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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 elektrostatische Elektrizität, die an einer Fahrzeugkarosserie und den Reifen erzeugt wird, zu einer Fahrbahnoberfläche entladen kann.
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Beschreibung des verwandten Stands der Technik
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Um den Rollwiderstand eines Reifens zu verringern, der in einem engen Zusammenhang mit dem Kraftstoffverbrauchsverhalten steht, hat man in den vergangenen Jahren ein Luftreifen angegeben, bei dem ein Gummielement, wie etwa ein Laufflächengummi aus einem nicht-leitfähigen Gummi gebildet wird, das zu einem hohen Anteil mit Siliciumdioxid gemischt ist.
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Da in dem Gummielement allerdings der elektrische Widerstand im Vergleich mit einem herkömmlichen Produkt, das aus einem leitfähigen Gummi gebildet wird, das zu einem hohen Anteil mit Ruß gemischt ist, höher ist und der elektrische Widerstand verhindert, dass elektrostatische Elektrizität, die an einer Fahrzeugkarosserie oder den Reifen erzeugt wird, zu der Fahrbahnoberfläche entladen wird, tritt bei dem Gummielement ein Problem auf, wie etwa die Tendenz zur Erzeugung von Funkrauschen. Es ist folglich nötig, in geeigneter Weise eine leitfähige Verbindung sicherzustellen, um die elektrostatische Elektrizität zu entladen.
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Das Dokument
JP 11-048 711 A gibt einen Reifen an, bei dem ein leitfähiger Gummi-Flächenkörper mit einer festgelegten Breite von einer Bodenkontaktfläche zu einer Bodenfläche eines Laufflächengummis angeordnet ist. In dem Dokument wird beschrieben, dass sich eine Einwirkung in der Reifenquerrichtung effektiv verteilt und die Haltbarkeit verbessert wird, da sich der leitfähige Gummi-Flächenkörper in der Dickenrichtung und in der Umfangsrichtung des Laufflächengummis kontinuierlich wellenförmig erstreckt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ist so konzipiert, dass den zuvor genannten Umständen Rechnung getragen wird. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Luftreifen anzugeben, der einen leitfähigen Bereich aufweist, der abgesehen von der leitfähigen Verbindung weitere Funktionen erfüllt.
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Die vorliegende Erfindung setzt die folgenden Maßnahmen ein, um die Aufgabe zu lösen.
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Mit anderen Worten, es wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Luftreifen angegeben, der Folgendes aufweist: ein Paar Wulstbereiche, einen Seitenwand-Bereich, der sich von den jeweiligen Wulstbereichen in einer radialen Richtung des Reifens zu einer Außenseite erstreckt, einen Laufflächen-Bereich, der in radialer Richtung des Reifens mit Außenseiten-Enden der jeweiligen Seitenwand-Bereiche verbunden ist, eine torusförmige Karkassen-Schicht, die zwischen dem Paar von Wulstbereichen angeordnet ist, und ein Laufflächengummi, das an einer Außenseite der Karkassen-Schicht in dem Laufflächen-Bereich ausgebildet ist.
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Das Laufflächengummi weist Folgendes auf: ein Abdeckungsgummi, das aus einem nicht-leitfähigen Gummi gebildet ist und eine Bodenkontaktfläche bildet, ein Basisgummi, das in radialer Richtung des Reifens an einer Innenseite des Abdeckungsgummis ausgebildet ist, und einen leitfähigen Bereich, der aus einem leitfähigen Gummi gebildet ist, sich in der Dickenrichtung des Laufflächengummis erstreckt und von der Bodenkontaktfläche bis zu einer Bodenfläche des Laufflächengummis reicht. In der Draufsicht erstreckt sich der leitfähige Bereich in einer Reifenumfangs-Richtung und oszilliert in der Reifenbreiten-Richtung in seiner Breite.
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Da, wie zuvor beschrieben, die Breite des leitfähigen Bereichs in der Reifenbreiten-Richtung in der Draufsicht oszilliert, wirkt die Kraft, die zu der Vorderseite gerichtet ist, während eines Bremsvorgangs auf das Abdeckungsgummi auf der einen Seite in der Reifenbreiten-Richtung. Dadurch kann der leitfähige Bereich das Abdeckungsgummi in geeigneter Weise unterstützen und kann die Kraft selbst für den Fall absorbieren, dass die Kraft, die zu der Rückseite gerichtet ist (die sogenannte vertikale Verschiebungskraft) in Reifenbreiten-Richtung auf das Abdeckungsgummi auf der anderen Seite wirkt.
