DE112013002588T5

DE112013002588T5 - Luftreifen

Info

Publication number: DE112013002588T5
Application number: DE112013002588.4T
Authority: DE
Inventors: c/o The Yokohama Rubber Co. Ltd. Matsuda Jun; c/o The Yokohama Rubber Co. Ltd. Satoh Yuji; c/o The Yokohama Rubber Co. L Watanabe Masayuki; c/o The Yokohama Rubber Co. L Shibata Hirokazu
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2012-08-10
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2015-02-19
Anticipated expiration: 2033-07-27
Also published as: CN104411513A; CN107215155B; JP2014054974A; US10017012B2; DE112013002588B4; US20150144246A1; CN107215155A; WO2014024704A1; JP6070149B2; CN104411513B

Abstract

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, das Gewicht eines Luftreifens weiter zu verringern. Ein Luftreifen ist so konfiguriert, dass mindestens zwei Karkassenschichten (6) jeweils beide Endabschnitte in Reifenbreitenrichtung in Richtung Reifenwulstkerne (51) erstreckend in beiden Reifenwulstabschnitten (5) angeordnet haben und dass beide Endabschnitte von der Innenseite in Reifenbreitenrichtung der Reifenwulstkerne (51) zur Außenseite in Reifenbreitenrichtung aufgewickelt sind und sich nach außen in Reifenradialrichtung erstrecken. Bei einem derartigen Luftreifen sind die Karkassenschichten (6) aus Thermoplastplatten (61, 62, 63) ausgebildet, und mindestens zwischen benachbarten Platten der Thermoplastplatten (61, 62, 63) ist eine Kautschukschicht (6a) angeordnet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen und betrifft insbesondere einen Luftreifen mit einer verbesserten Karkassenschicht.
Hintergrund
Herkömmlicherweise wird, beispielsweise in Patentdokument 1, durch Herstellung einer Höhe H aus einer Wulstferse eines Wulstfüllers von 10 mm bis 30 mm zur Verringerung des Reifengewichts und durch Bildung einer Einlageschicht, die auf einer Innenseite einer Karkassenschicht in Form eines thermoplastischen Harzes oder einer thermoplastischen Elastomerzusammensetzung durch Mischung eines Thermoplastharzbestandteils mit einem Elastomerbestandteil und einem E-Modul von 70 MPa bis 1.500 MPa und einer Dicke von 0,05 mm bis 0,25 mm bereitgestellt wird, eine Lenkstabilität, die sich bei einer Gewichtsverringerung verschlechtert, kompensiert, und sowohl Gewichtsverringerung als auch Lenkstabilität werden gleichzeitig auf einem hohen Niveau bereitgestellt.
Dokumente des Stands der Technik
Patentdokument

Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2012-106625A

Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Bei Luftreifen der letzten Jahre ist eine weitere Verringerung des Reifengewichts aufgrund der Notwendigkeit wünschenswert, einen Umweltbeitrag zu leisten, zum Beispiel in Form von Maßnahmen gegen die globale Erwärmung.
Angesichts der vorstehenden Ausführungen ist es ein Ziel dieser Erfindung, einen Luftreifen bereitzustellen, der das Reifengewicht weiter verringern kann.
Mittel zum Lösen des Problems
Um das obige Problem zu lösen und das Ziel zu erreichen, wird ein Luftreifen einer ersten Erfindung so konfiguriert, dass jede von mindestens zwei Karkassenschichten mit beiden Endabschnitten in Reifenbreitenrichtung, die sich zu den Reifenwulstkernen erstreckt, in beiden Reifenwulstabschnitten angeordnet ist, und die beiden Endabschnitte von einer Innenseite in Reifenbreitenrichtung der Reifenwulstkerne sind zu einer Außenseite in Reifenbreitenrichtung aufgewickelt und erstrecken sich nach außen in einer Reifenradialrichtung. Bei einem solchen Luftreifen sind die Karkassenschichten aus Thermoplastplatten ausgebildet, und mindestens zwischen benachbarten Platten der Thermoplastplatten ist eine Kautschukschicht angeordnet.
Gemäß diesem Luftreifen sind die Karkassenschichten aus den Thermoplastplatten ausgebildet, und mindestens zwischen benachbarten Platten der Thermoplastplatten ist eine Kautschukschicht angeordnet. Aus diesem Grund fungieren die Karkassenschichten als Reifenrahmen in ähnlicher Weise wie eine Karkassenschicht auf einem regulären Luftreifen, bei dem ein Karkassenkord in Reifenbreitenrichtung angeordnet und mit einem Beschichtungskautschuk überzogen ist. Des Weiteren ist die Thermoplastplatte leichter als der Karkassenkord. Infolgedessen kann das Reifengewicht weiter verringert werden.
Außerdem sind gemäß diesem Luftreifen die Karkassenschichten aus den Thermoplastplatten gebildet; aus diesem Grund können die Karkassenschichten Luftleckagen in einer Einlageschicht, die auf einer Innenseite eines regulären Luftreifens aufgebracht ist, unterbinden. Infolgedessen kann die Einlageschicht entfallen, und das Reifengewicht kann weiter verringert werden.
Außerdem sind gemäß diesem Luftreifen die Karkassenschichten aus den Thermoplastplatten gebildet, wodurch ermöglicht wird, dass ein Kalanderprozess (Prozess der Ausführung von Verfahren wie beispielsweise Umhüllen von Kautschuk (Umhüllungsverfahren) und Beschichtung von Geweben mit Kautschuk (Deckschichtverfahren)) entfällt; aus diesem Grund kann der Reifenherstellungsprozess vereinfacht werden.
Außerdem ist ein Luftreifen einer zweiten Erfindung so konfiguriert, dass jede der Thermoplastplatten in der ersten Erfindung eine durchschnittliche Dicke, die in einem Bereich von nicht weniger als 0,03 mm und nicht mehr als 1,0 mm liegt, und einen Luftdurchlässigkeitskoeffizienten aufweist, der in einem Bereich von nicht weniger als 3 × 10^–12 cc·cm/cm²·sec·cmHg und nicht mehr als 500 × 10^–12 cc·cm/cm²·sec·cmHg liegt.
Gemäß diesem Luftreifen fungieren die Karkassenschichten aufgrund der vorgeschriebenen Dicke der oben beschriebenen Thermoplastplatten bemerkenswerterweise als ein Reifenrahmen und fungieren aufgrund des vorgeschriebenen, oben beschriebenen Luftdurchlässigkeitskoeffizienten bemerkenswerterweise als eine Einlageschicht; aus diesem Grund kann ein bemerkenswerter Reduzierungseffekt des Reifengewichts erzielt werden.
Außerdem ist ein Luftreifen einer dritten Erfindung so konfiguriert, dass in der ersten oder zweiten Erfindung die Kautschukschicht eine Ablösefestigkeit von den Thermoplastplatten hat, die in einem Bereich von nicht weniger als 50 N/25 mm und nicht mehr als N/25 mm liegt.
Gemäß diesem Luftreifen kann die vorgeschriebene, oben beschriebene Ablösefestigkeit der Kautschukschicht die Haftfestigkeit zwischen den Karkassenschichten verbessern, und infolgedessen kann die Haltbarkeit des Reifens verbessert werden.
Außerdem ist ein Luftreifen einer vierten Erfindung so konfiguriert, dass in jeder der Erfindungen eins bis drei die Kautschukschicht eine Kautschukzusammensetzung ist, bestehend aus: einem Formaldehydkondensat und einer Verbindung, dargestellt durch Formel (1), in der R¹, R², R³, R⁴ und R⁵ Wasserstoff, eine Hydoxylgruppe oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffen darstellen; einem Methylendonor und einem Vulkanisierungsmittel, und eine compoundierte Menge des Kondensats liegt in einem Bereich von nicht weniger als 0,5 Massenanteilen und nicht mehr als 20 Massenanteilen bezogen auf 100 Massenanteile eines Kautschukanteils, eine compoundierte Menge des Methylendonors liegt in einem Bereich von nicht weniger als 0,5 Massenanteilen und nicht mehr als 80 Massenanteilen bezogen auf 100 Massenanteile des Kautschukanteils, und ein Verhältnis der compoundierten Menge des Methylendonors zur compoundierten Menge des Kondensats liegt in einem Bereich von nicht weniger als 1 und nicht mehr als 4. [Formel 1]
Gemäß diesem Luftreifen kann eine Haftfestigkeit der Kautschukschicht in Bezug auf die Thermoplastplatten verbessert werden. Das bedeutet, dass die Ablösefestigkeit der Kautschukschicht von den Thermoplastplatten verbessert ist und die Haftfestigkeit zwischen den Karkassenschichten verbessert ist. Infolgedessen kann die Haltbarkeit des Reifens verbessert werden.
