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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Schwerlast-Luftreifen, und
insbesondere einen Schwerlast-Luftreifen, der eine Abriebopferrippe
aufweist, die ausgebildet ist, um eine ungleichmäßige Abnutzung
des Schulterbereichs der Lauffläche zu vermeiden.
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Bei
Schwerlast-Luftreifen tritt eine ungleichmäßige
Abnutzung (wie Stufenverschleiß) im Schulterbereich der
Lauffläche z. B. unter Gebrauchsbedingungen wie einer unterbrechungsfreien
Langstreckenfahrt bei kontinuierlich hoher Geschwindigkeit auf,
wenn vor allem die Steuerwelle gedreht wird. Bei üblichen
Luftreifen wurde versucht, dieses Problem zu lösen, indem
eine feine Längsrille bereitgestellt wurde, die in der
Umfangsrichtung des Reifens verläuft und im Schulterbereich
der Lauffläche ausgebildet ist, um eine ungleichmäßige
Abnutzung des Schulterbereichs der Lauffläche zu verhindern.
Durch diese feine Längsrille wird auf der Außenseite
in der Reifenbreitenrichtung eine Rippe ausgebildet, die in Reifenumfangsrichtung
verläuft. Wenn der Reifen den Boden berührt, minimiert
diese Rippe dabei die ungleichmäßige Abnutzung
im Schulterbereich der Lauffläche, indem sie proaktiv als
Abriebopferrippe verschleißt (siehe zum Beispiel geprüftes
japanisches Patent Nr. H06-004364 und
japanisches Patent Nr. 3902240 ).
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Speziell
weist der im geprüften
japanischen Patent
Nr. H06-004364 dargestellte Schwerlast-Luftreifen eine
Schulterrippe auf, die durch eine einzelne Hilfsrille in eine äußere
Rippe (Opferrippe) und eine innere Rippe unterteilt ist. Die Hilfsrille
ist in einem Abstand vorgesehen, der, vom Endrand der Lauffläche
gemessen, zwischen 25 und 40% der Breite der Schulterrippe entspricht.
Außerdem ist festgefegt, dass die Hilfsrille in einem Winkel
von 20 Grad oder weniger in Bezug auf die Normallinie der Laufflächenoberfläche
nach außen abgeschrägt ist.
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Außerdem
weist der Schwerlast-Luftreifen gemäß dem
japanischen Patent Nr. 3902240 eine Opferrippenoberfläche
auf, die von der Profillinie in Reifenbreitenrichtung der Schulterrippe
zur Innenseite in Reifenradialrichtung hin versetzt und vertieft
ist, wobei die Menge des Versatzes bei einem neuen Reifen zwischen
0,5 und 2,0 mm beträgt.
- [Patentschrift 1] Geprüftes japanisches Patent Nr. 1106-004364
- [Patentschrift 2] Japanisches
Patent Nr. 3902240
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Bei
dem Schwerlast-Luftreifen des geprüften
japanischen Patents Nr. 1-106-004364 erhöht
sich jedoch aufgrund der Anordnung und des Winkels der Opferrille
zur Schulterrippe bei einem neuen Reifen im Zuge der Abnutzung allmählich
das Verhältnis der Breite der Opferrippe zur Breite der
Innenrippe und übersteigt schließlich den festgelegten
Grad von 25 bis 40%. Deshalb ist zu befürchten, dass mit
dem Verschleiß des neuen Reifens die Steifigkeit der Schulterrippe
abnimmt, was zu einer Verschlechterung der Beständigkeit
gegen ungleichmäßige Abnutzung führt.
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Außerdem
ist bei dem Schwerlast-Luftreifen des
japanischen
Patents Nr. 3902240 die Oberfläche der Opferrippe
so ausgebildet, dass sie von der Profillinie in Reifenbreitenrichtung
der Schulterrippe zur Innenseite in Reifenradialrichtung hin versetzt
und vertieft ist. Da auf diese Weise in den frühen Stadien der
Abnutzung ein Abnehmen des Straßenkontaktdruckes am äußeren
Randteil in Reifenbreitenrichtung der Schulterrippe induziert wird,
ist zu befürchten, dass sich die ungleichmäßige
Abnutzung hierdurch beschleunigt.
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Angesichts
des Vorstehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen Schwerlast-Luftreifen bereitzustellen, der die Beständigkeit gegen
ungleichmäßige Abnutzung erhöhen kann.
