DE102012209596B4

DE102012209596B4 - Radialluftreifen zum Gebrauch an einem Personenkraftwagen

Info

Publication number: DE102012209596B4
Application number: DE102012209596.9A
Authority: DE
Inventors: Shinya Harikae
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2011-06-07
Filing date: 2012-06-06
Publication date: 2024-03-28
Anticipated expiration: 2032-06-07
Also published as: JP2012254668A; DE102012209596A9; US20120312441A1; JP5799594B2; CN102815172A; DE102012209596A1

Abstract

Radialluftreifen zum Gebrauch an Personenkraftwagen aufweisend: eine Karkassenschicht (4), die zwischen linken und rechten Reifenwulstabschnitten (3) angeordnet ist, und zwei Schichten einer Gürtelschicht (10), die Stahlcordfäden aufweisen, die in einem Winkel von 15° bis 45° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung im Umfang der Karkassenschicht (4) in einem Laufflächenabschnitt (1) eingebettet sind und so angeordnet sind, dass die Cordfaden-Richtungen zwischen den Schichten einander kreuzen, wobei die Gürtelschichten (10) aus Stahlcordfäden gebildet sind, die ein nicht verdrilltes Stahl-Monofilament mit einem Durchmesser von 0,27 mm bis 0,45 mm aufweisen, und eine Gürtelhilfsschicht (20), die Stahlcordfäden aufweist, die in einem Winkel von 80° bis 90° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung eingebettet sind, zwischen der Karkassenschicht (4) und den Gürtelschichten (10) bereitgestellt ist, wobei die Gürtelhilfsschicht (20) so angeordnet ist, dass mindestens ein Abschnitt der Gürtelhilfsschicht (20) an Positionen 30 mm zu einer Innenseite in Reifenbreitenrichtung hin von jedem Ende einer Gürtelschicht (10) mit der kleinsten Breite der Gürtelschichten (10) bereitgestellt ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Radialluftreifen zum Gebrauch an Personenkraftwagen und betrifft insbesondere einen Radialluftreifen zum Gebrauch an Personenkraftwagen, wobei ein hoher Beständigkeitsgrad aufrechterhalten und der Rollwiderstand reduziert werden kann.
Hintergrund
Generell haben Radialluftreifen zum Gebrauch an Personenkraftwagen eine Struktur, bei der eine Karkassenschicht, die eine Mehrzahl von in Reifenradialrichtung ausgerichteten Karkassen-Cordfäden aufweist, zwischen einem Paar Reifenwulstabschnitten angeordnet ist und eine Gürtelschicht, die eine Mehrzahl von Stahlcordfäden aufweist, die in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung geneigt sind, an einer Außenumfangsseite der Karkassenschicht in einem Laufflächenabschnitt angeordnet ist. Es bestehen gesellschaftliche Forderungen zum Einsparen von Ressourcen und Energie, und diese haben zu einer starken Nachfrage nach einem Radialluftreifen zum Gebrauch an Personenkraftwagen geführt, mit dem erhöhte Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs erzielt werden kann. Als Folge dieser Nachfrage wurden in den letzten Jahren viele Anstrengungen bei der Entwicklung kraftstoffeffizienter Reifen mit reduziertem Rollwiderstand unternommen.
Ein Beispiel eines Verfahrens zum Reduzieren des Rollwiderstands ist das Reduzieren des Gewichts des Reifens. Insbesondere wurde die Konfiguration von Gürtelcordfäden, die in der Gürtelschicht verwendet werden, überdacht. Zum Beispiel wurde die Verwendung von Cordfäden aus Monofilamenten statt Cordfäden, die durch Verdrillen einer Mehrzahl von Filamenten hergestellt werden, als Gürtelcordfäden vorgeschlagen (siehe z. B. die ungeprüfte japanische Patentanmeldung JP H08- 300 905A ). In Fällen, in denen ein Monofilament-Gürtelcordfaden verwendet wird, ist es möglich, die Dicke der Gürtelschicht zu reduzieren, und somit kann das Gewicht des Reifens reduziert werden. Als Folge kann der Rollwiderstand reduziert werden.
Jedoch weisen Stahlcordfäden aus Monofilamenten eine schlechte Ermüdungsfestigkeit in Bezug auf Biegen auf und obwohl der Rollwiderstand bei Verwendung solcher Cordfäden in der Gürtelschicht reduziert werden kann, besteht deshalb insofern ein Problem, als keine für einen Luftreifen ausreichende Beständigkeit erzielt werden kann. Die US 3 842 884 A beschreibt einen Radialluftreifen mit einer Reifenkarkasse, die mindestens eine Lage umfasst, die sich von einem Wulst zum anderen erstreckt, wobei ihre Korde im Wesentlichen im rechten Winkel zur Mitte des Reifenumfangs verlaufen. Die JP 2010- 89 727 A beschreibt einen Radialluftreifen, der einen Gürtel aufweist, auf den ein Metallfilament aufgebracht ist, und der eine Gewichtsreduzierung ohne Beeinträchtigung der Haltbarkeit ermöglicht.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das vorstehend beschriebene Problem zu lösen und einen Luftreifen bereitzustellen, bei dem, auch in Fällen in denen ein Monofilament-Gürtelcordfaden verwendet wird, die Beständigkeit des Reifens bewahrt werden kann und der Rollwiderstand reduziert werden kann.
Ein Radialluftreifen zum Gebrauch an Personenkraftwagen gemäß der vorliegender Erfindung, der die vorstehend beschriebene Aufgabe erfüllt, ist ein Radialluftreifen zum Gebrauch an Personenkraftwagen, der eine Karkassenschicht, die zwischen linken und rechten Reifenwulstabschnitten angeordnet ist, und zwei Schichten einer Gürtelschicht aus Stahlcordfäden aufweist, die in einem Winkel von 15° bis 45° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung im Umfang der Karkassenschicht in einem Laufflächenabschnitt eingebettet sind und so angeordnet sind, dass die Cordfaden-Richtungen zwischen den zwei Schichten einander kreuzen. Außerdem sind die Gürtelschichten aus Stahlcordfäden, die aus einem nicht verdrillten Stahl-Monofilament mit einem Durchmesser von 0,27 mm bis 0,45 mm gebildet sind, gebildet. Des Weiteren wird eine Gürtelhilfsschicht aus Stahlcordfäden, die in einem Winkel von 80° bis 90° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung eingebettet sind, zwischen der Karkassenschicht und den Gürtelschichten bereitgestellt. Erfindungsgemäß ist die Gürtelhilfsschicht so angeordnet, dass mindestens ein Abschnitt der Gürtelhilfsschicht an Positionen 30 mm zu einer Innenseite in Reifenbreitenrichtung hin von jedem Ende einer Gürtelschicht mit der kleinsten Breite der Gürtelschichten bereitgestellt ist.
Wirkung der Erfindung
Mit der vorliegenden Erfindung wird die Dicke der Gürtelschichten reduziert und somit kann der Rollwiderstand reduziert werden, weil die Gürtelschichten aus Stahlcordfäden, die aus einem nicht verdrillten Stahl-Monofilament mit einem Durchmesser von 0,27 mm bis 0,45 mm gebildet sind, gebildet sind. Außerdem wird eine Gürtelhilfsschicht aus Stahlcordfäden, die in einem Winkel von 80° bis 90° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung eingebettet sind, zwischen der Karkassenschicht und den Gürtelschichten bereitgestellt. Dadurch wird ein Nachgeben der Gürtelcordfäden unterdrückt und eine Reduzierung der Ermüdungsfestigkeit in Bezug auf Biegen, die mit der Verwendung des Monofilaments einhergeht, kann kompensiert werden. Als Folge können sowohl eine Reduzierung des Rollwiderstands als auch eine Verbesserung der Beständigkeit des Reifens erzielt werden.
