DE112010000860T5

DE112010000860T5 - Luftreifen für einen Personenkraftwagen und Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens für einen Personenkraftwagen

Info

Publication number: DE112010000860T5
Application number: DE112010000860T
Authority: DE
Inventors: Kaoru Yasuda
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2009-02-03
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2012-08-02
Anticipated expiration: 2030-02-03
Also published as: JP4553074B1; CN102292223A; CN102292223B; DE112010000860B4; US20110290398A1; WO2010089990A1; JPWO2010089990A1

Abstract

Ein Luftreifen für einen Personenkraftwagen weist eine Gürtelschicht und eine Gürtelabdeckungsschicht auf, die durch Wickeln eines Stahlkordelement in die Reifenumfangsrichtung auf der Außenumfangsseite der Gürtelschicht geformt wird. Das Stahlkordelement weist eine Struktur auf, in der Elementdrähte, die aus Stahl bestehen und einen Durchmesser von weniger als 0,18 mm aufweisen, miteinander verdrillt sind, um jeden Strang zu formen, und die Stränge in dieselbe Richtung wie die Verdrillungsrichtung der Elementdrähte miteinander verdrillt sind. Die Schlaglänge an jedem der Stränge ist kleiner als die Schlaglänge am Stahlkordelement, die Schlaglänge am Strang beträgt 1,0 mm bis 2,1 mm, und die Schlaglänge am Stahlkordelement beträgt 2,0 mm bis 5,25 mm.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen für einen Personenkraftwagen, der eine Gürtelabdeckungsschicht aufweist, und ein Verfahren zur Herstellung des Luftreifens für den Personenkraftwagen.
Technischer Hintergrund
Ein Luftreifen für einen Personenkraftwagen kann mit einer Gürtelabdeckungsschicht versehen sein, die in einigen fällen durch Wickeln eines Verstärkungskords in die Reifenumfangsrichtung auf der Außenumfangsseite einer Gürtelschicht geformt wird. Diese Gürtelabdeckungsschicht weist die folgenden Vorteile auf. Die Gürtelabdeckungsschicht unterdrückt die Hebung der Gürtelschicht zur Außenumfangsseite während der Fahrt mit hoher Geschwindigkeit, um die Kantenabtrennung der Gürtelschicht zu unterdrücken, d. h. um die Hochgeschwindigkeitslebensdauer des Reifens zu erhöhen. Ferner verbessert die Gürtelabdeckungsschicht die Fahrgeräusch-(Geräusch in einem Fahrzeug)Leistung, indem sie die Reifenvibration unterdrückt.
Herkömmlich ist zum Beispiel als Verstärkungskord der Gürtelabdeckungsschicht des Luftreifens die Verwendung eines Stahlkordelements bekannt, das in Wellenformen ausgebildet ist (siehe zum Beispiel Patentdokument 1). Wenn die Ausdehnung (Anhub) einer Umfangslänge eines Reifenrohlings, der vulkanisiert werden soll, bei der Vulkanisation ausgeführt wird, dehnt sich das geformte Stahlkordelement und die Gürtelabdeckungsschicht folgt dem Anhub. Auf diese Weise ist es möglich, das Auftreten eines Vulkanisationsversagens zu vermeiden, das auf die Gürtelabdeckungsschicht zurückzuführen ist, während die Hochgeschwindigkeitslebensdauer und Fahrgeräuschleistung infolge einer Spannwirkung (Haltewirkung) durch die Zugsteifigkeit des Stahlkordelements beträchtlich verbessert wird, das sich nach der Ausdehnung (Anhub) vollständig gedehnt hat.
Um den obigen Effekt zu erhalten, ist es jedoch notwendig, Stahlkordelemente zu verwenden, denen durch Formung bei anderen Formungsverhältnissen, die die Formungsgrade gemäß Reifenspezifikationen angeben, die andere Ausdehnungsverhältnisse (Anhubverhältnisse) aufweisen, andere Dehnungseigenschaften verliehen werden. Daher ist es notwendig, verschieden geformte Stahlkords, die andere Dehnungseigenschaften aufweisen, gemäß der anderen Reifenspezifikationen vorzubereiten. Mit anderen Worten kann die Verbesserung der Hochgeschwindigkeitslebensdauer und des Fahrgeräuschs und die Unterdrückung des Vulkanisationsversagens nicht gleichzeitig verwirklicht werden, ohne ein Stahlkordelement zu verwenden, das ein Formungsverhältnis aufweist, das für eine Reifenspezifikation geeignet ist, die ein gegebenes Ausdehnungsverhältnis aufweist.
Entgegenhaltungsliste
PATENTDOKUMENT

Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 11-198605

Offenbarung der Erfindung
Probleme, die durch die Erfindung gelöst werden sollen
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen für einen Personenkraftwagen und ein Verfahren zur Herstellung des Luftreifens für den Personenkraftwagen bereitzustellen, wobei die Hochgeschwindigkeitslebensdauer und Fahrgeräuschleistung beträchtlich verbessert werden kann und ein Vulkanisationsversagen, das auf eine Gürtelabdeckungsschicht zurückzuführen ist, im selben Maß wie jenes eines Reifens, der das geformte Stahlkordelement verwendet, durch ein Verfahren unterdrückt werden kann, das sich von dem des oben beschriebenen Luftreifens für den Personenkraftwagen unterscheidet, der das geformte Stahlkordelement verwendet.
Mittel zur Lösung der Probleme
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Luftreifen für einen Personenkraftwagen. Der Luftreifen weist auf:
eine Gürtelschicht und
eine Gürtelabdeckungsschicht, die durch Wickeln eines Stahlkordelements in eine Reifenumfangsrichtung auf einer Außenumfangsseite der Gürtelschicht geformt wird, wobei
das Stahlkordelement eine Struktur aufweist, in der mehrere Elementdrähte, die aus Stahl bestehen und einen Durchmesser von weniger als 0,18 mm aufweisen, miteinander verdrillt sind, so dass sie jeweils Stränge formen, und die Stränge in dieselbe Richtung wie die Verdrillungsrichtung der Elementdrähte miteinander verdrillt sind, und
eine Schlaglänge an jedem der Stränge kleiner als eine Schlaglänge am Stahlkordelement ist, die Schlaglänge an jedem der Stränge in einem Bereich von 1,0 mm bis 2,1 mm liegt, und die Schlaglänge am Stahlkordelement in einem Bereich von 2,0 mm bis 5,25 mm liegt.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens für einen Personenkraftwagen. Das Verfahren weist die Schritte auf:
Herstellen eines Reifenrohlings durch Formung einer Gürtelabdeckungsschicht durch Wickeln eines mit unvulkanisierten Gummi bedeckten Stahlkordelements in eine Reifenumfangsrichtung auf eine Außenumfangsseite einer Gürtelschicht und
Vulkanisieren des Reifenrohlings während des Ausdehnens einer Umfangslänge des Reifenrohlings, der die Gürtelabdeckungsschicht aufweist, und wobei
das Stahlkordelement eine Struktur aufweist, in der mehrere Elementdrähte, die aus Stahl bestehen und einen Durchmesser von weniger als 0,18 mm aufweisen, miteinander verdrillt werden, um jeweils Stränge zu formen, und die Stränge in dieselbe Richtung wie die Verdrillungsrichtung der Elementdrähte miteinander verdrillt werden, und
eine Schlaglänge an jedem der Stränge kleiner als eine Schlaglänge am Stahlkordelement ist, die Schlaglänge an jedem der Stränge in einem Bereich von 1,0 mm bis 2,0 mm liegt, und die Schlaglänge am Stahlkordelement in einem Bereich von 2,0 mm bis 5,0 mm liegt.
