特許 7116659 タイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-02

(45)【発行日】2022-08-10

(54)【発明の名称】タイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 11/16 20060101AFI20220803BHJP

【ＦＩ】

B60C11/16 E

B60C11/16 A

B60C11/16 Z

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2018197865

(22)【出願日】2018-10-19

(65)【公開番号】P2020063024

(43)【公開日】2020-04-23

【審査請求日】2021-08-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000003148

【氏名又は名称】ＴＯＹＯ ＴＩＲＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076314

【弁理士】

【氏名又は名称】蔦田 正人

(74)【代理人】

【識別番号】100112612

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 哲士

(74)【代理人】

【識別番号】100112623

【弁理士】

【氏名又は名称】富田 克幸

(74)【代理人】

【識別番号】100163393

【弁理士】

【氏名又は名称】有近 康臣

(74)【代理人】

【識別番号】100189393

【弁理士】

【氏名又は名称】前澤 龍

(74)【代理人】

【識別番号】100203091

【弁理士】

【氏名又は名称】水鳥 正裕

(72)【発明者】

【氏名】大宮 将敏

【審査官】増永 淳司

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－２４６２０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３０４２５７７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１７－０７４９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－０３４００４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】欧州特許出願公開第０３３４２５８５（ＥＰ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３２６３８４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３３８８０６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｃ １１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

柱状のボディと、前記ボディの上端に設けられて路面に接触する凸部と、を備えるスタッドと、
前記スタッドが取り付けられる柱面状の内周面を持ち、トレッド部に設けられた取付穴と、
前記スタッドを前記取付穴に固定するための固定部材であって、前記取付穴に嵌め込まれる筒状をなして内周面に雌ねじ部を備え、接着剤により前記取付穴に固定された固定部材と、を備え、
前記取付穴は、軸方向に一定の断面を持つ有底の穴であり、
前記スタッドは、前記ボディの外周面に雄ねじ部を備え、前記雌ねじ部に前記雄ねじ部を螺合させることにより前記凸部がトレッド面から突出しかつ前記ボディの下方に空洞がない状態で前記スタッドが固定される、
ことを特徴とするタイヤ。

【請求項2】

前記固定部材が前記取付穴の内部において前記トレッド面から離間した位置にある、請求項１に記載のタイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、トレッド部にスタッドが取り付けられるタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

氷雪路面での走行性能を向上させるタイヤとして、トレッド部に金属等で作られたスタッド（鋲）を打ち込んでなるスタッダブルタイヤ（スパイクタイヤとも称される）が知られている。

【0003】

スタッドは、トレッド部に設けられた取付穴に取り付けられる。取付穴は、タイヤの加硫成型時に、加硫金型に設けられた取付穴形成用突起により形成される。従来、タイヤ走行時にスタッドが取付穴から抜けにくくするために、取付穴の底部に膨らみ部を設けるとともに、スタッドの下端に該膨らみ部に嵌まり込むフランジ部を設けている（特許文献１参照）。しかしながら、取付穴の底部に膨らみ部を設けるためには、対応する膨らみ形状を取付穴成型用突起に設ける必要があり、当該膨らみ形状の存在により加硫成型後に脱型する際の抵抗（即ち、釜抜け抵抗）が大きくなり、脱型性が損なわれてしまう。このようにスタッドの脱落防止と脱型性を両立させることは困難である。

【0004】

なお、特許文献２，３には、スタッドをトレッド面から出没可能にするために出没機構をトレッド部に埋設し、スタッドに設けた雄ねじ部と、該スタッドを受け入れる受け部材に設けた雌ねじ部との螺合により、スタッドを軸方向に移動可能にすることが記載されている。しかしながら、これらの文献に記載の技術では、スタッドをトレッド面から突出させた状態においてスタッドの下方には空洞が存在する。この空洞のためタイヤ走行時にスタッドが不安定となり、接地圧に負けてスタッドがトレッド面よりも内部に埋まってしまい、スタッド本来の性能が損なわれるおそれがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１７－０７４９２４号公報

