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さて今日はパターンについて。
パターンも奥が深いので、とても今回だけで語るなんてことはできませんが、今日はトレッドのブロックを無駄なく接地させて摩耗とグリップを両立させるにはと言う事を重点にお話ししたいと思います。

まず上手く接地しているとはどんな事かと考えますと、トレッドパターンの全体、そして個々のブロックがそれぞれ同じ様なスリップ率で転がり接地している事だと思っています。部分的に滑り率が違うと場所場所で摩擦力が異なるわけですから、グリップの状態が不安定になりますね。

まずブロックを深さ方向に見てみましょう。


溝が有って、そこから鋭利に角が立つブロックエッジは例えば図のようにやすりがけしても、角部だけ伸びやすく剪断力が働きにくい為に摩耗しにくくなります。つまりエッジとその他の部分は摩擦状態が違うという事です。この状態を緩和するには一番右のように角を丸めたり、溝壁角度を寝かせたりして力が逃げない様にする事です。この処理、色々なタイヤで目にしていると思います。これをしないと角部のゴムが残り、パタパタとうるさいパターンノイズを出したりします。

次にパターンを絵柄の要素で見てみます。


ここでもやはりブロックの鋭角部分は変形しやすく残りがちです。ここに断面方向の要素もからむので、なおさらです。またブロックの中央が一番剪断がかかり易く、ブロック内で高さが異なる変な摩耗をしてしまいます。

こんな事を予習してから下の図を見ると、どちらが摩耗にも、グリップにも有利か見当がつくと思います。ドラスティックなパターンは見た目は引きますが、グリップと摩耗と言う面ではなかなか難しい面が有るのでご注意を。


写真のタイヤ、絵柄に角が一つもないですね。だからグリップを良くしてタイムアップもしながら、摩耗も改善できるんですね。

ただ、ウエットをより考慮しなければならないラジアルではより多く溝を配置しなければならず、効率的に溝を配置し、パターンノイズも考えるとストレート溝の配置が基本不可欠になります。

今日は短いですが、これ位で勘弁して下さい。

細かい事は個別に聴いていただいても結構です。

「タイヤは友達」

あんまり頑張り過ぎると息切れしそうですが、意外と反響が有るようなので今のうちに投稿しておきます。月曜から２週位は死のロードが待っていますので、しばらく書けなくなると思いますし。

で接地形状、特に接地面積がグリップに及ぼす影響が大きい事はお伝えしましたが、実際空気圧やタイヤの扁平を変えたりするとどんなふうに変化するのかをまずご紹介しようと思います。

概念的にはざっとこんな感じです。

大前提とし、タイヤは接地面積が大きいほどグリップの総量、つまり摩擦円は大きくなりますので、ヨレや応答の低下はさておき、グリップを上げたいなら空気圧を下げて接地面積を増やせばよいです。

で、常識的範囲、例えば１８０KPaから３００KPaとかの範囲で空気圧を変化させると、特徴的なのは接地幅は殆ど変化しないのに、接地長は大きく変化するという事です。摩擦円の大きさそのものは概ね接地面積の大小で決まりますが、縦横のバランスは接地形状である程度変える事が出来ます。だからトラクションが不足と思ったら空気圧を少し下げて、接地長を確保するとよいでしょう。しかし度を越して下げてしまうと、前回記事でも書きましたが、タイヤの構造部材の張力が下がり、接地が不安定になったり、悪い場合には挫屈して破壊してしまいますので、下げ過ぎにはご注意を。低くても温間で１８０KPa位は内圧を確保すべきです。

またサイズ、特に扁平を変えると接地形状の縦横バランスが変わります。扁平タイヤは接地長が短くなり接地形状的にはトラクションには不利な方向になります。ただ、扁平化する事でタイヤの剛性は高まりますので、その部分では有利であり、一概に扁平はトラクション不足とは言えないのが難しいところです。まあゴムのグリップが高いタイヤほど扁平のメリットが高いでしょう。それは剛性を生かせるだけゴムのグリップが有るからです。

エイトみたいに馬力の無いのにホイールベースが長いクルマは扁平タイヤを使ってもトラクションが逃げにくいですから、265/35R18とか頭の悪いサイズでタイムが出ちゃったりするわけですね。
ちなみにいくら幅の広いタイヤを履いたところで、使用する空気圧とタイヤの溝/ランド比率が同じだと、接地面積は増えません。だって、内圧２kg/㎠の風船を潰そうが伸ばそうが、一定の荷重を与えた時の接地面積は変わらないですよね!?
接地面積が変わるのは、風船の膜強度が変わった時です。つまり膜が柔らかくなるか、内圧が下がって膜張力が落ちた時です。そこから考えると、扁平化は強靭なベルト層の表面比率が増加するので、厳密には少し接地面積が減る事になります。

