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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen, welcher statische Elektrizität ableiten kann, welche in einem Fahrzeugkörper und in einem Reifen erzeugt wird, und zwar auf eine Straßenoberfläche.
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Beschreibung des Standes der Technik
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In den vergangen Jahren galt Folgendes: Um den Rollwiderstand, welcher in engem Zusammenhang mit dem Kraftstoffverbrauch-Leistungsvermögen steht, eines Reifens zu reduzieren, wurde ein Luftreifen vorgeschlagen, bei welchem ein Gummielement, wie z. B. ein Laufflächengummi oder dergleichen durch ein nichtleitendes Gummi ausgebildet ist, in welches Siliciumdioxid mit großem Anteil eingemischt ist.
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Da jedoch das oben erwähnte Gummielement einen hohen elektrischen Widerstand verglichen mit einem herkömmlichen Produkt aufweist, in welches Ruß mit großem Anteil gemischt ist, und da es die Ableitung von statischer Elektrizität, welche in einem Fahrzeugkörper oder in einem Reifen erzeugt wird, an die Straßenoberfläche hemmt, ergibt sich ein dahingehendes Problem, dass die Tendenz besteht, Störungen, wie z. B. Funkstörungen zu erzeugen.
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Folglich wurde ein Luftreifen entwickelt, der derart aufgebaut ist, dass ein Ableitungsvermögen erreicht werden kann, indem ein leitfähiges Gummi vorgesehen wird, in welches Ruß gemischt wurde, während ein Laufflächengummi durch ein nichtleitendes Gummi ausgebildet wird.
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Beispielsweise gilt für den in
JP 2009-161 070 A beschriebenen Luftreifen Folgendes: Es wird ein Reifen angegeben, in welchem ein leitender Pfad zum Ableiten statischer Elektrizität gebildet wird, indem ein leitfähiges Gummi zu einer Seitenfläche einer unteren Fläche erstreckt wird, und zwar von einer Bodenfläche eines Laufflächengummis durch einen inneren Bereich des Laufflächengummis, der von einem nichtleitenden Gummi gebildet wird. Ferner ist ein Reifen, in welchem ein leitender Pfad auf die gleiche Weise wie oben erwähnt ausgebildet ist, in
JP 2010-115 935 A offenbart.
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Ein weiteres Beispiel für einen Luftreifen mit einem leitenden Pfad ist aus der
US 2009/0308512 A1 bekannt. Dort ist ein leitender Pfad zwischen einem Felgenstreifen und einem Randbereich eines Laufflächenabschnitts gebildet. Aus der
JP 2011-16 527 A ist ein Luftreifen bekannt, der ebenfalls eine leitende Verbindung zwischen einem Randbereich einer Lauffläche und einem Felgenabschnitt bereitstellt. In der
US 2006/0021687 A1 ist ein Kautschuk-Luftreifen beschrieben, in dem zur Herstellung der leitenden Verbindung ein elektrisch leitender Kord vorgesehen ist, der aus organischen Fasern besteht, um die ein Metallfilament oder eine Kohlenstofffaser gewickelt ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Im Hinblick auf den oben erwähnten herkömmlichen Reifen gilt Folgendes, um den Rollwiderstand weiter zu verringern, so dass das Kraftstoffverbrauch-Leistungsvermögen verbessert wird: Es ist bevorzugt, nicht bloß das Laufflächengummi geeignet auszubilden, sondern auch Folgendes vorzusehen: Eine Karkasse, welche in einen Wulstbereich verläuft, und zwar von einem Laufflächenbereich über einen Seitenwand-Bereich; ein Seitenwand-Gummi, welches in einer äußeren Seite der Karkasse in dem Seitenwand-Bereich ausgebildet ist; und ein Felgenband-Gummi, welches in einer äußeren Seite der Karkasse in dem Wulstbereich durch das nichtleitende Gummi ausgebildet ist. Sogar in diesem Fall ist es notwendig, den leitenden Pfad auf die gleiche Weise wie oben erwähnt angemessen zu gewährleisten.
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Um ferner eine angenehme Fahrqualität zu bieten, ist es wünschenswert, eine exzellente Absorptionsfähigkeit von Vibrationen zu erzielen, welche in dem Reifen zu dem Zeitpunkt erzeugt werden, wenn er über eine Stufe oder dergleichen fährt, und ein exzellentes Dämpfungsvermögen für Vibrationen zu erzielen, und zwar in dem Reifen.
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Da die Steifigkeit der Reifenseite, wie z. B. des Seitenwand-Gummis und des Felgenband-Gummis, stark zur Absorptionsfähigkeit und dem Dämpfungsvermögen beitragen, ist es bevorzugt, dass die Steifigkeit der Bereiche auf einfache Weise eingestellt werden kann.
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Die vorliegende Erfindung wurde konzipiert, indem das Augenmerk auf das oben erwähnte Problem gerichtet wurde. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen anzugeben, bei welchem die Steifigkeit einer Reifenseite auf einfache Weise eingestellt werden kann, während auf angemessene Weise das Ableitungsvermögen sichergestellt wird, und bei welchem die Fahrqualität verbessert wird, indem die Absorptionsfähigkeit oder das Dämpfungsvermögen verbessert werden.
