DE112013002605T9

DE112013002605T9 - Luftreifen

Info

Publication number: DE112013002605T9
Application number: DE112013002605.8T
Authority: DE
Inventors: c/o The Yokohama Rubber Co. Ltd Hamanaka Hideki; c/o The Yokohama Rubber Co. Ltd Iga Koshi; c/o The Yokohama Rubber Co. Lt Kotoku Koichi
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2033-06-08
Also published as: WO2014010351A1; DE112013002467B9; DE112013002546B4; CN104334369A; KR101741060B1; DE112013002470T5; DE112013002467B4; WO2014010350A1; KR101741063B1; DE112013002546T8; JPWO2014010352A1; CN104395104B; KR20150037995A; KR20150038006A; CN104349912A; CN104395104A; KR101741061B1; US20150136297A1; US9259971B2; JP6299217B2

Abstract

Ein Luftreifen (1) weist Folgendes auf: Eine Karkassenschicht (13), eine Gürtelschicht (14), die auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite der Karkassenschicht (13) angeordnet ist, und einen Laufflächenkautschuk (15), der auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite der Gürtelschicht (14) angeordnet ist. 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. Die Gürtelschicht (14) weist Folgendes auf: Einen Innenseiten-Kreuzgürtel (142) und einen Außenseiten-Kreuzgürtel (143), die Gürtelwinkel von mindestens 51° und höchstens 80° als absolute Werte in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung aufweisen, wobei die Gürtelwinkel einander entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, und eine Umfangsverstärkungsschicht (145), die einen Gürtelwinkel aufweist, der einen Bereich von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung erfüllt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen und insbesondere einen Luftreifen, der eine verbesserte Gürtelbeständigkeit aufweist.
Hintergrund
Schwerlastreifen mit niedrigem Profil, die an LKW und Bussen und dergleichen montiert werden, weisen eine Unterdrückung der radialen Ausdehnung des Reifens im Mittelbereich auf sowie eine Gleichmäßigkeit der Kontaktdruckverteilung in Reifenbreitenrichtung, da eine Umfangsverstärkungsschicht in der Gürtelschicht angeordnet ist. 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 dahingeend, dass eine Gürtelbeständigkeitsleistung der Luftreifen verbessert werden muss.
Unter Berücksichtigung des vorstehenden Problems ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen mit einer verbesserten Gürtelbeständigkeitsleistung 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 Folgendes auf: Eine Karkassenschicht, eine Gürtelschicht, die auf einer Reifenradialrichtungs-Außenseite der Karkassenschicht angeordnet ist, einen Laufflächenkautschuk, der auf einer Reifenradialrichtungs-Außenseite der Gürtelschicht angeordnet ist, mindestens drei in Reifenumfangsrichtung verlaufende Hauptumfangsrillen und eine Mehrzahl von Erhebungsabschnitten, die durch die Hauptumfangsrillen definiert sind. In einem derartigen Luftreifen weist die Gürtelschicht Folgendes auf: Einen Innenseiten-Kreuzgürtel und einen Außenseiten-Kreuzgürtel, die Gürtelwinkel von mindestens 51° und höchstens 80° als absolute Werte in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung aufweisen, wobei die Gürtelwinkel einander entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, und eine Umfangsverstärkungsschicht, die einen Gürtelwinkel aufweist, der einen Bereich von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung erfüllt.
Wirkung der Erfindung
In dem Luftreifen dieser Erfindung funktioniert das Paar Kreuzgürtel als Großwinkelgürtel, um eine Steifigkeit in Reifenbreitenrichtung zu gewährleisten. Die Umfangsverstärkungsschicht funktioniert als ein Kleinwinkelgürtel, um eine Steifigkeit in Reifenumfangsrichtung zu gewährleisten. Dies hat den Vorteil, dass ein geeignetes Steifigkeitsgleichgewicht zwischen der Reifenumfangsrichtung und der Reifenbreitenrichtung bereitgestellt ist, um die Gürtelbeständigkeitsleistung 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 Tabelle, die die Leistungstestergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt.
8 ist eine Tabelle, die die Leistungstestergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt.
9 ist eine Tabelle, die die Leistungstestergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt.
Beste Vorgehensweise zum Ausführen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Außerdem sind Bestandteile, die unter Bewahrung der Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung möglicherweise oder offensichtlich ausgetauscht werden können, 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 wird aus einem unteren Füllstoff 121 und einem oberen Füllstoff 122 gebildet und ist an einem Umfang eines jeden Paars 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 Reifenbreitenrichtungs-Innenseite zu einer Reifenbreitenrichtungs-Außenseite hin gefaltet und so 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 über den Umfang der Karkassenschicht 13 verläuft. Eine detaillierte Konfiguration der Gürtelschicht 14 ist nachstehend beschrieben.
