DE112012006326T5

DE112012006326T5 - Luftreifen

Info

Publication number: DE112012006326T5
Application number: DE201211006326
Authority: DE
Inventors: c/o The Yokohama Rubber Co. Ltd. Kishizoe Isamu
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2015-01-22
Also published as: WO2014049862A1; CN104364094A; JPWO2014049862A1; CN104364094B; US10189318B2; JP5344098B1; US20150158344A1

Abstract

Ein Luftreifen 1 weist eine Karkassenschicht 13, eine Gürtelschicht 14, einen Laufflächenkautschuk 15, der eine obere Lauffläche 151 und eine untere Lauffläche 152 aufweist, ein Paar Seitenwandkautschuke 16, 16, ein Paar Felgenpolsterkautschuke 17, 17 und eine Erdungslauffläche 5, die an einer Fahrbahnkontaktoberfläche des Laufflächenkautschuks 15 freiliegend ist und die die obere Lauffläche 151 und die untere Lauffläche 152 durchdringt, um die Gürtelschicht 14 auf eine elektrisch leitende Weise zu berühren. Die Erdungslauffläche 5 weist an dem Kontaktabschnitt mit der Gürtelschicht 14 einen verbreiterten Abschnitt 51 auf, der eine zu einer Kontaktoberfläche mit der Gürtelschicht 14 hin breiter werdende Querschnittsfläche aufweist. Der verbreiterte Abschnitt 51 der Erdungslauffläche 5 weist eine Profilform auf, die sich nach außen in Reifenbreitenrichtung wölbt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen und betrifft insbesondere einen Luftreifen, der die Leistung der Unterdrückung von Elektrostatik verbessern kann.
Hintergrund der Erfindung
Eine Struktur zur Vorbeugung von Elektrostatik, die eine Erdungslauffläche verwendet, um statische Elektrizität, die während der Fahrzeugfahrt entsteht, über einen Luftreifen an die Fahrbahnoberfläche zu entladen, ist im Stand der Technik bekannt. Bei dieser Struktur zur Vorbeugung von Elektrostatik ist die Erdungslauffläche an einer Fahrbahnkontaktoberfläche eines Laufflächenkautschuks freiliegend und ist so angeordnet, dass sie eine obere Lauffläche und eine untere Lauffläche hindurchdringt, um eine Gürtelschicht auf eine elektrisch leitende Weise zu berühren. Als Folge wird die statische Elektrizität seitens des Fahrzeugs von der Gürtelschicht über die Erdungslauffläche an die Fahrbahnoberfläche entladen, sodass eine Elektrisierung des Fahrzeugs verhindert wird. Die in Patentdokumenten 1 und 2 beschriebenen Technologien sind als Luftreifen nach dem Stand der Technik, die eine solche Konfiguration verwenden, bekannt.
Dokumente des Stands der Technik
Patentdokumente

Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 3287795
Patentdokument 2: Japanisches Patent Nr. 3763640

Kurzdarstellung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Luftreifens, der die Leistung der Unterdrückung von Elektrostatik verbessern kann.
Mittel zum Lösen des Problems
Um die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, weist ein Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung auf: eine Karkassenschicht, eine Gürtelschicht, einen Laufflächenkautschuk, der eine obere Lauffläche und eine untere Lauffläche aufweist, ein Paar Seitenwandkautschuke, ein Paar Felgenpolsterkautschuke und eine Erdungslauffläche, die an einer Fahrbahnkontaktoberfläche des Laufflächenkautschuks freiliegt und die obere Lauffläche und die untere Lauffläche hindurchdringt, sodass sie die Gürtelschicht auf eine elektrisch leitende Weise berührt. Bei einem solchen Luftreifen weist die Erdungslauffläche an einem Kontaktabschnitt mit der Gürtelschicht einen verbreiterten Abschnitt auf, der eine zu einer Kontaktoberfläche der Gürtelschicht hin breiter werdende Querschnittsfläche aufweist, und der verbreiterte Abschnitt der Erdungslauffläche weist eine Profilform auf, die sich nach außen in Reifenbreitenrichtung wölbt.
Wirkung der Erfindung
Bei dem Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Kontaktoberfläche der Erdungslauffläche und der Gürtelschicht vergrößert und der Kontaktzustand zwischen der Erdungslauffläche und der Gürtelschicht kann zuverlässig gesichert werden, weil der verbreiterte Abschnitt in der Erdungslauffläche an dem Kontaktabschnitt mit der Gürtelschicht bereitgestellt ist. Daher besteht ein Vorteil darin, dass die Leitfähigkeit von der Gürtelschicht zu der Erdungslauffläche verbessert ist und die Leistung der Unterdrückung von Elektrostatik des Reifens verbessert ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung, die einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine Draufsicht, die eine Laufflächenoberfläche des in 1 dargestellten Luftreifens veranschaulicht.
3 ist eine Erläuterungsansicht, die eine Struktur zur Vorbeugung von Elektrostatik des in 1 abgebildeten Luftreifens veranschaulicht.
4 ist eine Erläuterungsansicht, die die Struktur zur Vorbeugung von Elektrostatik des in 1 abgebildeten Luftreifens veranschaulicht.
5 ist eine Erläuterungsansicht, die ein modifiziertes Beispiel der in 4 abgebildeten Erdungslauffläche darstellt.
6 ist eine Tabelle, die die Leistungstestergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bester Weg zum Ausführen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Außerdem sind Bestandteile, die unter Bewahrung der Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung möglicherweise oder offensichtlich ausgetauscht werden können, in die Konstitution der Ausführungsformen 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 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 1 veranschaulicht einen Bereich einer Seite in Reifenradialrichtung. Diese Zeichnung stellt einen Radialreifen zum Gebrauch an einem PKW als ein Beispiel des Luftreifens dar. Es ist zu beachten, dass CL eine Reifenäquatorebene bezeichnet. Eine Reifenbreitenrichtung bezieht sich auf eine Richtung, die zu einer Reifenrotationsachse (nicht dargestellt) parallel ist, und Reifenradialrichtung bezieht sich auf die zur Reifenrotationsachse senkrechte Richtung.
Der Luftreifen 1 weist eine ringförmige Struktur, die um die Reifenrotationsachse zentriert ist, auf und weist ein Paar Reifenwulstkerne 11, 11 ein Paar Reifenwulstfüller 12, 12, eine Karkassenschicht 13, eine Gürtelschicht 14, einen 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 des linken und rechten Reifenwulstabschnitts dar. Das Paar Reifenwulstfüller 12, 12 ist an einem Umfang von jedem des Paars Reifenwulstkerne 11, 11 in Reifenradialrichtung so angeordnet, dass es die Reifenwulstabschnitte verstärkt.
Die Karkassenschicht 13 erstreckt sich ringförmig zwischen den links- und rechtsseitigen Reifenwulstkernen 11 und 11, eine Trägerstruktur für den Reifen bildend. Außerdem sind beide Enden der Karkassenschicht 13 so zu einer Außenseite in Reifenbreitenrichtung gefaltet, dass sie die Reifenwulstkerne 11 und die Reifenwulstfüller 12 umhüllen, und fixiert. Die Karkassenschicht 13 ist aus einer Mehrzahl von Karkassenkorden aus Stahl oder organischen Fasern (z. B. Nylon, Polyester, Rayon oder dergleichen) konstituiert, die mit einem Beschichtungskautschuk bedeckt werden und einem Walzverfahren unterzogen werden und die einen Karkassenwinkel (Neigungswinkel des Karkassenkords in Faserrichtung in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung), als absoluten Wert, von nicht weniger als 80° und nicht mehr als 95° aufweisen. Obwohl die Karkassenschicht 13 in der Konfiguration in 1 eine einschichtige Struktur, die aus einer einzelnen Karkassenlage besteht, aufweist, unterliegt die Karkassenschicht 13 keinen speziellen Einschränkungen und kann eine mehrschichtige Struktur aufweisen, bei der die Karkassenschicht 13 durch Laminieren einer Mehrzahl von Karkassenklagen gebildet wird.
