DE112012006291T5

DE112012006291T5 - Luftreifen

Info

Publication number: DE112012006291T5
Application number: DE201211006291
Authority: DE
Inventors: c/o The Yokohama Rubber Co. Ltd Hamanaka Hideki
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2015-02-05
Anticipated expiration: 2032-07-14
Also published as: US11305583B2; JPWO2014010092A1; CN104349911A; CN104349911B; US20220266630A1; KR101741051B1; WO2014010092A1; KR20150037973A; US20150101727A1; DE112012006291B4; US9821607B2; US20180037063A1; JP5182454B1; US20220266631A1

Abstract

Ein Luftreifen 1 weist eine Karkassenschicht 13, eine Gürtelschicht 14, die auf der Außenseite in Reifenradialrichtung der Karkassenschicht 13 angeordnet ist, und einen Laufflächenkautschuk 15, der auf der Außenseite in Reifenradialrichtung der Gürtelschicht 14 angeordnet ist, auf. Des weiteren wird die Gürtelschicht 14 durch Laminieren eines Gürtels mit großem Winkel 141, der einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 45° und nicht mehr als 70° als absolute Werte aufweist, des Paars Kreuzgürtel 142, 143, die Gürtelwinkel von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° als absolute Werte aufweisen und Gürtelwinkel von jeweils entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen, und einer Umfangsverstärkungsschicht 145, die den Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Umfangsrichtung aufweist, konfiguriert. Eine Laufflächenbreite TW und eine Reifengesamtbreite SW weisen eine Beziehung auf, sodass 0,79 ≤ TW/SW ≤ 0,89. Des Weiteren weisen eine Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 und eine Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 eine Beziehung auf, sodass 0,60 ≤ Ws/Wca ≤ 0,70.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen und betrifft insbesondere einen Luftreifen, der die Haltbarkeit des Reifens verbessern kann.
Hintergrund der Erfindung
Luftreifen nach dem Stand der Technik weisen eine Umfangsverstärkungsschicht in einer Gürtelschicht auf. Eine Umfangsverstärkungsschicht ist eine Gürtellage mit einem Gürtelwinkel, der im Wesentlichen 0° in Bezug auf eine Reifenumfangsrichtung beträgt, und ist so angeordnet, dass sie über einem Paar Kreuzgürtel laminiert ist. Die in Patentdokumenten 1 bis 3 offenbarte Technologie ist als Luftreifen nach dem Stand der Technik, die auf diese Wiese konfiguriert sind, bekannt.
Dokumente des Stands der Technik
Patentdokumente

Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 4642760
Patentdokument 2: Japanisches Patent Nr. 4663638
Patentdokument 3: Japanisches Patent Nr. 4663639

Kurzdarstellung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Luftreifens, durch den die Haltbarkeit des Reifens verbessert werden kann.
Mittel zum Lösen des Problems
Um die vorstehend genannte Aufgabe zu erfüllen, weist der Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung eine Karkassenschicht, eine Gürtelschicht, die auf einer Außenseite in Reifenradialrichtung der Karkassenschicht angeordnet ist, und einen Laufflächenkautschuk, der auf einer Außenseite in Reifenradialrichtung der Gürtelschicht angeordnet ist, auf. Bei einem solchen Luftreifen wird die Gürtelschicht durch Laminieren eines Gürtels mit großem Winkel, der einen Winkel von nicht weniger als 45° und nicht mehr 70° als absolute Werte aufweist, eines Paars Kreuzgürtel, die einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° als absolute Werte aufweisen und die Gürtelwinkel von jeweils entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen, und einer Umfangsverstärkungsschicht, die einen Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Umfangsrichtung aufweist, und eine Laufflächenbreite TW und eine Reifengesamtbreite SW weisen eine Beziehung auf, sodass 0,79 ≤ TW/SW ≤ 0,89, und eine Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht und eine Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht weisen eine Beziehung auf, sodass 0,60 ≤ Ws/Wca ≤ 0,70.
Des Weiteren weist der Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung eine Karkassenschicht, eine Gürtelschicht, die auf einer Außenseite in Reifenradialrichtung der Karkassenschicht angeordnet ist, und einen Laufflächenkautschuk, der auf der Außenseite in Reifenradialrichtung der Gürtelschicht angeordnet ist, auf. Bei einem solchen Luftreifen wird die Gürtelschicht durch Laminieren eines Gürtels mit großem Winkel, der einen Winkel von nicht weniger als 45° und nicht mehr 70° als absoluten Wert aufweist, eines Paars Kreuzgürtel, die einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° als absolute Werte aufweisen und die Gürtelwinkel von jeweils entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen, und einer Umfangsverstärkungsschicht, die einen Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Umfangsrichtung aufweist, und eine Laufflächenbreite TW und eine Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht weisen eine Beziehung auf, sodass 0,82 ≤ TW/Wca ≤ 0,92, und eine Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht und eine Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht weisen eine Beziehung auf, sodass 0,60 ≤ Ws/Wca ≤ 0,70.
Wirkung der Erfindung
Bei dem Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung besteht ein Vorteil darin, dass die Steifigkeit in Reifenumfangsrichtung verstärkt wird und die Reifenhaltbarkeit verbessert wird, weil die Gürtelschicht die Umfangsverstärkungsschicht aufweist. Außerdem wird ein Unterschied in radialen Ausdehnungen zwischen dem Mittelbereich und einem Schulterbereich verringert und die Bodenkontaktdruckverteilung in Reifenbreitenrichtung wird gleichmäßig gestaltet, weil das Verhältnis TW/SW in dem vorstehend genannten Bereich liegt. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass eine Belastung auf die Gürtelschicht verteilt wird und die Reifenhaltbarkeit verbessert wird. Des Weiteren besteht ein Vorteil darin, dass Reifenhaltbarkeit verbessert wird, weil das Verhältnis Ws/Wca innerhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt.
Außerdem wird bei dem Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung ein Unterschied in radialer Ausdehnung zwischen dem Mittelbereich und dem Schulterbereich verringert und die Kontaktdruckverteilung in Reifenbreitenrichtung wird gleichmäßig gestaltet, weil das Verhältnis TW/Wca innerhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass eine Belastung auf die Gürtelschicht verteilt wird und die Haltbarkeit verbessert wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung, die einen Luftreifen 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine Erläuterungsansicht, die eine Gürtelschicht des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt.
3 ist eine Erläuterungsansicht, die die Gürtelschicht des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt.
4 ist eine Erläuterungsansicht, die die Gürtelschicht des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt.
5 ist eine Erläuterungsansicht, die die Wirkung des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt.
6 ist eine Erläuterungsansicht, die ein modifiziertes Beispiel des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt.
7 ist eine Tabelle, die Leistungstestergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist eine Tabelle, die Leistungstestergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist eine Tabelle, die Leistungstestergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist eine Erläuterungszeichnung, die einen Schulterbereich mit einer abgerundeten Form darstellt.
Bester Weg zum Ausführen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend in Bezug auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Des Weiteren sind Bestandteile der Ausführungsform, die unter Bewahrung der Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung möglicherweise oder offensichtlich ausgetauscht werden können, eingeschlossen. Die vielen modifizierten Beispiele, die in der Ausführungsform beschrieben sind, lassen sich außerdem innerhalb des für einen Fachmann offensichtlichen Umfangs nach Bedarf kombinieren.
Luftreifen
1 ist eine Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung, die einen Luftreifen 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In dieser Zeichnung ist ein Schwerlastradialreifen, der an LKW, Bussen und dergleichen für Langstrecken-Transporte montiert wird, als Beispiel des Luftreifens 1 dargestellt. Es ist zu beachten, dass CL eine Reifenäquatorebene bezeichnet. Des Weiteren stimmen in 1 ein Laufflächenrand P und ein Bodenkontaktrand T des Reifens überein. Eine Umfangsverstärkungsschicht 145 ist in 1 durch Schraffierung markiert.
Der Luftreifen 1 weist ein Paar Reifenwulstkerne 11, 11, ein Paar Reifenwulstfüller 12, 12, eine Karkassenschicht 13, eine Gürtelschicht 14, Laufflächenkautschuk 15, ein Paar Seitenwandkautschuke 16, 16 und ein Paar Felgenpolsterkautschuke 17, 17 auf (siehe 1).
Das Paar Reifenwulstkerne 11, 11 weist ringförmige Strukturen auf und stellt Kerne der linken und rechten Reifenwulstabschnitte dar. Das Paar Reifenwulstfüller 12, 12 ist aus einem unteren Füllstoff 121 und einem oberen Füllstoff 122 gebildet und ist an einem Umfang jedes von dem Paar von Reifenwulstkernen 11, 11 in Reifenradialrichtung so angeordnet, dass es die Reifenwulstabschnitte verstärkt.
Die Karkassenschicht 13 erstreckt sich ringförmig zwischen den linken und rechten Reifenwulstkernen 11 und 11, wobei sie eine Trägerstruktur für den Reifen bildet. Außerdem sind beide Enden der Karkassenschicht 13 so von der Innenseite zu der Außenseite in Reifenbreitenrichtung gefaltet und fixiert, dass sie um die Reifenwulstkerne 11 und die Reifenwulstfüller 12 gewickelt sind. Außerdem besteht die Karkassenschicht 13 aus einer Mehrzahl von Karkassenkorde aus Stahl oder organischen Fasern (z. B. Nylon, Polyester, Rayon oder dergleichen), die mit einem Beschichtungskautschuk bedeckt werden und einem Walzverfahren unterzogen werden, und weist einen Karkassenwinkel (Neigungswinkel der Faserrichtung der Karkassenkorde in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung), als absolute Werte, von nicht weniger als 85° und nicht mehr als 95° auf.
