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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen
eines Luftreifens, bei dem Gegenmaßnahmen gegen elektrischen
Widerstand getroffen sind, indem eine leitfähige Schicht
in einem nicht-leitfähigen Gummimaterial vorgesehen wird;
ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen mit diesem Verfahren
hergestellten Luftreifen.
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Zum
Zweck der Reduzierung des Rollwiderstands, der in enger Beziehung
zu einer guten Kilometerleistung bzw. geringem Kraftstoffverbrauch
eines Fahrzeugs steht und die Bremsleistung auf einer nassen Straßenoberfläche
(Naß-Bremsleistung) verbessert, ist es im Stand der Technik
ein Luftreifen bekannt, bei dem ein Laufstreifen-Gummimaterial mit
einem hohen Anteil Siliziumdioxid gemischt ist. Da jedoch das vorstehend
genannte Laufstreifen-Gummimaterial im Vergleich zu einer Ausbildung,
der ein hoher Anteil Ruß beigemischt ist, einen hohen elektrischen
Widerstand aufweist und ein Entladen von statischen Aufladungen,
die an einer Fahrzeugkarosserie oder dem Reifen erzeugt werden,
zu der Straßenoberfläche hin verhindert, besteht ein
Problem dahingehend, daß tendenziell Störungen,
wie Funk-Rauschen, erzeugt werden.
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Aus
diesem Grund ist ein Luftreifen entwickelt worden, bei dem Gegenmaßnahmen
gegen elektrischen Widerstand getroffen sind, indem eine leitfähige
Schicht vorgesehen wird, die durch zum Mischen von Ruß mit
einem nicht-leitfähigen Laufstreifen- Gummimaterial gebildet
wird, welches mit Siliziumdioxid oder dergleichen gemischt ist.
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Bei
einem Luftreifen zum Beispiel, wie er in dem
US-Patent Nr. 5 518 055 sowie in der
JP-A-10-081 110 ,
der
JP-A-10-203 114 und
der
JP-A-2007-008
269 beschrieben ist, wird eine leitfähige Schicht
an einer Grenzfläche zwischen einem Seitenflügel-
oder Seitenwand-Gummimaterial und einem Laufstreifen-Gummimaterial
angeordnet, wobei diese eine äußere periphere
Oberfläche eines Endbereichs eines nicht-leitfähigen Laufstreifen-Gummimaterials
bedeckt, wobei an einer Fahrzeugkarosserie oder einem Reifen erzeugte
statische Aufladungen zu der Straßenoberfläche
hin entladen werden, indem ein Endbereich der leitfähigen Schicht
mit einer Felge oder einem leitfähigen Gummimaterialbereich
in Kontakt steht (zum Beispiel dem Seitenflügel-Gummimaterial
oder dem Seitenwand-Gummimaterial) so daß die Aufladungen
dadurch von der Felge abgeführt werden können.
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Da
jedoch die leitfähige Schicht bei diesem Reifen an einer äußeren
peripheren Oberfläche des Endbereichs de Laufstreifen-Gummimaterials
in großem Umfang freiliegt, ist eine Leitfähigkeitseigenschaft
schwer zu erreichen, wenn es bei dem Laufstreifen-Gummimaterial
zu einem gewissen Verschleiß kommt. Da ferner auch der
Fall auftreten kann, daß ein Leitungsweg aufgrund von unregelmäßigem
Verschleiß eines Schulterbereichs unterbrochen werden kann,
besteht ein Problem dahingehend, daß die Leitfähigkeitseigenschaft
nicht in geeigneter Weise aufrechterhalten werden kann.
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Da
ferner die leitfähige Schicht in Form eines Flächenkörpers
vorgesehen ist, wird das Volumen der leitfähigen Schicht
größer als erforderlich, und da die leitfähige
Schicht an der Laufstreifenoberfläche kontinuierlich freiliegt,
besteht ein Problem dahingehend, daß es unmöglich
ist, einen Verbesserungseffekt unter Verwendung des nicht-leitfähigen
Laufstreifen-Gummimaterials in ausreichender Weise zu erzielen,
d. h. einen Verbesserungseffekt hinsichtlich der Kilometerleistung
und der Fahreigenschaften auf nasser Straße, wenn das Laufstreifen-Gummimaterial
mit einem hohen Anteil Siliziumdioxid gemischt ist.
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Das
US-Patent Nr. 2 339 546 offenbart
einen Luftreifen, bei dem das eine Ende einer entlang einer Karkassenlage
vorgesehenen leitfähigen Schicht durch einen inneren Bereich
eines Laufstreifen-Gummimaterials zu einer Laufstreifenoberfläche
hin freiliegt, während das andere Ende mit einer Felge
in Kontakt tritt. Da jedoch die leitfähige Schicht in Form
eines Flächenkörper ausgebildet ist, der in Reifenumfangsrichtung kontinuierlich
ausgebildet ist, wird das Volumen der leitfähigen Schicht
größer als notwendig, wie dies vorstehend erwähnt
worden ist, und da die leitfähige Schicht in kontinuierlicher
Weise an der Laufstreifenoberfläche freiliegt, besteht
eine Tendenz dahingehend, daß ein Verbesserungseffekt unter
Nutzung des nicht-leitfähigen Laufstreifen-Gummimaterials
nicht in ausreichender Weise erzielt werden kann.
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Weiterhin
beschreibt die
JP-A-2007-176
437 einen Luftreifen, bei dem sich eine leitfähige
Schicht spiralförmig von einem Felgenstreifen-Gummimaterial
(einem Klammer-Gummimaterial) in Richtung auf eine Lauffläche
erstreckt, wobei jedoch in dem vorstehend beschriebenen Fall der
Leitungsweg länger wird als erforderlich.
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Die
vorliegende Erfindung ist unter Berücksichtigung der vorstehend
geschilderten, tatsächlichen Situation erfolgt, und eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines
Verfahrens zum Herstellen eines Luftreifens, bei dem sich ein Verbesserungseffekt
unter Nutzung eines nicht-leitfähigen Laufflächen-Gummimaterials
sowie unter geeigneter Aufrechterhaltung einer Leitfähigkeitseigenschaft
in ausreichender Weise erzielen läßt; ferner besteht
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines gemäß diesem
Verfahren hergestellten Luftreifens.
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Gelöst
wird die vorstehend genannte Aufgabe mit einem Verfahren zum Herstellen
eines Luftreifens, wie es im Anspruch 1 angegeben ist.
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Genauer
gesagt, es gibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen
eines Luftreifens an, das einen Schritt zum Herstellen eines Laufstreifens
aus einem nicht-leitfähigen Laufstreifen-Gummimaterial beinhaltet,
wobei der Schritt zum Herstellen des Laufstreifens erfindungsgemäß folgende
Schritte beinhaltet: einen ersten Schritt, in dem das Laufstreifen-Gummimaterial
derart ausgebildet wird, daß ein Schulterbereich in seinem
Durchmesser kleiner wird als eine abschließende Querschnittsform;
einen zweiten Schritt, in dem eine leitfähige Schicht angebracht
wird, die in einer Reifenumfangsrichtung verläuft, wobei
sie abwechselnd eine erste Stelle, die zu einer Lauffläche
des Schulterbereichs hin freiliegt, und eine zweite Stelle durchläuft, die sich
in einer Reifenbreitenrichtung weiter außen befindet als
die erste Stelle und die mit einer Felge oder einem leitfähigen
Gummimaterialbereich in Kontakt tritt, der zum Ableiten von der
Felge in der Lage ist; sowie einen dritten Schritt, in dem eine
abschließende Querschnittsform des Laufstreifen-Gummimaterials
durch Hinzufügen eines nicht-leitfähigen Gummimaterials
zu dem Schulterbereich des Laufstreifen-Gummimaterials gebildet
wird.
