DE112014002101B4

DE112014002101B4 - Luftreifen

Info

Publication number: DE112014002101B4
Application number: DE112014002101.6T
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Sato
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2013-04-23
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2022-02-03
Anticipated expiration: 2034-04-23
Also published as: US20160068018A1; WO2014175286A1; CN105121182B; KR20150083118A; DE112014002101T5; KR101729144B1; JP5831491B2; CN105121182A; JP2014213648A; US10377179B2

Abstract

Luftreifen (1), der Folgendes umfasst:eine Karkassenschicht (13);eine Gürtelschicht (14), die auf einer in Reifenradialrichtung äußeren Seite der Karkassenschicht (13) angeordnet ist, undeinen Laufflächengummi (15), der auf einer in Reifenradialrichtung äußeren Seite der Gürtelschicht (14) angeordnet ist, wobeidie Gürtelschicht (14) eine Umfangsverstärkungsschicht (145), die einen Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf eine Reifenumfangsrichtung aufweist, und eine Innenseiten-Gürtellage (142) und eine Außenseiten-Gürtellage (143), die einen Gürtelwinkel, als ein Absolutwert, von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 70° aufweisen und an die Umfangsverstärkungsschicht (145) angrenzend auf einer Innenseite in Reifenradialrichtung bzw. einer Außenseite in Reifenradialrichtung der Umfangsverstärkungsschicht (145) laminiert sind; undein Abstand zwischen Cordfäden Gcl zwischen der Umfangsverstärkungsschicht (145) und der Innenseiten-Gürtellage (142) auf einer Reifenäquatorebene (CL), ein Abstand zwischen Cordfäden Gcu zwischen der Umfangsverstärkungsschicht (145) und der Außenseiten-Gürtellage (143) auf der Reifenäquatorebene (CL), ein Abstand zwischen Cordfäden Gsl zwischen der Umfangsverstärkungsschicht (145) und der Innenseiten-Gürtellage (142) an Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht (145) und ein Abstand zwischen Cordfäden Gsu zwischen der Umfangsverstärkungsschicht (145) und der Außenseiten-Gürtellage (143) an den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht (145) ein derartiges Verhältnis haben, dass 1,20 ≤ (Gcl + Gcu)/(Gsl + Gsu) ≤ 9,20, und wobei die Abstände zwischen Cordfäden Gcl, Gcu, Gsl, Gsu eine derartige Beziehung aufweisen, dass Gsl < Gcl und Gsu < Gcu.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen, und insbesondere betrifft sie einen Luftreifen mit verbesserter Gleichmäßigkeit der radialen Ausdehnung.
Allgemeiner Stand der Technik
Bei einem Luftreifen nach dem Stand der Technik ist das Erreichen einheitlicher radialer Ausdehnung zwischen dem Mittelbereich und dem Schulterbereich des Laufflächenabschnitts, wenn der Luftreifen aufgepumpt ist, ein Problem, das auftritt, um die Bodenkontaktform des Reifens angemessen einzustellen. Ein Luftreifen nach dem Stand der Technik, d. h. bekannte Technologie, der dieses Problem behandelt, ist in JP H06-171309 A beschrieben. Dieser Luftreifen weist unter anderem eine Mehrzahl von Gürtellagen mit parallelen Cordfäden auf, die einen Gürtelwinkel von 10° bis 70° haben.
US 2015/0101727 A1 ) offenbart einen Luftreifen mit (a) einer Karkassenschicht; (b) einer Gürtelschicht, die auf einer in Reifenradialrichtung äußeren Seite der Karkassenschicht angeordnet ist, und (c) einem Laufflächengummi, der auf einer in Reifenradialrichtung äußeren Seite der Gürtelschicht angeordnet ist. Die Gürtelschicht weist auf eine Umfangsverstärkungsschicht, die einen Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf eine Reifenumfangsrichtung aufweist, und eine Innenseiten-Gürtellage und eine Außenseiten-Gürtellage, die einen Gürtelwinkel, als ein Absolutwert, von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 70° aufweisen.
Zusammenfassung der Erfindung
Probleme, die durch die Erfindung gelöst werden sollen Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Luftreifens, durch den die Einheitlichkeit der radialen Ausdehnung verbessert wird.
Mittel zum Lösen der Aufgabe
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, wird ein Luftreifen mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 bereitgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Luftreifens sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Wirkung der Erfindung
Im erfindungsgemäßen Luftreifen ist eine Summe (Gcl + Gcu) der Abstände zwischen Cordfäden auf der Innenseite und Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht auf der Reifenäquatorebene größer als eine Summe (Gsl + Gsu) der Abstände zwischen Cordfäden auf der Innenseite und Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht an den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht eingestellt. Die Scherbelastung, die zwischen den Gürtellagen wirkt, wenn der Reifen rollt, ist daher auf der Reifenäquatorebene relativ reduziert und an den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht relativ erhöht. Als ein Ergebnis ist die Differenz in radialer Ausdehnung des Laufflächenabschnitts zwischen dem Mittelbereich und den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht einheitlich gestaltet, was den Vorteil hat, dass die Einheitlichkeit der radialen Ausdehnung des Reifens erhöht ist.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht aus der Reifenmeridianrichtung, die einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine Erläuterungsansicht, die die Gürtelschicht des Luftreifens, abgebildet in 1, darstellt.
3 ist eine Erläuterungsansicht, die die Gürtelschicht des Luftreifens, abgebildet in 1, darstellt.
4 ist eine Erläuterungsansicht, die die Gürtelschicht des Luftreifens, abgebildet in 1, darstellt.
5 ist eine Erläuterungsansicht, die die Gürtelschicht des Luftreifens, abgebildet in 1, darstellt.
6 ist eine Tabelle, die Ergebnisse von Leistungstests von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt.
7 ist eine Tabelle, die Ergebnisse von Leistungstests von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt.

Bester Weg zum Ausführen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt ist. Auch sind Komponenten, die möglicherweise oder offensichtlich ersetzt werden können, während die Einheitlichkeit zur vorliegenden Erfindung erhalten bleibt, in die Komponenten der Ausführungsformen eingeschlossen. Auch kann eine Mehrzahl von modifizierten Ausführungsbeispielen, die in den Ausführungsformen beschrieben sind, frei innerhalb des Umfangs kombiniert werden, die für einen Fachmann offensichtlich ist.
