DE112012007271T5

DE112012007271T5 - Luftreifen

Info

Publication number: DE112012007271T5
Application number: DE112012007271.5T
Authority: DE
Inventors: Chunyi Wang
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2015-10-08
Anticipated expiration: 2032-12-29
Also published as: US9919564B2; KR20150082483A; KR101711816B1; US20150375568A1; WO2014103064A1; JP6079622B2; CN104870209B; JPWO2014103064A1; DE112012007271B4; CN104870209A

Abstract

Der Luftreifen 1 beinhaltet mindestens drei umlaufende Hauptrillen 2, die sich in die Reifenumfangsrichtung erstrecken, und eine Mehrzahl von Stegabschnitten 3, unterteilt durch die umlaufenden Hauptrillen 2. Die Gürtelschicht 14 wird durch Laminieren eines Paars von Kreuzgürteln 142, 143 mit einem Gürtelwinkel als absolutem Wert von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° und gegenüberliegenden verschiedenen Zeichen und einer umlaufenden Verstärkungsschicht mit einem Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung gebildet. Auch als Querschnitt von der Reifenmeridianrichtung aus gesehen, wenn die Abnutzungsstirnfläche WE der umlaufenden Hauptrillen 2 gezogen wird, haben der Abstand Dcc an der Äquatorialebene des Reifens CL von der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 zur Abnutzungsstirnfläche WE und der Abstand De vom Endabschnitt der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 zur Abnutzungsstirnfläche WE ein Verhältnis, sodass De/Dcc ≤ 0,94 ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen, und insbesondere betrifft sie einen Luftreifen mit einer verbesserten Beständigkeitsleistung gegen Gürtelrandablösung.
Allgemeiner Stand der Technik
Neuere Schwerlastreifen, die an Lastwagen, Bussen und dergleichen montiert werden, bewahren die Form des Laufflächenabschnitts, weil die Reifen ein kleines Aspektverhältnis aufweisen, während sie eine in der Gürtelschicht angeordnete Umfangsverstärkungsschicht aufweisen. 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 aufgeschichtet 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. 4642760
Patentdokument 2: Japanisches Patent Nr. 4663638
Patentdokument 3: Japanisches Patent Nr. 4663639
Patentdokument 4: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) Nr. 2012-522686

Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Hierbei besteht bei dem Luftreifen ein Problem dahingehend, dass es notwendig ist, die Ablösung von peripherem Kautschuk oder Gummi an einem Endabschnitt einer Gürtellage zu unterdrücken.
Angesichts dieses Problems wurde daher die vorliegende Erfindung konzipiert, und ihre Aufgabe ist es, einen Luftreifen mit einer verbesserten Beständigkeitsleistung gegen Gürtelrandablösung unter Berücksichtigung des vorstehenden Problems bereitzustellen. Mittel zum Lösen des Problems
Um das oben genannte Objekt zu erhalten, hat der erfindungsgemäße Luftreifen eine Karkassenschicht, eine an einer Außenseite in Reifenradialrichtung der Karkassenschicht angebrachte Gürtelschicht, einen an der Außenseite in Reifenradialrichtung der Gürtelschicht angebrachten Laufflächenkautschuk oder -gummi, mindestens drei umlaufende Hauptrillen, die sich in Reifenumfangsrichtung erstrecken, und eine Vielzahl von Stegabschnitten, unterteilt und geformt durch die umlaufenden Hauptrillen, wobei die Gürtelschicht durch das Laminieren eines Paars von Kreuzgürteln mit einem Gürtelwinkel von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° als absolutem Wert und mit gegenüberliegenden verschiedenen Zeichen gebildet wird, und einer umlaufenden Verstärkungsschicht mit einem Bandwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° bezüglich der Reifenumfangsrichtung, und wenn eine Oberfläche an einem Verschleißendstück (wear end) WE der Hauptumfangsrille gezogen wird, gesehen als Querschnitt aus einer Reifenmeridianrichtung, hat ein Abstand Dcc auf der Äquatorialebene des Reifens von der umlaufenden Verstärkungsschicht zum Verschleißendstück WE und ein Abstand De von einem Endabschnitt der umlaufenden Verstärkungsschicht zur Oberfläche des Verschleißendstücks WE ein Verhältnis, sodass De/Dcc ≤ 0,94 ist.
Wirkung der Erfindung
Im erfindungsgemäßen Luftreifen sind die Abstände Dcc, De der umlaufenden Verstärkungsschicht in Bezug auf die Oberfläche am Verschleißendstück WE geeignet gemacht, sodass die Beanspruchung der umlaufenden Verstärkungsschicht bei Bodenkontakt des Reifens reduziert ist. Entsprechend ergibt sich der Vorteil, dass die Abtrennung des peripheren Kautschuks oder Gummis der umlaufenden Verstärkungsschicht reduziert ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung, die einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine Erläuterungsansicht, die eine Gürtelschicht des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt.
3 ist eine Erläuterungsansicht, die die Gürtelschicht des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt.
4A und 4B sind Erklärungsansichten, die die Wirkungen der in 1 dargestellten Luftreifen veranschaulichen.
5 ist eine Erläuterungsansicht, die ein modifiziertes Beispiel des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt.
6 ist eine Erläuterungsansicht, die ein modifiziertes Beispiel des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt.
7 ist eine Erläuterungsansicht, die ein modifiziertes Beispiel des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt.
8 ist eine Tabelle, die die Leistungstestergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist eine Tabelle, die Leistungstestergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist eine Tabelle, die Leistungstestergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bester Weg zum Ausführen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Außerdem sind Bestandteile, die unter Bewahrung der Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung möglicherweise oder offensichtlich ausgetauscht werden können, in die Konstitution der Ausführungsformen eingeschlossen. Außerdem kann eine Mehrzahl von modifizierten Beispielen, die in der Ausführungsform beschrieben sind, im Rahmen eines für einen Fachmann offensichtlichen Bereichs frei kombiniert werden.
Luftreifen
1 ist eine Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung, die einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In dieser Zeichnung ist ein Schwerlastradialreifen, der an LKW, Bussen und dergleichen für Langstrecken-Transporte montiert wird, als Beispiel des Luftreifens 1 dargestellt. Es ist zu beachten, dass CL eine Reifenäquatorebene bezeichnet. Des Weiteren stimmt in 1 ein Laufflächenrand P mit einem Bodenaufstandsrand T des Reifens überein. Die Umfangsverstärkungsschicht 145 in 1 ist durch Schraffierung markiert.
Ein Luftreifen 1 schließt ein Paar Reifenwulstkerne 11, 11, ein Paar Wulstfüller 12, 12, eine Karkassenschicht 13, eine Gürtelschicht 14, einen Laufflächenkautschuk oder -gummi 15 und ein Paar Seitenwandkautschuks oder -gummis 16, 16 ein (siehe 1).
Das Paar Reifenwulstkerne 11, 11 weist ringförmige Strukturen auf und stellt Kerne des linken und rechten Reifenwulstabschnitts dar. Das Paar Wulstfüller 12, 12 ist aus einem unteren Füllstoff 121 und einem oberen Füllstoff 122 gebildet und ist an einem Umfang jedes von dem Paar von Reifenwulstkernen 11, 11 in Reifenradialrichtung so angeordnet, dass es die Reifenwulstabschnitte verstärkt.
Die Karkassenschicht 13 erstreckt sich ringförmig zwischen den links- und rechtsseitigen Reifenwulstkernen 11 und 11, eine Trägerstruktur für den Reifen bildend. Außerdem sind beide Enden der Karkassenschicht 13 so von einer Innenseite zu einer Außenseite in Reifenbreitenrichtung gefaltet und fixiert, dass sie um die Reifenwulstkerne 11 und die Reifenwulstfüller 12 gewickelt sind. Auch wird die Karkassenschicht 13 durch eine Mehrzahl von Karkassencordfäden aus Stahl oder organischen Faserstoffen (z.B. Nylon, Polyester, Rayon oder ähnlichen) gebildet, bedeckt mit einem Beschichtungskautschuk oder -gummi und einem Walzprozess unterzogen, und sie hat einen Karkassenwinkel (Neigungswinkel des Karkassencordfadens in Faserrichtung in Bezug auf die Reifenumlaufrichtung) als absoluten Wert von nicht weniger als 85° und nicht mehr als 95°.
Die Gürtelschicht 14 wird durch Laminieren einer Mehrzahl von Gürtellagen 141 bis 145 gebildet und verläuft über einem Umfang der Karkassenschicht 13. Eine detaillierte Konfiguration der Gürtelschicht 14 ist nachstehend beschrieben.
Der Laufflächengummi 15 ist an einem Umfang in Reifenradialrichtung der Karkassenschicht 13 und der Gürtelschicht 14 angeordnet und bildet einen Laufflächenabschnitt des Reifens. Das Paar Seitenwandgummis 16, 16 ist an jeder Außenseite der Karkassenschicht 13 in Reifenbreitenrichtung so angeordnet, dass es linke und rechte Seitenwandabschnitte des Reifens bildet.
Bei der in 1 dargestellten Konfiguration weist der Luftreifen 1 sieben Hauptumfangsrillen 2, die in Reifenumfangsrichtung verlaufen, und acht Stegabschnitte 3, die von den Hauptumfangsrillen 2 eingeteilt und ausgebildet werden, auf. Die Stegabschnitte 3 werden von Rippen geformt, die weiter in Reifenumfangsrichtung verlaufen oder durch Blöcke, die in der Umlaufrichtung durch (nicht dargestellte) Stollenrillen segmentiert werden.
Hierbei bezieht sich „Hauptumfangsrillen“ auf Umfangsrillen, die eine Rillenbreite von 5,0 mm oder mehr aufweisen. Die Rillenbreite der Hauptumfangsrillen wird unter Ausschließung der Einkerbungsabschnitte und/oder der abgeschrägten Abschnitte, die am Rillenöffnungsabschnitt gebildet sind, gemessen.
Außerdem werden in dem Luftreifen 1 die in Reifenbreitenrichtung äußerste linke und rechte Hauptumfangsrille 2, 2 als äußerste Hauptumfangsrillen bezeichnet. Des Weiteren werden der linke und der rechte Erhebungsabschnitt 3, 3 auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung, die durch die linke und die rechte äußerste Hauptumfangsrille 2, 2 definiert sind, als Schultererhebungsabschnitte bezeichnet.