Die Gürtelschicht 14 wird durch Laminieren eines Paars Kreuzgürtel 141, 142 und einer Gürtelabdeckung 143, die auf dem Umfang der Karkassenschicht 13 angeordnet ist, gebildet. Das Paar Kreuzgürtel 141, 142 wird durch eine Mehrzahl von Gürtelkorden konstituiert, die aus Stahl oder organischen Fasern gebildet werden, von einem Beschichtungskautschuk bedeckt werden und einem Walzverfahren unterzogen werden und die einen Gürtelwinkel, als absoluten Wert, von nicht weniger als 20° und nicht mehr als 40° aufweisen. Außerdem weist jeder der Gürtel des Paars Kreuzgürtel 141 und 142 einen Gürtelwinkel (Neigungswinkel der Faserrichtung der Gürtelkorde in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung), der mit jeweils entgegengesetzten Vorzeichen versehen ist, auf und die Gürtel werden so aufgeschichtet, dass sie einander in Gürtelkordfaserrichtungen kreuzen (Kreuzlagenstruktur). Die Gürtelabdeckung 143 wird durch eine Mehrzahl von Gürtelkorden konstituiert, die aus Stahl oder organischen Fasern gebildet werden, von einem Beschichtungskautschuk bedeckt werden und einem Walzverfahren unterzogen werden, und die einen Gürtelwinkel, als absoluten Wert, von nicht weniger als –10° und nicht mehr als 10° aufweisen. Außerdem ist die Gürtelabdeckung 143 so angeordnet, dass sie auf der Außenseite in Reifenradialrichtung der Kreuzgürtel 141, 142 laminiert ist.
Der Laufflächenkautschuk 15 ist an einem Umfang in Reifenradialrichtung der Karkassenschicht 13 und der Gürtelschicht 14 angeordnet und bildet einen Laufflächenabschnitt des Reifens. Der Laufflächenkautschuk 15 weist eine obere Lauffläche 151 und eine untere Lauffläche 152 und linke und rechte Winglets 153, 153 auf. Die obere Lauffläche 151 weist ein Laufflächenprofilmuster auf und bildet freiliegende Abschnitte (Fahrbahnkontaktoberfläche der Lauffläche) des Laufflächenkautschuks 15. Die untere Lauffläche 152 ist zwischen der oberen Lauffläche 151 und der Gürtelschicht 14 angeordnet und bildet einen Basisabschnitt des Laufflächenkautschuks 15. Die Winglets 153 sind jeweils in dem linken und dem rechten Ende der oberen Lauffläche 151 in Reifenbreitenrichtung angeordnet und bilden einen Abschnitt eines Stützabschnitts.
Zum Beispiel wird die obere Lauffläche 151 laminiert, sodass sie die gesamte unterer Lauffläche 152 bedeckt, wo die untere Lauffläche 152 zwischen der oberen Lauffläche 151 und der Gürtelschicht 14, wie in 1 dargestellt, angeordnet ist. Die Winglets 153, 153 sind jeweils an Grenzabschnitten des linken und des rechten Endes der oberen Lauffläche 151 und des linken und des rechten Seitenwandkautschuks 16, 16 angeordnet und sind an der oberen Oberfläche des Stützabschnitts freiliegend.
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. Zum Beispiel sind die in Reifenradialrichtung äußeren Endabschnitte der Seitenwandkautschuke 16 unter den Laufflächenkautschuk 15 eingebaut, sodass sie zwischen dem Laufflächenkautschuk 15 und der Karkassenschicht 13, wie in 1 dargestellt, angeordnet sind.
Das Paar Felgenpolsterkautschuke 17 und 17 ist auf jeder Außenseite in Reifenbreitenrichtung von dem linken und dem rechten Reifenwulstkern 11 und 11 und den Wulstfüllern 12 und 12 angeordnet, sodass es den linken und den rechten Wulstabschnitt des Reifens bildet. Zum Beispiel sind die in Reifenradialrichtung äußeren Endabschnitte der Felgenpolsterkautschuke 17 unter die Seitenwandkautschuke 16 eingebaut, sodass sie zwischen den Seitenwandkautschuken 16 und der Karkassenschicht 13, wie in 1 dargestellt, angeordnet sind.
2 ist eine Draufsicht, die eine Laufflächenoberfläche des in 1 dargestellten Luftreifens veranschaulicht. Diese Zeichnung veranschaulicht ein Laufflächenprofilmuster eines Sommerreifens. Die Reifenumfangsrichtung ist die Richtung um die Reifenrotationsachse.
Der Luftreifen 1 weist eine Mehrzahl von Hauptumfangsrillen 2, die in Reifenumfangsrichtung verlaufen, und eine Mehrzahl von Stegabschnitten 3, die von den Hauptumfangsrillen 2 eingeteilt werden, und eine Mehrzahl von Stollenrillen 4, die in den Stegabschnitten 3 angeordnet sind, auf (siehe 2). Zum Beispiel werden bei der Konfiguration in 2 fünf Reihen der Stegabschnitte 3 durch vier Hauptumfangsrillen 2 eingeteilt. Des Weiteren weisen die Stegabschnitte 3 durchquerende oder nicht-durchquerende Stollenrillen 4.
Es ist zu beachten, dass sich „Hauptumfangsrillen 2” auf Umfangsrillen bezieht, die eine Rillenbreite von 4,0 mm oder mehr aufweisen. Die Rillenbreiten der Hauptumfangsrillen 2 werden unter Ausschließung von Einkerbungsabschnitten und/oder abgeschrägten Abschnitten, die an dem Rillenöffnungsabschnitt ausgebildet sind, gemessen.
(Struktur zur Vorbeugung von Elektrostatik, die eine Erdungslauffläche verwendet)
Eine Struktur zur Vorbeugung von Elektrostatik, die eine Erdungslauffläche verwendet, um statische Elektrizität, die während der Fahrzeugfahrt entsteht, durch einen Luftreifen an die Fahrbahnoberfläche zu entladen, ist im Stand der Technik bekannt. Bei der Struktur zur Vorbeugung von Elektrostatik ist die Erdungslauffläche an der Fahrbahnkontaktoberfläche des Laufflächenkautschuks freiliegend und ist so angeordnet, dass sie die obere Lauffläche und die untere Lauffläche hindurchdringt, um die Gürtelschicht auf eine elektrisch leitende Weise zu berühren. Als Folge wird die statische Elektrizität seitens des Fahrzeugs von der Gürtelschicht über die Erdungslauffläche an die Fahrbahnoberfläche entladen, sodass eine Elektrisierung des Fahrzeugs verhindert wird.
Der Silicagehalt der Kautschukzusammensetzungen, die die obere Lauffläche konstituieren, wurde in der letzten Zeit immer größer, um die Trockenleistung und Nassleistung von Reifen zu verbessern. Da jedoch Silica hohe Isoliereigenschaften aufweist, erhöhte sich mit der Erhöhung des Silicagehalts der oberen Lauffläche der Widerstandswert der oberen Lauffläche, was somit eine Reduzierung der Leistung der Unterdrückung von Elektrostatik bewirkte.
