TW202146260A - 卡丁車用輪胎 - Google Patents

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菅野展寛
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日商住友橡膠工業股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種卡丁車用輪胎2，可於抑制對耐久性的影響的同時達成耐磨耗性的提高。該輪胎2包括於軸向上隔著赤道面配置的一對增強層16。於徑向上，增強層16位於胎面4的內側，且積層於胎體10的外側。於軸向上，增強層16的內端34位於較胎面表面18的端部TE更靠內側的位置。於軸向上，增強層16的外端36的位置與胎面表面18的端部TE的位置一致，或者增強層16的外端36位於較胎面表面18的端部TE更靠外側的位置。增強層16是包括在周向上並列的多個增強簾線38的簾線增強層40。

Description

卡丁車用輪胎
本發明是有關於一種卡丁車用輪胎。
近年來，競速卡丁車（racing kart）的性能顯著提高。隨之，對於競速卡丁車中所安裝的卡丁車用輪胎亦要求進一步的性能提高。為響應該要求，進行了各種各樣的研究（例如，專利文獻1）。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2001-47810號公報
[發明所欲解決之課題] 輪胎（tire）的胎面（tread）會因使用而磨耗。若採用厚的胎面，則可延長輪胎的耐用期限。但是，具有厚的胎面的輪胎重，會影響車輛的運動性能。
若可減小胎面的厚度，則可達成輪胎的輕量化。輕型輪胎有助於提高車輛的運動性能。因此，對於卡丁車用輪胎，要求達成耐磨耗性的提高，並減小胎面的厚度。
為達成耐磨耗性的提高，正在研究採用模數（modulus）高的交聯橡膠作為胎面。模數高的交聯橡膠具有小的斷裂時伸長率。因此，於採用模數高的交聯橡膠作為胎面的情況下，於回轉行駛中沿軸向受到拉伸的胎肩部的胎面中，有產生裂紋或碎片等損傷而耐久性降低的擔憂。
本發明是鑒於此種實際情況而完成者，其目的在於提供一種可於抑制對耐久性的影響的同時達成耐磨耗性的提高的卡丁車用輪胎。 [解決課題之手段]
本發明的一態樣的卡丁車用輪胎包括：胎面，具有與路面接觸的胎面表面；一對胎側（side wall），與所述胎面的端部相連，且位於較所述胎面更靠徑向內側的位置；一對胎圈（bead），位於較所述胎側更靠徑向內側的位置；胎體（carcass），架設於一個胎圈與另一胎圈之間；以及一對增強層，於軸向上隔著赤道面配置。於徑向上，所述增強層位於所述胎面的內側，且積層於所述胎體的外側。於軸向上，所述增強層的內端位於較所述胎面表面的端部更靠內側的位置。於軸向上，所述增強層的外端的位置與所述胎面表面的端部的位置一致，或者所述增強層的外端位於較所述胎面表面的端部更靠外側的位置。所述增強層是較所述胎面的橡膠更硬的橡膠增強層，或者是包括在周向上並列的多個增強簾線的簾線增強層。
較佳為於所述卡丁車用輪胎中，自所述赤道面至所述增強層的內端的軸向距離相對於自所述赤道面至所述胎面表面的端部的軸向距離之比為0.60以上且0.80以下。
較佳為於所述卡丁車用輪胎中，自所述胎面表面的端部至所述增強層的外端的軸向距離相對於自所述赤道面至所述胎面表面的端部的軸向距離之比為0.15以下。
較佳為於所述卡丁車用輪胎中，於100℃的溫度下，所述胎面的200%伸長率下的應力為6.5 MPa以上。
較佳為於所述卡丁車用輪胎中，所述增強層是包括在周向上並列的多個增強簾線的簾線增強層。所述增強簾線相對於所述赤道面所成的角度為70°以上且90°以下。
較佳為於所述卡丁車用輪胎中，所述胎體包括至少兩片胎體簾布層（carcass ply）。所述胎體簾布層包括並列的多個胎體簾線。所述增強簾線與積層有所述簾線增強層的所述胎體簾布層中所包括的胎體簾線所成的角度為50°以上且70°以下。
較佳為於所述卡丁車用輪胎中，所述增強層是較所述胎面的所述橡膠更硬的橡膠增強層。於23℃的溫度下，所述橡膠增強層的硬度為80以上且95以下。
較佳為於所述卡丁車用輪胎中，於23℃的溫度下，所述增強層的硬度與所述胎面的所述橡膠的硬度之差為10以上且30以下。 [發明的效果]
根據本發明，能夠獲得可於抑制對耐久性的影響的同時達成耐磨耗性的提高的卡丁車用輪胎。
以下，適宜地參照圖式，並且基於較佳的實施形態對本發明進行詳細說明。
於本揭示中，將輪胎組裝至正規輪輞（rim）、將輪胎的內壓調整為正規內壓、且未對該輪胎施加載荷的狀態被稱為正規狀態。於本揭示中，只要無特別說明，則輪胎各部的尺寸及角度是於正規狀態下測定。
