DE112012000556B4

DE112012000556B4 - Luftradialreifen

Info

Publication number: DE112012000556B4
Application number: DE112012000556.2T
Authority: DE
Inventors: Yoshio Ueda; Yoshiki Kanehira
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2012-06-12
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2032-06-13
Also published as: CN103338944A; US8820377B2; WO2012172778A1; US20140116587A1; DE112012000556T5; CN103338944B

Abstract

Luftreifen, der aufweist:
ein Paar Wulstkerne (5);
eine Karkassenlage (4), die um jeden des Wulstkernpaars gefaltet ist;
mehrere Gürtellagen (8), die an einem äußeren Abschnitt der Karkassenlage (4) in einer Reifenradialrichtung vorgesehen sind, wobei jede der Gürtellagen (8) mehrere einzelne Stahldrähte (10) mit einem identischen Drahtdurchmesser aufweist, die sich linear in eine identische Richtung in Ausrichtung miteinander und in Gummi eingebettet erstrecken, wobei jeder der einzelnen Stahldrähte (10) mit einer axialen Torsion versehen ist;
einen Profilabschnitt (1), der in der Reifenradialrichtung an Außenabschnitten der Gürtellagen (8) vorgesehen und mit Umfangsrillen (1A) versehen ist, die sich auf einer Reifenoberfläche in eine Reifenumfangsrichtung erstrecken; und
zumindest eine Gürteldecklage (8) um Außenabschnitte in der Reifenradialrichtung der Gürtellagen (8) in mindestens einem Bereich gewickelt ist, der einer Umfangsrille (1A) entspricht, die in eine Reifenbreitenrichtung im Luftradialreifen zu einer Außenseite angeordnet ist,
wobei die Anzahl der Lagen der Gürteldecklage (9) in dem Bereich, der der Umfangsrille (1A) entspricht, die in die Reifenbreitenrichtung zur Außenseite angeordnet ist, größer als die Anzahl der Lagen der Gürteldecklage (9) im zur Mitte gelegenen Bereich ist,
die Drahtdurchmesser der einzelnen Stahldrähte (10) 0,28 mm bis 0,38 mm betragen;
ein Durchschnitt der Abstände der einzelnen Stahldrähte (10) nicht kleiner als 0,10 mm ist; und
eine Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene nicht kleiner als 236,2 N·mm² pro mm (6000 N·mm² pro Zoll) Länge in die Umfangsrichtung des Profilabschnitts (1) ist, wenn sich ein Kraftangriffspunkt an der Umfangsrille (1A) befindet.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftradialreifen.
Beschreibung des Stands der Technik
Herkömmlich werden Stahlkords, die aus mehreren verflochtenen Filamenten zusammengesetzt sind, als Verstärkungskords für eine Gürtellage in einem Luftradialreifen verwendet (nachstehend auch als „Reifen“ bezeichnet). Jedoch wächst der Korddurchmesser der aus mehreren verflochtenen Filamenten zusammengesetzten Stahlkords infolge von inneren Lücken an, die zwischen den Filamenten ausgebildet sind. Da folglich eine große Menge Überzugsgummi benötigt wird, nimmt leicht der Rollwiderstand des Luftradialreifens infolge des Energieverlustes des Überzugsgummis zu.
Folglich ist die Verwendung eines einzelnen Stahldrahts als der Gürtellagenverstärkungskord vorgeschlagen worden (siehe z.B. die Patentdokumente JP 2006 - 218 988 A , JP 2010 - 89 727 A ), um die Menge des in der Gürtellage verwendeten Überzugsgummis zureduzieren und den Rollwiderstand des Luftradialreifens reduzieren. In diesem Fall muss die Festigkeit der einzelnen Stahldrähte durch ein Drahtziehverfahren ausreichend erhöht werden, um eine ausreichende Verstärkungswirkung durch die einzelnen Stahldrähte sicherzustellen. Jedoch nimmt eine übermäßige Orientierung in der metallischen Struktur des einzelnen Stahldrahts dadurch zu, dass die Drahtoberfläche bei einem einzelnen Stahldraht, der dem Drahtziehen unterzogen wird, näher an der Drahtzieheisenoberfläche liegt. Als Folge davon gibt es ein Problem, dass sich die Ermüdungsbeständigkeit des einzelnen Stahldrahts verschlechtert und die Reifenhaltbarkeit reduziert wird, wenn die einzelnen Stahldrähte nach dem Drahtziehen im Istzustand als Verstärkungskords in der Gürtellage verwendet werden.
Weiterhin offenbart das Dokument DE 11 2011 102 189 T5 ebenfalls einen Luftreifen mit Gürteldecklagen, jedoch ist darin die Anzahl der Gürteldecklagen in dem äußeren Randbereich gleich zu der Anzahl der Gürteldecklagen in dem zentralen Bereich bezogen jeweils auf die Reifenbreite. Dabei ist jeweils nur eine Gürteldecklage vorgesehen. Auch wird die genaue Verortung dieser Gürteldecklage nicht weiter spezifiziert.
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Luftradialreifen bereitzustellen, der eine Gürtellage verwendet, die mehrere einzelne Stahldrähte aufweist, die ausgerichtet und in Gummi eingebettet sind, wobei der Luftradialreifen imstande ist, eine verbesserte Reifenhaltbarkeit aufzuweisen.
Lösung des Problems
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Luftradialreifen, wie folgt beschrieben.
Der Luftradialreifen weist auf:

ein Paar Wulstkerne;
eine Karkassenlage, die um jeden des Wulstkernpaars gefaltet ist;
mehrere Gürtellagen, die an einem äußeren Abschnitt der Karkassenlage in einer Reifenradialrichtung vorgesehen sind, wobei jede der Gürtellagen mehrere einzelne Stahldrähte mit einem identischen Drahtdurchmesser aufweist, die sich linear in eine identische Richtung in Ausrichtung miteinander und in Gummi eingebettet erstrecken, wobei jeder der einzelnen Stahldrähte mit einer axialen Torsion versehen ist; und
einen Profilabschnitt, der auf einer Außenseite in einer Reifenradialrichtung der Gürtellagen vorgesehen ist und mit Umfangsrillen versehen ist, die sich auf einer Reifenoberfläche in eine Reifenumfangsrichtung erstrecken,
zumindest eine Gürteldecklage um Außenabschnitte in der Reifenradialrichtung der Gürtellagen in mindestens einem Bereich gewickelt ist, der einer Umfangsrille entspricht, die in eine Reifenbreitenrichtung im Luftradialreifen zu einer Außenseite angeordnet ist,
wobei die Anzahl der Lagen der Gürteldecklage in dem Bereich, der der Umfangsrille entspricht, die in die Reifenbreitenrichtung zur Außenseite angeordnet ist, größer als die Anzahl der Lagen der Gürteldecklage im zur Mitte gelegenen Bereich ist,
die Drahtdurchmesser der einzelnen Stahldrähte betragen 0,28 mm bis 0,38 mm,
der Durchschnitt der Abstände der einzelnen Stahldrähte ist nicht kleiner als 0,10 mm, und
die Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene ist nicht kleiner als 236,2 N·mm² pro mm (6000 N·mm² pro Zoll) Länge des Profilabschnitts in die Umfangsrichtung, wenn sich ein Kraftangriffspunkt an der Umfangsrille befindet.