Demzufolge verwendet dieser Luftreifen die nachfolgende Konfiguration, um die Leistung der Unterdrückung von Elektrostatik zu verbessern.
3 und 4 sind Erläuterungszeichnungen, die die Struktur zur Vorbeugung von Elektrostatik des in 1 dargestellten Luftreifens veranschaulichen. 5 ist eine Erläuterungsansicht, die ein modifiziertes Beispiel der in 4 abgebildeten Erdungslauffläche darstellt. Bei diesen Zeichnungen ist 3 eine Vergrößerung der Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung an der Anordnungsposition der Erdungslauffläche 5 und 4 und 5 veranschaulichen schematisch die Anordnungsstruktur der Erdungslauffläche 5 in den umgebenden Elementen.
Wie vorstehend beschrieben, weist der Luftreifen 1 die Erdungslauffläche 5, die an der Fahrbahnkontaktoberfläche des Laufflächenkautschuks 15 freiliegend ist und die die obere Lauffläche 151 und die untere Lauffläche 152 hindurchdringt, um auf elektrisch leitende Weise die Gürtelschicht 14 zu berühren.
Die Erdungslauffläche 5 ist von leitendem Kautschukmaterial gebildet, das einen kleineren Widerstand aufweist als der Laufflächenkautschuk 15, oder genauer, der einen Widerstand von nicht mehr als 1 × 10^6 Ω·cm aufweist. Die Erdungslauffläche 5 ist durch Beimischen von nicht weniger als 40 Gewichtsteilen, oder vorzugsweise von 45 bis 70 Gewichtsteilen Ruß in 100 Gewichtsteilen eines Dienkautschuk-Basismaterials gebildet. Außerdem kann ein antistatisches Mittel, ein leitender Weichmacher oder ein leitendes Mittel wie ein Metallsalz und dergleichen hinzugefügt werden, um die Leitfähigkeit zu verbessern.
Der Widerstand wird auf der Grundlage des Widerstandswertes zwischen der Fahrbahnkontaktoberfläche der Lauffläche und der Felge berechnet, wenn eine Spannung von 1000 V unter den Bedingungen einer Umgebungstemperatur von zwischen 15°C und 30°C und einer Feuchtigkeit von nicht mehr als 60% angelegt wird.
Die Erdungslauffläche 5 weist an einem Kontaktabschnitt mit der Gürtelschicht 14 einen verbreiterten Abschnitt 51 auf, der eine zu einer Kontaktoberfläche mit der Gürtelschicht 14 hin breiter werdende Querschnittsfläche aufweist. Als Folge ist der Kontaktoberflächenbereich zwischen der Erdungslauffläche 5 und der Gürtelschicht 14 im Vergleich zu einer Konfiguration, in der eine Erdungslauffläche 5 eine gerade Form mit einer festen Breite im Basisabschnitt aufweist, sicher gewährleistet und die Leitfähigkeit von der Gürtelschicht 14 zu einer Erdungslauffläche 5 ist verbessert.
Der Kontakt zwischen der Erdungslauffläche 5 und der Gürtelschicht 14 bezieht sich auf einen Kontakt zwischen der Erdungslauffläche 5 und dem Beschichtungskautschuk der äußersten Gürtellage (die Gürtelabdeckung 143 in 3) der Gürtelschicht 14.
Zum Beispiel weist die Erdungslauffläche 5 in der Konfiguration in 3 und 4 in dem durchdringenden Abschnitt, der bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung die obere Lauffläche 151 hindurchdringt, eine gerade Form mit einer festen Breite auf und wird allmählich in dem durchdringenden Abschnitt, der die untere Lauffläche 152 hindurchdringt, zu der Gürtelschicht 14 hin breiter und berührt die Außenumfangsoberfläche (Umfangsoberfläche nach außen in Reifenradialrichtung) der Gürtelschicht 14. Da die Kontaktoberfläche der unteren Lauffläche 152 mit der Gürtelschicht 14 eine ebene Form aufweist, bilden die untere Lauffläche 152 und die Gürtelschicht 14 einen Oberflächenkontakt, um den Kontaktoberflächenbereich und den Verbindungszustand beider Elemente auf erwünschte Weise zu gewährleisten.
Wie in 3 und 4 dargestellt, weisen eine Breite W1 an der Laufflächenfahrbahnkontaktoberfläche der Erdungslauffläche 5 und eine Breite W2 an der Kontaktoberfläche mit der Gürtelschicht 14 eine Beziehung von W1 < W2 auf. Die Breite W1 und die Breite W2 der Erdungslauffläche 5 sind vorzugsweise derart, dass 0,5 mm ≤ W1 ≤ 2,0 mm und 1,0 mm ≤ W2 ≤ 3,0 mm. Folglich ist die Leitfähigkeit von der Kontaktoberfläche der Erdungslauffläche 5 mit der Gürtelschicht 14 zu der Fahrbahnkontaktoberfläche der Lauffläche angemessen gewährleistet. Die Breite W1 wird als ein Abstand in Reifenbreitenrichtung des an der Fahrbahnkontaktoberfläche der Lauffläche freiliegenden Abschnitts der Erdungslauffläche 5, bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung, gemessen. Die Breite W2 wird als ein Abstand in Reifenbreitenrichtung der Kontaktoberfläche zwischen der Erdungslauffläche 5 und der Gürtelschicht 14 bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung gemessen.
Wie in 4 dargestellt, weist der verbreiterte Abschnitt 51 der Erdungslauffläche 5 eine parabolische Profilform, die sich nach außen in Reifenbreitenrichtung wölbt, auf. Insbesondere weist der verbreiterte Abschnitt 51 der Erdungslauffläche 5 eine Form auf, in der sich der rechte und der linke Abschnitt in Reifenbreitenrichtung wölben, während sie zu der Kontaktoberfläche mit der Gürtelschicht 14 breiter werden. Als Folge ist die Querschnittsform des verbreiterten Abschnitts 51 geeignet an der Kontaktoberfläche zwischen der Erdungslauffläche 5 und der Gürtelschicht 14 gestaltet.
Ein Wölbungsbetrag d der verbreiterten Abschnitts 51 ist vorzugsweise derart, dass 0,2 mm ≤ d ≤ 1,0 mm. Folglich ist der Wölbungsbetrag d des verbreiterten Abschnitts 51 geeignet gestaltet. Der Wölbungsbetrag d des verbreiterten Abschnitts 51 wird bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung als der maximale Wölbungsbetrag basierend auf einer virtuellen Linie, die von einem Punkt, an dem der verbreiterte Abschnitt beginnt zu der Kontaktoberfläche mit der Gürtelschicht 14 hin breiter zu werden, zu einem Punkt an einem Ende der Kontaktoberfläche zwischen dem verbreiterten Abschnitt 51 und der Gürtelschicht 14 gemessen.
Ein Basiswinkel α des verbreiterten Abschnitts 51 ist vorzugsweise derart, dass 60° ≤ α ≤ 80°. Zum Beispiel ist, da D2 kleiner wird, wenn α weniger als 60° beträgt, der Bereich (Querschnittsfläche) des verbreiterten Abschnitts 51 reduziert und eine Reduzierungswirkung des elektrischen Widerstands wird auf unerwünschte Weise kleiner. Wenn α größer als 80° ist, ist die Querschnittsfläche der oberen Lauffläche 151 reduziert und reduziert somit auf unerwünschte Weise die Lenkstabilität (wenn die Breite W2 als fest angenommen wird). Der Basiswinkel α des verbreiterten Abschnitts 51 wird als der Winkel, der zwischen der Seitenoberfläche des verbreiterten Abschnitts 51 und der Gürtelschicht 14 gebildet wird, an der Kontaktoberfläche zwischen der Erdungslauffläche 5 und der Gürtelschicht 14 bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung gemessen.
