DE102004060468A1

DE102004060468A1 - Vehicle tyre comprises a profiled running strip, a multilayered belt section, an inner layer, a single layered carcass, side walls and a reinforcing profile

Info

Publication number: DE102004060468A1
Application number: DE200410060468
Authority: DE
Inventors: Claus Ropers; Cord Sprenger
Original assignee: Continental AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 2004-12-16
Filing date: 2004-12-16
Publication date: 2006-07-06

Abstract

A vehicle tyre with a radial construction, comprises a profiled running strip, a multilayered belt section, an inner layer, a single layered carcass, side walls, and a reinforcing profile (9). The latter consists of three radial cores (10,11,12). The upper and lower cores consist of a hard elastomer material. The middle core material consists of a soft elastomer.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen in radialer Bauart mit einem profitierten Laufstreifen, einem mehrlagigen Gürtelverband, einer Innenschicht, einer zumindest einlagig ausgeführten Karkasse, welche um Wulstkerne in Wulstbereichen geführt ist, Seitenwänden und mit zumindest je einem im Bereich jeder Seitenwand eingebrachten, im Querschnitt mondsichelförmigen Verstärkungsprofil, welches sich jeweils zumindest über einen Großteil der Seitenwandlänge erstreckt und aus elastomeren Materialen verschiedener Härten besteht.The The invention relates to a pneumatic vehicle tire with radial design a profiled tread, a multi-layer belt bandage, an inner layer, a carcass made at least in one layer, which is led around bead cores in bead areas, side walls and with at least one each introduced in the region of each side wall, in cross-section crescent-shaped Reinforcement profile, which each at least about a lot of the Sidewall length extends and consists of elastomeric materials of various hardnesses.

Derartige, im Pannenfall selbsttragende Fahrzeugluftreifen sind in unterschiedlichen Ausführungen schon seit längerem bekannt. Die im Bereich der Seitenwände des Reifens eingebauten Verstärkungsprofile werden bezüglich ihrer Querschnittsform und bezüglich diverser Eigenschaften ihrer elastomeren Mischung derart ausgeführt, dass sie in der Lage sind, den Reifen bei einem plötzlichen Druckverlust, also im Pannenfall, auf eine gewisse Zeit bzw. über eine gewisse Laufleistung selbsttragend zu herhalten, sodass eine Weiterfahrt möglich ist. Ein selbsttragender Reifen der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE 29 43 654 A1 bekannt. Der Reifen ist im Bereich seiner Seitenwände jeweils mit einem ein- oder mehrteiligen, etwa mondsichelförmigen Verstärkungsprofil versehen, welches zwischen der Innenschicht und der Karkasslage angeordnet ist und bis unterhalb des Gürtels und bis in die Nähe der Wulstbereiche verläuft. Aus der WO 01/43995 A1 ist ein selbsttragender Reifen bekannt, bei dem jede Seitenwand mit einem Verstärkungsprofil versehen ist, welches über seinen Querschnitt aus Lagen aus einem flexiblerem Material und einem steiferen Material besteht. Jedes Verstärkungsprofil ist daher aus einer Vielzahl von im Wesentlichen in Reifenquerrichtung orientierten Schichten zusammengesetzt. Das US-Patent Nr. 4,287,924 zeigt eine Ausführung eines selbsttragenden Reifens, bei dem pro Seitenwand zwei mondsichelförmig ausgeführte Verstärkungsprofile vorgesehen sind, die jeweils zwischen der Innenschicht und der Karkasslage eingebracht sind, wobei das an die Karkasslage anschließende Verstärkungsprofil aus einem flexibleren, weicheren Elastomermaterial besteht als jenes, welches an dieses und an die Innenschicht des Reifens angrenzt. Andere Ausführungsformen eines selbsttragenden Reifens zeigt das US-Patent 5,526,862. Hier bedeckt das im Bereich jeder Seitenwand zwischen der luftdichten Innenschicht und der Karkasse eingefügte Verstärkungsprofil einseitig einen im Bereich der dicksten Stelle des Verstärkungsprofils eingebrachten elastomeren Kern, dessen andere Seite an die Innenschicht des Reifens anschließt. Der Elastizitätmodul des elastomeren Materials des Verstärkungsprofils ist niedriger als jener des Kernes. Damit soll es möglich sein, das Verstärkungsprofil aus einem vergleichsweise weichem Material anzufertigen, um den Fahrtkomfort des Reifens unter normalen Fahrbedingungen zu verbessern.Such in the case of breakdown self-supporting pneumatic vehicle tires have been known in different versions for some time. The reinforcing profiles installed in the region of the sidewalls of the tire are designed with respect to their cross-sectional shape and with regard to various properties of their elastomeric mixture such that they are able to withstand the tire in the event of a sudden pressure loss, ie in the event of a breakdown, for a certain time or over a certain period of time Mileage self-supporting, so that a further journey is possible. A self-supporting tire of the type mentioned is for example from the DE 29 43 654 A1 known. The tire is provided in the region of its side walls in each case with a mono- or multi-part, approximately crescent-shaped reinforcing profile, which is arranged between the inner layer and the carcass ply and extends below the belt and into the vicinity of the bead areas. From WO 01/43995 A1 a self-supporting tire is known, in which each side wall is provided with a reinforcing profile, which consists over its cross section of layers of a more flexible material and a stiffer material. Each reinforcing profile is therefore composed of a plurality of layers oriented substantially in the tire transverse direction. US Pat. No. 4,287,924 shows an embodiment of a self-supporting tire in which two crescent-shaped reinforcing profiles are provided per side wall, each interposed between the inner layer and the carcass ply, with the reinforcing profile following the carcass ply consisting of a more flexible, softer elastomeric material as that which adjoins this and the inner layer of the tire. Other embodiments of a self-supporting tire are shown in U.S. Patent 5,526,862. Here, the reinforcing profile inserted in the region of each side wall between the airtight inner layer and the carcass covers on one side an elastomeric core introduced in the region of the thickest point of the reinforcing profile, the other side of which adjoins the inner layer of the tire. The modulus of elasticity of the elastomeric material of the reinforcing profile is lower than that of the core. Thus, it should be possible to make the reinforcing profile of a relatively soft material to improve the ride comfort of the tire under normal driving conditions.

