DE112012005462T5

DE112012005462T5 - Radialluftreifen

Info

Publication number: DE112012005462T5
Application number: DE112012005462.8T
Authority: DE
Inventors: c/o The Yokohama Rubber Co. Lt Kakizawa Hiroshi; c/o The Yokohama Rubber Co. Ltd Ueda Yoshio
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2014-09-11
Also published as: WO2013099248A1; US20150314647A1; JPWO2013099248A1; CN104010832A

Abstract

Die vorliegende Erfindung ist ein Radialluftreifen, der eine Gürtelschicht aufweist, in der eine Mehrzahl von Monofilament-Stahldrähten (10) parallel angeordnet und in Kautschuk eingebettet ist, und der den Rollwiderstand reduzieren kann, während eine gute Reifenbeständigkeit aufrechterhalten bleibt, wobei der Radialluftreifen aufweist: ein Paar Reifenwulstabschnitte, ein Paar Seitenwandabschnitte und einen Laufflächenabschnitt, in dem eine Karkassenschicht zwischen dem Paar Reifenwulstabschnitte angebracht ist, und eine Gürtelschicht, die eine Mehrzahl von parallel angeordneten und in Kautschuk eingebetteten Monofilament-Stahldrähten aufweist, ist zwischen dem Paar Seitenwandabschnitte auf einer Außenumfangsseite im Laufflächenabschnitt angeordnet. Der Drahtlitzendurchmesser der Monofilament-Stahldrähte (10) beträgt von 0,30 mm bis 0,40 mm, jeder der Monofilament-Stahldrähte (10) ist um seine Axialrichtung mit einem Verdrillwinkel der Drahtoberfläche (θ) von 1° bis 15° in Bezug auf die Axialrichtug der Monofilament-Stahldrähte (10) verdrillt und die Oberflächeneigenspannung der Monofilament-Stahldrähte (10) beträgt 0 MPa oder weniger.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Radialluftreifen, der eine Gürtelschicht aufweist, in der eine Mehrzahl von Monofilament-Stahldrähten parallel angeordnet und in Kautschuk eigebettet ist.
Stand der Technik
Im Stand der Technik werden Stahlkorde, bei denen eine Mehrzahl von Filamenten zusammenverdrillt ist, als die Verstärkungskorde der Gürtelschicht eines Radialluftreifens verwendet. Jedoch wird der Korddurchmesser von Stahlkorden, bei denen eine Mehrzahl von Filamenten zusammenverdrillt ist, aufgrund von internen Freiräumen zwischen Filamenten größer, so dass eine große Menge von Beschichtungskautschuk nötig ist und sich der Rollwiderstand des Radialluftreifens leicht erhöhen kann.
Daher wurde die Verwendung von Monofilament-Stahldrähten als Verstärkungskorde der Gürtelschicht vorgeschlagen, um den Beschichtungskautschuk in der Gürtelschicht zu reduzieren und den Rollwiderstand des Radialluftreifens zu reduzieren (siehe zum Beispiel Patentdokumente 1 bis 3). In diesem Fall ist es notwendig, die Festigkeit der Monofilament-Stahldrähte durch Drahtziehen hinreichend zu erhöhen, um eine ausreichende Verstärkungswirkung der Monofilament-Stahldrähte zu gewährleisten. Jedoch kommt ein gezogener Monofilament-Stahldraht während der Verarbeitung mit dem Drahtzieheisen in Kontakt, was eine übermäßige Ausrichtung der Metallmikrostruktur bewirkt, die sich zu der Oberflächenseite des Drahts hin erhöht. Wenn dieser Monofilament-Stahldraht unverändert als die Verstärkungskorde der Gürtelschicht verwendet wird, werden daher, wenn zum Beispiel im Laufflächenabschnitt an der Grenze einer Hauptumfangsrille ein Beulen auftritt, Biegeschäden an den Monofilament-Stahldrähten verursacht, die zum Problem einer reduzierten Reifenbeständigkeitsleistung führen.
Dokumente des Stands der Technik
Patentdokumente

Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. H4-95506A
Patentdokument 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2006-218988A
Patentdokument 3: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2010-89727A

Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Radialluftreifen bereitzustellen, der eine Gürtelschicht aufweist, in der eine Mehrzahl von Monofilament-Stahldrähten parallel angeordnet und in Kautschuk eingebettet ist, und der den Rollwiderstand reduzieren kann, während eine ausgezeichnete Reifenbeständigkeitsleistung aufrechterhalten bleibt.
Mittel zum Lösen der Probleme
Der Radialluftreifen der vorliegenden Erfindung, der die vorstehend beschriebene Aufgabe erzielt, weist auf:
ein Paar Reifenwulstabschnitte,
ein Paar Seitenwandabschnitte und
einen Laufflächenabschnitt, in dem eine Karkassenschicht zwischen dem Paar Reifenwulstabschnitte angebracht ist, und eine Gürtelschicht, die eine Mehrzahl von parallel angeordneten und in Kautschuk eingebetteten Monofilament-Stahldrähten aufweist, ist zwischen dem Paar Seitenwandabschnitte auf der Außenumfangsseite im Laufflächenabschnitt angeordnet, wobei
der Drahtlitzendurchmesser der Monofilament-Stahldrähte von 0,30 mm bis 0,40 mm beträgt,
jeder der Monofilament-Stahldrähte um seine Axialrichtung mit einem Verdrillwinkel der Drahtoberfläche von 1° bis 15° in Bezug auf die Axialrichtung der Monofilament-Stahldrähte verdrillt ist, und
die Oberflächeneigenspannung der Monofilament-Stahldrähte 0 MPa oder weniger beträgt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine halbe, entlang eines Meridians gezeichnete Querschnittsansicht, die einen Radialluftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine seitliche Ansicht, die einen in einer Gürtelschicht in der vorliegenden Erfindung verwendeten Monofilament-Stahldraht darstellt.
3 ist eine seitliche Ansicht, die einen Monofilament-Stahldraht darstellt, in dem ein Abschnitt von 2 vergrößert gezeigt ist.
Bester Weg zum Ausführen der Erfindung
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen folgt nachstehend eine ausführliche Beschreibung einer Konfiguration der vorliegenden Erfindung. 1 stellt einen Radialluftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar und 2 und 3 stellen einen in einer Gürtelschicht in der vorliegenden Erfindung verwendeten Monofilament-Stahldraht dar.
In 1 ist 1 ein Laufflächenabschnitt, 2 ist ein Seitenwandabschnitt und 3 ist ein Reifenwulstabschnitt. Eine Karkassenschicht 4 ist zwischen dem Paar des linken und des rechten Reifenwulstabschnitts 3, 3 (nur eine Seite in 1 dargestellt) angebracht. Die Karkassenschicht 4 weist eine Mehrzahl von verstärkenden Korden auf, die in Reifenradialrichtung verlaufen, und wird um einen Reifenwulstkern 5, der in jedem der Reifenwulstabschnitte 3 angeordnet ist, von Reifeninnenseite zu Reifenaußenseite zurückgefaltet. Im Allgemeinen werden organische Faserkorde als die Verstärkungskorde der Karkassenschicht 4 verwendet, aber Stahlkorde können verwendet werden. Ein Reifenwulstfüller 6 ist an einem Umfang des Reifenwulstkerns 5 angeordnet, und der Reifenwulstfüller 6 ist von einem Hauptkörperteil und dem umgefalteten Teil der Karkassenschicht 4 umschlossen.
Andererseits ist eine Gürtelschicht 8, die eine Mehrzahl von zwischen dem Paar Seitenwandabschnitte 2, 2 angeordneten Schichten aufweist, auf der Außenumfangsseite der Karkassenschicht 4 im Laufflächenabschnitt 1 eingebettet (nur eine Seite in 1 dargestellt). Die Gürtelschichten 8 weisen eine Mehrzahl von Verstärkungskorden auf, die mit einer Neigung in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung angeordnet sind, wobei die Verstärkungskorde zwischen den Schichten derart angeordnet sind, dass sie einander überkreuzen, mit anderen Worten sind die Verstärkungskorde unter verschiedenen Neigungswinkeln in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung angeordnet. In den Gürtelschichten 8 ist ein Neigungswinkel der Verstärkungskorde in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung (auch als der Kordwinkel bezeichnet) in einem Bereich von zum Beispiel 10° bis 40° eingestellt.
Zum Zweck des Verbesserns der Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit ist mindestens eine Schicht einer Gürteldeckschicht 9, die durch Anordnen von Verstärkungskorden unter einem Neigungswinkel von nicht mehr als 5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung gebildet ist, auf einer Außenumfangsseite der Gürtelschicht 8 angeordnet. Die Gürteldeckschicht 9 weist vorzugsweise eine fugenlose Struktur auf, bei der ein Streifenmaterial aus mindestens einem einzelnen Verstärkungskord, der parallel gelegt und mit Kautschuk bedeckt ist, kontinuierlich in Reifenumfangsrichtung gewickelt ist. Außerdem kann die Gürteldeckschicht 9 derart angeordnet sein, dass sie die Gürtelschicht 8 in Breitenrichtung an allen Positionen bedeckt, wie in der Zeichnung dargestellt, oder sie kann derart angeordnet sein, dass sie nur die Randabschnitte der Gürtelschicht 8 zur Außenseite in Breitenrichtung hin bedeckt. Korde, die organische Fasern, wie Nylon, Polyethylenterephthalat (PET), Aramid und dergleichen, allein oder in Zusammensetzung verwenden, können als die Verstärkungskorde der Gürteldeckschicht 9 verwendet werden.
In dem vorstehend beschriebenen Radialluftreifen sind um ihre Achse verdrillte Monofilament-Stahldrähte 10 (siehe 2 und 3) als die Verstärkungskorde, aus denen die Gürtelschichten 8 konfiguriert sind, verwendet. In 3 sind durch das Drahtziehen erzeugte Drahtziehmarkierungen 11 auf der Oberfläche der Monofilament-Stahldrähte 10 ausgebildet und der auf der Grundlage dieser Drahtziehmarkierungen 11 bestimmte Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ in Bezug auf die Axialrichtug der Monofilament-Stahldrähte 10 liegt innerhalb des Bereichs von 1° bis 15°.
Wie vorstehend erklärt, ist in dem Radialluftreifen, der die Gürtelschicht 8 umfasst, in der die Mehrzahl von Monofilament-Stahldrähten 10 parallel angeordnet und in Kautschuk eingebettet ist, jeder der Monofilament-Stahldrähte 10 um seine Achse verdrillt und durch Festlegen, dass der Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ in Bezug auf die Axialrichtug des Monofilament-Stahldrahts 10 innerhalb des vorstehend bestimmten Bereichs liegt, ist die durch Drahtziehverarbeitung verursachte Ausrichtung der Metallmikrostruktur in den Monofilament-Stahldrähten 10 reduziert, so dass die Ermüdungsbeständigkeit der Monofilament-Stahldrähte 10 verbessert ist und die Reifenbeständigkeitsleistung erhöht ist.
Wenn die Monofilament-Stahldrähte 10 verdrillt sind, ist außerdem die Geradheit der Monofilament-Stahldrähte 10 ausgezeichnet und die Genauigkeit des Zusammenfügens der Gürtelschicht 8 im Reifengießverfahren ist verbessert. Diese Verbesserung der Geradheit der Monofilament-Stahldrähte 10 trägt zur Verbesserung der Reifenbeständigkeitsleistung bei. Folglich ist es möglich, den Rollwiderstand des Radialluftreifens aufgrund der Verwendung von Monofilament-Stahldrähten zu reduzieren, während eine ausgezeichnete Reifenbeständigkeitsleistung aufrechterhalten bleibt.
Wenn der Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ weniger als 1° beträgt, ist in diesem Fall der Effekt des Verbesserns der Ermüdungsbeständigkeit der Monofilament-Stahldrähte 10 unzulänglich und der Effekt des Verbesserns der Geradheit ist ebenfalls unzulänglich. Wenn der Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ 15° übersteigt, ist außerdem die Produktivität der Monofilament-Stahldrähte 10 reduziert.
Ein häufig verwendetes Verfahren zum Regulieren des Verdrillwinkels der Drahtoberfläche θ innerhalb des vorstehenden Bereichs kann verwendet werden, zum Beispiel kann das Verdrillen unter Verwendung einer Draht-Verdrillmaschine erfolgen.
In der vorliegenden Erfindung wird der Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ folgendermaßen gemessen. Zunächst wird ein Monofilament-Stahldraht aus dem Radialluftreifen entnommen und der Kautschuk wird nach Eintauchen des Drahtes in ein organisches Lösungsmittel und Aufquellen des an der Oberfläche haftenden Kautschuks entfernt. Dann wird der Monofilament-Stahldraht unter Verwendung eines Lichtmikroskops betrachtet, der Drahtlitzendurchmesser d (mm) des Monofilament-Stahldrahts wird gemessen, 1/2 des Wertes der in 2 dargestellten Verdrillsteigung P (mm) wird anhand der auf der Drahtoberfläche ausgebildeten Drahtziehmarkierungen gemessen und dies wird verdoppelt, um die Verdrillsteigung P zu erhalten. Die Verdrillsteigung P ist der Mittelwert der Messwerte von mindestens 10 Positionen. Der Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ wird aus der nachstehenden Gleichung (1) auf der Grundlage des Drahtlitzendurchmessers d und der Verdrillsteigung P berechnet. θ = ATAN(π × d/P) × 180/π (1)
In dem vorstehend beschriebenen Radialluftreifen ist die Oberflächeneigenspannung σ der Monofilament-Stahldrähte 10, aus denen die Gürtelschicht 8 konfiguriert ist, kleiner gleich 0 MPa, vorzugsweise ist sie kleiner als 0 MPa, und mehr bevorzugt ist sie kleiner gleich –50 MPa. Es bestehen keine besonderen Beschränkungen in Bezug auf das Verfahren zum Regulieren der Oberflächeneigenspannung σ in dem vorstehenden Bereich und es können Dressier-Drahtziehen (skin-pass drawing) oder Kugelstrahlverfestigen oder dergleichen durchgeführt werden. Zum Beispiel offenbaren ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. H07-308707 , ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. H08-24938 und ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. H11-199979 konkrete Verfahren zum Ausbilden dieser Oberflächeneigenspannung σ mit einem negativen Wert.
Wenn eine Zugdehnung auf der Oberfläche des Drahts durch Biegen der Monofilament-Stahldrähte 10 aufgrund des Beulens des Laufflächenabschnitts 1 erzeugt wird, zerreißt der Abschnitt, in dem die Zugdehnung erzeugt wird, nicht leicht, da die Drahtoberflächendehnung der Monofilament-Stahldrähte 10 gleich 0 oder auf der Druckseite gestaltet ist, so dass es möglich ist, den Effekt der Verbesserung der Reifenbeständigkeitsleistung weiter zu erhöhen.
Wenn die Oberflächeneigenspannung σ der Monofilament-Stahldrähte 10 größer als 0 MPa ist, können in diesem Fall beim Beulen des Laufflächenabschnitts 1 leicht Biegeschäden in den Monofilament-Stahldrähten 10 auftreten. Indem die Oberflächeneigenspannung σ kleiner als 0 MPa und die Drahtoberflächendehnung auf der Druckseite gestaltet ist, ist es in diesem Fall möglich, die Biegeschäden der Monofilament-Stahldrähte 10 zu unterbinden. Indem die Oberflächeneigenspannung σ der Monofilament-Stahldrähte 10 kleiner gleich –50 MPa gestaltet ist, ist es insbesondere möglich, das Zerreißen der Monofilament-Stahldrähte 10 wegen des Beulens des Laufflächenabschnitts 1 wirksam zu verhindern. Es besteht keine besondere untere Grenze für die Oberflächeneigenspannung σ der Monofilament-Stahldrähte 10, aber sie kann zum Beispiel –2.000 MPa betragen. Die Oberflächeneigenspannung σ der Monofilament-Stahldrähte 10 beträgt zum Beispiel von 0 MPa bis –40 MPa oder von –50 MPa bis –105 MPa.
Die Oberflächeneigenspannung σ der Monofilament-Stahldrähte 10 wird mit einem Spannungsmessverfahren unter Verwendung von Röntgenstrahlung gemessen. Wenn der Winkel ψ, der durch die Normale der Versuchsprobenoberfläche und die Normale der Kristallgitteroberfläche gebildet wird, variiert wird und die Veränderung des Beugungswinkels (2θ₁) der Beugungslinie untersucht wird, wird nämlich die Oberflächeneigenspannung σ aus der nachfolgenden Gleichung (2) erhalten. Gleichung 1
wobei

