DE112013002470T5

DE112013002470T5 - Luftreifen

Info

Publication number: DE112013002470T5
Application number: DE112013002470.5T
Authority: DE
Inventors: c/o The Yokohama Rubber Co. Ltd Hamanaka Hideki; c/o The Yokohama Rubber Co. Ltd Iga Kohshi; c/o The Yokohama Rubber Co. Lt Koutoku Kouichi
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2015-02-05
Anticipated expiration: 2033-06-08
Also published as: JPWO2014010353A1; DE112013002467B9; DE112013002467B4; KR20150036429A; KR101741061B1; JPWO2014010352A1; WO2014010349A1; JP6299220B2; CN104379368B; KR101741057B1; DE112013002605T9; CN104349913B; CN104379367A; JP6299218B2; JP6299217B2; US9259971B2; DE112013002550B4; WO2014010353A1; KR101741063B1; DE112013002477B4

Abstract

In diesem Luftreifen (1) weist eine Gürtelschicht (14) Folgendes auf: Einen Innenseiten-Kreuzgürtel (142) und einen Außenseiten-Kreuzgürtel (143), die Gürtelwinkel von mindestens 46° und höchstens 80° als absolute Werte in Bezug auf eine Reifenumfangsrichtung aufweisen, wobei die Gürtelwinkel einander entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, eine Umfangsverstärkungsschicht (145), die einen Gürtelwinkel aufweist, der einen Bereich von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung erfüllt und zwischen dem Innenseiten-Kreuzgürtel (142) und dem Außenseiten-Kreuzgürtel (143) angeordnet ist, und einen Ergänzungsgürtel 144, der einen Gürtelwinkel von mindestens 10° und höchstens 45° als einen absoluten Wert in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung aufweist und auf der Außenseite in Reifenradialrichtung des Außenseiten-Kreuzgürtels (143) angeordnet ist. Außerdem weisen der Ergänzungsgürtel 144 und der Außenseiten-Kreuzgürtel 143 Gürtelwinkel von einander entgegengesetzten Vorzeichen auf.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen und insbesondere einen Luftreifen, der eine verbesserte Beständigkeitsleistung gegenüber einer ungleichmäßigen Abnutzung aufweist.
Hintergrund
Bei Schwerlastreifen mit niedrigem Profil, die an LKW und Bussen und dergleichen montiert werden, wird aufgrund einer in der Gürtelschicht angeordneten Umfangsverstärkungsschicht eine radiale Ausdehnung des Reifens im Mittelbereich unterdrückt und der Kontaktdruck in Reifenbreitenrichtung gleichmäßig verteilt. Die in den Patentdokumenten 1 bis 6 offenbarten Technologien sind als herkömmliche Reifen bekannt, die eine derartige Konfiguration verwenden.
Dokumente des Stands der Technik
Patentdokument(e)

Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 4642760B
Patentdokument 2: Japanisches Patent Nr. 4663638B
Patentdokument 3: Japanisches Patent Nr. 4663639B
Patentdokument 4: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2009-1092A
Patentdokument 5: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2006-111217A
Patentdokument 6: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2006-183211A

Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Jedoch besteht ein Problem darin, dass die Reifenbeständigkeitsleistung gegenüber einer ungleichmäßigen Abnutzung der Luftreifen verbessert werden muss.
Unter Berücksichtigung des vorstehenden Problems ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen mit einer verbesserten Reifenbeständigkeitsleistung gegenüber ungleichmäßiger Abnutzung in einer Konfiguration mit einer Umfangsverstärkungsschicht bereitzustellen.
Mittel zum Lösen des Problems
Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu lösen, weist ein Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung eine Karkassenschicht, eine Gürtelschicht, die auf einer Außenseite der Karkassenschicht in Reifenradialrichtung bereitgestellt ist, einen Laufflächenkautschuk, der auf der Außenseite der Gürtelschicht in Reifenradialrichtung bereitgestellt ist, mindestens drei in Reifenumfangsrichtung verlaufende Hauptumfangsrillen und eine Mehrzahl von Erhebungsabschnitten, die durch die Hauptumfangsrillen definiert sind, auf. In einem derartigen Luftreifen weist die Gürtelschicht Folgendes auf: Einen Innenseiten-Kreuzgürtel und einen Außenseiten-Kreuzgürtel, die Gürtelwinkel von mindestens 46° und höchstens 80° als absolute Werte in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung aufweisen, wobei die Gürtelwinkel einander entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, eine Umfangsverstärkungsschicht, die einen Gürtelwinkel aufweist, der einen Bereich von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung erfüllt und zwischen dem Innenseiten-Kreuzgürtel und dem Außenseiten-Kreuzgürtel angeordnet ist, und einen Ergänzungsgürtel, der einen Gürtelwinkel von mindestens 10° und höchstens 45° als einen absoluten Wert in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung aufweist und auf der Außenseite des Außenseiten-Kreuzgürtels Reifenradialrichtung angeordnet ist, wobei der Ergänzungsgürtel und der Außenseiten-Kreuzgürtel Gürtelwinkel von einander entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen.
Wirkung der Erfindung
In dem Luftreifen dieser Erfindung funktioniert das Paar Kreuzgürtel als Großwinkelgürtel, um eine Steifigkeit in Reifenbreitenrichtung zu gewährleisten. Die verstärkende Umfangsverstärkungsschicht und der Ergänzungsgürtel funktionieren außerdem als Kleinwinkelgürtel, um eine Steifigkeit in Reifenumfangsrichtung zu gewährleisten. Dies hat den Vorteil, dass geeignetes Steifigkeitsgleichgewicht zwischen der Reifenumfangsrichtung und der Reifenbreitenrichtung bereitgestellt ist, um die Beständigkeitsleistung des Reifens gegenüber ungleichmäßiger Abnutzung zu verbessern.
Kurzbeschreibung der Zeichnung(en)
1 ist eine Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung, die einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine Erläuterungsansicht, die eine Gürtelschicht des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt.
3 ist eine Erläuterungsansicht, die eine Gürtelschicht des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt.
4 ist eine Erläuterungsansicht, die ein modifiziertes Beispiel des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellt.
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 die Leistungstestergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist eine Tabelle, die die Ergebnisse von Leistungstests von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt.
Bester Vorgehensweise 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 der Konstitution der Ausführungsformen eingeschlossen. Außerdem kann eine Vielzahl modifizierter Beispiele, die in der Ausführungsform beschrieben sind, im Rahmen eines für einen Fachmann offensichtlichen Bereichs frei kombiniert werden.
Luftreifen
1 ist eine Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung, die einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In 1 ist ein Radialreifen für Schwerlasten, der an LKW, Bussen und dergleichen für Langstreckentransporte montiert wird, als ein Beispiel des Luftreifens 1 dargestellt. Es ist zu beachten, dass CL eine Reifenäquatorebene bezeichnet. Des Weiteren stimmt in 1 ein Laufflächenrand P mit einem Bodenaufstandsrand T des Reifens überein. Die Umfangsverstärkungsschicht 145 in 1 ist durch Schraffierung markiert.
Ein Luftreifen 1 weist ein Paar Reifenwulstkerne 11, 11, ein Paar Reifenwulstfüller 12, 12, eine Karkassenschicht 13, 13 eine Gürtelschicht 14, einen Laufflächenkautschuk 15 und ein Paar Seitenwandkautschuke 16 auf (siehe 1).
Das Paar Reifenwulstkerne 11, 11 weist ringförmige Strukturen auf und bildet Kerne des linken und des rechten Reifenwulstabschnitts. Das Paar Reifenwulstfüller 12, 12 ist aus einem unteren Füllstoff 121 und einem oberen Füllstoff 122 gebildet und ist an einem Umfang eines jeden Paares Reifenwulstkerne 11, 11 in Reifenradialrichtung derart angeordnet, dass es die Reifenwulstabschnitte verstärkt.
Die Karkassenschicht 13 erstreckt sich ringförmig zwischen den links- und rechtsseitigen Reifenwulstkernen 11 und 11 und bildet eine Trägerstruktur für den Reifen. Außerdem sind beide Endabschnitte der Karkassenschicht 13 so von einer Innenseite in Reifenbreitenrichtung zu einer Außenseite in Reifenbreitenrichtung hin gefaltet und fixiert, dass sie um die Reifenwulstkerne 11 und die Reifenwulstfüller 12 gewickelt sind. Außerdem besteht die Karkassenschicht 13 aus einer Mehrzahl von Karkassencorden aus Stahl oder organischen Fasern (z. B. Nylon, Polyester, Rayon oder dergleichen), die mit einem Beschichtungskautschuk bedeckt werden und einem Walzverfahren unterzogen werden, und weist einen Karkassenwinkel (Neigungswinkel des Karkassencords in Faserrichtung in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung), als absoluten Wert, von mindestens 85° und höchstens 95° auf.
Die Gürtelschicht 14 wird durch Laminieren einer Mehrzahl von Gürtellagen 142, 143, 144 und 145 gebildet und ist derart angeordnet, dass sie sich über dem Umfang der Karkassenschicht 13 erstreckt. Eine detaillierte Konfiguration der Gürtelschicht 14 ist nachstehend beschrieben.
Der Laufflächenkautschuk 15 ist auf dem Umfang in Reifenbreitenrichtung der Karkassenschicht 13 und der Gürtelschicht 14 angeordnet und bildet einen Laufflächenabschnitt des Reifens. Das Paar Seitenwandkautschuke 16, 16 ist an der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Karkassenschicht 13 derart angeordnet, dass es einen linken und einen rechten Seitenwandabschnitt des Reifens bildet.