【文献】特開平０３－００７６０７号公報

【文献】特開平１１－１９８６１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の実施形態は、タイヤの加硫成型時における脱型性とスタッドの脱落防止性を両立することができる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】

【0007】

本発明の実施形態に係るタイヤは、柱状のボディと前記ボディの上端に設けられて路面に接触する凸部とを備えるスタッドと、前記スタッドが取り付けられる柱面状の内周面を持ちトレッド部に設けられた取付穴と、前記スタッドを前記取付穴に固定するための固定部材であって前記取付穴に嵌め込まれる筒状をなして内周面に雌ねじ部を備え接着剤により前記取付穴に固定された固定部材と、を備えるものである。前記スタッドは、前記ボディの外周面に雄ねじ部を備え、前記雌ねじ部に前記雄ねじ部を螺合させることにより前記凸部がトレッド面から突出しかつ前記ボディの下方に空洞がない状態で前記スタッドが固定される。

【発明の効果】

【0008】

本実施形態によれば、トレッド部に柱面状の内周面を持つ取付穴を設け、該取付穴に固定部材を接着剤により固定するため、取付穴の底部に膨らみ部を設ける必要がなく、よって、タイヤ加硫成型時の釜抜け抵抗を低減して脱型性を向上することができる。また、固定部材の内周面に設けた雌ねじ部とスタッドのボディ外周面に設けた雄ねじ部との螺合により、固定部材を介してスタッドを取付穴に締結固定するため、スタッドを取付穴から脱落しにくくすることができる。また、スタッドを取付穴に固定したときにスタッドの凸部がトレッド面から突出した状態でスタッドの下方には空洞が存在しないので、タイヤ走行時にスタッドが安定化し、その機能を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態に係るタイヤの半断面図

【図2】一実施形態に係るタイヤのトレッドパターンを示す図

【図3】（Ａ）一実施形態に係る固定部材の断面図、（Ｂ）取付穴の断面図

【図4】一実施形態に係る取付穴成型用突起の側面図

【図5】（Ａ）一実施形態に係るスタッドの側面図、（Ｂ）固定部材を装着した取付穴の断面図

【図6】一実施形態に係るスタッドを装着した取付穴の断面図

【図7】他の実施形態に係る固定部材の断面図

【図8】他の実施形態に係るスタッドを装着した取付穴の断面図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

【0011】

図１に示すように、一実施形態に係るタイヤ１０は、空気入りタイヤであり、トレッド部１２にスタッド４０が取り付けられたスタッダブルタイヤである。タイヤ１０は、トレッド部１２と、左右一対のビード部１４と、トレッド部１２とビード部１４との間に介在する左右一対のサイドウォール部１６とからなる。図中、符号ＣＬは、タイヤ軸方向中心に相当するタイヤ赤道面を示す。

【0012】

タイヤ１０は、一対のビード部１４間に跨がってトロイダル状に延びるカーカス層１８を備える。トレッド部１２には、カーカス層１８の半径方向外側にベルト層２０が設けられるとともに、ベルト層２０の半径方向外側にトレッドゴム２２が積層されている。トレッドゴム２２は、路面に接触するトレッド面２４を備えるキャップゴム層２６と、該キャップゴム層２６の半径方向内側に配されたベースゴム層２８とからなる二層構造をなす。トレッド面２４は、接地面をなすトレッド部１２の外周面である。なお、トレッド部１２以外については、一般的なタイヤ構造を採用することができる。

【0013】

図２に示すように、トレッド部１２には、タイヤ周方向に延びる主溝３０と、主溝３０に交差する方向に延びる横溝３２が設けられ、ブロックやリブなどの複数の陸部３４が区画形成されている。陸部３４には複数のサイプ３６が設けられている。