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Um das oben erwähnte Ziel zu erreichen, verwendet die vorliegende Erfindung die folgenden Maßnahmen. Mit anderen Worten: Ein Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf:
eine nichtleitende Karkasse, welche in einen Wulstbereich übergeht, und zwar von einem Laufflächenbereich über einen Seitenwand-Bereich;
ein Seitenwand-Gummi, das in einer äußeren Seite der Karkasse in dem Seitenwand-Bereich vorgesehen ist;
ein Felgenband-Gummi, das an einer äußeren Seite der Karkasse in dem Wulstbereich vorgesehen ist; und
einen leitenden Pfad, der elektrisch eine Bodenfläche des Laufflächenbereichs und eine Felgen-Kontaktposition des Wulstbereichs miteinander verbindet,
wobei zumindest eines von dem Seitenwand-Gummi und dem Felgenband-Gummi von einem nichtleitenden Gummi gebildet wird,
wobei ein diametraler leitfähiger Bereich, der in der diametralen Richtung des Reifens im Reifenmeridian-Querschnitt verläuft, zumindest in einem nichtleitenden Bereich in dem Seiten-Gummibereich vorgesehen ist, der von dem Seitenwand-Gummi und dem Felgenband-Gummi gebildet wird, wobei der diametrale leitfähige Bereich von einem leitfähigen Gummi gebildet ist, um so einen Teil des leitenden Pfads zu bilden, wobei ein leitfähiger Verzweigungsbereich so vorgesehen ist, dass er sich von dem diametralen leitfähigen Bereich aus verzweigt, zu zumindest einer Seite in Dickenrichtung des Seiten-Gummibereichs verläuft und durch einen inneren Bereich des Seiten-Gummibereichs geht, und wobei der leitfähige Verzweigungsbereich an einer Position angeordnet ist, welche zumindest eine Unterteilung bei einer halben Breite in der Dickenrichtung des Seiten-Gummibereichs bildet, und zwar in eine äußere Seite in diametraler Richtung des Reifens und in eine innere Seite in diametraler Richtung des Reifens, und wobei er von einem leitfähigen Gummi gebildet ist, welches eine Härte aufweist, die verschieden ist von der Gummihärte des Seiten-Gummibereichs.
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Wenn beispielsweise der Seiten-Gummibereich in die äußere Seite und die innere Seite in der diametralen Richtung des Reifens durch ein leitfähiges Gummi geteilt wird, das eine größere Härte hat als die Härte des Seiten-Gummibereichs, der von dem Seitenwand-Gummi und dem Felgenband-Gummi gebildet wird, so wird die Steifigkeit der Reifenseite verbessert, das Dämpfungsvermögen erhöht und die Fahrqualität verbessert, und zwar im Vergleich mit einem Fall, in welchem er nicht unterteilt wird.
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Wenn andererseits der Seiten-Gummibereich in die äußere Seite und die innere Seite in der diametralen Richtung geteilt wird, indem ein leitfähiges Gummi angeordnet wird, welches eine niedrigere Härte als die Härte des Seiten-Gummibereichs in Dickenrichtung aufweist, wird die Steifigkeit der Reifenseite niedriger, die Absorptionsfähigkeit wird erhöht, und die Fahrqualität wird verbessert, und zwar im Vergleich mit einem Fall, in welchem er nicht unterteilt wird.
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Bei der vorliegenden Erfindung gilt Folgendes: Der leitfähige Verzweigungsbereich, der von dem leitfähigen Gummi gebildet wird, das eine von der Gummihärte des Seiten-Gummibereichs verschiedene Härte aufweist, ist in einer Position angeordnet, welche zumindest eine Unterteilung bei einer halben Breite in Dickenrichtung des Seiten-Gummibereichs in die äußere Seite in der diametralen Richtung des Reifens und in die innere Seite in der diametralen Richtung des Reifens bildet.
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Folglich ist lediglich dadurch, dass der oben erwähnte leitfähige Verzweigungsbereich vorgesehen wird, Folgendes möglich: Die Steifigkeit der Reifenseite zu verändern, und zwar im Vergleich mit dem Fall, dass der leitfähige Verzweigungsbereich nicht vorgesehen wird, um eine gewünschte Steifigkeit einzustellen; die Absorptionsfähigkeit oder das Dämpfungsvermögen durch eine angemessene Einstellung der Steifigkeit zu verbessern; und die Fahrqualität zu verbessern.
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Selbstverständlich gilt Folgendes: Da der diametrale leitfähige Bereich, der zumindest in der nichtleitenden Position in dem Seiten-Gummibereich vorgesehen ist, der von dem Seitenwand-Gummi und dem Felgenband-Gummi gebildet ist, einen Teil des leitenden Pfads bildet, der in die Felge, ausgehend von der Bodenfläche des Laufflächenbereichs verläuft, ist es möglich, das Leitfähigkeits-Leistungsvermögen auf angemessene Weise sicherzustellen.
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Um die Fahrqualität zu verbessern, ist es bevorzugt, dass der leitfähige Verzweigungsbereich in einer Mehrzahl von Reihen in der diametralen Richtung des Reifens angeordnet ist. Mit diesem Aufbau ist es möglich, auf angemessene Weise die Steifigkeit der Reifenseite einzustellen, die in den Wulstbereich ausgehend von dem Laufflächenbereich verläuft. Außerdem ist es möglich, die Fahrqualität weiter zu verbessern.
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Um die Fahrqualität weiter zu verbessern, ist es wirkungsvoll, dass der leitfähige Verzweigungsbereich den Seiten-Gummibereich unterteilt, während er durch den Seiten-Gummibereich in der Dickenrichtung geht. Gemäß diesem Aufbau ist es möglich, den Änderungsbetrag der Steifigkeit zu vergrößern, und zwar im Vergleich mit dem Fall, dass ein vorderes Ende des leitfähigen Verzweigungsbereichs am inneren Bereich des Seiten-Gummibereichs endet. Außerdem ist es möglich, die Fahrqualität zu verbessern.
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Um den Rollwiderstand des Reifens zu verringern, ist es wünschenswert, dass das vordere Ende des leitfähigen Verzweigungsbereichs am inneren Bereich des Seiten-Gummibereich endet. Mit diesem Aufbau ist es möglich, die Menge des leitfähigen Gummis zu verringern, um die Menge von nichtleitendem Gummi zu vergrößern.
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Außerdem ist es möglich, den Rollwiderstand des Reifens zu verringern, und zwar im Vergleich mit dem Fall, dass der leitfähige Verzweigungsbereich den Seiten-Gummibereich unterteilt, während er durch den Seiten-Gummibereich in Dickenrichtung geht.