Wie in 4 dargestellt, weisen eine Höhe D1 der gesamten Erdungslauffläche 5 und eine Höhe D2 des verbreiterten Abschnitts 51 der Erdungslauffläche 5 vorzugsweise eine Beziehung von 0,1 ≤ D2/D1 ≤ 0,3 auf. Zum Beispiel wird, wenn der Bereich (Querschnittsfläche) des verbreiterten Abschnitts 51 kleiner wird, wenn D2/D1 weniger als 0,1 beträgt, die Reduzierungswirkung des elektrischen Widerstands auf unerwünschte Weise kleiner. Wenn D2/D1 größer als 0,3 ist, wird die Querschnittsfläche des Erdungsbestandteils des Laufflächenmittelabschnitts zu groß (oberer Bestandteil ist reduziert) und die Trockenlenkstabilitätsleistung und die Nasslenkstabilitätsleistung des Reifens sind auf unerwünschte Weise reduziert. Die Höhe D1 der gesamten Erdungslauffläche 5 wird als der Abstand von der freiliegenden Oberfläche an der Laufflächenfahrbahnkontaktoberfläche der Erdungslauffläche 5 zu der Kontaktoberfläche mit der Gürtelschicht 14 gemessen. Die Höhe D2 des verbreiterten Abschnitts 51 wird als der Abstand von dem Anfangspunkt der Profilform der Erdungslauffläche 5, die sich nach außen in Reifenbreitenrichtung wölbt, zu der Kontaktoberfläche mit der Gürtelschicht 14 gemessen.
Wie in 2 dargestellt, weist die Erdungslauffläche 5 eine ringförmige Struktur auf, die entlang des gesamten Umfangs des Reifens verläuft. Zum Beispiel ist bei der Konfiguration in 2 die Erdungslauffläche 5 in dem Mittelabschnitt des Stegabschnitts 3 an der Reifenäquatorebene CL in dem rippenartigen Stegabschnitt 3, der in Reifenumfangsrichtung kontinuierlich verläuft, angeordnet. Ein Abschnitt der Erdungslauffläche 5 ist an der Fahrbahnkontaktoberfläche der Lauffläche freiliegend, während er kontinuierlich in Reifenumfangsrichtung verläuft. Als Folge ist der freiliegende Abschnitt der Erdungslauffläche 5 so konfiguriert, dass er im ständigen Kontakt mit der Fahrbahnoberfläche steht, wenn der Reifen den Boden berührt.
Bei der vorstehenden Konfiguration können die Erdungslauffläche 5 und die Stollenrillen 4 oder Lamellen (nicht dargestellt) auf der Laufflächenoberfläche so angeordnet sein, dass sie sich überschneiden. Eine elektrisch leitende Verbindung durch die Erdungslauffläche 5 ist geeignet gewährleistet, auch wenn die Erdungslauffläche 5 teilweise auf diese Art in Reifenumfangsrichtung durch die Stollenrillen 4 oder die Lamellen geteilt ist.
Bei der Konfiguration in 3 und 4 weist die Erdungslauffläche 5 in dem Abschnitt, der sich näher der Seite der Fahrbahnkontaktoberfläche der Lauffläche als der verbreiterte Abschnitt 51 befindet, eine gerade Form mit einer festen Breite auf. Die Form der Erdungslauffläche 5 unterliegt jedoch als solche keinen Einschränkungen und kann eine Form aufweisen, in der die Breite von dem verbreiterten Abschnitt 51 zu der Fahrbahnkontaktoberfläche der Lauffläche hin schmaler wird, wie in 5 dargestellt. In diesem Fall ist die Leitfähigkeit der Erdungslauffläche 5 durch Aufrechterhalten einer Breite W1 an der Laufflächenfahrbahnkontaktoberfläche der Erdungslauffläche 5, sodass, wie vorstehend beschrieben, 0,5 mm ≤ W1 ≤ 2,0 mm, geeignet gewährleistet.
Die obere Lauffläche 151 des Luftreifens 1 weist einen Widerstand von nicht weniger als 1 × 10^10 Ω·cm. Das heißt, die vorstehende Erdungslauffläche 5 wird vorzugsweise angewendet, wenn die obere Lauffläche 151 einen solch hohen Widerstand aufweist.
Ein isolierendes Kautschukmaterial, bei dem nicht weniger als 65 Gewichtsteile von Silica in 100 Gewichtsteilen eines Kautschukbasismaterials beigemischt werden, wird in der oberen Lauffläche 151 verwendet. Das isolierende Kautschukmaterial weist außerdem nicht mehr als 30 Gewichtsteile Ruß auf, oder weist vorzugsweise nicht mehr als 10 Gewichtsteile von Ruß auf, oder weist mehr bevorzugt im Wesentlichen keinen Ruß auf. Das Kautschukbasismaterial kann aus einem Typ oder aus einer Kombination einer Mehrzahl von Typen von Dienkautschuken wie Naturkautschuk (NR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Butadienkautschuk (BR), Isopren-Kautschuk (IR) und dergleichen gebildet werden. Außerdem können übliche Zusatzstoffe wie Schwefel, ein Vulkanisationsbeschleuniger, ein Alterungsverzögerer und dergleichen hinzugefügt werden.
Die untere Lauffläche 152 des Luftreifens 1 weist einen Widerstand von nicht mehr als 1 × 10^10 Ω·cm auf. Das heißt, eine elektrisch leitende Verbindung ist von der Gürtelschicht 14 zu der Erdungslauffläche 5 durch die untere Lauffläche 152 gewährleistet, weil die untere Lauffläche 152 einen solchen niedrigen Widerstand aufweist. In diesem Fall ist, insbesondere weil der verbreiterte Abschnitt 51 der Erdungslauffläche 5 eine Profilform aufweist, die sich nach außen in Reifenbreitenrichtung wölbt, der Kontaktoberflächenbereich zwischen der unteren Lauffläche 152 und der Erdungslauffläche 5 vergrößert und die leitende Effizienz von der unteren Lauffläche 152 zu der Erdungslauffläche 5 ist im Vergleich zu einer Konfiguration (nicht dargestellt), in der die untere Lauffläche eine gerade Form aufweist, verbessert.
Der Verlustfaktor tan δ_ut der unteren Lauffläche 152 ist derart, dass tan δ_ut ≤ 0,15. Der Verlustfaktor δ_ut der unteren Lauffläche 152 und der Verlustfaktor tan δ_et der Erdungslauffläche 5 weisen eine Beziehung von tan δ_ut < tan δ_et auf. Auf diese Weise kann eine Trennung an der Kontaktoberfläche zwischen der Erdungslauffläche 5 und der Gürtelschicht 14 unterdrückt werden, indem der reduzierte Wärmeaufbau der unteren Lauffläche 152 verwendet wird und der Verlustfaktor tan δ_ut der unteren Lauffläche 152 kleiner eingestellt wird als der Verlustfaktor tan δ_et der Erdungslauffläche 5.
