JP5212048B2 - レーシングカート用タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、レーシングカート用タイヤに関し、更に詳しくは、操縦安定性、エアシール性能、耐加硫故障性能および走行時の耐外傷性能などの各種性能を実質的に維持するようにしながら、タイヤ重量の軽量化を実現可能にしたレーシングカート用タイヤに関する。

レーシングカートによるレースは、モータースポーツのいわば底辺層からの普及・拡大をねらったものであり、一人乗りの座席やエンジンなどを設けたフレーム状の車体に外径が３５０ｍｍ以下（特には３００ｍｍ以下）の超扁平な小型タイヤを装着し、比較的短い周回コースを走行してラップタイムを競う。

このレーシングカート用タイヤは、競技規則によってバイアスタイヤであることが定められており、カーカスコードとコートゴムとから構成された２枚のカーカスプライを、その両端部を左右ビード部のビードコアの廻りに折り返すように巻き上げてタイヤ骨格を形成している。このカーカスの内側にエアシール用のインナーライナーを内貼りし、外周側にキャップトレッドを、また左右のサイド外側にはサイドトレッドゴムを配置するように構成されている。

しかし、レーシングカート用タイヤは苛酷な走行をするため耐久性の向上が重要な課題になっている。

特許文献１は、このような課題を達成する目的から、高硬度ゴムからなるゴムシートをカーカスプライ間に配置したり、また、サイドトレッドゴムに配置することを提案している。また、レーシングカート用タイヤは、偏平率が５５％以下の超偏平で、かつ外径が３５０ｍｍ以下と小さい構成であることから、加硫成形のリフト操作によってカーカスプライがショルダー部でカーカスコードのセパレーションを起こしやすいという問題がある。その防止対策として、ショルダー部領域において、カーカスプライ間にゴムシートを配置するものなどもある。

しかしながら、上記のようにカーカスプライ間にゴムシートを挿入したり、サイドトレッドゴムに高硬度ゴムシートを配置することは、耐久性や操縦安定性の向上に寄与はしても、タイヤ重量の増加をもたらすことになる。また、レーシングカート用タイヤにとっては、サイドトレッドゴムやインナーライナーゴムも重要なパーツであるが、タイヤ重量の増加をもたらす一因になっている。このような重量増加は、レース走行におけるラップタイムを増大する原因になるため、レーシングカート用タイヤにとっては重大な欠点になっている。
特開２００１−４７８１０号公報

本発明の目的は、上述したような点に鑑み、操縦安定性、エアシール性能、耐加硫故障性能および走行時の耐外傷性能などの各種性能を実質的に維持するようにしながら、タイヤ重量の軽量化を実現可能にしたレーシングカート用タイヤを提供することにある。

上述した目的を達成する本発明のレーシングカート用タイヤは、下記の（１）の構成を有する。

（１）バイアス構造に積層した２枚のカーカスプライを左右一対のビードコア間にタイヤ内側から巻き上げて係止させ、該２枚のカーカスプライの外周側にキャップトレッドを配置したレーシングカート用タイヤにおいて、前記カーカスプライのコートゴムをカーカスコードの両面でゴムゲージが互いに異なる偏肉構造にし、前記カーカスプライの２枚をそれぞれゴムゲージが厚い側をタイヤ内側にするように互いに積層し、そのタイヤ内側に積層されたカーカスプライの端部を前記ビードコアから前記キャップトレッド内側まで延長するように折り返し、かつサイドトレッドゴム、インナーライナーゴムおよびカーカス間補強シートゴムを具備しない構造にしたレーシングカート用タイヤ。