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Das Haltbarkeits-Leistungsvermögen wird dadurch verbessert. Ferner wird das Haltbarkeits-Leistungsvermögen im Hinblick auf Querkräfte während der Kurvenfahrten verbessert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Reifen-Meridianquerschnitt, der ein Beispiel eines Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen leitfähigen Bereich zeigt;
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3 ist eine Draufsicht, die einen leitfähigen Bereich an einer Radlauffläche, einem Mittelbereich einer Laufflächen-Dicke und einer Laufflächen-Bodenfläche zeigt;
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4A ist eine Draufsicht, die ein modifiziertes Beispiel einer Form des leitfähigen Bereichs zeigt;
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4B ist eine Draufsicht, die ein modifiziertes Beispiel einer Form des leitfähigen Bereichs zeigt;
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4C ist eine Draufsicht, die ein modifiziertes Beispiel einer Form des leitfähigen Bereichs zeigt;
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5A ist eine Draufsicht, die eine Positionsrelation zwischen einer Nut und einem leitfähigen Bereich gemäß einer anderen Ausführungsform als der zuvor beschriebenen Ausführungsform zeigt;
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5B ist eine Draufsicht, die eine Positionsrelation zwischen einer Nut und einem leitfähigen Bereich gemäß der anderen Ausführungsform als der zuvor beschriebenen Ausführungsform zeigt; und
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6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen leitfähigen Bereich gemäß der anderen Ausführungsform als der zuvor beschriebenen Ausführungsform zeigt.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachstehend wird ein Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben.
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Wie in 1 beschrieben, weist ein Luftreifen T Folgendes auf: ein Paar von Wulstbereichen 1, Seitenwand-Bereiche 2, die sich von den jeweiligen Wulstbereichen 1 in einer radialen Richtung RD des Reifens zu den Außenseiten hin erstrecken, und einen Laufflächen-Bereich 3, der in radialer Richtung RD des Reifens mit Außenseiten-Enden der beiden Seitenwand-Bereiche 2 verbunden ist. Ein ringförmiger Wulstkern 1a und eine Wulstfüllung 1b sind in dem Wulstbereich 1 angeordnet, wobei der ringförmige Wulstkern 1a einen Konvergenzkörper, wie etwa Stahldraht mit Gummi bedeckt und wobei die Wulstfüllung 1b aus Hartgummi gebildet ist.
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Ferner weist der Reifen T eine torusförmige Karkassen-Schicht 4 auf, die von dem Laufflächen-Bereich 3 über die Seitenwand-Bereiche 2 in die Wulstbereiche 1 verläuft. Die torusförmige Karkassen-Schicht 4 ist zwischen dem Paar von Wulstbereichen 1 angeordnet, ist aus zumindest einer Karkassen-Schicht gebildet und ist derart befestigt, dass ihre Endbereiche um die Wulstkerne 1a herumgelegt sind. Die Karkassen-Schicht ist so ausgebildet, dass ein Cord oder Band mit einer Gummierung überzogen ist, das sich annähernd vertikal zu einem Reifenäquator CL erstreckt. Ein Innerliner-Gummi 4a, mit dem der Luftdruck gehalten wird, ist an der Innenseite der Karkassen-Schicht 4 angeordnet.
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Außerdem ist ein Seitenwand-Gummi 6 an der Außenseite der Karkassen-Schicht 4 in dem Seitenwand-Bereich 2 ausgebildet. Ferner ist ein Felgenband-Gummi 7 an der Außenseite der Karkassen-Schicht 4 in dem Wulstbereich 1 ausgebildet, wobei das Felgenband-Gummi 7 mit einer Felge (nicht gezeigt) in Kontakt gelangt, wenn es an der Felge angebracht ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform bestehen die Gummierung der Karkassen-Schicht 4 und das Felgenband-Gummi 7 aus einem leitfähigen Gummi. Das Seitenwand-Gummi 6 ist aus einem nicht-leitfähigen Gummi gebildet.