Die Gürtelschicht 14 wird durch Laminieren einer Mehrzahl von Gürtellagen 141 bis 145 und Anordnen der Gürtel, sodass sie über den Außenumfang der Karkassenschicht 13 verlaufen, gebildet. Eine detaillierte Konfiguration der Gürtelschicht 14 ist nachstehend beschrieben.
Der Laufflächenkautschuk 15 ist am Umfang der Karkassenschicht 13 und der Gürtelschicht 14 in Reifenradialrichtung angeordnet und bildet eine Reifenlauffläche. Das Paar Seitenwandkautschuke 16,16 ist an jeder Außenseite der Karkassenschicht 13 in Reifenbreitenrichtung so angeordnet, dass es linke und rechte Seitenwandabschnitte des Reifens bildet. Das Paar Felgenpolsterkautschuke 17, 17 ist jeweils auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung von dem linken und dem rechten Reifenwulstkern 11, 11 und den Wulstfüllern 12, 12 angeordnet, sodass es den linken und den rechten Wulstabschnitt bildet.
Bei der Konfiguration in 1 weist der Luftreifen 1 sieben Hauptumfangsrillen 2, die in Reifenumfangsrichtung verlaufen, und acht Stegabschnitte 3, die von den Hauptumfangsrillen 2 eingeteilt und ausgebildet werden, auf. Die Stegabschnitte 3 sind Rippen, die in Reifenumfangsrichtung kontinuierlich sind, oder Blöcke, die in Reifenumfangsrichtung durch Stollenrillen segmentiert sind (in den Zeichnungen nicht dargestellt).
Gürtelschicht
2 bis 4 sind Erläuterungszeichnungen, die eine Gürtelschicht des in 1 dargestellten Luftreifens veranschaulichen. Bei diesen Zeichnungen zeigt 2 einen Bereich auf einer Seite des Laufflächenabschnitts, der durch die Reifenäquatorebene CL abgegrenzt wird, und 3 und 4 zeigen eine Schichtstruktur der Gürtelschicht 14. Die Umfangsverstärkungsschicht 145, ein Gürtelrandpolster 19 und ein Gürtelpolster 20 sind in 2 durch Schraffierung markiert. Die dünnen Linien in den Gürtellagen 141 bis 145 in 3 stellen schematisch die Neigung der Gürtelkorde dar.
Die Gürtelschicht 14 wird durch Laminieren eines Gürtels mit großem Winkel 141, eines Paars Kreuzgürtel 142, 143, einer Gürtelabdeckung 144 und einer Umfangsverstärkungsschicht 145, die am Umfang der Karkassenschicht 13 angeordnet werden, gebildet (siehe 2).
Der Gürtel mit großem Winkel 141 wird durch eine Mehrzahl von Gürtelkorden konfiguriert, die aus Stahl oder organischen Fasern gebildet werden, von Beschichtungskautschuk bedeckt werden und einem Walzverfahren unterzogen werden, und weist einen Gürtelwinkel (Neigungswinkel der Gürtelkordrichtung in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung) von nicht weniger als 45° und nicht mehr als 70° als absolute Werte auf. Des Weiteren ist der Gürtel mit großem Winkel 141 so angeordnet, dass er auf der Außenseite in Reifenradialrichtung der Karkassenschicht 13 laminiert ist.
Das Paar Kreuzgürtel 142, 143 wird durch eine Mehrzahl von Gürtelkorden konfiguriert, die aus Stahl oder organischen Fasern gebildet werden, von Beschichtungskautschuk bedeckt werden und einem Walzverfahren unterzogen werden, und weist einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° als absolute Werte auf. Außerdem weist das Paar Kreuzgürtel 142, 143 Gürtelwinkel auf, die ein jeweils entgegengesetztes Vorzeichen aufweisen, und ist so laminiert, dass die Faserrichtungen der Gürtelkorde einander überschneiden (Kreuzlagenstruktur). In der folgenden Beschreibung wird der Kreuzgürtel 142, der auf der Innenseite in Reifenradialrichtung angeordnet ist, als „innerer Kreuzgürtel” bezeichnet und der Kreuzgürtel 143, der auf der Außenseite in Reifenradialrichtung angeordnet ist, wird als „äußerer Kreuzgürtel” bezeichnet. Es können drei oder mehr Kreuzgürtel laminiert angeordnet werden (in den Zeichnungen nicht dargestellt). Des Weiteren ist das Paar Kreuzgürtel 142, 143 so angeordnet, dass es auf der Außenseite in Reifenradialrichtung des Gürtels mit großem Winkel 141 laminiert ist.
Außerdem wird die Gürtelabdeckung 144 durch eine Mehrzahl von Gürtelkorden konfiguriert, die aus Stahl oder organischen Fasern gebildet werden, von Beschichtungskautschuk bedeckt werden und einem Walzverfahren unterzogen werden, und weist einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° als absolute Werte auf. Des Weiteren ist die Gürtelabdeckung 144 so angeordnet, dass sie auf der Außenseite in Reifenradialrichtung der Kreuzgürtel 142, 143 laminiert ist. In dieser Ausführungsform weist die Gürtelabdeckung 144 den gleichen Gürtelwinkel auf wie der äußere Kreuzgürtel 143 und ist in der äußersten Schicht der Gürtelschicht 14 angeordnet.
Die Umfangsverstärkungsschicht 145 wird durch Stahl-Gürtelkorde, die mit Beschichtungskautschuk bedeckt und spiralförmig mit einem Neigungswinkel in einem Bereich von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung gewickelt werden, konfiguriert. Außerdem ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 so angeordnet, dass sie zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet ist. Außerdem ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung vom linken und rechten Randabschnitt des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet. Insbesondere wird ein Draht oder eine Mehrzahl von Drähten spiralförmig um den Umfang des inneren Kreuzgürtels 142 gewickelt, um die Umfangsverstärkungsschicht 145 zu bilden. Diese Umfangsverstärkungsschicht 145 verstärkt die Steifigkeit in Reifenumfangsrichtung. Als Folge wird die Haltbarkeit des Reifens verbessert.
Bei dem Luftreifen 1 kann die Gürtelschicht 14 eine Randabdeckung aufweisen (in den Zeichnungen nicht dargestellt). Die Randabdeckung besteht generell aus einer Mehrzahl von Gürtelkorden, die aus Stahl oder organischen Fasern gebildet werden, mit Beschichtungskautschuk bedeckt werden und einem Walzverfahren unterzogen werden, und weist einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 0° und nicht mehr als 5° als absolute Werte auf. Außerdem sind Randabdeckungen auf der Außenseite in Reifenradialrichtung vom linken und rechten Randabschnitt des äußeren Kreuzgürtels 143 (oder des inneren Kreuzgürtels 142) angeordnet. Als Folge der Befestigungswirkung der Randabdeckung wird der Unterschied in radialer Ausdehnung eines Laufflächenmittelbereichs und eines Schulterbereichs reduziert und die Beständigkeitsleistung des Reifens gegenüber ungleichmäßiger Abnutzung wird verbessert.
Struktur zum Unterdrücken der Trennung
Neuere Schwerlastreifen, die einzeln an LKW, Bussen und dergleichen montiert werden, weisen verbesserte Reifenhaltbarkeit auf, weil die Reifen ein niedriges Aspektverhältnis aufweisen und die Umfangsverstärkungsschicht in der Gürtelschicht angeordnet ist.
Bei der Konfiguration, in der die Gürtelschicht die Umfangsverstärkungsschicht aufweist, besteht insofern ein Problem, als (a) Trennung von Kautschuk um die Randabschnitte der Gürtellagen herum und (b) Trennung von Kautschuk (Beschichtungskautschuk, der die Gürtelkorde der Gürtellagen bedeckt) zwischen benachbarten Gürtellagen leicht auftreten, weil die Steifigkeit der Gürtelschicht in Reifenumfangsrichtung größer ist.
Demzufolge verwendet der Luftreifen 1 die folgende Konfiguration, um das Auftreten der vorstehend genannten Trennungen zu unterdrücken und die Haltbarkeitsleistung zu verbessern (siehe 1 bis 3).
Wie in 1 dargestellt weisen bei dem Luftreifen 1 eine Laufflächenbreite TW und eine Reifengesamtbreite SW eine Beziehung auf, sodass 0,79 ≤ TW/SW ≤ 0,89.
Der Laufflächenrand P bezieht sich auf einen Punkt in dem Laufflächenrandabschnitt in einer Konfiguration (1) mit einem eckigen Schulterabschnitt. Zum Beispiel stimmen bei der Konfiguration in 2 der Laufflächenrand P und ein Bodenkontaktrand T des Reifens miteinander überein, weil der Schulterabschnitt eine eckige Form aufweist. Umgekehrt wird (2) in der Konfiguration, wie in 10 dargestellt, bei der der Schulterabschnitt eine abgerundete Form aufweist, der Schnittpunkt P' von dem Laufflächenabschnittprofil und dem Seitenwandabschnittprofil bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung gebildet und der Laufflächenrand P wird als Basis einer senkrechten Linie, die von dem Schnittpunkt P' zu dem Schulterabschnitt gezogen wird, gebildet.
Es ist zu beachten, dass sich der ”Bodenkontaktrand T des Reifens” auf die Position der maximalen Breite in Reifenaxialrichtung einer Kontaktoberfläche zwischen dem Reifen und einer flachen Plate in einer Konfiguration bezieht, in der der Reifen auf eine reguläre Felge montiert, auf einen regulären Innendruck befüllt, senkrecht in Bezug auf die flache Plate in einem statischen Zustand aufgestellt und mit einer Last, die einer vorgeschriebenen Last entspricht, belastet ist.
Die Reifengesamtbreite SW bezieht sich auf einen linearen Abstand (inklusive aller Bereiche wie Buchstaben und Muster auf der Reifenoberfläche) zwischen den Seitenwänden, wenn der Reifen auf eine Standardfelge montiert und auf einen regulären Innendruck befüllt ist und sich in einem Zustand ohne Last befindet.