Luftreifen
1 ist eine Querschnittsansicht aus der Reifenmeridianrichtung, die einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Zeichnung stellt einen Radialreifen für Schwerlasten, der auf LKWs, Busse und Ähnliches für Langstreckentransporte montiert wird, als ein Beispiel des Luftreifens 1 dar. Man beachte, dass sich das Bezugszeichen CL auf eine Reifenäquatorebene bezieht. Auch sind ein Laufflächenrand P und ein Reifen-Bodenkontaktrand T in 1 miteinander in Übereinstimmung. Auch ist eine Umfangsverstärkungsschicht 145 in 1 durch eine Schraffur gekennzeichnet.
Der Luftreifen 1 umfasst ein Paar Reifenwulstkerne 11, 11, ein Paar Wulstfüller 12, 12, eine Karkassenschicht 13, eine Gürtelschicht 14, einen Laufflächengummi 15 und ein Paar Seitenwandgummis 16, 16 (siehe 1).
Das Paar Reifenwulstkerne 11, 11 hat ringförmige Strukturen und bildet Kerne der linken und rechten Reifenwulstabschnitte. Das Paar Wulstfüller 12, 12 ist aus einem unteren Füller 121 und einem oberen Füller 122 gebildet und ist auf einem Außenumfang des 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, 11, eine Trägerstruktur für den Reifen bildend. Außerdem sind beide Enden der Karkassenschicht 13 so von einer in Reifenbreitenrichtung inneren Seite zu einer in Reifenbreitenrichtung äußeren Seite umgelegt und fixiert, dass sie um die Reifenwulstkerne 11 und die Reifenwulstfüller 12 gewickelt sind. Außerdem besteht die Karkassenschicht 13 aus einer Mehrzahl von Karkassencordfäden aus Stahl oder organischem Fasermaterial (z. B. Nylon, Polyester, Rayon oder dergleichen), die mit einem Beschichtungsgummi bedeckt und einem Walzverfahren unterzogen worden sind, und weist einen Karkassenwinkel (Neigungswinkel der Faserrichtung des Karkassencordfadens in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung), als absoluten Wert, von nicht weniger als 85° und nicht mehr als 95° auf.
Die Gürtelschicht 14 wird durch Laminieren einer Mehrzahl von Gürtellagen 141 bis 145 gebildet und verläuft gewunden über einem Umfang der Karkassenschicht 13. Die spezifische Konfiguration der Gürtelschicht 14 ist nachstehend beschrieben.
Das Laufflächengummi 15 ist auf dem Reifenradialrichtungs-Umfang der Karkassenschicht 13 und der Gürtelschicht 14 angeordnet und bildet einen Laufflächenabschnitt des Reifens. Das Paar Seitenwandgummis 16, 16 ist auf jeder Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Karkassenschicht 13 angeordnet, sodass es einen linken und einen rechten Seitenwandabschnitt des Reifens bildet.
Bei der in 1 dargestellten Konfiguration umfasst der Luftreifen 1 sieben Hauptumfangsrillen 2, die in Reifenumfangsrichtung verlaufen, und acht Stegabschnitte 3, die durch die Hauptumfangsrillen 2 aufgeteilt sind. Die Stegabschnitte 3 sind aus Blöcken, die in Reifenumfangsrichtung durch Stollenrillen (nicht dargestellt) segmentiert sind, oder aus Rippen, die in Reifenumfangsrichtung kontinuierlich sind, ausgebildet.
Hier bezieht sich „Hauptumfangsrille“ auf Umfangsrillen, die eine Rillenbreite von nicht weniger als 5,0 mm aufweisen. Die Rillenbreite der Hauptumfangsrillen wird gemessen, wobei gekerbte Abschnitte und/oder abgeschrägte Abschnitte, die am Rillenöffnungsabschnitt gebildet sind, ausgeschlossen werden.
Außerdem werden in dem Luftreifen 1 die in Reifenbreitenrichtung äußerste linke und rechte Hauptumfangsrille 2, 2 als äußerste Hauptumfangsrillen bezeichnet. Des Weiteren werden der in Reifenbreitenrichtung äußere linke und rechte Stegabschnitt 3, 3, die durch die äußerste linke und rechte Hauptumfangsrille 2, 2 definiert sind, als Schulterstegabschnitte bezeichnet.
Gürtelschicht
2 und 3 sind Erläuterungsansichten, die eine Gürtelschicht des Luftreifens, abgebildet in 1, darstellen. Unter diesen Zeichnungen zeigt 2 einen Bereich an einer Seite eines Laufflächenabschnitts, durch die Reifenäquatorialebene CL abgegrenzt, und 3 stellt eine geschichtete Struktur der Gürtelschicht 14 dar. Es ist zu beachten, dass die dünnen Linien in den Gürtellagen 141 bis 145 in 3 schematisch die jeweiligen Gürtelkorde der Gürtellagen 141 bis 145 darstellen.
Die Gürtelschicht 14 ist durch Laminieren eines Gürtels mit großem Winkel 141, eines Paars Kreuzgürtel 142, 143, einer Gürtelabdeckung 144 und einer Umfangsverstärkungsschicht 145 gebildet und über den Außenumfang der Karkassenschicht 13 gewunden angeordnet (siehe 2).
Der Gürtel mit dem großem Winkel 141 besteht aus einer Mehrzahl von Gürtelcordfäden, die aus Stahl oder organischem Fasermaterial gebildet, mit Beschichtungsgummi überzogen und einem Walzprozess unterzogen worden sind, mit einem Gürtelwinkel (einem Neigungswinkel der Faserrichtung der Gürtelcordfäden in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung) mit einem absoluten Wert von nicht unter 45° und nicht über 70°. Darüber hinaus ist der Gürtel mit großem Winkel 141 in Reifenradialrichtung auf der Außenseite der Karkassenschicht 13 geschichtet angeordnet.
Die beiden Kreuzgürtel 142, 143 bestehen aus einer Mehrzahl von Gürtelkorden aus Stahl oder organischem Fasermaterial, die mit einem Beschichtungsgummi bzw. -kautschuk bedeckt und einem Walzverfahren unterzogen worden sind, mit einem Gürtelwinkel, als absolutem Wert, von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45°. Zusätzlich hat das Paar von Kreuzgürteln 142, 143 Gürtelwinkel mit jeweils umgekehrten Vorzeichen zueinander und sind laminiert, so dass die Faserrichtung der jeweiligen Gürtelcordfäden sich gegenseitig kreuzen (diagonale Lagenstruktur). In der folgenden Beschreibung wird der Kreuzgürtel 142, der auf der in der Reifenradialrichtung inneren Seite positioniert ist, als „innerer Kreuzgürtel“ bezeichnet und der Kreuzgürtel 143, der auf der in der Reifenradialrichtung äußeren Seite positioniert ist, wird als „äußerer Kreuzgürtel“ bezeichnet. Es ist zu beachten, dass drei oder mehr Kreuzgürtel so angeordnet sein können, dass sie übereinander liegen (nicht dargestellt). Außerdem ist das Paar Kreuzgürtel 142, 143 in der vorliegenden Ausführungsform so angeordnet, dass es auf der Außenseite des Gürtels mit großem Winkel 141 in der Reifenradialrichtung laminiert ist.