In der vorliegenden Erfindung ist die Gürtelhilfsschicht vorzugsweise aus Stahlcordfäden, die in einem Winkel von 87° bis 90° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung eingebettet sind, gebildet. Dadurch kann der Rollwiderstand noch weiter reduziert werden.
In der vorliegenden Erfindung ist die Gürtelhilfsschicht so angeordnet, dass mindestens ein Abschnitt der Gürtelhilfsschicht an Positionen 30 mm zur Innenseite in Reifenbreitenrichtung hin von jedem Ende der Gürtelschicht mit der kleinsten Breite der Gürtelschichten bereitgestellt ist. Durch Anordnen der Gürtelhilfsschicht wie vorstehend beschrieben kann ein Nachgeben der Gürtelcordfäden wirksam unterdrückt werden.
In der vorliegenden Erfindung beträgt die Festigkeit des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten ausmacht, vorzugsweise nicht weniger als 2.700 MPa und das Produkt der Querschnittsfläche des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten ausmacht, und der Fadenzahl pro 50 mm Breiteneinheit beträgt vorzugsweise nicht weniger als 4,5 mm² und nicht mehr als 6,8 mm². Alternativ beträgt die Festigkeit des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten ausmacht, vorzugsweise nicht weniger als 3.200 MPa und das Produkt der Querschnittsfläche des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten ausmacht, und der Fadenzahl pro 50 mm Breiteneinheit beträgt vorzugsweise nicht weniger als 4,5 mm² und nicht mehr als 6,1 mm². Alternativ beträgt die Festigkeit des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten ausmacht, vorzugsweise nicht weniger als 3.500 MPa und das Produkt der Querschnittsfläche des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten ausmacht, und der Fadenzahl pro 50 mm Breiteneinheit beträgt vorzugsweise nicht weniger als 4,5 mm² und nicht mehr als 5,5 mm². Somit wird das Produkt der Querschnittsfläche des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten ausmacht, und der Fadenzahl auf der Grundlage der Festigkeit des Stahlfilaments, das die Gürtelschichten ausmacht, definiert. Als Folge können Festigkeit und Cordfadenhäufigkeit ausgeglichen werden und es können sowohl überlegene Beständigkeit als auch überlegene Adhäsion erzielt werden.
In der vorliegenden Erfindung ist eine Gruppierung, die zwei bis fünf in Reifenbreitenrichtung angeordnete Cordfäden des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten ausmacht, aufweist, vorzugsweise als Einheit in den Gürtelschichten angeordnet. Durch Anordnen einer solchen Gruppierung als Einheit verbreitert sich ein wesentlicher Draht-Teilabstand zwischen den Gruppierungen innerhalb der Gürtelschichten (Abstand zwischen Gruppierungen). Deshalb kann das Fortschreiten der Gürtelrandtrennung verzögert werden und die Trennbeständigkeit kann verbessert werden.
In der vorliegenden Erfindung werden die Stahlcordfäden, die die Gürtelhilfsschicht ausmachen, vorzugsweise durch Verdrillen von zwei oder mehr Drähten gebildet. Somit wird ein Drahtseil mit besseren, die Reibung zwischen den Drähten abschwächenden Eigenschaften zwischen den Gürtelschichten und der Karkassenschicht verwendet und deshalb kann der Fahrkomfort verbessert werden.
In der vorliegenden Erfindung ist die Gürtelhilfsschicht vorzugsweise in Reifenbreitenrichtung unterteilt und eine Breite jedes Abschnitts der Gürtelhilfsschicht beträgt vorzugsweise nicht weniger als 30 mm. Außerdem beträgt ein Trennabstand zwischen den Abschnitten der Gürtelhilfsschicht vorzugsweise nicht weniger als 20 % der Breite der Gürtelschicht mit der kleinsten Breite der Gürtelschichten. Mit einer solchen unterteilten Struktur kann das Gewicht des Reifens reduziert werden, ohne die Beständigkeit zu beeinträchtigen.
In der vorliegenden Erfindung wird eine Beschichtungsverbindung, die die Gürtelschichten ausmacht, vorzugsweise aus einer Kautschukzusammensetzung mit einem dynamischen Elastizitätsmodul E' bei 20 °C von nicht mehr als 15 MPa und einem Tan δ bei 60 °C von nicht mehr als 0,15 gebildet. In Fällen, wenn im Laufflächenabschnitt ein Gürtelabschnitt mit einer dreischichtigen Struktur, die zwei Schichten der Gürtelschicht und eine Schicht der Gürtelhilfsschicht aufweist, ausgebildet ist, trägt die Beschichtungsverbindung weniger zur Steifigkeit des Gürtelabschnitts bei. Deshalb kann eine Beschichtungsverbindung, die weich ist und bei der der Wärmestau gering ist, für die Gürtelschichten verwendet werden. Als Folge kann Wärmestau in den Gürtelschichten unterdrückt werden und die Beständigkeit kann weiter verbessert werden.
Es ist zu beachten, dass sich „dynamischer Elastizitätsmodul E' bei 20 °C“ auf einen dynamischen Elastizitätsmodul bezieht, der mit einem Viskoelastizitätsspektrometer (hergestellt von Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.) unter den folgenden Bedingungen gemessen wird: Temperatur = 20 °C, Frequenz = 20 Hz, Anfangsverzerrung = 10%, dynamische Verzerrung = ±2%. „Tan δ bei 60 °C“ bezieht sich auf einen Tan δ, der mit einem Viskoelastizitätsspektrometer (hergestellt von Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.) unter den folgenden Bedingungen gemessen wird: Temperatur = 60 °C, Frequenz = 20 Hz, Anfangsverzerrung = 10%, dynamische Verzerrung = ±2%.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 ist eine Meridianquerschnittsansicht eines Radialluftreifens zum Gebrauch an Personenkraftwagen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Meridianquerschnittsansicht eines Radialluftreifens zum Gebrauch an Personenkraftwagen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Hauptbestandteil-Explosionsansicht, in der eine Karkassenschicht, Gürtelschichten und eine Gürtelhilfsschicht des Radialluftreifens zum Gebrauch an Personenkraftwagen, der in 1 abgebildet ist, auseinandergezogen und abgebildet sind.
4 ist eine Hauptbestandteil-Explosionsansicht, in der eine Karkassenschicht, Gürtelschichten und eine Gürtelhilfsschicht des Radialluftreifens zum Gebrauch an Personenkraftwagen, der in 2 abgebildet ist, auseinandergezogen und abgebildet sind.
5A und 5B sind Querschnittsansichten, in denen die Gürtelschicht des Radialluftreifens zum Gebrauch an Personenkraftwagen gemäß der vorliegenden Erfindung vergrößert und abgebildet ist.