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Die Außenseite der Karkassen-Schicht 4 in dem Laufflächen-Bereich 3 weist in der nachfolgenden Reihenfolge von derr Innenseite zu der Außenseite hin Folgendes auf: einen Gürtel 4b, mit dem die Karkassen-Schicht 4 verstärkt wird, ein Gürtel-Verstärkungselement 4c und ein Laufflächengummi 5. Der Gürtel 4b ist aus zahlreichen Gürtelschichten gebildet. Das Gürtel-Verstärkungselement 4c ist so gebildet, dass ein Band mit einer Gummierung überzogen ist, das sich in der Umfangsrichtung des Reifens erstreckt. Das Gürtel-Verstärkungselement 4c kann bei Bedarf weggelassen werden.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt, weist das Laufflächengummi 5 Folgendes auf: ein Abdeckungsgummi 50, das aus dem nicht-leitfähigen Gummi gebildet ist und eine Bodenfläche E bildet, ein Basisgummi 51, das in radialer Richtung des Reifens an der Innenseite des Abdeckungsgummis 50 ausgebildet ist, und einen leitfähigen Bereich 52, der aus dem leitfähigen Gummi gebildet ist und sich von der Bodenfläche E zu einer Seiten-Oberfläche 50a des Abdeckungsgummis 50 erstreckt. Zahlreiche Hauptnuten 5a, die sich entlang einer Reifenumfangs-Richtung erstrecken, sind in der Oberfläche des Abdeckungsgummis 50 ausgebildet.
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Die Hauptnuten 5a sind mit einer Reifenverschleißanzeige (TWI) ausgestattet, die als Vorsprung ausgebildet ist, der von dem Nutboden vorsteht. Die Reifenverschleißanzeige (TWI) zeigt an, wann ein Reifen aufgrund seiner Reifenabnutzung auszutauschen ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Basisgummi 51 aus dem leitfähigen Gummi gebildet, kann jedoch auch aus dem nicht-leitfähigen Gummi gebildet sein.
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Bei dem zuvor beschriebenen Reifen ist die Bodenfläche eine Oberfläche, die gegenüber einer Fahrbahnoberfläche geerdet wird, wenn der Reifen vertikal in folgendem Zustand auf eine flache Fahrbahnoberfläche gesetzt wird: in einem Zustand, in dem der Reifen an einer normalen Felge angebracht ist, mit normalem internen Druck befüllt ist, eine normale Belastung auf den Reifen wirkt und in dem bei dem Reifen eine ganz außen liegende Position in der Reifenbreiten-Richtung WD an das Bodenende E gelangt.
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Die normale Belastung und der normale interne Druck geben eine maximale Belastung (für den Fall eines Personenkraftwagens die normal zulässige Last), die in der Norm JISD4202 definiert ist (Spezifikation für einen Automobilreifen), und einen entsprechenden Luftdruck an. Die normale Felge bezeichnet eine Standardfelge, die im Prinzip in der Norm JISD4202 definiert ist.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Seitenwand-auf-Lauffläche-Struktur verwendet, die man erhält, wenn man die Seitenwand-Gummis 6 an beiden Seiten-Endbereiche des Laufflächengummis 5 anbringt. Ohne Beschränkung auf eine solche Seitenwand-auf-Lauffläche-Struktur kann allerdings auch eine Lauffläche-auf-Seitenwand-Struktur verwendet werden, die man erhält, wenn man beide Seiten-Endbereiche des Laufflächengummis 5 in radialer Richtung RD des Reifens an äußeren Enden des Seitenwand-Gummis 6 anbringt.
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An dieser Stelle wird als leitfähiges Gummi beispielhaft ein Gummi verwendet, bei dem der spezifische Volumenwiderstand kleiner als 108 Ohm·cm ist, und das beispielsweise so hergestellt wird, dass Ruß, das als Verstärkungsmaterial dient, mit einem hohen Anteil in ein Gummirohmaterial gemischt wird.
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Das leitfähige Gummi kann erhalten werden, indem zusätzlich zu dem Ruß ein bekanntes, Leitfähigkeit verleihendes Material, z. B. ein kohlenstoffbasiertes Leitfähigkeit verleihendes Material, wie etwa Kohlenstofffasern oder Graphit, und ein metallbasiertes, Leitfähigkeit verleihendes Material, wie etwa ein Metallpulver, ein Metalloxid, Metallflocken oder Metallfasern, beigemischt wird.
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Ferner wird als nicht-leitfähiges Gummi beispielhaft ein Gummi verwendet, bei dem der spezifische Volumenwiderstand einen Wert größer als oder gleich 108 Ohm·cm besitzt, und es wird beispielhaft ein Material verwendet, das erhalten wird, indem Siliciumdioxid, das als Verstärkungsmaterial dient, mit einem hohen Anteil in das Gummirohmaterial gemischt wird.
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Das Siliciumdioxid wird beispielsweise mit 30 bis 100 Gewichtsteilen in Relation zu 100 Gewichtsteilen der Gummirohmaterial-Komponente untergemischt. Als Siliciumdioxid wird bevorzugt ein nasses Siliciumdioxid verwendet. Es kann jedoch ohne Einschränkung jede Art von Siliciumdioxid verwendet werden, das üblicherweise als Verstärkungsmaterial verwendet wird. Das nicht-leitfähige Gummi kann so hergestellt werden, dass zusätzlich zu dem Siliciumdioxid, wie etwa gefällter Kieselsäure oder einem Kiesel-Anhydrid, gebrannter Ton, ausgehärteter Ton oder ein Kalziumkarbonat beigemischt wird.