Außerdem besteht die Gürtelabdeckung 144 aus einer Mehrzahl von Gürtelkorden aus Stahl oder organischem Fasermaterial, die mit einem Beschichtungsgummi bzw. -kautschuk bedeckt und einem Walzverfahren unterzogen worden sind, mit einem Gürtelwinkel, als absolutem Wert, von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45°. Darüber hinaus ist die Gürtelabdeckung 144 in Reifenradialrichtung auf der Außenseite der Kreuzgürtel 142, 143 laminiert angeordnet. Es ist zu beachten, dass die Gürtelabdeckung 144 in der vorliegenden Ausführungsform den gleichen Gürtelwinkel wie der Außenseiten-Kreuzgürtel 143 aufweist und auch in der äußersten Schicht der Gürtelschicht 14 angeordnet ist.
Die Umfangsverstärkungsschicht 145 ist durch Stahlgürtelcordfäden gebildet, die mit Beschichtungsgummi bedeckt sind und spiralförmig mit einer Neigung innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung gewickelt sind. Außerdem ist in der vorliegenden Ausführungsform die Umfangsverstärkungsschicht 145 zwischen dem Paar von Kreuzgürteln 142, 143 angeordnet. Außerdem ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 in Reifenbreitenrichtung auf der Innenseite vom linken und rechten Randabschnitt des Paars von Kreuzgürteln 142, 143 angeordnet. Genauer wird die Umfangsverstärkungsschicht 145 durch spiralförmiges Wickeln eines Drahtes oder einer Mehrzahl von Drähten um den Außenumfang des inneren Kreuzgürtels 142 gebildet. Diese Umfangsverstärkungsschicht 145 verstärkt die Steifigkeit in Reifenumfangsrichtung. Als Folge davon ist die Haltbarkeit des Reifens verbessert.
Hier kann die Gürtelschicht 14 bei dem Luftreifen 1 eine Randabdeckung aufweisen (nicht dargestellt). Allgemein besteht die Randabdeckung aus einer Mehrzahl von Gürtelkorden aus Stahl oder organischem Fasermaterial, die mit einem Beschichtungsgummi bzw. -kautschuk bedeckt und einem Walzverfahren unterzogen worden sind, mit einem Gürtelwinkel, als absolutem Wert, von nicht weniger als 0° und nicht mehr als 5°. Außerdem sind Randabdeckungen auf der Außenseite in Reifenradialrichtung des linken und des rechten Randabschnitts des Außenseiten-Kreuzgürtels 143 (oder des Innenseiten-Kreuzgürtels 142) angeordnet. Der Unterschied in der radialen Ausdehnung zwischen Mittelbereich und Schulterbereich des Laufflächenabschnitts ist reduziert, um die ungleiche Verschleißbeständigkeit des Reifens durch den von den Randabdeckungen gezeigten Reifen-Effekt zu verbessern.
Verbesserung der Einheitlichkeit der radialen Ausdehnung
Seit einigen Jahren halten Schwerlastreifen, die an Lastwagen, Bussen und dergleichen montiert werden, die Form des Laufflächenabschnitts aufrecht, weil die Reifen ein niedriges Aspektverhältnis aufweisen, während sie eine in der Gürtelschicht angeordnete Umfangsverstärkungsschicht aufweisen. Genauer durch Anordnen der Umfangsverstärkungsschicht im Mittelbereich des Laufflächenabschnitts und Nutzen des Ringspannungseffekts eine radiale Ausdehnung der Lauffläche unterdrückt, und die Form des Laufflächenabschnitts wird beibehalten.
In der vorstehend beschriebenen Konfiguration besteht jedoch das Problem, dass eine Differenz in radialer Ausdehnung im Laufflächenabschnitt zwischen dem Mittelabschnitt und den beiden Endabschnitten in dem Bereich auftritt, wo die Umfangsverstärkungsschicht angeordnet ist.
Somit verwendet dieser Luftreifen 1 die folgende Konfiguration, um Einheitlichkeit der radialen Ausdehnung des Laufflächenabschnitts zu erreichen (siehe 1 bis 3).
4 und 5 sind Erläuterungsansichten, die eine Gürtelschicht des Luftreifens, abgebildet in 1, darstellen. Unter diesen Zeichnungen veranschaulicht 4 die laminierte Struktur der Gürtellagen 141 bis 145 auf der Reifenäquatorebene CL und 5 veranschaulicht die laminierte Struktur der Gürtellagen 141 bis 145 an den Endabschnitten der Umfangsverstärkungsschicht 145.
Zunächst wird die Gürtellage, die auf die Innenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 in Reifenradialrichtung laminiert ist und an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzt, als die Innenseiten-Gürtellage bezeichnet (in 2 der Innenseiten-Kreuzgürtel 142). Auch wird die Gürtellage, die auf die Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 in Reifenradialrichtung laminiert ist und an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzt, als die Außenseiten-Gürtellage bezeichnet (in 2 der Außenseiten-Kreuzgürtel 143). Außerdem weisen die Innenseiten-Gürtellage und die Außenseiten-Gürtellage einen Gürtelwinkel, als Absolutwert, von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 70°.
Beispielsweise ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 in der Konfiguration in 2 so angeordnet, dass sie zwischen dem Paar Kreuzgürteln 142, 143 liegt. Daher entspricht der Innenseiten-Kreuzgürtel 142 der Innenseiten-Gürtellage und der Außenseiten-Kreuzgürtel 143 entspricht der Außenseiten-Gürtellage. Außerdem weisen die Innenseite-Gürtellage und die Außenseiten-Gürtellage einen Gürtelwinkel, als Absolutwert, von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45° mit gegenseitig entgegengesetzten Vorzeichen auf.
Jedoch ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 nicht darauf beschränkt, und sie kann außerdem auf der in Reifenradialrichtung äußeren Seite des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet sein (nicht dargestellt). Zudem kann die Umfangsverstärkungsschicht 145 auch auf der Innenseite des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet sein, mit anderen Worten zwischen dem Gürtel mit großem Winkel 141 und dem Innenseiten-Kreuzgürtel 142 angeordnet sein (nicht dargestellt). In diesen Fällen sind außerdem die Innenseiten-Gürtellage und die Außenseiten-Gürtellage gemäß ihrem jeweiligen Positionsverhältnis mit der Umfangsverstärkungsschicht 145 definiert, wie oben beschrieben.
