JP2017119455A - レーシングカート用タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 バックリングを抑えてアブレージョン摩耗を減じるとともに、グリップ性能を向上させる。【解決手段】 バイアス構造のカーカス６を具えたレーシングカート用タイヤ１において、トレッド部２は、タイヤ軸方向一方側となる第１のショルダー領域ＹＳ１に、クラウン領域ＹＣに配されるトレッドゴムＧ０より高モジュラスのゴムからなる横剛性補強部材９を具え、かつタイヤ軸方向他方側となる第２のショルダー領域ＹＳ２に、クラウン領域ＹＣに配されるトレッドゴムＧ０より低モジュラスのゴムからなる接地性向上部材１０を具える。【選択図】図１

Description

本発明は、バックリングを抑えてアブレージョン摩耗を減じるとともに、グリップ性能を向上させうるレーシングカート用タイヤに関する。

バイアス構造のレーシングカート用タイヤでは、トレッド部のうち車体内側のショルダー領域に、ささくれ状のアブレージョン摩耗が生じやすいという問題がある。その理由として、
（１）レーシングカートでは、車体の荷重によって駆動シャフトがたわむため、駆動シャフトの両端部に装着されるレーシングカート用タイヤは、実質的に下開きで傾斜するネガティブキャンバー状態となること；及び
（２）バイアス構造のタイヤの場合、トレッド部を拘束するベルト層が配されないため、トレッド部は比較的柔軟であり剛性が低いことが挙げられる。

そして図７に誇張して示すように、旋回時のコーナリングフォースｃｆの作用と前記ネガティブキャンバーθの作用とにより、剛性が低いトレッド部、特に車体内側のショルダー領域ＹＳｉに、旋回半径内側にたわむバックリングａが発生し、接地圧が局部的に高くなる。その結果、この車体内側のショルダー領域ＹＳｉに、ささくれ状のアブレージョン摩耗が生じやすくなる。

そのため、下記の特許文献１では、車体内側のショルダー領域ＹＳｉのみに、例えば高モジュラスゴムからなる横剛性補強部材を配することを提案している。しかし、上記提案のタイヤでは、バックリングが抑えられるとはいえ、車体外側のショルダー領域ＹＳｏ、特には、旋回時に旋回半径外側となるタイヤにおける車体外側のショルダー領域ＹＳｏが、路面から浮き傾向となって接地圧が不十分となり、グリップ性能が低下するという問題が残されている。

特開２０１１−１３６６５４号公報

そこで本発明は、バックリングを抑えてアブレージョン摩耗を減じながら、クリップ性能を向上させうるレーシングカート用タイヤを提供することを課題としている。

本発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至る２枚のカーカスプライからなるバイアス構造のカーカスを具えたレーシングカート用タイヤであって、
前記トレッド部を、タイヤ軸方向両側のショルダー領域と、このショルダー領域間のクラウン領域とに仮想区分したとき、
前記トレッド部は、タイヤ軸方向一方側となる第１のショルダー領域に、前記クラウン領域に配されるトレッドゴムより高モジュラスのゴムからなりトレッド部の横剛性を高める横剛性補強部材を具え、かつタイヤ軸方向他方側となる第２のショルダー領域に、前記クラウン領域に配されるトレッドゴムより低モジュラスのゴムからなり接地性を高める接地性向上部材を具えたことを特徴としている。

本発明に係るレーシングカート用タイヤでは、前記横剛性補強部材は、前記カーカスプライに隣接しかつ前記トレッド部の表面に露出しないことが好ましい。

本発明に係るレーシングカート用タイヤでは、前記接地性向上部材は、前記カーカスより半径方向外側に配されることが好ましい。

本発明に係るレーシングカート用タイヤでは、前記横剛性補強部材は、１００％モジュラスが０．６〜４．０MPaであることが好ましい。

本発明に係るレーシングカート用タイヤでは、前記接地性向上部材は、１００％モジュラスが０．１〜２．０MPaであることが好ましい。

本発明に係るレーシングカート用タイヤでは、前記横剛性補強部材は、そのタイヤ軸方向内端部からタイヤ軸方向外端部に向かって厚さが漸増することが好ましい。

本発明に係るレーシングカート用タイヤでは、前記接地性向上部材は、そのタイヤ軸方向内端部の端面が、タイヤ軸方向内側に向かって半径方向外側に傾斜することが好ましい。

前記「１００％モジュラス」は、ＪＩＳＫ６２５１に記載の試験方法に準拠して測定した値である。

本発明のレーシングカート用タイヤは、第１のショルダー領域に横剛性補強部材を具え、かつ第２のショルダー領域に接地性向上部材を具える。従って、第１のショルダー領域を車体内側に向けてタイヤを装着することで、車体内側となる第１のショルダー領域の横剛性を、高モジュラスの横剛性補強部材によって高めることができ、バックリングを抑えてアブレージョン摩耗を減じうる。