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Für das zuvor genannte Gummirohmaterial können Naturkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Butadien-Kautschuk (BR), Isopren-Kautschuk (IR) und Isobuten-Isopren-Kautschuk (IIR) angegeben werden. Sie werden jeweils entweder allein verwendet oder indem zwei oder mehrere Arten gemischt werden. Ein Vulkanisationsmitttel, ein Vulkanisationsbeschleuniger, ein Weichmacher oder ein Antioxidationsmittel wird in geeigneter Weise in das Gummirohmaterial gemischt.
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Vor dem Hintergrund der Steigerung der Haltbarkeit und der Verbesserung des Leitungsvermögens, weist das leitfähige Gummi bevorzugt eine Zusammensetzung auf, bei der ein spezifischer Oberflächeninhalt zur Stickstoff-Adsorption:
N2SA (m2/g) X Zusammensetzungsbetrag (Massen-%) des Rußes größer als oder gleich 1900 ist, vorzugsweise größer als oder gleich 2000 ist, und eine Dibutylphtalat-Öl-Absorption:
DBP (ml/100g) X Zusammensetzungsbetrag (Massen-%) des Rußes größer als oder gleich 1500 ist, vorzugsweise größer als oder gleich 1700 ist. N2SA kann gemäß der Norm ASTM D3037-89 bestimmt werden, und DBP kann gemäß der Norm D2414-90 bestimmt werden.
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2 ist eine perspektivische Ansicht, die den leitfähigen Bereich 52 zeigt. 3 zeigt eine Draufsicht des leitfähigen Bereichs 52 an einer Radlauffläche Ft, eine Draufsicht des leitfähigen Bereichs 52 in einem Mittelbereich Fc einer Laufflächen-Dicke und eine Draufsicht des leitfähigen Bereichs 52 an einer Laufflächen-Bodenfläche Fb. Wie in den 1 bis 3 gezeigt, ist der leitfähige Bereich 52 aus einem leitfähigen Gummi gebildet und reicht von der Bodenkontaktfläche E bis zu einer Bodenfläche des Laufflächengummis 5.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform verläuft der leitfähige Bereich 52 durch das Abdeckungsgummi 50 und das Basisgummi 51, gelangt in Kontakt mit dem Gürtel-Verstärkungselement 4c und bildet eine leitfähige Verbindung. In der Draufsicht erstreckt sich der leitfähige Bereich 52 in einer Reifenumfangs-Richtung CD und oszilliert in Reifenbreiten-Richtung WD in seiner Breite.
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Da die Breite des leitfähigen Bereichs 52, wie zuvor erwähnt, in Reifenbreiten-Richtung WD in Draufsicht oszilliert, kann der leitfähige Bereich 52 das Abdeckungsgummi 50 in geeigneter Weise unterstützen und kann die Kraft selbst dann absorbieren, wenn während eines Bremsvorgangs die Kraft, die zu der Vorderseite gerichtet ist, auf das Abdeckungsgummi auf der einen Seite in der Reifenbreiten-Richtung wirkt, und die Kraft, die zu der Rückseite gerichtet ist (die sogenannte vertikale Verschiebungskraft) auf das Abdeckungsgummi 50 auf der anderen Seite in der Reifenbreiten-Richtung wirkt.
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Dadurch wird das Haltbarkeits-Leistungsvermögen verbessert. Ferner wird das Haltbarkeits-Leistungsvermögen hinsichtlich der Querkraft während der Kurvenfahrt verbessert. Andererseits kann für den Fall, dass die Breite des leitfähigen Gummis wie bei
JP 11-048 711 A festgelegt ist, die Struktur weder die vertikale Verschiebungskraft noch die Querkraft aufnehmen.
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Außerdem erstreckt sich im Reifen-Meridianquerschnitt der leitfähige Bereich 52 in der Dickenrichtung RD und oszilliert in der Reifenbreiten-Richtung WD in seiner Breite. Wie in der 2 in einer Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A und einer Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B gezeigt, unterscheidet sich die Form des leitfähigen Bereichs in Abhängigkeit von dem Querschnitt. Wie in der Querschnittsansicht entlang der Linie AA gezeigt, ist die Breite in dem Mittelbereich Fc in Dickenrichtung vergrößert für einen Fall, in dem die Breite des leitfähigen Bereichs 52, der an der Radlauffläche Ft freiliegt, klein ist.
