JP5098383B2

JP5098383B2 - 空気入りスタッドタイヤ

Info

Publication number: JP5098383B2
Application number: JP2007068059A
Authority: JP
Inventors: 健一郎西田
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2007-03-16
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2027-03-16
Also published as: JP2008230259A

Description

本発明は、空気入りスタッドタイヤに関する。

トレッドに、タイヤ周方向とタイヤ幅方向に延びる溝で区切られて配列されかつスタッドピンが植設された複数のブロックを有する空気入りスタッドタイヤは、国内では環境問題などがあり使用されていないが、世界的に見れば、現在でも北欧・ロシア等の厳冬地ではその優れたグリップ力により使用されている。

このようなスタッドタイヤにおいて、長期かつ過酷な使用に対しても良好にその性能を発揮する上で最も問題となるのは、スタッドピン抜け現象である。

一般にスタッドタイヤは、ブロック内にスタッドピンを植え込んでいるが、その植え込み位置はスタッドピンの性能を最大限に発揮するため、ブロック内の異なる位置に植え込まれるが通常である。

このことはブロック内でのスタッドピンの動きが不均一になることでもあり、結局、スタッドピンの植え込み位置によりピン抜けをしやすい方向があるということを招き、氷よりも硬いアスファルト路面上などでの制駆動時やコーナリング時において、タイヤの滑りによる、かつ植え込み位置によって発生するピン抜けにより、性能低下を起こすという欠点があった。

ピン抜けを防止するためには、例えば、スタッドピンの縦断面形状を、底部等で径が増大している、いわゆるフランジ構造のものなどを採用して抜けにくくすることなどがなされている（特許文献１の図２など）。

しかし、スタッドピンの形状・構造を配慮しても、上述の如くにブロック内の異なる位置に該ピンが植え込まれているタイヤでは、その位置にも起因するスタッドピン抜けが起き、形状の工夫により全体としてはピン抜けがしにくくなっているとしても、未だピン抜けが生ずるものであった。
特開２００６−２０５８７６号公報

本発明の目的は、上述したような点に鑑み、スタッドピンが植設された複数のブロックを有する空気入りスタッドタイヤにおいて、制駆動時やコーナリング時のタイヤのすべりによるピン抜けを改善し、スタッドタイヤの高い性能を長期間にわたって維持することを可能にする空気入りスタッドタイヤを提供することにある。

上述した目的を達成する本発明の空気入りスタッドタイヤは、以下の（１）の構成を有するものである。
（１）トレッドに、タイヤ周方向とタイヤ幅方向に延びる溝で区切られて配列されかつスタッドピンが植設された複数のブロックを有する空気入りスタッドタイヤであり、該ブロックの踏面にはサイプが設けられているとともに、該スタッドピンの周辺域にはサイプが存在しない領域を有しかつ該サイプが存在しない領域には該スタッドピン中心点から放射する直線方向に対して交差する方向に直線状または／および曲線状を呈して延在する深さ３ｍｍ〜７．５ｍｍのスタッドピン周囲スリットを有し、かつ、該スタッドピン周囲スリットが、該スタッドピンの中心点を通りかつタイヤ周方向に平行な直線を境界にして、
（ａ）該直線の両側に該スタッドピン周囲スリットが存在しているスタッドピン、
と、
（ｂ）該直線の片側にだけ該スタッドピン周囲スリットが存在しているスタッドピン、
の二態様のスタッドピンとの関係を呈して設けられていることを特徴とする空気入りスタッドタイヤ。