Wie in 3 und 4 dargestellt, weist die untere Lauffläche 152 an dem hindurchgehenden Abschnitt der Erdungslauffläche 5 einen verdickten Abschnitt 1522 auf, in dem eine Abmessung zu der Kontaktoberfläche mit der Erdungslauffläche 5 hin vergrößert ist. Folglich ist der Kontaktoberflächenbereich zwischen der unteren Lauffläche 152 und der Erdungslauffläche 5 vergrößert und die leitende Effizienz von der unteren Lauffläche 152 zu der Erdungslauffläche 5 ist verbessert.
Insbesondere weisen eine Abmessung G1 eines flachen Abschnitts 1521 und eine Abmessung G2 des verdickten Abschnitts 1522 der unteren Lauffläche 152 eine Beziehung von G1 < G2 auf. Die Abmessung G1 und die Abmessung G2 der unteren Lauffläche 152 weisen vorzugsweise eine Beziehung von 1,5 ≤ G2/G1 ≤ 2,5 auf.
Wie in 3 dargestellt, wird die Abmessung G1 des flachen Abschnitts 1521 inmitten den Abmessungen der unteren Lauffläche 152 unter dem Stegabschnitt 3, der die Erdungslauffläche 5 aufweist, als eine durchschnittliche Abmessung von Bereichen, die örtliche ungleichmäßige Abschnitte wie (a) Abschnitte, in denen die Abmessung in der Nähe des hindurchgehenden Abschnitts der Erdungslauffläche 5 aufgrund des verdickten Abschnitts 1522 größer wird, und (b) Abschnitte, in denen die untere Lauffläche 152 durch die Gussform der Hauptumfangsrille 2 zusammengedrückt wird, sodass die Abmessung kleiner wird, ausschließen, gemessen.
Wie in 3 und 4 dargestellt, wird die Abmessung G2 des verdickten Abschnitts 1522 an der Kontaktoberfläche zwischen der unteren Lauffläche 152 und der Erdungslauffläche 5 gemessen. Mit Vergrößerung der Abmessung G2 des verdickten Abschnitts 1522 wird die Kontaktoberfläche zwischen der unteren Lauffläche 152 und der Erdungslauffläche 5 entsprechend größer und die leitende Effizienz von der unteren Lauffläche 152 zu der Erdungslauffläche 5 ist verbessert.
Zum Beispiel ist bei der Konfiguration in 3 die Erdungslauffläche 5 in dem Stegabschnitt 3 auf der Reifenäquatorebene CL, der von der rechten und der linken Hauptumfangsrille 2, 2 eingeteilt wird, angeordnet und durchdringt die obere Lauffläche 151 und die untere Lauffläche 152 in Reifenradialrichtung von der Fahrbahnkontaktoberfläche der Lauffläche, um einen Oberflächenkontakt mit der Gürtelschicht 14 herzustellen. In diesem Fall weisen, wie in 4 dargestellt, die Höhe D2 des verbreiterten Abschnitts 51 der Erdungslauffläche 5 und die Abmessung G2 des verdickten Abschnitts 1522 im Wesentlichen die gleiche Abmessung auf. Im Wesentlichen ist der gesamte verbreiterte Abschnitt 51 der Erdungslauffläche 5 in der unteren Lauffläche 152 eingebettet und hat Oberflächenkontakt mit der unteren Lauffläche 152. Folglich ist der Kontaktoberflächenbereich zwischen der unteren Lauffläche 152 und der Erdungslauffläche 5 vergrößert.
Bei der in 3 und 4 dargestellten Konfiguration wird die Abmessung des verdickten Abschnitts 1522 der unteren Lauffläche 152 allmählich von dem flachen Abschnitt 1521 auf der Seite der Hauptumfangsrille 2 zu der Kontaktoberfläche mit der Erdungslauffläche 5 hin größer. Der verdickte Abschnitt 1522 der unteren Lauffläche 152 weist eine parabolische gekrümmte Form auf, die sich zur Seite der Kontaktoberfläche mit der Erdungslauffläche 5 an der Kontaktoberfläche mit der oberen Lauffläche 151 wölbt. Folglich ist die Abmessung der oberen Lauffläche 151 gewährleistet und der Kontaktoberflächenbereich zwischen der unteren Lauffläche 152 und der Erdungslauffläche 5 ist wirksam erhöht.
Bei dem Luftreifen 1 betragen der Widerstand des Beschichtungskautschuks der Karkassenschicht 13, der Widerstand des Beschichtungskautschuks der Gürtellagen 141 bis 143 der Gürtelschicht 14 und der Widerstand des Felgenpolsterkautschuks 17 vorzugsweise jeweils nicht mehr als 1 × 10^7 Ω·cm.
Statische Elektrizität, die im Fahrzeug erzeugt wird, wird von der Felge 10 über den Felgenpolsterkautschuk 17, die Karkassenschicht 13, die Gürtelschicht 14 (und die untere Lauffläche 152), und dann von der Erdungslauffläche 5 an die Fahrbahnoberfläche entladen. Daher sind die Beschichtungskautschuke des Felgenpolsterkautschuks 17, der Karkassenschicht 13 und der Gürtelschicht 14 vorzugsweise mit einem niedrigen Widerstand eingestellt, um die elektrisch leitende Verbindung von der Felge 10 zu der Erdungslauffläche 5 herzustellen. Dementsprechend ist die leitende Effizienz von der Felge 10 zu der Erdungslauffläche 5 durch ein Festlegen des Widerstands der vorstehend genannten Beschichtungskautschuke innerhalb der vorstehenden Bereiche verbessert.
Bei dem Luftreifen 1 weisen die Winglets 153 vorzugsweise einen Widerstand von nicht weniger als 1 × 10^8 Ω·cm auf. Als Folge kann die Steifigkeit der Winglets 153 sichergestellt werden und die Nassleistung des Reifens kann gewährleistet werden.
Obwohl die unteren Grenzen der Widerstände der Erdungslauffläche 5, der unteren Lauffläche 152, des Beschichtungskautschuks der Gürtelschicht 14, des Beschichtungskautschuks der Karkassenschicht 13 und des Beschichtungskautschuks des Felgenpolsterkautschuks 17, und die obere Grenze der Widerstände der oberen Lauffläche 151 und der Winglets 153 keinen besonderen Einschränkungen unterliegen, weisen die vorstehend genannten Bestandteile physikalische Einschränkungen auf, weil sie Kautschukelemente sind.
Bei dem Luftreifen 1 beträgt der Widerstand des Felgenpolsterkautschuks 17 nicht mehr als 1 × 10^7 Ω·cm und, wie in 1 dargestellt, eine Querschnittshöhe H von dem seitlichen Randabschnitts des Felgenpolsterkautschuks 17 und die Reifenquerschnittshöhe SH weisen vorzugsweise eine Beziehung von 0,20 ≤ H/SH auf. Als Folge ist der Kontakt zwischen dem Felgenpolsterkautschuk 17, der den niedrigen Widerstand aufweist, und der Felge 10 geeignet gewährleistet.
Die Reifenquerschnittshöhe SH bezieht sich auf 1/2 des Unterschieds zwischen dem Reifenaußendurchmesser und dem Felgendurchmesser. Die Querschnittshöhe H des Felgenpolsterkautschuks 17 bezieht sich auf einen Abstand von dem Felgendurchmesser-Messungspunkt zu dem Randabschnitt auf der äußersten Seite in Reifenradialrichtung des freiliegenden Abschnitts des Felgenpolsterkautschuks 17 auf der Reifenseitenoberfläche.
