JPH0245280A

JPH0245280A - 車輌組立体

Info

Publication number: JPH0245280A
Application number: JP63194453A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kojima; 博史児島; Michio Sakai; 三千夫酒井
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1988-08-05
Filing date: 1988-08-05
Publication date: 1990-02-15
Anticipated expiration: 2012-09-24
Also published as: JP2655884B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は車輌組立体、特にゴーカートやダッシュカート
などの遊戯用車輌をも含めたレーシングカートの改良に
関し、さらに詳しくは操縦性能、とくに旋回性能を高め
た車両組立体に関するものである。

（従来の技術）一般の車両組立体、特に遊戯用をも含めたレーシングカ
ートは、後輪が駆動軸となっており、この駆動軸には差
動歯車機構（デファレンシャルギヤー）およびサスペン
ションａ梢を有さす、後軸の両タイヤは常時同一回転数
で回転し、かつアライメントも付されていない点が通常
の乗用車などと相違している。

一方、レーシングカートの前輪は、夫々別個に自由回転
可能であり、かつアライメントが付され一般車輌と同様
な旋回が可能となっている。

したがって、レーシングカートが走行中にカーブを旋回
する場合には、後輪の旋回内側ど外側の走行距離が異な
ることになるなめ、後輪の旋回内側をリフト（持ち上げ
る）させて旋回するか、もしくは片輪ないし両輪共タイ
ヤの回転方向にスリップさせて走行する距離を調整せざ
るを得なくなっている。

この場合に、後輪の旋回内側のタイヤをリフトさせると
、車輌転倒の危険を生ずるが、たとえ転倒を避は得なと
しても、旋回速度を落とさざるを得ないため、旋回速度
を高めるにはできるだけ後輪の両輪を進行方向および旋
回外側方向の両方向に滑らせて旋回する必要を生ずる。

したがって、後輪タイヤとしては許容し得る限り前後方
向への滑り抵抗が小さく、しかもコーナリングフォース
の最大値が高すぎず、当該最大値がスリップアングルの
増加に伴って急激に低下しない特性を有するバイアスタ
イヤが最適とされており、この後輪タイヤの要求特性に
合せて前輪タイヤの種類が決定、妥協されて、一般には
前輪・後輪共にバイアスタイヤが装着されている。

また、一般のデファレンシャルギヤー機構やサスペンシ
ョンａｍを有する乗用車などの車輌組立体においては、
構造が大きく異なるタイヤ、たとえばラジアルタイヤと
バイアスタイヤの混用装着は危険があるなめに避けるべ
きことが推奨されている。

しかし、止むを得ず構造が相違するタイヤを混用する場
合には、コーナリングパワーやコーナリングフォースの
最大値が大きいラジアルタイヤを後輪に装着し、これら
の値が小さいバイアスタイヤを前輪に装着することによ
り、アンダーステアの傾向が強く、旋回しにくくなるこ
とを幾分犠牲にしても、旋回時の危険なオーバーステア
−挙動を回避し、かつ直線走行時のフラツキや車線乗り
移り時の不安定挙動を防止することが推奨されている。

一方、構造が相違するタイヤを前後輪に混用装着する先
行技術として、オートバイなどの単操内輪型車輌の操向
輪（前輪）にバイアスタイヤを、また駆動輪（７１輪）
にラジアルタイヤを装着する方法（実開昭５９−１６９
２０２号公報）が知られているが、デファレンシャルギ
ヤー機構やサスペンション機構を有さないレーシングカ
ートなどの特殊車輌については、このような混用装着手
段は何ら考慮されていなかった。

また、タイヤの構造は変更せずに、前後輪のトドレッド
パターンを変更することで車輌を弱オーバーステア化す
る方法（特開昭６０−５６６０７号公報）が知られてい
る。

すなわちこの方法は、旋回時横滑りに強いトレッドパタ
ーンを有するタイヤを前輪に装着し、前輪に比較して横
滑りにやや抵抗の弱いトレッドパターンを有するタイヤ
を後輪に装着するものであるが、レーシングカートの旋
回のような過激な操舵を要する車輌に対しこのようなト
レッドパターンを採用したとしても、効果がきわめて小
さく、しかも急激な摩耗促進によりトレッドパターンの
効果が迅速に薄れることになる。

なお、レーシングカートなどにおいては、乾燥路面では
一般にスリックタイヤと呼ばれる模様のないタイヤが用
いられ、濡れた路面では排水性の良好なパターンを有す
るタイヤを前後輪に使用するなどの技法が要求されるた
め、単純に前後輪のトレッドパターンを相違させること
はほとんど無意味とも言える。