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Um die Schnittfestigkeit und die Wetterfestigkeit zu verbessern, ist es bevorzugt, dass der diametrale leitfähige Bereich, der von dem leitfähigen Gummi gebildet wird, an einer Position angeordnet ist, welche eine äußere Fläche des Seiten-Gummibereichs bedeckt. Im Allgemeinen ist das leitfähige Gummi, in welches Ruß mit großem Anteil gemischt ist, exzellent hinsichtlich der Schnittfestigkeit und der Wetterfestigkeit, und zwar im Vergleich mit einem nichtleitenden Gummi, in welches Siliciumdioxid mit großem Anteil gemischt ist.
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Daher gilt gemäß diesem Aufbau folgendes: Es ist möglich, die Schnittfestigkeit und die Wetterfestigkeit zu verbessern, und zwar im Vergleich mit dem Fall, dass der diametrale leitfähige Bereich in dem inneren Bereich oder der inneren Oberfläche des Seitenwand-Bereichs angeordnet wird.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Querschnittsansicht durch den Reifenmeridian, die ein Beispiel eines Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine Querschnittsansicht, die eine segmentierte Position eines Seitenwand-Gummis durch dessen leitfähigen Verzweigungsbereich und dessen Peripherie zeigt;
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3 eine Querschnittsansicht, die einen Reifen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 eine Querschnittsansicht, die einen Reifen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 eine Querschnittsansicht, die einen Reifen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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6 eine Querschnittsansicht, die einen Reifen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Nachstehend wird eine Beschreibung eines Luftreifens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben.
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Wie in 1 gezeigt, weist ein Luftreifen T Folgendes auf: ein Paar von Wulstbereichen 1; Seitenwand-Bereiche 2, welche zu einer äußeren Seite in einer diametralen Richtung RD des Reifens, ausgehend von den jeweiligen Wulstbereichen 1 verlaufen; und einen Laufflächenbereich 3, der mit den äußeren Enden in diametraler Richtung RD der beiden Seitenwand-Bereiche 2 verbunden ist. In dem Wulstbereich 1 ist Folgendes vorgesehen: ein ringförmiger Wulstkern 1a, welcher mit einem Gummi einen Konvergenzkörper, wie z. B. einen Stahlreifen oder dergleichen ummantelt; und ein Wulst-Füllstoff 1b, welcher aus hartem Gummi gebildet ist.
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Ferner ist der Reifen T mit einer toroidförmigen Karkasse 4 versehen, welche in den Wulstbereich 1 hinein verläuft, und zwar ausgehend von dem Laufflächenbereich 3 über den Seitenwand-Bereich 2. Die Karkasse 4 wird gebildet von mindestens einer Karkassenlage, und sie ist in einem Zustand gesichert bzw. festgehalten, in welchem deren Endbereich über den Wulstkern 1a nach oben geschlungen ist.
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Die Karkassenlage wird gebildet, indem ein Cord, der in etwa vertikal zum Reifenäquator CL verläuft, mit einer Gummi-Deckschicht ummantelt wird, welche von einem nichtleitenden Gummi gebildet wird. Ein Innenschichtgummi 4a zum Aufrechterhalten des pneumatischen Drucks ist auf der inneren Seite der Karkasse 4 angeordnet.
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Ferner weist der Luftreifen T Folgendes auf: ein Laufflächengummi 5, das von einem nichtleitenden Gummi gebildet wird und in einer äußeren Seite der Karkasse 4 in dem Laufflächenbereich 3 angeordnet ist, ein Seitenwand-Gummi 6, das von einem nichtleitenden Gummi gebildet ist und in einer äußeren Seite der Karkasse 4 in dem Seitenwand-Bereich 2 vorgesehen ist, und ein Felgenband-Gummi 7, das von einem nichtleitenden Gummi gebildet wird und in einer äußeren Seite der Karkasse 4 in dem Wulstbereich 1 vorgesehen ist. Ein Gürtel 4b ist an einer inneren Seite des Laufflächengummis 4 zum Verstärken der Karkasse 4 vorgesehen, und ein Gürtel-Verstärkungselement 4c ist an einer äußeren Seite des Gürtels 4b vorgesehen.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Struktur mit der Lauffläche auf der Seitenwand (tread-on-side) verwendet, bei welcher beide Seiten-Endbereiche des Laufflächengummis 5 an einem äußeren Ende in diametraler Richtung des Reifens des Seitenwand-Gummis 6 befestigt sind. Ein Laufflächenband 5a mit einer dreieckigen Querschnittsform ist mit einem Seitenbereich des Laufflächengummis 5 verbunden.
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In diesem Fall wird in der vorliegenden Ausführungsform die Struktur mit der Lauffläche auf der Seitenwand verwendet. Die Struktur ist jedoch nicht auf diese Struktur beschränkt. Es ist auch möglich, eine Struktur mit der Seitenwand auf der Lauffläche zu verwenden, bei welcher ein äußerer Endbereich in diametraler Richtung RD des Reifens des Seitenwand-Gummis 6 an beiden Seiten-Endbereichen des Laufflächengummis 5 befestigt ist.
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In diesem Fall wird als leitfähiges Gummi beispielhaft ein Gummi verwendet, in welchem der spezifische Volumenwiderstand kleiner ist als 108 Ωcm, und es wird beispielsweise hergestellt, indem Ruß als Verstärkungsmittel mit großem Anteil in das Rohmaterial-Gummi gemischt wird. Es kann erhalten werden, indem eine Carbongruppe eines bekannten leitfähigen Auftragsmittels, wie beispielsweise Kohlenstofffasern, Graphit oder dergleichen und eine Metallgruppe eines bekannten leitfähigen Auftragsmittels, wie beispielsweise Metallpulver, Metalloxid, Metallspäne, Metallfasern oder dergleichen gemischt werden, und zwar zusätzlich zu dem Ruß.
