-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Radial-Luftreifen, der sich durch eine Struktur eines Wulstbereichs auszeichnet und eine hohe Lebensdauer aufweist. Die vorliegende Erfindung ist für einen Radial-Luftreifen für schwere Lasten besonders geeignet.
-
Beschreibung des einschlägigen Standes der Technik
-
Herkömmlicherweise besteht bei einem Radial-Luftreifen, wie er insbesondere bei Schwerlastfahrzeugen, wie z.B. Industriefahrzeugen oder Baufahrzeugen, verwendet wird, ein Risiko dahingehend, dass eine solche Fehlfunktion wie ein Ablösen auftritt, das an einem Wickelende einer Karkassenlage beginnt, die um einen Wulstkern herumgelegt ist. Aus diesem Grund besteht eine generelle Absicht dahingehend, eine Verbesserung der Haltbarkeit des Wulstbereichs dadurch vorzunehmen, dass ein als Wulstschutzband bezeichnetes Verstärkungselement entlang der Karkassenlage angeordnet wird, wie dies in den Patentdokumenten
JP 2002 -
331 810 A und JP H05- 319 035 A offenbart ist.
-
Jedoch kann selbst dann, wenn das Wulstschutzband vorgesehen ist, die Haltbarkeit aufgrund einer vorstehenden Verformung eines Wulstbereichs beeinträchtigt werden, so dass in dieser Hinsicht Raum für weitere Verbesserungen besteht.
-
8 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung einer vorstehenden Verformung eines Wulstbereichs. Bei dem Reifen wird zum Zeitpunkt der Fahrt ein Seitenwandbereich unter Aufbringung eines Innendrucks und einer Last stark gebogen, wobei gemäß der Darstellung in
8 ein Wulstbereich
1 entlang eines Felgenhorns
91 unter Verformung zu einer Außenseite vorsteht. Wenn sich die vorstehend genannte vorstehende Verformung in Verbindung mit einer Rollbewegung des Reifens wiederholt, wirkt eine starke Belastung auf ein Wickelende
4E einer Karkassenlage sowie ein Wickelende
6E eines Wulstschutzbands, die zu einer Außenseite kippen, und es entsteht tendenziell ein Problem, beginnend an diesen Enden. Aus der
US 6 427 743 B1 ist ein Radial-Luftreifen mit Wulstkern und darum gelegter Karkassenlage und Wulstschutzband bekannt, bei dem zur Vermeidung von Rissen an der Außenseite des Wulstbereichs das Wickelende der Karkassenlage und das Wickelende des Wulstschutzbandes beabstandet zueinander angeordnet werden.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorstehend geschilderten Situation erfolgt, und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Radial-Luftreifens, bei dem die Entstehung einer vorstehenden Verformung eines Wulstbereichs zum Zeitpunkt der Fahrt unterdrückt wird und der eine ausgezeichnete Lebensdauer aufweist.
-
Diese Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Radial-Luftreifen gelöst, der im Anspruch 1 definiert ist. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Radial-Luftreifens sind in den Unteransprüchen angegeben.Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung schafft einen Radial-Luftreifen, der Folgendes aufweist: einen Wulstkern, der in einem Wulstbereich versenkt angeordnet ist; einen Gummi-Füllkörper, der in Reifendurchmesserrichtung außenseitig von dem Wulstkern angeordnet ist; eine Karkassenlage, die von einer Innenseite zu einer Außenseite um den Wulstkern herumgewickelt ist; ein Wulstschutzband, das derart um den Wulstkern herumgewickelt ist, dass es an einer Außenseite von der Karkassenlage angeordnet ist; sowie ein Seitenwand-Gummimaterial, das eine äußere Wandfläche des Reifens bildet; wobei ein Verstärkungsgummimaterial zwischen dem Gummi-Füllkörper und dem Seitenwand-Gummimaterial derart vorgesehen ist, dass es ein Wickelende der Karkassenlage und ein Wickelende des Wulstsschutzbands dazwischen einklemmt, und wobei das Verstärkungsgummimaterial eine sich in Reifenumfangsrichtung erstreckende monolithische Schicht aufweist, wobei das obere Ende der monolithischen Schicht auf einer Höhe positioniert ist, die das 0,9- bis 1,1-fache der Höhe einer Position einer maximalen Breite des Reifens auf der Basis einer Felgenreferenzlinie beträgt, und wobei das untere Ende der monolithischen Schicht an einer Außenseite von dem Wulstschutzband auf einer Höhe innerhalb von ± 10 mm auf der Basis der Felgenreferenzlinie positioniert ist, und wobei das Verstärkungsgummimaterial eine Schicht mit hoher Spannung aufweist, die eine vorbestimmte Dehnungs-Zugspannung S100 aufweist, die höher ist als die der monolithischen Schicht, und die von der Seitenfläche der monolithischen Schicht in der Reifenbreitenrichtung zur Innenseite vorsteht, und wobei das Wickelende der Karkassenlage und das Wickelende des Wulstschutzbands von der Schicht mit hoher Zugspannung eingeklemmt sind.
