JP2010070052A - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トレッド部にスタッドピンを埋設するようにした空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、スタッドピンの保持能力を向上することを可能にした空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire in which stud pins are embedded in a tread portion. More specifically, the present invention relates to a pneumatic tire capable of improving the holding ability of stud pins.
北欧やロシア等の厳冬地域では、冬季タイヤとしてスタッドタイヤが主に使用されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。従来、スタッドタイヤにおいては、トレッド部にスタッドピンを埋設するための複数の植え込み穴を設け、これら植え込み穴に対してスタッドピンを埋設するようにしている。植え込み穴は、通常、円筒状に形成されている。一方、スタッドピンとしては、円柱状の胴部の底側に該胴部よりも膨らんだフランジ部を備えたシングルフランジタイプのスタッドピンと、円柱状の胴部の踏面側と底側にそれぞれ該胴部よりも膨らんだフランジ部を備えたダブルフランジタイプのスタッドピンがあるが、近年ではダブルフランジタイプのスタッドピンが主流となっている。 In severe winter regions such as Northern Europe and Russia, stud tires are mainly used as winter tires (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). Conventionally, in a stud tire, a plurality of implantation holes for embedding stud pins are provided in a tread portion, and stud pins are embedded in these implantation holes. The implantation hole is usually formed in a cylindrical shape. On the other hand, as the stud pin, a single flange type stud pin having a flange portion swelled from the barrel portion on the bottom side of the cylindrical barrel portion, and the barrel portion on the tread surface side and the bottom side of the cylindrical barrel portion, respectively. Although there is a double flange type stud pin having a flange portion that swells more than the portion, a double flange type stud pin has become the mainstream in recent years.
スタッドタイヤの性能は、トレッド部に埋め込まれたスタッドピンによって発揮されるが、スタッドピンが脱落すると氷上性能の低下が顕著になるので、そのピン抜けに対する対策が重要な課題になっている。
本発明の目的は、スタッドピンの保持能力を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a pneumatic tire capable of improving the holding ability of a stud pin.
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部にスタッドピンを埋設するための複数の植え込み穴を設け、これら植え込み穴に対して円柱状の胴部の踏面側と底側にそれぞれ該胴部よりも膨らんだフランジ部を備えたスタッドピンを埋設するようにした空気入りタイヤにおいて、前記植え込み穴に前記スタッドピンの踏面側フランジ部に対応する位置に配置された上側円筒部と前記スタッドピンの胴部に対応する位置に配置された下側円筒部とを設け、前記上側円筒部の内径よりも前記下側円筒部の内径を小さくしたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the pneumatic tire of the present invention is provided with a plurality of implantation holes for embedding stud pins in the tread portion, on the tread surface side and the bottom side of the cylindrical trunk portion with respect to these implantation holes. In a pneumatic tire in which a stud pin provided with a flange portion swelled from the trunk portion is embedded, an upper cylindrical portion disposed in a position corresponding to a tread surface side flange portion of the stud pin in the implantation hole; A lower cylindrical portion disposed at a position corresponding to the body portion of the stud pin is provided, and an inner diameter of the lower cylindrical portion is made smaller than an inner diameter of the upper cylindrical portion.
本発明者は、スタッドタイヤにおけるピン抜けの要因について鋭意研究した結果、スタッドピンに対する締付力がスタッドピンの長手方向に沿って不均一であると、スタッドピンが植え込み穴から脱落し易いことを知見し、本発明に至ったのである。 As a result of earnest research on the cause of pin omission in the stud tire, the present inventor has found that if the tightening force on the stud pin is uneven along the longitudinal direction of the stud pin, the stud pin is likely to fall out from the implantation hole. As a result, they have reached the present invention.