Aus der EP 0542 252 B1 ist ein gattungsgemäßer Reifen bekannt, dessen Verstärkungsprofil aus drei Teilkernen besteht, wobei ein axial innerer Teilkern, welcher im Knickbereich angeordnet ist, aus einem gegenüber den anderen teilkernen härteren Material besteht. Gemäß der Lehre der EP 0542 252 B1 soll jener Teilkern die höchsten Spannungen aufnehmen und fahrbare Strecke im Pannenlauffall verlängern.From the EP 0542 252 B1 is a generic tire known whose reinforcing profile consists of three sub-cores, with an axially inner part core, which is arranged in the bending region, consists of a relation to the other part cores harder material. According to the teaching of EP 0542 252 B1 should that sub-core absorb the highest voltages and extend mobile distance in the run-down.

Verstärkungsprofile oder Teile von Verstärkungsprofile, die aus einer eher harten Mischung bestehen, sind dazu erforderlich, die Selbsttragefähigkeit des Reifens im Pannenlauf sicherzustellen und werden daher bei den bekannten Konstruktionen entsprechend massiv und steif ausgeführt. Dies führt dazu, dass es während normaler Fahrtbedingungen zu erhöhten Schwingungen kommt, da Erregungen der Bodenaufstandsfläche mehr oder weniger direkt an das Fahrwerk übertragen werden, wodurch jenes belastet wird. Ferner wird insbesondere durch Schwingungen und Vibrationen der Fahrkomfort solcher Reifen als gering empfunden.reinforcing profiles or parts of reinforcing profiles, which consist of a rather hard mixture, are required to the self-bearing ability ensure the tire in the run-down and are therefore in the known constructions according solid and stiff. This leads to, that during it normal driving conditions increased Vibrations occur because excitement of the ground contact surface more or less directly transmitted to the chassis, whereby that is charged. Furthermore, in particular by vibrations and vibrations the ride comfort of such tires perceived as low.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, diesbezüglich Abhilfe zu schaffen und einen Fahrzeugreifen der eingangs genannten Art zu gestalten, welcher Schwingungen reduziert bzw. abdämpft und welcher gleichzeitig mindestens gleiche Eigenschaften im Pannenlauffall aufweist, wie bislang bekannte Fahrzeugreifen..Of the The invention is therefore the object of the remedy in this regard to provide and a vehicle tire of the type mentioned to design which reduces or dampens vibrations and which at the same time has at least the same properties in the run-down has, as previously known vehicle tires ..