また、かかる本発明の空気入りスタッドタイヤにおいて、より好ましくは、以下の（２）〜（５）のいずれかに記載の具体的態様を有するものである。
（２）前記スタッドピン周囲スリットが存在する位置が、スタッドピン中心点から該スタッドピン周囲スリットまでの最短の距離ａとして、ａ＝６ｍｍ〜１２ｍｍの範囲内にあることを特徴とする上記（１）記載の空気入りスタッドタイヤ。
（３）前記スタッドピン周囲スリットが、スリット幅０．３ｍｍ〜１．５ｍｍのものであることを特徴とする上記（１）または（２）記載の空気入りスタッドタイヤ。
（４）前記スタッドピン周囲スリットが、そのスリットの最深位置とスタッドピン中心軸間の距離Ｌ1 が、該スタッドピン周囲スリットの表層位置とスタッドピン中心軸間Ｌ2 よりも大きくなるように設けられていることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の空気入りスタッドタイヤ。
（５）タイヤ周方向に延びる溝に対し、より近い位置に設けられているスタッドピンの該スタッドピン周囲スリットが、該スタッドピンの中心点を通りかつタイヤ周方向に平行な直線を境界にして該直線の片側にだけ、かつ該直線の前記タイヤ周方向に延びる溝と反対側に、該スタッドピン周囲スリットが設けられていることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の空気入りスタッドタイヤ。

本発明によれば、タイヤ周方向とタイヤ幅方向に延びる溝で区切られて配列されかつスタッドピンが植設された複数のブロックを有する空気入りスタッドタイヤにおいて、制駆動時やコーナリング時のタイヤのすべりによるピン抜けを改善し、該スタッドタイヤの高い性能を長期間にわたって維持することのできる空気入りスタッドタイヤを提供することができるものである。

以下、図面などに基づいて更に詳しく本発明の空気入りスタッドタイヤについて、説明する。

図１は、本発明の空気入りスタッドタイヤの一実施態様例を示したものであり、ブロック踏面のスタッドピン付近の状態をモデル的に示した外観概略図である。

図１に示したように、本発明の空気入りスタッドタイヤ１は、トレッドに、タイヤ周方向に延びる溝２とタイヤ幅方向に延びる溝３で区切られて配列されかつスタッドピン５が植設された複数のブロック４を有する空気入りスタッドタイヤであり、該ブロックの踏面にはサイプ６が設けられているとともに、該スタッドピン５の周辺域にはサイプが存在しない領域を有しかつ該サイプが存在しない領域には該スタッドピン５の中心点から放射する直線方向に対して交差する方向に直線状または／および曲線状を呈して延在する深さ３ｍｍ〜７．５ｍｍのスタッドピン周囲スリット７を有するものである。矢印Ｄは、タイヤの周方向（進行方向）を示したものである。さらに、スタッドピン周囲スリット７は、スタッドピン５の中心点を通りかつタイヤ周方向（矢印Ｄ方向）に平行な直線を境界にして、（ａ）該直線の両側に該スタッドピン周囲スリットが存在しているスタッドピン、と、（ｂ）該直線の片側にだけ該スタッドピン周囲スリットが存在しているスタッドピン、の二態様のスタッドピンとの関係を呈して設けられている。図１で、（ａ）の関係は図上、右上のスタッドピン周囲スリット７、７が、（ｂ）の関係は図上、左下のスタッドピン周囲スリット７が、それぞれ該当する。

すなわち、図１に示した例においては、該スタッドピン周囲スリット７は、図上、右上のスタッドピン５の周囲ではピンを挟んで左右に該スリット７が存在し、左下のスタッドピン５の周囲ではピンの右側だけに該スリット７が存在しているという二態様を呈して存在する。

本発明の空気入りスタッドタイヤにおいては、このようにスタッドピン廻りを、スリットで区分された、いわば、それ自体が独立した小ブロック様の構造とすることにより、以下の（１）〜（４）に記載するような機能が生ずるものである。

すなわち、
（１）本発明によれば、硬い路面上で滑りを発生した際に、スタッドピン廻りで上述の小ブロック様の構造単位で、該スタッドピンの動きに合わせて容易に動くこととなり、ピンとブロックゴムとの一体性が強く、ピン抜けを防止することができる。すなわち、本発明に依らない場合には、本来のブロック単位で外力に対抗し、該ブロックゴムが容易に動くことなどなく強固なものであるので、該ピンだけが外的力・作用を被ることとなって、その結果、周囲のブロックゴムと乖離する方向の動きを該ピンが周囲方向から繰り返し受け、該ピンが抜けたり、あるいは、それが繰り返されることによって抜けやすくなる状況が進行していくものであるが、本発明によればこれを防止することができる。