本発明では、トレッド部の植え込み穴にダブルフランジタイプのスタッドピンを埋設することが想定される空気入りタイヤにおいて、植え込み穴にスタッドピンの踏面側フランジ部に対応する位置に配置された上側円筒部とスタッドピンの胴部に対応する位置に配置された下側円筒部とを設け、上側円筒部の内径よりも下側円筒部の内径を小さくすることにより、ダブルフランジタイプのスタッドピンに対する締付力を均一化し、スタッドピンの保持能力を向上することができる。 In the present invention, in a pneumatic tire that is assumed to embed a double flange type stud pin in a planting hole of a tread portion, an upper cylindrical portion arranged in a position corresponding to a tread surface side flange portion of the stud pin in the planting hole And a lower cylindrical portion disposed at a position corresponding to the body portion of the stud pin, and tightening the double flange type stud pin by making the inner diameter of the lower cylindrical portion smaller than the inner diameter of the upper cylindrical portion. The force can be made uniform and the holding capacity of the stud pin can be improved.
植え込み穴の上側円筒部と下側円筒部との間に形成される屈曲点はトレッド部の踏面から植え込み穴の深さの30%〜70%の位置に配置することが好ましい。これにより、形状や寸法が異なる種々のスタッドピンに適合することができる。 It is preferable to arrange the bending point formed between the upper cylindrical portion and the lower cylindrical portion of the implantation hole at a position of 30% to 70% of the depth of the implantation hole from the tread surface. Thereby, it can adapt to the various stud pins from which a shape and a dimension differ.
植え込み穴の下側円筒部の内径は植え込み穴の上側円筒部の内径の70%〜90%の範囲に設定することが好ましい。そして、植え込み穴の上側円筒部の内径はスタッドピンの踏面側フランジ部の外径の30%〜50%とし、植え込み穴の下側円筒部の内径はスタッドピンの胴部の外径の30%〜50%とすることが好ましい。更に、スタッドピンの踏面側フランジ部の外径に対する植え込み穴の上側円筒部の内径の比率とスタッドピンの胴部の外径に対する植え込み穴の下側円筒部の内径の比率との差は5%以下とすることが好ましい。これにより、ダブルフランジタイプのスタッドピンに対して適度な締付力を与えることができる。 The inner diameter of the lower cylindrical portion of the implantation hole is preferably set in the range of 70% to 90% of the inner diameter of the upper cylindrical portion of the implantation hole. The inner diameter of the upper cylindrical portion of the implantation hole is 30% to 50% of the outer diameter of the tread surface side flange portion of the stud pin, and the inner diameter of the lower cylindrical portion of the implantation hole is 30% of the outer diameter of the body portion of the stud pin. It is preferable to set it to -50%. Furthermore, the difference between the ratio of the inner diameter of the upper cylindrical portion of the implantation hole to the outer diameter of the flange portion on the tread surface of the stud pin and the ratio of the inner diameter of the lower cylindrical portion of the implantation hole to the outer diameter of the trunk portion of the stud pin is 5%. The following is preferable. Thereby, moderate clamping force can be given to a double flange type stud pin.
植え込み穴の底部の最大内径は植え込み穴の下側円筒部の内径よりも大きくすることが好ましい。これにより、植え込み穴へのスタッドピンの収まりが良くなり、スタッドピンの保持能力を更に向上することができる。この場合、植え込み穴の底部の最大内径は植え込み穴の下側円筒部の内径の140%〜200%の範囲に設定することが好ましい。そして、植え込み穴の底部の最大内径はスタッドピンの底側フランジ部の最大外径の30%〜50%とすることが好ましい。更に、スタッドピンの底側フランジ部の最大外径に対する植え込み穴の底部の最大内径の比率とスタッドピンの胴部の外径に対する植え込み穴の下側円筒部の内径の比率との差は5%以下とすることが好ましい。これにより、ダブルフランジタイプのスタッドピンに対して適度な締付力を与えることができる。 The maximum inner diameter at the bottom of the implantation hole is preferably larger than the inner diameter of the lower cylindrical portion of the implantation hole. Thereby, the fitting of the stud pin in the implantation hole is improved, and the holding ability of the stud pin can be further improved. In this case, it is preferable that the maximum inner diameter of the bottom portion of the implantation hole is set in a range of 140% to 200% of the inner diameter of the lower cylindrical portion of the implantation hole. And it is preferable that the maximum inner diameter of the bottom part of the implantation hole is 30% to 50% of the maximum outer diameter of the bottom side flange part of the stud pin. Furthermore, the difference between the ratio of the maximum inner diameter of the bottom of the implantation hole to the maximum outer diameter of the bottom flange portion of the stud pin and the ratio of the inner diameter of the lower cylindrical portion of the implantation hole to the outer diameter of the body of the stud pin is 5%. The following is preferable. Thereby, moderate clamping force can be given to a double flange type stud pin.