Detaillierte Beschreibung
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen folgt nachstehend eine ausführliche Beschreibung einer Konfiguration der vorliegenden Erfindung.
1 und 2 veranschaulichen Radialluftreifen zum Gebrauch an Personenkraftwagen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung (nachstehend als „Reifen“ bezeichnet). Außerdem sind 3 und 4 Explosionsansichten (die nur eine Seite von einer Äquatorialebene CL des Reifens veranschaulichen), in denen eine Karkassenschicht 4, Gürtelschichten 10 und eine Gürtelhilfsschicht 20 der Reifen von 1 und 2 auseinandergezogen und abgebildet sind.
In 1 und 2 ist 1 ein Laufflächenabschnitt, 2 ist ein Seitenwandabschnitt und 3 ist ein Reifenwulstabschnitt. Eine Schicht der Karkassenschicht 4 ist zwischen einem Paar linker und rechter Reifenwulstabschnitte 3,3 angeordnet. Die Enden der Karkassenschicht 4 sind um die Reifenwulstkerne 5 herum von Reifeninnenseite zu Reifenaußenseite gefaltet. Ein aus Kautschuk gebildeter Wulstfüller 6 mit einer dreieckigen Querschnittsform ist an einer Außenumfangsseite der Reifenwulstkerne 5 angeordnet. Zwei Schichten der Gürtelschicht 10 (11 und 12) sind auf der Gesamtheit des Umfangs des Reifens auf der Außenumfangsseite der Karkassenschicht 4 im Laufflächenabschnitt 1 angeordnet. Wie in 3 und 4 dargestellt, werden diese Gürtelschichten 10 (11 und 12) durch Einbetten von Gürtelcordfäden 10a (11a und 12a) aus Stahlcordfäden in dem Kautschuk gebildet. Diese Gürtelcordfäden 10a (11a und 12a) sind in einem kleinen Winkel in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung geneigt und der Neigungswinkel θ1 beträgt von 15° bis 45°. Außerdem sind diese Gürtelcordfäden 11a und 12a so angeordnet, dass sie einander kreuzen.
Die Gürtelcordfäden 10a (11a und 12a) sind aus einem nicht verdrillten Stahl-Monofilament mit einem Durchmesser von 0,27 mm bis 0,45 mm gebildet. Durch solches Einstellen des Durchmessers des Gürtelcordfadens 10a, der die Gürtelschichten 10 ausmacht, dass er klein ist, wird eine Dicke der Gürtelschichten 10 reduziert und somit kann der Rollwiderstand reduziert werden. Es ist zu beachten, dass generell ein ungeformtes Filament für das nicht verdrillte Stahl-Monofilament verwendet wird, es kann jedoch auch ein geformtes Filament verwendet werden.
Bei einem wie vorstehend beschrieben konfigurierten Luftreifen ist eine Gürtelhilfsschicht 20 zwischen der Karkassenschicht 4 und den Gürtelschichten 10 angeordnet. Wie in 3 und 4 dargestellt, wird die Gürtelhilfsschicht 20 durch Einbetten von Gürtelhilfscordfäden 20a, die aus Stahlcordfäden bestehen, im Kautschuk gebildet. Diese Gürtelhilfscordfäden 20a sind in einem großen Winkel in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung geneigt und der Neigungswinkel θ2 beträgt von 80° bis 90° und vorzugsweise von 87° bis 90°. Durch Bereitstellen der vorstehend beschriebenen Gürtelhilfsschicht 20 wird ein Nachgeben der Gürtelcordfäden 10a unterdrückt und eine Reduzierung der Ermüdungsfestigkeit in Bezug auf Biegen, die mit der Verwendung des Monofilaments einhergeht, kann kompensiert werden. Als Folge können sowohl eine Reduzierung des Rollwiderstands als auch eine Verbesserung der Beständigkeit des Reifens erzielt werden.
Wenn der Neigungswinkel θ1 der Gürtelcordfäden 10a (11a und 12a) kleiner als 15° ist, reicht die in Breitenrichtung verlaufende Steifigkeit des Gürtelabschnitts nicht aus, was zu einer Abnahme der Lenkstabilität führt. Wenn der Neigungswinkel θ1 der Gürtelcordfäden 10a (11a und 12a) größer als 45° ist, reicht die im Umfang verlaufende Steifigkeit des Gürtelabschnitts nicht aus, was zu einer Abnahme der Lenkstabilität führt.
Wenn der Durchmesser der Gürtelcordfäden 10a kleiner als 0,27 mm ist, ist es notwendig, eine Fadendichte zu erhöhen, um die Beständigkeit aufrechtzuerhalten. Als Folge nimmt die Adhäsion ab und die Randtrennbeständigkeit nimmt ab. Wenn der Durchmesser der Gürtelcordfäden 10a größer als 0,45 mm ist, reichen die Wirkungen der Reduzierung der Dicke der Gürtelschichten 10 nicht aus. Als Folge nimmt die Ermüdungsfestigkeit in Bezug auf Biegen der Cordfäden ab und die Gürtelbruchbeständigkeit wird beeinträchtigt. Wenn der Neigungswinkel θ2 der Gürtelhilfscordfäden 20a kleiner als 80° ist, reicht die in Breitenrichtung verlaufende Steifigkeit des Gürtelabschnitts nicht aus, was zu einer Abnahme der Lenkstabilität führt.
Es ist zu beachten, dass, wenn die Gürtelhilfsschicht 20 zwischen der Gürtelschicht 11 und der Gürtelschicht 12 oder von der äußersten Gürtelschicht 11 nach außen in Radialrichtung angeordnet ist, der Rollwiderstand nicht ausreichend reduziert werden kann.
Wie in 1 und 3 dargestellt, kann die Gürtelhilfsschicht 20 an einer Innenumfangsseite der Gürtelschichten 10 bereitgestellt sein, so dass sie die Gesamtheit der Reifenbreitenrichtung abdeckt. Außerdem, wie in 2 und 4 dargestellt, kann die Gürtelhilfsschicht 20 aus zwei Abschnitten 21,21, die in Reifenbreitenrichtung unterteilt sind und von einem Reifenmittelabschnitt getrennt werden, konfiguriert sein.
In jedem Fall ist die Gürtelhilfsschicht 20 vorzugsweise so angeordnet, dass mindestens ein Abschnitt der Gürtelhilfsschicht 20 an Positionen P 30 mm zur Innenseite in Reifenbreitenrichtung hin von jedem Ende 11b,11b der Gürtelschicht 11 mit der kleinsten Breite der Gürtelschichten 10 bereitgestellt ist. Mit anderen Worten sind die Enden 20b an Außenseiten in Reifenbreitenrichtung der Gürtelhilfsschicht 20 vorzugsweise nach innen in Reifenbreitenrichtung von den Enden 11b der Gürtelschicht 11 mit der kleinsten Breite der Gürtelschichten 10 angeordnet; und ein Trennabstand d zwischen den Enden 20b an Außenseiten in Reifenbreitenrichtung der Gürtelhilfsschicht 20 und den Enden 11b der Gürtelschicht 11 mit der kleinsten Breite beträgt vorzugsweise 30 mm oder weniger.
Durch Anordnen der Gürtelhilfsschicht 20 an der vorstehend beschriebenen Position kann ein Nachgeben der Gürtelcordfäden 10a wirksam unterdrückt werden. Wenn die Gürtelhilfsschicht 20 nicht bis zu einer Position P reicht bzw. wenn der Trennabstand d zwischen den Enden 20b an Außenseiten in Reifenbreitenrichtung der Gürtelhilfsschicht 20 und den Enden 11b der Gürtelschicht 11 mit der kleinsten Breite größer als 30 mm ist, nimmt die Beständigkeit ab, weil es nicht möglich ist, Stellen ausreichend zu verstärken, die anfällig für Gürtelbruch sind.
Wenn die Gürtelhilfsschicht 20 so konfiguriert ist, dass sie in Reifenbreitenrichtung in die Abschnitte 21,21 unterteilt ist, wie in 2 und 4 dargestellt, beträgt eine in Reifenbreitenrichtung jedes der Abschnitte 21,21 gemessene Breite vorzugsweise nicht weniger als 30 mm. Außerdem beträgt ein Trennabstand L zwischen den Abschnitten 21,21 der Gürtelhilfsschicht 20 vorzugsweise nicht weniger als 20 % der Breite W1 der Gürtelschicht 11 mit der kleinsten Breite der Gürtelschichten 10. Der Trennabstand L beträgt mehr bevorzugt nicht weniger als 20 % und nicht mehr als 60 % der Breite W1 der Gürtelschicht 11 mit der kleinsten Breite.
Wenn die Gürtelhilfsschicht 20 unterteilt ist, kann das Gewicht des Reifens reduziert werden, ohne die Beständigkeit zu beeinträchtigen, indem jeder der Abschnitte 21 wie vorstehend beschrieben angeordnet wird. Wenn die Breite jedes der Abschnitte kleiner als 30 mm ist, können die Gürtelschichten 10 nicht ausreichend verstärkt werden und als Folge nimmt die Beständigkeit ab. Wenn der Trennabstand L zwischen den Abschnitten 21,21 weniger als 20 % der Breite W1 der Gürtelschicht 11 mit der kleinsten Breite beträgt, ist es außerdem nicht möglich, die Größe der Gürtelhilfsschicht 20 zu reduzieren, und als Folge wird keine ausreichende Wirkung des Reduzierens des Gewichts des Reifens erzielt.