Hierbei bezieht sich „Standardfelge” auf eine ”standard rim” (standardmäßige Felge), definiert durch die Japan Automobile Tyre Manufacturers Association (JATMA, Verband der japanischen Reifenhersteller), eine „design rim” (Entwurfsfelge), definiert von der Tire and Rim Association (TRA, Reifen- und Felgenverband), oder eine „measuring rim” (Messfelge), definiert von der European Tyre and Rim Technical Organisation (ETRTO, Europäische Reifen- und Felgen-Sachverständigenorganisation). „Regulärer Innendruck” bezieht sich auf „maximum air pressure” (maximaler Luftdruck) laut Definition von JATMA, einen Höchstwert in „tire load limits at various cold inflation pressures” (Reifenlastgrenzen bei verschiedenen Kaltluftdrücken) laut Definition von TRA und „inflation pressures” (Luftdrücke) laut Definition von ETRTO. Es ist zu beachten, dass sich „reguläre Last” auf „maximum load capacity” (maximale Lastkapazität) laut Definition von JATMA, einen Höchstwert in „tire load limits at various cold inflation pressures” (Reifenlastgrenzen bei verschiedenen Kaltluftdrücken) laut Definition von TRA und „Lastkapazität” laut Definition von ETRTO bezieht. Jedoch ist bei JATMA im Falle von PKW-Reifen der reguläre Innendruck ein Luftdruck von 180 kPa und die reguläre Last beträgt 88% einer maximalen Lastkapazität.
Des Weiteren weisen die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 eine Beziehung auf, sodass 0,60 ≤ Ws/Wca ≤ 0,70 (siehe 1).
Die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 wird gemessen, wenn der Reifen auf eine Standardfelge montiert, auf einen regulären Innendruck befüllt ist und sich in einem unbelasteten Zustand befindet. Die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 ist der Abstand zwischen den äußersten Endabschnitten der eingeteilten Abschnitte, wenn die Umfangsverstärkungsschicht 145 eine Struktur, die in Reifenbreitenrichtung geteilt ist, aufweist (in den Zeichnungen nicht Dargestellt). Die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 bezieht sich auf einen linearen Abstand zwischen der linken und der rechten Position der maximalen Breite, wenn der Reifen auf eine Standardfelge montiert und auf einen regulären Innendruck befüllt ist und sich in einem Zustand ohne Last befindet.
Außerdem weisen die Laufflächenbreite TW und die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 eine Beziehung auf, sodass 0,82 ≤ TW/Wca ≤ 0,92 (siehe 1). Als Folge wird das Verhältnis TW/Wca geeignet festgelegt.
Die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 bezieht sich auf einen linearen Abstand zwischen der linken und der rechten Position der maximalen Breite, wenn der Reifen auf eine Standardfelge montiert und auf einen regulären Innendruck befüllt ist und sich in einem Zustand ohne Last befindet.
5 ist eine Erläuterungsansicht, die die Wirkung des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt. Ein (a) Vergleichsbeispiel und ein (b) Ausführungsbeispiel in 5 zeigen beide Bodenkontaktformen des Luftreifens mit der Umfangsverstärkungsschicht. Jedoch liegen bei dem Vergleichsbeispiel in 5(a) das Verhältnis TW/SW, das Verhältnis Ws/Wca und das Verhältnis TW/Wca außerhalb der vorstehend erwähnten Bereiche, während andererseits bei dem Ausführungsbeispiel in 5(b) das Verhältnis TW/SW, das Verhältnis Ws/Wca und das Verhältnis TW/Wca innerhalb der vorstehend erwähnten Bereiche liegen.
Bei der Konfiguration in 5(a) wird die Steifigkeit der Gürtelschicht in Reifenumfangsrichtung verstärkt und die Reifenhaltbarkeit wird verbessert, weil die Gürtelschicht die Umfangsverstärkungsschicht aufweist. Jedoch ist die radiale Ausdehnung in dem linken und dem rechten Schulterabschnitt groß, weil die vorstehenden Verhältnisse TW/SW, Ws/Wca und TW/Wca nicht angemessen sind und die Kontaktdruckverteilung in Reifenbreitenrichtung daher nicht gleichmäßig ist. Als Folge wird die Belastung auf die Gürtelschicht in einem Abschnitt konzentriert, weswegen der Effekt der verbesserten Reifenhaltbarkeit, der aufgrund der Umfangsverstärkungsschicht auftritt, schwierig zu erzielen ist.
Umgekehrt wird bei der Konfiguration in 5(b) radiale Ausdehnung in dem Schulterabschnitt unterdrückt, während die Umfangsverstärkungsschicht 145 die Steifigkeit der Gürtelschicht 14 verstärkt, weil die Verhältnisse TW/SW, Ws/Wca, TW/Wca innerhalb der vorstehend genannten Bereiche liegen. Als Folge wird der Unterschied in radialer Ausdehnung eines Laufflächenmittelbereichs und eines Schulterbereichs reduziert. Insbesondere kann beim Vergleich von 5(a) und 5(b) erkannt werden, dass Deformation beim Bodenkontakt des Reifens mit der in 5(b) dargestellten Konfiguration reduziert wird. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass die Kontaktdruckverteilung des Reifens gleichmäßig gestaltet wird, eine Belastung auf die Gürtelschicht verteilt wird und Reifenhaltbarkeit verbessert wird. Insbesondere werden (a) Trennung von Kautschuk um das Randabschnitt der Gürtellage und (b) Trennung von Kautschuk zwischen benachbarten Gürtellagen effektiv unterdrückt.
Detaillierte Konfiguration der Gürtelschicht und des Profils
Bei dem Luftreifen 1 weisen die Breite Wb2 des breiteren Kreuzgürtels 142 von dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 und die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 vorzugsweise eine Beziehung auf, sodass 0,79 ≤ Wb2/Wca ≤ 0,89 (siehe 1). Als Folge wird das Verhältnis Wb2/Wca geeignet festgelegt.
Außerdem weisen eine Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und eine Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 vorzugsweise eine Beziehung auf, sodass 0,85 ≤ Wb1/Wb3 ≤ 1,05 (siehe 3). Als Folge wird das Verhältnis Wb1/Wb3 geeignet festgelegt.
Die Breiten Wb2, Wb3 der Kreuzgürtel 142, 143 werden als Abstände in Reifenbreitenrichtung gemessen, wenn der Reifen auf eine Standardfelge montiert, auf einen regulären Innendruck befüllt ist und wenn keine Last angelegt ist.
Bei der Konfiguration in 1 weist die Gürtelschicht 14 eine Struktur auf, die links-rechts-symmetrisch um die Reifenäquatorebene, wie in 3 dargestellt, ist, und die Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 weisen eine Beziehung auf, sodass Wb1 < Wb3. Als Folge wird ein Randabschnitt des Gürtels mit großem Winkel 141 weiter zur Innenseite in Reifenbreitenrichtung als der Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 in einem Bereich auf jeder Seite der Reifenäquatorebene CL angeordnet. Jedoch ist die Konfiguration nicht darauf beschränkt und die Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 können eine Beziehung aufweisen, sodass Wb1 ≥ Wb3 (in den Zeichnungen nicht dargestellt).
Des Weiteren weisen ein Durchmesser Ya der höchsten Position und ein Durchmesser Yc der breitesten Position der Karkassenschicht 13 vorzugsweise eine Beziehung auf, sodass 0,80 ≤ Yc/Ya ≤ 0,90 (siehe 1). Als Folge wird das Durchmesserverhältnis Yc/Ya der Karkassenschicht 13 geeignet festgelegt.
Der Durchmesser Ya der höchsten Position der Karkassenschicht 13 wird als der Abstand von der Reifenrotationsachse zum Schnittpunkt der Reifenäquatorebene CL und der Karkassenschicht 13 gemessen, wenn der Reifen auf eine Standardfelge montiert und auf einen regulären Innendruck befüllt wurde und sich in einem Zustand ohne Last befindet. Der Durchmesser Yc der breitesten Position der Karkassenschicht 13 wird als der Abstand von der Reifenrotationsachse zu der breitesten Position der Karkassenschicht 13 gemessen, wenn der Reifen auf eine Standardfelge montiert und auf einen regulären Innendruck befüllt wurde und sich in einem Zustand ohne Last befindet.
Des Weiteren sind die Gürtelkorde 1411, die den Gürtel mit großem Winkel 141 konstituieren, Stahldraht und der Gürtel mit großem Winkel 141 weist vorzugsweise nicht weniger als 15 [Enden/50 mm] und nicht mehr als 25 [Enden/50 mm] Enden der Gürtelkorde, die den Gürtel mit großem Winkel 141 konstituieren, bei Betrachtung des Gürtels mit großem Winkel 141 als Querschnitt, auf (siehe 4). Des Weiteren sind die Gürtelkorde 1421, 1431, die das Paar Kreuzgürtel 142, 143 konstituieren, Stahldraht und das Paar Kreuzgürtel 142, 143 weist vorzugsweise nicht weniger als 18 [Enden/50 mm] und nicht mehr als 28 [Enden/50 mm] Enden der Gürtelordfäden, die das Paar Kreuzgürtel 142, 143 konstituieren, bei Betrachtung des Paars Kreuzgürtel 142, 143 als Querschnitt, auf. Außerdem sind die Gürtelkorde 1451, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 konstituieren, Stahldraht und die Umfangsverstärkungsschicht 145 weist vorzugsweise nicht weniger als 17 [Enden/50 mm] und nicht mehr als 30 [Enden/50 mm] Enden der Korde, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 konstituieren, bei Betrachtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 als Querschnitt, auf. Als Folge werden die Festigkeiten der Gürtellagen 141, 142, 143, 145 richtig sichergestellt.