Vorteile der Erfindung
Mit dem Luftreifen für den Personenkraftwagen und dem Verfahren zur Herstellung des Luftreifens für den Personenkraftwagen kann gemäß der oben beschriebenen Aspekte die Hochgeschwindigkeitslebensdauer und die Fahrgeräuschleistung beträchtlich verbessert werden, und das Vulkanisationsversagen, das auf die Gürtelabdeckungsschicht zurückzuführen ist, kann im selben Maß unterdrückt werden wie das des Reifens, der das geformte Stahlkordelement verwendet.
Überdies dehnt sich das Stahlkordelement beim Anhub, und die Gürtelabdeckungsschicht kann in den Reifenspezifikationen dem Anhub folgen, die andere Ausdehnungsverhältnisse (Anhubverhältnisse) aufweisen. Daher kann beim Luftreifen für den Personenkraftwagen gemäß der obigen Aspekte die Hochgeschwindigkeitslebensdauer und die Fahrgeräuschleistung beträchtlich verbessert werden, und das Vulkanisationsversagen, das auf die Gürtelabdeckungsschicht zurückzuführen ist, kann unterdrückt werden, selbst wenn dasselbe Stahlkordelement für die anderen Reifenspezifikationen verwendet wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Teilschnittansicht, die ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Luftreifens für einen Personenkraftwagen darstellt.
2 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines mit Gummi bedeckten Stahlkordelements.
3 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Formungsschritt eines ersten geformten Körpers darstellt.
4 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Formungsschritt einer Gürtelabdeckungsschicht darstellt.
5 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Beispiels eines Stahlkords.
6 ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel einer Spannungs-Dehnungs-Kurve des Stahlkords darstellt.
7 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Formungsschritt eines zweiten geformten Körpers durch Binden einer Profilgummischicht darstellt.
8 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Formungsschritt eines unvulkanisierten Reifens durch Druckbinden des ersten geformten Körpers an den zweiten geformten Körper darstellt.
Art der Ausführung der Erfindung
Es werden im folgenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.
1 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Luftreifens für einen Personenkraftwagen darstellt. Der Luftreifen für den Personenkraftwagen (nachstehend als „Reifen” bezeichnet), der in 1 dargestellt wird, umfasst hauptsächlich einen Profilabschnitt 1, Seitenwandabschnitte 2, Wulstabschnitte 3, zwei Karkasseschichten 4, Wulstkerne 5, Wulstfüller 6, eine innere Auskleidungsschicht 7, Gürtelschichten 8 und eine Gürtelabdeckungsschicht 9. Der Reifen „für den Personenkraftwagen” ist ein Reifen, der im Kapitel A des JATMA YEAR BOOK 2009 definiert wird, ein Reifen, der im Abschnitt 1 des TRA definiert wird, oder ein Reifen, der in allgemeinen Anmerkungen in „Passenger car tires” von ETRTO definiert wird.
Die in 1 dargestellten beiden Karkasseschichten 4 des Reifens werden geformt, indem Verstärkungskords, die sich an vorgegebenen Intervallen in eine Reifenradialrichtung erstrecken, in die Reifenumfangsrichtung angeordnet werden. Die Verstärkungskords sind in eine Gummischicht eingebettet und erstrecken sich zwischen den linken und rechten Wulstabschnitten 3. Jeder der gegenüberliegenden Endabschnitte der beiden Karkasseschichten 4 ist in eine Reifenaxialrichtung von innen nach außen umgeschlagen, um den Wulstfüller 6 um den Wulstkern 5 wickeln, der in den Wulstabschnitt 3 eingebettet ist.
Die innere Auskleidungsschicht 7 ist auf einer Innenseite der Karkasseschichten 4 ausgebildet. Die beiden Gürtelschichten 8 sind auf der Außenumfangsseite der Karkasseschichten 4 im Profilabschnitt 1 ausgebildet. Die beiden Gürtelschichten 8 werden geformt, indem Verstärkungskords, die sich in die Reifenumfangsrichtung erstrecken, während sie geneigt sind, an vorgegebenen Intervallen in die Reifenumfangsrichtung angeordnet werden. Die Verstärkungskords sind in Gummischichten eingebettet. Die Neigungsrichtungen der Verstärkungskords der beiden Gürtelschichten 8 in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung sind entgegengesetzt zueinander angeordnet und schneiden einander.
Die Gürtelabdeckungsschicht 9 ist auf der Außenumfangsseite der Gürtelschichten 8 ausgebildet. Die Gürtelabdeckungsschicht 9 weist eine Schicht einer Gürtelvollabdeckungsschicht 9A und eine Schicht Gürtelkantenabdeckungsschichten 9B auf. Die Gürtelvollabdeckungsschicht 9A bedeckt die gesamten Gürtelschichten 8 und die Gürtelkantenabdeckungsschichten 9B bedecken die Endabschnitte der Gürtelschichten 8. Die Gürtelvollabdeckungsschicht 9A und die Gürtelkantenabdeckungsschichten 9B der Gürtelabdeckungsschicht 9 werden durch spiralförmiges Wickeln eines einzelnen, mit Gummi 10 bedeckten Stahlkordelements 11 in die Reifenumfangsrichtung geformt.
Das Stahlkordelement 11 weist eine Struktur auf, in der mehrere Elementdrähte, die aus Stahl bestehen und einen Durchmesser von weniger als 0,18 mm und vorzugsweise von 0,08 bis 0,15 mm aufweisen, miteinander verdrillt werden, um jeden Strang zu bilden, und die mehreren Stränge in dieselbe Richtung wie die Verdrillungsrichtung der Elementdrähte miteinander verdrillt werden (siehe 5).