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Ferner wird das nichtleitende Gummi durch ein Gummi beispielhaft repräsentiert, in welchem der spezifische Volumenwiderstand gleich oder größer als 108 Ωcm ist, und es wird durch ein Material beispielhaft repräsentiert, in welchem Siliciumdioxid als Verstärkungsmittel mit großem Anteil in das Rohmaterial-Gummi eingemischt wird. Das Siliciumdioxid wird beispielsweise mit 30 bis 100 Massenanteilen in Bezug auf 100 Massenanteile der Rohmaterial-Gummi-Komponente eingemischt.
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Es wird vorzugsweise nasses Siliciumdioxid als Siliciumdioxid verwendet. Es kann jedoch jegliches Siliciumdioxid verwendet werden, solange es als Verstärkungsmaterial verwendet wird. Das nichtleitende Gummi kann hergestellt werden, indem gebrannter Ton, harter Ton, Kalziumcarbonat oder dergleichen zusätzlich zu dem Siliciumdioxid, wie z. B. ausgefälltem Siliciumdioxid, wasserfreie Kieselsäure oder dergleichen eingemischt werden.
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Bei dem oben erwähnten Rohmaterial-Gummi können Folgende angegeben werden: Naturkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Butadien-Kautschuk (BR), Isopren-Kautschuk (IR), Butyl-Kautschuk (IIR) und dergleichen, und sie werden als eine Art einzeln oder als eine Mischung aus zwei oder mehr Arten verwendet. Ein Vulkanisierungsmittel, ein Vulkanisierungs-Beschleuniger, ein Plastifizierungsmaterial, ein Antioxidationsmittel oder dergleichen wird in geeigneter Weise in das Rohmaterial-Gummi gemischt.
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Wie in 1 gezeigt, wird ein leitender Pfad Ph ausgebildet, welcher auf elektrische Weise eine Bodenfläche des Laufflächenbereichs 3 und eine Felgen-Kontaktposition des Wulstbereichs 1 verbindet. Als Struktur, welche einen Teil des leitenden Pfads Ph ausbildet, ist ein leitendes Gummielement Ph1, bei welchem das eine Ende zur Bodenfläche hin freiliegt und das andere Ende in den Seitenwand-Bereich 6 hinein verläuft, in dem Laufflächengummi 5 eingebettet.
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Ferner ist als eine Struktur, welche einen Teil des leitenden Pfads Ph bildet, ein diametraler leitfähiger Bereich 8 vorgesehen, welcher von einem leitfähigen Gummi gebildet wird. In dem Fall, in dem das Seitenwand-Gummi 6 und das Felgenband-Gummi 7 zusammen als Seiten-Gummibereich Sg bezeichnet werden, ist der diametrale leitfähige Bereich 8 zumindest in dem nichtleitenden Bereich in dem Seiten-Gummibereich Sg vorgesehen.
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Der diametrale leitfähige Bereich 8 ist derart angeordnet, dass er sich zu einer inneren Seite in der diametralen Richtung RD des Reifens, ausgehend von einer äußeren Seite, in der diametralen Richtung RD des Reifens in einem transversalen Schnitt erstreckt (auch als Reifenmeridian-Querschnitt bezeichnet), welcher orthogonal zur Reifenumfangs-Richtung ist.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform gilt Folgendes: Da sowohl das Seitenwand-Gummi 6, als auch das Felgenband-Gummi 7 von dem nichtleitenden Gummi gebildet werden, wird die Gesamtheit des Seiten-Gummibereichs Sg nichtleitend, und es ist an einer Position angeordnet, welche eine äußere Fläche (eine Fläche an einer äußeren Seite in Axialrichtung AD des Reifens) der nichtleitenden Position (des Seitenwand-Gummis 6 und des Felgenband-Gummis 7) bedeckt.
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In diesem Fall gilt Folgendes: Da das leitfähige Gummi, in welches Ruß mit großem Anteil gemischt ist, allgemein eine exzellente Schnittfestigkeit und Wetterfestigkeit verglichen mit dem nichtleitenden Gummi aufweist, in welches Siliciumdioxid mit großem Anteil gemischt ist, werden die Schnittfestigkeit und die Wetterfestigkeit verbessert, wenn die äußere Fläche des Seiten-Gummibereichs Sg mit dem diametralen leitfähigen Bereichs 8 beschichtet wird.
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Der diametrale leitfähige Bereich 8 ist derart aufgebaut, dass ein äußerer Endbereich 8a in seiner diametralen Richtung RD des Reifens mit dem leitenden Gummielement Ph1 verbunden ist, welches zur Bodenfläche hin freiliegt, und dass ein innerer Endbereich 8b in der diametralen Richtung RD des Reifens zu einem Felgen-Kontaktbereich des Wulstbereichs 1 hin freiliegt.
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Mit anderen Worten: Der diametrale leitfähige Bereich 8 bildet den leitenden Pfad Ph, welcher in den Felgen-Kontaktbereich des Wulstbereichs 1 hinein verläuft, und zwar ausgehend von der Bodenfläche des Laufflächenbereichs 3 zusammen mit dem leitenden Gummielement Ph1, und er gewährleistet das Leitfähigkeits-Leistungsvermögen.
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Für die obigen Darlegungen gilt Folgendes: Die Bodenfläche ist eine Fläche, welche auf einer Straßenoberfläche geerdet ist, und zwar zu dem Zeitpunkt, zu welchem der Reifen in einem Zustand seiner Montage auf einer normalen Felge und der Befüllung mit einem normalen Innendruck vertikal auf eine ebene Straßenoberfläche gesetzt wird, wobei der Reifen mit einer normalen Last beaufschlagt wird. Der äußerste Bereich in Axialrichtung AD des Reifens wird zu einem Erdungsende E.
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In diesem Fall sind die normale Last und der normale Innendruck auf eine maximale Last eingestellt (eine normale Bemessungslast für den Fall eines Reifens für ein Personenkraftfahrzeug), welche in JISD4202 (Spezifikationen eines Automobilreifens) oder dergleichen definiert ist, und auf einen pneumatischen Druck, der hierzu korrespondiert. Die normale Felge ist im Prinzip auf eine Standardfelge eingestellt, welche in JISD4202 oder dergleichen definiert ist.