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Bei
dem Verfahren zum Herstellen des Luftreifens gemäß der
vorliegenden Erfindung wird das nicht-leitfähige Laufstreifen-Gummimaterial
in dem Schritt zum Herstellen des Laufstreifens zuerst derart gebildet,
daß der Schulterbereich in seinem Durchmesser kleiner wird
als die abschließende Querschnittsform. Es ist ausreichend,
daß das nicht-leitfähige Laufstreifen-Gummimaterial
zumindest in dem reifenaußenumfangsseitigen Bereich aus
dem nicht-leitfähigen Gummimaterial gebildet wird. Wenn
das Laufstreifen-Gummimaterial eine zweilagige Ausbildung mit einem
Abdeckgummimaterial und einem Basisgummimaterial aufweist, wird
somit das auf den Außenumfang des Basisgummimaterials laminierte
Abdeckgummimaterial durch das nicht-leitfähige Gummimaterial
gebildet.
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Als
nächstes wird die leitfähige Schicht, die sich
unter Wechsel ihrer Position in der Reifenbreitenrichtung entlang
der Reifenumfangsrichtung erstreckt, derart vorgesehen, daß diese
abwechselnd die erste Stelle und die zweite Stelle durchlauft. Die
erste Stelle entspricht der Position, die zu der Lauffläche
des Schulterbereichs hin freiliegt, und die zweite Stelle entspricht
der Position, die sich in der Reifenbreitenrichtung weiter außen
als die erste Stelle befindet und die mit der Felge oder dem leitfähigen
Gummimaterialbereich in Kontakt tritt, der zum Ableiten von der
Felge in der Lage ist. Als "leitfähiger Gummimaterialbereich,
der zum Ableiten von der Felge in der Lage ist", ist exemplarisch
ein Seitenwand-Gummimaterial, ein Felgenstreifen-Gummimaterial,
ein die Karkassenlage bildender Karkassenschichtkörper
sowie ein Seitenflügel-Gummimaterial zu verstehen, das
dem Laufstreifen-Gummimaterial benachbart ist.
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Nach
dem Vorsehen der leitfähigen Schicht wird die abschließende
Querschnittsform des Laufstreifen-Gummimaterials durch Hinzufügen
des nicht-leitfähigen Gummimaterials zu dem Schulterbereich
des Laufstreifen-Gummimaterials gebildet. Da die leitfähige
Schicht sich somit durch den inneren Bereich des Laufstreifen-Gummimaterials erstreckt
und ein Leitungsweg gebildet wird, der die Felge oder den leitfähigen
Gummimaterialbereich von der Lauffläche des Schulterbereichs
durch den inneren Bereich des Laufstreifen-Gummimaterials hindurch
erreicht, ist es somit möglich, an der Fahrzeugkarosserie
und dem Reifen erzeugte statische Aufladungen zu der Straßenoberfläche
hin zu entladen, um dadurch das Entstehen eines solchen Problems,
wie Funkrauschen, Radio-Rauschen oder dergleichen zu verhindern.
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Da
bei der vorliegenden Erfindung die leitfähige Schicht derart
vorgesehen wird, daß sie von der Lauffläche durch
den inneren Bereich des Laufstreifen-Gummimaterials hindurch verläuft,
kann die Leitfähigkeitseigenschaft in geeigneter Weise
selbst dann erreicht werden, wenn das Laufstreifen-Gummimaterial
einem gewissen Verschleiß ausgesetzt ist, und eine Segmentierung
aufgrund von unregelmäßigem Verschleiß des Schulterbereichs
kann unterdrückt werden, so daß die Leitfähigkeitseigenschaft
in bevorzugter Weise aufrechterhalten werden kann.
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Da
ferner ein linearer Leitungsweg gebildet ist, der ausgehend von
der Lauffläche des Schulterbereichs mit der Felge oder
dem leitfähigen Gummimaterialbereich verbunden ist, läßt
sich das Volumen der leitfähigen Schicht unter Aufrechterhaltung
der Leitfähigkeitseigenschaft stark vermindern, und die
leitfähige Schicht liegt nicht in kontinuierlicher Weise
an der Lauffläche frei.
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Infolgedessen
läßt sich ein Verbesserungseffekt unter Verwendung
von nicht-leitfähigem Laufstreifen-Gummimaterial in ausreichender
Weise erzielen, d. h. ein Verbesserungseffekt hinsichtlich der Kilometerleistung
und der Fahreigenschaften bzw. Bremseigenschaften auf nasser Straße
in dem Fall, in dem das Laufstreifen-Gummimaterial mit einem hohen
Anteil von Siliziumdioxid gemischt ist.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren wird das Laufstreifen-Gummimaterial
in dem ersten Schritt vorzugsweise derart ausgebildet, daß der
Schulterbereich in der Reifenbreitenrichtung in seinem Durchmesser
in Richtung nach außen kleiner wird. Da gemäß der
vorstehend beschriebenen Ausbildung die leitfähige Schicht
derart vorgesehen wird, daß sie in Richtung der Reifenbreite
nach außen betrachtet in der Reifendiametralrichtung nach
innen geneigt verläuft, läßt sich die
Leitungseigenschaft bis zum Endstadium des Verschleißes
aufrechterhalten.
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Vorzugsweise
wird bei dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren das
Laufstreifen-Gummimaterial zumindest in einem von dem ersten und
dem dritten Schritt durch Wickeln eines nicht-leitfähigen Gummibands
entlang einer Reifenumfangsrichtung gebildet. Gemäß der
vorstehend beschriebenen Ausbildung ist es möglich, das
Laufstreifen-Gummimaterial in dem ersten Schritt in exakter Weise
derart zu bilden, daß der Schulterbereich in seinem Durchmesser
kleiner wird als die abschließende Querschnittsform, wobei die
leitfähige Schicht in einfacher Weise an einer gewünschten
Stelle angeordnet werden kann. Alternativ hierzu ist es möglich,
das Laufstreifen-Gummimaterial in dem dritten Schritt mit der abschließenden
Querschnittsform exakt zu bilden.
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Bei
der vorliegenden Erfindung kann die leitfähige Schicht
aus einem leitfähigen, flüssigen Material gebildet
werden, wie zum Beispiel Gummipaste, Gummizement oder dergleichen,
wobei es jedoch bevorzugt ist, daß die leitfähige
Schicht in dem zweiten Schritt durch Aufwickeln eines leitfähigen
faserartigen Gummimaterials gebildet wird. Da in dem vorstehend
beschriebenen Fall die Dicke der leitfähigen Schicht im
Vergleich zu der leitfähigen Schicht aus dem leitfähigen
flüssigen Material sichergestellt werden kann, läßt
sich die Leitfähigkeitseigenschaft in besser geeigneter
Weise aufrechterhalten, während Bruch und Segmentierung
der leitfähigen Schicht unterdrückt werden.
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Vorzugsweise
ist bei dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren ein Querschnitt
des faserartigen Gummimaterials in zwei oder mehr Bereiche unterteilt,
wobei mindestens ein Bereich aus leitfähigem Gummimaterial
besteht und mindestens ein Bereich aus nicht-leitfähigem
Gummimaterial besteht. Da gemäß der vorstehend
beschriebenen Ausbildung die Möglichkeit besteht, das Volumen
der leitfähigen Schicht weiter zu reduzieren und damit
wiederum das Volumen des nicht-leitfähigen Gummimaterials
in dem Laufstreifen-Gummimaterial zu vergrößern,
läßt sich der Verbesserungseffekt, der durch die
Verwendung des nicht-leitfähigen Laufstreifen-Gummimaterials
bedingt ist, in noch besserer Weise erzielen.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt gibt die Erfindung einen Luftreifen an, der
folgendes aufweist:
ein nicht-leitfähiges Laufstreifen-Gummimaterial,
das einen reifenaußenumfangsseitigen Bereich eines Laufstreifenbereichs
bildet; und
eine leitfähige Schicht, die entlang einer
Reifenumfangsrichtung verläuft und dabei abwechselnd eine
erste Stelle, die zu einer Lauffläche des Schulterbereichs
hin freiliegt, sowie eine zweite Stelle durchlauft, die sich in einer
Reifenbreitenrichtung weiter außen befindet als die erste
Stelle und die mit einer Felge oder einem leitfähigen Gummimaterialbereich
in Kontakt tritt, der zum Ableiten von der Felge in der Lage ist,
wobei die leitfähige Schicht die zweite Stelle ausgehend
von der ersten Stelle unter Durchlaufen eines inneren Bereichs des Laufstreifen-Gummimaterials
erreicht.