Ferner ist eine Schlaglänge an jedem der Stränge kleiner als eine Schlaglänge am Stahlkordelement 11. Die Schlaglänge am Strang beträgt 1,0 mm bis 2,1 mm und die Schlaglänge am Stahlkordelement 11 beträgt 2,0 mm bis 5,25 mm. Diese Schlaglängen sind Werte in dem Reifen, der dem Anhub unterzogen worden ist. In der vorliegenden Ausführungsform betragen eine Obergrenze der Schlaglänge am Strang und eine Obergrenze der Schlaglänge am Stahlkordelement 11 2,1 mm bzw. 5,25 mm. Diese Werte sind die Schlaglängen im angehobenen Reifen nach der Vulkanisation. Die Obergrenzen der Schlaglängen im nicht-angehobenen Reifen vor der Vulkanisation betragen 2,0 mm bzw. 5,0 mm, wie später beschrieben wird. Wenn ein Ausdehnungsverhältnis (Anhubverhältnis) eines Reifenrohlings während der Vulkanisation ist α ist, betragen die Schlaglängen 2,0 × (1 + α/100) und 5,0 × (1 + α/100). Eine Obergrenze des Ausdehnungsverhältnisses (Anhubverhältnisses) beträgt etwa 5%, und daher betragen die Obergrenzen der Schlaglängen im angehobenen Reifen noch der Vulkanisation 2,1 mm (= 2,0 × 1,05) bzw. 5,25 mm (5,0 × 1,05).
In der Ausführungsform betragen eine Untergrenze der Schlaglänge am Strang und eine Untergrenze der Schlaglänge am Stahlkordelement 11 1,0 mm (nach der Vulkanisation) bzw. 2,0 mm (nach der Vulkanisation). Die Untergrenzen der Schlaglängen im nichtangehobenen Reifen betragen vor der Vulkanisation 1,0 mm bzw. 2,0 mm. Der Grund, weshalb die Untergrenzen vor und nach der Vulkanisation dieselben sind, ist, dass das Ausdehnungsverhältnis in einigen Fällen äußerst niedrig ist.
Es ist eine Profilgummischicht 12 auf der Außenumfangsseite der Gürtelabdeckungsschicht 9 vorgesehen. Es ist eine Seitengummischicht 13 auf einer Außenseite der Karkasseschichten 4 in jedem der Seitenwandabschnitte 2 vorgesehen. Eine Felgenpolstergummischicht 14 ist auf einer Außenseite des umgeschlagenen Abschnitts der Karkasseschichten 4 in jedem der Wulstabschnitte 3 vorgesehen.
Wie oben beschrieben, ist in der Ausführungsform die Schlaglänge an jedem der Stränge so festgelegt, dass sie kleiner als die Schlaglänge am Stahlkordelement 11 ist, die Schlaglänge am Strang ist auf 1,0 mm bis 2,1 mm festgelegt, und die Schlaglänge am Stahlkordelement 11 ist auf 2,0 mm bis 5,25 mm festgelegt. Folglich wird es für die Gürtelabdeckungsschicht leichter, der Ausdehnung (Anhub) der Umfangslänge des Reifenrohlings während der Vulkanisation zu folgen, und es ist möglich, infolge der Zugsteifigkeit des Stahlkordelements nach der Ausdehnung to die Spannwirkung (Haltewirkung) effektiv auszuüben.
Das Stahlkordelement 11 in der Gürtelabdeckungsschicht 9 ist nach der Vulkanisation mit Gummi bedeckt und Hohlräume in das Stahlkordelement 11, z. B. Hohlräume zwischen den Strängen und Hohlräume zwischen den Elementdrähten sind mit Gummi gefüllt.
Wenn die Zugsteifigkeit des aus der Gürtelabdeckungsschicht 9 nach der Vulkanisation entfernten Stahlkordelements 11 H_c' ist und die Zugsteifigkeit des Stahlkordelements 11, wenn ein Abschnitt des Gummis, das das Stahlkordelement 11 nach der Vulkanisation bedeckt, und ein Abschnitt des Gummis entfernt werden, das die Hohlräume im Stahlkordelement 11 füllt, H_b' ist, beträgt das Verhältnis H_c'/H_b' vorzugsweise 1,6 bis 2,4. Das Gummi, das das Stahlkordelement bedeckt, wird von der Gürtelabdeckungsschicht 9 nach der Vulkanisation zum Beispiel durch Herausziehen des Stahlkordelements aus der Gürtelabdeckungsschicht 9 entfernt. Um das in die Hohlräume gefüllte Gummi zu entfernen, sowie das Gummi, das das Stahlkordelement bedeckt, aus der Gürtelabdeckungsschicht 9 nach der Vulkanisation zu entfernen, wird das herausgezogene Stahldrahtmaterial in ein organisches Lösungsmittel getaucht. Auf diese Weise ist es möglich, das Gummi aufzulösen, das das Stahlkordelement bedeckt und in die Hohlräume gefüllt ist. Folglich ist es möglich, das Stahlkordelement zu erhalten, von dem das Gummi entfernt ist, das es bedeckt und in die Hohlräume gefüllt ist.
Das Verhältnis H_c'/H_b' der Zugsteifigkeiten ist im Wesentlichen dasselbe wie ein Verhältnis H_c/H_b, das später beschrieben wird. Während mit anderen Worten das Stahlkordelement nach der Vulkanisation durch das Gummi elastisch gedehnt ist, das es bedeckt, versucht das Stahlkordelement in einen Zustand mit einer Dehnung von null zurückzukehren, wenn das Gummi entfernt wird, das es bedeckt. Jedoch sind die Hohlräume im Stahlkordelement nach der Vulkanisation mit Gummi gefüllt. Daher befindet sich das Stahlkordelement nach der Vulkanisation nicht notwendigerweise im selben Zustand wie vor der Vulkanisation. Durch Entfernen des in die Hohlräume im Stahlkordelement gefüllten Gummis kommt das Stahlkordelement in denselben Zustand (den Zustand mit einer Dehnung von null) wie den Zustand vor der Vulkanisation. Daher entspricht die Zugsteifigkeit des aus der Gürtelabdeckungsschicht 9 entfernten Stahlkordelements nach der Vulkanisation H_c, was später beschrieben wird, und die Zugsteifigkeit des Stahlkordelements in der Gürtelabdeckungsschicht 9 nach der Vulkanisation, von dem das Gummi, das das Stahlkordelement bedeckt, und das Gummi, das die Hohlräume füllt, entfernt sind, entspricht H_b, was später beschrieben wird. Die Zugsteifigkeit des nach der Vulkanisation aus der Gürtelabdeckungsschicht entfernten Stahlkordelements und die Zugsteifigkeit des Stahlkordelements, von dem das Gummi, das das Stahlkordelement in der Gürtelabdeckungsschicht 9 bedeckt, nach der Vulkanisation entfernt ist, und das Gummi, das die Hohlräume füllt, entfernt ist, werden durch dieselben Verfahren gemessen, wie die Zugsteifigkeiten H_b und H_c, die später beschrieben werden.
Da das Verhältnis H_c'/H_b' der Zugsteifigkeiten 1,6 bis 2,4 beträgt, kann die Gürtelabdeckungsschicht 9 zuverlässiger dem Anhub während der Vulkanisation folgen und die Spannwirkung (Haltewirkung) effektiver auf die Gürtelabdeckungsschicht 9 ausüben.
Unter Bezugnahme auf die 3 bis 8 wird ein Verfahren zur Herstellung des in 1 dargestellten Luftreifens für den Personenkraftwagen durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beschrieben.
