DE112012007266T5

DE112012007266T5 - Luftreifen

Info

Publication number: DE112012007266T5
Application number: DE112012007266.9T
Authority: DE
Inventors: Koichi Kotoku
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2015-09-24
Anticipated expiration: 2032-12-29
Also published as: JP6107648B2; CN104884271A; JPWO2014103062A1; US9950570B2; KR20150082481A; CN104884271B; US20150321515A1; DE112012007266B4; WO2014103062A1; KR101711815B1

Abstract

Ein Luftreifen 1 weist mindestens drei in Reifenumfangsrichtung verlaufende Hauptumfangsrillen 2, die in der Reifenumfangsrichtung verlaufen, und eine Mehrzahl von Stegabschnitten 1 auf, die durch diese Hauptumfangsrillen 1 unterteilt und gebildet werden. Außerdem wird eine Gürtelschicht durch Laminieren von zwei Kreuzgürteln, die jeweils einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° als absolute Werte aufweisen, die entgegengesetzte Vorzeichen haben, und einer Umfangsverstärkungsschicht, die einen Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung aufweist, gebildet. Außerdem weisen in einer Querschnittsansicht, die in Reifenmeridianrichtung genommen wird, ein Durchmesser D1 an einem Punkt P1 auf einem Randabschnitt auf der Innenseite eines Schulterstegabschnitts 3 in der Reifenbreitenrichtung, ein Durchmesser D2 an einem vorgegebenen Punkt P2 innerhalb der Bodenkontaktfläche des Schulterstegabschnitts 3 und ein Durchmesser D3 an dem Reifenbodenkontaktrand T derartige Beziehungen auf, dass D2 < D1 und D2 < D3 gelten.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen, und insbesondere betrifft sie einen Luftreifen mit verbesserter Beständigkeit gegen ungleichmäßige Abnutzung.
Stand der Technik
Seit einigen Jahren halten Schwerlastreifen, die an Lastwagen, Bussen und dergleichen montiert werden, die Form des Laufflächenabschnitts aufrecht, weil die Reifen ein niedriges Aspektverhältnis aufweisen, während sie eine in der Gürtelschicht angeordnete Umfangsverstärkungsschicht aufweisen. Die Umfangsverstärkungsschicht ist eine Gürtellage mit einem Gürtelwinkel, der im Wesentlichen 0° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung beträgt, und ist so angeordnet, dass sie über einem Paar Kreuzgürtel auflaminiert ist. Die in den Patentdokumenten 1 bis 4 offenbarten Technologien sind als herkömmliche Luftreifen bekannt, die auf diese Weise gestaltet sind.
Dokument des Stands der Technik
Patentdokument

Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 4642760B
Patentdokument 2: Japanisches Patent Nr. 4663638B
Patentdokument 3: Japanisches Patent Nr. 4663639B
Patentdokument 4: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) Nr. 2012-522686

Kurzfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Ein Luftreifen hat das Problem, dass einer ungleichmäßigen Abnutzung eines Schulterstegabschnitts entgegengewirkt werden muss.
Angesichts des oben genannten Problems ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen mit einer verbesserten Beständigkeit gegenüber ungleichmäßiger Abnutzung bereitzustellen.
Mittel zum Lösen des Problems
Um die vorstehend genannte Aufgabe zu erfüllen, weist ein Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung eine Karkassenschicht, eine Gürtelschicht, die auf einer Außenseite der Karkassenschicht in der Reifenradialrichtung angeordnet ist, und einen Laufflächenkautschuk auf, der auf einer Außenseite der Gürtelschicht in der Reifenradialrichtung angeordnet ist. Der Luftreifen weist auch mindestens drei Hauptumfangsrillen, die sich in einer Reifenumfangsrichtung erstrecken, und eine Mehrzahl von Stegabschnitten auf, die durch die Hauptumfangsrillen unterteilt und ausgebildet sind. Die Gürtelschicht wird durch Laminieren eines Paars von Kreuzgürteln, die jeweils einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° als absolute Werte und mit entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen, und einer Umfangsverstärkungsschicht, die einen Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung aufweist, gebildet. Von den Hauptumfangsrillen werden linke und rechte Hauptumfangsrillen auf einer in einer Reifenbreitenrichtung äußersten Seite als äußerste Hauptumfangsrille bezeichnet, und ein Stegabschnitt, der näher an einer Reifenbreitenrichtungs-Außenseite liegt als die linken und rechten äußersten Hauptumfangsrillen, wird als Schulterstegabschnitt bezeichnet. In einer Querschnittsansicht entlang der Reifenmeridianrichtung weisen ein Durchmesser D1 an einem Punkt P1 auf einem Randabschnitt auf einer Innenseite des Schulterstegabschnitts in der Reifenbreitenrichtung, ein Durchmesser D2 an einem vorgegebenen Punkt P2 innerhalb einer Bodenkontaktfläche des Schulterstegabschnitts und ein Durchmesser D3 eines Reifenbodenkontaktrands T eine derartige Beziehung auf, dass D2 < D1 und D2 < D3.
Wirkung der Erfindung
In dem Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Profil des Schulterstegabschnitts in einer Bodenkontaktregion einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser (einen Punkt mit einem Durchmesser D2, so dass D2 < D1 und D2 < D3) zwischen einem Randabschnitt auf der Reifenbreitenrichtungs-Innenseite und dem Reifenbodenkontaktrand T. Gemäß dieser Konfiguration ist der Bodenaufstandsdruck auf der Seite des Bodenkontaktrands T des Schulterstegabschnitts bei Bodenkontakt des Reifens vergrößert. Ebenso werden das Ausmaß des Schlupfes in einer Mittelregion des Stegabschnitts 3 und das Ausmaß des Schlupfes des Schulterstegabschnitts bei Bodenkontakt des Reifens gemittelt. Dies hat im Ergebnis den Vorteil, dass der ungleichmäßigen Abnutzung des Schulterstegabschnitts 3 wirksam entgegengewirkt wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht in einer 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 die Gürtelschicht des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt.
4 ist eine vergrößerte Erläuterungsansicht, die einen Schulterstegabschnitt des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt.
5 ist eine Erläuterungsansicht, die den Luftreifen in 1 darstellt.
6A und 6B sind Erläuterungsansichten, die die Wirkung des in 1 dargestellten Luftreifens zeigen.
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 Leistungsprüfungsergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist eine Tabelle, die Leistungsprüfungsergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist eine Tabelle, die Leistungsprüfungsergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist eine Tabelle, die Leistungsprüfungsergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bester Weg zum Ausführen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird 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 Mehrzahl 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 einer Reifenmeridianrichtung, die einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In dieser Zeichnung ist ein Schwerlastradialreifen, der an Lastkraftwagen, Bussen und dergleichen für Ferntransporte montiert wird, als Beispiel für den Luftreifen 1 dargestellt. Man beachte, dass sich das Bezugszeichnen CL auf eine Reifenäquatorebene bezieht. Des Weiteren stimmen in 1 ein Laufflächenrand P und ein Reifenbodenkontaktrand T miteinander überein. Eine Umfangsverstärkungsschicht 145 ist in 1 durch Schraffierung markiert.
Der Luftreifen 1 beinhaltet zwei Reifenwulstkerne 11, 11, zwei Wulstfüllstoffe 12, 12, eine Karkassenschicht 13, eine Gürtelschicht 14, einen Laufflächenkautschuk 15 und ein Paar Seitenwandkautschuks 16, 16 (siehe 1).
Die beiden Reifenwulstkerne 11, 11 weisen jeweils ringförmige Strukturen auf und bilden Kerne linker und rechter Reifenwulstabschnitte. Die beiden Wulstfüller 12, 12 werden von einem unteren Füller 121 und einem oberen Füller 122 gebildet und sind an einem in der Reifenradialrichtung äußeren Rand der beiden Reifenwulstkerne 11, 11 derart angeordnet, dass sie die Reifenwulstabschnitte verstärken.
Die Karkassenschicht 13 erstreckt sich ringförmig zwischen den Reifenwulstkernen 11, 11 auf der linken und auf der rechten Seite und bildet einen Rahmen für den Reifen. Außerdem sind beide Endabschnitte der Karkassenschicht 13 von einer Reifenbreitenrichtungs-Innenseite so in Richtung einer Reifenbreitenrichtungs-Außenseite umgelegt und fixiert, dass sie um die Reifenwulstkerne 11 und die Reifenwulstfüller 12 gewickelt sind. Außerdem besteht die Karkassenschicht 13 aus einer Mehrzahl von Karkassenkorden aus Stahl oder einem organischen Fasermaterial (z. B. Nylon, Polyester, Rayon oder dergleichen), die mit einem Beschichtungskautschuk bedeckt und einem Walzverfahren unterzogen worden sind, und weist als absoluten Wert einen Karkassenwinkel (Neigungswinkel des Karkassenkords in Faserrichtung in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung) von nicht weniger als 85° und nicht mehr als 95° auf.
Die Gürtelschicht 14 wird gebildet, indem eine Mehrzahl von Gürtellagen 141 bis 145 laminiert und so angeordnet wird, dass sie sich über eine Peripherie bzw. einen Außenumfang der Karkassenschicht 13 erstreckt. Die spezifische Konfiguration der Gürtelschicht 14 ist nachstehend beschrieben.
Der Laufflächenkautschuk 15 ist an einem in der Reifenradialrichtung äußeren Umfang der Karkassenschicht 13 und der Gürtelschicht 14 angeordnet und bildet einen Laufflächenabschnitt des Reifens. Die beiden Seitenwandkautschuks 16, 16 sind auf beiden Außenseiten der Karkassenschicht 13 in der Reifenbreitenrichtung angeordnet, so dass ein linker und ein rechter Seitenwandabschnitt des Reifens gebildet werden.
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 jeweils aus Rippen, die in der Reifenumfangsrichtung kontinuierlich sind, oder aus Blöcken gebildet, die durch Stollenrillen in der Reifenumfangsrichtung segmentiert sind (in den Zeichnungen nicht dargestellt).
Hier bezieht sich der Begriff Hauptumfangsrille auf eine umlaufende Rille mit einer Rillenbreite von nicht weniger als 5,0 mm. Die Rillenbreite der Hauptumfangsrille wird unter Ausschluss aller gekerbten und/oder abgeschrägten Abschnitte, die am Rillenöffnungsabschnitt ausgebildet sind, gemessen.
Darüber hinaus werden im Luftreifen 1 die linken und rechten Hauptumfangsrillen 2, 2 auf der äußersten Seite in der Reifenbreitenrichtung als äußerste Hauptumfangsrillen bezeichnet. Des Weiteren werden der linke und der rechte Stegabschnitt 3, 3 auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite, die durch die linke und die rechte äußerste Hauptumfangsrille 2, 2 definiert sind, als Schulterstegabschnitte bezeichnet.
Gürtelschicht
2 und 3 sind erläuternde Ansichten, die eine Gürtelschicht des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellen. In diesen Zeichnungen veranschaulicht 2 eine Region auf einer Seite eines Laufflächenabschnitts, die durch die Reifenäquatorebene CL abgegrenzt ist, und 3 veranschaulicht eine Laminatstruktur der Gürtelschicht 14. Außerdem repräsentieren die dünnen Linien in den Gürtellagen 141 bis 145 in 3 schematisch die jeweiligen Gürtelkorde der Gürtellagen 141 bis 145.
Die Gürtelschicht 14 wird durch Laminieren eines Gürtels mit großem Winkel 141, zwei Kreuzgürteln 142, 143, einer Gürtelabdeckung 144 und einer Umfangsverstärkungsschicht 145 gebildet und wird angeordnet, indem sie auf dem Umfang der Karkassenschicht 13 gewickelt und dort angebracht wird (siehe 2).
Der Gürtel mit großem Winkel 141 besteht aus einer Mehrzahl von Gürtelkorden aus Stahl, die aus einem anorganischen Fasermaterial gebildet sind, die mit Beschichtungskautschuk überzogen und einem Walzprozess unterzogen worden ist, wobei der Gürtel mit großem Winkel 141 einen Gürtelwinkel (einen Neigungswinkel der Faserrichtung der Gürtelkorde in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung) mit einem absoluten Wert von nicht unter 45° und nicht über 70° aufweist. Des Weiteren ist der Gürtel mit großem Winkel 141 so angeordnet, dass er auf der Außenseite der Karkassenschicht 13 in der Reifenradialrichtung laminiert ist.