他方、車体外側となる第２のショルダー領域では、接地圧が小である。しかし、この車体外側となる第２のショルダー領域に、低モジュラスの接地性向上部材を配することにより、特に旋回半径外側となるタイヤにおいて、路面との接地性を改善することができ、バックリングを抑制しながら、グリップ性能を向上することができる。

本発明のレーシングカート用タイヤの一実施例を示す断面図である。 トレッド部の第１のショルダー領域を拡大して示す断面図である。 トレッド部の第２のショルダー領域を拡大して示す断面図である。 接地性向上部材の他の例を示す断面図である。 接地性向上部材のさらに他の例を示す断面図である。 横剛性補強部材の他の例を示す断面図である。 バックリングを説明するタイヤの概念図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態のレーシングカート用タイヤ（以下、単に「タイヤ」という場合がある。）１は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るバイアス構造のカーカス６を具える。

このタイヤ１は、カーカス６の半径方向外側に、所謂ブレーカ層及びバンド層などのトレッド補強コード層を具えておらず、カーカス６の半径方向外側に、トレッドゴムＧが隣接する。なお前記タイヤ１の外径は、例えば３５０mm以下と小である。

前記カーカス６は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るトロイド状の本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の回りで折り返される折返し部６ｂを具える。またカーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して２５〜３８度の角度で配列させた２枚のカーカスプライ６Ａ、６Ｂから形成される。カーカスプライ６Ａ、６Ｂは、各カーカスコードがプライ間相互で交差するように、コードの傾斜の向きを違えて配される。これによりサイドウォール部３の横剛性が高められ、高い旋回性能を発揮できる。カーカスコードとして、例えば、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コードが適宜採用しうる。

前記ビード部４には、カーカス６の前記本体部６ａと折返し部６ｂとの間を通って、ビードコア５からタイヤ半径方向外側に先細状にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配される。

次に、トレッド部２を、タイヤ軸方向両側のショルダー領域ＹＳと、このショルダー領域間のクラウン領域ＹＣとに仮想区分したとき、トレッド部２は、タイヤ軸方向一方側となる第１のショルダー領域ＹＳ１に、横剛性補強部材９を具えるとともに、タイヤ軸方向他方側となる第２のショルダー領域ＹＳ２に、接地性向上部材１０を具える。

前記タイヤ１は、車体への装着の向きが指定されており、第１のショルダー領域ＹＳ１が車体内側、前記第２のショルダー領域ＹＳ２が車体外側となるように装着される。この装着の向きは、例えばサイドウォール部３等のタイヤ外表面に表示される。

図１〜５の第１実施形態では、前記横剛性補強部材９および接地性向上部材１０は、トレッドゴムＧの一部を構成している。詳しくは、トレッドゴムＧは、前記横剛性補強部材９をなす第１のゴム部Ｇ１と、接地性向上部材１０をなす第２のゴム部Ｇ２と、残部である主トレッドゴム部Ｇ０とから構成される。

前記主トレッドゴム部Ｇ０は、例えば１００％モジュラスＭ０が０．５〜３．０MPaのゴムからなり、少なくとも前記クラウン領域ＹＣの全域に配される。

これに対して、前記横剛性補強部材９は、第１のショルダー領域ＹＳ１に配される。図２に示すように、横剛性補強部材９は、そのタイヤ軸方向外端部９Ｅｏが、タイヤ軸方向一方側（本例では車体内側）となる第１のトレッド接地端ＴＥ１より外側に位置し、この外端部９Ｅｏからタイヤ軸方向内側にのびる。前記第１のトレッド接地端ＴＥ１から、横剛性補強部材９のタイヤ軸方向内端部９Ｅｉまでのタイヤ軸方向距離Ｌ１は、トレッド巾ＴＷの１０〜３０％であるのが好ましい。特には、前記距離Ｌ１の下限値は、トレッド巾ＴＷの１５％以上、上限値は２０％以下がより好ましい。なお前記「トレッド巾ＴＷ」は、リム組みしかつ内圧１００kPaを充填したタイヤに、荷重０．５kNを負荷してキャンバー角０度で平面に接地させた時のトレッド接地端ＴＥ、ＴＥ間のタイヤ軸方向の距離を意味する。