所謂正規輪輞是指輪胎所依據的規格中規定的輪輞。日本汽車輪胎製造商協會（the Japan Automobile Tire Manufacturers Association，JATMA）規格中的「標準輪輞」、美國輪輞輪胎協會（The Tire and Rim Association，TRA）規格中的「設計輪輞（Design Rim）」、以及歐洲輪胎輪輞技術組織（European Tire and Rim Technical Organization，ETRTO）規格中的「測量輪輞（Measuring Rim）」為正規輪輞。
所謂正規內壓是指輪胎所依據的規格中規定的內壓。JATMA規格中的「最高氣壓」、TRA規格中的「不同冷充氣壓力下的輪胎負載限值（TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES）」所記載的「最大值」、以及ETRTO規格中的「充氣壓力（INFLATION PRESSURE）」為正規內壓。於乘用車用輪胎的情況下，只要無特別說明，則正規內壓為180 kPa。
所謂正規載荷是指輪胎所依據的規格中規定的載荷。JATMA規格中的「最大負載能力」、TRA規格中的「不同冷充氣壓力下的輪胎負載限值（TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES）」所記載的「最大值」、以及ETRTO規格中的「負載容量（LOAD CAPACITY）」為正規載荷。於乘用車用輪胎的情況下，只要無特別說明，則正規載荷是相當於所述載荷的88%的載荷。
於本揭示中，所謂輪胎的胎面部是輪胎的與路面接觸的部位。所謂胎圈部是輪胎的嵌入輪輞的部位。所謂側部是輪胎的架設於胎面部與胎圈部之間的部位。輪胎包括胎面部、一對胎圈部及一對側部作為部位。
於本揭示中，構成輪胎的構件中包含交聯橡膠的構件的硬度是依照日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）K6253的規定，於23℃的溫度條件下使用A型硬度計（type A durometer）進行測定。
於本揭示中，構成輪胎的構件中包含交聯橡膠的構件的切斷時伸長率及200%伸長率下的應力是依照JIS K6251的規定，於100℃的溫度條件下進行測定。
於本揭示中，所謂交聯橡膠是使橡膠組成物交聯而獲得的成形體。交聯橡膠例如藉由對橡膠組成物進行加壓及加熱而獲得。橡膠組成物是藉由於班布里混合機（Banbury mixer）等混煉機中將基材橡膠及化學品混合而獲得的未交聯狀態的橡膠。交聯橡膠亦稱為硫化橡膠，橡膠組成物亦稱為未硫化橡膠。
作為基材橡膠，可例示：天然橡膠（natural rubber，NR）、丁二烯橡膠（butadiene rubber，BR）、苯乙烯丁二烯橡膠（styrene butadiene rubber，SBR）、異戊二烯橡膠（isoprene rubber，IR）、乙丙橡膠（乙烯-丙烯-二烯單體（ethylene-propylene-diene monomer，EPDM））、氯丁橡膠（chloroprene rubber，CR）、丙烯腈丁二烯橡膠（丁腈橡膠（nitrile-butadiene rubber，NBR））及丁基橡膠（isobutylene-isoprene rubber，IIR）。作為化學品，可例示：碳黑或二氧化矽之類的增強劑、芳香油（aromatic oil）等之類的塑化劑、氧化鋅等之類的填充劑、硬脂酸之類的潤滑劑、抗老化劑、加工助劑、硫磺及硫化促進劑。雖未進行詳述，但基材橡膠及化學品的選定、所選定的化學品的含量等可根據橡膠組成物所應用的構件的規格適宜地決定。
於本揭示中，包括並列的簾線的輪胎構件於每5 cm寬度中包括的簾線的條數表示為該構件中所包括的簾線的密度（單位為經密/5公分（ends/5 cm）。）。
圖1表示本揭示一實施形態的卡丁車用輪胎2（以下，有時簡稱為「輪胎2」。）的一例。於該圖1中示出沿著包括輪胎2的旋轉軸的平面的、該輪胎2的剖面的一部分。於圖1中，左右方向為輪胎2的軸向，上下方向為輪胎2的徑向。與該圖1的紙面垂直的方向為輪胎2的周向。於圖1中，單點劃線CL表示輪胎2的赤道面。
於圖1中，由符號PW表示的位置為輪胎2的軸向外端。外端PW基於輪胎2的外表面的輪廓來確定。當於外表面具有花紋或文字等裝飾時，外端PW基於假定為無裝飾而得的虛擬外表面的輪廓來確定。
自一個外端PW至另一外端PW的軸向距離為輪胎2的最大寬度、即剖面寬度（參照JATMA等）。外端PW為輪胎2顯示出最大寬度的位置（以下稱為最大寬度位置）。
該輪胎2包括胎面4、一對胎側6、一對胎圈8、胎體10、一對輪胎包布（chafer）12、內襯層（inner liner）14及一對增強層16作為構件。
胎面4於胎面表面18處與路面接觸。胎面4具有與路面接觸的胎面表面18。胎面表面18呈朝向徑向外側凸出的形狀。該胎面4包含交聯橡膠。
於圖1中，由符號TE表示的位置為胎面表面18的端部。胎面表面18的端部TE是與接地面的軸向外端（以下，亦稱為接地面的端部）對應的胎面4的外表面上的位置。該接地面的端部基於如下的接地面來確定：所述接地面是對正規狀態的輪胎2負載正規載荷並使外傾角（camber angle）成為0°而使胎面4與平面接觸所得。胎面表面18是胎面的外表面的一部分。