（発明が解決しようとする課題）しかるに、上述した四輪共にバイアスタイヤを装着した
従来のレーシングカートにおいては、後輪が駆動直結さ
れていることにより、走行旋回する場合に、後輪の内側
タイヤを過大にリフトさせなり、過大なスリップを与え
ざるを得ない等の不具合に加えて後輪が前輪を押し出す
傾向があり、そのために次のような不具合を生ずること
が判明した。

すなわち、前輪タイヤの回転が円滑に行なわれず、タイ
ヤのトレッド面では路面との間で過度の滑りを生じてト
レッド表面に１摩耗を生起するため、路面へのグリップ
力が低下する。

また、前輪が前方へ押し出される傾向が、運転者の意図
通りの旋回軌跡をとることを妨げることになり、これに
より車輌の旋回性能が著しく阻害される。

この原因は、前輪として用いるバイアスタイヤのスリッ
プアングルに対するコーナリングフォースの発生率（以
下、コーナリングパワーと呼ぶ）が低く、ステアリング
ホイールの操作による旋回時の応答性かにぷいため、前
記の諸要因が相互に影響し合って所謂アンダーステアの
傾向が票著となり、運転者の意図する軌跡での旋回がき
わめて困難になるためと考えられる。

そこで本発明の課題は、上述した従来のレーシングカー
トに代表される車輌組立体における問題点を解消するこ
とにある。

したがって本発明の目的は、操縦性能、特に旋回性能を
高め、併せて前輪のｉ！ｉ磨耗を抑えた車輌組立体を提
供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）すなわち本発明の車輌組立体は、後輪の駆動軸に差動歯
車機構およびサスペンション機構を有さない四輪付車輌
組立体において、前輪として、タイヤのビードからビー
ドへまたがりタイヤの赤道方向に対し実質的に約９０度
の角度で配置したコード補強層からなるカーカス層と、
このカーカス層の径方向外側のトレッド区域内にタイヤ
の赤道方向に対し比較的小さな角度で互に交差する実質
的に非伸長性のコード補強層の少なくとも２層からなる
ベルト層を有するタイヤを装着すると共に、後輪として
、タイヤのビードからビードにまたがりタイヤの赤道方
向に対し２５〜３５度の角度で互に交差するコード補強
層からなる少なくとも２層のカーカス層を有するタイヤ
を装着したことを特徴とする。

（作　用）本発明の車輌組立体は、前輪用タイヤとして、コーナリ
ングパワーおよびコーナリングフォースの最大値が後輪
よりも大きく、かつ転がり抵抗が後輪よりも小さいラジ
アルタイヤを用いることにより、旋回時の応答性および
旋回性が鋭くなり、しかも後輪からの押し出しによる前
輪タイヤの進行方向スリップが減少し、信牽粍をも防止
することができる。

また、後輪用タイヤとして、コーナリングパワーおよび
コーナリングフォースの最大値が前輪よりも小さく、か
つコーナリングフォースの最大値がスリップアングルの
増加によっても低下しにくい性能を有するバイアスタイ
ヤを用いることにより、後輪に差動歯車機構を備えてい
ないことに基く不具合、すなわち旋回時の不安定な車体
挙動を押えて安定した適量のタテ・ヨコ方向の滑りを得
ることができる。

したがって、本発明の車輌組立体によれば、旋回時にお
ける前輪の横滑りが効果的に抑制されて、運転者の意図
する通りに応答・旋回可能なステアリング特性を実現す
ることができ、操縦性能、特に旋回性能がきわめて向上
し、ベストタイムの縮小および運転者の疲労軽減を期待
することができる。

さらに、本発明の車輌組立体によれば、前輪のａｍ耗を
軽減できて、車輌事故の減少を図ることができる。

（実施例）以下、図面にしたがって本発明の車輌組立体の実施例に
ついて、詳細に説明する。

第１図は本発明の車輌組立体の平面説明図、第２図は本
発明の車輌組立体における前輪タイヤの断面説明図、第
３図は同後輪タイヤの断面説明図、第４図はタイヤのス
リップアングルに対するコーナリングフォースの関係を
示すグラフ、第５図は同速度に対する転がり抵抗の関係
を示すグラフである。

第１図に示したように、本発明の車輌組立体においては
、後輪Ｒ，、Ｒ２の駆動軸ＲにエンジンＥが直結されて
おり、前記後輪Ｒ，、Ｒ２はデファレンシャルギヤーや
サスペンション機構を有さない、いわゆるレーシングカ
ートの機構がらなっている。

