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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen, der sowohl eine angemessene Lenkstabilität als auch eine zuverlässige Aufladungs-Ableitungseigenschaft aufweist.
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Beschreibung des einschlägigen Standes der Technik
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In den letzten Jahren ist zum Zweck der Verringerung des Rollwiderstands eines Reifens, der starken Einfluss auf die Kraftstoffverbrauchseigenschaften hat, ein Luftreifen vorgeschlagen worden, bei dem ein Teil des Gummimaterials, beispielsweise ein Laufflächen-Gummimaterial, aus einem nicht leitfähigen Gummimaterial gebildet ist, in das ein hoher Anteil Siliciumdioxid gemischt ist.
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Da jedoch der elektrische Widerstand in diesem Gummimaterial höher ist als bei einem herkömmlichen Produkt, das aus einem leitfähigen Gummimaterial gebildet ist, in das ein hoher Anteil Ruß gemischt ist, und das Ableiten von an der Fahrzeugkarosserie oder dem Reifen erzeugter statischer Elektrizität zu einer Straßenoberfläche behindert wird, führt dieses Gummimaterial zu einem Nachteil dahingehend, dass tendenziell ein solches Problem, wie z.B. Störgeräusche erzeugt werden. Aus diesem Grund ist es notwendig, einen Leitungsweg zum Abführen von solcher statischen Elektrizität in angemessener Weise sicherzustellen.
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Daher ist ein Luftreifen entwickelt worden, bei dem ein Leitungsweg sichergestellt ist, indem leitfähiges Gummimaterial gemischt mit Ruß vorgesehen ist, während das Laufflächen-Gummimaterial aus nicht leitfähigem Gummimaterial gebildet ist. Beispielsweise ist bei dem Luftreifen, der in den ungeprüften japanischen Patentanmeldungs-Veröffentlichungen
JP 2009-126 291 A und
JP 2007-290 485 A beschrieben ist, ein durch ein leitfähiges Gummimaterial gebildeter leitfähiger Bereich an dem einen in Reifenbreitenrichtung gelegenen Endbereich eines Laufflächen-Gummimaterials vorgesehen, das aus nicht leitfähigem Gummimaterial gebildet ist.
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Der Leitungsweg zum Abführen der statischen Elektrizität ist dadurch sichergestellt, dass der leitfähige Bereich in einer Seitenfläche von dem Endbereich des Lauffläche-Gummimaterials oder von einer Bodenfläche des Endbereichs bis zu einer Bodenkontaktfläche angeordnet ist.
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Ein weiterer Luftreifen ist aus der deutschen Übersetzung der PCT-Anmeldungs-Veröffentlichung
DE 11 2012 005 896 T5 bekannt. Diese betrifft einen Luftreifen, der einen Laufflächenkautschuk und einen verzweigten leitfähigen Teil aufweist, wobei der Laufflächenkautschuk in einem Laufflächenabschnitt des Luftreifens angeordnet ist und aus einem nicht leitfähigem Gummimaterial hergestellt ist. Der verzweigte leitfähige Teil ist ferner an einer Seite in Reifenbreitenrichtung des Laufflächenkautschuks angeordnet und verbindet die Bodenfläche und eine Seitenfläche oder eine Bodenfläche eines seitlichen Endbereichs des Laufflächenkautschuks durch einen inneren Bereich des Laufflächenkautschuks.
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Außerdem ist der verzweigte leitfähige Bereich durch ein leitfähiges Gummimaterial gebildet, das eine Gummihärte aufweist, die sich von dem Laufflächenkautschuk unterscheidet. Ferner sind bei dem verzweigten leitfähigen Teil verzweigte Bereiche von einer Vielzahl von Positionen derart verzweigt, dass sie sich in der Reifenbreitenrichtung in Richtung nach außen erstrecken.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Da jedoch bei beiden Reifen der
JP 2009-126 291 A und der
JP 2007-290 485 A der leitfähige Bereich durch eine einzelne Linie in einem Reifenmeridiankreis-Querschnitt gebildet ist und nur an einer Stelle einer Reifenaußenfläche freiliegt, besteht ein Risiko dahingehend, dass der leitfähige Bereich aufgrund des Verhaltens des Reifens von der Straßenoberfläche weg verlagert wird, so dass man nicht sagen kann, dass die Leitungs- bzw. Ableitungseigenschaft immer erzielt werden kann.
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Ferner sind in Abhängigkeit von den Umständen die Lenkstabilität auf einer trockenen Straßenoberfläche und die Lenkstabilität auf einer nassen Straßenoberfläche erforderlich. Im Allgemeinen ist es so, dass mit steigendem Modul (Gummihärte) des Laufflächen-Gummimaterials (d.h. der Bodenkontaktfläche) der Druck pro Flächeneinheit in dem Maße zunimmt, in dem die Bodenkontaktfläche vermindert wird.
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Daher wird die Lenkstabilität auf trockener Straßenoberfläche verbessert. Andererseits wird bei sinkendem Gummihärte-Modul der Bodenkontaktfläche die Lenkstabilität auf nasser Straßenoberfläche in dem Maße verbessert, in dem die Bodenkontaktfläche vergrößert wird.
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Infolgedessen kann die Lenkstabilität auf trockener Straßenoberfläche oder auf nasser Straßenoberfläche in Abhängigkeit von der Härte des Laufflächen-Gummimaterials verbessert werden, da jedoch diese Eigenschaften in kontroverser Relation zueinander stehen (man kann dies als sich gegenseitig bekämpfende Relation bezeichnen), ist es schwierig, eine gewünschte Lenkstabilität ausschließlich durch Vorgeben der Härte des Laufflächen-Gummimaterials zu erzielen.
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Mit anderen Worten, es ist schwierig, die Lenkstabilität entweder auf trockener Straßenoberfläche oder auf nasser Straßenoberfläche zu verbessern, während gleichzeitig die Lenkstabilität auf der jeweils anderen Straßenoberfläche aufrechterhalten bleibt; mit zunehmender Verbesserung der Lenkstabilität auf der einen von der trockenen Straßenoberfläche und der nassen Straßenoberfläche kommt es zu gewissen Einbußen bei der Lenkstabilität auf der jeweils anderen Straßenoberfläche.
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Die vorliegende Erfindung ist unter Berücksichtigung der vorstehend geschilderten Problematik erfolgt, und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Luftreifens, bei dem ein Freiheitsgrad zum Vorgeben der Lenkstabilität auf einer trockenen Straßenoberfläche sowie der Lenkstabilität auf einer nassen Straßenoberfläche verbessert ist und dabei auch die Leitungseigenschaft in angemessener Weise erzielt wird.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem Luftreifen mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Luftreifens ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Da gemäß der erfindungsgemäßen Ausbildung die Verzweigungsbereiche an einer Vielzahl von Positionen an der Außenfläche des Reifens freiliegen, ist die Wahrscheinlichkeit, dass der leitfähige Bereich auf der Straßenoberfläche geerdet wird bzw. in Bodenkontakt gelangt, im Vergleich zu einer Konstruktion gesteigert, bei der der leitfähige Bereich nur an einer Stelle an der Außenfläche des Reifens freiliegt, und somit lassen sich die gewünschten Leitungseigenschaften erzielen.