前記横剛性補強部材９は、クラウン領域ＹＣに配される前記主トレッドゴム部Ｇ０よりも高モジュラスのゴムからなり、前記第１のショルダー領域ＹＳ１における横剛性を高める。これにより、バックリングを抑えてアブレージョン摩耗を減じうる。

上記効果のために、横剛性補強部材９の１００％モジュラスＭ１は、０．６〜４．０MPaの範囲が好ましい。特には、１００％モジュラスＭ１の下限値は１．３MPa以上、上限値は３．０MPa以下がさらに好ましい。また１００％モジュラスＭ１は、前記１００％モジュラスＭ０の１．２〜１．５倍であるのも好ましい。特には、１００％モジュラスＭ１の下限値は、１００％モジュラスＭ０の１．３倍以上、上限値は１．４倍以下がさらに好ましい。

１００％モジュラスＭ１が、４．０MPaを超える場合、或いは１００％モジュラスＭ０の１．５倍を超える場合、横剛性が過度に高まり、路面追従性が悪化してグリップ性能の低下を招く。またレーシングカートではディファレンシャル装置を具えていないため、横剛性の過度の増加により操縦安定性（旋回性）の低下も招く。また前記距離Ｌ１がトレッド巾ＴＷの３０％を超える場合にも、横剛性が過度に高まり、路面追従性が悪化してグリップ性能や操縦安定性（旋回性）の低下を招く。逆に１００％モジュラスＭ１が、０．６MPaを下回る場合、或いは１００％モジュラスＭ０の１．２倍を下回る場合、横剛性の増加が不十分となってバックリングを十分に抑えることが難しくなる。なお前記距離Ｌ１がトレッド巾ＴＷの１０％を下回る場合には、横剛性の増加が局部的となってバックリングの抑制効果の低下を招く。

また横剛性補強部材９は、本例の如く、カーカス６に接しかつトレッド部２の表面２Ｓ（「トレッド面２Ｓ」という場合がある。）に露出しないことが好ましい。一般に、高モジュラスのゴムは粘弾性特性が低いため、もしトレッド面２Ｓに露出した場合、グリップ性能の向上に不利を招く。

また横剛性補強部材９は、本例の如く、前記内端部９Ｅｉから外端部９Ｅｏに向かって厚さが漸増することが好ましい。これにより、より変形しやすい第１のトレッド接地端ＴＥ１に向かって横剛性を滑らかに増加させるため、グリップ性能や操縦安定性（旋回性）への悪影響を抑えながら、バックリングの抑制効果を高めることができる。

このとき、横剛性補強部材９の前記内端部９Ｅｉにおける厚さＷ２は、トレッドゴムＧの全厚さＷの５％〜３０％が好ましく、また横剛性補強部材９の前記外端部９Ｅｏにおける厚さＷ１は、前記厚さＷ２より大かつトレッドゴムＧの全厚さＷの２０〜１００％が好ましい。厚さＷ２が全厚さＷの５％を下回る場合、及び厚さＷ１が全厚さＷの２０％を下回る場合、バックリングの抑制効果が不十分となる。逆に、厚さＷ２が全厚さＷの３０％を超えると、剛性段差が大きくなって、この部分で偏摩耗を招く傾向となる。このような観点から、厚さＷ２の下限は、全厚さＷの１０％以上、上限は２０％以下がより好ましい。また厚さＷ１の下限は、全厚さＷの４０％以上、上限は８０％以下がより好ましい。前記厚さＷ２とＷ１との比Ｗ２／Ｗ１は０．５倍以下が好ましい。なお前記厚さＷ１は、外端部９Ｅｏにおける最大の厚さである。トレッドゴムＧの全厚さＷは、トレッド接地端ＴＥ、ＴＥ間では略一定である。しかし、比Ｗ１／Ｗ、Ｗ２／Ｗにおける全厚さＷは、厳密には、厚さＷ１、Ｗ２を測定した位置における全厚さＷとする。

図３に示すように、接地性向上部材１０は、第２のショルダー領域ＹＳ２に配される。この接地性向上部材１０は、そのタイヤ軸方向外端部１０Ｅｏが、タイヤ軸方向他方側（本例では車体外側）となる第２のトレッド接地端ＴＥ２より外側に位置し、この外端部１０Ｅｏからタイヤ軸方向内側にのびる。前記第２のトレッド接地端ＴＥ２から、接地性向上部材１０のタイヤ軸方向内端部１０Ｅｉまでのタイヤ軸方向距離Ｌ２は、トレッド巾ＴＷの５〜４０％であるのが好ましい。特には、前記距離Ｌ２の下限値は、トレッド巾ＴＷの１５％以上、上限値は３５％以下がより好ましい。