Die beiden Kreuzgürtel 142, 143 bestehen aus einer Mehrzahl von Gürtelkorden aus Stahl oder einem organischen Fasermaterial, die mit Beschichtungskautschuk bzw. -gummi bedeckt und einem Walzverfahren unterzogen worden sind, wobei die beiden Kreuzgürtel 142, 143 einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° als absolute Werte aufweisen. Zusätzlich weisen die beiden Kreuzgürtel 142, 143 Gürtelwinkel auf, die zueinander gegensätzliche Vorzeichen haben, und sind so laminiert, dass die Faserrichtungen der Gürtelkorde sich gegenseitig kreuzen (diagonale Lagenstruktur). In der folgenden Beschreibung wird der Kreuzgürtel 142, der auf der Reifenradialrichtungs-Innenseite angeordnet ist, als innerer Kreuzgürtel bezeichnet, und der Kreuzgürtel 143, der auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite angeordnet ist, wird als äußerer Kreuzgürtel bezeichnet. Es können drei oder mehr Kreuzgürtel laminiert angeordnet werden (in den Zeichnungen nicht dargestellt). Außerdem sind die beiden Kreuzgürtel 142, 143 in der vorliegenden Ausführungsform so angeordnet, dass auf der Außenseite des Gürtels mit großem Winkel 141 in der Reifenradialrichtung laminiert sind.
Außerdem besteht die Gürtelabdeckung 144 aus einer Mehrzahl von Gürtelkorden aus Stahl oder einem organischen Fasermaterial, die mit Beschichtungskautschuk bzw. -gummi bedeckt und einem Walzverfahren unterzogen worden sind, wobei die Gürtelabdeckung 144 einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° als absolute Werte aufweist. Außerdem ist die Gürtelabdeckung 144 so angeordnet, dass sie auf der Außenseite des Gürtels mit großem Winkel 142, 143 in der Reifenradialrichtung laminiert ist. Darüber hinaus weist in dieser Ausführungsform die Gürtelabdeckung 144 den gleichen Gürtelwinkel auf wie der äußere Kreuzgürtel 143, und sie ist in der äußersten Schicht der Gürtelschicht 14 angeordnet.
Die Umfangsverstärkungsschicht 145 besteht aus Gürtelkorden, die aus Stahl gebildet und mit Beschichtungskautschuk bedeckt sind und die spiralförmig mit einem Neigungswinkel in einem Bereich von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung gewickelt sind. Außerdem ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 in der vorliegenden Ausführungsform so angeordnet, dass sie zwischen den beiden Kreuzgürteln 142, 143 angeordnet ist. Außerdem ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 näher in Richtung der Reifenbreitenrichtungs-Innenseite angeordnet als die linken und die rechten Randabschnitte der beiden Kreuzgürtel 142, 143. Insbesondere wird die Umfangsverstärkungsschicht 145 durch spiralförmiges Wickeln eines Drahts oder einer Mehrzahl von Drähten um den Umfang des inneren Kreuzgürtels 142 gebildet. Diese Umfangsverstärkungsschicht 145 verstärkt die Steifigkeit in Reifenumfangsrichtung. Als Folge davon ist die Haltbarkeit des Reifens verbessert.
Hier kann im Luftreifen 1 die Gürtelschicht 14 eine Randabdeckung aufweisen (in den Zeichnungen nicht dargestellt). Die Randabdeckung besteht im Allgemeinen aus einer Mehrzahl von Gürtelkorden aus Stahl oder einem organischen Fasermaterial, die mit Beschichtungskautschuk bzw. -gummi bedeckt und einem Walzverfahren unterzogen worden sind, wobei die Randabdeckung einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 0° und nicht mehr als 5° als absolute Werte aufweist. Außerdem ist die Randabdeckung auf der Außenseite der linken und rechten Ränder des äußeren Kreuzgürtels 143 (oder des inneren Kreuzgürtels 142) in der Reifenradialrichtung angeordnet. Der Unterschied der radialen Ausdehnung zwischen einer mittleren Region und einer Schulterregion des Laufflächenabschnitts ist verringert, und eine Beständigkeit gegen eine ungleichmäßige Abnutzung des Reifens ist verbessert, und zwar wegen eines verbesserten Reifeneffekts (hoop effect), den die Randabdeckung aufweist.
Außerdem ist bei der in 2 dargestellten Konfiguration die Umfangsverstärkungsschicht 145 so angeordnet, dass sie zwischen den beiden Kreuzgürteln 142, 143 liegt (siehe 2). Jedoch ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 nicht darauf beschränkt, und sie kann auch auf der Außenseite der beiden Kreuzgürtel 142, 143 in der Reifenradialrichtung 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 inneren Kreuzgürtel 142 angeordnet sein oder (2) zwischen der Karkassenschicht 13 und dem Gürtel mit großem Winkel 141 angeordnet sein (in den Zeichnungen nicht dargestellt).
Verbesserte Beständigkeit gegenüber Ungleichmäßiger Abnutzung Moderne Schwerlastreifen, die an Lastwagen, Bussen und dergleichen montiert werden, bewahren die Form des Laufflächenabschnitts, weil die Reifen ein niedriges Aspektverhältnis aufweisen, während sie eine in der Gürtelschicht angeordnete Umfangsverstärkungsschicht aufweisen. Insbesondere wird durch Anordnen der Umfangsverstärkungsschicht im Laufflächenmittelbereich und durch Nutzung eines verbesserten Reifeneffekts (hoop effect) einer radialen Ausdehnung der Lauffläche entgegengewirkt und die Form des Laufflächenabschnitts wird aufrechterhalten.
Gemäß dieser Konfiguration kann der oben genannte verbesserte Reifeneffekt (hoop effect) innerhalb eines Anbringungsbereichs der Umfangsverstärkungsschicht erhalten werden. Jedoch ist die Steifigkeit in der Umfangsrichtung außerhalb des Anbringungsbereichs der Umfangsverstärkungsschicht (in einer Region auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite) relativ ungenügend. Somit kommt es während einer Rollbewegung des Reifens zu einem stärkeren Schlupf am Schulterstegabschnitt, was das Problem mit sich bringt, dass es am Schulterstegabschnitt zu einer ungleichmäßigen Abnutzung kommt.
Somit verwendet der Luftreifen 1 die folgende Konfiguration, um der ungleichmäßigen Abnutzung im Schulterstegbereich entgegenzuwirken (siehe 1 bis 3).
Zuerst wird, wie in 2 dargestellt, bei Betrachtung als Querschnitt entlang der Reifenmeridianrichtung eine Abnutzungsendfläche WE der Hauptumfangsrille 2 gezeichnet. Der Begriff Abnutzungsendfläche WE bezieht sich auf eine Oberfläche, die aufgrund eines in dem Reifen vorhandenen Abnutzungsanzeiger bestimmt wird. Außerdem wird die Abnutzungsendfläche WE unter der Bedingung eines einzelnen Reifens gemessen, wobei sich der Reifen in einem nicht aufgepumpten Zustand befindet. In einem typischen Luftreifen liegt die Abnutzungsendfläche WE auf einer gekrümmten Linie, die ungefähr parallel ist zum Laufflächenprofil.
Hierbei weisen ein Abstand Dcc von der Umfangsverstärkungsschicht 145 zur Abnutzungsendfläche WE und ein Abstand De von einem Ende der Umfangsverstärkungsschicht 145 zur Abnutzungsendfläche WE, die jeweils in der Reifenäquatorebene CL gemessen werden, vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass De/Dcc ≤ 0,94 ist und noch bevorzugter eine derartige Beziehung, dass De/Dcc ≤ 0,92 ist. Für die Beziehung De/Dcc besteht keine besondere Untergrenze. Jedoch wird die Untergrenze durch die Beziehung zum Abstand zwischen der äußersten Gürtelschicht und der Abnutzungsendfläche beschränkt. Zum Beispiel liegt die Untergrenze der Beziehung De/Dcc vorzugsweise innerhalb eines Bereichs 0,65 ≤ De/Dcc.
Der Abstand Dcc und der Abstand De werden unter der Bedingung eines einzelnen Reifens gemessen, wobei sich der Reifen in einem nicht aufgepumpten Zustand befindet. Außerdem ist bei Betrachtung als Querschnitt entlang der Reifenmeridianrichtung der Messpunkt auf der Seite der Umfangsverstärkungsschicht 145 durch eine Linie definiert, die die Mittelpunkte der Gürtelkorde, welche die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, verbindet. Des Weiteren ist der Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 unter Verwendung des Gürtelkords auf der in Reifenbreitenrichtung äußersten Seite von den Gürtelkorden, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, definiert.
Hierbei bezieht sich der Ausdruck „Standardfelge“ auf „applicable rim“ (anwendbare Felge) laut Definition der Japan Automobile Tyre Manufacturers Association (JATMA), eine „design rim“ (Entwurfsfelge) laut Definition der Tire and Rim Association (TRA) oder eine „measuring rim“ (Messfelge) laut Definition der European Tyre and Rim Technical (ETRTO). Der Begriff „regulärer Innendruck“ bezieht sich auf „maximum air pressure“ (maximaler Luftdruck) laut Definition von JATMA, einen Höchstwert in „Tire Load Limits at various Cold Inflation Pressures“ (Reifenlastgrenzen bei verschiedenen Kaltluftdrücken) laut Definition von TRA und „Inflation Pressures“ (Luftdrücke) laut Definition von ETRTO. Es ist zu beachten, dass sich der Begriff „regular load“ (reguläre Last) auf „maximum load capacity“ (maximale Lastkapazität) laut Definition von JATMA, einen Höchstwert in „tire load limits at various cold inflation pressures“ (Reifenlastgrenzen bei verschiedenen Kaltluftdrücken) laut Definition von TRA und „Load Capacity“ (Lastkapazität) laut Definition von ETRTO bezieht. Jedoch beträgt bei JATMA im Falle von PKW-Reifen der reguläre Innendruck ein Luftdruck von 180 kPa und die reguläre Last beträgt 88% einer maximalen Lastkapazität.
Des Weiteren weisen der Abstand Gcc vom Laufflächenprofil zu der Reifeninnenumfangsoberfläche und der Abstand Gsh von einem Laufflächenrand P zu der Reifeninnenumfangsoberfläche, die jeweils in der Reifenäquatorebene CL gemessen werden, vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 1,10 ≤ Gsh/Gcc, und noch bevorzugter, dass eine Beziehung von 1,20 ≤ Gsh/Gcc gilt.
Die Obergrenze der Beziehung Gsh/Gcc ist nicht besonders beschränkt. Jedoch ist die Obergrenze der Beziehung Gsh/Gcc vorzugsweise so definiert, dass ein Radius am Laufflächenrand P des Laufflächenprofils höchstens so groß ist wie der Radius an der Reifenäquatorebene CL, wenn der Reifen auf einer Standardfelge montiert und auf einen regulären Innendruck aufgepumpt und in einem unbelasteten Zustand ist. Das heißt, die Obergrenze der Beziehung Gsh/Gcc ist vorzugsweise so definiert, dass das Laufflächenprofil eine gekrümmte Form, die ihren Mittelpunkt auf der Reifenradialrichtungs-Innenseite aufweist, oder eine gerade Linearform aufweist und keine umgekehrte R-Form (d.h. eine gekrümmte Form, die ihren Mittelpunkt auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite aufweist), bildet. Zum Beispiel beträgt in einer Konfiguration, die einen quadratisch geformten Schulterabschnitt aufweist, wie in 2 dargestellt, die Obergrenze der Beziehung Gsh/Gcc ungefähr 1,4 bis 1,5. Dagegen beträgt in einer Konfiguration, die einen abgerundeten Schulterabschnitt aufweist, wie in 7 dargestellt und später beschrieben, die Obergrenze der Beziehung Gsh/Gcc ungefähr 1,3 bis 1,4.
Der Abstand Gcc wird als der Abstand vom Schnittpunkt zwischen der Reifenäquatorebene CL und dem Laufflächenprofil zum Schnittpunkt der Reifenäquatorebene CL und der Reifeninnenumfangsoberfläche bei Betrachtung als Querschnitt entlang der Reifenmeridianrichtung gemessen. Daher wird bei einer Konfiguration mit einer Hauptumfangsrille 2 an der Reifenäquatorebene CL, so wie bei der in 1 und 2 dargestellten Konfiguration, der Abstand Gcc unter Auslassung der Hauptumfangsrille 2 gemessen. Der Abstand Gsh wird als die Länge einer senkrechten Linie von dem Laufflächenrand P zu der Reifeninnenumfangsoberfläche bei Betrachtung als Querschnitt entlang der Reifenmeridianrichtung gemessen.
Bei der in 2 dargestellten Konfiguration weist der Luftreifen 1 einen Innenliner 18 auf der Innenumfangsoberfläche der Karkassenschicht 13 auf, und der Innenliner 18 wird über den ganzen Bereich der Reifeninnenumfangsoberfläche angeordnet. Gemäß einer solchen Konfiguration werden der Abstand Gcc und der Abstand Gsh auf der Basis der Außenfläche des Innenliners 18 (Reifeninnenumfangsoberfläche) gemessen.