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Um
die vorstehend genannte Aufgabe zu erfüllen, weist der
Schwerlast-Luftreifen der vorliegenden Erfindung mindestens drei
Rippen auf, die mittels mindestens zwei Längshauptrillen,
welche in der Umfangsrichtung des Reifens verlaufen, in einer Umfangsrichtung
des Reifens verlaufen, wobei die Rippen an einer Lauffläche
ausgebildet sind. Der Reifen ist ferner mit einer feinen Längsrille
versehen, die in der Umfangsrichtung des Reifens verläuft
und zu einer Straßenkontaktoberfläche der Lauffläche
geöffnet ist, wobei die Rille in derjenigen Rippe ausgebildet
ist, die unter den Rippen in Reifenbreitenrichtung am weitesten
außen angeordnet ist. Außerdem ist auf der Innenseite
in Reifenbreitenrichtung der Rippe, die in Reifenbreitenrichtung
am weitesten außen angeordnet ist, eine Schulterrippe ausgebildet,
und auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Rippe,
die in Reifenbreitenrichtung am weitesten außen angeordnet
ist, ist eine Opferrippe ausgebildet. Bei dem Reifen der vorliegenden
Erfindung weist eine Straßenkontaktoberfläche
der Opferrippe in Bezug auf eine Straßenkontaktoberfläche
der Schulterrippe eine Versatzmenge H der Vertiefung zur Innenseite
in Radialrichtung des Reifens auf, die in einem solchen Bereich
liegt, dass 0 mm ≤ H ≤ 0,5 mm. Die feine Längsrille
des Reifens ist so abgeschrägt, dass eine Öffnungsseite
davon auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung angeordnet ist,
wenn der Reifen mit dem korrekten Innendruck aufgeblasen ist. Außerdem
ist eine Abmessung Wa in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Opferrippe eines neuen Reifens in Bezug auf eine Abmessung Ws
in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Schulterrippe eines neuen Reifens so festgelegt, dass 0,10 ≤ Wa/Ws ≤ 0,20,
und eine Abmessung Wb in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Opferrippe bei Abnutzung der Rillentiefe der Längshauptrillen
um 20% in Bezug auf die Abmessung Ws in Reifenbreitenrichtung der
Straßenkontaktoberfläche der Schulterrippe ist
in einem solchen Bereich festgelegt, dass 0,25 < Wb/Ws ≤ 0,30. Ferner ist
eine Abmessung Wc in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Opferrippe bei Abnutzung der Rillentiefe der Längshauptrillen
um 40% in Bezug auf die Abmessung Ws in Reifenbreitenrichtung der
Straßenkontaktoberfläche der Schulterrippe in
einem solchen Bereich festgelegt, dass 0,30 ≤ Wc/Ws ≤ 0,35.
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Bei
diesem Schwerlast-Luftreifen kann durch Festlegen der Versatzmenge
H der Straßenkontaktoberfläche der Opferrippe
in Bezug auf die Straßenkontaktoberfläche der
Schulterrippe das Auftreten von ungleichmäßiger
Abnutzung der Schulterrippe während der frühen
Abnutzungsstadien unterdrückt werden, da der Straßenkontaktdruck
der Opferrippe erhöht wird und die Rutschmenge am äußeren
Randteil in Reifenbreitenrichtung der Lauffläche reduziert wird.
Außerdem ist, wenn der Reifen bis zu einem korrekten Innendruck
aufgeblasen ist, die feine Längsrille so abgeschrägt,
dass ihre Öffnungsseite auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung
angeordnet ist. Die Abmessung Wa in der Reifenbreitenrichtung der
Straßenkontaktoberfläche der Opferrippe eines
neuen Reifens, die Abmessung Wb in der Reifenbreitenrichtung Straßenkontaktoberfläche
der Straßenkontaktoberfläche der Opferrippe bei
Abnutzung der Rillentiefe der Längshauptrille um 20% und die
Abmessung Wc in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Opferrippe bei Abnutzung der Rillentiefe der Längshauptrille
um 40% in Bezug auf die Abmessung Ws in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Schulterrippe eines neuen Reifens festgelegt sind, ist bei Abnutzung
eines neuen Reifens die Steifigkeit der Schulterrippe erhöht.
Auf diese Weise kann eine ungleichmäßige Abnutzung
der Schulterrippe unterdrückt werden.
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Außerdem
ist bei dem Schwerlast-Luftreifen gemäß der vorliegenden
Erfindung die Rillentiefe Db der feinen Längsrille im Bezug
auf die Rillentiefe Da der Längshauptrillen so festgelegt,
dass 0,80 ≤ Db/Da ≤ 1,10, und die Rillenbreite
Wd der feinen Längsrille ist in einem solchen Bereich festgelegt, dass
0,3 mm ≤ Wd ≤ 2,0 mm.
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Mit
diesem Schwerlast-Luftreifen kann die Wirkung des Unterdrückens
der ungleichmäßigen Abnutzung der Schulterrippe
durch die Opferrippe weiter verstärkt werden.
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Außerdem
ist bei dem Schwerlast-Luftreifen der vorliegenden Erfindung der
Rillenboden der feinen Längsrille mit einer Krümmung
zur Innenseite in Breitenrichtung des Reifens ausgebildet.
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Bei
diesem Schwerlast-Luftreifen kann das Auftreten von Rissen im Rillenboden
der feinen Längsrille verhindert werden, da die Steifigkeit
des Rillenbodens der feinen Längsrille erhöht
ist.
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Außerdem
erfüllen bei dem Schwerlast-Luftreifen gemäß der
vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Straßenkontaktoberfläche
der Lauffläche, die die Straßenoberfläche
berührt, wenn der Reifen mit dem korrekten Innendruck aufgeblasen
ist und eine korrekte Last angelegt wird, eine Abmessung TW in Reifenbreitenrichtung
bei aufgespreizter Lauffläche, eine Abmessung TWc in Reifenbreitenrichtung
der Straßenkontaktoberfläche einer Rippe, die
in Reifenbreitenrichtung in der Mitte angeordnet ist, eine Abmessung
TWs in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Rippe, die in Reifenbreitenrichtung am weitesten außen
angeordnet ist, eine Abmessung TWh in Reifenbreitenrichtung der
Straßenkontaktoberfläche der Rippe zwischen der
Rippe, die in Reifenbreitenrichtung in der Mitte angeordnet ist, und
der Rippe, die in Reifenbreitenrichtung am weitesten außen
angeordnet ist, und eine Rillenbreite GW aller Längshauptrillen
0,40 ≤ TWs/(TW/2), 1,05 ≤ TWs/TWh, 1,05 ≤ TWs/TWc
und 0,15 ≤ GW/TW ≤ 0,20.
