タイヤ幅方向１０Ｘのピン部エッジ投影長が長くなり、タイヤの直進性能が顕著になって、コーナリング性能は従来例１のタイヤよりも劣った。このことから、コーナリング性能を向上させるためには、ピン部３の長手方向をタイヤ幅方向１０Ｘに対して傾斜させることが必要であることがわかった。
また、比較例２のタイヤでは、コーナリング性能において高い性能を発揮したが、前記交差角度θが９０°であるため、ピン部３のタイヤ幅方向１０Ｘの長さが短くなってしまうことから、氷上制動性能は従来例１のタイヤよりも劣った。さらに、比較例２のタイヤでは、タイヤ周方向１０Ｘにおいてフランジ部４とボディ部２との径差が大きくなってしまうため、耐スタッド抜け性能は従来例１のタイヤよりも劣った。
【００３２】
即ち、氷上制動性能、耐スタッド抜け性能、コーナリング性能のすべてにおいて優れた性能を得るためには、ピン部３の長手方向とフランジ部４の長手方向とが一致するとともに、ピン部３及びフランジ部４の長手方向とボディ部２の長手方向との交差角度が９０°となるように構成されたスタッド１を用い、タイヤの赤道線１０Ｃを挟んだ一方側のスタッド１のピン部３の長手方向におけるタイヤの赤道線１０Ｃに近い側の端と他方側のスタッド１のピン部３の長手方向におけるタイヤの赤道線１０Ｃに近い側の端とが共にタイヤ周方向１０Ｙの一方の方向に向いて、一方側のスタッド１のピン部３の長手方向と他方側のスタッド１のピン部の長手方向とが交差するとともに、一方側のスタッド１のピン部３及び他方側のスタッド１のピン部３の長手方向とタイヤ幅方向１０Ｘとの交差角度θが４５°以下となるようにタイヤを構成すればよいことが実験により実証された。
さらに、車両片流れ抑制効果を高めるためには、より好ましくは、一方側のスタッド１のピン部３と他方側のスタッド１のピン部３とがタイヤの赤道線１０Ｃを対称軸として線対称となるようにタイヤを構成すればよい。
【００３３】
実施形態２
図７及び図８に示すようなピン部３Ｘを備えたスタッド１を用いてタイヤ１０を構成してもよい。
当該ピン部３Ｘは、中心軸１Ｃに沿って延長する柱体に形成される。ピン部３Ｘにおける中心軸１Ｃに沿った方向の一端面３１ａと周面３１ｂとの境界部３１ｃは、例えば、一端面３１ａの周縁と周面３１ｂの一端側周縁とを繋ぐ平面に形成されている。また、ピン部３Ｘは、中心軸１Ｃと直交する断面形状、及び、中心軸１Ｃに沿った方向の一端面３１ａの形状が、例えば図７（ａ）に示すように、長方形の角を、長方形の長辺の端部側と短辺の端部側とを繋ぐ直線を切断線として切断した形状、即ち、ほぼ長方形（厳密には八角形）に形成される。つまり、ピン部３Ｘは直方体の角を除去した角取り部３１ｄを有し、一端面３１ａ側に境界部３１ｃとしての面取り部を有した形状に形成される。
つまり、当該ピン部３Ｘは、一端面３１ａ側以外は、中心軸１Ｃと直交する断面形状が、中心軸１Ｃに沿った全長に亘って等しい柱体に形成される。
即ち、ピン部３Ｘは、中心軸１Ｃと直交する形状が、図７（ａ）に示すように、長方形の長軸３Ａを対称軸として線対称な一対の長辺３２ａ，３２ａと長方形の短軸３Ｂを対称軸として線対称な一対の短辺３３ａ，３３ａとを備えた外形線で囲まれた形状に形成される。
ピン部３Ｘ以外の構成は、実施形態１のタイヤ１０と同じである。
当該実施形態２のタイヤ１０であっても、実施形態１のタイヤ１０と同様な効果が得られる。
【００３４】
実施形態３
図９に示すようなピン部３Ｙを備えたスタッド１を用いてタイヤ１０を構成してもよい。
当該ピン部３Ｙは、実施形態１のスタッド１のピン部３の一端面３１から他端方向に延長するとともに、実施形態１のスタッド１のピン部３の一対の長円弧３２，３２に跨るように形成された溝３Ｇを備えた構成である。
当該溝３Ｇが形成されたピン部３Ｙを備えたスタッド１によれば、車両走行時にピン部３Ｙのタイヤ幅方向エッジ成分３２Ｇ，３２Ｇによって引っ掻かれて削られた氷粉が一端面３１に滞留せずに溝３Ｇを通って引き摺られて後方に排出されやすくなり、氷粉が一端面３１に滞留してピン部３Ｙのエッジの機能が劣化することを防止できるので、走行中、本来の氷上制動性能を維持できるようになる。
【００３５】
実施形態４
図１０に示すようなピン部３Ｚを備えたスタッド１を用いてタイヤ１０を構成してもよい。
当該ピン部３Ｚは、実施形態２のスタッド１のピン部３Ｘの一端面３１ａから他端方向に延長するとともに、実施形態２のスタッド１のピン部３Ｘの一対の長辺３２ａ，３２ａに跨るように形成された溝３Ｇを備えた構成である。
実施形態４のタイヤ１０によれば、実施形態３のタイヤ１０と同様な効果が得られる。
【００３６】
実施形態５
タイヤに取付けられたすべてのスタッドが、実施形態１で説明した一方側のスタッド１及び他方側のスタッド１の条件を満たすように構成されたタイヤとすることで、氷上制動性能、耐スタッド抜け性能、コーナリング性能により優れたタイヤを提供できる。
【００３７】
尚、スタッド１のボディ部２、ピン部３、フランジ部４は、中心軸１Ｃと直交する長手方向及び短手方向を備えた形状であれば、具体的な形状はどのような形状であってもよい。例えば、中心軸１Ｃと直交する長手方向及び短手方向を備えた形状は、三角形、多角形等の形状であってもよい。
【００３８】
また、各実施形態では、ボディ部２の中心軸とピン部３の中心軸とフランジ部４の中心軸とが一致しているスタッド１を備えたタイヤ１０を示したが、ボディ部２の中心軸、ピン部３の中心軸、フランジ部４の中心軸が、一致していないスタッドを備えたタイヤであってもよい。
【００３９】
また、各実施形態では、一方側のスタッドのピン部と他方側スタッドのピン部とがタイヤの赤道線１０Ｃを対称軸として線対称となるように構成されているタイヤ、即ち、一方側のスタッドのピン部の長手方向とタイヤ幅方向１０Ｘとの一方の交差角度θと他方側スタッドのピン部の長手方向とタイヤ幅方向１０Ｘとの他方の交差角度θとが等しい構成のタイヤ１０を示したが、一方の交差角度θと他方の交差角度θとが多少異なっていてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１  スタッド、１Ｃ  中心軸、２  ボディ部、３  ピン部、４  フランジ部、
１０  タイヤ、１０Ｃ  タイヤの赤道線、１０Ｘ  タイヤ幅方向、１４  トレッド、
１４ａ  トレッドの表面、１４ｂ  取付穴。
【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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