DE102022126512A1 - Pneumatischer reifen - Google Patents

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Abstract

Der pneumatische Reifen enthält eine Gürtelschicht (7), in der ein Gürtelcord auf einer äußeren Umfangsseite einer Karkassenschicht (4) in einer Lauffläche (3) so angeordnet ist, dass er in Bezug auf eine Reifenumfangsrichtung geneigt ist, und eine Gürtelverstärkungsschicht (9), in der ein Cord (10) aus organischen Fasern entlang der Reifenumfangsrichtung auf einer äußeren Umfangsseite der Gürtelschicht (7) angeordnet ist, wobei in der Gürtelschicht (7) ein Winkel des Gürtelcords in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung mehr als 30 Grad und 40 Grad oder weniger beträgt, wobei der Cord (10) aus organischen Fasern ein Hybridcord ist, der durch ein Zusammendrillen eines Aramidgarns und eines Nylongarns gebildet worden ist, wobei die Gürtelverstärkungsschicht (9) durch ein Beschichten des Cords aus organischen Fasern (10) mit Kautschuk (11) gebildet ist, und wobei ein Verhältnis (Sr/Sc) einer Querschnittsfläche des Kautschuks (Sr) zu einer Querschnittsfläche des Cords (Sc) 1,5 bis 2,0 beträgt, und wobei ein Wert, der erhalten wird, indem eine Summe aus einem Produkt (A) einer Last LASE5% (N) bei 5 % Dehnung des Cords (10) aus organischen Fasern, einer Cordanzahl (pro 25 mm) und der Anzahl der Gürtelverstärkungsschichten (9) und einem Produkt (B) einer Last (N) bei 0,5 % Dehnung des Gürtelcords, cosθ, wobei ein Gürtelwinkel als θ definiert ist, einer Cordanzahl (pro Zoll) und der Anzahl der Gürtelschichten (7) durch 1000 dividiert wird, 11 oder mehr beträgt.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen pneumatischen Reifen.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Zur Verbesserung der Haltbarkeit eines Reifens bei hohen Geschwindigkeiten ist es bekannt, dass eine Gürtelverstärkungsschicht, in der Corde aus organischen Fasern, wie zum Beispiel Corde aus Nylonfasern, im Wesentlichen parallel zu einer Umfangsrichtung des Reifens angeordnet sind, auf einer äußeren Umfangsseite einer Gürtelschicht vorgesehen ist (siehe die JP 2005-239069 A , die JP 2005-75289 A , die JP 2003-237309 A und die JP 2017-81349 A (Patentdokumente 1 bis 4)).
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • In der Gürtelschicht sind Gürtelcorde, wie zum Beispiel Stahlcorde, so angeordnet, dass sie in Bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens geneigt sind, und ein Winkel jedes Gürtelcords in Bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens ist im Allgemeinen auf etwa 20 Grad eingestellt. Wenn der Winkel des Gürtelcords größer als üblich eingestellt ist, zum Beispiel auf mehr als 30 Grad, können die Bremsleistung auf nasser Fahrbahn (Bremsvermögen bei Nässe) und die Fahrstabilität verbessert werden. Wenn jedoch der Winkel des Gürtelcords vergrößert wird, nimmt die Steifigkeit der Gürtelschicht in der Umfangsrichtung des Reifens ab, wodurch sich die Form des Bodenkontakt verschlechtert, was zu einer Verringerung der Haltbarkeit bei hohen Geschwindigkeiten, des Fahrkomforts und des Rollwiderstands führen kann.
  • In Anbetracht der obigen Punkte ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen pneumatischen Reifen bereitzustellen, bei dem die Haltbarkeit bei hohen Geschwindigkeiten, der Fahrkomfort und der Rollwiderstand verbessert sind, während das Bremsvermögen bei Nässe und die Fahrstabilität beibehalten werden, indem der Winkel eines Gürtelcords erhöht wird.
  • Ein pneumatischer Reifen gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ist ein pneumatischer Reifen, der eine Gürtelschicht, in der ein Gürtelcord auf einer äußeren Umfangsseite einer Karkassenschicht in einer Lauffläche so angeordnet ist, dass er in Bezug auf eine Umfangsrichtung des Reifens geneigt ist, und eine Gürtelverstärkungsschicht aufweist, in der ein Cord aus organischen Fasern entlang der Umfangsrichtung des Reifens auf einer äußeren Umfangsseite der Gürtelschicht angeordnet ist, wobei in der Gürtelschicht ein Winkel des Gürtelcords in Bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens mehr als 30 Grad und 40 Grad oder weniger beträgt, wobei der Cord aus organischen Fasern ein Hybridcord ist, der durch ein Zusammenverdrillen eines Aramidgarns und eines Nylongarns gebildet worden ist, wobei die Gürtelverstärkungsschicht durch ein Beschichten des Cords aus organischen Fasern mit Kautschuk gebildet worden ist, und wobei ein Verhältnis (Sr/Sc) einer Querschnittsfläche des Kautschuks (Sr) zu einer Querschnittsfläche des Cords (Sc) 1,5 bis 2,0 beträgt, und wobei ein Wert, der erhalten wird, indem eine Summe aus einem Produkt (A) einer Last LASE5% (N) bei 5 % Dehnung des Cords aus organischen Fasern, einer Cordanzahl (pro 25 mm) und der Anzahl der Gürtelverstärkungsschichten und einem Produkt (B) einer Last (N) bei 0,5 % Dehnung des Gürtelcords, cosθ, wobei ein Gürtelwinkel als θ definiert ist, einer Cordanzahl (pro Zoll) und der Anzahl der Gürtelschichten durch 1000 dividiert wird, 11 oder mehr ist.