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Bei
diesem Schwerlast-Luftreifen wird der Elastizitätsmodul
in Reifenbreitenrichtung der gesamten Lauffläche erhöht,
und im Schulterbereich, der die äußerste Seite
in Reifenbreitenrichtung bildet, wird die Rutschmenge minimiert.
Auf diese Weise kann eine ungleichmäßige Abnutzung
aufgrund von Rutschen, das bei der Erzeugung lateraler Kräfte
in Reifenbreitenrichtung auftritt, unterdrückt werden.
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Außerdem
ist bei dem Schwerlast-Luftreifen gemäß der vorliegenden
Erfindung die Abmessung TWs in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Rippe, die in Reifenbreitenrichtung am weitesten außen
angeordnet ist, in Bezug auf die Rillentiefe Db der Längshauptrille,
die die in Reifenbreitenrichtung am weitesten außen angeordnete
Rippe ausbildet, so festgelegt, dass 2,00 ≤ TWs/Db.
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Bei
diesem Schwerlast-Luftreifen wird der Elastizitätsmodul
in Reifenbreitenrichtung der gesamten Lauffläche erhöht,
und im Schulterbereich, der die äußerste Seite
in Reifenbreitenrichtung bildet, wird die Rutschmenge reduziert.
Auf diese Weise kann eine ungleichmäßige Abnutzung
aufgrund von Rutschen, das bei der Erzeugung lateraler Kräfte
in Reifenbreitenrichtung auftritt, unterdrückt werden.
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Außerdem
weist bei dem Schwerlast-Luftreifen gemäß der
vorliegenden Erfindung der Gummi von mindestens der Rippe, die in
Reifenbreitenrichtung am weitesten außen angeordnet ist,
eine JIS-A-Härte von 60 oder mehr auf.
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Bei
diesem Schwerlast-Luftreifen wird der Elastizitätsmodul
in der Reifenbreitenrichtung der gesamten Lauffläche erhöht,
und im Schulterbereich, der die äußerste Seite
in der Reifenbreitenrichtung bildet, wird die Rutschmenge reduziert.
Auf diese Weise kann eine ungleichmäßige Abnutzung
aufgrund von Rutschen, das bei der Erzeugung lateraler Kräfte
in Reifenbreitenrichtung auftritt, unterdrückt werden.
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Der
Schwerlast-Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung
unterdrückt die Hauptursachen von ungleichmäßiger
Abnutzung der Schulterrippe in den frühen Stadien der Abnutzung,
wobei zusätzlich die Steifigkeit der Schulterrippe bei
der Abnutzung eines neuen Reifens erhöht wird, sodass eine
ungleichmäßige Abnutzung unterdrückt
werden kann Ausführungsformen des Schwerlast-Luftreifens
gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend in
Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung
ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
Außerdem umfassen die Bestandteile dieser Ausführungsformen
Elemente, die im Wesentlichen identisch sind oder die von einem
Fachmann leicht ausgetauscht werden können. Darüber
hinaus lassen sich mehrere alternative Beispiele, die in den Ausführungsformen
dargestellt sind, willkürlich von einem Fachmann kombinieren.
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1 ist
eine perspektivische Querschnittsmeridianansicht eines Schwerlast-Luftreifens
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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2 ist
eine erweiterte Querschnittsmeridianansicht des in 1 dargestellten
Schwerlast-Luftreifens.
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3 ist
eine Querschnittsmeridianansicht, die eine andere Form der feinen
Längsrille zeigt.
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4 ist
eine Querschnittsmeridianansicht eines Schwerlast-Luftreifens gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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5 ist
eine Tabelle, die die Testergebnisse für die Leistungstests
an einem Schwerlast-Luftreifen gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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In
der folgenden Beschreibung bezeichnet ”Reifenbreitenrichtung” die
Richtung parallel zur Drehwelle eines Schwertast-Luftreifens 1; ”Innenseite
in Reifenbreitenrichtung” bezeichnet die Seite, die zur Äquatorialebene
des Reifens C in Reifenbreitenrichtung weist; und ”Außenseite
in Reifenbreitenrichtung” bezeichnet die Seite, die von
der Äquatorialebene des Reifens C in Reifenbreitenrichtung
entfernt angeordnet ist. Außerdem bezeichnet ”Reifenradialrichtung” die
Richtung senkrecht zur Drehwelle; ”Innenseite in Reifenradialrichtung” bezeichnet
die Seite, die zur Drehwelle in Reifenradialrichtung weist; und ”Außenseite
in Reifenradialrichtung” bezeichnet die Seite, die von
der Drehwelle in Reifenradialrichtung entfernt angeordnet ist. Außerdem
bezeichnet ”Reifenumfangsrichtung” auf die Umfangsrichtung mit
der Drehwelle als Mittelachse.
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Außerdem
ist der im Folgenden beschriebene Schwerlast-Luftreifen 1 im
Wesentlichen symmetrisch um die Äquatorialebene des Reifens
C herum ausgebildet. Die Äquatorialebene des Reifens C
ist die Ebene, die senkrecht zur Drehwelle des Schwerlast-Luftreifens 1 liegt
und die durch die Mitte der Reifenbreite des Schwerlast-Luftreifens 1 verläuft.