驚いただろぅ～っ。

で、コードの張力と言う話のついでにリム幅とタイヤの断面並びに接地形状の話をしようと思います。
同じタイヤを違うリム幅に組み込むと大げさに書くと下図のようになります。

ハンクラさんとかが気にしている引っ張りですが、メリットはタイヤのハイトに対して横幅が広がるし、リムに対してタイヤのカーカスが弧を描くように配置されるのでカーカスのコード張力が高まり易く、横剛性の高まりが期待できます。この高まり度合いは扁平率とかで変わります。
しかし一方で、図に書いていますが下に凸のカーカスラインである為に、ビードを内径方向に押し付ける力が殆ど発生せず、リムから外れ易くなります。こりゃｱﾌﾞﾅｲ。まあ少なくともリム幅がタイヤの呼び幅より広くなるようなセットはしない方が良いでしょう。もうひとつ重要な変化は、先ほど言った通り下に凸の円弧のカーカスラインを描くので、形状が丸くなり、接地中央領域の面積が広い、相対的に丸い接地形状になります。これが良い人はまあ引っ張って下さい。

逆に狭めると、リム外れに対しては強くなる傾向ですが、カーカスサイド部の円弧の曲率が小さくなり、幅も狭まるので横剛性が低くなりますし、大きな荷重を受けた時にサイド部カーカスが挫屈し易くなり、耐久性上やや不利になります。そして接地形状は四角く角ばった感じに。

傾向はこんな感じなので、サーキットを走る場合はメジャーリム幅＋０．５～１．０インチ程度を目安に、あとは自分の好みとルックスで決めれば良いでしょう。ただハイグリップタイヤ、特にSタイヤは推奨リム幅があり、基本そのリム幅で開発していますのでそれを目安に。Sタイヤ等グリップの高いタイヤは特にリム幅を狭める方向はご法度です。折角のグリップ力がカーカスの剛性が下がってしまって生かせません。リムが無いからと言って無理やり狭いリムに組んでも、結局は金をどぶに捨ててしまうようなものなので、タイヤサイズを変えたら、リム幅もセットで見直さないと良い結果は得られません。

あと、RE070みたいに純正装着タイヤは純正装着リム幅で作り込まれているので、それを守る事も付けくわえておきます。

次回はパターンか、はたまたゴムの話か、何にしましょうかね。

ではお決まりの「タイヤは友達」

お疲れ様です。

今日は息子を連れて最近あまり体調がすぐれない母親の顔をみるのと、コメを補充する為に館山に帰省しました。朝から行こうと思いましたが、母親の外出の都合が有ったので、１４時頃の到着を目指してのんびり11時に秦野を出発。

昼を挟んでの移動だったので途中、鋸南町保田(今は南房総市か。。)で高速を降りて有名な海鮮食事処の「ばんや」に立ち寄りました。しかし広い駐車場ですら場所の確保に苦労し、いよいよ店舗に行けば一体何時間後に食事にありつけるのか、想像もできないほどの混みようでした。同じ房総なのでこんな思いまでしなくても良いやと、息子と二人　ばんやでの食事を諦め、館山に向かいました。

久々に鋸南や富浦の旧国道を走りましたが、久々に走ると何と細くて風情が有ることか。

んで、館山に到着しましたが、最近実家の近所に出来た「漁師料理たてやま」に行ってみようぜと言う事になりました。確か今年出来たばかりですが、外観も立地もイマイチパッとしない感じで「大丈夫か～!?」と思いつつ、店に入りました。
ばんやと違って随分空いているが、大丈夫か。。。。

店舗での接客などは特に問題無く座敷とテーブルとありますが、テーブル席へ。
席は店が新しい割にはちょっと雑然とした感じ。


メニューは凄く豊富で、目移りしながら私はイカかき揚げダブル天丼＋かじめみそ汁=1100円を、息子は何の遠慮もなく1940円のイクラ丼を注文しました。
入店が2時頃だったのも有って店が空いていたのも有りますが、かなりの猛スピードでイクラ丼到着。
こちらです。カイデー。。。


そしてもうしばらく待つと、物凄い丼が到着。


しまった!こんなにデカイとは思わなかった。イカかき揚げシングルにすれば良かった。。。
しかしみそ汁がオプションのかじめ汁だったのですが、これが普通のなら840円と相当安い。

気になる味ですが、これがまた揚げたてだし、油の鮮度も良いし、天つゆがかけ放題、イカやネギ、素材個々もそれぞれの味がちゃんとあってかなり美味と思いました。
しかしそれにしても量が多過ぎ。無理して食べてちょっと気持ち悪くなりました。しかし大食漢の人にはマジお薦めです。
ちなみにご飯はお代わり自由で、呆れた事に息子は１合追加していました。