  • Das Produkt aus der Last LASE5% (N) bei 5 % Dehnung des Cords aus organischen Fasern und der Cordanzahl (pro 25 mm) kann 2000 (N/25 mm) oder mehr betragen.
  • Die Last LASE5% (N) bei 5 % Dehnung des Cords aus organischen Fasern kann 65 oder mehr betragen, und die Cordanzahl (pro 25 mm) kann 23 bis 40 betragen.
  • Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung kann durch ein Einstellen des Winkels des Gürtelcords auf mehr als 30 Grad und 40 Grad oder weniger die Haltbarkeit bei hohen Geschwindigkeiten, der Fahrkomfort und der Rollwiderstand verbessert werden, während das Bremsvermögen bei Nässe und die Fahrstabilität erhalten bleiben.
  • Figurenliste
    • Die 1 ist eine Halbquerschnittsansicht eines pneumatischen Radialreifens gemäß einem Ausführungsbeispiel, und
    • Die 2 ist ein Diagramm, das schematisch einen Teil eines Querschnitts einer Gürtelverstärkungsschicht gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.
  • Ein pneumatischer Reifen gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass er eine Gürtelschicht und eine Gürtelverstärkungsschicht aufweist, die an einer äußeren Umfangsseite der Gürtelschicht angeordnet ist.
  • Die Gürtelschicht enthält mindestens eine Gürtellage, in der Gürtelcorde so angeordnet sind, dass sie in Bezug auf eine Umfangsrichtung des Reifens auf einer äußeren Umfangsseite (das heißt einer äußeren Seite in einer Radialrichtung des Reifens) einer Karkassenschicht in einer Lauffläche geneigt sind.
  • Die Gürtelverstärkungsschicht wird aus Corden aus organischen Fasern gebildet, die entlang der Umfangsrichtung des Reifens (Äquatorialebene) auf der äußeren Umfangsseite (das heißt der äußeren Seite in der Radialrichtung des Reifens) der Gürtelschicht angeordnet sind. Die Corde aus organischen Fasern der Gürtelverstärkungsschicht erstrecken sich im Wesentlichen parallel zu der Umfangsrichtung des Reifens, das heißt in einem Winkel von etwa 0 Grad (bevorzugt einem Winkel von 5 Grad oder weniger), und die Korde sind in vorgegebenen Abständen in einer Breitenrichtung des Reifens angeordnet. Eine solche Gürtelverstärkungsschicht kann eine Decklage sein, die die gesamte Gürtelschicht in der Breitenrichtung bedeckt, oder sie eine Kantenlage sein, die ein Ende des Gürtels bedeckt.
  • Die 1 ist eine Halbquerschnittsansicht eines pneumatischen Radialreifens eines Pkws, der ein Beispiel für einen pneumatischen Reifen darstellt. Der Reifen enthält ein Paar an linken und rechten Wülsten (1) und ein Paar an linken und rechten Seitenwänden (2) sowie eine Lauffläche (3), die zwischen den beiden Seitenwänden (2) vorgesehen ist, und eine Karkassenschicht (4), die sich torusförmig erstreckt und die zwischen dem Paar der Wülste (1) vorgesehen ist.
  • Die Karkassenschicht (4) geht von der Lauffläche (3) durch die Seitenwände (2) hindurch und sie wird an einem Wulstkern (5) des Wulstes (1) von einer inneren Seite zu einer äußeren Seite zurückgefaltet, um gesichert zu sein. Die Karkassenschicht (4) wird durch mindestens eine Lage gebildet, in der Karkassencorde aus organischen Fasern im Wesentlichen rechtwinklig zu der Umfangsrichtung des Reifens angeordnet sind.
  • Eine Gürtelschicht (7) ist auf einer äußeren Umfangsseite der Karkassenschicht (4) in der Lauffläche (3) angeordnet. Die Gürtelschicht (7) ist so vorgesehen, dass sie einen äußeren Umfang einer Krone der Karkassenschicht (4) überlappt, und sie kann durch eine Gürtellage oder eine Vielzahl an Gürtellagen gebildet werden. In diesem Beispiel wird die Gürtelschicht (7) durch zwei Gürtellagen gebildet, das heißt eine erste Gürtellage (7A) auf einer inneren Seite und eine zweite Gürtellage (7B) auf einer äußeren Seite. Diese Gürtellagen sind durch die Ummantelung von Gürtelcorden, wie zum Beispiel Stahlcorden, mit Kautschuk gebildet worden. Die Gürtelcorde sind jeweils in einem konstanten Winkel zu der Umfangsrichtung des Reifens geneigt und sie sind in vorgegebenen Abständen in der Breitenrichtung des Reifens angeordnet. Die Gürtelcorde sind zwischen den beiden Gürtellagen (7A) und (7B) so angeordnet, dass sie sich überschneiden (das heißt, dass sie in Bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens linksrechts-symmetrisch geneigt sind).
