DE112012006999B9

DE112012006999B9 - Luftreifen

Info

Publication number: DE112012006999B9
Application number: DE112012006999.4T
Authority: DE
Inventors: Masatoshi Nagayoshi
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2012-10-10
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2022-08-04
Anticipated expiration: 2032-10-11
Also published as: CN104703815B; JPWO2014057553A1; WO2014057553A1; DE112012006999B4; CN104703815A; US10369845B2; KR20150065806A; KR101730943B1; DE112012006999T5; US20150258856A1; JP5966929B2

Abstract

Luftreifen (1), aufweisend:eine Karkassenschicht (13),eine Gürtelschicht (14), die auf einer Reifenradialrichtungs-Außenseite der Karkassenschicht (13) angeordnet ist,einen Laufflächenkautschuk (15), der auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite der Gürtelschicht (14) angeordnet ist,mindestens drei in Reifenumfangsrichtung verlaufende Hauptumfangsrillen (2) undeine Mehrzahl von Erhebungsabschnitten (3), die durch die Hauptumfangsrillen (2) definiert sind, wobei die Gürtelschicht (14) durch Aufschichten eines Paars Kreuzgürtel (142, 143), die Gürtelwinkel mit Absolutwerten von 10° bis 45°, beide einschließlich, und entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, und einer Umfangsverstärkungsschicht (145), die einen Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens (1) aufweist, ausgebildet ist,ein Abstand Gcc von einem Laufflächenprofil zu einer Reifeninnenumfangsfläche (18) entlang einer Reifenäquatorebene (CL) und ein Abstand Gsh von einem Laufflächenrand (P) zu einer Reifeninnenumfangsfläche (18) eine derartige Beziehung aufweisen, dass 1,20 ≤ Gsh/Gcc, undwenn ein Schnittpunkt einer vertikalen Linie definiert wird, die von dem Laufflächenende (P) zur Innenumfangsfläche des Reifens (1) gezogen wird, und des breiteren des Paars Kreuzgürtel (142) als Punkt Q1, und ein Fußpunkt einer vertikalen Linie, die von einem in Bezug auf die Breitenrichtung des Reifens äußeren Ende der Umfangsverstärkungsschicht (145) zu dem breiteren Kreuzgürtel (142) gezogen wird, als Punkt Q2,ein Abstand Gs von Punkt Q1 zu dem Laufflächenprofil und ein Abstand Ge von Punkt Q2 zu dem Laufflächenprofil eine derartige Beziehung aufweisen, dass 1,00 ≤ Gs/Ge.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen und insbesondere einen Luftreifen, der eine verbesserte Fahrkomfortleistung ermöglicht.
Hintergrund
Neuere Schwerlastreifen, die an Lastkraftwagen und Bussen und dergleichen montiert werden, bewahren ihre Laufflächenform, weil die Reifen ein niedriges Aspektverhältnis aufweisen, während sie 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 über einem Paar Kreuzgürtel aufgeschichtet ist. Die in den Patentdokumenten 1 bis 3 offenbarten Technologien sind als herkömmliche Luftreifen bekannt, die auf diese Weise konfiguriert sind.
Dokumente des Stands der Technik
Patentdokumente

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

DE 11 2012 006 301 B4 offenbart einen Luftreifen mit einer Karkassenschicht, einer Gürtelschicht und einem Laufflächenkautschuk, wobei die Gürtelschicht auf einer in einer Radialrichtung gesehenen Außenseite der Karkassenschicht angeordnet ist und der Laufflächenkautschuk auf einer in einer Radialrichtung gesehenen Außenseite der Gürtelschicht angeordnet ist. Der Laufflächenkautschuk umfasst mehrere sich in Reifenumfangsrichtung erstreckenden Hauptrillen sowie eine Mehrzahl von durch die Hauptrillen definierten Erhebungsabschnitten. Die Gürtelschicht umfasst ein Paar von Kreuzgürtel eine Umfangsverstärkungsschicht, wobei das Paar Kreuzgürtel einen Gürtelwinkel zwischen 10° und 45° mit entgegengesetzten Vorzeichen und die Umfangsverstärkungsschicht einen Gürtelwinkel im Bereich vom ±5° in Bezug auf die Umfangsrichtung aufweisen. DE 60 2004 010 670 T2 beschreibt einen LKW-Reifen mit einer Karkassenschicht, einer Gürtelschicht und einem Laufflächenkautschuk, wobei die Gürtelschicht auf einer in einer Radialrichtung gesehenen Außenseite der Karkassenschicht angeordnet ist und der Laufflächenkautschuk auf einer in einer Radialrichtung gesehenen Außenseite der Gürtelschicht angeordnet ist. Die Gürtelschicht umfasst ein Paar Kreuzgürtel und eine Umfangsverstärkungsschicht. Das Paar Kreuzgürtel weisen einen Gürtelwinkel von 18° mit entgegengesetztem Vorzeichen auf und die 42 weist einen Gürtelwinkel im Bereich von ±2,5° in Bezug auf die Umfangsrichtung des Luftreifens auf.
Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Ein Problem im Zusammengang mit Luftreifen besteht darin, die Fahrkomfortleistung zu verbessern.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts dieses Problems konzipiert und hat eine Aufgabe, einen Luftreifen bereitzustellen, der eine verbesserte Fahrkomfortleistung ermöglicht.
Mittel zum Lösen des Problems
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen ist ein Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung ein Luftreifen, der mit Folgendem bereitgestellt ist: einer Karkassenschicht, einer Gürtelschicht, die in Reifenradialrichtung außerhalb der Karkassenschicht angeordnet ist, und einem Laufflächenkautschuk, der in Reifenradialrichtung außerhalb der Gürtelschicht angeordnet ist, sowie mit mindestens drei Hauptumfangsrillen, die in Umfangsrichtung des Reifens verlaufen, und einer Mehrzahl von Erhebungsabschnitten, die durch die Hauptumfangsrillen abgegrenzt sind, wobei der Reifen dadurch gekennzeichnet ist, dass die Gürtelschicht durch Aufschichten eines Paars Kreuzgürtel ausgebildet ist, die einen Gürtelwinkel mit einem Absolutwert von 10° bis 45°, beide einschließlich, aufweisen sowie Gürtelwinkel mit unterschiedlichen Vorzeichen aufweisen, und einer Umfangsverstärkungsschicht, die einen Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens aufweist, ein Abstand Gcc von einem Laufflächenprofil an einer Reifenäquatorebene zu einer Innenumfangsfläche des Reifens und ein Abstand Gsh von einem Laufflächenende zur Innenumfangsfläche des Reifens eine derartige Beziehung aufweisen, dass 1,20 ≤ Gsh/Gcc, und, wenn ein Schnittpunkt zwischen einer vertikalen Linie, die von dem Laufflächenende zur Innenumfangsfläche des Reifens gezogen wird, und dem breiteren des Paars Kreuzgürtel als Punkt Q1 definiert wird, und ein Fußpunkt einer vertikalen Linie, die von einem in Bezug auf die Breitenrichtung des Reifens äußeren Ende der Umfangsverstärkungsschicht zu dem breiteren Kreuzgürtel als Punkt Q2 definiert wird, ein Abstand Gs von Punkt Q1 zu dem Laufflächenprofil und ein Abstand Ge von Punkt Q2 zu dem Laufflächenprofil eine derartige Beziehung aufweisen, dass 1,00 ≤ Gs/Ge.
Wirkung der Erfindung
(1) Da das Verhältnis Gsh/Gcc des Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung auf einen hohen Wert eingestellt ist, weist die Laufflächenfläche insgesamt eine flache (d.h. im Wesentlichen zu der Reifenrotationsachse parallele) Form auf, und das Volumen des Laufflächenkautschuks 15 (Abstand Gsh) an einem Schulterabschnitt ist sichergestellt (siehe 1 und 2). Außerdem ist, (2) da das Verhältnis Gs/Ge auf einen hohen Wert eingestellt ist, ein geeignetes Volumen (Abstand Gs) für den Laufflächenkautschuk an dem Schulterabschnitt sichergestellt. Folglich ist der Verformungsgrad des Schulterabschnitts reduziert, wenn der Reifen den Boden kontaktiert, und eine geeignete Steifigkeit für die Schultererhebungsabschnitte ist sichergestellt. Dies gewährleistet eine geeignete Umhüllung und bietet den Vorteil einer verbesserten Fahrkomfortleistung.
Figurenliste

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 dargestellten Luftreifens zeigt.
3 ist eine Erläuterungsansicht, die eine Gürtelschicht des in 1 dargestellten Luftreifens zeigt.
4 ist eine Erläuterungsansicht, die die Wirkung des in 1 dargestellten Luftreifens zeigt.
5 ist eine Erläuterungsansicht, die die Wirkung des in 1 dargestellten Luftreifens zeigt.
6 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Hauptteile des in 1 dargestellten Luftreifens zeigt.