Der Laufflächenrand P bezieht sich (1) in einer Konfiguration, die einen quadratisch geformten Schulterabschnitt aufweist, auf einen Punkt des Schulterrandabschnitts. Zum Beispiel stimmen bei der in 2 dargestellten Konfiguration der Laufflächenrand P und ein Reifenbodenkontaktrand T miteinander überein, weil der Schulterabschnitt eine quadratische Form aufweist. Dagegen wird (2) in einer Konfiguration, die den abgerundeten Schulterabschnitt aufweist, wie in dem nachstehend beschriebenen Modifizierungsbeispiel von 7 dargestellt, beim Bilden eines ′Schnittpunkts P' zwischen dem Laufflächenabschnittprofil und dem Seitenwandabschnittprofil bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung der Laufflächenrand P als Basis einer senkrechten Linie, die vom Schnittpunkt P zum Schulterabschnitt gezogen wird, gebildet.
Außerdem bezieht sich der Reifenbodenkontaktrand T auf eine Position der maximalen Breite in einer Reifenaxialrichtung einer Kontaktfläche zwischen dem Reifen und einer flachen Platte in einer Konfiguration, in der der Reifen auf eine Standardfelge montiert, auf einen regulären Innendruck aufgepumpt, senkrecht in Bezug auf die flache Platte in einem statischen Zustand aufgestellt und mit einer Last, die einer vorgeschriebenen Last entspricht, belastet ist.
4 ist eine vergrößerte Ansicht, die den Schulterstegabschnitt 3 des in 1 abgebildeten Luftreifens 1 erläutert. In 4 ist eine Profilform des Schulterstegabschnitts 3 innerhalb einer Bodenkontaktfläche dargestellt.
Wie in 4 dargestellt, weist der Luftreifen 1 in einer Querschnittsansicht entlang der Reifenmeridianrichtung einen Durchmesser D1 an einem Punkt P1 auf einem Randabschnitt auf einer Innenseite des Schulterstegabschnitts in der Reifenbreitenrichtung auf, einen Durchmesser D2 an einem vorgegebenen Punkt P2 auf der Bodenkontaktfläche des Schulterstegabschnitts 3 und einen Durchmesser D3 eines Reifenbodenkontaktrands T mit einer solchen Beziehung, dass D2 < D1 und D2 < D3.
Hierbei ist der Durchmesser D1 am Punkt P1 im Größenverhältnis zum Durchmesser D3 des Reifenbodenkontaktrands T nicht besonders beschränkt. Somit muss am Schulterstegabschnitt 3 der Punkt P2, dessen Durchmesser D2 kleiner ist als die Durchmesser D1, D3, lediglich auf dem Profil der Bodenkontaktfläche liegen. Außerdem liegt angesichts dessen, dass eine Region von Punkt P1 zu dem Reifenbodenkontaktrand T die Bodenkontaktfläche des Schulterstegabschnitts 3 ist, der Punkt 2 notwendigerweise zwischen dem Punkt P1 und dem Reifenbodenkontaktrand T.
Ebenso kann das Profil des Schulterstegabschnitts 3 in der Bodenkontaktfläche geteilt in ein erstes Profil PL1 in einem Segment von Punkt P1 bis zu Punkt P2 und in ein zweites Profil PL2 in einem Segment von Punkt P2 zu dem Reifenbodenkontaktrand T gedacht werden. Hier ist sowohl das erste Profil PL1 als auch das zweite Profil PL2 vorzugsweise eine glatte gekrümmte Linie, die aus einem einzigen Bogen oder aus mehreren kombinierten Bögen gebildet wird. Jedoch ist keine derartige Beschränkung beabsichtigt. Eines oder beide des ersten Profils PL1 und des zweiten Profils PL2 kann bzw. können eine gekrümmte Linie sein, die eine gerade Linie oder ein gerades Liniensegment beinhaltet.
Genauer kann das zweite Profil PL2 jede gewünschte Profilform aufweisen, vorausgesetzt, dass die oben beschriebene Lagebeziehung zwischen dem Punkt P2 und dem Reifenbodenkontaktrand T (D2 < D3) erfüllt ist. Das heißt, das zweite Profil PL2 kann jede gewünschte Profilform aufweisen, unter der Bedingung, dass der Reifenbodenkontaktrand T in Bezug auf den Punkt P2 in Richtung der Reifenradialrichtungs-Außenseite vorsteht. Zum Beispiel kann das zweite Profil PL2 aus einer gekrümmten Linie, die in Richtung der Reifenradialrichtungs-Innenseite vorsteht, und aus gekrümmten Linien, geraden Linien und dergleichen, die in Richtung der Reifenradialrichtungs-Außenseite vorstehen, bestehen.
Die Profilform und die Durchmesser des Profils werden gemessen, wenn der Reifen auf einer Standardfelge montiert, der Reifen auf einen regulären Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem unbelasteten Zustand befindet. Zusätzlich werden die Durchmesser als jeweilige Durchmesser des Profils, zentriert auf der Reifenrotationsachse, gemessen.
Zum Beispiel wird in der Konfiguration von 4 das erste Profil PL1 aus einem einzigen Bogen gebildet, der in Richtung der Reifenradialrichtungs-Außenseite vorsteht. Außerdem wird das zweite Profil PL2 aus einem einzigen Bogen gebildet, der in Richtung Reifenradialrichtungs-Innenseite vorsteht und der am Punkt P2 glatt kontinuierlich in das erste Profil PL1 übergeht. Aus diesem Grund weist der Schulterstegabschnitt 3 in einem Querschnitt entlang der Meridianrichtung insgesamt ein Profil auf, das im Wesentlichen die Form eines lockeren Buchstaben S aufweist, und der Punkt P2 liegt auf einem Wendepunkt davon. Außerdem weisen Stegabschnitte von der äußersten Hauptumfangsrille 2 in Richtung der Reifenbreitenrichtungs-Innenseite (einem mittleren Stegabschnitt 3 und einem zweiten Stegabschnitt 3) ein Profil auf, das in Richtung der Reifenradialrichtungs-Außenseite vorsteht. Ferner weisen diese Stegabschnitte 3 jeweils ein Profil auf, das ein einziger Bogen oder eine Kombination aus mehreren Bögen ist. So verläuft das erste Profil PL1 entlang einer Linie, die von den Profilen des mittleren Stegabschnitts 3 und des zweiten Stegabschnitts 3 verläuft und die mit diesen Profilen übereinstimmt. Außerdem weist das erste Profil PL1 einen Durchmesser auf, der von Punkt P1 in Richtung der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite abnimmt und der an Punkt P2 am kleinsten ist. Ebenso weist das zweite Profil PL2 einen Durchmesser auf, der in Richtung der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite hin größer wird. Infolgedessen weist der Schulterstegabschnitt 3 eine Bodenkontaktflächenform auf, die von Punkt P2 in Richtung des Reifenbodenkontaktrands T auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite aufsteigt.
In der oben beschriebenen Konfiguration weisen eine Länge AR1 (in den Zeichnungen nicht dargestellt) des ersten Profils PL1 und eine Länge AR2 (in den Zeichnungen nicht dargestellt) des zweiten Profils PL2 vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,10 ≤ AR2/(AR1 + AR2) ≤ 0,50, und noch bevorzugter eine derartige Beziehung, dass 0,20 ≤ AR2/(AR1 + AR2) ≤ 0,40 (siehe 4) gilt. Somit werden die Proportionen der Länge AR1 des ersten Profils PL1 und die Länge AR2 des zweiten Profils PL2 passend eingestellt, und die Steifigkeit des Schulterstegabschnitts 3 wird verstärkt.
Die Längen AR1, AR2 sind jeweils Längen der Liniensegmente in den Profilen PL1, PL2 in einem Querschnitt entlang der Meridianrichtung und werden gemessen, während der Reifen auf einer Standardfelge montiert und auf einen regulären Innendruck aufgepumpt ist und in einem unbelasteten Zustand ist.
Außerdem weisen in der oben beschriebenen Konfiguration der Durchmesser D1 am Punkt P1, der Durchmesser D2 am Punkt D2 und der Durchmesser D3 auf der Seite des Reifenbodenkontaktrands T vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,30 ≤ (D1 – D2)/(D3 – D2) ≤ 0,70 gilt, und weisen vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,40 ≤ (D1 – D2)/(D3 – D2) ≤ 0,60 gilt (siehe 4). Infolgedessen wird die Beziehung zwischen dem Schultersenkungsmaß D1 – D2 des Schulterstegabschnitts PL1 und dem Schultersenkungsmaß D3 – D2 des Schulterstegabschnitts 3 im zweiten Profil PL2 geeignet eingestellt. Außerdem wird angesichts dessen, dass (D1 – D2) < (D3 – D2), die Steifigkeit auf der Seite des Reifenbodenkontaktrands T des Schulterstegabschnitts 3 verstärkt, und einer ungleichmäßigen Abnutzung des Schulterstegabschnitts 3 wird entgegengewirkt.
5 ist eine Erläuterungsansicht, die den Luftreifen in 1 darstellt. Diese Zeichnung ist ein Duplikat von 2 und unterscheidet sich von dieser darin, dass die Abmessungen und Bezugszeichen, die in 2 dargestellt sind, ersetzt worden sind und dass Abmessungen und Bezugszeichen, die zur Erklärung des Schulterstegabschnitts 3 nötig sind, neu hinzugefügt worden sind.
Wie in 5 dargestellt, weisen in der oben beschriebenen Konfiguration ein Abstand WL von der Reifenäquatorebene CL zum Punkt P2 und ein Abstand Ws' von der Reifenäquatorebene CL zum Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,60 ≤ Ws′/WL ≤ 1,00 gilt, und weisen noch bevorzugter eine derartige Beziehung auf, dass 0,70 ≤ Ws′/WL ≤ 0,90 gilt. Infolgedessen wird die Position des Punktes P2, die einen minimalen Durchmesser darstellt, geeignet eingestellt.
Der Abstand WL und der Abstand Ws' werden jeweils gemessen, wenn der Reifen auf eine Standardfelge montiert und auf einen regulären Innendruck aufgepumpt ist, während er in einem unbelasteten Zustand ist. Hierbei ist in diesem Luftreifen 1 die Umfangsverstärkungsschicht 145 mit Links-Rechts-Symmetrie angeordnet und ist auf der Reifenäquatorebene CL zentriert, und daher entspricht der Abstand Ws' zum Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 dem Radius Ws/2 der Umfangsverstärkungsschicht 145.
Außerdem weisen in der oben beschriebenen Konfiguration der Abstand WL von der Reifenäquatorebene CL zum Punkt P2 und die Breite Wb2' von der Reifenäquatorebene CL zum Endabschnitt eines Kreuzgürtels 142 mit großer Breite vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,90 ≤ Wb2′/WL ≤ 1,30 gilt (siehe 5). Infolgedessen wird die Position des Punktes P2, die einen minimalen Durchmesser darstellt, geeignet eingestellt.
Der Abstand Wb2 ' wird gemessen, während der Reifen auf eine Standardfelge montiert und auf einen regulären Innendruck aufgepumpt ist, während er in einem unbelasteten Zustand ist. Hierbei ist in diesem Luftreifen 1 der Kreuzgürtel 142 mit der großen Breite mit Links-Rechts-Symmetrie angeordnet und ist auf der Reifenäquatorebene CL zentriert, und daher entspricht der Abstand Wb2' am Endabschnitt des Kreuzgürtels 142 mit der großen Breite dem Radius Wb2/2 des Kreuzgürtels 142 mit der großen Breite.
6A und 6B sind Erläuterungsansichten, die die Wirkung des in 1 dargestellten Luftreifens zeigen. In diesen Zeichnungen ist der Reifen mit der Beziehung De/Dcc und der Beziehung Gsh/Gcc, die voneinander verschieden sind, in einem Bodenaufstandszustand abgebildet.
Der Reifen des Vergleichsbeispiels in 6A weist die Konfiguration in 1 bis 3 auf, wobei die Beziehung De/Dcc gleich eingestellt ist (De/Dcc = 1,00) und die Beziehung Gsh/Gcc klein eingestellt ist (Gsh/Gcc = 1,06). Gemäß dieser Konfiguration weist das Laufflächenprofil in einem Zustand, in dem der Reifen den Boden nicht berührt, eine abfallende Schulterform (in den Zeichnungen nicht dargestellt) auf, in der der Außendurchmesser von der Reifenäquatorebene CL zum Laufflächenrand P hin abnimmt. Wenn der Reifen Bodenkontakt hat, kommt es aus diesem Grund zu einem großen Maß an Verformung auf der Straßenkontaktseite der Schulterregion im Laufflächenabschnitt (auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite). Hierbei sind die Abstände Dcc, De von der Umfangsverstärkungsschicht 145 zur Abnutzungsendfläche WE gleichmäßig De/Dcc = 1,00), und daher wird der Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Straßenkontaktseite (der Reifenradialrichtungs-Außenseite) stark verformt, wenn die Schulterregion des Laufflächenabschnitts verformt ist. Infolgedessen ist die Beanspruchung der Umfangsverstärkungsschicht 145 bei Reifenbodenkontakt groß.