また、前輪Ｆ、　、Ｆ２は、ハンドルＨを具備した操舵
軸Ｆに装着されている。

そして、操舵軸Ｆに装着された前輪Ｆ、　、Ｆ２は、第
２図に示した構造のラジアルタイヤがら構成されている
。

すなわち、前輪Ｆ＊　、Ｆ２としてのラジアルタイヤは
、タイヤのビード部１から他方のビード部（図示せず）
にまたがり、タイヤの赤道方向に対し実質的に約９０度
の角度で配置したコード補強層からなるカーカス層２と
、このカーカス層２の径方向外側のトレッド区域Ｔ内に
タイヤの赤道方向に対し比較的小さな角度で互に交差す
る実質的に非伸長性のコード補強層の少なくとも２層３
Ａ、３Ｂからなるベルト層３を有しており、前記カーカ
ス層２はビードコア１゛で折り返されて、タイヤのサイ
ドウオールゴム４内で折り返し＠２“を形成している。

なお図中６はフリッパ−で、カーカス層２の内側に図示
したように配置されている。

ここで、ベルト層３としては、金属コードを使用するこ
ともできるが、金属コードの使用によりタイヤの重量が
重くなることを避けるために、般的にはポリエステルコ
ードやクプラーコードなどの比較的高い剛性を有する有
機繊維材料が好適に用いられる。

一方、駆動軸Ｒに装着された後輪タイヤＲＩＲ２は、第
３図に示したようなバイアスタイヤから構成されている
。

すなわち、後輪Ｒ１、Ｒ２としてのバイアスタイヤは、
タイヤのビード部１から他方のビード部（図示せず）に
またがり、タイヤの赤道方向に対し２５〜３５度の角度
で互に交差するコード補強層５Ａ、５Ｂからなる少なく
とも２層のカーカス層５を有し、前記カーカス層５はビ
ードコア１゜で折り返されて、タイヤのサイドウオール
ゴム４内で夫々のコード補強層５Ａ、５Ｂの端部位置を
相違させて、折り返し端５Ａ−５Ｂ”を形成している。

なお、上述したラジアルタイヤおよびバイアスタイヤに
共通して、トレッドＴを形成するゴムの３００％時モジ
ュラスは、一般に２０〜４５ｋｉｒ・Ｆ／ｊ、とくに２
０〜３５ｋｔ−Ｆ／−の範囲にあることが望ましいが、
タイヤの走行状態によっては、前輪用（ラジアルタイヤ
）と後輪用（バイアスタイヤ）にモジュラスの相違する
ものを組合せて使用することもできる。

上述した構造からなるラジアルタイヤおよびバイアスタ
イヤのスリヅフグアングルに対するコーナリングフォー
ス特性の関係は第４図［図面において荷重（Ｆ）は前輪
タイヤに、また荷重（Ｒ）は後輪タイヤにそれぞれかか
る荷重であり、Ｒ〉Ｆの関係にある］に示した通りであ
る。

すなわち、荷重が一定ならばコーナリングパワーはラジ
アルタイヤがバイアスタイヤよりも大きく、かつコーナ
リングフォースの最大値もラジアルタイヤの方が大きい
。

なお、一般にレーシングカートの総重量は約１３０ｋｇ
程度であり、静止時の前・後軸の荷重配分は前軸が約３
５％、後軸が約６５％であるが、直線走行ではこれが夫
々的２７％および７３％と、前軸の荷重が減少すること
になる。

しかし、旋回に入ると、前軸への荷重移動が生じ、−例
では前軸が約３２％、後軸が約６８％となる。

したがって、前輪および後輪共にバイアスタイヤを装着
した従来の車輌組立体では、スリップアングルが前輪タ
イヤで８〜ｌＯ度程度、後輪タイヤではこれよりやや小
さい６〜８度程度となり、この場合のコーナリングフォ
ース発生の程度は、第４図から明らかなように、後輪タ
イヤの荷重が前輪タイヤに比較して大幅に大きいなめ、
スリップアングルは前輪タイヤに比較して小さいものの
、後輪タイヤのコーナリングフォースの方が前輪タイヤ
のそれよりも大きくなり、この状態では後輪タイヤを横
滑りさせながら旋回することがきわめて因数になる。

一方、前輪にラジアルタイヤ、後輪にバイアスタイヤを
装着した本発明の車輌組立体は、第４図から明らかなよ
うに、同一荷重であっても、前輪タイヤのコーナリング
フォースの立上りがより鋭くなると共に、その最大値も
大幅に大きくとることが容易となるため、かかる状況の
もとでは前輪タイヤのコーナリングフォースを一層大き
くすることができ、前輪タイヤを滑らせることなく、後
輪タイヤのみを容易に横滑りさせての旋回が可能となる
。