Wirkung
Wie vorstehend beschrieben, weist der Luftreifen 1 die Karkassenschicht 13, die Gürtelschicht 14, den Laufflächenkautschuk 15, der die obere Lauffläche 151 und die untere Lauffläche 152 aufweist, ein Paar Seitenwandkautschuke 16, 16, ein Paar Felgenpolsterkautschuke 17, 17 und eine Erdungslauffläche 5, die an der Fahrbahnkontaktoberfläche des Laufflächenkautschuks 15 freiliegend ist und die die obere Lauffläche 151 und die untere Lauffläche 152 durchdringt, um die Gürtelschicht 14 auf eine elektrisch leitende Weise zu berühren, auf (siehe 1). Die Erdungslauffläche 5 weist an dem Kontaktabschnitt mit der Gürtelschicht 14 den verbreiterten Abschnitt 51 auf, der eine zu der Kontaktoberfläche mit der Gürtelschicht 14 hin breiter werdende Querschnittsfläche aufweist. Der verbreiterte Abschnitt 51 der Erdungslauffläche 5 weist eine Profilform, die sich nach außen in Reifenbreitenrichtung wölbt, auf (siehe 3 und 4).

(1) Da die Erdungslauffläche 5 den verbreiterten Abschnitt 51 an dem Kontaktabschnitt mit der Gürtelschicht 14 aufweist, ist bei einer solchen Konfiguration der Kontaktoberflächenbereich zwischen der Erdungslauffläche 5 und der Gürtelschicht 14 im Vergleich zu einer Konfiguration (nicht dargestellt), in der die Erdungslauffläche eine gerade Form mit einer festen Breite aufweist, vergrößert und somit ist der Berührungszustand zwischen der Erdungslauffläche 5 und der Gürtelschicht 14 sicher gewährleistet. Folglich besteht ein Vorteil darin, dass die Leitfähigkeit von der Gürtelschicht 14 zu der Erdungslauffläche 5 verbessert ist und die Leistung der Unterdrückung von Elektrostatik des Reifens verbessert ist. Außerdem besteht ein Vorteil darin, dass die Trennung zwischen der unteren Lauffläche 152 an dem Kontaktabschnitt zwischen der Erdungslauffläche 5 und der Gürtelschicht 14 wirksam unterdrückt ist, weil die Erdungslauffläche 5 eine Form aufweist, in der eine Querschnittsfläche zu dem Kontaktabschnitt mit der Gürtelschicht 14 hin breiter wird.
(2) Da bei einer solchen Konfiguration der verbreiterte Abschnitt 51 der Erdungslauffläche 5 eine Profilform aufweist, die sich nach außen in Reifenbreitenrichtung wölbt, steht des Weiteren der verbreiterte Abschnitt 51 der Erdungslauffläche 5 hervor und wird in Reifenbreitenrichtung breiter, um eine breitere Breite zu der Kontaktoberfläche mit der Gürtelschicht 14 hin herzustellen. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass ein Wert des elektrischen Widerstands im Vergleich zu einer Konfiguration (nicht dargestellt), in der eine Erdungslauffläche eine trompetenartige, rohrförmige Querschnittsform (eine Querschnittsform, die wegen gekrümmten Linien wie einem Bogen gleichmäßig an der Gürtelschicht 14 anliegt), die in Reifenbreitenrichtung vertieft ist, aufweist, wirksam reduziert werden kann.

Bei dem Luftreifen 1 weist die obere Lauffläche 151 einen Widerstand von nicht weniger als 1 × 10^10 Ω·cm auf und die Erdungslauffläch 5 weist einen Widerstand von nicht mehr als 1 × 10^6 Ω·cm auf (siehe 3) auf. Bei einer solchen Konfiguration besteht ein Vorteil darin, dass wegen der Erdungslauffläche 5 eine Verbesserung der Leistung der Unterdrückung von Elektrostatik des Reifens beachtlich erzielt ist, weil die Erdungslauffläche 5, die einen geringen Widerstand aufweist, in der Konfiguration, die die obere Lauffläche 151 mit einem hohen Widerstand aufweist, verwendet wird.
Bei dem Luftreifen 1 weist die untere Lauffläche 152 an dem durchdringenden Abschnitt der Erdungslauffläche 5 einen verdickten Abschnitt 1522 auf, in dem die Abmessung zu der Kontaktoberfläche mit der Erdungslauffläche 5 hin vergrößert ist (siehe 3 und 4). Bei einer solchen Konfiguration ist die Kontaktoberfläche zwischen der unteren Lauffläche 152 und der Erdungslauffläche 5 im Vergleich zu einer Konfiguration (nicht dargestellt) mit einer unteren Lauffläche, die eine einheitliche Abmessung aufweist, vergrößert, weil die untere Lauffläche 152 den verbreiterten Abschnitt 1522 an dem durchdringenden Abschnitt der Erdungslauffläche 5 aufweist. Folglich besteht ein Vorteil darin, dass die Leitfähigkeit eines Spannungswegs von der Gürtelschicht 14 durch die untere Lauffläche 152 zu der Erdungslauffläche 5 verbessert ist und die Leistung der Unterdrückung von Elektrostatik des Reifens verbessert ist.
Bei dem Luftreifen 1 weist die untere Lauffläche 152 einen Widerstand von nicht mehr als 1 × 10^10 Ω·cm auf (siehe 3). Bei einer solchen Konfiguration besteht ein Vorteil darin, dass die Leitfähigkeit des Spannungswegs von der Gürtelschicht 14 durch die untere Lauffläche 142 zu der Erdungslauffläche 5 verbessert ist, weil die untere Lauffläche 152 mit einem solch niedrigen Widerstand verwendet wird.
Bei dem Luftreifen 1 weisen die Breite W1 an der Laufflächenfahrbahnkontaktoberfläche der Erdungslauffläche 5 und die Breite W2 an der Kontaktoberfläche mit der Gürtelschicht 14 eine Beziehung von W1 < W2 auf (siehe 3). Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass die Leitfähigkeit der Erdungslauffläche 5 geeignet gewährleistet ist.
Bei dem Luftreifen 1 sind die Breite W1 und die Breite W2 der Erdungslauffläche 5 derart, dass 0,5 mm ≤ W1 ≤ 2,0 mm und 1,0 mm ≤ W2 ≤ 3,0 mm (siehe 3). Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass die Leitfähigkeit der Erdungslauffläche 5 geeignet gewährleistet ist. Zum Beispiel ist die Leitfähigkeit der Erdungslauffläche 5 reduziert, wenn W1 weniger als 0,5 mm beträgt. Wenn W1 größer als 0,2 mm ist, wird die Bodenkontaktfläche der oberen Lauffläche 151 kleiner und die Trockenleistung und die Nassleistung des Reifens sind auf unerwünschte Weise reduziert.
Bei dem Luftreifen 1 weisen die Abmessung G1 des flachen Abschnitts 1521 und die Abmessung G2 des verdickten Abschnitts 1522 der unteren Lauffläche 152 eine Beziehung von G1 < G2 auf (siehe 3). Folglich besteht ein Vorteil darin, dass der Kontaktoberflächenbereich zwischen der unteren Lauffläche 152 und der Erdungslauffläche 5 vergrößert ist und die Leitfähigkeit des Spannungswegs von der Gürtelschicht 14 durch die untere Lauffläche 152 zu der Erdungslauffläche 5 verbessert ist.