【0014】

図１および図２に示すように、トレッド部１２の陸部３４には、複数の取付穴３８が設けられ、各取付穴３８にスタッド４０が取り付けられている。

【0015】

スタッド４０は、図５（Ａ）に示すように、柱状のボディ４２と、該ボディ４２の軸方向一端である上端に設けられて路面に接触する凸部４４とを備える。スタッド４０は、例えば金属により形成されている。ここで、ボディ４２の上端とは、タイヤへの取り付け状態においてトレッド面２４側に位置する端（即ち、タイヤ半径方向外方側の端）である。なお、上方、上側、上部、下端、下方、下側、下部などの上下関係を表す用語についても、特に断らない限り、タイヤでの上下関係を意味し、タイヤ半径方向外方を上方とし、タイヤ半径方向内方を下方として表現する。

【0016】

ボディ４２は、取付穴３８に嵌め込まれる部分であり、軸方向の他端側、即ち下端側から取付穴３８に取り付けられる。ボディ４２はこの例では円柱状をなしているが、四角柱状や六角柱状などの角柱状であってもよい。ボディ４２の大きさは、特に限定されず、例えば、直径が５．０～７．０ｍｍでもよい。

【0017】

ボディ４２の外周面には、らせん状溝からなる雄ねじ部４６が設けられている。雄ねじ部４６は、この例では、ボディ４２の下部に設けられており、より詳細には、ボディ４２の下側略半分の外周面が雄ねじ部４６に形成され、上側略半分はねじ部を持たない一定断面の柱状部（この例では円柱状部）４７に形成されている。なお、スタッド４０の下端には、抜け止めのための軸直角方向に広がるフランジ等の膨らみ部は設けられていない。

【0018】

凸部４４は、ボディ４２の軸方向一端面である上端面から軸方向に突出しており、図６に示すように、取付穴３８から露出（突出）して氷雪路面に対する引っかき効果を発揮する部分であり、スタッド芯とも称される。凸部４４は、この例ではボディ４２よりも外形が小さく形成されている。凸部４４の形状は、特に限定されず、例えば円柱状でも角柱状でもよい。

【0019】

取付穴３８は、図３および図５に示すように、スタッド４０が取り付けられる柱面状の内周面４８を持つ。取付穴３８の内周面４８はこの例では円柱面状をなしているが、四角柱面状や六角柱面状などの角柱面状であってもよい。取付穴３８は、軸方向に一定の断面を持つ有底の穴であり、底部に抜け止めのための膨らみ部（軸直角方向に広がる膨らみ部）を有していない。

【0020】

図４は、取付穴３８を成型するための取付穴形成用突起５０を示した図である。取付穴形成用突起５０は、タイヤの加硫金型においてトレッド部１２を成型するモールド部分５１に設けられている。取付穴形成用突起５０は、柱状（この例では円柱状）をなしており、軸方向に一定の断面を持ち、かつ、先端部（下端部）５０Ａには軸直角方向に広がる膨らみ部がない。

【0021】

図６に示すように、スタッド４０は、固定部材５２を介して取付穴３８に固定されている。すなわち、固定部材５２は、スタッド４０を取付穴３８に固定するための部材であり、取付穴３８に嵌め込まれる筒状をなしている。固定部材５２は、例えば金属により形成され、アルミニウム（アルミニウム合金を含む）やステンレスなどの耐食性金属が好ましく、より好ましくは軽量なアルミニウムである。

【0022】

固定部材５２は、図３に示すように内周面にらせん状溝からなる雌ねじ部５４を持つ。雌ねじ部５４は、スタッド４０の雄ねじ部４６と螺合可能に形成されている。この例では、雌ねじ部５４は、固定部材５２の内周面において軸方向の全体にわたって設けられている。ここで、雄ねじ部４６および雌ねじ部５４についてのねじのピッチおよびねじ山の高さ等は、特に限定されず、これら雄ねじ部４６および雌ねじ部５４の直径に応じた一般的な寸法に設定することができる。また、ねじの歯の形状も特に限定されず、例えば、三角ねじ、角ねじ、台形ねじ、鋸歯ねじ、丸ねじなど挙げられる。