Bei der in 1 dargestellten Konfiguration weist der Luftreifen 1 sieben Hauptumfangsrillen 2, die in Reifenumfangsrichtung verlaufen, und acht Erhebungsabschnitte 3, die durch die Hauptumfangsrillen 2 definiert sind, auf. Außerdem sind die Erhebungsabschnitte 3 aus Reihen von Blöcken ausgebildet, die in Reifenumfangsrichtung durch Rippen oder eine Mehrzahl von Stollenrillen eingeteilt sind, die in Reifenumfangsrichtung fortlaufend sind (nicht in den Zeichnungen dargestellt).
Hierbei bezieht sich „Hauptumfangsrillen” auf Umfangsrillen, die eine Rillenbreite von 5,0 mm oder mehr aufweisen. Die Rillenbreiten der Hauptumfangsrillen werden unter Ausschluss von Einkerbungsabschnitten und/oder abgeschrägten Abschnitten, die an den Rillenöffnungsabschnitten ausgebildet 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. Bei diesen Zeichnungen zeigt 2 einen Bereich auf einer Seite eines Laufflächenabschnitts, der durch die Reifenäquatorebene CL abgegrenzt ist, und 3 zeigt eine laminierte Struktur der Gürtelschicht 14. Außerdem repräsentieren die dünnen Linien in den Gürtellagen 142 bis 145 in 3 schematisch die jeweiligen Gürtelcorde der Gürtellagen 142 bis 145.
Die Gürtelschicht 14 wird durch Laminieren eines Paars Kreuzgürtel 142, 143, eines Ergänzungsgürtels (Kleinwinkelgürtels) 144 und einer Umfangsverstärkungsschicht 145 gebildet und ist derart angeordnet, dass sie über dem Umfang der Karkassenschicht 13 verläuft (siehe 2).
Das Paar Kreuzgürtel 142, 143 wird durch eine Mehrzahl von Gürtelcorden gebildet, wobei die Mehrzahl von Gürtelcorden aus Stahl- oder organischen Fasern, die durch einen Beschichtungskautschuk bedeckt und einem Walzverfahren unterzogen werden, gebildet ist. Außerdem weist das Paar Kreuzgürtel 142, 143 vorzugsweise Gürtelwinkel von mindestens 46° und höchstens 80° als absolute Werte (Neigungswinkel der Faserrichtung der Gürtelcorde in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung) auf, und mehr bevorzugt weist es Gürtelwinkel von mindestens 51° und höchstens 70° auf. Außerdem weist das Paar Kreuzgürtel 142, 143 Gürtelwinkel auf, die das jeweils entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, und ist so laminiert, dass die Faserrichtungen der Gürtelcorde einander überschneiden (Kreuzlagenstruktur). In der folgenden Beschreibung wird der Kreuzgürtel 142, der auf der Innenseite in Reifenradialrichtung angeordnet ist, als „innerer Kreuzgürtel” bezeichnet und der Kreuzgürtel 143, der auf der Außenseite in Reifenradialrichtung angeordnet ist, wird als „äußerer Kreuzgürtel” bezeichnet. Es können drei oder mehr Kreuzgürtel laminiert angeordnet werden (in den Zeichnungen nicht dargestellt).
Außerdem ist der Ergänzungsgürtel 144 durch eine Mehrzahl von Gürtelcorden gebildet, wobei die Mehrzahl von Gürtelcorden aus Stahl- oder organischen Fasern, die durch einen Beschichtungskautschuk bedeckt und einem Walzverfahren unterzogen werden, gebildet ist. Dieser Ergänzungsgürtel 144 weist vorzugsweise einen Gürtelwinkel von mindestens 10° und höchstens 45° als einen absoluten Wert auf, und mehr bevorzugt weist er einen Gürtelwinkel von mindestens 15° und höchstens 30° auf. Des Weiteren ist der Ergänzungsgürtel 144 derart angeordnet, dass er auf der Außenseite in Reifenradialrichtung des Paars Kreuzgürtel 142, 143 laminiert ist. Außerdem ist in der Struktur in 1 der Ergänzungsgürtel 144 auf der in Reifenradialrichtung äußersten Seite laminiert; somit dient der Ergänzungsgürtel 144 als eine Gürtelabdeckung für den Außenseiten-Kreuzgürtel 143.
Die Umfangsverstärkungsschicht 145 besteht aus Gürtelcorden, die aus Stahl gebildet, mit Beschichtungskautschuk bedeckt und spiralförmig mit einer Neigung gewickelt sind, die einen Bereich von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung erfüllt. Insbesondere wird die Umfangsverstärkungsschicht 145 durch spiralförmiges Wickeln eines Drahts oder einer Mehrzahl von Drähten um den Umfang des inneren Kreuzgürtels 142 gebildet. Außerdem ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 so angeordnet, dass sie zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet ist. Außerdem ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung von den linken und den rechten Randabschnitten des Paares Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet. Die Steifigkeit in Reifenumfangsrichtung ist durch diese Umfangsverstärkungsschicht 145 verstärkt.
Es ist zu beachten, dass bei dem Luftreifen 1 die Gürtelschicht 14 eine Randabdeckung aufweisen kann (nicht in den Zeichnungen dargestellt). Im Allgemeinen ist die Randabdeckung durch eine Mehrzahl von Gürtelcorden gebildet, wobei die Mehrzahl von Gürtelcorden aus Stahl- oder organischen Fasern, die durch einen Beschichtungskautschuk bedeckt und einem Walzverfahren unterzogen werden, gebildet ist. Die Randabdeckung weist einen Gürtelwinkel, als einen absoluten Wert, von mindestens 0° und höchstens 5° auf. Außerdem sind die Randabdeckungen auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung des linken und des rechten Randabschnitts des Außenseiten-Kreuzgürtels 143 (oder des Innenseiten-Kreuzgürtels 142) angeordnet. Als Folge der Befestigungswirkung der Randabdeckung wird die Differenz der radialen Ausdehnung eines Laufflächenmittelbereichs und eines Laufflächenschulterbereichs reduziert.
Außerdem ist der Innenseiten-Kreuzgürtel 142 an die Karkassenschicht 13 angrenzend angeordnet. Daher bildet der Innenseiten-Kreuzgürtel 142 die in Reifenradialrichtung innerste Schicht der Gürtelschicht 14, und keine weitere Gürtellage ist zwischen dem Innenseiten-Kreuzgürtel 142 und der Karkassenschicht 13 angeordnet.
Außerdem liegt die Umfangsverstärkungsschicht 145 zwischen dem Innenseiten-Kreuzgürtel 142 und dem Außenseiten-Kreuzgürtel 143, sodass jeder an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzend angeordnet ist. Daher ist keine weitere Gürtellage zwischen dem Innenseiten-Kreuzgürtel 142 und dem Außenseiten-Kreuzgürtel 143 und der Umfangsverstärkungsschicht 145 angeordnet.
[Konkrete Struktur des Ergänzungsgürtels]
Außerdem weisen in diesem Luftreifen 1 der Ergänzungsgürtel 144 und der Außenseiten-Kreuzgürtel 143, die einander angrenzend angeordnet sind, Gürtelwinkel von einander entgegengesetzten Vorzeichen auf (siehe 3). Zum Beispiel sind in der Struktur in 3 die Gürtelcorde des Ergänzungsgürtels 144 nach links zur unteren Seite von 3 geneigt, und die Gürtelcorde des Außenseiten-Kreuzgürtels 143 sind nach rechts zur unteren Seite von 3 geneigt. Indem sie in entgegengesetzte Richtungen geneigt sind, weisen daher die Gürtelcorde des Ergänzungsgürtels 144 und die Gürtelcorde des Außenseiten-Kreuzgürtels 143 Gürtelwinkel von entgegengesetzten Vorzeichen auf.
Der Ergänzungsgürtel 144 ist außerdem derart angeordnet, dass er die Bereiche abdeckt, in denen die äußersten Hauptumfangsrillen 2 angeordnet sind (siehe 2). Insbesondere ist der Ergänzungsgürtel 144 derart angeordnet, dass er sich über die gesamte Breite der äußersten Hauptumfangsrillen 2 erstreckt. Demzufolge sind die Bereiche unter den äußersten Hauptumfangsrillen 2 verstärkt. In einem Fall, in dem der Ergänzungsgürtel 144 eine unterteilte Struktur aufweist, wie nachstehend beschrieben (siehe 7), sind außerdem die unterteilten Abschnitte 1441, 1441 derart angeordnet, dass sie die Bereiche abdecken, in denen die äußersten Hauptumfangsrillen 2 angeordnet sind.
Außerdem weisen eine Breite Wb4 des Ergänzungsgürtels 144 und eine Breite Wb3 des Außenseiten-Kreuzgürtels 143 eine derartige Beziehung auf, dass 0,75 ≤ Wb4/Wb3 ≤ 0,95 (siehe 3). Daher ist der Ergänzungsgürtel 144 schmaler als der Außenseiten-Kreuzgürtel 143. Außerdem weist das Verhältnis Wb4/Wb3 vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,80 ≤ Wb4/Wb3 ≤ 0,90.