Jedem der einzelnen Stahldrähte wird vorzugsweise nach einem Drahtziehverfahren eine axiale Torsion erteilt, während der Draht in einer linearen Form verbleibt.
Eine Einbettungsdichte E (Drähte/50 mm) der einzelnen Stahldrähte erfüllt vorzugsweise E ≥ 1869×d² -1838×d+493, wobei d der Drahtdurchmesser ist.
Ein Drallwinkel der axialen Torsion auf einer Oberfläche jedes einzelnen Stahldrahts bezüglich einer Axialrichtung des einzelnen Stahldrahts beträgt zum Beispiel 1 bis 15 Grad.
Es ist vorzugsweise im Luftradialreifen in mindestens einem Bereich, der der Umfangsrille entspricht, die in eine Reifenbreitenrichtung zu einer Außenseite angeordnet ist, eine Gürteldecklage um Außenabschnitte in die Reifenradialrichtung der Gürtellagen gewickelt.
Ein Verhältnis der minimalen Dicke des Profilabschnitts zur maximalen Dicke des Profilabschnitts ist vorzugsweise nicht kleiner als 38%.
Außerdem ist ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Luftradialreifen, der aufweist:

ein Paar Wulstkerne;
eine Karkassenlage, die um jeden des Wulstkernpaars gefaltet ist;
mehrere Gürtellagen, die an einem äußeren Abschnitt der Karkassenlage in einer Reifenradialrichtung vorgesehen sind, wobei jede der Gürtellagen mehrere einzelne Stahldrähte mit einem identischen Drahtdurchmesser aufweist, die sich linear in eine identische Richtung in Ausrichtung miteinander und in Gummi eingebettet erstrecken, wobei jeder der einzelnen Stahldrähte mit einer axialen Torsion versehen ist; und
einen Profilabschnitt, der auf einer Außenseite in der Reifenradialrichtung der Gürtellagen vorgesehen ist und mit Umfangsrillen versehen ist, die sich auf einer Reifenoberfläche in eine Reifenumfangsrichtung erstrecken, und
zumindest eine Gürteldecklage um Außenabschnitte in der Reifenradialrichtung der Gürtellagen in mindestens einem Bereich gewickelt ist, der einer Umfangsrille entspricht, die in eine Reifenbreitenrichtung im Luftradialreifen zu einer Außenseite angeordnet ist, wobei die Anzahl der Lagen der Gürteldecklage in dem Bereich, der der Umfangsrille entspricht, die in die Reifenbreitenrichtung zur Außenseite angeordnet ist, größer als die Anzahl der Lagen der Gürteldecklage im zur Mitte gelegenen Bereich ist,
die Drahtdurchmesser der einzelnen Stahldrähte betragen 0,28 mm bis 0,38 mm,
ein Durchschnitt der Abstände der einzelnen Stahldrähte ist nicht kleiner als 0,10 mm,
die Einbettungsdichte E (Drähte/50 mm) der einzelnen Stahldrähte erfüllt vorzugsweise E ≥ 1869×d² -1838×d+493, wobei d der Drahtdurchmesser ist.

Jedem der einzelnen Stahldrähte wird vorzugsweise nach einem Drahtziehverfahren eine axiale Torsion erteilt, während der Draht in einer linearen Form verbleibt.
Ein Drallwinkel der axialen Torsion auf einer Oberfläche jedes einzelnen Stahldrahts bezüglich einer Axialrichtung des einzelnen Stahldrahts beträgt zum Beispiel 1 bis 15 Grad.
Es ist vorzugsweise im Luftradialreifen in mindestens einem Bereich, der einer Umfangsrille entspricht, die in eine Reifenbreitenrichtung zu einer Außenseite angeordnet ist, eine Gürteldecklage um Außenabschnitte in die Reifenradialrichtung der Gürtellagen gewickelt.
Effekte der Erfindung
Die Reifenhaltbarkeit kann gemäß dem Luftreifen der vorliegenden Erfindung verbessert werden.
Figurenliste