前記接地性向上部材１０は、主トレッドゴム部Ｇ０よりも低モジュラスのゴムからなり、前記第２のショルダー領域ＹＳ２における接地性を高め、特に旋回時のグリップ性能を向上させることができる。

上記効果のために、接地性向上部材１０の１００％モジュラスＭ２は、０．１〜２．０MPaの範囲が好ましい。特には、１００％モジュラスＭ２の下限値は０．７MPa以上、上限値は１．０MPa以下がさらに好ましい。また１００％モジュラスＭ２は、前記１００％モジュラスＭ０の０．５〜０．９倍であるのも好ましい。特には、１００％モジュラスＭ２の下限値は、１００％モジュラスＭ０の０．７倍以上、上限値は０．８倍以下がさらに好ましい。

１００％モジュラスＭ２が、２．０MPaを超える場合、或いは１００％モジュラスＭ０の０．９倍を超える場合、接地性が充分に改善されず、旋回時のグリップ性能の向上効果が不十分となる。また前記距離Ｌ２がトレッド巾ＴＷの５％を下回る場合にも、グリップ性能の向上効果が不十分となる。逆に１００％モジュラスＭ２が、０．１MPaを下回る場合、或いは１００％モジュラスＭ０の０．５倍を下回る場合、必要な剛性が確保できずに応答性などが減じ、操縦安定性（旋回性）の低下を招く。なお前記距離Ｌ２がトレッド巾ＴＷの４０％を超える場合にも、必要な剛性が確保できず操縦安定性（旋回性）の低下を招く。

接地性向上部材１０は、カーカス６より半径方向外側に配される。このとき、接地性向上部材１０は、トレッド面２Ｓに露出していても、また露出しなくても良い。何れの場合にも、第２のショルダー領域ＹＳ２の剛性を減じることができ、接地性を改善させることができる。

また接地性向上部材１０では、前記外端部１０Ｅｏからタイヤ軸方向内側に向かって実質的に一定の厚さＷ３でのびることが、接地性の改善には好ましい。しかし、その内端部１０Ｅｉでは厚さが漸減するのが、剛性段差を減じてこの部分で偏摩耗を抑える上で好ましい。この場合、前記内端部１０Ｅｉの端面ＥｉＳが、タイヤ軸方向内側に向かって半径方向外側に傾斜するのが好ましい。これは、内端部１０Ｅｉの剣先状部分が、その半径方向内側に配されるモジュラスが相対的に高い主トレッドゴム部Ｇ０で支えられるため、力が作用した際の内端部１０Ｅｉでの急激な変形を防止することができ、操縦安定性の低下を抑制しうる。なお前記端面ＥｉＳのタイヤ軸方向長さΔＬは、距離Ｌ２より小かつトレッド巾ＴＷの１５％以下が好ましい。

なお接地性向上部材１０の前記厚さＷ３は、主トレッドゴム部Ｇ０の前記全厚さＷの１０％〜１００％の範囲、さらは５０〜１００％の範囲が好ましい。

図４、５に、接地性向上部材１０の他の実施例を示す。図４において、接地性向上部材１０は、その厚さＷ３がトレッドゴムＧの全厚さＷよりも小であり、トレッド面２Ｓに露出して配される。図５において、接地性向上部材１０は、その厚さＷ３がトレッドゴムＧの全厚さＷよりも小であり、トレッド面２Ｓには露出しないで配される。

図６に、横剛性補強部材９の他の実施例を示す。図６において、横剛性補強部材９はゴムシート状をなし、カーカスプライ６Ａ、６Ｂ間に配される。なお、図示しないが、横剛性補強部材９は、カーカス６の半径方向内側で、該カーカス６に隣接させても良い。この場合にも、第１のショルダー領域ＹＳ１における横剛性を高めて、バックリングを抑えうる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

（１） 表１の仕様に基づき、横剛性補強部材及び接地性向上部材をトレッド部に具えるリヤ用のレーシングカート用タイヤ（タイヤサイズ：１１×６．５０−５）を試作し、それらの横グリップ性能、操縦安定性、及び耐アブレージョン摩耗性についてテストした。また、比較のために、横剛性補強部材及び接地性向上部材を設けないタイヤ（比較例１）、横剛性補強部材のみを設けたタイヤ（比較例２）を試作し、同様にテストした。

