(57)【要約】【課題】  シリカ高配合のトレッドゴムを設けながら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優れた操縦安定性が得られる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、該トレッドの少なくとも車両装着時外側に位置するショルダー領域にタイヤ周方向に延長する主溝６を設けた空気入りタイヤにおいて、主溝６の少なくとも車両装着時内側に位置するエッジと溝壁とを、カーボンブラックを高配合し、かつ１００℃での１００％伸長時モジュラスが３〜１０ＭＰａであるゴム組成物からなるゴム層２で被覆したものである。【選択図】      図１
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【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、該トレッドの少なくとも車両装着時外側に位置するショルダー領域にタイヤ周方向に延長する主溝を設けた空気入りタイヤにおいて、前記主溝の少なくとも車両装着時内側に位置するエッジと溝壁とを、カーボンブラックを高配合し、かつ１００℃での１００％伸長時モジュラスが３〜１０ＭＰａであるゴム組成物からなるゴム層で被覆した空気入りタイヤ。
【請求項２】
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、前記ゴム層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に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記ゴム層を被覆した主溝を前記トレッド接地端からトレッド接地幅ＧＣＷの２０％幅のショルダー領域に配置した請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記トレッドをシリカを高配合したゴム組成物のキャップトレッドとカーボンブラックを高配合したゴム組成物のアンダートレッドの積層体で構成し、前記ゴム層を被覆した主溝の溝底において、前記ゴム層を前記アンダートレッドに０．８ｍｍ以内の距離に離間させるか、又は接触させた請求項１〜３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ながら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優れた操縦安定性が得られる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、上記のようにタイヤの転がり抵抗の低減や湿潤路面での制駆動性を向上する反面、カーボンブラックに比べて高温における補強性が低いため、スポーツ走行などのように高速走行を行なう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なり（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、このようにスポーツ走行のような高速走行時に低下する操縦安定性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設けながら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優れた操縦安定性が得られる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、該トレッドの少なくとも車両装着時外側に位置するショルダー領域にタイヤ周方向に延長する主溝を設けた空気入りタイヤにおいて、前記主溝の少なくとも車両装着時内側に位置するエッジと溝壁とを、カーボンブラックを高配合し、かつ１００℃での１００％伸長時モジュラスが３〜１０ＭＰａであるゴム組成物からなるゴム層で被覆したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、シリカ高配合のゴム組成物で構成したトレッドに対し、少なくとも車両装着時に外側に位置するショルダー領域に設けた主溝の少なくとも車両装着時に内側に位置するエッジと溝壁を、カーボンブラックを高配合し、かつ１００℃での１００％伸長時モジュラスが３〜１０ＭＰａであるゴム組成物からなるゴム層で被覆したので、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する場合であっても、上記高モジュラスのゴム層が車両装着時に内側に位置するエッジと溝壁を補強しているのて主溝のエッジ近傍の剛性を維持することになり、優れた操縦安定性を発揮することができる。
【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要部を破断して例示したものである。
【０００８】
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設けられている。トレッド１は、シリカ高配合のゴム組成物からなるキャップトレッドゴム１１とカーボンブラック高配合のゴム組成物からなるアンダートレッドゴム１２との積層体の両側にカーボンブラック高配合のゴム組成物からなるウィングチップゴム１３を配置して構成されている。
【０００９】
トレッド１に設けた複数本の主溝６のうち、ショルダー領域に配置した主溝６には、カーボンブラックを高配合し、かつ１００℃での１００％伸長時モジュラスが３〜１０ＭＰａであるゴム組成物からなるゴム層２がエッジと溝壁とを被覆するように設けられている。このゴム層２は、少なくとも車両装着時に外側に位置するショルダー領域の主溝６であって、かつ少なくとも車両装着時に内側に位置するエッジと溝壁とを被覆するように設ければよい。例えば、ゴム層２を図２のように設け、必ずしも全ての主溝に、また主溝の全体を覆うようにする必要はない。
【００１０】
また、ゴム層２は、主溝６の溝底においては、アンダートレッドゴム１２に接触することが望ましいが、必ずしも接触する必要はなく、アンダートレッドゴム１２に対する離間距離が０．８ｍｍ以下であれば離れていてもよい。０．８ｍｍよりも離れると、高剛性のゴム層２がアンダートレッドゴム１２と独立して動きやすくなり、補強効果が低下するため操縦安定性の向上作用を少なくする。
【００１１】