食後も店内のかなり大きなイケスを見て楽しめたし、レジを通過すると自動的に土産コーナーに入るなど、良く考えられていますし、出口の傍らには足湯まであって、マジお薦めです。

立地がイマイチですが、内容は良かったので是非みなさんいらしてください。決して宣伝を依頼されているわけでは有りません(笑。

ばんやには行けませんでしたが、おかけで新発見できました。めでたしめでたし。

ちなみに晩飯はもう胃がもたれるのでざるそばにしました。

みなさんこんばんは。

今週もくそ忙しかったですが、残業し過ぎで週末は休みになったので、今のうちにと言う事で固め打ちします。

今日はタイヤはなぜ曲がり、大局的にはどんな事がその曲がる力を左右するのかを勝手に語りたいと思います。まあ所詮ドロップアウトした輩の言う事ですから、現役の業界の方から見たら片腹痛い内容だとは思いますが、ご愛敬。

タイヤの曲がる力、つまりコーナリングフォースについて理解する為にはまずタイヤ、特に現在ではほぼ１００%の占拠率と思われるラジアルタイヤの構造について理解すると良いです。良くSタイヤとか、ラジアルとか区別していますが、ラジアルとは正確にはタイヤに内包するカーカスの角度が進行方向に対して90度の角度を持ち、タイヤの回転中心に対して放射状(ラジアル)に張り巡らされているものを言い、Sタイヤの多くがタイヤの構造強度を上げる為、90度では無い角度を使っていたりする事が事の起源です。
しかし実際にはラジアル構造のSタイヤも有るし、ラジアル構造じゃない「ラジアル」例えばR1RやR-S3も有るわけです。実際には構造では無く、競技用をSタイヤ、それ以外の見た目もう少し溝が有るタイヤをラジアルと呼んでいるだけですね。

あっ、ちょっと脱線しました。

で構造図はこんな感じです。

こんな図はタイヤメーカーのサイトとか見ればもっと綺麗なのが見れますね。
ここで重要なのは、空気を入れられてピンと張って荷重を支え、タイヤが発生させた曲がる力を支えるカーカス層やベルト層があり、そして路面との接触やエネルギーの変換を行うゴム層が有って力が伝わる構造になっているという事です。

マンガに描くとこんな感じ。

ゴムにはヒステリシスと言って、歪を熱エネルギーに変換して吸収してしまう性質が有ります。この変換効率を粘弾性比率と言いますが、ハイグリップなゴムほど変換比率が大きく、タイヤに戻ってくるクルマの遠心力などのエネルギーを熱エネルギーに置き換えて吸収し、路面との密着部分にその遠心力を伝えなくする事でグリップを維持します。
ただ、この事は同時に転がり抵抗みたいにタイヤが繰り返し撓む事でもエネルギー吸収してしまうので、燃費は悪くなる事になります。
グリップのもう一つの要素は、路面との密着力です。これは色々な路面凹凸に対して柔軟に追従し、真実接触面積を大きくすることや、あるいは分子間力みたいな電子的な力で路面とくっついていようとする成分で決まります。
つまり、エネルギー吸収させるには、ゴムは沢山あった方が良いので、あんまりすり減ったタイヤではダメです。そして柔らかいゴムほど真実接触面積が大きくなるので、タイヤが温まり、ゴムがある程度柔らかくなる事が重要です。
一方で、ゴムはタイヤから車体への力の伝達もしなければならないので、柔らか過ぎると伝わらないし、何でも吸収してもらっても困るわけです。だから少し減っている方が良かったり、表面だけが温まっている方が良かったりするわけですが、路温やパターン、アライメントも関わり結果が出るわけですから、この辺は各自基準条件を決めてデータを蓄積する事が肝要だと思います。

あっー大分疲れてきました。

そうそう第一回でタイヤに荷重を過大にかけてもダメだというような説明をしましたが、その辺の事について説明します。

図はクルマが曲がっている時の前輪の様子で、タイヤを上空からみて接地面を透視しているような図になります。

最初の図でベルトと言うパーツが有りますが、これはピアノ線を撚り合せたコードを使用していて、非常に強い剛性を持つ円環を構成しています。トレッドゴムが接地して、それに対して車体やホイールは遠心力で接地面より外側に行こうとしますが、その変位をこのベルトの弾性で引き戻し、クルマを曲げていく事になります。この引き戻す力がまあCFのかなりの部分です。
んで、荷重をどんどん掛けて、より大きなCFをかけていくと、この円環の撓みは大きくなり、やがてクリープするような限界点を迎えるわけです。これがCFmaxです。