7 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Hauptteile des in 1 dargestellten Luftreifens zeigt.
8 ist eine Erläuterungsansicht, die ein modifiziertes Beispiel des in 1 dargestellten Luftreifens zeigt.
9 ist eine Erläuterungsansicht, die ein modifiziertes Beispiel des in 1 dargestellten Luftreifens zeigt.
10 ist eine Tabelle, die Leistungstestergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 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. Außerdem kann eine Vielzahl modifizierter Beispiele, die in der Ausführungsform beschrieben sind, im Rahmen eines für einen Fachmann offensichtlichen Bereichs frei kombiniert werden.
Luftreifen
1 ist eine Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung, die einen Luftreifen 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In dieser Zeichnung ist ein Schwerlastradialreifen, der an LKW, Bussen und dergleichen für Langstrecken-Transporte montiert wird, als Beispiel des Luftreifens 1 dargestellt. Es ist zu beachten, dass CL eine Reifenäquatorebene bezeichnet. Des Weiteren stimmt in 1 ein Laufflächenrand P mit einem Bodenaufstandsrand T des Reifens überein. Die Umfangsverstärkungsschicht 145 in 1 ist durch Schraffierung markiert.
Ein Luftreifen 1 weist ein Paar Reifenwulstkerne 11, 11, ein Paar Reifenwulstfüller 12, 12, eine Karkassenschicht 13,13 eine Gürtelschicht 14, einen Laufflächenkautschuk 15 und ein Paar Seitenwandkautschuke 16 auf (siehe 1).
Das Paar Reifenwulstkerne 11,11 weist ringförmige Strukturen auf und bildet Kerne des linken und des rechten Reifenwulstabschnitts. Das Paar Wulstfüller 12, 12 ist aus einem unteren Füller 121 und einem oberen Füller 122 gebildet und ist an einem Umfang 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 derart 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 gebildet, die aus Stahl oder organischen Fasern (z. B. Nylon, Polyester, Rayon oder dergleichen) bestehen, mit einem Beschichtungskautschuk bedeckt und einem Walzverfahren unterzogen sind, und weist einen Karkassenwinkel (Neigungswinkel des Karkassencords in Faserrichtung in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung) mit einem Absolutwert von 85° bis 95°, beide einschließlich, auf.
Die Gürtelschicht 14 wird durch Aufschichten einer Mehrzahl von Gürtellagen 141 bis 145 gebildet und verläuft über einem Umfang der Karkassenschicht 13. Eine detaillierte Anordnung der Gürtelschicht 14 ist nachstehend beschrieben.
Der Laufflächenkautschuk 15 ist an 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 jeder Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Karkassenschicht 13 angeordnet, so dass ein linker und ein rechter Seitenwandabschnitt des Reifens gebildet werden.
Bei der in 1 dargestellten Anordnung 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 Erhebungsabschnitte 3 sind aus Blöcken ausgebildet, die in Reifenumfangsrichtung durch Rippen oder Stollenrillen segmentiert sind (in den Zeichnungen nicht dargestellt), die in Reifenumfangsrichtung kontinuierlich sind.
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 in dem 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 Reifenbreitenrichtungs-Außenseite, 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. Unter diesen Zeichnungen zeigt 2 einen Bereich auf einer Seite eines Laufflächenabschnitts, 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 wird durch Aufschichten eines Gürtels mit großem Winkel 141, eines Paars Kreuzgürtel 142, 143, einer Gürtelabdeckung 144 und einer Umfangsverstärkungsschicht 145 gebildet und wird angeordnet, indem sie gewickelt wird und auf dem Umfang der Karkassenschicht 13 angebracht wird (siehe 2).
Der Gürtel mit großem Winkel 141 ist durch eine Mehrzahl von Gürtelcorden gebildet, die aus Stahl oder organischen Fasern bestehen, mit Beschichtungskautschuk bedeckt sind und einem Walzverfahren unterzogen werden und die einen Gürtelwinkel (Neigungswinkel der Faserrichtung der Gürtelcorde in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung) mit einem Absolutwert von 45° bis 70°, beide einschließlich, aufweisen. Des Weiteren ist der Gürtel mit großem Winkel 141 derart angeordnet, dass er auf der in Bezug auf die Radialrichtung des Reifens äußeren Seite der Karkassenschicht 13 aufgeschichtet ist.
Das Paar Kreuzgürtel 142, 143 ist durch eine Mehrzahl von Gürtelcorden gebildet, die aus Stahl oder organischen Fasern bestehen, mit einem Beschichtungskautschuk bedeckt sind und einem Walzverfahren unterzogen werden, und die einen Gürtelwinkel mit einem Absolutwert von 10° bis 45°, beide einschließlich, aufweisen. Außerdem weist das Paar Kreuzgürtel 142, 143 Gürtelwinkel auf, die jeweils entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen und derart aufgeschichtet sind, dass die Faserrichtungen der Gürtelcorde einander überschneiden (eine Kreuzlagenstruktur). In der nachstehenden Beschreibung 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 derart angeordnet sein, dass sie aufgeschichtet sind (in den Zeichnungen nicht dargestellt). Das Paar Kreuzgürtel 142, 143 ist auf der in Bezug auf die Reifenradialrichtung äußeren Seite des Gürtels mit großem Winkel 141 angeordnet.
Außerdem ist die Gürtelabdeckung 144 durch eine Mehrzahl von Gürtelcorden gebildet, die aus Stahl oder organischen Fasern bestehen, mit einem Beschichtungskautschuk bedeckt sind und einem Walzverfahren unterzogen werden, und die einen Gürtelwinkel mit einem Absolutwert von 10° bis 45°, beide einschließlich, 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 Außenseiten-Kreuzgürtel 143 und ist in der äußersten Schicht der Gürtelschicht 14 angeordnet.
Die Umfangsverstärkungsschicht 145 ist durch Gürtelcorde gebildet, die aus Stahl gebildet, mit Beschichtungskautschuk bedeckt und spiralförmig mit einem Neigungswinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung gewickelt sind. Außerdem ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 derart angeordnet, dass sie zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 liegt. Außerdem ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 zu der in Bezug auf die Reifenbreitenrichtung inneren Seite von den linken und den rechten Rändern des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet. Insbesondere wird die Umfangsverstärkungsschicht 145 durch spiralförmiges Wickeln eines Drahts oder einer Mehrzahl von Drähten um den Umfang des Innenseiten-Kreuzgürtels 142 gebildet. Diese Umfangsverstärkungsschicht 145 verstärkt die Steifigkeit in Reifenumfangsrichtung. Als Folge wird die Haltbarkeit des Reifens verbessert.
Bei dem Luftreifen 1 kann die Gürtelschicht 14 eine Randabdeckung aufweisen (in den Zeichnungen nicht dargestellt). Im Allgemeinen ist die Randabdeckung durch eine Mehrzahl von Gürtelcorden gebildet, die aus Stahl oder organischen Fasern bestehen, mit einem Beschichtungskautschuk bedeckt sind und einem Walzverfahren unterzogen werden, und die einen Gürtelwinkel mit einem Absolutwert von 0° bis 5°, beide einschließlich, aufweisen. Außerdem sind Randabdeckungen auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite des linken und des rechten Rands des Außenseiten-Kreuzgürtels 143 (oder des Innenseiten-Kreuzgürtels 142) angeordnet. Die Randabdeckungen bewirken einen verbesserten Reifeneffekt (hoop effect), wodurch die Differenz im Radialwachstum zwischen dem Mittelbereich und den Schulterbereichen des Laufflächenabschnitts gemildert wird, und die Leistung des Reifens hinsichtlich der Beständigkeit gegen ungleichmäßige Abnutzung verbessert wird.
[Struktur zum Verbessern der Fahrkomfortleistung]
Neuere Schwerlastreifen, die an Lastkraftwagen, Bussen und dergleichen montiert werden, bewahren ihre Laufflächenform, weil die Reifen ein niedriges Aspektverhältnis aufweisen, während sie eine in der Gürtelschicht angeordnete Umfangsverstärkungsschicht aufweisen. Indem die Umfangsverstärkungsschicht an dem Laufflächenmittelbereich angeordnet wird, und ihre Befestigungswirkung genutzt wird, ist insbesondere ein Radialwachstum der Lauffläche unterbunden und die Laufflächenform wird aufrechterhalten.
In einer derartigen Anordnung ergibt sich infolge der erhöhten Steifigkeit des Laufflächenabschnitts in Reifenumfangsrichtung durch die Umfangsverstärkungsschicht das Problem, dass sich der Fahrkomfortleistung verschlechtert.
Um die Fahrkomfortleistung zu verbessern, weist der Luftreifen die nachstehend beschriebene Anordnung auf (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 derartige Beziehung auf, dass 1,10 ≤ Gsh/Gcc. Erfindungsgemäß ist, wie aus den Ergebnissen eines nachstehend beschriebenen Leistungstests ersichtlich (siehe 10), dieses Verhältnis derart, dass 1,20 ≤ Gsh/Gcc. Dies verbessert wirksam die Beständigkeitsleistung des Reifens gegen Gürtelrandablösung.