Im Gegensatz dazu weist der Reifen des Ausführungsbeispiels in 6B die Konfiguration von 1 bis 3 auf, wobei die Beziehung De/Dcc klein eingestellt ist (De/Dcc = 0,92) und die Beziehung Gsh/Gcc groß eingestellt ist Gsh/Gcc = 1,20). Wenn der Reifen keinen Bodenkontakt hat, besteht bei dieser Konfiguration ein kleiner Unterschied im Durchmesser zwischen dem Außendurchmesser der Reifenäquatorebene CL und dem Außendurchmesser am Laufflächenrand P im Laufflächenprofil, wobei das Laufflächenprofil insgesamt eine Form aufweist, die flach ist (im Wesentlichen plan entlang der Reifenrotationsachse) (siehe 1 und 2). Infolgedessen macht die Schulterregion des Laufflächenabschnitts bei Reifenbodenkontakt ein geringes Maß an Verformung durch, wie in 6B dargestellt ist. Ferner weisen der Abstand Dcc, De von der Umfangsverstärkungsschicht 145 zur Abnutzungsendfläche WE eine derartige Beziehung auf, dass De < Dcc. Wenn der Reifen Bodenkontakt hat, weist die Umfangsverstärkungsschicht 145 somit insgesamt eine flache Form auf, wenn der Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 einhergehend mit der Verformung der Schulterregion des Laufflächenabschnitts verformt wird. Auf diese Weise ist die Beanspruchung bzw. Dehnung des Endabschnitts der Umfangsverstärkungsschicht 145 reduziert, wenn der Reifen den Boden kontaktiert.
Wie oben beschrieben, weist die Konfiguration von 6B im Vergleich zur Konfiguration von 6A ein geringes Maß an Verformung in der Schulterregion des Laufflächenabschnitts und ein geringes Maß an Beanspruchung bzw. Dehnung an der Umfangsverstärkungsschicht 145 auf, wenn der Reifen Bodenkontakt hat. Infolgedessen werden das Ausmaß des Schlupfes des Stegabschnitts 3 in der mittleren Region und das Ausmaß des Schlupfes des Schulterstegabschnitts gemittelt, wenn der Reifen Bodenkontakt hat, wodurch einer ungleichmäßigen Abnutzung des Schulterstegabschnitts 3 entgegengewirkt wird.
Ferner beinhaltet in der Konfiguration von 6B, wie in 4 dargestellt, das Profil des Schulterstegabschnitts 3 in der Bodenkontaktregion einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser (wo Punkt 2 den Durchmesser D2 aufweist, so dass D2 < D1 und D2 < D3) zwischen einem Randabschnitt (Punkt P1) auf der Reifenbreitenrichtungs-Innenseite und dem Reifenbodenkontaktrand T. Gemäß dieser Konfiguration steigt der Bodenaufstandsdruck auf der Seite des Kontaktrands T des Schulterstegabschnitts 3, wenn der Reifen Bodenkontakt hat. Ebenso werden das Ausmaß des Schlupfes des Stegabschnitts 3 in der mittleren Region und das Ausmaß des Schlupfes des Schulterstegabschnitts 3 bei Bodenkontakt des Reifens gemittelt. Infolgedessen wird einer ungleichmäßigen Abnutzung im Schulterstegabschnitt 3 entgegengewirkt.
Abgerundeter Schulterabschnitt
7 ist eine Erläuterungsansicht eines modifizierten Beispiels des Luftreifens, das in 1 abgebildet ist. 7 stellt eine Konfiguration dar, die einen Schulterabschnitt mit einer abgerundeten Form aufweist.
In der Konfiguration in 1 weist der Schulterabschnitt eine quadratische Form auf, bei der der Reifenbodenkontaktrand T und der Laufflächenrand P übereinstimmen, wie in 2 dargestellt.
Jedoch ist der Schulterabschnitt nicht darauf beschränkt und kann ebenso eine abgerundete Form aufweisen, wie in 7 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 Boden einer senkrechten Linie gewählt, welche vom Schnittpunkt P' zum Schulterabschnitt gezogen wird. Daher befinden sich in der Regel der Reifenbodenkontaktrand T und der Laufflächenrand P an jeweils unterschiedlichen Positionen.
Zusätzliche Angaben
Außerdem weisen in dem Luftreifen 1 in 1 die Laufflächenbreite TW und die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,70 ≤ Ws/TW ≤ 0,90.
Die Laufflächenbreite TW ist ein Abstand in Richtung der Reifenrotationsachse zwischen dem linken und dem rechten Laufflächenrand P, P, der gemessen wird, wenn der Reifen an einer Standardfelge montiert und auf einen vorgeschriebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem unbelasteten Zustand befindet.
Die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 ist ein Abstand zwischen dem linken und dem rechten Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 in Reifenrotationsrichtung, der gemessen wird, wenn der Reifen auf einer Standardfelge montiert, auf einen vorgegebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem unbelasteten Zustand befindet. Außerdem ist in einer Situation, wo die Umfangsverstärkungsschicht 145 eine Konfiguration aufweist, die entlang der Breitenrichtung aufgeteilt ist (in den Zeichnungen nicht dargestellt), die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 der Abstand zwischen den äußersten Endabschnitten jedes Teilabschnitts.
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 (in den Zeichnungen nicht dargestellt), der Bereich der Beziehung Ws/TW zwischen der Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der oben beschriebenen Laufflächenbreite TW durch eine Umwandlung auf eine halbe Breite auf der Grundlage der Reifenäquatorebene CL festgelegt. Genauer werden der Abstand TW' (in den Zeichnungen nicht dargestellt) von der Reifenäquatorebene CL zum Laufflächenrand P und der Abstand Ws' (in den Zeichnungen nicht dargestellt) von der Reifenäquatorebene CL zum Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 so eingestellt, dass sie eine derartige Beziehung erfüllen, dass 0,70 ≤ Ws′/TW′ ≤ 0,90.
Wie in 1 dargestellt, weisen außerdem die Laufflächenbreite TW und die Reifengesamtbreite SW eine derartige Beziehung auf, dass 0,79 ≤ TW/SW ≤ 0,89.
Die Gesamtreifenbreite SW bezieht sich auf einen linearen Abstand (einschließlich aller Teile wie Buchstaben oder Muster auf der Reifenoberfläche) zwischen den Seitenwänden, wenn der Reifen auf eine Standardfelge montiert und auf einen regulären Innendruck aufgepumpt ist und sich in nicht belastetem Zustand befindet.
Außerdem weisen in 1 und 5 eine Bodenaufstandsbreite Wsh jedes Schulterstegabschnitts 3 und die Laufflächenbreite TW vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,1 ≤ Wsh/TW ≤ 0,2. Dies stellt eine geeignete Bodenaufstandsbreite Wsh für den Schultererhebungsabschnitt 3 bereit.
Die Bodenaufstandsbreite wird in einer Konfiguration, wo der Reifen auf einer Standardfelge montiert und auf einen regulären Innendruck aufgepumpt ist, senkrecht auf die flache Platte gestellt ist, während er in einem statischen Zustand ist, und mit einer Last beaufschlagt wird, die einer regulären Last entspricht, in der axialen Richtung als maximaler linearer Abstand einer Kontaktfläche zwischen dem Reifen und einer flachen Platte gemessen. Außerdem wird in einer Konfiguration, wo die Hauptumfangsrille 2 in Zickzackform entlang der Reifenumfangsrichtung verläuft, oder in einer Konfiguration, wo die Hauptumfangsrille 2 einen gekerbten Abschnitt oder einen abgeschrägten Abschnitt an einem Randabschnitt aufweist, die Bodenaufstandsbreite als Durchschnittswert des Gesamtumfangs des Reifens berechnet.
Die Bodenaufstandsbreite Wcc des Stegabschnitts 3, der der Reifenäquatorebene CL am nächsten ist, und die Bodenaufstandsbreite Wsh des Schulterstegabschnitts 3 weisen eine derartige Beziehung auf, dass 0,90 ≤ Wsh/Wcc ≤ 1,30 erfüllt ist (siehe 5). Dadurch besteht der Vorteil, dass für eine geeignete Beziehung Wsh/Wc gesorgt wird. Das heißt, angesichts dessen, dass 0,90 ≤ Wsh/Wcc, wird ein Bodenkontaktflächendruck des Schulterstegabschnitts 3 angemessen gewährleistet, und der ungleichmäßigen Abnutzung des Reifens wird entgegengewirkt. Dagegen wird, obwohl die Beziehung 1,30 < Wsh/Wcc erfüllt, die resultierende Wirkung der Zunahme des Bodenaufstandsdrucks im Schulterstegabschnitt 3 aufgrund der Vergrößerung der Bodenaufstandsbreite Wsh klein.
Der Stegabschnitt 3, der am nächsten an der Reifenäquatorebene CL liegt, bezieht sich in einem Fall, in dem sich ein Stegabschnitt 3 auf der Reifenäquatorebene CL befindet, auf diesen Stegabschnitt 3, und in einem Fall, in dem sich eine Hauptumfangsrille 2 auf der Reifenäquatorebene CL befindet, auf den Stegabschnitt 3 von den linken und rechten Stegabschnitten 3, 3, die durch diese Hauptumfangsrille 2 definiert werden, der sich auf derselben Seite befindet wie der Schulterstegabschnitt 3, der den Vergleichsgegenstand darstellt. Zum Beispiel wird in einer Konfiguration, die ein links-rechts-asymmetrisches Laufflächenmuster aufweist (in den Zeichnungen nicht dargestellt), in einem Fall, in dem sich eine Hauptumfangsrille 2 auf der Reifenäquatorebene CL befindet, die Beziehung Wsh/Wcc zwischen der Bodenaufstandsbreite Wcc des Stegabschnitts 3, der sich am nächsten an der Reifenäquatorebene CL befindet, und der Bodenaufstandsbreite Wsh des Schultererhebungsabschnitts 3 in einer einseitigen Region gemessen, die durch die Reifenäquatorebene CL begrenzt ist.
Außerdem weisen ein Durchmesser Ya an einer Position einer maximalen Höhe der Karkassenschicht 13, ein Durchmesser Yc an einer Position einer maximalen Breite der Karkassenschicht 13 und ein Durchmesser Yd der Karkassenschicht 13 an der Position des Endabschnitts der Umfangsverstärkungsschicht 145 eine derartige Beziehungen auf, dass 1 0,80 ≤ Yc/Ya ≤ 0,90 und 0,95 ≤ Yd/Ya ≤ 1,02 erfüllt ist. Demzufolge wird die Form der Karkassenschicht 13 geeignet gestaltet.
Der Durchmesser Ya an der Position der maximalen Höhe der Karkassenschicht 13 wird als der Abstand von der Reifenrotationsachse zur Schnittstelle der Reifenäquatorebene CL und der Karkassenschicht 13 gemessen, wenn der Reifen auf eine Standardfelge montiert und mit regulärem Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem nicht belastetem Zustand befindet.
Der Durchmesser Yc an der Position der maximalen Höhe der Karkassenschicht 13 wird als ein Abstand von der Reifenrotationsachse zur Schnittstelle der Karkassenschicht 13 gemessen, wenn der Reifen auf eine Standardfelge montiert und auf einen regulären Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem nicht belastetem Zustand befindet.
Der Durchmesser Yd der Karkassenschicht 13 am Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 wird als ein Abstand von der Reifenrotationsachse zu einem Punkt Q3 (in den Zeichnungen nicht dargestellt) gemessen, wobei der Punkt Q3 der Schnittpunkt der Karkassenschicht 13 und einer geraden Linie ist, die in Reifenradialrichtung vom Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 gezogen wird, wenn der Reifen auf der Standardfelge montiert und auf den vorgeschriebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem unbelasteten Zustand befindet.
Außerdem weisen die Laufflächenbreite TW und eine Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,82 ≤ TW/Wca ≤ 0,92.
Die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 bezieht sich auf einen linearen Abstand zwischen den linken und rechten Positionen der maximalen Breite der Karkassenschicht 13, wenn der Reifen auf eine Standardfelge montiert und mit regulärem Innendruck befüllt ist und sich in einem nicht belastetem Zustand befindet.