Des weiteren weisen ein Modul E1 bei 100% Dehnung der Beschichtungskautschuks 1412 des Gürtels mit großem Winkel 141 und ein Modul Es bei 100% Dehnung der Beschichtungskautschuks 1452 der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise eine Beziehung auf, sodass 0,90 ≤ Es/E1 ≤ 1,10 (siehe 4). Des Weiteren weisen Moduln E2, W3 bei 100% Dehnung der Beschichtungskautschuke 1422, 1432 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 und der Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks 1452 der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise eine Beziehung auf, sodass 0,90 ≤ Es/E2 ≤ 1,10 und 0,90 ≤ Es/E3 ≤ 1,10. Des Weiteren liegt der Modul Es bei 100% Dehnung der Beschichtungskautschuks 1452 der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise in solchen Bereichen, dass 4,5 MPa ≤ Es ≤ 7,5 MPa. Als Folge werden die Moduln der Gürtellagen 141, 142, 143, 145 geeignet festgelegt.
Der Modul bei 100% Dehnung wird in einer Zugprüfung bei einer Umgebungstemperatur gemäß JIS K6251 (bei Verwendung der Hantel Nr. 3 (dumbbell no. 3)).
Des Weiteren ist eine Bruchdehnung λ1 des Beschichtungskautschuks 1412 des Gürtels mit großem Winkel 141 vorzugsweise gleich oder größer als 200% (siehe 4). Des Weiteren sind Bruchdehnungen λ2, λ3 der Beschichtungskautschuke 1422, 1432 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 beide vorzugsweise gleich oder größer als 200%. Des Weiteren ist eine Bruchdehnung λs des Beschichtungskautschuks 1452 der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise gleich oder größer als 200%. Als Folge wird die Haltbarkeit der Gürtellagen 141 142, 143, 145 ordnungsgemäß sichergestellt.
Bruchdehnung wird durch Durchführen eines Zugversuchs an einer Testprobe mit der 1B Form der JIS-K7162-Festlegung (Hantelform mit einer Dicke von 3 mm) unter Verwendung eines Zugprüfgeräts (INSTRON5585H, hergestellt von Instron Corp.) gemäß JIS-K7161 bei einer Ziehgeschwindigkeit von 2 mm/min gemessen.
Außerdem werden bei der Konfiguration in 1 der Gürtel mit großem Winkel 141 und der Kreuzgürtel 142 auf der Innenseite in Reifenradialrichtung des Paars Kreuzgürtel 142, 143 benachbart zueinander angeordnet, wie in 3 und 4 dargestellt. In diesem Fall liegt ein Kord-Zwischenabstand D1 zwischen den Gürtelkorden 1411 des Gürtels mit großem Winkel 141 und den Gürtelkorden 1421 des Kreuzgürtels 142 auf der Innenseite in Reifenradialrichtung (siehe 4) vorzugsweise in solchen Bereichen, dass 0,50 mm ≤ D1 ≤ 1,50 mm. Als Folge wird der Kord-Zwischenabstand D1 zwischen dem Gürtel mit großem Winkel 141 und dem Kreuzgürtel 142 geeignet festgelegt.
Der Kord-Zwischenabstand der Gürtellagen kann für jede der benachbarten Gürtellagen definiert werden. Außerdem ist der Kord-Zwischenabstand die Dicke des Kautschukmaterials zwischen den Gürtelkorden.
Des Weiteren wird der Kord-Zwischenabstand zum Beispiel unter den folgenden Bedingungen gemessen. Der Reifen wird auf eine Standardfelge montiert und auf den regulären Innendruck befüllt und befindet sich in einem Zustand ohne Last und die Reifeneinheit wird auf eine gedachte Linie des Reifenprofils, das mit zum Beispiel einem Lasergerät gemessen wird, angebracht und mit einem Klebeband fixiert. Als Nächstes wird, um den Bereich zwischen den Gürtelschichten zu messen, der Abstand zwischen der Position des unteren Rands des Drahts auf der Außenseite in Reifenradialrichtung und der Position des oberen Rands des Drahts auf der Innenseite in Reifenradialrichtung mit Hilfe eines Messschiebers oder dergleichen gemessen und der Wert wird als Kord-Zwischenabstand angenommen. Das hier verwendete Lasermessgerät ist eine Reifenprofilmessvorrichtung (hergestellt von Matsuo Co., Ltd.).
Dehnung beträgt vorzugsweise nicht weniger als 1,0% und nicht mehr als 2,5%, wenn die Zuglast auf die Gürtelkorde als Bauteile, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 konfigurieren, von 100 N bis 300 N beträgt, und beträgt vorzugsweise nicht weniger als 0,5% und nicht mehr als 2,0%, wenn die Zuglast auf die Gürtelkorde als Reifenbestandteile (wenn aus dem Reifen entfernt) von 500 N bis 1000 N beträgt. Die Gürtelkorde (Stahldraht mit hoher Dehnung) weisen beim Anlegen einer geringen Last eine gute Dehnung im Vergleich zu normalem Stahldraht, sodass sie gegen die Lasten, die während der Zeit von der Herstellung bis zur Verwendung des Reifens an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angelegt werden, beständig sind, sodass es möglich ist, eine Beschädigung der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu unterdrücken, was wünschenswert ist.
Die Dehnung des Gürtelkords wird gemäß JIS G3510 gemessen.
Außerdem ist die Umfangsverstärkungsschicht 145, wie in 3 dargestellt, vorzugsweise auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung vom linken und rechten Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet. Außerdem liegen die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 und der Abstand S von dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu dem Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 vorzugsweise in den Bereichen, sodass 0,03 ≤ S/Wb3. Als Folge wird der Abstand zwischen den Endabschnitten der Breite Wb3 des Kreuzgürtels 143 und den Endabschnitten der Umfangsverstärkungsschicht 145 richtig sichergestellt. Dieser Punkt bleibt unverändert, auch wenn die Umfangsverstärkungsschicht 145 eine geteilte Struktur aufweist (in den Zeichnungen nicht dargestellt).
Der Abstand S der Umfangsverstärkungsschicht 145 wird als ein Abstand in Reifenbreitenrichtung gemessen, wenn der Reifen auf eine Standardfelge montiert, auf einen regulären Innendruck befüllt ist und wenn keine Last angelegt ist.
Gürtelpolster
Wie in 2 dargestellt weist der Luftreifen 1 ein Gürtelpolster 20 auf. Das Gürtelpolster 20 wird zwischen der Karkassenschicht 13 und dem Endabschnitt des Kreuzgürtels 142 auf der Innenseite in Reifenradialrichtung des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet. Zum Beispiel ist bei der Konfiguration in 2 ein Endabschnitt des Gürtelpolsters 20 auf der Außenseite in Reifenradialrichtung zwischen die Karkassenschicht 13 und den Endabschnitt des Kreuzgürtels 142 eingesetzt und grenzt an den Randabschnitt des Gürtels mit großem Winkel 141 an. Das Gürtelpolster 20 verläuft auf der Innenseite in Reifenradialrichtung entlang der Karkassenschicht 13 und ist zwischen die Karkassenschicht 13 und den Seitenwandkautschuk 16 eingesetzt. Außerdem wird ein Paar von linken und rechten Gürtelpolstern 20 an dem linken und rechten Seitenwandabschnitt des Reifens entsprechend angeordnet.
Ein Modul Ebc bei 100% Dehnung des Gürtelpolsters 20 liegt in solchen Bereichen, dass 1,5 MPa ≤ Ebc ≤ 3,0 MPa. Das Gürtelpolster 20 zeigt eine belastungsverringernde Wirkung, weil der Modul Ebc des Gürtelpolsters 20 innerhalb eines solchen Bereichs liegt, und die Trennung des peripheren Kautschuks an den Endabschnitten des Kreuzgürtels 142 wird unterdrückt.
Außerdem ist die Bruchdehnung λbc des Gürtelpolsters 20 gleich oder größer als 400%. Als Folge wird die Haltbarkeit des Gürtelpolsters 20 richtig sichergestellt.
Außerdem wird bei der Konfiguration in 1 die Umfangsverstärkungsschicht 145 von einem einzelnen Stahldraht, der spiralförmig gewickelt wird, konstituiert. Jedoch ist die Konfiguration nicht darauf beschränkt und die Umfangsverstärkungsschicht 145 kann von einer Mehrzahl von Drähten, die spiralförmig nebeneinander gewickelt werden (Mehrfachwickelstruktur), konstituiert werden. In diesem Fall beträgt die Anzahl an Drähten vorzugsweise nicht mehr als 5. Außerdem beträgt die Wickelbreite pro Einheit, wenn fünf Drähte in mehreren Schichten gewickelt werden, vorzugsweise nicht mehr als 12 mm. Als Folge kann eine Mehrzahl von Drähten (nicht weniger als 2 und nicht mehr als 5 Drähte) ordnungsgemäß mit einer Neigung innerhalb eines Bereichs von ±5 Grad in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung gewickelt werden.
Außerdem wird bei der Konfiguration in 2 die Umfangsverstärkungsschicht 145 so angeordnet, dass die zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 liegt (siehe 2). Jedoch ist die Konfiguration nicht darauf beschränkt und die Umfangsverstärkungsschicht 145 kann auch auf der Außenseite in Reifenradialrichtung des Paars Kreuzgürtels 141, 142 angeordnet sein (in den Zeichnungen nicht dargestellt). Außerdem kann die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Innenseite des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet sein. Zum Beispiel kann die Umfangsverstärkungsschicht 145 (1) zwischen dem Gürtel mit großem Winkel 141 und dem inneren Kreuzgürtel 142, oder (2) zwischen der Karkassenschicht 13 und dem Gürtel mit großem Winkel 141 angeordnet sein (in den Zeichnungen nicht dargestellt).
Zweiteilige Struktur des Gürtelrandpolsters
6 ist eine Erläuterungsansicht eines modifizierten Beispiels des Luftreifens, der in 1 abgebildet ist. 6 ist eine vergrößerte Ansicht eines Endabschnitts der Gürtelschicht 14 auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung. Die Umfangsverstärkungsschicht 145, das Gürtelrandpolster 19 und das Gürtelpolster 20 sind in 6 durch Schraffierung markiert.