Des Weiteren weisen die Breite Wb4 des Ergänzungsgürtels 144 und eine Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 eine derartige Beziehung auf, dass 1,02 ≤ Wb4/Ws (siehe 3). Daher ist der Ergänzungsgürtel 144 breiter als die Umfangsverstärkungsschicht 145. Außerdem erstreckt sich der Ergänzungsgürtel 144 vorzugsweise zur Außenseite in Reifenbreitenrichtung über die äußersten Hauptumfangsrillen 2 hinaus (siehe 2). Des Weiteren ist das maximale Verhältnis Wb4/Ws nicht besonders eingeschränkt, aber es wird durch die Beziehung zwischen dem vorstehend beschriebenen Verhältnis Wb4/Wb3 und einem nachstehend beschriebenen Verhältnis Ws/Wb3 beschränkt.
Die Breite einer Gürtellage ist der Abstand in Richtung der Reifenrotationsachse zwischen dem linken und dem rechten Endabschnitt jeder Gürtellage, der gemessen wird, wenn der Reifen auf einer Standardfelge befestigt ist, auf einen vorgeschriebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem unbelasteten Zustand befindet.
In einem Fall, in dem eine Gürtellage eine Struktur aufweist, die in Reifenbreitenrichtung in zwei Teile unterteilt ist (nicht in den Zeichnungen dargestellt), wird außerdem die Gürtellagenbreite als der Abstand zwischen der Außenseite in Reifenbreitenrichtung des unterteilten linken und rechten Abschnitts gemessen.
Des Weiteren weist in einem typischen Luftreifen jede Gürtellage eine links-rechts-symmetrische Struktur auf, die auf der Reifenäquatorebene CL zentriert ist, wie in 1 dargestellt. Daher beträgt der Abstand von der Reifenäquatorebene CL zu dem Außenendabschnitt der Gürtellage in Reifenbreitenrichtung die Hälfte der Breite dieser Gürtellage.
Hierbei bezieht sich „Standardfelge” auf eine „Anwendungsfelge”, definiert durch die Japan Automobile Tyre Manufacturers Association (JATMA, Verband der japanischen Reifenhersteller), eine „design rim” (Entwurfsfelge), definiert von der Tire and Rim Association (TRA, Reifen- und Felgenverband), oder eine „measuring rim” (Messfelge), definiert von der European Tyre and Rim Technical Organisation (ETRTO, Europäische Reifen- und Felgen-Sachverständigenorganisation). „Vorgeschriebener 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 „reguläre Last” „maximum load capacity” (die maximale Lastkapazität) laut Definition der JATMA, also einen Höchstwert in „tire load limits at various cold inflation pressures” (Reifenlastgrenzen bei verschiedenen Kaltluftdrücken) laut Definition der TRA und „Lastkapazität” laut Definition der ETRTO, bedeutet. Jedoch ist bei JATMA im Fall von PKW-Reifen der vorgeschriebene Innendruck ein Luftdruck von 180 kPa, und die reguläre Last beträgt 88% der maximalen Lastkapazität.
Außerdem sind die Gürtelcorde des Ergänzungsgürtels 144 durch Stahldraht gebildet und die Anzahl von Enden in dem Ergänzungsgürtel 144 beträgt mindestens 15 Enden/50 mm und höchstens 25 Enden/50 mm.
[Verbesserte Beständigkeitsleistung gegenüber ungleichmäßiger Abnutzung]
Neuere Schwerlastreifen, die an Lastkraftwagen und Bussen und dergleichen montiert werden, bewahren ihre Form, weil die Reifen ein niedriges Aspektverhältnis aufweisen, während sie außerdem eine Umfangsverstärkungsschicht in der Gürtelschicht aufweisen. Indem die Umfangsverstärkungsschicht an dem Laufflächenmittelbereich angeordnet und ihre Befestigungswirkung genutzt wird, ist insbesondere ein radiales Ausdehnen der Lauffläche unterbunden und die Laufflächenform wird aufrechterhalten.
In einer derartigen Konfiguration ist die Steifigkeit in Reifenbreitenrichtung der Gürtelschicht verhältnismäßig verringert, weil die Steifigkeit in Reifenumfangsrichtung durch die Umfangsverstärkungsschicht weiter erhöht ist. Daher besteht ein Problem darin, dass das Steifigkeitsgleichgewicht zwischen der Reifenumfangsrichtung und der Reifenbreitenrichtung ungleichmäßig wird, wodurch die Beständigkeitsleistung des Reifens gegenüber ungleichmäßiger Abnutzung verringert wird. Derartige Probleme werden insbesondere bei Langzeitnutzungsbedingungen bei hohen Innendrücken und hohen Lasten deutlich ausgeprägt.
An dieser Stelle funktioniert, wie vorstehend beschrieben, das Paar Kreuzgürtel 142, 143 als Großwinkelgürtel in dem Luftreifen 1, um die Steifigkeit in Reifenbreitenrichtung zu gewährleisten. Außerdem funktionieren die Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Ergänzungsgürtel 144 als Kleinwinkelgürtel, um die Steifigkeit in Reifenumfangsrichtung zu gewährleisten. Dies stellt ein geeignetes Steifigkeitsgleichgewicht zwischen der Reifenumfangsrichtung und der Reifenbreitenrichtung bereit, wodurch die Beständigkeitsleistung des Reifens gegenüber ungleichmäßiger Abnutzung verbessert wird.
[Laufflächendicke]
Des Weiteren weisen der Abstand Gcc von dem Laufflächenprofil zu der Reifeninnenumfangsfläche an der Reifenäquatorebene CL und der Abstand Gsh von dem Laufflächenrand P zu der Reifeninnenumfangsfläche eine derartige Beziehung auf, dass 0,80 ≤ Gsh/Gcc ≤ 1,20, und mehr bevorzugt weisen sie eine derartige Beziehung auf, dass 0,85 ≤ Gsh/Gcc ≤ 1,10.
Der Abstand Gcc wird als der Abstand von dem Schnittpunkt der Reifenäquatorebene CL und des Laufflächenprofils zu dem Schnittpunkt der Reifenäquatorebene CL und der Reifeninnenumfangsfläche bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung gemessen. Daher wird 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 Reifeninnenumfangsfläche bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung gemessen.
Bei der in 2 dargestellten Konfiguration weist der Luftreifen 1 einen Innenliner 18 auf der Innenumfangsfläche der Karkassenschicht 13 auf und der Innenliner 18 ist derart angeordnet, dass er sich über den gesamten Bereich der Reifeninnenumfangsfläche erstreckt. Bei einer solchen Konfiguration werden der Abstand Gcc und der Abstand Gsh auf der Basis der Außenfläche des Innenliners 18 (Reifeninnenumfangsfläche) gemessen.
[Abgerundeter Schulterabschnitt]
4 ist eine Erläuterungsansicht eines modifizierten Beispiels des Luftreifens, der in 1 abgebildet ist. 4 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. In einer Konfiguration mit einem quadratisch geformten Schulterabschnitt stimmt insbesondere der Punkt des Randabschnitts mit einer quadratischen Form mit dem Laufflächenrand P überein.
Jedoch ist der Schulterabschnitt nicht derart beschränkt und kann ebenfalls eine abgerundete Form aufweisen, wie in 4 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.
[Zusätzliche Angaben]
Außerdem weisen in 1 die Laufflächenbreite TW und die Reifengesamtbreite SW eine derartige Beziehung auf, dass 0,83 ≤ TW/SW ≤ 0,95. Des Weiteren wird bevorzugt, dass das Verhältnis TW/SW einen Bereich von 0,85 ≤ TW/SW ≤ 0,93 erfüllt.
Die Reifengesamtbreite SW bezieht sich auf einen linearen Abstand (inklusive aller Bereiche wie Muster und Buchstaben auf der Reifenoberfläche) zwischen den Seitenwänden, wenn der Reifen auf der Standardfelge montiert und auf einen vorgeschrieben Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem Zustand ohne Last befindet.
Die Laufflächenbreite TW ist der Abstand in Richtung der Reifenrotationsachse zwischen dem linken und dem rechten Rand 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.
Außerdem weisen die Laufflächenbreite TW und eine Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 eine derartige Beziehung auf, dass 0,82 ≤ TW/Wca ≤ 0,92.
Die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 bezieht sich auf einen linearen Abstand zwischen der linken und der rechten Position der maximalen Breite der Karkassenschicht 13, wenn der Reifen auf der Standardfelge montiert und auf einen vorgeschriebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem Zustand ohne Last befindet.
Außerdem weisen in 2 der Außenradius Hcc des Laufflächenprofils an der Reifenäquatorebene CL und der Außenradius Hsh des Laufflächenprofils an dem Bodenkontaktrand T des Reifens eine derartige Beziehung auf, dass 0,010 ≤ (Hcc – Hsh)/Hcc ≤ 0,015 (siehe 2). Demzufolge wird der Betrag der Schulterrundung ΔH (= Hcc – Hsh) in dem Schulterbereich geeignet gestaltet.
Die Außenradien Hcc, Hsc des Laufflächenprofils werden als die auf der Reifenrotationsachse zentrierten Profildurchmesser gemessen, wenn der Reifen auf der Standardfelge montiert und auf den vorgeschriebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem Zustand ohne Last befindet.
Der „Bodenkontaktrand T des Reifens” bezieht sich auf die Position der maximalen Breite in Reifenaxialrichtung einer Kontaktfläche zwischen dem Reifen und einer flachen Platte in einer Konfiguration, in der der Reifen auf der regulären Felge montiert, auf den vorgeschriebenen Innendruck aufgepumpt, senkrecht zu der flachen Platte in einem statischen Zustand aufgestellt und mit einer Last, die der vorgeschriebenen Last entspricht, belastet ist.