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Bei
dem Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung
ist der Leitungsweg, der die Felge oder den leitfähigen
Gummimaterialbereich, ausgehend von der Lauffläche des
Schulterbereichs unter Durchlaufen des inneren Bereichs des Laufstreifen-Gummimaterials
erreicht, durch die vorstehend genannte leitfähige Schicht gebildet.
Auf diese Weise ist es möglich, an der Fahrzeugkarosserie
und dem Reifen erzeugte statische Aufladungen an die Straßenoberfläche
zu entladen, um dadurch das Auftreten eines solchen Problems, wie
Radio-Rauschen oder dergleichen zu verhindern.
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Da
die leitfähige Schicht ausgehend von der Lauffläche
durch den inneren Bereich des Laufstreifen-Gummimaterials hindurch
läuft, kann ferner selbst bei einem gewissen Verschleiß des
Laufstreifen-Gummimaterials die Leitungseigenschaft in geeigneter
Weise erzielt werden, und eine Segmentierung aufgrund von unregelmäßigem
Verschleiß des Schulterbereichs läßt
sich unterdrücken, so daß die Leitungseigenschaft in
bevorzugter Weise aufrecht erhalten werden kann.
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Da
außerdem ein linearer Leitungsweg, der mit der Felge oder
dem leitfähigen Gummimaterial in Verbindung steht, ausgehend
von der Lauffläche des Schulterbereichs gebildet ist, läßt
sich das Volumen der leitfähigen Schicht unter Aufrechterhaltung
der Leitungseigenschaft reduzieren, wobei die leitfähige
Schicht nicht in kontinuierlicher Weise an der Lauffläche
freiliegt.
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Infolgedessen
läßt sich ein Verbesserungseffekt aufgrund der
Verwendung des nicht-leitfähigen Laufstreifen-Gummimaterials,
d. h. ein Verbesserungseffekt hinsichtlich der Kilometerleistung
und der Fahreigenschaften bzw. Bremseigenschaften auf nasser Straße
in dem Fall in ausreichender Weise erzielen, daß das Laufstreifen-Gummimaterial
mit einem hohen Anteil von Siliziumdioxid gemischt ist.
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Vorzugsweise
ist bei der vorstehend beschriebenen Ausbildung die leitfähige
Schicht aus einem leitfähigen faserartigen Gummimaterial
gebildet. Da es somit möglich ist, Bruch und Segmentierung
zu unterdrücken, während gleichzeitig die Dicke
der leitfähigen Schicht sichergestellt ist, läßt
sich die Leitungseigenschaft in noch geeigneterer Weise aufrecht
erhalten.
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Die
Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden
anhand der zeichnerischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele
noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
perspektivische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels
eines Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
abgewickelte Draufsicht zur Erläuterung der äußeren
Oberfläche eines Reifens in einem Bereich von einem Wulstbereich
bis zu einem Schulterbereich;
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3 Schnittdarstellungen
entlang den Pfeilen A-A bis D-D in 2;
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4 eine
Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zum
Herstellen eines Luftreifens gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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5 eine
schematische Darstellung zur Erläuterung eines Zustands,
in dem ein Gummiband auf einen partiellen Reifen gewickelt wird;
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6 eine
perspektivische Schnittdarstellung zur Erläuterung eines
Verfahrens zum Herstellen eines Luftreifens gemäß der
vorliegenden Erfindung;
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7 eine
Schnittdarstellung von faserartigem Gummimaterial;
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8 eine
perspektivische Schnittdarstellung zur Erläuterung eines
Verfahrens zum Herstellen eines Luftreifens gemäß der
vorliegenden Erfindung;
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9 eine
abgewickelte Draufsicht auf eine äußere Oberfläche
eines Reifens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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10 eine
abgewickelte Draufsicht auf eine äußere Oberfläche
eines Reifens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
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11 eine
schematische Darstellung zur Erläuterung von Beispielen
von Wickelmustern des faserartigen Gummimaterials.
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Im
folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen ausführlich
beschrieben. Als erstes wird ein Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 beschrieben,
die eine perspektivische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels
eines Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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Ein
erfindungsgemäßer Luftreifen T besitzt ein Paar
Wulstbereiche 1, Seitenwandbereiche 2, die sich von
den jeweiligen Wulstbereichen 1 von dem Reifen radial nach
außen erstrecken, sowie einen Laufstreifenbereich 3,
der durch einen Schulterbereich (Laufstreifen-Schulter) 4 mit
den äußeren peripheren Enden der jeweiligen Seitenwandbereiche 2 verbunden
ist. In dem Wulstbereich 1 befinden sich ein ringförmiger
Wulstkern 1a, der durch Beschichten eines konvergierenden
Körpers aus Stahldraht mit Gummimaterial gebildet ist, sowie
ein Wulstfüllkörper 1b, der aus Harzgummi
besteht.
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Ein
Karkassen-Schichtkörper 7 ist durch mindestens
eine Karkassenlage (bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
zwei Karkassenlagen) gebildet und in einer die Wulstbereiche 1 überbrückenden
Weise angeordnet. Die Karkassenlage ist dadurch gebildet, daß ein
unter einem Winkel von etwa 90° in bezug auf einen Reifenäquator
C ver laufender Kord mit Gummi beschichtet wird und ein Endbereich
von diesem um den Wulstkern 1a herum nach oben umgeschlagen
wird. Ein Innenauskleidungs-Gummimaterial 5 zum Aufrechterhalten des
Luftdrucks ist auf der inneren peripheren Seite des Karkassen-Schichtkörpers 7 angeordnet.
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Eine
Gürtelschicht 6 aus zwei Gürtellagen
ist auf einer äußeren peripheren Seite des Karkassen-Schichtkörpers 7 in
dem Laufstreifenbereich 3 angeordnet. Die Gürtellage 6 verstärkt
den Reifen mittels eines Bandeffekts. Jede Gürtellage ist
aus Stahlkorden gebildet, die sich derart erstrecken, daß sie
etwa unter einem Winkel von 25° in bezug auf den Reifenäquator
C geneigt sind, wobei die Stahlkorde derart angeordnet sind, daß sie
sich zwischen den Lagen in entgegengesetzten Richtungen schneiden.
Eine Gürtelverstärkungsschicht 8 ist
auf der äußeren peripheren Seite der Gürtelschicht 6 angeordnet.
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Ein
Felgenstreifen-Gummimaterial 9, das mit einer Felge 30 in
Kontakt gelangt, ist an der äußeren Peripherie
von dem Wulstbereich 1 des Karkassen-Schichtkörpers 7 angeordnet.
Ferner ist ein Seitenwand-Gummimaterial 14 an der äußeren
Peripherie des Seitenwandbereichs 2 des Karkassen-Schichtkörpers 7 angeordnet.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Karkassen-Schichtkörper,
das Felgenstreifen-Gummimaterial 9 sowie das Seitenwand-Gummimaterial 14 aus
einem leitfähigen Gummimaterial gebildet, das man durch
Mischen von Ruß, der als Verstärkungsmittel dient,
in einer hohen Rate in ein Rohgummimaterial bzw. Kautschuk erhält.
Damit entspricht jeder dieser Bereiche einem "leitfähigen
Gummimaterialbereich, der zum Ableiten von der Felge weg" in der
Lage ist.