Der Laufflächenkautschuk 15 ist auf dem Reifenradialrichtungs-Umfang der Karkassenschicht 13 und der Gürtelschicht 14 angeordnet und bildet einen Laufflächenabschnitt des Reifens. Das Paar Seitenwandkautschuke 16, 16 ist an der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite 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 im Luftreifen 1 die in Reifenbreitenrichtung äußerste linke und rechte Hauptumfangsrille 2, 2 als äußerste Hauptumfangsrillen bezeichnet. Des Weiteren werden der linke und der rechte Erhebungsabschnitt 3, 3 auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite, die durch die linke und die rechte äußerste Hauptumfangsrille 2, 2 definiert sind, als Schultererhebungsabschnitte bezeichnet.
Gürtelschicht
2 und 3 sind Erläuterungsansichten, die eine Gürtelschicht des in 1 abgebildeten Luftreifens darstellen. Bei diesen Zeichnungen stellt 2 einen Bereich auf einer Seite eines Laufflächenabschnitts dar, der durch die Reifenäquatorebene CL abgegrenzt ist, und 3 veranschaulicht 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 sich über dem Umfang der Karkassenschicht 13 erstreckt (siehe 2).
Das Paar Kreuzgürtel 142, 143 wird durch eine Mehrzahl von Gürtelcorden gebildet, wobei die Mehrzahl von Gürtelcorden aus Stahl- oder organischen Fasern gebildet ist, die durch einen Beschichtungskautschuk bedeckt sind und einem Walzverfahren unterzogen werden. Außerdem weist das Paar Kreuzgürtel 142, 143 vorzugsweise Gürtelwinkel von mindestens 51° 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 Reifenradialrichtungs-Innenseite angeordnet ist, als „innerer Kreuzgürtel” bezeichnet und der Kreuzgürtel 143, der auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite angeordnet ist, wird als „äußerer Kreuzgürtel” bezeichnet. Es können drei oder mehr Kreuzgürtel laminiert angeordnet werden (in den Zeichnungen nicht dargestellt).
Außerdem 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 sind 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 Reifenradialrichtungs-Außenseite 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. Des Weiteren ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Reifenbreitenrichtungs-Innenseite 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 gebildet ist, die durch einen Beschichtungskautschuk bedeckt sind und einem Walzverfahren unterzogen werden. Die Randabdeckung weist einen Gürtelwinkel, als einen absoluten Wert, von mindestens 0° und höchstens 5° auf. Außerdem sind die Randabdeckungen auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite des linken und des rechten Randabschnitts des Außenseiten-Kreuzgürtels 143 (oder des Innenseiten-Kreuzgürtels 142) angeordnet. Aufgrund 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, so dass 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.
Außerdem ist in der Konfiguration in 2 die Umfangsverstärkungsschicht derart angeordnet, dass sie zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 liegt (siehe 2). Jedoch ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 nicht darauf beschränkt, und sie kann außerdem auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet sein (nicht in den Zeichnungen dargestellt). Außerdem kann die Umfangsverstärkungsschicht 145 ebenfalls auf der Innenseite des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet sein.
Konkrete Struktur des Ergänzungsgürtels
Außerdem weisen in diesem Luftreifen 1 der Ergänzungsgürtel 144 sowie der Außenseiten-Kreuzgürtel 143, die aneinander angrenzend angeordnet sind, Gürtelwinkel desselben Vorzeichens 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. Da sie in entgegengesetzte Richtungen geneigt sind, weisen die Gürtelcorde des Ergänzungsgürtels 144 und die Gürtelcorde des Außenseiten-Kreuzgürtels 143 daher Gürtelwinkel mit entgegengesetzten Vorzeichen auf.
Außerdem sind die Gürtelcorde des Ergänzungsgürtels 144 und die Gürtelcorde des Außenseiten-Kreuzgürtels 143 nicht darauf beschränkt, und sie können auch in derselben Richtung geneigt sein, wodurch sie Gürtelwinkel desselben Vorzeichens aufweisen (nicht in den Zeichnungen dargestellt).
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 (nicht in den Zeichnungen dargestellt), sind außerdem die unterteilten Abschnitte des Ergänzungsgürtels 144 derart angeordnet, dass sie den gesamten Bereich der Rillenbreiten der äußersten Hauptumfangsrillen 2 abdecken.
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 Reifenbreitenrichtungs-Außenseite über die äußersten Hauptumfangsrillen 2 hinaus (siehe 2). Des Weiteren ist das maximale Verhältnis Wb4/Ws nicht besonders eingeschränkt, aber es ist 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 den Reifenbreitenrichtungs-Außenseiten 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, 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.
Verbesserung der Gürtelbeständigkeitsleistung
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 wird 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 dahingehend, dass das Steifigkeitsgleichgewicht zwischen der Reifenumfangsrichtung und der Reifenbreitenrichtung ungleichmäßig wird, wodurch die Gürtelbeständigkeitsleistung des Reifens verringert wird. Derartige Probleme sind 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, um die Gürtelbeständigkeitsleistung des Reifens zu verbessern.