Es ist zu beachten, dass, wenn eine Gürtelhilfsschicht 20 bereitgestellt ist, die die gesamte Breite abdeckt, wie in 1 dargestellt, unterliegt die Breite der Gürtelhilfsschicht 20 keinen speziellen Einschränkungen, vorausgesetzt, dass sich die Gürtelhilfsschicht 20 bis zur vorstehend beschriebenen Position P erstreckt. Mit anderen Worten ist es in diesem Fall ausreichend, dass die Breite der Gürtelhilfsschicht 20 gleich oder größer als die Länge zwischen der linken und der rechten Position P ist. Insbesondere beträgt die Breite der Gürtelhilfsschicht 20 vorzugsweise mehr als W1 minus 60 mm.
Bei dem Reifen der vorliegenden Erfindung, der wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, kann eine Häufigkeit der Gürtelcordfäden 10a reduziert werden, indem die Festigkeit der Gürtelcordfäden 10a (11a und 12a) erhöht wird, und somit kann das Gewicht des Reifens weiter reduziert werden. Insbesondere kann durch Konfigurieren der Festigkeit des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelcordfäden 10a ausmacht, sodass es innerhalb eines geeigneten Bereichs liegt, und durch Konfigurieren des Produkts der Querschnittsfläche des Stahl-Monofilament, das die Gürtelcordfäden 10a ausmacht, und der Fadenzahl pro 50 mm Breiteneinheit, sodass es innerhalb eines geeigneten Bereichs liegt, ein Gleichgewicht zwischen der Festigkeit und der Häufigkeit der Gürtelcordfäden 10a erzielt werden und das Gewicht des Reifens kann noch weiter reduziert werden, während die Beständigkeit auf einem hohen Niveau gehalten wird.
Insbesondere beträgt die Festigkeit des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten 10 ausmacht, vorzugsweise nicht weniger als 2.700 MPa und das Produkt einer Querschnittsfläche des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten 10 ausmacht, und der Fadenzahl pro 50 mm Breiteneinheit beträgt vorzugsweise nicht weniger als 4,5 mm² und nicht mehr als 6,8 mm². Alternativ beträgt die Festigkeit des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten 10 ausmacht, vorzugsweise nicht weniger als 3.200 MPa und das Produkt der Querschnittsfläche des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten 10 ausmacht, und der Fadenzahl pro 50 mm Breiteneinheit beträgt vorzugsweise nicht weniger als 4,5 mm² und nicht mehr als 6,1 mm². Alternativ beträgt die Festigkeit des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten 10 ausmacht, vorzugsweise nicht weniger als 3.500 MPa und das Produkt der Querschnittsfläche des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten 10 ausmacht, und der Fadenzahl pro 50 mm Breiteneinheit beträgt vorzugsweise nicht weniger als 4,5 mm² und nicht mehr als 5,5 mm².
Unabhängig vom Bereich der Festigkeit wird, wenn das Produkt der Querschnittsfläche des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten 10 ausmacht, und der Fadenzahl pro 50 mm Breiteneinheit kleiner als 4,5 mm² ist, die Häufigkeit der Gürtelcordfäden 10a übermäßig klein sein, die Steifigkeit nicht ausreichen und die Haltbarkeit abnehmen. Wenn die Festigkeit 2.700 MPa oder mehr beträgt und das Produkt der Querschnittsfläche und der Fadenzahl größer als 6,8 mm² ist, die Festigkeit 3.200 MPa oder mehr beträgt und das Produkt der Querschnittsfläche und der Fadenzahl größer als 6,1 mm² ist, oder die Festigkeit 3.500 MPa oder mehr beträgt und das Produkt der Querschnittsfläche und der Fadenzahl größer als 5,5 mm² ist, übersteigt die Häufigkeit der Gürtelcordfäden 10a den Wert, der benötigt wird, um die Beständigkeit ausreichend innerhalb jedes Festigkeitsbereichs aufrechtzuerhalten. Als Folge ist die Menge an Draht zu groß, was zu einer Zunahme der Masse führt, und der Cordfaden-Teilungsabstand wird verschmälert, was zu ungenügender Adhäsion führt. Somit nimmt die Beständigkeit des Reifens ab. Außerdem nimmt der Energieverlust des Gürtelkautschuks zu, was die Reduzierung des Rollwiderstands hemmt. Wenn die Festigkeit kleiner als 2.700 MPa ist, muss das Produkt der Querschnittsfläche und der Fadenzahl so konfiguriert werden, dass es größer als 6,8 mm² ist, um Beständigkeit zu erzielen. Als Folge nimmt die Menge an Draht zu, was zu einer Zunahme der Masse führt, und der Cordfaden-Teilungsabstand wird verschmälert, was zu ungenügender Adhäsion führt. Somit nimmt die Beständigkeit des Reifens ab.
Es ist zu beachten, dass, je höher die Festigkeit des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten 10 ausmacht, ist, umso mehr kann das Produkt der Querschnittsfläche und der Fadenzahl oder vielmehr die Häufigkeit der Gürtelcordfäden 10a reduziert werden und umso mehr kann das Gewicht des Reifens reduziert werden. Jedoch beträgt aus der Sicht der Herstellung die Festigkeit vorzugsweise nicht mehr als 4.200 MPa.
In der vorliegenden Erfindung sind die Gürtelcordfäden 10a, die die Gürtelschichten 10 ausmachen, in einem Zustand wechselseitiger Ausrichtung angeordnet. Die Gürtelcordfäden 10a können zum Beispiel, wie in 5A dargestellt, in gleichem Abstand in Reifenbreitenrichtung in einem Meridianquerschnitt angeordnet sein. Jedoch sind vorzugsweise, wie in 5B dargestellt, Gruppierungen von zwei bis fünf Cordfäden, die in Reifenbreitenrichtung in einem Meridianquerschnitt ausgerichtet sind (drei Cordfäden in der Zeichnung), in den Gürtelschichten 10 als Einheit angeordnet.
Bei einer solchen Anordnung ist der Freiraum zwischen jeder Gruppierung innerhalb der Gürtelschichten 10 im Wesentlichen der Draht-Teilungsabstand, und der Draht-Teilungsabstand ist größer als in Fällen, in denen die Cordfäden in gleichen Intervallen angeordnet sind. Deshalb kann das Fortschreiten der Gürtelrandtrennung verlangsamt werden und die Trennbeständigkeit kann verbessert werden. Wenn die Anzahl an Cordfäden, die die Gruppierung der Gürtelcordfäden 10a ausmachen, größer als fünf ist, wird hierbei das Fortschreiten von Gürtelrandtrennung gefördert.
In der vorliegenden Erfindung können die Gürtelhilfscordfäden 20a, die die Gürtelhilfsschicht 20 ausmachen, aus einem Monofilament gebildet werden, werden jedoch vorzugsweise durch Verdrillen von zwei oder mehr Drähten und mehr bevorzugt durch Verdrillen von zwei bis sieben Drähten gebildet. Insbesondere werden vorzugsweise Cordfäden mit einer Struktur 1×N verwendet.
Da die Gürtelschichten 10 aus einem Monofilament ausgebildet sind, besteht bei der vorliegenden Erfindung eine Tendenz, dass die Gürtelschichten 10 steif werden, eine Abschwächung der Reibung zwischen Drähten schwierig wird und der Fahrkomfort abnimmt. Da jedoch die Gürtelhilfsschicht 20 wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, weisen die durch Verdrillen von zwei oder mehr Drähten gebildeten Cordfäden bessere reibungsabschwächende Eigenschaften zwischen den Drähten auf und deshalb kann der Fahrkomfort verbessert werden. Vorzugsweise werden verdrillte Cordfäden verwendet, die durch Verdrillen von zwei bis sieben Drähten gebildet werden.
Außerdem ist die Fadenzahl der Gürtelhilfscordfäden 20a, die die Gürtelhilfsschicht 20 ausmachen, vorzugsweise so konfiguriert, dass sie von 15 bis 35 Cordfäden/50 mm beträgt. Wenn die Fadenzahl der Gürtelhilfscordfäden 20a kleiner als 15 Cordfäden/50 mm ist, ist es schwierig, das Nachgeben der Gürtelcordfäden zu unterdrücken. Obwohl eine maximale Wirkung des Unterdrückens des Nachgebens des Gürtels erreicht wird, wenn die Fadenzahl der Gürtelhilfscordfäden 20a 35 Cordfäden/50 mm überschreitet, nimmt auch die Masse zu.
Bei der vorliegenden Erfindung ist, wie vorstehend beschrieben, ein dreischichtiger Gürtelabschnitt, der zwei Schichten der Gürtelschicht 10 (11 und 12) und eine Schicht der Gürtelhilfsschicht 20 aufweist, im Laufflächenabschnitt ausgebildet. Daher trägt die Beschichtungsverbindung weniger zur Steifigkeit des Gürtelabschnitts bei. Als Folge kann eine Beschichtungsverbindung, die weich ist und bei der der Wärmestau gering ist, für die Gürtelschichten 10 verwendet werden. Somit kann Wärmestau in den Gürtelschichten 10 unterdrückt werden und die Beständigkeit kann weiter verbessert werden.