Außerdem ist ein Luftreifen einer fünften Erfindung so konfiguriert, dass in jeder der Erfindungen eins bis vier jede der Thermoplastplatten bei Raumtemperatur eine Dehngrenze hat, die in einem Bereich von nicht weniger als 1 MPa und nicht mehr als 100 MPa liegt.
Gemäß diesem Luftreifen erlaubt die vorgeschriebene Dehngrenze der oben beschriebenen Thermoplastplatten eine Unterdrückung der plastischen Deformation, wenn die Thermoplastplatten gezogen werden, um eine Druckbeständigkeit verbessern zu können. Durch Verbesserung der Druckbeständigkeit kann die Anzahl der übereinander angeordneten Thermoplastplatten reduziert werden, was eine Verringerung des Reifengewichts erlaubt.
Außerdem ist ein Luftreifen einer sechsten Erfindung so konfiguriert, dass in jeder der Erfindungen eins bis fünf jede der Thermoplastplatten eine Bruchdehnung bei Raumtemperatur hat, die in einem Bereich von nicht weniger als 80% und nicht mehr als 500% liegt.
Gemäß diesem Luftreifen kann beispielsweise selbst dann, wenn eine lokale Verformung am Reifen durch ein Werkzeug oder dergleichen während einer Felgenmontagearbeit auftritt, ein Bruch der Thermoplastplatten verhindert werden; aus diesem Grund kann eine konventionelle Montage-(Felgenmontage-)Vorrichtung verwendet werden. Des Weiteren wird auch die Haltbarkeit des Reifens beim tatsächlichen Einsatz durch Sicherstellung der oben erwähnten Bruchdehnung verbessert.
Außerdem ist ein Luftreifen einer siebten Erfindung so konfiguriert, dass in jeder der Erfindungen eins bis sechs mindestens zwei Gürtelschichten auf einer Außenseite in Reifenradialrichtung der Karkassenschichten bereitgestellt sind, und die thermoplastische Platte mit einer maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung hat beide Endabschnitte in Reifenbreitenrichtung auf einer Innenseite in Reifenbreitenrichtung der Endabschnitte in Reifenbreitenrichtung der Gürtelschicht mit einer maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung positioniert.
Gemäß diesem Luftreifen kann durch Konfiguration der beiden Endabschnitte in Reifenbreitenrichtung der thermoplastischen Platte mit der maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung, so dass sie auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung der Endabschnitte in Reifenbreitenrichtung der Gürtelschicht mit der maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung positioniert sind, eine Situation verhindert werden, bei der sich die Enden der Elemente in Schulterabschnitten konzentrieren. Wenn die Enden der jeweiligen Elemente konzentriert auftreten, wird ein Abschnitt, an dem Enden sich gegenüberliegen, zu einer Biegestelle, wodurch sowohl Druckbeständigkeit als auch Haltbarkeit tendenziell vermindert werden. Das bedeutet, dass gemäß diesem Luftreifen das Auftreten eines Biegepunkts unterbunden werden kann, und sowohl Druckbeständigkeit als auch Haltbarkeit verbessert werden können.
Außerdem wird gemäß diesem Luftreifen durch Anordnen eines am Reifenwulstkern im Seitenwandabschnitt aufgewickelten Abschnitts der Thermoplastplatten eine Stapelung der Thermoplastplatten im Seitenwandabschnitt erhöht. Bei einer derartigen Konfiguration ist die Anzahl der übereinander angeordneten Thermoplastplatten reduziert, so dass das Reifengewicht verringert werden kann und die Druckbeständigkeit des Seitenwandabschnitts sichergestellt werden kann.
Außerdem ist ein Luftreifen einer achten Erfindung so konfiguriert, dass die Thermoplastplatten in der siebten Erfindung eine Beziehung haben zwischen einem Abstand CW zwischen den beiden Endabschnitten in Reifenbreitenrichtung der thermoplastischen Platte mit der maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung und einer Breite BW in Reifenbreitenrichtung der Gürtelschicht mit der maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung, die in einem Bereich von 0,10 ≤ CW/BW ≤ 0,95 liegt.
Gemäß diesem Luftreifen kann ein bemerkenswerter Verbesserungseffekt der Druckbeständigkeit und Haltbarkeit bei der Konfiguration erzielt werden, bei der sich die beiden Endabschnitte in Reifenbreitenrichtung der thermoplastischen Platte mit der maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung der beiden Endabschnitte in Reifenbreitenrichtung der Gürtelschicht mit der maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung befinden.
Außerdem ist ein Luftreifen einer neunten Erfindung so konfiguriert, dass in jeder der Erfindungen eins bis acht die Thermoplastplatten eine Beziehung haben zwischen einer Dehngrenze α bezüglich einer Reifenumfangsrichtung und einer Dehngrenze β bezüglich der Reifenbreitenrichtung, die in einem Bereich von 1 < β/α ≤ 5 liegt.
Wenn gemäß diesem Luftreifen die Dehngrenze β bezüglich der Reifenbreitenrichtung größer gestaltet wird als die Dehngrenze α bezüglich der Reifenumfangsrichtung, verursacht dies, dass der Reifen eher dazu neigt, sich in Reifenumfangsrichtung zu deformieren und weniger dazu neigt, sich in Reifenbreitenrichtung zu deformieren. Infolgedessen kann eine Bodenkontaktform (Bodenkontaktlänge) des Reifens angemessener gestaltet werden; aus diesem Grund kann die Lenkstabilität verbessert werden.
Wirkung der Erfindung
Der Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Reifengewicht weiter verringern.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Meridianquerschnittsansicht eines Luftreifens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine teilweise vergrößerte Meridianquerschnittsansicht, die eine Karkassenschicht eines Luftreifens gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine Meridianquerschnittsansicht eines Luftreifens gemäß eines abgewandelten Beispiels der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Entwicklungsansicht, die eine einzelne Thermoplastplatte eines Luftreifens gemäß eines abgewandelten Beispiels der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist eine Entwicklungsansicht, die eine einzelne Thermoplastplatte eines Luftreifens gemäß eines abgewandelten Beispiels der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist eine Tabelle, die Testergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist eine Tabelle, die Testergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist eine schematische Meridianquerschnittsansicht eines Luftreifens gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine schematische Meridianquerschnittsansicht eines Luftreifens gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine schematische Meridianquerschnittsansicht eines Luftreifens gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine schematische Meridianquerschnittsansicht eines Luftreifens gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine schematische Meridianquerschnittsansicht eines Luftreifens gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
13 ist eine schematische Meridianquerschnittsansicht eines Luftreifens gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
14 ist eine schematische Meridianquerschnittsansicht eines Luftreifens gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
Bester Weg zum Ausführen der Erfindung
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend detailliert anhand der Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass diese Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Des Weiteren schließen die Bestandteile der Ausführungsform auch solche ein, die von Fachleuten auf diesem Gebiet ohne Weiteres ersetzt werden können oder die im Wesentlichen gleich sind. Des Weiteren können mehrere in dieser Ausführungsform beschriebene abgewandelte Beispiele innerhalb des Rahmens der Offensichtlichkeit durch Fachleute auf diesem Gebiet beliebig miteinander kombiniert werden.
1 ist eine Meridianquerschnittsansicht eines Luftreifens 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. In der folgenden Beschreibung bezieht sich „Reifenradialrichtung” auf eine Richtung senkrecht zur Rotationsachse (nicht gezeigt) des Luftreifens 1; „Innenseite in Reifenradialrichtung” bezieht sich auf die Seite, die in Reifenradialrichtung der Rotationsachse zugewandt ist; und „Außenseite in Reifenradialrichtung” bezieht sich auf die Seite, die in Reifenradialrichtung von der Rotationsachse abgewandt ist. „Reifenumfangsrichtung” bezeichnet eine Umfangsrichtung, deren Mittelachse die Rotationsachse ist. Außerdem bezieht sich „Reifenbreitenrichtung” auf die Richtung parallel zur Rotationsachse; „Innenseite in Reifenbreitenrichtung” bezieht sich auf die Seite, die in Reifenbreitenrichtung der Reifenäquatorialebene CL (Reifenäquatorlinie) zugewandt ist; und „Außenseite in Reifenbreitenrichtung” bezieht sich auf die Seite, die von der Reifenäquatorialebene CL in Reifenbreitenrichtung abgewandt ist. „Reifenäquatorialebene CL” bezieht sich auf eine Ebene, die senkrecht zur Rotationsachse des Luftreifens 1 ist und die durch eine Mitte einer Reifenbreite des Luftreifens 1 verläuft. Die Reifenbreite ist eine Breite in Reifenbreitenrichtung zwischen Abschnitten, die sich an den Außenseiten in Reifenbreitenrichtung befinden, oder mit anderen Worten der Abstand zwischen den in Reifenbreitenrichtung am weitesten von der Reifenäquatorialebene CL entfernten Abschnitten. „Reifenäquatorlinie” bezieht sich auf eine Linie entlang der Reifenumfangsrichtung des Luftreifens 1, die auf der Reifenäquatorialebene CL liegt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die „Reifenäquatorlinie” mit demselben Bezugszeichen „CL” versehen wie die Reifenäquatorebene.