Andererseits ist die obere Grenze des Verhältnisses Gsh/Gcc nicht besonders beschränkt, aber wenn der Reifen auf einer regulären Felge montiert ist, auf einen regulären Innendruck aufgepumpt ist, und sich in einem unbelasteten Zustand befindet, ist der Radius entlang des Laufflächenrands 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 Anordnung, die einen eckigen Schulterabschnitt aufweist, wie in 2, die obere Grenze des Verhältnisses Gsh/Gcc ungefähr von 1,4 bis 1,5. Andererseits beträgt in einer Anordnung, die einen abgerundeten Schulterabschnitt aufweist, wie in 8, 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 in Reifenmeridianrichtung gemessen. Daher wird in einer Anordnung, die Hauptumfangsrillen 2 entlang der Reifenäquatorebene CL aufweist, wie die in 1 und 2 dargestellte Anordnung, der Abstand Gcc ohne die Hauptumfangsrillen 2 gemessen. Der Abstand Gsh wird als die Länge einer vertikalen Linie von dem Laufflächenrand P zur Reifeninnenumfangsfläche bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung gemessen.
Bei der in 2 dargestellten Anordnung weist der Luftreifen 1 einen Innenliner 18 auf der Innenumfangsfläche der Karkassenschicht 13 auf, und der Innenliner 18 wird über den ganzen Bereich der Reifeninnenumfangsfläche angeordnet. Bei einer solchen Anordnung 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 Laufflächenrandabschnitts in einer Anordnung, die einen eckig geformten Schulterabschnitt aufweist. Zum Beispiel stimmen bei der in 2 dargestellten Anordnung der Laufflächenrand P und ein Bodenaufstandsrand T des Reifens miteinander überein, weil der Schulterabschnitt eine eckige Form aufweist. Dagegen wird (2) in einer Anordnung, bei der der Schulterabschnitt eine abgerundete Form aufweist, wie in dem nachstehend beschriebenen Modifizierungsbeispiel von 8 dargestellt, beim Bilden eines Schnittpunkts P' des Laufflächenabschnittprofils und des Seitenwandabschnittsprofils, bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung, der Laufflächenrand P als ein Fußpunkt einer vertikalen Linie, die von dem Schnittpunkt P' zu dem Schulterabschnitt gezogen wird, gebildet.
Außerdem bezieht sich der „Bodenaufstandsrand T des Reifens“ auf die Position der maximalen Breite in Reifenaxialrichtung einer Kontaktfläche zwischen dem Reifen und einer flachen Platte in einer Anordnung, in der der Reifen auf einer vorgegebenen Felge montiert, auf einen 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 „Standardfelge“ auf eine „Anwendungsfelge“, definiert durch die Japan Automobile Tyre Manufacturers Association (JATMA, Verband der japanischen Reifenhersteller), eine „design rim“ (Entwurfsfelge), definiert von der Tire and Rim Association (TRA, Reifen- und Felgenverband), oder eine „measuring rim“ (Messfelge), definiert von der European Tyre and Rim Technical Organisation (ETRTO, Europäische Reifen- und Felgen-Sachverständigenorganisation). „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.
4 und 5 sind Erläuterungsansichten die den Betrieb des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellen. In diesen Diagrammen veranschaulicht 4 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 4.
In dem Reifen eines Vergleichsbeispiels von 4A in den Anordnungen von 1 bis 3 ist das Verhältnis Gsh/Gcc auf einen kleinen Wert eingestellt (Gsh/Gcc = 1,06). Wenn der Reifen nicht den Boden 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 dabei, wie in 4A dargestellt, der Laufflächenkautschuk auf dem Schulterabschnitt stark auf der Fahrbahnflächenseite (Reifenradialrichtungs-Außenseite), und jede der Gürtellagen 141 bis 145 der Gürtelschicht 14 krümmt sich stark auf der Fahrbahnflächenseite (Reifenradialrichtungs-Außenseite) zur Reifenbreitrichtungs-Außenseite hin. Dies reduziert die Umhüllung des Laufflächenabschnitts, was tendenziell die Fahrkomfortleistung reduziert.
Dagegen ist in dem Reifen eines Vergleichsbeispiels von 4B in den Anordnungen von 1 bis 3 das Verhältnis Gsh/Gcc auf einen großen Wert eingestellt (Gsh/Gcc = 1,20). Wenn der Reifen nicht den Boden kontaktiert, ist aus diesem Grund der Durchmesserunterschied zwischen dem Außendurchmesser des Laufflächenprofils an der Reifenäquatorebene CL und dem Außendurchmesser an dem Laufflächenrand P klein, und insgesamt weist die Laufflächenfläche eine flache (im Wesentlichen zur 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. Folglich ist die Umhüllung des Laufflächenabschnitts sichergestellt und die Fahrkomfortleistung des Reifens ist erhöht.
In 2 ist Punkt Q1 ein Schnittpunkt einer vertikalen Linie, die von dem Laufflächenende P zur Innenumfangsfläche des Reifens gezogen wird, und des breiteren Kreuzgürtels 142 des Paars Kreuzgürtel 142, 143. Q2 ist ein Fußpunkt einer vertikalen Linie, die von einem in Bezug auf die Reifenbreitenrichtung äußeren Ende der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu dem breiteren Kreuzgürtel 142 gezogen wird. Punkt Q1 und Punkt Q2 sind als Punkte auf einem Bogen definiert, der die in Reifenradialrichtung äußeren Scheitelpunkte des breiteren Gürtelcord-Kreuzgürtels 142 verbindet, wie in einem Querschnitt in Längsrichtung des Reifens gesehen.
Der Abstand Gs von Punkt Q1 zum Laufflächenprofil und der Abstand Ge von Punkt Q2 zum Laufflächenprofil weisen eine derartige Beziehung auf, dass 1,00 ≤ Gs/Ge. Dies gewährleistet ein geeignetes Volumen (Abstand Gs) für den Laufflächenkautschuk 15 an dem Schulterabschnitt und eine geeignete Steifigkeit für die Schultererhebungsabschnitte 3.
Es besteht keine besondere Grenze hinsichtlich des Höchstwerts für das Verhältnis Gs/Ge, aber Gs/Ge ist vorzugsweise kleiner gleich 1,30. Ein Verhältnis Gs/Ge, das 1,30 übersteigt, wird nicht bevorzugt, da das Volumen (Abstand Gs) des Laufflächenkautschuks 15 zu dick ist, was die Beständigkeit des Reifens reduziert.
In der dargestellten Konfiguration, zum Beispiel in 2, ist das Paar Kreuzgürtel 142, 143 derart angeordnet, dass die Umfangsverstärkungsschicht 145 dazwischen liegt, wobei der Kreuzgürtel 142, weiter nach innen in Bezug auf die Radialrichtung des Reifens angeordnet ist, eine breitere Struktur aufweist als der Kreuzgürtel 143, wie in 3 dargestellt. Der Abstand Gs und der Abstand Ge sind auf der Grundlage des Kreuzgürtels 142 definiert, der auf der Reifenradialrichtungs-Innenseite angeordnet ist.
Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Anordnung beschränkt; jener Kreuzgürtel des Paars Kreuzgürtel 142, 143, der weiter nach außen in Bezug auf die Radialrichtung des Reifens angeordnet ist, kann eine breitere Struktur aufweisen (nicht dargestellt). In einem solchen Fall sind der Abstand Gs und der Abstand Ge auf der Grundlage des Kreuzgürtels definiert, der auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite angeordnet ist.
Außerdem weisen in 1 die Laufflächenbreite TW und die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,70 ≤ Ws/TW ≤ 0,90 erfüllt.
Die Laufflächenbreite TW ist der Abstand in Richtung der Reifenrotationsachse zwischen dem linken und dem rechten Laufflächenende P, P, der gemessen wird, wenn der Reifen an einer Standardfelge montiert, auf einen vorgeschriebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem unbelasteten Zustand befindet.
Die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 ist der Abstand, der zwischen dem linken und dem rechten Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 in Reifenrotationsrichtung gemessen wird, wenn der Reifen auf einer vorgegebenen Felge montiert, auf einen 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, wenn die Umfangsverstärkungsschicht 145 eine Struktur aufweist, die in Reifenbreitenrichtung geteilt ist (nicht in den Zeichnungen dargestellt).
Des Weiteren weist sie in einem typischen Luftreifen eine links-rechtssymmetrische Struktur auf, die auf der Reifenäquatorebene CL zentriert ist, wie in 1 dargestellt. Folglich entspricht der Abstand von der Reifenäquatorebene CL zum Laufflächenrand P TW/2, und der Abstand von der Reifenäquatorebene CL zur Umfangsverstärkungsschicht 145 entspricht Ws/2.