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An
der äußeren Peripherie des Laufstreifenbereichs 3 des
Karkassen-Schichtkörpers 7 ist ein nicht-leitfähiges
Laufstreifen-Gummimaterial 10 in der diametralen Richtung
des Reifens außenseitig von der Gürtelschicht 6 und
der Gürtelverstärkungsschicht 8 angeordnet.
Das Laufstreifen-Gummimaterial 10 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel hat eine zweilagige Ausbildung,
die mit einem Basisgummimaterial 11 und ein Abdeckgummimaterial 12 gebildet
ist, das auf die äußere Peripherie des Basisgummimaterials 11 laminiert
ist und einen reifenaußenumfangsseitigen Bereich des Laufstreifenbereichs 3 bildet.
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Ferner
wird ein sogenannter Seite-an-Lauffläche-Aufbau (im englischen
Sprachraum bekannt als "Side-On-Tread") verwendet, den man erhält,
indem der äußere Endbereich in der Reifendiametralrichtung
des Seitenwand-Gummimaterials 14 auf die äußere
periphere Oberfläche des Endbereichs des Laufstreifengummimaterials 10 auflaminiert
wird.
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Das
Abdeckgummimaterial 12 ist aus nicht-leitfähigem
Gummimaterial gebildet, das man durch Mischen des als Verstärkungsmittel
dienenden Siliziumdioxids in einem hohen Anteil in das Rohgummimaterial erhält,
so daß sich eine ausgezeichnete Kilometerleistung sowie
ausgezeichnete Bremseigenschaften auf nasser Straße erzielen
lassen. Das Basisgummimaterial 11 kann aus dem leitfähigen
Gummimaterial gebildet sein, kann bei der vorliegenden Erfindung
jedoch auch aus dem nicht-leitfähigen Gummimaterial gebildet
sein.
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Somit
ist es möglich, das Siliziumdioxid sowohl in das Basisgummimaterial 11 als
auch in das Abdeckgummimaterial 12 in einem hohen Anteil
einzumischen, so daß es möglich ist, den Rollwiderstand
des Reifens in wirksamer Weise zu vermindern und dadurch auch die
Kilometerleistung deutlich zu verbessern.
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Hinsichtlich
des leitfähigen Gummimaterials sind in exemplarischer Weise
leitfähige Gummimaterialien zu nennen, die eine Leitfähigkeit
aufweisen, bei der ein spezifischer elektrischer Volumenwiderstand
weniger als 108 Ωcm beträgt;
das leitfähige Gummimaterial kann durch Mischen einer vorbestimmten
Menge eines eine bekannte Leitfähigkeit erzeugenden Materials,
wie zum Beispiel Carbon, das ein Carbonfasermaterial beinhaltet,
Graphit und dergleichen oder ein Metall, das Metallpulver, Metalloxid,
Metallspäne, Metallfasern und dergleichen beinhaltet, zusätzlich
zu dem Ruß gebildet werden. Hinsichtlich des nicht-leitfähigen
Gummimaterials sei exemplarisch nicht-leitfähiges Gummimaterial
genannt, das einen spezifisehen elektrischen Volumenwiderstand von
108 Ωcm oder mehr aufweist.
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Beispiele
für das Rohgummimaterial für das leitfähige
Gummimaterial und das nicht-leitfähige Gummimaterial sind
Naturgummi bzw. Kautschuk, Styrol-Butadien-Gummi (SBR), Butadien-Gummi
(BR), Isopren-Gummi (IR), Butyl-Gummi (IIR) und dergleichen. Diese
Gummimaterialien können allein oder in Kombination verwendet
werden.
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Dem
Rohgummimaterial wird in geeigneter Weise Vulkanisationsmittel,
Vulkanisationsbeschleuniger, Weichmacher, Antioxidationsmittel und
dergleichen zugemischt.
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Auf
der Lauffläche sind verschiedene Profilmuster gebildet,
die durch Nutbereiche und Erhebungsbereiche gebildet sind, wobei 1 jedoch
nur eine Hauptnut 15 zeigt, die in der Reifenumfangsrichtung
verläuft. Als Nutbereich kann zusätzlich zu der
Hauptnut 15 eine Quernut oder eine geneigte Nut in geeigneter
Weise vorgesehen sein, die derart verläuft, daß sie
die Hauptnut 15 kreuzt, wobei auch eine untergeordnete
Nut, die weniger tief als die Hauptnut 15 sein kann, und
dergleichen vorhanden sein können. In diesem Zusammenhang
bezeichnet das Bezugszeichen 14a ein in Reifendiametralrichtung
des Seitenwand-Gummimaterials 14 gelegenes äußeres
Ende, und das Bezugszeichen 14b bezeichnet ein in der Reifendiametralrichtung
des Seitenwand-Gummimaterials 14 gelegenes inneres Ende.
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2 zeigt
eine abgewickelte Draufsicht zur Erläuterung der äußeren
Oberfläche des Luftreifens T in einem Bereich von einem
Wulstbereich 1 bis zu einem Schulterbereich 4.
Die 3(A), 3(B), 3(C) und 3(D) entsprechen
jeweils einer Schnittdarstellung gemäß Pfeilen
A-A, einer Schnittdarstellung gemäß Pfeilen B-B, einer
Schnittdarstellung gemäß Pfeilen C-C sowie einer
Schnittdarstellung gemäß Pfeilen D-D in 2.
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Der
Luftreifen T ist mit einer leitfähigen Schicht 20 versehen,
die sich entlang der Reifenumfangsrichtung erstreckt, wobei sie
abwechselnd eine erste Stelle 21, die zu der Lauffläche
des Schulterbereichs 4 hin freiliegt, sowie eine zweite
Stelle 22 durchläuft, die an einer in der Reifenbreitenrichtung
weiter außen gelegenen Seite als die erste Stelle 21 mit
dem Seitenwand-Gummimaterial 14 in Kontakt tritt, wie dies
in den 1 bis 3 gezeigt ist. Die leitfähige
Schicht 20 ist mäanderförmig vorgesehen
und verändert ihre Position in der Reifenbreitenrichtung,
wobei sie die zweite Position 22 von der ersten Position 21 aus
unter Durchlaufen des Innenbereichs des Laufstreifen-Gummimaterials 10 (des
Innenbereichs des Abdeckgummimaterials 12) erreicht.
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Auf
der Basis der leitfähigen Schicht 20 wird ein
leitfähiger Weg bzw. Leitungsweg gebildet, der das Seitenwand-Gummimaterial 14 von
der Lauffläche des Schulterbereichs 4 durch den
Innenbereich des Laufflächen-Gummimaterials 10 hindurch erreicht.
Die in der Fahrzeugkarosserie erzeugte statische Aufladung wird
von einer Felge 30 durch das Felgenstreifen-Gummimaterial 9,
das Seitenwand-Gummimaterial 14 und die leitfähige
Schicht 20 zu der Straßenoberfläche hin
entladen, so daß sich das Problem des Entstehens von Radio-Rauschen
oder dergleichen verhindern läßt.
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Da
sich die leitfähige Schicht 20, ausgehend von
der Lauffläche, durch den inneren Bereich des Laufstreifen-Gummimaterials 10 hindurcherstreckt,
läßt sich die Leitfähigkeitseigenschaft
in geeigneter Weise selbst bei einem gewissen Ausmaß von
Verschleiß des Laufflächen-Gummimaterials 10 erzielen,
und eine Segmentierung bzw. Unterbrechung aufgrund von unregelmäßigem
Verschleiß des Schulterbereichs 4 läßt sich
unterdrücken, so daß die Leitfähigkeitseigenschaft
in bevorzugter Weise aufrechterhalten werden kann.
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Da
bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die leitfähige
Schicht 20 derart vorgesehen ist, daß sie in Richtung
der Reifenbreite nach außen betrachtet in der Reifendiametralrichtung
nach innen geneigt ist, läßt sich die Leitfähigkeitseigenschaft
bis zum Endstadium des Verschleißes in ausreichender Weise
aufrechterhalten.