該防止が良好にできる結果、従来は同じピン形状のものであっても設置場所によってピン抜け性能にバラツキがあったりしたが、そのバラツキを減少させて、かつ全部のピンに耐ピン抜け性能を向上させることができ、耐ピン抜け性のレベルの均一化を実現できる。
（２）ブロックの摩耗が進んでいく際にも、スタッドピン廻りの上記の小ブロック様の構造部分では、一般にその周囲よりも摩耗の進行が遅くなるため、その点でもピン保持機能の長期化が実現できる。
（３）従来は、スタッドピンを植え込むことにより、該ピン廻りのゴム自体や周囲のサイプに歪みを発生させることがあったが、本発明によれば、スタッドピン周囲スリットが存在するために、その外側にまでピン植え込み・歪みの影響を及ぼすことが少なくなり、サイプのクラック発生なども抑制でき、その点でもピン保持機能の長期化が実現できる。
（４）本発明によれば、上記した効果により、スタッドピン周囲スリットの外側への短いサイプを設けることも効果的にでき、その結果、スノータイヤとしての高性能化と外観印象の良好化が実現できる。

本発明において、スタッドピン周囲スリット７は、そのスタッドピンの周囲の全周方向から作用される外力に対して対応させることができるようにする上で、該スタッドピン中心点から放射する直線方向に対して交差する方向に直線状または／および曲線状を呈して延在しているものであることが重要である。具体的には、図１に示したような円弧の一部状のもの、図６の（ａ）の右上に示したような円の全周状のもの、図６の（ｃ）に示したような多角形の一部の周状、または全部の周状などを呈して設けられているものがよい。

スタッドピン周囲スリットの深さは、３ｍｍ〜７．５ｍｍとすることが重要で、この範囲を外れると該スリットを設けた効果が小さくなる。また、いわゆるサイプは、厳冬期に使用されるタイヤであることから設けられていることが路面保持性能や外観上の点などか
ら重要である。

また、好ましくは、スタッドピン周囲スリット７が存在する位置が、スタッドピン５中心点から該スタッドピン周囲スリットまでの最短の距離をａとして、ａ＝６ｍｍ〜１２ｍｍの範囲内にあることが好ましい。スタッドピンの中心から、遠すぎる位置でも、近すぎる位置でも該スリットを設けた効果が小さくなるからである。

該スタッドピン周囲スリットまでの最短の距離ａとは、図３、図４（ａ）に例示したように、真円状のスリットであれば、半径相当の長さとなる。また、該ａの位置は、ブロック表面におけるスリット７の位置でのものである。

スタッドピン周囲スリットは、スリット幅０．３ｍｍ〜１．５ｍｍのものであることが好ましく、この範囲を外れると、製作の難しさなどの問題が生じてくる。

また、図５（ａ）〜（ｃ）に示したように、スタッドピン周囲スリット７が、そのスリットの最深位置とスタッドピン中心軸間の距離Ｌ₁が、該スタッドピン周囲スリットの表層位置とスタッドピン中心軸間の距離Ｌ₂よりも大きくなるように設けられていることが好ましい。一般に、スタッドピンは、前述したようにフランジ構造のものを使用することが多く、本発明でも該構造のものを使用することが、一層のピン抜け防止効果の実現に有効なものであるが、このフランジ部分（拡径部分）とスリット底部を遠ざけることにより、該ピン廻りのブロックゴムの剛性を確保し、高い耐ピン抜け性能、耐久性を保持できる。