  • Auf einer äußeren Umfangsseite der Gürtelschicht (7) ist eine Gürtelverstärkungsschicht (9) zwischen der Gürtelschicht (7) und einem Laufflächenkautschuk (8) vorgesehen. Bei diesem Beispiel ist die Gürtelverstärkungsschicht (9) eine Decklage, die sich über die gesamte Breite der Gürtelschicht (7) erstreckt. Die Gürtelverstärkungsschicht (9) wird aus Corden aus organischen Fasern gebildet, die im Wesentlichen parallel zu der Umfangsrichtung des Reifens angeordnet sind, und die durch ein Beschichten der Corde aus organischen Fasern mit Kautschuk gebildet worden ist. Die Gürtelverstärkungsschicht (9) strafft die Gürtelschicht (7) in der Umfangsrichtung des Reifens, um einen Hoop-Effekt zur Verbesserung der Steifigkeit in der Umfangsrichtung und in der Radialrichtung des Reifens und zur Verbesserung der Gürtelbindungskraft zu erzielen, wodurch ein Abheben des Gürtels, eine Zunahme des Durchmessers und eine Verformung der Gürtelkante, die durch die Zentrifugalkraft während einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit verursacht werden, verhindert werden und somit die Haltbarkeit und die Fahrstabilität bei einer hohen Geschwindigkeit verbessert werden
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird in der Gürtelschicht der Winkel des Gürtelcords in Bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens (im Folgenden auch einfach als Gürtelwinkel bezeichnet) auf mehr als 30 Grad und 40 Grad oder weniger eingestellt. Das heißt, dass in einem Fall, bei dem die Gürtelschicht aus einer Gürtellage gebildet worden ist, ein Gürtelwinkel der einen Gürtellage so eingestellt wird, dass er mehr als 30 Grad und 40 Grad oder weniger beträgt, und dass in einem Fall, bei dem die Gürtelschicht aus einer Vielzahl an Gürtellagen gebildet worden ist, die Gürtelwinkel der Vielzahl der Gürtellagen, in denen Gürtelcorde so angeordnet sind, dass sie sich gegenseitig schneiden, alle so eingestellt werden, dass sie mehr als 30 Grad und 40 Grad oder weniger in Bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens betragen. Durch die Einstellung des Gürtelwinkels auf mehr als 30 Grad kann das Bremsvermögen bei Nässe und die Fahrstabilität verbessert werden. Durch die Einstellung des Gürtelwinkels auf 40 Grad oder weniger kann eine Abnahme der Steifigkeit in der Umfangsrichtung des Reifens und damit eine Abnahme der Haltbarkeit bei hohen Geschwindigkeiten verhindert werden. Der Gürtelwinkel beträgt bevorzugt 31 Grad oder mehr und 37 Grad oder weniger, und besonders bevorzugt beträgt er 32 Grad oder mehr und 35 Grad oder weniger.
  • Die Last LASE0,5% (N) bei 0,5 % Dehnung des Gürtelcords ist nicht besonders begrenzt und sie kann zum Beispiel 50 N bis 400 N oder 100 N bis 300 N betragen. Der Wert vom LASE0,5% kann zum Beispiel durch die Anzahl der Filamente, die Durchmesser der Filamente und den Kohlenstoffgehalt (Massenprozent) der Filamente eingestellt werden.
  • Die Cordanzahl E des Gürtelcords ist nicht besonders begrenzt und sie kann zum Beispiel 10 bis 40 pro Zoll, 15 bis 35 pro Zoll oder 15 bis 30 pro Zoll betrag.
  • Der Cord aus organischen Fasern, der in der Gürtelverstärkungsschicht gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet wird, ist nicht besonders begrenzt, solange der Cord aus organischen Fasern ein Hybridcord ist, der durch ein Zusammenverdrillen eines Aramidgarns und eines Nylongarns gebildet worden ist. Durch die Verwendung eines solchen Hybridcords kann die Bindungskraft in der Umfangsrichtung des Reifens verbessert werden.
  • Beispiele für die Nylonfasern sind Nylon 6, Nylon 66 und Nylon 46. Die Aramidfaser kann eine Para-Aramidfaser oder eine Meta-Aramidfaser sein, und es kann Garn verwendet werden, das aus einer bekannten Aramidfaser gebildet worden ist.