また、かかる本発明のレーシングカート用タイヤにおいて、好ましくは、以下の（２）〜（６）のいずれかの具体的構成を有する。

（２）前記カーカスプライのゲージを０．８〜１．３ｍｍにすると共に、コートゴムが厚い側のゲージＴ_１ と、コートゴムが薄い側のゲージＴ_２ とを、１．０７≦Ｔ_１ ／Ｔ_２ ≦１．２５の関係にした上記（１）に記載のレーシングカート用タイヤ。
（３）前記コートゴムが、ＳＢＲ系ゴムである上記（１）または（２）に記載のレーシングカート用タイヤ。
（４）前記カーカスコードが有機繊維コードである上記（１）〜（３）のいずれかに記載のレーシングカート用タイヤ。
（５）前記有機繊維コードが、コード総繊度１５００〜３３００デシテックスであり、カーカスプライのコードエンド数が５０〜６５本／５０ｍｍである上記（４）に記載のレーシングカート用タイヤ。
（６）前記有機繊維コードが、ポリエステル繊維コードまたはナイロン繊維コードである上記（４）または（５）に記載のレーシングカート用タイヤ。

本発明のレーシングカート用タイヤによれば、カーカスプライのコートゴムをカーカスコードの両面でゴムゲージが互いに異なる偏肉構造にし、このカーカスプライの２枚をそれぞれゴムゲージが厚い側をタイヤ内側にするように互いに積層するようにしたので、タイヤ内面にカーカスプライの厚いコートゴムが配置され、インナーライナーを配置していなくてもエアシール性を確保することができる。

また、タイヤ内側に積層されたカーカスプライの端部をビードコアからキャップトレッド内側まで延長するように折り返した構成にしたため、タイヤサイド部にカーカスプライの厚いコートゴムが配置され、その結果、サイドトレッドゴムを配置しなくても耐外傷性を維持することができる。

また、２枚が積層されたカーカスプライ間では、厚いコートゴムと薄いコートゴムとが貼り合わさって厚肉の層を形成するため、新たにシートゴムを挿入しなくても、加硫操作時にショルダー部でカーカスコードセパレーションを発生しないようにすることができる。

そして、サイドトレッドゴム、インナーライナーゴム及びカーカス間補強シートゴムを具備しない構造になっているため、タイヤ重量を大幅に減少することができる。

以下、本発明のレーシングカート用タイヤについて図に示す実施形態により説明する。

図１は本発明の実施形態からなるレーシングカート用タイヤを示す子午線半断面図であり、図２は、図１のレーシングカート用タイヤにおけるＡの部分を拡大して示す要部断面図である。

本発明のレーシングカート用タイヤ１は、バイアス構造に積層した２枚のカーカスプライ（内側カーカスプライ５、外側カーカスプライ６）を左右のビード部４のビードコア８間に両端部を係止させ、該２枚のカーカスプライの外周側にキャップトレッド２を配置している。このようなカーカスプライの構成において、図２に拡大して示したように、カーカスプライ５、６のコートゴムを、カーカスコード１２、１３の両面においてゴムゲージが互いに異なる偏肉構造にし、このカーカスプライ５、６の２枚をそれぞれゴムゲージが厚い側をタイヤ内側にするように互いに積層している。また、そのタイヤ内側に積層されたカーカスプライ５の端部５Ｅをビードコア８からキャップトレッド２内側まで延長するように折り返すようにしている。このようなタイヤ構造において、サイドトレッドゴム、インナーライナーゴムおよびカーカス間補強シートゴムを具備しない構造になっている。図１において、３はサイドウォール、９はビードフィラー、１４はタイヤ赤道面である。

カーカスプライ５、６におけるコートゴムとカーカスコードを含めたトータルのゲージ（厚さ）は、好ましくはそれぞれ０．８〜１．３ｍｍであり、また、偏肉の程度は、図２に示しているコートゴムが厚い側のゲージＴ_１ と、コートゴムが薄い側のゲージＴ_２ の比を、１．０７≦Ｔ_１ ／Ｔ_２ ≦１．２５の関係を満足するようにすることが好ましい。Ｔ_１ ／Ｔ_２ 値が１．２５よりも大きい場合はカーカス材のゴムコーティング工程での生産性を高くすることが難しくなり、また、Ｔ_１ ／Ｔ_２ 値が１．０７未満の場合は内側と外側とで厚さを変えた効果が乏しくなり好ましくない。

