DE112012006991T5

DE112012006991T5 - Luftreifen

Info

Publication number: DE112012006991T5
Application number: DE112012006991.9T
Authority: DE
Inventors: Koichi Kotoku
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2012-10-10
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2015-07-02
Anticipated expiration: 2032-10-11
Also published as: KR101730942B1; JPWO2014057552A1; CN104703811A; DE112012006991B4; KR20150064159A; CN104703811B; US20150273943A1; WO2014057552A1; JP5974895B2; US10183531B2

Abstract

In diesem Luftreifen (1) ist die Gürtelschicht (14) durch Aufschichten eines Paars Kreuzgürtel (142, 143), die als einen Absolutwert einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° aufweisen und Gürtelwinkel von jeweils entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen, und einer Umfangsverstärkungsschicht (145) gebildet, die einen Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung aufweist. Des Weiteren weisen der Abstand (Gcc) von dem Laufflächenprofil zu der Reifeninnenumfangsfläche entlang der Reifenäquatorebene (CL) und der Abstand (Gsh) von dem Laufflächenrand (P) zu der Reifeninnenumfangsfläche eine Beziehung auf, die 1,10 ≤ Gsh/Gcc erfüllt. Außerdem weisen der Außendurchmesser (D1) des Laufflächenprofils entlang der Reifenäquatorebene (CL), der Außendurchmesser (D2) des Laufflächenprofils an dem Randabschnitt auf der Reifenbreitenrichtungs-Innenseite des Schultererhebungsabschnitts 3 und der Außendurchmesser (D3) des Laufflächenprofils an dem Laufflächenrand P eine Beziehung auf, die D1 > D2, D1 > D3 und –0,65 ≤ (D2 – D3)/(D1 – D3) ≤ 0,85 erfüllt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen und betrifft insbesondere einen Luftreifen mit einer verbesserten Reißfestigkeit.
Hintergrund
Neuere Schwerlastreifen, die an Lastwagen, Bussen und dergleichen montiert werden, bewahren die Form des Laufflächenabschnitts, weil die Reifen ein kleines Aspektverhältnis aufweisen und eine in der Gürtelschicht angeordnete Umfangsverstärkungsschicht aufweisen. Die Umfangsverstärkungsschicht ist eine Gürtellage, die einen Gürtelwinkel aufweist, der im Wesentlichen 0° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung beträgt, und ist derart angeordnet, dass sie auf einem Paar Kreuzgürtel aufgeschichtet ist. Diese in den Patentdokumenten 1 bis 3 offenbarte Technologie ist als herkömmlicher Luftreifen, der auf diese Weise konfiguriert ist, 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

Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Hierbei ist ein Unterdrücken von Rissen in einem Schultererhebungsabschnitt bei Luftreifen ein Problem.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unter Berücksichtigung des vorstehenden Problems einen Luftreifen mit einer verbesserten Reißfestigkeitsleistung bereitzustellen.
Mittel zum Lösen des Problems
Um die vorstehenden Aufgaben zu lösen, weist der Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung auf: eine Karkassenschicht; eine Gürtelschicht, die auf einer Reifenradialrichtungs-Außenseite der Karkassenschicht angeordnet ist; einen Laufflächenkautschuk, der auf einer Reifenradialrichtungs-Außenseite der Gürtelschicht angeordnet ist; mindestens drei Hauptumfangsrillen, die in Reifenumfangsrichtung verlaufen; und eine Mehrzahl von Erhebungsabschnitten, die durch die Hauptumfangsrillen definiert sind, wobei, wenn die linke und die rechte Hauptumfangsrille auf der in Reifenbreitenrichtung äußersten Seite als äußerste Hauptumfangsrillen bezeichnet werden, sowie wenn der linke und der rechte Erhebungsabschnitt auf einer Reifenbreitrichtungs-Außenseite, die durch die äußersten Hauptumfangsrillen definiert sind, als Schultererhebungsabschnitte bezeichnet werden, die Gürtelschicht durch Aufschichten eines Paars Kreuzgürtel, die als einen Absolutwert einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° aufweisen und Gürtelwinkel von jeweils entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen, und einer Umfangsverstärkungsschicht, die einen Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung aufweist, gebildet wird, ein Abstand Gcc von einem Laufflächenprofil zu einer Reifeninnenumfangsfläche entlang einer Reifenäquatorebene und eine Abstand Gsh von einem Laufflächenrand zu der Reifeninnenumfangsfläche eine Beziehung aufweisen, die 1,10 ≤ Gsh/Gcc erfüllt, und ein Außendurchmesser D1 des Laufflächenprofils entlang der Reifenäquatorebene, ein Außendurchmesser D2 des Laufflächenprofils an einem Randabschnitt auf einer Reifenbreitenrichtungs-Innenseite des Schultererhebungsabschnitts, und ein Außendurchmesser D3 des Laufflächenprofils an einem Laufflächenrand eine Beziehung aufweisen, die D1 > D2, D1 > D3 und –0,65 ≤ (D2 – D3)/(D1 – D3) ≤ 0,85 erfüllt.
Wirkung der Erfindung
In dem Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung, (1) da das das Verhältnis Gsh/Gcc auf einen hohen Wert eingestellt ist, weist die Laufflächenfläche insgesamt eine flache (im Wesentlichen zu der Reifenrotationsachse parallele) Form auf, und ferner ist das Volumen des Laufflächenkautschuks (Abstand Gsh) in dem Schulterabschnitt gewährleistet. Folglich ist das Ausmaß der Verformung des Schulterabschnitts, wenn der Reifen mit dem Boden in Kontakt kommt, reduziert, und eine Steifigkeit des Schultererhebungsabschnitts ist ordnungsgemäß sichergestellt. Außerdem ist, (2) da die Beziehungen zwischen den Außendurchmessern D1 bis D3 an jeder Stelle des Laufflächenprofils geeignet gestaltet sind, das Ausmaß der Verformung des Schulterabschnitts, wenn der Reifen mit dem Boden in Kontakt kommt, weiter reduziert. Folglich besteht ein Vorteil darin, dass das Auftreten von Rissen in dem Schultererhebungsabschnitt wirkungsvoll unterdrückt ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung, die einen Luftreifen 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 eine Gürtelschicht des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt.
4A und 4B sind Erläuterungsansichten, die die Wirkung des in 1 dargestellten Luftreifens zeigen.
5 ist eine Erläuterungsansicht, die die Wirkung des in 1 dargestellten Luftreifens zeigt
6 ist eine Erläuterungsansicht, die ein modifiziertes Beispiel des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt.
7 ist eine Erläuterungsansicht, die ein modifiziertes Beispiel des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt.
8 ist eine Erläuterungsansicht, die ein modifiziertes Beispiel des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt.
9 ist eine Tabelle, die Leistungstestergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist eine Tabelle, 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, als Bestandteile der Ausführungsformen aufgenommen. Außerdem kann eine Vielzahl modifizierter Beispiele, die in den Ausführungsformen beschrieben sind, im Rahmen eines für einen Fachmann offensichtlichen Umfangs frei kombiniert werden.
Luftreifen
1 ist eine Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung, die einen Luftreifen 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 stimmt in 1 ein Laufflächenrand P mit einem Bodenaufstandsrand T des Reifens überein. Die Umfangsverstärkungsschicht 145 in 1 ist durch Schraffierung markiert.
Der Luftreifen 1 weist ein Paar Reifenwulstkerne 11, 11, ein Paar Wulstfüller 12, 12, eine Karkassenschicht 13, eine Gürtelschicht 14, Laufflächenkautschuk 15 und ein Paar Seitenwandkautschuke 16, 16 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 aus einem unteren Füller 121 und einem oberen Füller 122 gebildet und ist auf einem Außenumfang jedes aus dem Paar Reifenwulstkerne 11, 11 in Reifenradialrichtung derart 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 Endabschnitte der Karkassenschicht 13 so von einer Innenseite in Reifenbreitenrichtung zu einer Außenseite in Reifenbreitenrichtung hin gefaltet und fixiert, dass sie um die Reifenwulstkerne 11 und die Reifenwulstfüller 12 gewickelt sind. Außerdem ist die Karkassenschicht 13 durch eine Mehrzahl von Karkassencorden, die aus Stahl oder organischen Fasern (z. B. Nylon, Polyester, Rayon oder dergleichen) gebildet sind und die mit einem Beschichtungskautschuk bedeckt sind und einem Walzverfahren unterzogen werden, gebildet und weist einen Karkassenwinkel (Neigungswinkel der Faserrichtung der Karkassencorde in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung), als einen Absolutwert von nicht weniger als 85° und nicht mehr als 95° auf.
Die Gürtelschicht 14 wird durch Aufschichten einer Mehrzahl von Gürtellagen 141 bis 145 gebildet und verläuft über einem Außenumfang der Karkassenschicht 13. Eine detaillierte Konfiguration der Gürtelschicht 14 ist nachstehend beschrieben.
Der Laufflächenkautschuk 15 ist auf einem in Reifenradialrichtung äußeren Umfang der Karkassenschicht 13 und der Gürtelschicht 14 angeordnet und bildet einen Laufflächenabschnitt des Reifens. Das Paar Seitenwandkautschuke 16, 16 ist an beiden Reifenbreitenrichtungs-Außenseiten der Karkassenschicht 13 angeordnet und bildet einen linken und einen rechten Seitenwandabschnitt des Reifens.