1 ist eine rechte Halbquerschnittsansicht von der Reifenmittellinie eines Querschnitts des Luftradialreifens, der eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
2 ist ein Querschnitt, der eine Vergrößerung von Abschnitten von Gürtellagen im Luftradialreifen zeigt, der in 1 gezeigt wird.
3 ist eine Seitenansicht eines einzelnen Stahldrahts, der in den Gürtellagen der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird.
4 ist eine Seitenansicht, die eine Vergrößerung eines Abschnitts des einzelnen Stahldrahts zeigt, der in 3 gezeigt wird.
5 beschreibt ein Verfahren zur Messung der Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene des Profilabschnitts.
6 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem Drahtdurchmesser d und der Einbettungsdichte E der einzelnen Stahldrähte zeigt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Nachstehend wird der Luftradialreifen der vorliegenden Erfindung erläutert. Der Luftradialreifen der unten erläuterten Ausführungsform wird zum Beispiel auf einen Personenkraftwagenreifen angewendet, wie er im Kapitel A des JATMA YEAR BOOK 2011 definiert wird, kann jedoch auch auf einen Reifen für einen Kleinlastwagen, wie er im Kapitel B definiert wird, oder einen Reifen für einen LKW oder einen Bus anwendbar sein, wie er in Kapitel C definiert wird. Der Luftradialreifen der unten erläuterten vorliegenden Ausführungsform ist ein Reifen für einen Personenkraftwagen.
(Definitionen)
Die Reifenbreitenrichtung ist die Richtung parallel zur Rotationsachse des Luftreifens. Die Außenseite der Reifenbreitenrichtung repräsentiert die Seiten, die in die beiden Richtungen in die Reifenbreitenrichtung von der Reifenmittellinie CL (siehe 1) weiter entfernt sind. Die Reifenumfangsrichtung ist die Richtung, in der der Reifenprofilabschnitt um die Rotationsachse des Luftreifens rotiert. Die Reifenradialrichtung ist die zur Rotationsachse des Luftreifens orthogonale Richtung. Die Außenseite in die Reifenradialrichtung ist die von der Rotationsachse weiter entfernte Seite. Die Innenseite in die Reifenradialrichtung ist die zur Rotationsachse nähere Seite.
In der vorliegenden Beschreibung wird die Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene des Profilabschnitts, der Umfangsrillen aufweist, die sich auf der Reifenoberfläche in die Reifenumfangsrichtung erstrecken, wie unten beschrieben in Übereinstimmung mit JIS Z2248 gemessen. Zuerst wird eine Schnittprobe mit einer Länge in die Umfangsrichtung von einem Zoll (25,4 mm) aus einem Luftradialreifen herausgeschnitten. Die Reifenaußenfläche des Profilabschnitts der Probe wird so gestützt, dass der an der Mittenposition in die Breitenrichtung einer Umfangsrille zentrierte Abstand zwischen den Stützpunkten 20 mm beträgt. Es wird eine Belastung von der Reifeninnenflächenseite auf den Profilabschnitt angewendet (gepresst). Ein Kraftangriffspunkt entspricht einer Position der Umfangsrille auf der Innenflächenseite (Seite, die zum Hohlraum des Reifens weist) des Profilabschnitts. Dabei wird ein Dehnungsbetrag Y (mm) in die Belastungsrichtung (Pressrichtung) des Profilabschnitts gemessen, wenn die Belastung W (N) 100 N erreicht, wobei die Belastungsgeschwindigkeit (Pressgeschwindigkeit) 10 mm/min beträgt. Auf diese Weise wird an drei Stellen am Reifen der Dehnungsbetrag Y gemessen und ein Durchschnitt erhalten. Die Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene R (N ·mm²) des Profilabschnitts wird mit der folgenden Gleichung (1) auf der Grundlage des Abstands zwischen den Stützpunkten (L = 20 mm), der Belastung (W = 100 N) und des Dehnungsbetrags Y berechnet. $R = (L^{3} \times W) / (48 \times Y)$
Überdies wird wie unten beschrieben ein Drallwinkel θ der axialen Torsion auf einer Oberfläche des Drahts in der vorliegenden Beschreibung gemessen. Zuerst wird ein einzelner Stahldraht aus dem Luftradialreifen entnommen. Der einzelne Stahldraht wird in ein organisches Lösungsmittel getaucht, so dass das an der Oberfläche haftende Gummi quillt und dann entfernt wird. Der einzelne Stahldraht wird unter einem optischen Mikroskop betrachtet. Es wird ein Drahtdurchmesser d (mm) des einzelnen Stahldrahts gemessen, und es wird ein Halbwert eines Torsionsabstands P (mm) beruhend auf Zugmarkierungen gemessen, die auf der Oberfläche des einzelnen Stahldrahts ausgebildet sind, und dann wird der Wert mit zwei multipliziert, um den Torsionsabstand P zu erhalten. Der Torsionsabstand P ist ein Durchschnitt der an mindestens 10 Stellen gemessenen Werte. Der Drallwinkel θ wird mittels der folgenden Gleichung (2) auf der Grundlage des Drahtdurchmessers d und des Torsionsabstands P des einzelnen Stahldrahts berechnet. $θ = atan (π \times d / P) \times 180 / π$
(Erste Ausführungsform: Luftradialreifen)
Als Ergebnis sorgfältiger Untersuchungen an Luftradialreifen, die Gürtellagen aufweisen, die mehrere einzelne Stahldrähte enthalten, die ausgerichtet und in Gummi eingebettet sind, stellte der vorliegende Erfinder fest, dass durch Optimierung des Drahtdurchmessers und des Durchschnittsabstands der einzelnen Stahldrähte, die mit einer axialen Torsion versehen sind, und durch geeignetes Sicherstellen der Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene des Profilabschnitts, der die Gürtellagen bildet, um ein Ausbeulen des Profilabschnitts zu unterdrücken, die Reifenhaltbarkeit merklich verbessert wird. Der Erfinder stellte fest, dass durch Einstellen der Einbettungsdichte E (Drähte/50 mm) der einzelnen Stahldrähte auf einen bestimmten Wert oder höher, um die Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene des Profilabschnitts geeignet sicherzustellen, der die Gürtellagen bildet, um das Ausbeulen des Profilabschnitts zu unterdrücken, die Reifenhaltbarkeit weiter verbessert werden kann. Der vorliegende Erfinder machte die vorliegende Erfindung beruhend auf diesen Erkenntnissen.
1 zeigt einen Luftradialreifen für einen Personenkraftwagen, der eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. 2 zeigt Gürtellagen des in 1 gezeigten Luftradialreifens. Die 3 und 4 zeigen einen einzelnen Stahldraht, der in den Gürtellagen des Luftradialreifens der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird. Der Luftradialreifen der vorliegenden Ausführungsform ist imstande, mittels Gürtellagen, die mehrere einzelne Stahldrähte aufweisen, die ausgerichtet und in Gummi eingebettet sind, eine verbesserte Reifenhaltbarkeit aufzuweisen.
In 1 ist die Bezugsziffer 1 ein Profilabschnitt, die Bezugsziffer 2 ist ein Seitenwandabschnitt, und die Bezugsziffer 3 ist ein Wulstabschnitt. Es ist eine Karkassenlage 4 zwischen einem Paar rechter und linker Wulstabschnitte 3, 3 angebracht. Die Karkassenlage 4 weist mehrere Verstärkungskords auf, die sich in die Reifenradialrichtung erstrecken. Die Karkassenlage 4 erstreckt sich von der Innenseite in die Reifenbreitenrichtung zur Außenseite in die Reifenbreitenrichtung, so dass sie sich um einen Wulstkern 5 faltet, der in jedem Wulstabschnitt 3 vorgesehen ist. Es werden im Allgemeinen organische Faserkords als Verstärkungskords in der Karkassenlage 4 verwendet, jedoch können auch Stahlkords verwendet werden. Es ist ein Wulstfüller 6 am oberen Umfang des Wulstkerns 5 vorgesehen. Der Wulstfüller 6 ist durch den Hauptabschnitt (Abschnitt vor der Falte der Karkassenlage 4) und dem gefalteten Abschnitt der Karkassenlage 4 eingeschlossen.
Umgekehrt sind mehrere (zwei oder mehr) Gürtellagen 8 an der Außenseite in die Reifenradialrichtung der Karkassenlage 4 am Profilabschnitt 1 vorgesehen. Die Gürtellagen 8 umfassen mehrere Verstärkungskords, die bezüglich der Reifenumfangsrichtung geneigt sind, und die Gürtellagen 8 sind so angeordnet, dass sich die Verstärkungskords zwischen den Lagen gegenseitig überqueren. Ein Neigungswinkel der Verstärkungskords bezüglich der Reifenumfangsrichtung ist so festgelegt, dass er in einem Bereich von 10 Grad bis 40 Grad in den Gürtellagen 8 liegt.
Es ist mindestens eine Gürteldecklage 9 auf der Außenseite in die Reifenradialrichtung der Gürtellagen 8 vorgesehen. Die Decklage 9 weist Verstärkungskords auf, die unter einem Kordwinkel von 5 Grad oder weniger bezüglich der Reifenumfangsrichtung angeordnet sind, um die Hochgeschwindigkeitslebensdauer des Reifens zu verbessern. Die Gürteldecklage 9 weist vorzugsweise eine nahtlose Struktur auf, in der ein Streifenelement, in dem mindestens ein mit Gummi bedeckter Verstärkungskord ausgerichtet ist, kontinuierlich in einer spiralförmigen Weise gewickelt ist. Die Gürteldecklage 9 kann so angeordnet sein, wie in 1 gezeigt, so dass sie den gesamten Bereich der Gürtellagen 8 in die Reifenbreitenrichtung bedeckt, oder kann alternativ so angeordnet sein, dass sie einen Bereich bedeckt, der einen Kantenabschnitt der Gürtellagen 8 in die Reifenbreitenrichtung einschließt. Es können Kords, die eine organische Faser wie Nylon, PET, Aramid und dergleichen einzeln oder in eine Verbundweise verwenden, als die Verstärkungskords der Gürteldecklage 9 verwendet werden.
Es sind mehrere Umfangsrillen 1A (insgesamt vier im Profilabschnitt in 1), die sich linear längs der Reifenumfangsrichtung erstrecken, im Profilabschnitt 1 ausgebildet. Mehrere Flächenabschnitte 1B sind durch die mehreren Umfangsrillen 1A unterteilt. Folglich ist die Dicke des Profilabschnitts 1 an den Abschnitten am Boden der Umfangsrillen 1A am kleinsten und an den Abschnitten am größten, wo die Flächenabschnitte 1B vorhanden sind. Es können eine Vielfalt von Typen von Rillen und Lamellen einschließlich lateraler Rillen, die sich in die Reifenbreitenrichtung erstrecken, zusätzlich zu den Umfangsrillen 1A im Profilabschnitt 1 vorgesehen sein.
Es werden einzelne Stahldrähte 10 (siehe die 3 und 4), die mit einer axialen Torsion versehen sind, als Verstärkungskords verwendet, die die Gürtellagen 8 im obigen Luftradialreifen bilden. Die mehreren einzelnen Stahldrähte 10, die in den Gürtellagen 8 verwendet werden, weisen jeweils einen kreisförmigen Querschnitt und denselben Drahtdurchmesser d auf und erstrecken sich in einer linearen Weise.
Es wird ein einzelner Stahldraht 10 in den 3 und 4 gezeigt. Es sind durch das Drahtziehen verursachte Drahtzugmarkierungen 11 auf der Oberfläche des einzelnen Stahldrahts 10 ausgebildet. Der Drallwinkel θ der axialen Torsion auf einer Oberfläche des Drahts 10 bezüglich der Axialrichtung des Drahts 10 wird auf der Grundlage der Zugmarkierungen 11 bestimmt. Der Drallwinkel θ ist nicht kleiner als ein Grad und liegt vorzugsweise in einem Bereich von 1 bis 15 Grad. Jeder der mehreren einzelnen Stahldrähte 10 wird nach einem Drahtziehverfahren vorzugsweise mit einer axialen Torsion versehen, während der Draht 10 in einer linearen Form bleibt.
