DE102008036451B4

DE102008036451B4 - Luftreifen und Verfahren zum Herstellen von Luftreifen

Info

Publication number: DE102008036451B4
Application number: DE102008036451.7A
Authority: DE
Inventors: Kensuke Fukase
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2007-08-10
Filing date: 2008-08-05
Publication date: 2014-02-13
Anticipated expiration: 2028-08-06
Also published as: JP4382119B2; DE102008036451A1; CN101362420A; CN101362420B; US20090038722A1; US8167014B2; JP2009039996A

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Luftreifens, das einen Schritt zum Bilden eines Laufstreifens aus nicht-leitfähigem Laufstreifen-Gummimaterial beinhaltet, wobei der Schritt zum Herstellen des Laufstreifens folgende Schritte beinhaltet: – einen ersten Schritt, in dem das Laufstreifen-Gummimaterial (10) derart ausgebildet wird, daß ein Schulterbereich (4) im Durchmesser kleiner wird als eine abschließende Querschnittsform, – einen zweiten Schritt, in dem eine leitfähige Schicht (20) durch Wickeln eines leitfähigen faserartigen Gummimaterials (25) gebildet wird, die sich entlang einer Reifenumfangsrichtung erstreckt, während sie abwechselnd eine erste Stelle (21), die zu einer Lauffläche des Schulterbereichs (4) hin freiliegt, und eine zweite Stelle (22) durchläuft, die sich in Reifenbreitenrichtung weiter außen befindet als die erste Stelle (21) und die mit einer Felge (30) oder einem leitfähigen Gummimaterialbereich in Kontakt tritt, der zum Ableiten von der Felge in der Lage ist, und – einen dritten Schritt, in dem eine abschließende Querschnittsform des Laufstreifen-Gummimaterials (10) gebildet wird, indem dem Schulterbereich (4) des Laufstreifen-Gummimaterials (10) ein nicht-leitfähiges Gummimaterial (12a) hinzugefügt wird.

Description

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.
Gattungsgemäße Luftreifen werden in der JP 2004-136 808 A und JP 2007-008 388 A beschrieben. 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.
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.
Bei einem Luftreifen zum Beispiel, wie er in dem US-Patent US 5 518 055 A sowie in der JP H10-081 110 A , der JP H10-203 114 A und der JP 2007-008 269 A 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.
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.
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.
Das US-Patent US 2 339 546 A 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.
Weiterhin beschreibt die JP 2007-176 437 A 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.
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.
Gelöst wird die vorstehend genannte Aufgabe mit einem Verfahren zum Herstellen eines Luftreifens, wie es im Anspruch 1 angegeben ist.
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 durch Wickeln eines leitfähigen faserartigen Gummimaterials gebildet 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.
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.
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 durchläuft. 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Bei der vorliegenden Erfindung wird die leitfähige Schicht in dem zweiten Schritt durch Aufwickeln eines leitfähigen faserartigen Gummimaterials gebildet. 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.
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.
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 durch ein leitfähiges faserartiges Gummimaterial gebildet wird, wobei sie dabei abwechselnd eine erste Stelle, die zu einer Lauffläche des Schulterbereichs hin freiliegt, sowie 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, wobei die leitfähige Schicht die zweite Stelle ausgehend von der ersten Stelle unter Durchlaufen eines inneren Bereichs des Laufstreifen-Gummimaterials erreicht.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine perspektivische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine abgewickelte Draufsicht zur Erläuterung der äußeren Oberfläche eines Reifens in einem Bereich von einem Wulstbereich bis zu einem Schulterbereich;
3 Schnittdarstellungen entlang den Pfeilen A-A bis D-D in 2;
4 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zum Herstellen eines Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Zustands, in dem ein Gummiband auf einen partiellen Reifen gewickelt wird;
6 eine perspektivische Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zum Herstellen eines Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung;
7 eine Schnittdarstellung von faserartigem Gummimaterial;
8 eine perspektivische Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zum Herstellen eines Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung;
9 eine abgewickelte Draufsicht auf eine äußere Oberfläche eines Reifens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
10 eine abgewickelte Draufsicht auf eine äußere Oberfläche eines Reifens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
11 eine schematische Darstellung zur Erläuterung von Beispielen von Wickelmustern des faserartigen Gummimaterials.
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.
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.
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 verlaufender 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 spezifischen elektrischen Volumenwiderstand von 10⁸ Ωcm oder mehr aufweist.
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.
Dem Rohgummimaterial wird in geeigneter Weise Vulkanisationsmittel, Vulkanisationsbeschleuniger, Weichmacher, Antioxidationsmittel und dergleichen zugemischt.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 sichergestellt, wobei Brechen und Segmentierung unterdrückt werden können, so dass sich die Leitfähigkeitseigenschaft in geeigneter Weise aufrechterhalten lässt.
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.
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.
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 Lauffläche 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 durchläuft, 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 leitfähigen 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 Berührungsstelle 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 2
Elektrischer Widerstand (Ω)	Zum Zeitpunkt eines neuen Produkts	1,00E+09	5,60E+06
Elektrischer Widerstand (Ω)	Zum Zeitpunkt von 50% Verschleiß	100E+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
Elektrischer Widerstand (Ω)	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
Elektrischer Widerstand (Ω)	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.
Bezugszeichenliste