於圖1中，由雙向箭頭BW表示的長度是自赤道面至胎面表面18的端部TE的軸向距離。於本揭示中，該軸向距離BW亦稱為胎面表面18的基準寬度。
各個胎側6與胎面4的端部相連，且位於較胎面4更靠徑向內側的位置。胎側6於軸向上位於胎體10的外側。胎側6沿著胎體10，自胎面4的端部朝向徑向內側延伸。
胎側6包含交聯橡膠。於該輪胎2中，於23℃的溫度下，胎側6的硬度為40以上且95以下。於該輪胎2中，當重視乘坐舒適性時，於23℃的溫度下，胎側的硬度較佳為40以上，且較佳為55以下。與此相對，當重視運動性能時，該胎側的硬度較佳為80以上，且較佳為95以下。該情況下，胎側6較胎面4的橡膠更硬，於23℃的溫度下，胎側6的硬度與胎面4的橡膠的硬度之差較佳為10以上，且較佳為30以下。
各個胎圈8位於較胎側6更靠徑向內側的位置。胎圈8包括芯20以及三角膠（apex）22。雖未圖示，但芯20包括鋼製的線（wire）。三角膠22位於較芯20更靠徑向外側的位置。三角膠22包含交聯橡膠。
胎體10位於胎面4及一對胎側6的內側。胎體10架設於一個胎圈8與另一胎圈8之間。該胎體10具有斜交（bias）結構。胎體10包括至少兩片胎體簾布層24。
該輪胎2的胎體10包括兩片胎體簾布層24。於兩片胎體簾布層24中，位於內側的胎體簾布層24稱為第一簾布層26，位於外側的胎體簾布層24稱為第二簾布層28。
第一簾布層26具有架設於一個芯20與另一芯20之間的第一簾布層主體26a、以及與該第一簾布層主體26a相連且繞各個芯20而自軸向內側朝向外側折回的一對第一折回部26b。於該輪胎2中，第一折回部26b的端部於徑向上位於較最大寬度位置PW更靠外側的位置。
第二簾布層28具有架設於一個芯20與另一芯20之間的第二簾布層主體28a、以及與該第二簾布層主體28a相連且繞各個芯20而自軸向內側朝向外側折回的一對第二折回部28b。於該輪胎2中，第二折回部28b的端部於徑向上位於較最大寬度位置PW更靠內側的位置。第二折回部28b的端部自軸向外側由第一折回部26b覆蓋。
於圖2中，一同示出該輪胎2中的胎體10的結構與後述的增強層16的結構。於該圖2中，左右方向為輪胎2的軸向，上下方向為輪胎2的周向。
於該輪胎2中，第一簾布層26及第二簾布層28分別包括並列的多個胎體簾線30。於該圖2中，為了便於說明，胎體簾線30由實線表示，但該胎體簾線30由頂覆橡膠（topping rubber）32覆蓋。第一簾布層26及第二簾布層28分別包括多個胎體簾線30、以及覆蓋該些胎體簾線30的頂覆橡膠32。於第一簾布層26及第二簾布層28的各者中，胎體簾線30的密度設定為20 ens/5 cm以上且60 ens/5 cm以下的範圍。
於該輪胎2中，胎體簾線30相對於赤道面傾斜。如圖2所示，第一簾布層26中所包括的胎體簾線30的傾斜朝向與第二簾布層28中所包括的胎體簾線30的傾斜朝向相反。
於圖2中，由符號α表示的角度為第一簾布層26中所包括的胎體簾線30相對於赤道面所成的角度（以下稱為傾斜角度）。該胎體簾線30的傾斜角度α為15°以上且45°以下。由符號β表示的角度為第二簾布層28中所包括的胎體簾線30的傾斜角度。該胎體簾線30的傾斜角度β為15°以上且45°以下。於該輪胎2中，第一簾布層26中所包括的胎體簾線30的傾斜角度α與第二簾布層28中所包括的胎體簾線30的傾斜角度β設定為相同的角度。
於該輪胎2中，於輪胎領域中通常使用的包含有機纖維的簾線可用作胎體簾線30。作為該有機纖維，可例示：尼龍纖維、嫘縈纖維、聚酯纖維及芳族聚醯胺纖維。
各個輪胎包布12位於胎圈8的徑向內側。輪胎包布12與輪輞（未圖示）接觸。該輪胎2的輪胎包布12包括布以及含浸於該布中的橡膠。
內襯層14位於胎體10的內側。內襯層14構成輪胎2的內表面。內襯層14保持輪胎2的內壓。內襯層14包含交聯橡膠。
各個增強層16包含於胎面部T的軸向外側部分（以下，亦稱為胎肩部Sh。）。增強層16於徑向上位於胎肩部Sh中的胎面4的內側。增強層16於徑向上積層於胎體10、詳細而言為第二簾布層主體28a的外側。於該輪胎2中，於胎體10與增強層16之間並未設置包括相對於赤道面傾斜地延伸的帶束簾線（belt cord）的帶束、或包括沿著大致周向捲繞成螺旋狀的條帶簾線（band cord）的條帶之類的構件。
於該輪胎2中，一對增強層16於軸向上隔著赤道面配置。於一個增強層16與另一增強層16之間，胎面4積層於胎體10、詳細而言為第二簾布層主體28a的外側。於該輪胎2中，於胎面4與胎體10之間並未設置所述帶束或條帶之類的構件。
於該輪胎2中，增強層16的內端34於軸向上位於較胎面表面18的端部TE更靠內側的位置。增強層16的外端36於軸向上位於較胎面表面18的端部TE更靠外側的位置。雖未圖示，但於該輪胎2中，於軸向上，增強層16的外端36的位置亦可與胎面表面18的端部TE的位置一致。於該輪胎2中，於軸向上，增強層16的外端36的位置與胎面表面18的端部TE的位置一致，或者增強層16的外端36位於較胎面表面18的端部TE更靠外側的位置。