σ:: Oberflächeneigenspannung (MPa)
E:: Youngscher Modul des Materials (MPa)
v:: Poissonzahl
θ₀:: normaler Braggwinkel (°)
K:: Spannungskonstante

In dem vorstehend beschriebenen Radialluftreifen ist der Drahtlitzendurchmesser d der Monofilament-Stahldrähte 10 in dem Bereich von 0,30 mm bis 0,40 mm eingestellt. Wenn der Drahtlitzendurchmesser d weniger als 0,30 mm beträgt, ist es erforderlich, den Abstand zwischen Monofilament-Stahldrähten 10 zu reduzieren, um die Gesamtfestigkeit der Gürtelschicht 8 zu gewährleisten, aber wenn der Abstand eng wird, kann leicht eine Kordablösung auftreten, bei der sich die Monofilament-Stahldrähte 10 voneinander abspalten, so dass die Reifenbeständigkeitsleistung mangelhaft wird. Wenn der Drahtlitzendurchmesser d 0,40 mm übersteigt, kann wiederum leicht eine Randablösung an den abgeschnittenen Enden der Monofilament-Stahldrähte 10 auftreten, so dass die Reifenbeständigkeitsleistung mangelhaft wird und des Weiteren die Gürtelschicht 8 dicker wird, so dass der Effekt der Reduzierung des Rollwiderstands kleiner wird. Vorzugsweise beträgt der Drahtlitzendurchmesser d von 0,32 bis 0,40 mm. Der Abstand zwischen Monofilament-Stahldrähten 10 beträgt außerdem zum Beispiel von 0,275 mm bis 0,483 mm.
In dem vorstehend beschriebenen Radialluftreifen ist die Gürtelschicht 8 vorzugsweise derart konfiguriert, dass sie die Bedingungen erfüllt, dass die Zugsteifigkeit der Monofilament-Stahldrähte 10 pro 50 mm Breite der Gürtelschichten 8 1.200 kN/50 mm oder mehr beträgt, und vorzugsweise von 1.200 kN/50 mm bis 2.200 kN/50 mm beträgt, und die Biegesteifigkeit quer zur Mittelebene (Out-of-plane-Biegesteifigkeit) der Monofilament-Stahldrähte 10 pro 50 mm Breite der Gürtelschicht 8 10.000 N·m²/50 mm oder mehr beträgt und vorzugsweise von 10.000 N·mm²/50 mm bis 22.000 N·mm²/50 mm beträgt. Das Material der Monofilament-Stahldrähte 10 ist insbesondere auf eine geeignete Weise gewählt und die Drahtdichte der Monofilament-Stahldrähte 10 ist geeignet eingestellt, um die vorstehenden Bedingungen zu erfüllen. Die Drahtdichte beträgt zum Beispiel von 60 bis 90 Drähte/50 mm.
Die Zugsteifigkeit der Monofilament-Stahldrähte 10 pro 50 mm Breite der Gürtelschicht 8 ist die Summe der Zugsteifigkeit (N) der pro 50 mm Breite der Gürtelschichten 8 inkludierten Monofilament-Stahldrähte 10, die entlang der zur Verlaufsrichtung der Monofilament-Stahldrähte 10 senkrechten Richtung gemessen wird. Die Out-of-plane-Biegesteifigkeit der Monofilament-Stahldrähte 10 pro 50 mm Breite der Gürtelschichten 8 ist außerdem die Summe der Biegesteifigkeit (N·mm²) der pro 50 mm Breite der Gürtelschichten 8 inkludierten Monofilament-Stahldrähte 10, die entlang der zur Verlaufsrichtung der Monofilament-Stahldrähte 10 senkrechten Richtung gemessen wird.
Die Zugsteifigkeit und die Out-of-plane-Biegesteifigkeit werden beide aus den folgenden Gleichungen erhalten. Zugsteifigkeit (N) = Youngscher Modul (N/mm²) × Drahtquerschnittsfläche (mm²) Biegesteifigkeit (N·mm²) = (Youngscher Modul (N/mm²) × π × Drahtradius (mm)⁴ × Anzahl von Drähten (Anzahl)/64
Durch Gewährleisten einer ausreichenden Zugsteifigkeit der Monofilament-Stahldrähte 10, aus denen, wie vorstehend beschrieben, die Gürtelschichten 8 konfiguriert sind, wird ein Zerreißen der Monofilament-Stahldrähte 10 verhindert, so dass es möglich ist, die Beständigkeit der Gürtelschicht 8 zu verbessern. Wenn die Zugsteifigkeit der Monofilament-Stahldrähte 10 pro 50 mm Breite der Gürtelschichten 8 weniger als 1.200 kN/50 mm beträgt, ist in diesem Fall der Effekt der Verbesserung der Reifenbeständigkeitsleistung unzureichend. Indem eine ausreichende Out-of-plane-Biegesteifigkeit der Monofilament-Stahldrähte 10 gewährleistet wird, wird wiederum das Beulen des Laufflächenabschnitts 1 unterbunden, so dass es möglich ist, die Beständigkeit der Gürtelschicht 8 zu erhöhen. Wenn die Out-of-plane-Biegesteifigkeit der Monofilament-Stahldrähte 10 pro 50 mm Breite der Gürtelschicht 8 weniger als 10.000 N·mm²/50 mm beträgt, ist in diesem Fall der Effekt der Verbesserung der Reifenbeständigkeitsleistung unzureichend.
Die Zugsteifigkeit der Monofilament-Stahldrähte 10 beträgt zum Beispiel von 1.189 bis 1.585 kN/50 mm und die Out-of-plane-Biegesteifigkeit der Monofilament-Stahldrähte 10 beträgt zum Beispiel von 7.369 bis 9.102 kN/50 mm, von 9.102 bis 12.136 kN/50 mm, von 14.234 bis 14.509 kN/50 mm oder vorzugsweise von 10.000 bis 14500 kN/50 mm.
In dem vorstehend beschriebenen Radialluftreifen ist die Gürteldeckschicht 9 vorzugsweise um die Außenumfangsseite von mindestens dem Randabschnitt der Gürtelschicht 8 gewickelt. Auch wenn der Abstand zwischen den Monofilament-Stahldrähten 10 eng ist, wird auf diese Weise ein Ablösen zwischen den Monofilament-Stahldrähten 10 und dem umgebenden Kautschuk verhindert, so dass es möglich ist, die Reifenbeständigkeitsleistung zu verbessern.
Die Verstärkungskorde der Gürteldeckschicht 9 weisen eine Gesamtfeinheit von 1400 dtex/1 bis 2100 dtex/1 auf und aus Nylon 66 angefertigte Korde mit einer Einzelrichtungsverdrillung können verwendet werden. Wenn ein derartiger Kord mit einer Einzelrichtungsverdrillung verwendet wird, ist es möglich, die Dicke der Gürteldeckschicht 9 im Vergleich zu Korden mit einer Doppelrichtungsverdrillung zu reduzieren. Daher ist die Reifenbeständigkeitsleistung durch Hinzufügen der Gürteldeckschicht 9 verbessert und der Rollwiderstand kann reduziert werden, indem die Gürteldeckschicht 9 dünner gestaltet wird. Wenn die Gesamtfeinheit der Korde mit einer Einzelrichtungsverdrillung weniger als 1.400 dtex/1 beträgt, ist in diesem Fall der Effekt der Verbesserung der Reifenbeständigkeitsleistung reduziert, und umgekehrt, wenn sie 2.100 dtex/1 übersteigt, ist der Effekt der Verbesserung des Rollwiderstands reduziert. Indem aus Nylon 66 angefertigte Korde mit einer Einzelrichtungsverdrillung verwendet werden, ist außerdem die Haftstärke und Warmschrumpfspannung im Vergleich zu aus anderen Harzen angefertigten Korden größer, so dass es möglich ist, ein Anheben der Reifenlauffläche bei hohen Geschwindigkeiten zu unterbinden.
In der vorliegenden Erfindung sind die Monofilament-Stahldrähte, aus denen die Gürtelschicht konfiguriert ist, verdrillt und durch Festlegen des Verdrillwinkels der Drahtoberfläche wird die durch das Drahtziehen verursachte Ausrichtung der Metallmikrostruktur in den Monofilament-Stahldrähten reduziert, so dass es möglich ist, die Ermüdungsbeständigkeit der Monofilament-Stahldrähte zu verbessern und die Reifenbeständigkeitsleistung zu erhöhen. Wenn die Monofilament-Stahldrähte verdrillt sind, ist außerdem die Geradheit der Monofilament-Stahldrähte ausgezeichnet und die Verbesserung der Verbindungsgenauigkeit der Gürtelschicht trägt zur Verbesserung der Reifenbeständigkeitsleistung bei. Wenn eine Zugdehnung auf der Oberfläche des Drahts durch Biegen der Monofilament-Stahldrähte aufgrund eines Beulens des Laufflächenabschnitts erzeugt wird, zerreißt außerdem der Abschnitt, in dem die Zugdehnung erzeugt wird, nicht leicht, da die Drahtoberflächendehnung der Monofilament-Stahldrähte kleiner gleich 0 MPa ist, oder, mit anderen Worten, da die Drahtoberflächendehnung auf der Druckseite gestaltet ist, so dass es möglich ist, den Effekt der Verbesserung der Reifenbeständigkeitsleistung weiter zu erhöhen. Folglich ist es möglich, den Rollwiderstand des Radialluftreifens aufgrund der Verwendung von Monofilament-Stahldrähten zu reduzieren, während eine ausgezeichnete Reifenbeständigkeitsleistung aufrechterhalten bleibt.