[Gürtelschicht]
2 und 3 sind Erläuterungsansichten, die eine Gürtelschicht des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellen. Unter diesen Zeichnungen stellt 2 einen Bereich auf einer Seite eines Laufflächenabschnitts dar, der durch die Reifenäquatorebene CL abgegrenzt ist und 3 zeigt eine Schichtstruktur der Gürtelschicht 14. Außerdem repräsentieren die dünnen Linien in den Gürtellagen 141 bis 145 in 3 schematisch die jeweiligen Gürtelcorde der Gürtellagen 141 bis 145.
Die Gürtelschicht 14 wird durch Laminieren eines Gürtels mit großem Winkel 141, eines Paars von Kreuzgürteln 142, 143, einer Gürtelabdeckung 144 und einer Umfangsverstärkungsschicht 145 gebildet und wird angeordnet, indem sie gewickelt wird und auf dem Umfang der Karkassenschicht 13 angebracht wird (siehe 2).
Der Gürtel mit großem Winkel 141 ist durch eine Vielzahl von Gürtelcordfäden aus Stahl oder organischen Faserstoffen konfiguriert, bedeckt mit Beschichtungsgummi und einem Walzprozess unterzogen, mit einem Gürtelwinkel (Neigungswinkel der Faserrichtung der Gürtelcordfäden in Bezug auf die Reifenumlaufrichtung) als absolutem Wert von nicht weniger als 45° und nicht mehr als 70°. Darüberhinaus ist der Gürtel mit großem Winkel 141 so angeordnet, um nach außen führend in der Reifenradialrichtung der Karkassenschicht 13 laminiert zu werden.
Das Paar von Kreuzgürteln 142, 143 ist durch eine Mehrzahl von Gürtelcordfäden aus Stahl oder organischen Faserstoffen konfiguriert, bedeckt mit Beschichtungsgummi und einem Walzprozess unterzogen, mit einem Gürtelwinkel als absolutem Wert von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45°. Außerdem weist das Paar Kreuzgürtel 142, 143 Gürtelwinkel auf, die ein jeweils entgegengesetztes Vorzeichen aufweisen, und ist so aufgeschichtet, dass die Faserrichtungen der Gürtelkorde einander überschneiden (Kreuzlagenstruktur). In der folgenden Beschreibung wird der Kreuzgürtel 142, der an der Innenseite in der Reifenradialrichtung positioniert ist, als „innerer Kreuzgürtel“ bezeichnet und der Kreuzgürtel 143, der an der äußeren Seite in der Reifenradialrichtung positioniert ist, als „äußerer Kreuzgürtel“ bezeichnet. Es können drei oder mehr Kreuzgürtel laminiert angeordnet werden (nicht dargestellt). Auch ist in der vorliegenden Ausführungsform das Paar von Kreuzgürteln 142, 143 an der Außenseite des Gürtels mit großem Winkel 141 in Reifenradialrichtung angeordnet.
Auch wird die Gürtelabdeckung 144 durch eine Mehrzahl von Gürtelcordfäden aus Stahl oder organischen Faserstoffen konfiguriert, bedeckt mit Beschichtungsgummi und einem Walzprozess unterzogen, mit einem Gürtelwinkel als absolutem Wert von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45°. Auch ist die Gürtelabdeckung 144 laminiert an der Außenseite in Reifenradialrichtung des Paars von Kreuzgürteln 142, 143 angeordnet. In dieser Ausführungsform weist die Gürtelabdeckung 144 den gleichen Gürtelwinkel auf wie der äußere Kreuzgürtel 143 und ist in der äußersten Schicht der Gürtelschicht 14 angeordnet.
Die Umfangsverstärkungsschicht 145 wird durch Gürtelkorde, die aus Stahl gebildet, mit Beschichtungsgummi bedeckt und spiralförmig mit einem Neigungswinkel in einem Bereich von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung gewickelt werden, konfiguriert. Außerdem ist in der vorliegenden Ausführungsform die Umfangsverstärkungsschicht 145 zwischen dem Paar von Kreuzgürteln 142, 143 angeordnet. Außerdem ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung vom linken und rechten Rand des Paars von Kreuzgürteln 142, 143 angeordnet. 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 wird die Haltbarkeit des Reifens verbessert.
Bei dem Luftreifen 1 kann die Gürtelschicht 14 eine Randabdeckung aufweisen (nicht dargestellt). Im Allgemeinen ist die Randabdeckung durch eine Mehrzahl von Gürtelcordfäden aus Stahl oder organischen Faserstoffen konfiguriert, bedeckt mit Beschichtungsgummi und einem Walzprozess unterzogen, mit einem Gürtelwinkel als absolutem Wert von nicht weniger als 0° und nicht mehr als 5°. Außerdem sind Randabdeckungen auf der Außenseite in Reifenradialrichtung des linken und rechten Rands des äußeren Kreuzgürtels 143 (oder des inneren Kreuzgürtels 142) angeordnet. Der Unterschied der radialen Ausdehnung zwischen der mittleren Region und der Schulterregion des Laufflächenabschnitts ist verringert, und eine Beständigkeit gegen eine ungleichmäßige Abnutzung des Reifens ist verbessert, und zwar wegen eines Ringspannungseffekts, den die Randabdeckungen aufweisen.
Außerdem ist in der Konfiguration in 2 die Umfangsverstärkungsschicht derart angeordnet, dass sie zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 liegt (siehe 2). Jedoch ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 nicht darauf beschränkt, und sie kann außerdem auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet sein (nicht dargestellt). Außerdem kann die Umfangsverstärkungsschicht 145 ebenfalls auf der Innenseite des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet sein. Zum Beispiel kann die Umfangsverstärkungsschicht 145 (1) zwischen dem Gürtel mit großem Winkel 141 und dem inneren Kreuzgürtel 142 oder (2) zwischen der Karkassenschicht 13 und dem Gürtel mit großem Winkel 141 angeordnet sein (nicht abgebildet).
[Verbesserung der Widerstandsleistung der Gürtelrandabtrennung]
Neuere Schwerlastreifen, die an Lastwagen, Bussen und dergleichen montiert werden, bewahren die Form des Laufflächenabschnitts, weil die Reifen ein kleines Aspektverhältnis aufweisen, während sie eine in der Gürtelschicht angeordnete Umfangsverstärkungsschicht aufweisen. Indem die Umfangsverstärkungsschicht an dem Laufflächenmittelbereich angeordnet wird und ihre Befestigungswirkung genutzt wird, ist insbesondere ein radiales Wachstum der Lauffläche unterbunden und die Laufflächenform wird aufrechterhalten.
In einer solchen Konfiguration gibt es, weil die Steifheit der Gürtelschicht in der Reifenumfangsrichtung wegen der umlaufenden Verstärkungsschicht erhöht ist, das Problem, dass leicht eine Abtrennung des periphereren Gummis am Randabschnitt der Gürtellage auftritt. Ein solches Problem tritt insbesonders klar unter hohem Innendruck und Schwerlast-Langzeiteinsatzkonditionen zutage.
Hierbei wird in dem Luftreifen 1 die nachstehend beschriebene Konfiguration angewendet, um die Beständigkeitsleistung des Reifens zu verbessern, indem das Auftreten der vorstehend beschriebenen Ablösung unterdrückt wird (siehe 1 bis 3).
Zuerst wird eine Abnutzungsstirnfläche WE der Hauptumfangsrille 2, wie in 2 dargestellt, gezogen, als Querschnitt von der Reifenmeridianrichtung aus betrachtet. Die Abnutzungsstirnfläche WE bezieht sich auf die Fläche, die von einem in dem Reifen vorhandenen Abnutzungsanzeiger geschätzt ist. Außerdem wird die Abnutzungsstirnfläche WE unter der Bedingung eines einzelnen Reifens gemessen, wobei sich der Reifen in einem nicht aufgepumpten Zustand befindet. In einem typischen Luftreifen befindet sich die Abnutzungsstirnfläche WE auf einer Linie, die etwa parallel zu dem Laufflächenprofil ist.
Zu dieser Zeit hat ein Abstand Dcc an der Äquatorialebene des Reifens CL von der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 zur Abnutzungsstirnfläche WE und ein Abstand De von einem Endabschnitt der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 zur Abnutzungsstirnfläche WE bevorzugt ein Verhältnis, sodass De/Dcc ≤ 0,94 und, mehr bevorzugt, ein Verhältnis, sodass De/Dcc ≤ 0,92 ist. Es gibt keine besondere Begrenzung am niedrigeren Grenzwert des Verhältnisses De/Dcc, aber er ist durch das Verhältnis des Abstands zwischen der äußersten Gürtelschicht und der Abnutzungsstirnfläche WE beschränkt. Als Beispiel ist der niedrigere Grenzwert des Verhältnisses De/Dcc bevorzugt im Bereich von 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 in der Reifenmeridianrichtung der Messpunkt auf der Seite der Umfangsverstärkungsschicht 145 durch eine Linie definiert, die die Mittelpunkte der Gürtelcorde, welche die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, verbindet. Des Weiteren ist der Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 unter Verwendung des Gürtelcords auf der in Reifenbreitenrichtung äußersten Seite von den Gürtelcorden, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, definiert.
Hierin bezeichnet „vorgegebene Felge“ eine „geeignete Felge“ laut Definition der Japan Automobile Tyre Manufacturers Association (JATMA, Verband der japanischen Reifenhersteller), eine „design rim“ (Entwurfsfelge) laut Definition der Tire and Rim Association (TRA, Verband der amerikanischen Reifen- und Felgenhersteller) oder eine „Measuring Rim “ (Messfelge) laut Definition der European Tyre and Rim Technical Organisation (ETRTO, Europäische Reifen- und Felgen-Sachverständigenorganisation). „Vorgegebener Innendruck“ bezieht sich auf „maximum air pressure“ (maximaler Luftdruck) laut Definition von JATMA, einen Höchstwert in „tire load limits at various cold inflation pressures“ (Reifenlastgrenzen bei verschiedenen Kaltluftdrücken) laut Definition von TRA und „inflation pressures“ (Fülldrücke) laut Definition von ETRTO. Man beachte, dass „vorgegebene Last“ „maximum load capacity“ (maximale Lastkapazität) laut Definition von JATMA, einen Höchstwert in „Reifen load limits at various cold inflation pressures“ (Reifenlastgrenzen bei verschiedenen Kaltluftdrücken) laut Definition von TRA und „load capacity“ (Lastkapazität) laut Definition von ETRTO bezeichnet. Jedoch ist bei JATMA im Fall von PKW-Reifen der vorgegebene Innendruck ein Luftdruck von 180 kPa, und die vorgegebene Last beträgt 88% der maximalen Lastkapazität.