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Da
die leitfähige Schicht 20 ferner die vorstehend
beschriebene Ausbildung aufweist, wird eine Vielzahl von linearen
leitfähigen Wegen gebildet, die ausgehend von der Lauffläche
des Schulterbereichs 4 mit dem Seitenwand-Gummimaterial 14 verbunden
sind, wobei sie ihre Neigungsrichtung in bezug auf die Reifenumfangsrichtung
in alternierender Weise ändern. Somit ist es möglich,
das Volumen der leitfähigen Schicht 20 stark zu
vermindern, während ihre Leitfähigkeitseigenschaft
aufrechterhalten bleibt und die leitfähige Schicht 20 nicht
in kontinuierlicher bzw. durchgehender Weise an der Lauffläche
freiliegt. Infolgedessen läßt sich ein ausreichender
Verbesserungseffekt der Kilometerleistung sowie der Fahreigenschaften
aus nasser Straße durch das stark mit Siliziumdioxid gemischte
Laufflächen-Gummimaterial 10 erzielen.
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Die
leitfähige Schicht 20 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel ist aus einem leitfähigen
faserartigen Gummimaterial gebildet, das man durch Ausbilden eines
leitfähigen Gummimaterials in Faserform mittels eines Extruders
oder dergleichen erhält. Auf diese Weise ist die Dicke
der leitfähigen Schicht 20 im Vergleich zu einer
dünnen membranförmigen leitfähigen Schicht
aus Gummipaste oder Gummizement sicher gestellt, wobei Brechen und
Segmentierung unterdrückt werden können, so daß sich
die Leitfähigkeitseigenschaft in geeigneter Weise aufrechterhalten
läßt.
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Die
leitfähige Schicht 20 kann nur in dem Schulterbereich 4 auf
einer Seite vorgesehen sein, wobei es jedoch bevorzugt ist, daß die
leitfähige Schicht 20 in den Schulterbereichen 4 auf
beiden Seiten in der Reifenbreitenrichtung vorgesehen ist, so daß selbst
im Fall eines Entstehens von unregelmäßigem Verschleiß in
dem Laufstreifenbereich 3 die Möglichkeit besteht,
die Leitfähigkeitseigenschaft in geeigneter Weise aufrechtzuerhalten.
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Weiterhin
ist die leitfähige Schicht 20 vorzugsweise entlang
der gesamten Reifenumfangsrichtung ringförmig ausgebildet.
Dadurch läßt sich die Kontakthäufigkeit
zwischen der leitfähigen Schicht 20 und der Straßenoberfläche
erhöhen, so daß sich die Leitfähigkeitseigenschaft
in ausreichender Weise sicherstellen läßt.
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Eine
Länge von einem Zyklus der leitfähigen Schicht 20 (eine
in der Reifenumfangsrichtung vorhandene Länge zwischen
den ersten Stellen 21) unterliegt keinen speziellen Einschränkungen,
solange eine verlangte Leitfähigkeitseigenschaft in geeigneter
Weise erzielt werden kann; jedoch ist es bevorzugt, daß diese Länge
gleich der oder kleiner als eine Kontaktlänge in dem Schulterbereich 4 ist.
Da somit die leitfähige Schicht 20 an mindestens
einer Stelle innerhalb der Kontaktfläche freiliegt, läßt
sich ein häufiger Kontakt zwischen der leitfähigen
Schicht 20 und der Straßenoberfläche
in einer derartigen Weise sicherstellen, daß die Leitfähigkeitseigenschaft
in ausreichender Weise erzielt wird.
-
Mit
Ausnahme der Ausbildung des nicht-leitfähigen Laufstreifen-Gummimaterials
sowie der leitfähigen Schicht in der vorstehend beschriebenen
Weise ist der Luftreifen gemäß der vorliegenden
Erfindung ähnlich einem normalen Luftreifen, wobei bei
der vorliegenden Erfindung auch die herkömmlichen bekannten
Materialien, Formgebungen, Strukturen und dergleichen verwendet
werden können.
-
Als
nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen des Luftreifens
T unter Bezugnahme auf die 4 bis 8 beschrieben.
Das Verfahren zum Herstellen des Luftreifens gemäß der
vorliegenden Erfindung kann mit Ausnahme des Schrittes zum Bilden
der Lauf fläche hinsichtlich der Ausbildung des nicht-leitfähigen
Laufstreifen-Gummimaterials in der gleichen Weise wie bei einem
normalen Reifenherstellungsverfahren stattfinden. Der Schritt zum
Bilden der Lauffläche sieht folgendermaßen aus.
-
Bei
der vorliegenden Ausführungsform ist ein Beispiel dargestellt,
bei dem ein unvulkanisierter Reifenrohling unter Ausbilden des Laufstreifen-Gummimaterials 10,
des Seitenwand-Gummimaterials 14 und des Felgenstreifen-Gummimaterials 9 auf
einem partiellen Reifen PT ausgebildet ist. Der partielle Reifen
PT ist mit einem Paar von Wulstbereichen 1 sowie dem zwischen
den Wulstbereichen 1 angeordneten Karkassen-Schichtkörper 7 versehen
und derart ausgebildet, daß das Innenauskleidungs-Gummimaterial 5 an
der inneren Peripherie des Karkassen-Schichtkörpers 7 angeordnet
ist. Der partielle Reifen PT ist durch einen Rotationsabstützkörper,
wie zum Beispiel eine Formgebungstrommel, einen starren Kern oder
dergleichen derart abgestützt, daß er in der Reifenumfangsrichtung
drehbar ist (siehe 5).
-
Der
Vorgang zum Bilden der Lauffläche beinhaltet einen ersten
Schritt, in dem das Laufstreifen-Gummimaterial 10 derart
ausgebildet wird, daß der Schulterbereich 4 in
seinem Durchmesser kleiner wird als die abschließende Querschnittsform,
einen zweiten Schritt, in dem die leitfähige Schicht 20 entlang
der Reifenumfangsrichtung angesetzt wird, sowie einen dritten Schritt,
in dem die abschließende Querschnittsform des Laufstreifen-Gummimaterials 10 gebildet
wird. Diese Schritte werden im folgenden ausführlich beschrieben.
-
In
dem ersten Schritt wird zuerst das Laufstreifen-Gummimaterial 10 derart
gebildet, daß der Schulterbereich 4 in seinem
Durchmesser kleiner wird als die abschließende Querschnittsform
an dem partiellen Reifen PT, an dem die Gürtelschicht 6 und
die Gürtelverstärkungsschicht 8 ausgebildet
sind, wie dies in 4 gezeigt ist. 4 zeigt
einen Umriß der abschließenden Querschnittsform
des Laufflächen-Gummimaterials 10, des Felgenstreifen-Gummimaterials 9 sowie
des Seitenwand-Gummimaterials 14 in Form einer unterbrochenen
Linie. Der Schulterbereich 4 des Laufstreifen-Gummimaterials 10 wird
in Richtung der Reifenbreite nach außen im Durchmesser
geringer, wobei eine äußere Oberfläche
von diesem durch eine sanft gekrümmte Oberfläche gebildet
wird.
-
Die
Ausbildung des Laufstreifen-Gummimaterials 10 kann dadurch
erfolgen, daß ein Gummiband 17, das von einer
Gummiband-Zuführungsvorrichtung 16 zugeführt
wird, auf den partiellen Reifen PT gewickelt wird, wie dies in 5 gezeigt
ist, so daß sich eine Querschnittsform der Laufstreifen-Gummimaterials 10 exakt
herstellen läßt. Ein nicht-leitfähiges
Gummimaterial wird als Gummiband 17 zum Bilden zumindest
des Abdeckgummimaterials 12 des Laufstreifen-Gummimaterials 10 verwendet.