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Die
Reifenbreite ist die Breite in Reifenbreitenrichtung zwischen Bestandteilen,
die in Reifenbreitenrichtung zur Außenseite hin angeordnet
sind, oder, mit anderen Worten, der Abstand zwischen den von der Äquatorialebene
des Reifens C in Reifenbreitenrichtung am weitesten entfernten Bestandteilen. Außerdem
bezeichnet ”Äquatoriallinie” des Reifens” die
Linie in Umfangsrichtung des Schwerlast-Luftreifens 1,
die in der Äquatorialebene des Reifens C liegt. Ferner
ist der nachstehend beschriebene Schwerlast-Luftreifen 1 so
aufgebaut, dass er im Wesentlichen symmetrisch um die Äquatorialebene
des Reifens C herum ausgebildet ist, weshalb, wie in 1,
die eine Querschnittsmeridianansicht zeigt, in der der Schwerlast-Luftreifen 1 von
einer Ebene geschnitten wird, die durch die Drehwelle des Schwerlast-Luftreifens 1 verläuft,
nur eine Seite (die rechte Seite in 1), die
auf der Äquatorialebene des Reifens C zentriert ist, in
der Zeichnung dargestellt ist, wobei auch nur diese eine Seite beschrieben
wird. Eine Beschreibung der anderen Seite (linke Seite in 1)
entfällt.
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Wie
in 1 dargestellt, weist die Straßenkontaktoberfläche
einer Lauffläche 2 des Schwerlast-Luftreifens 1 mehrere
Längshauptrillen 3 auf, die parallel zur Reifenbreitenrichtung
vorgesehen sind und in Reifenumfangsrichtung verlaufen (1 stellt eine
Konfiguration dar, in der vier Längshauptrillen 3 an
der Lauffläche 2 ausgebildet sind) und mehrere Rippen 4 (fünf
in der vorliegenden Ausführungsform), die aus den Stegteilen
bestehen, die parallel zur Reifenbreitenrichtung ausgebildet sind
und durch die Längshauptrillen 3 abgetrennt werden.
Im übrigen können auch mindestens zwei Längshauptrillen 3 vorgesehen
sein, und es können auch mindestens drei Rippen 4 vorgesehen
sein. Dabei bezeichnet die Straßenkontaktoberfläche
die Oberfläche der Lauffläche 2 (Rippen 4),
die die Straßenoberfläche berührt, wenn
ein Fahrzeug (nicht dargestellt), an dem der Schwerlast-Luftreifen 1 montiert
ist, gefahren wird.
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Dieser
Luftreifen 1 weist, ausgebildet in der Rippe 4 im
Schulterbereich, der die äußerste Seite in Reifenbreitenrichtung
bildet, eine feine Längsrille 5 auf, die zur Straßenkontaktoberfläche
der Lauffläche 2 geöffnet ist und in
Reifenumfangsrichtung verläuft. Außerdem wird
die Rippe 4 des Schulterbereichs durch diese feine Längsrille 5 in
eine Schulterrippe 41 auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung
der feinen Längsrille 5 und in eine Opferrippe 42 auf
der äußersten Seite in Reifenbreitenrichtung der
feinen Längsrille 5 unterteilt. Die Opferrippe 42 befindet
sich auf der äußersten Seite des Schulterbereichs
der Lauffläche 2 und wird bereitgestellt, um eine
ungleichmäßige Abnutzung (zum Beispiel Stufenverschleiß)
der Schulterrippe 41 auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung
durch proaktive Abnutzung zu reduzieren, wenn der Reifen den Boden
berührt. Dabei sind die feine Längsrille 5 und
die Opferrippe 42 im Schulterbereich auf beiden Seiten
(links und rechts) in Reifenbreitenrichtung der Lauffläche 2 ausgebildet,
oder sie sind nur auf dem Schulterbereich auf der Außenseite des
Fahrzeugs ausgebildet, wenn der Schwerlast-Luftreifen 1 an
einem Fahrzeug montiert ist.
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Für
den Schwerlast-Luftreifen 1 mit dem vorstehend genannten
Aufbau ist die Versatzmenge H, um die die Straßenkontaktoberfläche
der Opferrippe 42 in Bezug auf die Straßenkontaktoberfläche
der Schulterrippe 41 zur Innenseite in Reifenradialrichtung
vertieft ist, in einem solchen Bereich festgelegt, dass 0 mm ≤ H ≤ 0,5
mm erfüllt wird. Dabei ist der Versatz H als Differenz
zwischen den Positionen in Reifenradialrichtung des Öffnungsrands
der Innenseite in Reifenbreitenrichtung und des Öffnungsrand der
Außenseite in Reifenbreitenrichtung der feinen Längsrille 5 bestimmt.
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Mit
anderen Worten, da der Bodenkontaktdruck der Opferrippe 42 zunimmt
und die Rutschmenge am Außenrandteil in der Reifenbreitenrichtung
der Lauffläche 2 durch Spezifizieren der Versatzmenge
H der Straßenkontaktoberfläche der Opferrippe 42 in
Bezug auf die Straßenkontaktoberfläche der Schulterrippe 41 reduziert
wird, können die Hauptursachen ungleichmäßiger
Abnutzung der Schulterrippe 41 (wie z. B. Defekte, die
eine ungleichmäßige Abnutzung verursachen) in
den frühen Stadien der Abnutzung unterdrückt werden.