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Wie ferner in 1 und 2 dargestellt, ist ein leitfähiger Verzweigungsbereich 9 vorgesehen, welcher von einem mittleren Bereich zwischen beiden Enden 8a und 8b in der diametralen Richtung RD des Reifens in dem diametralen leitfähigen Bereich 8 abzweigt, so dass er zur inneren Seite in Dickenrichtung des Seiten-Gummibereichs Sg hin verläuft und durch einen inneren Bereich des Seiten-Gummibereichs Sg geht.
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Der leitfähige Verzweigungsbereich 9 geht durch den Seiten-Gummibereich in Dickenrichtung, so dass er den Seiten-Gummibereich Sg segmentiert, und zwar in eine äußere Seite in der diametralen Richtung RD des Reifens und in eine innere Seite in der diametralen Richtung RD des Reifens. Er ist durch ein leitfähiges Gummi gebildet, das eine Härte aufweist, die verschieden ist von der Gummihärte des Seiten-Gummibereichs Sg. Bei der vorliegenden Ausführungsform kommt ein vorderes Ende 9a des leitfähigen Verzweigungsbereichs in Kontakt mit der Karkasse 4.
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Falls beispielsweise die Gummihärte des leitfähigen Verzweigungsbereichs 9 größer gemacht wird als die Gummihärte des Seiten-Gummibereichs Sg, dann steigt die Steifigkeit in der Reifenseite an, so dass deren Dämpfungsvermögen verbessert wird. Falls andererseits die Gummihärte des leitfähigen Verzweigungsbereichs 9 niedriger gemacht wird als die Härte des Seiten-Gummibereichs Sg, dann wird die Steifigkeit in der Reifenseite niedriger, so dass die Absorptionsfähigkeit verbessert wird.
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Um die oben erwähnte Wirkung zu erzielen, ist es bevorzugt, die Gummihärten-Differenz zwischen dem Seiten-Gummibereich Sg, der von dem Seitenwand-Gummi 6 und dem Felgenband-Gummi 7 gebildet wird, und dem leitfähigen Verzweigungsbereich 9 auf einen Wert einzustellen, der gleich oder größer als 1 Grad ist; und um das Reifen-Dämpfungsvermögen und die Reifen-Absorptionsfähigkeit wirkungsvoll zu verbessern, die Härten-Differenz auf einen Wert einzustellen, der gleich oder größer als 3 Grad ist. Die Gummihärte bezeichnet in diesem Fall eine Härte, welche gemessen wird mit einem Durometer-Härtetest (Typ A) der JISK6253.
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Demgemäß ist es bei der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Steifigkeit in der Reifenseite im Vergleich mit dem Fall zu verändern, in welchem der leitfähige Verzweigungsbereich 9 nicht vorgesehen ist, um sie auf eine gewünschte Steifigkeit einzustellen, und zwar durch bloßes Anordnen des oben erwähnten leitfähigen Verzweigungsbereichs 9, so dass es möglich ist, die Absorptionsfähigkeit oder das Dämpfungsvermögen durch eine angemessene Einstellung der Steifigkeit zu verbessern. Außerdem ist es möglich, die Fahrqualität zu verbessern.
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Ferner gilt bei der vorliegenden Ausführungsform Folgendes: Da der leitfähige Verzweigungsbereich 9 in einer Mehrzahl von Reihen in der diametralen Richtung RD des Reifens angeordnet ist, werden die segmentierten Positionen von dem leitfähigen Verzweigungsbereich 9 an einer Mehrzahl von Positionen entlang der diametralen Richtung RD des Reifens eingestellt. Der Abstand der Mehrzahl von leitfähigen Verzweigungsbereichen 9 kann festgelegt sein oder nicht.
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Je schmaler der Abstand zwischen den leitfähigen Verzweigungsbereichen 9 ist, desto stärker ist die auftretende Wirkung. Je weiter der Abstand ist, desto schwächer ist die auftretende Wirkung. Demgemäß ist es möglich, den Anordnungsabstand der leitfähigen Verzweigungsbereiche 9 gemäß den Positionen zu differenzieren. Dementsprechend ist es möglich, die Steifigkeit in der Reifenseite von dem Laufflächenbereich 3 zum Wulstbereich 1 in Abhängigkeit von den Positionen angemessen einzustellen. Es ist daher möglich, die Fahrqualität weiter zu verbessern.
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Weitere Ausführungsformen
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- (1) Bei der vorliegenden Ausführungsform werden beide Seitenwand-Gummis 6 und das Felgenband-Gummi 7 aus dem nichtleitenden Gummi gebildet. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch angewendet werden, so lange zumindest eines von dem Seitenwand-Gummi und dem Felgenband-Gummi aus dem nichtleitenden Gummi gebildet ist.
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Als Anwendungsbeispiel kann ein Reifen angegeben werden, bei welchem das Seitenwand-Gummi aus dem nichtleitenden Gummi gebildet ist, und bei welchem das Felgenband-Gummi aus denn leitfähigen Gummi gebildet ist. Selbstverständlich ist es im Hinblick auf die Verringerung des Rollwiderstands des Reifens bevorzugt, dass zumindest das Seitenwand-Gummi aus dem nichtleitenden Gummi gebildet ist.
- (2) Ferner ist in der vorliegenden Ausführungsform der diametrale leitfähige Bereich 8 zumindest in der nichtleitenden Position in dem Seiten-Gummibereich Sg vorgesehen. Für den Fall jedoch, dass der Seiten-Gummibereich nicht nur in der nichtleitenden Position, sondern auch in der leitenden Position angeordnet ist, kann der diametrale leitfähige Bereich nicht bloß in der nichtleitenden Position, sondern auch in der leitenden Position vorgesehen sein.
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Als ein Beispiel hierfür kann ein Reifen angegeben werden, bei welchem das Seitenwand-Gummi von dem nichtleitenden Gummi gebildet ist, das Felgenband von dem leitfähigen Gummi gebildet ist, und der diametrale leitfähige Bereich in dem Felgenband-Gummi vorgesehen ist, das die leitfähige Position darstellt.