Laufflächendicke
Bei dem Luftreifen 1 weisen außerdem ein Abstand Gcc von dem Laufflächenprofil zu der Reifeninnenumfangsfläche entlang der Reifenäquatorebene CL und ein Abstand Gsh von dem Laufflächenrand P zu der Reifeninnenumfangsfläche eine derartige Beziehung auf, dass 0,80 ≤ Gsh/Gcc ≤ 1,20. Des Weiteren weist das Verhältnis Gsh/Gcc vorzugsweise 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 unter Auslassung der Hauptumfangsrille 2 gemessen. Der Abstand Gsh wird bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung als Länge einer senkrechten Linie von dem Laufflächenrand P zu der Reifeninnenumfangsfläche 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 Basis der Außenfläche des Innenliners 18 (Reifeninnenumfangsfläche) gemessen.
Außerdem ist die Abnutzungsstirnfläche WE der Hauptumfangsrille 2 bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung gezeichnet, wie in 2 dargestellt. Die Abnutzungsstirnfläche WE bezieht sich auf die Fläche, die von einem in dem Reifen vorhandenen Abnutzungsanzeiger geschätzt ist. Außerdem wird die Abnutzungsstirnfläche WE unter der Bedingung eines einzelnen Reifens gemessen, wobei sich der Reifen in einem nicht aufgepumpten Zustand befindet. In einem typischen Luftreifen befindet sich die Abnutzungsstirnfläche WE auf einer Linie, die etwa parallel zu dem Laufflächenprofil ist.
In diesem Fall weisen ein Abstand Dcc auf der Reifenäquatorebene CL von der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu der Abnutzungsstirnfläche WE sowie ein Abstand De von dem Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu der Abnutzungsstirnfläche WE eine derartige Beziehung auf, dass 0,95 ≤ De/Dcc ≤ 1,05.
Der Abstand Dcc und der Abstand De werden unter der Bedingung eines einzelnen Reifens gemessen, wobei sich der Reifen in einem nicht aufgepumpten Zustand befindet. Außerdem ist bei Betrachtung als Querschnitt in der Reifenmeridianrichtung der Messpunkt auf der Seite der Umfangsverstärkungsschicht 145 durch eine Linie definiert, die die Mittelpunkte der Gürtelcorde, welche die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, verbindet. Des Weiteren ist der Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 unter Verwendung des Gürtelcords auf der in Reifenbreitenrichtung äußersten Seite von den Gürtelcorden, die die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, definiert.
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 welcher 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 darauf 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 1 ein Radius Ya an der höchsten Position der Karkassenschicht 13 und ein Radius Yc an der breitesten Position der Karkassenschicht 13 eine derartige Beziehung auf, dass 0,80 ≤ Yc/Ya ≤ 0,90. Des Weiteren weisen der Radius Ya an der höchsten Position der Karkassenschicht 13 und ein Radius Yd der Karkassenschicht 13 am Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 eine derartige Beziehung auf, dass 0,95 ≤ Yd/Ya ≤ 1,02. Demzufolge ist das Querschnittsprofil der Karkassenschicht 13 geeignet gestaltet, wodurch die Bodenkontaktdruckverteilung des Reifens gleichmäßig gestaltet wird.
Der Radius Ya an der höchsten Position der Karkassenschicht 13 wird als ein Abstand von der Reifenrotationsachse zu einem Schnittpunkt der Reifenäquatorebene CL und der Karkassenschicht 13 gemessen, wenn der Reifen auf der Standardfelge montiert und auf den vorgeschriebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem unbelasteten Zustand befindet.
Der Radius Yc an der breitesten Position auf der Karkassenschicht 13 wird als ein Abstand von der Reifenrotationsachse zu der breitesten Position auf der Karkassenschicht 13 gemessen, wenn der Reifen auf einer Standardfelge montiert und auf einen vorgeschriebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem unbelasteten Zustand befindet.
Der Radius Yd der Karkassenschicht 13 am Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 wird als ein Abstand von der Reifenrotationsachse zu einem Punkt Q3 (nicht in den Zeichnungen dargestellt), der ein Schnittpunkt der Karkassenschicht 13 und einer geraden Linie ist, die in Reifenradialrichtung von dem Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 gezogen ist, gemessen, wenn der Reifen auf der Standardfelge montiert und auf den vorgeschriebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem unbelasteten Zustand befindet.
Außerdem weisen in 3 die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels (in 1 der Außenseiten-Kreuzgürtel 143) von dem Innenseiten-Kreuzgürtel 142 und dem Außenseiten-Kreuzgürtel 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 Umfangsrichtungsschicht 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 von dem Innenseiten-Kreuzgürtel 142 und dem Außenseiten-Kreuzgürtel 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 Reifenbreitenrichtungs-Innenseite des linken und des rechten Randabschnitts des schmaleren Kreuzgürtels (in 1 der Außenseiten-Kreuzgürtel 143) aus 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 wird 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 an 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 sowie der Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,90 ≤ Es/E2 ≤ 1,10 und 0,90 ≤ Es/E3 ≤ 1,10. Des Weiteren 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 die Bruchdehnungen λ2, λ3 der Beschichtungskautschuke des Paars Kreuzgürtel 142, 143 beide vorzugsweise größer gleich 200%. Des Weiteren ist eine Bruchdehnung λs des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise größer 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 auf; somit können sie gegen die Lasten, die während der Zeit von der Herstellung bis zur Verwendung des Reifens an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angelegt werden, beständig sein, so dass es möglich ist, eine Beschädigung der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu unterdrücken, was wünschenswert ist.