Insbesondere weist eine Beschichtungsverbindung, die die Gürtelschichten 10 ausmacht, vorzugsweise einen dynamischen Elastizitätsmodul E' bei 20 °C von nicht mehr als 15 MPa und einen Tan δ bei 60 °C von nicht mehr als 0,15 auf. Wenn der dynamische Elastizitätsmodul E' bei 20 °C der Beschichtungsverbindung 15 MPa übersteigt, kann der Wärmestau in den Gürtelschichten 10 nicht reduziert werden und die Wirkungen der Verbesserung der Beständigkeit können nicht ausreichend erzielt werden. Wenn der Tan δ bei 60 °C der Beschichtungsverbindung 0,15 übersteigt, kann der Wärmestau in den Gürtelschichten 10 nicht reduziert werden und die Wirkungen der Verbesserung der Beständigkeit können nicht ausreichend erzielt werden.
Es ist zu beachten, dass bei der Beschichtungsverbindung der Gürtelhilfsschicht 20, genau wie bei der Beschichtungsverbindung der Gürtelschichten 10, die Beschichtungsverbindung weniger zur Steifigkeit des Gürtelabschnitts beiträgt und eine Beschichtungsverbindung, die weich ist und in der der Wärmestau gering ist, verwendet werden kann. Als Folge kann Wärmestau in den Gürtelschichten 10 unterdrückt werden und die Beständigkeit kann weiter verbessert werden. Deshalb wird vorzugsweise eine Beschichtungsverbindung mit dem gleichen dynamischen Elastizitätsmodul E' und Tan δ wie für die Gürtelschichten verwendet.
Ausführungsbeispiele
24 Arten von Testreifen wurden für die Beispiele des Stands der Technik 1 und 2, die Vergleichsbeispiele 1 bis 4 und die Ausführungsbeispiele 1 bis 18 hergestellt. Jeder dieser Testreifen war ein Luftreifen mit einer Reifengröße von 195/65R15. Für die Gürtelschichten wurde eine Reihe von Gürtelschichten und Anordnung, Struktur, Festigkeit, Fadenvolumen, Fadenzahl, Durchmesser, dynamischem Elastizitätsmodul E' bei 20 °C und Tan δ bei 60 °C der Gürtelcordfäden für jeden Testreifen, wie in Tabellen 1 bis 3 dargestellt, konfiguriert. Für die Gürtelhilfsschicht wurden Anwesenheit/Abwesenheit und Anordnung der Gürtelhilfsschicht, Struktur und Winkel der Gürtelhilfscordfäden, Anordnungsform, Schichtbreite und Anwesenheit/Abwesenheit von Überlappung mit der Position P der Gürtelhilfsschicht, und Fadenzahl der Gürtelverstärkungscordfäden für jeden Testreifen wie in Tabellen 1 bis 3 dargestellt konfiguriert.
Die Beispiele des Stands der Technik 1 und 2 waren Reifen, die keine Gürtelhilfsschicht aufwiesen. Im Beispiel des Stands der Technik 1 wurden die Gürtelschichten aus verdrillten Cordfäden (Festigkeit: 3.100 MPa) mit einer Struktur 1×3×0,32 (Fadendichte: 27 Cordfäden/50 mm Breiteneinheit) gebildet. Im Beispiel des Stands der Technik 2 wurden die Gürtelschichten aus Monofilamenten (Festigkeit: 3.100 MPa) mit einem Drahtdurchmesser von 0,32 mm (Fadendichte: 81 Cordfäden/50 mm Breiteneinheit) gebildet.
Die Reifen der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 wiesen Gürtelhilfsschichten auf. Im Vergleichsbeispiel 1 war der Fadenwinkel der Gürtelhilfscordfäden klein. Im Vergleichsbeispiel 2 war die Anordnung der Gürtelhilfscordfäden verändert. In den Vergleichsbeispielen 3 und 4 lag der Durchmesser der Gürtelcordfäden außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung.
Es ist zu beachten, dass die Gürtelschichten der 24 Arten von Testreifen für die Beispiele des Stands der Technik 1 und 2, die Vergleichsbeispiele 1 bis 4 und die Ausführungsbeispiele 1 bis 18 jeweils äquivalente Fadenvolumina aufwiesen und die Breiten der Hauptgürtelschichten in der Reihenfolge von der Seite der Reifeninnenoberfläche 150 mm und 135 mm betrugen.
Außerdem wurden die Gürtelhilfsschichten der 22 Arten von Testreifen für Vergleichsbeispiele 1 bis 4 und Ausführungsbeispiele 1 bis 18 jeweils aus verdrillten Cordfäden (Festigkeit: 3.100 MPa) mit einer Struktur 1×3×0,32 (Fadendichte: 27 Cordfäden/50 mm Breiteneinheit) gebildet.
Gürtelbruchbeständigkeit (normale Bedingungen), Gürtelbruchbeständigkeit (schwierige Bedingungen), Gürtelrandtrennbeständigkeit und Rollwiderstand wurden gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren bewertet und in Tabellen 1 bis 3 für jede der 22 Arten von Testreifen aufgezeichnet.
Gürtelbruchbeständigkeit (normale Bedingungen)
Ein Trommelprüfgerät mit einer glatten Stahltrommeloberfläche und einem Durchmesser von 1.707 mm wurde verwendet und die Umgebungstemperatur wurde auf 38±3 °C geregelt. Die Testreifen wurden auf einer Felge mit einer Felgengröße von 15×6J montiert und auf einen Innenprüfdruck von 160 kPa befüllt. Dann wurden die Testreifen für 10 Stunden und 300 km unter den folgenden Bedingungen gefahren, während die Last und der Schräglaufwinkel mit einer quadratischen 0,083-Hz-Wellenform variiert wurden: Fahrgeschwindigkeit: 30 km/h, Schräglaufwinkel: 0±4°, Last: 70%±40% variabel der von JATMA vorgesehenen maximalen Last. Nach der Fahrt wurden die Reifen aufgeschnitten, und die Gürtelcordfäden wurden auf die Anwesenheit/Abwesenheit von Fehlern untersucht. Die Ergebnisse wurden in einem System mit zwei Auswahlmöglichkeiten bewertet, wobei Beispiele, in denen ein Gürtelcordfadenfehler auftrat, mit einem „×“ angegeben wurden und Beispiele, in denen Gürtelcordfadenfehler nicht auftraten, mit einem „o“ angegeben wurden.
Gürtelbruchbeständigkeit (schwierige Bedingungen)
Ein Trommelprüfgerät mit einer glatten Stahltrommeloberfläche und einem Durchmesser von 1.707 mm wurde verwendet und die Umgebungstemperatur wurde auf 38±3 °C geregelt. Die Testreifen wurden auf einer Felge mit einer Felgengröße von 15×6J montiert und auf einen Innenprüfdruck von 160 kPa befüllt. Dann wurden die Testreifen für 10 Stunden und 300 km unter den folgenden Bedingungen gefahren, während die Last und der Schräglaufwinkel mit einer quadratischen 0,083-Hz-Wellenform variiert wurden: Fahrgeschwindigkeit: 30 km/h, Schräglaufwinkel: 0±5°, Last: 70%±40% variabel der im JATMA Year Book 2009 vorgesehenen maximalen Last. Nach der Fahrt wurden die Reifen aufgeschnitten und die Gürtelcordfäden wurden auf die Anwesenheit/Abwesenheit von Fehlern untersucht. Die Ergebnisse wurden in einem System mit zwei Auswahlmöglichkeiten bewertet, wobei Beispiele, in denen ein Gürtelcordfadenfehler auftrat, mit einem mit einem „×“ angegeben wurden und Beispiele, in denen Gürtelcordfadenfehler nicht auftraten, mit einem „o“ angegeben wurden.
Gürtelrandtrennbeständiakeit
Die Testreifen wurden auf einer Felge mit einer Felgengröße von 15×6J aufgezogen und mit Sauerstoff auf einen Innendruck von 240 kPa befüllt und für zwei Wochen in einer Kammer mit einer bei 60 °C gehaltenen Raumtemperatur gelagert. Dann wurde der Sauerstoff abgelassen und die Reifen wurden mit Luft auf 160 kPa befüllt. Ein Trommelprüfgerät mit einer glatten Stahltrommeloberfläche und einem Durchmesser von 1.707 mm wurde verwendet und die Umgebungstemperatur wurde auf 38±3 °C geregelt. Die wie vorstehend beschrieben vorbehandelten Testreifen wurden für 100 Stunden und 5.000 km unter den folgenden Bedingungen gefahren, während die Last und der Schräglaufwinkel mit einer quadratischen 0,083-Hz-Wellenform variiert wurden: Fahrgeschwindigkeit: 50 km/h, Schräglaufwinkel: 0±3°, Last: 70%±40% variabel der im JATMA Year Book 2009 vorgesehenen maximalen Last. Nach der Fahrt wurden die Reifen aufgeschnitten und die Bestätigung der Anwesenheit/Abwesenheit eines abgetrennten Abschnitts mit einer Abtrennungslänge in Breitenrichtung von 5 mm oder mehr im Endabschnitt in Breitenrichtung des Gürtels wurde durchgeführt. Die Abwesenheit von Gürteltrennung gibt eine bessere Gürtelrandtrennbeständigkeit an. Die Ergebnisse wurden in einem System mit zwei Auswahlmöglichkeiten bewertet, wobei Beispiele, bei denen ein abgetrennter Abschnitt mit einer Länge von 5 mm oder mehr vorhanden war, mit einem „×“ angegeben wurden und Beispiele, in denen ein abgetrennter Abschnitt mit einer Länge von 5 mm oder mehr abwesend war, mit einem „o“ angegeben wurden.
Rollwiderstand