-
Bei dem Reifen gemäß der vorliegenden Erfindung weist das Verstärkungsgummimaterial, das zwischen dem Gummi-Füllkörper und dem Seitenwand-Gummimaterial vorgesehen ist, die monolithische Schicht auf, bei der das obere Ende und das untere Ende auf der vorstehend genannten Höhe positioniert sind, wobei die in der Reifendurchmesserrichtung längere monolithische Schicht als Stützsockel dient, der die vorstehende Verformung des Wulstbereichs zum Zeitpunkt der Fahrt unterdrückt.
-
Da sich ferner das obere Ende der monolithischen Schicht in der Nähe der Position der maximalen Breite des Reifens befindet, ist die Steifigkeit des Bereichs mit der größten Biegung verbessert, und da sich das untere Ende der monolithischen Schicht in der Nähe der Wulstferse befindet, ist es möglich, das Kippen des Verstärkungsgummimaterials durch geeignetes Aufbringen des Anbringdrucks gegenüber der Felge zu reduzieren, wobei ferner die Möglichkeit besteht, die vorstehende Verformung in effektiver Weise zu unterdrücken.
-
Infolgedessen ist es möglich, das Auftreten eines an den Wickelenden der Karkassenlage und des Wulstschutzbands beginnenden Problems zu unterbinden, so dass sich die Lebensdauer des Reifens verbessern lässt.
-
Bei der monolithischen Schicht handelt es sich um eine Gummischicht, die aus einer integral ausgebildeten Einzelschicht gebildet ist und im Reifenmeridianschnitt eine monolithische Formgebung aufweist. Ferner ist unter der Ausdrucksweise, dass das untere Ende der monolithischen Schicht auf der Höhe von innerhalb ± 10 mm auf der Basis der Felgenreferenzlinie positioniert ist, zu verstehen, dass das untere Ende der monolithischen Schicht zwischen einer Höhe von 10 mm zu einer Außenseite in Reifendurchmesserrichtung von der Felgenreferenzlinie und einer Höhe von 10 mm zu einer Innenseite in Reifendurchmesserrichtung von der Felgenreferenzlinie angeordnet ist. Die Felgenreferenzlinie ist eine Linie in Reifenaxialrichtung, die durch einen gemäß einem JATMA-Standard definierten Felgendurchmesser hindurch verläuft.
-
Bei dem Radial-Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass eine vorbestimmte Dehnungs-Zugspannung S100 des Verstärkungsgummimaterials 1,6 MPa bis 6,2 MPa beträgt. Da das Verstärkungsgummimaterial aus Gummimaterial mit hoher Zugspannung hergestellt ist, kann die Vorstehverformung des Wulstbereichs in effektiver Weise unterdrückt werden, und es kann auch das Auftreten eines Problems, beginnend an den Wickelenden der Karkassenlage und des Wulstschutzbands unterdrückt werden.
-
Bei der vorliegenden Erfindung entspricht die vorbestimmte Dehnungs-Zugspannung S100 (die im Folgenden auch einfach als „S100“ bezeichnet werden kann) dem Standard JISK6251 und stellt eine Zugspannung unter 100 % Dehnung dar, die mittels eines Zugspannungstesters unter Verwendung eines hantelförmigen Prüfkörpers bei einer Umgebungstemperatur von 23 °C gemessen wird.
-
Da gemäß der vorstehend beschriebenen Struktur die Wickelenden der Karkassenlage und des Wulstschutzbands, die tendenziell einen Ausgangspunkt bilden, an dem Probleme auftreten, von der Schicht mit hoher Zugspannung eingeklemmt sind, die die genannte hohe Zugspannung aufweist, wird ein Effekt zum Verbessern der Lebensdauer gesteigert. Da die Schicht mit hoher Zugspannung von der Seitenfläche der monolithischen Schicht in Reifenbreitenrichtung zur Innenseite vorsteht, besteht ferner die Möglichkeit, das Volumen der Schicht mit hoher Zugspannung zu erhöhen, so dass sich die Wirkung einer verbesserten Lebensdauer in effektiver Weise steigern lässt.
-
Bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion ist es bevorzugt, dass die vorbestimmte Dehnungs-Zugspannung S100 der monolithischen Schicht 1,6 MPa bis 5,6 MPa beträgt und dass die vorbestimmte Dehnungs-Zugspannung S100 der Schicht mit hoher Zugspannung 2,2 MPa bis 6,2 MPa beträgt und um 0,6 MPa oder mehr höher ist als die vorbestimmte Dehnungs-Zugspannung S100 der monolithischen Schicht. Gemäß dieser Konstruktion ist es möglich, die Zugspannung der Schicht mit hoher Zugspannung mit einem hohen Wert vorzugeben, um dadurch die Wirkung einer Verbesserung der Lebensdauer in effektiver Weise zu steigern.
-
Bei dem Radial-Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung ist das obere Ende der Schicht mit hoher Zugspannung vorzugsweise auf einer Höhe positioniert, die das 0,2- bis 0,65-fache der Höhe der Position der maximalen Reifenbreite auf der Basis der Felgenreferenzlinie beträgt. Gemäß dieser Konstruktion ist es möglich, die Wirkung einer Verbesserung der Lebensdauer dadurch zu erhöhen, dass die Schicht mit hoher Zugspannung in geeigneter Weise auf der Höhe angeordnet wird, an der tendenziell die Vorstehverformung des Wulstbereichs entsteht.