なお、図２に示しているように、ゲージ Ｔ_１ 、Ｔ_２ はいずれもコード端からゴム表面までの距離 （ｍｍ）であり、それぞれ０．２８ｍｍ〜０．３１ｍｍの範囲内であることが好ましい。各ゲージＴ_１ 、Ｔ_２ は、０．２８ｍｍ未満であると、ゴムの層が薄くなり、コードをコートゴムが被覆しきれない場合が発生して空気漏れなどの故障を起こしやすいので好ましくない。また、０．３１ｍｍよりも大きいときは、カーカスプライが蓄熱し発熱量が大きくなり、ひいては熱だれ現象などの原因につながるので好ましくない。

本発明のレーシングカート用タイヤは、キャップトレッド部２のセンター域では内周側に配された内側カーカスプライ５がビード４のビードコア８の廻りで折り返されて係止されているので、コートゴムゲージＴ_１ の厚い側がタイヤの外表面側に位置することになり、かつその端部５Ｅは、キャップトレッド内側位置まで到達している構造となっているので、サイドトレッドゴムの役割をそのまま、該内側カーカスプライ５の厚い側のコートゴムに負わせることができる。したがって、本発明によれば、従来は別貼りで設けていたサイドトレッドゴムは使用する必要性がなくなり、サイドトレッドゴムを使用しないようにできる。

また、タイヤ内周側では、内側カーカスプライ５の厚い側のコートゴムに、インナーライナーの役割を負わせることができることから、インナーライナーとしてのゴムシートを使用しないようにできる。

また、２枚が積層されたカーカスプライ５、６間では、厚いコートゴムと薄いコートゴムとが貼り合わさって厚肉の層を形成するため、新たに別のシートゴムを挿入しなくても、加硫操作時にショルダー部でカーカスコードセパレーションを発生しないようにすることができ、カーカス間補強シートを使用しないようにできる。本発明では、このように構成したことによって、従来はカーカス間補強シートを後貼りすることで本発明と同等に厚いかまたは本発明よりも厚いカーカス糸間のゲージ（厚み）を得ることができたものの、その一方で、シートとカーカス間のエアたまりの発生やゲージが厚くなりすぎることにより蓄熱による故障発生などの不都合を招いていたのに対して、そのような不都合を招くことがない。

したがって、本発明によれば、高度なタイヤの軽量化と工程の簡略化によるコスト低減や省資源効果を得ることができる。

本発明では、外側カーカスプライ６は、直接的にタイヤ外表面および内表面には露出しないものであるが、上述した内側カーカスプライ５の機能と効果をより確実にさせて補完させるという観点から、該外側カーカスプライ６においても、カーカスコードの内側におけるゲージ（厚さ）Ｔ_１ を、カーカスコードの外側におけるゲージ（厚さ）Ｔ_２ よりも大きくしたものを用いることが重要である。

本発明において、コートゴムは、特に限定されないが、ＳＢＲ系ゴムあるいはブチル系ゴムなどを使用することができる。中でも、コードとの接着性や耐久性の点でＳＢＲ系ゴムを使用することがより好ましい。ブチル系ゴムは、耐空気透過性の点で優れているものの、ＳＢＲ系ゴムよりも高価でかつコードとの接着性に劣る。ＳＢＲ系ゴムであっても、レーシングカート用タイヤの使用期間は一般に１ケ月以内と短いことから、耐空気透過性が問題となることはない。特に、本発明ではコードとの接着性、耐久性を重視すべきことからＳＢＲ系ゴムを使用するのが良いのである。

また、剛性付与の点などから、コートゴムはＪＩＳ−Ａタイプの硬度で５０以上８０以下のものを使用するのが好ましい。

本発明のレーシングカート用タイヤにおいて、使用されるカーカスコードは、好ましくは総繊度が１５００〜３３００デシテックスの有機繊維コードであり、かつ、カーカスプライのコードエンド数が５０〜６５本／５０ｍｍの範囲内であることである。カーカスコードの総繊度が１５００デシテックス未満では、コード強力の点で不十分であり、また、３３００デシテックスよりも大きいと、大きな重量増加を伴うことなく、コートゴムだけの部分の厚さを確保することが難しくなり、本発明におけるコートゴムゲージＴ_１ の存在による所期の効果を得ることが難しくなる。カーカスコードの総繊度は、コード強力と重量増加の点からより好ましくは１８００〜２８００デシテックスである。また、カーカス５０ｍｍ幅当たりのコードエンド数は、５０本未満であると、タイヤとしてのボディ剛性が小さくなり、操縦安定性が悪化するので好ましくなく、また、６５本を越えると、加硫時にコード（糸）とコード（糸）の間隔が狭くなりすぎて種々の加硫時故障が発生しやすくなり、またタイヤの剛性が高くなりすぎて操縦安定性の悪化の原因となるので好ましくない。