Bei dem Luftreifen 1 weisen die Abmessung G1 und die Abmessung G2 der unteren Lauffläche 152 eine Beziehung von 1,5 ≤ G2/G1 ≤ 2,5 auf (siehe 3). Folglich besteht ein Vorteil darin, dass die Leitfähigkeit des Spannungswegs von der Gürtelschicht 14 durch die untere Lauffläche 152 zu der Erdungslauffläche 5 verbessert ist. Zum Beispiel ist die Leitfähigkeit von der unteren Lauffläche 152 zu der Erdungslauffläche 5 auf unerwünschte Weise reduziert, wenn G1/G2 weniger als 1,5 beträgt. Wenn G2/G1 größer als 2,5 ist, wird die Dicke der Abmessung G1 der unteren Lauffläche 152 zu dick und die Lenkstabilitätsleistung des Reifens ist auf unerwünschte Weise reduziert.
Bei dem Luftreifen 1 erfüllen der Verlustfaktor tan δ_ut der unteren Lauffläche 152 und der Verlustfaktor tan δ_et der Erdungslauffläche 5 die Beziehungen tan δ_ut ≤ 0,15 und tan δ_ut < tan δ_et.
Bei dem Luftreifen 1 verläuft die Erdungslaufläche 5 entlang der Reifenumfangsrichtung (siehe 2). Demzufolge besteht ein Vorteil darin, dass die Leistung der Unterdrückung von Elektrostatik des Reifens verbessert ist, weil der freiliegende Abschnitt der Erdungslauffläche 5 im beständigen Kontakt mit der Fahrbahnoberfläche steht, wenn der Reifen den Boden berührt.
Bei dem Luftreifen 1 betragen der Widerstand des Beschichtungskautschuks der Karkassenschicht 13 (siehe 1), der Widerstand des Beschichtungskautschuks der Gürtelschicht 14 und der Widerstand des Felgenpolsterkautschuks 17 jeweils nicht mehr als 1 × 10^7 Ω·cm. Die Leitfähigkeit der elektrisch leitenden Verbindung von der Felge 10 über den Felgenpolsterkautschuk 17, die Karkassenschicht 13 und die Gürtelschicht 14 zu der Erdungslauffläche 5 ist bei einer solchen Konfiguration geeignet gewährleistet. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass die Leistung der Unterdrückung von Elektrostatik des Reifens verbessert ist.
Der Luftreifen 1 weist außerdem die Winglets 153 auf, die an den Enden der oberen Lauffläche 151 angeordnet sind (siehe 1). Die Winglets 153 weisen einen Widerstand von nicht weniger als 1 × 10^8 Ω·cm auf. Diese Konfiguration ergibt den Vorteil, dass die Nassleistung des Reifens sichergestellt wird.
Bei dem Luftreifen 1 beträgt der Widerstand des Felgenpolsterkautschuks 17 nicht mehr als 1 × 10^7 Ω·cm und die Querschnittshöhe H von dem Seitenrandabschnitt des Felgenpolsterkautschuks 17 und die Reifenquerschnittshöhe SH weisen vorzugsweise eine Beziehung von 0,20 ≤ H/SH auf (siehe 1). Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass der Kontaktoberflächenbereich zwischen der Felge 10 und dem Felgenpolsterkautschuk 17 gewährleistet ist und die Leitfähigkeit von der Felge 10 zu dem Felgenpolsterkautschuk 17 verbessert ist.
Bei dem Luftreifen 1 ist der Wölbungsbetrag d des verbreiterten Abschnitts 51 derart, dass 0,2 mm ≤ d ≤ 1,0 mm (siehe 4). Folglich besteht ein Vorteil darin, dass der Wölbungsbetrag d des verbreiterten Abschnitts 51 geeignet gestaltet ist.
Bei dem Luftreifen 1 ist der Basiswinkel α des verbreiterten Abschnitts 51 der Erdungslauffläche 5 derart, dass 60° ≤ α ≤ 80° (siehe 4). Bei einer solchen Konfiguration ist die untere Form der Erdungslauffläche 5 an dem Kontaktabschnitt zwischen der Erdungslauffläche 5 und der Gürtelschicht 14 geeignet sichergestellt. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass der elektrische Widerstand wirksam reduziert ist und die Lenkstabilität aufrechterhalten werden kann.
Bei dem Luftreifen 1 weisen die Höhe D1 der gesamten Erdungslauffläche 5 und die Höhe D2 des verbreiterten Abschnitts 51 eine Beziehung von 0,1 ≤ D2/D1 ≤ 0,3 (siehe 4). Folglich besteht ein Vorteil darin, dass die Höhe D2 des verbreiterten Abschnitts 51 der Erdungslauffläche 5 geeignet sichergestellt ist und die Trennung der unteren Lauffläche 152 an dem Kontaktabschnitt zwischen der Erdungslauffläche 5 und der Gürtelschicht 14 wirksam unterdrückt ist.
Beispiele
6 ist eine Tabelle, die die Leistungstestergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bewertungen in Bezug auf (1) die Leistung der Unterdrückung von Elektrostatik (Wert des elektrischen Widerstands), (2) Beständigkeitsleistung gegenüber Trennung, (3) Trocken-/Nass-Lenkstabilitätsleistung und (4) Leistung in Bezug auf geringen Rollwiderstand wurden bei diesen Leistungstests für eine Mehrzahl von entsprechend unterschiedlichen Luftreifen durchgeführt (siehe 6). Bei den Leistungstests wurden Luftreifen mit einer Reifengröße von 235/45R19/ auf eine Felgen mit einer Felgengröße von 19 × 8J × montiert; und ein Luftdruck von 250 kPa und eine maximale Last, wie von JATMA definiert, wurden an diese Luftreifen angelegt. Die Luftreifen wurden an eine Limousine mit Allradantrieb und einem Hubraum von 3,0 l als Testfahrzeug montiert.

(1) Eine Spannung von 1000 V wurde unter den Bedingungen einer Umgebungstemperatur von 23°C und Feuchtigkeit von 50% für die Bewertung der Leistung der Unterdrückung von Elektrostatik angewendet. Der Wert des elektrischen Widerstands Ω zwischen der Fahrbahnkontaktoberfläche der Lauffläche und der Felge wurde gemessen. Ein kleiner numerischer Wert zeigt eine bessere Entladungsleistung an und wurde somit bevorzugt.
(2) Bewertungen der Beständigkeitsleistung gegenüber Trennung wurden in Haltbarkeitstests unter Anwendung eines Innenraum-Trommelprüfgeräts durchgeführt und die Laufstrecken bis zum Platzen der Reifen wurden gemessen. Ergebnisse der Bewertungen wurden auf Grundlage der Messergebnisse indiziert und der Indexwert des Luftreifens des Beispiels des Stands der Technik wurde als der Standardwert (100) festgelegt. Bei diesen Bewertungen waren höhere Punktwerte bevorzugt.
(3) Bewertungen der Trocken-/Nass-Lenkstabilitätsleistung wurden durchgeführt, indem die Testfahrzeuge auf einer bestimmten Teststrecke unter trockenen und nassen Fahrbahnbedingungen gefahren wurden, damit ein professioneller Testfahrer Empfindungsbewertungen der Spurwechselleistung, Kurvenfahrenleistung und dergleichen durchführen konnte. Die Ergebnisse der Bewertungen wurden indiziert und der Indexwert des Luftreifens des Beispiels des Stands der Technik wurde als Standardpunktwert (100) festgelegt. Höhere Punktebewertungen waren bevorzugt.