Wenn einen Höhenunterschied von mehr als 0,5 mm von der
Straßenkontaktoberfläche der Schulterrippe 41 zur
Straßenkontaktoberfläche der Opferrippe 42 vorliegt, wird
eine ungleichmäßige Abnutzung der Schulterrippe 41 beschleunigt,
da während der frühen Stadien der Abnutzung eine
Reduzierung im Bodenkontaktdruck am äußeren Randteil
in Reifenbreitenrichtung der Lauffläche 2 induziert
wird, und da der Höhenunterschied ferner Spalten entstehen
lässt, in die Fremdmaterial eindringen kann.
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Wenn
der Schwerlast-Luftreifen 1 auf eine geeignete Felge aufgezogen
wird und durch Aufblasen auf einen korrekten Innendruck eine geeignete Innendruckfüllung
aufweist, ist die Öffnungsseite der feinen Längsrille 5 zur
Innenseite in Reifenbreitenrichtung hin abgeschrägt angeordnet.
Eine geeignete Felge schließt hierin ”standard
rim” (Standardfelge) nach JATRA-Definition, ”design
rim” (Designfelge) nach TRA-Definition, und ”measuring
rim” (Messfelge) nach ETRTO-Definition ein. Ein geeigneter
Innendruck bezeichnet den ”maximum air Pressure” (maximaler
Luftdruck) nach JATMA-Definition, den Höchstwert in ”tire
load limits at various cold inflation Pressures” (Reifenlastgrenzen
bei verschiedenen Kaltluftdrücken) nach TRA-Definition,
und ”inflation Pressures” (Reifendrücke)
nach ETRTO-Definition.
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Speziell
ist, wie in 2 dargestellt, durch den Winkel
und die Position in Reifenbreitenrichtung der feinen Längsrille 5 die
Abmessung Wa in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Opferrippe 42 eines neuen Reifens in Bezug auf die Abmessung
Ws in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Schulterrippe 41 eines neuen Reifens in einem solchen
Bereich festgelegt, dass 0,10 ≤ Wa/Ws ≤ 0,20.
Außerdem ist die Abmessung Wb in Reifenbreitenrichtung
der Straßenkontaktoberfläche der Opferrippe bei
Abnutzung der Längshauptrille 3 um 20% in Bezug
auf die Abmessung Ws in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Schulterrippe 41 eines neuen Reifens in einem solchen
Bereich festgelegt, dass 0,25 ≤ Wb/Ws ≤ 0,30. Überdies
ist die Abmessung Wc in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche der
Opferrippe 42 bei Abnutzung der Rillentiefe der Längshauptrille 3 um
40% in Bezug auf die Abmessung Ws in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Schulterrippe 41 eines neuen Reifens in einem solchen
Bereich festgelegt, dass 0,30 ≤ Wc/Ws ≤ 0,35.
Im Übrigen handelt es sich bei der Straßenkontaktoberfläche
der Opferrippe 42 um die Oberfläche der Opferrippe 42,
die mit der Straßenoberfläche in Berührung
kommt, wenn ein Fahrzeug (nicht dargestellt), an dem der Schwerlast-Luftreifen 1 montiert
ist, gefahren wird, und bezeichnet die Fläche vom Öffnungsrand
der feinen Längsrille 5 zum Krümmungspunkt
der Oberfläche der Opferrippe 42 auf der Außenseite
in Reifenbreitenrichtung.
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Mit
anderen Worten, wenn die feine Längsrille 5 so
abgeschrägt ist, dass sich ihre Öffnungsseite auf
der Innenseite in Reifenbreitenrichtung befindet, wenn der Reifen
bis zu einem korrekten Innendruck aufgeblasen ist, und wenn die
Abmessung Wa in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Opferrippe 42 eines neuen Reifens, die Abmessung Wb
in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Opferrippe 42 bei Abnutzung der Rillentiefe der Längshauptrille
um 20%, und die Abmessung Wc in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Opferrippe 42 bei Abnutzung der Rillentiefe der Längshauptrille
um 40% in Bezug auf die Abmessung Ws in Reifenbreitenrichtung der
Straßenkontaktoberfläche der Schulterrippe 41 eines
neuen Reifens spezifiziert sind, kann die Steifigkeit der Schulterrippe 41 beim
Abnutzen eines neuen Reifen erhöht werden.
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Auf
diese Weise ermöglicht der Schwerlast-Luftreifen 1 der
vorliegenden Ausführungsform die Unterdrückung
von ungleichmäßiger Abnutzung der Schulterrippe 41,
da er in der Lage ist, das Auftreten von ungleichmäßiger
Abnutzung der Schulterrippe 41 in den frühen Stadien
der Abnutzung, wie vorstehend beschrieben, zu unterdrücken,
und da er in der Lage ist, die Steifigkeit der Schulterrippe 41 beim
Abnutzen eines neuen Reifens zu erhöhen.
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Außerdem
ist bei dem Schwerlast-Luftreifen 1 gemäß der
vorliegenden Ausführungsform eine Rillentiefe Db der feinen
Längsrille 5 in Bezug auf eine Rillentiefe Da
der Längshauptrillen 3 so festgelegt, dass 0,80 ≤ Db/Da ≤ 1,10.