Dagegen ist in einem Luftreifen, der eine links-rechts-asymmetrische Struktur aufweist (nicht dargestellt), der Bereich des Verhältnisses Ws/TW der Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Laufflächenbreite TW durch eine Umrechnung auf eine Halbbreite auf der Grundlage der Reifenäquatorebene CL definiert. Insbesondere sind ein Abstand TW' (nicht dargestellt) von der Reifenäquatorebene CL zum Laufflächenrand P und ein Abstand Ws' von der Reifenäquatorebene CL zum Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 auf eine derartige Beziehung eingestellt, dass 0,70 ≤ Ws'/TW' ≤ 0,90.
6 und 7 sind vergrößerte Ansichten, die die Hauptbestandteile des in 1 dargestellten Luftreifens zeigen. Diese Zeichnungen veranschaulichen die Beziehung zwischen den Hauptumfangsrillen 2 und der Laufflächendicke an verschiedenen Positionen.
Wie in 6 dargestellt, ist Punkt Q3 bei Betrachtung in einer Längsquerschnittsansicht des Reifens ein Schnittpunkt einer Rillenmittellinie der Hauptumfangsrille 2, die sich der Reifenäquatorebene CL am nächsten befindet, und jener Gürtellage von den die Gürtelschicht 14 bildenden Stahlcord-Gürtellagen, die sich am weitesten nach außen in Radialrichtung des Reifens befindet.
Wenn eine Hauptumfangsrille 2 auf der Reifenäquatorebene CL vorhanden ist, bezieht sich „Hauptumfangsrille 2, die sich der Reifenäquatorebene CL am nächsten befindet“ auf diese Hauptumfangsrille 2 (siehe 1 und 6); wenn ein Erhebungsabschnitt 3 auf der Reifenäquatorebene CL vorhanden ist (d.h. eine Hauptumfangsrille 2 ist nicht vorhanden), bezieht sich der Begriff auf jene Hauptumfangsrille 2 aus der Mehrzahl von Hauptumfangsrillen 2, die sich der Reifenäquatorebene CL am nächsten befindet.
Wie in 6 dargestellt, ist Punkt Q3 bei Betrachtung als Längsquerschnittsansicht des Reifens bezüglich des Abstands zwischen dem Laufflächenprofil (gedachte Linie in 6) und dem Bogen definiert, der die Scheitelpunkte der Gürtelcorde der Reifenradialrichtungs-Außenseitengürtellagen verbindet. Da die Gürtellagen aus Stahlcorden gefertigt sind, werden Gürtellagen, die aus Gürtelcorden aus organischen Fasern gefertigt sind, bei der Definition von Punkt Q3 ausgelassen. Zum Beispiel sind in der Anordnung in 1 und 6 alle der Gürtellagen 141 bis 145, die die Gürtelschicht 14 bilden, aus Stahlcorden gefertigt, und Punkt Q3 ist auf der Grundlage der Gürtelabdeckung 144 auf der äußersten Seite definiert.
Die Rillentiefe Dc der Hauptumfangsrille 2, die sich der Reifenäquatorebene CL am nächsten befindet, und der Abstand Tc von Punkt Q3 zum Laufflächenprofil (die in 6 dargestellte gedachte Linie) weisen eine derartige Beziehung auf, dass 1,30 ≤ Tc/Dc ≤ 1,55. Das Verhältnis Tc/Dc liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 1,35 ≤ Tc/Dc ≤ 1,55. Dies schafft eine geeignete Beziehung zwischen der Rillentiefe Dc in dem Mittelbereich des Laufflächenabschnitts und der Laufflächendicke (Abstand Tc).
Die Rillentiefe Dc wird als der Abstand zwischen dem Laufflächenprofil und dem Rillenboden gemessen. Steinabweiser, die auf dem Boden der Rille gebildet sind, und andere Elemente über dem Boden der Rille werden beim Messen der Rillentiefe Dc nicht berücksichtigt.
Wie in 7 dargestellt, ist Punkt Q4 bei Betrachtung als Längsquerschnittsansicht des Reifens ein Schnittpunkt einer vertikalen Linie, die von einem Ende der Umfangsverstärkungsschicht 145 zum Laufflächenprofil gezogen wird, und jener Gürtellage von den die Gürtelschicht 14 bildenden Stahlcord-Gürtellagen, die am weitesten nach außen in Radialrichtung des Reifens angeordnet ist (Gürtelabdeckung 144 in 7).
Die Rillentiefe De der Hauptumfangsrille 2 auf der in Reifenbreitenrichtung äußeren Seite und der Abstand Te von Punkt Q4 zum Laufflächenprofil weisen eine derartige Beziehung auf, dass 1,35 ≤ Te/De ≤ 1,60. Folglich ist eine Beziehung zwischen der Rillentiefe De in der Nähe des Endabschnitts der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Laufflächendicke (Abstand Te) geeignet gestaltet.
Die Rillentiefe De wird als der Abstand zwischen dem Laufflächenprofil und dem Rillenboden gemessen. Steinabweiser, die auf dem Boden der Rille gebildet sind, und andere Elemente über dem Boden der Rille werden beim Messen der Rillentiefe De nicht berücksichtigt.
In 1 weisen die Breite Wb2 des breiteren Kreuzgürtels 142 und die Breite Wca der Karkassenschicht 13 eine derartige Beziehung auf, dass 0,74 ≤ Wb2/Wca ≤ 0,89. Das Verhältnis Wb2/Wca liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0,78 ≤ Wb2/Wca ≤ 0,83.
Die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 ist der lineare Abstand an der Position der maximalen Links-Rechts-Breite auf der Karkassenschicht 13, der gemessen wird, wenn der Reifen auf einer Standardfelge montiert, auf einen Standardinnendruck aufgepumpt ist, und wenn keine Last angelegt ist.
Außerdem weisen in dem Luftreifen 1 die Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,85 ≤ Wb1/Wb3 ≤ 1,05 (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 regulären Felge montiert, auf einen regulären Innendruck aufgepumpt ist, und wenn keine Last angelegt ist.
Bei der Anordnung in 1 weist die Gürtelschicht 14 eine Struktur auf, die links-rechts-symmetrisch um die Riefenäquatorebene CL ist, wie in 3 dargestellt, und die Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 weisen eine derartige Beziehung auf, dass Wb1 < Wb3. Als Folge wird ein Randabschnitt des Gürtels mit großem Winkel 141 in einem Bereich auf jeder Seite der Reifenäquatorebene CL auf einer Reifenbreitenrichtungs-Innenseite des Randabschnitts des schmaleren Kreuzgürtels 143 angeordnet. Jedoch ist die Anordnung nicht darauf beschränkt und die Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 können eine derartige Beziehung aufweisen, dass Wb1 ≥ Wb3 (nicht in den Zeichnungen dargestellt).
Des Weiteren sind die Gürtelcorde des Gürtels mit großem Winkel 141 vorzugsweise Stahldraht und der Gürtel mit großem Winkel 141 weist vorzugsweise mindestens 15 Enden/50 mm und nicht mehr als 25 Enden/50 mm auf (siehe 4). Des Weiteren sind die Gürtelcorde des Paars Kreuzgürtel 142, 143 vorzugsweise Stahldraht und das Paar Kreuzgürtel 142, 143 weist vorzugsweise mindestens 18 Enden/50 mm und nicht mehr als 28 Enden/50 mm Enden auf. Außerdem sind die Gürtelstränge, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, Stahldraht und die Umfangsverstärkungsschicht 145 weist vorzugsweise mindestens 17 Enden/50 mm und nicht mehr als 30 Enden/50 mm auf. Als Folge werden die Festigkeiten der Gürtellagen 141, 142, 143, 145 geeignet 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 derartige Beziehung auf, dass 0,90 ≤ Es/E1 ≤ 1,10 (siehe 4). 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 derartige Beziehung auf, dass 0,90 ≤ Es/E2 ≤ 1,10 und 0,90 ≤ Es/E3 ≤ 1,10. Des Weiteren liegt der Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise innerhalb eines 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 in einer Zugprüfung bei einer Umgebungstemperatur gemäß JIS K6251 (bei Verwendung der Hantel Nr. 3 (dumbbell no. 3)) gemessen.
Des Weiteren ist eine Bruchdehnung λ1 des Beschichtungskautschuks des Gürtels mit großem Winkel 141 vorzugsweise größer gleich 200% (siehe 4). Des Weiteren sind Bruchdehnungen λ2, λ3 der Beschichtungskautschuke des Paars Kreuzgürtel 142, 143 beide vorzugsweise größer oder gleich 200%. Darüber hinaus ist eine Bruchdehnung λs des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise gleich oder größer als 200%. Als Folge ist die Beständigkeit der Gürtellagen 141, 142, 143, 145 geeignet gesichert.