また、本発明の空気入りスタッドタイヤにおいて、特にスタッドピン周囲スリット７が、スタッドピン５の中心点を通りかつタイヤ周方向Ｄに平行な直線を境界にして、該直線の両側に該スリットが存在しているスタッドピンと、該直線の片側にだけ該スリットが存在しているスタッドピンの二態様を少なくとも呈して設けられていることが重要である。スタッドタイヤに多数設けられているスタッドピン５に対して、全て一律同様のスタッドピン周囲スリット７の存在態様である必要はむしろないのであって、その設置位置に応じて、スタッドピン周囲スリット７の存在態様を変更することが、かえって良い結果をもたらし、好ましいからである。

具体的には、図１や図６（１）〜（３）に描いた態様であり、もともと前述した小ブロック様の構造単位でのブロックを作ることができるほどに溝２側が狭い位置にあるようなピン（例えば、図１の左下側のピン）周辺では、該ピン５とタイヤ周方向に延びる該溝２の間にスリットを設けることは、ピン周辺の剛性を確保できないことから好ましくないのであり、該スタッドピンの中心点を通りかつタイヤ周方向に平行な直線を基準の境界線にして、タイヤ周方向に延びる溝２と反対側にだけ、該スタッドピン周囲スリット７が設けられていることが重要なものである。

本発明のスタッドタイヤに好ましく用いられるスタッドピンの形状は、特に限定されるものではないが、図４（ａ）、（ｂ）に示したような縦断面形状を持ち、かつ、横断面形状はどこの横断面でも円形の形状を持ち、その寸法は、スタッドピン周囲スリット７との関係位置も組み合わせて、前述したように、スタッドピン５の中心点から該スタッドピン周囲スリット７までの最短の距離ａとしてａ＝６ｍｍ〜１２ｍｍの範囲内にあることが好ましく、また、スタッドピン５の底部（フランジ部）の直径ｂは、ｂ＝６ｍｍ〜１２ｍｍの範囲内にあることが好ましい。また、スタッドピン周囲スリット７の深さｃは、前述のようにｃ＝３ｍｍ〜７．５ｍｍの範囲内にあることが重要であり、また、スタッドピン５の底部（フランジ部）の天井部までの深さｄとしてｄ＝７．５ｍｍ〜１１．０ｍｍの範囲内にあることが好ましく、また、スタッドピン５のネック部の上端部までの深さｅとしてｅ＝３ｍｍ〜６ｍｍの範囲内にあることが好ましい。

以下、実施例に基づいて、本発明の空気入りスタッドタイヤの具体的構成、効果について説明する。

なお、評価項目である耐ピン抜け性、見栄え（機能面・効果面の印象）については、それぞれ以下の方法で評価した。

（１）耐ピン抜け性：
実車走行で１０００ｋｍ走行時の耐ピン抜け性を指数化して評価した。数が大きいほど耐ピン抜け性が良好である。

（２）見栄え（機能面・効果面の印象）：
評価者５名が、スタッドタイヤの踏面を肉眼で観察したときに、各スタッドピンとその周辺の溝の存在から受けるそれらの機能面・効果面の印象を、各評価者単位で評価し、その平均の指数化を行い評価した。数が大きいほど機能的・効果的印象が強く良好である。

実施例１〜８、比較例１〜３
表１に記載したとおりの各種の空気入りスタッドタイヤを作り、上述の評価を行った。

なお、各スリットは従来からサイプを設けるのに使用されているスリット形成刃を使用した。また、実施例７と実施例８は、図５（ｂ）に示した態様であるスタッドピン周囲スリットの最深位置とスタッドピン中心軸間の距離Ｌ₁がスタッドピン周囲スリットの表層位置とスタッドピン中心軸間の距離Ｌ₂よりも大きくなるように設けられている態様のものである。