In der vorliegenden Erfindung ist die Gürtelschicht 8 vorzugsweise derart konfiguriert, dass sie die Bedingungen erfüllt, dass die Zugsteifigkeit der Monofilament-Stahldrähte 10 pro 50 mm Breite der Gürtelschicht 8 1.200 kN/50 mm oder mehr beträgt und die Out-of-plane Biegesteifigkeit der Monofilament-Stahldrähte 10 pro 50 mm Breite der Gürtelschicht 8 10.000 N·mm²/50 mm oder mehr beträgt. Durch Sicherstellen einer ausreichenden Zugsteifigkeit der Monofilament-Stahldrähte ist es möglich, das Zerreißen der Monofilament-Stahldrähte zu verhindern, und durch Sicherstellen einer ausreichenden Out-of-plane-Biegesteifigkeit der Monofilament-Stahldrähte ist es möglich, das Beulen des Laufflächenabschnitts zu unterbinden. Diese tragen zur Verbesserung der Reifenbeständigkeitsleistung bei.
Die Oberflächeneigenspannung der Monofilament-Stahldrähte beträgt vorzugsweise –50 MPa oder weniger. Durch derartiges Anwenden einer großen Stauchung auf die Drahtoberfläche ist es möglich, das Zerreißen der Monofilament-Stahldrähte aufgrund des Beulens des Laufflächenabschnitts weiter wirkungsvoll zu verhindern.
Vorzugsweise ist die Gürteldeckschicht um die Außenumfangsseite von mindestens dem Randabschnitt der Gürtelschicht gewickelt. Auf diese Weise ist es möglich, den Nachteil des Verwendens von Monofilament-Stahldrähten, dass nämlich ein Ablösen zwischen den Drähten und dem Kautschuk aufgrund des engen Abstands der Drähte leicht auftreten kann, durch die Gürteldeckschicht auszugleichen. Insbesondere werden vorzugsweise aus Nylon 66 angefertigte Korde mit einer Einzelrichtungsverdrillung, die eine Gesamtfeinheit von 1400 dtex/1 bis 2100 dtex/1 aufweisen, als die Verstärkungskorde der Gürteldeckschicht verwendet. Wenn derartige Korde mit einer Einzelrichtungsverdrillung verwendet werden, ist es möglich, die Dicke der Gürteldeckschicht zu reduzieren, so dass es möglich ist, den Rollwiderstand zu reduzieren, während eine ausgezeichnete Reifenbeständigkeitsleistung aufrechterhalten bleibt.
Ausführungsbeispiele
Radialluftreifen der Größe 195/65R15, die mit einer Gürtelschicht, in der eine Mehrzahl von parallel angeordneten und in Kautschuk eingebetteten Verstärkungskorden verlegt wurde, auf der Außenumfangsseite der Karkassenschicht in dem Laufflächenabschnitt bereitgestellt waren und mit einer aus Nylon 66-Faserkorden gefertigten Gürteldeckschicht auf der Außenumfangsseite der Gürtelschicht bereitgestellt waren, wurden als Reifen des Beispiels des Stands der Technik 1, der Vergleichsbeispiele 1 bis 7 und der Ausführungsbeispiele 1 bis 24 hergestellt, wobei die Verstärkungskordstruktur der Gürtelschicht, Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ, Drahtlitzendurchmesser d, Oberflächeneigenspannung σ, Drahtdichte, Drahtabstand, Drahtgesamtquerschnittsfläche pro 50 mm Breite, Zugsteifigkeit pro 50 mm Breite, Out-of-plane-Biegesteifigkeit pro 50 mm Breite und Verdrillstruktur der Gürteldeckschicht entsprechend den Werten in Tabellen 1 bis 5 eingestellt waren. In Tabellen 1 bis 5 ist ”dtex” als ”T” für die Verdrillstruktur der Gürteldeckschicht gezeigt.
Der Reifen des Beispiels des Stands der Technik 1 verwendete Stahlkorde mit einer 1 × 3-Struktur, die drei zusammenverdrillte Filamente mit Drahtlitzendurchmesser d von 0,28 mm als die Verstärkungskorde der Gürtelschicht aufwies. Die Reifen von Ausführungsbeispielen 1 bis 24 und Vergleichsbeispielen 1 bis 7 verwendeten wiederum Monofilament-Stahldrähte mit Drahtlitzendurchmesser d von 0,25 mm bis 0,45 mm als die Verstärkungskorde der Gürtelschicht 8.
Die für alle Testreifen gemeinsamen Elemente umfassten die Breite der ersten Gürtelschicht auf der Innenseite in Reifenradialrichtung von 150 mm, die Breite der zweiten Gürtelschicht auf der Außenseite in Reifenradialrichtung von 140 mm, den Kordwinkel der ersten Gürtelschicht in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung von 27° und den Kordwinkel der zweiten Gürtelschicht in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung von –27° (27° auf der der ersten Gürtelschicht entgegengesetzten Seite), und die Kautschukdicke war für alle Gürtelkorde gleich.
Der Rollwiderstand und die Reifenbeständigkeitsleistung wurden bei diesen Testreifen anhand der folgenden Verfahren bewertet und die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabellen 1 bis 5 gezeigt.
Rollwiderstand:
Jeder Testreifen wurde an einem Rad mit der Felgengröße von 15 × 6JJ montiert, der Luftdruck wurde auf 230 kPa eingestellt und die Widerstandskraft des Testreifens wurde beim Fahren mit einer Geschwindigkeit von 80 km/h und Belastung von 6,15 kN unter Verwendung eines Rollwiderstand-Trommeltestgeräts mit einem Trommeldurchmesser von 1707 mm gemessen und dies wurde als der Rollwiderstand angesetzt. Die Bewertungsergebnisse wurden als Indexwerte ausgedrückt, wobei dem Beispiel des Stands der Technik 1 ein Indexwert von 100 zugewiesen wurde. Kleinere Indexwerte zeigen geringeren Rollwiderstand an.
Reifenbeständigkeitsleistung (Gürtelriss):
Jeder Testreifen wurde an einem Rad mit einer Felgengröße von 15 × 6JJ montiert und der Luftdruck wurde auf 170 kPa eingestellt und Lauftests wurden an Trommeln mit einem Durchmesser von 1707 mm bei 25 km/h durchgeführt, wobei die Belastung und der Schräglaufwinkel als eine Rechteckwelle variiert wurden. Die Belastung war 3,2 ± 2,1 kN und es gab zwei Typen von Schräglaufwinkel, 0 ± 2° und 0 ± 5° (0 ± 2° wurde nur bei Ausführungsbeispielen 9 bis 19 und Vergleichsbeispielen 6 und 7 gemessen), und die Frequenz wurde um 0,067 Hz derart variiert, dass die Belastung 5,3 kN betrug, wenn der Schräglaufwinkel 2° oder 5° betrug, und die Belastung 1,1 kN betrug, wenn der Schräglaufwinkel –2° oder –5° betrug. Nach jedem 5. gefahrenen Kilometer wurde außerdem das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen von Gürtelrissen mithilfe von Röntgenstrahlung überprüft und die Laufstrecke bis zum Gürtelriss wurde gemessen. Die Bewertungsergebnisse wurden als Indexwerte ausgedrückt, wobei dem Beispiel des Stands der Technik 1 ein Indexwert von 100 zugewiesen wurde. Je höher der Indexwert, umso besser die Reifenbeständigkeitsleistung.
Reifenbeständigkeitsleistung (Gürtelablösung):