Wie in 1 dargestellt, hat der Luftreifen 1 dieser Ausführungsform einen Laufflächenabschnitt 2, Schulterabschnitte 3 auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts 2 und einen Seitenwandabschnitt 4 und Reifenwulstabschnitt 5, die nacheinander von jedem der Schulterabschnitte 3 her verbunden sind. Außerdem weist der Luftreifen 1 eine Karkassenschicht 6, eine Gürtelschicht 7 und eine Gürtelverstärkungsschicht 8 auf.
Der Laufflächenabschnitt 2 ist aus Kautschukmaterial (Laufflächenkautschuk) gebildet und liegt auf der äußersten Seite in Reifenradialrichtung des Luftreifens 1 frei, und eine seiner Oberflächen bildet ein Profil des Luftreifens 1. Eine Laufflächenoberfläche 21 wird auf einer Umfangsfläche des Laufflächenabschnitts 2 oder vielmehr auf einer Fahrbahnkontaktoberfläche, die beim Fahren mit einer Fahrbahnoberfläche in Kontakt kommt, gebildet. Die Laufflächenoberfläche 21 ist mit mehreren (vier in der vorliegenden Ausführungsform) Hauptrillen 22 versehen, die in Reifenumfangsrichtung verlaufen. Des Weiteren sind in der Laufflächenoberfläche 21 durch mehrere Hauptrillen 22 mehrere rippenartige Stegabschnitte 23 gebildet, die sich in Reifenumfangsrichtung erstrecken. Außerdem werden, obwohl dies nicht explizit in den Zeichnungen dargestellt ist, Stollenrillen, die sich mit den Hauptrillen 22 in jedem der Stegabschnitte 23 überschneiden, in der Laufflächenoberfläche 21 bereitgestellt. Die Stegabschnitte 23 werden in Reifenumfangsrichtung mehrfach von den Stollenrillen unterteilt. Außerdem sind die Stollenrillen so ausgebildet, dass sie zu der Außenseite hin zur äußersten Seite in Reifenbreitenrichtung des Laufflächenabschnitts 2 offen sind. Es ist zu beachten, dass die Stollenrillen eine Form aufweisen können, die mit den Hauptrillen 22 verbunden ist, oder eine Form aufweisen können, die nicht mit den Hauptrillen 22 verbunden ist.
Die Schulterabschnitte 3 sind Bereiche an beiden Außenseiten in Reifenbreitenrichtung des Laufflächenabschnitts 2. Die Seitenwandabschnitte 4 sind außerdem an den äußersten Seiten in Reifenbreitenrichtung des Luftreifens 1 freiliegend. Die Reifenwulstabschnitte 5 weisen jeweils einen Reifenwulstkern 51 und einen Reifenwulstfüller 52 auf. Der Reifenwulstkern 51 ist durch Wickeln eines Wulstdrahtes aus Stahldraht in Ringform gebildet. Der Reifenwulstfüller 52 ist ein Kautschukmaterial, das in einem Freiraum angeordnet ist, der durch Aufwickeln am Reifenwulstkern 51 eines Endabschnitts in Reifenbreitenrichtung der Karkassenschicht 6 gebildet wird.
Die Endabschnitte in Reifenbreitenrichtung der Karkassenschicht 6 sind von der Innenseite in Reifenbreitenrichtung zur Außenseite in Reifenbreitenrichtung an dem Paar der Reifenwulstkerne 51 aufgewickelt und erstrecken sich nach außen in Reifenradialrichtung, und die Karkassenschicht 6 wird in Reifenumfangsrichtung in einer ringförmigen Form gedehnt, um den Rahmen des Reifens zu bilden. Details, die die Karkassenschicht 6 betreffen, werden weiter unten beschrieben.
Die Gürtelschicht 7 weist eine mehrschichtige Struktur auf, bei der mindestens zwei Schichten (Gürtelschichten 71, 72) übereinander angeordnet sind; sie ist auf der Außenseite in Reifenradialrichtung, welche die Peripherie der Karkassenschicht 6 bildet, im Laufflächenabschnitt 2 angeordnet, und bedeckt die Karkassenschicht 6 in Reifenumfangsrichtung. Die Gürtelschichten 71, 72 bestehen aus mehreren Korden (nicht gezeigt), die in einem vorbestimmten Winkel (z. B. von 20 bis 30 Grad) zur Reifenumfangsrichtung parallel angeordnet und mit einem Beschichtungskautschuk überzogen sind. Die Korde werden aus Stahl oder organischen Fasern (z. B. Polyester, Rayon, Nylon oder dergleichen) ausgebildet. Des Weiteren sind die Gürtelschichten 71, 72 jeweils benachbart nebeneinander angeordnet, so dass ihre Korde einander überschneiden.
Die Gürtelverstärkungsschicht 8 ist auf der Außenseite in Reifenradialrichtung, die der Außenumfang der Gürtelschicht 7 ist, angeordnet und bedeckt die Gürtelschicht 7 in Reifenumfangsrichtung. Die Gürtelverstärkungsschicht 8 besteht aus mehreren Korden (nicht gezeigt), die in Reifenbreitenrichtung parallel zueinander und in Reifenumfangsrichtung im Wesentlichen parallel zueinander (±5 Grad) und mit einem Beschichtungskautschuk überzogen sind. Die Korde werden aus Stahl oder organischen Fasern (z. B. Polyester, Rayon, Nylon oder dergleichen) ausgebildet. Die in 1 dargestellte Gürtelverstärkungsschicht 8 besteht aus einer Gürtelverstärkungsschicht 81, die so angeordnet ist, dass sie die Gürtelschicht 7 auf der Außenseite in Reifenradialrichtung der Gürtelschicht 7 vollständig bedeckt, einer Gürtelverstärkungsschicht 82, die so angeordnet ist, dass sie die Gürtelschicht 7 auf der Außenseite in Reifenradialrichtung der Gürtelverstärkungsschicht 81 vollständig bedeckt, und einer Gürtelverstärkungsschicht 83, die so angeordnet ist, dass sie jeden der Endabschnitte in Reifenbreitenrichtung der Gürtelschicht 7 auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Gürtelverstärkungsschicht 82 bedeckt. Es ist zu beachten, dass die Konfiguration der Gürtelverstärkungsschicht 8 an sich nicht begrenzt ist; obwohl in den Zeichnungen nicht gezeigt, beinhaltet die Konfiguration eine Konfiguration, in der die Gürtelverstärkungsschicht 8 so angeordnet ist, dass sie die Gürtelschicht 7 vollständig bedeckt, eine Konfiguration, in der die Gürtelverstärkungsschicht 8 so angeordnet ist, dass sie jeden der Endabschnitte in Reifenbreitenrichtung der Gürtelschicht 7 bedeckt, und eine Konfiguration, in der diese in geeigneter Weise kombiniert sind. Das bedeutet, dass die Gürtelverstärkungsschicht 8 mindestens an beiden Endabschnitten in Reifenbreitenrichtung der Gürtelschicht 7 überlappt. Außerdem wird die Gürtelverstärkungsschicht 8 durch Wickeln in Reifenumfangsrichtung eines bandförmigen (z. B. mit einer Breite von 10 mm) Streifenmaterials bereitgestellt.
2 ist eine teilweise vergrößerte Meridianquerschnittsansicht, die die Karkassenschicht des Luftreifens gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
Bei dem oben beschriebenen Luftreifen 1 besteht die Karkassenschicht 6 aus mindestens zwei Schichten (zwei Schichten sind in 1 dargestellt, und drei Schichten sind in 2 dargestellt) und besteht aus Thermoplastplatten (61, 62, 63). Des Weiteren ist eine Kautschukschicht 6a zwischen benachbarten Platten der Thermoplastplatten (61, 62, 63) angeordnet. 2 zeigt eine Form, bei der die Kautschukschicht 6a auch auf einer Außenseite der thermoplastischen Platte 61, welche eine äußerste Seite an einem aufgewickelten Abschnitt im Reifenwulstabschnitt 5 bildet, sowie zwischen benachbarten Platten der Thermoplastplatten (61, 62, 63) bereitgestellt ist.