Bei der Konfiguration in 1 wird die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung vom linken und rechten Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet. Das Gürtelrandpolster 19 ist zwischen dem paar Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet und ist an einer Position, die dem Randabschnitt des Paars Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, angeordnet. Insbesondere wird das Gürtelrandpolster 19 auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 so angeordnet, dass es an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzt, und verläuft von dem Endabschnitt auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu dem Endabschnitt auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung des Paars Kreuzgürtel 142, 143.
Bei der Konfiguration in 1 weist das Gürtelrandpolster 19 eine Struktur auf, die insgesamt dicker ist als die Umfangsverstärkungsschicht 145, weil die Dicke zur Außenseite in Reifenbreitenrichtung hin zunimmt. Das Gürtelrandpolster 19 weist einen Modul E bei 100% Dehnung, der niedriger ist als des Beschichtungskautschuks der Kreuzgürtel 142, 143. Insbesondere weisen der Modul E bei 100% Dehnung des Gürtelrandpolsters 19 und ein Modul Eco des Beschichtungskautschuks eine Beziehung auf, sodass 0,60 ≤ E/Eco ≤ 0,95. Als Folge wird das Auftreten von Trennung von den Kautschukmaterialien in einem Bereich zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 und auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 unterdrückt.
Umgekehrt weist gemäß der Konfiguration in 6 das Gürtelrandpolster 19 von 1 eine zweiteilige Struktur auf, die aus einem Spannungsabbaukautschuk 191 und einem Randabschnitt-Entlastungskautschuk 192 gebildet ist. Der Spannungsabbaukautschuk 191 wird zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 132 angeordnet und flankiert die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145. Der Randabschnitt-Entlastungskautschuk 192 wird zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 und an einer Position auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung des Spannungsabbaukautschuks 191, die dem Randabschnitt des Paars Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, angeordnet Daher weist das Gürtelrandpolster 19, bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung, eine Struktur auf, die durch Anordnen des Spannungsabbaukautschuks 191 und des Randabschnitt-Entlastungskautschuks 192 nebeneinander in Reifenbreitenrichtung, sodass ein Bereich von dem Endabschnitt auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu dem Randabschnitt des Paars Kreuzgürtel 142, 143 aufgefüllt wird, gebildet wird.
Des Weiteren weisen bei der Konfiguration in 6 ein Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 und der Modul Eco bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks der Kreuzgürtel 142, 143 eine Beziehung auf, sodass Ein < Eco. Insbesondere weisen der Modul Ein des Spannungsabbaukautschuks 191 und der Modul Eco des Beschichtungskautschuks vorzugsweise eine Beziehung auf, sodass 0,6 ≤ Ein/Eco ≤ 0,9. Außerdem liegt der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 vorzugsweise innerhalb solchen Bereiche, dass 4,0 MPa ≤ Ein ≤ 5,5 MPa.
Des Weiteren weisen bei der Konfiguration in 6 ein Modul Eout bei 100% Dehnung des Randabschnitt-Entlastungskautschuks 192 und der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 eine Beziehung auf, sodass Eout < Ein.
Da der Spannungsabbaukautschuk 191 bei der Konfiguration in 6 auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 angeordnet wird, wird die Scherdehnung der peripheren Kautschuke zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 verringert. Da der Randabschnitt-Entlastungskautschuk 192 an einer Position angeordnet wird, die den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, wird des Weiteren die Scherdehnung der peripheren Kautschuke an den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 verringert. Demzufolge wird Trennung des peripheren Kautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 unterdrückt.
Wirkung
Wie vorstehend beschrieben weist der Luftreifen 1 die Karkassenschicht 13, die Gürtelschicht 14, die auf der Außenseite in Reifenradialrichtung der Karkassenschicht 13 angeordnet ist, und einen Laufflächenkautschuk 15, der auf der Außenseite in Reifenradialrichtung der Gürtelschicht 14 angeordnet ist, auf (siehe 1). Des weiteren wird die Gürtelschicht 14 durch Laminieren des Gürtels mit großem Winkel 141, der einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 45° und nicht mehr als 70° als absolute Werte aufweist, des Paars Kreuzgürtel 141, 142, die den Gürtelwinkel von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° als absolute Werte aufweisen und Gürtelwinkel von jeweils entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen, und einer Umfangsverstärkungsschicht 145, die den Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung aufweist (siehe 3). Des Weiteren weisen die Laufflächenbreite TW und die Reifengesamtbreite SW eine Beziehung auf, sodass 0,79 ≤ TW/SW ≤ 0,89 (siehe 1). Des Weiteren weisen die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 und die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 eine Beziehung auf, sodass 0,60 ≤ Ws/Wca ≤ 0,70 (siehe 1).
Bei einer solchen Konfiguration besteht ein Vorteil darin, dass die Steifigkeit in Reifenumfangsrichtung verstärkt ist und die Reifenhaltbarkeit verbessert ist, weil die Gürtelschicht 14 die Umfangsverstärkungsschicht 145 aufweist. Außerdem wird ein Unterschied in radialen Ausdehnungen zwischen dem Mittelbereich und dem Schulterbereich verringert (siehe 5(b)) und die Kontaktdruckverteilung in Reifenbreitenrichtung wird gleichmäßig gestaltet, weil das Verhältnis TW/SW innerhalb des vorstehenden Bereichs liegt. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass eine Belastung auf die Gürtelschicht 14 verteilt wird und die Reifenhaltbarkeit verbessert wird. Insbesondere wird ein durchschnittlicher Bodenkontaktdruck reduziert, weil das Verhältnis TW/SW gleich oder größer als 0,79 ist. Des Weiteren wird ein Anheben des Schulterabschnitts unterdrückt und Deformation beim Bodenkontakt des Reifens wird unterdrückt, weil das Verhältnis TW/SW kleiner als oder gleich 0,89 ist.
Des Weiteren besteht bei einer solchen Konfiguration ein Vorteil darin, dass Reifenhaltbarkeit weiter verbessert wird, weil das Verhältnis Ws/Wca innerhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt. Insbesondere wird die Festigkeit der Umfangsverstärkungsschicht 145 ordnungsgemäß sichergestellt, weil das Verhältnis Ws/Wca gleich oder größer als 0,60 ist, und ermüdungsbedingte Brüche der Gürtelkorde an den Randabschnitten der Umfangsverstärkungsschicht 145 werden unterdrückt, weil das Verhältnis Ws/Wca kleiner als oder gleich 0,70 ist.
Außerdem weisen bei dem Luftreifen 1 die Laufflächenbreite TW und die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 eine Beziehung auf, sodass 0,82 ≤ TW/Wca ≤ 0,92 (siehe 1). Bei einer solchen Konfiguration wird ein Unterschied in radialen Ausdehnungen zwischen dem Mittelbereich und dem Schulterbereich verringert (siehe 5(b)) und die Kontaktdruckverteilung in Reifenbreitenrichtung wird gleichmäßig gestaltet, weil das Verhältnis TW/Wca innerhalb des vorstehenden Bereichs liegt. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass eine Belastung auf die Gürtelschicht 14 verteilt wird und die Reifenhaltbarkeit verbessert wird. Insbesondere wird ein durchschnittlicher Bodenkontaktdruck reduziert, weil das Verhältnis TW/Wca gleich oder größer als 0,82 ist. Des Weiteren wird ein Anheben des Schulterabschnitts unterdrückt, Deformation beim Bodenkontakt des Reifens wird unterdrückt und eine Belastung auf die Gürtelschicht 14 wird effektiv verteilt, weil das Verhältnis TW/Wca kleiner als oder gleich 0,92 ist.
Bei dem Luftreifen 1 weisen die Breite Wb2 des breiteren Kreuzgürtels 142 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 und die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 eine Beziehung auf, sodass 0,79 ≤ Wb2/Wca ≤ 0,89 (siehe 1). Bei einer solchen Konfiguration besteht ein Vorteil darin, dass Reifenhaltbarkeit weiter verbessert wird, weil das Verhältnis Wb2/Wca innerhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt. Insbesondere wird die Festigkeit des breiteren Kreuzgürtels 142 ordnungsgemäß sichergestellt, weil das Verhältnis Wb2/Wca gleich oder größer als 0,79 ist, und ermüdungsbedingte Brüche der Gürtelkorde an den Randabschnitten des breiteren Kreuzgürtels 142 werden unterdrückt, weil das Verhältnis Wb2/Wca kleiner als oder gleich 0,89 ist.
Außerdem weisen bei dem Luftreifen 1 die Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 von dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 eine Beziehung auf, sodass 0,85 ≤ Wb1/Wb3 ≤ 1,05. Bei einer solchen Konfiguration besteht ein Vorteil darin, dass das Verhältnis Wb1/Wb3 zwischen der Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und der Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 geeignet festgelegt wird und Reifenhaltbarkeit verbessert wird.
Des Weiteren weisen bei dem Luftreifen 1 der Durchmesser Ya der höchsten Position und der Durchmesser Yc der breitesten Position der Karkassenschicht 13 eine Beziehung auf, sodass 0,80 ≤ Yc/Ya ≤ 0,90 (siehe 1). Bei einer solchen Konfiguration besteht ein Vorteil darin, dass das Durchmesserverhältnis Yc/Ya der Karkassenschicht 13 geeignet festgelegt wird. Insbesondere wird die Form der Karkassenschicht 13 geeignet gestaltet und Dehnung an den Endabschnitten des Reifengürtels wird unterdrückt, weil Yc/Ya gleich oder größer als 0,80 ist. Außerdem wird die Reifenform ordnungsgemäß aufrechterhalten, weil das Verhältnis Yc/Ya kleiner als oder gleich 0,90 ist.