Als Nächstes werden der Abstand zwischen Cordfäden Gcl zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Innenseiten-Gürtellage auf der Reifenäquatorebene CL und der Abstand zwischen Cordfäden Gcu zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Außenseiten-Gürtellage auf der Reifenäquatorebene CL definiert, wie in 4 dargestellt. Außerdem werden der Abstand zwischen Cordfäden Gsl zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Innenseiten-Gürtellage an den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Abstand zwischen Cordfäden Gsu zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Außenseiten-Gürtellage an den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht 145 definiert, wie in 5 dargestellt.
Die Abstände zwischen Cordfäden Gcl, Gcu, Gsl, Gsu sind die Dicken des Gummimaterials zwischen den Gürtelcordfäden der benachbarten Gürtellagen und werden mit dem Reifen, der auf einer vorgegebenen Felge montiert und auf den vorgegebenen Innendruck aufgepumpt ist und nicht belastet ist, gemessen. Insbesondere wird zum Beispiel ein einzelner Reifen auf die gedachte Linie eines von einem Lasermessgerät gemessenen Reifenprofils angewendet und mit Klebeband oder dergleichen fixiert. Als Nächstes wird der Abstand in Reifenradialrichtung zwischen der unteren Endposition des Gürtelcordfadens der Gürtellage auf der Innenseite in Reifenradialrichtung und der oberen Endposition des Gürtelcordfadens der Gürtellage auf der Außenseite in Reifenradialrichtung der angrenzenden, zu messenden Gürtellagen mit einer Messlehre oder dergleichen gemessen und der Wert wird als der Abstand zwischen Cordfäden genommen. Das verwendete Lasermessgerät kann beispielsweise eine Reifenprofilmessvorrichtung (hergestellt von Matsuo Co., Ltd.) sein.
Außerdem bezieht sich die Endregion der Umfangsverstärkungsschicht 145 auf die Region von dem Ende auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu einer Position mit 20% der Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 von dem Ende und ist sowohl am linken als auch am rechten Ende der Umfangsverstärkungsschicht 145 definiert.
Die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 ist der Abstand in Richtung der Reifenrotationsachse vom linken zum rechten Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145, der gemessen wird, wenn der Reifen auf einer vorgegebenen Felge montiert ist, auf den vorgegebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem unbelasteten Zustand befindet.
Zu diesem Zeitpunkt haben die Abstände zwischen Cordfäden Gcl, Gcu, Gsl, Gsu zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Innenseite-Gürtellage 142 und der Außenseite-Gürtellage 143 die Beziehung 1,20 ≤ (Gcl + Gcu)/(Gsl + Gsu) ≤ 9,20 (siehe 4 und 5). Mit anderen Worten ist die Summe der Abstände zwischen Cordfäden (Gcl + Gcu) zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Innenseiten-Gürtellage 142 und der Außenseiten-Gürtellage 143 auf der Reifenäquatorebene CL größer eingestellt als die Summe der Abstände zwischen Cordfäden (Gsl + Gsu) zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Innenseiten-Gürtellage 142 und der Außenseiten-Gürtellage 143 an den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht 145.
Beispielsweise ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 in der Konfiguration in 2 so angeordnet, dass sie zwischen dem Paar Kreuzgürteln 142, 143 liegt, wie vorstehend beschrieben. Daher entspricht der Innenseiten-Kreuzgürtel 142 der Innenseiten-Gürtellage und der Außenseiten-Kreuzgürtel 143 entspricht der Außenseiten-Gürtellage. Wie in 4 und 5 dargestellt, ist das Paar Kreuzgürtel 142, 143 außerdem aus einer Mehrzahl von Gürtelcordfäden 1421, 1431 konfiguriert, die mit Beschichtungsgummi 1422, 1432 überzogen sind, das einem Walzvorgang unterzogen wurde. Die Umfangsverstärkungsschicht 145 ist außerdem aus Gürtelcordfäden 1451 konfiguriert, die mit Beschichtungsgummi 1452 überzogen sind und die spiralförmig in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung gewickelt sind.
Der Zwischengummi 201, 201 ist außerdem zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Innenseiten-Gürtellage 142 bzw. zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Außenseiten-Gürtellage 143 angeordnet. Der Zwischengummi 201, 202 ist zudem aus demselben Gummimaterial konfiguriert wie der Beschichtungsgummi 1452, 1422, 1432 der Umfangsverstärkungsschicht 145, der Innenseiten-Gürtellage 142 und der Außenseiten-Gürtellage 143. Der Zwischengummi 201, 202 weist außerdem eine Breite auf, die schmaler als die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 ist, und ist in Reifenbreitenrichtung im Mittelbereich der Umfangsverstärkungsschicht 145 angeordnet. Der Zwischengummi 201, 202 weist zudem eine dünne, kreisförmige Bogenform in einer Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung auf, die eine maximale Dicke auf der Reifenäquatorebene CL aufweist, wobei sich die Dicke zur Außenseite in Reifenbreitenrichtung verringert. Wie in 4 dargestellt, ist daher im Mittelbereich der Umfangsverstärkungsschicht 145, der die Reifenäquatorebene CL umfasst, die Summe der Abstände zwischen Cordfäden (Gcl + Gcu) zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Innenseiten-Gürtellage 142 und der Außenseiten-Gürtellage 143 durch den Zwischengummi 201, 202 erhöht. Wie in 5 dargestellt, ist außerdem in den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht 145 die Summe der Abstände zwischen Cordfäden (Gsl + Gcu) zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Innenseiten-Gürtellage 142 und der Außenseiten-Gürtellage 143 schmaler.
Wie in 2 dargestellt, wird außerdem die Summe der Abstände zwischen Cordfäden auf der Innenseite und der Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 monoton weniger von der Reifenäquatorebene CL zu den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht 145. Wie in 5 dargestellt, wird zudem in den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht 145 (die Regionen mit 20% der Breite der Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145) die Summe der Abstände zwischen Cordfäden (Gsl + Gsu) monoton weniger in Richtung der Außenseite in Reifenbreitenrichtung (konstant oder abnehmend).