-
In
dem zweiten Schritt wird als nächstes die leitfähige
Schicht 20 angesetzt, die sich in mäanderförmiger
Weise entlang der Reifenumfangsrichtung erstreckt, wobei sie abwechselnd
zwischen der ersten Stelle 21, die zu der Lauffläche
des Schulterbereichs 4 hin freiliegt, sowie der zweiten
Stelle 22 verläuft, die mit dem Seitenwand-Gummimaterial 14 in
Kontakt tritt, wie dies in 6 gezeigt
ist. Die zweiten Stellen 22 befinden sich jeweils auf der äußeren
peripheren Oberfläche des Endbereichs des Basisgummimaterials 11,
so daß die leitfähige Schicht 20 mit
dem an den zweiten Stellen 22 vorgesehenen Seitenwand-Gummimaterial 14 in
Kontakt gelangt.
-
Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die leitfähige
Schicht 20 von einem leitfähigen faserartigen
Gummimaterial 25 gebildet. Mit anderen Worten, es ist das
faserartige Gummimaterial 25 in mäanderförmiger
Weise entlang der Reifenumfangsrichtung derart gewickelt, daß es
abwechselnd eine erste Stelle 21, die zu der Lauffläche
des Schulterbereichs 4 hin freiliegt, sowie eine zweite
Stelle 22 durchlauft, die mit dem Seitenwand-Gummimaterial 14 in
Kontakt gelangt. Der vorstehend beschriebene Wickelvorgang läßt
sich in einfacher Weise ausführen, indem man eine Wickelposition
des faserartigen Gummimaterials 25 in der Reifenbreitenrichtung
bei gleichzeitiger Rotation des partiellen Reifens PT verändert.
-
Das
faserartige Gummimaterial 25 kann von dem leitfähigen
Gummimaterial in einer Lage gebildet sein, jedoch ist es bevorzugt,
daß ein Querschnitt des Gummimaterials in zwei oder mehr
Bereiche unterteilt ist, wobei mindestens ein Bereich aus dem leit-fähigen
Gummimaterial gebildet ist und mindestens ein Bereich aus dem nicht-leitfähigen
Gummimaterial gebildet ist. 7 zeigt
ein Beispiel, bei dem der Querschnitt des faserartigen Gummimaterials 25 in
einen Bereich 25a aus dem leitfähigen Gummimaterial
und einen Bereich 25b aus dem nicht-leitfähigen
Gummimaterial, wie dem Abdeckgummimaterial 12, gebildet
ist.
-
Da
es mit dem vorstehend erläuterten faserartigen Gummimaterial 25 möglich
ist, das Volumen des leitfähigen Gummimaterials zu regulieren,
ist es auch möglich, das Volumen der leitfähigen
Schicht 20 unter Aufrechterhaltung ihrer Querschnittsfläche
zu reduzieren. Auf diese Weise ist es zum Beispiel möglich,
das Volumen des nicht-leitfähigen Gummimaterials in dem
Laufstreifen-Gummimaterial zu erhöhen, um den Verbesserungseffekt
der Kilometerleistung und der Fahreigenschaften auf nasser Straße
in ausreichender Weise zu erzielen.
-
Hinsichtlich
der Größe des faserartigen Gummimaterials 25 gibt
es keine speziellen Einschränkungen, soweit die verlangte
Leitfähigkeitseigenschaft in geeigneter Weise erzielt werden
kann. Ferner unterliegt auch die Querschnittsform des faserartigen
Gummimaterials 25 keinen besonderen Einschränkungen,
und es kann eine kreisförmige Form, eine rechteckige Form,
eine dreieckige Form, eine halbkreisförmige Form und dergleichen
zusätzlich zu der in 7 dargestellten
ovalen Form verwendet werden.
-
Im
Anschluß daran wird in dem dritten Schritt das nicht-leitfähige
Gummimaterial 12a derart hinzugefügt, daß das
Fehlen von Material hinsichtlich des Schulterbereichs 4 des
Laufstreifen-Gummimaterials 10 kompensiert wird und dadurch
die abschließende, fertige Querschnittsform des Laufstreifen-Gummimaterials 10 in
der in 8 dargestellten Weise gebildet wird. Auf diese
Weise erreicht die leitfähige Schicht 20 das Seitenwand-Gummimaterial 14 ausgehend
von der Lauffläche durch den Innenbereich des Laufstreifen-Gummimaterials 10 hindurch.
-
Der
in 1 dargestellte Luftreifen wird gebildet, indem
danach die fertige Querschnittsform des Felgenstreifen-Gummimaterials 9 und
des Seitenwand-Gummimaterials 14 gebildet wird und ein
Vulkanisationsvorgang ausgeführt wird. Das Felgenstreifen-Gummimaterial 9 und
das Seitenwand-Gummimaterial 14 können dadurch
gebildet werden, daß ein ringförmiges extrudiertes
Gummiprodukt mit einer vorbestimmten Querschnittsform angebracht
wird oder ein leitfähiges Gummiband unter Verwendung einer
Vorrichtung, wie sie in 5 gezeigt ist, aufgewickelt
wird.
-
Die
fertigen Querschnittsformen des Laufstreifen-Gummimaterials 10,
des Felgenstreifen-Gummimaterials 9 und des Seitenwand-Gummimaterials 14 können
durch Wickeln des Gummibands in der gleichen Weise wie bei dem ersten
Schritt exakt gebildet werden. Hierbei handelt es sich bei der fertigen
Querschnittsform des Laufstreifen-Gummimaterials 10 oder
dergleichen um eine Querschnittsform, wie sie zum Bilden des Reifenrohlings
vor der Vulkanisation erforderlich ist, wobei es nicht notwendig
ist, daß die fertige Querschnittsform mit der in 1 dargestellten
Querschnittsform übereinstimmt.
-
Weitere Ausführungsbeispiele
-
- (1) Die vorstehend beschriebene Ausführungsform
veranschaulicht ein Beispiel, bei dem das Laufstreifen-Gummimaterial
eine zweilagige Ausbildung aus dem Abdeckgummimaterial und dem Basisgummimaterial
aufweist, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt,
sondern sie kann auch derart ausgebildet sein, daß das
Laufstreifen-Gummimaterial in einer Lage aus dem nicht-leitfähigen
Gummimaterial gebildet ist. Ferner ist das Laufstreifen-Gummimaterial
nicht auf ein Wickeln des Gummibands beschränkt, sondern
es kann auch durch ein ringförmiges Verbinden von extrudierten
Gummiprodukten gebildet werden.
-
In
diesem Fall wird in dem ersten Schritt das extrudierte Produkt des
Laufstreifen-Gummimaterials verwendet, bei dem der Schulterbereich
im Durchmesser kleiner wird als bei der fertigen Querschnittsform,
und in dem dritten Schritt wird das extrudierte Gummiprodukt verwendet,
das eine Formgebung aufweist, mit der sich die fertige Querschnittsform
des Laufstreifen-Gummimaterials durch Kompensieren des fehlenden
Materials des Schulterbereichs bilden läßt.
- (2) Die vorstehend beschriebene Ausführungsform
veranschaulicht ein Beispiel, bei dem die äußere
Oberfläche des Schulterbereichs des Laufstreifen-Gummimaterials
in dem ersten Schritt von der sanft gekrümmten Oberfläche
gebildet wird, jedoch kann die Ausbildung auch derart erfolgen,
daß der Schulterbereich in der Reifenbreitenrichtung in
seinem Durchmesser zur Außenseite hin kleiner wird, indem
die äußere Oberfläche des Schulterbereichs
durch eine abgeschrägte Oberfläche oder eine stufenförmige
Oberfläche gebildet wird.