如圖2所示，增強層16包括在周向上並列的多個增強簾線38。該增強層16為簾線增強層40。於該圖2中，為了便於說明，增強簾線38由實線表示，但該增強簾線38由頂覆橡膠42覆蓋。簾線增強層40包括在周向上並列的多個增強簾線38、以及覆蓋該些增強簾線38的頂覆橡膠42。該簾線增強層40中所包括的增強簾線38的密度設定為30 ens/5 cm以上且70 ens/5 cm以下的範圍。
於該輪胎2中，增強簾線38的材質並無特別限制。於輪胎的技術領域中通常使用的簾線可用作增強簾線38。該增強簾線38可為鋼簾線。該增強簾線38亦可為包含有機纖維的簾線。就容易製造輪胎2的觀點而言，該增強簾線38較佳為包含有機纖維的簾線。作為有機纖維，可例示：尼龍纖維、嫘縈纖維、聚酯纖維及芳族聚醯胺纖維。就容易製造輪胎2的觀點而言，作為該有機纖維，較佳為尼龍纖維或聚酯纖維。
於該輪胎2中，增強簾線38於周向上隔開間隔配置。增強簾線38的一個端部位於簾線增強層40的內端34，該增強簾線38的另一端部位於簾線增強層40的外端36。該增強簾線38沿大致軸向延伸存在。
於回轉行駛中，力作用於輪胎2的胎肩部Sh而沿軸向拉伸該胎肩部Sh中的胎面4。具有高模數的交聯橡膠雖然有利於耐磨耗性，但斷裂時的伸長率小。因此，於採用該交聯橡膠作為胎面4的情況下，有於胎肩部Sh的胎面4中產生裂紋或碎片等損傷的擔憂。
於該輪胎2中，於胎肩部Sh中，位於胎面4的徑向內側的增強層16是包括沿大致軸向延伸存在的增強簾線38的簾線增強層40。因此，於回轉行駛中，即便力作用於胎肩部Sh而沿軸向拉伸該胎肩部Sh中的胎面4，該增強層16亦以抵抗該力的方式發揮作用。於該輪胎2中，回轉行駛中的胎面4的拉伸得到抑制。即便採用切斷時伸長率小的交聯橡膠作為胎面4，亦可抑制由於胎面4沿軸向受到拉伸而引起的損傷的產生。於該輪胎2中，可採用模數高的交聯橡膠作為胎面4。
該輪胎2可於抑制對耐久性的影響的同時達成耐磨耗性的提高。由於可採用薄的胎面4，因此該輪胎2亦可降低質量。該輪胎2亦可有助於運動性能的提高。進而，利用在23℃的溫度下硬度為80以上且95以下的交聯橡膠構成胎側6，藉此可有效地抑制裂紋等損傷的產生。該輪胎2當於胎側6中應用在23℃的溫度下硬度為80以上且95以下的交聯橡膠時，不僅可提高運動性能，亦可達成耐久性的提高。
於圖1中，由雙向箭頭NW表示的長度為自赤道面至增強層16的內端34的軸向距離。
於該輪胎2中，自赤道面至增強層16的內端34的軸向距離NW相對於胎面表面18的基準寬度BW之比（NW/BW）較佳為0.60以上，且較佳為0.80以下。
藉由將比（NW/BW）設定為0.60以上，可抑制增強層16對胎面4的剛性帶來的影響。於該輪胎2中，胎面4與路面充分接觸。抓地性能得到充分確保，因此可維持良好的操縱穩定性。就該觀點而言，該比（NW/BW）更佳為0.62以上，進而較佳為0.65以上。
藉由將比（NW/BW）設定為0.80以下，增強層16的寬度得到確保。增強層16有效地有助於抑制回轉行駛中胎面4的拉伸，因此於該輪胎2中可維持良好的耐久性。就該觀點而言，該比（NW/BW）更佳為0.75以下，進而較佳為0.73以下。
於圖1中，由雙向箭頭GW表示的長度為自胎面表面18的端部TE至增強層16的外端36的軸向距離。當於軸向上增強層16的外端36位於較胎面表面18的端部TE更靠外側的位置時，該軸向距離GW由正數表示。
如上所述，於該輪胎2中，於軸向上，增強層16的外端36的位置與胎面表面18的端部TE的位置一致，或者增強層16的外端36位於較胎面表面18的端部TE更靠外側的位置。即，自胎面表面18的端部TE至增強層16的外端36的軸向距離GW相對於胎面表面18的基準寬度BW之比（GW/BW）為0.00以上。藉此，該增強層16有效地有助於抑制回轉行駛中胎面4的拉伸。於該輪胎2中可維持良好的耐久性。就該觀點而言，該比（GW/BW）較佳為0.01以上。就可於回轉時所構成的接地面的端部的正下方配置增強層16的觀點而言，該比（GW/BW）更佳為0.02以上，進而較佳為0.03以上。
於該輪胎2中，自胎面表面18的端部TE至增強層16的外端36的軸向距離GW相對於胎面表面18的基準寬度BW之比（GW/BW）較佳為0.15以下。藉此，可抑制增強層16對胎肩部Sh的剛性帶來的影響。於該輪胎2中可維持良好的操縱穩定性。就該觀點而言，該比（GW/BW）更佳為0.13以下，進而較佳為0.10以下。
於該輪胎2中，於100℃的溫度下，胎面4的200%伸長率下的應力（以下，亦稱為200%模數。）較佳為6.5 MPa以上。藉此，胎面4有助於耐磨耗性的提高，因此於該輪胎2中可採用薄的胎面4。薄的胎面4有助於輪胎2的輕量化，輕的輪胎2有助於運動性能的提高。就該觀點而言，於100℃的溫度下，胎面4的200%模數更佳為7.2 MPa以上，進而較佳為7.5 MPa以上。就抑制胎面4對抓地性能帶來的影響的觀點而言，於100℃的溫度下，胎面4的200%模數較佳為10 MPa以下，更佳為9.0 MPa以下，進而較佳為8.5 MPa以下。