In der vorstehend beschriebenen Konfiguration ist die Summe der Abstände zwischen Cordfäden (Gcl + Gcu) auf der Innenseite und Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Reifenäquatorebene CL größer als die Summe der Abstände zwischen Cordfäden (Gsl + Gsu) auf der Innenseite und Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 an den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht 145 eingestellt. Die Scherbelastung, die zwischen den Gürtellagen 142, 143, 145 wirkt, wenn der Reifen rollt, ist daher auf der Reifenäquatorebene CL relativ kleiner und ist an den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht 145 relativ größer. Als ein Ergebnis wird die Differenz in radialer Ausdehnung des Laufflächenabschnitts zwischen dem Mittelbereich und den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht 145 einheitlich und die die Einheitlichkeit der radialen Ausdehnung des Reifens wird verbessert.
Es ist zu beachten, dass die Abstände zwischen Cordfäden Gcl, Gcu, Gsl, Gsu in den Konfigurationen von 2, 4 und 5 die Beziehungen Gsl < Gcl und Gsu < Gcu aufweisen. Mit anderen Worten weisen die Abstände zwischen Cordfäden Gcl, Gsl zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Innenseiten-Gürtellage 142 und die Abstände zwischen Cordfäden Gcu, Gsu zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Außenseiten-Gürtellage 143 Dickenunterschiede zwischen der Reifenäquatorebene CL und den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht 145 auf. Als ein Ergebnis wird die Differenz in radialer Ausdehnung des Laufflächenabschnitts zwischen dem Mittelbereich und den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht 145 tatsächlich einheitlich gemacht.
Dies ist jedoch keine Beschränkung und es ist ausreichend, wenn die Abstände zwischen Cordfäden Gcl, Gcu, Gsl, Gsu die Bedingungen von einem von Gsl < Gcl und Gsu < Gcu (nicht dargestellt) erfüllen. Mit anderen Worten weisen nur entweder die Abstände zwischen Cordfäden Gcl, Gsl zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Innenseiten-Gürtellage 142 oder die Abstände zwischen Cordfäden Gcu, Gsu zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Außenseiten-Gürtellage 143 einen Dickenunterschied zwischen der Reifenäquatorebene CL und den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht 145 auf. Beispielsweise können die Abstände zwischen Cordfäden Gcl, Gsl zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und die Innenseiten-Gürtellage 142 die Beziehung Gsl < Gcl haben und die Abstände zwischen Cordfäden Gcu, Gsu der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Außenseiten-Gürtellage 143 können einheitlich über den gesamten Bereich der Umfangsverstärkungsschicht eingestellt sein und die Beziehung Gsu = Gcu haben.
In der vorstehend beschriebenen Konfiguration sind die Abstände zwischen Cordfäden Gcl, Gcu, Gsl, Gsu außerdem jeweils vorzugsweise nicht weniger als 0,10 mm. Es besteht keine bestimmte Beschränkung der Obergrenze der Abstände zwischen Cordfäden Gcl, Gcu, Gsl, Gsu, aber sie sind durch die Reifenspezifikation oder die Beziehung zur unteren Dicke der Rille der Hauptumfangsrillen 2 beschränkt.
In der Konfiguration von 1 wird der Zwischengummi 201, 202 außerdem verwendet, um die Abstände zwischen Cordfäden Gcl, Gcu, Gsl, Gsu zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Innenseiten-Gürtellage 142 und der Außenseiten-Gürtellage 143 einzustellen. In dieser Konfiguration können die bestehende Umfangsverstärkungsschicht 145, Innenseiten-Gürtellage 142 und Außenseite-Gürtellage 143, die eine konstante Dicke aufweisen, übernommen werden und dies ist wünschenswert.
Dies ist jedoch keine Beschränkung, und die Abstände zwischen Cordfäden Gcl, Gcu, Gsl, Gsu können eingestellt werden, indem die Dicke des Beschichtungsgummis 1452 der Umfangsverstärkungsschicht 145, des Beschichtungsgummis 1422 der Innenseiten-Gürtellage 142 oder des Beschichtungsgummis 1432 der Außenseiten-Gürtellage 143 eingestellt wird. Wenn der Beschichtungsgummi 1422 der Innenseiten-Gürtellage 142 oder die Beschichtung über 1432 der Außenseiten-Gürtellage 143 eine große Dicke auf der Reifenäquatorebene CL aufweist, können beispielsweise durch Reduzieren der Dicke zur Außenseite in Reifenbreitenrichtung die Abstände zwischen Cordfäden Gcl, Gcu, Gsl, Gsu eingestellt werden. Als ein Ergebnis kann der Zwischengummi 201, 202 weggelassen werden.
[Zusätzliche Angaben]
Auch weisen im Luftreifen 1 in 1 die Laufflächenbreite TW und die Breite Ws der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 vorzugsweise ein solches Verhältnis auf, dass 0,70 ≤ Ws/TW ≤ 0,90 beträgt.
Die Laufflächenbreite TW ist der Abstand in Richtung der Reifenrotationsachse zwischen dem linken und dem rechten Laufflächenende P, P, der gemessen wird, wenn der Reifen auf einer vorgegebenen Felge montiert, auf einen vorgegebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem unbelasteten Zustand befindet.
Es ist zu beachten, dass ein typischer Luftreifen eine links-rechtssymmetrische Struktur mit einer Mitte an der Reifenäquatorialebene CL aufweist, wie in 1 dargestellt. Folglich beträgt der Abstand von der Reifenäquatorebene CL zum Laufflächenrand P TW/2, und der Abstand von der Reifenäquatorebene CL zur Umfangsverstärkungsschicht 145 beträgt Ws/2.
Dagegen ist in einem Luftreifen, der eine links-rechts-asymmetrische Struktur aufweist (nicht dargestellt), der Bereich des Verhältnisses Ws/TW zwischen der Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht und der Laufflächenbreite TW, die vorstehend beschrieben ist, durch Breiten definiert, die auf eine Halbbreite bezüglich der Reifenäquatorebene CL umgerechnet sind. Insbesondere sind der Abstand TW' (nicht dargestellt) von der Reifenäquatorebene CL zum Laufflächenrand P und der Abstand Ws' (nicht dargestellt) von der Reifenäquatorebene CL zum Endabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 derart eingestellt, dass die Beziehung 0,70 ≤ Ws'/TW' ≤ 0,90 ist.
Wie in 1 dargestellt, weisen außerdem die Laufflächenbreite TW und eine Reifengesamtbreite SW eine Beziehung derart auf, dass 0,79 ≤ TW/SW ≤ 0,89.
Die Reifengesamtbreite SW bezieht sich auf einen linearen Abstand (einschließlich aller Abschnitte wie Buchstaben und Muster auf der Reifenseitenoberfläche) von Seitenwand zu Seitenwand, wenn der Reifen auf eine vorgegebene Felge montiert ist, auf den vorgegebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem unbelasteten Zustand befindet.
