(57)【要約】【課題】  シリカ高配合のトレッドゴムを有するタイヤにおいて、スポーツ走行のような高速走行時の操縦安定性をドライバーの運転技量等に応じて任意に設定可能にした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】  シリカを高配合したゴム組成物でトレッド１を構成した加硫済みの空気入りタイヤにおいて、前記トレッド１の少なくともショルダー領域に、カーボンブラックを高配合の加硫済みゴム組成物からなり、かつ１００℃での１００％伸長時モジュラスが３〜１００ＭＰａであるピン状ゴム２をタイヤ周方向に任意の本数を選択的にトレッド表面から底部に貫通するように打ち込み可能にした。【選択図】      図１
2005255050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカを高配合したゴム組成物でトレッドを構成した加硫済みの空気入りタイヤにおいて、前記トレッドの少なくともショルダー領域に、カーボンブラックを高配合の加硫済みゴム組成物からなり、かつ１００℃での１００％伸長時モジュラスが３〜１００ＭＰａであるピン状ゴムをタイヤ周方向に任意の本数を選択的にトレッド表面から底部に貫通するように打ち込み可能にした空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記トレッド表面に前記ピン状ゴムを打ち込む位置を予めマークを施した請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記マークを凹状の成形穴として形成した請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記トレッド接地端からトレッド接地幅ＧＣＷの２０％幅に相当するショルダー領域に対する前記ピン状ゴムの打ち込み本数を、該ショルダー領域よりも内側のセンター領域に対する打ち込み本数よりも多くした請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記シリカを高配合したゴム組成物が、ゴム１００重量部に対してシリカを少なくとも４０重量部、かつカーボンブラックを３０重量部以下配合したゴム組成物であり、前記ピン状ゴムを構成するゴム組成物が、ゴム１００重量部に対してカーボンブラックを３５〜１００重量部配合したゴム組成物である請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記ピン状ゴムの平均直径が２〜１０ｍｍである請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記ピン状ゴムのタイヤ周方向に対する配列ピッチを１０ｃｍ以内にした請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、シリカ高配合のトレッドゴムを設けたタイヤにおいて、スポーツ走行のような高速走行時にタイヤ温度が上昇しても、ドライバーの運転技量等に応じて良好な操縦安定性が得られるようにした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、トレッドゴムにおけるカーボンブラックの配合量を減らし、それに代わってシリカを多量に配合することにより転がり抵抗を低減すると共に、湿潤路面での制駆動性を向上するようにしたタイヤが使用されるようになっている（特許文献１など）。
【０００３】
しかし、シリカは上記のように転がり抵抗の低減や湿潤路面での制駆動性の向上を可能にする反面、カーボンブラックに比べて高温時における補強性が低いため、スポーツ走行のような高速走行をするとタイヤ温度が上昇するためトレッド剛性が低下し、コーナリング時に発生する大きな横力に対して変形しやすく（トレッドが「よれる」という。）、操縦安定性が低下するという欠点がある。しかしながら、このスポーツ走行などの高速走行時の操縦安定性の低下を防止する対策について、現状では満足な改善策が提案されていない。
【特許文献１】特開平９−７１１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上述した問題を解消し、シリカ高配合のトレッドゴムを有するタイヤにおいて、スポーツ走行のような高速走行時の操縦安定性をドライバーの運転技量等に応じて任意に設定可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、シリカを高配合したゴム組成物でトレッドを構成した加硫済みの空気入りタイヤにおいて、前記トレッドの少なくともショルダー領域に、カーボンブラックを高配合の加硫済みゴム組成物からなり、かつ１００℃での１００％伸長時モジュラスが３〜１００ＭＰａであるピン状ゴムをタイヤ周方向に任意の本数を選択的にトレッド表面から底部に貫通するように打ち込み可能にしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