Bei der in 1 dargestellten Konfiguration weist der Luftreifen 1 sieben Hauptumfangsrillen 2, die in Reifenumfangsrichtung verlaufen, und acht Erhebungsabschnitte 3, die von den Hauptumfangsrillen 2 eingeteilt und ausgebildet werden, auf. Die Stegabschnitte 3 sind Rippen, die in Umfangsrichtung kontinuierlich sind, oder Blöcke, die in Reifenumfangsrichtung durch Stollenrillen segmentiert sind (nicht dargestellt).
Hierbei bezieht sich „Hauptumfangsrillen“ auf Umfangsrillen, die eine Rillenbreite von 5,0 mm oder mehr aufweisen. Die Rillenbreite der Hauptumfangsrillen wird ohne die Einkerbungsabschnitte und/oder die abgeschrägten Abschnitte, die am Rillenöffnungsabschnitt gebildet sind, gemessen.
Außerdem werden im Luftreifen 1 die in Reifenbreitenrichtung äußerste linke und rechte Hauptumfangsrille 2, 2 als äußerste Hauptumfangsrillen bezeichnet. Des Weiteren werden der linke und der rechte Erhebungsabschnitt 3, 3 auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung, die durch die linke und die rechte äußerste Hauptumfangsrille 2, 2 definiert sind, als Schultererhebungsabschnitte bezeichnet.
[Gürtelschicht]
2 und 3 sind Erläuterungsansichten, die eine Gürtelschicht des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellen. In diesen Zeichnungen stellt 2 einen Bereich auf einer Seite eines Laufflächenabschnitts dar, der durch die Reifenäquatorebene CL abgegrenzt ist, und 3 zeigt eine Schichtstruktur der Gürtelschicht 14. Außerdem repräsentieren die dünnen Linien in den Gürtellagen 141 bis 145 in 3 schematisch die jeweiligen Gürtelcorde der Gürtellagen 141 bis 145.
Die Gürtelschicht 14 ist durch Aufschichten eines Gürtels mit großem Winkel 141, eines Paars Kreuzgürtel 142, 143, einer Gürtelabdeckung 144 und einer Umfangsverstärkungsschicht 145 gebildet und ist derart angeordnet, dass sie auf dem Außenumfang der Karkassenschicht 13 verläuft (siehe 2).
Der Gürtel mit großem Winkel 141 ist durch eine Mehrzahl von Gürtelcorden gebildet, die aus Stahl oder organischen Fasern gebildet, von Beschichtungskautschuk bedeckt sind und einem Walzverfahren unterzogen werden, und die einen Gürtelwinkel (Neigungswinkel der Faserrichtung der Gürtelcorde in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung), als einen Absolutwert, von nicht weniger als 45° und nicht mehr als 70° aufweisen. Des Weiteren ist der Gürtel mit großem Winkel 141 derart angeordnet, dass er auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite der Karkassenschicht 13 aufgeschichtet ist.
Das Paar Kreuzgürtel 142, 143 ist durch eine Mehrzahl von Gürtelcorden gebildet, die aus Stahl oder organischen Fasern gebildet, mit einem Beschichtungskautschuk bedeckt sind und einem Walzverfahren unterzogen werden und die einen Gürtelwinkel, als einen absoluten Wert, von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° aufweisen. Außerdem weist das Paar Kreuzgürtel 142, 143 Gürtelwinkel auf, die ein jeweils entgegengesetztes Vorzeichen aufweisen und derart aufgeschichtet sind, dass die Faserrichtungen der Gürtelcorde einander überschneiden (eine Kreuzlagenstruktur). Nachstehend wird der Kreuzgürtel 142, der auf der Reifenradialrichtungs-Innenseite angeordnet ist, als „Innenseiten-Kreuzgürtel“ bezeichnet und der Kreuzgürtel 143, der auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite angeordnet ist, wird als „Außenseiten-Kreuzgürtel“ bezeichnet. Es können drei oder mehr Kreuzgürtel aufgeschichtet angeordnet sein (nicht dargestellt). Des Weiteren ist in dieser Ausführungsform das Paar Kreuzgürtel 142, 143 derart angeordnet, dass es auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite des Gürtels mit großem Winkel 141 aufgeschichtet ist.
Die Gürtelabdeckung 144 ist durch eine Mehrzahl von Gürtelcorden gebildet, die aus Stahl oder organischen Fasern gebildet, von einem Beschichtungskautschuk bedeckt sind und einem Walzverfahren unterzogen werden, und die als einen Absolutwert einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° aufweisen. Des Weiteren ist die Gürtelabdeckung 144 derart angeordnet, dass sie auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite der Kreuzgürtel 142, 143 aufgeschichtet 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 ist durch Gürtelcorde, die aus Stahl gebildet, mit Beschichtungskautschuk bedeckt und spiralförmig mit einem Neigungswinkel in einem Bereich von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung gewickelt sind, konfiguriert. Des Weiteren ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 in dieser Ausführungsform zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet. Außerdem ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 weiter zur Reifenbreitenrichtungs-Innenseite als die linken und die rechten Randabschnitte des Paares Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet. Insbesondere wird die Umfangsverstärkungsschicht 145 durch spiralförmiges Wickeln eines oder einer Mehrzahl von Drähten um den Außenumfang des inneren Kreuzgürtels 142 gebildet. Diese Umfangsverstärkungsschicht 145 verstärkt die Steifigkeit in Reifenumfangsrichtung. Als Folge wird die Beständigkeit des Reifens verbessert.
Bei dem Luftreifen 1 kann die Gürtelschicht 14 eine Randabdeckung aufweisen (nicht dargestellt). Generell ist die Randabdeckung durch eine Mehrzahl von Gürtelcorden konfiguriert, die aus Stahl oder organischen Fasern gebildet, mit Beschichtungskautschuk bedeckt sind und einem Walzverfahren unterzogen werden, und die einen Gürtelwinkel, als Absolutwert, von nicht weniger als 0° und nicht mehr als 5° aufweisen. Außerdem sind die Randabdeckungen auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite des linken und des rechten Randabschnitts des Außenseiten-Kreuzgürtels 143 (oder des Innenseiten-Kreuzgürtels 142) angeordnet. Die Randabdeckungen verbessern die Beständigkeitsleistung des Reifens gegen ungleichmäßige Abnutzung, indem sie den Unterschied in radialer Ausdehnung zwischen dem Mittelbereich und dem Schulterbereich des Laufflächenabschnitts reduzieren, indem sie eine Befestigungswirkung aufweisen.
(Struktur zum Unterdrücken von Rippenrissen)
Neuere Schwerlastreifen, die an Lastwagen, Bussen und dergleichen montiert werden, bewahren die Form des Laufflächenabschnitts, weil die Reifen ein kleines Aspektverhältnis aufweisen, während sie eine in der Gürtelschicht angeordnete Umfangsverstärkungsschicht aufweisen. Indem die Umfangsverstärkungsschicht in dem Laufflächenmittelbereich angeordnet ist und ihre Befestigungswirkung genutzt wird, ist insbesondere ein radiales Ausdehnen der Lauffläche unterbunden und die Form des Laufflächenabschnitts wird aufrechterhalten.
In einer derartigen Konfiguration wird die Steifigkeit des Laufflächenabschnitts verhältnismäßig niedrig in dem Schulterbereich des Laufflächenabschnitts, in dem eine Umfangsverstärkungsschicht nicht angeordnet ist. Dies führt zu dem Problem, dass Risse tendenziell in den Schultererhebungsabschnitten auftreten.
Demzufolge verwendet der Luftreifen 1 die folgende Konfiguration, um das Auftreten von Rissen in den Schultererhebungsabschnitten zu unterdrücken (siehe 1 bis 3).
Wie in 2 dargestellt, weisen in dem Luftreifen 1 ein Abstand Gcc von dem Laufflächenprofil zur Reifeninnenumfangsfläche entlang der Reifenäquatorebene CL und ein Abstand Gsh von dem Laufflächenrand P zur Reifeninnenumfangsfläche eine Beziehung auf, die 1,10 ≤ Gsh/Gcc erfüllt. Wie anhand der Ergebnisse der nachstehend beschriebenen Leistungstests dargestellt (siehe 9), liegt dieses Verhältnis Gsh/Gcc insbesondere vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 1,20 ≤ Gsh/Gcc. Dies führt zu einer wirksamen Verbesserung der Reißfestigkeit des Reifens.
Andererseits ist die obere Grenze des Verhältnisses Gsh/Gcc nicht besonders beschränkt, aber wenn der Reifen auf einer vorgegebenen Felge montiert ist, mit einem vorgegebenen Innendruck aufgepumpt ist, und sich in einem unbelasteten Zustand befindet, ist der Radius an dem Laufflächenrand P des Laufflächenprofils vorzugsweise kleiner gleich dem Radius entlang der Reifenäquatorebene CL. Das heißt, das Laufflächenprofil weist eine lineare Form oder eine Bogenform auf, die einen Mittelpunkt auf der Reifenradialrichtungs-Innenseite aufweist, und ist derart ausgelegt, dass es keine umgekehrte R-Form aufweist (Bogenform, die einen Mittelpunkt auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite aufweist). Zum Beispiel beträgt in einer Konfiguration, die einen quadratisch geformten Schulterabschnitt aufweist, wie in 2, die obere Grenze des Verhältnisses Gsh/Gcc ungefähr von 1,4 bis 1,5. Andererseits beträgt in einer Konfiguration, die einen rund geformten Schulterabschnitt aufweist, wie in 6 die obere Grenze des Verhältnisses Gsh/Gcc ungefähr von 1,3 bis 1,4.