Dabei bezeichnen die Rillentiefe Da der Längshauptrillen 3 und
die Rillentiefe Db der feinen Längsrille 5 die
Abmessung von der Mitte der Öffnung bis zum Boden der Rille.
Außerdem ist bei dem Schwerlast-Luftreifen 1 gemäß der
vorliegenden Ausführungsform eine Rillenbreite Wd der feinen
Längsrille 5 in einem solchen Bereich festgelegt,
dass 0,3 mm ≤ Wd ≤ 2,0 mm.
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Mit
diesem Aufbau kann der Effekt des Unterdrückens von ungleichmäßiger
Abnutzung der Schulterrippe 41 durch die Opferrippe 42 weiter
verstärkt werden.
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Außerdem
ist, wie in 3 dargestellt, bei dem Schwerlast-Luftreifen 1 der
vorliegenden Ausführungsform der Rillenboden der feinen
Längsrille 5 mit einer Krümmung zur Innenseite
in Reifenbreitenrichtung ausgebildet. Dabei ist ein Winkel α der Krümmung
am Rillenboden vorzugsweise in einem solchen Bereich festgelegt,
dass 20° ≤ α in Bezug auf die Mittellinie
der feinen Längsrille 5. Außerdem kann die
Krümmung des Rillenbodens eine Biegung oder eine Kurve
sein. Wenn sie eine Kurve ist, ist der Winkel α der Winkel,
der von der geraden Linie, die den Krümmungspunkt von der Mittellinie
der feinen Längsrille 5 und die Mitte des Rillenbodens
verbindet, und von der Mittellinie der feinen Längsrille 5 gebildet wird.
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Mit
diesem Aufbau kann das Auftreten von Rissen im Rillenboden der feinen
Längsrille 5 verhindert werden, da die Steifigkeit
des Rillenbodens der feinen Längsrille 5 erhöht
wird.
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Außerdem
erfüllen bei dem Schwerlast-Luftreifen 1 der vorliegenden
Ausführungsform in Bezug auf die Straßenkontaktoberfläche
der Lauffläche 2, die die Straßenoberfläche
berührt, wenn der Reifen bis zu einem korrekten Innendruck
aufgeblasen ist und eine geeignete Last angelegt ist, die Abmessung TW
in Reifenbreitenrichtung bei Aufspreizung der Lauffläche 2,
die Abmessung TWc in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Rippe 4, die in Reifenbreitenrichtung in der Mitte
angeordnet ist, die Abmessung TWs in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Rippe 4 (einschließlich der Schulterrippe 41 und
der Opferrippe 42), die in Reifenbreitenrichtung am weitesten
außen angeordnet ist, die Abmessung TWh in Reifenbreitenrichtung der
Straßenkontaktoberfläche der Rippe 4 zwischen der
Rippe 4, die in Reifenbreitenrichtung in der Mitte angeordnet
ist, und der Rippe 4, die in Reifenbreitenrichtung am weitesten
außen angeordnet ist, und die Rillenbreite GW aller Längshauptrillen 3 0,40 ≤ TWs/(TW/2),
1,05 ≤ TWs/TWh, 1,05 ≤ TWs/TWc und 0,15 ≤ GW/TW ≤ 0,20.
Dabei schließt die Abmessung TW in Reifenbreitenrichtung
bei Aufspreizung der Lauffläche 2 die Rillenbreite
GW der Längshauptrillen 3 ein. Außerdem
schließt die Abmessung TWs in Reifenbreitenrichtung der
Straßenkontaktoberfläche der Rippe 4,
die in Reifenbreitenrichtung am weitesten außen angeordnet
ist, die Rillenbreite der feinen Längsrille 5 ein.
Außerdem wird, wenn eine gerade Anzahl an Längshauptrillen 3 vorliegt,
die Rippe 4, die in Reifenbreitenrichtung in der Mitte
angeordnet ist, von einer einzelnen Rippe in der Äquatorialebene des
Reifens C gebildet, wenn jedoch eine ungerade Anzahl an Längshauptrillen 3 vorliegt,
wird die Rippe 4, die in Reifenbreitenrichtung in der Mitte
angeordnet ist, von zwei Rippen gebildet, die an die Äquatorialebene
des Reifens C grenzen. Wenn eine ungerade Anzahl an Längshauptrillen 3 vorliegt,
ist daher die Rippe 4, die in Reifenbreitenrichtung in
der Mitte angeordnet ist, als eine der Rippen definiert, die an
die Äquatorialebene des Reifens C grenzen. Wenn also 3 oder
weniger Längshauptrillen 3 vorliegen, ist die Rippe 4 zwischen
der Rippe 4, die in Reifenbreitenrichtung in der Mitte
angeordnet ist, und der Rippe 4, die in Reifenbreitenrichtung
am weitesten außen angeordnet ist, nicht ausgebildet, weshalb
die Rippe 4 zwischen der Rippe 4, die in Reifenbreitenrichtung
in der Mitte angeordnet ist, und der Rippe 4, die in Reifenbreitenrichtung
am weitesten außen angeordnet ist, nicht definiert ist.