Die Bruchdehnung wird durch das Ausführen eines Dehnungsversuchs an einem Prüfling der Spezifikation JIS-K7162 1B-Form (Hantelform mit einer Dicke von 3 mm) unter Verwendung einer Zugfestigkeitsprüfmaschine (INSTRON5585H, hergestellt von der Instron Corp.) gemessen, die JIS-K7161 bei einer Zuggeschwindigkeit von 2 mm/min entspricht.
Die Dehnung beträgt vorzugsweise mindestens 1,0% und nicht mehr als 2,5%, wenn die Zuglast der Gürtelcorde als Bestandteile, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, zwischen 100 N und 300 N liegt, und beträgt vorzugsweise mindestens 0,5% und nicht mehr als 2,0%, wenn die Zuglast als vulkanisierte Reifenbestandteile (wenn vom Reifen entfernt) zwischen 500 N und 1000 N liegt. Die Gürtelcorde (Stahldraht mit hoher Dehnung) weisen beim Anlegen einer geringen Last eine gute Dehnungsrate im Vergleich zu normalem Stahldraht, sodass sie gegen die Lasten, die während der Zeit von der Herstellung bis zur Verwendung des Reifens an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angelegt werden, beständig sind, so dass es möglich ist, eine Beschädigung der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu unterdrücken, was wünschenswert ist.
Die Dehnung des Gürtelcords wird gemäß JIS G3510 gemessen.
Außerdem ist, wie in 3 dargestellt, die Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise in Bezug auf die Reifenbreitenrichtung nach innen von dem linken und dem rechten Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet. Die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 und der Abstand S vom Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 zum Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 weisen vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,03 ≤ S/Wb3 ≤ 0,12. Dies gewährleistet, dass ein geeigneter Abstand zwischen Endabschnitten der Breite Wb3 des Kreuzgürtels 143 und den Endabschnitten der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorhanden ist. Dieser Punkt bleibt unverändert, auch wenn die Umfangsverstärkungsschicht 145 eine geteilte Struktur aufweist (nicht in den Zeichnungen dargestellt).
Der Abstand S der Umfangsverstärkungsschicht 145 wird als ein Abstand in Reifenbreitenrichtung gemessen, wenn der Reifen auf einer Standardfelge montiert, auf einen vorgegebenen Innendruck aufgepumpt ist und wenn keine Last angelegt ist.
Außerdem ist in der Anordnung in 1 die Umfangsverstärkungsschicht 145 durch einen spiralförmig gewickelten einzelnen Stahldraht gebildet, wie in 3 dargestellt. Jedoch ist die Anordnung nicht darauf beschränkt und die Umfangsverstärkungsschicht 145 kann auch aus einer Mehrzahl von Drähten, die spiralförmig nebeneinander gewickelt werden (Mehrfachwickelstruktur), konfiguriert werden. In diesem Fall beträgt die Anzahl an Drähten vorzugsweise 5 oder weniger. Außerdem beträgt die Wickelbreite pro Einheit, wenn fünf Drähte in mehreren Schichten gewickelt werden, vorzugsweise nicht mehr als 12 mm. Als Folge kann eine Vielzahl von Drähten (nicht weniger als 2 und nicht mehr als 5 Drähte) mit einer Neigung innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung ordnungsgemäß gewickelt werden.
Außerdem ist in der Anordnung in 2 die Umfangsverstärkungsschicht derart angeordnet, dass sie zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 liegt (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 in den Zeichnungen 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 angeordnet sein, oder (2) zwischen der Karkassenschicht 13 und dem Gürtel mit großem Winkel 141 angeordnet sein (in den Zeichnungen nicht dargestellt).
Außerdem beträgt in dem Luftreifen 1 die Bruchdehnung des Laufflächenkautschuks 15 vorzugsweise mindestens 350%. Dies gewährleistet die Festigkeit des Laufflächenkautschuks 15 und unterdrückt die Bildung von Rissen in der äußersten Hauptumfangsrille 2. Außerdem ist die maximale Bruchdehnung des Laufflächenkautschuks 15 nicht besonders beschränkt, aber sie ist durch die Art der Kautschukzusammensetzung des Laufflächenkautschuks 15 eingeschränkt.
Außerdem liegt in dem Luftreifen 1 die Härte des Laufflächenkautschuks 15 vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von nicht mehr als 70. Folglich ist die Festigkeit des Laufflächenkautschuks 15 gewährleistet und das Auftreten von Rissen in der äußersten Hauptumfangsrille 2 ist unterdrückt. Außerdem ist die maximale Härte des Laufflächenkautschuks 15 nicht besonders eingeschränkt, aber sie ist durch die Art von Kautschukzusammensetzung des Laufflächenkautschuks 15 eingeschränkt.
Hierbei bezieht sich „Kautschukhärte“ auf eine JIS-A-Härte gemäß JIS - K6263.
[Abgerundeter Schulterabschnitt]
8 ist eine Erläuterungsansicht eines modifizierten Beispiels des in 1 dargestellten Luftreifens. 4 stellt eine Anordnung dar, die einen Schulterabschnitt mit einer abgerundeten Form aufweist.
In der Anordnung in 1 weist der Schulterabschnitt eine eckige Form auf, bei der der Bodenaufstandsrand T des Reifens und der Laufflächenrand P übereinstimmen, wie in 2 dargestellt.
Jedoch ist der Schulterabschnitt nicht derart beschränkt und er kann ebenfalls eine abgerundete Form aufweisen, wie in 8 dargestellt. In einem solchen Fall wird bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung ein Schnittpunkt P' des Laufflächenabschnittsprofils und des Seitenwandabschnittsprofils gebildet und der Laufflächenrand P wird als ein Fußpunkt einer vertikalen Linie, die von dem Schnittpunkt P' zum 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]
9 ist eine Erläuterungsansicht eines modifizierten Beispiels des in 1 dargestellten Luftreifens. 7 ist eine vergrößerte Ansicht eines Endabschnitts der Gürtelschicht 14 auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite. Die Umfangsverstärkungsschicht 145 und das Gürtelrandpolster 19 sind in 6 durch Schraffierungen markiert.
Außerdem ist in der in 1 dargestellten Anordnung die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Reifenbreitenrichtungs-Innenseite des linken und rechten Rands des schmaleren Kreuzgürtels 143 der Paar Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet. Das Gürtelrandpolster 19 ist derart angeordnet, dass es zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 an einer Position, die dem Randabschnitt des Paars Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, liegt. Insbesondere wird das Gürtelrandpolster 19 auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 derart angeordnet, dass es an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzt, 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 Anordnung weist das Gürtelrandpolster 19 eine Struktur auf, die insgesamt dicker ist als die Umfangsverstärkungsschicht 145, weil die Dicke zur Reifenbreitenrichtungs-Außenseite hin zunimmt. Das Gürtelrandpolster 19 weist einen Modul E bei 100% Dehnung, 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, sodass 0,60 ≤ E/Eco ≤ 0,95. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass das Auftreten einer Ablösung von Kautschukmaterialien zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 und in einem Bereich auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 unterdrückt ist.
Dagegen weist in der in 9 dargestellten Anordnung das Gürtelrandpolster 19 in der in 1 dargestellten Anordnung eine zweiteilige Struktur auf, die aus einem Spannungsabbaukautschuk 191 und einem Endabschnitt-Entlastungskautschuk 192 gebildet ist. Der Spannungsabbaukautschuk 191 wird zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 derart angeordnet, dass er an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzt. Der Endabschnitt-Entlastungskautschuk 192 wird zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite des Spannungsabbaukautschuks 191 an einer Position, die dem Randabschnitt des Paars Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, derart angeordnet, dass er an den Spannungsabbaukautschuk 191 angrenzend ist. Daher weist das Gürtelrandpolster 19 bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung eine Struktur auf, die durch Anordnen des Spannungsabbaukautschuks 191 und des Endabschnitt-Entlastungskautschuks 192 nebeneinander in Reifenbreitenrichtung gebildet ist, um einen Bereich von dem Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite zu dem Endabschnitt des Paars Kreuzgürtel 142, 143 aufzufüllen.
Außerdem weisen in der Anordnung in 9 ein Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 sowie der Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 eine derartige Beziehung auf, dass Ein < Es. Insbesondere weisen der Modul Ein des Spannungsabbaukautschuks 191 und Modul Es der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,6 ≤ Ein/Es ≤ 0,9.
Des Weiteren weisen bei der in 9 dargestellten Anordnung ein Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 und der Modul Eco bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks der Kreuzgürtel 142, 143 eine derartige Beziehung auf, dass Ein<Eco. Insbesondere weisen der Modul Ein des Spannungsabbaukautschuks 191 und der Modul Eco des Beschichtungskautschuks vorzugsweise eine Beziehung auf, sodass 0,6 ≤ Ein/Eco ≤ 0,9.
Außerdem weisen in der Anordnung in 9 ein Modul Eout bei 100% Dehnung des Endabschnitt-Entlastungskautschuks 192 sowie der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass Eout < Ein. Außerdem ist der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 4,0 MPa ≤ Ein ≤ 5,5 MPa.