Die Thermoplastplatten (61, 62, 63) bestehen aus einem thermoplastischen Harz oder einer thermoplastischen Elastomerzusammensetzung, die durch Beimischen eines Elastomerbestandteils in einem thermoplastischen Harz erhalten wird, und weist keine Korde auf.
Das in der vorliegenden Ausführungsform eingesetzte thermoplastische Harz schließt beispielsweise ein Polyamidharz (beispielsweise Nylon 6 (N6), Nylon 66 (N66), Nylon 46 (N46), Nylon 11 (N11), Nylon 12 (N12), Nylon 610 (N610), Nylon 612 (N612), ein Nylon-6/66-Copolymer (N6/66), ein Nylon-6/66/610-Copolymer (N6/66/610), Nylon MXD6, Nylon 6T, Nylon 9T, ein Nylon-6/6T-Copolymer, ein Nylon-66/PP-Copolymer oder ein Nylon-66/PPS-Copolymer), ein Polyesterharz (beispielsweise ein aromatisches Polyester wie zum Beispiel Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylenisophthalat (PEI), ein Polybutylenterephthalat/Tetramethylenglycol-Copolymer, ein PET-/PEI-Copolymer, Polyarylat (PAR), Polybutylennaphthalat (PBN), Flüssigkristallpolyester oder Polyoxyalkylendiimiddisäure/Polybutylenterephthalat-Copolymer), ein Polynitrilharz (beispielsweise Polyacrylnitril (PAN), Polymethacrylnitril, ein Acrylnitril/Styrol-Copolymer (AS), ein (Meth)acrylnitril/Styrol-Copolymer oder ein (Meth)acrylnitril/Styrol/Butadien-Copolymer), ein Poly(meth)acrylatharz (beispielsweise Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyethylmethacrylat, ein Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer (EEA), ein Ethylenacrylat-Copolymer (EAA) oder ein Ethylen-Methylacrylat-Harz (EMA)), ein Polyvinylharz (beispielsweise Vinylacetat (EVA), Polyvinylalkohol (PVA), ein Vinylalkohol-/Ethylen-Copolymer (EVOH), Polyvinylidenchlorid (PVDC), Polyvinylchlorid (PVC), ein Vinylchlorid-/Vinylidenchlorid-Copolymer oder ein Vinylidenchlorid-/Methylacrylat-Copolymer), ein Celluloseharz (beispielsweise Celluloseacetat oder Celluloseacetatbutyrat), ein Fluorharz (beispielsweise Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyvinylfluorid (PVF), Polychlorfluorethylen (PCTFE) oder ein Tetrafluorethylen-/Ethylen-Copolymer (ETFE)), ein Imidharz (beispielsweise ein aromatisches Polyimid (PI)) oder dergleichen ein.
Das in der vorliegenden Ausführungsform eingesetzte Elastomer schließt beispielsweise Dienkautschuk und ein Hydrogenat davon (beispielsweise NR, IR, epoxidierten Naturkautschuk, SBR, BR (Hoch-cis-BK und Nieder-cis-BK), NBR, hydrierten NBR oder hydrierten SBR), einen Olefinkautschuk (beispielsweise Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPDM, EPM), maleierten Ethylen-Propylen-Kautschuk (M-EPM)), Butylkautschuk (IIR), einen Isobutylen- und aromatischen Vinyl- oder Dienmonomer-Copolymer, Acrylkautschuk (ACM), einen Ionomer, einen halogenhaltigen Kautschuk (beispielsweise Br-IIR, Cl-IIR, einen bromierten Copolymer von Isobutylen/Paramethylstyrol (Br-IPMS), Chloropren-Kautschuk (CR), Hydrinkautschuk (CHC, CHR), chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM), chloriertes Polyethylen (CM) oder maleiertes chloriertes Polyethylen (M-CM)), einen Silikonkautschuk (beispielsweise Methylvinylsilikonkautschuk, Dimethylsilikonkautschuk oder Methylphenylvinylsilikonkautschuk), einen schwefelhaltigen Kautschuk (beispielsweise Polysulfidkautschuk), einen Fluorkautschuk (beispielsweise Vinylidenfluoridkautschuk, fluorhaltigen Vinyletherkautschuk, Tetrafluorethylen-Propylen-Kautschuk, fluorhaltigen Silikonkautschuk oder einen fluorhaltigen Phosphazenkautschuk), ein thermoplastisches Elastomer (beispielsweise ein Styrolelastomer, ein Olefinelastomer, ein Polyesterelastomer, ein Urethanelastomer oder ein Polyamidelastomer) oder dergleichen ein.
Auf diese Weise ist der Luftreifen 1 der vorliegenden Erfindung so konfiguriert, dass mindestens zwei Karkassenschichten 6 mit beiden Endabschnitten in Reifenbreitenrichtung in Richtung der Reifenwulstkerne 51 weisend in beiden Reifenwulstabschnitten 5 gelegen sind, und beide Endabschnitte sind von der Innenseite in Reifenbreitenrichtung der Reifenwulstkerne 51 zur Außenseite in Reifenbreitenrichtung aufgewickelt und erstrecken sich nach außen in Reifenradialrichtung. Bei dem Luftreifen 1 bestehen die Karkassenschichten 6 aus den Thermoplastplatten (61, 62, 63), und mindestens zwischen benachbarten Platten der Thermoplastplatten (61, 62, 63) ist die Kautschukschicht 6a angeordnet.
Gemäß diesem Luftreifen 1 sind die Karkassenschichten 6 aus den Thermoplastplatten (61, 62, 63) gebildet, und mindestens zwischen benachbarten Platten der Thermoplastplatten (61, 62, 63) ist die Kautschukschicht 6a angeordnet. Die Karkassenschichten 6 können als ein Reifenrahmen in ähnlicher Weise wie eine Karkassenschicht fungieren, die auf einen regulären Luftreifen angewendet ist, bei dem in Reifenbreitenrichtung ein Karkassenkord angeordnet und mit einem Beschichtungskautschuk bedeckt ist. Die Thermoplastplatten (61, 62, 63) sind leichter als der Karkassenkord. Infolgedessen kann das Reifengewicht weiter verringert werden.
Außerdem können gemäß diesem Luftreifen 1 die aus Thermoplastplatten (61, 62, 63) gebildeten Karkassenschichten 6 eine Luftleckage in einer Einlageschicht, die auf einer Innenseite eines regulären Luftreifen aufgebracht ist, unterbinden. Infolgedessen kann die Einlageschicht entfallen, und das Reifengewicht kann weiter verringert werden.
Außerdem sind gemäß diesem Luftreifen 1 die Karkassenschichten 6 aus den Thermoplastplatten (61, 62, 63) gebildet, wodurch ermöglicht wird, dass ein Kalanderprozess (Prozess zur Ausführung von Verfahren wie beispielsweise Umhüllen von Kautschuk (Umhüllungsverfahren) und Beschichtung von Geweben mit Kautschuk (Deckschichtverfahren)) entfällt; aus diesem Grund kann der Reifenherstellungsprozess vereinfacht werden.
Es ist zu beachten, dass eine durchschnittliche Dicke der Kautschukschicht 6a vorzugsweise in einem Bereich von nicht weniger als 0,05 mm und nicht mehr als 0,5 mm liegt. Die durchschnittliche Dicke von nicht weniger als 0,05 mm ermöglicht die Fertigung, und die durchschnittliche Dicke von nicht mehr als 0,5 mm erlaubt die Vermeidung einer Gewichtszunahme.
Außerdem hat bei dem Luftreifen 1 der vorliegenden Ausführungsform jede der Thermoplastplatten (61, 62, 63), die die Karkassenschichten 6 bilden, vorzugsweise eine durchschnittliche Dicke, die in einem Bereich von nicht weniger als 0,03 mm und nicht mehr als 1,0 mm liegt, und einen Luftdurchlässigkeitskoeffizienten, der in einem Bereich von nicht weniger als 3 × 10^–12 cc·cm/cm² sec·cmHg und nicht mehr als 500 × 10^–12 cc·cm/cm² sec·cmHg liegt.