Da zudem zwischen der Rippe 4, die in Reifenbreitenrichtung
in der Mitte angeordnet ist, und der Rippe 4, die in Reifenbreitenrichtung am
weitesten außen angeordnet ist, mehrere Rippen 4 ausgebildet
sind, wenn fünf oder mehr Längshauptrillen 3 vorliegen,
ist die Rippe 4 zwischen der Rippe 4, die in Reifenbreitenrichtung
in der Mitte angeordnet ist, und der Rippe 4, die in Reifenbreitenrichtung am
weitesten außen angeordnet ist, als eine beliebige dieser
Rippen definiert.
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Im
Vergleich zu einem Standard-Schwerlast-Luftreifen sinkt bei diesem
Aufbau das Verhältnis der Rillenbreite GW aller Längshauptrillen 3 zur
Abmessung TW in Reifenbreitenrichtung bei Aufspreizung der Lauffläche 2,
während das Verhältnis der Abmessung TWs in Reifenbreitenrichtung
der Straßenkontaktoberfläche der Rippe 4,
die in Reifenbreitenrichtung am weitesten außen angeordnet
ist und bei Erzeugung einer lateralen Kraft in Reifenbreitenrichtung
den stärksten Scherkräften ausgesetzt ist, zur
Abmessung TW in Reifenbreitenrichtung bei aufgespreizter Lauffläche 2,
zur Abmessung TWc in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Rippe 4, die in Reifenbreitenrichtung in der Mitte
angeordnet ist, und der Abmessung TWh in Reifenbreitenrichtung der
Straßenkontaktoberfläche der Rippe 4 zwischen
der Rippe 4, die in Reifenbreitenrichtung in der Mitte
angeordnet ist, und der Rippe 4, die in Reifenbreitenrichtung
am weitesten außen angeordnet ist, zunimmt. Deshalb erhöht
sich der Elastizitätsmodul in der Reifenbreitenrichtung
der gesamten Lauffläche 2, während die
Rutschmenge im Schulterbereich, der die äußerste
Seite in der Reifenbreitenrichtung bildet, abnimmt. Auf diese Weise
kann eine ungleichmäßige Abnutzung aufgrund von
Rutschen, das bei der Erzeugung lateraler Kräfte in Reifenbreitenrichtung
auftritt, unterdrückt werden.
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Außerdem
ist bei dem Schwerlast-Luftreifen 1 gemäß der
vorliegenden Ausführungsform die Abmessung TWs in Reifenbreitenrichtung
der Straßenkontaktoberfläche der Rippe 4,
die in Reifenbreitenrichtung am weitesten außen angeordnet
ist, in Bezug auf die Rillentiefe Db der Längshauptrille 3,
die die Rippe 4 ausbildet, welche in Reifenbreitenrichtung
am weitesten außen angeordnet ist, so festgelegt, dass
2,00 ≤ TWs/Db.
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Bei
diesem Aufbau erhöht sich im Vergleich zu einem Standard-Schwerlast-Luftreifen
der Elastizitätsmodul in Reifenbreitenrichtung der Rippe 4,
die in Reifenbreitenrichtung am weitesten außen angeordnet
ist. Deshalb erhöht sich der Elastizitätsmodul in
der Reifenbreitenrichtung der gesamten Lauffläche 2,
während die Rutschmenge im Schulterbereich, der die äußerste
Seite in Reifenbreitenrichtung bildet, abnimmt. Auf diese Weise
kann eine ungleichmäßige Abnutzung aufgrund von
Rutschen, das bei der Erzeugung lateraler Kräfte in Reifenbreitenrichtung
auftritt, unterdrückt werden.
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Außerdem
weist bei dem Schwerlast-Luftreifen 1 der vorliegenden
Ausführungsform der Gummi von mindestens der Rippe 4,
die in Reifenbreitenrichtung am weitesten außen angeordnet
ist, eine JIS-A-Härte von 60 oder höher gemäß JIS
K6253 auf.
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Bei
diesem Aufbau erhöht sich im Vergleich zu einem Standard-Schwerlast-Luftreifen
die Gummihärte der Rippe 4, die in Reifenbreitenrichtung
am weitesten außen angeordnet ist. Deshalb erhöht
sich der Elastizitätsmodul in der Reifenbreitenrichtung
der gesamten Lauffläche 2, während die
Rutschmenge im Schulterbereich, der die äußerste
Seite in der Reifenbreitenrichtung bildet, abnimmt. Auf diese Weise kann
eine ungleichmäßige Abnutzung aufgrund von Rutschen,
das bei der Erzeugung lateraler Kräfte in Reifenbreitenrichtung
auftritt, unterdrückt werden.
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5 ist
eine Tabelle, die die Ergebnisse von Leistungstests des Schwerlast-Luftreifens
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung angibt. In dieser Ausführungsform wurden an mehreren
Typen von Schwerlast-Luftreifen unter verschiedenen Bedingungen
Leistungstests in Bezug auf die Beständigkeit gegen ungleichmäßige
Abnutzung durchgeführt.
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Für
diese Leistungstests wurde ein Schwerlast-Luftreifen mit der Reifengröße
11R22,5 auf eine geeignete Felge aufgezogen, auf einen geeigneten Innendruck
aufgeblasen und dann auf der Lenkachse eines 2-D-Testfahrzeugs montiert,
um den Test bei einer geeigneten angelegten Last durchzuführen.