Wie in 3 dargestellt, wird zuerst ähnlich zu einem Verfahren des Stands der Technik ein erster geformter Körper 31 geformt, indem eine unvulkanisierte innere Auskleidungsschicht 7', unvulkanisierte Karkasseschichten 4', die Wulstkerne 5, an denen die unvulkanisierten Wulstfüller 6' befestigt werden, unvulkanisierte Felgenpolstergummischichten 14', und unvulkanisierte Seitengummischichten 13' in dieser Reihenfolge an eine erste Formungstrommel 21 gebunden (befestigt) werden.
Wie in 4 dargestellt, werden andererseits ähnlich zum Verfahren des Stands der Technik unvulkanisierte Gürtelschichten 8' an eine zweite Formungstrommel 22 gebunden. Dann wird das einzelne Stahlkordelement 11, das mit unvulkanisiertem Gummi bedeckt ist, spiralförmig unter einem Winkel von nahezu 0° (nicht größer als 5°) in die Reifenumfangsrichtung (Trommelumfangsrichtung) um die Gürtelschichten 8' gewickelt, um die Gürtelvollabdeckungsschicht 9'A und die Gürtelkantenabdeckungsschichten 9'B zu bilden.
Das verwendete Stahlkordelement 11, um die unvulkanisierten Gürtelabdeckungsschicht 9' zu formen, weist eine N × M-Doppelschlagstruktur auf, wobei die M Elementdrähte 15 miteinander verdrillt werden, um jeden Strang 16 zu formen und die N Stränge 16 in dieselbe Richtung wie die Verdrillungsrichtung der Elementdrähte 15 miteinander verdrillt werden, wie in 5 dargestellt. In dem in 5 dargestellten Beispiel ist es die 5 × 4-Doppelschlagstruktur, wobei M 4 ist und N 5 ist. Wie später beschrieben wird, wird es bevorzugt, dass M = 4 und N = 4 oder 5.
Das verwendete Stahlkordelement 11, um die Gürtelvollabdeckungsschicht 9'A und Gürtelkantenabdeckungsschichten 9'B zu formen, bevor sie dem Anhub unterzogen werden, wird im Detail beschrieben.
Im Stahlkordelement 11 ist die Schlaglänge am Strang 16, der geformt wird, indem die Elementdrähte 15 miteinander verdrillt werden, kleiner als die Schlaglänge am Stahlkordelement 11, das durch Verdrillen der Stränge 16 geformt wird. Die Schlaglänge am Strang 16 ist auf einen Bereich von 1,0 mm bis 2,0 mm festgelegt, und die Schlaglänge am Stahlkordelement 11 ist auf einen Bereich von 2,0 mm bis 5,0 mm festgelegt. Das auf diese Weise geformte Stahlkordelement 11 weist eine solche Eigenschaft auf, dass eine Spannungs-Dehnungs-Kurve einen Wendepunkt aufweist, wo sich die Steigung der Kurve C, scharf ändert, wie in 6 dargestellt.
Dabei wird beim Anhub zum Ausdehnen der Umfangslänge des Reifens bei der Vulkanisation des Reifens die Dehnung des Stahlkordelements 11 in einem Bereich R in 6 ausgeführt, wo die Dehnung niedriger als jene am Wendepunkt ist.
Nachdem die Gürtelabdeckungsschicht 9' geformt ist, wie in 7 dargestellt, wird eine unvulkanisierte Profilgummischicht 12' an die Außenumfangsseite der Gürtelabdeckungsschicht 9' gebunden, um einen zweiten geformten Körper 32 zu formen.
Durch Lösen des ersten geformten Körpers 31 bzw. des zweiten geformten Körpers 32 von den Formungstrommeln 21 und 22, Setzen des ersten geformten Körpers 31 und des zweiten geformten Körpers 32 auf einen Formgebungstrommel 23, wie in 8 dargestellt, und dann Ausüben eines Innendrucks durch die Verwendung einer (nicht dargestellten) Blase, wird der erste geformte Körper 31 zu einer Torusform aufgeblasen und in eine Innenumfangsseite des zweiten geformten Körpers 32 eingepresst, der auf der Außenumfangsseite angeordnet ist. Als Ergebnis wird ein unvulkanisierter Reifen geformt. Dieser unvulkanisierte Reifen (Reifenrohling) wird in einer Form einer Reifenvulkanisiermaschine ausgedehnt (angehobenen), d. h. die Vulkanisation wird ausgeführt, während die Reifenumfangslänge ausgedehnt wird. Auf diese Weise wird der in 1 dargestellte Luftreifen für den Personenkraftwagen erhalten.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform weist das Stahlkordelement 11 in der Gürtelabdeckungsschicht 9' die Doppelschlagstruktur auf, wobei die Elementdrähte 15 und die Stränge 16 in dieselbe Richtung verdrillt sind, die Schlaglänge am Strang 16 auf 2,0 mm oder kleiner festgelegt ist, und die Schlaglänge am Stahlkordelement 11 auf 5,0 mm oder kleiner festgelegt ist. Auf diese Weise dehnt sich das Stahlkordelement 11 ausreichend und die Gürtelabdeckungsschicht 9' kann dem Anhub folgen, wenn der Anhub auf den unvulkanisierten Reifen in der Form während der Vulkanisation angewendet wird. Folglich ist es möglich, das Auftreten des Vulkanisationsversagens zu vermeiden, das auf die Gürtelabdeckungsschicht zurückzuführen ist. Wie aus den später beschriebenen Beispielen deutlich wird, kann sich das Stahlkordelement 11 dehnen, um dem Anhub in den Reifenspezifikationen zu folgen, die andere Anhubverhältnisse aufweisen, und daher ist es möglich, dasselbe Stahlkordelement 11 für die Reifenspezifikationen zu verwenden, die die anderen Anhubverhältnisse aufweisen.
Indem andererseits die Schlaglänge am Strang 16 auf 1,0 mm oder mehr festgelegt wird und die Schlaglänge am Stahlkordelement 11 auf 2,0 mm oder mehr festgelegt wird, dehnt sich das Stahlkordelement 11 nicht übermäßig. Da ferner das vulkanisierte Gummi 10 einen Umfang des Stahlkordelements 11 bedeckt oder das vulkanisierte Gummi 10 nach der Vulkanisation in die Hohlräume zwischen den Stränge 16 und zwischen den Elementdrähten 15 des Stahlkordelements 11 gefüllt ist, wird die Dehnung des Stahlkordelements 11 unterdrückt, und es wird weniger wahrscheinlich, dass sich das Stahlkordelement 11 dehnt. Mit anderen Worten nimmt die Steifigkeit des Stahlkordelements 11 zu. Mit dieser Steifigkeit des Stahlkordelements 11 ist es möglich, die Hochgeschwindigkeitslebensdauer und die Fahrgeräuschleistung im selben Maß wie die der Gürtelabdeckungsschicht des Stands der Technik beträchtlich zu verbessern, die in den Wellenformen geformt ist.