Jeder Testreifen wurde an einem Rad mit einer Felgengröße von 15 × 6JJ montiert und der Luftdruck wurde auf 170 kPa eingestellt und Lauftests wurden an Trommeln mit einem Durchmesser von 1707 mm bei 60 km/h durchgeführt, wobei die Belastung und der Schräglaufwinkel als eine Rechteckwelle variiert wurden. Die Belastung betrug 3,2 ± 2,1 kN und der Schräglaufwinkel betrug 0 ± 3°, und die Frequenz wurde um 0,03 Hz derart variiert, dass die Belastung 5,3 kN betrug, wenn der Schräglaufwinkel 3° betrug, und die Belastung 1,1 kN betrug, wenn der Schräglaufwinkel –3° betrug. Nachdem 6000 km zurückgelegt wurden, wurde der Reifen demontiert und die Länge der im Reifen aufgetretenen Gürtelablösung wurde gemessen. Hierbei ist die Länge der Gürtelablösung die Länge der Randablösung an einem Schnittende der Verstärkungskorde. Die Bewertungsergebnisse wurden als Indexwerte ausgedrückt, wobei dem Beispiel des Stands der Technik 1 ein Indexwert von 100 zugewiesen wurde. Je kleiner der Indexwert, umso besser die Reifenbeständigkeitsleistung. Tabelle 1-I