上記のようにトレッドをシリカ高配合のゴム組成物で構成した加硫済み空気入りタイヤにおいて、少なくともトレッドのショルダー領域に、カーボンブラックを高配合した加硫済みゴム組成物で、しかも１００℃での１００％伸長時モジュラスが３〜１００ＭＰａである高モジュラスのピン状ゴムを、任意の本数を選択して打ち込める構成にしたので、ドライバーは自己の運転技量に応じてピン状ゴムの打込み本数を選択することによって、スポーツ走行のような高速走行時にタイヤ温度が上昇しても良好な操縦安定性を容易に調整可能にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明の空気入りタイヤの子午線断面を例示し、図２は、ピン状ゴムを打込み後のトレッド面を示す。
【０００８】
図１に示す加硫済みの空気入りタイヤにおいて、１はトレッド、３はビード部、４はサイドウォール部、７はカーカス層である。トレッド１の内側にはベルト層５が設けられ、表面には複数本の主溝６がタイヤ周方向に延長するように形成されている。トレッド１は、キャップトレッドゴム１１とアンダートレッドゴム１２とを積層し、その積層体の両側にウィングチップゴム１３，１３を配置して構成されている。積層体のうちキャップトレッドゴム１１はシリカを高配合したゴム組成物からなり、アンダートレッドゴム１２とウィングチップゴム１３はカーボンブラックを高配合したゴム組成物からなる。また、トレッド１の左右のショルダー域とセンター域とには、それぞれ多数のマーク８がタイヤ周方向に間欠的に刻印されている。
【０００９】
上記のように構成された加硫済みの空気入りタイヤに対し、ユーザーが自己の運転技量に応じて、トレッド１に刻印されたマーク８の一部または全部に加硫済みのピン状ゴム２を選択的にトレッド表面から底部に達するように打ち込むようになっている。そのピン状ゴム２は、カーボンブラックを高配合したゴム組成物からなり、かつ１００℃での１００％伸長時モジュラスが３〜１００ＭＰａの高モジュラスを有するものであり、トレッド１の表面には、好ましくは、図２に示すようにショルダー領域に多数分布するように配置するようになっている。
【００１０】
本発明の空気入りタイヤは、上記のようにトレッド１がシリカを高配合したゴム組成物で構成されたキャップトレッドゴム１１を有するためグリップ力が向上し、転がり抵抗を低減すると共に、湿潤路面での制駆動性を向上することができる。
【００１１】
また、トレッド１がシリカ高配合ゴム組成物のキャップトレッドゴム１１を有することにより、そのままではスポーツ走行のような高速走行時にタイヤ温度が上昇してトレッド剛性が低下し、操縦安定性（コーナリング特性）を低下する。しかし、上述したようにショルダー領域に、カーボンブラック高配合ゴム組成物で、かつ１００℃での１００％伸長時モジュラスが３〜１００ＭＰａのピン状ゴム２が選択的に打ち込めるようになっていて必要に応じて補強できるため、操縦安定性を低下させることはない。また、その操縦安定性は、ユーザーが自己の運転技量に応じてピン状ゴム２の打込み本数を選択できるため、自己に適した良好な操縦安定性に設定することができる。
【００１２】
本発明において、トレッドを構成するシリカ高配合のゴム組成物は、少なくともキャップ側の主要部を占めていればよく、本体がシリカを高配合のゴム組成物で構成したキャップトレッドゴムとカーボンブラックを高配合のゴム組成物で構成したアンダートレッドゴムとの上下２層の積層体であっても、或いは本体がシリカ高配合のゴム組成物の単体ゴム層だけで構成されるものであってもよい。
【００１３】
トレッドを構成するシリカ高配合のゴム組成物としては、ゴム１００重量部に対してシリカを少なくとも４０重量部、好ましくは４５〜１００重量部で、かつカーボンブラックを３０重量部以下配合したものが好ましい。シリカの配合量が４０重量部よりも少ないと、転がり抵抗の低減効果や湿潤路面での制駆動性向上効果が不十分になる。また、１００重量部よりも多いと加工性が悪化し、実用的でなくなる。
【００１４】
ピン状ゴムは、カーボンブラックを高配合したゴム組成物から構成され、かつ１００℃での１００％伸長時モジュラスが３〜１０ＭＰａの高モジュラスのものが使用される。カーボンブラックはシリカよりも高温時における補強効果が大きいため、高温時においてもピン状ゴムを高い剛性に維持することができる。また、ピン状ゴムが棒状であることからも高い剛性を発揮することができる。１００％伸長時モジュラスが３ＭＰａ未満であっては、高温走行時の操縦安定性の確保が難しくなる。また、１０ＭＰａよりも大きくすると、ゴムが脆くなり、欠けたり折れたりしやすくなる。
【００１５】
上記のような高モジュラスを得るため、ピン状ゴムに使用するゴム組成物としては、ゴム１００重量部に対してカーボンブラックを３５〜１００重量部、さらに好ましくは４０〜１００重量部配合したものがよい。カーボンブラックの配合量が３５重量部よりも少ないと、高温時での剛性を維持することが難しくなる、また１００重量部よりも多くなると加工性が悪化し、実用的でなくなる。
【００１６】
加硫済みタイヤにピン状ゴムを打ち込む位置には、ユーザーによる打ち込み作業を容易にするため予めマークを施しておくことが好ましい。最適の位置にマークを施しておけば、ユーザーが間違った位置に打ち込むことがなく、かつバラツキの少ない性能を得ることができる。マークとしては、加硫金型でグリーンタイヤを成形するとき凹状の成形穴として形成するようにしたものが好ましいが、インキ、ペンキなどの着色剤を用いて印字したものであってもよい。ピン状ゴムのマークへの打ち込みは、そのマーク箇所にリューターと称する専用ドリルで下穴をあけて行なうことが望ましい。
【００１７】