【0023】

固定部材５２は、図３に示すように、タイヤ１０の取付穴３８に対して加硫成型後に挿入され、接着剤５６を用いて固定されている。すなわち、図５（Ａ）に示すように、固定部材５２の外周面５８と取付穴３８の内周面４８との間が接着剤５６を介して接着固定されている。接着剤５６としては、特に限定されず、固定部材５２が金属製の場合、金属とゴムとの接着が可能な接着剤、例えば、クロロプレンゴム系接着剤、変成シリコーン系接着剤、シリル基含有特殊ポリマー系接着剤などが挙げられる。

【0024】

固定部材５２の厚み（周壁の肉厚）は、その材質等により適宜設定することができるため、特に限定されず、材質が硬ければ薄く形成することができ、例えば１ｍｍ程度でもよい。

【0025】

固定部材５２の大きさ（直径）は、図３に示すように、取付穴３８の大きさ（直径）と略同じ大きさとして、固定部材５２を取付穴３８にそのまま嵌合させるようにしてもよく、あるいはまた、固定部材５２の大きさ（直径）を取付穴３８の大きさ（直径）よりも大きく形成しておいて、取付穴３８を押し広げるように固定部材５２を嵌め入れてもよい。

【0026】

固定部材５２は、この例では、図５（Ｂ）に示すように、取付穴３８の内部においてトレッド面２４から離間した位置にある。詳細には、固定部材５２は、その軸方向寸法が取付穴３８の深さよりも小さく形成され、取付穴３８の底部に装着されている。そのため、固定部材５２の上端５２Ａ（即ち、トレッド面２４側の端）はトレッド面２４から所定距離をおいた下方（即ち、タイヤ半径方向内方）に位置している。固定部材５２の上端５２Ａとトレッド面２４との距離は、特に限定されないが、取付穴３８の深さの３０～７０％程度であることが好ましい。

【0027】

スタッド４０は、図５および図６に示すように、固定部材５２を固定した取付穴３８に対してねじ込むことにより取り付け固定される。すなわち、スタッド４０をその下端の雄ねじ部４６側から取付穴３８に挿入し、雄ねじ部４６を固定部材５２の雌ねじ部５４に螺合させながら、スタッド４０のボディ４２を取付穴３８の底（即ち、下端）３９まで入れて固定する。これにより、スタッド４０はそのボディ４２の全体が取付穴３８内に入り込み、上端の凸部４４がトレッド面２４から突出した状態となる。また、このとき、ボディ４２の下方（即ち、タイヤ半径方向内方）には空洞はなく、スタッド４０の下端（即ち、ボディ４２の下面）が取付穴３８の底３９、より詳細には底面を支持面として当該支持面により支持された状態となっている。

【0028】

以上よりなる実施形態によれば、トレッド部１２に柱面状の内周面４８を持つ取付穴３８を設け、該取付穴３８に固定部材５２を接着剤５６により固定するため、図３に示すように取付穴３８の底部に膨らみ部を設ける必要がない。そのため、取付穴形成用突起５０を、図４に示すように先端部に膨らみ部のない一定断面の柱状形態とすることができ、タイヤ加硫成型後にトレッド部１２から取付穴形成用突起５０を抜け易くことができ、釜抜け抵抗を低減することができる。そのため、タイヤ加硫成型時の脱型性が向上する。

【0029】

また、固定部材５２の雌ねじ部５４とスタッド４０の雄ねじ部４６との螺合により、固定部材５２を介してスタッド４０を取付穴３８に締結固定することができるため、従来のような抜け止めのための膨らみ部がないにもかかわらず、スタッド４０を取付穴３８から脱落しにくくすることができる。