Da der Spannungsabbaukautschuk 191 bei der in 9 dargestellten Anordnung auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 angeordnet ist, ist die Scherdehnung der peripheren Kautschuke 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, ist des Weiteren die Scherdehnung der peripheren Kautschuke an den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 gemildert. Demzufolge wird eine Trennung des peripheren Kautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 unterdrückt.
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 ist die Gürtelschicht 14 durch Aufschichten eines Paars Kreuzgürtel 142, 143, die einen Gürtelwinkel mit einem Absolutwert von 10° bis 45°, beide einschließlich, und jeweils entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, und die Umfangsverstärkungsschicht 145 ausgebildet, 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 derartige Beziehung auf, dass 1,10 ≤ Gsh/Gcc (siehe 2). Der Abstand Gs von Punkt Q1 zu dem Laufflächenprofil und der Abstand Ge von Punkt Q2 zu dem Laufflächenprofil weisen eine derartige Beziehung auf, dass 1,00 ≤ Gs/Ge.
In einer derartigen Anordnung 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). Außerdem ist, (2) da das Verhältnis Gs/Ge auf einen hohen Wert eingestellt ist, das Volumen (Abstand Gs) des Laufflächenkautschuks 15 an dem Schulterabschnitt geeignet sichergestellt. Folglich ist der Verformungsgrad des Schulterabschnitts reduziert, wenn der Reifen den Boden kontaktiert, und eine geeignete Steifigkeit für die Schultererhebungsabschnitte ist sichergestellt. Dies gewährleistet eine geeignete Umhüllung und bietet den Vorteil einer verbesserten Fahrkomfortleistung.
Des Weiteren ist (3) aufgrund der vorstehenden Anordnungen (1) und (2) das Ausmaß der Verformung des Schulterabschnitts reduziert, wenn der Reifen den Boden kontaktiert, und die Dehnung an den Gürtellagen 141 bis 145 ist reduziert (siehe 5). Folglich ergeben sich die Vorteile, dass das Auftreten einer Ablösung des peripheren Kautschuks der Endabschnitte der Gürtellagen 141 bis 145 unterdrückt ist, und das Auftreten einer Ablösung des Beschichtungskautschuks zwischen benachbarten Gürtellagen 141 bis 145 unterdrückt ist.
Die Laufflächenbreite TW und die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 des Luftreifens 1 weisen eine derartige Beziehung auf, dass 0,70 ≤ Ws/TW ≤ 0,90 (siehe 1). Eine derartige Anordnung ergibt ein geeignetes Verhältnis Ws/TW der Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu der Laufflächenbreite TW, wodurch der Verformungsgrad der Schulterabschnitte, wenn der Reifen den Boden kontaktiert, wirksam reduziert wird (siehe 4(b) und 5). Dies bietet den Vorteil einer wirksamen Verbesserung der Fahrkomfortleistung. Indem das Verhältnis Ws/TW größer gleich 0,70 ist, wird insbesondere eine geeignete Breite Ws für die Umfangsverstärkungsschicht 145 sichergestellt, wodurch der Verformungsgrad der Schulterabschnitte, wenn der Reifen den Boden kontaktiert, reduziert wird. Indem das Verhältnis Ws/TW kleiner gleich 0,90 ist, wird die Verformung der Enden der Gürtellagen, wenn der Reifen den Boden kontaktiert, unterdrückt, wodurch die Krümmung der Enden der Gürtellagen reduziert wird
In dem Luftreifen 1 weisen die Rillentiefe Dc der Hauptumfangsrille 2, die sich der Reifenäquatorebene CL am nächsten befindet, und der Abstand Tc von einem vorgegebenen Punkt Q3 zu dem Laufflächenprofil eine derartige Beziehung auf, dass 1,30 ≤ Tc/Dc ≤ 1,55 (siehe 6). Dies bietet den Vorteil, dass eine geeignete Beziehung zwischen der Rillentiefe Dc in dem Mittelbereich des Laufflächenabschnitts und der Laufflächendicke (Abstand Tc) erzeugt wird. Indem das Verhältnis Tc/DC größer gleich 1,30 ist, wird insbesondere eine geeignete Laufflächendicke (Abstand Tc) für den Mittelbereich des Laufflächenabschnitts sichergestellt, und die Bildung von Rillenrissen in den Hauptumfangsrillen 2 wird unterdrückt. Indem das Verhältnis Tc/Dc kleiner gleich 1,55 ist, wird eine geeignete Verbesserung der Fahrkomfortleistung erzielt, und Steigerungen des Reifengewichts aufgrund einer übermäßigen Laufflächendicke werden unterdrückt.
In dem vorliegenden Luftreifen 1 weisen die Rillentiefe De der Hauptumfangsrille 2, die in Reifenbreitenrichtung am weitesten nach außen angeordnet ist, und der Abstand Te von Punkt Q4 zu dem Laufflächenprofil eine derartige Beziehung auf, dass 1,35 ≤ Te/De ≤ 1,60 (7). Dies bietet den Vorteil, dass eine geeignete Beziehung zwischen der Rillentiefe De an dem Ende der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Laufflächendicke (Abstand Te) erzeugt ist. Indem das Verhältnis Te/De größer gleich 1,35 ist, wird insbesondere eine Laufflächendicke (Abstand Te) an den Enden der Umfangsverstärkungsschicht 145 sichergestellt, und die Bildung von Rillenrissen in den Hauptumfangsrillen 2 wird unterdrückt. Indem das Verhältnis Te/De kleiner gleich 1,60 ist, wird eine geeignete Verbesserung der Fahrkomfortleistung erzielt, und Steigerungen des Reifengewichts aufgrund einer übermäßigen Laufflächendicke werden unterdrückt.
In dem vorliegenden Luftreifen 1 weisen die Breite Wb2 des breiteren Kreuzgürtels 142 und die Breite Wca der Karkassenschicht 13 eine derartige Beziehung auf, dass 0,74 ≤ Wb2/Wca ≤ 0,89 (siehe 1). Infolgedessen ergibt sich der Vorteil, dass die Breite Wb2 für den breiteren Kreuzgürtel geeignet gestaltet.
In dem vorliegenden Luftreifen 1 sind die Gürtelcorde der Kreuzgürtel 142, 143 aus Stahldrähten gefertigt und weisen mindestens 18 Enden pro 50 mm und nicht mehr als 28 Enden pro 50 mm auf. Dies bietet den Vorteil, dass eine geeignete Endenanzahl für die Gürtelcorde der Kreuzgürtel 142, 143 erzielt wird. Indem mindestens 18 Enden pro 50 mm vorliegen, wird insbesondere eine geeignete Festigkeit für die Kreuzgürtel 142, 143 sichergestellt. Indem nicht mehr als 28 Enden pro 50 mm vorliegen, wird eine geeignete Menge an Beschichtungskautschuk für die Kreuzgürtel 142, 143 sichergestellt und die Ablösung von Kautschukmaterialien zwischen benachbarten Gürtellagen wird unterdrückt.
Außerdem weist in dem vorliegenden Luftreifen 1 die Gürtelschicht 14 den Gürtel mit großem Winkel 141 auf, der einen Gürtelwinkel mit einem Absolutwert von 45° bis 70°, beide einschließlich, aufweist (siehe 1 und 3). Folglich besteht der Vorteil, dass die Gürtelschicht 14 verstärkt ist, und die Dehnung der Endabschnitte der Gürtelschicht 14, wenn der Reifen den Boden kontaktiert, unterdrückt ist.
In dem Luftreifen 1 ist der Gürtelcord des Gürtels mit großem Winkel 141 aus Stahldrähten gefertigt und weist die Endenanzahl von 15 Enden/50 mm bis 25 Enden/50 mm, beide einschließlich, auf. Folglich besteht ein Vorteil darin, dass die Endenanzahl für den Gürtelcord des Gürtels mit großem Winkel 141 geeignet gestaltet ist. Aufgrund der Tatsache, dass der Gürtel mit großem Winkel 141 mindestens 15 Enden/50 mm aufweist, ist insbesondere die Festigkeit des Gürtels mit großem Winkel 141 geeignet sichergestellt. Aufgrund der Tatsache, dass der Gürtel mit großem Winkel 141 nicht mehr als 25 Enden/50 mm aufweist, ist die Menge von Beschichtungskautschuk des Gürtels mit großem Winkel 141 geeignet sichergestellt, und die Ablösung von Kautschukmaterial zwischen den benachbarten Gürtellagen (in 2 die Kreuzgürtel 142) ist unterdrückt.
Außerdem weisen in dem Luftreifen 1 die Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 eine derartige Beziehung auf, dass 0,85 ≤ Wb1/Wb3 ≤ 1,05 (siehe 3). Bei einer derartigen Anordnung 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 der Vorteil, dass die Dehnung der Endabschnitte der Gürtelschicht 14, wenn der Reifen den Boden kontaktiert, unterdrückt ist.