-
Figurenliste
-
In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine halbe Schnittdarstellung entlang eines Reifenmeridians zur Erläuterung eines Beispiels eines Radial-Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Wulstbereichs des Reifens der 1 in einer vergrößerten Darstellung;
- 3 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Wulstbereichs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 4 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Wulstbereichs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 5 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Wulstbereichs gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 6 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Wulstbereichs gemäß einem Vergleichsbeispiel;
- 7 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Wulstbereichs gemäß einem Vergleichsbeispiel; und
- 8 eine Ansicht zur Erläuterung einer Vorstehverformung eines Wulstbereichs.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Ein in 1 gezeigter Reifen T bildet ein Beispiel eines Radial-Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Zeichnung einen Reifenmeridian-Schnitt zum Zeitpunkt der Montage auf einer bestimmten Felge zeigt.
-
Unter dem Zeitpunkt der Montage auf einer bestimmten Felge ist ein Zustand zu verstehen, in dem ein Reifen auf einer Felge montiert wird, die gemäß dem Standard JATMA nach ihrer Größe spezifiziert ist, und ein maximaler Luftdruck, der einer gemäß JATMA spezifizierten maximalen Einzelrad-Lasttragfähigkeit entspricht, in der gleichen Weise auf den Reifen ausgeübt wird. 2 zeigt eine vergrößerte Schnittdarstellung des Wulstbereichs 1 des Reifens T.
-
Der Reifen T besitzt ein Paar Wulstbereiche 1, Seitenwandbereiche 2, die sich von den Wulstbereichen 1 in Reifendurchmesserrichtung nach außen erstrecken, sowie einen Laufflächenbereich 3, der mit den in Reifendurchmesserrichtung äußeren Enden der Seitenwandbereiche 2 derart verbunden ist, dass eine Lauffläche gebildet ist. Ein ringförmiger Wulstkern 1a ist in dem Wulstbereich 1 versenkt vorgesehen.
-
Der Wulstkern 1a ist durch einen konvergierten Körper gebildet, der durch Laminieren und Wickeln eines mit Gummi beschichteten Wulstdrahts gebildet ist. Ein Gummi-Füllkörper 1b ist in dem Wulstbereich 1 angeordnet. Der Gummi-Füllkörper 1b ist in Reifendurchmesserrichtung außenseitig von dem Wulstkern 1a angeordnet.
-
Eine Karkassenlage 4 erstreckt sich zwischen den Wulstkernen 1a, die in einem Paar von Wulstbereichen 1 angeordnet sind, und ist von einer Innenseite um den Wulstkern 1a herum zu einer Außenseite gewickelt. Ein Wickelbereich der Karkassenlage 4 ist in Reifenbreitenrichtung an einer Außenseite von dem Wulstkern 1a oder des Gummi-Füllkörpers 1b angeordnet, und ein vorderes Ende desselben erstreckt sich bis zu einem Wickelende 4E.
-
Die Karkassenlage 4 ist durch Beschichten eines Lagenkords, der in einer zu der Reifenumfangsrichtung etwa orthogonalen Richtung angeordnet ist, mit einem Oberflächen-Gummimaterial gebildet. Als Lagenkord wird vorzugsweise ein Stahlkord oder ein Kord aus organischem Fasermaterial verwendet.
-
Die Innenseite der Karkassenlage 4 ist mit einem Innenauskleidungs- Gummimaterial 5 versehen, das eine innere Oberfläche des Reifens T bildet. Das Innenauskleidungs-Gummimaterial 5 hat die Funktion, das Durchlassen von in den Reifen eingefülltem Gas nach außen zu unterbinden. Ferner ist in dem Seitenwandbereich 2 ein eine äußere Wandfläche des Reifens T bildendes Seitenwand-Gummimaterial 9 an einer Außenseite der Karkassenlage 4 vorgesehen.
-
Ein Wulstschutzband 6 ist derart um den Wulstkern 1a herumgelegt, dass es außenseitig von der Karkassenlage 4 angeordnet ist. Das Wulstschutzband 6 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist von der Innenseite derart bis auf die Außenseite gewickelt, dass es um die Karkassenlage 4 herumgelegt ist, wobei die Erfindung jedoch nicht hierauf beschränkt ist und das Wulstschutzband 6 auch ausgehend von einer Position gewickelt werden kann, die sich an einer in Reifendurchmesserrichtung innenseitigen Stelle von dem Wulstkern 1a befindet.
-
Das Wulstschutzband 6 ist durch ein Stahl-Wulstschutzband gebildet, das Stahlkorde beinhaltet (wobei dies ein Beispiel eines Metallkords darstellt). Die Stahlkorde sind diagonal (beispielsweise unter einem Neigungswinkel von 20° bis 50°) in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung angeordnet und sind mit einem Oberflächen-Gummimaterial beschichtet.