Hierbei wird die durchschnittliche Dicke durch Schneiden des zu messenden Reifens in Reifenbreitenrichtung, so dass jedes herausgeschnittene Stück eine Breite von 20 mm bis 30 mm in Reifenumfangsrichtung aufweist, Teilen des herausgeschnittenen Stücks in mindestens 8 gleiche Abschnitte in Reifenbreitenrichtung, Messen einer Dicke von jeder der Thermoplastplatten (61, 62, 63), die die Karkassenschichten 6 bilden, und Bilden eines Mittelwerts für jede Platte erhalten. Des Weiteren wird der Luftdurchlässigkeitskoeffizient gemäß JIS K7126 „Gas Permeability Test Method of Plastic Film und Sheet (A)” (Kunststofffilm und -folienmaterial – Bestimmung der Gasdurchlassrate – Verfahren A) unter Bedingungen erhalten, in denen Luft als Testgas verwendet (N₂:O₂ = 8:2) und die Messung bei 30°C durchgeführt wird.
Gemäß diesem Luftreifen 1 fungieren die Karkassenschichten 6 aufgrund der vorgeschriebenen Dicke der oben beschriebenen Thermoplastplatten (61, 62, 63) bemerkenswerterweise als Reifenrahmen und fungieren aufgrund des vorgeschriebenen, oben beschriebenen Luftdurchlässigkeitskoeffizienten bemerkenswerterweise als Einlageschicht; aus diesem Grund kann ein bemerkenswerter Reduzierungseffekt des Reifengewichts erzielt werden. Es ist zu beachten, dass zum Erreichen des bemerkenswerten Reduzierungseffekts des Reifengewichts zusätzlich zu der Funktion als Einlageschicht ferner bevorzugt wird, dass die durchschnittliche Dicke jeder der Thermoplastplatten (61, 62, 63) in einem Bereich von nicht weniger als 0,05 mm und nicht mehr als 0,6 mm liegt, und zum Erreichen des weiteren bemerkenswerten Reduzierungseffekts des Reifengewichts zusätzlich zu der Funktion als Einlageschicht es noch mehr bevorzugt wird, dass die durchschnittliche Dicke jeder der Thermoplastplatten (61, 62, 63) in einem Bereich von nicht weniger als 0,08 mm bis maximal 0,5 mm liegt.
Außerdem ist es bei dem Luftreifen 1 der vin orliegenden Ausführungsform bevorzugt, dass die Kautschukschicht 6a eine Ablösefestigkeit von den Thermoplastplatten (61, 62, 63) aufweist, die in einem Bereich von nicht weniger als 50 N/25 mm und nicht mehr als 400 N/25 mm liegt.
Hierbei wird die Ablösefestigkeit durch Messung gemäß JIS K6256 erhalten.
Gemäß diesem Luftreifen 1 ist aufgrund der vorgeschriebenen, oben beschriebenen Ablösefestigkeit der Kautschukschicht 6a die Haftfestigkeit zwischen den Karkassenschichten 6 verbessert; aus diesem Grund kann die Haltbarkeit des Reifens verbessert werden. Es ist zu beachten, dass ein oberer Grenzwert der Ablösefestigkeit 400 N/25 mm überschreiten darf, aber da es während des Reifenformprozesses an der Metalltrommel der Zuführungseinrichtung zur Adhäsion kommt, was tendenziell zu einer Verschlechterung der Handlingeigenschaften führt und eine Modifikation erschwert, wird der obere Grenzwert auf 400 N/25 mm festgelegt. Es ist zu beachten, dass es zum Erreichen eines bemerkenswerten Verbesserungseffekts der Haltbarkeit es noch mehr bevorzugt wird, die Ablösefestigkeit der Kautschukschicht 6a so einzurichten, dass sie in einem Bereich von nicht weniger als 150 N/25 mm und nicht mehr als 400 N/25 mm liegt, und dass es zum Erreichen des bemerkenswerten Effekts einer weiteren Verbesserung der Haltbarkeit und einer weiteren Verbesserung der Handlingeigenschaften während des Reifenformprozesses noch mehr bevorzugt wird, die Ablösefestigkeit der Kautschukschicht 6a so zu gestalten, dass sie in einem Bereich von nicht weniger als 170 N/25 mm und nicht mehr als 300 N/25 mm liegt.
Außerdem ist bei dem Luftreifen 1 der vorliegenden Ausführungsform die Kautschukschicht 6a eine Kautschukzusammensetzung, beinhaltend: ein Formaldehydkondensat und eine Verbindung, dargestellt durch Formel (1), in der R¹, R², R³, R⁴ und R⁵ Wasserstoff, eine Hydoxylgruppe oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffen darstellen; einen Methylendonor und ein Vulkanisierungsmittel, und eine compoundierte Menge des Kondensats liegt in einem Bereich von nicht weniger als 0,5 Massenanteilen und nicht mehr als 20 Massenanteilen bezogen auf 100 Massenanteile eines Kautschukanteils, eine compoundierte Menge des Methylendonors liegt in einem Bereich von nicht weniger als 0,5 Massenanteilen und nicht mehr als 80 Massenanteilen bezogen auf 100 Massenanteile des Kautschukanteils, und ein Verhältnis der compoundierten Menge des Methylendonors zur compoundierten Menge des Kondensats liegt in einem Bereich von nicht weniger als 1 und nicht mehr als 4. Formel 2
Gemäß diesem Luftreifen 1 kann die Haftfestigkeit der Kautschukschicht 6a an den Thermoplastplatten (61, 62, 63) verbessert werden. Das bedeutet, dass die Ablösefestigkeit der Kautschukschicht 6a von den Thermoplastplatten (61, 62, 63) verbessert wird und die Haftfestigkeit zwischen den Karkassenschichten 6 verbessert wird. Infolgedessen kann die Haltbarkeit der Reifen verbessert werden.
Außerdem ist es bei dem Luftreifen 1 der vorliegenden Ausführungsform bevorzugt, dass eine Dehngrenze jeder der Thermoplastplatten (61, 62, 63) bei Raumtemperatur in einem Bereich von nicht weniger als 1 MPa bis nicht mehr als 100 MPa liegt.
Hierbei wird die Dehngrenze durch Messung gemäß der in JIS K7113 vorgeschriebenen Methode ermittelt.
Gemäß diesem Luftreifen 1 erlaubt die vorgeschriebene, oben beschriebene Dehngrenze der Thermoplastplatten (61, 62, 63) eine Unterdrückung der plastischen Deformation beim Ziehen der Thermoplastplatten (61, 62, 63), wodurch die Druckbeständigkeit verbessert wird. Durch die Verbesserung der Druckbeständigkeit kann die Anzahl der übereinander angeordneten Thermoplastplatten (61, 62, 63) reduziert werden, wodurch das Reifengewicht verringert wird. Es ist zu beachten, dass ein oberer Grenzwert der Dehngrenze 100 MPa überschreiten darf, aber da dies aufgrund der Vergrößerung beim Aufblasformprozess tendenziell zu Unebenheiten in der Form der Thermoplastplatten (61, 62, 63) führt, wird der obere Grenzwert zur Vereinfachung der Fertigung auf 100 MPa festgelegt. Es ist zu beachten, dass es weiterhin bevorzugt ist, die oben erwähnte Dehngrenze der Thermoplastplatten (61, 62, 63) so zu gestalten, dass sie in einem Bereich von nicht weniger als 2 MPa und nicht mehr als 80 MPa liegt, so dass ein bemerkenswerter Verringerungseffekt der Anzahl der übereinander angeordneten Thermoplastplatten (61, 62, 63) sowie eine Vereinfachung der Fertigung erzielt werden.
Außerdem ist es bei dem Luftreifen 1 der vorliegenden Ausführungsform bevorzugt, dass eine Bruchdehnung jeder der Thermoplastplatten (61, 62, 63) bei Raumtemperatur in einem Bereich von nicht weniger als 80% und nicht mehr als 500% liegt.
Gemäß diesem Luftreifen 1 kann beispielsweise selbst dann, wenn eine lokale Verformung am Reifen durch ein Werkzeug oder dergleichen während einer Felgenmontagearbeit auftritt, ein Bruch der Thermoplastplatten (61, 62, 63) verhindert werden; aus diesem Grund kann eine konventionelle Montage-(Felgenmontage-)Vorrichtung verwendet werden. Des Weiteren wird auch die Haltbarkeit des Reifens beim tatsächlichen Einsatz durch Sicherstellung der oben erwähnten Bruchdehnung verbessert. Es ist zu beachten, dass ein oberer Grenzwert der Bruchdehnung 500% überschreiten darf, aber dieser Wert wird als realisierbarer Bereich vorgeschrieben. Es ist zu beachten, dass es zur Erreichung eines bemerkenswerten Effekts der Sicherstellung der Haltbarkeit der Thermoplastplatten (61, 62, 63) noch mehr bevorzugt ist, die Bruchdehnung der Thermoplastplatten (61, 62, 63) so zu gestalten, dass sie in einem Bereich von nicht weniger als 100% und nicht mehr als 500% liegt.