Der Abstand Gcc wird als der Abstand von dem Schnittpunkt der Reifenäquatorebene CL und des Laufflächenprofils zu dem Schnittpunkt der Reifenäquatorebene CL und der Reifeninnenumfangsfläche bei Betrachtung als Querschnitt aus Reifenmeridianrichtung gemessen. Daher wird bei einer Konfiguration mit einer Hauptumfangsrille 2 an der Reifenäquatorebene CL, so wie in der in 1 und 2 dargestellten Konfiguration, der Abstand Gcc ohne di Hauptumfangsrille 2 gemessen. Der Abstand Gsh wird als Länge einer senkrechten Linie von dem Laufflächenrand P zu der Reifeninnenumfangsoberfläche bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung gemessen.
Bei der in 2 dargestellten Konfiguration weist der Luftreifen 1 einen Innenliner 18 auf der Innenumfangsoberfläche der Karkassenschicht 13 und der Innenliner 18 wird über den ganzen Bereich der Reifeninnenumfangsoberfläche angeordnet. Bei einer solchen Konfiguration werden der Abstand Gcc und der Abstand Gsh auf der Basis der Außenfläche des Innenliners 18 (Reifeninnenumfangsfläche) gemessen.
Der Laufflächenrand P (1) bezieht sich auf einen Punkt des Schulterrandabschnitts in einer Konfiguration, die einen eckig geformten Schulterabschnitt aufweist. Zum Beispiel stimmen bei der in 2 dargestellten Konfiguration der Laufflächenrand P und ein Bodenaufstandsrand T des Reifens miteinander überein, weil der Schulterabschnitt eine eckige Form aufweist. Umgekehrt wird (2) in einer Konfiguration, die, wie in dem nachstehend beschriebenen Modifizierungsbeispiel von 6 dargestellt, den rund geformten Schulterabschnitt aufweist, beim Bilden eines Schnittpunkts P' des Laufflächenabschnittprofils und des Seitenwandabschnittprofils bei Betrachtung als Querschnitt aus Reifenmeridianrichtung der Laufflächenrand P als Basis einer senkrechten Linie, die von dem Schnittpunkt P' zu dem Schulterabschnitt gezogen wird, gebildet.
Außerdem bezieht sich der „Bodenkontaktrand T des Reifens“ auf die Position der maximalen Breite in Reifenaxialrichtung einer Kontaktfläche zwischen dem Reifen und einer flachen Platte in einer Konfiguration, in der der Reifen auf einer vorgegebenen Felge montiert, mit einem vorgegebenen Innendruck befüllt, senkrecht zu der flachen Platte in einem statischen Zustand aufgestellt und mit einer Last, die einer vorgegebenen Last entspricht, belastet ist.
Hierbei bezieht sich „vorgegebene Felge“ auf eine „applicable rim“ (geeignete Felge) laut Definition der Japan Automobile Tyre Manufacturers Association (JATMA), eine „design rim“ (Designfelge) laut Definition der Tire and Rim Association (TRA) oder eine „measuring rim“ (Messfelge) laut Definition der European Tyre and Rim Technical Organisation (ETRTO). „Vorgegebener 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 „vorgegebene 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 Fall von PKW-Reifen der vorgegebene Innendruck ein Luftdruck von 180 kPa, und die vorgegebene Last beträgt 88 % der maximalen Lastkapazität.
4A, 4B und 5 sind Erläuterungsansichten, die den Betrieb des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellen. In diesen Zeichnungen veranschaulichen 4A und 4B die Zustände des Bodenkontakts von Reifen, die jeweils verschiedene Verhältnisse Gsh/Gcc aufweisen, und 5 zeigt die Ausmaße der Verformung des Schulterabschnitts zur Zeit des Bodenkontakts (Dehnung an Endabschnitten des Gürtelcords der Umfangsverstärkungsschicht 145) jedes der Reifen von 4A und 4B.
In dem Reifen eines Vergleichsbeispiels von 4A, in den Konfigurationen von 1 bis 3, ist das Verhältnis Gsh/Gcc auf einen kleinen Wert eingestellt (Gsh/Gcc = 1,06). Wenn der Reifen den Boden nicht kontaktiert, weist aus diesem Grund das Laufflächenprofil eine Senkungsform auf, in der sich der Außendurchmesser von der Reifenäquatorebene CL zum Laufflächenrand P hin verringert (nicht dargestellt). Wenn der Reifen den Boden kontaktiert, verformt sich daher, wie in 4A dargestellt, der Laufflächenkautschuk 15 auf dem Schulterabschnitt stark auf der Fahrbahnseite (Außenseite in Reifenradialrichtung), und jede der Gürtellagen 141 bis 145 der Gürtelschicht 14 krümmt sich stark auf der Fahrbahnseite (Außenseite in Reifenradialrichtung) zu der Reifenbreitrichtungs-Außenseite hin. Aus diesem Grund treten Risse tendenziell in den Schultererhebungsabschnitten auf.
Dagegen ist in dem Reifen eines Ausführungsbeispiels von 4B, in den Konfigurationen von 1 bis 3, das Verhältnis Gsh/Gcc auf einen großen Wert eingestellt (Gsh/Gcc = 1,20). Wenn der Reifen den Boden nicht kontaktiert, ist aus diesem Grund der Durchmesserunterschied zwischen dem Außendurchmesser des Laufflächenprofils entlang der Reifenäquatorebene CL und dem Außendurchmesser an dem Laufflächenrand P klein, und insgesamt weist die Laufflächenfläche eine flache (im Wesentlichen zu der Reifenrotationsachse parallele) Form auf (siehe 1 und 2). Außerdem ist das Volumen (Abstand Gsh) des Laufflächenkautschuks 15 an dem Schulterabschnitt gewährleistet, und die Steifigkeit des Schultererhebungsabschnitts 3 ist gewährleistet. Aus diesem Grund ist das Ausmaß der Verformung des Schulterabschnitts reduziert, wenn der Reifen den Boden kontaktiert (siehe 5), und das Auftreten von Rissen in dem Schultererhebungsabschnitt 3 ist unterdrückt.
In diesem Luftreifen 1 in 2 weisen außerdem der Außendurchmesser D1 des Laufflächenprofils entlang der Reifenäquatorebene CL, der Außendurchmesser D2 des Laufflächenprofils an dem Randabschnitt auf der Reifenbreitenrichtungs-Innenseite des Schultererhebungsabschnitts 3 und der Außendurchmesser D3 des Laufflächenprofils am Laufflächenrand P eine Beziehung auf, die D1 > D2, D1 > D3 und –0,65 ≤ (D2 – D3)/(D1 – D3) ≤ 0,85 erfüllt. Das heißt, das Verhältnis (D2 – D3)/(D1 – D3) des Ausmaßes der Senkung des Laufflächenprofils in dem Bereich von der Reifenäquatorebene CL zu dem Laufflächenrand P (D1 – D3) und das Ausmaß der Senkung des Laufflächenprofils an dem Schultererhebungsabschnitt 3 (D2 – D3) ist innerhalb eines vorgegebenen Bereichs geeignet gestaltet. Folglich ist die Verformung des Schulterabschnitts, wenn der Reifen den Boden kontaktiert, wirksam unterdrückt, und die Steifigkeit des Schulterabschnitts ist ordnungsgemäß sichergestellt.
Die Außendurchmesser D1 bis D3 des Laufflächenprofils sind die Radien an jeder Position des Laufflächenprofils und werden gemessen, wenn der Reifen auf einer vorgegebenen Felge montiert, mit einem vorgegebenen Innendruck aufgepumpt ist, und sich in einem unbelasteten Zustand befindet.
Hierbei weisen bei der Konfiguration von 2 die Außendurchmesser D1 bis D3 an jeder Position des Laufflächenprofils eine Beziehung auf, die D1 > D2 > D3 erfüllt. Daher liegt das Verhältnis (D2 – D3)/(D1 – D3) in dem Bereich von 0 < (D2 – D3)/(D1 – D3), und der Außendurchmesser des Laufflächenprofils nimmt kontinuierlich zur Reifenbreitrichtungs-Außenseite hin monoton ab. Eine derartige Konfiguration wird insbesondere bevorzugt, da die Form des Laufflächenprofils an dem Schulterabschnitt geeignet gestaltet ist und die Steifigkeit des Schulterabschnitts ordnungsgemäß sichergestellt ist.
Jedoch ist die Konfiguration nicht darauf beschränkt und die Außendurchmesser D1 bis D3 an jeder Position des Laufflächenprofils können eine Beziehung aufweisen, die D1 > D3 > D2 erfüllt (nicht dargestellt). Das heißt, das Verhältnis (D2 – D3)/(D1 – D3) liegt in dem Bereich von 0 > (D2 – D3)/(D1 – D3), und bei Betrachtung als Querschnitt aus Reifenmeridianrichtung kann der Schultererhebungsabschnitt 3 eine Form aufweisen, die sich allmählich von dem Randabschnitt auf der Seite der äußersten Hauptumfangsrille 2 zum Laufflächenrand P hin hebt.
Außerdem ist es in der Konfiguration von 2 bevorzugt, dass die Außendurchmesser D1 bis D3 an jeder Position des Laufflächenprofils eine Beziehung aufweisen, die 7 mm ≤ D1 – D3 ≤ 14 mm und –4 mm ≤ D2 – D3 ≤ 5 mm erfüllt. Folglich ist die Form des Laufflächenprofils an dem Schulterabschnitt geeignet gestaltet.