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Wie in der Querschnittsansicht entlang der Linie B-B gezeigt, ist im Gegensatz dazu für einen Fall, in dem die Breite des leitfähigen Bereichs 52, der an der Radlauffläche Ft freiliegt, groß ist, die Breite in dem Mittelbereich Fc in der Dickenrichtung verkleinert. Wie in 3 gezeigt, weicht gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der Draufsicht die flächige Gestalt des leitfähigen Bereichs 52 in dem Laufflächen-Dicken-Mittelbereich Fc in einer Oszillationsphase von der flächigen Gestalt des leitfähigen Bereichs 52 an der Radlauffläche Ft und der Laufflächen-Bodenfläche Fb ab.
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Bei der Radlauffläche Ft und der Laufflächen-Bodenfläche Fb stimmen die Oszillationsphasen der ebenen Gestalten des leitfähigen Bereichs 52 miteinander überein oder stimmen annähernd miteinander überein. Natürlich können sich die Phasen in allen drei Positionen voneinander unterscheiden.
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Da sich, wie zuvor erwähnt, im Reifen-Meridianquerschnitt die Breite des leitfähigen Bereichs 52 in der Reifenbreiten-Richtung WD in der radialen Richtung bzw. der Dickenrichtung RD erstreckt und oszilliert, ist der Flächeninhalt des leitfähigen Bereichs 52 vergrößert. Dadurch wird ein Grenzflächen-Ablösen unterdrückt, und das Haltbarkeits-Leistungsvermögen wird verbessert. Für den Fall, dass die Härte des leitfähigen Bereichs 52 höher ist als die des Abdeckungsgummis 50, wird aufgrund einer gleichmäßigen Steifigkeitszunahme die Lenkstabilität auf einer trockenen Fahrbahn verbessert.
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Im Gegensatz dazu werden für den Fall, dass die Härte des leitfähigen Bereichs 52 niedriger ist als die des Abdeckungsgummis 50, die Lenkstabilität und das Bremsleistungsvermögen auf einer nassen Fahrbahnoberfläche aufgrund eines gleichmäßigen Bodenkontakts verbessert.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform sind beide End-Grenzflächen des leitfähigen Bereichs 52 in der Reifenbreiten-Richtung WD so ausgebildet, dass deren Form oder Gestalt oszilliert. Für einen derartigen Fall ist die minimale Breite W1 des leitfähigen Bereichs 52 vorzugsweise größer als oder gleich 0,1 mm und kleiner als oder gleich 1,5 mm. Das Stromübertragungs-Leistungsvermögen kann in einfacher Weise sichergestellt werden, da die minimale Breite W1 mit 0,1 mm oder mehr vorgegeben ist.
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Ferner kann das Volumen des leitfähigen Gummis reduziert werden, und die Verbesserung des Bremsleistungsvermögens kann in einer verbesserten Weise erzielt werden, da die minimale Breite W1 kleiner als oder gleich 1,5 mm ist. Die maximale Breite W2 ist vorzugsweise größer als oder gleich 300 % der minimalen Breite W1 und kleiner als oder gleich 500 % der minimalen Breite W1. In dem zuvor beschriebenen Beispiel kann ein Bereich zwischen 0,5 mm und 7,5 mm angegeben werden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform stimmen die Oszillationen beider Enden des leitfähigen Bereichs 52 in Relation zu einer bestimmten virtuellen Mittellinie miteinander überein. Die Struktur ist allerdings nicht darauf beschränkt. Wie in 4A gezeigt, können sich beispielsweise die Oszillationen beider Enden des leitfähigen Bereichs 52 in Relation zu einer bestimmten virtuellen Mittellinie unterscheiden. Wie in 4B gezeigt, kann ferner der leitfähige Bereich 52 in einer solchen Weise mäanderförmig ausgebildet sein, dass sich die Oszillationen und die Phasen beider Enden des leitfähigen Bereichs 52 unterscheiden.
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Wie in 4C gezeigt, kann auch nur das eine Ende des leitfähigen Bereichs 52 oszillieren. Die maximale Breite W2 bei dem gemäß 4C gezeigten Fall ist vorzugsweise größer als oder gleich 150 % der minimalen Breite W1 und kleiner als oder gleich 250 % der minimalen Breite W1. In dem zuvor beschriebenen Beispiel kann ein Bereich zwischen 0,25 mm und 4,0 mm angegeben werden.