各タイヤについて評価した結果は、表１、表２に記載したとおりである。

図１は、本発明の空気入りスタッドタイヤの一実施態様例を示したものであり、ブロック踏面のスタッドピン付近の状態をモデル的に示した外観概略図である。図２は、本発明によらない空気入りスタッドタイヤの態様例を示したものであり、ブロック踏面のスタッドピン付近の状態をモデル的に示した外観概略図である。図３は、本発明の空気入りスタッドタイヤの一実施態様例を説明するものであり、ブロック踏面のスタッドピン付近の状態を拡大して説明する外観概略図である。図４は、本発明の空気入りスタッドタイヤの一実施態様例を説明するものであり、ブロック踏面のスタッドピン付近の状態を拡大して説明する外観概略図である。図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の空気入りスタッドタイヤの一実施態様例を説明するものであり、スタッドピン周囲スリットが、そのスリットの最深位置とスタッドピン中心軸間の距離Ｌ₁として、該距離Ｌ₁がスタッドピン周囲スリットの表層位置とスタッドピン中心軸間の距離Ｌ₂よりも大きくなるように設けられている態様例を示した概略断面図である。図６は、本発明の空気入りスタッドタイヤの一実施態様例を説明するものであり、スタッドピン周囲スリットが、スタッドピンの中心点を通りかつタイヤ周方向に平行な直線を境界にして、直線の両側に該スリットが存在している態様と、該直線の片側にだけ該スリットが存在している態様の二種の態様が混在している状態を説明する外観概略図である。

符号の説明

１：空気入りスタッドタイヤ
２：タイヤ周方向に延びる溝
３：タイヤ幅方向に延びる溝
４：ブロック
５：スタッドピン
６：サイプ
７：スタッドピン周囲スリット
Ｄ：タイヤ周方向
Ｌ₁：スタッドピン周囲スリットの最深位置とスタッドピン中心軸間の距離
Ｌ₂：スタッドピン周囲スリットの表層位置とスタッドピン中心軸間の距離
ａ：スタッドピン中心点からスタッドピン周囲スリットまでの最短の距離
ｂ：スタッドピンの底部（フランジ部）の直径
ｃ：スタッドピン周囲スリットの深さ
ｄ：スタッドピンの底部（フランジ部）の天井部位置までの深さ
ｅ：スタッドピン５のネック部の上端部位置までの深さ

Claims

トレッドに、タイヤ周方向とタイヤ幅方向に延びる溝で区切られて配列されかつスタッドピンが植設された複数のブロックを有する空気入りスタッドタイヤであり、該ブロックの踏面にはサイプが設けられているとともに、該スタッドピンの周辺域にはサイプが存在しない領域を有しかつ該サイプが存在しない領域には該スタッドピン中心点から放射する直線方向に対して交差する方向に直線状または／および曲線状を呈して延在する深さ３ｍｍ〜７．５ｍｍのスタッドピン周囲スリットを有し、かつ、該スタッドピン周囲スリットが、該スタッドピンの中心点を通りかつタイヤ周方向に平行な直線を境界にして、
（ａ）該直線の両側に該スタッドピン周囲スリットが存在しているスタッドピン、
と、
（ｂ）該直線の片側にだけ該スタッドピン周囲スリットが存在しているスタッドピン、
の二態様のスタッドピンとの関係を呈して設けられていることを特徴とする空気入りスタッドタイヤ。
前記スタッドピン周囲スリットが存在する位置が、スタッドピン中心点から該スタッドピン周囲スリットまでの最短の距離ａで６ｍｍ〜１２ｍｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１記載の空気入りスタッドタイヤ。
前記スタッドピン周囲スリットが、スリット幅０．３ｍｍ〜１．５ｍｍのものであることを特徴とする請求項１または２記載の空気入りスタッドタイヤ。
前記スタッドピン周囲スリットが、そのスリットの最深位置とスタッドピン中心軸間の距離Ｌ1 が、該スタッドピン周囲スリットの表層位置とスタッドピン中心軸間Ｌ2 よりも大きくなるように設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りスタッドタイヤ。
タイヤ周方向に延びる溝に対し、より近い位置に設けられているスタッドピンの該スタッドピン周囲スリットが、該スタッドピンの中心点を通りかつタイヤ周方向に平行な直線を境界にして該直線の片側にだけ、かつ該直線の前記タイヤ周方向に延びる溝と反対側に、該スタッドピン周囲スリットが設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りスタッドタイヤ。