(4) Bewertungen der Leistung des niedrigen Rollwiderstands wurden unter Anwendung eines Innenraum-Trommelprüfgeräts durchgeführt, um die Widerstandskraft bei einer Last von 4 kN und einer Geschwindigkeit von 50 km/h zu messen. Die Ergebnisse der Bewertungen wurden indiziert und der Indexwert des Luftreifens des Beispiels des Stands der Technik wurde als Standardpunktwert (100) festgelegt. Höhere Werte zeigen einen niedrigeren Rollwiderstand an und waren somit bevorzugt.

Die Luftreifen 1 von Ausführungsbeispielen 1 bis 16 wiesen die in 1 bis 4 dargestellte Konfiguration auf. Die Reifenquerschnittshöhe SH betrug 100 mm und das Verhältnis H/SH betrug 0,50 (siehe 1). Der Widerstand der Erdungslauffläche 5 betrug 1 × 10^6 Ω·cm und der Verlustfaktor tan δ_et der Erdungslauffläche 5 betrug 0,27. Die Höhe D1 der Erdungslauffläche 5 betrug 9,0 mm. Die Kontaktlänge in Millimetern der Erdungslauffläche 5 und der Gürtelschicht 14 und der unteren Lauffläche 152 wurde bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung gemessen.
Die Erdungslauffläche der Luftreifen der Beispiele des Stands der Technik wies ein gerades Profil mit einer festen Breite auf und verlief bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung von der Fahrbahnkontaktoberfläche der Lauffläche nur die obere Lauffläche durchdringend, um Verbindung mit der Außenumfangsoberfläche der unteren Lauffläche herzustellen. Die Erdungslauffläche wies den gleichen Widerstand und Verlustfaktor wie der Luftreifen des Ausführungsbeispiels 1 auf. Die untere Lauffläche wies eine gleichmäßige Abmessung auf.
Die Erdungslauffläche der Luftreifen der Vergleichsbeispiele wies ein gerades Profil mit einer festen Breite auf und verlief bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung von der Fahrbahnkontaktoberfläche der Lauffläche sowohl die obere Lauffläche als auch die untere Lauffläche durchdringend, um eine Verbindung mit der Außenumfangsoberfläche der Gürtelschicht herzustellen. Die Erdungslauffläche wies den gleichen Widerstand und Verlustfaktor wie der Luftreifen des Ausführungsbeispiels 1 auf. Die untere Lauffläche wies eine gleichmäßige Abmessung auf.
Wie aus den Testergebnissen hervorgeht weist der Luftreifen 1 von Ausführungsbeispielen 1 bis 16 eine verbesserte Leistung der Unterdrückung von Elektrostatik und Beständigkeitsleistung gegenüber Trennung.
Bezugszeichenliste

1: Luftreifen
2: Hauptumfangsrille
3: Stegabschnitt
4: Stollenrille
5: Erdungslauffläche
51: Verbreiterter Abschnitt
10: Felge
11: Reifenwulstkern
12: Reifenwulstfüller
13: Karkassenschicht
14: Gürtelschicht
141 und 142: Kreuzgürtel
143: Gürtelabdeckung
15: Laufflächenkautschuk
151: Obere Lauffläche
152: Untere Lauffläche
1521: Flacher Abschnitt
1522: Verdickter Abschnitt
153: Winglets
16: Seitenwandkautschuk
17: Felgenpolsterkautschuk

Claims

Luftreifen aufweisend: eine Karkassenschicht, eine Gürtelschicht, einen Laufflächenkautschuk, der eine obere Lauffläche und eine untere Lauffläche aufweist, ein Paar Seitenwandkautschuke, ein Paar Felgenpolsterkautschuke und eine Erdungslauffläche, die an einer Fahrbahnkontaktoberfläche des Laufflächenkautschuks freiliegt und die obere Lauffläche und die untere Lauffläche durchdringt, sodass sie die Gürtelschicht auf eine elektrisch leitende Weise berührt, wobei die Erdungslauffläche an einem Kontaktabschnitt mit der Gürtelschicht einen verbreiterten Abschnitt, der eine zu einer Kontaktoberfläche mit der Gürtelschicht hin breiter werdende Querschnittsfläche aufweist, aufweist, der verbreiterte Abschnitt der Erdungslauffläche eine Profilform aufweist, die sich nach außen in Reifenbreitenrichtung wölbt.
Luftreifen gemäß Anspruch 1, wobei: die obere Lauffläche einen Widerstand von nicht weniger als 1 × 10^10 Ω·cm aufweist und die Erdungslauffläche einen Widerstand von nicht mehr als 1 × 10^6 Ω·cm aufweist.
Luftreifen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei: die untere Lauffläche an einem durchdringenden Abschnitt der Erdungslauffläche einen verdickten Abschnitt aufweist, der eine zu einer Kontaktoberfläche mit der Erdungslauffläche hin größer werdende Abmessung aufweist.
Luftreifen gemäß Anspruch 3, wobei die untere Lauffläche einen Widerstand von nicht mehr als 1 × 10^10 Ω·cm aufweist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: eine Breite W1 der Erdungslauffläche an einer Fahrbahnkontaktoberfläche der Lauffläche und eine Breite W2 einer Kontaktoberfläche der Erdungslauffläche mit der Gürtelschicht eine Beziehung von W1 < W2 aufweisen.
Luftreifen gemäß Anspruch 5, wobei die Breite W1 und die Breite W2 der Erdungslauffläche derart sind, dass 0,5 mm ≤ W1 ≤ 2,0 mm und 1,0 mm ≤ W2 ≤ 3,0 mm.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: eine Abmessung G1 eines flachen Abschnitts der unteren Lauffläche und eine Abmessung G2 des verdickten Abschnitts der unteren Lauffläche eine Beziehung von G1 < G2 aufweisen.
Luftreifen gemäß Anspruch 7, wobei die Abmessung G1 und die Abmessung G2 der unteren Lauffläche eine Beziehung von 1,5 ≤ G2/G1 ≤ 2,5 aufweisen.
Der Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Verlustfaktor tan δ_ut der unteren Lauffläche und ein Verlustfaktor tan δ_et der Erdungslauffläche die Bedingungen δ_ut ≤ 0,15 und tan δ_ut < tan δ_et erfüllen.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Erdungslauffläche entlang des gesamten Reifenumfangs verläuft.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei: ein Widerstand eines Beschichtungskautschuks der Karkassenschicht, ein Widerstand eines Beschichtungskautschuks der Gürtelschicht und ein Widerstand des Felgenpolsterkautschuks jeweils nicht mehr als 1 × 10^7 Ω·cm betragen.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner aufweisend: Winglets, die an Enden der oberen Lauffläche angeordnet sind, wobei ein Widerstand der Winglets nicht weniger als 1 × 10^8 Ω·cm beträgt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei: ein Widerstand des Felgenpolsterkautschuks nicht mehr als 1 × 10^7 Ωcm beträgt und eine Querschnittshöhe H von einem Seitenrandabschnitt des Felgenpolsterkautschuks und eine Reifenquerschnittshöhe SH eine Beziehung von 0,20 ≤ H/SH aufweisen.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei ein Wölbungsbetrag d des verbreiterten Abschnitts der Erdungslauffläche derart ist, dass 0,2 mm ≤ d ≤ 1,0 mm.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei ein Basiswinkel α des verbreiterten Abschnitts der Erdungslauffläche derart ist, dass 60° ≤ α ≤ 80°.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei: eine Höhe D1 der gesamten Erdungslauffläche und eine Höhe D2 des verbreiterten Abschnitt eine Beziehung von 0,1 ≤ D2/D1 ≤ 0,3 aufweisen.