Außerdem weisen in 1 die Laufflächenbreite TW und die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise eine Beziehung auf, die 0,70 ≤ Ws/TW ≤ 0,90 erfüllt.
Die Laufflächenbreite TW ist der Abstand von dem linken zu dem rechten Rand P, P in Reifenrotationsrichtung, der gemessen wird, wenn der Reifen an einer vorgegebenen Felge montiert, mit einem vorgegebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem unbelasteten Zustand befindet.
Die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 ist der Abstand in Reifenrotationsrichtung von dem linken zu dem rechten Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145, der gemessen wird, wenn der Reifen auf einer vorgegebenen Felge montiert, mit einem vorgegebenen Innendruck aufgepumpt ist, und sich in einem unbelasteten Zustand befindet. Die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 ist der Abstand zwischen den äußersten Endabschnitten der eingeteilten Abschnitte, inklusive, wenn die Umfangsverstärkungsschicht 145 eine Struktur, die in Reifenbreitenrichtung geteilt ist, aufweist (nicht dargestellt).
Des Weiteren weist ein typischer Luftreifen eine links-rechts-symmetrische Struktur auf, die auf der Reifenäquatorebene CL zentriert ist, wie in 1 dargestellt. Folglich beträgt der Abstand von der Reifenäquatorebene CL zu dem Laufflächenrand P TW/2, und der Abstand von der Reifenäquatorebene CL zu der Umfangsverstärkungsschicht 145 beträgt Ws/2.
Dagegen ist in einem Luftreifen, der eine links-rechts-asymmetrische Struktur aufweist (nicht dargestellt), der Bereich des vorstehend erwähnten Verhältnisses Ws/TW der Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Laufflächenbreite TW bezüglich einer Halbbreite auf der Grundlage der Reifenäquatorebene CL festgelegt. Insbesondere sind der Abstand TW’ (nicht dargestellt) von der Reifenäquatorebene CL zu dem Laufflächenrand P und der Abstand Ws’ von der Reifenäquatorebene CL zu dem Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 derart eingestellt, dass sie die Beziehung 0,70 ≤ Ws’/TW’ ≤ 0,90 erfüllen.
Außerdem weisen in 2 die Bodenaufstandsbreite Wsh des Schultererhebungsabschnitts 3 und die Rillentiefe GD der äußersten Hauptumfangsrille 2 eine Beziehung auf, die 1,5 ≤ Wsh/GD ≤ 4,0 erfüllt.
Die Bodenaufstandsbreite Wsh des Schultererhebungsabschnitts 3 ist der Abstand in Richtung der Reifenrotationsachse von dem Randabschnitt des Schultererhebungsabschnitts 3 auf der Seite der äußersten Hauptumfangsrille 2 zu dem Bodenaufstandsrand T des Reifens, der gemessen wird, wenn der Reifen auf einer vorgegebenen Felge montiert, mit einem vorgegebenen Innendruck aufgepumpt ist, und sich in einem unbelasteten Zustand befindet. Außerdem wird in einer Konfiguration, in der die äußersten Hauptumfangsrillen 2 eine Form aufweisen, die in einer Zickzackform in Reifenumfangsrichtung verläuft, oder in einer Konfiguration, in der die äußersten Hauptumfangsrillen 2 einen eingekerbten Abschnitt oder einen abgeschrägten Abschnitt an den Randabschnitten aufweisen, die Bodenaufstandsbreite Wsh als der Mittelwert um den Gesamtumfang des Reifens berechnet.
Die Rillentiefe GD der äußersten Hauptumfangsrillen 2 wird ohne die angehobenen Bodenabschnitte, wie z. B. Steinabweiser, die auf dem Rillenboden ausgebildet sind, gemessen.
Außerdem weisen in 2 die Bodenaufstandsbreite Wsh des Schultererhebungsabschnitts 3 und die Laufflächenbreite TW eine Beziehung auf, die 0,1 ≤ Wsh/TW ≤ 0,2 erfüllt. Folglich ist die Bodenaufstandsbreite Wsh des Schultererhebungsabschnitts 3 geeignet gestaltet.
Außerdem liegt der Rillenwandwinkel θ (nicht dargestellt) der äußersten Hauptumfangsrille 2 auf der Seite des Schultererhebungsabschnitts 3 vorzugsweise in dem Bereich von 4° ≤ θ. Die obere Grenze des Rillenwandwinkels θ ist nicht besonders beschränkt, aber sie ist durch die Rillentiefe, Rillenbreite, Rillenwandform und dergleichen der äußersten Hauptumfangsrille 2 eingeschränkt.
Der Rillenwandwinkel θ ist bei Betrachtung als Querschnitt aus Reifenmeridianrichtung der Winkel, der durch die Rillenwandebene und eine gerade Linie, die zu der Fahrbahnkontaktfläche des Schultererhebungsabschnitts 3 senkrecht ist und die durch den Randabschnitt des Schultererhebungsabschnitts 3 auf der Seite der äußersten Hauptumfangsrille 2 hindurchgeht, gebildet ist. In einer Konfiguration, in der der Schultererhebungsabschnitt 3 einen C abgeschrägten Abschnitt oder einen R abgeschrägten Abschnitt an dem Randabschnitt aufweist, wird der Rillenwandwinkel θ derart gemessen, dass diese abgeschrägten Abschnitte ausgeschlossen werden (der Schnittpunkt der Verlängerungslinie des Laufflächenprofils und der Verlängerungslinie des Rillenwandebene wird als der Randabschnitt des Schultererhebungsabschnitts 3 angenommen).
Der Rillenwandwinkel θ wird in einem Zustand gemessen, in dem der Reifen auf einer vorgegebenen Felge montiert, mit einem vorgegebenen Innendruck aufgepumpt ist, und sich in einem unbelasteten Zustand befindet. In diesem Fall wird zum Beispiel das folgende Messverfahren verwendet. Zuerst wird eine Reifeneinheit auf die gedachte Linie eines von einem Lasermessgerät gemessenen Reifenprofils angebracht und mit Klebeband oder dergleichen fixiert. Dann wird die zu messende Dicke mit einem Messschieber oder dergleichen gemessen. Das hier verwendete Lasermessgerät ist eine Reifenprofilmessvorrichtung (hergestellt von Matsuo Co., Ltd.).
Außerdem weisen in dem Luftreifen 1 die Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 aus dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 vorzugsweise eine Beziehung auf, die 0,85 ≤ Wb1/Wb3 ≤ 1,05 erfüllt (siehe 3). Als Folge wird das Verhältnis Wb1/Wb3 geeignet festgelegt.
Die Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des Kreuzgürtels 143 werden als der Abstand in Reifenbreitenrichtung gemessen, wenn der Reifen auf einer vorgegebenen Felge montiert, mit einem vorgegebenen Innendruck aufgepumpt ist, und sich in einem unbelasteten Zustand befindet.
Bei der Konfiguration von 1 weist die Gürtelschicht 14 eine Struktur mit einer auf der Reifenäquatorebene CL zentrierten Links-Rechts-Symmetrie auf, wie in 3 dargestellt, und die Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 weisen eine Beziehung auf, die Wb1 < Wb3 erfüllt. Folglich sind Randabschnitte des Gürtels mit großem Winkel 141 weiter zu einer Reifenbreitenrichtungs-Innenseite angeordnet als die Randabschnitte des schmaleren Kreuzgürtels 143 in einem Bereich auf einer Seite der Reifenäquatorebene CL. 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, die Wb1 ≥ Wb3 erfüllt (nicht dargestellt).
Des Weiteren sind die Gürtelcorde des Gürtels mit großem Winkel 141 vorzugsweise Stahldraht, und der Gürtel mit großem Winkel 141 weist vorzugsweise die Endenanzahl von nicht weniger als 15 Enden/50 mm und nicht mehr als 25 Enden/50 mm auf (siehe 4A und 4B). Des Weiteren sind die Gürtelcorde des Paars Kreuzgürtel 142, 143 vorzugsweise Stahldraht, und das Paar Kreuzgürtel 142, 143 weist vorzugsweise die Endenanzahl von nicht weniger als 18 Enden/50 mm und nicht mehr als 28 Enden/50 mm auf. Außerdem sind die Gürtelcorde, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, vorzugsweise Stahldraht und die Umfangsverstärkungsschicht 145 weist vorzugsweise die Endenanzahl von nicht weniger als 17 Enden/50 mm und nicht mehr als 30 Enden/50 mm auf. Als Folge werden die Festigkeiten der Gürtellagen 141, 142, 143, 145 ordnungsgemäß sichergestellt.
Des Weiteren weisen ein Modul E1 bei 100 % Dehnung des Beschichtungskautschuks des Gürtels mit großem Winkel 141 und ein Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise eine Beziehung auf, die 0,90 ≤ Es/E1 ≤ 1,10 erfüllt (siehe 4A und 4B). Des Weiteren weisen die Module E2, E3 bei 100 % Dehnung der Beschichtungskautschuke des Paars Kreuzgürtel 142, 143 sowie der Modul Es bei 100 % Dehnung des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise eine Beziehung auf, die 0,90 ≤ Es/E2 ≤ 1,10 und 0,90 ≤ Es/E3 ≤ 1,10 erfüllt. Des Weiteren liegt der Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 4,5 MPa ≤ Es ≤ 7,5 MPa. Als Folge sind die Module der Gürtellagen 141, 142, 143, 145 geeignet gestaltet.