-
Der Gummi-Füllkörper 1b beinhaltet einen unteren Füllkörper 11, der den Wulstkern 1a umgibt und mit einer runden Querschnittsform ausgebildet ist, sowie einen oberen Füllkörper 12, der in Reifendurchmesserrichtung außenseitig von dem unteren Füllkörper 11 angeordnet ist und eine geringere Gummihärte als der untere Füllkörper aufweist. Eine obere Oberfläche des unteren Füllkörper 11 ist durch eine gekrümmte Oberfläche gebildet, die in Reifendurchmesserrichtung zur Außenseite konkav ist.
-
Der obere Füllkörper 12 weist eine derartige Form auf, dass er sich in Reifendurchmesserrichtung nach außen verjüngt, und ein vorderes bzw. äußeres Ende desselben ist in Reifendurchmesserrichtung weiter außen angeordnet als das Wickelende 4E der Karkassenlage 4 und ein Wickelende 6E des Wulstschutzbands 6.
-
Ein Verstärkungsgummimaterial 20 ist zwischen dem Gummi-Füllkörper 1b und dem Seitenwand-Gummimaterial 9 derart angeordnet, dass es das Wickelende 4E der Karkassenlage 4 und das Wickelende 6E des Wulstschutzbands 6 dazwischen eingeklemmt. Das Verstärkungsgummimaterial 20 weist eine monolithische Schicht 21 auf, die sich in Reifendurchmesserrichtung erstreckt und das Wickelende 4E und das Wickelende 6E durch die monolithische Schicht 21 eingeklemmt.
-
Wie im Folgenden noch erläutert wird, kann die vorliegende Erfindung auch derart ausgebildet sein, dass das Verstärkungsgummimaterial zusätzlich zu der monolithischen Schicht eine Schicht mit hoher Zugspannung aufweist und die Wickelenden 4E und 6E durch die Schicht mit hoher Zugspannung eingeklemmt sind.
-
Die monolithische Schicht 21 weist eine in Reifendurchmesserrichtung längliche Formgebung auf, und zum Verbessern der Haltbarkeit beträgt die vorbestimmte Dehnungs-Zugspannung S100 (S100) vorzugsweise 1,6 MPa bis 6,2 MPa. Ein oberes Ende 21T als äußeres Ende an einer in Reifendurchmesserrichtung äußeren Seite der monolithischen Schicht 21 ist derart plaziert, dass es in Reifendurchmesserrichtung weiter außen angeordnet ist als ein oberes Ende des Gummi-Füllkörpers 1b, und befindet sich in der Nähe einer Position B einer maximalen Reifenbreite.
-
Ferner ist ein unteres Ende 21L als äußeres Ende an einer in Reifendurchmesserrichtung inneren Seite der monolithischen Schicht 21 derart platziert, dass es in Reifendurchmesserrichtung weiter innen angeordnet ist als ein oberes Ende des Wulstkerns 1a, und befindet sich in der Nähe einer Wulstferse 1c.
-
Das obere Ende 21T ist auf einer Höhe positioniert, die das 0,9- bis 1,1-fache der Höhe BH der Position B der maximalen Reifenbreite auf der Basis einer Felgenreferenzlinie NL beträgt. Mit anderen Worten, die Höhe h1 des oberen Endes 21T erfüllt eine Relation 0,9BH ≤ h1 ≤ 1,1BH. Wenn 0,9BH > h1 angenommen wird, ist es unmöglich, das Biegen des Seitenwandbereichs 2 in effektiver Weise zu unterdrücken, und der Effekt der Unterdrückung der vorstehenden Verformung des Wulstbereichs 1 wird tendenziell geringer. Wenn ferner h1 > 1,1BH angenommen wird, dann wird die Steifigkeit des Seitenwandbereichs 2 zu hoch, und die Stoßdämpfung (Fahrkomfort) wird tendenziell beeinträchtigt. Bei dem dargestellten Beispiel ist die Höhe h1 gleich der Höhe BH vorgegeben.
-
Das untere Ende 21L ist an der Außenseite des Wulstschutzbands 6 auf einer Höhe innerhalb ± 10 mm ausgehend von der Felgenreferenzlinie NL angeordnet. Mit anderen Worten, die Höhe h2 des unteren Endes 21L beträgt 0 mm bis 10 mm, sofern das untere Ende 21L in Reifendurchmesserrichtung außenseitig von der Felgenreferenzlinie NL angeordnet ist, und beträgt -10 mm bis 0 mm, sofern das untere Ende 21L in Reifendurchmesserrichtung innenseitig von der Felgenreferenzlinie NL angeordnet ist.
-
Wenn die Höhe h2 den Wert von 10 mm übersteigt, lässt sich der Montagedruck gegenüber der Felge 90 nicht in ausreichender Weise erzielen, und der Effekt der Unterdrückung der vorstehenden Verformung des Wulstbereichs 1 wird tendenziell geringer. Ferner ist die Konstruktion, bei der die Höhe h2 unter -10 mm sinkt, nicht praktikabel, da dies die Gleichförmigkeit beeinträchtigt.
