JP5910527B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
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の埋め込み用の穴に埋め込まれる。このとき、タイヤ転動中に路面から受ける制駆動力や横力によってスタッドピンが上記穴から抜け落ちることがないようにスタッドピンは穴径を拡張して穴にきつく埋め込まれる。
上記空気入りスタッドタイヤでも、コンクリート路面やアスファルト路面上において、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も、ピン抜けをより一層改善することが求められる。
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。
前記穴は、前記穴の深さ方向に筒状に延びる穴胴体部を含む。
前記穴胴体部の側壁には、前記穴の深さ方向に延びる細溝が設けられている。
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 2010(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。また、ETRTO(The European Tyre and Rim Technical Organisation)やTRA(The Tire and Rim Association, Inc)で規定されるタイヤにも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。
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とを有し、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。
この他に、タイヤ10は、ベルト層14のタイヤ径方向外側からベルト層14を覆う、有機繊維をゴムで被覆したベルトカバー層28を備える。
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。
傾斜溝32は、タイヤセンターラインCLの両側においてそれぞれ回転方向とは反対側に進むにつれて(図2中上方向に進むにつれて)タイヤ幅方向外側に延びるように、タイヤ周方向に対して傾斜した溝である。傾斜溝32は、パターンエンドEに到達することなく、途中で閉塞している。傾斜溝32は、タイヤ周方向に所定の間隔で複数設けられている。
傾斜溝32のタイヤ周方向に対する傾斜角度は、タイヤ幅方向の同じ位置において、横断溝34のタイヤ周方向に対する傾斜角度に比べて小さい。このため、横断溝34は、傾斜溝32と交差する。
傾斜溝32及び横断溝34の溝幅は、例えば5.0mm〜15.0mmであり、溝深さは7〜10mmである。
本実施形態でいうサイプとは、厚さが1.5mm以下であり、深さが5.0〜9.0mmの溝状のものをいい、傾斜溝32及び横断溝34等の溝と、寸法から区別され得る。
図3は、スタッドピン48と穴46を示す図である。
スタッドピン48の埋め込み用の穴46は、タイヤ製造工程中のタイヤ加硫時、トレッドパターンの一部として形成されるように、穴46に対応する凸部がタイヤ金型に予め形成されてもよいし、あるいは、タイヤ加硫後にドリルで穴46が設けられてもよい。穴48の直径は、スタッドピン48の直径に比べて小さく、図示されない専用装置を用いて穴46内にスタッドピン48を圧入することにより、スタッドピン48が穴46に埋め込まれる。
穴46のフランジ部46a、胴体部46c、踏面部46bは、いずれも断面が円形状をしており、フランジ部46a及び踏面部46bは、胴体部46cから遠ざかるほど円形状の直径は大きくなっている。このように、胴体部46cの断面は一定であり、一方、踏面部46bは、穴胴体部46cに対してトレッド表面側に位置し、胴体部46bの断面に比べて断面が広いことが、スタッドピン48の抜けを抑制する点で好ましい。さらに、胴体部46cの断面は、穴46の断面の中で最も狭いことが好ましい。フランジ部46aには、スタッドピン48の基部48aが嵌入される。本実施形態では、フランジ部46a、踏面部46b、胴体部46cの断面は、いずれも円形状であるが、円形状に限らず、四角形、5角形あるいは6角形等の多角形形状であってもよい。