有機繊維コードは、好ましく使用されるのはポリエステル繊維コードあるいはナイロン繊維コードであるが、特に限定はされない。該有機繊維コードの糸種、繊度としては、より具体的には、ポリエステルコードであれば、例えば１１００デシテックス／２、１４４０デシテックス／２などを使用するのが好ましく、一方、ナイロンコードであれば、９４０デシテックス／２〜１４００デシテックス／２などを使用することが好ましい。

この有機繊維コードから形成されたカーカスコードは、カーカスプライ中にバイアス構造で配列され、トレッド中央部のタイヤ子午線に対してほぼ３０°〜３５°の傾斜角度をなして形成されるのが好ましく、内外カーカスプライ５、６間でバイアス方向が交差する方向にして使用する。

本発明のレーシングカート用タイヤはレーシングカート用であるので、好ましくは外径が３５０ｍｍ以下であること、より好ましくは３００ｍｍ以下のものである。

以下に実施例により、本発明のレーシングカート用タイヤの具体的構成、効果を説明する。

カーカスコードとして、ポリエステル糸の９４０デシテックス／２を使用して、表１に示したとおりに、図２に示した各コートゴムゲージＴ_１ 、Ｔ_２ を変更して、偏肉でない構造のもの（従来例）、偏肉の構造のもの（実施例１〜３）の合計４種類のカーカスを準備し、それぞれを用いて４種類のレーシングカート用の空気入りタイヤを製造した。

ここで、従来例の偏肉でない構造のものは、図３に示した構造のもので製造し、同図に示したインナーライナー７としてブチルゴム層（厚さ０．３〜１．０ｍｍ）を使用し、また、サイドトレッドは、ＪＩＳ−Ａタイプの硬度５０〜７０の硬質ゴムからなるサイドトレッドゴム１１を用いて最大厚さ２．５ｍｍで形成し、さらに、タイヤショルダー部にカーカス間ゴムシート１０をＪＩＳ−Ａタイプの硬度４５〜６５の硬質ゴムを用いて、最大厚さ１．０ｍｍで形成したものである。

製造したレーシングカート用タイヤは、タイヤ外形が３００ｍｍであり、扁平率は４５％、コートゴムはいずれもＪＩＳ−Ａタイプの硬度６２の硬質ゴムを使用した。

実施例１〜３のタイヤでは、タイヤ内部のライナーゴム（インナーライナー）、サイドトレッドゴムおよびカーカス間ゴムシートはいずれも具備しない図１に示した通りの構造とした。

各タイヤを共通のレーシングカートに装着し、カートレース用周回コースにて走行テストを行い、それぞれ以下の７項目についての評価を行った。

評価は、従来例のものを１００としての指数評価で行い、数値が大きいほど従来例と比較してより優れていることを示している。

評価結果は、表１に示したとおりであり、本発明によれば、タイヤ重量の軽量化を実現しながら、生産性、操縦安定性、耐加硫故障性能などの６評価項目において優れた性能を有したレーシングカート用タイヤが実現されることがわかる。

なお、各項目に関連して、具体的に本発明のレーシングカート用タイヤによって得られる効果を、以下に簡単に説明する。

（１）生産性：
タイヤ成形の際に、補強用のゴムシートを貼る工程が不要となる。従来、このシート貼り付け工程は、ゲージが薄いためかなりの時間がかかっており、材料準備時間を含め約２０％の生産効率の向上となる。

（２）加硫故障の発生率：
従来、カーカス間に補強ゴムシートを挿入する場合、ゴムシートエッジ部の段差やゴムシートでカーカス間のエアたまりが原因で、加硫後に「エア残り」の故障が発生することがあった（約５％）。本発明によればこれがほぼ皆無にまで解消される。