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

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Luftreifens, das einen Schritt zum Bilden eines Laufstreifens aus nicht-leitfähigem Laufstreifen-Gummimaterial beinhaltet, wobei der Schritt zum Herstellen des Laufstreifens folgende Schritte beinhaltet: – einen ersten Schritt, in dem das Laufstreifen-Gummimaterial (10) derart ausgebildet wird, daß ein Schulterbereich (4) im Durchmesser kleiner wird als eine abschließende Querschnittsform, – einen zweiten Schritt, in dem eine leitfähige Schicht (20) durch Wickeln eines leitfähigen faserartigen Gummimaterials (25) gebildet wird, die sich entlang einer Reifenumfangsrichtung erstreckt, während sie abwechselnd eine erste Stelle (21), die zu einer Lauffläche des Schulterbereichs (4) hin freiliegt, und eine zweite Stelle (22) durchläuft, die sich in Reifenbreitenrichtung weiter außen befindet als die erste Stelle (21) und die mit einer Felge (30) oder einem leitfähigen Gummimaterialbereich in Kontakt tritt, der zum Ableiten von der Felge in der Lage ist, und – einen dritten Schritt, in dem eine abschließende Querschnittsform des Laufstreifen-Gummimaterials (10) gebildet wird, indem dem Schulterbereich (4) des Laufstreifen-Gummimaterials (10) ein nicht-leitfähiges Gummimaterial (12a) hinzugefügt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufstreifen-Gummimaterial (10) in dem ersten Schritt derart ausgebildet wird, daß der Schulterbereich (4) in der Reifenbreitenrichtung in seinem Durchmesser in Richtung nach außen kleiner wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufstreifen-Gummimaterial (10) in mindestens einem von dem ersten Schritt und dem dritten Schritt durch Wickeln eines nicht-leitfähigen Gummibands (17) entlang der Reifenumfangsrichtung gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Querschnitt des faserartigen Gummimaterials (25) in zwei oder mehr Bereiche unterteilt ist, wobei mindestens ein Bereich aus leitfähigem Gummimaterial (25a) besteht und mindestens ein Bereich aus nicht-leitfähigem Gummimaterial (25b) besteht.
Luftreifen, der folgendes aufweist: ein nicht-leitfähiges Laufstreifen-Gummimaterial (10), das einen reifenaußenumfangsseitigen Bereich eines Laufstreifenbereichs (3) bildet; und durch eine leitfähige Schicht (20), die entlang einer Reifenumfangsrichtung verläuft und durch ein leitfähiges faserartiges Gummimaterial (25) gebildet wird, wobei sie abwechselnd eine erste Stelle (21), die zu einer Lauffläche eines Schulterbereichs (4) hin freiliegt, und eine zweite Stelle (22) durchläuft, die sich in einer Reifenbreitenrichtung weiter außen befindet als die erste Stelle (21) und die mit einer Felge (30) oder einem leitfähigen Gummimaterialbereich in Kontakt tritt, der zum Ableiten von der Felge in der Lage ist, wobei die leitfähige Schicht (20) die zweite Stelle (22) ausgehend von der ersten Stelle (21) unter Durchlaufen eines inneren Bereichs des Laufstreifen-Gummimaterials (10) erreicht.