Im Luftradialreifen, der die Gürtellagen 8 aufweist, die die mehreren einzelnen Stahldrähte 10 aufweisen, die ausgerichtet und in Gummi eingebettet sind, wie oben beschrieben, kann eine übermäßige Orientierung der metallischen Struktur im einzelnen Stahldraht 10, die durch das Drahtziehen verursacht wird, gemildert werden, indem eine axiale Torsion an jedem einzelnen Stahldraht 10 vorgesehen wird, um den Drallwinkel θ der axialen Torsion auf einer Oberfläche des Drahts 10 bezüglich der Axialrichtung des Drahts 10 zu erzeugen. Als Folge davon wird die Ermüdungsbeständigkeit des einzelnen Stahldrahts 10 gesteigert und die Reifenhaltbarkeit wird verbessert. Ferner kann der Rollwiderstand des Luftradialreifens durch Reduzieren der Menge des Überzugsgummis der Gürtellagen 8 auf der Grundlage der Verwendung der einzelnen Stahldrähte 10 gesenkt werden. Zwei benachbarte Lagen der Gürtellagen 8 bestehen aus sich überschneidenden Lagen, mit anderen Worten Lagen, in denen die Ausdehnungsrichtungen der einzelnen Stahldrähte 10 zwischen den beiden Lagen bezüglich der Reifenumfangsrichtung in entgegengesetzte Richtungen geneigt sind.
Die Verbesserungswirkung auf die Ermüdungsbeständigkeit der einzelnen Stahldrähte 10 ist ungenügend, wenn der Drallwinkel θ der axialen Torsion auf einer Oberfläche des Drahts 10 kleiner als 1 Grad ist. Überdies wird die Produktivität der einzelnen Stahldrähte 10 reduziert und die Herstellung wird kompliziert, wenn der Drallwinkel θ 15 Grad überschreitet.
Jeder Drahtdurchmesser d der einzelnen Stahldrähte 10 beträgt im Luftradialreifen der vorliegenden Ausführungsform 0,28 mm bis 0,38 mm. Der Abstand zwischen den einzelnen Stahldrähten 10 muss reduziert werden, um die Gesamtfestigkeit der Gürtellagen 8 sicherzustellen, wenn der Drahtdurchmesser d kleiner als 0,28 mm ist. Als Folge davon wird die Reifenhaltbarkeit reduziert, da sich leicht Risse entwickeln, wenn eine Rissbildung zwischen den Gürtellagen 8 auftritt. Umgekehrt wird die Ermüdungsbeständigkeit der einzelnen Stahldrähte 10 reduziert, wenn der Drahtdurchmesser d 0,38 mm überschreitet, und die einzelnen Stahldrähte 10 brechen leichter, wodurch die Reifenhaltbarkeit reduziert wird.
Wie in 2 gezeigt, ist ein Durchschnittsabstand G der einzelnen Stahldrähte 10 nicht kleiner als 0,10 mm. Vorzugsweise beträgt der Durchschnittsabstand G 0,10 mm bis 0,30 mm. Es können Trennungsfehler der Gürtellagen 8 auftreten, wenn der Durchschnittsabstand G kleiner als 0,10 mm ist. Umgekehrt wird die Sicherstellung der Gesamtfestigkeit der Gürtellagen 8 schwierig, wenn der Durchschnittsabstand G größer als 0,30 mm ist, und die Stahldrähte können leichter beschädigt werden. Während die einzelnen Stahldrähte 10 mit einem gleichen Abstand zwischen jedem Draht in einem in 2 gezeigten Aspekt angeordnet sind, können die einzelnen Stahldrähte 10 in Bündeln von zwei bis vier Drähten angeordnet sein.
Eine Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene ist im obigen Luftradialreifen nicht kleiner als 6000 N ·mm² pro Zoll Länge des Profilabschnitts 1 in die Umfangsrichtung, wenn sich der Kraftangriffspunkt in der Umfangsrille 1A befindet, oder vorzugsweise 6000 N ·mm² bis 10000 N ·mm².
Wie in 5 gezeigt, wird eine Schnittprobe mit einer Länge von einem Zoll in die Reifenumfangsrichtung aus dem Luftradialreifen herausgeschnitten. Die Profiloberfläche der Schnittprobe wird durch ein Paar Stützelemente S gehalten, so dass ein Abstand zwischen Stützpunkten L, der 20 mm beträgt, an einer Mittelposition in die Breitenrichtung einer Umfangsrille 1A zentriert ist. Es wird eine Belastung von der Reifeninnenflächenseite (Seite, die zum Hohlraumbereich des Reifens weist) am Profilabschnitt angewendet (gepresst). Der Kraftangriffspunkt entspricht der Position der Umfangsrille 1A auf der Rückseite des Profilabschnitts. Dabei wird der Dehnungsbetrag Y des Profilabschnitts 1 gemessen, wenn die Belastung W 100 N erreicht. Die Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene R des Profilabschnitts 1, die durch die obige Gleichung (1) auf der Grundlage des Abstands zwischen den Stützpunkten L, der Belastung W und des Dehnungsbetrags Y berechnet wird, wird so eingestellt, dass sie nicht kleiner als 6000 N ·mm² oder vorzugsweise 6000 N ·mm² bis 10000 N ·mm² ist. Die Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene des Profilabschnitts 1 kann auf der Grundlage zum Beispiel des Drahtdurchmessers d und des Durchschnittsabstands G der einzelnen Stahldrähte 10, die in den Gürtellagen 8 verwendet, der Anordnung und Struktur der Gürteldecklage 9, der Dicke des Profilabschnitts 1 und der Tiefe der Umfangsrillen 1A geeignet gesteuert werden.
Indem auf diese Weise die Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene des Profilabschnitts 1 auf einen verhältnismäßig hohen Wert eingestellt wird, wird ein Ausbeulen des Profilabschnitts 1 um die Umfangsrille 1A in die Reifenradialrichtung unterdrückt und kann eine Beschädigung der einzelnen Stahldrähte 10 verhindert werden. Als Folge davon ist der Luftradialreifen der vorliegenden Ausführungsform imstande, eine verbesserte Reifenhaltbarkeit aufzuweisen, wenn die Gürtellagen 8 vorgesehen sind, die mehrere einzelne Stahldrähte 10 aufweisen, die ausgerichtet und in Gummi eingebettet sind.
Ferner wird die Einbettungsdichte E (Drähte/50 mm) des einzelnen Stahldrahts 10 im Luftradialreifen der vorliegenden Ausführungsform vorzugsweise als eine Beziehung E ≥ 1869×d² - 1838xd+493 festgelegt, wobei d der Drahtdurchmesser ist.
Wenn der Drahtdurchmesser d der einzelnen Stahldrähte 10 als 0,28 mm bis 0,38 mm festgelegt wird und der Durchschnittsabstand G der einzelnen Stahldrähte 10 nicht kleiner als 0,10 mm ist, wurden Ergebnisse erhalten, wie in 6 gezeigt, wenn eine Prüfung der Reifenhaltbarkeit mit verschiedenen unterschiedlichen Werten für die Einbettungsdichte E pro 50 mm und dem Drahtdurchmesser d der einzelnen Stahldrähte 10 durchgeführt wurde, wie unten beschrieben. In 6 ist die horizontale Achse der Drahtdurchmesser d, und die vertikale Achse ist die Einbettungsdichte E. Das „◯“ zeigt ein Beispiel an, in dem die erwünschte Reifenhaltbarkeit bestätigt wird, und das „×“ zeigt ein Beispiel an, in dem die Reifenhaltbarkeit ungenügend ist. Wie in 6 gezeigt, erfüllen der Drahtdurchmesser d und die Einbettungsdichte E vom Standpunkt der vorteilhaften Reifenhaltbarkeit vorzugsweise die Beziehung E ≥ 1869×d² - 1838×d+493.
Die Biegesteifigkeit in der Mittelebene des Profilabschnitts 1 kann erhöht werden, indem die obige Beziehung bezüglich der Einbettungsdichte E und des Drahtdurchmessers d der einzelnen Stahldrähte 10 erfüllt wird. Folglich wird das Ausbeulen des Profilabschnitts 1 um die Umfangsrille 1A unterdrückt und eine Beschädigung der einzelnen Stahldrähte 10 kann verhindert werden. Als Folge davon ist der Luftradialreifen der vorliegenden Ausführungsform imstande, eine verbesserte Reifenhaltbarkeit aufzuweisen, wenn die Gürtellagen 8 vorgesehen sind, die die mehreren einzelnen Stahldrähte 10 aufweisen, die ausgerichtet und in Gummi eingebettet sind.
Die Gürteldecklage 9 kann im Luftradialreifen der vorliegenden Ausführungsform auf der Außenseite in die Reifenradialrichtung der Gürtellagen 8 in mindestens einem Bereich vorgesehen sein, der der Umfangsrille 1A entspricht, die in die Reifenbreitenrichtung zur Außenseite angeordnet ist, wie in 1 gezeigt. Der obige Bereich ist ein Abschnitt, der jede Kante der Gürtellagen 8 in die Reifenbreitenrichtung umfasst. Besonders bevorzugt wird die Anzahl der Lagen der Gürteldecklage 9 in dem Bereich, der der Umfangsrille 1A entspricht, die in die Reifenbreitenrichtung zur Außenseite angeordnet ist, inmitten den mehreren Umfangsrillen 1A vorzugsweise so festgelegt, dass sie größer als die Anzahl der Lagen der Gürteldecklage 9 im zur Mitte gelegenen Bereich ist. Als Folge davon ist die Dicke des Profilabschnitts 1 an der Stelle der Umfangsrille 1A, die in die Reifenbreitenrichtung zur Außenseite angeordnet ist, größer als normal und die Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene des Profilabschnitts 1 wird so erhöht, dass ein Ausbeulen des Profilabschnitts 1 um die Stelle der Umfangsrille 1A, die in die Reifenbreitenrichtung zur Außenseite angeordnet ist, wirksam unterdrückt wird.
Das Verhältnis der minimalen Dicke des Profilabschnitts 1 zur maximalen Dicke des Profilabschnitts 1 ist vorzugsweise nicht kleiner als 38%.
Folglich wird der Unterschied zwischen der Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene des Abschnitts der Umfangsrille 1A, in dem die Dicke des Profilabschnitts 1 am kleinsten ist, und der Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene des Abschnitts des Flächenabschnitts 1B, in dem die Dicke des Profilabschnitts 1 am größten ist, verkleinert, und das Ausbeulen des Profilabschnitts 1 kann wirksam unterdrückt werden. Der Effekt der Unterdrückung des Ausbeulens des Profilabschnitts 1 wird reduziert, wenn das obige Verhältnis kleiner als 38% ist.
Der obige Luftradialreifen der vorliegenden Ausführungsform wird zusammengefasst, wie unten beschrieben.
Eine übermäßige Orientierung der metallischen Struktur, die durch das Drahtziehverfahren verursacht wird, kann im einzelnen Stahldraht 10 gemildert werden, indem der einzelne Stahldraht 10 mit einer Torsion versehen wird, wenn einzelne Stahldrähte als Verstärkungskords in Gürtellagen verwendet werden. Folglich kann die Ermüdungsbeständigkeit der einzelnen Stahldrähte 10 verbessert werden.
Eine Beschädigung der einzelnen Stahldrähte 10 kann verhindert werden, indem der Drahtdurchmesser d des einzelnen Stahldrahts 10 verhältnismäßig klein gemacht wird, und ein Trennungsfehler der Gürtellagen kann verhindert werden, indem ein ausreichender Durchschnittsabstand G zwischen den einzelnen Stahldrähten 10 sichergestellt wird.
Indem die Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene des Profilabschnitts als ein verhältnismäßig hoher Wert festgelegt wird, wird das Ausbeulen des Profilabschnitts mit der Umfangsrille als Faltungsstelle unterdrückt, und eine Beschädigung der einzelnen Stahldrähte kann verhindert werden. Als Folge davon ist der Luftradialreifen der vorliegenden Ausführungsform imstande, eine verbesserte Reifenhaltbarkeit aufzuweisen, wenn Gürtellagen 8 vorgesehen sind, die mehrere einzelne Stahldrähte 10 umfassen, die ausgerichtet und in Gummi eingebettet sind.
Indem überdies die Einbettungsdichte E des einzelnen Stahldrahts 10 auf E ≥ 1869×d² -1838×d+493 festgelegt wird, wobei d der Drahtdurchmesser ist, um die Biegesteifigkeit in der Mittelebene des Profilabschnitts im Luftradialreifen der vorliegenden Ausführungsform zu erhöhen, wird das Ausbeulen des Profilabschnitts mit der Umfangsrille 1A als die Faltungsstelle unterdrückt, und eine Beschädigung der einzelnen Stahldrähte 10 kann verhindert werden. Als Folge davon ist der Luftradialreifen der vorliegenden Ausführungsform imstande, eine verbesserte Reifenhaltbarkeit aufzuweisen, wenn Gürtellagen 8 vorgesehen sind, die mehrere einzelne Stahldrähte 10 umfassen, die ausgerichtet und in Gummi eingebettet sind.
Während der obige Drallwinkel der axialen Torsion auf einer Oberfläche des einzelnen Stahldrahts 10 vorzugsweise groß ist, um die Ermüdungsbeständigkeit des Drahts 10 zu verbessern, führt ein übermäßiger Betrag des Drallwinkels zu einem Abfall der Produktivität der einzelnen Stahldrähte 10, was folglich die Herstellung schwierig macht. Folglich beträgt der Drallwinkel der axialen Torsion auf einer Oberfläche des einzelnen Stahldrahts 10 bezüglich der Axialrichtung des Drahts 10 vorzugsweise 1 bis 15 Grad.