このように旋回時の後輪の横滑りが容易に行なわれると
、相乗効果として後輪の走行距離の差を修正する前後方
向のスリップも円滑に行なわれ、総合して旋回性能が大
巾に改善される事を見出した。

同時に、同一スリップアングルならば、車輌全体に発生
するコーナリングフォースも一層大きくなり、より高速
で旋回することが可能となり、前輪のコーナリングパワ
ーが従来のバイアスタイヤよりも大きくなることから、
操舵のシャープさや応答性を望ましく改善することがで
きる。

さらに、後輪タイヤの押し出し作用については、前輪タ
イヤのコーナリングパワー不足やコーナリングフォース
不足が助長しているので、前輪にこれらの不足を補足す
るラジアルタイヤを装着することにより、後輪タイヤの
押し出しに起因する不具合を大幅に改善することができ
る。

さらにまた、後輪タイヤは第４図に示したとおリコーナ
リングフォース最大値が長く継続するため、滑りが安定
する効果も保持されることになる。

また、ラジアルタイヤおよびバイアスタイヤの速度に対
する転がり抵抗の関係は第５図に示したとおりであり、
ラジアルタイヤの転がり抵抗がバイアスタイヤのそれに
対し比較的小さいことから、本発明の車輌組立体におい
ては、上述した後輪タイヤの押し出し作用が一層軽減さ
れるという効果が得られる。

以上説明したように、本発明の車輌組立体によれば、旋
回時における前輪の横滑りが効果的に抑制されると共に
、後輪タイヤの円滑な滑りが達成されて運転者の意図す
る通りに応答・旋回可能なステアリング特性を実現する
ことができ、操縦性能、とくに旋回性能がきわめて向上
し、ベストタイムの縮小および運転者の疲労軽減を期待
することができるばかりか、前輪の偏牽耗が減少するた
め、走行中の車輌の操縦性劣化を防止することができる
。

次に、試験例により本発明の車輌組立体の構成および効
果についてさらに説明する。

（試験例）第１図に示した態様の前輪にラジアルタイヤ、後輪にバ
イアスタイヤを装着してなる、本発明の車輌組立体を構
成した。

すなわち、前輪のラジアルタイヤは、タイヤサイズ：　１１０／２６５ｘ５　（クラウン幅關
／外径ｗＸリム径インチ）偏平率（Ｈ／Ｓ）：　５３％クラウン半径：５００ｍカーカス：ナイロン１２６０ｄ／２打込数５１本／　５　＞１プライベルト層：ポリエステル１５００ｄ／２打込数５８本１
５■ ２枚ベルトフリッパｍ：ナイロン８４０　ｄ／２打込数５８本／　５　Ｃ１１１１枚トレッドゴム３００％時モジュラス：２５１ｑｒ−Ｆ　／　４とし、カーカスコードを周方向に対し約９０度の角度にすると
共に、ベルトコードの周方向に対する角度を約２０度と
して互に交差させた２層の切り離しベルトとしな。

一方、後輪としてのバイアスタイヤは、タイヤサイズニ
ア、１／１１．０−５（クラウン幅インチ／外径インチ
ーリム径インチ）偏平率（Ｈ／Ｓ）：４０％クラウン半径：６５０ｍｍカーカス：ナイロン１２６０　ｄ／２打込数５７本／　５　ｅｘ２プライトレッドゴム３００％時モジュラス：２５ｋＩｒ−Ｆ／−とし、カーカスコードを周方向に対し約３０度の角度互に交差
させた２プライ同時折り返し構造とした。

また、比較のために、前・後輪共に上記と同様の構造か
らなるバイアスタイヤを装着することにより、従来の車
輌組立体を作成しな。

（第１試験）これら２種類の車輌組立体について、５ＵＧＯｌ際カー
トコース（仙台市管生）において、次の条件での実車フ
ィーリングテストにより、以下の評価を行なった。

［条件］車１ｉ／ｊＩ：レーシングカート　１３５ｃｃ重量６５
ｈぎドライバー：Ａ１１手１名体重６５　ｋｇ［評価項目］工乙二二二互１上記コースを周回する際の、とくに旋回時の操縦性をフ
ィーリング評価。