Auch haben ein Abstand Gcc vom Laufflächenprofil zur Reifeninnenumlauffläche an der Äquatorialebene des Reifens CL und ein Abstand Gsh vom Laufflächenrand P zur Reifeninnenumlauffläche bevorzugt ein Verhältnis, sodass 1,10 ≤ Gsh/Gcc ist, und, mehr bevorzugt, ein Verhältnis, sodass 1,20 ≤ Gsh/Gcc ist.
Es gibt keine besondere Beschränkung am oberen Grenzwert des Verhältnisses Gsh/Gcc. Wenn jedoch der Reifen auf eine vorgegebene Felge montiert ist, befüllt zum vorgegebenen Innendruck, und sich in unbelastetem Zustand befindet, ist die obere Grenze des Verhältnisses Gsh/Gcc bevorzugt so vorgeschrieben, dass der Radius am Laufflächenrand P des Laufflächenprofils geringer als oder gleich dem Radius an der Äquatorialebene des Reifens CL ist. In anderen Worten ist die Obergrenze des Verhältnisses Gsh/Gcc bevorzugt so vorgeschrieben, dass das Laufflächenprofil eine Bogenform mit einem Mittelpunkt an der Innenseite in Reifenradialrichtung oder eine lineare Form hat, und so, dass sie keine umgekehrte R-Form hat (eine Bogenform mit einem Mittelpunkt an der Außenseite in Reifenradialrichtung). Zum Beispiel beträgt in einer Konfiguration, die einen quadratisch geformten Schulterabschnitt aufweist, wie in 2, die obere Grenze des Verhältnisses Gsh/Gcc ungefähr 1,4 bis 1,5. Andererseits liegt in einer Konfiguration mit rund geformtem Schulterabschnitt, wie unten in 5 beschrieben, die Obergrenze des Verhältnisses Gsh/Gcc ungefähr zwischen 1,3 und 1,4.
Der Abstand Gcc wird als der Abstand von dem Schnittpunkt der Reifenäquatorebene CL und des Laufflächenprofils zu dem Schnittpunkt der Reifenäquatorebene CL und der Reifeninnenumfangsfläche bei Betrachtung als Querschnitt aus Reifenmeridianrichtung gemessen. Daher wird bei einer Konfiguration mit einer Hauptumfangsrille 2 an der Reifenäquatorebene CL, so wie in der in 1 und 2 dargestellten Konfiguration, der Abstand Gcc mit Auslassung der Hauptumfangsrille 2 gemessen. Der Abstand Gsh wird als Länge einer senkrechten Linie von dem Laufflächenrand P zu der Reifeninnenumfangsoberfläche bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung gemessen.
Bei der in 2 dargestellten Konfiguration weist der Luftreifen 1 eine Innenseele 18 auf der Innenumfangsoberfläche der Karkassenschicht 13 und die Innenseele 18 wird über den ganzen Bereich der Reifeninnenumfangsoberfläche angeordnet. Bei einer solchen Konfiguration werden der Abstand Gcc und der Abstand Gsh auf der Basis der Außenoberfläche der Innenseele 18 (Reifeninnenumfangsoberfläche) gemessen.
Der Laufflächenrand P bezieht sich auf einen Punkt des Laufflächenrandabschnitts in einer Konfiguration (1) mit einem eckigen Schulterabschnitt. Zum Beispiel stimmen bei der in 2 dargestellten Konfiguration der Laufflächenrand P und ein Bodenkontaktrand T des Reifens miteinander überein, weil der Schulterabschnitt eine eckige Form aufweist. Umgekehrt wird (2) in einer Konfiguration, die, wie in dem nachstehend beschriebenen Modifizierungsbeispiel von 5 dargestellt, den rund geformten Schulterabschnitt aufweist, beim Bilden eines Schnittpunkts P' des Laufflächenabschnittprofils und des Seitenwandabschnittprofils bei Betrachtung als Querschnitt aus Reifenmeridianrichtung der Laufflächenrand P als Basis einer senkrechten Linie, die von dem Schnittpunkt P' zu dem Schulterabschnitt gezogen wird, gebildet.
Außerdem bezieht sich der „Reifen-Boden-Kontaktrand T“ auf die maximale Breite-Stellung in einer Reifenaxialrichtung einer Kontaktoberfläche zwischen dem Reifen und einer flachen Platte in einer Konfiguration, in welcher der Reifen auf eine vorgegebene Felge montiert, mit dem vorgegebenen Innendruck befüllt, senkrecht auf die flache Platte in statischem Zustand platziert und mir einer Last beladen wurde, die der spezifischen Last entspricht.
4A und 4B sind erläuternde Ansichten, die Wirkungen des in 1 dargestellten Luftreifens zeigen. 4A und 4B illustrieren die Bodenkontaktkonditionen von Reifen mit verschiedenen Verhältnissen von De/Dcc und Gsh/Gcc.
Im Reifen des Vergleichsbeispiels von 4A ist das Verhältnis De/Dcc gleichgesetzt denen der Konfigurationen in 1 bis 3 (De/Dcc = 1,00) und das Verhältnis Gsh/Gcc ist kleiner gesetzt (Gsh/Gcc = 1,06). In dieser Konfiguration, wenn der Reifen nicht den Boden berührt, hat das Laufflächenprofil die Form einer abfallenden Schulter, bei welcher sich der Außerdurchmesser von der Äquatorialebene des Reifens CL aus in Richtung Laufflächenrand P reduziert (nicht dargestellt). Deshalb verformt sich der Schulterbereich des Laufflächenabschnitts stark in Richtung der Fahrbahnoberfläche (die Außenseite in Reifenradialrichtung), wenn der Reifen, wie in 4A dargestellt, Bodenkontakt hat. Zu dieser Zeit sind die Abstände Dcc und De von der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 zur Abnutzungsstirnfläche WE gleich (De/Dcc = 1,00), deshalb biegt sich der Endabschnitt der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 stark in Richtung Fahrbahnoberflächenseite (die Außenseite in Reifenradialrichtung) und folgt dabei der Verformung des Schulterbereichs des Laufflächenabschnitts. Deshalb ist die Beanspruchung der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 groß, wenn der Reifen Bodenkontakt hat.
Im Gegensatz dazu ist im Reifen gemäß Ausführungsbeispiel in 4B das Verhältnis De/Dcc kleiner eingestellt als die Konfigurationen der 1 bis 3 (De/Dcc = 0,92), und das Verhältnis Gsh/Gcc ist größer eingestellt (Gsh/Gcc = 1,20). In dieser Konfiguration, wenn der Reifen den Boden nicht berührt, ist der Unterschied im Durchmesser zwischen dem Außendurchmesser an der Äquatorialebene des Reifens CL und dem Außendurchmesser am Laufflächenrand P des Laufflächenprofils klein und das Laufflächenprofil hat insgesamt eine flache Form (ungefähr parallel zur Reifenrotationsachse) (siehe 1 und 2). Deshalb ist der Betrag der Verformung des Schulterbereichs des Laufflächenabschnitts klein, wenn der Reifen Bodenkontakt hat, wie in 4B dargestellt. Zusätzlich haben die Abstände Dcc und De von der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 zur Abnutzungsstirnfläche WE das Verhältnis De < Dcc, wenn also der Reifen Bodenkontakt hat, hat die umlaufende Verstärkungsschicht 145 insgesamt eine flache Form, wenn sich der Endabschnitt der umlaufenden Verstärkungsschicht 145, der Verformung des Schulterbereichs des Laufflächenabschnitts folgend, biegt. Auf diese Weise wird die Beanspruchung der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 reduziert, wenn der Reifen den Boden berührt.
Wie oben beschrieben, ist in der Konfiguration von 4B der Betrag der Verformung des Schulterbereichs des Laufflächenabschnitts, wenn der Reifen Bodenkontakt hat, klein im Vergleich zur Konfiguration von 4A, und die Beanspruchung der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 ist gering. Auf diese Weise wird die Steifheit des Schulterbereichs des Laufflächenabschnitts erhalten und die Abtrennung des peripheren Gummis der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 ist reduziert.
[Abgerundeter Schulterabschnitt]
5 ist eine Erläuterungsansicht eines modifizierten Beispiels des Luftreifens, der in 1 abgebildet ist. 5 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 Bodenaufstandsrand T des Reifens und der Laufflächenrand P übereinstimmen, wie in 2 dargestellt.
Jedoch ist der Schulterabschnitt nicht als solcher beschränkt und er kann ebenfalls eine abgerundete Form aufweisen, wie in 5 dargestellt. In einem solchen Fall wird bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung ein Schnittpunkt P' des Laufflächenabschnittprofils und des Seitenwandabschnittprofils gebildet und der Laufflächenrand P wird als Basis einer senkrechten Linie, die von dem Schnittpunkt P' zu dem Schulterabschnitt gezogen wird, angenommen. Daher befinden sich in der Regel der Bodenaufstandsrand T des Reifens und der Laufflächenrand P in jeweils unterschiedlichen Positionen.
[Schulterstegabschnitt Inverse R-Form]
6 ist eine Erläuterungsansicht eines modifizierten Beispiels des Luftreifens, der in 1 abgebildet ist. 6 stellt das Verhältnis zwischen einem ersten Profil PL1 des Stegabschnitts 3 im Mittelbereich und einem zweiten Profil PL2 des Schulterstegabschnitts 3 dar.
In der Konfiguration von 1, gesehen als Querschnitt von der Reifenmeridianrichtung in befülltem Zustand, ist das Laufflächenprofil von der Äquatorialebene des Reifens CL zum Reifen-Boden-Kontaktrand T im Wesentlichen eine gerade Linie und hat eine flache Bodenkontaktfleckform.
Im Gegensatz dazu haben in der Konfiguration von 6, gesehen als Querschnitt von der Reifenmeridianrichtung in befülltem Zustand, die mittleren Stegabschnitte 3 und die zweiten Stegabschnitte 3 an der Innenseite in Reifenbreiterichtung von den linken und rechten äußersten umlaufenden Hauptrillen 2, 2 ein erstes Profil PL1, welches konvex zur Außenseite in Reifenradialrichtung ist. Auch haben die Schulterstegabschnitte 3 an der Außenseite in der Reifenbreiterichtung der linken und rechten äußersten umlaufenden Hauptrillen 2 ein zweites Profil PL2, welches konvex zur Innenseite in Reifenradialrichtung innerhalb des Bodenkontaktflecks ist. Auch vergrößert sich ein Abstand d in Reifenradialrichtung zwischen der verlängerten Linie des ersten Profils PL1 und des zweiten Profils PL2 innerhalb des Bodenkontaktflecks am Schulterstegabschnitt 3 in Richtung der Außenseite in der Reifenbreiterichtung.