共通仕様は以下のとおりである。
トレッド巾ＴＷ：１８０mm
カーカス
カーカスコード材料：ポリエステル
カーカスコード構成：１６７０（dtex/２）
カーカスコードの打ち込み本数であるエンズ：５０（本／５cm）
カーカスコードのタイヤ赤道Ｃに対する角度：±３２度
テスト方法は、次の通りである。

＜操縦安定性＞
試作タイヤをリム（６．５）、内圧（８０kPa）の条件にて、排気量１２５ccのレーシングカートの後輪に装着し、コース長７３４ｍのサーキットコース（ドライアスファルト路面）を実車走行し、ドライバーの官能評価により、旋回時の応答性（切り替えし操作等における応答遅れを含む）、トラクション等含めた総合的なタイヤの特性を、比較例１を３点とする５点法にて評価した。値の大きい方が優れている。なお前輪には、それぞれタイヤサイズ（１０×４．５０−５）の市販のタイヤをリム（４．５）、内圧（８０kPa）の条件にて装着している。

＜横グリップ性能＞
上記サーキットコースを実車走行したときの、サイドグリップに関する特性（応答性は含まれない）を、ドライバーの官能評価により、比較例１を３点とする５点法にて評価した。値の大きい方が優れている。

＜耐アブレージョン摩耗性＞
サーキットコースを１０周した後、リヤタイヤに対し、車体内側のショルダー領域（第１のショルダー領域）におけるアブレージョン摩耗の発生状況を、目視確認した。評価は、比較例１を３点とする５点法によって評価した。値の大きい方が優れている。

表１に示すように、実施例１では、アブレージョン摩耗を減じながらグリップ性能を向上させうるのが確認できる。

（２）表２に基づいて、横剛性補強部材、及び接地性向上部の１００％モジュラスＭ１、Ｍ２、距離Ｌ１、Ｌ２、厚さＷ１、Ｗ２、Ｗ３を変化させてリヤ用のレーシングカート用タイヤ（タイヤサイズ：１１×６．５０−５）を試作した。なお１００％モジュラスＭ１は、１００％モジュラスＭ０より大の範囲で、また１００％モジュラスＭ２は、１００％モジュラスＭ０より小の範囲で変化させている。そして、それらの横グリップ性能、操縦安定性、及び耐アブレージョン摩耗性について、同様にテストした。

１ レーシングカート用タイヤ
２ トレッド部
２Ｓ トレッド部の表面
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス
６Ａ、６Ｂ カーカスプライ
９ 横剛性補強部材
９Ｅｉ 横剛性補強部材の内端部
９Ｅｏ 横剛性補強部材の外端部
１０ 接地性向上部材
１０Ｅｉ 接地性向上部材の内端部
ＥｉＳ 端面
ＹＣ クラウン領域
ＹＳ１ 第１のショルダー領域
ＹＳ２ 第２のショルダー領域

Claims (7)

1. トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至る２枚のカーカスプライからなるバイアス構造のカーカスを具えたレーシングカート用タイヤであって、
   前記トレッド部を、タイヤ軸方向両側のショルダー領域と、このショルダー領域間のクラウン領域とに仮想区分したとき、
   前記トレッド部は、タイヤ軸方向一方側となる第１のショルダー領域に、前記クラウン領域に配されるトレッドゴムより高モジュラスのゴムからなりトレッド部の横剛性を高める横剛性補強部材を具え、かつタイヤ軸方向他方側となる第２のショルダー領域に、前記クラウン領域に配されるトレッドゴムより低モジュラスのゴムからなり接地性を高める接地性向上部材を具えたことを特徴とするレーシングカート用タイヤ。
2. 前記横剛性補強部材は、前記カーカスプライに隣接しかつ前記トレッド部の表面に露出しないことを特徴とする請求項１記載のレーシングカート用タイヤ。
3. 前記接地性向上部材は、前記カーカスより半径方向外側に配されることを特徴とする請求項１又は２記載のレーシングカート用タイヤ。
4. 前記横剛性補強部材は、１００％モジュラスが０．６〜４．０MPaであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のレーシングカート用タイヤ。
5. 前記接地性向上部材は、１００％モジュラスが０．１〜２．０MPaであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のレーシングカート用タイヤ。
6. 前記横剛性補強部材は、そのタイヤ軸方向内端部からタイヤ軸方向外端部に向かって厚さが漸増することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のレーシングカート用タイヤ。
7. 前記接地性向上部材は、そのタイヤ軸方向内端部の端面が、タイヤ軸方向内側に向かって半径方向外側に傾斜することを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のレーシングカート用タイヤ。

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