  • Die Feinheit D der Corde aus organischen Fasern ist nicht besonders begrenzt und sie kann zum Beispiel 1000 dtex bis 4000 dtex, 1500 dtex bis 3500 dtex oder 1800 dtex bis 3000 dtex betragen. Der Verdrillungsgrad T des Cords aus organischen Fasern ist ebenfalls nicht besonders begrenzt und er kann zum Beispiel 20 bis 60 pro 10 cm oder 25 bis 55 pro 10 cm betragen. Der Verdrillungsgrad einer primären Verdrillung kann auf denselben Wert wie der Verdrillungsgrad einer sekundären Verdrillung eingestellt werden.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt in der Gürtelverstärkungsschicht das Produkt (das heißt LASE5% × E) aus einer Last LASE5% (N) bei 5 % Dehnung des Cords aus organischen Fasern und der Cordanzahl E (pro 25 mm) des Cords aus organischen Fasern bevorzugt 2000 N oder mehr, und besonders bevorzugt beträgt es 2100 N oder mehr und noch mehr bevorzugt beträgt es 2200 N oder mehr. Dessen obere Grenze ist nicht besonders beschränkt und sie kann 5000 N oder weniger betragen, oder sie kann 4000 N oder weniger betragen. Wenn das Produkt aus dem LASE5% und der Cordanzahl E 2000 N oder mehr beträgt, ist die Gürtelbindungskraft verbessert und es werden eine ausgezeichnete Haltbarkeit bei hohen Geschwindigkeiten, eine ausgezeichnete Handhabungsstabilität und ein ausgezeichneter Rollwiderstand leicht erreicht.
  • Der Wert vom LASE5% des Cords aus organischen Fasern kann zum Beispiel 65 N bis 200 N, 70 N bis 180 N oder 80 N bis 160 N betragen. Der Wert vom LASE5% kann zum Beispiel durch eine Auswahl der Art des Cords, die den Cord aus organischen Fasern bildet, und durch eine Anpassung des Verdrillungsgrades und der Bedingungen der Cordbehandlung eingestellt werden. Zum Beispiel kann der Wert vom LASE5% durch eine Verringerung des Verdrillungsgrades erhöht werden. Zu den Bedingungen der Cordbehandlung gehören auch die Bedingungen einer Tauchbehandlung, bei der der Cord aus organischen Fasern in eine Harzlösung getaucht wird, um eine Adhäsionsbehandlung mit Kautschuk durchzuführen (Formulierung der Harzlösung, Behandlungstemperatur, Spannung, Zeit und dergleichen). Dementsprechend können die physikalischen Eigenschaften des Cords aus organischen Fasern eingestellt werden. Wenn die Tauchbehandlung zum Beispiel mit einer Harzlösung wie zum einem Beispiel Resorcin-Formaldehyd-Latex (RFL) oder einer wässrigen Lösung mit blockiertem Isocyanat durchgeführt wird, kann der Wert vom LASE5% durch ein Bad mit niedriger Temperatur und eine hohe Spannung auf dem Cord aus organischen Fasern erhöht werden. Hier wird der Wert vom LASE5% gemäß JIS L1017 gemessen.
  • Die Cordanzahl (Endzahl) E des Cords aus organischen Fasern ist nicht besonders beschränkt und sie kann geeignet dem Wert vom LASE5% entsprechend so eingestellt werden, dass das Produkt aus dem LASE5% und der Cordzahl E in dem oben genannten Bereich liegt. Die Cordanzahl E kann zum Beispiel in einem Bereich von 23 bis 40 pro 25 mm liegen.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der auf diese Weise erhaltene Cord aus organischen Fasern in der Gürtelverstärkungsschicht auf eine solche Weise angeordnet, dass das Verhältnis (Sr/Sc) der Querschnittsfläche des Kautschuks (Sr) zu der Querschnittsfläche des Cords (Sc) 1,5 bis 2,0 beträgt. Wenn das Verhältnis 1,5 oder mehr beträgt, lässt sich leicht eine ausgezeichnete Haltbarkeit bei hohen Geschwindigkeiten erzielen. Wenn darüber hinaus das Verhältnis 2,0 oder weniger beträgt, ist die Kautschukmenge verringert und ein ausgezeichneter Rollwiderstand wird leicht erreicht.
  • Hier sind, wie in der 2 gezeigt ist, die Querschnittsfläche des Cords (Sc) und die Querschnittsfläche des Kautschuks (Sr) die Querschnittsflächen eines Cords (10) aus organischen Fasern bzw. eines Kautschuks (11) in einem Querschnitt in Richtung der Bauteilbreite, die durch ein Schneiden der Gurtverstärkungsschicht (9) entlang ihrer Breitenrichtung erhalten werden. Der Querschnitt in der Richtung der Bauteilbreite ist ein Querschnitt, der durch ein Schneiden der Gürtelverstärkungsschicht (9) senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung des Cords (10) aus organischen Fasern erhalten wird. Darüber hinaus kann das Verhältnis (Sr/Sc) erhalten werden, indem die Querschnittsfläche des Kautschuks (Sr) durch die Querschnittsfläche des Cords (Sc) geteilt wird. Zum Beispiel wird das Sr/Sc pro Cord (Sr/Sc für jeden durch gestrichelte Linien unterteilten Cord in der 2) berechnet, indem eine Querschnittsfläche des Cords pro 25 mm Breite der Gürtelverstärkungsschicht (9) aus einer Cordanzahl und einem Corddurchmesser des Cords (10) aus organischen Fasern berechnet wird, indem eine Querschnittsfläche des Kautschuks