Außerdem weisen in 1 die tatsächliche Bodenaufstandsbreite Wg des Reifens (nicht in den Zeichnungen dargestellt) und die Reifengesamtbreite SW eine derartige Beziehung auf, dass 0,60 ≤ Wg/SW ≤ 0,80. Demzufolge wird das Verhältnis Wg/SW der tatsächlichen Bodenaufstandsbreite Wg des Reifens und der Reifengesamtbreite SW geeignet gestaltet.
Die tatsächliche Bodenaufstandsbreite Wg des Reifens wird als die Differenz zwischen der gesamten Bodenaufstandsbreite des Reifens und der Summe der Rillenbreiten aller Hauptumfangsrillen 2 berechnet.
Die Bodenaufstandsbreite wird als der Gesamtabstand entlang der Laufflächenflächen aller Erhebungsabschnitte gemessen, wenn der Reifen auf der Standardfelge montiert ist und auf den vorgeschriebenen Innendruck aufgepumpt ist.
Außerdem weisen die Bodenaufstandsbreite Wsh des Schultererhebungsabschnitts 3 und die Laufflächenbreite TW eine derartige Beziehung auf, dass 0,1 ≤ Wsh/TW ≤ 0,2 (siehe 1 und 2). Dies stellt eine geeignete Bodenaufstandsbreite Wsh des Schultererhebungsabschnitts 3 bereit.
Außerdem weisen die Bodenaufstandsbreite Wcc des Erhebungsabschnitts 3, der sich am nächsten der Reifenäquatorebene CL befindet, und die Bodenaufstandsbreite Wsh des in Reifenbreitenrichtung äußersten Erhebungsabschnitts 3 eine derartige Beziehung auf, dass 0,80 ≤ Wsh/Wcc ≤ 1,30 (siehe 2). Des Weiteren erfüllt das Verhältnis Wsh/Wcc vorzugsweise einen Bereich von 0,90 ≤ Wsh/Wcc ≤ 1,20.
Der Erhebungsabschnitt 3, der sich am nächsten an der Reifenäquatorebene CL befindet, bezieht sich in einen Fall, in dem sich ein Erhebungsabschnitt 3 auf der Reifenäquatorebene CL befindet, auf diesen Erhebungsabschnitt 3, und in einem Fall, in dem sich eine Hauptumfangsrille 2 auf der Reifenäquatorebene CL befindet, auf den Erhebungsabschnitt 3 des durch diese Hauptumfangsrille 2 definierten linken und des rechten Erhebungsabschnitts 3, 3, der sich auf derselben Seite wie der Schultererhebungsabschnitt 3, der den Vergleichsgegenstand darstellt, befindet. In einer Konfiguration, die ein links-rechts-asymmetrisches Laufflächenmuster aufweist (nicht in den Zeichnungen dargestellt), in einem Fall, in dem sich eine Hauptumfangsrille 2 auf der Reifenäquatorebene CL befindet, wird beipielsweise das Verhältnis Wsh/Wc zwischen der Bodenaufstandsbreite Wcc des Erhebungsabschnitts 3, der sich am nächsten der Reifenäquatorebene CL befindet, und der Bodenaufstandsbreite Wsh des Schultererhebungsabschnitts 3 in einem einseitigen Bereich gemessen, der durch die Reifenäquatorebene CL begrenzt ist.
Außerdem weisen in 3 die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels (in 1 der Außenseiten-Kreuzgürtel 143) des Innenseiten-Kreuzgürtels 142 und des Außenseiten-Kreuzgürtels 143 sowie die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,70 ≤ Ws/Wb3 ≤ 0,90. Dies gewährleistet eine geeignete Breite Ws der verstärkenden Umfangsverstärkungsschicht 145.
Die Breiten Wb2, Wb3 der Kreuzgürtel 142, 143 sind die Abstände in Richtung der Reifenrotationsachse zwischen dem linken und dem rechten Endabschnitt jedes Kreuzgürtels 142, 143, die gemessen werden, wenn der Reifen auf der Standardfelge montiert und auf den vorgeschriebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem Zustand ohne Last befindet.
Außerdem weisen in 1 und 3 die Breite Wb2 des breiteren Kreuzgürtels des Innenseiten-Kreuzgürtels 142 und des Außenseiten-Kreuzgürtels 143 (in 1 der Innenseiten-Kreuzgürtel 142) sowie die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 eine derartige Beziehung auf, dass 0,73 ≤ Wb2/Wca ≤ 0,89. Des Weiteren erfüllt das Verhältnis Wb2/Wca vorzugsweise einen Bereich von 0,78 ≤ Wb2/Wca ≤ 0,83.
Des Weiteren weisen die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 und die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 eine derartige Beziehung auf, dass 0,60 ≤ Ws/Wca ≤ 0,70.
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.
Des Weiteren ist, wie in 3 dargestellt, die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung des linken und des rechten Randabschnitts des schmaleren Kreuzgürtels (in 1 der Außenseiten-Kreuzgürtel 143) von dem Paar Kreuzgürtel (Innenseiten-Kreuzgürtel 142 und Außenseiten-Kreuzgürtel 143) angeordnet. Außerdem erfüllen vorzugsweise die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 und ein Abstand S vom Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 zum Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 einen Bereich von 0,03 ≤ S/Wb3 ≤ 0,12. Dies gewährleistet einen geeigneten Abstand zwischen dem Endabschnitt der Breite Wb3 des Kreuzgürtels 143 und dem Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145. Dieser Punkt bleibt unverändert, auch wenn die Umfangsverstärkungsschicht 145 eine geteilte Struktur aufweist (in den Zeichnungen nicht dargestellt).
Der Abstand S der Umfangsverstärkungsschicht 145 wird als ein Abstand in Reifenbreitenrichtung gemessen, wenn der Reifen auf der Standardfelge montiert und auf den vorgeschriebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem unbelasteten Zustand befindet.
Außerdem stehen in 2 eine Differenz Dr (= R1 – R2) zwischen einem Radius R1 der Umfangsverstärkungsschicht 145 an der Reifenäquatorebene CL und einem Radius R2 an dem in Reifenbreitenrichtung äußeren Endabschnitt davon sowie die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise in einem derartigen Verhältnis, dass –0,010 ≤ Dr/Ws ≤ 0,010. Wenn das Vorzeichen der Differenz Dr positiv ist, ist der Radius R1 der Umfangsverstärkungsschicht 145 an der Reifenäquatorebene CL größer als der Radius R2 am Endabschnitt, und in dem Zustand in 2 ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 nach unten zur Außenseite hin geneigt. Umgekehrt ist, wenn das Vorzeichen der Differenz Dr negativ ist, in dem Zustand in 2 die Umfangsverstärkungsschicht 145 nach oben zur Außenseite hin geneigt.
Die Radien R1, R2 der Umfangsverstärkungsschicht 145 werden als ein Abstand von der Reifenrotationsachse zu der Mittellinie der Umfangsverstärkungsschicht 145 bei Betrachtung als ein Querschnitt in Reifenmeridianrichtung gemessen, wenn der Reifen auf der regulären Felge montiert und auf den vorgeschriebenen 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 durch eine Mehrzahl von spiralförmig gewickelten Drähten gebildet sein, wobei die Drähte nebeneinander angeordnet sind (Mehrfachwickelstruktur). In diesem Fall beträgt die Anzahl an Drähten vorzugsweise 5 oder weniger. Außerdem beträgt die Wickelbreite pro Einheit, wenn fünf Drähte in einer Mehrfachwicklungsweise gewickelt sind, vorzugsweise höchstens 12 mm. Demzufolge kann eine Mehrzahl von Drähten (mindestens 2 und höchstens 5) ordnungsgemäß mit einer Neigung, die einen Bereich von ±5° erfüllt, in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung gewickelt werden.
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 Gürtelcorde der Umfangsverstärkungsschicht 145 durch Stahldraht gebildet, und die Anzahl von Enden in der Umfangsverstärkungsschicht 145 beträgt vorzugsweise mindestens 17 Enden/50 mm und höchstens 30 Enden/50 mm. Dies gewährleistet geeignete Festigkeiten der Gürtellagen 142, 143, 145.
Des Weiteren weisen die Moduln E2, E3 bei 100% Dehnung der Beschichtungskautschuke des Paars Kreuzgürtel 142, 143, und der Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,90 ≤ Es/E2 ≤ 1,10 und 0,90 ≤ Es/E3 ≤ 1,10. Des Weiteren erfüllt der Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise derartige Bereiche, dass 4,5 MPa ≤ Es ≤ 7,5 MPa. Demzufolge sind die Moduln der Gürtellagen 142, 143, 145 geeignet gestaltet.
Der Modul bei 100% Dehnung wird in einer Zugprüfung bei Umgebungstemperatur gemäß JIS K6251 (bei Verwendung der Hantel Nr. 3 (dumbbell No. 3)) gemessen.
Des Weiteren sind Bruchdehnungen λ2, λ3 der Beschichtungskautschuke des Paars Kreuzgürtel 142, 143 beide vorzugsweise größer oder gleich 200%. Des Weiteren ist eine Bruchdehnung λs des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise größer oder gleich 200%. Dies gewährleistet eine geeignete Beständigkeit der Gürtellagen 142, 143, 145.
Die Bruchdehnung wird gemessen, indem eine Zugprüfung an einer Versuchsprobe mit einer 1B Form (Hantelform mit einer Dicke von 3 mm), die in JIS K7162 definiert ist, unter Verwendung eines Zugprüfgeräts (INSTRON5585H, hergestellt von Instron Corp.), das JIS K7161 entspricht, bei einer Ziehgeschwindigkeit von 2 mm/min durchgeführt wird.