- (3) Bei der vorliegenden Erfindung können die zweiten
Stellen 22 jeweils auf dem Karkassen-Schichtkörper 7 liegen,
und die leitfähige Schicht 20 kann selbst in dem
vorstehend geschilderten Fall mit dem Seitenwand-Gummimaterial 14 in
Kontakt gebracht werden. Da ferner die leitfähige Schicht 20 mit
der Karkassenlage in Kontakt tritt, kann der Rollwiderstand des
Reifens durch Bilden des Seitenwand-Gummimaterials 14 aus
dem nicht-leitfähigen Gummimaterial weiter reduziert werden.
Die an der Fahrzeugkarosserie erzeugte statische Aufladung wird
von der Felge 30 durch das Felgenstreifen-Gummimaterial 9,
die Karkassenlage und die leitfähige Schicht 20 zu
der Straßenoberfläche entladen.
- (4) Bei der vorliegenden Erfindung, wie sie in 9 dargestellt
ist, kann die leitfähige Schicht 20 mit dem Felgenstreifen-Gummimaterial 9 in
Kontakt treten. In diesem Fall können zum weiteren Reduzieren
des Rollwiderstands des Reifens das Seitenwand-Gummimaterial 14 und
die Karkassenlage durch das nicht-leitfähige Gummimaterial
gebildet werden. Die an der Fahrzeugkarosserie erzeugten elektrischen Aufladungen
werden von der Felge 30 durch das Felgenstreifen-Gummimaterial 9 und
die leitfähige Schicht 20 an die Straßenoberfläche
entladen. In dem Fall, in dem das Felgenstreifen-Gummimaterial 9 durch
das nicht-leitfähige Gummimaterial gebildet ist, kann ferner
die leitfähige Schicht 20 an der Oberfläche
des Felgenstreifen-Gummimaterials 9 freigelegt werden und
mit der Felge 30 in Kontakt treten.
- (5) Bei der vorliegenden Erfindung kann eine sogenannte "Tread-On-Side"-Ausbildung
verwendet werden, bei der die äußere periphere
Oberfläche des Endbereichs des Laufstreifen-Gummimaterials
auf den in Reifendiametralrichtung gelegenen äußeren
Endbereich des Seitenwand-Gummimaterials laminiert wird, wobei in
dem Fall, daß das leitfähige Seitenflügel-Gummimaterial
dem Laufstreifen-Gummimaterial benachbart angeordnet ist, die leitfähige
Schicht mit dem Seitenflügel-Gummimaterial in Kontakt gebracht
werden kann.
- (6) Die vorstehend beschriebene Ausführungsform veranschaulicht
ein Beispiel, bei dem die leitfähige Schicht 20 durch
Wickeln des faserartigen Gummimaterials 25 in einem vollständigen
Kreis in der Reifenumfangsrichtung gebildet wird, jedoch kann die
leitfähige Schicht 20 auch durch Wickeln des faserartigen Gummimaterials 25 in
zwei oder mehr vollständigen Kreisen derart gebildet werden,
daß eine Berührungs stelle gebildet wird, und der
in der Reifenbreitenrichtung äußere Bereich kann
mit dem leitfähigen Gummibereich (dem Felgenstreifen-Gummimaterial 9 bei
dem dargestellten Beispiel) in Kontakt gebracht werden, wie dies
in 10 gezeigt ist.
- (7) Die vorstehend beschriebene Ausführungsform veranschaulicht
ein Beispiel, bei dem die leitfähige Schicht 20 in
mäanderförmiger Weise verläuft, wie dies
in 11(a) gezeigt ist, jedoch ist die
vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern
sie kann auch derart ausgebildet sein, daß die leitfähige Schicht 20 so
verläuft, wie dies in den 11(b) bis 11(e) gezeigt ist. 11(b) zeigt
ein Beispiel, bei dem die leitfähige Schicht 20 in
Zickzackweise entlang der Reifenumfangsrichtung (einer vertikalen
Richtung in 11) verläuft, und 11(c) zeigt ein Beispiel, bei dem die
leitfähige Schicht 20 in Form von zwei vollen Kreisen
gewickelt ist.
-
11(d) zeigt ein Beispiel, bei dem die
leitfähige Schicht 20 in einer Rechteckwellen-Form
verläuft, und 11(e) zeigt
ein Beispiel, bei dem die leitfähige Schicht 20 wendelförmig
verläuft. Die vorstehend beschriebene leitfähige
Schicht kann geschaffen werden, indem die Position des faserartigen
Gummimaterials in der Reifenbreitenrichtung sowie ein Rotationsausmaß und
eine Rotationsrichtung des partiellen Reifens PT zum Zeitpunkt des
Wickelns des faserartigen Gummimaterials in geeigneter Weise reguliert
werden.
-
Beispiel
-
Es
wird nun ein exemplarischer Reifen erläutert, der die Ausbildung
und die Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung konkret veranschaulicht.
Dabei erfolgt eine Auswertung der jeweiligen Eigenschaften in der
nachfolgend beschriebenen Weise.
-
(1) Leitungseigenschaft
-
Ein
elektrischer Widerstandswert wird gemessen, indem eine Last, die
man erhält durch eine maximale Last × 0,88 × 0,8
gemäß dem nachfolgend genannten Standard auf einen
Reifen aufgebracht wird, der in einer Meßfelgenbreite mit
der Bezeichnung ETRTO/JATMA/TRA ausgebildet ist, wobei ein Innendruck
mit 200 kPa vorgegeben ist und eine Anlegespannung (500 V) an eine
Metallplatte angelegt wird, die durch den Reifen von einer die Felge
tragenden Achse mit Masse verbunden ist. Die vorstehend geschilderte
Messung wird in zwei Stadien ausgeführt, und zwar einem
Stadium zum Zeitpunkt eines neuen Produkts, bei dem kein Verschleiß vorhanden
ist, sowie in einem Stadium zum Zeitpunkt eines Verschleißes
von 50%, zu dem der Reifen einen Verschleiß der Hauptnuttiefe
von 50% aufweist.
-
(2) Fahreigenschaften auf nasser Straße
-
Der
Reifen wird an einem tatsächlichen Fahrzeug montiert, und
es wird ein Bremsweg, ausgehend von einer Fahrgeschwindigkeit von
100 km/h, bis zum Stoppen des Fahrzeugs auf einer nassen Straßenoberfläche gemessen.
Eine Auswertung wird unter Verwendung einer Indexzahl ausgeführt,
die bei einem Vergleichsbeispiel 1 mit 100 vorgegeben ist, wobei
ein höherer numerischer Wert der Indexzahl einen kürzeren
Bremsweg sowie eine bessere Fahreigenschaft bzw. Bremsleistungseigenschaft
auf nasser Straße veranschaulicht.
-
(3) Kilometerleistung (Rollwiderstand)
-
Ein
Rollwiderstand bei einer Fahrgeschwindigkeit von 80 km/h wird unter
Verwendung des Reifens gemessen, der in der Meßfelgenbreite
mit der Bezeichnung von ETRTO/JATMA/TRA ausgebildet ist, wobei der Innendruck
mit 200 kPa vorgegeben ist und ein Test ausgeführt wird.
Eine Auswertung anhand einer Indexzahl erfolgt derart, daß die
Indexzahl bei dem Vergleichsbeispiel 1 mit 100 vorgegeben ist, wobei
eine höhere Indexzahl einen geringeren Rollwiderstand und
eine bessere Kilometerleistung anzeigt.
-
Vergleichsbeispiel 1
-
Ein
Vergleichsbeispiel 1 liegt in Form eines Luftreifens (Reifengröße:
225/55R17 101 W) vor, bei dem ein das Laufflächen-Gummimaterial
bildendes Abdeckgummimaterial von dem nicht-leitfähigen
Gummimaterial gebildet ist und die leitfähige Schicht nicht
in dem Laufflächen-Gummimaterial vorhanden ist. Das nicht-leitfähige
Gummimaterial verwendet ein Verstärkungsmittel, das man
durch Zusetzen von Siliziumdioxid in einem Verhältnis von
30 Gew.-% sowie Ruß in einem Verhältnis von 7
Gew.-% erhält (wobei dies auch für die anderen Beispiele
gilt).