本発明は、各種のスタッドタイヤに適用可能であるが、より具体的には、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の縦溝とタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝を設け、これら縦溝及び横溝により複数のブロックを区画し、該ブロックに対して複数本のサイプと共に植え込み穴を設けた空気入りタイヤに適用することが好ましい。 The present invention can be applied to various types of stud tires. More specifically, the tread portion is provided with a plurality of vertical grooves extending in the tire circumferential direction and a plurality of horizontal grooves extending in the tire width direction. In addition, it is preferable to apply to a pneumatic tire in which a plurality of blocks are defined by lateral grooves and a plurality of sipes are provided along with a plurality of sipes.
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターン(スタッドピン打ち込み前)を示し、図2は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターン(スタッドピン打ち込み後)を示すものである。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a tread pattern (before stud pin driving) of a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a tread pattern (after stud pin driving) of a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention. It is.
図1及び図2に示すように、トレッド部1には、タイヤ周方向にジグザグ状に延びる複数本の縦溝2とタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝3とが形成され、これら縦溝2及び横溝3により複数のブロック4からなるトレッドセンター側のブロック列40と複数のブロック5からなるショルダー側のブロック列50が区画されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the tread portion 1 is formed with a plurality of
トレッドセンター側のブロック列40のブロック4及びショルダー側のブロック列50のブロック5の各々には、タイヤ幅方向にジグザグ状に延びる複数本のサイプ6が形成されている。更に、ショルダー側のブロック列50のブロック5に対しては複数本のサイプ6と共にスタッドピン用の植え込み穴10が形成されている。なお、サイプ6は植え込み穴10を避けた部位に配置されている。図2において、各植え込み穴10にはスタッドピン20が埋設されている。スタッドピン20の埋設は、植え込み穴10を拡張した状態で該植え込み穴10内にスタッドピン20を挿入した後、植え込み穴10の拡張を解除することで行われる。
Each of the
図3は本発明におけるダブルフランジタイプのスタッドピンを示す側面図であり、図4は本発明における植え込み穴を示す断面図であり、図5は図3のスタッドピンを図4の植え込み穴に埋設した状態を示す断面図である。図3に示すように、スタッドピン20は、円柱状の胴部21と、該胴部21の踏面側において該胴部21よりも膨らんだフランジ部22と、該胴部21の底側において該胴部21よりも膨らんだフランジ部23と、踏面側のフランジ部22からピン軸方向に突き出したチップ部24とから構成されている。
3 is a side view showing a double-flange type stud pin according to the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view showing a planting hole according to the present invention, and FIG. 5 is an embedding of the stud pin of FIG. 3 in the planting hole of FIG. It is sectional drawing which shows the state which carried out. As shown in FIG. 3, the
一方、植え込み穴10は、スタッドピン20の踏面側のフランジ部22に対応する位置に配置された上側円筒部11と、スタッドピン20の胴部21に対応する位置に配置された下側円筒部12と、該下側円筒部12に隣接する底部12とを備え、上側円筒部11の内径Aよりも下側円筒部12の内径Bの方が小さくなっている。
On the other hand, the
このようにトレッド部1の植え込み穴10にダブルフランジタイプのスタッドピン20を植え込むようにした空気入りタイヤにおいて、植え込み穴10にスタッドピン20の踏面側フランジ部22に当接する上側円筒部11とスタッドピン20の胴部21に当接する下側円筒部12とを設け、上側円筒部11の内径Aよりも下側円筒部12の内径Bを小さくすることにより、ダブルフランジタイプのスタッドピン20に対する締付力を該スタッドピン20の長手方向に沿って均一化し、スタッドピン20の保持能力を向上することができる。