Die Dehnung des Gürtelcords wird gemäß JIS G3510 gemessen.
Außerdem ist in dem Luftreifen 1 die Bruchdehnung des Laufflächenkautschuks 15 vorzugsweise größer gleich 400%, und mehr bevorzugt ist sie größer gleich 450%. Demzufolge kann die Festigkeit des Laufflächenkautschuks 15 geeignet gewährleistet werden. Außerdem ist die maximale Bruchdehnung des Laufflächenkautschuks 15 nicht besonders eingeschränkt, wird jedoch durch die Art von Kautschukzusammensetzung des Laufflächenkautschuks 15 eingeschränkt.
Außerdem ist in diesem Luftreifen 1 die Härte des Laufflächenkautschuks 15 vorzugsweise größer 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.
Gürtelpolster
Wie in 2 dargestellt, weist der Luftreifen 1 ein Gürtelpolster 20 auf. Das Gürtelpolster 20 ist derart angeordnet, dass es zwischen der Karkassenschicht 13 und dem Endabschnitt des Kreuzgürtels 142 auf der Reifenradialrichtungs-Innenseite des Paars Kreuzgürtel 142, 143 liegt. Zum Beispiel ist in der Konfiguration in 2 der Endabschnitt auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite des Gürtelpolsters 20 zwischen den Endabschnitt des Kreuzgürtels 142 und der Karkassenschicht 13 eingefügt. Außerdem verläuft das Gürtelpolster 20 in Reifenradialrichtung entlang der Karkassenschicht 13 nach innen und ist derart angeordnet, dass es zwischen der Karkassenschicht 13 und einem Seitenwandkautschuk 16 liegt. Des Weiteren ist ein Paar aus einem linken und einem rechten Gürtelpolster 20 jeweils an dem linken und dem rechten Seitenwandabschnitt des Reifens angeordnet.
Außerdem erfüllt ein Modul Ebc bei 100% Dehnung des Gürtelpolsters 20 einen Bereich von 1,5 MPa ≤ Ebc ≤ 3,0 MPa. Indem der Modul Ebc einen derartigen Bereich erfüllt, weist das Gürtelpolster 20 die Spannungsabbauwirkung auf, wodurch eine Trennung des peripheren Kautschuks an den Endabschnitten des Kreuzgürtels 142 unterdrückt wird.
Des Weiteren erfüllt eine Bruchdehnung λbc des Gürtelpolsters 20 einen Bereich von λbc ≥ 400%. Dies gewährleistet eine geeignete Beständigkeit des Gürtelpolsters 20.
Zweiteilige 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 Reifenbreitenrichtungs-Innenseite 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 Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 derart angeordnet, dass es an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzend angeordnet ist, und verläuft von dem in Reifenbreitenrichtung äußeren Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 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 Reifenbreitenrichtungs-Außenseite 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 sowie 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 Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 unterdrückt.
Umgekehrt weist gemäß der Konfiguration in 5 das Gürtelrandpolster 19 in der Konfiguration von 1 eine zweiteilige Struktur auf, die aus einem Spannungsabbaukautschuk 191 und einem Endabschnitt-Entlastungskautschuk 192 gebildet ist. Der Spannungsabbaukautschuk 191 wird zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 und auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite 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 Reifenbreitenrichtungs-Außenseite 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, bei welcher 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 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 sowie der Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 eine derartige Beziehung auf, dass Ein < Es. Insbesondere weisen der Modul Ein des Spannungsabbaukautschuks 191 und Modul Es der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,6 ≤ Ein/Es ≤ 0,9.
Des Weiteren weisen 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 derartige Beziehung auf, dass 0,6 ≤ Ein/Eco ≤ 0,9.
Außerdem weisen in der Konfiguration in 5 ein Modul Eout bei 100% Dehnung des Endabschnitt-Entlastungskautschuks 192 sowie der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass Eout < Ein. Außerdem 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 Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 angeordnet ist, wird die Scherdehnung des peripheren Kautschuks zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 5 und den Kreuzgürteln 142, 143 abgeschwächt. 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 abgeschwächt. Demzufolge wird eine Trennung des peripheren Kautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 unterdrückt.
Konfiguration mit einem Ergänzungsgürtel als der innersten Schicht
6 ist eine Erläuterungsansicht eines modifizierten Beispiels des Luftreifens, der in 1 abgebildet ist. 1 stellt einen einseitigen Bereich des Laufflächenabschnitts, der durch die Reifenäquatorebene CL begrenzt ist, dar.
Wie in 2 und 3 dargestellt, ist der Ergänzungsgürtel 144 als die äußerste Schicht der Gürtelschicht 14 in der Konfiguration in 1 angeordnet. Auf diese Weise ist der Innenseiten-Kreuzgürtel 142 als die innerste Schicht der Gürtelschicht 14 an die Karkassenschicht 13 angrenzend angeordnet.