-
Die monolithische Schicht 21, die in der Reifendurchmesserrichtung länger ausgebildet ist, hat die Funktion eines Stützsockels, der die vorstehende Verformung des Wulstbereichs 1 zum Zeitpunkt der Fahrt unterdrückt. Da sich das obere Ende 21T in der Nähe der Position B der maximalen Reifenbreite befindet, ist ferner die Steifigkeit des Bereichs mit der größten Biegung des Seitenwandbereichs 2 verbessert, und da das untere Ende 21L sich in der Nähe der Wulstferse 1c befindet, lässt sich das Kippen des Verstärkungsgummimaterials 20 durch geeignetes Aufbringen des Montagedrucks gegenüber der Felge 90 reduzieren, wobei ferner eine effektive Unterdrückung der Vorstehverformung des Wulstbereichs 1 möglich ist. Infolgedessen ist es möglich, das Auftreten von Problemen, beginnend an dem Wickelende 4E und dem Wickelende 6E zu unterdrücken, so dass sich die Haltbarkeit des Wulstbereichs 1 verbessern lässt.
-
Das Verstärkungsgummimaterial 20 ist derart vorgesehen, dass es das Wickelende 4E und das Wickelende 6E überdeckt, während es in der Reifenbreitenrichtung mit der Außenseite des Gummi-Füllkörpers 1b in Kontakt tritt. Insbesondere erstreckt sich das Verstärkungsgummimaterial 20 in Reifendurchmesserrichtung weiter nach innen als das Wickelende 4E, so dass es mit der Innenseite und der Außenseite des Wickelbereichs der Karkassenlage 4 in Kontakt tritt, und erstreckt sich ferner in der Reifendurchmesserrichtung weiter nach innen als das Wickelende 6E, so dass es mit der Innenseite und der Außenseite des Wickelbereichs des Wulstschutzbands 6 in Kontakt tritt. Das Verstärkungsgummimaterial 20 ist zwischen dem Wickelbereich der Karkassenlage 4 und dem Wickelbereich des Wulstschutzbands 6 angeordnet.
-
Außerdem weist das Verstärkungsgummimaterial 20 an einer Stelle, die sich in Reifendurchmesserrichtung weiter außen befindet als das Wickelende 4E, einen Niveauunterschied auf, der in Reifenbreitenrichtung zur Innenseite vorsteht und eine Dicke eines Bereichs vergrößert, in dem die vorstehende Verformung tendenziell zunimmt. Im Hinblick auf eine Steigerung der Wirkung der Verbesserung der Lebensdauer des Wulstbereichs 1 ist es bevorzugt, dass eine Höhe h3 des Niveauunterschieds des Verstärkungsgummimaterials 20 auf der Basis der Felgenreferenzlinie NL eine Relation von 0,2BH ≤ h3 ≤ 0,65BH erfüllt und in weiter bevorzugter Weise eine Relation von 0,3BH ≤ h3 ≤ 0,6BH erfüllt.
-
Die Höhe h4 des Gummi-Füllkörpers 1b ist z.B. mit 0,4BH bis 0,85BH vorgegeben und vorzugsweise mit 0,5BH bis 0,7BH vorgegeben. Die Höhe h5 des Wickelendes 4E, das in Reifendurchmesserrichtung weiter außen angeordnet ist als der untere Füllkörper 11, ist z.B. mit 0,2BH bis 0,5BH vorgegeben, und die Höhe h6 des Wickelendes 6E ist z.B. mit 0,1BH bis 0,35BH vorgegeben.
-
Bei der vorliegenden Erfindung kann auch bei der Anordnung der Wickelenden auf der vorstehend genannten Höhe eine ausgezeichnete Lebensdauer erzielt werden, indem eine vorstehende Verformung unterdrückt wird. Bei den Höhen h4 bis h6 handelt es sich jeweils um Höhen auf der Basis der Felgenreferenzlinie NL.
-
Auf der Basis der Felgenreferenzlinie NL ist die Höhe h7 eines in der Reifenbreitenrichtung auf der Innenseite des Wulstschutzbands 6 angeordneten vorderen Endes (eines umgeschlagenen Endes) beispielsweise mit 0,2BH bis 0,7BH vorgegeben. Wenn die Höhe h7 eine Relation von h7 > h5 erfüllt, ist eine Verbesserung der Steifigkeit des Wulstbereichs 1 möglich, so dass sich die Haltbarkeit in effektiver Weise erhöhen lässt.
-
Wenn man eine Referenzlinie BL1 annimmt, bei der es sich um eine Normallinie rechtwinklig zu der Außenfläche des Reifens handelt und die durch das Wickelende 4E der Karkassenlage 4 hindurchgeht, so ist es bevorzugt, dass die Dicke t1 des Verstärkungsgummimaterials 20 an der Referenzlinie BL1 gleich oder größer als 5,0 mm ist, wobei sich hierdurch das Auftreten der durch die vorstehende Verformung verursachten Probleme in wirksamer Weise unterdrücken lässt.
-
Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Dicke t1 gleich oder kleiner als 9,0 mm ist, so dass die Dicke des Verstärkungsgummimaterials 20 an dem Seitenbereich des Wickelendes 4E in ausreichender Weise sichergestellt werden kann und dadurch ein Anstieg der Belastung an dem Wickelende 4E in wirksamer Weise unterdrückt werden kann.