As described above, in the pneumatic tire in which the double flange
上記空気入りタイヤにおいて、植え込み穴10の上側円筒部11と下側円筒部12との間に形成される屈曲点P1,P2はトレッド部1の踏面Sから植え込み穴10の深さLの30%〜70%の位置に配置すると良い。これにより、形状や寸法が異なる種々のスタッドピンに適合することができる。屈曲点P1,P2の位置が上記範囲から外れると、ダブルフランジタイプのスタッドピン20に対して適度な締付力を与えることが困難になる場合がある。
In the pneumatic tire, the bending points P1 and P2 formed between the upper
下側円筒部12の内径Bは上側円筒部11の内径Aの70%〜90%の範囲に設定すると良い。そして、上側円筒部11の内径Aはスタッドピン20の踏面側フランジ部22の外径A’の30%〜50%の範囲に設定し、下側円筒部12の内径Bはスタッドピン20の胴部21の外径B’の30%〜50%に設定すると良い。これにより、ダブルフランジタイプのスタッドピン20に対して適度な締付力を与えることができる。
The inner diameter B of the lower
ここで、スタッドピン20の踏面側フランジ部22の外径A’に対する植え込み穴10の上側円筒部11の内径Aの比率が30%未満であるとスタッドピン20に対する締付力は大きくなるがスタッドピン20の植え込み作業が困難になり、逆に50%を超えるとスタッドピン20の植え込み作業は容易であるがスタッドピン20に対する締付力が不十分になる。
Here, if the ratio of the inner diameter A of the upper
同様に、スタッドピン20の胴部21の外径B’に対する植え込み穴10の下側円筒部12の内径Bの比率が30%未満であるとスタッドピン20に対する締付力は大きくなるがスタッドピン20の植え込み作業が困難になり、逆に50%を超えるとスタッドピン20の植え込み作業は容易になるがスタッドピン20に対する締付力が不十分になる。
Similarly, if the ratio of the inner diameter B of the lower
更に、スタッドピン20の踏面側フランジ部22の外径A’に対する植え込み穴10の上側円筒部11の内径Aの比率とスタッドピン20の胴部21の外径B’に対する植え込み穴10の下側円筒部12の内径Bの比率との差は5%以下に設定すると良い。これにより、ダブルフランジタイプのスタッドピン20に対して適度な締付力を与えることができる。この差が大き過ぎると締付力の均一化が不十分になる。
Further, the ratio of the inner diameter A of the upper
植え込み穴10の底部13の最大内径Cは下側円筒部12の内径Bよりも大きくすると良い。これにより、植え込み穴10へのスタッドピン20の収まりが良くなり、スタッドピン20の保持能力を更に向上することができる。つまり、下側円筒部12を植え込み穴10の底まで延在させた場合、スタッドピン20の収まりが悪化し、植え込み穴10の底まで挿入することが困難になり、その結果、スタッドピン20の踏面Sからの突出量が増加したり、スタッドピン20がタイヤ径方向に対して傾斜した状態で埋設されるといった不都合を生じることがある。
The maximum inner diameter C of the
植え込み穴10の底部13の最大内径Cは下側円筒部12の内径Bの140%〜200%の範囲に設定すると良い。そして、植え込み穴10の底部13の最大内径Cはスタッドピン20の底側フランジ部23の最大外径C’の30%〜50%の範囲に設定すると良い。これにより、ダブルフランジタイプのスタッドピン20に対して適度な締付力を与えることができる。
The maximum inner diameter C of the
ここで、スタッドピン20の底側フランジ部23の最大外径C’に対する植え込み穴10の底部13の最大内径Cの比率が30%未満であるとスタッドピン20に対する締付力は大きくなるがスタッドピン20を植え込み穴10の底位置まで挿入することが困難になり、逆に50%を超えるとスタッドピン20の植え込み作業は容易であるがスタッドピン20に対する締付力が不十分になる。
Here, if the ratio of the maximum inner diameter C of the
更に、スタッドピン20の底側フランジ部23の最大外径C’に対する植え込み穴10の底部13の最大内径Cの比率とスタッドピン20の胴部21の外径B’に対する植え込み穴10の下側円筒部12の内径Bの比率との差は5%以下に設定すると良い。これにより、ダブルフランジタイプのスタッドピン20に対して適度な締付力を与えることができる。この差が大き過ぎると締付力の均一化が不十分になる。
Further, the ratio of the maximum inner diameter C of the
タイヤサイズが205/55R16であって、トレッド部にスタッドピンを埋設するための複数の植え込み穴を設け、これら植え込み穴に対してダブルフランジタイプのスタッドピンを埋設するようにした空気入りタイヤにおいて、植え込み穴に上側円筒部と下側円筒部と底部とを設け、上側円筒部の内径A、下側円筒部の内径B、底部の最大内径Cを表1のように設定した実施例1〜3のタイヤを作製した。比較のため、植え込み穴を直径2.5mmの円筒状に形成した従来例のタイヤを用意した。なお、スタッドピンとしては、踏面側フランジ部の外径A’が6.5mmであり、胴部の外径B’が5.0mmであり、底側フランジ部の最大外径C’が8.0mmであるものを用いた。 