Außerdem weisen, in 1 und 3, eine Breite Wb2 des breiteren Kreuzgürtels 142 und die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 vorzugsweise eine Beziehung derart auf, dass 0,74 ≤ Wb2/Wca ≤ 0,89, und weisen mehr bevorzugt eine Beziehung derart auf, dass 0,78 ≤ Wb2/Wca ≤ 0,83.
Vorzugsweise 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 gilt.
Außerdem weisen die Laufflächenbreite TW und die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 vorzugsweise eine Beziehung derart 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 eine vorgegebene bzw. Standardfelge montiert ist, auf einen vorgegebenen Innendruck befüllt ist und sich in einem Zustand ohne Last befindet.
In 3 weisen außerdem eine Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 und die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise eine solche Beziehung auf, dass 0,75 ≤ Ws/Wb3 ≤ 0,90 gilt. Als Folge kann die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 ordnungsgemäß sichergestellt werden.
Außerdem ist, wie in 2 und 3 dargestellt, die Umfangsverstärkungsschicht 145 weiter zur Innenseite in Reifenbreitenrichtung als der linke und der rechte Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt liegt die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 und der Abstand S vom Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 zum Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 vorzugsweise in einem Bereich von 0,03 ≤ S/Wb3 ≤ 0,12. Dadurch ist ein geeigneter Abstand zwischen den Rändern der Breite Wb3 des Kreuzgürtels 143 und den Rändern der Umfangsverstärkungsschicht 145 gesichert.
Der Abstand S der Umfangsverstärkungsschicht 145 wird als ein Abstand in Reifenbreitenrichtung gemessen, wenn der Reifen auf einer vorgegebenen Felge montiert, auf den vorgegebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich im unbelasteten Zustand befindet.
Außerdem ist in der Konfiguration in 1 die Umfangsverstärkungsschicht 145 durch einen spiralförmig gewickelten, einzelnen Stahldraht gebildet, wie in 3 dargestellt. Die Konfiguration ist jedoch nicht darauf beschränkt und die Umfangsverstärkungsschicht 145 kann auch aus einer Mehrzahl spiralförmig darum gewickelter Drähte, die Seite an Seite liegen, (mehrfach gewickelte Struktur) bestehen. In diesem Fall ist die Anzahl der Drähte vorzugsweise nicht höher als 5. Die Breite der Wicklung pro Einheit, wenn fünf Drähte in einer mehrfachen Wicklungsweise gewickelt werden, ist zudem vorzugsweise nicht mehr als 12 mm. Als ein Ergebnis kann eine Mehrzahl von Drähten (nicht weniger als 2 und nicht mehr als 5 Drähte) richtig mit einer Neigung innerhalb eines Bereichs von ±5 ° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung gewickelt werden.
Außerdem weisen in dem Luftreifen 1 die Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 vorzugsweise eine derartige Beziehung auf, dass 0,85 ≤ Wb1/Wb3 ≤ 1,05 (siehe 3). Dadurch wird das Verhältnis Wb1/Wb3 geeignet gestaltet.
Die Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des Kreuzgürtels 143 werden als der Abstand in Reifenbreitenrichtung gemessen, wenn der Reifen auf einer vorgegebenen Felge montiert ist, auf den vorgegebenen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem unbelasteten Zustand befindet.
Bei der Konfiguration von 1 weist die Gürtelschicht 14 eine Struktur mit einer auf der Reifenäquatorebene CL zentrierten Links-Rechts-Symmetrie auf, wie in 3 dargestellt, und die Breite Wb1 des Gürtels mit großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 weisen eine derartige Beziehung auf, dass Wb1 < Wb3. Als ein Ergebnis ist ein Randabschnitt des Gürtels mit großem Winkel 141 in einem Bereich auf einer Seite der Reifenäquatorebene CL in Reifenbreitenrichtung innen vom Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 angeordnet. Jedoch ist die Konfiguration nicht darauf beschränkt und die Breite Wb1 des Gürtels mit dem großem Winkel 141 und die Breite Wb3 des schmaleren Kreuzgürtels 143 können eine derartige Beziehung aufweisen, dass Wb1 ≥ Wb3 (nicht dargestellt).
Außerdem sind die Gürtelcordfäden des Gürtels mit großem Winkel 141 vorzugsweise Stahldrähte und die Anzahl der Enden im Gürtel mit großem Winkel beträgt nicht weniger als 15 Enden/50 mm und nicht mehr als 25 Enden/50 mm. Darüber hinaus sind die Gürtelcordfäden des Paars Kreuzgürtel 142, 143 vorzugsweise Stahldraht und die Anzahl der Enden in dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 beträgt vorzugsweise nicht weniger als 18 Enden/50 mm und nicht mehr als 28 Enden/50 mm und mehr bevorzugt beträgt sie nicht weniger als 20 Enden/50 mm und nicht mehr als 25 Enden/50 mm. Die Gürtelcordfäden der Umfangsverstärkungsschicht 145 sind außerdem Stahldraht und die Anzahl der Enden in der Umfangsverstärkungsschicht 145 beträgt vorzugsweise nicht weniger als 17 Enden/50 mm und nicht mehr als 30 Enden/50 mm. Dadurch werden die geeigneten Stärken der Gürtellagen 141, 142, 143, 145 gewährleistet.
Außerdem weisen ein Modul E1 bei 100% Dehnung des Beschichtungsgummis des Gürtels mit großem Winkel 141 und ein Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungsgummis der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise eine Beziehung derart auf, dass 0,90 ≤ Es/E1 ≤ 1,10. Auch weisen die Module E2, E3 bei 100% Dehnung des Beschichtungsgummis des Paars Kreuzgürtel 142, 143 und der Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungsgummis der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 vorzugsweise ein Verhältnis von 0,90 ≤ Es/E2 ≤ 1,10 und 0,90 ≤ Es/E3 ≤ 1,10. Auch liegt der Modul Es bei 100% Dehnung des Beschichtungsgummis der umlaufenden Verstärkungsschicht 145 vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 4,5 MPa ≤ Es ≤ 7,5 MPa. Dadurch werden die Module der Gürtellagen 141, 142, 143, 145 angemessen gestaltet.
Der Modul bei 100% Dehnung wird durch Durchführen einer Zugprüfung bei Umgebungstemperatur gemäß JIS-K6251 (unter Verwendung von Stabprobe Nr. 3) gemessen.