ゴム層２の厚さとしては特に限定されないが、好ましくは０．５〜３ｍｍの範囲にするとよく、さらに好ましくは１〜２．５ｍｍの範囲がよい。
【００１２】
本発明の空気入りタイヤは、上記のようにカーボンブラックが高配合で高モジュラスなゴム層２を、少なくとも車両装着時に外側のショルダー領域に設けた主溝６に対して、少なくとも車両装着時に内側に位置するエッジと溝壁とを覆うように配置したため、スポーツ走行のような高速走行をしてタイヤ温度が上昇し、キャップトレッドゴム１１の剛性が低下する場合であっても、上記ゴム層２の剛性とエッジ作用とにより優れた操縦安定性を発揮することができる。
【００１３】
なお、図示の例では、ゴム層２をショルダー域の主溝６だけに設けているが、少なくとも車両装着時に外側に位置するショルダー領域の主溝６に配置してあれば、センター領域の主溝６にも設けるようにして差し支えない。
【００１４】
本発明において、トレッドパターンはタイヤ周方向の主溝を有するものであれば、図示のようなリブパターンに限定されず、ブロックパターンや、或いは、リブとブロックとの両方が混在するパターンに対しても適用することができる。
【００１５】
トレッドを構成するシリカ高配合のゴム組成物は、トレッド全体を構成している必要はなく、少なくともキャップ側の主要部を占めるものであればよい。すなわち、本体がシリカ高配合のゴム組成物からなるキャップトレッドゴムとカーボンブラック高配合のゴム組成物からなるアンダートレッドゴムの上下２層の積層体からなり、この積層体の幅方向両側にウィングチップゴムを配置するようにしたものであっても、またシリカ高配合のゴム組成物からなる単体ゴム層だけで本体を構成するものであってもよい。
【００１６】
このようにシリカ高配合のゴム組成物からなるトレッドは、タイヤの転がり抵抗を低減し、かつ湿潤路面での制駆動性を向上することができる。また、このような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重量部配合し、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。
【００１７】
主溝を被覆するため使用されるゴム層は、カーボンブラックを高配合し、かつ１００℃での１００％伸長時モジュラスが３〜１０ＭＰａであるゴム組成物であることが必要である。このゴム組成物は、カーボンブラックの補強性がシリカよりも特に高温時において大きいため、スポーツ走行のような高速走行でタイヤ温度が上昇する場合でも剛性を維持し容易に変形することはない。また、主溝のエッジと溝壁とを覆うようにしたことにより、その剛性とエッジ効果とにより優れた操縦安定性を発揮する。１００％伸長時モジュラスが３ＭＰａ未満であっては、タイヤ温度が上昇したときの操縦安定性を確保することが難しくなる。しかし、１０ＭＰａよりも大きくすると、周囲のトレッドゴムとの剛性差が大きくなり過ぎるため、異常摩耗の原因になりやすい。
【００１８】
また、上記のような高モジュラスを得るため、ゴム層を構成するゴム組成物の組成としては、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維持が難しくなる。また、１００重量部よりも多くなると、加工性が悪化するため実用的でなくなる。
【００１９】
上記高モジュラスのゴム層を被覆する対象となる主溝の位置としては、車両装着時の外側に位置するショルダー領域のうちでも、特に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限定すると尚よい。このようなショルダー領域内に配置することにより、高速走行時の操縦安定性を一層効果的にすることができる。このショルダー領域は、装着方向が指定されていないタイヤでは左右両側のショルダー領域とする必要があるが、装着方向が指定されているタイヤでは、車両装着時外側に位置するショルダー領域だけであってもよい。
【００２０】
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。
【実施例】
【００２１】
タイヤサイズを２１５／６０Ｒ１６、タイヤ構造を図１とし、トレッドにおけるキャップトレッドゴムをゴム１００重量部にシリカを６０重量部、カーボンブラックを２０重量部配合したゴム組成物にし、アンダートレッドゴムをゴム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にし、ゴム層の厚さを１．５ｍｍすることを共通条件にして、ゴム層のゴム組成（ゴム１００重量部に対するカーボンブラックの配合量）と、１００℃での１００％伸長時モジュラスとを表１のように異ならせた空気入りタイヤ（実施例１，２，３、比較例１）を製作した。
【００２２】
また、実施例１において、ゴム層を設けなかった以外は実施例１と同一条件にした空気入りタイヤ（比較例２）を製作した。
【００２３】
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。
【００２４】
〔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、この試験タイヤを排気量３０００ｃｃの乗用車に装着して、テストドライバーによりサーキットコースを先ず２周ラップ走行してタイヤを高温化し、さらに２周ラップ走行するときの後半２周のラップタイムとコーナリング時の操縦性フィーリングを評価し、その評価値を比較例１のタイヤを１００とする指数で表示した。指数値が大きいほど操縦安定性に優れていることを意味する。
【００２５】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの要部を破断して示す斜視図である。
【図２】本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤの要部を破断して示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  トレッド
２  ゴム層
３  ビード部
４  サイドウォール部
５  ベルト層
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】
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【図２】
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