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Gemäß der in 1 bis 3 gezeigten Draufsicht überlappt der leitfähige Bereich 52 nicht mit der Nut 5a. Gemäß der in den 5A und 5B gezeigten Draufsicht, überlappt der leitfähige Bereich 52 allerdings teilweise mit der Nut 5a, die sich in Reifenumfangs-Richtung CD erstreckt. Ferner bildet ein Teil des leitfähigen Bereichs 52 die Bodenkontaktfläche E, und ein anderer Bereich davon bildet die Wandung der Nut. Bei dem gemäß 5A gezeigten Beispiel ist eine Position angegeben, bei der die Oberfläche der Wandung einer Nut und die Bodenfläche einer Nut, die die Nut 5a bilden, insgesamt durch den leitfähigen Bereich 52 gebildet sind, wie in einem Querschnitt entlang einer Linie C-C gezeigt ist.
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Für die Gummihärte des Abdeckungsgummis 50 kann ein Bereich zwischen 60 und 80 angegeben werden. Für die Gummihärte des leitfähigen Gummis 52 kann ein Bereich zwischen 60 und 80 angegeben werden. Hierbei bezeichnet die Gummihärte eine Härte, die mittels eines Durometer-Härtetests (Typ A) gemäß der Norm JISK6253 gemessen wird.
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Weitere Ausführungsform
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Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform oszilliert die Breite des leitfähigen Gummis 52 sowohl in Relation zu der Reifenumfangs-Richtung CD als auch zu der radialen Richtung bzw. der Dickenrichtung RD. Die Struktur ist allerdings nicht darauf beschränkt. Wie in 6 gezeigt, kann beispielsweise die Breite des leitfähigen Bereichs 52 in Relation zu der Reifenumfangs-Richtung CD oszillieren und in der Dickenrichtung RD festgelegt sein.
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BEISPIELE
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Um insbesondere die Struktur und Wirkung der vorliegenden Erfindung darzustellen, wurden hinsichtlich der folgenden Beispiele die folgenden Auswertungen vorgenommen.
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(1) Haltbarkeits-Leistungsvermögen
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Die Abschälkraft wurde in dem leitfähigen Bereich 52 und dem Abdeckungsgummi 50 (dem nicht-leitfähigen Gummi) gemessen. Bei dem Vergleich der Abschälkraft zwischen dem leitfähigen Bereich und dem Abdeckungsgummi (dem nicht-leitfähigen Gummi) wurde der Vergleich so ausgeführt, dass bei dem Reifenhaltbarkeits-Test eine Fahrstrecke mit einer Indexzahl vorgegeben wurde, bei der durch Ablösen ein Bruch auftritt. Die Ergebnisse der Auswertung der Abschälkraft werden durch eine Indexzahl angegeben, die erhalten wird, indem ein Vergleichsbeispiel 1 mit 100 vorgegeben wird. Je höher der Zahlenwert ist, desto höher sind das Haftvermögen und die Haltbarkeit.
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(2) Lenkstabilität (trocken und nass)
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Die jeweiligen Reifen wurden an einem Fahrzeug einer japanischen Limousine (2000 cm3) angebracht, und der Innendruck wurde von dem Fahrzeug vorgegeben. In einem Zustand, bei dem sich zwei Passagiere in dem Fahrzeug befanden, wurde eine Kurvenfahrt auf einer trockenen und auf einer nassen Fahrbahnoberfläche ausgeführt, und die Auswertung wurde mittels eines Sensorik-Tests des Fahrers durchgeführt. Das Ergebnis wird mittels einer Indexzahl ausgedrückt, bei der das Ergebnis der Reifen in dem Vergleichsbeispiel 1 einen Wert von 100 besitzt. Je höher der Zahlenwert ist, desto besser ist die Lenkstabilität.
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(3) Bremsleistungsvermögen
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Die jeweiligen Reifen wurden an einem Fahrzeug einer japanischen Limousine (2000 cm3) angebracht; in einem Zustand, bei dem mit einer Geschwindigkeit von 100 km/h auf der Fahrbahnoberfläche gefahren wurde, wurde der Bremsweg gemessen, sobald das ABS ausgelöst worden war, und der Kehrwert des gemessenen Werts wurde berechnet. Die Auswertung wurde mittels einer Indexzahl durchgeführt, bei der das Ergebnis des Vergleichsbeispiels 1 einen Wert von 100 hatte. Je höher die Indexzahl, desto besser ist die Bremsleistungsvermögen.