pro 25 mm Breite aus einer Querschnittsfläche der Gürtelverstärkungsschicht berechnet wird, die aus einer Dicke (t) der Gürtelverstärkungsschicht (9) und der Querschnittsfläche des Cords berechnet worden ist, und indem die Querschnittsfläche des Kautschuks durch die Querschnittsfläche des Cords geteilt wird. Wenn die Cordanzahl des Cords (10) aus organischen Fasern in der Breitenrichtung der Gürtelverstärkungsschicht (9) konstant ist, wird der Wert pro Cord als das Sr/Sc der Gürtelverstärkungsschicht (9) verwendet. Wenn sich die Cordanzahl des Cords (10) aus organischen Fasern in der Breitenrichtung der Gürtelverstärkungsschicht (9) ändert, kann ein Durchschnittswert von dem Sr/Sc der jeweiligen Corde, wie oben beschrieben, berechnet werden.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Gürtelschicht und die Gürtelverstärkungsschicht auf eine solche Weise eingestellt, dass ein Wert, der durch die Division durch 1000 von einer Summe aus einem Produkt (A) aus der Last LASE5% (N) bei 5 % Dehnung des Cords aus organischen Fasern, der Cordanzahl (pro 25 mm) und der Anzahl der Gürtelverstärkungsschichten und einem Produkt (B) aus der Last LASE0,5% (N) bei 0,5 % Dehnung des Gürtelcords, cosθ, wobei der Gürtelwinkel als θ definiert ist, der Cordanzahl und der Anzahl der Gürtelschichten 11 oder mehr beträgt. Die obere Grenze ist nicht besonders begrenzt und sie kann 15 oder weniger betragen, oder sie kann 14 oder weniger betragen. Wenn dieser Wert in dem oben genannten Bereich liegt, wird die Bindungskraft in einer Umfangsrichtung des Gürtels verbessert, und wird die Form des Bodenkontakts verbessert und können somit eine ausgezeichnete Fahrstabilität, ein ausgezeichnetes Bremsvermögen bei Nässe, ein ausgezeichneter Fahrkomfort und ein ausgezeichneter Rollwiderstand leicht erreicht werden.
  • Mittels des Gürtelcords und des oben beschriebenen Cords aus organischen Fasern wird ein Reifenrohling (Rohreifen) in einem Zustand hergestellt, bei dem die Gürtelverstärkungsschicht um die äußere Umfangsseite der Gürtelschicht gewickelt ist, und der erhaltene Rohreifen wird vulkanisiert und geformt, um einen pneumatischen Reifen zu erhalten. Wenn die Gürtelschicht auf der Karkassenschicht gebildet wird, kann eine breite mit Kautschuk beschichtete Bahn, in der die Gürtelcorde ausgerichtet und in einer geneigten Weise angeordnet sind, einmal auf die Karkassenschicht gewickelt werden. Wenn die Gürtelverstärkungsschicht auf der Gürtelschicht gebildet worden ist, können ein Cord aus organischen Fasern oder eine Vielzahl an Corden aus organischen Fasern ausgerichtet und mit Kautschuk bedeckt werden, sie können spiralförmig auf die Gürtelschicht des Rohreifens gewickelt werden, oder es kann eine breite mit Kautschuk beschichtete Bahn, in der die Corde aus organischen Fasern ausgerichtet sind, einmal auf die Gürtelschicht gewickelt werden. Bevorzugt ist die Gürtelverstärkungsschicht in der erstgenannten Weise spiralförmig gewickelt.
  • [Beispiele]
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf Beispiele näher beschrieben, wobei die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist.
  • [Messverfahren und Prüfverfahren]
  • Die Messverfahren und Prüfverfahren in den Beispielen sind wie folgt.
  • (Cordprüfverfahren)
    • - Corddurchmesser: Ein Cord aus organischen Fasern wurde in vier Abschnitte auf eine solche Weise gebogen, dass eine Verdrillung davon sich nicht aufdrehte, und die vier Abschnitte wurden so ausgerichtet, dass sie sich nicht gelockert hatten und sie parallel angeordnet waren, dann wurde eine Messung unter Verwendung eines vorbestimmten Feinanzeigers durchgeführt (ein Durchmesser eines Schenkels (Messelement) war 9,5 ± 0,03 mm, eine Last war 1666 ± 29,4 mN), indem der Schenkel aus einer Höhe von etwa 6,5 mm fallen gelassen wurde.
    • - Cordfestigkeit: Die Last, unter der eine Probe gebrochen ist, wurde für den Cord aus organischen Fasern ermittelt, indem man den Cord aus organischen Fasern 24 Stunden lang bei einer konstanten Temperatur von 20 °C und 65 % relativer Luftfeuchtigkeit stehen ließ und dann einem Zugversuch bei 20 °C gemäß JIS L1017 unterzog. Für den Gürtelcord wurde bei einem Zugversuch nach JIS G3510 eine Last ermittelt, bei der die Probe gebrochen ist.
    • - LASE5%: Eine Last bei 5 % Dehnung wurde erhalten, wenn der Cord aus organischen Fasern 24 Stunden lang bei einer konstanten Temperatur von 20 °C und 65 % relativer Luftfeuchtigkeit stehen gelassen wurde und dann einem Zugversuch bei 20 °C gemäß JIS L1017 unterzogen wurde.
    • - LASE0,5%: Eine Last bei 0,5 % Dehnung wurde erhalten, wenn der Gürtelcord bei einem Zugversuch gemäß JIS G3510 unterzogen wurde.