Außerdem sind bei dem Luftreifen 1 die Gürtelkorde, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 konstituieren, Stahldraht und die Anzahl an Enden der Gürtelkorde, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 konstituieren, bei Betrachtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 als Querschnitt, beträgt vorzugsweise nicht weniger als 17 Enden/50 mm und nicht mehr als 30 Enden/50 mm. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass die Haltbarkeit des Reifens richtig sichergestellt wird. Insbesondere wird die Festigkeit der Umfangsrichtungsverstärkungsschicht 145 ordnungsgemäß sichergestellt, weil die Umfangsverstärkungsschicht 145 mindestens 17 [Enden/50 mm] Enden der Korde, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 konstituieren, bei Betrachtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 als Querschnitt, aufweist. Des Weiteren wird die Menge an Kautschuk des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 ordnungsgemäß sichergestellt und Trennung der Kautschukmaterialien zwischen den benachbarten Gürtellagen (dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 und der Umfangsverstärkungsschicht 145 in 3) wird unterdrückt, weil die Umfangsverstärkungsschicht nicht mehr als 30 [Enden/50 mm] Enden der Gürtelkorde, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 konstituieren, bei Betrachtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 als Querschnitt, aufweist.
Des Weiteren sind bei dem Luftreifen 1 die Gürtelkorde des Gürtels mit großem Winkel 141 Stahldraht und der Gürtel mit großem Winkel 141 weist nicht weniger als 15 [Enden/50 mm] und nicht mehr als 25 [Enden/50 mm] Enden der Gürtelkorde, die den Gürtel mit großem Winkel 141 konstituieren, bei Betrachtung des Gürtels mit großem Winkel 141 als Querschnitt, auf (siehe 3). Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass die Haltbarkeit des Reifens richtig sichergestellt wird. Insbesondere wird die Festigkeit des Gürtels mit großem Winkel 141 ordnungsgemäß sichergestellt, weil der Gürtel mit großem Winkel 141 nicht weniger als 15 [Enden/50 mm] der Gürtelkorde, die den Gürtel mit großem Winkel 141 konstituieren, bei Betrachtung des Gürtels mit großem Winkel 141 als Querschnitt, aufweist. Des Weiteren wird die Menge an Kautschuk des Beschichtungskautschuks des Gürtels mit großem Winkel 141 ordnungsgemäß sichergestellt und Trennung des Kautschukmaterials zwischen den benachbarten Gürtellagen (der Kreuzgürtel 142 in 3) wird unterdrückt, weil der Gürtel mit großem Winkel 141 nicht mehr als 25 [Enden/50 mm] Enden der Gürtelkorde, die den Gürtel mit großem Winkel 141 konstituieren, bei Betrachtung des Gürtels mit großem Winkel 141 als Querschnitt, aufweist.
Bei dem Luftreifen 1 wird das Paar Kreuzgürtel 142, 143 auf der Außenseite in Reifenradialrichtung des Gürtels mit großem Winkel 141 angeordnet und die Umfangsverstärkungsschicht 145 wird auf der Außenseite in Reifenradialrichtung des Paars Kreuzgürtel 142, 143 (nicht dargestellt), zwischen dem paar Kreuzgürtel 142, 143, auf der Innenseite in Reifenradialrichtung des Paars Kreuzgürtels 142, 143, oder auf der Innenseite in Reifenradialrichtung des Gürtels mit großem Winkel 141 (nicht dargestellt) angeordnet. Des Weiteren weisen der Gürtel mit großem Winkel 141 und der Kreuzgürtel 142, der sich auf der Innenseite in Reifenradialrichtung des Paars Kreuzgürtel 142, 143 befindet, Gürtelwinkel mit dem gleichen Vorzeichen auf (siehe 3). Durch Anwenden dieses Luftreifens 1, der eine solche Kombination aufweist, besteht ein Vorteil darin, dass ein beachtlicher Effekt des Verbesserns der Reifenhaltbarkeit erzielt wird.
Des Weiteren sind bei dem Luftreifen 1 die Gürtelkorde des Paars Kreuzgürtel 142, 143 Stahldraht und das Paar Kreuzgürtel 142, 143 weist nicht weniger als 18 [Enden/50 mm] und nicht mehr als 28 [Enden/50 mm] Enden der Gürtelkorde, die das Paar Kreuzgürtel 142, 143 konstituieren, bei Betrachtung des Paars Kreuzgürtel 142, 143 als Querschnitt, auf (siehe 3). Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass die Haltbarkeit des Reifens richtig sichergestellt wird. Insbesondere wird die Festigkeit des Paars Kreuzgürtel 142, 143 ordnungsgemäß sichergestellt, weil das Paar Kreuzgürtel 142, 143 nicht weniger als 18 [Enden/50 mm] Enden der Gürtelkorde, die das Paar Kreuzgürtel 142, 143 konstituieren, bei Betrachtung des Paars Kreuzgürtel 142, 143 als Querschnitt, aufweist. Des Weiteren wird die Menge an Kautschuk des Beschichtungskautschuks des Paars Kreuzgürtel 142, 143 ordnungsgemäß sichergestellt und Trennung der Kautschukmaterialien zwischen den benachbarten Gürtellagen (dem Gürtel mit großem Winkel 141 und der Umfangsverstärkungsschicht 145 in 3) wird unterdrückt, weil das Paar Kreuzgürtel 142, 143 nicht mehr als 28 [Enden/50 mm] Enden der Gürtelkorde, die das Paar Kreuzgürtel 142, 143 konstituieren, bei Betrachtung des Paars Kreuzgürtel 142, 143 als Querschnitt, aufweist.
Des Weiteren liegt bei dem Luftreifen 1 der Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 in solchen Bereichen, dass 4,5 MPa ≤ Es ≤ 7,5 MPa. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass die Haltbarkeit des Reifens richtig sichergestellt wird. Insbesondere wird die Festigkeit der Umfangsverstärkungsschicht 145 ordnungsgemäß sichergestellt, weil der Modul Es gleich oder größer als 4,5 MPa ist. Des Weiteren wird der Effekt der Belastungsverringerung aufgrund des Beschichtungskautschuks ordnungsgemäß sichergestellt und Trennung der Kautschukmaterialien zwischen den benachbarten Gürtellagen (dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 in 3) wird unterdrückt, weil der Modul Es kleiner als oder gleich 7,5 MPa ist.
Des Weiteren weisen bei dem Luftreifen 1 ein Modul E1 bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks 1412 des Gürtels mit großem Winkel 141 und ein Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks 1452 der Umfangsverstärkungsschicht 145 eine Beziehung auf, sodass 0,90 ≤ Es/E1 ≤ 1,10 (siehe 4). Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass der Effekt der Belastungsverringerung des Beschichtungskautschuks ordnungsgemäß sichergestellt wird, weil das Verhältnis Es/E1 geeignet festgelegt wird.
Des Weiteren weisen bei dem Luftreifen 1 die Moduln E2, E3 bei 100% Dehnung der Beschichtungskautschuke 1422, 1432 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 und der Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks 1452 der Umfangsverstärkungsschicht 145 eine Beziehung auf, sodass 0,90 ≤ Es/E2 ≤ 1,10 und 0,90 ≤ Es/E3 ≤ 1,10. (siehe 4) Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass der Effekt der Belastungsverringerung des Beschichtungskautschuks ordnungsgemäß sichergestellt wird, weil die Verhältnisse Es/E2, Es/E3 geeignet festgelegt werden.
Des Weiteren ist bei dem Luftreifen 1 die Bruchdehnung λs des Beschichtungskautschuks 1452 der Umfangsverstärkungsschicht 145 gleich oder größer als 200% (siehe 4). Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass die Haltbarkeit der Umfangsverstärkungsschicht 145 ordnungsgemäß sichergestellt wird.
Des Weiteren ist bei dem Luftreifen 1 die Bruchdehnung λ1 des Beschichtungskautschuks 1412 des Gürtels mit großem Winkel 141 gleich oder größer als 200% (siehe 4). Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass die Haltbarkeit des Gürtels mit großem Winkel 141 ordnungsgemäß sichergestellt wird.
Des Weiteren sind bei dem Luftreifen 1 die Bruchdehnungen λ2, λ3 der Beschichtungskautschuke 1422, 1432 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 beide kleiner als oder gleich 200%. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass die Haltbarkeit des Paars Kreuzgürtel 142, 143 ordnungsgemäß sichergestellt wird.
Der Luftreifen 1 weist das Gürtelpolster 20, das zwischen der Karkassenschicht 13 und dem Endabschnitt des Kreuzgürtels 142, der sich auf der Innenseite in Reifenradialrichtung des Paars Kreuzgürtel 142, 143 befindet, angeordnet ist, auf (siehe 1 und 2). Ein Modul Ebc bei 100% Dehnung des Gürtelpolsters 20 liegt in solchen Bereichen, dass 1,5 MPa ≤ Ebc ≤ 3,0 MPa. Bei einer solchen Struktur wird das Gürtelpolster 20 zwischen der Karkassenschicht 13 und dem Kreuzgürtel 142 auf der Innenseite in Reifenradialrichtung angeordnet und der Modul Ebc des Gürtelpolsters 20 wird geeignet gestaltet. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass das Gürtelpolster 20 eine belastungsverringernde Wirkung zeigt und die Trennung des peripheren Kautschuks an den Endabschnitten des Kreuzgürtels 142 wird unterdrückt. Insbesondere wird die Haltbarkeit des Gürtelpolsters 20 ordnungsgemäß sichergestellt, weil der Modul Ebc gleich oder größer als 1,5 MPa ist, und der Effekt der Belastungsverringerung des Gürtelpolsters 20 wird ordnungsgemäß sichergestellt, weil der Modul Ebc kleiner als oder gleich 3,0 MPa ist.