於該輪胎2中，於100℃的溫度下，胎面4的切斷時伸長率較佳為200%以上。藉此，由回轉行駛中胎面4的拉伸引起的胎面4的損傷的產生得到抑制。於該輪胎2中可確保良好的耐久性。就該觀點而言，於100℃的溫度下，胎面4的切斷時伸長率更佳為210%以上，進而較佳為220%以上。就能夠構成可有助於提高耐磨耗性的胎面4的觀點而言，於100℃的溫度下，胎面4的切斷時伸長率較佳為330%以下，更佳為290%以下，進而較佳為270%以下。
可有助於提高耐磨耗性的模數高的交聯橡膠的切斷時伸長率小。於該輪胎2中，由於增強層16抑制回轉行駛中胎面4的拉伸，因此可將切斷時伸長率小且模數高的交聯橡膠用於胎面4。就該觀點而言，於該輪胎2中，胎面4可包含在100℃的溫度下切斷時伸長率為330%以下、且在100℃的溫度下200%模數為6.5 MPa以上的交聯橡膠。該胎面4亦可包含在100℃的溫度下切斷時伸長率為290%以下、且在100℃的溫度下200%模數為7.2 MPa以上的交聯橡膠。該胎面4亦可包含在100℃的溫度下切斷時伸長率為270%以下、且在100℃的溫度下200%模數為7.5 MPa以上的交聯橡膠。
於該輪胎2中，作為構成胎面4的交聯橡膠，就提高耐磨耗性的觀點而言，較佳為在100℃的溫度下切斷時伸長率為330%以下、且在100℃的溫度下200%模數為6.5 MPa以上的交聯橡膠，更佳為在100℃的溫度下切斷時伸長率為290%以下、且在100℃的溫度下200%模數為7.2 MPa以上的交聯橡膠，進而較佳為在100℃的溫度下切斷時伸長率為270%以下、且在100℃的溫度下200%模數為7.5 MPa以上的交聯橡膠。
於圖1中，由雙向箭頭TB表示的長度為赤道面中的胎面4的厚度。該胎面4的厚度TB由沿著赤道面測量的、自胎體10的外表面至胎面4的外表面的距離表示。
於該輪胎2中，赤道面中的胎面4的厚度TB較佳為7 mm以下。該胎面4薄。薄的胎面4有助於運動性能的提高。就該觀點而言，該胎面4的厚度TB更佳為6 mm以下，更佳為5 mm以下。就確保胎面4的剛性的觀點而言，該胎面4的厚度TB較佳為2 mm以上，更佳為3 mm以上，進而較佳為4 mm以上。
於圖1中，由符號PR表示的位置為胎面4的外表面上的位置。於該輪胎2中，沿著增強層16的外表面的法線測量的、自增強層16的外表面至胎面4的外表面的距離於該法線穿過胎面4的外表面上的位置PR時顯示出最大。於該圖1中，穿過該位置PR的增強層16的外表面的法線由實線LR表示。沿著該法線LR測量的自增強層16的外表面至胎面4的外表面的距離由雙向箭頭TR表示。於該輪胎2中，該距離TR為胎肩部Sh中的胎面4的厚度。胎肩部Sh中的胎面4的厚度TR由最大厚度表示。
於該輪胎2中，就確保耐用期限的觀點而言，胎面4較佳為以胎肩部Sh中的胎面4的厚度TR較赤道面中的胎面4的厚度TB更厚的方式構成。就該觀點而言，胎肩部Sh中的胎面4的厚度TR與赤道面中的胎面4的厚度TB之差（TR-TB）較佳為0.2 mm以上，更佳為0.5 mm以上。就適當地維持胎面表面18的輪廓、確保良好的運動性能的觀點而言，胎肩部Sh中的胎面4的厚度TR與赤道面中的胎面4的厚度TB之差（TR-TB）較佳為2.0 mm以下，更佳為1.0 mm以下。
如圖1所示，於該輪胎2中，增強層16的外端36由胎側6覆蓋。於胎側6較胎面4的橡膠更硬的情況下，該胎側6有效地約束增強層16。增強層16相對於接地面的位置得到穩定保持，因此該增強層16可有效地有助於抑制回轉行駛中胎面4的拉伸。就該觀點而言，於胎側6較胎面4的橡膠更硬的情況下，增強層16的外端36較佳為由胎側6覆蓋。
於圖1中，由雙向箭頭RS表示的長度為胎側6與增強層16的重覆長度。該重覆長度RS由沿著胎側6與增強層16的邊界測量的、自胎側6的端部至增強層16的外端36的長度表示。
於該輪胎2中，就抑制胎側6對胎面部T的剛性帶來的影響的觀點而言，胎側6與增強層16的重覆長度較佳為10 mm以下，更佳為5 mm以下。於胎側6較胎面4的橡膠更硬的情況下，增強層16的外端36較佳為由胎側6覆蓋，因此不設定該重覆長度的較佳下限。
於圖2中，由符號γ表示的角度為簾線增強層40中所包括的增強簾線38相對於赤道面所成的角度（以下稱為傾斜角度）。
如上所述，於該輪胎2中，包括沿大致軸向延伸的增強簾線38的簾線增強層40抑制於回轉行駛中由於胎面4沿軸向受到拉伸而引起的損傷的產生。該簾線增強層40有助於耐久性的提高，並且使得可採用模數高的交聯橡膠作為胎面4。就該觀點而言，增強簾線38的傾斜角度γ較佳為70°以上，更佳為80°以上。該傾斜角度γ較佳為90°以下，更佳為85°以下。
於圖2中，由符號η表示的角度為簾線增強層40中所包括的增強簾線38、與積層有該簾線增強層40的胎體簾布層24（詳細而言為第二簾布層28）中所包括的胎體簾線30所成的角度（以下稱為交叉角度）。