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Da eine Vielzahl von Verzweigungsbereichen mit einer anderen Gummihärte als das Laufflächen-Gummimaterial den die Laufflächensteifigkeit verändernden Bereich bilden, der die Steifigkeit des Laufflächenbereichs im Vergleich zu dem Fall verändert, in dem die Verzweigungsbereiche nicht vorhanden sind, ist es gleichzeitig möglich, den Laufflächenbereich auf eine gewünschte Steifigkeit einzustellen, und es ist möglich, einen Freiheitsgrad für das Auslegen der Lenkstabilität auf trockener Straßenoberfläche sowie der Lenkstabilität auf nasser Straßenoberfläche zu verbessern, was durch alleiniges Vorgegeben der Härte des Laufflächen-Gummimaterials schwer zu erreichen ist.
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Der die Laufflächensteifigkeit verändernde Bereich ist unter der Bedingung gebildet, dass der Winkel gleich oder größer als 0° und kleiner als 90° ist, d.h. der Verzweigungsbereich ist nicht aufrecht, sondern er erstreckt sich in Reifenbreitenrichtung nach außen. Auf diese Weise kann die vorliegende Erfindung den Freiheitsgrad zum Vorgegeben der Lenkstabilität verbessern.
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Ferner ist der Verformungsrichtungs-Führungsbereich unter der Bedingung gebildet, dass der Winkel gleich oder größer als 0° und gleich oder kleiner als 70° ist. Somit ist es außerdem möglich, den Freiheitsgrad zum Vorgegeben der Lenkstabilität in signifikanter Weise zu verbessern.
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Zur weiteren Verbesserung der Lenkstabilität ist es bevorzugt, den Winkel mit gleich oder größer als 0° sowie gleich oder kleiner als 50° vorzugeben. Zur noch weiteren Verbesserung der Lenkstabilität ist es effektiv, den Winkel mit gleich oder größer als 0° und gleich oder kleiner als 35° vorzugeben.
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Figurenliste
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In den Zeichnungen zeigen:
- 1 einen Reifenmeridiankreis-Querschnitt zur Erläuterung eines Beispiels eines Luftreifens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine vergrößerte schematische Schnittdarstellung zur Erläuterung einer Peripherie eines seitlichen Endbereichs eines Laufflächen-Gummimaterials;
- 3A eine schematische Schnittdarstellung zur Erläuterung einer Formgebung eines Verzweigungsbereichs gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel;
- 3B eine schematische Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Verzweigungsbereichs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 3C eine schematische Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Verzweigungsbereichs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 4 eine vergrößerte schematische Schnittdarstellung zur Erläuterung einer Peripherie eines seitlichen Endbereichs eines Laufflächen-Gummimaterials;
- 5 einen Reifenmeridiankreis-Querschnitt zur Erläuterung eines Beispiels eines Reifens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 6A eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Wickelroute eines Bandwickel-Konstruktionsverfahrens gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel;
- 6B eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Wickelroute eines Bandwickel-Konstruktionsverfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
- 6C eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Wickelroute eines Bandwickel-Konstruktionsverfahrens gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel;
- 6D eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Wickelroute eines Bandwickel-Konstruktionsverfahrens gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel; und
- 6E eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Wickelroute eines Bandwickel-Konstruktionsverfahrens gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Im Folgenden wird ein Luftreifen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben.
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Wie in 1 gezeigt, ist ein Luftreifen T mit einem Paar Wulstbereichen 1 und Seitenwandbereichen 2, die sich von den jeweiligen Wulstbereichen 1 in Reifenradialrichtung RD nach außen erstrecken, sowie mit einem Laufflächenbereich 3 versehen, der mit den in der Reifenradialrichtung RD äußeren Enden der beiden Seitenwandbereiche 2 verbunden ist.
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Ein ringförmiger Wulstkern 1a und ein Wulstfüller 1b sind in dem Wulstbereich 1 angeordnet, wobei der ringförmige Wulstkern 1a einen Konvergenzkörper, wie z.B. einen Stahldraht, durch ein Gummimaterial bedeckt und der Wulstfüller 1b aus einem hartem Gummimaterial hergestellt ist.
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Ferner ist der Reifen T mit einer ringförmigen Karkassenlage 4 versehen, die sich von dem Laufflächenbereich 3 über die Seitenwandbereiche 2 in die Wulstbereiche 1 hinein erstreckt. Die Karkassenlage 4, die zwischen dem Paar der Wulstbereiche 1 vorgesehen ist, wird durch mindestens eine Karkassenschicht gebildet und in einem Zustand festgelegt, in dem ihre Endbereiche über die Wulstkerne 1a herumgelegt sind.
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Die Karkassenlage wird gebildet, indem ein Kord, der sich in etwa senkrecht zu einem Reifenäquator CL erstreckt, mit einem Decklagen-Gummimaterial beschichtet wird. Ein Innenauskleidungs-Gummimaterial 4a zum Aufrechterhalten eines Luftdrucks ist auf der Innenseite der Karkassenlage 4 angeordnet.
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Ferner ist ein Seitenwand-Gummimaterial 6 an den Außenseiten der Karkassenlage 4 in den Seitenwandbereichen 2 vorgesehen. Weiterhin ist Felgenstreifen-Gummimaterial 7, das mit einer Felge (nicht gezeigt) in Kontakt tritt, wenn der Reifen auf der Felge montiert wird, an den Außenseiten der Karkassenlage 4 in den Wulstbereichen 1 vorgesehen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ein Decklagen-Gummimaterial der Karkassenlage 4, das Felgenstreifen-Gummimaterial 7 sowie das Seitenwand-Gummimaterial 6 durch ein leitfähiges Gummimaterial gebildet.
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Die Außenseite der Karkassenlage 4 in dem Laufflächenbereich 3 ist mit einem Gürtelelement 4b zum Verstärken der Karkassenlage 4, einem Gürtelverstärkungselement 4c, einem Basis-Gummimaterial 31 sowie einem Laufflächen-Gummimaterial 30 in dieser Reihenfolge von innen nach außen versehen. Das Gürtelelement 4b ist aus einer Vielzahl von Gürtellagen gebildet. Das Gürtelverstärkungselement 4c ist durch Beschichten eines in Reifenumfangsrichtung verlaufenden Kords mit einem Decklagen-Gummimaterial gebildet. Das Gürtelverstärkungselement 4c kann gegebenenfalls auch weggelassen werden.