Jedoch kann der an sich nicht beschränkte Ergänzungsgürtel 144 auch derart angeordnet sein, dass er zwischen der Karkassenschicht 13 und dem Innenseiten-Kreuzgürtel 142 sowie an sie angrenzend liegt, wie in 6 dargestellt. Nämlich wird in der Konfiguration in 6 die Gürtelschicht 14 gebildet, indem der Ergänzungsgürtel 144 auf dem Außenumfang der Karkassenschicht 13 angeordnet ist, der Innenseiten-Kreuzgürtel 142 auf dem Außenumfang des Ergänzungsgürtels 144 laminiert ist, und die Umfangsverstärkungsschicht 145 und dem Außenseiten-Kreuzgürtel 143 nacheinander auf dem Außenumfang des Innenseiten-Kreuzgürtels 142 laminiert sind.
Wirkung
Wie vorstehend beschrieben weist der Luftreifen 1 die Karkassenschicht 13, die Gürtelschicht 14, die auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite der Karkassenschicht 13 angeordnet ist, und einen Laufflächenkautschuk 15, der auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite der Gürtelschicht 14 angeordnet ist, auf (siehe 1). 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: Einen Innenseiten-Kreuzgürtel 142 und einen Außenseiten-Kreuzgürtel 143, die jeweils Gürtelwinkel von mindestens 51° und höchstens 80° als absolute Werte in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung aufweisen, wobei die Gürtelwinkel einander entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, und eine Umfangsverstärkungsschicht 145, die einen Gürtelwinkel aufweist, der einen Bereich von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung erfüllt (siehe 2 und 3).
In dieser Konfiguration funktioniert das Paar Kreuzgürtel 142, 143 als ein Großwinkelgürtel, um die Steifigkeit in Reifenbreitenrichtung zu gewährleisten. Außerdem funktioniert die Umfangsverstärkungsschicht 145 als ein Kleinwinkelgürtel, um eine Steifigkeit in Reifenumfangsrichtung zu gewährleisten. Dies hat den Vorteil, dass ein geeignetes Steifigkeitsgleichgewicht zwischen der Reifenumfangsrichtung und der Reifenbreitenrichtung bereitgestellt ist, um die Gürtelbeständigkeitsleistung des Reifens 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 ist in dem Luftreifen 1 die Umfangsverstärkungsschicht 145 zwischen dem Innenseiten-Kreuzgürtel 142 und dem Außenseiten-Kreuzgürtel 143 angeordnet (siehe 2 und 3). In einer derartigen Konfiguration sind das Paar Kreuzgürtel 142, 143 mit Gürtelwinkeln, die stark in Reifenbreitenrichtung geneigt sind, und ferner die Umfangsverstärkungsschicht 145 mit einem Gürtelwinkel, der stark in Reifenumfangsrichtung geneigt ist, abwechselnd in Reifenradialrichtung laminiert. Auf diese Weise ist die Steifigkeitsverteilung in Reifenradialrichtung in diesen Gürtellagen 142, 143, 145 gleichmäßiger gestaltet als bei einer Konfiguration, in der die Umfangsverstärkungsschicht auf der Reifenradialrichtungs-Innenseite oder Außenseite des Paars Kreuzgürtel angeordnet ist (nicht in den Zeichnungen dargestellt). Dies hat den Vorteil, dass die Gürtelbeständigkeit des Reifens verbessert 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). Ein derartiges Gestalten des Abstands Gsh, so dass er kleiner ist, hat in einer derartigen Konfiguration den Vorteil, dass das Kautschukvolumen an den Endabschnitten der Kreuzgürtel 142, 143 reduziert ist, um die Wärmestaueigenschaften zu verbessern.
Außerdem weisen in dem Luftreifen 1 der Abstand Dcc auf der Reifenäquatorebene CL von der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu der Abnutzungsstirnfläche WE sowie der Abstand De von dem Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu der Abnutzungsstirnfläche WE eine derartige Beziehung auf, dass 0,95 ≤ De/Dcc ≤ 1,05. Da geeignete Abstände Dcc, De für die Umfangsverstärkungsschicht 145 im Verhältnis zu der Abnutzungsstirnfläche WE in einer derartigen Konfiguration bereitgestellt sind, wird eine Dehnung in der Umfangsverstärkungsschicht 145 reduziert, wenn der Reifen in Kontakt mit dem Boden steht. Dies hat den Vorteil, dass die Gürtelbeständigkeit verbessert ist.
Außerdem weisen in dem Luftreifen 1 eine Breite Wb2 des breiteren Kreuzgürtels von dem Innenseiten-Kreuzgürtel 142 und dem Außenseiten-Kreuzgürtel 143 (in 1 der Innenseiten-Kreuzgürtel 142), und die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 eine derartige Beziehung auf, dass 0,73 ≤ Wb2/Wca ≤ 0,89. Dies hat den Vorteil, dass ein geeignetes Verhältnis Wb2/Wca bereitgestellt wird. Indem nämlich die Beziehung 0,74 ≤ Wb2 erfüllt, wird eine breite Breite Wb2 für den Kreuzgürtel gewährleistet und eine Steifigkeit in Reifenumfangsrichtung ist gewährleistet. Außerdem verhindert das Erfüllen von Wb2/Wca ≤ 0,89 durch die Beziehung, dass die Steifigkeit in Reifenumfangsrichtung zu groß ist.