Verstärkungskorde der Gürtelschicht		Beispiel des Stands der Technik 1	Ausführungsbeispiel 1
	Struktur	1 × 3	Monofilament
	Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ (°)	-	3,0
	Drahtlitzendurchmesser d (mm)	0,28	0,35
	Oberflächeneigenspannung σ (MPa)	-	–25
	Drahtdichte (Drähte/50 mm)	31	60
	Kordabstand (mm)	0,64	0,483
	Drahtgesamtquerschnittsfläche (mm²/50 mm)	5,73	5,77
	Zugsteifigkeit (kN/50 mm)	1179	1189
	Out-of-plane-Biegesteifigkeit (Nmm²/50 mm)	5579	9102
Verdrillstruktur der Gürteldeckschicht		1400T/2	1400T/2
Rollwiderstand		100	95
Reifenbeständigkeitsleistung/Schräglaufwinkel ±5° (Gürtelriss)		100	108
Reifenbeständigkeit (Gürtelablösung)		100	100

Tabelle 1-II

Verstärkungskorde der Gürtelschicht		Ausführungsbeispiel 2	Vergleichsbeispiel 1
	Struktur	Monofilament	Monofilament
	Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ (°)	3,0	3,0
	Drahtlitzendurchmesser d (mm)	0,35	0,25
	Oberflächeneigenspannung σ (MPa)	–25	–25
	Drahtdichte (Drähte/50 mm)	80	118
	Kordabstand (mm)	0,275	0,174
	Drahtgesamtquerschnittsfläche (mm²/50 mm)	7,70	5,79
	Zugsteifigkeit (kN/50 mm)	1585	1193
	Out-of-plane-Biegesteifigkeit (Nmm²/50 mm)	12136	4660
Verdrillstruktur der Gürteldeckschicht		1400T/2	1400T/2
Rollwiderstand		95	94
Reifenbeständigkeitsleistung/Schräglaufwinkel ±5° (Gürtelriss)		117	92
Reifenbeständigkeit (Gürtelablösung)		100	300

Tabelle 1-III

Verstärkungskorde der Gürtelschicht		Ausführungsbeispiel		Vergleichs beispiel 2
		3	4	Vergleichs beispiel 2
	Struktur	Monofilament	Monofilament	Monofilament
	Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ (°)	3,0	3,0	3,0
	Drahtlitzendurchmesser d (mm)	0,3	0,4	0,45
	Oberflächeneigenspannung σ (MPa)	–25	–25	–25
	Drahtdichte (Drähte/50 mm)	90	55	35
	Kordabstand (mm)	0,256	0,509	0,979
	Drahtgesamtquerschnittsfläche (mm²/50 mm)	6,36	6,91	5,57
	Zugsteifigkeit (kN/50 mm)	1310	1423	1146
	Out-of-plane-Biegesteifigkeit (N·mm²/50 mm)	7369	14234	14509
Verdrillstruktur der Gürteldeckschicht		1400T/2	1400T/2	1400T/2
Rollwiderstand		95	95	96
Reifenbeständigkeitsleistung/Schräglaufwinkel ±5° (Gürtelriss)		108	117	108
Reifenbeständigkeit (Gürtelablösung)		100	100	200

Tabelle 2-I

Verstärkungskorde der Gürtelschicht		Vergleichsbeispiel 3	Vergleichsbeispiel 4
	Struktur	Monofilament	Monofilament
	Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ (°)	0	0,5
	Drahtlitzendurchmesser d (mm)	0,35	0,35
	Oberflächeneigenspannung σ (MPa)	–25	–25
	Drahtdichte (Drähte/50 mm)	60	60
	Kordabstand (mm)	0,483	0,483
	Drahtgesamtquerschnittsfläche (mm²/50 mm)	5,77	5,77
	Zugsteifigkeit (kN/50 mm)	1189	1189
	Out-of-plane-Biegesteifigkeit (Nmm²/50 mm)	9102	9102
Verdrillstruktur der Gürteldeckschicht		1400T/2	1400T/2
Rollwiderstand		95	95
Reifenbeständigkeitsleistung/Schräglaufwinkel ±5° (Gürtelriss)		83	92
Reifenbeständigkeit (Gürtelablösung)		100	100

Tabelle 2-II

Verstärkungskorde der Gürtelschicht		Ausführungsbeispiel
		5	6
	Struktur	Monofilament	Monofilament
	Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ (°)	1,0	7,0
	Drahtlitzendurchmesser d (mm)	0,35	0,35
	Oberflächeneigenspannung σ (MPa)	–25	–25
	Drahtdichte (Drähte/50 mm)	60	60
	Kordabstand (mm)	0,483	0,483
	Drahtgesamtquerschnittsfläche (mm²/50 mm)	5,77	5,77
	Zugsteifigkeit (kN/50 mm)	1189	1189
	Out-of-plane-Biegesteifigkeit (Nmm²/50 mm)	9102	9102
Verdrillstruktur der Gürteldeckschicht		1400T/2	1400T/2
Rollwiderstand		95	95
Reifenbeständigkeitsleistung/Schräglaufwinkel ±5° (Gürtelriss)		108	108
Reifenbeständigkeit (Gürtelablösung)		100	100

Tabelle 2-III

Verstärkungskorde der Gürtelschicht		Ausführungsbeispiel		Vergleichsbeispiel 5
		7	8	Vergleichsbeispiel 5
	Struktur	Monofilament	Monofilament	Monofilament
	Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ (°)	8,0	15,0	16,0
	Drahtlitzendurchmesser d (mm)	0,35	0,35	0,35
	Oberflächeneigenspannung σ (MPa)	–25	–25	–25
	Drahtdichte (Drähte/50 mm)	60	60	60
	Kordabstand (mm)	0,483	0,483	0,483
	Drahtgesamtquerschnittsfläche (mm²/50 mm)	5,77	5,77	5,77
	Zugsteifigkeit (kN/50 mm)	1189	1189	1189
	Out-of-plane-Biegesteifigkeit (Nmm²/50 mm)	9102	9102	9102
Verdrillstruktur der Gürteldeckschicht		1400T/2	1400T/2	1400T/2
Rollwiderstand		95	95	95
Reifenbeständigkeitsleistung/Schräglaufwinkel ±5° (Gürtelriss)		108	108	108
Reifenbeständigkeit (Gürtelablösung)		100	100	100