Zusätzlich weisen in 3 die Breite Wb3 des Kreuzgürtels 143 mit der geringen Breite und die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,75 ≤ Ws/Wb3 ≤ 0,90 erfüllt ist. Als Folge davon wird die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 angemessen gewährleistet.
Außerdem ist, wie in 3 dargestellt ist, die Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise näher in Richtung der Reifenbreitenrichtungs-Innenseite angeordnet als der linke und der rechte Randabschnitt des Kreuzgürtels 143 der beiden Kreuzgürtel 142, 143, der eine geringe Breite aufweist. Außerdem liegen die Breite Wb3 des Kreuzgürtels 143 mit der geringen Breite und ein Abstand S vom Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 zum Randabschnitt des Kreuzgürtels 143 mit der geringen Breite vorzugsweise in einem Bereich von 0,03 ≤ S/Wb3 ≤ 0,12. Als Resultat wird der Abstand zwischen den Endabschnitten der Breite Wb3 des Kreuzgürtels 143 und den Endabschnitten der Umfangsverstärkungsschicht 145 ordnungsgemäß sichergestellt. Dieser Punkt ist in Situationen, wo die Umfangsverstärkungsschicht 145 eine unterteilte Struktur aufweist (in den Zeichnungen nicht dargestellt) gleich.
Der Abstand S der Umfangsverstärkungsschicht 145 wird als Abstand in Reifenbreitenrichtung gemessen, wenn der Reifen auf einer Standardfelge montiert, auf den vorgegebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem unbelasteten Zustand befindet.
Außerdem besteht in der Konfiguration von 1 die Umfangsverstärkungsschicht 145 aus einem einzigen spiralförmig gewickelten Stahldraht, 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 werden (Mehrfachwickelstruktur), konfiguriert werden. In diesem Fall beträgt die Anzahl der Drähte vorzugsweise fünf oder weniger. Zusätzlich beträgt die Wicklungsbreite pro Einheit, wenn fünf Drähte in Mehrfachschichten gewickelt sind, vorzugsweise nicht mehr als 12 mm. Als Folge davon kann eine Mehrzahl von Drähten (nicht weniger als zwei und nicht mehr als fünf Drähte) ordnungsgemäß mit einer Neigung innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung gewickelt werden.
Außerdem weisen in dem Luftreifen 1 die Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des Kreuzgürtels 143 der beiden Kreuzgürtel 142, 143, der die geringe Breite aufweist, vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, die 0,85 ≤ Wb1/Wb3 ≤ 1,05 erfüllt (siehe 3). Als Folge wird die Beziehung Wb1/Wb3 geeignet festgelegt.
Die Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des Kreuzgürtels 143 werden als die jeweiligen Abstände in der Reifenbreitenrichtung gemessen, wenn der Reifen auf einer Standardfelge montiert, auf einen 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 Kreuzgürtels mit der geringen Breite 143 weisen eine derartige Beziehung auf, dass Wb1 < Wb3 erfüllt ist. Infolgedessen ist ein Randabschnitt des Gürtels mit großem Winkel 141 näher in Richtung der Reifenbreitenrichtungs-Innenseite angeordnet als der Randabschnitt des Kreuzgürtels 143 mit der geringen Breite in einer Region auf einer Seite der Reifenäquatorebene. Jedoch ist die Konfiguration nicht darauf beschränkt und die Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des Kreuzgürtels 143 mit der geringen Breite können eine derartige Beziehung aufweisen, dass Wb1 ≥ Wb3 erfüllt ist (in den Zeichnungen nicht dargestellt).
Außerdem sind die Gürtelkorde des Gürtels mit großem Winkel 141 Stahldrähte. Der Gürtel 141 mit großem Winkel weist eine Anzahl an Drähten bzw. Enden auf, die nicht kleiner ist als 15 Enden/50 mm und nicht größer ist als 25 Enden/50 mm. Des Weiteren bestehen die Gürtelkorde der beiden Kreuzgürtel 142, 143 aus Stahldrähten, und die Anzahl der Enden in den beiden Kreuzgürteln 142, 143 beträgt vorzugsweise mindestens 18 Enden/50 mm und höchstens 28 Enden/50 mm, und noch bevorzugter beträgt sie mindestens 20 Enden/50 mm und höchstens 25 Enden/50 mm. Außerdem sind die Gürtelkorde, aus denen die Umfangsverstärkungsschicht 145 besteht, aus Stahldraht, und die Anzahl der Enden in der Umfangsverstärkungsschicht 145 beträgt vorzugsweise nicht weniger als 17 Enden/50 mm und nicht mehr als 30 Enden/50 mm. Als Folge davon wird die Festigkeit der Gürtellagen 141, 142, 143, 145 jeweils ordnungsgemäß sichergestellt.
Darüber hinaus 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 erfüllt ist. Des Weiteren weisen die Moduln E2, E3 bei 100% Dehnung der jeweiligen Beschichtungskautschuke der beiden 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 gilt. 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. Folglich sind die jeweiligen Moduln der Gürtellagen 141, 142, 143, 145 geeignet gestaltet.
Der Modul bei 100% Dehnung wird in einer Zugprüfung bei Umgebungstemperatur gemäß JIS-K6251 (unter Verwendung von Dumbell Nr. 3) gemessen.
Außerdem liegt eine Bruchdehnung λ1 des Beschichtungskautschuks des Gürtels mit großem Winkel 141 vorzugsweise in einem Bereich von λ1 ≥ 200%. Darüber hinaus liegen die jeweiligen Bruchdehnungen λ2, λ3 der Beschichtungskautschuke der beiden Kreuzgürtel 142, 143 vorzugsweise in Bereichen von λ2 ≥ 200% und λ3 ≥ 200%. Des Weiteren liegt eine Bruchdehnung λs des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise in dem Bereich von λs ≥ 200%. Als Folge davon wird die jeweilige Festigkeit der Gürtellagen 141 142, 143, 145 ordnungsgemäß sichergestellt.
Die Bruchdehnung wird durch das Ausführen eines Dehnungsversuchs an einem Prüfling der 1B-Form nach Spezifikation JIS-K7162 (Hantelform mit einer Dicke von 3 mm) unter Verwendung einer Zugprüfmaschine (INSTRON5585H, hergestellt von der Instron Corp.) gemessen, entsprechend JIS-K7161 bei einer Zuggeschwindigkeit von 2 mm/min.
Die Dehnung ist vorzugsweise nicht kleiner als 1,0% und nicht größer als 2,5%, wenn die Zugbeanspruchung der Gürtelkorde als Komponenten, welche die Umfangsverstärkungsschicht 145 konfigurieren, von 100 N bis 300 N beträgt, und vorzugsweise nicht kleiner als 0,5% und nicht größer als 2,0% ist, wenn die Zugbeanspruchung 500 N bis 1000 N als ein Reifen (wenn vom Reifen entfernt) beträgt. Die Gürtelkorde (hoch dehnbarer Stahldraht) weisen ein besseres Dehnungsverhältnis auf als normaler Stahldraht, wenn eine geringe Last angelegt wird. Die Gürtelkorde sind somit in der Lage, den Belastungen standzuhalten, die in der Zeit von der Herstellung bis zur Nutzung des Reifens an die Reifenumfangsschicht angelegt werden, was bevorzugt ist, um einer Beschädigung der Reifenumfangsschicht 145 entgegenzuwirken.
Die Dehnung der Gürtelkorde wird gemäß JIS-G3510 gemessen.
Außerdem beträgt in dem Luftreifen 1 die Bruchdehnung des Laufflächenkautschuks 15 vorzugsweise nicht weniger als 350%. Daher ist die Festigkeit des Laufflächenkautschuks 15 gewährleistet und dem Auftreten von Rissen in der äußersten Hauptumfangsrille 2 wird entgegengewirkt. Ferner ist die Obergrenze für die Bruchdehnung des Laufflächenkautschuks 15 nicht besonders beschränkt. Jedoch wird die Obergrenze durch die Art der Kautschukverbindung des Laufflächenkautschuks 15 beschränkt.
Außerdem beträgt in diesem Luftreifen 1 die Härte des Laufflächenkautschuks 15 vorzugsweise nicht weniger als 60. Dies gewährleistet eine geeignete Festigkeit des Laufflächenkautschuks 15. Ferner ist die Obergrenze für die Härte des Laufflächenkautschuks 15 nicht besonders beschränkt. Jedoch wird die Obergrenze durch die Art der Kautschukverbindung des Laufflächenkautschuks 15 beschränkt.
Hierbei bezieht sich der Begriff Kautschukhärte auf eine JIS-A-Härte gemäß JIS-K6263.
Außerdem liegt in diesem Luftreifen 1 ein Verlustwinkeltangens tanδ des Laufflächenkautschuks 15 vorzugsweise in einem Bereich von 0,10 ≤ tanδ.
Der Verlustwinkeltangens tanδ wird unter Verwendung eines viskoelastischen Spektrometers unter den Bedingungen einer Temperatur von 20°C, einer Scherbelastung von 10% und einer Frequenz von 20 Hz gemessen.
Gürtelpolster
Wie in 2 dargestellt, weist der Luftreifen 1 ein Gürtelpolster 20 auf. Das Gürtelpolster 20 ist derart angeordnet, dass es zwischen der Karkassenschicht 13 und dem Endabschnitt des Kreuzgürtels 142 auf der Reifenradialrichtungs-Innenseite des Paars Kreuzgürtel 142, 143 liegt. Zum Beispiel ist in der Konfiguration von 2 ein Endabschnitt des Gürtelpolsters 20 auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite zwischen die Karkassenschicht 13 und den Endabschnitt des Kreuzgürtels 142 eingeführt und liegt am Randabschnitt des Gürtels 141 mit großem Winkel an. Außerdem verläuft das Gürtelpolster 20 in der Reifenradialrichtung entlang der Karkassenschicht 13 nach innen und ist derart angeordnet, dass es zwischen der Karkassenschicht 13 und einem Seitenwandkautschuk 16 liegt. Des Weiteren ist ein Paar aus einem linken und einem rechten Gürtelpolster 20 jeweils an dem linken und dem rechten Seitenwandabschnitt des Reifens angeordnet.
Außerdem liegt ein Modul Ebc bei 100% Dehnung des Gürtelpolsters 20 in einem Bereich von 1,5 MPa ≤ Ebc ≤ 3,0 MPa. Da der Modul Ebc des Gürtelpolsters 20 einen derartigen Bereich erfüllt, weist das Gürtelpolster 20 eine Spannungsabbauwirkung auf, wodurch einer Trennung des peripheren Kautschuks an den Endabschnitten des Kreuzgürtels 142 entgegengewirkt wird.
Des Weiteren liegt eine Bruchdehnung λbc des Gürtelpolsters 20 in einem Bereich von λbc ≥ 400%. Dies gewährleistet eine geeignete Beständigkeit des Gürtelpolsters 20.
[Zweifarbige Struktur des Gürtelrandpolsters]
8 ist eine Erläuterungsansicht, die ein modifiziertes Beispiel des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt. 14 ist eine vergrößerte Ansicht eines Endabschnitts der Gürtelschicht 14 auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite. Die Umfangsverstärkungsschicht 145 und das Gürtelrandpolster 19 sind in 8 durch Schraffierungen markiert.
In der in 1 dargestellten Konfiguration ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise näher in Richtung der Reifenbreitenrichtungs-Innenseite angeordnet als der linke und der rechte Randabschnitt des Kreuzgürtels 143 der beiden Kreuzgürtel 142, 143, der eine geringe Breite aufweist. Ein Gürtelrandpolster 19 ist so angeordnet, dass es an einer Position, die den Randabschnitten der beiden Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, zwischen den beiden Kreuzgürteln 142, 143 liegt. Insbesondere wird das Gürtelrandpolster 19 auf der Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 in der Reifenbreitenrichtung so angeordnet, dass es an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzt, und verläuft in Reifenbreitenrichtung von dem Endabschnitt auf der Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 in der Reifenbreitenrichtung zu dem Endabschnitt auf der Außenseite des Paars Kreuzgürtel 142, 143 in der Reifenbreitenrichtung.
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 der Außenseite in der 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, so dass 0,60 ≤ E/Eco ≤ 0,95. Als Folge davon besteht ein Vorteil darin, dass dem Auftreten einer Ablösung von Kautschukmaterialien zwischen den beiden Kreuzgürteln 142, 143 in einer Region auf der Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 in der Reifenbreitenrichtung entgegengewirkt wird.