-
Vergleichsbeispiel 2
-
Ein
Vergleichsbeispiel 2 liegt in Form eines Luftreifens mit der gleichen
Ausbildung wie bei dem Vergleichsbeispiel 1 vor, mit Ausnahme der
Konstruktion, bei der die leitfähige Schicht durch Anordnen
des durch das leitfähige Gummimaterial gebildeten Gummiflächenkörpers
in einem Bereich angeordnet wird, der von der äußeren
peripheren Oberfläche des Endbereichs des Laufflächen-Gummimaterials über
die Seitenfläche eine Bodenfläche erreicht. Das
leitfähige Gummimaterial verwendet ein Verstärkungsmittel,
das man durch Zugeben von Siliziumdioxid in einem Verhältnis
von 9 Gew.-% und Ruß in einem Verhältnis von 31
Gew.-% erhält (wobei dies auch für die weiteren
Beispiele gilt).
-
Beispiele 1 bis 10
-
Die
Beispiele werden an einem Luftreifen ausgeführt, der mit
dem des Vergleichsbeispiels 1 identisch ist, mit Ausnahme der Konstruktion,
bei der die in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
veranschaulichte leitfähige Schicht in dem Laufflächen-Gummimaterial
vorhanden ist. Hierbei ist die leitfähige Schicht durch
das faserartige Gummimaterial gebildet, das aus dem vorstehend genannten
leitfähigen Gummimaterial gebildet ist, wobei die Querschnittsform,
die Breite, die Dicke, die Kontakthäufigkeit mit dem Seitenwand-Gummimaterial
in der Reifenumfangsrichtung sowie ein Wickelmuster (vgl.
11)
des faserartigen Gummimaterials in der Tabelle 1 veranschaulicht
sind. Die Resultate der Auswertung sind in der Tabelle 2 veranschaulicht. Tabelle 1
| | Beispiel
1 | Beispiel
2 | Beispiel
3 | Beispiel
4 | Beispiel
5 |
faserartiges Gummimaterial | Querschnittsform | oval | oval | oval | oval | oval |
Breite
(mm) | 6 | 12 | 6 | 6 | 6 |
Dicke
(mm) | 0,8 | 0,8 | 1,6 | 1,6 | 0,8 |
Kontakthäufigkeit
mit Seitenwand-Gummimaterial | 16 | 16 | 16 | 32 | 16 |
Wickelmuster | Fig.
11(a) | Fig.
11(a) | Fig.
11(a) | Fig.
11(a) | Fig.
11(b) |
| | Beispiel
6 | Beispiel
7 | Beispiel
8 | Beispiel
9 | Beispiel
10 |
Faserartiges Gummimaterial | Querschnittsform | oval | Oval | oval | kreisförmig | rechteckig |
Breite
(mm) | 6 | 6 | 6 | 3 | 6 |
Dicke
(mm) | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 3 | 0,8 |
Kontakthäufigkeit
mit Seitenwand-Gummimaterial | 32 | 16 | 16 | 16 | 16 |
Wickelmuster | Fig.
11(c) | Fig.
11(e) | Fig.
11(d) | Fig.
11(a) | Fig.
11(a) |
Tabelle 2
| | Vergleichsbeispiel
1 | Vergleichsbeispiel
1 |
Elektrischer Widerstand (Ω) | Zum
Zeitpunkt eines neuen Produkts | 1,00E+09 | 5,60E+06 |
Zum
Zeitpunkt von 50% Verschleiß | 1,00E+11 | 1,30E+10 |
Bremseigenschaft
auf nasser Straße | 100 | 95 |
Kilometerleistung | 100 | 95 |
| | Beispiel
1 | Beispiel
2 | Beispiel
3 | Beispiel
4 | Beispiel
5 |
Elektrischer Widerstand (Ω) | Zum
Zeitpunkt eines neuen Produkts | 7,80E+06 | 2,80E+06 | 3,10E+06 | 1,10E+06 | 7,90E+06 |
Zum
Zeitpunkt von 50% Verschleiß | 1,20E+07 | 9,00E+06 | 7,70E+06 | 3,20E+06 | 1,10E+07 |
Bremseigenschaft
auf nasser Straße | 99 | 99 | 99 | 98 | 99 |
Kilometerleistung | 97 | 95 | 95 | 94 | 97 |
| | Beispiel
6 | Beispiel
7 | Beispiel
8 | Beispiel
9 | Beispiel
10 |
Elektrischer Widerstand (Ω) | Zum
Zeitpunkt eines neuen Produkts | 3,20E+06 | 6,20E+06 | 5,10E+06 | 8,10E+06 | 7,80E+06 |
Zum
Zeitpunkt von 50% Verschleiß | 8,00E+06 | 1,20E+07 | 1,00E+07 | 1,30E+07 | 1,02E+07 |
Bremseigenschaft
auf nasser Straße | 99 | 99 | 99 | 99 | 99 |
Kilometerleistung | 95 | 97 | 97 | 97 | 97 |
-
Wie
in der Tabelle 1 zu sehen ist, wird der Leitungseffekt bei dem Vergleichsbeispiel
1 nicht erreicht. In dem vorstehend genannten Fall besteht ein Risiko
dahingehend, daß sich die elektrischen Aufladungen in der
Fahrzeugkarosserie akkumulieren, so daß das Problem des
Entstehens von Radio-Rauschen oder dergleichen entsteht. Bei dem
Vergleichsbeispiel 2 wird der Leitungseffekt in dem frühen
Verschleißstadium erreicht, jedoch ist die Leitungseigenschaft
zum Zeitpunkt des Verschleißes von 50% verschlechtert.
-
Im
Gegensatz dazu kann bei den Beispielen 1 bis 10 die Leitungseigenschaft
zusätzlich zu dem Zeitpunkt, in dem das Produkt neu ist,
auch zum Zeitpunkt eines Verschleißes von 50% aufrechterhalten
werden. Da die leitfähige Schicht nicht in kontinuierlicher
Weise an der Lauffläche freiliegt und dadurch das Volumen der
leitfähigen Schicht stark vermindert ist, lassen sich die
Fahreigenschaften bzw. Bremseigenschaften auf nasser Straße
und die Kilometerleistung in angemessener Weise sicherstellen.
-
- 1
- Wulstbereiche
- 1a
- Wulstkern
- 1b
- Wulstfüllkörper
- 2
- Seitenwandbereiche
- 3
- Laufstreifenbereich
- 4
- Schulterbereiche
- 5
- Innenauskleidungs-Gummimaterial
- 6
- Gürtelschicht
- 7
- Karkassenschichtkörper
- 8
- Gürtelverstärkungsschicht
- 9
- Felgenstreifen-Gummimaterial
- 10
- Laufstreifen-Gummimaterial
- 11
- Basisgummimaterial
- 12
- Abdeckgummimaterial
- 12a
- nicht-leitfähiges
Gummimaterial
- 14
- Seitenwand-Gummimaterial
- 14a
- äußeres
Ende von 14
- 14b
- inneres
Ende von 14
- 15
- Hauptnut
- 16
- Gummiband-Zuführungsvorrichtung
- 17
- Gummiband
- 20
- leitfähige
Schicht
- 21
- erste
Stelle
- 22
- zweite
Stelle
- 25
- faserartiges
Gummimaterial
- 25a
- leitfähiger
Bereich von 25
- 25b
- nicht-leitfähiger
Bereich von 25
- 30
- Felge
- C
- Reifenäquator
- PT
- partieller
Reifen
- T
- Luftreifen
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - US 5518055 [0004]
- - JP 10-081110 A [0004]
- - JP 10-203114 A [0004]
- - JP 2007-008269 A [0004]
- - US 2339546 [0007]
- - JP 2007-176437 A [0008]