Unter Verwendung eines Trommelprüfgeräts mit einer glatten Stahltrommeloberfläche und einem Durchmesser von 1.707 mm wurden die Testreifen, die auf Felgen mit einer Felgengröße von 15×6J montiert und auf einen Innendruck von 200 kPa befüllt waren, mit einer Last, die 85 % der im JATMA Year Book 2009 vorgesehenen maximalen Last bei dem Luftdruck entsprach, beaufschlagt und gegen die Trommel gedrückt. In diesem Zustand wurde der Rollwiderstand der Testreifen bei einer Fahrgeschwindigkeit von 80 km/h gemessen. Die Messergebnisse wurden als Index ausgedrückt, wobei der Messwert für das Beispiel des Stands der Technik 1 als 100 angenommen wurde. Kleinere Indexwerte zeigen geringeren Rollwiderstand an.
Tabelle 1-I

		Beispiel des Stands der Technik
		1	2	Vergleichsbeispiel 1	Ausführungsbeispiel 1
Gürtelschichten	Anzahl von Schichten	2	2	2	2
	Cordfadenanordnung	5A	5A	5A	5A
	Cordfadenstruktur	1×3	Monofilament	Monofilament	Monofilament
	Cordfestigkeit (MPa)	2.700	2.700	2.700	2.700
	Fadenvolumen (mm²/50 mm)	4,50	4,50	4,50	4,50
	Fadenzahl (Cordfäden/50 mm)	56,0	56,0	56,0	56,0
	Cordfadendurchmesser (mm)	0,32	0,32	0,32	0,32
	Dynamischer Elastizitätsmodul E' (MPa)	20	20	20	20
	Tan δ	0,20	0,20	0,20	0,20
Gürtelhilfsschicht	Anwesen heit/Abwesen heit	Nicht	Nicht	Vorhanden	Vorhanden
		vorhanden	vorhanden
	Anordnung	-	-	Unter Gürtel	Unter Gürtel
	Cordfadenstruktur	-	-	1×3	1×3
	Cordfadenwinkel (°)	-	-	55	80
	Anordnungsform	-	-	Gesamte Breite	Gesamte Breite
	Schichtbreite	-	-	115	115
	Anwesenheit/Abwesenheit von Überlappung mit Position P	-	-	Vorhanden	Vorhanden
	Fadenzahl (Cordfäden/50 mm)	-	-	30	30
Bewertung	Gürtelbruchbeständigkeit (normale Bedingungen)	◯	×	◯	◯
	Gürtelbruchbeständigkeit (schwierige Bedingungen)	◯	×	◯	◯
	Gürtelrandtrennbeständigkeit	◯	×	×	◯
	Rollwiderstand (Index)	100	95	98	96