【0030】

また、凸部４４がトレッド面２４から突出した状態にスタッド４０を固定した状態で、スタッド４０の下方に空洞が存在しないので、タイヤ１０の接地時にスタッド４０が取付穴３８の底３９により支持されて安定化し、その機能を発揮することができる。

【0031】

また、固定部材５２が取付穴３８の底部側に固定されてトレッド面２４から離間した位置にある。そのため、トレッド面２４の摩耗により取付穴３８の深さが浅くなったときに、スタッド４０をその高さが低いものに取り替えることにより、タイヤ１０の長寿命化を図ることができる。なお、固定部材５２の高さは、取付穴３８の深さと同じ高さとして、取付穴３８の深さの全体で固定部材５２とスタッド４０とが螺合するようにしてもよい。

【0032】

なお、仮にスタッド４０が固定部材５２とともに取付穴３８から抜け落ちたときには、新たな固定部材５２を接着剤５６により取付穴３８に取り付けることにより、新たなスタッド４０に付け替えることができるので、タイヤ１０の継続使用が可能となる。

【0033】

スタッド４０は、タイヤ１０に設けられた全ての取付穴３８に対して同じ凸部４４の形状のものを用いる必要はなく、トレッド面２４の位置によって目的に合わせた凸部４４の形状を持つスタッド４０を取り付けることができる。

【0034】

また、タイヤ１０は、スタッド４０を取り付けた状態で販売してもよいが、スタッド４０を取り付けていない状態でスタッド４０とセットで販売してもよく、ユーザーでスタッド４０の脱着を行うことも容易である。

【0035】

また、スタッド４０は、タイヤ１０に設けられた全ての取付穴３８に装着する必要はなく、各国の法規（スタッド数の規制）にあわせてスタッド４０の取り付け数を設定することができる。例えば、タイヤ１０に設ける取付穴３８の数は、複数国（例えば全世界）の法規の最大数にしておき、タイヤ１０を流通させる国の法規に従って所定数のスタッド４０を取り付けるようにしてもよい。

【0036】

図７は、固定部材５２の変更例を示したものである。変更例では、固定部材５２は単なる筒状ではなく、有底筒状をなしており、雌ねじ部５４を有する筒状部の一端が底壁６０により塞がれた形状を有している。

【0037】

このように固定部材５２が底壁６０を有する場合、図８に示すように、固定部材５２はその外周面５８だけでなく、底壁６０と取付穴３８の底３９との間でも接着剤５６により固定されることができる。そのため、固定部材５２がより脱落しにくくなる。

【0038】

また、スタッド４０を取付穴３８に固定したとき、図８に示すように、スタッド４０の下端（即ち、ボディ４２の下面）は固定部材５２の底壁６０を支持面として当該支持面により支持された状態となる。すなわち、固定部材５２の雌ねじ部５４にスタッド４０の雄ねじ部４６を螺合させてスタッド４０を取付穴３８に固定したとき、スタッド４０の凸部４４がトレッド面２４から突出した状態で、ボディ４２の下方には空洞が存在しない。そのため、タイヤ１０の走行時にスタッド４０が底壁６０により支持されて安定化し、その機能を発揮することができる。

【0039】

なお、図７および図８に示す実施形態において、その他の構成及び効果については、図１～６に示す実施形態と同様であり、説明は省略する。

【0040】

本実施形態に係るタイヤとしては、乗用車用タイヤ、トラック、バス、ライトトラック（例えば、ＳＵＶ車やピックアップトラック）などの重荷重用タイヤなど、各種車両用のタイヤが挙げられる。

【0041】

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0042】

１０…トレッド部、２４…トレッド面、３８…取付穴、４０…スタッド、４２…ボディ、４４…凸部、４６…雄ねじ部、５２…固定部材、５４…雌ねじ部、５６…接着剤

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】