- (3) Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der leitende Pfad Ph gebildet durch das leitende Gummielement Ph1 und den diametralen leitfähigen Bereich 8. Es ist jedoch möglich, dies in verschiedenartiger Weise zu ändern, solange nur der diametrale leitfähige Bereich einen Teil des leitenden Pfads bildet. Beispielsweise kann ein Reifen angegeben werden, bei welchem ein äußeres Ende in der diametralen Richtung RD des diametralen leitfähigen Bereichs zur geerdeten Fläche hin freiliegt.
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Ferner kann für den Fall, dass das Laufflächengummi von dem leitfähigen Gummi gebildet ist, ein Reifen angegeben werden, bei welchem das äußere Ende in der diametralen Richtung des Reifens des diametralen leitfähigen Bereichs mit dem Laufflächengummi verbunden ist. Für den Fall, dass das Felgenband-Gummi von dem leitfähigen Gummi gebildet ist, kann ein Reifen angegeben werden, bei welchem ein inneres Ende in der diametralen Richtung des Reifens des diametralen leitfähigen Bereichs mit dem Felgenband-Gummi verbunden ist.
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Selbstverständlich kann die Erfindung nicht bloß auf eine Struktur mit der Lauffläche auf der Seitenwand angewendet werden, sondern auch auf eine Struktur mit der Seitenwand auf der Lauffläche, welche in 6 beispielhaft veranschaulicht ist.
- (4) Ferner gilt für die vorliegenden Ausführungsformen – wie in 1 und 2 gezeigt – Folgendes: Der leitfähige Verzweigungsbereich 9 segmentiert den Seiten-Gummibereich Sg, während er durch den Seiten-Gummibereich Sg in der Dickenrichtung hindurchgeht. Solange jedoch ein leitfähiger Verzweigungsbereich 109 an einer Position angeordnet ist, welche den Seiten-Gummibereich Sg in der Dickenrichtung des Seiten-Gummibereichs Sg etwa bis zur Hälfte zumindest in eine äußere Seite in der diametralen Richtung des Reifens und in eine innere Seite in der diametralen Richtung RD des Reifens teilt, wie es in 3 gezeigt ist, kann der leitfähige Verzweigungsbereich 109 derart ausgebildet sein, dass dessen vorderes Ende 109a an einem inneren Bereich des Seiten-Gummibereichs endet.
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In der Zeichnung ist die Dimension in Dickenrichtung des Seiten-Gummibereichs Sg mit dem Bezugszeichen W1 bezeichnet. Die Dimension in der Dickenrichtung, welche von dem leitfähigen Verzweigungsbereich 109 segmentiert wird, ist mit dem Bezugszeichen W2 bezeichnet. Diese sind auf eine solche Weise eingestellt, dass sie ein Verhältnis W1 ≥ W2/2 erfüllen. Wie oben erwähnt, gilt Folgendes: Solange der leitfähige Verzweigungsbereich 109 die Position segmentiert, welche zwischen 50% und 100% in Axialrichtung AD des Reifens des Seiten-Gummibereichs Sg (oder der Dickenrichtung des Seiten-Gummibereichs Sg) verläuft, ist es möglich, eine Wirkung zu erzielen, dass die Fahrqualität verbessert wird.
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Da außerdem das vordere Ende 109a des leitfähigen Verzweigungsbereichs 109 an dem inneren Bereich des Seiten-Gummibereichs Sg endet, ist es möglich, das Volumen des leitfähigen Gummis zu verringern, um das Volumen des nichtleitenden Gummis zu vergrößern. Es ist ebenso möglich, den Rollwiderstand des Reifens zu verringern, und zwar verglichen mit dem Fall, dass der leitfähige Verzweigungsbereich 109 durch den Seiten-Gummibereich Sg in der Dickenrichtung geht.
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In diesem Fall bezeichnet in 3 die Dickenrichtung eine Richtung, in welcher der Abstand zwischen einer äußeren Fläche und einer inneren Fläche am kürzesten wird, wobei er durch eine Verzweigungsposition 109b zwischen dem leitfähigen Verzweigungsbereich 109 und dem diametralen leitfähigen Bereich 8 im Meridian-Querschnitt hindurchgeht.
- (5) Außerdem gilt bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, Folgendes: Der diametrale leitfähige Bereich 8 ist in der Position angeordnet, welche die äußere Fläche (die Fläche auf der äußeren Seite in Axialrichtung des Reifens) des Seiten-Gummibereichs Sg bedeckt. Ein diametraler leitfähiger Bereich 208 kann jedoch auch an einer inneren Fläche (einer Fläche in einer inneren Seite in der Axialrichtung AD des Reifens) des Seiten-Gummibereichs Sg angeordnet sein, wie es in 4 gezeigt ist.
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In diesem Fall wird ein leitfähiger Verzweigungsbereich 209 von dem diametralen leitfähigen Bereich 208 abgezweigt, so dass er zu einer äußeren Seite in Dickenrichtung verläuft. Da der Seiten-Gummibereich Sg des Reifens mit einer gekrümmten Form ausgebildet ist, welche zu der äußeren Seite in der Dickenrichtung verläuft, wird die Länge des leitenden Pfads von dem diametralen leitfähigen Bereich kürzer für den Fall, dass er durch die innere Seite in der Dickenrichtung hindurchgeht, als für den Fall, dass er durch die äußere Seite in der Dickenrichtung hindurchgeht.
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Daher gilt gemäß diesem Aufbau Folgendes: Verglichen mit dem Fall, dass der diametrale leitfähige Bereich an der äußeren Fläche oder dem inneren Bereich des Seiten-Gummibereichs Sg angeordnet wird, ist es möglich, die Länge des leitenden Pfads durch den diametralen leitfähigen Bereich kürzer zu machen, und es ergibt sich der Fall, dass es möglich ist, das Volumen des leitfähigen Gummis zu verringern, um so den Rollwiderstand zu verringern.