-
Wenn man eine in Reifenbreitenrichtung verlaufenden Referenzlinie BL2 annimmt, die durch das obere Ende des Gummi-Füllkörpers 1b hindurchgeht, dann ist es bevorzugt, dass die Dicke t2 der monolithischen Schicht 21 an der Referenzlinie BL2 sowie die Gesamtdicke tges an der Referenzlinie BL2 eine Relation 0,3tges ≤ t2 ≤ 0,5tges erfüllen. Durch Erfüllen der Relation 0,3tges ≤ t2 lässt sich die
Dicke der monolithischen Schicht 21 in einer derartigen Weise sicherstellen, dass die vorstehende Verformung in effektiver Weise unterdrückt wird.
-
Ferner wird bei Erfüllung der Relation t2 ≤ 0,5tges die Steifigkeit des Seitenwandbereichs 2 nicht zu hoch, und es kommt zu keinerlei Beeinträchtigung der Stoßdämpfung (des Fahrkomforts).
-
Die vorliegende Erfindung kann derart ausgebildet sein, dass ein Kantenband bzw. Randband mit U-förmiger Ausbildung an dem Wickelende 4E und dem Wickelende 6E angebracht ist, um dadurch das Auftreten von an diesen beginnenden Problemen zu unterdrücken, insbesondere das Auftreten sowie das Fortschreiten einer Ablösung.
-
Das Randband ist aus einem Gummimaterial gebildet, das die gleiche Zusammensetzung wie das Gummimaterial aufweist, das die Wickelenden 4E und 6E eingeklemmt, jedoch kann es auch aus einem Gummimaterial mit einer anderen Zusammensetzung gebildet sein und kann auch durch organische Fasermaterialien, wie z.B. Nylon oder dergleichen, gebildet sein. Das Randband weist eine Dicke von z.B. 0,4 mm bis 1,0 mm auf.
-
Zum Unterdrücken der vorstehenden Verformung des Wulstbereichs 1 ist es bevorzugt, dass das Verstärkungsgummimaterial 20 aus einem Hartgummimaterial mit einer Gummihärte (die die Härte gemessen bei 23 °C gemäß einem Durometer-Härtetest (Type A) nach JISK6253 angibt, wobei dies auch im Folgenden gilt) von 65° bis 75° aufweist. Ferner beträgt die Gummihärte des unteren Füllkörpers 11 z.B. 85° bis 95°, und die Gummihärte des oberen Füllkörpers 12 beträgt z.B. 56° bis 66°.
-
Vorzugsweise liegt der Wert tan8 bei 80 °C des oberen Füllkörpers 12 in dem Bereich von 0,02 bis 1,00. Dadurch lässt sich eine Wärmeerzeugung in dem Wulstbereich 1 während der Fahrt unterdrücken, und dadurch kann wiederum der Effekt einer verbesserten Lebensdauer erhöht werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Beispiel veranschaulicht, bei dem der Gummi-Füllkörper 1b aus zwei Arten von Gummimaterial bei dem unteren Füllkörper 11 und dem oberen Füllkörpers 12 hergestellt ist, jedoch ist es auch möglich, diesen aus einer Art von Gummimaterial herzustellen (siehe 5), wobei es in diesem Fall bevorzugt ist, ein Hartgummimaterial mit einer Dehnungs-Zugspannung S100 von 1,6 MPa bis 5,6 MPa zu verwenden, um die Steifigkeit des Wulstbereichs 1 zu erhöhen.
-
3 zeigt eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Wulstbereichs 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Mit Ausnahme der im Folgenden beschriebenen Struktur sind die Struktur und die Arbeitsweise die gleichen wie bei dem in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, so dass in erster Linie die unterschiedlichen Merkmale beschrieben werden.
-
Die gemeinsamen Aspekte werden nicht wiederholt. Für gleiche oder äquivalente Elemente und Positionen, wie sie bereits in der vorstehenden Beschreibung erläutert worden sind, werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine Wiederholung der Beschreibung verzichtet wird.
-
In dem Beispiel der 3 weist das Verstärkungsgummimaterial 20 eine Schicht 22 mit hoher Zugspannung auf, die eine höhere Dehnungs-Zugspannung S100 als die monolithische Schicht 21 aufweist und von der Seitenfläche der monolithischen Schicht 21 in Reifenbreitenrichtung nach innen vorsteht, wobei das Verstärkungsgummimaterial 20 das Wickelende 4E und das Wickelende 6E mit der Schicht 22 mit hoher Zugspannung eingeklemmt.
-
Mit dieser Konstruktion ist es möglich, das Auftreten von Problemen, beginnend an den Wickelenden 4E und 6E, in effektiver Weise zu unterdrücken, so dass sich der Effekt einer Verbesserung der Lebensdauer in effektiver Weise steigern lässt.
-
Bei dem vorstehend beschriebenen Verstärkungsgummimaterial 20 beträgt die Dehnungs-Zugspannung S100 der monolithischen Schicht 21 vorzugsweise 1,6 MPa bis 5,6 MPa, und die Dehnungs-Zugspannung S100 der Schicht 22 mit hoher Zugspannung beträgt vorzugsweise 2,2 MPa bis 6,2 MPa und ist um 0,6 MPa oder mehr höher als die Dehnungs-Zugspannung S100 der monolithischen Schicht 21. Mit dieser Konstruktion ist es möglich, den Wert S100 der Schicht 22 mit hoher Zugspannung als hohen Wert vorzugeben, um den Effekt einer Verbesserung der Lebensdauer in wirksamer Weise zu erhöhen.