Dagegen weist gemäß der in 8 gezeigten Konfiguration das Gürtelrandpolster 19 in der Konfiguration von 1 eine zweifarbige Struktur auf, die aus einem Spannungsabbaukautschuk 191 und einem Randabschnitt-Entlastungskautschuk 192 gebildet ist. Der Spannungsabbaukautschuk 191 wird zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 auf der Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 in der Reifenbreitenrichtung so angeordnet, dass er an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzt. Der Randabschnitt-Entlastungskautschuk 192 wird zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 auf der Außenseite des Spannungsabbaukautschuks 191 in der Reifenbreitenrichtung an einer Position, die dem Randabschnitt des Paars Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, so angeordnet, dass er an den Spannungsabbaukautschuk 191 angrenzt. Daher weist das Gürtelrandpolster 19 bei Betrachtung im Querschnitt aus Reifenmeridianrichtung eine Struktur auf, die durch Nebeneinanderanordnen des Spannungsabbaukautschuks 191 und des Randabschnitt-Entlastungskautschuks 192 in Reifenbreitenrichtung gebildet wird, um einen Bereich vom Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite in Richtung des Endabschnitts der beiden Kreuzgürtel 142, 143 aufzufüllen.
Außerdem weisen in der Konfiguration in 8 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 gilt. 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 8 dargestellten Konfiguration 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, so dass 0,6 ≤ Ein/Eco ≤ 0,9.
Außerdem weisen in der Konfiguration in 8 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 gilt. Außerdem liegt der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 4,0 MPa ≤ Ein ≤ 5,5 MPa.
In der in 8 dargestellten Konfiguration ist der Spannungsabbaukautschuk 191 auf der Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 in der Reifenbreitenrichtung angeordnet, und daher ist die Scherbeanspruchung 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, wird des Weiteren die Scherbeanspruchung der peripheren Kautschuks an den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 gemildert. Demzufolge wird eine Trennung des peripheren Kautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 unterdrückt.
Wirkungen
Wie vorstehend beschrieben weist der Luftreifen 1 die Karkassenschicht 13, die Gürtelschicht 14, die auf der Außenseite der Karkassenschicht 13 in der Reifenradialrichtung angeordnet ist, und einen Laufflächenkautschuk 15 der auf der Außenseite der Gürtelschicht 14 in der Reifenradialrichtung angeordnet ist, auf (siehe 1). Außerdem weist der Luftreifen 1 mindestens drei in Reifenumfangsrichtung verlaufende Hauptumfangsrillen 2 und eine Mehrzahl von Stegabschnitten 3, die durch diese Hauptumfangsrillen 2 definiert sind, auf. Des Weiteren wird die Gürtelschicht 14 durch Laminieren der beiden Kreuzgürtel 142, 143, die jeweils einen Gürtelwinkel als absoluten Wert von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° aufweisen und Gürtelwinkel von entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen, und der Umfangsverstärkungsschicht 145, die einen Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung aufweist (siehe 2), gebildet. Außerdem weisen in einer Querschnittsansicht entlang der Reifenmeridianrichtung ein Durchmesser D1 an einem Punkt P1 auf einem Randabschnitt auf der Innenseite eines Schulterstegabschnitts 3 in der Reifenbreitenrichtung, ein Durchmesser D2 an einem vorgegebenen Punkt P2 innerhalb der Bodenkontaktfläche des Schulterstegabschnitts 3 und ein Durchmesser D3 an dem Reifenbodenkontaktrand T derartige Beziehungen auf, dass D2 < D1 und D2 < D3.
Gemäß dieser Konfiguration beinhaltet bei dieser Konfiguration das Profil des Schulterstegabschnitts 3 in der Bodenkontaktregion einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser (wo Punkt 2 den Durchmesser D2 aufweist, so dass D2 < D1 und D2 < D3) zwischen dem Randabschnitt (Punkt P1) auf der Reifenbreitenrichtungs-Innenseite und dem Reifenbodenkontaktrand T. Gemäß dieser Konfiguration steigt der Bodenaufstandsdruck auf der Seite des Kontaktrands T des Schulterstegabschnitts 3, wenn der Reifen Bodenkontakt hat. Ebenso wird das Ausmaß des Schlupfes des Stegabschnitts 3 der mittleren Region und das Ausmaß des Schlupfes des Schulterstegabschnitts 3 bei Bodenkontakt des Reifens gemittelt. Dies hat im Ergebnis den Vorteil, dass der ungleichmäßigen Abnutzung des Schulterstegabschnitts 3 wirksam entgegengewirkt wird.
Außerdem weist in diesem Luftreifen 1 die Schulterstegregion 3 in einer Querschnittsansicht entlang der Meridianrichtung ein erstes Profil PL1 in einem Segment von Punkt P1 zu Punkt P2, das in Richtung der Reifenradialrichtungs-Außenseite vorsteht, und ein zweites Profil PL2 in einem Segment von Punkt P2 bis zu dem Reifenbodenkontaktrand T auf, das in Richtung der Reifenradialrichtungs-Innenseite vorsteht (siehe 4). Infolgedessen besteht der Vorteil, dass die Bodenkontaktflächenform des Schulterstegabschnitts 3 geeignet gestaltet ist und dass einer ungleichmäßigen Abnutzung im Schulterstegbereich 3 entgegengewirkt wird.
Außerdem weisen im Luftreifen 1 in einer Querschnittsansicht entlang der Meridianrichtung, wenn eine Linie entlang der Abnutzungsendfläche WE der Hauptumfangsrille 2 gezogen wird, der Abstand Dcc von der Umfangsverstärkungsschicht 145 zur Abnutzungsendfläche WE und der Abstand De vom Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 der Abnutzungsendfläche WE in der Reifenäquatorebene CL eine derartige Beziehung auf, dass De/Dcc ≤ 0,94 (siehe 2). Gemäß dieser Konfiguration sind die Abstände Dcc, De der Umfangsverstärkungsschicht 145 in Bezug auf die Abnutzungsendfläche WE geeignet eingestellt, und daher ist die Dehnungsbeanspruchung der Umfangsverstärkungsschicht 145 bei Bodenkontakt des Reifens reduziert (vergleiche 6A und 6B). Demzufolge besteht ein Vorteil, dass einer Ablösung des peripheren Kautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 entgegengewirkt wird.
Außerdem weisen in diesem Luftreifen 1 der Abstand Gcc vom Laufflächenprofil zur Reifeninnenumfangsoberfläche und der Abstand Gsh vom Laufflächenrand P zur Reifeninnenumfangsoberfläche eine derartige Beziehung auf, dass 1,10 ≤ Gsh/Gcc gilt (siehe 2). Gemäß dieser Konfiguration weist das Laufflächenprofil insgesamt eine flache Form auf, wenn der Reifen keinen Bodenkontakt hat (siehe 1 und 2). Somit ist das Maß der Verformung in der Schulterregion des Laufflächenabschnitts, wenn der Reifen Bodenkontakt hat, verringert (vergleiche 6A und 6B). Demzufolge besteht ein Vorteil, dass einer Ablösung des peripheren Kautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 wirksam entgegengewirkt wird. Außerdem besteht ein Vorteil, dass eine wiederholte Dehnungsbeanspruchung am Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145, während der Reifen rollt, verringert ist und einem Versagen der Gürtelkorde der Umfangsverstärkungsschicht 145 entgegengewirkt wird.
Außerdem weisen im Luftreifen 1 die Länge AR1 (in den Zeichnungen nicht dargestellt) des ersten Profils PL1 und die Länge AR2 (in den Zeichnungen nicht dargestellt) des zweiten Profils PL2 eine derartige Beziehung auf, dass 0,10 ≤ AR2/(AR1 + AR2) ≤ 0,50 gilt (siehe 4). Gemäß dieser Konfiguration werden die Proportionen der Länge AR1 des ersten Profils PL1 und der Länge AR2 des zweiten Profils PL2 passend eingestellt, und die Steifigkeit des Schulterstegabschnitts 3 wird verstärkt. Infolgedessen besteht ein Vorteil, dass einer ungleichmäßigen Abnutzung im Schulterstegabschnitt 3 entgegengewirkt wird.
Außerdem weisen in diesem Luftreifen 1 der Durchmesser D1 am Punkt P1, der Durchmesser D2 am Punkt P2 und der Durchmesser D3 am Reifenbodenkontaktrand T eine derartige Beziehung auf, dass 0,30 ≤ (D1 – D2)/(D3 – D2) ≤ 0,70 (siehe 4). Gemäß dieser Konfiguration wird die Beziehung zwischen dem Schultersenkungsmaß D1 – D2 des Schulterstegabschnitts PL1 und dem Schultersenkungsmaß D3 – D2 des Schulterstegabschnitts 3 im zweiten Profil PL2 geeignet eingestellt. Infolgedessen besteht ein Vorteil, dass die Steifigkeit auf der Seite des Reifenbodenkontaktrands T des Schulterstegabschnitts 3 verstärkt ist und einer ungleichmäßigen Abnutzung des Schulterstegabschnitts 3 entgegengewirkt wird.
Außerdem weisen in diesem Luftreifen 1 der Abstand WL von der Reifenäquatorebene CL zum Punkt P2 und der Abstand Ws' von der Reifenäquatorebene CL zum Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 eine derartige Beziehung auf, dass 0,60 ≤ Ws′/WL ≤ 1,0 gilt (siehe 5). Infolgedessen besteht ein Vorteil, dass die Position des Punktes P2, die den kleinsten Durchmesser darstellt, geeignet eingerichtet ist und einer ungleichmäßigen Abnutzung des Schulterstegabschnitts 3 entgegengewirkt wird.
Außerdem weisen in diesem Luftreifen der Abstand WL von der Reifenäquatorebene CL zum Punkt P2 und der Abstand Wb2' von der Reifenäquatorebene CL zum Endabschnitt eines Kreuzgürtels 143 mit großer Breite eine derartige Beziehung auf, dass 0,90 ≤ Wb2′/WL ≤ 1,30 gilt (siehe 5). Infolgedessen besteht ein Vorteil, dass die Position des Punktes P2, die den kleinsten Durchmesser darstellt, geeignet eingerichtet ist und einer ungleichmäßigen Abnutzung des Schulterstegabschnitts 3 entgegengewirkt wird.
Außerdem weisen in diesem Luftreifen 1 die Bodenaufstandsbreite Wsh des Schultererhebungsabschnitts 3 und die Laufflächenbreite TW eine derartige Beziehung auf, dass 0,1 ≤ Wsh/TW ≤ 0,2 erfüllt ist (siehe 1 und 5). Bei einer derartigen Konfiguration besteht ein Vorteil darin, dass die Bodenaufstandsbreite Wsh des Schultererhebungsabschnitts 3 geeignet gestaltet ist. Das heißt, dadurch, dass die Beziehung 0,1 ≤ Wsh/TW gilt, werden der Bodenkontaktflächeninhalt des Schulterstegabschnitts 3 und eine Beständigkeit des Reifens gegen ungleichmäßige Abnutzung gewährleistet. Außerdem wird dadurch, dass die Beziehung Wsh/TW ≤ 0,2 gilt, der Bodenkontaktflächendruck des Schulterstegabschnitts bei Bodenkontakt des Reifens erhöht, was zu einer verbesserten Leistung bei nasser Fahrbahn führt.
Des Weiteren weisen in diesem Luftreifen 1 die Laufflächenbreite TW und die Reifengesamtbreite SW eine derartige Beziehung auf, dass 0,79 ≤ TW/SW ≤ 0,89 gilt (siehe 1). Gemäß dieser Konfiguration liegt die Beziehung TW/SW im oben beschriebenen Bereich, und daher wird einer radialen Ausdehnung der linken und rechten Schulterabschnitte entgegengewirkt. Infolgedessen wird ein Unterschied in der radialen Ausdehnung zwischen dem Mittelbereich und dem Schulterbereich verringert, und die Verteilung des Bodenkontaktflächendrucks des Reifens wird gleichmäßig gestaltet. Dies bietet den Vorteil, dass die Beständigkeit des Reifens gegen eine ungleichmäßige Abnutzung erhöht ist. Genauer wird dadurch, dass die Beziehung 0,79 ≤ TW/SW gilt, ein durchschnittlicher Bodenkontaktflächendruck verringert. Darüber hinaus wird dadurch, dass die Beziehung TW/SW ≤ 0,89 gilt, einer Anhebung des Schulterabschnitts und einer Verformung der Bodenkontaktflächenform entgegengewirkt.