  • (Reifenprüfverfahren)
    • - Gürtelwinkel: Der Winkel des Gürtelcords in Bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens auf dem Reifenäquator (in der Mitte der Lauffläche in der Breitenrichtung) wurde für einen nicht mit Luft gefüllten Reifen gemessen.
    • - Haltbarkeit bei hohen Geschwindigkeiten des Reifens: Die Norm FMVSS 109 (UTQG) wurde verwendet. Es wurde ein Stahltrommelprüfgerät mit glatter Oberfläche und einem Durchmesser von 1700 mm verwendet, der Reifeninnendruck betrug 220 kPa und die Last 88 % der von der JATMA festgelegten Höchstlast. Nach einer 60-minütigen Einfahrzeit bei 80 km/h ließ man den Reifen abkühlen, und nachdem der Luftdruck erneut eingestellt worden war, wurde eine formale Fahrt durchgeführt. Die formale Fahrt wurde bei 120 km/h begonnen, die Geschwindigkeit wurde schrittweise alle 30 Minuten um 8 km/h erhöht, und die Fahrt wurde bis zum Auftreten eines Versagens fortgesetzt. Die Fahrstrecke bis zum Auftreten des Versagens wurde als Index ausgedrückt, wobei ein Reifen bei dem Vergleichsbeispiel 1 den Wert 100 hatte. Eine größere Zahl bedeutet eine bessere Haltbarkeit bei hohen Geschwindigkeiten.
    • - Rollwiderstand: Der Rollwiderstand des Reifens wurde mit einem Rollwiderstandsmessgerät unter den Bedingungen eines Reifeninnendrucks von 250 KPa, einer Felgengröße von 19 × 7,5 J, einer Last von 5,6 kN und einer Geschwindigkeit von 80 km/h gemessen. Der Kehrwert davon wird als ein Index ausgedrückt, wobei ein entsprechendes Beispiel den Wert 100 erhielt und ein größerer Index einen geringeren Rollwiderstand und einen besseren Kraftstoffverbrauch anzeigt.
    • - Fahrkomfort: Jeder Reifen wurde auf einen Innendruck von 260 kPa eingestellt, wobei eine Standardfelge nach JIS-Standard verwendet wurde, vier Reifen desselben Typs wurden auf einen 2000-cm3-Personenwagen aus Japan montiert, der Fahrkomfort wurde von drei Testfahrern auf einer Teststrecke mit glatten und rauen Straßen sensorisch bewertet, und die Bewertung wurde auf der Grundlage des Vergleichsbeispiels 1 durchgeführt. Diejenigen, die dem Vergleichsbeispiel 1 entsprechen, sind mit „gut“, die schlechteren mit „schlecht“ und die besseren mit „ausgezeichnet“ gekennzeichnet.
    • - Tatsächliche Fahrstabilität des Fahrzeugs: Testreifen, die jeweils mit einem Innendruck von 260 kPa montiert waren, wurden auf ein Testfahrzeug mit einem Hubraum von 2000 ccm montiert und von drei geschulten Testfahrern auf einer Teststrecke gefahren, um eine sensorische Bewertung vorzunehmen. Die Punkte wurden auf einer Skala von 1 bis 10 bewertet, und es wurde ein relativer Vergleich durchgeführt, wobei der Reifen aus dem Vergleichsbeispiel 1 den Wert 6 Punkte erhielt, und die durchschnittliche Punktzahl der drei Testfahrer wurde als ein Index ausgedrückt, wobei der Reifen aus dem Vergleichsbeispiel 1 den Wert 100 erhielt. Ein höherer Index zeigt eine bessere Fahrstabilität an.
    • - Bremsvermögen bei Nässe: Testreifen, die jeweils mit einem Innendruck von 260 kPa montiert waren, wurden auf ein Testfahrzeug mit einem Hubraum von 2000 ccm montiert, und die Wassertiefe auf der Straßenoberfläche wurde auf 1 mm eingestellt. Der Abstand zwischen dem Betätigen des Bremspedals bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h und dem Stillstand des Fahrzeugs wurde gemessen, und der Kehrwert davon wurde als ein Index ausgedrückt, wobei der Reifen aus dem Vergleichsbeispiel 1 den Wert 100 hatte. Ein größerer Index zeigt ein besseres Bremsvermögen bei Nässe an.
  • [Beispiele und Vergleichsbeispiele]
  • Ein pneumatischer Radialreifen eines Pkws, der eine Reifengröße von 225/45ZR19 96Y und der die in der 1 gezeigte Gürtelverstärkungsschicht (9) enthält, wurde experimentell hergestellt. Der Gürtelwinkel einer Gürtelschicht und die Konfiguration der Corde aus organischen Fasern, die die Gürtelverstärkungsschicht (Decklage) bilden, waren wie in der Tabelle 1 unten für jeden der Reifen bei den Beispielen und den Vergleichsbeispielen gezeigt, und die anderen Konfigurationen waren für alle Reifen gleich.
  • Insbesondere wurden als die Gürtelschicht zwei Stahlcorde von 2 + 2 × 0,25 mm in dem in Tabelle 1 gezeigten Gürtelwinkel und mit der in Tabelle 1 gezeigten Cordanzahl angeordnet.