Die Gürteldecklage 9 ist im Luftradialreifen vorzugsweise um Außenabschnitte in die Reifenradialrichtung der Gürtellagen 8 in mindestens einem Bereich gewickelt, der der Umfangsrille entspricht, die in die Reifenbreitenrichtung zur Außenseite angeordnet ist. Als Folge davon ist die Dicke des Profilabschnitts an der Stelle der Umfangsrille, die in die Reifenbreitenrichtung zur Außenseite angeordnet ist, größer als normal und die Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene des Profilabschnitts wird erhöht, so dass das Ausbeulen des Profilabschnitts mit der Umfangsrille, die in die Reifenbreitenrichtung zur Außenseite angeordnet ist, als die Faltungsstelle wirksam unterdrückt werden kann. Insbesondere ist das Verhältnis der minimalen Dicke des Profilabschnitts zur maximalen Dicke des Profilabschnitts vorzugsweise nicht kleiner als 38%, um das Ausbeulen im Profilabschnitt wirksam zu unterdrücken.
(Zweite Ausführungsform: Luftradialreifen)
Der Luftradialreifen für einen Personenkraftwagen, der die zweite Ausführungsform ist, weist auf dieselbe Weise wie der Luftradialreifen für einen Personenkraftwagen, der die erste Ausführungsform ist, die in 1 gezeigte Struktur auf.
Ein Unterschied zwischen der Struktur des Luftradialreifens der zweiten Ausführungsform und jener des Luftradialreifens der ersten Ausführungsform besteht darin, dass während in der ersten Ausführungsform die Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene nicht weniger als 6000 N ·mm² pro Zoll Länge des Profilabschnitts in die Umfangsrichtung beträgt, wenn sich die Stelle, wo die Kraft angewendet wird, an der Umfangsrille befindet, die Einbettungsdichte E (Drähte/50 mm) der einzelnen Stahldrähte 10 in der zweiten Ausführungsform E ≥ 1869×d² - 1838xd+493 erfüllt, wobei d der Drahtdurchmesser ist. Anders als oben ist die Struktur des Luftradialreifens der zweiten Ausführungsform dieselbe wie die Struktur des Luftradialreifens der ersten Ausführungsform. Insbesondere beträgt im Luftradialreifen der zweiten Ausführungsform der Drahtdurchmesser d der einzelnen Stahldrähte 10, die mit einer axialen Torsion versehen sind, 0,28 bis 0,38 mm, der Durchschnittsabstand G der einzelnen Stahldrähte 10 ist nicht kleiner als 0,10 mm, oder vorzugsweise 0,10 mm bis 0,30 mm, und die Einbettungsdichte E (Drähte/50 mm) der einzelnen Stahldrähte 10 erfüllt E ≥ 1869×d² -1838xd+493, wobei d der Drahtdurchmesser ist.
Der Abstand zwischen den einzelnen Stahldrähte 10 wird reduziert, um die Gesamtfestigkeit der Gürtellagen 8 sicherzustellen, wenn der Drahtdurchmesser d der einzelnen Stahldrähte 10 kleiner als 0,28 mm ist, wodurch folglich die Reifenhaltbarkeit reduziert wird. Umgekehrt wird die Ermüdungsbeständigkeit der einzelnen Stahldrähte 10 reduziert, wenn der Drahtdurchmesser d 0,38 mm überschreitet, wodurch folglich die Reifenhaltbarkeit reduziert wird.
Es können Trennungsfehler der Gürtellagen 8 auftreten, wenn der Durchschnittsabstand G der einzelnen Stahldrähte 10 kleiner als 0,10 mm ist. Umgekehrt wird es schwierig, die Gesamtfestigkeit der Gürtellagen 8 sicherzustellen, wenn der Durchschnittsabstand G größer als 0,30 mm ist.
Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, wurden Ergebnisse erhalten, wie in 6 gezeigt, wenn der Drahtdurchmesser d der einzelnen Stahldrähte 10 auf 0,28 mm bis 0,38 mm festgelegt wird und der Durchschnittsabstand G der einzelnen Stahldrähte 10 nicht kleiner als 0,10 mm ist, wenn eine Prüfung der Reifenhaltbarkeit mit verschiedenen unterschiedlichen Werten für die Einbettungsdichte E pro 50 mm und den Drahtdurchmesser d der einzelnen Stahldrähte 10 durchgeführt wurde, wie unten beschrieben. In 6 ist die horizontale Achse der Drahtdurchmesser d, und die vertikale Achse ist die Einbettungsdichte E. Das „◯“ zeigt eine Spalte an, in der eine erwünschte Reifenhaltbarkeit bestätigt wird, und das „×“ zeigt eine Spalte an, in der die Reifenhaltbarkeit ungenügend ist. Wie in 6 gezeigt, erfüllen der Drahtdurchmesser d und die Einbettungsdichte E vom Standpunkt einer günstigen Reifenhaltbarkeit vorzugsweise die Beziehung E ≥ 1869×d² -1838xd+493.
Der obige Luftradialreifen der zweiten Ausführungsform wird zusammengefasst, wie unten beschrieben.
Da die einzelnen Stahldrähte 10 mit einer axialen Torsion versehen sind, wird insbesondere in derselben Weise wie bei der ersten Ausführungsform eine übermäßige Orientierung der metallischen Struktur, die durch das Drahtziehverfahren verursacht wird, in den einzelnen Stahldrähten 10 gemildert. Als Folge davon wird die Ermüdungsbeständigkeit der einzelnen Stahldrähte 10 gesteigert, und die Reifenhaltbarkeitsleistung wird verbessert. Ferner kann der Rollwiderstand des Luftradialreifens reduziert werden, indem die Menge des Überzugsgummis der Gürtellagen 8 auf der Grundlage der Verwendung der einzelnen Stahldrähte 10 reduziert wird.
Im Luftradialreifen der zweiten Ausführungsform beträgt der Drahtdurchmesser d der einzelnen Stahldrähte 10 0,28 bis 0,38 mm, der Durchschnittsabstand G der einzelnen Stahldrähte 10 ist nicht kleiner als 0,10 mm, oder vorzugsweise 0,10 mm bis 0,30 mm, und die Einbettungsdichte E (Drähte/50 mm) der einzelnen Stahldrähte 10 erfüllt E ≥ 1869×d² -1838xd+493, wobei d der Drahtdurchmesser ist. Als Folge davon kann die Biegesteifigkeit in der Mittelebene des Profilabschnitts 1 erhöht werden. Folglich wird ein Ausbeulen des Profilabschnitts 1 um die Umfangsrille 1A in die Reifenradialrichtung unterdrückt, und eine Beschädigung der einzelnen Stahldrähte 10 kann verhindert werden. Als Folge davon ist der Luftradialreifen der vorliegenden Ausführungsform imstande, eine verbesserte Reifenhaltbarkeitsleistung aufzuweisen, wenn die Gürtellagen 8 vorgesehen sind, die die mehreren einzelnen Stahldrähte 10 aufweisen, die ausgerichtet und in Gummi eingebettet sind.
Den einzelnen Stahldrähten 10 wird im Luftradialreifen der zweiten Ausführungsform nach einem Drahtziehverfahren vorzugsweise eine axiale Torsion erteilt, während der Draht in einer linearen Form verbleibt.
Überdies bilden mindestens zwei benachbart aufeinander geschichtete Lagen der Gürtellagen 8 sich überschneidende Lagen, in denen die Richtungen der einzelnen Stahldrähte 10 zwischen den beiden Lagen bezüglich der Reifenumfangsrichtung in entgegengesetzte Richtungen geneigt sind.
Der Drallwinkel der axialen Torsion auf einer Oberfläche des einzelnen Stahldrahts 10 bezüglich der Axialrichtung des Drahts 10 beträgt im Luftradialreifen der zweiten Ausführungsform vorzugsweise 1 bis 15 Grad. Die Verbesserungswirkung auf die Ermüdungsbeständigkeit der einzelnen Stahldrähte 10 ist ungenügend, wenn der Drallwinkel θ der einzelnen Stahldrähte 10 kleiner als 1 Grad ist. Andererseits wird die Produktivität der einzelnen Stahldrähte 10 reduziert und die Herstellung wird kompliziert, wenn der Drallwinkel θ 15 Grad überschreitet.
Es ist im Luftradialreifen der zweiten Ausführungsform vorzugsweise eine Gürteldecklage 9 in die Reifenradialrichtung um Außenabschnitte der Gürtellage 8 in mindestens einem Bereich gewickelt, der der Umfangsrille entspricht, die in die Reifenbreitenrichtung zur Außenseite angeordnet ist. Als Folge davon ist die Dicke des Profilabschnitts an der Stelle der Umfangsrille, die in die Reifenbreitenrichtung zur Außenseite angeordnet ist, größer als normal, und die Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene des Profilabschnitts wird erhöht, so dass ein Ausbeulen des Profilabschnitts mit der Faltungsstelle als die Umfangsrille in die Reifenbreitenrichtung zur Außenseite wirksam unterdrückt werden kann. Als Folge davon kann eine Beschädigung der einzelnen Stahldrähte 10 infolge des Ausbeulens unterdrückt werden.
(Arbeitsbeispiele)
Es wurden Luftradialreifen mit der Reifengröße 195/65R15 hergestellt. Die hergestellten Luftradialreifen weisen zwei Gürtellagen 8, die die mehrere einzelne Stahldrähte 10 aufweisen, die miteinander ausgerichtet und in Gummi eingebettet sind, die auf der Außenseite in die Reifenradialrichtung der Karkassenlage am Profilabschnitt angeordneten Gürtellagen 8 und die Gürteldecklage 9 auf, die auf der Außenseite in die Reifenradialrichtung der Gürtellagen 8 vorgesehen ist. Es wurden Reifen 1 bis Reifen 15 hergestellt, die den Drahtdurchmesser d, den Drallwinkel θ der axialen Torsion auf einer Oberfläche des Drahts, die Einbettungsdichte E und den Durchschnittsabstand G der einzelnen Stahldrähte 10 der Gürtellage 8, die Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene pro einen Zoll Länge des Profilabschnitts in die Umfangsrichtung, wo sich der Kraftangriffspunkt an der Umfangsrille befindet, und den Maximalwert der Dicke des Profilabschnitts, den Minimalwert der Dicke des Profilabschnitts und das Verhältnis (%) des Minimalwerts zum Maximalwert aufweisen, die in die Tabellen 1 bis 4 dargelegt werden.
Es wurden Reifen 3, 5, 7, 12 bis 14, 16 und 17 hergestellt, die den Drahtdurchmesser d, den Drallwinkel θ der axialen Torsion auf einer Oberfläche des Drahts, die Einbettungsdichte E und den Durchschnittsabstand G der einzelnen Stahldrähte der Gürtellage und den erforderlichen Wert (1869×d² -1838×d+493) der Einbettungsdichte E aufweisen, wie in Tabelle 5 dargelegt. Die Reifen in den Tabellen 1 bis 4 und der Tabelle 5 mit denselben Nummern weisen dieselben Spezifikationen auf.
In den Reifen 1 bis 17 beträgt die Breite der Gürtellage auf der Innenseite der Reifenradialrichtung 155 mm, und der Kordwinkel beträgt 21 Grad, und die Breite der Gürtellage auf der Außenseite in die Reifenradialrichtung beträgt 145 mm, und der Kordwinkel beträgt 21 Grad. Die Gürteldecklage wird gebildet, indem kontinuierlich in einer spiralförmigen Weise ein Streifenelement in die Reifenumfangsrichtung gewickelt wird, das aus Faserkords (940 dtex/2), die miteinander ausgerichtet sind, mit einer Einbettungsdichte von 70 Kords pro 50 mm besteht und mit Gummi bis zu einer Dicke von 0,80 mm beschichtet sind. Die Dicke des Profilabschnitts wird eingestellt, indem die Wicklungsmenge des Streifenelements gemäß dem Ort in die Reifenbreitenrichtung eingestellt wird.
Die Reifenhaltbarkeit der Reifen 1 bis 17 wurde mit dem folgenden Bewertungsverfahren bewertet, und die Ergebnisse werden in den Tabellen 1 bis 5 gezeigt.
(Reifenhaltbarkeit)
Die Reifen wurden auf Felgen mit einer Größe von 15x6J montiert und auf einen Innendruck von 170 kPa aufgeblasen. Es wurde ein Fahrtest von 300 km bei einer Geschwindigkeit von 25 km/h auf einer Trommel mit einem Durchmesser von 1707 mm durchgeführt, während die Belastung und der Schräglaufwinkel in einer Rechteckwelle verändert wurden. Die Belastung wurde auf 3,2 ± 2,1 kN eingestellt, der Schräglaufwinkel wurde 0 ± 5 Grad eingestellt, und die Frequenz der Rechteckwellenvariation wurde auf 0,067 Hz eingestellt. Nach dem Fahren von 300 km wurden die Reifen zerschnitten, um das Vorhandensein oder Fehlen einer Beschädigung der einzelnen Stahldrähte zu untersuchen, die die Gürtellage bilden, und um die Länge (den Maximalwert) einer in der Gürtellage verursachten Trennung zu messen. Es ist eine Trennungslänge von nicht mehr als 5 mm wünschenswert.