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass das Verstärkungsprofil aus drei radialen Teilkernen besteht, wobei ein radial oberer Teilkern und ein radial unterer Teilkern jeweils aus einem harten elastomeren Material bestehen, und das ein zwischen den oberen und unteren Teilkernen angeordneter radial mittlerer Teilkern aus einem weichen elastomeren Material besteht.Is solved the task according to the invention in that the reinforcing profile consists of three radial part cores, with a radially upper part core and a radially lower part core each made of a hard elastomeric Material exist, and arranged one between the upper and lower part cores radially middle part core of a soft elastomeric material consists.

Erfindungsgemäß ausgeführte Verstärkungsprofile weisen daher einen harten Kern auf, der etwa in der radialen Mitte, welche die Knickstelle im Pannenlauffall darstellt, einen weichen Teilkern aufweist, welcher ähnlich einem Kompressionsgummis wirkt, bzw sich wie ein Schwingungsdämpfer verhält. Das Verstärkungsprofil erhält hierdurch federnde Eigenschaften; Erregungen der Bodenaufstandsfläche werden nicht unmittelbar an das Fahrwerk weiter gegeben, sondern werden bereits im Reifen aufgefangen und gedämpft. Der Fahrkomfort lässt sich durch diese Maßnahme deutlich verbessern. Ferner kann das Verstärkungsprofil bzw. dessen weiche Mischung die unter Belastung im Pannenfall im harten Kern auftretenden Kompressionsspannungen aufnehmen.Reinforcing profiles designed according to the invention therefore have a hard core which has a soft partial core approximately in the radial center, which represents the kink point in run-flat running, which acts similarly to a compression rubber or behaves like a vibration damper. The reinforcing profile thus receives resilient properties; Excitations of the ground contact surface are not given directly to the chassis, but are already caught in the tire and damped. The ride comfort is through significantly improve this measure. Furthermore, the reinforcing profile or its soft mixture can absorb the compression stresses occurring under load in the event of a breakdown in the hard core.

Die weiche Mischung des mittleren Teilkerns schützt außerdem die harten Teilkerne vor Rissen und bietet zudem den Vorteil, dass der Fahrkomfort des Reifens verbessert wird. Das gesamte Verstärkungsprofil kann dünner ausgeführt werden als übliche Verstärkungsprofile, was sich ebenfalls auf den Fahrkomfort günstig auswirkt.The soft mixture of the middle part core also protects the hard part cores in front of cracks and also offers the advantage that the ride comfort of Tire is improved. The entire reinforcement profile can be made thinner as usual Reinforcing profiles, which also has a favorable effect on the ride comfort.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich der mittlere Teilkern über zumindest 10%, insbesondere bis zu 40%, der radialen Erstreckung des Verstärkungsprofils zwischen Gürtel und Wulst erstreckt.In An advantageous embodiment of the invention can be provided be that the middle sub-core over at least 10%, in particular Up to 40% of the radial extent of the reinforcing profile between the belt and Bead extends.