於該輪胎2中，增強簾線38與胎體簾線30的交叉角度η較佳為50°以上，且較佳為70°以下。藉由將該交叉角度η設定為50°以上，可有效地抑制回轉行駛中胎面4的拉伸。於該輪胎2中，可確保良好的耐久性，並且達成耐磨耗性的提高。就該觀點而言，該交叉角度η更佳為55°以上。藉由將該交叉角度η設定為70°以下，增強層16有效地約束胎體10。於該輪胎2中，胎肩部Sh的移動得到抑制，因此於該情況下，亦達成耐磨耗性的提高。就該觀點而言，交叉角度η更佳為65°以下。
於圖3中示出本發明另一實施形態的卡丁車用輪胎52中所包括的增強層54的結構。於圖3中，左右方向為輪胎52的軸向，上下方向為輪胎52的周向。
雖未圖示，但該輪胎52除包括增強層54以外，亦包括胎面、一對胎側、一對胎圈、胎體、一對輪胎包布及內襯層。於該輪胎52中，除增強層54以外，具有與圖1所示的輪胎2的結構同等的結構。於該圖3中，一同示出一對增強層54以及胎體，但對該胎體賦予與圖1所示的胎體10相同的符號，並省略其說明。
於該輪胎52中，各個增強層54亦包含於胎肩部Sh中。增強層54於徑向上位於胎面的內側。增強層54於徑向上積層於構成胎體10的一部分的第二簾布層主體28a的外側。於該輪胎52中，於胎體10與增強層54之間亦未設置帶束或條帶之類的構件。
於該輪胎52中，一對增強層54於軸向上隔著赤道面配置。於一個增強層54與另一增強層54之間，胎面積層於胎體10、詳細而言為第二簾布層主體28a的外側。於該輪胎52中，於胎面與胎體10之間未設置所述帶束或條帶之類的構件。
雖未圖示，但於該輪胎52中，與圖1所示的輪胎2同樣地，增強層54的內端56亦於軸向上位於較胎面表面的端部更靠內側的位置。於軸向上，增強層54的外端58的位置與胎面表面的端部的位置一致，或者增強層54的外端58位於較胎面表面的端部更靠外側的位置。
於該輪胎52中，增強層54包含交聯橡膠。該增強層54是較胎面的橡膠更硬的橡膠增強層60。該橡膠增強層60於輪胎52的胎肩部Sh中位於胎面的徑向內側。
於該輪胎52中，橡膠增強層60具有高剛性，因此於回轉行駛中即便力作用於胎肩部Sh而沿軸向拉伸該胎肩部Sh中的胎面，該增強層54亦以抵抗該力的方式發揮作用。於該輪胎52中，回轉行駛中的胎面的拉伸得到抑制。即便採用切斷時伸長率小的交聯橡膠作為胎面，亦可抑制由於該胎面沿軸向受到拉伸而引起的損傷的產生。於該輪胎52中，可採用模數高的交聯橡膠作為胎面。
該輪胎52可於抑制對耐久性的影響的同時達成耐磨耗性的提高。由於可採用薄的胎面，因此該輪胎52亦可降低質量。該輪胎52亦可有助於運動性能的提高。
於該輪胎52中，於23℃的溫度下，橡膠增強層60的硬度較佳為80以上，且較佳為95以下。
藉由將橡膠增強層60於23℃的溫度下的硬度設定為80以上，橡膠增強層60有效地抑制於回轉行駛中胎面沿軸向受到拉伸的情況。於該輪胎52中，可抑制由於胎面沿軸向受到拉伸而引起的損傷的產生。該橡膠增強層60有助於耐久性的提高，並且使得可採用模數高的交聯橡膠作為胎面。就該觀點而言，該橡膠增強層60的硬度更佳為82以上，進而較佳為84以上。
藉由將橡膠增強層60於23℃的溫度下的硬度設定為95以下，可抑制橡膠增強層60與胎面的界面處的損傷的產生。於該輪胎52中，可維持良好的耐久性。就該觀點而言，該橡膠增強層60的硬度更佳為93以下，進而較佳為90以下。
於該輪胎52中，於23℃的溫度下，橡膠增強層60的硬度與胎面的橡膠的硬度之差較佳為10以上，且較佳為30以下。
藉由將23℃的溫度下的橡膠增強層60的硬度與胎面的橡膠的硬度之差設定為10以上，橡膠增強層60有效地抑制於回轉行駛中胎面沿軸向受到拉伸的情況。於該輪胎52中，可抑制由於胎面沿軸向受到拉伸而引起的損傷的產生。該橡膠增強層60有助於耐久性的提高，並且使得可採用模數高的交聯橡膠作為胎面。就該觀點而言，該橡膠增強層60的硬度與胎面的橡膠的硬度之差更佳為12以上，進而較佳為15以上。
藉由將23℃的溫度下的橡膠增強層60的硬度與胎面的橡膠的硬度之差設定為30以下，可抑制橡膠增強層60與胎面的界面處的損傷的產生。於該輪胎52中，可維持良好的耐久性。就該觀點而言，該橡膠增強層60的硬度與胎面的橡膠的硬度之差更佳為28以下，進而較佳為25以下。
該輪胎52的增強層54是較胎面的橡膠更硬的橡膠增強層60。圖1所示的輪胎2的增強層16是包括沿周向並列的多個增強簾線38的簾線增強層40。就容易製造輪胎的觀點而言，作為增強層，較佳為橡膠增強層60。
於該輪胎52中，胎側的硬度較佳為80以上，且較佳為95以下。藉此，達成運動性能的進一步提高。該情況下，胎側較胎面的橡膠更硬，於23℃的溫度下，胎側的硬度與胎面的橡膠的硬度之差較佳為10以上，且較佳為30以下。進而，該情況下，橡膠增強層60可包含與胎側的材質不同的材質，亦可包含與胎側的材質相同的材質。