Tabelle 1 zeigt die Bewertungsergebnisse und Spezifikationen des Reifens 6 und der Reifen 1 bis 5, in denen der Drahtdurchmesser d der einzelnen Stahldrähte verändert wird. Die Durchschnittsabstände G wurden in den Reifen 1 bis 5 geändert, so dass die Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene im Wesentlichen einheitlich bei 7000 N ·mm² läge. Der Reifen 6 wies dieselbe Struktur wie der Reifen 3 auf, mit der Ausnahme, dass der Reifen 6 einzelne Stahldrähte ohne axiale Torsion verwendet (der Drallwinkel ist 0 Grad). (Tabelle 1)

			Reifen 1	Reifen 2	Reifen 3	Reifen 4	Reifen 5	Reifen 6
Einzelner Stahldraht in Gürtellage	Drahtdurchmess er d (mm)		0,26	0,28	0,29	0,38	0,40	0,29
	Drahtoberfläch entorsionswink el (°)		10	10	10	10	10	0
	Einbettungsdic hte E (Drähte/50mm)		150	130	122	90	62	122
	Durchschnittsa bstand G (mm)		0,07	0,10	0,12	0,38	0,41	0,12
Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene im Profilabschnitt (N ·mm²)			7000	7000	7000	7000	7000	7000
Profilabschnit tsdicke		Minimalwert (mm)	5,8	5,8	5,8	5,8	5,8	5,8
		Maximalwert (mm)	15,7	15,7	15,7	15,7	15,7	15,7
		Min/Max (%)	36,9	36,9	36,9	36,9	36,9	36,9
Reifenhaltbark eit		Stahldrahtbe schädigung	Nein	Nein	Nein	Nein	Ja	Ja
Reifenhaltbark eit		Trennung (mm)	8	5	4	3	3	6