Tabelle 1-II

		Ausführungsbeispiel		Vergleichsbeispiel
		2	3	2	3
Gürtelschichten	Anzahl von Schichten	2	2	2	2
	Cordfadenanordnung	5A	5A	5A	5A
	Cordfadenstruktur	Monofilament	Monofilament	Monofilament	Monofilament
	Cordfestigkeit (MPa)	2.700	2.700	2.700	2.700
	Fadenvolumen (mm²/50 mm)	4,50	4,50	4,50	4,50
	Fadenzahl (Cordfäden/50 mm)	56,0	56,0	56,0	56,0
	Cordfadendurchmesser (mm)	0,32	0,32	0,32	0,25
	Dynamischer Elastizitätsmodul E' (MPa)	20	20	20	20
	Tan δ	0,20	0,20	0,20	0,20
Gürtelhilfsschicht	Anwesen heit/Abwesen heit	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden
	Anordnung	Unter Gürtel	Unter Gürtel	Über Gürtel	Unter Gürtel
	Cordfadenstruktur	1×3	1×3	1×3	1×3
	Cordfadenwinkel (°)	87	90	90	90
	Anordnungsform	Gesamte Breite	Gesamte Breite	Gesamte Breite	Gesamte Breite
	Schichtbreite	115	115	115	115
	Anwesenheit/Abwesenheit von Überlappung mit Position P	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden
	Fadenzahl (Cordfäden/50 mm)	30	30	30	30
Bewertung	Gürtelbruchbeständigkeit (normale Bedingungen)	◯	◯	◯	◯
	Gürtelbruchbeständigkeit (schwierige Bedingungen)	◯	◯	◯	◯
	Gürtelrandtrennbeständigkeit	◯	◯	◯	×
	Rollwiderstand (Index)	95	95	98	95

Tabelle 2-I

		Ausführungsbeispiel
		4	5	Vergleichsbeispiel 4	Ausführungsbeispiel 6
Gürtelschicht	Anzahl von Schichten	2	2	2	2
	Cordfadenanordnung	5A	5A	5A	5A
	Cordfadenstruktur	Monofilament	Monofilament	Monofilament	Monofilament
	Cordfestigkeit (MPa)	2.700	2.700	2.700	2.700
	Fadenvolumen (mm²/50 mm)	4,50	4,50	4,50	4,50
	Fadenzahl (Cordfäden/50 mm)	56,0	56,0	56,0	56,0
	Cordfadendurchmesser (mm)	0,27	0,45	0,50	0,32
	Dynamischer Elastizitätsmodul E' (MPa)	20	20	20	20
	Tan δ	0,20	0,20	0,20	0,20
Gürtelhilfsschicht	Anwesenheit/Abwesenheit	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden
	Anordnung	Unter Gürtel	Unter Gürtel	Unter Gürtel	Unter Gürtel
	Cordfadenstruktur	1×3	1×3	1×3	1×3
	Cordfadenwinkel (°)	90	90	90	90
	Anordnungsform	Gesamte	Gesamte	Gesamte Breite	Unterteilt
		Breite	Breite
	Schichtbreite	115	115	115	25
	Anwesenheit/Abwesenheit von Überlappung mit Position P	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden
	Fadenzahl (Cordfäden/50 mm)	30	30	30	30
Bewertung	Gürtelbruchbeständigkeit (normale Bedingungen)	◯	◯	×	◯
	Gürtelbruchbeständigkeit (schwierige Bedingungen)	◯	◯	×	×
	Gürtelrandtrennbeständigkeit	◯	◯	◯	◯
	Rollwiderstand (Index)	95	95	95	95

Tabelle 2-II

		Ausführungsbeispiel
		7	8	9	10
Gürtelschicht	Anzahl von Schichten	2	2	2	2
	Cordfadenanordnung	5A	5A	5A	5A
	Cordfadenstruktur	Monofilament	Monofilament	Monofilament	Monofilament
	Cordfestigkeit (MPa)	2.700	2.700	2.700	3.100
	Fadenvolumen (mm²/50 mm)	4,50	4,50	4,50	4,34
	Fadenzahl (Cordfäden/50 mm)	56,0	56,0	56,0	54,0
	Cordfadendurchmesser (mm)	0,32	0,32	0,32	0,32
	Dynamischer Elastizitätsmodul E' (MPa)	20	20	20	20
	Tan δ	0,20	0,20	0,20	0,20
Gürtelhilfsschicht	Anwesenheit/Abwesenheit	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden
	Anordnung	Unter Gürtel	Unter Gürtel	Unter Gürtel	Unter Gürtel
	Cordfadenstruktur	1×3	1×3	1×3	1×3
	Cordfadenwinkel (°)	90	90	90	90
	Anordnungsform	Unterteilt	Unterteilt	Unterteilt	Gesamte Breite
	Schichtbreite	30	50	30	115
	Anwesenheit/Abwesenheit von Überlappung mit Position P	Vorhanden	Vorhanden	Nicht vorhanden	Vorhanden
	Fadenzahl (Cordfäden/50 mm)	30	30	30	30
Bewertung	Gürtelbruchbeständigkeit (normale Bedingungen)	◯	◯	◯	◯
	Gürtelbruchbeständigkeit (schwierige Bedingungen)	◯	◯	◯	◯
	Gürtelrandtrennbeständigkeit	◯	◯	×	◯
	Rollwiderstand (Index)	95	95	95	95

Tabelle 3-I

		Ausführungsbeispiel
		11	12	13	14
Gürtelschicht	Anzahl von Schichten	2	2	2	2
	Cordfadenanordnung	5A	5A	5A	5A
	Cordfadenstruktur	Monofilament	Monofilament	Monofilament	Monofilament
	Cordfestigkeit (MPa)	3.100	3.100	3.100	3.100
	Fadenvolumen (mm²/50 mm)	4,50	5,71	6,75	6,99
	Fadenzahl (Cordfäden/50 mm)	56,0	71,0	84,0	87,0
	Cordfadendurchmesser (mm)	0,32	0,32	0,32	0,32
	Dynamischer Elastizitätsmodul E' (MPa)	20	20	20	20
	Tan δ	0,20	0,20	0,20	0,20
Gürtelhilfsschicht	Anwesenheit/Abwesenheit	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden
Gürtelhilfsschicht	Anordnung	Unter Gürtel	Unter Gürtel	Unter Gürtel	Unter Gürtel
	Cordfadenstruktur	1×3	1×3	1×3	1×3
	Cordfadenwinkel (°)	90	90	90	90
	Anordnungsform	Gesamte Breite	Gesamte Breite	Gesamte Breite	Gesamte Breite
	Schichtbreite	115	115	115	115
	Anwesenheit/Abwesenheit von Überlappung mit Position P	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden
	Fadenzahl (Cordfäden/50 mm)	30	30	30	30
Bewertung	Gürtelbruchbeständigkeit (normale Bedingungen)	◯	◯	◯	◯
	Gürtelbruchbeständigkeit (schwierige Bedingungen)	◯	◯	◯	◯
	Gürtelrandtrennbeständigkeit	◯	◯	◯	◯
	Rollwiderstand (Index)	95	95	95	95