In the pneumatic tire in which the tire size is 205 / 55R16, a plurality of implantation holes for embedding stud pins in the tread portion are provided, and double flange type stud pins are embedded in these implantation holes. Examples 1-3 in which an upper cylindrical portion, a lower cylindrical portion, and a bottom portion are provided in the implantation hole, and an inner diameter A of the upper cylindrical portion, an inner diameter B of the lower cylindrical portion, and a maximum inner diameter C of the bottom portion are set as shown in Table 1. Tires were produced. For comparison, a conventional tire having an implantation hole formed in a cylindrical shape with a diameter of 2.5 mm was prepared. In addition, as a stud pin, the outer diameter A ′ of the tread side flange portion is 6.5 mm, the outer diameter B ′ of the trunk portion is 5.0 mm, and the maximum outer diameter C ′ of the bottom flange portion is 8. What was 0 mm was used.
これらタイヤについて、下記の評価方法により、スタッドピン保持能力、スタッドピン打ち込み易さを評価し、その結果を表1に併せて示した。 These tires were evaluated for stud pin retention ability and ease of driving stud pins by the following evaluation methods, and the results are also shown in Table 1.
スタッドピン保持能力:
スタッドピンを植え込んだ試験タイヤを排気量2500ccクラスの車両に装着し、空気圧230kPaとして、一般道を10000km走行した後、トレッド部から脱落したスタッドピンの本数を数えた。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほどスタッドピン保持能力が優れていることを意味する。
Stud pin holding capacity:
The test tire in which the stud pin was implanted was mounted on a vehicle with a displacement of 2500 cc class, and the air pressure was 230 kPa. After traveling 10,000 km on a general road, the number of stud pins dropped from the tread portion was counted. The evaluation results are shown as an index with the conventional example being 100, using the reciprocal of the measured value. The larger the index value, the better the stud pin holding ability.
スタッドピン打ち込み易さ:
試験タイヤに100本のスタッドピンを植え込むに際して、良好な状態で植え込まれた場合を合格とし、良好ではない状態で植え込まれた場合を不合格とし、その合格率を求めた。評価結果は、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほどスタッドピンを打ち込み易いことを意味する。
Ease of driving stud pins:
When 100 stud pins were implanted in the test tire, the case of being implanted in a good state was regarded as acceptable, and the case of being implanted in an unfavorable state was regarded as unacceptable, and the acceptance rate was determined. The evaluation results are shown as an index with the conventional example being 100. The larger the index value, the easier it is to drive the stud pin.
この表1から明らかなように、実施例1〜3のタイヤはいずれも従来例に比べてスタッドピン保持能力が優れており、しかもスタッドピンを打ち込み易いものであった。 As can be seen from Table 1, all of the tires of Examples 1 to 3 were excellent in stud pin holding ability as compared with the conventional example, and the stud pins were easy to drive.
1 トレッド部
2 縦溝
3 横溝
4,5 ブロック
6 サイプ
10 植え込み穴
11 上側円筒部
12 下側円筒部
13 底部
20 スタッドピン
21 胴部
22 踏面側フランジ部
23 底側フランジ部
24 チップ部
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