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Wie in 5 gezeigt, kann ferner der diametrale leitfähige Bereich 308 in dem inneren Bereich des Seiten-Gummibereichs Sg angeordnet sein. In diesem Fall zweigt ein leitfähiger Verzweigungsbereich 309 von dem diametralen leitfähigen Bereich 308 ab, so dass er zumindest zu der einen Seite in Dickenrichtung verläuft. In der Zeichnung verläuft der diametrale leitfähige Bereich 308 zu beiden Seiten in der Dickenrichtung.
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Selbstverständlich wird – wie in 5 gezeigt – für den Fall, dass der diametrale leitfähige Bereich 308 in dem inneren Bereich des Seiten-Gummibereichs Sg angeordnet ist, die Schnittfestigkeit verbessert, und zwar im Vergleich mit dem Fall, dass der diametrale leitfähige Bereich 308 in der inneren Fläche des Seiten-Gummibereichs Sg angeordnet ist, und zwar auf die gleiche Weise, wie bei der oben erwähnten vorliegenden Ausführungsform.
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Wie oben erwähnt, wird bei der vorliegenden Ausführungsform eine Struktur mit Lauffläche auf der Seitenwand verwendet. Ohne jedoch auf diesen Aufbau beschränkt zu sein, ist es möglich, eine Struktur mit Seitenwand auf der Lauffläche zu verwenden, bei welcher ein äußerer Endbereich in der diametralen Richtung des Reifens eines Seitenwand-Gummis 406 auf beiden Seiten-Endbereichen eines Laufflächengummis 405 befestigt ist, wie es beispielhaft in 6 veranschaulicht ist.
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Zum Beispiel – wie in 6 gezeigt – kannn ein Aufbau angegeben werden, bei welchem ein leitendes Gummielement Ph1 an einer Position angeordnet ist, welche eine Seitenfläche 405a des Laufflächengummis 405 ausgehend von der geerdeten Fläche erreicht, und bei welcher das leitende Gummielement Ph1 mit einem diametralen leitfähigen Bereich 408 verbunden ist, welcher an einer inneren Fläche eines Seitenwand-Gummis 406 angeordnet ist, das den Seiten-Gummibereich Sg bildet.
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In diesem Fall gilt – wie in der Zeichnung gezeigt – Folgendes: Ein äußeres Ende 408a in der diametralen Richtung des diametralen leitfähigen Bereichs 408 kann an einem inneren Bereich des Reifens enden, ohne dass es die Position P erreicht, welche zum äußeren Bereich des Reifens hin freiliegt, oder das äußere Ende 408a in der diametralen Richtung des diametralen leitfähigen Bereichs 408 kann bis zu der Position reichen, welche zum äußeren Bereich des Reifens hin freiliegt. In diesem Fall bezeichnet das Bezugszeichen 409 in der Zeichnung einen leitfähigen Verzweigungsbereich.
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Beispiele
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Um den Aufbau und die Wirkungen der vorliegenden Erfindung eigens zu zeigen, wurden die folgenden Auswertungen im Hinblick auf die nachfolgenden Beispiele vorgenommen.
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(1) Leitungsvermögen (elektrischer Widerstandswert)
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Eine vorab festgelegte Last wurde an einen Reifen angelegt, welcher auf einer Felge befestigt ist, und eine elektrische Spannung (500 V) wurde an eine Metallplatte angelegt, auf welcher der Reifen geerdet ist, und zwar von einem Schaft, welcher die Felge stützt, so dass ein elektrischer Widerstand gemessen wurde.
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(2) Gummihärte
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Eine Gummizusammensetzung wurde für 30 Minuten bei 150°C vulkanisiert, und eine Gummihärte vulkanisierten Gummis wurde bei 23°C gemäß JISK6253 gemessen.
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(3) Fahrqualitäts-Prüfstandversuch
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(Absorptionsfähigkeit und Dämpfungsvermögen)
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Auf der Grundlage der Annahme, dass die maximale Amplitude der Vibration, die zu dem Zeitpunkt erzeugt wird, wenn ein rotierender Reifen, der eine vorab festgelegte Last aufnimmt, über einen Vorsprung hinaus steigt, der eine vorab festgelegte Höhe hat, auf eine Absorptionsfähigkeit eingestellt wird, und dass der Zeitraum, bis die Vibration absorbiert wird, auf ein Dämpfungsvermögen eingestellt wird, wurden jeweils beide gemessen. Ein Messwert eines Vergleichsbeispiels 1 wird auf 100 gesetzt, wobei der größere Wert den besseren Wert angibt.
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(4) Schnittfestigkeit und Wetterfestigkeit
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Der Reifen wurde Ozon ausgesetzt, und die Stärke und die Tiefe eines erzeugten Risses wurden auf eine der Auswertungen eingestellt. Die Auswertung wurde durchgeführt, indem das Ergebnis des Vergleichsbeispiels 1 auf 100 eingestellt wurde. Ein größerer numerischer Wert gibt eine bessere Schnittfestigkeit und Wetterfestigkeit an.
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Vergleichsbeispiel 1
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Es wurde ein Reifen mit einer Größe 205/55R16 hergestellt, bei welchem das Laufflächengummi 5, das Seitenwand-Gummi 6, das Felgenband-Gummi 7 und die Karkasse 4 aus einem nichtleitenden Gummi hergestellt waren.
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Vergleichsbeispiel 2
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Es wurde ein Reifen hergestellt, bei welchem der diametrale leitfähige Bereich auf einer äußeren Fläche eines Seitenwand-Gummis vorgesehen war, und bei welchem ein leitfähiger Verzweigungsbereich, der in Dickenrichtung hindurchgeht, auf einem inneren Bereich des Seitenwand-Gummis vorgesehen war. Die Gummihärte des leitfähigen Verzweigungsbereichs wurde so eingestellt, dass sie niedriger war als die Härte des Seitenwand-Gummis. Die anderen Komponenten wurden in gleicher Weise wie beim Reifen gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 eingestellt.