また、細溝52の溝幅b(図4(b)参照)は、例えば0.1mm〜0.9mm、好ましくは、0.3〜0.7mmである。細溝52の溝幅bが0.1mmより小さい場合、細溝52を胴体部46cの側壁に設けることが製作上難しくなる。細溝52の溝幅bが0.9mmを越える場合、外側陸部40の穴46周りのブロック剛性が低下してスタッドピン48のピン抜けが生じやすくなる。
また、胴体部46cの断面は、円筒形状をなしており、胴体部46cの断面形状における直径をAmmとし、細溝52の溝深さをammとしたとき、a/Aは、0.1〜0.5であることが、スタッドピン48の孔46からの抜けを効率よく抑制しつつ、氷上性能を向上させる点で、より好ましい。a/Aが0.1未満の場合、エッジ成分の効果が小さくなり、スタッドピン48が抜けやすくなる。a/Aが0.5を越える場合、穴46の周りの外側陸部40のブロック剛性が低下して、スタッドピン48が抜けやすくなる。
また、胴体部46cの断面は、円筒形状をなしており、胴体部46cの断面形状における直径をAmmとし、細溝52の溝幅をbmmとしたとき、b/Aは、0.1〜0.5であることが、スタッドピン48の孔46からの抜けを効率よく抑制しつつ、氷上性能を向上させる点で、同様に好ましい。b/Aが0.1未満の場合、エッジ成分の効果が小さくなり、スタッドピン48が抜けやすくなる。b/Aが0.5を越える場合、穴46の周りの外側陸部40のブロック剛性が低下して、スタッドピン48が抜けやすくなる。
図5(a),(b)は、変形例1のスタッドピン48用の穴46の形状を示す図である。
図5(b)は、胴体部46c上に設けられた細溝52の両端部の周上位置を示している。
図4(a),(b)に示すスタッドピン48の穴46は、胴体部46cの深さ方向に平行に延びるが、本変形例1では、細溝52の延びる方向は、胴体部46cの深さ方向に対して傾斜している。また、細溝52の一方の端部における、胴体部46cの側壁の周上位置が、細溝52の他方の端部における周上位置に対して45度以内でずれている。すなわち、細溝52の両端部の胴体部46cの周上の位置ずれθ(図5(b)参照)が45度以下である。このような形態であっても、従来に比べてスタッドピンの抜け落ちが少なく、氷上性能が向上する。
図4(a),(b)及び図5(a),(b)に示す穴46の細溝52は、胴体部46cに1つしか設けられないが、変形例2では、穴46の胴体部46cに細溝52以外に、別の細溝52が少なくとも1つ以上設けられる。この場合、いずれの細溝52は、穴46の深さ方向に平行に真っ直ぐ延びてもよいし、図5(a),(b)に示すように、穴46の深さ方向に傾斜してもよい。細溝52が穴46の深さ方向に対して傾斜する場合、細溝52の傾斜角度は、お互いに異なってもよい。このような形態であっても、従来に比べてスタッドピンの抜け落ちが少なく、氷上性能が向上する。胴体部46cの側壁に設ける細溝52の数は、特に限定されないが、数が多い場合、穴46周りの外側陸部40のブロック剛性が低下して、スタッドピン48のピン抜けが生じやすくなる。このため、胴体部46cの側壁に設ける細溝52の数は、2〜4であることが好ましい。
本実施形態のタイヤ10の効果を調べるために、種々の寸法の穴46がトレッド部に設けられたタイヤ10を用いて、スタッドピン48の抜け落ち(耐ピン抜け性)とタイヤ10の氷上性能(氷上路面における制動性能)を調べた。評価の際には、2000ccクラスの乗用車(前輪駆動車)にタイヤ10を装着して乗用車を走行させてタイヤの評価を行った。
評価に用いたタイヤ10は、図1に示すタイヤ構造を有し、図2に示すトレッドパターン30を有するタイヤである。穴46の胴体部46cの形状を変更した実施例1〜19のタイヤと従来例のタイヤがそれぞれ4本ずつ作製された。作製したタイヤ10のタイヤサイズは205/55R16である。タイヤ10は、JATMA YEAR BOOK 2010に規定されるリムに組まれ、JATMA YEAR BOOK 2010中の空気圧−負荷能力対応表に示される最大負荷能力に対応する空気圧がタイヤ10に充填された。タイヤ10の負荷荷重は2名乗車相当の荷重とした。
また、走行速度40km/時から乗用車にフルブレーキで制動をかけたときの氷上路面での制動距離を複数回測定しその平均値を求め、氷上性能とした。評価は、後述する従来例の上記測定値の平均値を100として指数で表した。指数の値が大きいほど、氷上性能(制動性能)が高いことを示す。