Die Dehnung der Gürtelcorde beträgt vorzugsweise mindestens 1,0 und höchstens 2,5%, wenn die Zuglast auf die Gürtelcorde als Bauteile, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 konfigurieren, von 100 N bis 300 N beträgt, und beträgt vorzugsweise mindestens 0,5% und höchstens 2,0%, wenn die Zuglast auf die Gürtelcorde als Reifen (wenn aus dem Reifen entfernt) 500 N bis 1000 N beträgt. Die Gürtelcorde (Stahldraht mit hoher Dehnung) weisen beim Anlegen einer leichten Last ein besseres Dehnungsverhältnis als jene eines normalen Stahldrahts; somit können sie gegenüber den Lasten, die während der Zeit von der Herstellung bis zur Verwendung des Reifens an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angelegt werden, beständig sein, sodass es möglich ist, eine Beschädigung der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu unterdrücken, was wünschenswert ist.
Die Dehnung des Gürtelcords wird gemäß JIS G3510 gemessen.
Außerdem ist in dem Luftreifen 1 die Bruchdehnung des Laufflächenkautschuks 15 vorzugsweise größer oder gleich 400%, und mehr bevorzugt ist sie größer oder gleich 450%. Demzufolge kann die Festigkeit des Laufflächenkautschuks 15 geeignet gewährleistet werden. Außerdem ist die maximale Bruchdehnung des Laufflächenkautschuks 15 nicht besonders beschränkt, aber sie ist durch die Art von Kautschukzusammensetzung des Laufflächenkautschuks 15 eingeschränkt.
Außerdem ist in diesem Luftreifen 1 die Härte des Laufflächenkautschuks 15 vorzugsweise größer oder gleich 60. Dies gewährleistet eine geeignete Festigkeit des Laufflächenkautschuks 15. Außerdem ist die maximale Härte des Laufflächenkautschuks 15 nicht besonders eingeschränkt, aber sie ist durch die Art von Kautschukzusammensetzung des Laufflächenkautschuks 15 eingeschränkt.
Hierbei bezieht sich „Kautschukhärte” auf eine JIS-A-Härte gemäß JIS K6263.
[Zweifarbige Struktur des Gürtelrandpolsters]
5 ist eine Erläuterungsansicht eines modifizierten Beispiels des Luftreifens, der in 1 abgebildet ist. 5 ist eine vergrößerte Ansicht eines in Reifenbreitenrichtung äußeren Endabschnitts der Gürtelschicht 14. In 5 sind die Umfangsverstärkungsschicht 145 und das Gürtelrandpolster 19 durch Schraffierungen markiert.
In der in 1 dargestellten Konfiguration ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung vom linken und rechten Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars Kreuzgürtel 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 ist das Gürtelrandpolster 19 auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 derart angeordnet, dass es an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzend angeordnet ist, und verläuft von dem äußeren Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 in Reifenbreitenrichtung bis zu den in Reifenbreitenrichtung äußeren Endabschnitten des Paars Kreuzgürtel 142, 143.
Bei der in 1 dargestellten Konfiguration weist das Gürtelrandpolster 19 eine Struktur auf, die insgesamt dicker ist als jene der Umfangsverstärkungsschicht 145, weil die Dicke zur Außenseite in Reifenbreitenrichtung hin zunimmt. Das Gürtelrandpolster 19 weist einen Modul E bei 100% Dehnung auf, der niedriger ist als jener des Beschichtungskautschuks der Kreuzgürtel 142, 143. Insbesondere weisen der Modul E bei 100% Dehnung des Gürtelrandpolsters 19 und ein Modul Eco des Beschichtungskautschuks eine derartige Beziehung auf, dass 0,60 ≤ E/Eco ≤ 0,95. Demzufolge wird das Auftreten einer Trennung von Kautschukmaterialien zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 und in einem Bereich auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 unterdrückt.
Umgekehrt weist gemäß der Konfiguration in 5 das Gürtelrandpolster 19 in der Konfiguration von 1 eine zweifarbige Struktur auf, die aus einem Spannungsabbaukautschuk 191 und einem Endabschnitt-Entlastungskautschuk 192 gebildet ist. Der Spannungsabbaukautschuk 191 wird zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 und auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 derart angeordnet, dass er an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzend angeordnet ist. Der Endabschnitt-Entlastungskautschuk 192 wird zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung des Spannungsabbaukautschuks 191 und an einer Position, die den Randabschnitten des Paars Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, derart angeordnet, dass er an den Spannungsabbaukautschuk 191 angrenzend angeordnet ist. Daher weist das Gürtelrandpolster 19 bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung eine Struktur auf, wobei der Spannungsabbaukautschuk 191 und der Endabschnitt-Entlastungskautschuk 192 nebeneinander in Reifenbreitenrichtung derart angeordnet sind, dass sie einen Bereich von dem äußeren Reifenbreitenrichtungs-Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 bis zu dem Randabschnitt des Paars Kreuzgürtel 142, 14, auffüllen.
Außerdem weisen in der Konfiguration in 5 ein Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 und der Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 eine derartige Beziehung auf, dass Ein < Es. Insbesondere weisen der Modul Ein des Spannungsabbaukautschuks 191 und Modul Es der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,6 ≤ Ein/Es ≤ 0,9.
Des Weiteren weisen in der Konfiguration in 5 der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 und der Modul Eco bei 100% Dehnung der Beschichtungskautschuke der Kreuzgürtel 142, 143 eine Beziehung von Ein < Eco auf. Insbesondere weisen der Modul Ein des Spannungsabbaukautschuks 191 und der Modul Eco des Beschichtungskautschuks vorzugsweise eine Beziehung auf, sodass 0,6 ≤ Ein/Eco ≤ 0,9.
Außerdem weisen in der Konfiguration in 5 ein Modul Eout bei 100% Dehnung des Endabschnitt-Entlastungskautschuks 192 und der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass Eout < Ein. Außerdem erfüllt der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 vorzugsweise einen Bereich von 4,0 MPa ≤ Ein ≤ 5,5 MPa.
Da der Spannungsabbaukautschuk 191 bei der Konfiguration 5 auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 angeordnet ist, wird die Scherdehnung des peripheren Kautschuks zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 5 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 Scherdehnung der peripheren Kautschuke an den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 gemildert. Demzufolge wird eine Trennung des peripheren Kautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 unterdrückt.
[Abgeschrägter Abschnitt des Schultererhebungsabschnitts]
6 ist eine Erläuterungsansicht eines modifizierten Beispiels des Luftreifens, der in 1 abgebildet ist. 6 stellt einen vergrößerten Querschnitt des Schultererhebungsabschnitts dar.
Wie in 6 dargestellt, weisen bei dem Luftreifen 1 die auf der in Reifenbreitenrichtung äußersten Seite befindlichen Erhebungsabschnitte 3 vorzugsweise jeweils einen abgeschrägten Abschnitt 31 an einem Randabschnitt auf der Seite der Hauptumfangsrille 2 auf. Der abgeschrägte Abschnitt 31 kann eine eckige Abschrägung oder eine abgerundete Abschrägung sein, die durchgängig in Reifenumfangsrichtung entlang der Hauptumfangsrille 2 ausgebildet ist, oder sie kann eine Einkerbung sein, die diskontinuierlich in Reifenumfangsrichtung ausgebildet ist.
Zum Beispiel sind in der Konfiguration in 6 der linke und der rechte Erhebungsabschnitt 3, 3, die durch die äußersten Hauptumfangsrillen 2 definiert sind, Rippen, und jeder weist den abgeschrägten Abschnitt 31 am Randabschnitt auf der Seite der äußersten Hauptumfangsrille 2 auf. Der abgeschrägte Abschnitt 31 ist eine eckige Abschrägung, die durchgehend in Reifenumfangsrichtung ausgebildet ist.
[Unterteilte Struktur des Ergänzungsgürtels]
7 ist eine Erläuterungsansicht eines modifizierten Beispiels des Luftreifens, der in 1 abgebildet ist. 7 stellt die laminierte Struktur der Gürtelschicht 14 dar.
Wie in 3 dargestellt 3, weist der Ergänzungsgürtel 144 in der Konfiguration in 1 eine einheitliche Struktur auf, die um die Reifenäquatorebene CL zentriert links-rechts-symmetrisch angeordnet ist, und weist den linken und den rechten Endabschnitt auf, die nach außen über die Endabschnitte in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 hinaus verlaufen.
Jedoch ist der Ergänzungsgürtel 144 nicht derart eingeschränkt, und er kann auch eine unterteilte Struktur aufweisen, wie in 7 dargestellt.
Zum Beispiel ist der Ergänzungsgürtel 144 in der Konfiguration in 7 aus einem Paar unterteilte Abschnitte 1441, 1441 ausgebildet, die jeweils um die Reifenäquatorebene CL zentriert in dem linken und dem rechten Bereich angeordnet sind. Außerdem sind der linke und der rechte unterteilte Abschnitt 1441, 1441 derart angeordnet, dass sie den linken und den rechten Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 abdecken. Daher ist die Breite Wb4 des Ergänzungsgürtels 144 größer als die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145.