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Wie in 1 gezeigt, ist das auch als Abdeck-Gummimaterial bezeichnete Laufflächen-Gummimaterial 30 in dem Laufflächenbereich 3 des Reifens angeordnet sowie durch ein nicht leitfähiges Gummimaterial gebildet, das eine Bodenkontaktfläche bildet. Das Basis-Gummimaterial 31 besteht aus einem nicht leitfähigen Gummimaterial und ist an einer in Reifenradialrichtung RD inneren Seite des Laufflächen-Gummimaterials vorgesehen. 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung einer Peripherie eines seitlichen Endbereichs des Laufflächen-Gummimaterials 30.
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Wie in 2 gezeigt, ist die eine in Reifenbreitenrichtung WD gelegene Seite des Laufflächen-Gummimaterials 30 mit einem leitfähigen Bereich 5 versehen, der derart gebildet ist, dass er die Bodenkontaktfläche und die Seitenfläche 3b des seitlichen Endbereichs 3a des Laufflächen-Gummimaterials 30 im Reifenmeridiankreis-Querschnitt durch einen inneren Bereich des Laufflächen-Gummimaterials 30 verbindet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Basis-Gummimaterial 31 aus nicht leitfähigem Gummimaterial gebildet, jedoch kann es auch aus leitfähigem Gummimaterial gebildet sein.
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Bei der vorstehend erwähnten Bodenkontaktfläche handelt es sich um eine Fläche, die mit der Straßenoberfläche in Berührung tritt, wenn der Reifen in einem Zustand vertikal auf einer ebenen Straßenoberfläche angeordnet ist, in dem der Reifen auf einer normalen Felge montiert ist und auf einen normalen Innendruck gefüllt ist sowie eine normale Last auf den Reifen wirkt, wobei dann eine in Reifenbreitenrichtung WD äußerste Position ein Bodenkontaktende E ist.
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Bei der normalen Last und dem normalen Innendruck handelt es sich um eine maximale Last (eine normale Auslegungslast im Fall eines Reifens für einen PKW) gemäß der Definition in JISD4202 (Spezifikation für einen Kfz-Reifen) und einen entsprechenden Luftdruck, und bei der normalen Felge handelt es sich um eine Standardfelge, wie sie im Prinzip in der Norm JISD4202 definiert ist.
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Das vorliegende Ausführungsbeispiel verwendet einen sogenannten Seite-an-Lauffläche-Aufbau (im englischen Sprachraum bekannt als „Side-On-Tread“), den man erhält, indem Seitenwand-Gummimaterial 6 an beiden seitlichen Endbereichen des Laufflächen-Gummimaterials 30 angebracht ist, jedoch kann auch ein sogenannter Lauffläche-an-Seite-Aufbau (im englischen Sprachraum bekannt als „Tread-On-Side“) verwendet werden, den man erhält, indem die beiden seitlichen Endbereiche des Laufflächen-Gummimaterials in Reifenradialrichtung RD an den jeweiligen äußeren Enden des Seitenwand-Gummimaterials angebracht werden, so dass keine Einschränkung auf den Seite-an-Lauffläche-Aufbau besteht.
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Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem leitfähigen Gummimaterial in exemplarischer Weise um ein Gummimaterial, bei dem ein spezifischer elektrischer Volumenwiderstand einen Wert von weniger als 108 Ω·cm aufweist und das Gummimaterial beispielsweise durch Mischen von Ruß, der als Verstärkungsmittel dient, in einem hohen Anteil in ein Rohgummimaterial eingemischt ist.
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Das leitfähige Gummimaterial kann durch Mischen eines bekannten, Leitfähigkeit hervorbringenden Materials, wie zum Beispiel eines Leitfähigkeit hervorbringenden Materials auf Carbon-Basis, wie z.B. ein Carbonfasermaterial oder Graphit, und eines Leitfähigkeit hervorbringenden Materials auf Metall-Basis, wie z.B. Metallpulver, Metalloxid, Metallspäne oder Metallfasern, zusätzlich zu dem Ruß gebildet werden.
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Hinsichtlich des nicht leitfähigen Gummimaterials sei exemplarisch ein Gummimaterial genannt, das einen Wert des spezifischen elektrischen Volumenwiderstands von gleich oder größer als 108 Ω·cm aufweist; exemplarisch sei ein Material genannt, das man erhält durch Mischen eines als Verstärkungsmittel dienenden Siliciumdioxids in das Rohgummimaterial in einem hohen Anteil. Das Siliciumdioxid wird z.B. in einem Anteil von 30 bis 100 Gewichtsteilen in Relation zu 100 Gewichtsteilen der Rohgummimaterialkomponente eingemischt.
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Bei dem verwendeten Siliciumdioxid handelt es sich vorzugsweise um Nass-Siliciumdioxid, jedoch kann ohne Einschränkung jedes beliebige Siliciumdioxid verwendet werden, das allgemein als Verstärkungsmittel eingesetzt wird. Das nicht leitfähige Gummimaterial kann durch Mischen von gebranntem Ton, hartem Ton oder Kalziumkarbonat zusätzlich zu dem Siliciumdioxid, wie z.B. Kieselsäure oder Siliciumanhydrid, gebildet werden.
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Für das vorstehend genannte Rohgummimaterial können Naturgummi bzw. Kautschuk, Styrol-Butadien-Gummi (SBR), Butadien-Gummi (BR), Isopren-Gummi (IR), Isobutylen-Isopren-Gummi (IIR) angeführt werden, wobei diese jeweils allein oder durch Mischen von zwei oder mehr Arten verwendet werden. Dem Rohgummimaterial wird in geeigneter Weise Vulkanisationsmittel, Vulkanisationsbeschleuniger, Weichmacher oder Antioxidationsmittel zugemischt.
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Im Hinblick auf eine Steigerung der Lebensdauer sowie eine Verbesserung der Leitungseigenschaft besitzt das den leitfähigen Bereich 5 bildende leitfähige Gummimaterial wünschenswerterweise eine Zusammensetzung, dass eine spezifische Stickstoffadsorptionsfläche: N2SA (m2/g) × Kompositionsmenge (Masse-%) Ruß gleich oder größer als 1900 ist, vorzugsweise gleich oder größer als 2000 ist, und eine Dibutylphthalatöl-Absorption: DBP (ml/100g) x Kompositionsmenge (Masse-%) Ruß gleich oder größer als 1500 ist, vorzugsweise gleich oder größer als 1700 ist. N2SA kann gemäß ASTM D3037-89 bestimmt werden, und DBP kann gemäß D2414-90 bestimmt werden.
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Wie in 2 gezeigt, ist der leitfähige Bereich 5 durch ein Gummimaterial mit einer anderen Gummihärte als das Laufflächen-Gummimaterial 30 gebildet und besitzt einen Stammbereich 51 sowie eine Vielzahl von Verzweigungsbereichen 52. Der Stammbereich 51 erstreckt sich von der Seitenfläche 3b des seitlichen Endbereichs 3a des Laufflächen-Gummimaterials 30 in Reifenbreitenrichtung in Richtung nach innen und endet an einem inneren Bereich des Laufflächen-Gummimaterials 30.