Des Weiteren weisen in dem Luftreifen 1 eine Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 und eine Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 eine derartige Beziehung auf, dass 0,60 ≤ Ws/Wca ≤ 0,70 (siehe 1). Dies hat den Vorteil, dass ein geeignetes Verhältnis Ws/Wca bereitgestellt ist. Indem die Beziehung 0,60 ≤ Ws/Wca erfüllt, wird nämlich die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 gewährleistet, ein Anheben der Laufflächenabschnitte in der Nähe der Endabschnitte der Umfangsverstärkungsschicht 145 (1/4 des Bereichs der Laufflächenbreite TW) wird unterdrückt und ein geeigneter Bodenkontaktdruck in den Schultererhebungsabschnitten 3 wird gewährleistet. Indem die Beziehung Ws/Wca ≤ 0,70 erfüllt, wird außerdem der Unterschied der Radien an dem Mittelabschnitt und dem Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 abgeschwächt, die Zugspannung auf der Umfangsverstärkungsschicht 145, die von wiederholter Dehnung beim Rollen des Reifens herrührt, wird reduziert, und Ermüdungsbrüche der Gürtelcorde an den Randabschnitten der Umfangsverstärkungsschicht 145 werden unterdrückt.
Des Weiteren weisen in dem Luftreifen 1 die Laufflächenbreite TW und die Reifengesamtbreite SW eine derartige Beziehung auf, dass 0,83 ≤ TW/SW ≤ 0,95 (siehe 1). Dies hat den Vorteil, dass der Bodenkontaktdruck gleichmäßig in Reifenbreitenrichtung gestaltet ist, wenn der Reifen in Kontakt mit dem Boden steht, um die Gürtelbeständigkeit zu verbessern.
Außerdem weisen in dem Luftreifen 1 der Radius Ya an der höchsten Position der Karkassenschicht 13 sowie Radius Yd der Karkassenschicht 13 am Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 eine derartige Beziehung auf, dass 0,95 ≤ Yd/Ya ≤ 1,02 (siehe 1). Dies hat den Vorteil, dass ein geeignetes Querschnittsprofil der Karkassenschicht 13 bereitgestellt ist, um die Bodenkontaktdruckverteilung des Reifens gleichmäßig zu gestalten.
Außerdem weisen in dem Luftreifen 1 die Moduln E2, E3 bei 100% Dehnung der Beschichtungskautschuke des Innenseiten-Kreuzgürtels 142 und des Außenseiten-Kreuzgürtels 143 sowie der Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 eine derartige Beziehung auf, dass 0,90 ≤ Es/E2 ≤ 1,10 und 0,90 ≤ Es/E3 ≤ 1,10. Dies hat den Vorteil, dass ein geeignetes Verhältnis Es/E2 und ein geeignetes Verhältnis Es/E3 bereitgestellt sind, um einen Schwellenwert, bei dem ein Reifenversagen erreicht wird, zu verbessern.
Des Weiteren erfüllt in dem Luftreifen 1 die Bruchdehnung λs des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht 145 einen Bereich von λs ≥ 200%. Dies hat den Vorteil, dass eine geeignete Bruchdehnung λs für die Umfangsverstärkungsschicht 145 bereitgestellt wird, um den Schwellenwert, bei dem ein Reifenversagen erreicht ist, zu verbessern.
Des Weiteren erfüllen in dem Luftreifen 1 die Bruchdehnungen λ2, λ3 der Beschichtungskautschuke des Innenseiten-Kreuzgürtels 142 und des Außenseiten-Kreuzgürtels 143 Bereiche von λ2 ≥ 200% und λ3 ≥ 200%. Dies hat den Vorteil, dass geeignete Bruchdehnungen λ2, λ3 für das Paar Kreuzgürtel 142, 143 bereitgestellt sind, um den Schwellenwert, bei dem ein Reifenversagen erreicht ist, zu verbessern.
Außerdem weist der Luftreifen 1 das Gürtelpolster 20 auf, das derart angeordnet ist, dass es zwischen der Karkassenschicht 13 und dem Endabschnitt des Kreuzgürtels 142 auf der Reifenradialrichtungs-Innenseite des Paars Kreuzgürtel 142, 143 liegt (siehe 1 und 2). Außerdem erfüllt der Modul Ebc bei 100% Dehnung des Gürtelpolsters 20 einen Bereich von 1,5 MPa ≤ Ebc ≤ 3,0 MPa. In einer derartigen Konfiguration ist das Gürtelpolster 20 zwischen der Karkassenschicht 13 und dem Kreuzgürtel 142 auf der Reifenradialrichtungs-Innenseite angeordnet, und der Modul Ebc des Gürtelpolsters 20 ist geeignet gestaltet. Dies hat den Vorteil, dass veranlasst wird, dass das Gürtelpolster 20 die Spannungsabbauwirkung aufweist, um eine Trennung des peripheren Kautschuks an den Endabschnitten des Kreuzgürtels 142 zu unterdrücken. Insbesondere gewährleistet das Erfüllen von 1,5 MPa ≤ Ebc durch die Beziehung eine geeignete Beständigkeit für das Gürtelpolster 20, und das Erfüllen von Ebc ≤ 3,0 MPa durch die Beziehung gewährleistet eine geeignete Spannungsabbauwirkung für das Gürtelpolster 20.