Des Weiteren weisen in der vorstehend beschrieben Konfiguration eine Breite (das Anordnungsintervall des linken und rechten unterteilten Abschnitts 1441, 1441) Wb4_sp des Mittelabstands in der unterteilten Struktur und eine Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,40 ≤ Wb4_sp/Ws ≤ 0,80, und mehr bevorzugt weisen sie eine derartige Beziehung auf, dass 0,50 ≤ Wb4_sp/Ws ≤ 0,70.
[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 Laufflächenkautschuk 15, der auf der Außenseite in Reifenradialrichtung der Gürtelschicht 14 angeordnet ist, auf (siehe 1). Der Luftreifen 1 weist außerdem mindestens drei in Reifenumfangsrichtung verlaufende Hauptumfangsrillen 2 und eine Mehrzahl von Erhebungsabschnitten 3, die durch diese Hauptumfangsrillen 2 definiert sind, auf. Außerdem weist die Gürtelschicht 14 Folgendes auf: den Innenseiten-Kreuzgürtel 142 und den Außenseiten-Kreuzgürtel 143, welche Gürtelwinkel von mindestens 46° und höchstens 80° als absolute Werte in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung aufweisen, wobei die Gürtelwinkel einander entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen; die Umfangsverstärkungsschicht 145, die einen Gürtelwinkel aufweist, der einen Bereich von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung erfüllt, und die zwischen dem Innenseiten-Kreuzgürtel 142 und dem Außenseiten-Kreuzgürtel 143 angeordnet ist; und den Ergänzungsgürtel 144, der einen Gürtelwinkel von mindestens 10° und höchstens 45° als einen absoluten Wert in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung aufweist und auf der Außenseite in Reifenradialrichtung des Außenseiten-Kreuzgürtels 143 angeordnet ist (siehe 2 und 3). Des Weiteren weisen der Ergänzungsgürtel 144 und der Außenseiten-Kreuzgürtel 143 Gürtelwinkel von einander entgegengesetzten Vorzeichen auf (siehe 3).
In dieser Konfiguration funktioniert das Paar Kreuzgürtel 142, 143 als ein Großwinkelgürtel, um die Steifigkeit in Reifenbreitenrichtung zu gewährleisten. Außerdem funktionieren die Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Ergänzungsgürtel 144 als Kleinwinkelgürtel, um die Steifigkeit in Reifenumfangsrichtung zu gewährleisten. Dies hat den Vorteil, dass ein geeignetes Steifigkeitsgleichgewicht in Reifenumfangsrichtung und Reifenbreitenrichtung bereitgestellt ist, um die Beständigkeitsleistung des Reifens gegenüber einer ungleichmäßigen Abnutzung zu verbessern.
Da in der vorstehend beschriebenen Konfiguration das Paar Kreuzgürtel 142, 143 als ein Großwinkelgürtel funktioniert, können insbesondere andere Großwinkelgürtel (zum Beispiel eine Gürtellage, die einen Gürtelwinkel von mindestens 45° und höchstens 70° als einen absoluten Wert aufweist und zwischen einer Karkassenschicht und einem Innenseiten-Kreuzgürtel angeordnet ist) weggelassen werden. Dies hat den Vorteil, dass der Reifen leichtgewichtiger gestaltet ist.
Außerdem sind in der vorstehend beschriebenen Konfiguration das Paar Kreuzgürtel 142, 143 mit Gürtelwinkeln, die stark in Reifenbreitenrichtung geneigt sind, und die Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Ergänzungsgürtel 144 mit Gürtelwinkeln, die stark in Reifenumfangsrichtung geneigt sind, abwechselnd in Reifenradialrichtung laminiert. Somit ist die Steifigkeitsverteilung in Reifenradialrichtung in diesen Gürtellagen 142, 143, 144, 145 gleichmäßiger gestaltet als bei einer Konfiguration, in der eine Umfangsverstärkungsschicht auf der Innenseite oder Außenseite in Reifenradialrichtung des Paars Kreuzgürtel angeordnet ist (nicht in den Zeichnungen dargestellt). Dies hat den Vorteil, dass die Gürtelbeständigkeit des Reifens verbessert ist.
Da der Ergänzungsgürtel 144 auf der Außenseite in Reifenradialrichtung des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet ist, sind des Weiteren in der vorstehend beschriebenen Konfiguration die Kreuzgürtel 142, 143, die große Gürtelwinkel aufweisen, beim Kontakt mit dem Boden weiter von der neutralen Achse der Biegung aus der Ebene (weiter nach innen in Reifenradialrichtung) des Reifens angeordnet als bei einer Konfiguration, in der ein Ergänzungsgürtel auf der Innenseite in Reifenradialrichtung des Paars Kreuzgürtel angeordnet ist (nicht in den Zeichnungen dargestellt). Dies hat den Vorteil, dass die Steifigkeit in Reifenbreitenrichtung wirkungsvoll verstärkt werden kann.
Da die aneinander angrenzenden Ergänzungsgürtel 144 und der Außenseiten-Kreuzgürtel 143 Gürtelwinkel von entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen, ist außerdem die Befestigungswirkung von dem Ergänzungsgürtel 144 und dem Außenseiten-Kreuzgürtel 143 größer als bei einer Konfiguration, in der ein Ergänzungsgürtel und ein Außenseiten-Kreuzgürtel Gürtelwinkel desselben Vorzeichens aufweisen (nicht in den Zeichnungen dargestellt). Dies unterdrückt ein radiales Ausdehnen des Reifens in dem Bereich, in dem der Ergänzungsgürtel 144 angeordnet ist, wodurch den Bodenkontaktdruck zwischen dem Mittelbereich und dem Schulterbereich der Lauffläche gleichmäßiger gestaltet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Beständigkeitsleistung des Reifens gegenüber ungleichmäßiger Abnutzung (insbesondere die Beständigkeitsleistung gegenüber einer Schulterabnutzung) verbessert wird.
Außerdem ist in dem Luftreifen 1 der Innenseiten-Kreuzgürtel 142 an die Karkassenschicht 13 angrenzend angeordnet (siehe 2 und 3). Eine derartige Konfiguration hat den Vorteil, dass sie im Vergleich zu einer Konfiguration, die einen Großwinkelgürtel (mindestens 45° und höchstens 70° als einen absoluten Wert) zwischen dem Innenseiten-Kreuzgürtel und einer Karkassenschicht aufweist, in der Lage ist, den Reifen leichtgewichtiger zu gestalten, da eine Gürtellage eliminiert werden kann, während dieselbe Funktionalität aufrechterhalten bleibt.
Des Weiteren weisen in dem Luftreifen 1 die Breite Wb4 des Ergänzungsgürtels 144 und die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 eine derartige Beziehung auf, dass 1,02 ≤ Wb4/Ws (siehe 3). Da in dieser Konfiguration die Breite Wb4 des Ergänzungsgürtels 144 breiter ist als die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145, unterdrückt der Ergänzungsgürtel 144 ein radiales Ausdehnen des Reifens in der Außenseite des Bodenaufstandsbereichs der Umfangsverstärkungsschicht 145. Dies hat den Vorteil, dass der Bodenkontaktdruck zwischen dem Mittelbereich und dem Schulterbereich der Lauffläche wirkungsvoll gleichmäßiger gestaltet wird.
Außerdem weisen in diesem Luftreifen 1 die Breite Wb4 des Ergänzungsgürtels 144 und die Breite Wb3 des Außenseiten-Kreuzgürtels 143 eine derartige Beziehung auf, dass 0,75 ≤ Wb4/Wb3 ≤ 0,95 (siehe 3). Dies hat den Vorteil, dass ein geeignetes Verhältnis Wb4/Wb bereitgestellt wird, um ein geeignetes Steifigkeitsgleichgewicht in Reifenumfangsrichtung und Reifenbreitenrichtung bereitzustellen. Insbesondere ist die die Steifigkeit verstärkende Wirkung des Ergänzungsgürtels 144 in Reifenumfangsrichtung gewährleistet, indem die Beziehung 0,75 ≤ Wb4/Wb3 erfüllt, während das Erfüllen von Wb4/Wb3 ≤ 0,95 durch die Beziehung verhindert, dass die Steifigkeit in Reifenumfangsrichtung zu groß ist.
Außerdem sind die Gürtelcorde des Ergänzungsgürtels 144 in dem Luftreifen 1 durch Stahldraht gebildet, und die Anzahl von Enden in dem Ergänzungsgürtel 144 beträgt mindestens 15 Enden/50 mm und höchstens 25 Enden/50 mm. Dies hat den Vorteil, dass eine geeignete Steifigkeit des Ergänzungsgürtels 144 in Reifenumfangsrichtung gewährleistet ist.
Des Weiteren stehen in dem Luftreifen 1 die Differenz Dr = R1 – R2 zwischen dem Radius R1 der Umfangsverstärkungsschicht 145 an der Reifenäquatorebene CL und dem Radius R2 an dem äußeren Endabschnitt in Reifenbreitenrichtung davon sowie die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise in einem derartigen Verhältnis, dass –0,010 ≤ Dr/Ws ≤ 0,010 (siehe 2). Dies hat den Vorteil, dass die Umfangsverstärkungsschicht 145 flach angeordnet ist, um das Ausmaß der Verformung der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu verringern, wenn der Reifen in Kontakt mit dem Boden steht.