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Eine Vielzahl von Verzweigungsbereichen 52 zweigen an einer Vielzahl von Stellen des Stammbereichs 51 von diesem ab und erstrecken sich in Reifenbreitenrichtung WD in Richtung nach außen und liegen an einer Außenfläche des Reifens frei.
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Wie in 4 gezeigt, ist unter der Annahme, dass die Dicke des Laufflächen-Gummimaterials 30 einen Wert von H1 besitzt, eine vordere Endseite (die in Reifenbreitenrichtung innere Seite) des Stammbereichs 51 in einer Position angeordnet, in der die Distanz von der Bodenkontaktfläche H2 beträgt. Der Stammbereich 51 ist vorzugsweise in einer Position angeordnet, die eine Relation H2 ≤ H1 × 0,9 aufweist. Der Grund dafür besteht darin, dass der Stammbereich 51 derart durch den Innenbereich des Laufflächen-Gummimaterials 30 hindurchgeführt ist, dass verhindert ist, dass der Stammbereich 51 mit dem Basis-Gummimaterial 31 in Berührung tritt.
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Weiterhin ist es bevorzugt, eine Relation H2 ≤ H1 × 0,75 zu erzielen. Hierdurch soll eine Reduzierung einer geringen Kraftstoffverbrauchseigenschaft aufgrund des Laufflächen-Gummimaterials 30 so weit wie möglich vermieden werden. Ferner ist unter der Annahme, dass die Tiefe der Hauptnut m einen Wert von D1 besitzt, wie dies in 4 gezeigt ist, H2 ≥ D1 als Obergrenzen-Position des Stammbereich 51 definiert.
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Eine Gummihärten-Differenz zwischen dem Laufflächen-Gummimaterial 30 und dem leitfähigen Bereich 5 ist vorzugsweise gleich oder größer als 1 Grad bzw. 1 Stufe, und ist in noch effektiver Weise gleich oder größer als 3 Grad bzw. 3 Stufen. Unter Gummihärte ist hier eine Härte zu verstehen, die in Übereinstimmung mit einem Durometer-Härtetest (Typ A) gemäß JISK6253 gemessen wird. Eine höhere Gummihärte zeigt dabei an, dass das Gummimaterial härter ist, und eine niedrigere Gummihärte zeigt an, dass das Gummimaterial weicher ist.
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Eine Vielzahl der vorstehend erwähnten Verzweigungsbereiche 52 ist derart angeordnet, dass ein Winkel θ zwischen einer Linie L1, die eine Verzweigungsposition P1 und eine Freilegungsposition P2 miteinander verbindet, und einer horizontalen Linie L2, die sich in Reifenbreitenrichtung WD nach außen erstreckt, im Reifenmeridiankreis-Querschnitt gleich oder größer als 0° und kleiner als 90° ist, wie dies in 3A gezeigt ist.
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Da, wie vorstehend erwähnt, die Verzweigungsbereiche 52 in Reifenbreitenrichtung gegenüber der vertikalen Richtung zur Außenseite geneigt sind und da die Verzweigungsbereiche 52 mit einer anderen Gummihärte ausgebildet sind als das Laufflächen-Gummimaterial 30, ist die Steifigkeit des Laufflächenbereichs 3 verändert.
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Mit anderen Worten, wie in 2 gezeigt, es bilden die Vielzahl von Verzweigungsbereichen 52 einen die Laufflächensteifigkeit verändernden Bereich 5x, der die Steifigkeit des Laufflächenbereichs 3 im Vergleich zu dem Fall ändert, in dem diese mehreren Verzweigungsbereiche 52 nicht vorgesehen sind.
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Ferner erfolgt in dem Fall, dass der Winkel θ nahe bei 90° liegt, d.h. in dem Fall, dass die Verzweigungsbereiche 52 sich nahe einem aufrechten Zustand befinden, eine Verformung des Laufflächenbereichs 3 in Reifenbreitenrichtung nach außen oder in Reifenbreitenrichtung nach innen aufgrund des Drucks von der Straßenoberfläche, wobei es jedoch vorstellbar ist, dass eine Verteilung in Verformungsrichtung erfolgt.
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Somit ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Verzweigungsbereichen 52 derart angeordnet, dass der vorstehend genannte Winkel θ gleich oder größer als 0° und gleich oder kleiner als 70° ist. Wenn die Verzweigungsbereiche 52 in der vorstehend genannten Haltung angeordnet sind, verläuft die Richtung, in der der Laufflächenbereich 3 (insbesondere die Bodenkontaktfläche) durch den Druck von der Straßenoberfläche verformt wird, in der Reifenbreitenrichtung geführt nach außen.
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Mit anderen Worten, die Verzweigungsbereiche 52 bilden einen Verformungsrichtungs-Führungsbereich 5y, der die Richtung, in der der Laufflächenbereich 3 durch den Druck von der Straßenoberfläche verformt wird, in der Reifenbreitenrichtung WD nach außen führt.
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Der vorstehend genannte Winkel θ ist vorzugsweise gleich oder größer als 0° und gleich oder kleiner als 70°, wobei zur besseren Erzielung des Effekts der Winkel vorzugsweise gleich oder größer als 0° und gleich oder kleiner als 50° ist und zur weiteren Steigerung des Effekts der Winkel vorzugsweise gleich oder größer als 0° und gleich oder kleiner als 35° ist.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Verzweigungsbereiche 52 eine gekrümmte Formgebung auf, die ausgehend von der Verzweigungsposition P1 in Reifenbreitenrichtung WD zur Außenseite hin ansteigt sowie in Reifenradialrichtung RD zur Außenseite hin ansteigt. Mit anderen Worten, die Verzweigungsbereiche 52 sind derart gekrümmt, dass sie im Reifenmeridiankreis-Querschnitt betrachtet, in Reifenradialrichtung RD mehr zur Außenseite vorstehen als die Linie L1, die die Verzweigungsposition P1 und die Freilegungsposition P2 miteinander verbindet.
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Da sich das vordere Ende jedes Verzweigungsbereichs 52 entlang dieser Formgebung in der Reifenbreitenrichtung WD nach außen erstreckt, kann die Kraft, die von der Außenseite in Reifenbreitenrichtung nach innen verläuft, in angemessener Weise aufgenommen werden.
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Selbstverständlich kann dann, wenn der vorstehend genannte Winkel θ klein ist, der Verzweigungsbereich 52 derart gekrümmt sein, dass er im Reifenmeridiankreis-Querschnitt betrachtet, in der Reifenradialrichtung RD weniger zur Innenseite vorsteht als die Linie L1, die die Verzweigungsposition P1 und die Freilegungsposition P2 miteinander verbindet, wie dies in 3B dargestellt ist. Wie ferner in 3C gezeigt ist, kann es auch den Fall geben, dass die Freilegungsposition P2 in der Reifenradialrichtung auf die Innenseite und damit unter die horizontale Linie L2 gerät.