本発明においてユーザーがピン状ゴムを打ち込む位置としては、少なくともショルダー領域であることが必要である。特にスポーツ走行するときなどには、図２に例示するように、タイヤを車両装着時に車両外側に位置するショルダー部側に選択的に多数のピン状ゴムを配置するとよく、この処置により走行性能を一層向上することができる。また、サーキット走行するときに発生しやすいショルダー部の摩耗を防止することができる。さらに好ましくは、トレッド接地端からトレッド接地幅ＧＣＷの２０％幅に相当する領域内に配置するのがよい。このようなショルダー領域に配置することにより、スポーツ走行のような高速走行時にタイヤ温度が上昇しても良好な操縦安定性を確保することができる。
【００１８】
ここでトレッド接地ＧＣＷとは、２００３年度版ＪＡＴＭＡイヤーブックに記載の標準リムにタイヤを装着し、空気圧２００ｋＰａで平面に垂直に接地させ、ＪＡＴＭＡ規定の空気圧−負荷能力対応表に記載の負荷能力の７０％相当の負荷を当該タイヤに適用した場合におけるタイヤ半径方向の接地面中心直線距離をいう。
【００１９】
ピン状ゴムは少なくともショルダー領域に配置しなければならないが、ショルダー領域内側のセンター領域にも配置するようにしてよい。しかし、ピン状ゴムの配置本数は、ショルダー領域に配置する本数をセンター領域に配置する本数よりも多くするのがよい。また、ショルダー領域のピン状ゴムは、タイヤ周方向に対して１０ｃｍ以内のピッチで配置することが好ましい。また、ピン状ゴムの太さは、平均直径で２〜１０ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００２０】
ここでピン状ゴムの平均直径とは、真円の場合はそのままの直径を用いるが、非円形断面の場合には、その断面積と等しい断面積を有する真円に換算したときの等価直径を用いる。また、ピン状ゴムの直径が長手方向（軸方向）に変化している場合は、その最大直径と最小直径との和の平均値を用いる。
【００２１】
ピン状ゴムの形状は特に限定されないが、例えば、図３（Ａ）に例示するような円柱状、図３（Ｂ）に例示するような円錐台状、図３（Ｃ）に例示するような螺子状などにすることができる。特に、螺子状のピン状ゴム２は、トレッドゴムとの接触面積を大きくして接合強度を増大することができる。ピン状ゴムの横断面形状は円形であることが好ましいが、楕円形、多角形、星形などの非円形であってもよい。更に好ましくは、ピン状ゴムの打ち込み側にフランジと称する膨らみを設けると、抜けにくく且つ補強性を大きくする効果がある。
【実施例】
【００２２】
タイヤサイズが２１５／６０Ｒ１６であり、トレッドにおけるキャップトレッドゴムがゴム１００重量部にシリカを６０重量部、かつカーボンブラックを２０重量部配合したゴム組成物であり、アンダートレッドゴムがゴム１００重量部にカーボンブラックを６０重量部配合したゴム組成物であって、図１のタイヤ構造を有する同一構成の加硫済み空気入りタイヤを４本製造した。
【００２３】
一方、ピン状ゴムとして、ゴム１００重量部にカーボンブラックを６０重量部配合したもので、１００℃での１００％伸長時のモジュラスが３．８ＭＰａであるゴム組成物からなる平均直径が５ｍｍである多数本の図３（Ｂ）の形状を有する加硫済みピン状ゴムを成形した。
【００２４】
上記で製作した４本の加硫済み空気入りタイヤに対して、それぞれ左右両ショルダー領域にそれぞれのトレッド接地端からトレッド接地幅ＧＣＷの１５％に相当する箇所に、上記加硫済みピン状ゴムをタイヤ周方向に５ｃｍのピッチで打ち込んだタイヤ（実施例１），１０ｃｍのピッチで打ち込んだタイヤ（実施例２），１５ｃｍのピッチで打ち込んだタイヤ（実施例３）と、さらに上記加硫済み空気入りタイヤのままで加硫済みピン状ゴムを１本も打ち込まないタイヤ（比較例）を用意した。
【００２５】
上記４種類のタイヤについて、下記試験方法によりスポーツ走行時の操縦安定性を調べたところ、表１に記載する結果を得た。
【００２６】
〔操縦安定性〕
試験タイヤを規格リムに装着して空気圧２００ｋＰａを充填して排気量３０００ｃｃのワンボックスカーに装着し、テストドライバーがサーキットコースを２周ラップ走行してタイヤ高温にした後、さらに２周ラップ走行するときの後者２周ラップ走行時のラップタイヤ及びコーナリング時の操縦性フィーリングを評価した。評価は比較例タイヤを１００とする指数で表示し、指数値が大きいほど操縦安定性が優れていることを意味する。
【００２７】
【表１】
2005255050.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の空気入りタイヤを例示する子午線断面図である。
【図２】図１のタイヤにピン状ゴムを打ち込み後のトレッド面の一例を示す平面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ本発明に使用するピン状ゴムを例示する正面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  トレッド
２  ピン状ゴム
３  ビード部
４  サイドウォール部
５  ベルト層
８  マーク
１１  キャップトレッドゴム
１２  アンダートレッドゴム
１３  ウィングチップゴム
【図１】
2005255050.tif 000004
【図２】
2005255050.tif 000005
【図３】
2005255050.tif 000006