In praktischen Ausgestaltungen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Shore-A-Härte des mittleren Teilkerns zwischen 50 und 65, insbesondere zwischen 55 und 60, beträgt, und dass die Shore-A-Härte des oberen Teilkerns und des unteren Teilkerns jeweils zwischen 70 und 85, insbesondere zwischen 75 und 80, beträgt.In Practical embodiments of the invention can be provided that the Shore A hardness of the middle subkernel between 50 and 65, in particular between 55 and 60, is and that the Shore A hardness of the upper part of the core and the lower part of the core between each 70 and 85, in particular between 75 and 80, is.

Desweiteren kann vorgesehen sein, dass der mittleren Teilkern die Umrissform eines Keils oder eines Trapezes mit nach axial außen gerichteter breiter Basis aufweist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der mittleren Teilkern eine doppeltkonkave Form oder die Umrissform einer Hyperbel aufweist, oder dass der mittleren Teilkern ogival geformt ist.Furthermore can be provided that the middle sub-core the outline shape a wedge or a trapezoid with axially outwardly directed broad base. Alternatively, it can be provided that the middle sub-core a double concave shape or the outline shape has a hyperbola, or that the middle sub-nucleus ogival is shaped.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung, die schematisch ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher beschrieben.Further Features, advantages and details of the invention will be apparent from the drawing, which schematically illustrates an embodiment described in more detail.

Dabei zeigtthere shows

1: einen Teilquerschnitt durch ein erstes ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Radialreifens für Personenkraftwagen, 1 FIG. 2: a partial cross section through a first exemplary embodiment of a radial tire for passenger cars according to the invention, FIG.

2: einen Teilquerschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Radialreifens für Personenkraftwagen, 2 FIG. 1: a partial cross section through a second exemplary embodiment of a radial tire for passenger cars according to the invention, FIG.

3: einen Teilquerschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Radialreifens für Personenkraftwagen, und 3 a partial cross section through a third embodiment of a radial tire according to the invention for passenger cars, and

4: einen Teilquerschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Radialreifens für Personenkraftwagen. 4 : A partial cross section through a fourth embodiment of a radial tire according to the invention for passenger cars.

Gemäß den jeweils in den 1 bis 4 gezeigten Teilquerschnitten entlang einer Äquatoriallinie sind die wesentlichen Bestandteile, aus welchen sich der dargestellte Reifen zusammensetzt, ein profilierter Laufstreifen 1, ein bei der gezeigten Ausführung aus zwei Lagen 2a bestehender Gürtel 2, eine insbesondere einlagig ausgeführte Karkasse 3, eine weitgehend luftdicht ausgeführte Innenschicht 4, Wülste 5 mit Wulstkernen 6 und Wulstkernprofilen 7, sowie Seitenwände 8 und etwa mondsichelförmige Verstärkungsprofile 9. Die beiden Lagen 2a des Gürtels 2 bestehen auf insbesondere bekannte Weise aus in eine Gummimischung eingebetteten Festigkeitsträgern aus Stahlcord, welche innerhalb jeder Lage parallel zueinander verlaufen, wobei die Stahlcorde der einen Lage 2a in kreuzender Anordnung zu den Stahlcorden der zweiten Lage 2a orientiert sind und mit der Reifenumfangsrichtung jeweils einen Winkel zwischen 15° und 30° einschließen. Auch die Karkasse 3 kann in herkömmlicher und bekannter Weise ausgeführt sein und somit in eine Gummimischung eingebettete, in radialer Richtung verlaufende Verstärkungsfäden aus einem textilen Material oder aus Stahlcord aufweisen. Die Karkasse 3 ist um die Wulstkerne 6 von innen nach außen geführt, ihre Hochschläge 3a verlaufen neben den Wulstkernprofilen 7 in Richtung Gürtel 2.According to the respectively in the 1 to 4 The partial components shown along an equatorial line are the essential components of which the illustrated tire is composed of a profiled tread 1 , in the illustrated embodiment of two layers 2a existing belt 2 , in particular a single-layer carcass 3 , a largely airtight running inner layer 4 , Beads 5 with bead cores 6 and bead core profiles 7 , as well as side walls 8th and about crescent-shaped reinforcing profiles 9 , The two layers 2a of the belt 2 consist in a known manner from embedded in a rubber compound reinforcements made of steel cord, which run parallel to each other within each layer, the steel cords of a layer 2a in crossing arrangement with the steel cords of the second layer 2a are oriented and each enclose an angle between 15 ° and 30 ° with the tire circumferential direction. Also the carcass 3 may be carried out in a conventional and known manner and thus embedded in a rubber compound, extending in the radial direction reinforcing threads of a textile material or steel cord. The carcass 3 is around the bead cores 6 led from the inside out, their highs 3a run next to the bead core profiles 7 in the direction of the belt 2 ,