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Wie unter erneuter Bezugnahme auf 1 ersichtlich, sind mindestens zwei Hauptnuten m, die sich in Reifenumfangsrichtung erstrecken, in dem Laufflächen-Gummimaterial 30 gebildet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vier Hauptnuten vorhanden, jedoch können auch nur drei Hauptnuten vorhanden sein. Wie in 2 gezeigt, sind mindestens ein Verzweigungsbereich 52 und der Stammbereich 51 in einer Position angeordnet, in der sie die in Reifenbreitenrichtung WD äußerste Hauptnut m bei Betrachtung aus der Reifenradialrichtung RD überlappen. Dies bedeutet, dass die Verzweigungsbereiche 52 und der Stammbereich 51 unterhalb der Hauptnut m positioniert sind, wie dies in 2 gezeigt ist.
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Ein Flächenbereich, in dem der leitfähige Bereich 5 angeordnet ist, erstreckt sich vorzugsweise von einem Ende des Laufflächen-Gummimaterials 30 bis zu der in Reifenbreitenrichtung ganz außen angeordneten Hauptnut m, kann jedoch auch zumindest bis in die Nähe der Hauptnut m reichen. Wie in 2 gezeigt, ist es beispielsweise wünschenswert, dass ein abschließendes Ende et des Stammbereichs 51 innerhalb von 15 mm von der Hauptnut m in Richtung auf die Außenseite in Reifenbreitenrichtung angeordnet ist, wobei das abschließende Ende vorzugsweise innerhalb von 5 mm angeordnet ist.
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Weiterhin können die Verzweigungsbereiche 52 weiter innenseitig von der Hauptnut m angeordnet sein. Außerdem kann das abschließende Ende et des Stammbereichs 51 wahlweise lang ausgebildet sein, sofern das abschließende Ende et in der Reifenbreitenrichtung weiter innen als die Hauptnut m angeordnet ist.
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Das Laufflächen-Gummimaterial 30 und der leitfähige Bereich 5 werden gemäß einem sogenannten Bandwickel-Konstruktionsverfahren gebildet. Bei dem Bandwickel-Konstruktionsverfahren handelt es sich um ein Konstruktionsverfahren zum Bilden eines Gummielementes mit einer gewünschten Querschnittsform durch spiralförmiges Wickeln eines unvulkanisierten bandförmigen Gummimaterials entlang einer Reifenumfangsrichtung.
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Zum gleichzeitigen Bilden des Laufflächen-Gummimaterials 30 und des leitfähigen Bereichs 5 wird ein Gummiband verwendet, das durch Beschichten der einen Oberfläche eines nicht leitfähigen Gummimaterials mit einem leitfähigen Gummimaterial gebildet wird. Um nur das Laufflächen-Gummimaterial 30 zu bilden, ohne den leitfähigen Bereich 5 zu bilden, wird ein Gummiband aus nicht leitfähigem Gummimaterial verwendet. Die Ausbildung lässt sich also lediglich durch Änderung des verwendeten Gummibands erzielen.
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Da der Laufflächenbereich 3, wie vorstehend erwähnt, durch ein Bandwickel-Konstruktionsverfahren gebildet werden kann, sind der Stammbereich 51 und die Verzweigungsbereiche 52 jeweils in einer Bandform gebildet, die sich entlang der Reifenumfangsrichtung erstreckt. Je kleiner der Winkel θ des Verzweigungsbereichs 52 ist, desto größer ist die Fläche der Bandform, so dass die Wirkung einer Verbesserung des Fahrverhaltens und des Bremsverhaltens gesteigert ist.
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Eine Route des Bandwickelvorgangs gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in 6A veranschaulicht, es können jedoch auch andere Routen verwendet werden, wie sie in den 6B bis 6E dargestellt sind. 6 veranschaulicht das Laufflächen-Gummimaterial 30 im unvulkanisierten Zustand, einen Anfangspunkt ST für den Bandwickelvorgang sowie einen Endpunkt ED für den Bandwickelvorgang.
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Wie vorstehend erwähnt, besitzt der Luftreifen gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Paar Wulstbereiche 1, die Seitenwandbereiche 2, die sich von dem jeweiligen Wulstbereich 1 in Reifenradialrichtung RD nach außen erstrecken, den Laufflächenbereich 3, der mit den in Reifenradialrichtung RD äußeren Enden der jeweiligen Seitenwandbereiche 2 verbunden ist, die ringförmige Karkassenlage 4, die zwischen dem Paar der Wulstbereiche 1 vorgesehen ist, sowie das Seitenwand-Gummimaterial 6, das jeweils an den Außenseiten der Karkassenlage 4 in den Seitenwandbereichen 2 vorgesehen ist.
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Der Reifen weist Folgendes auf: ein Laufflächen-Gummimaterial 30, das in einem Laufflächenbereich 3 des Reifens angeordnet ist, eine Bodenkontaktfläche bildet und aus einem leitfähigen Gummimaterial hergestellt ist; sowie einen leitfähigen Bereich 5, der in Reifenbreitenrichtung WD zumindest auf einer Seite des Laufflächen-Gummimaterials 30 vorgesehen ist und derart gebildet ist, dass er die Bodenkontaktfläche und eine Seitenfläche 3b eines seitlichen Endbereichs 3a des Laufflächen-Gummimaterials 30 in einem Reifenmeridiankreis-Querschnitt über einen inneren Bereich des Laufflächen-Gummimaterials 30 miteinander verbindet.
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Der leitfähige Bereich 5 ist durch ein leitfähiges Gummimaterial mit einer anderen Gummihärte als das Laufflächen-Gummimaterial 30 gebildet und besitzt einen Stammbereich 51, der sich von der Seitenfläche 3b des seitlichen Endbereichs 3a des Laufflächen-Gummimaterials 30 in Reifenbreitenrichtung WD nach innen erstreckt, so dass er an einem inneren Bereich des Laufflächen-Gummimaterials 30 endet, sowie eine Vielzahl von Verzweigungsbereichen 52, die von einer Vielzahl von Positionen des Stammbereich 51 derart abzweigen, dass sie sich in Reifenbreitenrichtung WD nach außen erstrecken und an einer äußeren Oberfläche des Reifens freiliegen.
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Die Vielzahl von Verzweigungsbereichen 52 bilden einen die Laufflächensteifigkeit verändernden Bereich 5x, der die Steifigkeit des Laufflächenbereichs 3 im Vergleich zu dem Fall ändert, indem die mehreren Verzweigungsbereiche 52 nicht vorgesehen sind.
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Da bei diesem Aufbau die Verzweigungsbereiche 52 an einer Vielzahl von Stellen an der Außenfläche des Reifens freiliegen, ist die Wahrscheinlichkeit, mit der der leitfähige Bereich 5 mit der Straßenoberfläche in Kontakt gelangt, im Vergleich zu einem Aufbau erhöht, bei dem der leitfähige Bereich 5 an nur einer Position an der Außenfläche des Reifens freiliegt, und die Leitungseigenschaft des Reifens lässt sich somit in akkurater Weise erzielen.