Auch sind in einer Konfiguration, wie oben beschrieben, bevorzugt das erste Profil PL1 und das zweite Profil PL2 sanfte Kurven aus einem einzelnen Bogen oder einer Kombination aus einer Mehrzahl von Bogen geformt. Jedoch ist dies keine Begrenzung und das erste Profil PL1 und das zweite Profil PL2 können so konfiguriert sein, dass sie eine gerade Linie in einem Abschnitt davon einschließen.
Auch haben ein Durchmesser D2 des zweiten Profils PL2 am Reifen-Boden-Kontaktrand T und ein Durchmesser D3 des zweiten Profils PL2 an den Randabschnitten an der Innenseite in der Reifenbreiterichtung der Schulterstegabschnitte 3 bevorzugt ein Verhältnis, sodass D3 < D2 ist. Deshalb hat der Schulterstegabschnitt 3 eine Bodenkontaktfleckform, die in Richtung Außenseite in Reifenradialrichtung bevorzugt in die Richtung der Außenseite in der Reifenbreiterichtung aufsteigt, wie in 6 dargestellt.
Jedoch ist dies keine Beschränkung und der Durchmesser D2 des zweiten Profils PL2 am Reifen-Boden-Kontaktrand T und der Durchmesser D3 des zweiten Profils PL2 am Endabschnitt der Innenseite in der Reifenbreiterichtung des Schulterstegabschnitts 3 kann ein Verhältnis D2 ≤ D3 haben. Deshalb kann der Schulterstegabschnitt 3 eine flache Bodenkontaktfleckform oder eine Bodenkontaktfleckform haben, bei der die Schulter in Richtung der Außenseite in der Reifenbreiterichtung abfällt.
Es ist zu beachten, dass die Profilform und der Profildurchmesser gemessen werden, wenn der Reifen auf eine vorgegebene Felge montiert und auf den vorgegebenen Innendruck befüllt wurde und sich in einem nicht beladenen Zustand befindet. Auch wird der Durchmesser des Profils als der Durchmesser des Profils mit der Reifenrotationsachse als Mitte gemessen.
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 der Abstand in der Richtung der Reifenrotationsachse zwischen den linken und rechten Laufflächenrändern P, P, gemessen, wenn der Reifen auf eine vorgegebene Felge montiert und auf einen vorgegebenen Innendruck befüllt ist und sich in einem nicht beladenen Zustand befindet.
Die Breite Ws der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 ist der Abstand von den linken zu den rechten Endabschnitten der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 in der Reifenrotationsachsenrichtung, gemessen, wenn der Reifen auf eine vorgegebene Felge montiert und auf einen vorgegebenen Innendruck befüllt ist und sich in einem nicht beladenen Zustand befindet. Auch ist die Breite Ws der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 der Abstand zwischen den äußersten Endabschnitten der unterteilten Abschnitte, wenn die umlaufende Verstärkungsschicht 145 eine Struktur aufweist, die in der Reifenbreiterichtung geteilt ist (nicht dargestellt).
Des Weiteren weist ein typischer Luftreifen eine links-rechts-symmetrische Struktur auf, die auf der Reifenäquatorebene CL zentriert ist, wie in 1 dargestellt. Folglich beträgt der Abstand von der Reifenäquatorebene CL zu dem Laufflächenrand P TW/2, und der Abstand von der Reifenäquatorebene CL zu der Umfangsverstärkungsschicht 145 beträgt Ws/2.
Dagegen ist in einem Luftreifen, der eine links-rechts-asymmetrische Struktur aufweist (nicht dargestellt), der Bereich des Verhältnisses Ws/TW zwischen der Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Laufflächenbreite TW durch eine Umrechnung auf eine Halbbreite auf der Grundlage der Reifenäquatorebene CL festgelegt. Insbesondere sind der Abstand TW’ (nicht dargestellt) von der Reifenäquatorebene CL zu dem Laufflächenrand P und der Abstand Ws’ von der Reifenäquatorebene CL zu dem Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 derart eingestellt, dass sie die Beziehung 0,70 ≤ Ws’/TW’ ≤ 0,90 erfüllen.
Auch haben, wie in 1 dargestellt, eine Laufflächenbreite TW und eine gesamte Reifenbreite SW bevorzugt ein Verhältnis, sodass 0,79 ≤ TW/SW ≤ 0,89 ist.
Die gesamte Reifenbreite SW bezieht sich auf einen linearen Abstand (einschließlich aller Abschnitte wie Buchstaben und Muster auf der Reifenoberfläche) zwischen den Seitenwänden, wenn der Reifen auf eine vorgegebene Felge montiert und auf einen vorgegebenen Innendruck befüllt ist und sich in einem nicht beladenen Zustand befindet.
Auch haben, wie in 2 dargestellt, ein Abstand Hcc von der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 zum Laufflächenprofil an der Äquatorialebene des Reifens CL und ein Abstand He vom Endabschnitt der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 zum Laufflächenprofil bevorzugt ein Verhältnis, sodass He/Hcc ≤ 0,97 ist. Es gibt keine besondere Beschränkung der unteren Grenze des Verhältnisses He/Hcc, aber sie ist durch ihr Verhältnis zur Reifenrillentiefe eingeschränkt. Zum Beispiel ist die untere Grenze des Verhältnisses He/Hcc bevorzugt im Bereich von 0,8 ≤ He/Hcc.
Der Abstand Hcc und der Abstand He werden gemessen, wenn der Reifen auf eine vorgegebene Felge montiert und auf einen vorgegebenen Innendruck befüllt ist und sich in einem nicht beladenen Zustand befindet. Außerdem ist bei Betrachtung als Querschnitt in der Reifenmeridianrichtung der Messpunkt auf der Seite der Umfangsverstärkungsschicht 145 durch eine Linie definiert, die die Mittelpunkte der Gürtelcorde, welche die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, verbindet. Des Weiteren ist der Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 unter Verwendung des Gürtelcords auf der in Reifenbreitenrichtung äußersten Seite von den Gürtelcorden, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, definiert.
Auch haben eine Breite Wb2 des breiteren Kreuzgürtels 142 und eine Querschnitts-Breite Wca der Karkassenschicht 13 bevorzugt ein Verhältnis, sodass 0,74 ≤ Wb2/Wca ≤ 0,89 ist, und mehr bevorzugt innerhalb des Bereichs von 0,78 ≤ Wb2/Wca ≤ 0,83 liegt.
Vorzugsweise haben die Breite Ws der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 und die Querschnitts-Breite Wca der Karkassenschicht 13 ein Verhältnis, sodass 0,60 ≤ Ws/Wca ≤ 0,70 ist.
Außerdem haben die Laufflächenbreite TW und die Querschnitts-Breite Wca der Karkassenschicht 13 bevorzugt ein Verhältnis, sodass 0,82 ≤ TW/Wca ≤ 0,92 ist.
Die Querschnitts-Breite Wca der Karkassenschicht 13 bezieht sich auf einen linearen Abstand zwischen den linken und rechten maximalen Breitepositionen der Karkassenschicht 13, wenn der Reifen auf eine vorgegebene Felge montiert und auf einen vorgegebenen Innendruck befüllt ist und sich in einem nicht beladenen Zustand befindet.
Auch haben in 3 eine Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 und die Breite Ws der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 bevorzugt ein Verhältnis, sodass 0,75≤ Ws/Wb3 ≤ 0,90 ist. Als Folge kann die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 ordnungsgemäß sichergestellt werden.
Auch ist, wie in 3 dargestellt, die umlaufende Verstärkungsschicht 145 bevorzugt einwärts in der Reifenbreiterichtung von den linken und rechten Randabschnitten des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars von Kreuzgürteln 142, 143 angeordnet. Außerdem liegen die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 und der Abstand S vom Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 zum Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 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 gleich, auch wenn die Umfangsverstärkungsschicht 145 eine geteilte Struktur aufweist (nicht dargestellt).
Der Abstand S der Umfangsverstärkungsschicht 145 wird als ein Abstand in Reifenbreitenrichtung gemessen, wenn der Reifen auf einer vorgegebenen Felge montiert, auf den vorgegebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem unbelasteten Zustand befindet.
Außerdem ist in der Konfiguration in 1 die Umfangsverstärkungsschicht 145 durch einen spiralförmig gewickelten, einzelnen Stahldraht gebildet, wie in 3 dargestellt. Jedoch ist die Konfiguration nicht darauf beschränkt und die Umfangsverstärkungsschicht 145 kann auch aus einer Mehrzahl von Drähten, die spiralförmig nebeneinander gewickelt werden (Mehrfachwickelstruktur), konfiguriert werden. In diesem Fall beträgt die Anzahl an Drähten vorzugsweise 5 oder weniger. Zusätzlich beträgt die Wicklungsbreite pro Einheit, wenn fünf Drähte in Mehrfachschichten gewickelt sind, vorzugsweise nicht mehr als 12 mm. Als Folge kann eine Vielzahl von Drähten (nicht weniger als 2 und nicht mehr als 5 Drähte) bei einer Neigung innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung ordnungsgemäß gewickelt werden.
Außerdem weisen in dem Luftreifen 1 die Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 aus dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 vorzugsweise eine Beziehung auf, die 0,85 ≤ Wb1/Wb3 ≤ 1,05 erfüllt (siehe 3). Als Folge wird das Verhältnis Wb1/Wb3 geeignet festgelegt.
Die Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des Kreuzgürtel 143 werden als Abstand in der Reifenbreiterichtung gemessen, wenn der Reifen auf eine vorgegebene Felge montiert und auf einen vorgegebenen Innendruck befüllt ist und sich in einem nicht beladenen Zustand befindet.
Bei der Konfiguration von 1 weist die Gürtelschicht 14 eine Struktur mit einer auf der Reifenäquatorebene CL zentrierten Links-Rechts-Symmetrie auf, wie in 3 dargestellt, und die Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 weisen eine Beziehung auf, die Wb1 < Wb3 erfüllt. Infolgedessen wird ein Randabschnitt des Gürtels mit großem Winkel 141 in einer Region auf jeder Seite der Reifenäquatorebene CL in Reifenbreitenrichtung weiter innen angeordnet als der Randabschnitt des schmäleren Kreuzgürtels 143. Jedoch ist die Konfiguration nicht hierauf beschränkt und the Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 können ein Verhältnis haben, sodass Wb1 ≥ Wb3 ist (nicht dargestellt).