Außerdem ist bei dem Luftreifen 1 die Bruchdehnung λbc des Gürtelpolsters 20 gleich oder größer als 400% Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass die Haltbarkeit des Gürtelpolsters 20 ordnungsgemäß sichergestellt wird.
Des Weiteren sind bei dem Luftreifen 1 der Gürtel mit großem Winkel 141 und der Kreuzgürtel 142, der sich auf der Innenseite in Reifenradialrichtung des Paars Kreuzgürtel 142, 143 befindet, einander benachbart angeordnet (siehe 3 und 4). Des Weiteren liegt der Kord-Zwischenabstand D1 zwischen den Gürtelkorden 1411 des Gürtels mit großem Winkel 141 und den Gürtelkorden 1421 des Kreuzgürtels 142 in solchen Bereichen, dass 0,50 mm ≤ D1 ≤ 1,50 mm. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass der Kord-Zwischenabstand D1 zwischen dem Gürtel mit großem Winkel 141 und dem Kreuzgürtel 142 geeignet gestaltet wird. Insbesondere wird die Dicke des Kautschukmaterials zwischen den benachbarten Gürtelkorden sichergestellt und der Effekt der Belastungsverringerung zwischen dem Gürtel mit großem Winkel 141 und dem Kreuzgürtel 142 wird ordnungsgemäß sichergestellt, weil der Abstand D1 gleich oder größer als 0,50 mm ist. Des Weiteren kann ein Befestigungseffekt zwischen dem Gürtel mit großem Winkel und dem Kreuzgürtel sichergestellt werden, weil der Abstand D1 kleiner als oder gleich 1,50 mm ist.
Bei dem Luftreifen 1 beträgt die Dehnung nicht weniger als 1% und nicht mehr als 2,5%, wenn die Zuglast auf die Gürtelkorde als Bauteile, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 konfigurieren, von 100 N bis 300 N beträgt. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass der Effekt der Unterdrückung radialer Ausdehnung im Mittelbereich aufgrund der Umfangsverstärkungsschicht 145 ordnungsgemäß sichergestellt wird.
Bei dem Luftreifen 1 beträgt die Dehnung nicht weniger als 1% und nicht mehr als 2,5%, wenn die Zuglast auf die Gürtelkorde als Reifenbestandteile, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 konstituieren, von 500 N bis 1000 N beträgt. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass der Effekt der Unterdrückung radialer Ausdehnung im Mittelbereich aufgrund der Umfangsverstärkungsschicht 145 ordnungsgemäß sichergestellt wird.
Bei dem Luftreifen 1 ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung vom linken und rechten Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars von Kreuzgürteln 142, 143 angeordnet (siehe 3). Außerdem liegen die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 und der Abstand S von dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu dem Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 in den Bereichen, sodass 0,03 ≤ S/Wb3. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass der Abstand zwischen dem Endabschnitt der Breite Wb3 des Kreuzgürtels 143 und dem Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 ordnungsgemäß sichergestellt wird und Trennung der Kautschukmaterialien an dem Endabschnitt der Umfangsrichtungsverstärkungsschicht 145 unterdrückt wird.
Bei dem Luftreifen 1 ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung vom linken und rechten Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars von Kreuzgürteln 142, 143 angeordnet (siehe 3). Der Luftreifen 1 weist den Spannungsabbaukautschuk 191, der zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 und an einer Position auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 und an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzend angeordnet ist, und den Randabschnitt-Entlastungskautschuk 192, der zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 und an einer Position auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung des Spannungsabbaukautschuks 191 und den Endabschnitten des Paars Kreuzgürtel 142, 143 entsprechend, angeordnet ist, auf (siehe 6).
Bei einer solchen Konfiguration besteht ein Vorteil darin, dass ermüdungsbedingte Brüche des peripheren Kautschuks an dem Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 unterdrückt werden, weil die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung von dem linken und dem rechten Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet ist. Da der Spannungsabbaukautschuk 191 auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 angeordnet ist, wird die Scherdehnung des peripheren Kautschuks zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 verringert. Da der Randabschnitt-Entlastungskautschuk 192 an einer Position angeordnet wird, die den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, wird des Weiteren die Scherdehnung der peripheren Kautschuke an den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 verringert. Demzufolge besteht ein Vorteil darin, dass die Trennung des peripheren Kautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 unterdrückt wird.
Bei dem Luftreifen 1 weisen der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 und der Modul Eco bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks des Paars Kreuzgürtel 142, 143 eine Beziehung auf, sodass Ein < Eco (siehe 6). Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass der Modul Ein des Spannungsabbaukautschuks 191 geeignet gestaltet wird und die Scherdehnung des peripheren Kautschuks zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 verringert wird.
Bei dem Luftreifen 1 weisen der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 und der Modul Eco bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks des Paars Kreuzgürtel 142, 143 eine Beziehung auf, sodass 0,6 ≤ Ein/Eco ≤ 0,9 (siehe 6). Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass der Modul Ein des Spannungsabbaukautschuks 191 geeignet gestaltet wird und die Scherdehnung des peripheren Kautschuks zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 verringert wird.
Außerdem liegt bei dem Luftreifen 1 der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 innerhalb solcher Bereiche, dass 4,0 MPa ≤ Ein ≤ 5,5 MPa (siehe 6). Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass der Modul Ein des Spannungsabbaukautschuks 191 geeignet gestaltet wird und die Scherdehnung des peripheren Kautschuks zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 verringert wird.
Anwendungsobjekt
Der Luftreifen 1 wird vorzugsweise auf Schwerlastreifen mit einem Aspektverhältnis von nicht weniger als 40% nicht mehr als 55%, wenn der Reifen auf eine Standardfelge montiert, auf den regulären Innendruck befüllt und wenn Standardlast angelegt ist, angewendet. Ein Schwerlastreifen erfährt bei Gebrauch höhere Last als ein PKW-Reifen. Somit tritt ein radialer Unterschied zwischen dem Bereich, in dem die Umfangsverstärkungsschicht angeordnet ist, und den Bereichen auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht leicht auf. Des Weiteren tritt eine Bodenkontaktform, die eine Sanduhrform hat, leicht in Reifen mit dem vorstehend erwähnten Aspektverhältnis auf. Demzufolge wird durch Anwenden des Luftreifens 1 auf einen solchen Schwerlastreifen ein beachtlicher Effekt beim Verbessern der vorstehend genannten Reifenhaltbarkeit erzielt.
Beispiele
7 bis 9 sind Tabellen, die die Leistungstestergebnisse von Luftreifen gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen.
Bewertungen der Haltbarkeit einer Mehrzahl von wechselseitig unterschiedlichen Luftreifen wurden bei den Leistungstests durchgeführt. Insbesondere wurden Bewertungen in Bezug auf (1) Trennungsbeständigkeit (Gürtel-Gürtel-Trennungsbeständigkeit) des Kautschuks um die Randabschnitte der Gürtellagen herum und (2) Trennungsbeständigkeit (Gürtel-Rand-Trennungsbeständigkeit) des Kautschuks zwischen benachbarten Gürtellagen durchgeführt (siehe 7 bis 9). Luftreifen mit einer Reifengröße von 445/50R22,5 wurden auf eine von TRA definierte Standardfelge (Felgengröße 22,5 × 14,0) montiert und auf einen von TRA definierten maximalem Luftdruck von 830 kPa befüllt.

(1) Bewertungen bezüglich der Beständigkeit gegenüber Gürtel-Gürtel-Trennung wurden in Niedrigdruck-Haltbarkeitstest mit Hilfe eines Trommelprüfgeräts für Innenräume durchgeführt. Die Fahrtgeschwindigkeit wurde auf 45 km/h eingestellt, die Last wurde auf 63,50 kN festgelegt und der Schräglaufwinkel wurde auf ±2° (Sinuswelle 0,1 Hz) eingestellt, um die Fahrtstrecke bis zum Reifenversagen zu messen. Das Vergeben des Indexpunktwerts im Vergleich zu einem Standardpunktwert nach dem Stand der Technik von 100 wurde auf der Grundlage der Messergebnisse durchgeführt. Bei diesen Bewertungen waren höhere Punktwerte bevorzugt. 110 oder besser deutet bei den Bewertungen auf Überlegenheit gegenüber den Beispielen des Stands der Technik hin und 115 oder besser demonstriert eine ausreichende Wirkung.
(2) Bewertungen bezüglich der Beständigkeit gegenüber Gürtelrand-Trennung wurden in Niedrigdruck-Haltbarkeitstest mit Hilfe eines Trommelprüfgeräts für Innenräume durchgeführt. Die Fahrtgeschwindigkeit wurde auf 45 km/h eingestellt und die Last wurde schrittweise alle 12 Stunden um 5% (2,27 kN), erhöht, beginnend mit 45,37 kN, um die Fahrtstrecken zu messen, bis der Reifen versagt. Das Vergeben des Indexpunktwerts im Vergleich zu einem Standardpunktwert nach dem Stand der Technik von 100 wurde auf der Grundlage der Messergebnisse durchgeführt. Bei diesen Bewertungen waren höhere Punktwerte bevorzugt.

Die Luftreifen 1 von Ausführungsbeispielen 1 bis 48 wiesen die in 1 bis 3 dargestellte Konfiguration auf. Außerdem war die Reifengesamtbreite SW SW = 446 mm. Des Weiteren war der Modul bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks aller Gürtellagen (14) 6,0 MPa.
Der Luftreifen 1 von Ausführungsbeispiel 49 war ein Modifikationsbeispiel der in 1 bis 3 dargestellten Konfiguration und wies die in 6 dargestellte Konfiguration auf. Der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 war Ein = 4, 8 MPa.
Bei der Konfiguration in 1 bis 3 weist der Luftreifen des Beispiels des Stands der Technik nicht die Umfangsverstärkungsschicht auf. Der Luftreifen des Vergleichsbeispiels wies die in 1 bis 3 dargestellte Konfiguration auf.