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Da eine Vielzahl von Verzweigungsbereichen 52 mit einer anderen Gummihärte als der des Laufflächen-Gummimaterials 30 den die Laufflächensteifigkeit verändernden Bereich 5x bilden, der die Steifigkeit des Laufflächenbereichs 3 im Vergleich zu dem Fall verändert, in dem die Verzweigungsbereiche 52 nicht vorgesehen sind, ist es gleichzeitig möglich, den Laufflächenbereich 3 auf eine gewünschte Steifigkeit einzustellen, und es ist ferner möglich, einen Freiheitsgrad zum Auslegen der Lenkstabilität auf einer trockenen Straßenoberfläche sowie der Lenkstabilität auf einer nassen Straßenoberfläche zu verbessern, was durch alleiniges Vorgeben der Härte des Laufflächen-Gummimaterials 30 schwer zu erzielen ist.
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Wenn sich die Verzweigungsbereiche 52 in der Reifenradialrichtung RD (der vertikalen Richtung) nach oben erstrecken, wird die Verformungsrichtung des Laufflächenbereichs 3 verteilt, der Laufflächenbereich 3 wird keiner gleichmäßigen Verformung ausgesetzt, und die Steifigkeit des Laufflächenbereichs 3 ist entlang der Reifenumfangsrichtung ungleichmäßig, wenn die Verzweigungsbereiche 52 der Kompression aufgrund des Drucks in der vertikalen Richtung von der Straßenoberfläche ausgesetzt sind. Infolgedessen kann der Laufflächenbereich die Kräfte entlang der Reifenbreitenrichtung WD nicht in angemessener Weise aufnehmen, und die Verbesserung der Lenkstabilität ist nicht ausreichend.
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Aus diesem Grund sind gemäß der vorliegenden Erfindung die Vielzahl von Verzweigungsbereichen 52 derart angeordnet, dass ein Winkel θ zwischen einer Linie L1, die eine Verzweigungsposition P1 und eine Freilegungsposition P2 miteinander verbindet, und einer horizontalen Linie L2, die sich in der Reifenbreitenrichtung WD nach außen erstreckt, im Reifenmeridiankreis-Querschnitt gleich oder größer als 0° ist sowie gleich oder kleiner als 70° ist, und der Verzweigungsbereich 52 bildet einen Verformungsrichtungs-Führungsbereich 5y, der in eine Richtung führt, in der sich der Laufflächenbereich 3 aufgrund eines Drucks von einer Straßenoberfläche in der Reifenbreitenrichtung WD nach außen verformt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Druck in der vertikalen Richtung von der Straßenoberfläche aufzunehmen, während eine gleichmäßige Verformung in der Reifenbreitenrichtung nach außen stattfindet, die Steifigkeit entlang der Reifenumfangsrichtung ist gleichmäßig, die Kräfte entlang der Reifenbreitenrichtung lassen sich in angemessener Weise aufnehmen, und ferner ist es möglich, die Lenkstabilität in signifikanter Weise zu verbessern.
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Ferner wird die Länge der Verzweigungsbereiche 52 in dem Fall länger, in dem die Verzweigungsbereiche 52 im Vergleich zu einer Ausbildung, bei der die Verzweigungsbereiche 52 in vertikaler Richtung nach oben ansteigend vorgesehen sind, in geneigter Weise vorgesehen sind. Infolgedessen lässt sich sowohl das Fahrverhalten als auch das Bremsverhalten in Abhängigkeit davon verbessern, ob die Verzweigungsbereiche 52 eine höhere oder niedrigere Gummihärte als das Laufflächen-Gummimaterial aufweisen.
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Weiterhin sind gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Verzweigungsbereiche 52 derart gekrümmt, dass sie im Reifenmeridiankreis-Querschnitt in der Reifenradialrichtung RD mehr oder weniger als eine Linie L1 nach außen vorstehen, die die Verzweigungsposition P1 und die Freilegungsposition P2 miteinander verbindet.
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Bei einer derartigen Ausbildung können die Verzweigungsbereiche 52 die Kräfte in angemessener Weise aufnehmen, die in der Reifenbreitenrichtung von außen nach innen verlaufen, und es ist möglich, die Lenkstabilität noch weiter so verbessern. Gleiches gilt für das Fahrverhalten und das Bremsverhalten.
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Weiterhin sind gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mindestens zwei in Reifenumfangsrichtung verlaufende Hauptnuten m in dem Laufflächen-Gummimaterial 30 gebildet, wobei mindestens ein Verzweigungsbereich 52 und der Stammbereich 51 an einer Stelle angeordnet sind, die die in der Reifenbreitenrichtung WD ganz außen angeordnete Hauptnut m bei Betrachtung aus der Reifenradialrichtung überlappt.
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Da bei einer solchen Ausbildung die Verzweigungsbereiche 52 und der Stammbereich 51 an einer Stelle angeordnet sind, die die Hauptnut m bei Betrachtung aus der Reifenradialrichtung RD überlappt, wird beim Bilden der Hauptnut m mittels einer Metallform, der leitfähige Bereich im Vergleich zu dem Fall dicker, in dem nur der Stammbereich 51 vorhanden ist.
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Somit erfolgt keine Unterbrechung des leitfähigen Bereichs 5 beim Bilden der Hauptnut durch eine Metallform, und der Leitungsweg von dem Rand der Nut weg lässt sich sicherstellen.
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Weitere Ausführungsformen
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- (1) Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das Decklagen-Gummimaterial der Karkassenlage 4 und das Felgenstreifen-Gummimaterial 7 durch ein leitfähiges Gummimaterial gebildet, und das Seitenwand-Gummimaterial 6 ist durch ein nicht leitfähiges Gummimaterial gebildet, jedoch können auch das Decklagen-Gummimaterial der Karkassenlage, das Felgenstreifen-Gummimaterial und das Seitenwand-Gummimaterial aus einem nicht leitfähigen Gummimaterial gebildet sein oder aus einem leitfähigen Gummimaterial gebildet sein, solange der Leitungsweg zwischen der Bodenkontaktfläche des Laufflächenbereichs und der Felgenkontaktposition in dem Felgenstreifen-Gummimaterial gebildet ist. Die Kombination der Gummimaterialien kann bei Bedarf geändert werden.
- (2) Ferner erstreckt sich der Stammbereich 51 von der Seitenfläche 3b des seitlichen Endbereichs 3a des Laufflächen-Gummimaterials 30 weg, jedoch kann er sich auch von der Bodenfläche 3c weg erstrecken, wie dies in 5 gezeigt ist. Ferner ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Abdeckungsbereich 50 aus nicht leitfähigen Gummimaterial gebildet, jedoch kann er auch aus leitfähigem Gummimaterial gebildet sein.
- (3) Außerdem ist der leitfähige Bereich 5 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in der Reifenbreitenrichtung WD nur auf einer Seite des Laufflächen-Gummimaterials 30 vorgesehen, jedoch kann er in der Reifenbreitenrichtung WD auch auf beiden Seiten vorgesehen sein.