Auch sind die Gürtelcordfäden des Gürtels mit großem Winkel 141 bevorzugt Stahldrähte und die Anzahl der Enden des Gürtels mit großem Winkel beträgt nicht weniger als 15 Enden/50 mm und nicht mehr als 25 Enden/50 mm. Des Weiteren sind die Gürtelcorde des Paars Kreuzgürtel 142, 143 durch Stahldraht gebildet, und die Anzahl von Enden in dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 beträgt vorzugsweise mindestens 18 Enden/50 mm und höchstens 28 Enden/50 mm, und mehr bevorzugt beträgt sie mindestens 20 Enden/50 mm und höchstens 25 Enden/50 mm. Außerdem sind die Gürtelkorde, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 konstituieren, Stahldraht und die Umfangsverstärkungsschicht 145 weist vorzugsweise nicht weniger als 17 Enden/50 mm und nicht mehr als 30 Enden/50 mm auf. Als Folge werden die Festigkeiten der Gürtellagen 141, 142, 143, 145 richtig sichergestellt.
Auch haben ein Modul E1 bei 100% Dehnung des Beschichtungsgummis des Gürtels mit großem Winkel 141 und ein Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungsgummis der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 bevorzugt ein Verhältnis, sodass 0,90 ≤ Es/E1 ≤ 1,10 ist. Des Weiteren weisen die Module E2, E3 bei 100% Dehnung der Beschichtungskautschuke des Paars Kreuzgürtel 142, 143 sowie der Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungsgummis der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise eine Beziehung auf, die 0,90 ≤ Es/E2 ≤ 1,10 und 0,90 ≤ Es/E3 ≤ 1,10 erfüllt. Des Weiteren liegt der Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungsgummis der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 4,5 MPa ≤ Es ≤ 7,5 MPa. Als Folge davon wird für angemessene Moduln der Gürtellagen 141, 142, 143, 145 gesorgt.
Der Modul bei 100% Dehnung wird in einer Zugprüfung bei einer Umgebungstemperatur gemäß JIS K6251 (bei Verwendung der Hantel Nr. 3 (dumbbell no. 3)) gemessen.
Auch ist bevorzugt eine Bruchdehnung λ1 des Beschichtungsgummis des Gürtels mit großem Winkel 141 im Bereich von λ1 ≥ 200%. Des Weiteren liegen Bruchdehnung en λ2, λ3 der Beschichtungsgummis des Paars Kreuzgürtel 142, 143 vorzugsweise in dem Bereich von λ2 ≥ 200% und λ3 ≥ 200%. Des Weiteren liegt eine Bruchdehnung λs des Beschichtungsgummis der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise in dem Bereich λs ≥ 200%. Als Resultat ist die Beständigkeit der Gürtellagen 141 142, 143, 145 ordnungsgemäß gesichert.
Die Bruchdehnung wird durch die Durchführung eines Zugtests entsprechend JIS-K7161 an einer Probe der Beschreibung JIS-K7162 1B Form (Hantelform mit einer Dicke von 3 mm) gemessen, wobei eine Zugprüfmaschine (INSTRON5585H von Instron Corp.) bei einer Zuggeschwindigkeit von 2 mm/min eingesetzt wird.
Die Dehnung der Gürtelcordfäden als Komponenten, die die umlaufende Verstärkungsschicht 145 bilden, ist bevorzugt nicht weniger als 1,0% und nicht mehr als 2,5%, wenn die Zuglast zwischen 100 N und 300 N liegt, und ist bevorzugt nicht weniger als 0,5% und nicht mehr als 2,0%, wenn die Zuglast zwischen 500 N und 1000 N als Reifen liegt (bei Entfernen vom Reifen). Die Gürtelkorde (Stahldraht mit hoher Dehnung) weisen beim Anlegen einer geringen Last eine gute Dehnungsrate im Vergleich zu normalem Stahldraht auf, sodass sie gegen die Lasten, die während der Zeit von der Herstellung bis zur Verwendung des Reifens an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angelegt werden, beständig sind, sodass es möglich ist, eine Beschädigung der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu unterdrücken, was wünschenswert ist.
Die Dehnung des Gürtelkords wird gemäß JIS G3510 gemessen.
Außerdem beträgt in dem Luftreifen 1 die Bruchdehnung des Laufflächengummis 15 vorzugsweise nicht weniger als 350%. Folglich ist die Festigkeit des Laufflächengummis 15 gewährleistet und das Auftreten von Rissen in der äußersten Hauptumfangsrille 2 ist unterdrückt. Außerdem ist die maximale Bruchdehnung des Laufflächengummis 15 nicht spezifisch begrenzt, aber sie ist beschränkt durch die Art der Gummiverbindung des Laufflächengummis 15.
Außerdem ist in diesem Luftreifen 1 die Härte des Laufflächengummis 15 vorzugsweise größer oder gleich 60. Dies gewährleistet eine geeignete Festigkeit des Laufflächengummis 15. Außerdem ist die maximale Härte des Laufflächengummis 15 nicht spezifisch begrenzt, aber sie ist beschränkt durch die Art der Gummiverbindung des Laufflächengummis 15.
Hierbei bezieht sich „Kautschuk- oder Gummihärte“ auf JIS-A-Härte gemäß JIS-K6263.
Auch liegt im Luftreifen 1 bevorzugt der Verlustfaktor tanδ des Laufflächengummis 15 im Bereich von 0,1 ≤ tanδ.
Der Verlustwinkeltangens tanδ wird unter Verwendung eines viskoelastischen Spektrometers unter den Bedingungen einer Temperatur von 20°C, einer Scherdehnung 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 in 2 ein Endabschnitt des Gürtelpolsters 20 an der Außenseite in Reifenradialrichtung zwischen die Karkassenschicht 13 und den Endabschnitt des Kreuzgürtels 142 eingefügt und grenzt an den Randabschnitt des Gürtels mit großem Winkel 141 an. Außerdem verläuft das Gürtelpolster 20 in 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 erfüllt ein Modul Ebc bei 100% Dehnung des Gürtelpolsters 20 einen Bereich von 1,5 MPa ≤ Ebc ≤ 3,0 MPa. Mit dem Modul Ebc, das einen solchen Bereich erfüllt, zeigt das Gürtelpolster 20 die Spannungsabbau-Wirkung, wobei sie die Abtrennung des periphereren Gummis am Endabschnitt des Kreuzgürtels 142 unterdrückt.
Des Weiteren erfüllt eine Bruchdehnung λbc des Gürtelpolsters 20 einen Bereich von λbc ≥ 400%. Dies gewährleistet eine geeignete Beständigkeit des Gürtelpolsters 20.
[Zweifarbige Struktur des Gürtelrandpolsters]
7 ist eine Erläuterungsansicht eines modifizierten Beispiels des Luftreifens, der in 1 abgebildet ist. 7 ist eine vergrößerte Ansicht eines Endabschnitts der Gürtelschicht 14 an der äußeren Seite in der Reifenbreitenrichtung. Die Umfangsverstärkungsschicht 145 und das Gürtelrandpolster 19 sind in 6 durch Schraffierungen markiert.
Bei der in 1 dargestellten Konfiguration ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf einer Innenseite in Reifenbreitenrichtung vom linken und rechten Rand des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars von Kreuzgürteln 142, 143 angeordnet. Das Gürtelrandpolster 19 ist so angeordnet, dass es zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 an einer Position, die dem Randabschnitt des Paars Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, liegt. Insbesondere wird das Gürtelrandpolster 19 auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 so angeordnet, dass es an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzt, und verläuft in Reifenbreitenrichtung von dem Endabschnitt auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu dem Endabschnitt auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung des Paars Kreuzgürtel 142, 143.
Bei der in 1 dargestellten Konfiguration weist das Gürtelrandpolster 19 eine Struktur auf, die insgesamt dicker ist als die Umfangsverstärkungsschicht 145, weil die Dicke in Richtung Außenseite in Reifenbreitenrichtung zunimmt. Das Gürtelrandpolster 19 weist einen Modul E bei 100% Dehnung, der niedriger ist als der des Beschichtungsgummis der Kreuzgürtel 142, 143. Insbesondere weisen der Modul E bei 100% Dehnung des Gürtelrandpolsters 19 und ein Modul Eco des Beschichtungsgummis eine Beziehung auf, sodass 0,60 ≤ E/Eco ≤ 0,95. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass das Auftreten von Trennung von Kautschuk- oder Gummimaterialien zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 und in einem Bereich auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 unterdrückt wird.
Entgegengesetzt zu der Gestaltung von 1, weist das Gürtelrandpolster 19 gemäß der in 7 dargestellten Gestaltung eine zweifarbige Struktur auf, die aus einem Spannungsabbaukautschuk oder -gummi 191 und einem Endabschnitt-Entlastungskautschuk oder -gummi 192 gebildet ist. Der Spannungsabbaugummi 191 wird zwischen dem paar Kreuzgürtel 142, 143 auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 so angeordnet, dass er an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzt. Der Endabschnitt-Entlastungskautschuk oder -gummi 192 ist zwischen dem Paar Kreuzgürteln 142, 143 auf der in Radialrichtung äußeren Seite des Spannungsabbaugummis 191 an einer Position, die dem Randabschnitt des Paares Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, so angeordnet, dass er an den Spannungsabbaugummi 191 angrenzt. Deshalb hat das Gürtelrandpolster 19, als Querschnitt von der Reifenmeridianrichtung aus gesehen, eine Struktur, die dadurch gebildet wird, dass der Spannungsabbaugummi 191 und der Endabschnitt-Entlastungsgummi 192 Seite an Seite in der Reifenbreiterichtung angebracht sind, um einen Bereich vom Endabschnitt der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 an der Außenseite in der Reifenbreiterichtung zum Randabschnitt des Paars von Kreuzgürteln 142, 143 zu füllen.
Außerdem weisen in der Konfiguration von 7 ein Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaugummis 191 sowie der Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungsgummis der Umfangsverstärkungsschicht 145 eine Beziehung auf, die Ein < Es erfüllt. Insbesondere weisen der Modul Ein des Spannungsabbaugummis 191 und Modul Es der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,6 ≤ Ein/Es ≤ 0,9.
Darüberhinaus haben in der in 7 dargestellten Konfiguration ein Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaugummis 191 und der Modul Eco bei 100% Dehnung des Beschichtungsgummis der Kreuzgürtel 142, 143 ein Verhältnis, sodass Ein < Eco ist. Insbesondere weisen der Modul Ein des Spannungsabbaugummis 191 und der Modul Eco des Beschichtungsgummis vorzugsweise eine Beziehung auf, sodass 0,6 ≤ Ein/Eco ≤ 0,9.