Außerdem ist es bei dem Luftreifen 1 der vorliegenden Ausführungsform, wie in der Meridianquerschnittsansicht des Luftreifens gemäß dem in 3 gezeigten abgewandelten Beispiel dargestellt, bevorzugt, dass sich beide Endabschnitte C1 in Reifenbreitenrichtung einer Thermoplastplatte (Thermoplastplatte 61 in 3) mit der maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung (maximale Entwicklungsbreite in Reifenbreitenrichtung) der Thermoplastplatten (61, 62) auf den Innenseiten in Reifenbreitenrichtung der Endabschnitte B1 in Reifenbreitenrichtung einer Gürtelschicht (Gürtelschicht 71 in 3) mit der maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung (maximale Entwicklungsbreite in Reifenbreitenrichtung) befinden.
Gemäß diesem Luftreifen 1 kann durch Konfiguration der beiden Endabschnitte C1 in Reifenbreitenrichtung der Thermoplastplatte (Thermoplastplatte 61 in 3) mit der maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung, so dass sie auf den Innenseiten in Reifenbreitenrichtung der Endabschnitte B1 in Reifenbreitenrichtung der Gürtelschicht (Gürtelschicht 71 in 3) mit der maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung positioniert sind, eine Situation verhindert werden, bei der sich die Enden der Elemente im Schulterabschnitt 3 konzentrieren. Wenn die Enden der Elemente konzentriert auftreten, wird ein Abschnitt, an dem Enden einander gegenüberliegen, zur Biegestelle, wodurch sowohl Druckbeständigkeit als auch Haltbarkeit tendenziell vermindert werden. Das bedeutet, dass gemäß diesem Luftreifen 1 das Auftreten eines Biegepunkts unterbunden werden kann, und sowohl Druckbeständigkeit als auch Haltbarkeit können verbessert werden.
Außerdem wird durch Anordnen eines Abschnitts, bei dem die Thermoplastplatten (61, 62) an den Reifenwulstkernen 51 in den Seitenwandabschnitten 4 aufgewickelt sind, eine Stapelung der Thermoplastplatten (61, 62) (zweifach in 3) in den Seitenwandabschnitten 4 erhöht. Durch derartige Konfiguration wird die Anzahl der übereinander angeordneten Thermoplastplatten (61, 62) reduziert, so dass das Reifengewicht verringert werden kann und die Druckbeständigkeit der Seitenwandabschnitte 4 sichergestellt werden kann.
Es ist zu beachten, dass in 3, bei der die Thermoplastplatte nicht die maximale Breite in Reifenbreitenrichtung aufweist, beide Endabschnitte C2 in Reifenbreitenrichtung der Thermoplastplatte (Thermoplastplatte 62 in 3) ebenfalls so konfiguriert sind, dass sie auf den Innenseiten in Reifenbreitenrichtung der Endabschnitte B1 in Reifenbreitenrichtung der Gürtelschicht (Gürtelschicht 71 in 3) mit der maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung positioniert sind. Durch derartige Konfiguration kann das Auftreten eines Biegepunkts weiter unterbunden werden, und es kann ein bemerkenswerter Verbesserungseffekt der Druckbeständigkeit und der Haltbarkeit erzielt werden. Des Weiteren sind in 3 beide Endabschnitte C1 in Reifenbreitenrichtung der Thermoplastplatte (Thermoplastplatte 61 in 3) mit der maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung so konfiguriert, dass sie auf den Innenseiten in Reifenbreitenrichtung von den Endabschnitten B2 in Reifenbreitenrichtung einer Gürtelschicht (Gürtelschicht 72 in 3) positioniert sind, wobei die Gürtelschicht nicht die maximale Breite in Reifenbreitenrichtung aufweist. Durch derartige Konfiguration kann das Auftreten eines Biegepunkts weiter unterbunden werden, und es kann ein bemerkenswerter Verbesserungseffekt in Bezug auf Druckbeständigkeit und Haltbarkeit erzielt werden. Des Weiteren sind in 3, bei der die Thermoplastplatte nicht die maximale Breite in Reifenbreitenrichtung aufweist, die beiden Endabschnitte C2 in Reifenbreitenrichtung der Thermoplastplatte (Thermoplastplatte 62 in 3) so konfiguriert, dass sie auf den Innenseiten in Reifenbreitenrichtung der Endabschnitte B2 in Reifenbreitenrichtung der Gürtelschicht (Gürtelschicht 72 in 3) positioniert sind, wobei die Gürtelschicht nicht die maximale Breite in Reifenbreitenrichtung aufweist. Durch derartige Konfiguration kann das Auftreten eines Biegepunkts weiter unterbunden werden, und es kann ein bemerkenswerter Verbesserungseffekt in Bezug auf Druckbeständigkeit und Haltbarkeit erzielt werden.
Außerdem ist der Luftreifen 1 der vorliegenden Ausführungsform wie in 3 gezeigt so konfiguriert, dass die beiden Endabschnitte C1 in Reifenbreitenrichtung der Thermoplastplatte (Thermoplastplatte 61 in 3) mit der maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung auf den Innenseiten in Reifenbreitenrichtung der Endabschnitte B1 in Reifenbreitenrichtung der Gürtelschicht (Gürtelschicht 71 in 3) mit der maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung positioniert sind. Bei einer derartigen Konfiguration ist es bevorzugt, dass die Thermoplastplatten (61, 62) eine Beziehung haben zwischen einem Abstand CW zwischen den beiden Endabschnitten (C1 bis C1) in Reifenbreitenrichtung der Thermoplastplatte (Thermoplastplatte 61 in 3) mit der maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung und der Breite BW in Reifenbreitenrichtung der Gürtelschicht (Gürtelschicht 71 in 3) mit der maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung, die in einem Bereich von 0,10 ≤ CW/BW ≤ 0,95 liegt.
Gemäß diesem Luftreifen 1 kann ein bemerkenswerter Verbesserungseffekt der Druckbeständigkeit und der Haltbarkeit bei der Konfiguration erzielt werden, bei der die beiden Endabschnitte C1 in Reifenbreitenrichtung der Thermoplastplatte (Thermoplastplatte 61 in 3) mit der maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung auf den Innenseiten in Reifenbreitenrichtung der Endabschnitte B1 in Reifenbreitenrichtung der Gürtelschicht (Gürtelschicht 71 in 3) mit der maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung positioniert sind. Es ist zu beachten, dass es zur Erreichung eines weiteren bemerkenswerten Verbesserungseffekts der Druckbeständigkeit und der Haltbarkeit bevorzugt ist, dass ein Bereich von 0,15 ≤ CW/BW ≤ 0,95 erfüllt wird.
Außerdem ist es bei dem Luftreifen 1 der vorliegenden Ausführungsform bevorzugt, dass die Thermoplastplatten (61, 62, 63) eine Beziehung zwischen einer Dehngrenze α bezüglich der Reifenumfangsrichtung und einer Dehngrenze β bezüglich der Reifenbreitenrichtung haben, die in einem Bereich von 1 < β/α ≤ 5 liegt.
Wenn gemäß diesem Luftreifen 1 die Dehngrenze β bezüglich der Reifenbreitenrichtung größer gestaltet wird als die Dehngrenze α bezüglich der Reifenumfangsrichtung, verursacht dies, dass der Reifen sich tendenziell eher in Reifenumfangsrichtung deformiert und tendenziell weniger in Reifenbreitenrichtung deformiert. Infolgedessen kann eine Bodenkontaktform (Bodenkontaktlänge) des Reifens besser geeignet gestaltet werden; aus diesem Grund kann eine Lenkstabilität verbessert werden.
Es ist zu beachten, dass die folgende Methode bereitgestellt ist, damit die Beziehung zwischen Dehngrenze α bezüglich der Reifenumfangsrichtung und Dehngrenze β bezüglich der Reifenbreitenrichtung der Thermoplastplatten (61, 62, 63) in einem Bereich von 1 < β/α ≤ 5 liegt.
So führt beispielsweise das Vorsehen unterschiedlicher Streckungsraten in Reifenumfangsrichtung und Reifenbreitenrichtung der Thermoplastplatten (61, 62, 63) durch Streckformverfahren zu unterschiedlichen Steifigkeiten.