  • In Bezug auf eine Cordstruktur bedeutet „1100 dtex/1 + 940 dtex/1“ eine doppelt verdrillte Struktur, die durch ein Zusammendrillen eines aus Aramidfasern gebildeten Garns mit einer nominalen Feinheit von 1100 dtex und eines aus Nylonfasern gebildeten Garns mit einer nominalen Feinheit von 940 dtex erhalten worden ist. „1670 dtex/1 + 940 dtex/1“ bedeutet eine doppelt verdrillte Struktur, die durch ein Zusammendrillen eines aus Aramidfasern gebildeten Garns mit einer nominalen Feinheit von 1670 dtex und eines aus Nylonfasern gebildeten Garns mit einer nominalen Feinheit von 940 dtex erhalten worden ist.
  • Die erhaltenen Reifen wurden verwendet, um die Haltbarkeit bei hohen Geschwindigkeiten, den Rollwiderstand, den Fahrkomfort, die Stabilität des Fahrverhaltens und die Bremsvermögen bei Nässe zu bewerten. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt. [Tabelle 1]
    Vergleichsbeispiel 1 Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Beispiel 4 Vergleichsbeispiel 2 Vergleichsbeispiel 3 Vergleichsbeispiel 4 Vergleichsbeispiel 5
    Gürtelverstärkungsschicht Cordmaterial Nylon Aramid/Nylon Aramid/Nylon Aramid/Nylon Aramid/Nylon Aramid/Nylon Aramid/Nylon Aramid/Nylon Aramid/Nylon
    Cordstruktur 1400 dtex/2 1100 dtex/1 + 940 dtex/1 1100 dtex/1 + 940 dtex/1 1100 dtex/1 + 940 dtex/1 1670 dtex/1 + 940 dtex/1 1100 dtex/1 + 940 dtex/1 1100 dtex/1 + 940 dtex/1 1100 dtex/1 + 940 dtex/1 1100 dtex/1 + 940 dtex/1
    Nominale Feinheit (dtex) 2800 2040 2040 2040 2610 2040 2040 2040 2040
    Finaler Verdrillungsgrad (per 10 cm) 38 36 36 36 30 36 36 36 57
    Corddurchmesser (mm) 0,67 0,55 0,55 0,55 0,65 0,55 0,55 0,55 0,59
    Cordstärke (N) 220 216 216 216 340 216 216 216 156
    Modulus bei 5 % Dehnung (LASE5%) (N) 30.0 73.0 73.0 73.0 149.6 73.0 73.0 73.0 57.9
    LASE5% × Cordanzahl (N/25 mm) 915 2592 2592 2592 3741 2592 2592 2592 2057
    Bauteildicke der Gürtelverstärkungsschicht (mm) 1,00 1,00 0,85 0,85 0,95 1,10 0,80 1,00 1,00
    Cordanzahl (per 25 mm) 30,5 35,5 35,5 35,5 25,0 35,5 35,5 35,5 35,5
    Verhältnis (Sr/Sc) der Querschnittsfläche des Kautschuks (Sr) zur Querschnittsfläche des Cords ((Sc) 1,32 1,96 1,52 1,52 1,86 2,26 1,37 1,96 1,58
    Anzahl der Gürtelverstärkungsschichten 2 2 2 2 2 2 2 2 2
    Gürtelschicht Gürtelwinkel (°) 33 33 33 39 33 33 33 41 40
    Cordstärke (N) 617 617 617 617 617 617 617 617 617
    Modulus bei 0,5 % Dehnung (LASE0.5%) (N) 180 180 180 180 180 180 180 180 180
    Anzahl der Gürtelverstärkungsschichten 2 2 2 2 2 2 2 2 2
    Cordanzahl (pro Zoll) 21 21 21 21 21 21 21 21 21
    LASE0.5% × cos[Gürtelwinkel] × Cordanzahl (N/Zoll) 3170 3170 3170 2938 3170 3170 3170 2853 2896
    (A+B)/1000 A = LASE5% × Cordanzahl × Anzahl der Gürtelverstärkungsschichten B = LASE0.5% × cos[Gürtelwinkel] × Cordanzahl × Anzahl der Gürtelschichten 8,2 11,5 11,5 11,1 13,8 11,5 11,5 10,9 9,9
    Haltbarkeit bei hohen Geschwindigkeiten 100 109 103 103 110 105 98 101 101
    Rollwiderstand 100 106 108 108 108 98 108 99 98
    Fahrkomfort gut ausgezeichnet ausgezeichnet ausgezeichnet ausgezeichnet ausgezeichnet ausgezeichnet ausgezeichnet ausgezeichnet
    Tatsächliche Fahrstabilität des Fahrzeugs 100 128 128 128 133 116 122 106 106
    Bremsvermögen bei Nässe 100 106 107 105 108 102 104 100 100
  • Wie in der Tabelle 1 gezeigt ist, ist das Vergleichsbeispiel 2 ein Beispiel, bei dem das Verhältnis (Sr/Sc) der Querschnittsfläche des Kautschuks (Sr) zu der Querschnittsfläche des Cords (Sc) den oberen Grenzwert überschreitet und bei dem der Rollwiderstand schlechter als der des Vergleichsbeispiels 1 ist.