Außerdem weisen in der Konfiguration von 7 ein Modul Eout bei 100% Dehnung des Endabschnitt-Entlastungsgummis 192 sowie der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaugummis 191 vorzugsweise eine Beziehung auf, die Eout < Ein erfüllt. Außerdem liegt der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaugummis 191 vorzugsweise innerhalb eines solchen Bereichs, dass 4,0 MPa ≤ Ein ≤ 5,5 MPa.
Da der Spannungsabbaugummi 191 bei der in 7 dargestellten Konfiguration auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 angeordnet wird, wird die Scherdehnung der peripheren Gummis zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 verringert. Da der Endabschnitt-Entlastungsgummi 192 an einer Position angeordnet wird, die den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, wird des Weiteren die Scherdehnung der peripheren Gummis an den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 verringert. Demzufolge wird Trennung des peripheren Gummis der Umfangsverstärkungsschicht 145 unterdrückt.
Wirkung
Wie vorstehend beschrieben weist der Luftreifen 1 die Karkassenschicht 13, die Gürtelschicht 14, die auf der Außenseite in Reifenradialrichtung der Karkassenschicht 13 angeordnet ist, und einen Laufflächengummi 15 m der auf der Außenseite in Reifenradialrichtung der Gürtelschicht 14 angeordnet ist, auf (siehe 1). Auch der Luftreifen 1 beinhaltet mindestens drei umlaufende Hauptrillen 2, die sich in die Reifenumfangsrichtung ausdehnen, und die Vielzahl der Stegabschnitte 3, unterteilt und geformt von den umlaufenden Hauptrillen 2. Auch die Gürtelschicht 14 wird durch Laminieren des Paars von Kreuzgürteln 142, 143 mit einem Gürtelwinkel als einem absoluten Wert von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° und mit jeweils gegensätzlichen Zeichen und der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 mit einem Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung (siehe 2) gebildet. Auch haben, als Querschnitt von der Reifenmeridianrichtung aus gesehen, wenn die Abnutzungsstirnfläche WE der umlaufenden Hauptrillen 2 gezogen wird, der Abstand Dcc an der Äquatorialebene des Reifens CL von der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 zur Abnutzungsstirnfläche WE und der Abstand De vom Endabschnitt der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 zur Abnutzungsstirnfläche WE ein Verhältnis sodass De/Dcc ≤ 0,94 ist.
In dieser Konfiguration sind die Abstände Dcc, De der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 in Bezug auf die Abnutzungsstirnfläche WE geeignet gemacht, dadurch wird die Beanspruchung der umlaufenden Verstärkungsschicht 145, wenn der Reifen den Boden berührt, reduziert (siehe Vergleich zwischen 4A und 4B). Entsprechend gibt es den Vorteil, dass die Abtrennung des peripheren Gummis der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 reduziert wird.
Auch haben im Luftreifen 1 der Abstand Gcc vom Laufflächenprofil zur Reifeninnenumlauffläche entlang der Äquatorialebene des Reifens CL und der Abstand Gsh vom Laufflächenrand P zur Reifeninnenumlauffläche ein Verhältnis, sodass 1,10 ≤ Gsh/Gcc ist (siehe 2). In dieser Konfiguration hat das Laufflächenprofil, wenn der Reifen nicht den Boden berührt, eine insgesamt flache Form (siehe 1 und 2), damit ist der Betrag der Verformung des Schulterbereichs des Laufflächenabschnitts, wenn der Reifen Bodenkontakt hat, reduziert (siehe Vergleich von 4A und 4B). Entsprechend ergibt sich der Vorteil, dass die Abtrennung des peripheren Gummis der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 effektiv reduziert wird. Auch ergibt sich der Vorteil, dass wiederholte Beanspruchung am Endabschnitt der umlaufenden Verstärkungsschicht 145, während der Reifen rollt, reduziert ist und das Reißen der Gürtelcordfäden der umlaufenden Verstärkungsschicht reduziert ist.
Außerdem weisen in diesem Luftreifen 1 die Laufflächenbreite TW und die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 die Beziehung auf, die 0,70 ≤ Ws/TW ≤ 0,90 erfüllt (siehe 1). In einer derartigen Konfiguration besteht ein Vorteil darin, dass das Ausmaß der Verformung des Schultererhebungsabschnitts 3, wenn der Reifen den Boden kontaktiert, wirkungsvoll reduziert ist, da das Verhältnis Ws/TW zwischen der Laufflächenbreite TW und die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 geeignet gestaltet ist (siehe 4B und 5). Das heißt, dass die Breite Ws der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 ordnungsgemäß gesichert ist und der Betrag der Verformung des Schulterstegabschnitts 3, wenn der Reifen den Boden berührt, reduziert ist, weill das Verhältnis Ws/TW gleich oder größer als 0,70 ist. Auch ist durch Einhaltung des Verhältnisses Ws/TW ≤ 0,90 aufgrund dessen, dass die Verformung der Endabschnitte jeder der Gürtellagen, wenn der Reifen den Boden berührt, reduziert ist, die Beanspruchung der Endabschnitte jeder der Gürtellagen reduziert.
Auch im Luftreifen 1 haben die Laufflächenbreite TW und die gesamte Reifenbreite SW ein Verhältnis, sodass 0,70 ≤ TW/SW ≤ 0,89 ist (siehe 1). In dieser Konfiguration ist das radiale Wachstum des linken und rechten Schulterabschnitts durch das Verhältnis TW/SW innerhalb des oben erwähnten Bereichs reduziert. Infolgedessen wird ein Unterschied in radialen Ausdehnungen zwischen dem Mittelbereich und dem Schulterbereich verringert und die Kontaktdruckverteilung des Reifens wird gleichmäßig gestaltet. Dies hat den Vorteil, dass die Beständigkeit des Reifens gegenüber ungleichmäßiger Abnutzung erhöht wird Insbesondere wird ein durchschnittlicher Bodenkontaktdruck reduziert, weil das Verhältnis TW/SW gleich oder größer als 0,79 ist. Des Weiteren wird ein Anheben des Schulterabschnitts unterdrückt und Verformung beim Bodenkontakt des Reifens wird unterdrückt, weil das Verhältnis TW/SW kleiner als oder gleich 0,89 ist.
Auch haben im Luftreifen 1 der Abstand Hcc von der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 zum Laufflächenprofil an der Äquatorialebene des Reifens CL und der Abstand He vom Endabschnitt der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 zum Laufflächenprofil ein Verhältnis, sodass He/Hcc ≤ 0,97 ist (siehe 2). In dieser Konfiguration sind das Positionierungsverhältnis zwischen der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 und dem Laufflächenprofil (das Verhältnis He/Hcc) geeignet gemacht, damit ist die Beanspruchung der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 reduziert, wenn der Reifen den Boden berührt. Entsprechend ergibt sich der Vorteil, dass die Abtrennung des peripheren Gummis der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 reduziert ist.
Auch haben im Luftreifen 1 die Breite Wb2 des breiteren Kreuzgürtels 142 und die Querschnitts-Breite Wca der Karkassenschicht 13 ein Verhältnis, sodass 0,74 ≤ Wb2/Wca ≤ 0,89 ist (siehe 1). Auf diese Weise ist die Breite Wb2 des breiteren Kreuzgürtels geeignet gemacht, was den Vorteil bietet, dass die Steifheit des Laufflächenabschnitts gesichert ist.
Außerdem weisen bei dem Luftreifen 1 die Laufflächenbreite TW und eine Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 eine Beziehung auf, sodass 0,82 ≤ TW/Wca ≤ 0,92 (siehe 1).
Bei einer solchen Konfiguration wird radiale Ausdehnung im Mittelbreich unterdrückt, weil die Gürtelschicht 14 die Umfangsverstärkungsschicht 145 aufweist. Außerdem wird ein Unterschied in radialen Ausdehnungen zwischen dem Mittelbereich und einem Schulterbereich verringert und die Bodenkontaktdruckverteilung in Reifenbreitenrichtung gleichmäßig gestaltet wird, weil das Verhältnis TW/Wca in dem vorstehend genannten Bereich liegt. Dies hat den Vorteil, dass der Bodenkontaktdruck des Reifens gleichmäßig gestaltet wird. Insbesondere wird das Luftvolumen im Reifen sichergestellt und Verformung wird unterdrückt, weil TW/Wca gleich oder größer als 0,82 ist. Des Weiteren hat das Erfüllen von TW/Wca ≤ 0,92 durch die Beziehung den Vorteil, dass ein Anheben des Schulterabschnitts unterdrückt wird, um die Bodenkontaktdruckverteilung gleichmäßig zu gestalten.
Auch sind im Luftreifen 1 die Gürtelcordfäden der Kreuzgürtel 142, 143 Stahldrähte mit einer Anzahl von Enden von nicht weniger als 18 Enden/50 mm und nicht mehr als 28 Enden/50 mm. Als Resultat ergibt sich der Vorteil, dass die Anzahl der Enden der Corde der Kreuzgürtel 142, 143 geeignet gemacht ist. In anderen Worten ist die Stärke der Kreuzgürtel 142, 143 ordnungsgemäß gesichert, indem man nicht weniger als 18 Enden/50 mm hat. Auch ist, indem man nicht mehr als 28 Enden/50 mm hat, der Betrag an Gummi des Beschichtungsgummis der Kreuzgürtel 142, 143 ordnungsgemäß gesichert, und die Abtrennung von Gummimaterial zwischen anliegenden Gürtellagen ist reduziert.
Darüberhinaus ist im Luftreifen 1 der Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungsgummis der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 in Bereichen, sodass 4,5 MPa ≤ Es ≤ 7,5 MPa ist. Als Resultat ergibt sich der Vorteil, dass der Modul des Beschichtungsgummis der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 geeignet gemacht ist.
Außerdem ist im Luftreifen 1 die Bruchdehnung λs des Beschichtungsgummis der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 innerhalb eines Bereichs von λs ≥ 200%. Als Resultat ergibt sich der Vorteil, dass die Beständigkeit der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 ordnungsgemäß gesichert ist.
Auch sind im Luftreifen 1 die Bruchdehnung s λ2, λ3 des Beschichtungsgummis des Paars von Kreuzgürteln 142, 143 im Bereich von λ2 ≥ 200% und λ3 ≥ 200%. Als Resultat ergibt sich der Vorteil, dass die Beständigkeit des Paars von Kreuzgürteln 142, 143 ordnungsgemäß gesichert ist.