Außerdem können durch Bereitstellen von Durchgangslöchern 6b in vorbestimmten Abschnitten der Thermoplastplatten (61, 62, 63), wie beispielsweise in der Entwicklungsansicht, in der die einzelne Thermoplastplatte des Luftreifens gemäß dem abgewandelten Beispiel in 4 dargestellt wird, in Reifenumfangsrichtung und Reifenbreitenrichtung der Thermoplastplatten (61, 62, 63) unterschiedliche Streckbarkeiten erreicht werden, was zu unterschiedlichen Steifigkeiten führt. Es ist zu beachten, dass die Form des Durchgangslochs 6b nicht beschränkt ist; allerdings besteht bei einem Dreieck oder dergleichen die Möglichkeit, dass ein spitzer Winkel zum Ausgangspunkt einer Rissbildung wird; aus diesem Grund ist es bevorzugt, dass Ecken abgefast oder abgerundet werden, und es ist noch mehr bevorzugt, dass alle Durchgangslöcher 6b als Kreis ausgebildet werden. Des Weiteren sind in 4 die Durchgangslöcher 6b nur an vorbestimmten Stellen der Thermoplastplatten (61, 62, 63) vorgesehen, können aber über die gesamte Oberfläche der Thermoplastplatten (61, 62, 63) verteilt sein. Des Weiteren sind die Durchgangslöcher 6b vorzugsweise gleich weit voneinander beabstandet, so dass eine lokale Dehnung oder eine lokale Veränderung der Steifigkeit vermieden wird.
Außerdem kann durch das Bereitstellen von Kerben 6c in vorbestimmten Abschnitten der Thermoplastplatten (61, 62, 63), beispielsweise wie in der Entwicklungsansicht, in der die einzelne Thermoplastplatte des Luftreifens gemäß dem abgewandelten Beispiel in 5 dargestellt wird, die Streckbarkeit in Reifenumfangsrichtung und Reifenbreitenrichtung der Thermoplastplatten (61, 62, 63) unterschiedlich ausgelegt werden, was zu unterschiedlichen Steifigkeiten führt. Es ist zu beachten, dass die Kerben 6c Schlitze sein können, bei denen sich beide Enden nicht öffnen. Des Weiteren sind in 5 die Kerben 6c in Radialrichtung nur an vorbestimmten Stellen der Thermoplastplatten (61, 62, 63) bereitgestellt, können aber über die gesamte Oberfläche der Thermoplastplatten (61, 62, 63) verteilt sein. Des Weiteren ist die Bereitstellung der Kerben 6c nicht auf die Radialrichtung beschränkt, und die Kerben können auch diagonal zur Reifenumfangsrichtung bereitgestellt sein.
Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, kann außerdem die Dicke der Thermoplastplatten (61, 62, 63) beispielsweise teilweise geändert werden, indem die in 4 gezeigten Durchgangslöcher 6b daran gehindert werden, in Dickenrichtung der Thermoplastplatten (61, 62, 63) einzudringen, oder indem die die in 5 gezeigten Kerben 6c daran gehindert werden, in Dickenrichtung der Thermoplastplatten (61, 62, 63) einzudringen.
Im Übrigen kann für den Kord der Gürtelverstärkungsschichten (81, 82, 83) der Gürtelverstärkungsschicht 8 ein aliphatisches Polyamid wie beispielsweise Nylon 66 (N66) oder Nylon 46 (N46), ein aromatisches Polyamid (Aramid), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylennaphthalat (PEN), Polyolefinketon (POK) oder ein Hybridkord, der durch Verdrehen von Garnen aus diesen Materialien erhalten wird, verwendet werden. Allerdings bestehen die Thermoplastplatten (61, 62, 63) der Karkassenschichten 6 aus thermoplastischen Materialien, die unmittelbar nach dem Herauslösen aus einer Form weich werden, und dadurch wird die Reifenform infolge der Wärmeschrumpfung der Gürtelverstärkungsschicht 8 tendenziell verändert. Um diese Situation zu vermeiden, ist eine Gürtelverstärkungsschicht 8 mit niedrigen Wärmeschrumpfungseigenschaften zu bevorzugen.
Ausführungsbeispiele
6 und 7 sind Tabellen, die Testergebnisse von Luftreifen gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen zeigen, und 8 bis 14 sind schematische Meridianquerschnittsansichten des Luftreifens gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen.
In den vorliegenden Ausführungsbeispielen wurden Tests in Bezug auf das Reifengewicht für mehrere Luftreifentypen mit unterschiedlichen Bedingungen durchgeführt.
Bei der Testmethode wurden Luftreifen mit einer Reifengröße von 235/40R18 als Testreifen zur Messung des Gewichts dieser Testreifen eingesetzt. Des Weiteren wurden die Gewichte auf der Basis von Messungsergebnissen mit dem herkömmlichen Beispiel als Standardpunktwert (100) indexiert. Je niedriger der Indexpunktwert, desto leichter und überlegener das Reifengewicht.
Wie in 6 und 7 dargestellt, sind bei dem Luftreifen des herkömmlichen Beispiels, wie in 1 zu sehen, zwei Karkassenschichten mit Korden, die mit dem Beschichtungskautschuk bedeckt sind, so angeordnet, dass sie zwei Schichten auf der Reifenäquatorialebene CL und vier Schichten im Seitenwandabschnitt 4 sind.
Indessen sind, wie in 6 und 7 dargestellt, die Luftreifen der Ausführungsbeispiele 1 bis 33 so konfiguriert, dass die Karkassenschichten aus Thermoplastplatten bestehen, und zwischen benachbarten Platten der Thermoplastplatten ist die Kautschukschicht angeordnet. Wie in 6 gezeigt sind bei den Luftreifen der Ausführungsbeispiele 1 bis 18, wie in 1 dargestellt, zwei Thermoplastplatten (61, 62) so angeordnet, dass sie zwei Schichten auf der Reifenäquatorialebene CL und vier Schichten im Seitenwandabschnitt 4 sind. Des Weiteren sind, wie in 3 gezeigt, bei den Luftreifen der Ausführungsbeispiele 19 bis 23 zwei Thermoplastplatten (61, 62) so angeordnet, dass sie zwei Schichten auf der Reifenäquatorialebene und vier Schichten im Seitenwandabschnitt 4 sind. Die beiden Endabschnitte der Thermoplastplatten befinden sich auf einer unteren Seite (Innenseite in Reifenradialrichtung) der Gürtelschicht 7. Des Weiteren verfügen bei den Luftreifen der Ausführungsbeispielen 2 bis 23 der Ausführungsbeispiele 1 bis 23 die Thermoplastplatten über die durchschnittliche Dicke und den Luftdurchlässigkeitskoeffizienten, die in den vorgeschriebenen Bereichen liegen. Bei den Luftreifen der Ausführungsbeispiele 8 bis 23 liegt die Ablösefestigkeit der Kautschukschicht im vorgeschriebenen Bereich. Bei den Luftreifen der Ausführungsbeispiele 10 bis 23 liegt die Dehngrenze der Thermoplastplatten im vorgeschriebenen Bereich. Bei den Luftreifen der Ausführungsbeispiele 16 bis 23 liegt die Bruchdehnung der Thermoplastplatten im vorgeschriebenen Bereich. Bei den Luftreifen der Ausführungsbeispiele 20 bis 23 liegt die Beziehung (CW/BW) zwischen den Endabschnitten der Thermoplastplatten und der Breite der Gürtelschicht im vorgeschriebenen Bereich. Bei den Luftreifen der Ausführungsbeispiele 22 und 23 liegt die Beziehung (β/α) zwischen den Dehngrenzen in Reifenumfangsrichtung und Reifenbreitenrichtung der Thermoplastplatten im vorgeschriebenen Bereich.