Der Modul bei 100 % Dehnung wird mithilfe einer Zugprüfung bei einer Umgebungstemperatur gemäß JIS K6251 (bei Verwendung der Hantel Nr. 3 (dumbbell no. 3)) gemessen.
Des Weiteren liegt eine Bruchdehnung λ1 des Beschichtungskautschuks des Gürtels mit großem Winkel 141 vorzugsweise in dem Bereich von λ1 ≥ 200% (siehe 4A und 4B). Des Weiteren liegen Bruchdehnungen λ2, λ3 der Beschichtungskautschuke das Paars Kreuzgürtel 142, 143 vorzugsweise in dem Bereich von λ2 ≥ 200 % und λ3 ≥ 200 %. Des Weiteren liegt eine Bruchdehnung λs des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise in dem Bereich λs ≥ 200 %. Als Folge ist die Beständigkeit der Gürtelfalten 141, 142, 143, 145 ordnungsgemäß gesichert.
Die Bruchdehnung wird durch das Durchführen einer Zugprüfung an einem Prüfling der Spezifikation JIS-K7162 1B-Form (Hantelform mit einer Dicke von 3 mm) unter Verwendung eines Zugprüfgeräts (INSTRON5585H, hergestellt von der Instron Corp.) bei einer Zuggeschwindigkeit von 2 mm/min gemäß JIS-K7161 gemessen.
Die Dehnung der Gürtelcorde, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, wenn die Gürtelcorde Bestandteile sind, beträgt vorzugsweise nicht weniger als 1,0 % und nicht mehr als 2,5 %, wenn sie einer Zuglast von 100 N bis 300 N unterzogen werden, und wenn die Gürtelcorde von einem Reifen sind (Gürtelcorde von einem Reifen entfernt), beträgt die Dehnung vorzugsweise nicht weniger als 0,5 % und nicht mehr als 2,0 %, wenn die Zuglast von 500 N bis 1000 N beträgt. Die Gürtelcorde (Stahldraht mit hoher Dehnung) weisen im Vergleich zu normalem Stahldraht ein gutes Dehnungsverhältnis, wenn eine kleine Last angelegt wird, so dass sie Belastungen standhalten können, die an die Umfangsverstärkungsschicht 145 während der Zeit von der Herstellung bis zur Verwendung des Reifens angelegt werden, so dass es möglich ist, Schäden an der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu unterdrücken, was bevorzugt wird.
Die Dehnung des Gürtelcords wird gemäß JIS G3510 gemessen.
Außerdem ist, wie in 3 dargestellt, die Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise weiter zur Reifenbreitenrichtungs-Innenseite als der linke und dem rechte Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet. Auch liegen die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 und der Abstand S vom Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 zum Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0,03 ≤ S/Wb3 ≤ 0,12. Folglich wird der Abstand zwischen den Endabschnitten der Breite Wb3 des Kreuzgürtels 143 und den Endabschnitten der Umfangsverstärkungsschicht 145 ordnungsgemäß sichergestellt. Dieser Punkt ist gleich, auch wenn die Umfangsverstärkungsschicht 145 eine geteilte Struktur aufweist (nicht dargestellt).
Der Abstand S der Umfangsverstärkungsschicht 145 wird als ein Abstand in Reifenbreitenrichtung gemessen, wenn der Reifen auf einer vorgegebenen Felge montiert, mit einem vorgegebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem unbelasteten Zustand befindet.
Außerdem ist in der Konfiguration von 1 die Umfangsverstärkungsschicht 145 durch einen spiralförmig gewickelten einzelnen Stahldraht gebildet, wie in 3 dargestellt. Jedoch ist die Konfiguration nicht darauf beschränkt und die Umfangsverstärkungsschicht 145 kann auch aus einer Mehrzahl von Drähten, die spiralförmig nebeneinander gewickelt sind (Mehrfachwickelstruktur), gebildet werden. In diesem Fall beträgt die Anzahl an Drähten vorzugsweise 5 oder weniger. Außerdem ist die Breite einer Wicklung pro Einheit, wenn fünf Drähte auf eine mehrfache Weise gewickelt sind, vorzugsweise nicht größer als 12 mm. Als Folge kann eine Mehrzahl von Drähten (nicht weniger als 2 und nicht mehr als 5 Drähte) bei einer Neigung innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung geeignet gewickelt werden.
Außerdem ist in der Konfiguration von 2 die Umfangsverstärkungsschicht 145 zwischen dem Paar von Kreuzgürteln 142, 143 angeordnet (siehe 2). Jedoch ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 nicht derart beschränkt, und sie kann außerdem auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet sein (nicht dargestellt). Außerdem kann die Umfangsverstärkungsschicht 145 ebenfalls 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 Innenseiten-Kreuzgürtel 142 oder (2) zwischen der Karkassenschicht 13 und dem Gürtel mit großem Winkel 141 angeordnet sein (nicht dargestellt).
Außerdem beträgt in dem Luftreifen 1 die Bruchdehnung des Laufflächenkautschuks 15 vorzugsweise nicht weniger als 350 %. Dies führt dazu, dass die Festigkeit des Laufflächenkautschuks 15 sichergestellt ist und das Auftreten von Rissen in dem Schultererhebungsabschnitt 3 unterdrückt ist. Außerdem ist die obere Grenze der Bruchdehnung des Laufflächenkautschuks 15 nicht besonders beschränkt, wird jedoch durch die Art der Kautschukzusammensetzung des Laufflächenkautschuks 15 eingeschränkt.
Außerdem beträgt in dem Luftreifen 1 die Härte des Laufflächenkautschuks 15 vorzugsweise nicht mehr als 70. Dies führt dazu, dass die Festigkeit des Laufflächenkautschuks 15 sichergestellt ist und das Auftreten von Rissen in dem Schultererhebungsabschnitt 3 unterdrückt ist. Außerdem ist die obere Grenze der Härte des Laufflächenkautschuks 15 nicht besonders beschränkt, wird jedoch durch die Art der Kautschukzusammensetzung des Laufflächenkautschuks 15 eingeschränkt.
Hierbei bezieht sich „Kautschukhärte“ auf eine JIS-A-Härte gemäß JIS-K6263.
[Abgerundeter Schulterabschnitt]
6 ist eine Erläuterungsansicht, die ein modifiziertes Beispiel des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt. 6 stellt eine Konfiguration dar, die einen Schulterabschnitt mit einer abgerundeten Form aufweist.
In der Konfiguration von 1 weist der Schulterabschnitt eine quadratische Form auf, bei der der Bodenaufstandsrand T des Reifens und der Laufflächenrand P übereinstimmen, wie in 2 dargestellt.
Jedoch ist der Schulterabschnitt nicht darauf beschränkt und er kann ebenfalls eine abgerundete Form aufweisen, wie in 6 dargestellt. In einem solchen Fall wird bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung ein Schnittpunkt P' des Laufflächenabschnittprofils und des Seitenwandabschnittprofils gebildet und der Laufflächenrand P wird als Basis einer senkrechten Linie, die von dem Schnittpunkt P' zu dem Schulterabschnitt gezogen wird, angenommen. Daher befinden sich in der Regel der Bodenaufstandsrand T des Reifens und der Laufflächenrand P in jeweils unterschiedlichen Positionen.
[Zweifarbige Struktur des Gürtelrandpolsters]
7 ist eine Erläuterungsansicht, die ein modifiziertes Beispiel des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt. 7 ist eine vergrößerte Ansicht eines Endabschnitts der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Gürtelschicht 14. Die Umfangsverstärkungsschicht 145 und das Gürtelrandpolster 19 sind in 7 durch Schraffierungen markiert.
In der n 1 dargestellten Konfiguration ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 weiter zur Reifenbreitenrichtungs-Innenseite als der linke und dem rechte Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet. Das Gürtelrandpolster 19 ist zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 an einer Position, die dem Randabschnitt des Paars Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, angeordnet. Insbesondere ist das Gürtelrandpolster 19 auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 und an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzend angeordnet und verläuft von dem Endabschnitt auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu dem Endabschnitt auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite des Paars Kreuzgürtel 142, 143.
Bei der in 1 dargestellten Konfiguration weist das Gürtelrandpolster 19 eine Struktur auf, die insgesamt dicker ist als die Umfangsverstärkungsschicht 145, weil die Dicke in Richtung Außenseite in Reifenbreitenrichtung zunimmt. Das Gürtelrandpolster 19 weist einen Modul E bei 100% Dehnung auf, der niedriger ist als der 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, die 0,60 ≤ E/Eco ≤ 0,95 erfüllt. Als Folge ist das Auftreten einer Ablösung von Kautschukmaterialien zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 und auch in einem Bereich auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 unterdrückt.
Umgekehrt weist das Gürtelrandpolster 19 in der Konfiguration von 1 gemäß der in 7 dargestellten Konfiguration eine zweiteilige Struktur auf, die aus einem Spannungsabbaukautschuk 191 und einem Endabschnitt-Entlastungskautschuk 192 gebildet ist. Der Spannungsabbaukautschuk 191 ist zwischen dem paar Kreuzgürtel 142, 143 auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145, an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzend angeordnet. Der Endabschnitt-Entlastungskautschuk 192 ist zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite des Spannungsabbaukautschuks 191 an einer Position an den Spannungsabbaukautschuk 191 angrenzend angeordnet, die dem Randabschnitt des Paars Kreuzgürtel 142, 143 entspricht. Daher weist das Gürtelrandpolster 19 bei Betrachtung als Querschnitt aus Reifenmeridianrichtung eine Struktur auf, die durch den Spannungsabbaukautschuk 191 und den Endabschnitt-Entlastungskautschuk 192 gebildet ist, die in Reifenbreitenrichtung aufeinanderfolgend angeordnet sind, so dass sie einen Bereich von dem Endabschnitt der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu dem Randabschnitt des Paars Kreuzgürtel 142, 143 füllen.