Außerdem weist der Luftreifen 1 das Gürtelpolster 20 auf, das derart angeordnet ist, dass es zwischen der Karkassenschicht 13 und dem Endabschnitt des Kreuzgürtels 142 auf der Reifenradialrichtungs-Innenseite des Paars Kreuzgürtel 142, 143 liegt (siehe 1 und 2). Außerdem erfüllt ein Modul Ebc bei 100% Dehnung des Gürtelpolsters 20 einen Bereich von 1,5 MPa ≤ Ebc ≤ 3,0 MPa. In einer derartigen Konfiguration ist das Gürtelpolster 20 zwischen der Karkassenschicht 13 und dem Kreuzgürtel 142 auf der Reifenradialrichtungs-Innenseite angeordnet, und der Modul Ebc des Gürtelpolsters 20 ist geeignet gestaltet. Dies hat den Vorteil, dass das Gürtelpolster 20 zum Ausstellen der Spannungsabbau-Aktivität veranlasst wird, um die Abtrennung des peripheren Gummis an den Endabschnitten der Kreuzgürtel 142 zu unterdrücken. Insbesondere gewährleistet das Erfüllen von 1,5 MPa ≤ Ebc durch die Beziehung eine geeignete Beständigkeit für das Gürtelpolster 20, und das Erfüllen von Ebc ≤ 3,0 MPa durch die Beziehung gewährleistet eine geeignete Spannungsabbauwirkung für das Gürtelpolster 20.
Außerdem erfüllt in dem Luftreifen 1 die Bruchdehnung λbc des Gürtelpolsters 20 einen Bereich von λbc ≥ 400%. Dies hat den Vorteil, dass eine geeignete Beständigkeit für das Gürtelpolster 20 gewährleistet ist.
Auch haben, als Querschnitt von der Reifenmeridianrichtung aus gesehen, die Stegabschnitte 3 an der Innenseite in der Reifenbreiterichtung der linken und rechten äußersten umlaufenden Hauptrillen 2, 2 das erste Profil PL1, welches konvex zur Außenseite in Reifenradialrichtung ist (siehe 6). Auch haben die Schulterabschnitte 3 an der Außenseite in der Reifenbreiterichtung der linken und rechten äußersten umlaufenden Hauptrillen das zweite Profil PL2, das innerhalb des Bodenkontaktflecks konvex zur Innenseite in Reifenradialrichtung ist. Auch vergrößert sich der Abstand d in Reifenradialrichtung zwischen der erweiterten Linie des ersten Profils PL1 und des zweiten Profils PL2 innerhalb des Bodenkontaktflecks des Schulterstegabschnitts 3 in Richtung der Außenseite in der Reifenbreiterichtung. In dieser Konfiguration ist der Bodenkontaktdruck an der Bodenkontaktrand T-Seite des Schulterstegabschnitts 3, wenn der Reifen den Boden berührt, angestiegen, also ist der Betrag des Rutschens der Stegabschnitte 3 des Mittelbereichs und der Betrag des Rutschens der Schulterstegabschnitte 3, wenn der Reifen den Boden berührt, vereinheitlicht. Als Resultat ergibt sich der Vorteil, dass ungleichmäßige Abnutzung der Schulterstegabschnitte 3 reduziert wird und die Beständigkeitsleistung gegen ungleichmäßige Abnutzung verbessert wird.
Auch sind im Luftreifen 1 die Gürtelcordfäden der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 Stahldraht und die umlaufende Verstärkungsschicht 145 hat eine Anzahl von Enden von nicht weniger als 17 Enden/50 mm und nicht mehr als 30 Enden/50 mm. Folglich besteht ein Vorteil darin, dass die Endenanzahl der Gürtelcorde der Umfangsverstärkungsschicht 145 geeignet gestaltet ist. Besonders ist die Stärke der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 ordnungsgemäß gesichert, indem sie eine Anzahl von Enden von nicht weniger als 17 Enden/50 mm aufweist. Auch ist der Betrag von Gummi des Beschichtungsgummis der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 ordnungsgemäß gesichert, indem sie eine Anzahl von Enden von nicht mehr als 30 Enden/50 mm aufweist, und die Abtrennung des Gummimaterials zwischen angrenzenden Gürtellagen (in 3 zwischen dem Paar von Kreuzgürteln 142, 143 und der umlaufenden Verstärkungsschicht 145) ist reduziert.
Bei dem Luftreifen 1 ist die Dehnung der Gürtelkorde, aus denen die Umfangsverstärkungsschicht 145 konfiguriert ist, wenn sie Bauteile sind, wenn sie einer Zuglast von 100 N bis 300 N ausgesetzt sind, vorzugsweise nicht weniger als 1,0% und nicht mehr als 2,5%. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass der Effekt des Unterdrückens radialer Ausdehnung im Mittelbereich aufgrund der Umfangsverstärkungsschicht 145 richtig sichergestellt wird.
Im Luftreifen 1 beträgt die Dehnung nicht weniger als 0,5% und nicht mehr als 2,0%, wenn die Zugbeanspruchung der Gürtelkorde als Reifenkomponenten, welche die Umfangsverstärkungsschicht 145 darstellen, von 500 N bis 1000 N beträgt. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass der Effekt des Unterdrückens radialer Ausdehnung im Mittelbereich aufgrund der Umfangsverstärkungsschicht 145 ordnungsgemäß sichergestellt wird.
Bei dem Luftreifen 1 ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung vom linken und rechten Rand des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet (siehe 3). Der Luftreifen 1 weist den Spannungsabbaugummi 191, der zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 und auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145, sodass er an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzt, angeordnet ist, und den Randabschnitt-Entlastungsgummi 192, der zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 und auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung des Spannungsabbaugummis 191 und an einer Position, die dem Endabschnitt des Paars Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, so angeordnet ist, dass er an den Spannungsabbaugummi 191 angrenzt, auf (siehe 7). In solch einer Konfiguration ergibt sich der Vorteil, dass Ermüdungsbrüche des peripheren Gummis am Randabschnitt der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 unterdrückt werden, weil die umlaufende Verstärkungsschicht 145 an der Innenseite in der Reifenbreiterichtung der linken und rechten Randabschnitte des schmäleren Kreuzgürtels 143 des Paares von Kreuzgürteln 142, 143 angeordnet ist. Da der Spannungsabbaugummi 191 an der Außenseite der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 in der Reifenbreiterichtung angeordnet ist, ist die Scherspannung des peripheren Gummis zwischen dem Randabschnitt der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 gemildert. Da der Endabschnitt-Entlastungsgummi 192 an einer Position angeordnet wird, die den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, wird des Weiteren die Scherdehnung der peripheren Gummis an den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 verringert. Entsprechend ergibt sich der Vorteil, dass die Abtrennung des peripheren Gummis der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 unterdrückt wird.
Außerdem weisen bei dem Luftreifen 1 der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaugummis 191 und der Modul Eco bei 100% Dehnung des Beschichtungsgummis des Paars Kreuzgürtel 142, 143 eine Beziehung auf, die Ein < Eco erfüllt. Als Resultat ergibt sich der Vorteil, dass der Modul Ein des Spannungsabbaugummis 191 geeignet gemacht und die Scherspannung des peripheren Gummis zwischen dem Randabschnitt der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 gemildert ist.
Bei dem Luftreifen 1 weisen der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaugummis 191 und der Modul Eco bei 100% Dehnung des Beschichtungsgummis des Paars Kreuzgürtel 142, 143 eine Beziehung auf, die 0,6 ≤ Ein/Eco ≤ 0,9 erfüllt. Als Folge besteht ein Vorteil darin, dass das Verhältnis Ein/Eco geeignet gestaltet ist, und die Scherung des umgebenden Kautschuks zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 gemildert ist.
Außerdem liegt bei dem Luftreifen 1 der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaugummis 191 innerhalb eines Bereichs von 4,0 MPa ≤ Ein ≤ 5,5 MPa (siehe 7). Als Resultat ergibt sich der Vorteil, dass der Modul Ein des Spannungsabbaugummis 191 geeignet gemacht und die Scherspannung des peripheren Gummis zwischen dem Randabschnitt der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürtel 142, 143 gemildert ist.
Bei dem Luftreifen 1 ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung vom linken und rechten Rand des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet (siehe 3). Außerdem liegen die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 und der Abstand S vom Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 zum Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 in einem Bereich von 0,03 ≤ S/Wb3 ≤ 0,12. Dies hat den Vorteil, dass ein geeignetes Positionsverhältnis S/Wb3 zwischen den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 und den Randabschnitten der Umfangsverstärkungsschicht 145 bereitgestellt ist. Besonders das Verhältnis, das 0,03 ≤ S/Wb3 erfüllt, sichert einen geeigneten Abstand zwischen den Endabschnitten der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 und den Endabschnitten des Kreuzgürtels 143, um die Abtrennung des peripheren Gummis an den Endabschnitten dieser Gürtellagen 145, 143 zu verhindern. Außerdem gewährleistet die Beziehung, die S/Wb3 ≤ 0,12 erfüllt, die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 im Verhältnis zur Breite Wb3 des Kreuzgürtels 143, um einen angemessenen Ringspannungseffekt der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu gewährleisten.
Ziel der Anmeldung
Der Luftreifen 1 wird bevorzugt bei Schwerlastreifen mit einem Seitenverhältnis von nicht weniger als 40% und nicht mehr als 70% angewandt, wenn der Reifen auf eine reguläre Felge montiert und mit regulärem Innendruck befüllt wurde und eine reguläre Last angewandt wird. Ein Schwerlastreifen erfährt bei Gebrauch 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 in Reifenbreitenrichtung äußeren Seite der Umfangsverstärkungsschicht 145 leicht zunehmen. Des Weiteren tritt eine Bodenkontaktform, die eine Sanduhrform hat, leicht bei Reifen mit dem vorstehend erwähnten Aspektverhältnis auf. Entsprechend wird ein signifikanter Effekt in der Verbesserung der Widerstandsleistung gegen eine Gürtelrandabtrennung des Reifens wie oben beschrieben erreicht, indem der Luftreifen 1 bei solchen als Schwerlastreifen angewendet wird.
Beispiele
8 bis 10 sind Tabellen, die die Leistungstestergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen.