-
Das Verstärkungsgummimaterial 20 ist derart vorgesehen, dass es das Wickelende 4E und das Wickelende 6E überdeckt, während es in der Reifenbreitenrichtung mit der Außenseite des Gummi-Füllkörpers 1b in Kontakt tritt. Da die die eine hohe Zugspannung aufweisende Schicht 22 mit dem Wickelbereich der Karkassenlage 4 und dem Wickelbereich des Wulstschutzbands 6 in Kontakt tritt, kann das Auftreten von Problemen, beginnend an den Wickelenden 4E und 6E, in wirksamer Weise unterdrückt werden.
-
Die Schicht 22 mit hoher Zugspannung ist im Querschnitt etwa dreieckig ausgebildet, wobei ein oberes Ende 22T derselben den Niveauunterschied des Verstärkungsgummimaterials 20 bildet.
-
Im Hinblick auf eine Verbesserung der Lebensdauer bzw. Haltbarkeit ist es bevorzugt, dass die Höhe h8 des oberen Endes 22T auf der Basis der Felgenreferenzlinie NL die Relation 0,2BH ≤ h8 ≤ 0,65BH erfüllt, wobei es noch weiter bevorzugt ist, dass sie die Relation 0,3BH ≤ h8 ≤ 0,6BH erfüllt.
-
Wenn man eine Referenzlinie BL3 annimmt, bei der es sich um eine gerade Linie parallel zu der Referenzlinie BL1 handelt und diese von dem oberen Ende 22T um 5 mm beabstandet ist, dann ist es bevorzugt, dass die Dicke t3 der Schicht 22 mit hoher Zugspannung an der Referenzlinie BL3 gleich oder größer als 2,0 mm ist, so dass sich der Effekt einer Unterdrückung der vorstehenden Verformung des Wulstbereichs 1 erhöhen lässt. Weiterhin ist die Dicke t3 vorzugsweise gleich oder kleiner als 4,00 mm, so dass sich die Dicke der monolithischen Schicht 21 in einfacher und zweckdienlicher Weise sicherstellen lässt.
-
Die 4 und 5 zeigen Schnittdarstellungen jeweils eines Wulstbereichs 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei zeigt 4 ein Beispiel, bei dem das vordere Ende an der in Reifenumfangsrichtung äußeren Seite der Schicht 22 mit hoher Zugspannung spitz ausgebildet ist.
-
Zum Erhöhen der Dicke der Schicht mit hoher Zugspannung in dem Bereich, in dem die Vorstehverformung tendenziell hoch wird, ist in dieser Hinsicht die Schicht mit hoher Zugspannung mit der in 3 dargestellten Formgebung bevorzugt. 5 zeigt ein Beispiel, bei dem der Gummi-Füllkörper 1b aus einer einzigen Art von Gummimaterial hergestellt ist, wobei die vorliegende Erfindung auch mit dem vorstehend beschriebenen Gummi-Füllkörper ausgestattet sein kann.
-
Der Radial-Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung ist, mit Ausnahme der vorstehend beschriebenen Konstruktion des Wulstbereichs, identisch mit einem normalen Luftreifen ausgebildet, wobei für die vorliegende Erfindung jegliche der herkömmlich bekannten Materialien, Formgebungen, Konstruktionen, Herstellungsverfahren und dergleichen verwendet werden können.
-
Da der Radial-Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung eine ausgezeichnete Haltbarkeit des Wulstbereichs aufweist, ist er für die Verwendung als Radial-Luftreifen für schwere Lasten geeignet, wie diese für Fahrzeuge mit hohem Fahrzeuggewicht verwendet werden, wie z.B. für Lastwagen, Busse, Industriefahrzeuge oder Baufahrzeuge.
-
BEISPIEL
-
Da ein Haltbarkeitstest des Wulstbereichs ausgeführt worden ist, um die Struktur und die Wirkung der vorliegenden Erfindung speziell zu veranschaulichen, wird dieser im Folgenden beschrieben. Ein für den Test verwendeter Reifen hatte eine Größe 11R22.5 und wurde auf einer Felge mit einer Größe gemäß JATMA- Spezifikation montiert.
-
In dem Haltbarkeitstest wurde der Reifen unter Aufbringung eines Innendrucks von 900 kPa und einer Geschwindigkeit von 40 km/h auf einer Trommel gefahren, wobei eine Last allmählich von 230 % in dem normalen JATMA- Zustand erhöht wurde und eine Fahrdistanz zum Zeitpunkt des Auftretens von Problemen ausgewertet wurde. Somit zeigt eine längere Fahrdistanz eine zunehmend bessere Haltbarkeit an.