In dem Luftreifen 1 liegt die Härte des Laufflächenkautschuks 15 innerhalb eines Bereichs von 70 oder weniger. Folglich besteht ein Vorteil darin, dass das Auftreten von Rissen in der äußersten Hauptumfangsrille 2 aufgrund der Tatsache, dass die Festigkeit des Laufflächenkautschuks 15 sichergestellt ist, unterdrückt ist.
Außerdem sind in dem Luftreifen 1 die Gürtelcorde, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, Stahldraht und die Umfangsverstärkungsschicht 145 weist mindestens 17 Enden/50 mm und nicht mehr als 30 Enden/50 mm auf. Folglich besteht der Vorteil, dass die Endenanzahl der Gürtelcorde der Umfangsverstärkungsschicht 145 geeignet gestaltet ist. Insbesondere ist die Festigkeit der Umfangsrichtungsverstärkungsschicht 145 geeignet gewährleistet, da die Umfangsverstärkungsschicht 145 mindestens 17 Enden/50 mm aufweist. Des Weiteren ist die Menge von Kautschuk des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 geeignet 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.
Bei dem Luftreifen 1 beträgt die Dehnung der Gürtelcorde, aus denen die Umfangsverstärkungsschicht 145 gebildet ist, wenn sie Bestandteile sind, wenn sie einer Zuglast von 100 N bis 300 N ausgesetzt sind, vorzugsweise mindestens 1,0% und nicht mehr als 2,5%. Folglich besteht ein Vorteil darin, dass die Wirkung des Unterdrückens von Radialwachstum im Mittelbereich aufgrund der Umfangsverstärkungsschicht 145 geeignet sichergestellt ist.
Im Luftreifen 1 beträgt die Dehnung mindestens 0,5% und nicht mehr als 2,0%, wenn die Zuglast der Gürtelcorde als Reifenkomponenten, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, zwischen 500 N und 1000 N liegt. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass die Wirkung der Unterdrückung des Radialwachstums im Mittelbereich aufgrund der Umfangsverstärkungsschicht 145 geeignet sichergestellt wird.
In dem Luftreifen 1 ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Reifenbreitenrichtungs-Innenseite von dem linken und dem rechten Rand des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet (siehe 3). Der Luftreifen 1 ist mit dem Spannungsabbaukautschuk 191 bereitgestellt, der zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 und auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 so angeordnet ist, dass er an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzt, und mit dem Randabschnitt-Entlastungskautschuk 192 bereitgestellt, der zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 und auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite des Spannungsabbaukautschuks 191 und an einer Position, die den Randabschnitten des Paars Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, derart angeordnet ist, dass er an den Spannungsabbaukautschuk 191 angrenzt (siehe 9).
In einer solchen Anordnung besteht ein Vorteil darin, dass ein Ermüdungsbruch des peripheren Kautschuks am Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 unterdrückt ist, weil die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Reifenbreitenrichtungs-Innenseite von dem linken und dem rechten Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet ist. Da der Spannungsabbaukautschuk 191 auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 angeordnet ist, ist die Scherdehnung des peripheren Kautschuks 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, ist des Weiteren die Scherdehnung 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 derartige Beziehung auf, dass Ein<Eco. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass das Modul Ein des Spannungsabbaukautschuks 191 geeignet gestaltet wird und die Scherdehnung des peripheren Kautschuks zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 gemildert ist.
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 derartige Beziehung auf, dass 0,6 ≤ Ein/Eco ≤ 0,9. Als Folge besteht der Vorteil, dass das Verhältnis Ein/Eco geeignet gestaltet ist und die Scherdehnung des peripheren 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 Spannungsabbaukautschuks 191 innerhalb eines Bereichs von 4,0 MPa ≤ Ein ≤ 5,5 MPa (siehe 9). Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass der Modul Ein des Spannungsabbaukautschuks 191 geeignet gestaltet wird, und die Scherdehnung des peripheren Kautschuks zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 gemildert ist.
In dem vorliegenden Luftreifen 1 ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 in Bezug auf die Reifenbreitenrichtung nach innen von dem linken und dem rechten Rand des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet (siehe 3). Außerdem weisen die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 und der Abstand S vom Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 zum Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 eine derartige Beziehung auf, dass 0,03 ≤ S/Wb3 ≤ 0,12. Dies hat den Vorteil, dass ein geeignetes Positionsverhältnis S/Wb3 zwischen den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 und den Randabschnitten der Umfangsverstärkungsschicht 145 bereitgestellt ist. Insbesondere gewährleistet die Beziehung 0,03 ≤ S/Wb3 einen geeigneten Abstand zwischen den Endabschnitten der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Endabschnitten des Kreuzgürtels 143, um die Ablösung der peripheren Kautschuke an den Endabschnitten dieser Gürtellagen 145, 143 zu unterdrücken. Außerdem gewährleistet die Beziehung S/Wb3 ≤ 0,12 die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 im Verhältnis zu der Breite Wb3 des Kreuzgürtels 143, wodurch geeignete Verankerungswirkungen auf den Abschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 sichergestellt sind.
Ziel der Anmeldung
Der vorliegende Luftreifen 1 wird vorzugsweise auf einen Schwerlastreifen angewendet, der ein Aspektverhältnis von 40% bis 70%, beide einschließlich, aufweist, wenn er auf einer Standardfelge montiert, auf einen Standardinnendruck aufgepumpt, und einer Standardlast unterzogen ist. Schwerlastreifen werden beim Gebrauch schwereren Lasten ausgesetzt als Reifen für Personenkraftwagen. Daher besteht tendenziell eine große Durchmesserdifferenz zwischen dem Bereich der Laufflächenoberfläche, in dem die Umfangsverstärkungsschicht 145 angeordnet ist, und dem Bereich, der sich in Bezug auf die Reifenbreitenrichtung außerhalb der Umfangsverstärkungsschicht 145 befindet. Außerdem tendieren Reifen, die ein niedriges Aspektverhältnis aufweisen, wie vorstehend beschrieben, dazu, eine trommelartige Form anzunehmen, wenn sie den Boden kontaktieren. Daher kann eine erhebliche Verbesserung der Fahrkomfortleistung des vorstehend beschriebenen Reifens erzielt werden, indem die vorliegende Erfindung auf einen Schwerlastreifen dieser Art angewendet wird.
Beispiele
10 und 11 sind Tabellen, die die Leistungstestergebnisse von Luftreifen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Die Ausführungsbeispiele 1, 10 und 16 der 10 sind nicht erfindungsgemäß, da gemäß diesen Ausführungsbeispiele das Verhältnis 1,20 ≥ Gsh/Gcc ≥ 1,10.
Bei den Leistungstests wurde eine Mehrzahl verschiedener Luftreifen auf (1) Beständigkeit und (2) Fahrkomfortleistung bewertet (siehe 10 und 11). Bei dieser Bewertung wurden Luftreifen, die eine Reifengröße von 315/60 R22,5 aufwiesen, auf eine von TRA spezifizierte Standardfelge (Felgengröße 22,5 x 9,00) montiert und auf einen von TRA spezifizierten maximalen Luftdruck von 900 kPa aufgepumpt.
(1) In der Bewertung der Beständigkeit wurde ein Niederdruckbeständigkeitstest unter Verwendung eines Trommelprüfgeräts für Innenräume durchgeführt. Die Fahrgeschwindigkeit wurde auf 45 km/h eingestellt, wobei eine Anfangslast von 34,81 kN alle 12 Stunden um 5% (1,74 kN) erhöht wurde, und es wurde die zurückgelegene Strecke gemessen, als der Reifen versagte. Bewertungen wurden auf der Grundlage der Messergebnisse vorgenommen, wobei ein herkömmliches Beispiel (100) als Referenz verwendet wurde. Bei diesen Bewertungen waren höhere Punktwerte bevorzugt.
(2) Bei der Bewertung der Fahrkomfortleistung wurde ein Luftreifen auf eine Lenkachse eines 6 x 5-Sattelzug-Testfahrzeugs montiert und fünf Testfahrer fuhren das Testfahrzeug auf einer vorgegebenen Teststrecke und nahmen sensorische Bewertungen vor. Die Bewertungen wurden auf der Grundlage der Bewertungen vorgenommen, wobei ein herkömmliches Beispiel (100) als ein Standardwert verwendet wurde. Bei diesen Bewertungen waren höhere Punktwerte bevorzugt. Insbesondere zeigt eine Bewertung von 110 oder größer eine erhebliche Überlegenheit gegenüber dem herkömmlichen Beispiel an.
Die Luftreifen von Ausführungsbeispielen 1 bis 31 wiesen die in 1 bis 3 dargestellte Anordnung auf. Die Hauptabmessungen wurden auf TW = 275 mm, Wca = 320 mm, Gcc = 32,8 mm, Dc = 19,8 mm und Tc = 26,1 mm eingestellt.