Tabelle 3-I

Verstärkungskorde der Gürtelschicht		Vergleichsbeispiel 6	Vergleichsbeispiel 7
	Struktur	Monofilament	Monofilament
	Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ (°)	3,0	3,0
	Drahtlitzendurchmesser d (mm)	0,35	0,35
	Oberflächeneigenspannung σ (MPa)	+250	+20
	Drahtdichte (Drähte/50 mm)	60	60
	Kordabstand (mm)	0,483	0,483
	Drahtgesamtquerschnittsfläche (mm²/50 mm)	5,77	5,77
	Zugsteifigkeit (kN/50 mm)	1189	1189
	Out-of-plane-Biegesteifigkeit (N·mm²/50 mm)	9102	9102
Verdrillstruktur der Gürteldeckschicht		1400T/2	1400T/2
Rollwiderstand		95	95
Reifenbeständigkeit (Gürtelriss)	Reifenbeständigkeitsleistung/Schräglaufwinkel ±2°	92	100
Reifenbeständigkeit (Gürtelriss)	Schräglaufwinkel ±5°	92	92
Reifenbeständigkeit (Gürtelablösung)		100	100

Tabelle 3-II

Verstärkungskorde der Gürtelschicht		Ausführung sbeispiel 9	Ausführungsbeispiel 10
	Struktur	Monofilament	Monofilament
	Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ (°)	3,0	30
	Drahtlitzendurchmesser d (mm)	0,35	0,35
	Oberflächeneigenspannung σ (MPa)	0	–10
	Drahtdichte (Drähte/50 mm)	60	60
	Kordabstand (mm)	0,483	0,483
	Drahtgesamtquerschnittsfläche (mm²/50 mm)	5,77	5,77
	Zugsteifigkeit (kN/50 mm)	1189	1189
	Out-of-plane-Biegesteifigkeit (N·mm²/50 mm)	9102	9102
Verdrillstruktur der Gürteldeckschicht		1400T/2	1400T/2
Rollwiderstand		95	95
Reifenbeständigkeit (Gürtelriss)	Reifenbeständigkeitsleistung/Schräglaufwinkel ±2°	100	108
Reifenbeständigkeit (Gürtelriss)	Schräglaufwinkel ±5°	100	100
Reifenbeständigkeit (Gürtelablösung)		100	100

Tabelle 3-III

Verstärkungskorde der Gürtelschicht		Ausführungsbeispiel
		11	12	13
	Struktur	Monofilament	Monofilament	Monofilament
	Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ (°)	3,0	3,0	3,0
	Drahtlitzendurchmesser d (mm)	0,35	0,35	0,35
	Oberflächeneigenspannung σ (MPa)	–25	–40	–50
	Drahtdichte (Drähte/50 mm)	60	60	60
	Kordabstand (mm)	0,483	0,483	0,483
	Drahtgesamtquerschnittsfläche (mm²/50 mm)	5,77	5,77	5,77
	Zugsteifigkeit (kN/50 mm)	1189	1189	1189
	Out-of-plane-Biegesteifigkeit (N·mm²/50 mm)	9102	9102	9102
Verdrillstruktur der Gürteldeckschicht		1400T/2	1400T/2	1400T/2
Rollwiderstand		95	95	95
Reifenbeständigkeit (Gürtelriss)	Reifenbeständigkeitsleistung/Schräglaufwinkel ±2°	108	117	117
Reifenbeständigkeit (Gürtelriss)	Schräglaufwinkel ±5°	100	100	117
Reifenbeständigkeit (Gürtelablösung)		100	100	100

Tabelle 4-I

Verstärkungskorde der Gürtelschicht		Ausführungsbeispiel
		14	15	16
	Struktur	Monofilament	Monofilament	Monofilament
	Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ (°)	3,0	3,0	3,0
	Drahtlitzendurchmesser d (mm)	0,35	0,35	0,35
	Oberflächeneigenspannung σ (MPa)	–60	–70	–80
	Drahtdichte (Drähte/50 mm)	60	60	60
	Kordabstand (mm)	0,483	0,483	0,483
	Drahtgesamtquerschnittsfläche (mm²/50 mm)	5,77	5,77	5,77
	Zugsteifigkeit (kN/50 mm)	1189	1189	1189
	Out-of-plane-Biegesteifigkeit (N·mm²/50 mm)	9102	9102	9102
Verdrillstruktur der Gürteldeckschicht		1400T/2	1400T/2	1400T/2
Rollwiderstand		95	95	95
Reifenbeständigkeit (Gürtelriss)	Reifenbeständigkeitsleistung/Schräglaufwinkel ±2°	117	117	125
Reifenbeständigkeit (Gürtelriss)	Schräglaufwinkel ±5°	117	117	117
Reifenbeständigkeit (Gürtelablösung)		100	100	100

Tabelle 4-II

Verstärkungskorde der Gürtelschicht		Ausführungsbeispiel
		17	18	19
	Struktur	Monofilament	Monofilament	Monofilament
	Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ (°)	3,0	3,0	3,0
	Drahtlitzendurchmesser d (mm)	0,35	0,35	0,35
	Oberflächeneigenspannung σ (MPa)	–90	–90	–105
	Drahtdichte (Drähte/50 mm)	60	80	60
	Kordabstand (mm)	0,483	0,275	0,483
	Drahtgesamtquerschnittsfläche (mm²/50 mm)	5,77	7,70	5,77
	Zugsteifigkeit (kN/50 mm)	1189	1185	1189
	Out-of-plane-Biegesteifigkeit (N·mm²/50 mm)	9102	1216	9102
Verdrillstruktur der Gürteldeckschicht		1400T/2	1400T/2	1400T/2
Rollwiderstand		95	95	95
Reifenbeständigkeit (Gürtelriss)	Reifenbeständigkeitsleistung/Schräglaufwinkel ±2°	125	133	133
Reifenbeständigkeit (Gürtelriss)	Schräglaufwinkel ±5°	117	125	117
Reifenbeständigkeit (Gürtelablösung)		100	100	100

Tabelle 5-I

Verstärkungskorde der Gürtelschicht	Ausführungsbeispiele	Ausführungsbeispiel
	Ausführungsbeispiele	20	21	22
	Struktur	Monofilament	Monofilament	Monofilament
	Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ (°)	3,0	3,0	3,0
	Drahtlitzendurchmesser d (mm)	0,35	0,35	0,35
	Oberflächeneigenspannung σ (MPa)	–90	–90	–90
	Drahtdichte (Drähte/50 mm)	80	80	80
	Kordabstand (mm)	0,275	0,275	0,275
	Drahtgesamtquerschnittsfläche (mm²/50 mm)	7,70	7,70	7,70
	Zugsteifigkeit (kN/50 mm)	1585	1585	1585
	Out-of-plane-Biegesteifigkeit (N·mm²/50 mm)	12136	12136	12136
Verdrillstruktur der Gürteldeckschicht		940T/1	1400T/1	1880T/1
Rollwiderstand		88	90	92
Reifenbeständigkeitsleistung/Schräglaufwinkel ±5° (Gürtelriss)		100	125	125
Reifenbeständigkeit (Gürtelablösung)		200	100	100