Außerdem weisen in der Konfiguration von 7 ein Modul Ein bei 100 % Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 sowie der Modul Es bei 100 % Dehnung des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 eine Beziehung auf, die Ein < Es erfüllt. Insbesondere weisen der Modul Ein des Spannungsabbaukautschuks 191 und der Modul Es der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise eine Beziehung auf, die 0,6 ≤ Ein/Es ≤ 0,9 erfüllt.
Des Weiteren weisen bei der Konfiguration von 7 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, die Ein < Eco erfüllt. Insbesondere weisen der Modul Ein des Spannungsabbaukautschuks 191 und der Modul Eco des Beschichtungskautschuks vorzugsweise eine Beziehung auf, die 0,6 ≤ Ein/Eco ≤ 0,9 erfüllt.
Außerdem weisen in der Konfiguration von 7 ein Modul Eout bei 100 % Dehnung des Endabschnitt-Entlastungskautschuks 192 sowie der Modul Ein bei 100 % Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 vorzugsweise eine Beziehung auf, die Eout < Ein erfüllt. Außerdem liegt der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 4,0 MPa ≤ Ein ≤ 5,5 MPa.
Da in der Konfiguration von 7 der Spannungsabbaukautschuk 191 auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 angeordnet ist, ist die Scherung der Umfangskautschuke zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 gemildert. Da der Endabschnitt-Entlastungskautschuk 192 an einer Position angeordnet ist, die den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, wird des Weiteren die Scherung der peripheren Kautschuke an den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 gemildert. Demzufolge wird eine Trennung des peripheren Kautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 unterdrückt.
[Rillenwandform der Hauptumfangsrillen]
8 ist eine Erläuterungsansicht, die ein modifiziertes Beispiel des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt. 8 veranschaulicht eine perspektivische Querschnittsansicht der Rillenwandform der äußersten Hauptumfangsrille 3. Außerdem wurde in 8 eine Schraffierung dem Querschnitt des Erhebungsabschnitts 3 hinzugefügt.
In diesem Luftreifen 1 weisen, wie in 8 dargestellt, die äußersten Hauptumfangsrillen 2 vorzugsweise eine gerade Form an dem Rillenöffnungsabschnitt auf und weisen eine Zickzackform an dem Rillenbodenabschnitt auf. Folglich ist die Steifigkeit der benachbarten Erhebungsabschnitte 3, 3 erhöht, und ein Auftreten von Rissen in dem Schultererhebungsabschnitt ist unterdrückt.
Zum Beispiel weisen bei der Konfiguration von 8 die Rillenöffnungsabschnitte der äußersten Hauptumfangsrillen 2 eine Form auf, die sich linear in Reifenumfangsrichtung erstreckt. Außerdem weisen die Rillenbodenabschnitte der äußersten Hauptumfangsrillen 2, die eine vorgegebene Rillenbreite aufweisen, die schmaler ist als jene des Rillenöffnungsabschnitts, eine Form auf, die in einer Zickzackform in Reifenumfangsrichtung verläuft, wobei sie eine Amplitude in Reifenbreitenrichtung aufweist. Außerdem sind der Rillenöffnungsabschnitt und der Rillenbodenabschnitt derart verbunden, dass der linke und der rechte Erhebungsabschnitt 3, 3 bei Betrachtung als Querschnitt aus Reifenmeridianrichtung einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Folglich ist die die Steifigkeit des linken und des rechten Erhebungsabschnitts 3, 3 erhöht.
Wirkung
Wie vorstehend beschrieben, weist der Luftreifen 1 eine Karkassenschicht 13, eine Gürtelschicht 14, die auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite der Karkassenschicht 13 angeordnet ist, und einen Laufflächenkautschuk 15, der auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite der Gürtelschicht 14 angeordnet ist, auf (siehe 1). Des Weiteren wird die Gürtelschicht 14 durch Aufschichten des Paars Kreuzgürtel 142, 143, die als einen Absolutwert einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° aufweisen, und Gürtelwinkel von jeweils entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen, und der Umfangsverstärkungsschicht 145 gebildet, die einen Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung aufweist (siehe 3). Des Weiteren weisen der Abstand Gcc von dem Laufflächenprofil zur Reifeninnenumfangsfläche entlang der Reifenäquatorebene CL und der Abstand Gsh von dem Laufflächenrand P zur Reifeninnenumfangsfläche eine Beziehung auf, die 1,10 ≤ Gsh/Gcc erfüllt (siehe 2). Außerdem weisen der Außendurchmesser D1 des Laufflächenprofils entlang der Reifenäquatorebene CL, der Außendurchmesser D2 des Laufflächenprofils an dem Randabschnitt auf der Reifenbreitenrichtungs-Innenseite des Schultererhebungsabschnitts und der Außendurchmesser D3 des Laufflächenprofils an dem Laufflächenrand eine Beziehung auf, die D1 > D2, D1 > D3 und –0,65 ≤ (D2 – D3)/(D1 – D3) ≤ 0,85 erfüllt.
In einer derartigen Konfiguration weist, (1) da das Verhältnis Gsh/Gcc auf einen hohen Wert eingestellt ist, die Laufflächenfläche insgesamt eine flache (im Wesentlichen zur Reifenrotationsachse parallele) Form auf, und ferner ist das Volumen des Laufflächenkautschuks 15 (Abstand Gsh) an dem Schulterabschnitt gewährleistet (siehe 1 und 2). Folglich ist das Ausmaß der Verformung des Schulterabschnitts, wenn der Reifen den Boden kontaktiert, reduziert, und die Steifigkeit des Schultererhebungsabschnitts 3 ist ordnungsgemäß sichergestellt. Außerdem ist, (2) da die Beziehungen zwischen den Außendurchmessern D1 bis D3 an jeder Stelle des Laufflächenprofils geeignet gestaltet sind, das Ausmaß der Verformung des Schulterabschnitts, wenn der Reifen den Boden kontaktiert, weiter reduziert. Folglich besteht ein Vorteil darin, dass das Auftreten von Rissen in dem Schultererhebungsabschnitt 3 wirkungsvoll unterdrückt ist.
Des Weiteren ist (3) gemäß den vorstehenden Konfigurationen (1) und (2) das Ausmaß der Verformung des Schulterabschnitts, wenn der Reifen den Boden kontaktiert, reduziert, und die Dehnung an jeder der Gürtellagen 141 bis 145 ist reduziert (siehe 5). Folglich bestehen Vorteile darin, dass das Auftreten einer Ablösung des umgebenden Kautschuks der Endabschnitte jeder der Gürtellagen 141 bis 145 unterdrückt ist, und das Auftreten einer Ablösung des Beschichtungskautschuks zwischen benachbarten Gürtellagen 141 bis 145 unterdrückt ist.
Außerdem weisen in dem Luftreifen 1 die Laufflächenbreite TW und die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 eine Beziehung auf, die 0,70 ≤ Ws/TW ≤ 0,90 erfüllt (siehe 1 und 2). In einer derartigen Konfiguration besteht ein Vorteil darin, dass das Ausmaß der Verformung des Schultererhebungsabschnitts 3, wenn der Reifen den Boden kontaktiert, wirkungsvoll reduziert ist, da das Verhältnis Ws/TW zwischen der Laufflächenbreite TW und die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 geeignet gestaltet ist (siehe 4B und 5). Das heißt, durch Erfüllen der Beziehung 0,70 ≤ Ws/TW wird die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 geeignet gesichert und das Ausmaß der Verformung des Schultererhebungsabschnitts 3 ist reduziert, wenn der Reifen den Boden kontaktiert. Durch Erfüllen der Beziehung Ws/TS ≤ 0,90 ist außerdem das Ausmaß der Verformung des Schulterabschnitts reduziert, da die Verformung der Endabschnitte jeder der Gürtellagen, wenn der Reifen den Boden kontaktiert, unterdrückt ist, und das Auftreten von Rissen an dem Schultererhebungsabschnitt 3 ist unterdrückt.
Außerdem weisen in diesem Luftreifen 1 die Bodenaufstandsbreite Wsh der Schultererhebungsabschnitte 3 und die Rillentiefe GD der äußersten Hauptumfangsrillen 2 eine Beziehung auf, die 1,5 ≤ Wsh/GD ≤ 4,0 erfüllt (siehe 2). Es besteht ein Vorteil darin, dass das Verhältnis Wsh/GD zwischen der Bodenaufstandsbreite Wsh der Schultererhebungsabschnitte 3 und der Rillentiefe GD der äußersten Hauptumfangsrillen 2 geeignet gestaltet ist. Das heißt, durch Erfüllen der Beziehung 1,5 ≤ Wsh/GD ist die Steifigkeit des Schultererhebungsabschnitts 3 geeignet sichergestellt, und die Reißfestigkeit des Reifens ist verbessert. Außerdem ist es nicht bevorzugt, wenn Wsh/GD größer ist als 4,0, da die Bodenaufstandsbreite Wsh des Schultererhebungsabschnitts 3 übermäßig groß wird, und der Schultererhebungsabschnitt 3 außerhalb des Bereichs angeordnet wird, in dem die Umfangsverstärkungsschicht 145 angeordnet ist, und folglich kann ein Anstieg der Steifigkeit des Schultererhebungsabschnitts 3 nicht erwartet werden.