Die Begriffe geeignete Felge und geeigneter Innendruck sind hierin
wie vorstehend definiert. Eine geeignete Belastung schließt ”maximum
load resistance” (maximale Beständigkeit gegen
Belastung) nach JATMA-Definition, den Höchstwert in ”tire
load limits at various cold inflation Pressures” (Reifenlastgrenzen bei
verschiedenen kalten Luftdrücken) nach TRA-Definition und ”load
capacity” (Belastungskapazität) nach ETRTO-Definition
ein.
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Das
Bewertungsverfahren wurde durchgeführt, indem ein Testfahrzeug,
auf dem die Schwerlast-Luftreifen montiert waren, für 50.000
km auf einer befestigten Straße gefahren wurde, woraufhin
die ungleichmäßige Abnutzung (Fläche × Tiefe)
gemessen wurde, die in der Schulterrippe aufgetreten war. Die Bewertungsergebnisse
wurden als Index ausgedrückt, wobei die Bewertungsergebnisse
einer üblichen Ausführungsform als 100 galten,
wobei die Beständigkeit gegen ungleichmäßige
Abnutzung umso höher ist, je höher der Index über
100 steigt.
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Der
Schwerlast-Luftreifen der Ausführungsform 1 des Stands
der Technik aus 5 weist eine feine Längsrille
auf, und die Rillentiefe der feinen Längsrille (Db/Da)
wurde optimiert, nicht jedoch die übrigen Abmessungen.
Der Schwerlast-Luftreifen einer Vergleichsausführungsform
1 weist eine feine Längsrille auf, und die Versatzmenge
(H) der Opferrippe und die Rillentiefe (Db/Da) der feinen Längsrille wurde
optimiert, nicht jedoch die übrigen Abmessungen. Der Schwerlast-Luftreifen
einer Vergleichsausführungsform 2 weist eine feine Längsrille
auf, wobei der Winkel der feinen Längsrille nach innen
weist (zur Öffnungsseite weist), doch die Breite der Opferrippe (Wa/Ws)
ist für einen neuen Reifen zu groß. Somit ist die
Steifigkeit der Opferrippe zu hoch, und der Bodenkontaktdruck ist
erhöht, was die Beständigkeit gegen ungleichmäßige
Abnutzung reduziert.
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Dagegen
weisen die Schwerlast-Luftreifen von Ausführungsform 1
bis Ausführungsform 4 eine feine Längsrille auf,
und die Versatzmenge (H) der Opferrippe, der Winkel der feinen Längsrille
(zur Öffnungsseite weisend), die Breite der Opferrippe (Wa/Ws)
bei einem neuen Reifen, die Breite der Opferrippe (Wb/Ws) nach 20%
Abnutzung der Längshauptrillen und die Breite der Opferrippe
(Wc/Ws) nach 40% Abnutzung der Längshauptrillen wurden optimiert.
Außerdem wurden in Ausführungsform 2, zusätzlich
zu Ausführungsform 1, die Rillentiefe (Db/Da) der feinen
Längsrille und die Rillenbreite (Wd) der feinen Längsrille
optimiert. Darüber hinaus wurden in Ausführungsform
3 bis Ausführungsform 6 die Breite der Opferrippe (Wa/Ws,
Wb/Ws, Wc/Ws), die Rillentiefe (Db/Da) der feinen Längsrille
und die Gummihärte optimiert.
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Wie
die Testergebnissen von 5 erkennen lassen, weisen die
Schwerlast-Luftreifen von Ausführungsform 1 bis Ausführungsform
6 eine erhöhte Beständigkeit gegen ungleichmäßige
Abnutzung auf.
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Wie
vorstehend gezeigt, ist der Luftreifen der vorliegenden Erfindung
zum Erhöhen der Beständigkeit gegen ungleichmäßige
Abnutzung geeignet.
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- 1
- Schwerlast-Luftreifen
- 2
- Lauffläche
- 3
- Längshauptrille
- 4
- Rippe
- 41
- Schulterrippe
- 42
- Opferrippe
- 5
- feine
Längsrille
- C
- Äquatorialebene
des Reifens
- H
- Versatzmenge
der Opferrippe
- Ws
- Abmessung
in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Schulterrippe für einen neuen Reifen
- Wa
- Abmessung
in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Opferrippe für einen neuen Reifen
- Wb
- Abmessung
in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
einer Opferrippe bei Abnutzung der Längshauptrille um 20%
- Wc
- Abmessung
in der Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
einer Opferrippe bei Abnutzung der Längshauptrille um 40%
- Wd
- Rillenbreite
der feinen Längsrille
- Da
- Rillentiefe
der Längshauptrille
- Db
- Rillentiefe
der feinen Längsrille
- α
- Krümmungswinkel
des Rillenbodens der feinen Längsrille
- TW
- Abmessung
in Reifenbreitenrichtung bei aufgespreizter Lauffläche
- TWc
- Abmessung
in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Rippe in der Mitte in der Reifenbreitenrichtung
- TWs
- Abmessung
in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Rippe, die in Reifenbreitenrichtung am weitesten außen angeordnet
ist
- TWh
- Abmessung
in Reifenbreitenrichtung der Straßenkontaktoberfläche
der Rippe zwischen der Rippe, die in Reifenbreitenrichtung in der
Mitte angeordnet ist, und der Rippe, die in Reifenbreitenrichtung
am weitesten außen angeordnet ist
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 06-004364 [0002, 0003]
- - JP 3902240 [0002, 0004, 0004, 0006]
- - JP 1106-004364 [0004]
- - JP 1-106-004364 [0005]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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