  • Das Vergleichsbeispiel 3 ist ein Beispiel, bei dem das Verhältnis (Sr/Sc) der Querschnittsfläche des Kautschuks (Sr) zu der Querschnittsfläche des Cords (Sc) kleiner als der untere Grenzwert ist, und dessen Haltbarkeit bei hoher Geschwindigkeit schlechter als die des Vergleichsbeispiels 1 ist.
  • Das Vergleichsbeispiel 4 ist ein Beispiel, bei dem der Gürtelwinkel den oberen Grenzwert überschreitet. Im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel 1 weist das Vergleichsbeispiel 4 einen schlechteren Rollwiderstand auf und dessen Bremsvermögen bei Nässe ist nicht verbessert.
  • Das Vergleichsbeispiel 5 ist ein Beispiel, bei dem der Wert von (A+B)/1000 kleiner als der untere Grenzwert ist, im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel 1 weist das Vergleichsbeispiel 5 einen schlechteren Rollwiderstand auf und dessen Bremsvermögen bei Nässe ist nicht verbessert.
  • Obwohl bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung oben beschrieben wurden, sind diese Ausführungsbeispiele nur als Beispiele dargestellt worden und sollen den Umfang der Erfindung nicht einschränken. Diese Ausführungsbeispiele können in verschiedenen anderen Formen implementiert werden, und verschiedene Auslassungen, Substitutionen und Änderungen können vorgenommen werden, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen. Diese Ausführungsbeispiele und deren Auslassungen, Substitutionen und Änderungen sind in der in den Ansprüchen beschriebenen Erfindung und deren Äquivalenten enthalten, sowie im Umfang und Kern der Erfindung enthalten.
  • [Gewerbliche Anwendbarkeit]
  • Die Ausführungsbeispiel der Erfindung kann in geeigneter Weise für verschiedene pneumatische Reifen, wie zum Beispiel einen PKW-Reifen, verwendet werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Wulst
    2
    Seitenwand
    3
    Lauffläche
    4
    Karkassenschicht
    5
    Wulstkern
    7
    Gürtelschicht
    8
    Laufflächenkautschuk
    9
    Gürtelverstärkungsschicht
    10
    Cord aus organischen Fasern
    11
    Kautschuk
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2005239069 A [0002]
    • JP 2005075289 A [0002]
    • JP 2003237309 A [0002]
    • JP 2017081349 A [0002]

Claims (4)

  1. Pneumatischer Reifen, welcher aufweist: eine Gürtelschicht (7), in der ein Gürtelcord auf einer äußeren Umfangsseite einer Karkassenschicht (4) in einer Lauffläche (3) so angeordnet ist, dass er in Bezug auf eine Umfangsrichtung des Reifens geneigt ist, und eine Gürtelverstärkungsschicht (9), in der ein Cord (10) aus organischen Fasern entlang der Umfangsrichtung des Reifens auf einer äußeren Umfangsseite der Gürtelschicht (7) angeordnet ist, wobei in der Gürtelschicht (7) ein Winkel des Gürtelcords in Bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens mehr als 30 Grad und 40 Grad oder weniger beträgt, der Cord (10) aus organischen Fasern ein Hybridcord ist, der durch ein Zusammendrillen eines Aramidgarns und eines Nylongarns gebildet worden ist, die Gürtelverstärkungsschicht (9) durch eine Beschichtung des Cords (10) aus organischen Fasern mit einem Kautschuk (11) gebildet worden ist, und ein Verhältnis (Sr/Sc) einer Querschnittsfläche des Kautschuks (Sr) zu einer Querschnittsfläche des Cords (Sc) 1,5 bis 2,0 beträgt, und ein Wert, der erhalten wird, indem eine Summe aus einem Produkt (A) einer Last LASE5% (N) bei 5 % Dehnung des Cords (10) aus organischen Fasern, einer Cordanzahl (pro 25 mm) und der Anzahl der Gürtelverstärkungsschichten (9) und einem Produkt (B) einer Last (N) bei 0,5 % Dehnung des Gürtelcords, cosθ, wobei ein Gürtelwinkel als θ definiert ist, einer Cordanzahl (pro Zoll) und der Anzahl der Gürtelschichten (7) durch 1000 dividiert wird, 11 oder mehr beträgt.
  2. Pneumatischer Reifen nach Anspruch 1, wobei das Produkt aus der Last LASE5% (N) bei 5 % Dehnung des Cords (10) aus organischen Fasern und der Cordanzahl (pro 25 mm) 2000 (N/25 mm) oder mehr beträgt.
  3. Pneumatischer Reifen nach Anspruch 1, wobei die Last LASE5% (N) bei 5 % Dehnung des Cords (10) aus organischen Fasern 65 oder mehr beträgt, und die Cordanzahl (pro 25 mm) 23 bis 40 beträgt.
  4. Pneumatischer Reifen nach Anspruch 2, wobei die Last LASE5% (N) bei 5 % Dehnung des Cords (10) aus organischen Fasern 65 oder mehr beträgt, und die Cordanzahl (pro 25 mm) 23 bis 40 beträgt.
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