如以上所說明，根據本發明，能夠獲得可於抑制對耐久性的影響的同時達成耐磨耗性的提高的卡丁車用輪胎。特別是輪胎2及輪胎52可於抑制對耐久性的影響的同時達成耐磨耗性的提高，進而亦可達成運動性能的提高。於該輪胎2及輪胎52中，由於使用而引起的外觀品質及運動性能的降低得到抑制。與先前的輪胎相比，該輪胎2及輪胎52的運動性能優異，而且該輪胎2及輪胎52的耐用期限較先前的輪胎更長。該輪胎2及輪胎52使卡丁車的輪胎的更換頻率降低。特別是對於租賃卡丁車（rental kart）用輪胎而言，要求耐用期限長。該輪胎2及輪胎52可較佳地用作租賃卡丁車用輪胎。 [實施例]
以下，藉由實施例等對本發明進行更詳細說明，但本發明並不僅限定於所述實施例。
[實施例1] 獲得包括圖1所示的基本結構、且具備下述表1所示的規格的卡丁車用輪胎（輪胎尺寸=10×4.50-5）。該輪胎用於前輪胎。
於該實施例1中，於100℃的溫度下，胎面的切斷時伸長率（ELo.）為270%，該胎面的200%模數（200M）為7.5 MPa。
於該實施例1中，自赤道面至增強層的內端的軸向距離NW相對於自赤道面至胎面表面的端部的軸向距離BW之比（NW/BW）為0.70。自胎面表面的端部至增強層的外端的軸向距離GW相對於軸向距離BW之比（GW/BW）為0.06。
於該實施例1中，具有圖2所示的結構的簾線增強層被用作增強層。該情況示於表1的結構一欄中。包含尼龍纖維的簾線被用作增強簾線。增強簾線的傾斜角度γ為85°（度（degrees））。此外，第一簾布層中所包括的胎體簾線的傾斜角度α及第二簾布層中所包括的胎體簾線的傾斜角度β分別為30°。
此外，於該實施例1中，赤道面中的胎面的厚度TB為6.0 mm，胎肩部中的胎面的厚度TR為7.0 mm。於23℃的溫度下，胎面的橡膠的硬度為70，胎側的硬度為90。增強層的外端由胎側覆蓋，重覆長度RS為5 mm。
[比較例1-比較例3] 除了不設置增強層、且將於100℃的溫度下胎面的切斷時伸長率及200%模數設為下述表1所示以外，與實施例1同樣地進行而獲得比較例1-比較例3的輪胎。
[實施例2] 除了將於100℃的溫度下胎面的切斷時伸長率及200%模數設為下述表1所示以外，與實施例1同樣地進行而獲得實施例2的輪胎。
[實施例3-實施例4] 除了將比（GW/BW）、於100℃的溫度下胎面的切斷時伸長率及200%模數設為下述表2所示以外，與實施例1同樣地進行而獲得實施例3-實施例4的輪胎。
[實施例5] 除了將增強簾線的傾斜角度γ設為下述表2所示以外，與實施例1同樣地進行而獲得實施例5的輪胎。
[實施例6] 除了將具有圖3所示的結構的橡膠增強層用作增強層以外，與實施例1同樣地進行而獲得實施例6的輪胎。於該實施例6中，於23℃的溫度下，橡膠增強層的硬度為90。
[試製輪胎的安裝] 將試製輪胎組裝至輪輞（尺寸=4.5×5.0），填充空氣而將輪胎的內壓調整為120 kPa。將該試製輪胎安裝於試驗車輛（搭載有排氣量190 cc的四衝程引擎的卡丁車車輛）的前輪。將市售的輪胎（尺寸=11×6.50-5）組裝至輪輞（尺寸=6.5×5.0），填充空氣而將輪胎的內壓調整為120 kPa。將該輪胎安裝於試驗車輛的後輪。
[單圈用時（lap time）] 於一圈為960 m的環形路跑道（circuit course）上，使駕駛員駕駛所述試驗車輛行駛10圈，來進行行駛試驗。於該行駛試驗中，測量第3圈的單圈用時及第6圈的單圈用時，獲得最快圈速。算出各例的最快圈速與比較例1的最快圈速之差。該結果示於下述表1-表2中。數值越大，單圈用時越短。
[操縱穩定性] 於關於所述單圈用時的行駛試驗中，使駕駛員評價（感官評價）操縱穩定性。其結果以指數形式示於下述表1-表2中。數值越大，輪胎的操縱穩定性越優異。
[耐磨耗性] 於一圈為960 m的環形路跑道上，使駕駛員駕駛所述試驗車輛行駛800圈。行駛後，基於輪胎上所設置的磨耗指示器（wear indicator）來測量磨耗量。其結果以指數形式示於下述表1-表2中。數值越大，輪胎的耐磨耗性越優異。
[龜裂] 觀察關於所述耐磨耗性的行駛試驗後的輪胎的外觀，確認有無產生裂紋，並且於產生了裂紋的情況下測量裂紋的長度。其結果按照下述的級別示於下述表1-表2中。 A・・・未產生裂紋。 B・・・裂紋的長度未滿5 mm。 C・・・裂紋的長度為5 mm以上且未滿10 mm。 D・・・裂紋的長度為10 mm以上。
[表1]
  比較例 1 比較例 2 比較例 3 實施例 1 實施例 2
結構 - - - 圖2 圖2
Elo. [%] 270 290 330 270 290
200M [MPa] 7.5 7.2 6.5 7.5 7.2
NW/BW [-] - - - 0.70 0.70
GW/BW [-] - - - 0.06 0.06
角度γ [°] - - - 85 85
Hr - - - - -
單圈用時[秒] BM （基準） 0.2 0.5 0.5 0.7
操縱穩定性 100 102 105 105 107
耐磨耗性 100 96 90 105 101
龜裂 D C B A A
[表2]