また制動に於いては、タイヤの縦撓みが過大となると、ベルト層が正しく接地できない様になって、不安定な状態となり、やはりピークを迎えます。

この限界を左右するのは勿論タイヤの剛性が高い事も重要で、扁平タイヤが重用されるのは、ベルトの剛性が高く、限界点が上がるからですが、もうひとつ凄く重要なのは空気圧です。
要はコードの高い初期張力を与えておけば類似した事になりますので、空気圧を高めれば限界点は上がります。
しかしどちらにしてもネガが有り、ベルトの剛性を上げてしまうと接地面積が減少してしまうのです。つまり力の伝達の上昇とゴムの摩擦力の低下との最適ポイントを探さないと良い結果が得られない事になります。

と言う事で、みなさん空気圧を探索する事の重要性がご理解いただけた事と思いますので、頑張ってください。

最後にあんまり関係ないですが、F1は死ぬほどダウンフォースが有るので、扁平タイヤではタイヤの荷重支持性能が不十分で、凄くハイトの高いタイヤを使っていたりします。

長文過ぎて添削する気にもなれません。乱文乱筆ご容赦ください。

次回はホイールサイズ選択でも話しましょうかね。ではごきげんよう。
質問には、頑張れる範囲でお答えいたします(笑。

さてさて、少しでも盛り上がると様にと言う事で、私の知識やノウハウを公開していく企画(誰も期待していない!?笑)の第一弾です。

ミセガワ商店はやはりタイヤ。速くクルマを走らせる上でとても重要なキーパーについて、たまたま私はかつてそんな事を仕事にしていたので、少なからず自分が速く走る上で役立っているのは疑う余地が有りません。

んで今日はその第一弾として雑誌等でも良く書かれていますが、タイヤのコーナリングフォース発生の特徴についてざっと書く事にしました。

よくクルマの走らせ方で「荷重移動」させる事が言われていますが、それはタイヤが荷重によって発生する横力や制動力、簡単に言えばグリップが変わるからなのです。
イメージはおおよそこんな感じ。


縦軸が発生する横力で、横軸がタイヤのスリップ角、言いかえればタイヤ進行方向と回転方向のズレ角です。横力はまあグリップと思ってもらっても良いです。
グリップを左右するパラメーターは1つはスリップ角で、ある程度まではスリップ角が増加するほど増加していきますが、一定角度以上になると頭打ちし、やがて低下し出します。
もうひとつのパラメーターは荷重です。こちらも有る程度までは増加し続け、一定以上では低下し出します。
このスリップ角と荷重を上手くコントロールして、グリップの最大力を引き出すのがドライバーの仕事です。まずは荷重を掛けてあげれば増えるので、それをマスターして中級者、スリップ角と荷重を両方ケアして上級者と言うところでしょうか。さらに上に行くと、前後左右の車輪個々についてこれを操る事になるわけです。
良く同じタイヤを履いていても、上手い人はよりコーナーが速いのは、シッカリ荷重が乗ってCF(コーナリングフォース)が高い状態で操作しているのに対し、初級者は十分に荷重を掛けられていないのにハンドルを切り、「曲がらない」となるわけです。

続いてこのCFカーブを実際に制御する上で重要な、動的接地形状の話をします。
タイヤはまっすぐ淡々と走っているときと曲がっている時、停まる時では接地形状が変化します。
例えばイメージとしてはこんな感じ。


ブレーキングではタイヤの出来栄えや扁平でも変わりますが、幅の両端の接地が増加したりします。ここのパターン剛性が高かったりすると、ブレーキングに強いタイヤとなるわけですし、逆に両端が弱いパターンだったら、そこの接地が支配的にならない様に空気圧を高めとか、リム幅を変更するなどして、中央領域の接地性を高めるなどの工夫をするとよいでしょう。コーナリングも同じで、接地が増加している部分のパターン剛性が高いように工夫したり、タイヤを選択する事が肝要です。
旋回や制動時に最大限の接地面積を得る為には空気圧は低い方が有利ですが、一方で構造的には弱くなり、CF低下ポイントが早まる事を招くわけで、この為タイヤや車両毎に空気圧を探る事が重要なわけです。


今日はここまでにしておきますが、実際に動的にどんな形状で接地しているかは凄く捉えにくく、結局は実走して横Gを計測するなどと言った事が簡単かもしれません。
今日は外的制御パラメーターについて話しましたが、勿論タイヤ構造やコンパウンドなどの寄与が高いのは言うまでも有りません。その辺についてもいずれお話したいと思います。

では皆さん、タイヤと仲良くお付き合いください。「タイヤは友達!」