Tabelle 5-II

Verstärkungskorde der Gürtelschicht	Ausführungsbeispiele	Ausführungsbeispiel
	Ausführungsbeispiele	23	24
	Struktur	Monofilament	Monofilament
	Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ (°)	3,0	3,0
	Drahtlitzendurchmesser d (mm)	0,35	0,35
	Oberflächeneigenspannung σ (MPa)	–90	–90
	Drahtdichte (Drähte/50 mm)	80	80
	Kordabstand (mm)	0,275	0,275
	Drahtgesamtquerschnittsfläche (mm²/50 mm)	7,70	7,70
	Zugsteifigkeit (kN/50 mm)	1585	1585
	Out-of-plane-Biegesteifigkeit (N·mm²/50 mm)	12136	12136
Verdrillstruktur der Gürteldeckschicht		2100T/1	2800T/1
Rollwiderstand		93	95
Reifenbeständigkeitsleistung/Schräglaufwinkel ±5° (Gürtelriss)		125	125
Reifenbeständigkeit (Gürtelablösung)		100	100

Wie aus Tabellen 1 bis 5 ersichtlich ist, wiesen die Reifen der Ausführungsbeispiele 1 bis 24 im Vergleich zum Beispiel des Stands der Technik 1 einen niedrigeren Rollwiderstand auf, während eine ausgezeichnete Reifenbeständigkeitsleistung aufrechterhalten blieb. Insbesondere wiesen die Reifen von Ausführungsbeispielen 13 bis 19 unter erschwerten Bedingungen eine ausgezeichnete Reifenbeständigkeitsleistung bei einem Schräglaufwinkel von 0 ± 5° auf. Folgendes kann in diesem Zusammenhang betrachtet werden. Bei einem Schräglaufwinkel von 0 ± 2° ist der Betrag des Kräfteeinsatzes (Spannung) klein, so dass eine Wirkung in Bezug auf Gürtelbrüche vorhanden ist, auch wenn die Eigenspannung auf der Druckseite nur klein ist; hingegen ist bei einem Schräglaufwinkel von 0 ± 5° der Betrag des Kräfteeinsatzes (Spannung) groß, so dass es nicht möglich ist eine große Wirkung in Bezug auf Gürtelbrüche zu erzielen, wenn die Eigenspannung auf der Druckseite nicht –50 MPa oder weniger beträgt.
Bei den Reifen von Ausführungsbeispielen 1 bis 24 war die Gürtelablösung außerdem ungefähr gleich wie beim Beispiel des Stands der Technik 1, auch wenn die Kordanzahl der Verstärkungskorde im Vergleich zum Beispiel des Stands der Technik 1 groß war.
Dagegen war die Reifenbeständigkeitsleistung reduziert, auch wenn ein Reduzierungseffekt hinsichtlich des Rollwiderstands bei den Reifen von Vergleichsbeispielen 1 bis 7 festgestellt wurde. Insbesondere war bei Vergleichsbeispiel 3 kein Verdrillen bei den Monofilament-Stahldrähten der Gürtelschicht angewendet, so dass die Reifenbeständigkeitsleistung mangelhaft war. Bei Vergleichsbeispiel 4 war der Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ der Monofilament-Stahldrähte zu klein, so dass die Reifenbeständigkeitsleistung mangelhaft war. Bei Vergleichsbeispiel 5 war der Verdrillwinkel der Drahtoberfläche θ der Monofilament-Stahldrähte zu groß, so dass Zeit benötigt wurde, um den Testreifen herzustellen. Bei Vergleichsbeispiel 1 war der Drahtlitzendurchmesser d der Monofilament-Stahldrähte zu klein, so dass eine deutliche Kordablösung der Gürtelschicht vorlag und die Reifenbeständigkeitsleistung mangelhaft war. Bei Vergleichsbeispielen 6 und 7 war die Oberflächeneigenspannung σ der Monofilament-Stahldrähte größer als 0 MPa, so dass die Beständigkeit der Gürtelschicht niedrig war und die Reifenbeständigkeitsleistung mangelhaft war. Bei Vergleichsbeispiel 2 war der Drahtlitzendurchmesser d der Monofilament-Stahldrähte zu groß, so dass eine deutliche Randablösung der Gürtelschicht vorlag und die Reifenbeständigkeitsleistung mangelhaft war.
Bezugszeichenliste

1: Laufflächenabschnitt
2: Seitenwandabschnitt
3: Reifenwulstabschnitt
4: Karkassenschicht
5: Reifenwulstkern
6: Wulstfüller
8: Gürtelschicht
9: Gürteldeckschicht
10: Monofilament-Stahldraht
11: Drahtziehmarkierung

Claims

Radialluftreifen, aufweisend: ein Paar Reifenwulstabschnitte, ein Paar Seitenwandabschnitte und einen Laufflächenabschnitt, in dem eine Karkassenschicht zwischen dem Paar Reifenwulstabschnitte angebracht ist, und eine Gürtelschicht, die eine Mehrzahl von parallel angeordneten und in Kautschuk eingebetteten Monofilament-Stahldrähten aufweist, ist zwischen dem Paar Seitenwandabschnitte auf einer Außenumfangsseite in dem Laufflächenabschnitt angeordnet, wobei der Drahtlitzendurchmesser der Monofilament-Stahldrähte von 0,30 mm bis 0,40 mm beträgt, jeder der Monofilament-Stahldrähte um seine Axialrichtung mit einem Verdrillwinkel der Drahtoberfläche von 1° bis 15° in Bezug auf die Axialrichtung der Monofilament-Stahldrähte verdrillt ist, und die Oberflächeneigenspannung der Monofilament-Stahldrähte 0 MPa oder weniger beträgt.
Radialluftreifen gemäß Anspruch 1, wobei die Gürtelschicht derart konfiguriert ist, dass sie die Bedingungen erfüllt, dass die Zugsteifigkeit der Monofilament-Stahldrähte pro 50 mm Breite der Gürtelschicht 1.200 kN/50 mm oder mehr beträgt und die Out-of-plane-Biegesteifigkeit pro 50 mm Breite der Gürtelschicht 10.000 N·mm²/50 mm oder mehr beträgt.
Radialluftreifen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Oberflächeneigenspannung der Monofilament-Stahldrähte –50 MPa oder weniger beträgt.
Radialluftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Gürteldeckschicht um die Außenumfangsseite von mindestens dem Randabschnitt der Gürtelschicht gewickelt ist.
Radialluftreifen gemäß Anspruch 4, wobei aus Nylon 66 angefertigte Korde mit einer Einzelrichtungsverdrillung, die eine Gesamtfeinheit von 1.400 dtex/1 bis 2.100 dtex/1 aufweisen, als die Verstärkungskorde der Gürteldeckschicht verwendet werden.