Beruhend auf den Reifen 1 bis 5 in Tabelle 1 kann erkannt werden, dass es keine Beschädigung an den Stahldrähten gibt und die Trennung unterdrückt wird, indem der Drahtdurchmesser d 0,28 bis 0,38 mm beträgt, wenn der Durchschnittsabstand nicht kleiner als 0,10 mm ist und die Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene nicht kleiner als 6000 N ·mm² ist. Beim Vergleich des Reifens 3 und des Reifens 6, die in Tabelle 1 gezeigt werden, kann erkannt werden, dass es keine Beschädigung am Stahldraht gibt und die Trennung unterdrückt werden kann, indem an jedem der einzelnen Stahldrähte eine axiale Torsion vorgesehen wird.

Tabelle 2 zeigt die Bewertungsergebnisse und die Spezifikationen des Reifens 7 und des Reifens 8, in der der Durchschnittsabstand G der einzelnen Stahldrähte variiert wird, während die Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene im Wesentlichen einheitlich auf 7000 (N ·mm²) gehalten wird, und des Reifens 3 (desselben Reifens 3 wie in Tabelle 1). (Tabelle 2)

		Reifen 7	Reifen 8	Reifen 3
Einzelner Stahldraht in Gürtellage	Drahtdurchmesser d (mm)	0,29	0,29	0,29
	Drahtoberflächento rsionswinkel (°)	10	10	10
	Einbettungsdichte E (Drähte/50mm)	130	126	122
	Durchschnittsabsta nd G (mm)	0,09	0,11	0,12
Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene im Profilabschnitt (N ·mm²)		7000	7000	7000
Profilabschni ttsdicke	Minimalwert (mm)	5,8	5,8	5,8
	Maximalwert (mm)	15,7	15,7	15,7
	Min/Max (%)	36,9	36,9	36,9
Reifenhaltbar keit	Stahldrahtbeschädi gung	Nein	Nein	Nein
Reifenhaltbar keit	Trennung (mm)	7	5	4

Beruhend auf den Reifen 3, 7 und 8 in Tabelle 2 kann erkannt werden, dass es keine Beschädigung an den Stahldrähten gibt und eine Trennung noch mehr als beim Reifen 2 in Tabelle 1 unterdrückt wird, indem der Durchschnittsabstand G nicht kleiner als 0,10 mm ist, wenn der Drahtdurchmesser d 0,28 mm bis 0,38 mm ist und die Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene nicht kleiner als 6000 N ·mm² ist.

Tabelle 3 zeigt die Bewertungsergebnisse und Spezifikationen der Reifen 9 bis 11, in denen die Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene variiert wird, während der Durchschnittsabstand G auf 0,12 mm fixiert ist. (Tabelle 3)

		Reifen 9	Reifen 10	Reifen 11
Einzelner Stahldraht in Gürtellage	Drahtdurchmesser d (mm)	0,29	0,31	0,33
	Drahtoberflächent orsionswinkel (°)	10	10	10
	Einbettungsdichte E (Drähte/50mm)	122	116	111
	Durchschnittsabst and G (mm)	0,12	0,12	0,12
Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene im Profilabschnitt (N ·mm²)		5000	6000	7000
Profilabschni ttsdicke	Minimalwert (mm)	5,1	5,1	5,1
	Maximalwert (mm)	15,0	15,0	15,0
	Min/Max (%)	34,0	34,0	34,0
Reifenhaltbar keit	Stahldrahtbeschäd igung	Ja	Nein	Nein
Reifenhaltbar keit	Trennung (mm)	6	5	4

Beruhend auf den Reifen 9, 10 und 11 in Tabelle 3 kann erkannt werden, dass es keine Beschädigung an den Stahldrähten gibt und Trennung unterdrückt wird, indem die Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene nicht kleiner als 6000 N ·mm² ist, wenn der Durchschnittsabstand G nicht kleiner als 0,10 mm ist und der Drahtdurchmesser d 0,28 mm bis 0,38 mm beträgt.
Es kann erkannt werden, dass es keine Beschädigung an den Stahldrähten gibt und die Trennung im Luftradialreifen unterdrückt werden kann, indem die axiale Torsion an jedem der einzelnen Stahldrähte vorgesehen wird, der Drahtdurchmesser d der einzelnen Stahldrähte 10 0,28 mm bis 0,38 mm beträgt, der Durchschnittsabstand G der einzelnen Stahldrähte 10 nicht kleiner als 0,10 mm ist, und die Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene nicht kleiner als 6000 N ·mm² pro Zoll Länge des Profilabschnitts ist, wenn sich der Kraftangriffspunkt an der Umfangsrille 1A befindet.

Tabelle 4 zeigt die Bewertungsergebnisse und Spezifikationen der Reifen 12 bis 15. (Tabelle 4)

		Reifen 12	Reifen 13	Reifen 14	Reifen 15
Einzelner Stahldraht in Gürtellage	Drahtdurchmesser d (mm)	0,35	0,29	0,29	0,26
	Drahtoberflächentorsion swinkel (°)	10	3	15	10
	Einbettungsdichte E (Drähte/50mm)	90	122	122	130
	Durchschnittsabstand G (mm)	0,21	0,12	0,12	0,12
Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene in Profilabschnitt (N ·mm²)		9000	7000	7000	4000
Profilabschnittsdi cke	Minimalwert (mm)	6,5	5,8	5,8	5,8
	Maximalwert (mm)	16,4	15,7	15,7	15,0
	Min/Max (%)	39,6	36,9	36,9	38,7
Reifenhaltbarkeit	Stahldrahtbeschädigung	Nein	Nein	Nein	Ja
Reifenhaltbarkeit	Trennung (mm)	2	4	4	8

In den Reifen 12 bis 14 ist an jedem der einzelnen Stahldrähte eine axiale Torsion vorgesehen, der Drahtdurchmesser d der einzelnen Stahldrähte 10 beträgt 0,28 mm bis 0,38 mm, der Durchschnittsabstand G der einzelnen Stahldrähte 10 ist nicht kleiner als 0,10 mm, und die Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene ist nicht kleiner als 6000 N ·mm² pro Zoll Länge des Profilabschnitts, wenn sich der Kraftangriffspunkt an der Umfangsrille 1A befindet. Es kann in den Bewertungsergebnissen der Reifen 12 bis 14 erkannt werden, dass es keine Beschädigung an den Stahldrähten gibt und eine Trennung unterdrückt wird. Umgekehrt trat im Reifen 15 eine Beschädigung an den Stahldrähten auf und eine Trennung nahm zu, weil der Drahtdurchmesser d den Bereich 0,28 mm bis 0,38 mm nicht erfüllt.