Tabelle 3-II

		Ausführungsbeispiel
		15	16	17	18
Gürtelschicht	Anzahl von Schichten	2	2	2	2
	Cordfadenanordnung	5A	5A	5B	5A
	Cordfadenstruktur	Monofilament	Monofilament	Monofilament	Monofilament
	Cordfestigkeit (MPa)	3.300	3.600	3.100	3.100
	Fadenvolumen (mm²/50 mm)	4,50	4,50	4,50	4,50
	Fadenzahl (Cordfäden/50 mm)	56,0	56,0	56,0	56,0
	Cordfadendurchmesser (mm)	0,32	0,32	0,32	0,32
	Dynamischer Elastizitätsmodul E' (MPa)	20	20	20	10
	Tan δ	0,20	0,20	0,20	0,10
Gürtelhilfsschicht	Anwesenheit/Abwesenheit	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden
	Anordnung	Unter Gürtel	Unter Gürtel	Unter Gürtel	Unter Gürtel
	Cordfadenstruktur	1×3	1×3	1×3	1×3
	Cordfadenwinkel (°)	90	90	90	90
	Anordnungsform	Gesamte Breite	Gesamte Breite	Gesamte Breite	Gesamte Breite
	Schichtbreite	115	115	115	115
	Anwesenheit/Abwesenheit von Überlappung mit Position P	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden
	Fadenzahl (Cordfäden/50 mm)	30	30	30	30
Bewertung	Gürtelbruchbeständigkeit (normale Bedingungen)	◯	◯	◯	◯
	Gürtelbruchbeständigkeit (schwierige Bedingungen)	◯	◯	◯	◯
	Gürtelrandtrennbeständigkeit	◯	◯	◯	◯
	Rollwiderstand (Index)	95	95	95	95

Aus Tabellen 1 bis 3 geht hervor, dass bei jedem der Ausführungsbeispiele 1 bis 18 im Vergleich zu den Beispielen des Stands der Technik 1 und 2, die die Gürtelhilfsschicht nicht aufwiesen, der Rollwiderstand stark reduziert wurde, während die Gürtelbruchbeständigkeit (normale Bedingungen) und die Gürtelrandtrennbeständigkeit auf einem hohen Niveau gehalten wurden. Insbesondere war es bei den Ausführungsbeispielen 8 und 10 bis 18 möglich, die Gürtelbruchbeständigkeit unter schwierigen Bedingungen sowie unter normalen Bedingungen zu verbessern.
Andererseits war es bei Vergleichsbeispiel 1, wobei der Fadenwinkel der Gürtelhilfscordfäden klein war, und Vergleichsbeispiel 2, wobei die Anordnung der Gürtelhilfscordfäden verändert war, nicht möglich, den Rollwiderstand ausreichend zu reduzieren; und in Vergleichsbeispielen 3 und 4, wobei der Durchmesser der Gürtelcordfäden außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung lag, war es nicht möglich, die Gürtelbruchbeständigkeit oder die Gürtelrandtrennbeständigkeit aufrechtzuerhalten.
Bezugszeichen

1: Laufflächenabschnitt
2: Seitenwandabschnitt
3: Reifenwulstabschnitt
4: Karkassenschicht
5: Reifenwulstkern
6: Wulstfüller
10: Gürtelschicht
20: Gürtelhilfsschicht

Claims

Radialluftreifen zum Gebrauch an Personenkraftwagen aufweisend: eine Karkassenschicht (4), die zwischen linken und rechten Reifenwulstabschnitten (3) angeordnet ist, und zwei Schichten einer Gürtelschicht (10), die Stahlcordfäden aufweisen, die in einem Winkel von 15° bis 45° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung im Umfang der Karkassenschicht (4) in einem Laufflächenabschnitt (1) eingebettet sind und so angeordnet sind, dass die Cordfaden-Richtungen zwischen den Schichten einander kreuzen, wobei die Gürtelschichten (10) aus Stahlcordfäden gebildet sind, die ein nicht verdrilltes Stahl-Monofilament mit einem Durchmesser von 0,27 mm bis 0,45 mm aufweisen, und eine Gürtelhilfsschicht (20), die Stahlcordfäden aufweist, die in einem Winkel von 80° bis 90° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung eingebettet sind, zwischen der Karkassenschicht (4) und den Gürtelschichten (10) bereitgestellt ist, wobei die Gürtelhilfsschicht (20) so angeordnet ist, dass mindestens ein Abschnitt der Gürtelhilfsschicht (20) an Positionen 30 mm zu einer Innenseite in Reifenbreitenrichtung hin von jedem Ende einer Gürtelschicht (10) mit der kleinsten Breite der Gürtelschichten (10) bereitgestellt ist.
Radialluftreifen zum Gebrauch an Personenkraftwagen gemäß Anspruch 1, wobei die Gürtelhilfsschicht (20) Stahlcordfäden aufweist, die in einem Winkel von 87° bis 90° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung eingebettet sind.
Radialluftreifen zum Gebrauch an Personenkraftwagen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Festigkeit des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten (10) ausmacht, nicht weniger als 2.700 MPa beträgt und ein Produkt einer Querschnittsfläche des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten (10) ausmacht, und einer Fadenzahl pro 50 mm Breiteneinheit nicht weniger als 4,5 mm² und nicht mehr als 6,8 mm² beträgt.
Radialluftreifen zum Gebrauch an Personenkraftwagen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Festigkeit des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten (10) ausmacht, nicht weniger als 3.200 MPa beträgt und ein Produkt einer Querschnittsfläche des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten (10) ausmacht, und einer Fadenzahl pro 50 mm Breiteneinheit nicht weniger als 4,5 mm² und nicht mehr als 6,1 mm² beträgt.
Radialluftreifen zum Gebrauch an Personenkraftwagen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Festigkeit des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten (10) ausmacht, nicht weniger als 3.500 MPa beträgt und ein Produkt einer Querschnittsfläche des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten (10) ausmacht, und einer Fadenzahl pro 50 mm Breiteneinheit nicht weniger als 4,5 mm² und nicht mehr als 5,5 mm² beträgt.
Radialluftreifen zum Gebrauch an Personenkraftwagen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Gruppierung, die zwei bis fünf in Reifenbreitenrichtung angeordnete Cordfäden des Stahl-Monofilaments, das die Gürtelschichten (10) ausmacht, aufweist, als eine Einheit in den Gürtelschichten (10) angeordnet ist.
Radialluftreifen zum Gebrauch an Personenkraftwagen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Stahlcordfäden, die die Gürtelhilfsschicht (20) ausmachen, durch Verdrillen von zwei oder mehr Drähten gebildet werden.
Radialluftreifen zum Gebrauch an Personenkraftwagen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Gürtelhilfsschicht (20) in Reifenbreitenrichtung unterteilt ist und eine Breite jedes Abschnitts der Gürtelhilfsschicht (20) nicht weniger als 30 mm beträgt.
Radialluftreifen zum Gebrauch an Personenkraftwagen gemäß Anspruch 8, wobei ein Trennabstand zwischen den Abschnitten der Gürtelhilfsschicht (20) nicht weniger als 20 % einer Breite der Gürtelschicht (10) mit der kleinsten Breite der Gürtelschichten (10) beträgt.
Radialluftreifen zum Gebrauch an Personenkraftwagen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine Beschichtungsverbindung, die die Gürtelschichten (10) ausmacht, einen dynamischen Elastizitätsmodul E' bei 20 °C von nicht mehr als 15 MPa und einen Tan δ bei 60 °C von nicht mehr als 0,15 aufweist.