Wenn die Schlaglänge am Strang 16 über 2,0 mm beträgt, kann es weniger wahrscheinlich werden, dass sich das Stahlkordelement 11 in einigen Fällen beim Anhub dehnt, in denen die Reifenspezifikationen die anderen Anhubverhältnisse (Ausdehnungsverhältnisse), z. B. ein hohes Anhubverhältnis aufweisen. Dies gilt auch in einem Fall, in dem die Schlaglänge am Stahlkordelement 11 über 5,0 mm liegt.
Wenn die Schlaglänge am Strang 16 kleiner als 1,0 mm ist, dehnt sich das Stahlkordelement 11 übermäßig. Folglich kann das vulkanisierte Gummi, das den Umfang des Stahlkordelements 11 bedeckt, die Dehnung nicht unterdrücken, und es ist unmöglich, den Effekt zu erhalten, die Hochgeschwindigkeitslebensdauer und die Fahrgeräuschleistung beträchtlich zu verbessern. Dies gilt auch in einem Fall, in dem die Schlaglänge am Stahlkordelement 11 kleiner als 2,0 mm ist.
In der Erfindung beträgt die Anzahl M der Elementdrähte 15, die miteinander verdrillt werden sollen, vom Standpunkt der Stabilität einer Kordstruktur vorzugsweise 4. Die Anzahl N der Stränge 16, die miteinander verdrillt werden sollen, beträgt vorzugsweise 4 oder 5. Wenn die Anzahl N 3 oder kleiner ist, ist es unmöglich, die Stränge 16 mit der oben beschriebenen kleinen Schlaglänge zu verdrillen. Wenn die Anzahl N ist 6 oder größer ist, ist es andererseits schwierig, eine Kordform aufrechtzuerhalten.
Der Durchmesser D des Elementdrahts 15 ist kleiner als 0,18 mm und liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,08 mm bis 0,15 mm. Wenn der Durchmesser D des Elementdrahts 15 0,08 mm oder mehr beträgt, wird die Steifigkeit der Gürtelabdeckungsschicht 9 sichergestellt und die Hochgeschwindigkeitslebensdauer nimmt zu. Wenn der Durchmesser D des Elementdrahts 15 andererseits kleiner als 0,15 mm ist, kann die Oberflächenverformung an gebogenen Abschnitten des Stahlkordelements 11 unterdrückt werden, und daher nimmt die Biegedauerfestigkeit zu.
Wenn die Zugsteifigkeit des Stahlkordelements 11 im Zustand einer Dehnung von null, bevor das Stahlkordelement 11 mit dem unvulkanisierten Gummi bedeckt wird, H_b ist, und die Zugsteifigkeit des Stahlkordelements 11 der Gürtelabdeckungsschicht 9 im ausgedehnten und gedehnten Zustand infolge des Anhubs in der Reifenvulkanisation H_c ist, liegt das Verhältnis H_c/H_b zwischen der Zugsteifigkeit H_c und der Zugsteifigkeit H_b vorzugsweise in einem Bereich von 1,6 bis 2,4. Das Verhältnis H_c/H_b ist ein Parameter, der ein Verhältnis zwischen einem Grad des Einschneidens des Stahlkordelements 11 in die Gürtelschicht, da sich das Stahlkordelement 11 nicht dehnt, um dem Anhub zur Zeit des Anhubs in der Vulkanisation zu folgen, und einem Grad der Steifigkeit der Gürtelabdeckungsschicht nach der Vulkanisation. Wenn das Verhältnis H_c/H_b über 2,4 liegt, wird es weniger wahrscheinlich, dass die Gürtelabdeckungsschicht 9 dem Anhub in der Vulkanisation folgt, und es wird wahrscheinlicher, dass sie in die Gürtelschicht einschneidet. Wenn das Verhältnis N_c/H_b kleiner als 1,6 ist, ist die Steifigkeit der Gürtelabdeckungsschicht 9 ungenügend, und die Hochgeschwindigkeitslebensdauer und die Fahrgeräuschleistung nehmen nicht zu. Das Verhältnis H_c/H_b im obigen Bereich kann erzielt werden, indem die Schlaglänge am Strang und die Schlaglänge am Stahlkordelement 11 auf die oben beschriebenen Bereiche eingestellt werden und die beiden Schlaglängen geeignet kombiniert werden. Ein Kurve C₂ in 6 ist eine Spannungs-Dehnungs-Kurve des Stahlkordelements 11 nach der Vulkanisation.
Die Zugsteifigkeit H_b des Stahlkordelements 11 wird wie folgt erhalten. Ein Stahlkordelement 11 wird auf eine Länge von 600 mm geschnitten und in eine Zugfestigkeitsprüfmaschine gesetzt, indem jeweilige, 50 Millimeter lange gegenüberliegende Endabschnitte als Haltespannen verwendet werden (Prüflänge 500 mm) und eine Spannung (N) und eine Dehnung (%) mit einer Prüfgeschwindigkeit von 10 mm/min aufgezeichnet werden, bis das Stahlkordelement 11 zerreißt. In der aus der Aufzeichnung erhaltenen Spannungs-Dehnungs-Kurve wird eine Steigung einer geraden Linie zwischen der Zeit, zu der die Spannung 0 N beträgt und zu der die Spannung 200 N beträgt, als die Zugsteifigkeit H_b des Stahlkordelements 11 bewertet.
Die Zugsteifigkeit H_c des durch den Anhub in der Reifenvulkanisation ausgedehnten und gedehnten Stahlkordelements 11 der Gürtelabdeckungsschicht 9 wird wie folgt erhalten. Der einzelne Stahlkord (mit einer Länge von 600 mm), der mit Gummi bedeckt und aus der Gürtelabdeckungsschicht 9 des vulkanisierten Reifens entfernt ist, wird eingesetzt, und die Spannung (N) und Dehnung (%) werden entsprechend des obigen aufgezeichnet. In einer Spannungs-Dehnungs-Kurve, die aus der daraus erhaltenen Aufzeichnung erhalten werden, wird eine Steigung einer geraden Linie zwischen der Zeit, zu der die Spannung 0 N beträgt und zu der die Spannung 200 N beträgt, als die Zugsteifigkeit H_c bewertet.
Obwohl im Beispiel in 1 in der obigen Ausführungsform der Luftreifen dargestellt wird, der als die Gürtelabdeckungsschicht 9 die beiden Schichten, d. h. die Gürtelvollabdeckungsschicht 9A, die die gesamten Gürtelschichten 8 bedeckt, und die Gürtelkantenabdeckungsschichten 9B aufweist, die die Endabschnitte der Gürtelschichten 8 bedeckt, ist der Luftreifen nicht darauf beschränkt. Der Luftreifen für den Personenkraftwagen, der durch das Verfahren der Erfindung hergestellt wird, kann irgendeine Gürtelabdeckungsschicht aufweisen.