（３）エア漏れ：
タイヤ内部からのエア漏れは、その大半がカーカスを伝ってカーカス糸が露出したところから漏れ出すものであり、ゲージの薄いサイドトレッドを貼った場合には、成形時の貼り方の誤差や、ゲージのバラ付きによりゲージの薄い部分の発生が避けられない。それに対して、本発明を採用することよりその問題は解消される。

（４）発熱性：
後貼りで補強用ゴムシートを貼る場合、作業性を考慮すると、ゲージは０．５ｍｍ以上となる。その場合、ゴムゲージのトータルが厚くなることにより、その部分の蓄熱が増加することになるが、本発明ではそうした問題はない。

（５）耐外傷性：
サイドトレッドを貼る場合と比較して、本発明によれば、サイド部分のゴムゲージの均一化が期待できるので、外傷からのカーカスの露出の程度が低減される。

（６）タイヤの剛性変化による操縦安定性
部分的に補強用ゴムシートを挿入する場合、タイヤの剛性がその部分だけ高くなり、操縦安定性に悪影響を及ぼすが本発明によればそのような悪影響はない。

（７）タイヤ質量
上記（４）でも述べたが、後貼りの場合、作業性は０．５ｍｍ以上のケージでないと良くない。そのため、本発明とすることによりタイヤ軽量化が可能となる。

本発明の実施形態からなるレーシングカート用タイヤを示す子午線半断面図である。 図１のレーシングカート用タイヤにおけるＡの部分を拡大して示す要部断面図である。 実施例の説明で、本発明にかかるタイヤと比較評価した従来のレーシングカート用タイヤを示す子午線半断面図である。

符号の説明

１ レーシングカート用タイヤ
２ キャップトレッド
３ サイドウォール
４ ビード
５ 内側カーカスプライ
５Ｅ 内側カーカスプライ５の端部
６ 外側カーカスプライ
７ インナーライナー
８ ビードコア
９ ビードフィラー
１０ カーカスプライ間ゴムシート
１１ サイドトレッドゴム
１２ 内側カーカスプライのカーカスコード
１３ 外側カーカスプライのカーカスコード
１４ タイヤ赤道面
Ｔ_１ カーカスプライ中のカーカスコードの内側におけるゴムゲージ
Ｔ_２ カーカスプライ中のカーカスコードの外側におけるゴムゲージ

Claims (6)

1. バイアス構造に積層した２枚のカーカスプライを左右一対のビードコア間にタイヤ内側から巻き上げて係止させ、該２枚のカーカスプライの外周側にキャップトレッドを配置したレーシングカート用タイヤにおいて、前記カーカスプライのコートゴムをカーカスコードの両面でゴムゲージが互いに異なる偏肉構造にし、前記カーカスプライの２枚をそれぞれゴムゲージが厚い側をタイヤ内側にするように互いに積層し、そのタイヤ内側に積層されたカーカスプライの端部を前記ビードコアから前記キャップトレッド内側まで延長するように折り返し、かつサイドトレッドゴム、インナーライナーゴムおよびカーカス間補強シートゴムを具備しない構造にしたレーシングカート用タイヤ。
2. 前記カーカスプライのゲージを０．８〜１．３ｍｍにすると共に、コートゴムが厚い側のゲージＴ_１ と、コートゴムが薄い側のゲージＴ_２ とを、１．０７≦Ｔ_１ ／Ｔ_２ ≦１．２５の関係にした請求項１に記載のレーシングカート用タイヤ。
3. 前記コートゴムが、ＳＢＲ系ゴムである請求項１または２に記載のレーシングカート用タイヤ。
4. 前記カーカスコードが有機繊維コードである請求項１〜３のいずれかに記載のレーシングカート用タイヤ。
5. 前記有機繊維コードが、コード総繊度１５００〜３３００デシテックスであり、カーカスプライのコードエンド数が５０〜６５本／５０ｍｍである請求項４に記載のレーシングカート用タイヤ。
6. 前記有機繊維コードが、ポリエステル繊維コードまたはナイロン繊維コードである請求項４または５に記載のレーシングカート用タイヤ。

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