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Beispiele
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Zur speziellen Veranschaulichung der Struktur und der Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung sind die nachfolgenden Auswertungen der im Folgenden genannten Beispiele vorgenommen worden.
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(1) Gummihärte
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Eine Gummizusammensetzung wurde 30 Minuten lang bei 150 °C vulkanisiert, und eine Gummihärte des vulkanisierten Gummimaterials bei 23 °C wurde gemäß JISK 6253 gemessen.
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(2) Lenkstabilität
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Ein Vergleich der Lenkstabilität zwischen einer Fahrt auf einer trockenen Straßenoberfläche und einer Fahrt auf einer nassen Straßenoberfläche mit einem echten Fahrzeug wurde in einer gefühlsmäßigen Auswertung vorgenommen. In der nachfolgenden Tabelle 1 wurden Beispiele anhand einer Indexzahl ausgewertet, wobei ein Vergleichsbeispiel 1 mit dem Wert 100 angegeben ist.
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In der nachfolgenden Tabelle 2 wurden die Beispiele anhand einer Indexzahl ausgewertet, wobei ein Vergleichsbeispiel 2 mit dem Wert 100 angegeben ist. Je höher die Indexzahl, desto höher und bevorzugter ist die Lenkstabilität.
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(3) Bremsverhalten
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Es wurde ein Bremsweg gemessen, wenn ein tatsächliches Kraftfahrzeug (japanisches Kfz) von einer Fahrgeschwindigkeit von 100 km/h auf 0 km/h abgebremst wurde, wobei eine Auswertung anhand einer Indexzahl erfolgte. In der nachfolgenden Tabelle 1 wurden die Beispiele anhand der Indexzahl ausgewertet, während das Vergleichsbeispiel 1 mit 100 angegeben wurde.
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In der nachfolgenden Tabelle 2 wurden die Beispiele anhand der Indexzahl ausgewertet, während das Vergleichsbeispiel 2 mit 100 angegeben wurde. Je größer die Indexzahl, desto höher und bevorzugter ist das Bremsverhalten.
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(4) Fahrverhalten
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DRYµ wurde mittels eines Traktionsmessinstruments vom Bus-Typ gemessen und anhand einer Indexzahl ausgewertet. In der nachfolgenden Tabelle 1 wurden die Beispiele anhand der Indexzahl ausgewertet, während das Vergleichsbeispiel 1 mit 100 vorgegeben war. In der nachfolgenden Tabelle 2 wurden die Beispiele anhand der Indexzahl ausgewertet, während das Vergleichsbeispiel 2 mit 100 vorgegeben war. Je höher die Indexzahl, desto höher und bevorzugter ist das Fahrverhalten.
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Beispiel 1
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Wie in 2 gezeigt, ist der aus dem Stammbereich 51 und einer Vielzahl von Verzweigungsbereichen 52 gebildete leitfähige Bereich in dem Laufflächen-Gummimaterial 30 aus nicht leitfähigem Gummimaterial gebildet. Der Winkel θ der Verzweigungsbereiche 52 in Relation zu der horizontalen Richtung war auf 70° eingestellt. Die Gummihärte des Laufflächen-Gummimaterials 30 (des Abdeck-Gummimaterials) war auf 70 Grad eingestellt, die Gummihärte des leitfähigen Bereichs war auf 80 Grad eingestellt, und der leitfähige Bereich 5 wurde härter ausgebildet als das Laufflächen-Gummimaterial 30.
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Beispiel 2
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Der Winkel θ der Verzweigungsbereiche 52 war gegenüber dem Reifen gemäß Beispiel 1 auf 50° eingestellt. Die anderen Parameter waren mit den gleichen Werten vorgegeben wie bei dem Reifen gemäß Beispiel 1.
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Beispiel 3
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Der Winkel θ der Verzweigungsbereiche 52 war gegenüber dem Reifen gemäß Beispiel 1 auf 35° eingestellt. Die übrigen Parameter waren auf die gleichen Werte eingestellt wie bei dem Reifen gemäß Beispiel 1.
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Beispiel 4
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Der Winkel θ der Verzweigungsbereiche 52 war gegenüber dem Reifen gemäß Beispiel 1 auf 71° eingestellt. Die übrigen Parameter waren auf die gleichen Werte eingestellt wie bei dem Reifen gemäß Beispiel 1.
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Beispiel 5
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Die Gummihärte des leitfähigen Bereichs war gegenüber dem Reifen gemäß Beispiel 3 auf 71 Grad eingestellt. Die übrigen Parameter waren auf die gleichen Werte eingestellt wie bei dem Reifen gemäß Beispiel 1.
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Beispiel 6
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Die Gummihärte des Laufflächen-Gummimaterials 30 (des Abdeck-Gummimaterials) war auf 70 Grad eingestellt, die Gummihärte des leitfähigen Bereichs war auf 60 Grad eingestellt, und der leitfähige Bereich 5 war weicher ausgebildet als das Laufflächen-Gummimaterial 30.
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Beispiel 7
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Der Winkel θ der Verzweigungsbereiche 52 war gegenüber dem Reifen gemäß Beispiel 6 auf 50° eingestellt. Die übrigen Parameter waren auf die gleichen Werte eingestellt wie bei dem Reifen gemäß Beispiel 6.
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Beispiel 8
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Der Winkel θ der Verzweigungsbereiche 52 war gegenüber dem Reifen gemäß Beispiel 6 auf 35° eingestellt. Die übrigen Parameter waren auf die gleichen Werte eingestellt wie bei dem Reifen gemäß Beispiel 6.
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Beispiel 9
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Der Winkel θ der Verzweigungsbereiche 52 war gegenüber dem Reifen gemäß Beispiel 6 auf 71° eingestellt. Die übrigen Parameter waren auf die gleichen Werte eingestellt wie bei dem Reifen gemäß Beispiel 6.
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Beispiel 10
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Die Gummihärte des leitfähigen Bereichs war gegenüber dem Reifen gemäß Beispiel 6 auf 69 Grad eingestellt. Die übrigen Parameter waren auf die gleichen Werte eingestellt wie bei dem Reifen gemäß Beispiel 6.
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Vergleichsbeispiel 1
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Der Winkel θ der Verzweigungsbereiche 52 war gegenüber dem Reifen gemäß Beispiel 1 auf 90° eingestellt. Die übrigen Parameter waren auf die gleichen Werte eingestellt wie bei dem Reifen gemäß Beispiel 1.
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Vergleichsbeispiel 2
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Der Winkel θ der Verzweigungsbereiche
52 war gegenüber dem Reifen gemäß Beispiel 6 auf 90° eingestellt. Die übrigen Parameter waren auf die gleichen Werte eingestellt wie bei dem Reifen gemäß Beispiel 6.