  實施例 3 實施例 4 實施例 5 實施例 6
結構 圖2 圖2 圖2 圖3
Elo. [%] 270 270 270 270
200M [MPa] 7.5 7.5 7.5 7.5
NW/BW [-] 0.70 0.70 0.70 0.70
GW/BW [-] 0.00 0.15 0.06 0.06
角度γ [°] 85 85 60 -
Hr - - - 90
單圈用時[秒] 0.2 0.0 0.2 0.5
操縱穩定性 102 100 102 105
耐磨耗性 105 105 102 105
龜裂 B A B A
如表1-表2所示，確認到於實施例中，於抑制對耐久性的影響的同時達成了耐磨耗性的提高，而且實施例具有與比較例為同等以上程度的單圈用時及操縱穩定性。根據該評價結果，本發明的優越性顯而易見。 [產業上之可利用性]
以上所說明的於抑制對耐久性的影響的同時達成耐磨耗性的提高的技術亦可適用於各種輪胎。
2、52:輪胎/卡丁車用輪胎 4:胎面 6:胎側 8:胎圈 10:胎體 12:輪胎包布 14:內襯層 16、54:增強層 18:胎面表面 20:芯 22:三角膠 24:胎體簾布層 26:第一簾布層 26a:第一簾布層主體 26b:第一折回部 28:第二簾布層 28a:第二簾布層主體 28b:第二折回部 30:胎體簾線 32、42:頂覆橡膠 34:內端 36:外端 38:增強簾線 40:簾線增強層 56:內端 58:外端 60:橡膠增強層 BW:基準寬度/軸向距離 CL:單點劃線 GW、NW:軸向距離 LR:法線 PR:位置 PW:外端/最大寬度位置 RS:重覆長度 Sh:胎肩部 T:胎面部 TB:厚度 TE:端部 TR:距離/厚度 α、β、γ:傾斜角度 η:交叉角度
圖1是示出本發明一實施形態的卡丁車用輪胎的一部分的剖面圖。 圖2是說明胎體及增強層的結構的概略圖。 圖3是說明本發明另一實施形態的卡丁車用輪胎的增強層的結構的概略圖。
2:輪胎/卡丁車用輪胎
4:胎面
6:胎側
8:胎圈
10:胎體
12:輪胎包布
14:內襯層
16:增強層
18:胎面表面
20:芯
22:三角膠
24:胎體簾布層
26:第一簾布層
26a:第一簾布層主體
26b:第一折回部
28:第二簾布層
28a:第二簾布層主體
28b:第二折回部
34:內端
36:外端
40:簾線增強層
BW:基準寬度/軸向距離
CL:單點劃線
GW、NW:軸向距離
LR:法線
PR:位置
PW:外端/最大寬度位置
RS:重覆長度
Sh:胎肩部
T:胎面部
TB:厚度
TE:端部
TR:距離/厚度

Claims (8)

  1. 一種卡丁車用輪胎，包括： 胎面，具有與路面接觸的胎面表面； 一對胎側，與所述胎面的端部相連，且位於較所述胎面更靠徑向內側的位置； 一對胎圈，位於較所述胎側更靠徑向內側的位置； 胎體，架設於一個胎圈與另一胎圈之間；以及 一對增強層，於軸向上隔著赤道面配置， 於徑向上，所述增強層位於所述胎面的內側，且積層於所述胎體的外側， 於軸向上，所述增強層的內端位於較所述胎面表面的端部更靠內側的位置， 於軸向上，所述增強層的外端的位置與所述胎面表面的端部的位置一致，或者所述增強層的外端位於較所述胎面表面的端部更靠外側的位置， 所述增強層是較所述胎面的橡膠更硬的橡膠增強層，或者是包括在周向上並列的多個增強簾線的簾線增強層。
  2. 如請求項1所述的卡丁車用輪胎，其中，自所述赤道面至所述增強層的內端的軸向距離相對於自所述赤道面至所述胎面表面的端部的軸向距離之比為0.60以上且0.80以下。
  3. 如請求項1或請求項2所述的卡丁車用輪胎，其中，自所述胎面表面的端部至所述增強層的外端的軸向距離相對於自所述赤道面至所述胎面表面的端部的軸向距離之比為0.15以下。
  4. 如請求項1或請求項2所述的卡丁車用輪胎，其中，於100℃的溫度下，所述胎面的200%伸長率下的應力為6.5 MPa以上。
  5. 如請求項1或請求項2所述的卡丁車用輪胎，其中，所述增強層是包括在周向上並列的多個增強簾線的簾線增強層， 所述增強簾線相對於所述赤道面所成的角度為70°以上且90°以下。
  6. 如請求項5所述的卡丁車用輪胎，其中，所述胎體包括至少兩片胎體簾布層， 所述胎體簾布層包括並列的多個胎體簾線， 所述增強簾線與積層有所述簾線增強層的所述胎體簾布層中所包括的胎體簾線所成的角度為50°以上且70°以下。
  7. 如請求項1或請求項2所述的卡丁車用輪胎，其中，所述增強層是較所述胎面的所述橡膠更硬的橡膠增強層， 於23℃的溫度下，所述橡膠增強層的硬度為80以上且95以下。
  8. 如請求項7所述的卡丁車用輪胎，其中，於23℃的溫度下，所述增強層的硬度與所述胎面的所述橡膠的硬度之差為10以上且30以下。
TW110116188A 2020-06-12 2021-05-05 卡丁車用輪胎 TW202146260A (zh)

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