Außerdem erfüllt in dem Luftreifen 1 die Bruchdehnung λbc des Gürtelpolsters 20 einen Bereich von λbc ≥ 400%. Dies hat den Vorteil, dass eine geeignete Beständigkeit für das Gürtelpolster 20 gewährleistet ist.
Außerdem weisen bei dem Luftreifen 1 die Laufflächenbreite TW und die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 eine Beziehung auf, sodass 0,82 ≤ TW/Wca ≤ 0,92 (siehe 1). Bei einer solchen Konfiguration wird eine radiale Ausdehnung im Mittelbreich unterdrückt, da die Gürtelschicht 14 die Umfangsverstärkungsschicht 145 aufweist. Außerdem ist eine Differenz der radialen Ausdehnung im Mittelbereich und im Schulterbereich reduziert und die Bodenkontaktdruckverteilung in Reifenbreitenrichtung ist gleichmäßig gestaltet, da 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 wird unterdrückt, da 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 weist der Luftreifen 1 den Ergänzungsgürtel 144 auf, der auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite des Außenseiten-Kreuzgürtels 143 angeordnet ist, und ein Laminat, das durch den Innenseiten-Kreuzgürtel 142, den Außenseiten-Kreuzgürtel 143, die Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Ergänzungsgürtel 144 gebildet ist (die Gürtelschicht 14 in 2 und 3), ist 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 Laminat und der Karkassenschicht aufweist, in der Lage ist, den Reifen leichtgewichtiger zu gestalten, da ein Gürtel eliminiert werden kann, während dieselbe Funktionalität aufrechterhalten bleibt.
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, welche die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, 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, welche die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, 500 N bis 1000 N beträgt. Dies hat den Vorteil, dass eine geeignete Wirkung der Unterdrückung radialer Ausdehnung im Mittelbereich aufgrund der Umfangsverstärkungsschicht 145 gewährleistet ist.
Außerdem ist in dem Luftreifen 1 die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Reifenbreitenrichtungs-Innenseite des linken und des rechten Randabschnitts des schmaleren Kreuzgürtels (in 1 der Außenseiten-Kreuzgürtel 143) aus dem Paar Kreuzgürtel (Innenseiten-Kreuzgürtel 142 und Außenseiten-Kreuzgürtel 143) angeordnet (siehe 3). Der Luftreifen 1 weist den Spannungsabbaukautschuk 191 auf, der zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 und auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 derart angeordnet ist, dass er an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzend angeordnet ist, sowie den Endabschnitt-Entlastungskautschuk 192, der zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 auf der Reifenbreitenrichtungs-Außenseite des Spannungsabbaukautschuks 191 und an einer Position, die den Randabschnitten des Paars Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, derart angeordnet ist, dass er an den Spannungsabbaukautschuk 191 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, da 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 Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 angeordnet ist, wird eine Scherdehnung des peripheren Kautschuks zwischen dem Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Kreuzgürteln 142, 143 abgeschwächt. 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 abgeschwächt. Demzufolge besteht ein Vorteil dahingehend, 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 sowie 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 abzuschwächen.
Außerdem weisen in dem Luftreifen 1 der Modul Ein bei 100% Dehnung des Spannungsabbaukautschuks 191 sowie 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 abzuschwächen.
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 abzuschwächen.
Des Weiteren ist in dem Luftreifen 1 die Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Reifenbreitenrichtungs-Innenseite des linken und des rechten Randabschnitts des schmaleren Kreuzgürtels (in 1 der Außenseiten-Kreuzgürtel 143) aus 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 den 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 wird. Insbesondere wird durch das Erfüllen von 0,03 ≤ S/Wb3 durch die Beziehung ein geeigneter Abstand zwischen den Endabschnitten der Umfangsverstärkungsschicht 145 und den Endabschnitten des Kreuzgürtels 143 gewährleistet, um die Trennung der peripheren Kautschuke an den Endabschnitten dieser Gürtellagen 145, 143 zu unterdrücken. Außerdem wird durch das Erfüllen von S/Wb3 ≤ 0,12 durch die Beziehung 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 Reifenbreitenrichtungs-Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht auf. Des Weiteren tritt bei Reifen mit dem vorstehend erwähnten Aspektverhältnis leicht eine sanduhrfömige Bodenkontaktform, auf. Indem derartige Schwerlastreifen zum Gegenstand der Anmeldungen werden, wird es möglich, die Wirkungen der Umfangsverstärkungsschicht 145 deutlich zu demonstrieren.
Ausführungsbeispiele
7 bis 9 sind Tabellen, die die Leistungstestergebnisse von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen.
Bei den Leistungstests wurde eine Mehrzahl von jeweils unterschiedlichen Luftreifen auf Gürtelbeständigkeitsleistung hin 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.