乙１ヱ１】上記コースを周回する際のコーナリング中及び加速減速
時のグリップ感をフィーリング評価。

１皇１上記コースの走行を一定距離行なった後、前輪タイヤを
目視により比較評価。

ベストタイム上記コースを距Ｍ１０ラップ走行した際のベストタイム
。

これらの結果を第１表に示すが、次表の評価においてベ
ストタイム以外は従来の車輌組立体を１００とした時の
指数評価で示してあり、指数が大きいほど良好な結果を
示す。

（以下本頁余白）第１表（第２試験）さらに上述した第１試験に使用したタイヤと同一のタイ
ヤ及び車輌組立体を用い、ハルナカートコース（−周８
００ｍ）において、次の条件で摩耗テストを行なった。

［条件］車輌：レーシングカート　１３５ｃｃ重量６５ｋｇドライバー：Ａ選手１名＃重６５ｋｇ［評価項目］１皇１上記コースを２０周走行後、前輪タイヤのみ発生したト
レッドゴム表面のさ−くれ状の波状摩耗の波の高さを測
定しな。

肚皇■且前輪タイヤが１ｍｍ摩耗するまでに走行した距離を測定
した。

この試験の結果を第２表に示す第２表以上の結果から、本発明の車輌組立体は、操縦性能、と
くに旋回性能がきわめて向上しており、さらにはベスト
タイムの縮小および前輪の漏牽耗を軽減すると共に耐摩
耗性を向上できることが明らかである。

［発明の効果］以上、詳細に説明したように、本発明の車輌組立体は、
前輪用タイヤとして、コーナリングパワーおよびコーナ
リングフォースの最大値が後輪よりも大きく、かつ転が
り抵抗が後輪よりも小さいラジアルタイヤを用いること
により、旋回時の応答性および旋回性が鋭くなり、しか
も後輪からの押し出しによる前輪タイヤの進行方向スリ
ップが減少し、渭摩粍をも防止することができる。

したがって、本発明の車輌組立体によれば、旋回時にお
ける前輪の横滑りが効果的に抑制されて、運転者の意図
する通りに応答・旋回可能なステアリング特性を実現す
ることができ、操縦性能、特に旋回性能が大巾に向上し
、ベストタイムの縮小および運転者の疲労軽減を期待す
ることができる。

さらに、本発明の車輌組立体によれば、前輪の偏摩耗を
軽減することができるため、走行中の車輌の操縦性劣化
を防止することができると共に、耐摩耗性を向上するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車輌組立体の平面説明図、第２図は本
発明の車輌組立体における前輪タイヤの断面説明図、第
３図は同後輪タイヤの断面説明図、第４図はタイヤのス
リップアングルに対するコーナリングフォースの関係を
示すグラフ、第５図は同速度に対する転がり抵抗の関係
を示すグラフである。Ｒ１、Ｒ２・・・後輪Ｒ・・・・・・・・・・・・・・・駆動軸Ｆｌ　、Ｆ２
・・・前輪Ｅ・・・・・・・・・・・・・・・エンジンＦ・・・・
・・・・・・・・・・・操舵軸Ｈ・・・・・・・・・・
・・・・・ハンドルＴ・・・・・・・・・・・・・・・
トレッドト・・・・・ビード１−・・・ビードコア２・・・・・・カーカス（ラジアルタイヤ）２゛・・・
カーカス折り返し端３・・・・・・ベルト層３Ａ・・・ゴム補強層３Ｂ・・・ノ１４・・・・・・サイドウオールゴム５・・・・・・カーカス層（バイアスタイヤ）５Ａ・・
・コード補強層５Ｂ・・・　　ｌｌ５Ａ−・・・カーカス折り返し端５Ｂ−・・・ノＩ６・・・・・・フリッパ− 代理人　　弁理士　　三　好　　保　男丁第図スリップアングル〈度）第４図速度（に―／Ｈ）第５図

Claims

【特許請求の範囲】

　後輪の駆動軸に差動歯車機構およびサスペンション機
構を有さない四輪付車輌組立体において、前輪として、
タイヤのビードからビードへまたがりタイヤの赤道方向
に対し実質的に約９０度の角度で配置したコード補強層
からなるカーカス層と、このカーカス層の径方向外側の
トレッド区域内にタイヤの赤道方向に対し比較的小さな
角度で互に交差する実質的に非伸長性のコード補強層の
少なくとも２層からなるベルト層を有するタイヤを装着
すると共に、後輪として、タイヤのビードからビードに
またがりタイヤの赤道方向に対し２５〜３５度の角度で
互に交差するコード補強層からなる少なくとも２層のカ
ーカス層を有するタイヤを装着したことを特徴とする車
輌組立体。