-
Die Strukturen und die Resultate der Auswertung in Vergleichsbeispielen 1 bis 3 sowie Arbeitsbeispielen 1 bis 4 sind in der Tabelle 1 veranschaulicht. Dabei sind die Strukturen der Vergleichsbeispiele 1 und 2 in den 6 bzw. 7 dargestellt, und das Verstärkungsgummimaterial ist durch das Verstärkungsgummimaterial mit der gleichen Zusammensetzung wie der obere Füllkörper in dem Vergleichsbeispiel 2 gebildet.
-
Die Wulststrukturen des Vergleichsbeispiels
3 sowie der Arbeitsbeispiele
2 und
3 sind jeweils in
3 veranschaulicht, jedoch ist die Höhe des oberen Endes der monolithischen Schicht unterschiedlich. Ferner hat in jedem der Beispiele die Höhe
h2 einen Wert von 5,0 mm, wobei die Reifenstruktur und die Gummimaterialzusammensetzung mit Ausnahme der Wulststruktur identisch sind.
Tabelle 1
| | Form | S100(MPa) | Höhe h1 | | | | |
| Mono- lithische Schicht | Schicht mit hoher Zugspannung | (mm) | Rate | Höhe h5 (mm) | Höhe h6 (mm) | Höhe h7 (mm) | Fahrdistanz (km) |
| Vergleichsbeispiel 1 | 6 | 3,5 | 4,0 | 85 | 0,7BH | 40 | 20 | 45 | 12000 |
| Vergleichsbeispiel 2 | 7 | 2,5 | 4,0 | 120 | 1,0BH | 40 | 20 | 45 | 12000 |
| Vergleichsbeispiel 3 | 3 | 2,5 | 4,0 | 95 | 0,8BH | 40 | 20 | 45 | 11000 |
| Arbeitsbeispiel 1 | 2 | 2,5 | - | 120 | 1,0BH | 40 | 20 | 45 | 14000 |
| Arbeitsbeispiel 2 | 3 | 3,5 | 4,0 | 110 | 0,9BH | 40 | 20 | 45 | 13000 |
| Arbeitsbeispiel 3 | 3 | 2,5 | 4,0 | 120 | 1,0BH | 40 | 20 | 45 | 16000 |
| Arbeitsbeispiel 4 | 3 | 3,5 | 4,0 | 120 | 1,0BH | 40 | 20 | 55 | 21000 |
-
Wie in der Tabelle 1 veranschaulicht, ist die Fahrdistanz bei allen Arbeitsbeispielen 1 bis 4 länger als bei den Vergleichsbeispielen 1 bis 3, und die Haltbarkeit ist verbessert. Ferner ist in dem Arbeitsbeispiel 3 die Haltbarkeit noch weiter verbessert als beim Arbeitsbeispiel 1,und zwar trotz der Tatsache, dass die Höhe des oberen Endes der monolithischen Schicht die gleiche ist wie in dem Arbeitsbeispiel 1 und die durch Anordnen der Schicht mit hoher Zugspannung erzielte Wirkung in Erscheinung tritt.
-
Da die Höhe der monolithischen Schicht in den Vergleichsbeispielen 1 und 3 kurz ausfällt, ist man andererseits der Ansicht, dass sich bei diesen die vorstehende Verformung nicht ausreichend unterdrücken lässt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- = Wulstbereich
- 1a
- = Wulstkern
- 1b
- = Gummi-Füllkörper
- 1c
- = Wulstferse
- 2
- = Seitenwandbereiche
- 3
- = Laufflächenbereich
- 4
- = Karkassenlage
- 4E
- = Wickelende von 4
- 5
- = Innenauskleidungs-Gummimaterial
- 6
- = Wulstschutzband
- 6E
- = Wickelende von 6
- 9
- = Seitenwand-Gummimaterial
- 11
- = unterer Füllkörper
- 12
- = oberer Füllkörper
- 20
- = Verstärkungsgummimaterial
- 21
- = monolithische Schicht
- 21L
- = unteres Ende
- 21T
- = oberes Ende von 21
- 22
- = Schicht mit hoher Zugspannung
- 22T
- = oberes Ende von 22
- 90
- = Felge
- 91
- = Felgenhorn
- NL
- = Felgenreferenzlinie
- B
- = Position der maximalen Reifenbreite
- BH
- = Höhe der Position B der maximalen Reifenbreite
- BL1
- = Referenzlinie
- BL2
- = Referenzlinie
- BL3
- = Referenzlinie
- NL
- = Felgenreferenzlinie
- tges
- = Gesamtdicke
- t1
- = Dicke des Verstärkungsgummimaterials 20 an der Referenzlinie BL1
- t2
- = Dicke der monolithischen Schicht 21 an der Referenzlinie BL2
- t3
- = Dicke der Schicht mit hoher Zugspannung 22 an der Referenzlinie BL3
- h1
- = Höhe des oberen Endes 21T
- h2
- = Höhe des unteren Endes 21L
- h3
- = Höhe des Niveauunterschieds des Verstärkungsgummimaterials auf der Basis der Felgenreferenzlinie NL
- h4
- = Höhe des Gummi-Füllkörpers 1b
- h5
- = Höhe des Wickelendes 4E
- h6
- = Höhe des Wickelendes 6E
- h7
- = Höhe eines umgeschlagenen Endes
- h8
- = Höhe des oberen Endes 22T auf der Basis der Felgenreferenzlinie NL