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Vergleichsbeispiel 1
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Wie in
JP 11-048 711 A gezeigt, wurde ein leitfähiger Flächenkörper bereitgestellt, der von der Bodenkontaktfläche E bis zu der Bodenfläche Fb des Abdeckungsgummis
50 reicht und eine festgelegte Breite aufweist. Der leitfähige Flächenkörper ist in der Reifenumfangs-Richtung CD und in der Dickenrichtung RD gekrümmt, weist allerdings eine festgelegte Dicke auf. Die Gummihärte des Abdeckungsgummis
50 wurde mit 70 Grad vorgegeben und die Gummihärte des leitfähigen Flächenkörpers wurde mit 60 Grad vorgegeben.
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Beispiel 1
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Wie in
5B gezeigt, wurde ein leitfähiger Bereich
52 verwendet, der in der Reifenumfangs-Richtung CD und in der Dickenrichtung RD in seiner Breite oszilliert. Die Gummihärte des Abdeckungsgummis
50 wurde mit 70 Grad vorgegeben, und die Gummihärte des leitfähigen Bereichs
52 wurde mit 60 Grad vorgegeben. Tabelle 1
| | Vergleichsbeispiel 1 | Beispiel 1 1 |
| Dicke des leitfähigen Bereichs | • Breite in Reifenbreiten-Richtung ist festgelegt.
• In Umfangsrichtung gekrümmt
• In Dickenrichtung gekrümmt | • Breite in Reifenbreiten-Richtung oszilliert in Umfangsrichtung und in Dickenrichtung
• In Umfangsrichtung gekrümmt
• In Dickenrichtung gekrümmt |
| Haltbarkeits-Leistungsvermögen | 100 | 110 |
| Lenkstabilität | 100 | 105 |
| Bremsleistungsvermögen | 100 | 105 |
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Aus der Tabelle 1 geht hervor, dass das Beispiel 1 im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel 1 sowohl in seinem Haltbarkeits-Leistungsvermögen als auch in seiner Lenkstabilität sowie in dem Bremsleistungsvermögen ausgezeichnet ist.
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Wie vorstehend beschrieben, weist der Luftreifen gemäß der vorliegenden Ausführungsform Folgendes auf: ein Paar Wulstbereiche 1, einen Seitenwand-Bereich 2, der sich von den jeweiligen Wulstbereichen 1 in radialer Richtung des Reifens zu der Außenseite erstreckt, einen Laufflächen-Bereich 3, der in radialer Richtung des Reifens mit Außenseiten-Enden der jeweiligen Seitenwand-Bereiche 2 verbunden ist, eine torusförmige Karkassen-Schicht 4, die zwischen dem Paar von Wulstbereichen 1 angeordnet ist, und ein Laufflächengummi 5, das an der Außenseite der Karkassen-Schicht 4 in dem Laufflächen-Bereich 3 ausgebildet ist.
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Das Laufflächengummi 5 weist Folgendes auf: ein Abdeckungsgummi 50, das aus einem nicht-leitfähigen Gummi gebildet ist und eine Bodenkontaktfläche E bildet, ein Basisgummi 51, das in radialer Richtung des Reifens an der Innenseite des Abdeckungsgummis 50 ausgebildet ist, und einen leitfähigen Bereich 52, der aus einem leitfähigen Gummi gebildet ist, sich in der Dickenrichtung RD des Laufflächengummis 5 erstreckt und von der Bodenkontaktfläche E bis zu einer Bodenfläche des Laufflächengummis 5 reicht. In der Draufsicht erstreckt sich der leitfähige Bereich 52 in Reifenumfangs-Richtung CD und oszilliert in der Reifenbreiten-Richtung WD in seiner Breite.
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Da, wie vorstehend beschrieben, die Breite des leitfähigen Bereichs 52 in der Reifenbreiten-Richtung WD in der Draufsicht oszilliert, wirkt die Kraft, die zu der Vorderseite gerichtet ist, während eines Bremsvorgangs in der Reifenbreiten-Richtung auf das Abdeckungsgummi auf der einen Seite. Dadurch kann der leitfähige Bereich 52 das Abdeckungsgummi 50 in geeigneter Weise unterstützen und kann die Kraft selbst für den Fall absorbieren, dass die Kraft, die zu der Rückseite gerichtet ist (die sogenannte vertikale Verschiebungskraft) in der Reifenbreiten-Richtung auf das Abdeckungsgummi 50 auf der anderen Seite wirkt. Das Haltbarkeits-Leistungsvermögen wird dadurch verbessert. Ferner wird das Haltbarkeits-Leistungsvermögen hinsichtlich der Querkraft während des Kurven-Fahrens verbessert.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich im Reifen-Meridianquerschnitt der leitfähige Bereich 52 in der Dickenrichtung RD und die Breite des leitfähigen Bereichs 52 bleibt in der Reifenbreiten-Richtung WD konstant.