Der Luftreifen des herkömmlichen Beispiels wies von dem Luftreifen 1 des Ausführungsbeispiels 1 in der Anordnung in 1 bis 3 verschiedliche Wertebereiche auf.
Wie aus den Testergebnissen hervorgeht, ist es offensichtlich, dass der Luftreifen 1 von Ausführungsbeispielen 1 bis 31 eine verbesserte Fahrkomfortleistung des Reifens ermöglichte, während die Beständigkeit des Reifens aufrechterhalten wurde. Insbesondere zeigt ein Vergleich von Ausführungsbeispielen 1 bis 16, dass die Werte von 1,20 ≤ Gsh/Gcc, 1,00 ≤ Gs/Ge, 0,70 ≤ Ws/TW ≤ 0,90, 1,30 ≤ Tc/Dc ≤ 1,55 und 1,35 ≤ Te/De ≤ 1,60 erheblich überlegene Wirkungen der Fahrkomfortleistung ergeben (Bewertungspunktzahl von 110 oder höher), während die Reifenbeständigkeit aufrechterhalten bleibt.
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 (1), aufweisend: eine Karkassenschicht (13), eine Gürtelschicht (14), die auf einer Reifenradialrichtungs-Außenseite der Karkassenschicht (13) angeordnet ist, einen Laufflächenkautschuk (15), der auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite der Gürtelschicht (14) angeordnet ist, mindestens drei in Reifenumfangsrichtung verlaufende Hauptumfangsrillen (2) und eine Mehrzahl von Erhebungsabschnitten (3), die durch die Hauptumfangsrillen (2) definiert sind, wobei die Gürtelschicht (14) durch Aufschichten eines Paars Kreuzgürtel (142, 143), die Gürtelwinkel mit Absolutwerten von 10° bis 45°, beide einschließlich, und entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, und einer Umfangsverstärkungsschicht (145), die einen Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens (1) aufweist, ausgebildet ist, ein Abstand Gcc von einem Laufflächenprofil zu einer Reifeninnenumfangsfläche (18) entlang einer Reifenäquatorebene (CL) und ein Abstand Gsh von einem Laufflächenrand (P) zu einer Reifeninnenumfangsfläche (18) eine derartige Beziehung aufweisen, dass 1,20 ≤ Gsh/Gcc, und wenn ein Schnittpunkt einer vertikalen Linie definiert wird, die von dem Laufflächenende (P) zur Innenumfangsfläche des Reifens (1) gezogen wird, und des breiteren des Paars Kreuzgürtel (142) als Punkt Q1, und ein Fußpunkt einer vertikalen Linie, die von einem in Bezug auf die Breitenrichtung des Reifens äußeren Ende der Umfangsverstärkungsschicht (145) zu dem breiteren Kreuzgürtel (142) gezogen wird, als Punkt Q2, ein Abstand Gs von Punkt Q1 zu dem Laufflächenprofil und ein Abstand Ge von Punkt Q2 zu dem Laufflächenprofil eine derartige Beziehung aufweisen, dass 1,00 ≤ Gs/Ge.
Luftreifen (1) gemäß Anspruch 1, wobei eine Laufflächenbreite TW und eine Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht (145) eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,70 ≤ Ws/TW ≤ 0,90.
Luftreifen (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn bei Betrachtung in einer Längsquerschnittsansicht des Reifens (1) Punkt Q3 als ein Schnittpunkt einer Rillenmittellinie der Hauptumfangsrille (2), die sich der Reifenäquatorebene (CL) am nächsten befindet, und jener Gürtellage (144) von den die Gürtelschicht (14) bildenden Stahlcord-Gürtellagen, die am weitesten nach außen in Radialrichtung des Reifens (1) angeordnet ist, definiert wird, eine Rillentiefe Dc der Hauptumfangsrille (2), die sich der Reifenäquatorebene CL am nächsten befindet, und ein Abstand Tc von einem vorgegebenen Punkt Q3 zu dem Laufflächenprofil eine derartige Beziehung aufweisen, dass 1,30 ≤ Tc/Dc ≤ 1,55.
Luftreifen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei, wenn bei Betrachtung als Querschnitt aus einer Längsrichtung des Reifens (1) Punkt Q4 als ein Schnittpunkt einer vertikalen Linie, die von einem Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht (145) zu dem Laufflächenprofil gezogen wird, und der Gürtellage (144) von den die Gürtelschicht (14) bildenden, aus Stahlcord gefertigten Gürtellagen, die sich auf der in Radialrichtung des Reifens (1) äußersten Seite befindet, definiert wird, eine Rillentiefe De der Hauptumfangsrille (2) auf der in Reifenbreitenrichtung äußersten Seite und ein Abstand Te von Punkt Q4 zu dem Laufflächenprofil eine derartige Beziehung aufweisen, dass 1,35 ≤ Te/De ≤ 1,60.
Luftreifen (1) gemäß Anspruch 1 bis 4, wobei eine Breite Wb2 des breiteren Kreuzgürtels (142) und eine Breite Wca der Karkassenschicht (13) eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,74 ≤ Wb2/Wca ≤ 0,89.
Luftreifen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei Die Gürtelcorde der Kreuzgürtel (142, 143) Stahldraht sind, der mindestens 18 Enden pro 50 mm und nicht mehr als 28 Enden pro 50 mm aufweist.
Luftreifen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Gürtelschicht (14) einen Gürtel (141) mit großem Winkel aufweist, der einen Gürtelwinkel mit einem Absolutwert von 45° bis 70°, beide einschließlich, aufweist.
Luftreifen (1) gemäß Anspruch 7, wobei Die Gürtelcorde des Gürtels (141) mit großem Winkel Stahldrähte sind, die mindestens 15 Enden pro 50 mm und nicht mehr als 25 Enden pro 50 mm aufweisen.
Luftreifen (1) gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei eine Breite Wb1 des Gürtels (141) mit großem Winkel und eine Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels (143) des Paars Kreuzgürtel (142, 143) eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,85 ≤ Wb1/Wb3 ≤ 1,05.
Luftreifen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Laufflächenkautschuk (15) eine Härte von 70 oder weniger aufweist.
Luftreifen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei Gürtelcorde der Umfangsverstärkungsschicht (145) Stahldrähte sind, die mindestens 17 Enden pro 50 mm und nicht mehr als 30 Enden pro 50 mm aufweisen.
Luftreifen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei eine Dehnung von 1,0% bis 2,5%, beide einschließlich, beträgt, wenn eine Zuglast auf Gürtelcorde als Bestandteile, die die Umfangsverstärkungsschicht (145) bilden, von 100 N bis 300 N beträgt.
Luftreifen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei eine Dehnung von 0,5% bis 2,0%, beide einschließlich, beträgt, wenn eine Zuglast auf Gürtelcorde als vulkanisierte Reifenbestandteile, die die Umfangsverstärkungsschicht (145) bilden, von 500 N bis 1000 N beträgt.
Luftreifen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Umfangsverstärkungsschicht (145) weiter nach innen in Bezug auf eine Reifenbreitenrichtung als ein rechter und ein linker Randabschnitt des schmaleren des Paars Kreuzgürtel (143) angeordnet ist, und der Reifen (1) bereitgestellt ist mit: einem Spannungsabbaukautschuk (191), der zwischen dem Paar Kreuzgürtel (142, 143) angeordnet ist und auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht (145) derart angeordnet ist, dass er an die Umfangsverstärkungsschicht (145) angrenzt, und einem Endabschnitt-Entlastungskautschuk (192), der zwischen dem Paar Kreuzgürtel (142, 143) angeordnet ist und auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite des Spannungsabbaukautschuks (191) an einer Position angeordnet ist, die den Randabschnitten des Paars Kreuzgürtel (142, 43) entspricht, so dass dieser an den Spannungsabbaukautschuk (191) angrenzt.
Luftreifen (1) gemäß Anspruch 14, wobei ein Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks (191) und ein Modul Eco bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks des Paars Kreuzgürtel (142, 143) eine derartige Beziehung aufweisen, dass Ein<Eco.
Luftreifen (1) gemäß einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks (191) und der Modul Eco bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks des Paars Kreuzgürtel (142, 143) eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,6 ≤ Ein/Eco ≤ 0,9.
Luftreifen (1) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks (191) innerhalb eines Bereichs von 4,0 MPa ≤ Ein ≤ 5,5 MPa liegt.
Luftreifen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Umfangsverstärkungsschicht (145) weiter nach innen in Bezug auf eine Reifenbreitenrichtung angeordnet ist als ein rechter und ein linker Randabschnitt des schmaleren des Paars Kreuzgürtel (142, 143), und eine Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels (143) und ein Abstand S von einem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht (145) zu einem Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels (143) innerhalb eines Bereichs von 0,03 ≤ S/Wb3 liegen.
Luftreifen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, der auf einen Schwerlastreifen mit einem Aspektverhältnis von 70% oder weniger angewendet wird.