Tabelle 1
| | Vergleichsbeispiel 1 | Beispiel 1 | Beispiel 2 | Beispiel 3 | Beispiel 4 | Beispiel 5 |
| Gummihärte des Abdeckungsbereichs (Laufflächen-Gummimaterial) | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 |
| Gummihärte des leitfähigen Bereichs | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 71 |
| Winkel θ [Grad] des Verzweigungsbereichs | 90 | 70 | 50 | 35 | 71 | 35 |
| Lenkstabilität auf trockener Straße | 100 | 103 | 105 | 105 | 101 | 103 |
| Lenkstabilität auf nasser Straße | 100 | 101 | 102 | 103 | 100 | 103 |
| Fahrverhalten | 100 | 101 | 102 | 102 | 101 | 101 |
| Bremsverhalten | 100 | 101 | 102 | 102 | 101 | 101 |
Tabelle 2
| | Vergleichsbeispiel 2 | Beispiel 6 | Beispiel 7 | Beispiel 8 | Beispiel 9 | Beispiel 10 |
| Gummihärte des Abdeckungsbereichs (Laufflächen - Gummimaterial) | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 |
| Gummihärte des leitfähigen Bereichs | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 69 |
| Winkel θ [Grad] des Verzweigungsbereichs | 90 | 70 | 50 | 35 | 71 | 35 |
| Lenkstabilität auf trockener Straße | 100 | 102 | 103 | 103 | 100 | 105 |
| Lenkstabilität auf nasser Straße | 100 | 101 | 101 | 102 | 100 | 103 |
| Fahrverhalten | 100 | 101 | 101 | 102 | 101 | 103 |
| Bremsverhalten | 100 | 101 | 101 | 102 | 101 | 103 |
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In Relation zu dem Vergleichsbeispiel 1 in Tabelle 1 ist eine Verbesserung der jeweiligen Eigenschaften in allen der Beispiele 1 bis 3 zu erkennen. Gleichermaßen ist eine Verbesserung der jeweiligen Eigenschaften in allen der Beispiele 6 bis 8 in Relation zu dem Vergleichsbeispiel 6 in Tabelle 2 zu erkennen.
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Als Ergebnis ist zu erkennen, dass bei gleicher Gummihärte des Laufflächen-Gummimaterials 30 und des leitfähigen Gummimaterials 5 in dem Maße, in dem der Winkel der Verzweigungsbereiche 52 von 90° auf 35° verringert ist, die Verbesserung der jeweiligen Eigenschaften (die Lenkstabilität auf trockener Straßenoberfläche, die Lenkstabilität auf nasser Straßenoberfläche, das Bremsverhalten sowie das Fahrverhalten) umso stärker ausfällt.
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Im Hinblick auf das Bremsverhalten und das Fahrverhalten ist man der Ansicht, dass die Verbesserung bedingt ist durch die Verbesserung der Bodenkontaktierung des Laufflächen-Gummimaterials 30, das aufgrund des geringen Winkels der Verzweigungsbereiche 52 zwischen den einander benachbarten Zweigen vorhanden ist.
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Da ferner hinsichtlich der Lenkstabilität auf trockener Straßenoberfläche sowie auf nasser Straßenoberfläche der Verformungsrichtungs-Führungsbereich 5y gebildet ist, kann der Druck in der vertikalen Richtung von der Straßenoberfläche aufgenommen werden, während eine gleichmäßige Verformung nach außen in der Reifenbreitenrichtung stattfindet, die Kräfte können entlang der Reifenbreitenrichtung in angemessener Weise aufgenommen werden, und ferner können Reaktionskräfte in einer Richtung erzeugt werden, in der die Verzweigungsbereiche 52 eine Seitenkraft aufnehmen, die bei Kurvenfahrten von der Straßenoberfläche aufgebracht wird.
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Da es ferner möglich ist, eine durch eine Seitenkraft bedingte Verformung des zwischen den Verzweigungsbereichen 52 vorhandenen Laufflächen-Gummimaterials 30 in einer in Reifenradialrichtung ausweichenden Weise zu unterbinden, ist ferner die Bodenkontakteigenschaft verbessert.
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Gemäß dem Vergleich zwischen dem Beispiel 4 und dem Beispiel 1 in Tabelle 1 ist ferner erkannt worden, dass der Winkel der Verzweigungsbereiche 52 vorzugsweise gleich oder kleiner als 70° ist, da ein erweiterter Spielraum trotz der Verbesserung bei den jeweiligen Eigenschaften in dem Beispiel 4 geringer ist. Gleiches gilt für das Beispiel 9 und das Beispiel 6 in Tabelle 2.
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Ferner ist gemäß Beispiel 5 und Beispiel 3 in Tabelle 1 sowie Beispiel 10 und Beispiel 8 in Tabelle 2 zu erkennen, dass mindestens 1 Grad bzw. 1 Stufe an Härtedifferenz zwischen dem Laufflächen-Gummimaterial 30 und dem leitfähigen Bereich 5 zu dem positiven Effekt führt.
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Die vorstehende Beschreibung ist unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung anhand der Begleitzeichnungen erfolgt, jedoch ist die spezielle Ausbildung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt zu verstehen. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche sowie die Beschreibung der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele definiert und umfasst jegliche Modifikationen, die im Umfang von Äquivalenten sowie im Umfang der Ansprüche liegen.
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Es ist möglich, die bei den jeweiligen Ausführungsbeispielen verwendete Konstruktion bei den weiteren, optionalen Ausführungsformen zu verwenden. Die spezielle Konstruktion der jeweiligen Bereiche ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt, sondern kann im Umfang der vorliegenden Erfindung verschiedenartig modifiziert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wulstbereich
- 1a
- Wulstkern
- 1b
- Wulstfüller
- 2
- Seitenwandbereich
- 3
- Laufflächenbereich
- 3a
- seitlicher Endbereich
- 3b
- Seitenfläche
- 3c
- Bodenfläche
- 4
- Karkassenlage
- 4a
- Innenauskleidungs-Gummimaterial
- 4b
- Gürtelelement
- 4c
- Gürtelverstärkungselement
- 5
- leitfähiger Bereich
- 5x
- Laufflächensteifigkeit verändernder Bereich
- 5y
- Verformungsrichtung-Führungsbereich
- 6
- Seitenwand-Gummimaterial
- 7
- Felgenstreifen-Gummimaterial
- 30
- Laufflächen-Gummimaterial
- 31
- Basis-Gummimaterial
- 51
- Stammbereich
- 52
- Verzweigungsbereich
- T
- Reifen
- CL
- Reifenäquator
- E
- Bodenkontaktende
- RD
- Reifenradialrichtung
- WD
- Reifenbreitenrichtung
- L1
- Linie
- L2
- horizontale Linie
- H1
- Dicke des Laufflächen-Gummimaterials 30
- H2
- Distanz von der Bodenkontaktfläche
- D1
- Tiefe der Hauptnut
- ED
- Endpunkt für den Bandwickelvorgang
- ST
- Anfangspunkt für den Bandwickelvorgang
- m
- Hauptnut
- et
- abschließendes Ende