Außerdem beträgt eine Bruchdehnung λ1 des Beschichtungsgummis des Gürtels mit großem Winkel 141 vorzugsweise nicht weniger als 200%. Des Weiteren betragen Bruchdehnungen λ2, λ3 der Beschichtungsgummis des Paars von Kreuzgürteln 142, 143 vorzugsweise nicht weniger als 200%. Darüber hinaus beträgt eine Bruchdehnung λs des Beschichtungsgummis der Umfangsverstärkungsschicht 145 vorzugsweise nicht weniger als 200%. Dadurch ist die geeignete Beständigkeit der Gürtellagen 141, 142, 143, 145 gesichert.
Die Bruchdehnung wird gemessen, indem ein Zugtest an einem Muster mit einer Form entsprechend der JIS-K7162 Spezifikation 1B (Hantelform mit einer Dicke von 3 mm) unter Verwendung eines Zugtesters (INSTRON5585H, Hersteller Instron Corp.) entsprechend JIS-K7161 bei einer Zuggeschwindigkeit von 2 mm/min durchgeführt wird.
Die Dehnung der Gürtelcordfäden als Komponenten, welche die Umfangsverstärkungsschicht 145 bilden, beträgt vorzugsweise nicht weniger als 1,0% und nicht mehr als 2,5%, wenn die Zuglast 100 N bis 300 N beträgt, und die Dehnung der Gürtelcordfäden als eine gehärtete Reifenkomponente (wenn sie vom Reifen entfernt sind) beträgt vorzugsweise nicht weniger als 0,5% und nicht mehr als 2,0%, wenn die Zuglast 500 N bis 1000 N beträgt. Solche Gürtelcordfäden (Stahldraht mit hoher Dehnung) weisen im Vergleich zu normalem Stahldraht ein gutes Dehnungsverhältnis auf, wenn eine kleine Last angelegt wird, sodass sie den Belastungen standhalten können, die an die Umfangsverstärkungsschicht 145 während der Zeit von der Herstellung bis zur Verwendung des Reifens angelegt werden, so dass es möglich ist, Schäden an der Umfangsverstärkungsschicht 145 zu unterdrücken, was bevorzugt ist.
Die Dehnung der Gürtelkorde wird gemäß JIS-G3510 gemessen.
Außerdem beträgt in dem Luftreifen 1 die Bruchdehnung des Laufflächengummis 15 vorzugsweise nicht weniger als 350%. Dadurch ist die Stärke des Laufflächengummis 15 gesichert, um das Auftreten von Rissen in der äußersten Hauptumfangsrille 2 zu verhindern. Außerdem ist die maximale Bruchdehnung des Laufflächengummis 15 nicht besonders eingeschränkt, wird jedoch durch die Art der Gummizusammensetzung des Laufflächengummis 15 eingeschränkt.
Außerdem beträgt in diesem Luftreifen 1 die Härte des Laufflächengummis 15 vorzugsweise nicht weniger als 60. Dadurch ist eine geeignete Stärke des Laufflächengummis 15 gesichert. Außerdem ist die maximale Härte des Laufflächengummis 15 nicht besonders beschränkt, aber sie ist durch die Art der Gummizusammensetzung des Laufflächengummis 15 eingeschränkt.
Hierbei bezieht sich der Begriff Kautschukhärte auf eine JIS-A-Härte gemäß JIS-K6263.
Außerdem beträgt bei dem Luftreifen 1 ein Verlustwinkeltangens tanδ des Laufflächengummis 15 vorzugsweise nicht weniger als 0,10.
Der Verlustwinkeltangens tanδ wird unter Verwendung eines viskoelastischen Spektrometers unter den Bedingungen einer Temperatur von 20°C, einer Scherbelastung von 10% und einer Frequenz von 20 Hz gemessen.
Gürtelrandpolster
In der in 1 und 2 dargestellten Konfiguration ist die Umfangsverstärkungsschicht 145 in Reifenbreitenrichtung innen vom linken und rechten Randabschnitt des schmaleren Kreuzgürtels 143 des Paars Kreuzgürtel 142, 143 angeordnet. Das Gürtelrandpolster 19 ist außerdem zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 an einer Position, die dem Randabschnitt des Paars Kreuzgürtel 142, 143 entspricht, angeordnet. Insbesondere ist das Gürtelrandpolster 19 in Reifenbreitenrichtung auf der Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 angeordnet, grenzt an die Umfangsverstärkungsschicht 145 an und verläuft von dem Endabschnitt auf der Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 in Reifenbreitenrichtung zum Endabschnitt auf der Außenseite des Paars Kreuzgürtel 142, 143 in Reifenbreitenrichtung.
Bei der in 1 dargestellten Konfiguration weist das Gürtelrandpolster 19 außerdem eine Struktur auf, die insgesamt dicker ist als die Umfangsverstärkungsschicht 145, weil die Dicke in Richtung der Außenseite in Reifenbreitenrichtung zunimmt. Das Gürtelrandpolster 19 weist zudem einen Modul E bei 100% Dehnung auf, der niedriger ist als der des Beschichtungsgummis der Kreuzgürtel 142, 143. Insbesondere weisen der Modul E bei 100% Dehnung des Gürtelrandpolsters 19 und ein Modul Eco des Beschichtungsgummis eine Beziehung auf, die 0,60 ≤ E/Eco ≤ 0,95 erfüllt. Der Modul E bei 100% Dehnung des Gürtelrandpolsters 19 liegt innerhalb eines Bereichs von 4,0 MPa ≤ E ≤ 5,5 MPa. Als Folge ist das Auftreten einer Ablösung von Gummimaterial zwischen dem Paar Kreuzgürtel 142, 143 und in einem Bereich auf der Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 in Reifenbreitenrichtung unterdrückt.
Wirkung
Wie vorstehend beschrieben umfasst der Luftreifen 1 die Karkassenschicht 13, die Gürtelschicht 14, die auf der Außenseite der Karkassenschicht 13 in Reifenradialrichtung angeordnet ist, und den Laufflächengummi 15, der auf der Außenseite der Gürtelschicht 14 in Reifenradialrichtung angeordnet ist (siehe 1 und 2). Die Gürtelschicht 14 umfasst außerdem die Umfangsverstärkungsschicht 145, die einen Gürtelwinkel innerhalb des Bereichs von ±5 ° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung aufweist, und die Innenseiten-Gürtellage (in 2 der Innenseiten-Kreuzgürtel 142) und die Außenseiten-Gürtellage (in 2 der Außenseiten-Kreuzgürtel 143), die einen Gürtelwinkel, als ein Absolutwert, von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 70° aufweisen und an die Umfangsverstärkungsschicht 145 angrenzend auf der Innenseite in Reifenradialrichtung bzw. die Außenseite in Reifenradialrichtung der Umfangsverstärkungsschicht 145 laminiert sind. Der Abstand zwischen Cordfäden Gcl zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Innenseiten-Gürtellage 142 auf der Reifenäquatorebene CL, der Abstand zwischen Cordfäden Gcu zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Außenseiten-Gürtellage 143 auf der Reifenäquatorebene CL, der Abstand zwischen Cordfäden Gsl zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Innenseiten-Gürtellage 142 an den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Abstand zwischen Cordfäden Gsu zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Außenseiten-Gürtellage 143 an den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht 145 haben das Verhältnis 1,20 ≤ (Gcl + Gcu)/(Gsl + Gsu) ≤ 9,20 (siehe 4 und 5).