Des Weiteren weisen bei dem Luftreifen 1 der Außenradius Hcc des Laufflächenprofils an der Reifenäquatorebene CL und der Außenradius Hsh des Laufflächenprofils an dem Bodenaufstandsrand T des Reifens eine derartige Beziehung auf, dass 0,010 ≤ (Hcc – Hsh)/Hcc ≤ 0,015 (siehe 2). Dies hat den Vorteil, dass ein geeigneter Betrag der Schulterrundung ΔH (= Hcc – Hsh) im Schulterbereich bereitgestellt ist. Indem die Beziehung 0,010 ≤ (Hcc – Hsh)/Hcc erfüllt, ist insbesondere die Bodenkontaktdruckverteilung gleichmäßig gestaltet, mithilfe derer eine Erhöhung der Bodenaufstandslänge in dem Schulterbereich unterdrückt wird. Indem die Beziehung (Hcc – Hsh)/Hcc ≤ 0,015 erfüllt, ist außerdem die Bodenkontaktdruckverteilung gleichmäßig gestaltet, mithilfe deren der Betrag der Schulterrundung ΔH im Schulterbereich verringert ist.
Bei dem Luftreifen 1 weisen der Abstand Gcc von dem Laufflächenprofil zu der Reifeninnenumfangsfläche entlang der Reifenäquatorebene CL und der Abstand Gsh von dem Laufflächenrand P zu der Reifeninnenumfangsfläche eine derartige Beziehung auf, das Gsh/Gcc ≤ 1,20 (siehe 2). Dies gestaltet den Bodenkontaktdruck in dem Laufflächenbereich gleichmäßig in Reifenbreitenrichtung, wenn der Reifen in Kontakt mit dem Boden steht.
Außerdem weisen in dem Luftreifen 1 die Bodenaufstandsbreite Wcc des Erhebungsabschnitts 3, der sich am nächsten der Reifenäquatorebene CL befindet, und die Bodenaufstandsbreite Wsh des in Reifenbreitenrichtung äußersten Erhebungsabschnitts 3 eine derartige Beziehung auf, dass 0,80 ≤ Wsh/Wcc ≤ 1,30 (siehe 2). Dies hat den Vorteil, dass ein geeignetes Verhältnis Wsh/Wc bereitgestellt wird. Indem die Beziehung 0,80 ≤ Wsh/Wcc erfüllt, wird insbesondere ein geeigneter Bodenkontaktdruck im Schultererhebungsabschnitt 3 gewährleistet, um eine geeignete Bodenkontaktdruckverteilung in Reifenbreitenrichtung bereitzustellen. Auch wenn die Beziehung 1,30 < Wsh/Wcc erfüllt, ist indessen die Wirkung der Erhöhung des Bodenkontaktdrucks im Schultererhebungsabschnitt 3, aufgrund deren die Bodenaufstandsbreite Wsh erhöht wird, klein.
Des Weiteren weisen bei dem Luftreifen 1 die in Reifenbreitenrichtung äußersten Erhebungsabschnitte 3 abgeschrägte Abschnitte 31 an Randabschnitten an den Seiten der Hauptumfangsrille 2 auf (siehe 6). Dies hat den Vorteil, dass der Bodenkontaktdruck in den Randabschnitten an den Seiten der Hauptumfangsrillen 2 der Schultererhebungsabschnitte 3 verringert wird, um die Beständigkeitsleistung des Reifens gegenüber ungleichmäßiger Abnutzung zu verbessern.
Außerdem beträgt die Härte des Laufflächenkautschuks 15 in dem Luftreifen 1 mindestens 60. Dies hat den Vorteil, dass die Steifigkeit des Laufflächenabschnitts gewährleistet wird, um die Beständigkeitsleistung des Reifens gegenüber ungleichmäßiger Abnutzung zu verbessern.
Außerdem weist in dem Luftreifen 1 der Ergänzungsgürtel 144 eine unterteilte Konstruktion auf (siehe 7). Dies hat den Vorteil, dass eine Differenz des radialen Ausdehnens im Mittelbereich und Schulterbereich der Lauffläche wirkungsvoll eingestellt werden kann, um das radiale Ausdehnen gleichmäßig zu gestalten.
Des Weiteren ist in dem Luftreifen 1 der Ergänzungsgürtel 144 derart angeordnet, dass er den Bereich abdeckt, in dem die äußersten Hauptumfangsrillen 2 angeordnet sind (siehe 2). Dies hat den Vorteil, dass die Bereiche unter den äußersten Hauptumfangsrillen 2 verstärkt werden, um das Auftreten von Rillenrissen zu unterdrücken.
Außerdem weisen bei dem Luftreifen 1 die Laufflächenbreite TW und die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 eine solche Beziehung auf, dass 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 ist eine Differenz in radialer Ausdehnung im Mittelbereich und im Schulterbereich reduziert und die Bodenkontaktdruckverteilung in Reifenbreitenrichtung ist gleichmäßig gestaltet, weil das Verhältnis TW/Wca den vorstehenden Bereich erfüllt. Dies hat den Vorteil, dass der Bodenkontaktdruck des Reifens gleichmäßig gestaltet wird. Insbesondere ist das Luftvolumen im Inneren des Reifens gewährleistet und die Verformung ist unterdrückt, weil die Beziehung 0,82 ≤ TW/Wca erfüllt. 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.
Außerdem sind bei dem Luftreifen 1 die Gürtelcorde, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, durch Stahldraht gebildet und die Umfangsverstärkungsschicht 145 weist mindestens 17 Enden/50 mm und höchstens 30 Enden/50 mm auf. Dies hat den Vorteil, dass eine geeignete Wirkung der Unterdrückung radialer Ausdehnung im Mittelbereich aufgrund der Umfangsverstärkungsschicht 145 gewährleistet ist.
In dem Luftreifen 1 beträgt die Dehnung der Gürtelcorde vorzugsweise mindestens 1,0% und höchstens 2,5%, wenn die Zuglast auf die Gürtelcorde als Bestandteile, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, von 100 N bis 300 N beträgt. Dies hat den Vorteil, dass eine geeignete Wirkung der Unterdrückung radialer Ausdehnung im Mittelbereich der Lauffläche aufgrund der Umfangsverstärkungsschicht 145 gewährleistet ist.
In dem Luftreifen 1 beträgt die Dehnung der Gürtelcorde mindestens 0,5% und höchstens 2,0%, wenn die Zuglast auf die Gürtelcorde als Bestandteile, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, von 500 N bis 1000 N beträgt. Dies hat den Vorteil, dass die Wirkung der Unterdrückung radialer Ausdehnung im Mittelbereich aufgrund der Umfangsverstärkungsschicht 145 gewährleistet ist.
Außerdem ist in dem Luftreifen 1 die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung des linken und des rechten Randabschnitts des schmaleren Kreuzgürtels (in 1 der Außenseiten-Kreuzgürtel 143) von dem Paar Kreuzgürtel (Innenseiten-Kreuzgürtel 142 und Außenseiten-Kreuzgürtel 143) angeordnet (siehe 3). Der Luftreifen 1 schließt den Spannungsabbaukautschuk 191 ein, der zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 und auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 derart angeordnet ist, dass er an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzt, und den Endabschnitt-Entlastungskautschuk 192, der zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143, auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung des Spannungsabbaukautschuks 191 und in einer Position, die den Randabschnitten des Paars Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, derart angeordnet ist, dass er an den Spannungsabbaukautschuk 191 angrenzend angeordnet ist (siehe 5).
Bei einer solchen Konfiguration besteht ein Vorteil darin, dass ein ermüdungsbedingtes Zerreißen des peripheren Kautschuks an dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 unterdrückt wird, weil die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung von dem linken und dem rechten Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet ist. Da der Spannungsabbaukautschuk 191 auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 angeordnet ist, ist eine Scherdehnung des peripheren Kautschuks zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 gemildert. Da der Endabschnitt-Entlastungskautschuk 192 an einer Position angeordnet wird, die den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, wird des Weiteren die Scherdehnung der peripheren Kautschuke an den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 gemildert. Demzufolge besteht ein Vorteil darin, dass die Trennung des peripheren Kautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 unterdrückt wird.
Außerdem weisen in dem Luftreifen 1 der Modul Ein bei 100 Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 und der Modul Eco bei 100 Dehnung des Beschichtungskautschuks des Paars Kreuzgürtel (Innenseiten-Kreuzgürtel 142 und Außenseiten-Kreuzgürtel 143) eine derartige Beziehung auf, dass Ein < Eco (siehe 5). Dies hat den Vorteil, dass ein geeigneter Modul Ein des Spannungsabbaukautschuks 191 bereitgestellt ist, um die Scherdehnung des peripheren Kautschuks zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 zu mildern.
Außerdem weisen in dem Luftreifen 1 der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 und der Modul Eco bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks des Paars Kreuzgürtel 142, 143 (Innenseiten-Kreuzgürtel 142 und Außenseiten-Kreuzgürtel 143) eine derartige Beziehung auf, dass 0,60 ≤ Ein/Eco ≤ 0,90 (siehe 5). Dies hat den Vorteil, dass ein geeigneter Modul Ein des Spannungsabbaukautschuks 191 bereitgestellt ist, um die Scherdehnung des peripheren Kautschuks zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 zu mildern.
Außerdem erfüllt in dem Luftreifen 1 der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 4,0 MPa ≤ Ein ≤ 5,5 MPa (siehe 5). Dies hat den Vorteil, dass ein geeigneter Modul Ein des Spannungsabbaukautschuks 191 bereitgestellt ist, um die Scherdehnung des peripheren Kautschuks zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 zu mildern.