Außerdem weisen in diesem Luftreifen 1 die Bodenaufstandsbreite Wsh des Schultererhebungsabschnitts 3 und die Laufflächenbreite TW eine Beziehung auf, die 0,1 ≤ Wsh/TW ≤ 0,2 erfüllt (siehe 2). Bei einer derartigen Konfiguration besteht ein Vorteil darin, dass die Bodenaufstandsbreite Wsh des Schultererhebungsabschnitts 3 geeignet gestaltet ist. Das heißt, durch Erfüllen der Beziehung 0,1 ≤ Wsh/TW ist die Steifigkeit des Schultererhebungsabschnitts 3 sichergestellt und die Reißfestigkeit des Reifens ist verbessert. Außerdem ist es nicht bevorzugt, wenn Wsh/TW größer ist als 0,2, da die Bodenaufstandsbreite Wsh des Schultererhebungsabschnitts 3 übermäßig groß wird, und der Schultererhebungsabschnitt 3 außerhalb des Bereichs angeordnet wird, in dem die Umfangsverstärkungsschicht 145 angeordnet ist, und folglich kann ein Anstieg der Steifigkeit des Schultererhebungsabschnitts 3 nicht erwartet werden.
Außerdem liegt in diesem Luftreifen 1 der Rillenwandwinkel θ (nicht dargestellt) der äußersten Hauptumfangsrillen 2 auf der Seite des Schultererhebungsabschnitts 3 in dem Bereich von 4° ≤ θ. Folglich besteht ein Vorteil darin, dass die Steifigkeit des Schultererhebungsabschnitts 3 geeignet sichergestellt ist und die Reißfestigkeit des Reifens verbessert ist.
Des Weiteren weisen in dem Luftreifen 1 die äußersten Hauptumfangsrillen 2 eine gerade Form an dem Rillenöffnungsabschnitt auf und weisen eine Zickzackform an Rillenbodenabschnitt auf (siehe 8). Folglich besteht ein Vorteil darin, dass die Steifigkeit des linken und des rechten Erhebungsabschnitts 3, 3, zwischen denen die äußerste Hauptumfangsrille 2 liegt, sichergestellt ist, und das Auftreten von Rissen in dem Schultererhebungsabschnitt 3 unterdrückt ist.
Außerdem beträgt im Luftreifen 1 die Bruchdehnung des Laufflächenkautschuks 15 nicht weniger als 350 %. Folglich besteht ein Vorteil darin, dass die Festigkeit des Laufflächenkautschuks 15 sichergestellt ist, und das Auftreten von Rissen in dem Schultererhebungsabschnitt 3 unterdrückt ist.
Außerdem sind im Luftreifen 1 die Gürtelcorde der Umfangsverstärkungsschicht 145 Stahldraht, und die Umfangsverstärkungsschicht 145 weist die Endenanzahl von nicht weniger als 17 Enden/50 mm und nicht mehr als 30 Enden/50 mm auf. Folglich besteht ein Vorteil darin, dass die Endenanzahl der Gürtelcorde der Umfangsverstärkungsschicht 145 geeignet gestaltet ist. Insbesondere ist die Festigkeit der Umfangsverstärkungsschicht 145 ordnungsgemäß sichergestellt, da die Umfangsverstärkungsschicht 145 mindestens 17 Enden/50 mm aufweist. Des Weiteren ist die Menge von Kautschuk des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 ordnungsgemäß sichergestellt, und eine Ablösung der Kautschukmaterialien zwischen den benachbarten Gürtellagen (dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 und der Umfangsverstärkungsschicht 145 in 3) ist unterdrückt, da die Umfangsverstärkungsschicht 145 nicht mehr als 30 Enden/50 mm aufweist.
Im Luftreifen 1 beträgt die Dehnung der Gürtelcorde, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, wenn die Gürtelcorde Bestandteile sind, nicht weniger als 1,0 % und nicht mehr als 2,5 %, wenn die Zuglast von 100 N bis 300 N beträgt. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass die Wirkung der Unterdrückung des Radialwachstums im Mittelbereich aufgrund der Umfangsverstärkungsschicht 145 ordnungsgemäß sichergestellt ist.
In dem Luftreifen 1 beträgt die Dehnung der Gürtelcorde, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, wenn die Gürtelcorde von einem Reifen sind, nicht weniger als 0,5 % und nicht mehr als 2,0 %, wenn sie einer Zuglast von 500 N bis 1000 N ausgesetzt werden. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass die Wirkung der Unterdrückung des Radialwachstums im Mittelbereich aufgrund der Umfangsverstärkungsschicht 145 ordnungsgemäß sichergestellt ist.
Außerdem ist bei dem Luftreifen 1 die Umfangsverstärkungsschicht 145 weiter zur Reifenbreitenrichtungs-Innenseite als der linke und der rechte Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet (siehe 3). Der Luftreifen 1 weist den Spannungsabbaukautschuk 191, der zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143, auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 und an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzend angeordnet ist, und den Randabschnitt-Entlastungskautschuk 192 auf, der zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung des Spannungsabbaukautschuks 191 und an einer Position angeordnet ist, die dem Randabschnitt des Paars Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, und an den Spannungsabbaukautschuk 191 angrenzt (siehe 7).
In einer solchen Konfiguration besteht ein Vorteil darin, dass ein Ermüdungsbruch des Umfangskautschuks am Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 unterdrückt ist, weil die Umfangsverstärkungsschicht 145 weiter zur Reifenbreitenrichtungs-Innenseite als der linke und der rechte 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 Scherung des peripheren Kautschuks zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 verringert. Da der Endabschnitt-Entlastungskautschuk 192 an einer Position angeordnet ist, die den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, wird des Weiteren die Scherung der peripheren Kautschuke an den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 gemildert. Demzufolge besteht ein Vorteil darin, dass die Trennung des peripheren Kautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 unterdrückt wird.
Außerdem weisen bei dem Luftreifen 1 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, die Ein < Eco erfüllt. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass das Modul Ein des Spannungsabbaukautschuks 191 geeignet gestaltet wird, und die Scherung 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, die 0,6 ≤ Ein/Eco ≤ 0,9 erfüllt. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass das Verhältnis Ein/Eco geeignet gestaltet ist, und die Scherung des umgebenden Kautschuks zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 gemildert ist.
Außerdem liegt bei dem Luftreifen 1 der Modul Ein bei 100 % Dehnung des Spannungsabbaukautschuk 191 innerhalb eines Bereichs von 4,0 MPa ≤ Ein ≤ 5,5 MPa (siehe 7). Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass das Modul Ein des Spannungsabbaukautschuks 191 geeignet gestaltet wird, und die Scherung des peripheren Kautschuks zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 verringert wird.
Außerdem weist in dem Luftreifen 1 die Gürtelschicht 14 den Gürtel mit großem Winkel 141 auf, der als einen Absolutwert einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 45° und nicht mehr als 70° aufweist (siehe 1 und 3). Folglich besteht ein Vorteil darin, dass die Gürtelschicht 14 verstärkt ist, und die Dehnung der Endabschnitte der Gürtelschicht 14 unterdrückt ist, wenn der Reifen den Boden kontaktiert.
Außerdem weisen in dem Luftreifen 1 die Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 aus dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 eine Beziehung auf, die 0,85 ≤ Wb1/Wb3 ≤ 1,05 erfüllt (siehe 3). Bei einer derartigen Konfiguration ist das Verhältnis Wb1/Wb3 zwischen der Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und der Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 geeignet gestaltet. Folglich besteht ein Vorteil darin, dass die Dehnung der Endabschnitte der Gürtelschicht 14, wenn der Reifen den Boden kontaktiert, unterdrückt ist.
Außerdem ist bei dem Luftreifen 1 die Umfangsverstärkungsschicht 145 weiter zur Reifenbreitenrichtungs-Innenseite als der linke und der rechte Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet (siehe 3). Außerdem liegen die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 und der Abstand S vom Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 zum Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 in einem Bereich von 0,03 ≤ S/Wb3 ≤ 0,12. Folglich besteht ein Vorteil darin, dass eine Positionsbeziehung S/Wb3 zwischen den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 und den Randabschnitten der Umfangsverstärkungsschicht 145 geeignet gestaltet ist. Insbesondere ist durch Erfüllen der Beziehung 0,03 ≤ S/Wb3 der Abstand von den Endabschnitten der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Endabschnitten des Kreuzgürtels 143 ordnungsgemäß sichergestellt, und die Ablösung des umgebenden Kautschuks an den Endabschnitten dieser Gürtellagen 145, 143 ist unterdrückt. Außerdem ist durch Erfüllen der Beziehung S/Wb3 ≤ 0,12 die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 in Bezug auf die Breite Wb3 des Kreuzgürtels 143 sichergestellt, und eine Befestigungswirkung der Umfangsverstärkungsschicht 145 ist ordnungsgemäß sichergestellt.
Ziel der Anmeldung
Außerdem wird der Luftreifen 1 vorzugsweise auf einen Schwerlastreifen angewendet, der ein Aspektverhältnis von nicht mehr als 70 % aufweist, wenn der Reifen auf einer regulären Felge montiert, auf einen regulären Innendruck aufgepumpt und mit einer regulären Last belastet ist.
Beispiele
9 und 10 sind Tabellen, die die Ergebnisse von Leistungstests von Luftreifen gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen.