Außerdem weisen in diesem Luftreifen 1 die Laufflächenbreite TW und eine Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 eine derartige Beziehung auf, dass 0,82 ≤ TW/Wca ≤ 0,92 gilt (siehe 1). Bei einer solchen Konfiguration wird radiale Ausdehnung im mittleren Bereich unterdrückt, weil die Gürtelschicht 14 die Umfangsverstärkungsschicht 145 aufweist. Da die Beziehung TW/Wca im oben beschriebenen Bereich liegt, ist außerdem ein Unterschied der radialen Ausdehnung zwischen dem mittleren Bereich und einem Schulterbereich verringert und die Verteilung des Bodenkontaktflächendrucks in Reifenbreitenrichtung ist gleichmäßig gestaltet. Dies hat den Vorteil, dass die Verteilung des Bodenkontaktflächendrucks des Reifens gleichmäßig gestaltet wird. Genauer wird dadurch, dass die Beziehung 0,82 ≤ TW/Wca gilt, das Luftvolumen innerhalb des Reifens gewährleistet und einer Verformung entgegengewirkt. Darüber hinaus wird dadurch, dass die Beziehung TW/Wca ≤ 0,92 gilt, einem Anstieg der Schulterregion entgegengewirkt, was wiederum dafür sorgt, dass die Verteilung des Bodenkontaktflächendrucks gleichmäßig ist.
Außerdem weisen in diesem Luftreifen 1 die Bodenaufstandsbreite Wcc des Stegabschnitts 3, der am nächsten an der Reifenäquatorebene CL liegt, und die Bodenaufstandsbreite Wsh des Schulterstegabschnitts 3 eine derartige Beziehung auf, dass 0,90 ≤ Wsh/Wcc ≤ 1,30 erfüllt ist (siehe 5). Dadurch besteht der Vorteil, dass für eine geeignete Beziehung Wsh/Wc gesorgt wird. Das heißt, dadurch, dass die Beziehung 0,90 ≤ Wsh/Wcc gilt, werden der Bodenkontaktflächendruck des Schulterstegabschnitts 3 und eine Beständigkeit des Reifens gegen eine ungleichmäßige Abnutzung ausreichend gewährleistet. Dagegen bleibt auch in Situationen, wo 1,30 < Wsh/Wcc erfüllt ist, die Wirkung der Zunahme des Bodenkontaktflächendrucks im Schulterstegabschnitt 3 aufgrund der Vergrößerung der Bodenaufstandsbreite Wsh klein.
Darüber hinaus haben im Luftreifen 1 der Durchmesser Ya an der Position der maximalen Höhe der Karkassenschicht 13 und der Durchmesser Yc an der Position der maximalen Breite der Karkassenschicht 13 eine derartige Beziehung, dass 0,80 ≤ Yc/Ya ≤ 0,90 gilt (siehe 1). Infolgedessen besteht der Vorteil, dass eine geeignete Form der Karkassenschicht 13 erhalten wird.
Darüber hinaus haben im Luftreifen 1 der Durchmesser Ya an der Position der maximalen Höhe der Karkassenschicht 13 und der Durchmesser Yd der Karkassenschicht 13 an der Endposition der Umfangsverstärkungsschicht 145 eine derartige Beziehung, dass 0,95 ≤ Yd/Ya ≤ 1,02 gilt (siehe 1). Somit besteht ein Vorteil, dass die Form der Karkassenschicht 13 geeignet gestaltet wird, und dass eine Verformung der Karkassenschicht 13 in der Region, wo die Umfangsverstärkungsschicht 145 angeordnet ist, bei Bodenkontakt des Reifens verringert ist. Das heißt, dadurch, dass die Beziehung 0,95 ≤ Yd/Ya gilt, wird das Maß der Verformung in der Karkassenschicht 13 in der Region, wo die Umfangsverstärkungsschicht 145 angeordnet ist, bei Bodenkontakt des Reifens verringert. Außerdem wird dadurch, dass die Beziehung Yd/Ya ≤ 1,02 gilt, eine angemessene Reifenform gewährleistet.
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 dass der Dehnungsbelastung der Endabschnitte der Gürtelschicht 14, wenn der Reifen Bodenkontakt hat, entgegengewirkt wird.
Außerdem sind in diesem Luftreifen die Gürtelkorde des Gürtels 141 mit dem großen Durchmesser Stahldrähte, und die Anzahl der Enden im Gürtel 141 mit dem großen Durchmesser nicht kleiner als 15 Enden/50 mm und nicht größer als 25 Enden/50 mm (siehe 1 und 3). Folglich besteht ein Vorteil darin, dass die Anzahl der Enden der Gürtelkorde des Gürtels mit großem Winkel 141 geeignet gestaltet ist. Das heißt, angesichts dessen, dass die Anzahl der Enden bei mindestens 15 Enden/50 mm liegt, ist die Festigkeit des Gürtels 141 mit großem Winkel angemessen gewährleistet. Angesichts dessen, dass die Anzahl der Enden bei höchstens 25 Enden/50 mm liegt, ist außerdem die Menge an Kautschuk im Beschichtungskautschuk des Gürtels 141 mit dem großen Durchmesser ausreichend gewährleistet, und einer Ablösung des Kautschukmaterials zwischen benachbarten Gürtellagen (in 3 zwischen der Karkassenschicht 13 und dem Kreuzgürtel 142, der auf der Reifenradialrichtungs-Innenseite liegt, und dem Gürtel 141 mit dem großen Durchmesser 141) wird entgegengewirkt.
Außerdem sind in diesem Luftreifen 1 die Gürtelkorde des Gürtels 142, 143 Stahldrähte, und die Anzahl der Enden im Gürtel ist nicht kleiner als 18 Enden/50 mm und nicht größer als 28 Enden/50 mm. Infolgedessen besteht ein Vorteil, dass die Anzahl der Endabschnitte in den Gürtelkorden der Kreuzgürtel 142, 143 angemessen eingestellt ist. Das heißt, angesichts dessen, dass die Anzahl der Enden bei mindestens 18 Enden/50 mm liegt, ist die Festigkeit der Gürtel 142, 143 angemessen gewährleistet. Angesichts dessen, dass die Anzahl der Enden höchstens 28 Enden/50 mm beträgt, ist außerdem die Menge an Kautschuk im Beschichtungskautschuk der Kreuzgürtel 142, 143 ausreichend gewährleistet, und einer Ablösung des Kautschukmaterials zwischen benachbarten Gürtellagen wird entgegengewirkt.
Außerdem liegt im Luftreifen 1 die Kautschukhärte des Laufflächenkautschuks 15 bei nicht weniger als 60. Infolgedessen besteht der Vorteil, dass die Festigkeit des Laufflächenkautschuks 15 angemessen gewährleistet ist und die Beständigkeit des Reifens gegen eine ungleichmäßige Abnutzung verbessert ist.
Des Weiteren sind im Luftreifen 1 die Gürtelkorde der Umfangsverstärkungsschicht 145 aus Stahldraht, und die Umfangsverstärkungsschicht 145 weist ein Anzahl von Enden auf, die nicht weniger als 17 Enden/50 mm und nicht mehr als 30 Enden/50 mm beträgt. Infolgedessen besteht der Vorteil, dass für eine angemessene Anzahl der Enden der Gürtelkorde in der Umfangsverstärkungsschicht 145 gesorgt wird. Das heißt, angesichts dessen, dass die Anzahl der Enden bei mindestens 17 Enden/50 mm liegt, ist die Festigkeit der Umfangsverstärkungsschicht 145 angemessen gewährleistet. Angesichts dessen, dass die Anzahl der Enden bei höchstens 30 Enden/50 mm liegt, ist außerdem die Menge an Kautschuk im Beschichtungskautschuk des Gürtels 145 mit dem großen Durchmesser ausreichend gewährleistet, und einer Ablösung des Kautschukmaterials zwischen benachbarten Gürtellagen (In 3 zwischen den beiden Kreuzgürteln 142, 143 und der Umfangsverstärkungsschicht 145) wird entgegengewirkt.
Außerdem beträgt im Luftreifen 1 die Dehnung nicht weniger als 1,0% und nicht mehr als 2,5%, wenn die Zugbelastung der Gürtelkorde als Komponenten, aus denen die Umfangsverstärkungsschicht 145 besteht, zwischen 100 N und 300 N liegt. Als Folge ergibt sich der Vorteil, dass der Effekt der Unterdrückung einer radialen Ausdehnung im mittleren Bereich durch die Umfangsverstärkungsschicht 145 ausreichend gewährleistet ist.
Außerdem beträgt im Luftreifen 1 die Dehnung nicht weniger als 0,5% und nicht mehr als 2,0%, wenn die Zugbelastung der Gürtelkorde als Komponenten, aus denen die Umfangsverstärkungsschicht 145 besteht, zwischen 500 N und 1000 N liegt. Als Folge ergibt sich der Vorteil, dass der Effekt der Unterdrückung einer radialen Ausdehnung im Mittelbereich durch die Umfangsverstärkungsschicht 145 ausreichend gewährleistet ist.
Außerdem ist im Luftreifen 1 die Umfangsverstärkungsschicht 145 näher in Richtung der Reifenbreitenrichtungs-Innenseite angeordnet als der linke und der rechte Randabschnitt des Kreuzgürtels 143 der beiden Kreuzgürtel 142, 143, der eine geringe Breite aufweist (siehe 3). Außerdem beinhaltet der Luftreifen 1 den Spannungsabbaukautschuk 191, der zwischen den beiden Kreuzgürteln 142, 143 und auf der Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 in der Reifenbreitenrichtung so angeordnet ist, dass er an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzt, und den Randabschnitt-Entlastungskautschuk 192, der zwischen den beiden Kreuzgürteln 142, 143 und auf der Außenseite des Spannungsabbaukautschuks 191 in der Reifenbreitenrichtung und an einer Position, die dem Endabschnitt der beiden Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, so angeordnet ist, dass er an den Spannungsabbaukautschuk 191 angrenzt, (siehe 7). In einer solchen Konfiguration besteht ein Vorteil darin, dass einem Ermüdungsbruch des peripheren Kautschuks am Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 entgegengewirkt wird, weil die Umfangsverstärkungsschicht 145 weiter in Richtung der Reifenbreitenrichtungs-Innenseite angeordnet ist als der linke und der rechte Randabschnitt des Kreuzgürtels 143 der beiden Kreuzgürtel 142, 143, der eine geringe Breite aufweist. Angesichts dessen, dass der Spannungsabbaukautschuk 191 auf der Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 in der Reifenbreitenrichtung angeordnet ist, wird die Scherbeanspruchung des peripheren Kautschuks zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 verringert. Da der Randabschnitt-Entlastungskautschuk 192 an einer Position angeordnet wird, die den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, wird des Weiteren die Scherdehnung der peripheren Kautschuke an den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 verringert. Demzufolge besteht ein Vorteil, dass einer Ablösung des peripheren Kautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 entgegengewirkt 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 der beiden Kreuzgürtel 142, 143 eine derartige Beziehung auf, dass Ein < Eco erfüllt ist. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass der Modul Ein des Spannungsabbaukautschuks 191 angemessen eingestellt wird und die Scherbeanspruchung des peripheren Kautschuks zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 verringert wird.
Ferner weisen im Luftreifen 1 der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 und der Modul Eco bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks der beiden Kreuzgürtel 142, 143 eine derartige Beziehung auf, dass 0,6 ≤ Ein/Eco ≤ 0,9 gilt. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass die Beziehung Ein/Eco geeignet gestaltet ist, und die Scherbeanspruchung 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 7). Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass der Modul Ein des Spannungsabbaukautschuks 191 angemessen eingestellt wird und die Scherbeanspruchung des peripheren Kautschuks zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 verringert wird.
Im Luftreifen 1 ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 näher in Richtung der Reifenbreitenrichtungs-Innenseite angeordnet als der linke und der rechte Randabschnitt des Kreuzgürtels 143 der beiden Kreuzgürtel 142, 143, der eine geringe Breite aufweist (siehe 3). Außerdem liegen die Breite Wb3 des Kreuzgürtels 143 mit der geringen Breite und der Abstand S vom Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 zum Randabschnitt des Kreuzgürtels 143 mit der geringen Breite vorzugsweise in einem Bereich von 0,03 ≤ S/Wb3 ≤ 0,12. Dies hat den Vorteil, dass eine geeignete Positionsbeziehung S/Wb3 zwischen den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 und den Randabschnitten der Umfangsverstärkungsschicht 145 bereitgestellt ist. Genauer wird angesichts dessen, dass die Beziehung 0,03 ≤ S/Wb3 erfüllt ist, ein geeigneter Abstand zwischen den Endabschnitten der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Endabschnitten des Kreuzgürtels 143 gewährleistet, um der Ablösung des peripheren Kautschuks an den Endabschnitten dieser Gürtellagen 145, 143 entgegenzuwirken. Angesichts dessen, dass S/Wb3 ≤ 0,12 gilt, ist außerdem die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 in Bezug auf die Breite Wb3 des Kreuzgürtels 143 gewährleistet, und durch die Umfangsverstärkungsschicht wird außerdem ein angemessen verbesserter Reifeneffekt (hoop effect) gewährleistet.