Um überdies die Gürtelabdeckungsschicht 9' zu bilden, wird es bevorzugt, das einzelne Stahlkordelement 11 zu verwenden, das mit dem unvulkanisierten Gummi bedeckt ist, wie oben beschrieben, um die Kanten des Stahlkordelements 11 zu minimieren, um die Lebensdauer der Gürtelabdeckungsschicht 9 zu minimieren. Jedoch kann ein Materialstreifen verwendet werden, der geformt wird, indem mehrere Stahlkordelemente 11 zu einer Bandform ausgerichtet werden, die eine bestimmte Breite aufweist, und sie mit unvulkanisierten Gummi bedeckt werden.
Die Erfindung kann insbesondere für ein Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens für einen Personenkraftwagen geeignet verwendet werden, der eine Gürtelabdeckungsschicht aufweist.
Erstes Beispiel
Es wurden für jedes der Beispiele 1 bis 18 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 5 zehn Luftreifen für einen Personenkraftwagen hergestellt, die jeweils die in 1 dargestellte Struktur und eine Reifengröße von 195/65R14 aufweisen. Zehn Luftreifen, die jeweils die in 1 dargestellte Struktur aufweisen, wurden mittels eines Stahlkordelements 11 hergestellt, das für eine Gürtelabdeckungsschicht (Beispiel 1 des Stands der Technik) eine 1 × 5-Struktur aufweist, die zu einer Wellenform geformt ist (die einen Elementdrahtdurchmesser von 0,15 mm aufweist, der gemäß der Reifenspezifikation geformt ist). Ferner wurden zehn Luftreifen, die jeweils die in 1 dargestellte Struktur aufweisen, mittels einer organischen Fasergürtelabdeckungsschicht, die aus einem organischen Faserkord (Nylonkord) anstelle des Stahlkordelements 11 besteht, als die Gürtelabdeckungsschicht 9 hergestellt (Beispiel des Stands der Technik 2).
Das Stahlkordelement 11, das in jedem der Beispiele 1 bis 18 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 5 verwendet wurde, wies eine 5 × 4 oder 4 × 4 Doppelschlagstruktur auf, in der vier Elementdrähte (0,11 mm Durchmesser) miteinander verdrillt wurden, um jeden Strang zu formen, und die fünf Stränge in dieselbe Richtung wie die Verdrillungsrichtung der Elementdrähte miteinander verdrillt wurden. Die Schlaglängen der Stränge und die Schlaglängen der Stahlkords wurden festgelegt, wie in den Tabellen 1 bis 4 gezeigt. Die Schlaglängen der Stränge und die Schlaglängen der Stahlkords, die in den Tabellen 1 bis 4 gezeigt werden, sind die Schlaglängen, bevor die Reifen dem Anhub unterzogen werden.
Das Anhubverhältnis in der Vulkanisation der hergestellten Reifen betrug 2,2%.
Bei den zehn hergestellten Reifen wurde die Anzahl des Auftretens von Reifen visuell untersucht, die an einem Vulkanisationsversagen (Formverformung) litten, das durch die Gürtelabdeckungsschicht verursacht wurde, und jede Anzahl wurde in einem vierstufigen Bewertungssystem bewertet (null, eins oder zwei, drei oder vier, und fünf oder mehr Reifen). Die Bewertungsergebnisse werden in den Tabellen 1 bis 4 gezeigt.
Die Reifen ohne das Vulkanisationsversagen wurden ausgewählt, jeweils auf „Normfelgen” montiert, mit einem Luftdruck von 196 kPa gefüllt, und Bewertungsprüfungen auf die Hochgeschwindigkeitslebensdauer und den Schalldruck des Fahrgeräuschs durch das folgende Prüfverfahren unterzogen. Die Bewertungsergebnisse werden in den Tabellen 1 bis 4 gezeigt.
Hier bezeichnet die „Normfelge” die durch JATMA definierte „anwendbare Felge”, die durch TRA definierte „Designfelge”, oder die durch ETRTO definierte „Messfelge”.
Hochgeschwindigkeitslebensdauer
Jeder der Reifen wurde in eine Trommelprüfmaschine montiert und einer Hochgeschwindigkeitslebensdauerprüfung gemäß der in JISD423 beschriebenen Hochgeschwindigkeitslebensdauerprüfung unterzogen. Ein Bewertungsergebnis wurde als Index erhalten, wenn die Hochgeschwindigkeitslebensdauer der Reifen im Beispiel 3 100 war. Je höher der Index, umso höher ist die Hochgeschwindigkeitslebensdauer.
Fahrgeräusch
Jeder der Reifen wurde an ein Fahrzeug mit 3600 cm³ Hubraum montiert, und es wurde eine sensorische Bewertung des Geräuschs im Fahrzeug während der Fahrt des Fahrzeugs auf einem Testparcours durch einen Testfahrer durchgeführt. Ein Bewertungsergebnis wurde als Index erhalten, wenn das Geräusch im Fahrzeug mit den Reifen im Beispiel 3 100 betrug. Je hoher der Index, umso niedriger ist der Schalldruckpegel des Fahrgeräuschs und umso ausgezeichneter ist die Geräuschleistung.
Wie aus den Tabellen 1 und 2 deutlich wird, ist im Stahlkordelement 11 in jedem der Beispiele 1 bis 10 die Schlaglänge an jedem Strang kleiner als die Schlaglänge am Stahlkordelement 11 und liegt Bereich von 1,0 mm bis 2,0 mm (1,0 bis 2,1 mm in einem Reifenprodukt), und die Schlaglänge am Stahlkordelement liegt im Bereich von 2,0 bis 5,0 mm (2,0 mm bis 5,25 mm in einem Reifenprodukt). Durch die Verwendung des Stahlkordelements 11 für die Gürtelabdeckungsschicht 9 ist es möglich, eine zu der der Reifen im Beispiel 1 des Stands der Technik ähnliche Leistung zu erhalten, wobei die Hochgeschwindigkeitslebensdauer und die Fahrgeräuschleistung beträchtlich verbessert werden, ohne das Vulkanisationsversagen zu verursachen, das auf die Gürtelabdeckungsschicht zurückzuführen ist.
Im Beispiel 1 des Stands der Technik dehnte sich der geformte Stahlkord nicht vollständig beim Anhub und es gab ein Spiel im geformten Stahlkord im Reifen nach der Vulkanisation. Folglich reduzierten sich die Hochgeschwindigkeitslebensdauer und die Fahrgeräuschleistung. Mit anderen Worten war der Stahlkord in der Reifenspezifikationen dieses Reifen nicht geeignet, und der Stahlkord mit einem anderen Formungsverhältnis war notwendig.
Daher waren die Bewertungen der Hochgeschwindigkeitslebensdauer und des Fahrgeräuschs des Beispiels 1 des Stands der Technik äquivalent zu jenen des Beispiels 2 des Stands der Technik, das die organische Fasergürtelabdeckungsschicht verwendete, die aus dem organischen Faserkord (Nylonkord) besteht.