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Beispiel 1
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Im Hinblick auf den Reifen gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 wurde ein diametraler leitfähiger Bereich an äußeren Flächen sowohl des Seitenwand-Gummis 6 als auch des Felgenband-Gummis 7 vorgesehen, und ein leitfähiger Verzweigungsbereich, der in Dickenrichtung hindurchgeht, wurde in inneren Bereichen des Seitenwand-Gummis 6 und des Felgenband-Gummis 7 vorgesehen. Die Gummihärte des leitfähigen Verzweigungsbereichs wurde so gewählt, dass sie niedriger war als die Härte des Seitenwand-Gummis und des Felgenband-Gummis. Die anderen Komponenten wurden in gleicher Weise wie beim Reifen gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 eingestellt.
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Beispiel 2
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Es wurde ein Reifen hergestellt, bei welchem die Gummihärte des leitfähigen Verzweigungsbereichs höher eingestellt wurde als die Härte des Seitenwand-Gummis und des Felgenband-Gummis. Die anderen Komponenten wurden in gleicher Weise wie im Beispiel 1 eingestellt.
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Beispiel 3
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Im Hinblick auf den Reifen gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 wurde das Felgenband-Gummi aus dem leitfähigen Gummi hergestellt, der diametrale leitfähige Bereich war auf der äußeren Fläche des Seitenwand-Gummis vorgesehen, und ein Teil des leitenden Pfads wurde von dem diametralen leitfähigen Bereich und dem leitfähigen Felgenband-Gummi gebildet. Ferner wurde der leitfähige Verzweigungsbereich, der in Dickenrichtung hindurchgeht, in dem inneren Bereich des Seitenwand-Bereichs vorgesehen. Die Gummihärte des leitfähigen Verzweigungsbereichs wurde so eingestellt, dass sie niedriger war als die Härte des Seitenwand-Gummis. Die anderen Komponenten wurden in gleicher Weise wie beim Reifen gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 eingestellt.
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Beispiel 4
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Im Hinblick auf den Reifen gemäß dem Beispiel 3 wurde der diametrale leitfähige Bereich auf der äußeren Seite des Felgenband-Gummis vorgesehen, und der leitfähige Verzweigungsbereich, der in der Dickenrichtung hindurchgeht, wurde in dem inneren Bereich des Felgenband-Gummis vorgesehen. Die Gummihärte des leitfähigen Verzweigungsbereichs wurde so eingestellt, dass sie niedriger war als die Härte des Seitenwand-Gummis. Die anderen Komponenten wurden in gleicher Weise wie beim Reifen gemäß dem Beispiel 3 eingestellt.
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Beispiel 5
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Der leitfähige Verzweigungsbereich wurde an einer Position angeordnet, welche eine Unterteilung bei einer halben Breite in der Dickenrichtung des Seiten-Gummibereichs bildet, welche von dem Seitenwand-Gummi und dem Felgenband-Gummi gebildet ist. Die anderen Komponenten wurden in gleicher Weise wie im Beispiel 4 eingestellt.
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Beispiel 6
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Der diametrale leitfähige Bereich wurde in einem inneren Bereich des Seiten-Gummibereichs angeordnet, welche von dem Seitenwand-Gummi und dem Felgenband-Gummi gebildet ist. Die anderen Komponenten wurden in gleicher Weise wie im Beispiel 4 eingestellt.
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Beispiel 7
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Der diametrale leitfähige Bereich wurde in einer inneren Fläche (einer inneren Fläche in Axialrichtung des Reifens) des Seiten-Gummibereichs angeordnet, welcher von dem Seitenwand-Gummi und dem Felgenband-Gummi gebildet ist. Die anderen Komponenten wurden in gleicher Weise wie im Beispiel 4 eingestellt.
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Im Hinblick auf das Ableitungsvermögen ist es bekannt, dass das Ableitungsvermögen in den Vergleichsbeispielen nicht sichergestellt ist. Das Ableitungsvermögen ist jedoch in den Beispielen sichergestellt.
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Im Hinblick auf die Fahrqualität ergibt sich, dass die Absorptionsfähigkeit in den Beispielen 1 und 3 bis 7 verbessert wird, welche mit dem leitfähigen Verzweigungsbereich versehen sind, bei welchen die Härte niedriger ist als der Seiten-Gummibereich, und zwar im Vergleich mit dem Vergleichsbeispiel 1, bei welchem der Seiten-Gummibereich nicht mit dem leitfähigen Verzweigungsbereich versehen ist.
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Auf die gleiche Weise ergibt sich, dass das Dämpfungsvermögen in Beispiel 2 verbessert wird, das mit dem leitfähigen Verzweigungsbereich versehen ist, wobei die Gummihärte höher ist als der Seiten-Gummibereich, und zwar im Vergleich mit dem Vergleichsbeispiel 1, bei welchem der leitfähige Verzweigungsbereich nicht vorgesehen ist. Da ferner eine Verbesserung der Absorptionsfähigkeit in dem Beispiel 5 im Vergleich mit dem Vergleichsbeispiel 1 gesehen wird, ergibt sich, dass eine Wirkung sogar dann erzielt werden kann, falls die Segmentierung des Seitengummis durch den leitfähigen Verzweigungsbereich nur halb in der Dickenrichtung des Seitenwand-Bereichs ist.
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In Bezug auf das Vergleichsbeispiel 1 und die Beispiele 4 bis 7 im Hinblick auf die Wetterfestigkeit ergibt sich, dass die Wirkung erzielt werden kann, und zwar nur für den Fall, dass der diametrale leitfähige Bereich die äußere Fläche des Seiten-Gummibereichs bedeckt.
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Beim Vergleich des Vergleichsbeispiels 1 und den Beispielen im Hinblick auf die Schnittfestigkeit gilt Folgendes: Da die Karkasse geschützt wird, indem der diametrale leitfähige Bereich angeordnet wird, ergibt sich, dass die Schnittfestigkeit verbessert wird. Ferner ergibt sich, dass es bevorzugt ist, den diametralen leitfähigen Bereich in der äußeren Fläche anzuordnen.