In den Leistungstests wurde eine Mehrzahl von jeweils unterschiedlichen Luftreifen auf Reißfestigkeit bewertet (siehe 9 und 10). In dieser Bewertung wurden Luftreifen, die eine Reifengröße von 315/60 R22,5 aufwiesen, auf einer Felge mit einer Felgengröße von 22,5 × 9,00 befestigt und auf einen Luftdruck von 900 kPa aufgepumpt. Außerdem wurden die Luftreifen auf der Vorderachse eines 4 × 2 Sattelzug-Testfahrzeugs montiert, und eine Last von 34,81 kN wurde an die Luftreifen angelegt. Während mit dem Testfahrzeug Wende- und Fahrmanöver durchgeführt wurden, wurde 20 Mal eine Bordsteinkante mit einer Höhe von 100 mm überquert. Danach wurden Risse, die in den Schulterrippen auftraten, festgestellt, und als Bewertung wurde ein Index vergeben. In dieser Bewertung sind höhere Werte bevorzugt. Insbesondere zeigt eine Bewertung von 115 oder mehr eine Wirkung an, die eine erhebliche Überlegenheit gegenüber jener des herkömmlichen Beispiels aufweist.
Die Luftreifen 1 von Ausführungsbeispielen 1 bis 26 wiesen die in 1 bis 3 dargestellte Konfiguration auf. Außerdem sind alle Erhebungsabschnitte 3 Rippen, die in Reifenumfangsrichtung durchgehend sind. Außerdem wurden die Hauptabmessungen als TW = 275 mm, Gcc = 32,8 mm, D1 = 950 mm und GD = 14 mm eingestellt.
Bei der Konfiguration in 1 bis 3 weist der Luftreifen des herkömmlichen Beispiels keine Umfangsverstärkungsschicht auf.
Wie aus den Testergebnissen hervorgeht, weist der Luftreifen 1 von Ausführungsbeispielen 1 bis 26 eine verbesserte Reißfestigkeitsleistung auf. Beim Vergleich der Ausführungsbeispiele 1 bis 18 ist aus außerdem insbesondere ersichtlich, dass durch Erfüllen der Beziehungen 1,20 ≤ Gsh/Gcc, D1 > D2, D1 > D3, –0,65 ≤ (D2 – D3)/(D1 – D3) ≤ 0,85, 0,70 ≤ Ws/TW ≤ 0,90 und 1,5 ≤ Wsh/GD ≤ 4,0 die Wirkung der erheblich überlegenen Reißfestigkeitsleistung erzielt werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Luftreifen,
2: Hauptumfangsrille,
3: Erhebungsabschnitt,
11: Reifenwulstkern,
12: Reifenwulstfüller,
121: Unterer Füller,
122: Oberer Füller,
13: Karkassenschicht,
14: Gürtelschicht,
141: Gürtel mit großem Winkel,
142, 143: Kreuzgürtel,
144: Gürtelabdeckung,
145: Umfangsverstärkungsschicht,
15: Laufflächenkautschuk,
16: Seitenwandkautschuk,
18: Innerliner,
19: Gürtelrandpolster,
191: Spannungsabbaukautschuk,
192: Endabschnitt-Entlastungskautschuk

Claims

Luftreifen, aufweisend: eine Karkassenschicht, eine Gürtelschicht, die auf einer Reifenradialrichtungs-Außenseite der Karkassenschicht angeordnet ist, einen Laufflächenkautschuk der auf einer Reifenradialrichtungs-Außenseite der Gürtelschicht angeordnet ist, mindestens drei in Reifenumfangsrichtung verlaufende Hauptumfangsrillen und eine Mehrzahl von Erhebungsabschnitten, die durch die Hauptumfangsrillen definiert sind, wobei wenn die linke und die rechte Hauptumfangsrille auf einer in Reifenbreitenrichtung äußersten Seite als äußerste Hauptumfangsrillen bezeichnet werden, sowie wenn der linke und der rechte Erhebungsabschnitt auf einer Reifenbreitenrichtungs-Außenseite, die durch die äußersten Hauptumfangsrillen definiert sind, als Schultererhebungsabschnitte bezeichnet werden, die Gürtelschicht durch Aufschichten eines Paars Kreuzgürtel, die als einen Absolutwert einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° aufweisen, und Gürtelwinkel mit jeweils entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen, und einer Umfangsverstärkungsschicht, die einen Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung aufweist, gebildet ist, ein Abstand Gcc von einem Laufflächenprofil zu einer Reifeninnenumfangsfläche entlang einer Reifenäquatorebene und ein Abstand Gsh von einem Laufflächenrand zu der Reifeninnenumfangsfläche eine Beziehung aufweisen, die 1,10 ≤ Gsh/Gcc erfüllt, und ein Außendurchmesser D1 des Laufflächenprofils entlang der Reifenäquatorebene, ein Außendurchmesser D2 des Laufflächenprofils an einem Randabschnitt auf einer Reifenbreitenrichtungs-Innenseite des Schultererhebungsabschnitts und ein Außendurchmesser D3 des Laufflächenprofils an dem Laufflächenrand eine Beziehung aufweisen, die D1 > D2, D1 > D3 und –0,65 ≤ (D2 – D3)/(D1 – D3) ≤ 0,85 erfüllt.
Luftreifen gemäß Anspruch 1, wobei eine Laufflächenbreite TW und eine Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht eine Beziehung aufweisen, die 0,70 ≤ Ws/TW ≤ 0,90 erfüllt.
Luftreifen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Bodenaufstandsbreite Wsh der Schultererhebungsabschnitte und eine Rillentiefe GD der äußersten Hauptumfangsrillen eine Beziehung aufweisen, die 1,5 ≤ Wsh/GD ≤ 4,0 erfüllt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bodenaufstandsbreite Wsh des Schultererhebungsabschnitts und die Laufflächenbreite TW eine Beziehung aufweisen, die 0,1 ≤ Wsh/TW ≤ 0,2 erfüllt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Rillenwandwinkel θ der äußersten Hauptumfangsrillen auf der Seite des Schultererhebungsabschnitts in dem Bereich von 4° ≤ θ liegt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die äußersten Hauptumfangsrillen eine gerade Form an einem Rillenöffnungsabschnitt aufweisen und eine Zickzackform an einem Rillenbodenabschnitt aufweisen.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Bruchdehnung des Laufflächenkautschuks nicht weniger als 350 % beträgt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Gürtelcorde der Umfangsverstärkungsschicht Stahldraht sind und eine Endenanzahl von nicht weniger als 17 Enden/50 mm und nicht mehr als 30 Enden/50 mm aufweisen.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Dehnung der Gürtelcorde, die die Umfangsverstärkungsschicht bilden, wenn die Gürtelcorde Bestandteile sind, nicht weniger als 1,0 % und nicht mehr als 2,5 % beträgt, wenn eine Zuglast von 100 N bis 300 N beträgt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine Dehnung der Gürtelcorde, die die Umfangsverstärkungsschicht bilden, wenn die Gürtelcorde von einem Reifen sind, nicht weniger als 0,5 % und nicht mehr als 2,0 % beträgt, wenn eine Zuglast von 500 N bis 1000 N beträgt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Umfangsverstärkungsschicht weiter zu einer Reifenbreitenrichtungs-Innenseite als der linke und der rechte Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels des Paars Kreuzgürtel angeordnet ist, wobei der Luftreifen ferner aufweist: einen Spannungsabbaukautschuk, der zwischen dem Paar Kreuzgürtel angeordnet ist und auf einer Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht angeordnet ist, wobei der Spannungsabbaukautschuk an die Umfangsverstärkungsschicht angrenzt, und einen Endabschnitt-Entlastungskautschuk, der zwischen dem Paar Kreuzgürtel angeordnet ist und auf einer Reifenbreitenrichtungs-Außenseite des Spannungsabbaukautschuks und an einer Position angeordnet ist, die einem Randabschnitt des Paars Kreuzgürtel entspricht, wobei der Endabschnitt-Entlastungskautschuk an den Spannungsabbaukautschuk angrenzt.
Luftreifen gemäß Anspruch 11, wobei ein Modul Ein bei 100 % Dehnung des Spannungsabbaukautschuks und ein Modul Eco bei 100 % Dehnung eines Beschichtungskautschuks des Paars Kreuzgürtel eine Beziehung aufweisen, die Ein < Eco erfüllt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei der Modul Ein bei 100 % Dehnung des Spannungsabbaukautschuks und der Modul Eco bei 100 % Dehnung des Beschichtungskautschuks des Paars Kreuzgürtel eine Beziehung aufweisen, die 0,6 ≤ Ein/Eco ≤ 0,9 erfüllt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der Modul Ein bei 100 % Dehnung des Spannungsabbaukautschuks innerhalb eines Bereichs von 4,0 MPa ≤ Ein ≤ 5,5 MPa liegt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Gürtelschicht einen Gürtel mit großem Winkel aufweist, der als einen Absolutwert einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 45° und nicht mehr 70°aufweist.
Luftreifen gemäß Anspruch 15, wobei eine Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel und eine Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels des Paars Kreuzgürtel eine Beziehung aufweisen, die 0,85 ≤ Wb1/Wb3 ≤ 1,05 erfüllt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Umfangsverstärkungsschicht weiter zur Reifenbreitenrichtungs-Innenseite als der linke und der rechte Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels des Paars Kreuzgürtel angeordnet ist, und die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels und ein Abstand S von einem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht zu einem Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels in einem Bereich von 0,03 ≤ S/Wb3 liegen.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, der auf einen Schwerlastreifen mit einem Aspektverhältnis von 70 % oder weniger angewendet wird.