Tabelle 3 zeigt die Auswirkungen des Durchmessers der für die Stahlkordelemente 11 verwendeten Elementdrähte. Wie aus den Beispielen 7 und 11 bis 14 deutlich wird, ist der Durchmesser d des Elementdrahts vorzugsweise kleiner als 0,18 mm. Wenn der Durchmesser d des Elementdrahts 0,18 mm oder mehr beträgt, ist es schwierig, den Anhub in der Vulkanisation auszuführen, daher ist es unmöglich, den Reifen herzustellen.
Vom Standpunkt der Hochgeschwindigkeitslebensdauer und des Fahrgeräuschs beträgt der Durchmesser d des Elementdrahts vorzugsweise 0,08 mm bis 0,15 mm.
Tabelle 4 zeigt die Auswirkungen des Verhältnisses H_c/H_b in den Stahlkordelementen 11.
Wie in Tabelle 4 gezeigt, beträgt selbst dann, wenn die Schlaglänge am Strang im Bereich von 1,0 mm bis 2,0 mm (1,0 bis 2,1 mm im Reifenprodukt) liegt, und die Schlaglänge am Stahlkordelement 2,0 bis 5,0 mm (2,0 mm bis 5,0 mm im Reifenprodukt) beträgt, das Verhältnis H_c/H_b nicht notwendigerweise 1,6 bis 2,4. Das Verhältnis H_c/H_b wird durch eine Kombination der Schlaglänge am Strang und der Schlaglänge am Stahlkordelement bestimmt. Wenn das Verhältnis H_c/H_b 1,6 bis 2,4 beträgt, ist es möglich, den Reifen ohne Problem (mit einem geringen Vulkanisationsversagen) herzustellen und die Hochgeschwindigkeitslebensdauer und das Fahrgeräusch im Vergleich zu den Beispielen 1 und 2 des Stands der Technik zu verbessern. In dieser Hinsicht betragt das Verhältnis H_c/H_b vorzugsweise 1,6 bis 2,4.
Zweites Beispiel
Zehn Luftreifen für einen Personenkraftwagen wurden für jedes der Beispiele 19 bis 28 und die Vergleichsbeispiele 6 bis 9 hergestellt, die jeweils die in 1 dargestellte Struktur und eine Reifengröße von 245/40R20 aufweisen. Zehn Luftreifen, die jeweils die in 1 dargestellte Struktur aufweisen, wurden mittels eines Stahlkordelements 11 hergestellt, das für ein Gürtelabdeckungsschicht (Beispiel des Stands der Technik 3) eine 1 × 5 Struktur aufweist, die zu einer Wellenform geformt ist (die einen Elementdrahtdurchmesser von 0,15 mm aufweist, der gemäß der Reifenspezifikation geformt ist). Ferner wurden zehn Luftreifen, die jeweils die in 1 dargestellte Struktur aufweisen, mittels einer organischen Fasergürtelabdeckungsschicht, die aus einem organischen Faserkord (Nylonkord) anstelle des Stahlkordelements 11 besteht, als die Gürtelabdeckungsschicht 9 (Beispiel des Stands der Technik 4) hergestellt.
Das in jedem der Beispiele 19 bis 28 und den Vergleichsbeispielen 6 bis 9 verwendete Stahlkordelement 11 wies eine 5 × 4 oder 4 × 4-Doppelschlagstruktur auf, in der vier Elementdrähte (mit einem Durchmesser von 0,11 mm) miteinander verdrillt wurden, um jeden Strang zu formen, und die fünf Stränge in dieselbe Richtung wie die Verdrillungsrichtung der Elementdrähte miteinander verdrillt wurden. Die Schlaglängen der Stränge und die Schlaglängen der Stahlkords wurden so festgelegt, wie in den Tabellen 1 bis 4 gezeigt.
Das Anhubverhältnis in der Vulkanisation der hergestellten Reifen betrug 3,6%.
Bei den zehn hergestellten Reifen wurde die Anzahl des Auftretens von Reifen, die an einem Vulkanisationsversagen (Formverformung) litten, ähnlich zum ersten Beispiel untersucht und jede Anzahl wurde in demselben vierstufigen Bewertungssystem wie dem obigen bewertet. Die Bewertungsergebnisse werden in den Tabellen 5 und 6 gezeigt.
Die Reifen ohne das Vulkanisationsversagen wurden ausgewählt, jeweils auf „Normfelgen” montiert, mit einem Luftdruck von 196 kPa gefüllt, und Bewertungsprüfungen auf die Hochgeschwindigkeitslebensdauer und das Fahrgeräusch durch das im ersten Beispiel gezeigte Prüfverfahren unterzogen. Die Bewertungsergebnisse werden in den Tabellen 5 und 6 gezeigt.
Das Anhubverhältnis in der Vulkanisation der Reifen im zweiten Beispiel war höher als jenes im ersten Beispiel. Daher ist aus den Tabellen 5 und 6 zu entnehmen, dass das Vulkanisationsversagen, das auf die Gürtelabdeckungsschichten zurückzuführen ist, nicht auftrat und die Hochgeschwindigkeitslebensdauer und die Fahrgeräuschleistung nicht nur in den Reifen der Beispiele 19 bis 28, sondern auch in den Reifen des Beispiels 3 beträchtlich verbessert wurden. Die Bewertungen der Hochgeschwindigkeitslebensdauer und des Fahrgeräuschs des Beispiels 4 des Stands der Technik waren trotz des hohen Anhubverhältnisses niedrig. Dies liegt daran, dass durch die Verwendung der organischen Fasergürtelabdeckungsschicht keine ausreichende Spannwirkung der Zugsteifigkeit der Gürtelabdeckungsschicht ausgeübt wurde.
Daher wurden in jedem der Beispiele 19 bis 28 ähnlich zum Beispiel 3 des Stands der Technik die Hochgeschwindigkeitslebensdauer und die Fahrgeräuschleistung beträchtlich verbessert, ohne das Vulkanisationsversagen zu verursachen, das auf die Gürtelabdeckungsschicht zurückzuführen ist.
Wie oben beschrieben, ist das Stahlkordelement 11 darin hervorragender als der geformte Stahlkord des Stands der Technik als die Gürtelabdeckungsschicht 9, dass dasselbe Stahlkordelement für die Reifenspezifikationen verwendet werden kann, die die anderen Anhubverhältnisse aufweisen.
Wie oben beschrieben, wird selbst dann, wenn das sich Anhubverhältnis des Stahlkordelements 11 unterscheidet, die Spannwirkung der Zugsteifigkeit der Gürtelabdeckungsschicht aufrechterhalten, da wenn sich das Stahlkordelement 11 in der Vulkanisation dehnt, das Gummi in die Hohlräume im Stahlkordelement 11 gefüllt wird, um Bewegungen der Stränge und der Elementdrähte zu beschränken, was die die Zugsteifigkeit des Stahlkordelements 11 erhöht.