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Da sich, wie vorstehend beschrieben, im Reifen-Meridianquerschnitt die Breite des leitfähigen Bereichs 52 in der Reifenbreiten-Richtung WD in der Dickenrichtung RD erstreckt und oszilliert, wird aufgrund der Vergrößerung des Flächeninhalts des leitfähigen Bereichs 52 ein Grenzflächen-Ablösen unterdrückt, und das Haltbarkeits-Leistungsvermögen wird verbessert.
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Für den Fall, dass die Härte des leitfähigen Bereichs 52 höher ist als die des Abdeckungsgummis 50, wird aufgrund einer gleichmäßigen Steifigkeitszunahme die Lenkstabilität auf einer trockenen Fahrbahn verbessert. Im Gegensatz dazu werden für den Fall, dass die Härte des leitfähigen Bereichs 52 niedriger ist als die des Abdeckungsgummis 50, die Lenkstabilität und das Bremsleistungsvermögen auf einer nassen Fahrbahnoberfläche aufgrund eines gleichmäßigen Bodenkontakts verbessert.
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Je mehr die Menge von dem leitfähigen Gummi, das die Bodenkontaktfläche bildet, zunimmt, desto mehr verschlechtern sich der Rollwiderstand und die Lenkstabilität bei nassen Fahrbahnverhältnissen. Folglich ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Nut 5a ausgebildet, die sich in Reifenumfangs-Richtung CD erstreckt, und in Draufsicht überlappt der leitfähige Bereich 52 teilweise mit der Nut 5a. Dadurch bildet der eine Teil des leitfähigen Bereichs 52 die Bodenkontaktfläche E und die anderen Bereiche bilden die Wandung der Nut.
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Im Vergleich mit einem Fall, in dem der gesamte leitfähige Bereich als Bodenkontaktfläche freiliegt, kann gemäß dieser Struktur das leitfähige Gummi, das als Bodenkontaktfläche freiliegt, verringert werden. Dadurch können Verschlechterungen des Rollwiderstands und der Lenkstabilität bei nassen Fahrbahnverhältnissen unterdrückt werden.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Bereich angegeben, bei dem im Reifen-Meridianquerschnitt die Oberfläche der Wandung einer Nut und die Bodenfläche einer Nut, die die Nut 5a bilden, insgesamt aus einem leitfähigen Gummi gebildet sind.
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Da im Querschnitt das leitfähige Gummi die Nut 5a bildet, können gemäß dieser Struktur die Steifigkeit in der Ebene oder das Haltbarkeits-Leistungsvermögen verbessert werden. Wenn beispielweise das leitfähige Gummi härter ist als das nicht-leitfähige Gummi, so ist die Steifigkeit in der Ebene verbessert. Wenn das leitfähige Gummi weicher ist als das nicht-leitfähige Gummi, kann die Belastung in dem Nutboden verringert werden, so dass das Haltbarkeits-Leistungsvermögen verbessert ist.
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Die Strukturen, die bei den jeweiligen zuvor beschriebenen Ausführungsformen eingesetzt werden können, können auch bei den anderen optionalen Ausführungsformen eingesetzt werden. Die spezifische Struktur der jeweiligen Bereiche ist nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf unterschiedliche Weise innerhalb eines Bereichs, der nicht von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abweicht, modifiziert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wulstbereich
- 1a
- Wulstkern
- 1b
- Wulstfüllung
- 2
- Seitenwand-Bereich
- 3
- Laufflächen-Bereich
- 4
- Karkassen-Schicht
- 4a
- Innerliner-Gummi
- 4b
- Gürtel
- 4c
- Gürtel-Verstärkungselement
- 5
- Laufflächengummi
- 5a
- Nut
- 50
- Abdeckungsgummi
- 50a
- Seiten-Oberfläche
- 51
- Basisgummi
- 52
- leitfähiger Bereich
- CD
- Reifenumfangs-Richtung
- RD
- Dickenrichtung (radiale Richtung)
- WD
- Reifenbreiten-Richtung
- E
- Bodenkontaktfläche
- W1
- minimale Breite
- W2
- maximale Breite
- T
- Luftreifen
- Fb
- Bodenfläche
- Fc
- Mittelbereich
- Ft
- Radlauffläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 11-048711 A [0004, 0039, 0056]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Norm JISD4202 [0028]
- Norm ASTM D3037-89 [0035]
- Norm D2414-90 [0035]
- Norm JISK6253 [0050]