Die beiden aus elastomerem Material, insbesondere aus einer Kautschukmischung, hergestellten Verstärkungsprofile 9, von denen in den 1 bis 4 jeweils nur das rechte Verstärkungsprofil 9 dargestellt ist, sind während des Aufbaus des Reifens auf der Innenschicht 4 positioniert worden und befinden sich daher zwischen dieser und der Karkassse 3. Die Dicke der Verstärkungsprofile 9 nimmt sowohl Richtung Gürtel 2 als auch Richtung Wulst 5 ab. Richtung Gürtel 2 reicht jedes Verstärkungsprofil 9 bis unter die Randbereiche desselben. Richtung Wulst 5 endet jedes Verstärkungsprofil 9 knapp oberhalb des Wulstkernes 6. Über den überwiegenden Bereich der Länge der Seitenwand ist jedes Verstärkungsprofil 9 nahezu konstant dick ausgeführt, seine Stärke beträgt hier bis zu 13 mm, insbesondere 9 bis 11 mm.The two made of elastomeric material, in particular of a rubber mixture, reinforcing profiles 9 of which in the 1 to 4 in each case only the right reinforcing profile 9 are shown during the construction of the tire on the inner layer 4 have been positioned and are therefore located between this and the carcass 3 , The thickness of the reinforcement profiles 9 takes both direction belt 2 as well as direction bead 5 from. Direction belt 2 ranges each reinforcement profile 9 to below the edge areas of the same. Direction bead 5 ends each reinforcement profile 9 just above the bead core 6 , Over the vast majority of the length of the sidewall is each reinforcement profile 9 almost constant thick, its thickness is here up to 13 mm, in particular 9 to 11 mm.

Jedes Verstärkungsprofil 9 besteht jeweils aus drei Teilkernen, nämlich aus einem radial mittleren Teilkern 10, einem radial oberen Teilkern 11 und einem radial unteren Teilkern 12.Each reinforcement profile 9 each consists of three sub-cores, namely a radially middle sub-core 10 , a radially upper part of the core 11 and a radially lower part core 12 ,

Von besonderer Bedeutung ist, dass sich die Gummimischung der Teilkerne 11, 12 und des Teilkerns 10 voneinander hinsichtlich der Härte unterscheiden Der Teilkern 10 besteht aus einer weicheren Mischung mit einer Shore-A-Härte von 55 bis 65, insbesondere 55 bis 60 Shore-A. Die elastomere Mischung, aus welcher die Teilkerne 11, 12 hergestellt werden, weist eine Shore-A-Härte von 70 bis 85, insbesondere 75 bis 80 Shore-A auf.Of particular importance is that the rubber compound of the partial cores 11 . 12 and the subkernel 10 differ from each other in terms of hardness The sub-core 10 consists of a softer compound with a Shore A hardness of 55 to 65, in particular 55 to 60 Shore-A. The elastomeric mixture, from which the partial cores 11 . 12 have a Shore A hardness of 70 to 85, in particular 75 to 80 Shore-A.

Die Herstellung erfindungsgemäß ausgeführter Verstärkungsprofile kann mittels eines Duplex-Extruders erfolgen.The Production according to the invention carried out reinforcing profiles can be done by means of a duplex extruder.