Wie aus den Testergebnissen hervorgeht, zeigen die Luftreifen 1 der Ausführungsbeispiele 1 bis 49 eine verbesserte Haltbarkeit des Reifens auf. Bezugszeichen
Bezugszeichenliste

1: Luftreifen
2: Hauptumfangsrille
3: Stegabschnitt
11: Reifenwulstkern
12: Reifenwulstfüller
121: Unterer Füllstoff
122: Oberer Füllstoff
13: Karkassenschicht
14: Gürtelschicht
141: Gürtel mit großem Winkel
1411: Gürtelkord
1412: Beschichtungskautschuk
142, 143: Kreuzgürtel
1421, 1431: Gürtelkorde
1422, 1432: Beschichtungskautschuk
144: Gürtelabdeckung
145: Umfangsverstärkungsschicht
1451: Gürtelkord
1452: Beschichtungskautschuk
15: Laufflächenkautschuk
16: Seitenwandkautschuk
17: Felgenpolsterkautschuk
19: Gürtelrandpolster
191: Spannungsabbaukautschuk
192: Randabschnitt-Entlastungskautschuk
20: Gürtelpolster

Claims

Luftreifen, der eine Karkassenschicht, eine Gürtelschicht, die auf einer Außenseite in Reifenradialrichtung der Karkassenschicht angeordnet ist, und einen Laufflächenkautschuk, der auf der Außenseite in Reifenradialrichtung der Gürtelschicht angeordnet ist, aufweist, wobei die Gürtelschicht durch Laminieren eines Gürtels mit großem Winkel, der einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 45° und nicht mehr als 70° als absolute Werte aufweist, eines Paars Kreuzgürtel, die Gürtelwinkel von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° als absolute Werte aufweisen und die Gürtelwinkel mit jeweils entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen, und einer Umfangsverstärkungsschicht mit einem Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung, gebildet wird, eine Laufflächenbreite TW und eine Reifengesamtbreite SW eine Beziehung aufweisen, sodass 0,79 ≤ TW/SW ≤ 0,89, und eine Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht und eine Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht eine Beziehung aufweisen, sodass 0,60 ≤ Ws/Wca ≤ 0,70.
Luftreifen, der eine Karkassenschicht, eine Gürtelschicht, die auf einer Außenseite in Reifenradialrichtung der Karkassenschicht angeordnet ist, und einen Laufflächenkautschuk, der auf der Außenseite in Reifenradialrichtung der Gürtelschicht angeordnet ist, aufweist, wobei die Gürtelschicht durch Laminieren eines Gürtels mit großem Winkel, der einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 45° und nicht mehr als 70° als absolute Werte aufweist, eines Paars Kreuzgürtel, die Gürtelwinkel von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° als absolute Werte aufweisen und die Gürtelwinkel mit jeweils entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen, und einer Umfangsverstärkungsschicht mit einem Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung, gebildet wird, eine Laufflächenbreite TW und eine Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht eine Beziehung aufweisen, sodass 0,82 ≤ TW/Wca ≤ 0,92, und eine Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht und eine Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht eine Beziehung aufweisen, sodass 0,60 ≤ Ws/Wca ≤ 0,70.
Luftreifen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Breite Wb2 eines breiteren Kreuzgürtels des Paars Kreuzgürtel und die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht eine Beziehung aufweisen, sodass 0,79 ≤ Wb2/Wca ≤ 0,89.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel und eine Breite Wb3 eines schmaleren Kreuzgürtels des Paars Kreuzgürtel eine Beziehung aufweisen, sodass 0,85 ≤ Wb1/Wb3 ≤ 1,05.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Durchmesser Ya der höchsten Position der Karkassenschicht und ein Durchmesser Yc der breitesten Position der Karkassenschicht eine Beziehung aufweisen, sodass 0,80 ≤ Yc/Ya ≤ 0,90.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei Gürtelkorde der Umfangsverstärkungsschicht Stahldraht sind und eine Anzahl an Enden der Gürtelkorde, die die Umfangsverstärkungsschicht konstituieren, bei Betrachtung der Umfangsverstärkungsschicht als Querschnitt, nicht weniger als 17 Enden/50 mm und nicht mehr als 30 Enden/50 mm beträgt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Gürtelkorde des Gürtels mit großem Winkel eine Anzahl an Enden der Gürtelkorde, die den Gürtel mit großem Winkel konstituieren, bei Betrachtung des Gürtels mit großem Winkel als Querschnitt, von nicht weniger als 15 Enden/50 mm und nicht mehr als 25 Enden/50 mm aufweisen.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Paar Kreuzgürtel auf der Außenseite in Reifenradialrichtung des Gürtels mit großem Winkel angeordnet ist, die Umfangsverstärkungsschicht auf der Außenseite in Reifenradialrichtung des Paars Kreuzgürtel, zwischen dem Paar Kreuzgürtel, auf der Innenseite in Reifenradialrichtung des Paars Kreuzgürtel, oder auf der Innenseite in Reifenradialrichtung des Gürtels mit großem Winkel angeordnet ist, und ein Gürtelwinkel des auf der Innenseite in Riefenradialrichtung befindlichen Kreuzgürtels des Paars Kreuzgürtel und ein Gürtelwinkel des Gürtels mit großem Winkel dasselbe Vorzeichen aufweisen.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei Gürtelkorde des Paars Kreuzgürtel eine Anzahl an Enden der Gürtelkorde, die das Paar Kreuzgürtel konstituieren, bei Betrachtung des Paars Kreuzgürtel als Querschnitt, von nicht weniger als 18 Enden/50 mm und nicht mehr als 28 Enden/50 mm aufweisen.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein Modul Es bei 100% Dehnung eines Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht in solchen Bereichen liegt, dass 4,5 MPa ≤ 5 Es ≤ 7,5 MPa.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein Modul E1 bei 100% Dehnung eines Beschichtungskautschuks des Gürtels mit großem Winkel und ein Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht in solchen Bereichen liegen, dass 0,90 ≤ Es/E1 ≤ 1,10.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Module E2, E3 bei 100% Dehnung von Beschichtungskautschuken des Paars Kreuzgürtel und der Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht in solchen Bereichen liegen, dass 0,90 ≤ Es/E2 ≤ 1,10 und 0,90 ≤ Es/E3 ≤ 1,10.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei eine Bruchdehnung λs des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht gleich oder größer als 200% ist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei eine Bruchdehnung λ1 des Beschichtungskautschuks des Gürtels mit großem Winkel gleich oder größer als 200% ist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei Bruchdehnungen λ2, λ3 der Beschichtungskautschuke des Paars Kreuzgürtel beide gleich oder größer als 200% sind.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, der weiterhin aufweist: ein Gürtelpolster, das zwischen der Karkassenschicht und einem Endabschnitt des Kreuzgürtels, der sich auf der Innenseite in Reifenradialrichtung des Paars Kreuzgürtel befindet, wobei ein Modul Ebc bei 100% Dehnung des Gürtelpolsters in solchen Bereichen liegt, dass 1,5 MPa ≤ Ebc ≤ 3,0 MPa.
Luftreifen gemäß Anspruch 16, wobei eine Bruchdehnung λbc des Gürtelpolsters gleich oder größer als 400% ist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei der Gürtel mit großem Winkel und der auf der Innenseite in Reifenradialrichtung befindliche Kreuzgürtel des Paars Kreuzgürtel einander benachbart angeordnet sind, und ein Kord-Zwischenabstand D1 zwischen den Gürtelkorden des Gürtels mit großem Winkel und den Gürtelkorden des Kreuzgürtels in solchen Bereichen liegt, dass 0,50 mm ≤ D1 ≤ 1,50 mm.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei Dehnung nicht weniger als 1,0% und nicht mehr als 2,5% beträgt, wenn eine Zuglast auf die Gürtelkorde als Bauteile, die die Umfangsverstärkungsschicht konfigurieren, von 100 N bis 300 N beträgt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei Dehnung nicht weniger als 0,5% und nicht mehr als 2,0% beträgt, wenn eine Zuglast auf die Gürtelkorde als Reifenbestandteile, die die Umfangsverstärkungsschicht konstituieren, von 500 N bis 1000 N beträgt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei die Umfangsverstärkungsschicht auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung vom linken und rechten Randabschnitt eines schmaleren Kreuzgürtels des Paars Kreuzgürtel angeordnet ist und eine Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels und ein Abstand S von einem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht zu einem Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels in solchen Bereichen liegen, dass 0,3 ≤ S/Wb3.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei die Umfangsverstärkungsschicht auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung vom linken und rechten Randabschnitt eines schmaleren Kreuzgürtels des Paars Kreuzgürtel angeordnet ist und in Spannungsabbaukautschuk zwischen dem Paar Kreuzgürtel angeordnet ist und auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht angeordnet ist, sodass er an die Umfangsverstärkungsschicht angrenzt, und ein Randabschnitt-Entlastungskautschuk zwischen dem Paar Kreuzgürtel angeordnet ist und auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung des Spannungsabbaukautschuks und an einer Position, die dem Randabschnitt des Paars Kreuzgürtel entspricht, angeordnet ist, sodass er an den Spannungsabbaukautschuk angrenzt.
Luftreifen gemäß Anspruch 22, wobei ein Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks und ein Modul Eco bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks des Paars Kreuzgürtel eine Beziehung aufweisen, sodass Ein < Eco.
Luftreifen gemäß Anspruch 22 oder Anspruch 23, wobei der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks und der Modul Eco bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks des Paars Kreuzgürtel eine Beziehung aufweisen, sodass 0,6 ≤ Ein/Eco ≤ 0,9.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 22 bis 24, wobei der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks in solchen Bereichen liegt, dass 4,0 MPa ≤ Ein ≤ 5,5 MPa.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 25, der auf einen Schwerlastreifen mit einem Aspektverhältnis von 55% oder weniger angewendet wird.