Anwendungsziel
Außerdem wird der Luftreifen 1 vorzugsweise auf einen Schwerlastreifen mit einem Aspektverhältnis von nicht weniger als 40% und nicht mehr als 70% angewendet, wenn der Reifen auf eine Standardfelge montiert, auf einen regulären Innendruck aufgepumpt und mit einer regulären Last beaufschlagt wird. Ein Schwerlastreifen erfährt im Einsatz größere Lasten als ein PKW-Reifen. Infolgedessen kann der Unterschied bei den Durchmessern zwischen der Region, in der die Umfangsverstärkungsschicht 145 in der Lauffläche angeordnet ist, und der Region auf der Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 in der Reifenbreitenrichtung schnell zunehmen. Des Weiteren tritt bei Reifen mit dem vorstehend erwähnten Aspektverhältnis schnell eine Bodenaufstandsform auf, die eine Sanduhrform aufweist. Somit wird angesichts dessen, dass hier der Schwerlastreifen zum Ziel der Anwendung gemacht wurde, die oben beschrieben Wirkung der Verbesserung einer Beständigkeit gegen eine ungleichmäßige Abnutzung in erheblichem Maße erzielt.
Beispiele
9 bis 12 sind Tabellen, die die Leistungsprüfungsergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen.
In der Leistungsprüfung wurden eine Mehrzahl von Luftreifen, die sich voneinander unterschieden, in Bezug ihre Beständigkeit gegen eine Ablösung von Gürtelrändern bewertet (siehe 9 bis 12). Bei dieser Bewertung wurden Luftreifen, die eine Reifengröße von 315/60 R22,5 aufwiesen, auf einer Felge mit einer Felgengröße von 22,5 × 9,00 montiert und auf einen Luftdruck von 900 kPa aufgepumpt. Außerdem wurden die Luftreifen an der Vorderachse eines Prüffahrzeugs montiert, bei dem es sich um eine 4 × 2-Zugmaschine mit Anhänger handelte, und eine Last von 34,81 kN wurde angelegt. Nachdem das Prüffahrzeug 100.000 km gefahren worden war, wurde anschließend das Maß der Schulterabsenkungsabnutzung am Schulterstegabschnitt (der Unterschied zwischen dem Maß der Abnutzung am Randabschnitt des Schulterstegabschnitts und dem Maß der Abnutzung an der äußersten Hauptumfangsrille) gemessen und bewertet. Ein höherer numerischer Wert ist in den Bewertungen bevorzugt. Genauer zeigt eine Bewertung von nicht weniger als 105 (nicht weniger als +5 Punkte über dem Standardwert von 100) eine hinreichende Überlegenheit gegenüber dem Beispiel des Stands der Technik an, und eine Bewertung von nicht weniger als 110 zeigt eine sehr deutliche Überlegenheit gegenüber dem Beispiel des Stands der Technik an.
Die Luftreifen 1 des Ausführungsbeispiels 1 haben die in 1 bis 3 beschriebene Konfiguration. Außerdem beträgt der Gürtelwinkel der Kreuzgürtel 142, 143 ±19°, und der Gürtelwinkel der Umfangsverstärkungsschicht 145 beträgt im Wesentlichen 0°. Ferner sind die Hauptabmessungen TW = 275 mm, Gcc = 32,8 mm, Dcc = 11,2 mm, Hcc = 21,3 mm, Ya = 446 mm, D1 > D2 und D1 > D3. Die Luftreifen 1 in jedem von den Ausführungsbeispielen 2 bis 50 sind Modifikationsbeispiele des Luftreifens 1 des Ausführungsbeispiels 1.
Der herkömmliche Luftreifen weist nicht die Umfangsverstärkungsschicht 145 in der Konfiguration von 1 bis 3 auf.
Wie von den Prüfergebnisse angegeben, sorgten die Luftreifen 1 eines jeden der Ausführungsbeispiele 1 bis 50 deutlich für eine verbesserte Beständigkeit gegen eine ungleichmäßige Abnutzung des Reifens. Im Vergleich zwischen den Ausführungsbeispielen 1 bis 9 wird außerdem eine vorteilhafte Wirkung (eine Bewertung von nicht unter 105) der Beständigkeit gegen eine unregelmäßige Abnutzung erhalten, wenn die Beziehungen 1,20 ≤ Gsh/Gcc, De/Dcc ≤ 0,92, D2 < D1 und D2 < D3 erfüllt sind.
Bezugszeichenliste

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

Claims

Luftreifen, aufweisend: eine Karkassenschicht; eine Gürtelschicht, die auf einer Außenseite der Karkassenschicht in einer Reifenradialrichtung angeordnet ist; einen Laufflächenkautschuk, der auf einer Außenseite der Gürtelschicht in der Reifenradialrichtung angeordnet ist; mindestens drei Hauptumfangsrillen, die in einer Reifenumfangsrichtung verlaufen; und eine Mehrzahl von Stegabschnitten, die durch die Hauptumfangsrillen unterteilt und gebildet werden, wobei die Gürtelschicht durch Laminieren von zwei Kreuzgürteln, die jeweils einen Gürtelwinkel von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° als absolute Werte, die entgegengesetzte Vorzeichen haben, und einer Umfangsverstärkungsschicht, die einen Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung aufweist, gebildet wird, von den Hauptumfangsrillen, bei denen linke und rechte Hauptumfangsrillen auf einer äußersten Seite in einer Reifenbreitenrichtung als äußerste Hauptumfangsrille bezeichnet werden, und ein Stegabschnitt, der näher an einer Reifenbreitenrichtungs-Außenseite liegt als die linken und rechten äußersten Hauptumfangsrillen, als Schulterstegabschnitt bezeichnet wird, und in einer Querschnittsansicht in einer Reifenmeridianrichtung ein Durchmesser D1 an einem Punkt P1 auf einem Randabschnitt auf einer Innenseite des Schulterstegabschnitts in der Reifenbreitenrichtung ein Durchmesser D2 an einem vorgegebenen Punkt P2 innerhalb einer Bodenkontaktfläche des Schulterstegabschnitts und ein Durchmesser D3 eines Reifenbodenkontaktrands T eine derartige Beziehung aufweisen, dass D2 < D1 und D2 < D3.
Luftreifen nach Anspruch 1, wobei die Schulterstegregion in einer Querschnittsansicht entlang der Meridianrichtung ein erstes Profil in einem Segment von Punkt P1 zu Punkt P2, das in Richtung auf die Reifenradialrichtungs-Außenseite vorsteht, und ein zweites Profil in einem Segment von Punkt P2 bis zum Reifenaufstandsflächenrand T aufweist, das in Richtung einer Reifenradialrichtungs-Innenseite vorsteht.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei, nachdem eine Abnutzungsendfläche WE der Hauptumfangsrillen in einem Querschnitt entlang der Reifenmeridianrichtung gezeichnet worden ist, ein Abstand Dcc auf einer Reifenäquatorebene von der Umfangsverstärkungsschicht zur Abnutzungsendfläche WE sowie ein Abstand De von einem Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht zur Abnutzungsendfläche WE eine derartige Beziehung aufweist, dass De/Dcc ≤ 0,94 gilt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Abstand Gcc auf der Reifenäquatorebene von einem Laufflächenprofil zu einer Reifeninnenumfangfläche und ein Abstand Gsh von einem Laufflächenrand zur Reifeninnenumfangsoberfläche eine derartige Beziehung aufweisen, dass 1,10 ≤ Gsh/Gcc.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Länge AR1 des ersten Profils und eine Länge AR2 des zweiten Profils eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,10 ≤ AR2/(AR1 + AR2) ≤ 0,50 gilt.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Durchmesser D1 am Punkt P1, der Durchmesser D2 am Punkt P2 und der Durchmesser D3 an dem Reifenbodenkontaktrand T eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,30 ≤ (D1 – D2)/(D3 – D2) ≤ 0,70 gilt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Abstand WL von der Reifenäquatorebene zum Punkt P2 und ein Abstand Ws von der Reifenäquatorebene zum Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,60 ≤ Ws'/WL ≤ 1,00 gilt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Abstand WL von der Reifenäquatorebene zum Punkt P2 und eine Breite Wb2' von der Reifenäquatorebene zu einem Endabschnitt der Kreuzgürtel mit der großen Breite eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,90 ≤ Wb2'/WL ≤ 1,30 gilt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Bodenkontaktflächenbreite Wsh des Schulterstegabschnitts und eine Laufflächenbreite TW eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,1 ≤ Wsh/TW ≤ 0,2 gilt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Laufflächenbreite TW und eine Reifengesamtbreite SW eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,79 ≤ TW/SW ≤ 0,89 gilt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Laufflächenbreite TW und eine Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,82 ≤ TW/Wca ≤ 0,92.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei eine Bodenaufstandsbreite Wcc eines Stegabschnitts, der sich am nächsten an der Reifenäquatorebene befindet, und die Bodenaufstandsbreite Wsh des Schulterstegabschnitts eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,90 ≤ Wsh/Wcc ≤ 1,30.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei ein Durchmesser Ya an einer Position einer größten Höhe der Karkassenschicht und ein Durchmesser Yc an einer Position der größten Breite der Karkassenschicht eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,80 ≤ Yc/Ya ≤ 0,90 gilt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Durchmesser Ya an der Position der größten Höhe der Karkassenschicht und ein Durchmesser Yd der Karkassenschicht an einer Stelle des Endabschnitts der Umfangsverstärkungsschicht eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,95 ≤ Yd/Ya ≤ 1,02 gilt.
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 nach Anspruch 15, wobei Gürtelkorde des Gürtels mit dem großen Durchmesser Stahldrähte sind und der Gürtel mit dem großen Durchmesser eine Anzahl von Enden aufweist, die nicht kleiner ist als 15 Enden/50 mm und nicht größer ist als 25 Enden/50 mm.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei Gürtelkorde der Umfangsverstärkungsschicht Stahldrähte sind und eine Anzahl an Enden der Gürtelkorde aufweisen, die nicht weniger als 18 Enden/50 mm und nicht mehr als 28 Enden/50 mm beträgt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei eine Kautschukhärte des Laufflächenkautschuks nicht weniger als 60 beträgt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei Gürtelkorde der Umfangsverstärkungsschicht Stahldrähte sind und eine Anzahl an Enden der Gürtelkorde aufweisen, die nicht weniger als 17 Enden/50 mm und nicht mehr als 30 Enden/50 mm beträgt.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei eine Dehnung der Gürtelkorde, aus denen die Umfangsverstärkungsschicht besteht, wenn die Gürtelkorde Bestandteile sind und eine Zuglast bei 100 N bis 300 N liegt, nicht weniger als 1,0% und nicht mehr als 2,5% beträgt.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei eine Dehnung der Gürtelkorde, aus denen die Umfangsverstärkungsschicht besteht, wenn die Gürtelkorde Reifenbestandteile sind und eine Zuglast bei 500 N bis 1000 N liegt, nicht weniger als 0,5% und nicht mehr als 2,0% beträgt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei die Umfangsverstärkungsschicht näher zu einer Reifenbreitenrichtungs-Innenseite gelegen ist als die linken und rechten Randabschnitte eines Kreuzgürtels der beiden Kreuzgürtel, der eine geringe Breite aufweist, wobei der Luftreifen ferner umfasst: einen Spannungsabbaukautschuk, der zwischen den beiden Kreuzgürteln angeordnet ist und auf einer Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht in der Reifenbreitenrichtung so angeordnet ist, dass er an die Umfangsverstärkungsschicht angrenzt; und einen Endabschnitt-Entlastungskautschuk, der zwischen den beiden Kreuzgürteln angeordnet ist und auf einer Außenseite des Spannungsabbaukautschuks in der Reifenbreitenrichtung und an einer Position, die den Randabschnitten der beiden Kreuzgürtel entspricht, so angeordnet ist, dass er an den Spannungsabbaukautschuk angrenzt.
Luftreifen gemäß Anspruch 22, wobei ein Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks und ein Modul Eco bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks der beiden Kreuzgürtel eine derartige Beziehung haben, dass Ein < Eco.
Luftreifen gemäß Anspruch 22 oder Anspruch 23, wobei der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks und der Modul Eco bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks der beiden Kreuzgürtel eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,6 ≤ Ein/Eco ≤ 0,9.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 22 bis 24, 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 25, wobei die Umfangsverstärkungsschicht näher zur Reifenbreitenrichtungs-Innenseite angeordnet ist als der linke und der rechte Randabschnitt des Kreuzgürtels der beiden Kreuzgürtel, der die geringe Breite aufweist, und eine Breite Wb3 des Kreuzgürtels mit der geringen Breite und ein Abstand S vom Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht zum Randabschnitt des Kreuzgürtels mit der geringen Breite vorzugsweise in einem Bereich von 0,03 ≤ S/Wb3 liegen.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 26, der auf einen Schwerlastreifen mit einem Aspektverhältnis von nicht mehr als 70% angewendet wird.