Außerdem wurde ein Trommelprüfgerät für Innenräume unter Bedingungen von 45 km/h Testreifengeschwindigkeit und ±2° Schräglaufwinkel verwendet. Außerdem wurde die Laufstrecke bis zum Reifenversagen gemessen, während die Last von einer 34,81-kN-Last um 5% (1,74 kN) alle 12 Stunden erhöht wurde. 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, Dcc = 11,2 mm und Wca = 320 mm eingestellt. Die Testreifen in Ausführungsbeispielen 2 bis 36 waren modifizierte Beispiele des Testreifens in Ausführungsbeispiel 1.
Der Testreifen des Beispiels des Stands der Technik weist nicht die Umfangsverstärkungsschicht 145 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 höchstens 45°) auf, die näher der Reifenumfangsrichtung sind.
Der Testreifen in dem Vergleichsbeispiel in den Konfigurationen in 1 bis 3 weist einen Großwinkelgürtel mit einem Gürtelwinkel von 60° zwischen dem Innenseiten-Kreuzgürtel 142 und der Karkassenschicht 13 auf. Daher weist die Gürtelschicht 14 eine Struktur auf, in der fünf 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 Gürtelbeständigkeitsleistung in den Testreifen von Ausführungsbeispielen 1 bis 36 verbessert.
Bezugszeichenliste

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

Claims

Luftreifen, der eine Karkassenschicht, eine Gürtelschicht, die auf einer Reifenradialrichtungs-Außenseite der Karkassenschicht angeordnet ist, einen Laufflächenkautschuk, der auf der Reifenradialrichtungs-Außenseite 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 51° und höchstens 80° als absolute Werte in Bezug auf eine Reifenumfangsrichtung aufweisen, wobei die Gürtelwinkel einander entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, und eine Umfangsverstärkungsschicht, die einen Gürtelwinkel aufweist, der einen Bereich von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung erfüllt.
Luftreifen gemäß Anspruch 1, wobei die Umfangsverstärkungsschicht zwischen dem Innenseiten-Kreuzgürtel und dem Außenseiten-Kreuzgürtel angeordnet ist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei ein Abstand Gcc von einem Laufflächenprofil zu einer Reifeninnenumfangsfläche entlang einer Reifenäquatorebene sowie 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 3, wobei, wenn eine Abnutzungsstirnfläche WE der Hauptumfangsrille bei Betrachtung als Querschnitt in Reifenmeridianrichtung gezeichnet wird, ein Abstand Dcc auf der Reifenäquatorebene von der Umfangsverstärkungsschicht zu der Abnutzungsstirnfläche WE sowie ein Abstand De von einem Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht zu der Abnutzungsstirnfläche WE eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,95 ≤ De/Dcc ≤ 1,05.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Breite Wb2 eines breiteren Kreuzgürtels von dem Innenseiten-Kreuzgürtel und dem Außenseiten-Kreuzgürtel sowie eine Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,73 ≤ Wb2/Wca ≤ 0,89.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht sowie die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,60 ≤ Ws/Wca ≤ 0,70.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Laufflächenbreite TW und eine Reifengesamtbreite SW eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,83 ≤ TW/SW ≤ 0,95.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Radius Ya an einer höchsten Position der Karkassenschicht und ein Radius Yd der Karkassenschicht am Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,95 ≤ Yd/Ya ≤ 1,02.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Moduln E2, E3 bei 100% Dehnung von Beschichtungskautschuken des Innenseiten-Kreuzgürtels und des Außenseiten-Kreuzgürtels sowie ein Modul Es bei 100% Dehnung eines Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,90 ≤ Es/E2 ≤ 1,10 und 0,90 ≤ Es/E3 ≤ 1,10.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine Bruchdehnung λs des Beschichtungskautschuks der Umfangsverstärkungsschicht einen Bereich von λs ≥ 200% erfüllt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Bruchdehnungen λ2, λ3 der Beschichtungskautschuke des Innenseiten-Kreuzgürtels und des Außenseiten-Kreuzgürtels Bereiche von λ2 ≥ 200% und λ3 ≥ 200% erfüllen.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, der ferner ein Gürtelpolster aufweist, das derart angeordnet ist, dass es zwischen der Karkassenschicht und einem Endabschnitt eines Kreuzgürtels des Paars Kreuzgürtel liegt, wobei der Kreuzgürtel auf einer Reifenradialrichtungs-Innenseite angeordnet ist, wobei ein Modul Ebc bei 100% Dehnung des Gürtelpolsters einen Bereich von 1,5 MPa ≤ Ebc ≤ 3,0 MPa erfüllt.
Luftreifen gemäß Anspruch 12, wobei eine Bruchdehnung λbc des Gürtelpolsters einen Bereich von λbc ≥ 400% erfüllt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Laufflächenbreite TW und die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,82 ≤ TW/Wca ≤ 0,92.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, der ferner einen Ergänzungsgürtel aufweist, der auf einer Reifenradialrichtungs-Außenseite des Außenseiten-Kreuzgürtels angeordnet ist, wobei ein Laminat, das durch den Innenseiten-Kreuzgürtel, den Außenseiten-Kreuzgürtel, die Umfangsverstärkungsschicht und den Ergänzungsgürtel gebildet ist, an die Karkassenschicht angrenzend angeordnet ist.