Der mittlere Teilkern 10 kann verschiedene Querschnittformen aufweisen. In Fig. weist er die Form einer doppelkonkaven Spule auf, in 2 besitzt er die Form eines schmalen Keils, in 3 ist er als Trapez mit breiter Basis nach axial außen dargestellt, und in 4 schließlich ist er halbrund, bzw. weist die Form einer Hyperbel auf. Andere Formen, insbesondere halbrunde, trompetenförmige, ogivale, etc, sind denkbar. Wichtig ist, dass der mittlere, weiche Teilkern 10 im Knickbereich des Verstärkungsprofils 9 angeordnet ist und so gestaltet ist, dass im Pannenlauffall sich die beiden oberen und unteren Teilkerne 11, 12 gegeneinander abstützen können, damit die Notlauffähigkeit des Reifens gewährleistet bleibt. Andererseits soll im Normalbetrieb des gasgefüllten Reifens der mittlere weiche Teilkern 10 einen Schwingungsdämpfer zwischen den oberen und unteren Teilkernen herstellen.The middle subkernel 10 can have different cross-sectional shapes. In Fig. He has the form of a double concave coil, in 2 it has the form of a narrow wedge, in 3 he is shown as a trapezoid with a broad base to the outside axially, and in 4 Finally, it is semicircular, or has the shape of a hyperbola. Other shapes, in particular semicircular, trumpet-shaped, ogival, etc., are conceivable. It is important that the middle, soft sub-core 10 in the kink area of the reinforcement profile 9 is arranged and designed so that in case of breakdown, the two upper and lower part cores 11 . 12 can support against each other, so that the runnability of the tire is guaranteed. On the other hand, in normal operation of the gas-filled tire, the middle soft part core 10 create a vibration damper between the upper and lower part cores.

11: Laufstreifentread
22: Gürtelbelt
2a2a: Lagendocuments
33: Karkassecarcass
44: Innenschichtinner layer
55: Wülstebeads
66: Wulstkernbead
77: Wulstkernprofilbead apex
88th: Seitenwändeside walls
99: Verstärkungsprofilreinforcement profile
1010: mittlerer Teilkernmiddle part core
1111: oberer Teilkernupper part core
1212: unterer Teilkernlower part core

Claims

Pneumatic vehicle tire in radial design with a profiled tread, a multi-layer belt bandage, an inner layer, an at least single-layer carcass, which is guided around bead cores in bead areas, side walls and at least one each introduced in the region of each side wall, in cross-section crescent-shaped reinforcing profile, each extends over at least a majority of the side wall length and consists of elastomeric materials of different hardnesses, characterized in that the reinforcing profile ( 9 ) of three radial sub-nuclei ( 10 . 11 . 12 ), wherein a radially upper partial core ( 11 ) and a radially lower sub-core ( 12 ) each consist of a hard elastomeric material, and the one between the upper and lower part cores ( 11 . 12 ) arranged radially middle part core ( 10 ) consists of a soft elastomeric material.

Pneumatic vehicle tire according to claim 1 or 2, characterized in that the middle sub-core ( 10 ) over at least 10%, in particular up to 40%, of the radial extent of the reinforcing profile ( 9 ) between belts ( 2 ) and bead ( 5 ).

Pneumatic vehicle tire according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Shore A hardness of the middle part of the core ( 10 ) is between 50 and 65, in particular between 55 and 60.

Pneumatic vehicle tire according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Shore A hardness of the upper part of the core ( 11 ) and the lower part of the core ( 12 ) is between 70 and 85, in particular between 75 and 80.

Pneumatic vehicle tire according to one of claims 1 to 4, characterized in that the middle sub-core ( 10 ) has the outline shape of a wedge.

Pneumatic vehicle tire according to one of claims 1 to 4, characterized in that the middle sub-core ( 10 ) has the outline shape of a trapezoid whose broader base is directed axially outward.

Pneumatic vehicle tire according to one of claims 1 to 4, characterized in that the middle sub-core ( 10 ) has a double-concave shape.

Pneumatic vehicle tire according to one of claims 1 to 4, characterized in that the middle sub-core ( 10 ) has the outline of a hyperbola.

Pneumatic vehicle tire according to one of claims 1 to 4, characterized in that the middle sub-core ( 10 ) is ogival shaped.