Außerdem sind, wie in 7 gezeigt, bei den Luftreifen der Ausführungsbeispiele 24 und 25, wie in 8 gezeigt, vier Thermoplastplatten (61, 62, 63, 64) so angeordnet, dass sie vier Schichten auf der Reifenäquatorialebene CL und acht Schichten im Seitenwandabschnitt 4 sind. Bei den Luftreifen der in 9 gezeigten Ausführungsbeispiele 26 bis 28 sind fünf Thermoplastplatten (61, 62, 63, 64, 65) so angeordnet, dass sie fünf Schichten auf der Reifenäquatorialebene CL und zehn Schichten im Seitenwandabschnitt 4 sind. Bei dem Luftreifen des in 10 gezeigten Ausführungsbeispiels 29 sind vier Thermoplastplatten (61, 62, 63, 64) so angeordnet, dass sie vier Schichten auf der Reifenäquatorialebene CL und acht Schichten im Seitenwandabschnitt 4 sind. Außerdem ist eine thermoplastische Platte (66) so angeordnet, dass sie eine Schicht im Seitenwandabschnitt 4 ist. Bei dem Luftreifen des in 11 gezeigten Ausführungsbeispiels 30 sind drei Thermoplastplatten (61, 62, 63) so angeordnet, dass sie drei Schichten auf der Reifenäquatorialebene CL und sechs Schichten im Seitenwandabschnitt 4 sind. Bei dem Luftreifen des in 12 gezeigten Ausführungsbeispiels 31 sind drei Thermoplastplatten (61, 62, 63) so angeordnet, dass sie drei Schichten auf der Reifenäquatorialebene CL und sechs Schichten im Seitenwandabschnitt 4 sind. Außerdem ist die Thermoplastplatte (66) so angeordnet, dass sie eine Schicht im Seitenwandabschnitt 4 ist. Bei dem Luftreifen des in 13 gezeigten Ausführungsbeispiels 32 sind drei Thermoplastplatten (61, 62, 63) so angeordnet, dass sie drei Schichten auf der Reifenäquatorialebene CL und sechs Schichten im Seitenwandabschnitt 4 sind. Die beiden Endabschnitte der Thermoplastplatten befinden sich auf der unteren Seite (Innenseite in Reifenradialrichtung) der Gürtelschicht 7. Bei dem Luftreifen des in 14 gezeigten Ausführungsbeispiels 33 sind drei Thermoplastplatten (61, 62, 63) so angeordnet, dass sie drei Schichten auf der Reifenäquatorialebene CL und sechs Schichten im Seitenwandabschnitt 4 sind. Die beiden Endabschnitte der Thermoplastplatten befinden sich auf der unteren Seite (Innenseite in Reifenradialrichtung) der Gürtelschicht 7, und die Thermoplastplatte (66) ist so angeordnet, dass sie eine Schicht im Seitenwandabschnitt 4 ist. Des Weiteren verfügen die Luftreifen der Ausführungsbeispiele 24 bis 33 über die durchschnittliche Dicke und den Luftdurchlässigkeitskoeffizienten, die in den vorgeschriebenen Bereichen liegen. Die Ablösefestigkeit der Kautschukschicht liegt im vorgeschriebenen Bereich. Die Dehngrenze der Thermoplastplatten liegt im vorgeschriebenen Bereich. Die Bruchdehnung der Thermoplastplatten liegt im vorgeschriebenen Bereich. Die Beziehung (β/α) zwischen den Dehngrenzen in Reifenumfangsrichtung und Reifenbreitenrichtung der Thermoplastplatten liegt im vorgeschriebenen Bereich. Des Weiteren haben die Luftreifen der Ausführungsbeispiele 32 und 33 die Beziehung (CW/BW) zwischen den Endabschnitten der Thermoplastplatte und der Breite der Gürtelschicht, die im vorgeschriebenen Bereich liegt.
Es ist zu beachten, dass für die Ablösefestigkeit der Kautschukschicht ein Muster, bei dem Kautschukschichten auf Thermoplastplatten gestapelt sind, nach der Vulkanisation in einen Musterstreifen mit einer Breite von 25 mm geschnitten wurde, eine Ablösefestigkeit des Musterstreifens wird gemäß JIS K6256 gemessen und die gemessene Ablösefestigkeit (N/25 mm) wird gemäß der nachfolgenden Kriterien in sieben Stufen von (0) bis (6) eingeteilt. Bei diesem Index ist (5) oder mehr ein vorgeschriebener Bereich.
(0) ... Nicht weniger als 0 [N/25 mm] und weniger als 20 [N/25 mm]
(1) ... Nicht weniger als 20 [N/25 mm] und weniger als 25 [N/25 mm]
(2) ... Nicht weniger als 25 [N/25 mm] und weniger als 50 [N/25 mm]
(3) ... Nicht weniger als 50 [N/25 mm] und weniger als 75 [N/25 mm]
(4) ... Nicht weniger als 75 [N/25 mm] und weniger als 100 [N/25 mm]
(5) ... Nicht weniger als 100 [N/25 mm] und weniger als 200 [N/25 mm]
(6) ... Nicht weniger als 200 [N/25 mm]
Wie in den Testergebnissen in 6 und 7 gezeigt, ist es deutlich, dass der Luftreifen gemäß Ausführungsbeispielen 1 bis 33 ein verringertes Reifengewicht aufweist.
Bezugszeichenliste

1: Luftreifen
2: Laufflächenabschnitt
21: Laufflächenoberfläche
22: Hauptrille
23: Stegabschnitt
3: Schulterabschnitt
4: Seitenwandabschnitt
5: Reifenwulstabschnitt
51: Reifenwulstkern
52: Reifenwulstfüller
6: Karkassenschicht
61, 62, 63: Thermoplastplatte
6a: Kautschukschicht
6b: Durchgangsloch
6c: Kerbe
7 (71 und 72): Gürtelschicht
8 (81, 82, 83): Gürtelverstärkungsschicht
CL: Reifenmittellinie (Reifenäquator)

Claims

Luftreifen mit mindestens zwei Karkassenschichten, wobei die Karkassenschichten jeweils beide Endabschnitte in einer Reifenbreitenrichtung in Richtung der Reifenwulstkerne erstreckend in beiden Reifenwulstabschnitten angeordnet haben und die beiden Endabschnitte von einer Innenseite in Reifenbreitenrichtung der Reifenwulstkerne zu einer Außenseite in Reifenbreitenrichtung aufgewickelt sind und sich nach außen in einer Reifenradialrichtung erstrecken, wobei die Karkassenschichten aus Thermoplastplatten gebildet sind und mindestens zwischen benachbarten Platten der Thermoplastplatten eine Kautschukschicht angeordnet ist.
Luftreifen gemäß Anspruch 1, wobei die Thermoplastplatten jeweils eine durchschnittliche Dicke, die in einem Bereich von nicht weniger als 0,03 mm und nicht mehr als 1,0 mm liegt, und einen Luftdurchlässigkeitskoeffizient, der zwischen nicht weniger als 3 × 10^–12 cc·cm/cm²·sec·cmHg und nicht mehr als 500 × 10^–12 cc·cm/cm² sec·cmHg liegt, aufweisen.
Luftreifen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Kautschukschicht eine Ablösefestigkeit von den Thermoplastplatten aufweist, die in einem Bereich von nicht weniger als 50 N/25 mm und nicht mehr als 400 N/25 mm liegt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kautschukschicht eine Kautschukzusammensetzung ist, enthaltend: ein Formaldehydkondensat und eine Verbindung, dargestellt durch Formel (1), wobei R¹, R², R³, R⁴ und R⁵ Wasserstoff, eine Hydoxylgruppe oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffen darstellen; einen Methylendonor und ein Vulkanisierungsmittel, und eine compoundierte Menge des Kondensats in einem Bereich von nicht weniger als 0,5 Massenanteilen und nicht mehr als 20 Massenanteilen bezogen auf 100 Massenanteile eines Kautschukanteils liegt, eine compoundierte Menge des Methylendonors in einem Bereich von nicht weniger als 0,5 Massenanteilen und nicht mehr als 80 Massenanteilen bezogen auf 100 Massenanteile des Kautschukanteils liegt und ein Verhältnis der compoundierten Menge des Methylendonors zur compoundierten Menge des Kondensats in einem Bereich von nicht weniger als 1 und nicht mehr als 4 liegt. Formel 1
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Thermoplastplatten jeweils eine Dehngrenze bei Raumtemperatur aufweisen, die in einem Bereich von nicht weniger als 1 MPa und nicht mehr als 100 MPa liegt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Thermoplastplatten jeweils bei Raumtemperatur eine Bruchdehnung aufweisen, die in einem Bereich von nicht weniger als 80% und nicht mehr als 500% liegt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei mindestens zwei Gürtelschichten auf einer Außenseite in Reifenradialrichtung der Karkassenschichten bereitgestellt sind und die Thermoplastplatte mit einer maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung beide Endabschnitte in Reifenbreitenrichtung auf einer Innenseite in Reifenbreitenrichtung von Endabschnitten in Reifenbreitenrichtung der Gürtelschicht mit einer maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung positioniert hat.
Luftreifen gemäß Anspruch 7, wobei die Thermoplastplatten eine Beziehung zwischen einem Abstand CW zwischen den beiden Endabschnitten in Reifenbreitenrichtung der Thermoplastplatte mit der maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung und einer Breite BW in Reifenbreitenrichtung der Gürtelschicht mit der maximalen Breite in Reifenbreitenrichtung aufweisen, die in einem Bereich von 0,10 ≤ CW/BW ≤ 0,95 liegt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Thermoplastplatten eine Beziehung zwischen einer Dehngrenze α bezüglich einer Reifenumfangsrichtung und einer Dehngrenze β bezüglich der Reifenbreitenrichtung aufweisen, die in einem Bereich von 1 < β/α ≤ 5 liegt.