従来例は、スタッドピン48用の穴には、細溝52が設けられない例である。実施例1〜4は、胴体部46cの穴46の深さ方向に延びる長さDを8mmとし、胴体部46cの断面形状における円形状の直径Aを2mmとし、細溝52の溝深さaを0.5mmとし、溝幅bを0.5mmとした。
下記表1に実施例1〜4の仕様と、従来例及び実施例1〜4の評価結果とを示す。
実施例5〜9は、D=8mm、A=2mm、b=0.5mmとし、d/Dを0.4に、b/Aを0.25に固定し、a/Aを0.08から0.52まで変化させた例である。下記表2に各実施例の仕様と評価結果を示す。
実施例10〜13は、D=8mm、A=2mmとし、d/Dを0.4に、a/Aを0.25に固定し、b/Aを0.08から0.52まで変化させた例である。下記表3に各実施例の仕様と評価結果を示す。
実施例14、15は、図5(a),(b)に示す例である。実施例16〜19は、細溝52を2つ設けた例である。実施例14〜19ではいずれもD=8mm、A=2mmとした。下記表4に各実施例の仕様と評価結果を示す。
12 カーカスプライ層
12a,12b カーカスプライ材
14 ベルト層
14a,14b ベルト材
16 ビードコア
18 トレッドゴム部材
18a 上層トレッドゴム部材
18b 下層トレッドゴム部材
20 サイドゴム部材
22 ビードフィラーゴム部材
24 リムクッションゴム部材
26 インナーライナゴム部材
28 ベルトカバー層
30 トレッドパターン
32 傾斜溝
36 中央陸部
38 ブロック
40 外側陸部
42,44 サイプ
46 穴
46a 底部
46b 踏面部
46c 胴体部
48 スタッドピン
48a 基部
52 細溝
Claims (9)
- 空気入りタイヤであって、
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、を有し、
前記穴の内径は、前記スタッドピンの外径よりも小さく、
前記穴は、前記穴の深さ方向に筒状に延びる穴胴体部を含み、
前記穴胴体部の側壁には、深さ方向に前記タイヤトレッド部の表面から離れた位置に、前記穴の深さ方向に延びる細溝が設けられている、ことを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記細溝が前記穴の深さ方向に延びる長さをdとして、前記穴胴体部が前記穴の深さ方向に延びる長さをDとしたとき、d/Dは0.2以上である、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- 前記穴胴体部の断面は、円筒形状をなしており、前記穴胴体部の断面形状における直径をAmmとし、前記細溝の溝深さをammとしたとき、a/Aは、0.1〜0.5である、請求項1または2に記載の空気入りタイヤ。
- 前記穴胴体部の断面は、円筒形状をなしており、前記穴胴体部の断面形状における直径をAmmとし、前記細溝の溝幅をbmmとしたとき、b/Aは、0.1〜0.5である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記細溝の延びる方向は、前記穴の深さ方向に対して傾斜しており、前記細溝の一方の端部における、前記穴胴体部の側壁の周上位置が、前記細溝の他方の端部における周上位置に対して45度以内でずれている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記穴胴体部の側壁には、前記細溝の他に、さらに、前記穴の深さ方向に延びる別の細溝が少なくとも1つ以上設けられている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記細溝の断面形状は、三角形状、四角形状、半円弧形状である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記穴胴体部の断面は一定であり、前記穴は、前記穴胴体部に対してトレッド表面側に前記穴胴体部の断面に比べて断面の広い踏面部を有する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記穴胴体部の断面は、前記穴の断面の中で最も狭い、請求項1〜8のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
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