Tabelle 5 umfasst die Reifen 16 und 17 und die Reifen 3, 5, 7 und 12 bis 14, die in den Tabellen 1 bis 5 gezeigt werden, und zeigt erforderliche Werte der Einbettungsdichte E und das Vorhandensein oder Fehlen einer Beschädigung an den Stahldrähte und der Größe der Trennung. (Tabelle 5)

		Reifen 3	Reifen 12	Reifen 13	Reifen 14	Reifen 16	Reifen 7	Reifen 17	Reifen 5
Einzelner Stahldraht in Gürtellage	Drahtdurchme sser d (mm)	0,29	0,35	0,29	0,29	0,29	0,29	0,26	0,4
	Drahtoberflä chentorsions winkel (°)	10	10	3	15	10	10	10	10
	Einbettungsd ichte E (Drähte /50mm)	122	90	122	122	110	130	135	62
	Durchschnitt sabstand G (mm)	0,12	0,21	0,12	0,12	0,16	0,09	0,11	0,41
Einbettungsdichte E erforderlicher Wert (1869×d2-1838×d+493)		117	78	117	117	117	117	141	56
Reifenhaltba rkeit	Stahldrahtbe schädigung	Nein	Nein	Nein	Nein	Ja	Nein	Ja	Ja
Reifenhaltba rkeit	Trennung (mm)	4	2	4	4	6	7	8	3

Es trat in den Reifen 3 und 12 bis 14 keine Beschädigung der einzelnen Stahldrähte auf, die die Gürtellage bilden, und die Gürtellagentrennung war minimal, nachdem die Haltbarkeitsleistungsprüfung unter strengen Bedingungen durchgeführt wurde.
Umgekehrt verschlechterte sich in den Reifen 5, 7, 16 und 17 die Reifenhaltbarkeitsleistung und war ungenügend. Insbesondere trat infolge der ungenügenden Biegesteifigkeit in der Mittelebene eine Beschädigung der einzelnen Stahldrähte auf, die die Gürtellage bilden, und es nahm eine Trennung der Gürtellage infolge einer Zunahme der Profilbewegung im Reifen 16 zu, da die Einbettungsdichte E der einzelnen Stahldrähte zu klein war. Im Reifen 7 nahm die Trennung der Gürtellage zu, weil der Durchschnittsabstand G der einzelnen Stahldrähte zu klein war. Im Reifen 17 trat infolge der ungenügenden Biegesteifigkeit in der Mittelebene eine Beschädigung der einzelnen Stahldrähte auf, die die Gürtellage bilden, und es nahm eine Trennung der Gürtellage infolge einer Zunahme der Profilbewegung zu, da die Einbettungsdichte E der einzelnen Stahldrähte kleiner als der erforderliche Wert war, weil der Drahtdurchmesser der einzelnen Stahldrähte zu klein war. Im Reifen 5 trat eine Beschädigung der einzelnen Stahldrähte auf, die die Gürtellage bilden, weil der Drahtdurchmesser d der einzelnen Stahldrähte zu groß war.
Der Effekt des Luftradialreifens der vorliegenden Ausführungsformen wird wie oben beschrieben deutlich.
Während der Luftradialreifen der vorliegenden Erfindung im Detail bis zu diesem Punkt beschrieben worden ist, ist der Luftradialreifen der vorliegenden Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, und es ist klar, dass eine Vielfalt von Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden kann, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Profilabschnitt
1A: Umfangsrille
1B: Flächenabschnitt
2: Seitenwandabschnitt
3: Wulstabschnitt
4: Karkassenlage
5: Wulstkern
6: Wulstfüller
8: Gürtellage
9: Gürteldecklage
10: Einzelner Stahldraht
11: Drahtzugmarkierung
θ: Drallwinkel
G: Durchschnittsabstand
d: Drahtdurchmesser
Y: Dehnungsbetrag
S: Stützelemente
W: Belastung
L: Stützpunkte
E: Einbettungsdichte
R: Mittelebene
P: Torsionsabstand

Claims

Luftreifen, der aufweist: ein Paar Wulstkerne (5); eine Karkassenlage (4), die um jeden des Wulstkernpaars gefaltet ist; mehrere Gürtellagen (8), die an einem äußeren Abschnitt der Karkassenlage (4) in einer Reifenradialrichtung vorgesehen sind, wobei jede der Gürtellagen (8) mehrere einzelne Stahldrähte (10) mit einem identischen Drahtdurchmesser aufweist, die sich linear in eine identische Richtung in Ausrichtung miteinander und in Gummi eingebettet erstrecken, wobei jeder der einzelnen Stahldrähte (10) mit einer axialen Torsion versehen ist; einen Profilabschnitt (1), der in der Reifenradialrichtung an Außenabschnitten der Gürtellagen (8) vorgesehen und mit Umfangsrillen (1A) versehen ist, die sich auf einer Reifenoberfläche in eine Reifenumfangsrichtung erstrecken; und zumindest eine Gürteldecklage (8) um Außenabschnitte in der Reifenradialrichtung der Gürtellagen (8) in mindestens einem Bereich gewickelt ist, der einer Umfangsrille (1A) entspricht, die in eine Reifenbreitenrichtung im Luftradialreifen zu einer Außenseite angeordnet ist, wobei die Anzahl der Lagen der Gürteldecklage (9) in dem Bereich, der der Umfangsrille (1A) entspricht, die in die Reifenbreitenrichtung zur Außenseite angeordnet ist, größer als die Anzahl der Lagen der Gürteldecklage (9) im zur Mitte gelegenen Bereich ist, die Drahtdurchmesser der einzelnen Stahldrähte (10) 0,28 mm bis 0,38 mm betragen; ein Durchschnitt der Abstände der einzelnen Stahldrähte (10) nicht kleiner als 0,10 mm ist; und eine Biegesteifigkeit senkrecht zur Mittelebene nicht kleiner als 236,2 N·mm² pro mm (6000 N·mm² pro Zoll) Länge in die Umfangsrichtung des Profilabschnitts (1) ist, wenn sich ein Kraftangriffspunkt an der Umfangsrille (1A) befindet.
Luftreifen nach Anspruch 1, wobei: eine Einbettungsdichte E (Drähte/50 mm) der einzelnen Stahldrähte (10) E ≥ 1869×d² -1838×d+493 erfüllt, wobei d (mm) der Drahtdurchmesser ist.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei: ein Drallwinkel der axialen Torsion auf einer Oberfläche jedes einzelnen Stahldrahts (10) bezüglich einer Axialrichtung des einzelnen Stahldrahts (10) 1 bis 15 Grad beträgt.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3 wobei: ein Verhältnis der minimalen Dicke des Profilabschnitts (1) zur maximalen Dicke des Profilabschnitts (1) nicht kleiner als 38% ist.
Luftreifen, der aufweist: ein Paar Wulstkerne (5); eine Karkassenlage (4), die um jeden des Wulstkernpaars gefaltet ist; mehrere Gürtellagen (8), die an einem äußeren Abschnitt der Karkassenlage (4) in einer Reifenradialrichtung vorgesehen sind, wobei jede der Gürtellagen (8) mehrere einzelne Stahldrähte (10) mit einem identischen Drahtdurchmesser aufweist, die sich linear in eine identische Richtung in Ausrichtung miteinander und in Gummi eingebettet erstrecken, wobei jeder der einzelnen Stahldrähte (10) mit einer axialen Torsion versehen ist; einen Profilabschnitt (1), der an Außenabschnitten in einer Reifenradialrichtung der Gürtellagen (8) vorgesehen und mit Umfangsrillen (1A) versehen ist, die sich auf einer Reifenoberfläche in eine Reifenumfangsrichtung erstrecken; und zumindest eine Gürteldecklage (9) um Außenabschnitte in der Reifenradialrichtung der Gürtellagen (8) in mindestens einem Bereich gewickelt ist, der einer Umfangsrille (1A) entspricht, die in eine Reifenbreitenrichtung im Luftradialreifen zu einer Außenseite angeordnet ist, wobei die Anzahl der Lagen der Gürteldecklage (9) in dem Bereich, der der Umfangsrille (1A) entspricht, die in die Reifenbreitenrichtung zur Außenseite angeordnet ist, größer als die Anzahl der Lagen der Gürteldecklage (9) im zur Mitte gelegenen Bereich ist, die Drahtdurchmesser der einzelnen Stahldrähte (10) 0,28 mm bis 0,38 mm betragen; ein Durchschnitt der Abstände der einzelnen Stahldrähte (10) nicht kleiner als 0,10 mm ist; und eine Einbettungsdichte E (Drähte/50 mm) der einzelnen Stahldrähte (10) E ≥ 1869×d² -1838×d+493 erfüllt, wobei d (mm) der Drahtdurchmesser ist.
Luftreifen nach Anspruch 5, wobei: ein Drallwinkel der axialen Torsion auf einer Oberfläche jedes einzelnen Stahldrahts (10) bezüglich einer Axialrichtung des einzelnen Stahldrahts (10) 1 bis 15 Grad beträgt.