Die Zugsteifigkeit des Stahlkords jedes der Reifen des Beispiels 1 des Stands der Technik im ersten Beispiel wird dadurch bestimmt, ob die geformte Form bleibt oder nicht, nachdem sich die geformte Form dehnt. Daher dehnte sich im ersten Beispiel mit dem niedrigen Anhubverhältnis der geformte Stahlkord nicht völlig, und es blieb ein Spiel im geformten Stahlkord im Reifen nach der Vulkanisation, und daher waren die Bewertungen der Hochgeschwindigkeitslebensdauer und der Fahrgeräuschleistung niedrig. Mit anderen Worten sind für Reifenspezifikationen mit anderen Anhubverhältnissen andere geformte Stahlkords notwendig.
Wie oben beschrieben, können im Reifen in der vorliegenden Ausführungsform mittels des Stahlkordelements 11 für die Gürtelabdeckungsschicht 9 die Hochgeschwindigkeitslebensdauer und die Fahrgeräuschleistung im selben Maß wie bei dem Reifen beträchtlich verbessert werden, der das geformte Stahlkordelement verwendet, und das Vulkanisationsversagen, das auf die Gürtelabdeckungsschicht zurückzuführen ist, kann unterdrückt werden.
Überdies dehnt sich das Stahlkordelement 11 beim Anhub, und die Gürtelabdeckungsschicht 9 kann dem Anhub in den Reifenspezifikationen folgen, die andere Ausdehnungsverhältnisse (Anhubverhältnisse) aufweisen. Daher können im Reifen der vorliegenden Ausführungsform die Hochgeschwindigkeitslebensdauer und die Fahrgeräuschleistung beträchtlich verbessert werden, und das Vulkanisationsversagen, das auf die Gürtelabdeckungsschicht zurückzuführen ist, kann selbst dann unterdrückt werden, wenn dasselbe Stahlkordelement für die anderen Reifenspezifikationen verwendet wird.
Bezugszeichenliste

8, 8': Gürtelschicht
9, 9': Gürtelabdeckungsschicht
11: Stahlkordelement
15: Elementdraht
16: Strang
D: Durchmesser

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 11-198605 [0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Kapitel A des JATMA YEAR BOOK 2009 [0020]
JISD423 [0060]

Claims

Luftreifen für einen Personenkraftwagen, der aufweist: eine Gürtelschicht und eine Gürtelabdeckungsschicht mit einem Stahlkordelement, das in eine Reifenumfangsrichtung auf eine Außenumfangsseite der Gürtelschicht gewickelt ist, wobei das Stahlkordelement eine Struktur aufweist, in der mehrere Elementdrähte, die aus Stahl bestehen und einen Durchmesser von weniger als 0,18 mm aufweisen, miteinander verdrillt sind, um jeweils Stränge zu formen, und die Stränge in dieselbe Richtung wie die Verdrillungsrichtung der Elementdrähte miteinander verdrillt sind, und die Schlaglänge an jedem der Stränge kleiner als die Schlaglänge am Stahlkordelement ist, die Schlaglänge an jedem der Stränge in einem Bereich von 1,0 mm bis 2,1 mm liegt und die Schlaglänge am Stahlkordelement in einem Bereich von 2,0 mm bis 5,25 mm liegt.
Luftreifen für einen Personenkraftwagen nach Anspruch 1, wobei das Stahlkordelement mit Gummi bedeckt ist und ein Hohlraum im Stahlkordelement mit dem Gummi gefüllt ist, und das Verhältnis das Verhältnis der Zugsteifigkeit des aus der Gürtelabdeckungsschicht entfernten Stahlkordelements zur Zugsteifigkeit des Stahlkordelements, wenn ein Abschnitt des Gummis, das das Stahlkordelement bedeckt, und ein Abschnitt des Gummis, das den Hohlraum füllt, von der Gürtelabdeckungsschicht entfernt sind, 1,6 bis 2,4 beträgt.
Luftreifen für einen Personenkraftwagen nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Stahlkordelement vier oder fünf Stränge aufweist, die jeweils geformt sind, indem vier Elementdrähte miteinander verdrillt sind.
Luftreifen für einen Personenkraftwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Durchmesser der Elementdrähte 0,08 bis 0,15 mm beträgt.
Luftreifen für einen Personenkraftwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Gürtelabdeckungsschicht ein spiralförmig gewickeltes einzelnes Stahlkordelement aufweist, das in die Reifenumfangsrichtung gewickelt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens für einen Personenkraftwagen, das die Schritte aufweist: Herstellen eines Reifenrohlings durch Formung einer Gürtelabdeckungsschicht durch Wickeln eines mit unvulkanisierten Gummi bedeckten Stahlkordelements in eine Reifenumfangsrichtung auf eine Außenumfangsseite einer Gürtelschicht und Vulkanisieren des Reifenrohlings während des Ausdehnens einer Umfangslänge des Reifenrohlings, der die Gürtelabdeckungsschicht aufweist, und wobei das Stahlkordelement eine Struktur aufweist, in der mehrere Elementdrähte, die aus Stahl bestehen und einen Durchmesser von weniger als 0,18 mm aufweisen, miteinander verdrillt werden, um jeweils Stränge zu formen, und die Stränge in dieselbe Richtung wie die Verdrillungsrichtung der Elementdrähte miteinander verdrillt werden, und die Schlaglänge an jedem der Stränge kleiner als die Schlaglänge am Stahlkordelement ist, die Schlaglänge an jedem der Stränge in einem Bereich von 1,0 mm bis 2,0 mm liegt und die Schlaglänge am Stahlkordelement in einem Bereich von 2,0 mm bis 5,0 mm liegt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Stahlkordelement nach einer Vulkanisation des Reifenrohlings mit Gummi bedeckt ist und ein Hohlraum im Stahlkordelement mit dem Gummi gefüllt ist, und das Verhältnis der Zugsteifigkeit des nach der Vulkanisation aus der Gürtelabdeckungsschicht entfernten Stahlkordelements zur Zugsteifigkeit des Stahlkordelements, wenn ein Abschnitt des Gummis, das das Stahlkordelement bedeckt, und ein Abschnitt des Gummis, das den Hohlraum füllt, von der Gürtelabdeckungsschicht entfernt werden, 1,6 bis 2,4 beträgt.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Verhältnis H_c/H_b 1,6 bis 2,4 beträgt, wobei H_c eine Zugsteifigkeit des Stahlkordelements nach der Vulkanisation ist und H_b eine Zugsteifigkeit des Stahlkordelements ist, bevor es mit dem unvulkanisierten Gummi bedeckt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Stahlkordelement vier oder fünf Stränge aufweist, die geformt werden, indem vier Elementdrähte miteinander verdrillt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Durchmesser der Elementdrähte 0,08 to 0,15 mm beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die Gürtelabdeckungsschicht durch spiralförmiges Wickeln des einzelnen Stahlkordelements in die Reifenumfangsrichtung bei der Formung die Gürtelabdeckungsschicht geformt wird.