Des Weiteren ist in dem Luftreifen 1 die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung des linken und des rechten Randabschnitts des schmaleren Kreuzgürtels (in 1 der Außenseiten-Kreuzgürtel 143) von dem Paar Kreuzgürtel (Innenseiten-Kreuzgürtel 142 und Außenseiten-Kreuzgürtel 143) angeordnet (siehe 1). Außerdem erfüllen die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 und der Abstand S vom Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 zum Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 denen Bereich von 0,03 ≤ S/Wb3 ≤ 0,12 (siehe 3). Dies hat den Vorteil, dass ein geeignetes Positionsverhältnis S/Wb3 zwischen den Randabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 und den Randabschnitten der Umfangsverstärkungsschicht 145 bereitgestellt ist. Insbesondere gewährleistet das Erfüllen von 0,03 ≤ S/Wb3 durch die Beziehung einen geeigneten Abstand zwischen den Endabschnitten der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Endabschnitten des Kreuzgürtels 143, um die Trennung der peripheren Kautschuke an den Endabschnitten dieser Gürtellagen 145, 143 zu unterdrücken. Außerdem wird durch die Beziehung, welche S/Wb3 ≤ 0,12 erfüllt, die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 im Verhältnis zu der Breite Wb3 des Kreuzgürtels 143 gewährleistet, um eine geeignete Befestigungswirkung von der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu gewährleisten.
[Ziel der Anmeldung]
Der Luftreifen 1 wird vorzugsweise auf Schwerlastreifen mit einem Aspektverhältnis von mindestens 40% und höchstens 75%, wenn der Reifen auf der regulären Felge montiert und auf den vorgeschriebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem Zustand ohne Last befindet, angewendet. Ein Schwerlastreifen erfährt bei Gebrauch größere Lasten als ein PKW-Reifen. Somit tritt leicht eine Differenz des Radius zwischen dem Bereich, in dem die Umfangsverstärkungsschicht angeordnet ist, und dem Bereich auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht auf. Des Weiteren tritt eine sanduhrförmige Bodenkontaktform leicht bei Reifen mit dem vorstehend erwähnten Aspektverhältnis auf. Indem derartige Schwerlastreifen zum Gegenstand der Anmeldungen werden, wird es möglich, die Wirkungen der Umfangsverstärkungsschicht 145 deutlich zu demonstrieren.
[Ausführungsbeispiele]
8 bis 10 sind Tabellen, die die Leistungstestergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen.
Bei den Leistungstests wurde eine Mehrzahl von jeweils unterschiedlichen Luftreifen auf Beständigkeitsleistung gegenüber einer ungleichmäßigen Abnutzung bewertet. Bei der Bewertung wurden Reifen, die eine Größe von 315/60R22.5 aufwiesen, auf Felgen mit einer Größe von 22,5'' × 9,00'' montiert und auf 900 kPa Luftdruck aufgepumpt.
Die Testreifen wurden an der Vorderachse eines 4 × 2 Sattelzug-Testfahrzeugs montiert und 100.000 km auf normalen Asphaltstraßen gefahren, wobei 34,81 kN Last an die Testreifen angelegt waren. Der Unterschied zwischen dem Ausmaß der Abnutzung an den in Reifenbreitenrichtung äußeren Randabschnitten des Schultererhebungsabschnitts und dem Ausmaß der Abnutzung an den Randabschnitten auf den Seiten der äußersten Hauptumfangsrille wurde dann als der Betrag der Schulterrundungsabnutzung gemessen. Durch Indizieren der Messergebnisse wurden Bewertungen durchgeführt, wobei das Beispiel des Stands der Technik als Standardpunktwert (100) diente. Bei diesen Bewertungen waren höhere Punktwerte bevorzugt. 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 Testreifen von Ausführungsbeispiel 1 wiesen die in 1 bis 3 dargestellte Konfiguration auf. Außerdem wurden die Hauptabmessungen als TW = 275 mm, Gcc = 32,8 mm und Wca = 320 mm eingestellt. Die Testreifen in Ausführungsbeispielen 2 bis 32 waren modifizierte Beispiele des Testreifens Bei Ausführungsbeispiel 1.
Der Testreifen des Beispiels des Stands der Technik weist nicht die Umfangsverstärkungsschicht 145 in der Konfiguration in 1 bis 3 auf. Außerdem ist ein Großwinkelgürtel mit einem Gürtelwinkel von 60° zwischen dem Innenseiten-Kreuzgürtel 142 und der Karkassenschicht 13 enthalten. Daher weist die Gürtelschicht 14 eine Struktur auf, in der vier Gürtellagen laminiert sind. Des Weiteren weist das Paar Kreuzgürtel 142, 143 Gürtelwinkel (von mindestens 45°) auf, die näher der Reifenumfangsrichtung sind.
Wie aus den Testergebnissen hervorgeht, ist die Beständigkeitsleistung des Reifens gegenüber ungleichmäßiger Abnutzung in den Testreifen von Ausführungsbeispielen 1 bis 32 verbessert.
Bezugszeichenliste

1: Luftreifen
2: Hauptumfangsrille
3: Erhebungsabschnitt
31: Abgeschrägter Abschnitt
11: Reifenwulstkern
12: Reifenwulstfüller
121: Unterer Füllstoff
122: Oberer Füllstoff
13: Karkassenschicht
14: Gürtelschicht
15: Laufflächenkautschuk
16: Seitenwandkautschuk
18: Innenliner
19: Gürtelrandpolster
191: Spannungsabbaukautschuk
192: Endabschnitt-Entlastungskautschuk
142: Innenseiten-Kreuzgürtel
143: Außenseiten-Kreuzgürtel
144: Ergänzungsgürtel
1441: Unterteilter Abschnitt
145: Umfangsverstärkungsschicht

Claims

Luftreifen, der eine Karkassenschicht, eine Gürtelschicht, die auf einer Außenseite in Reifenradialrichtung der Karkassenschicht angeordnet ist, einen Laufflächenkautschuk, der auf der Außenseite in Reifenradialrichtung der Gürtelschicht angeordnet ist, mindestens drei in Reifenumfangsrichtung verlaufende Hauptumfangsrillen und eine Mehrzahl von Erhebungsabschnitten, die durch die Hauptumfangsrillen definiert sind, aufweist, wobei die Gürtelschicht Folgendes aufweist: einen Innenseiten-Kreuzgürtel und einen Außenseiten-Kreuzgürtel, die Gürtelwinkel von mindestens 46° und höchstens 80° als absolute Werte in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung aufweisen, wobei die Gürtelwinkel einander entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, eine Umfangsverstärkungsschicht, die einen Gürtelwinkel aufweist, der einen Bereich von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung erfüllt, und zwischen dem Innenseiten-Kreuzgürtel und dem Außenseiten-Kreuzgürtel angeordnet ist, und einen Ergänzungsgürtel, der einen Gürtelwinkel von mindestens 10° und höchstens 45° als einen absoluten Wert in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung aufweist und auf einer Außenseite in Reifenradialrichtung des Außenseiten-Kreuzgürtels angeordnet ist, wobei der Ergänzungsgürtel und der Außenseiten-Kreuzgürtel Gürtelwinkel von einander entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen.
Luftreifen gemäß Anspruch 1, wobei der Innenseiten-Kreuzgürtel derart angeordnet ist, dass er an die Karkassenschicht angrenzend angeordnet ist.
Luftreifen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Breite Wb4 des Ergänzungsgürtels und eine Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht eine derartige Beziehung aufweisen, dass 1,02 ≤ Wb4/Ws.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Breite Wb4 des Ergänzungsgürtels und die Breite Wb3 des Außenseiten-Kreuzgürtels eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,75 ≤ Wb4/Wb3 ≤ 0,95.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Ergänzungsgürtel einen Gürtelcord aufweist, der durch Stahldraht gebildet ist, und mindestens 15 Enden/50 mm und höchstens 25 Enden/50 mm aufweist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Differenz Dr = R1 – R2 zwischen einem Radius R1 der Umfangsverstärkungsschicht an einer Reifenäquatorebene und einem Radius R2 an einem in Reifenbreitenrichtung äußeren Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht und die die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht eine derartige Beziehung aufweisen, dass –0,010 ≤ Dr/Ws ≤ 0,010.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Außenradius Hcc eines Laufflächenprofils an der Reifenäquatorebene CL und ein Außenradius Hsh eines Laufflächenprofils an einem Bodenaufstandsrand des Reifens eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,010 ≤ (Hcc – Hsh)/Hcc ≤ 0,015.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Abstand Gcc von dem Laufflächenprofil zu einer Reifeninnenumfangsfläche an der Reifenäquatorebene CL und ein Abstand Gsh von einem Laufflächenrand zu der Reifeninnenumfangsfläche eine derartige Beziehung aufweisen, dass Gsh/Gcc ≤ 1,20.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Bodenaufstandsbreite Wcc eines Erhebungsabschnitts, der sich am nächsten der Reifenäquatorebene CL befindet, und eine Bodenaufstandsbreite Wsh eines in Reifenbreitenrichtung äußersten Erhebungsabschnitts eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,80 ≤ Wsh/Wcc ≤ 1,30.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der in Reifenbreitenrichtung äußerste Erhebungsabschnitt einen abgeschrägten Abschnitt an einem Randabschnitt auf der Seite der Hauptumfangsrille aufweist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine Härte des Laufflächenkautschuks mindestens 60 beträgt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Ergänzungsgürtel eine unterteilte Struktur aufweist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Ergänzungsgürtel derart angeordnet ist, dass er Bereiche abdeckt, in denen äußerste Hauptumfangsrillen angeordnet sind.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei eine Laufflächenbreite TW und eine Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,82 ≤ TW/Wca ≤ 0,92.