Im Leistungstest wurde eine Vielzahl von jewils abweichenden Luftreifen in Hinblick auf die Widerstandsleistung der Gürtelrandabtrennung ausgewertet (siehe 8 bis 10). In dieser Auswertung wurden Luftreifen mit einer Reifengröße von 315/60 R22,5 auf eine Felge mit Felgengröße 22,5 × 9,00 montiert und mit 900 kPa Luftdruck befüllt. Es wurde ein Beständigkeitstest bei niedrigem Druck in einer Indoor-Trommelprüfmaschine durchgeführt. Dann wurde eine Fahrgeschwindigkeit auf 45 km/h eingestellt, die Last wurde von einer Last von 34,81 kN um 5% (1,74 kN) alle 12 Stunden erhöht, und eine Fahrstrecke wurde gemessen, wenn der Reifen versagte. Auf der Grundlage der Messergebnisse wurde dann eine Indexbewertung durchgeführt, wobei ein herkömmliches Beispiel als Referenz (100) diente. Ein höherer numerischer Wert ist in den Bewertungen besser. Insbesondere zeigt eine Bewertung von 105 oder größer (+5 Punkte oder mehr über dem Standardwert von 100) eine hinreichende Überlegenheit gegenüber dem Beispiel des Stands der Technik an, und eine Bewertung von 110 oder größer zeigt eine deutliche Überlegenheit gegenüber dem Beispiel des Stands der Technik an.
Die Luftreifen 1 des Ausführungsbeispiels 1 hatten die in 1 bis 3 dargestellte Konfiguration. Auch war der Gürtelwinkel der Kreuzgürtel 142, 143 ±19° und der Gürtelwinkel der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 im Wesentlichen 0°. Auch waren die Hauptmaße auf TW = 275 mm, Gcc = 32,8 mm, Dcc = 11,2 mm, Hcc = 21,3 mm und Wca = 320 mm eingestellt. Die Luftreifen 1 der Ausführungsbeispiele 2 bis 39 sind modifizierte Beispiele des Luftreifens von Ausführungsbeispiel 1.
In der Konfiguration der 1 bis 3 hat der Luftreifen des Beispiel des Stands der Technik keine umlaufende Verstärkungsschicht 145.
Wie aus den Testergebnissen hervorgeht, weist der Luftreifen 1 von Ausführungsbeispielen 1 bis 39 eine verbesserte Beständigkeitsleistung des Reifens gegen Gürtelrandablösung auf. Auch im Vergleich der Ausführungsbeispiele 1 bis 5 ist zu sehen, dass eine exzellente Wirkung auf die Widerstandsleistung der Gürtelrandabtrennung erreicht werden kann, indem 1,20 ≤ Gsh/Gcc und De/Dcc ≤ 0,92 gemacht werden (Auswertung 105 oder höher).
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 oder -gummi
16: Seitenwandkautschuks oder -gummis
18: Innenseele
19: Gürtelrandpolster
191: Spannungsabbaukautschuk oder -gummi
192: Endabschnitt-Entlastungskautschuk oder -gummi
20: Gürtelpolster

Claims

Luftreifen aufweisend: eine Karkassenschicht; eine Gürtelschicht, die auf einer Reifenradialrichtungs-Außenseite der Karkassenschicht angeordnet ist, ein Laufflächenkautschuk oder -gummi, angeordnet an der Außenseite in Reifenradialrichtung der Gürtelschicht; mindestens drei Hauptumfangsrillen, die in einer Reifenumfangsrichtung verlaufen; und eine Mehrzahl von Stegabschnitten, unterteilt und geformt durch die umlaufenden Hauptrillen, wobei die Gürtelschicht durch Laminieren eines Paars von Kreuzgürteln mit Gürtelwinkel als absolutem Wert von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° und einander entgegengesetzten Vorzeichen gebildet wird, und eine umlaufende Verstärkungsschicht mit einem Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung und, als Querschnitt von einer Reifenmeridianrichtung gesehen, auf einer Abnutzungsstirnfläche WE der Hauptumfangsrille gezogen, ein Abstand Dcc auf der Äquatorialebene des Reifens von der umlaufenden Verstärkungsschicht zur Abnutzungsstirnfläche WE und ein Abstand De von einem Endabschnitt der umlaufenden Verstärkungsschicht zur Abnutzungsstirnfläche WE mit einem Verhältnis, sodass De/Dcc ≤ 0,94 ist.
Luftreifen gemäß Anspruch 1, wobei ein Abstand Gcc von einem Laufflächenprofil zu einer Innenumfangsoberfläche des Reifens an der Äquatorialebene des Reifens und ein Abstand Gsh von einem Laufflächenrand zur Innenumfangsoberfläche des Reifens ein Verhältnis haben, sodass 1,10 ≤ Gsh/Gcc ist.
Luftreifen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Laufflächenbreite TW und eine Breite Ws der umlaufenden Verstärkungsschicht ein Verhältnis haben, sodass 0,70 ≤ Ws/TW ≤ 0,90 ist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Laufflächenbreite TW und eine gesamte Reifenbreite SW ein Verhältnis haben, sodass 0,79 ≤ TW/SW ≤ 0,89 ist.
Luftreifen gemäß gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Abstand Hcc von der umlaufenden Verstärkungsschicht zum Laufflächenprofil an der Äquatorialebene des Reifens und ein Abstand He vom Endabschnitt der umlaufenden Verstärkungsschicht zum Laufflächenprofil ein Verhältnis haben, sodass He/Hcc ≤ 0,97 ist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Breite Wb2 eines breiteren Kreuzgürtels und eine Querschnitts-Breite Wca der Karkassenschicht ein Verhältnis haben, sodass 0,74 ≤ Wb2/Wca ≤ 0,89 ist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Laufflächenbreite TW und die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,82 ≤ TW/Wca ≤ 0,92 ist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Gürtelcordfäden des Kreuzgürtels Stahldrähte sind und die Anzahl von Enden nicht weniger als 18 Enden/50 mm und nicht mehr als 28 Enden/50 mm ist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Modul Es bei 100% Dehnung eines Beschichtungskautschuks oder gummis der umlaufenden Verstärkungsschicht in den Bereichen von 4,5 MPa ≤ Es ≤ 7,5 MPa ist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Moduli E2, E3 bei 100% Dehnung der Beschichtungskautschuks oder gummis des Paars von Kreuzgürteln und der Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks oder gummis der umlaufenden Verstärkungsschicht in den Bereichen 0,90 ≤ Es/E2 ≤ 1,10 und 0,90 ≤ Es/E3 ≤ 1,10 sind.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine Bruchdehnung λs des Beschichtungskautschuks oder -gummis der umlaufenden Verstärkungsschicht innerhalb eines Bereichs von λs ≥ 200% ist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei Bruchdehnungen λ2, λ3 der Beschichtungskautschuks oder -gummis des Paars von Kreuzgürteln beide gleich oder größer als 200% sind.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, der ferner ein Gürtelpolster aufweist, das derart angeordnet ist, dass es zwischen der Karkassenschicht und einem Endabschnitt eines Kreuzgürtels des Paars Kreuzgürtel liegt, wobei der Kreuzgürtel auf einer Reifenradialrichtungs-Innenseite angeordnet ist, wobei ein Modul Ebc bei 100% Dehnung des Gürtelpolsters in einem Bereich von 1,5 MPa ≤ Ebc ≤ 3,0 MPa ist.
Luftreifen gemäß Anspruch 13, wobei eine Bruchdehnung λbc des Gürtelpolsters in einem Bereich von λbc ≥ 400% ist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei, wenn die linken und rechten umlaufenden Hauptrillen der umlaufenden Hauptrillen am äußersten Rand in der Reifenbreiterichtung angeordnet sind, äußerste umlaufende Hauptrillen genannt werden, gesehen als Querschnitt von der Reifenmeridianrichtung, die Stegabschnitte an der Innenseite in der Reifenbreitenrichtung der linken und rechten umlaufenden Hauptrillen ein erstes Profil haben, welches konvex zur Außenseite in Reifenradialrichtung ist, und Stegabschnitte an der Außenseite in der Reifenbreitenrichtung der linken und rechten umlaufenden Hauptrillen (nachfolgend Schulterstegabschnitte genannt) ein zweites Profil haben, welches konvex zur Innenseite in Reifenradialrichtung ist, und ein Abstand d in Reifenradialrichtung zwischen einer verlängerten Linie des ersten Profils innerhalb des Bodenkontaktflecks des Schulterstegabschnitts und das zweite Profil vergrößert sich in Richtung der Außenseite in der Reifenbreitenrichtung.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei Gürtelcorde der Umfangsverstärkungsschicht Stahldraht sind und die Anzahl an Enden nicht weniger als 17 Enden/50 mm und nicht mehr als 30 Enden/50 mm beträgt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Dehnung von Gürtelcorden als Komponenten, die die umlaufende Verstärkungsschicht bilden, nicht weniger als 1,0% und nicht mehr als 2,5% beträgt, wenn die Zuglast von 100 N bis 300 N liegt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Dehnung der Gürtelcorde als Reifenkomponenten, die die umlaufende Verstärkungsschicht bilden, nicht weniger als 0,5% und nicht mehr als 2,0% ist, wenn die Zuglast von 500 N bis 1000 N liegt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die umlaufende Verstärkungsschicht an der Innenseite in der Reifenbreitenrichtung der linken und rechten Randabschnitte des schmäleren Kreuzgürtels des Paars von Kreuzgürteln angeordnet ist, und darüberhinaus aufweist: ein Spannungsabbaukautschuk oder gummi ist zwischen dem Paar Kreuzgürtel angeordnet und in Reifenbreitenrichtung auf der äußeren Seite der Umfangsverstärkungsschicht angeordnet, so dass er an die Umfangsverstärkungsschicht angrenzt; und ein Endabschnitt-Entlastungskautschuk oder gummi, der zwischen dem Paar Kreuzgürtel angeordnet ist und auf einer Reifenbreitenrichtungs-Außenseite des Spannungsabbaukautschuks oder -gummis und an einer Position angeordnet ist, die einem Randabschnitt des Paars Kreuzgürtel entspricht, wobei der Endabschnitt-Entlastungskautschuk oder gummi an den Spannungsabbaukautschuk oder -gummi angrenzt.
Luftreifen gemäß Anspruch 19, wobei ein Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks oder -gummis und ein Modul Eco bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks oder -gummis des Paars von Kreuzgürteln ein Verhältnis haben, sodass Ein < Eco ist.
Luftreifen gemäß Anspruch 19 oder 20, wobei der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks oder -gummis und der Modul Eco bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks oder -gummis des Paars von Kreuzgürteln ein Verhältnis haben, sodass 0,6 ≤ Ein/Eco ≤0,9 ist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks oder -gummis innerhalb eines Bereichs von 4,0 MPa ≤ Ein ≤ 5,5 MPa liegt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei die Umfangsverstärkungsschicht auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung von dem linken und dem rechten Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels des Paars Kreuzgürtel angeordnet ist und eine Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels und ein Abstand S von einem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht zu einem Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels innerhalb eines Bereichs von 0,03 ≤ S/Wb3 liegen.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 23, der auf einen Schwerlastreifen mit einem Aspektverhältnis von 70% oder weniger angewendet wird.