In dieser Konfiguration ist die Summe der Abstände zwischen Cordfäden (Gcl + Gcu) auf der Innenseite und Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 auf der Reifenäquatorebene CL größer als die Summe der Abstände zwischen Cordfäden (Gsl + Gsu) auf der Innenseite und Außenseite der Umfangsverstärkungsschicht 145 an den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht 145 eingestellt. Die Scherbelastung, die zwischen den Gürtellagen 142, 143, 145 wirkt, wenn der Reifen rollt, ist daher auf der Reifenäquatorebene CL relativ kleiner und ist an den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht 145 relativ größer. Als ein Ergebnis wird die Differenz in radialer Ausdehnung des Laufflächenabschnitts zwischen dem Mittelbereich und den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht 145 einheitlich, was den Vorteil hat, dass die Einheitlichkeit der radialen Ausdehnung im Reifen erhöht wird. Mit anderen Worten, da 1,20 ≤ (Gcl + Gcu)/(Gsl + Gsu), ist die radiale Ausdehnung im Schulterbereich des Laufflächenabschnitts tatsächlich reduziert, und da (Gcl + Gcu)/(Gsl + Gsu) ≤ 9,20, ist die radiale Ausdehnung im Mittelbereich des Laufflächenabschnitts tatsächlich reduziert.
Des Weiteren weisen in dem Luftreifen 1 die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 und die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 eine derartige Beziehung auf, dass 0,60 ≤ Ws/Wca ≤ 0,70 (siehe 1). Als Ergebnis besteht ein Vorteil darin, dass das Verhältnis Ws/Wca zwischen der Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Breite Wca der Karkassenschicht 13 geeignet gestaltet ist. Mit anderen Worten ist als Ergebnis der Beziehung 0,60 ≤ Ws/Wca die Funktion der Umfangsverstärkungsschicht 145 beim Reduzieren der Reifenradialausdehnung (Reifen-Effekt) ordnungsgemäß sichergestellt. Außerdem wird als Ergebnis der Beziehung Ws/Wca ≤ 0,70 ein Ermüdungsversagen der Gürtelcordfäden am Randabschnitt der Umfangsverstärkungsschicht 145 unterdrückt.
Im Luftreifen 1 sind die Abstände zwischen Cordfäden Gcl, Gcu, Gsl, Gsu außerdem jeweils nicht weniger als 0,10 mm. In dieser Konfiguration sind die Abstände zwischen Cordfäden Gcl, Gcu, Gsl, Gsu ordnungsgemäß sichergestellt und die Belastung im Gummimaterial zwischen den Gürtellagen 142, 143, 145 ist reduziert. Somit ist eine derartige Konfiguration insofern vorteilhaft, als die Reifenhaltbarkeit verbessert ist.
Zudem weisen in diesem Luftreifen 1 die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 und die Breite Wb2 der Innenseiten-Gürtellage 142 eine derartige Beziehung auf, dass 0,74 ≤ Wb2/Wca ≤ 0,89 (siehe 1). Als ein Ergebnis besteht ein Vorteil, dass die Breite Wb2 der Innenseiten-Gürtellage 142 angemessen gestaltet wird und die Reifenhaltbarkeit verbessert wird.
Außerdem weisen bei dem Luftreifen 1 die Breite Wb3 der Außenseiten-Gürtellage 143 und die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 eine derartige Beziehung auf, dass 0,75 ≤ Ws/Wb3 ≤ 0,90. Dies hat den Vorteil, dass die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht 145 angemessen gestaltet wird und die Haltbarkeit des Reifens verbessert wird.
Außerdem weisen die Innenseite-Gürtellage und die Außenseiten-Gürtellage im Luftreifen 1 jeweils einen Gürtelwinkel, als Absolutwert, von nicht weniger als 15° und nicht mehr als 60° auf. Dies führt zu dem Vorteil, dass der Gürtelwinkel der Gürtellagen, die an die Umfangsverstärkungschicht angrenzen, angemessen gestaltet wird, und die Reifenhaltbarkeit und die Lenkstabilität werden verbessert.
Im Luftreifen 1 sind darüber hinaus die Durchmesser der Gürtelcordfäden 1451, 1421, 1431 der Umfangsverstärkungsschicht 145, der Innenseiten-Gürtellage 142 bzw. der Außenseiten-Gürtellage 143 jeweils innerhalb des Bereichs von nicht weniger als 1,20 mm und nicht mehr als 2,20 mm. Als ein Ergebnis kann die Differenz in Steifigkeit zwischen den Gürtellagen 145, 142 und 143 reduziert werden, was den Vorteil hat, dass die Reifenhaltbarkeit verbessert wird.
Im Luftreifen 1 ist außerdem die Anzahl der Enden der Gürtelcordfäden 1451, 1421, 1431 der Umfangsverstärkungsschicht 145, der Innenseiten-Gürtellage 142 bzw. der Außenseiten-Gürtellage 143 jeweils innerhalb des Bereichs von nicht weniger als 18 Enden pro 50 mm und nicht mehr als 28 Enden pro 50 mm. Als ein Ergebnis kann die Differenz in Steifigkeit zwischen den Gürtellagen 145, 142 und 143 reduziert werden, was den Vorteil hat, dass die Reifenhaltbarkeit verbessert wird.
Im Luftreifen 1 haben die Abstände zwischen Cordfäden Gcl, Gcu, Gsl, Gsu außerdem die Beziehungen Gsl < Gcl und Gsu < Gcu. In dieser Konfiguration weisen sowohl die Abstände zwischen Cordfäden Gcl, Gsl zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Innenseiten-Gürtellage 142 als auch die Abstände zwischen Cordfäden Gcu, Gsu zwischen der Umfangsverstärkungsschicht 145 und der Außenseiten-Gürtellage 143 eine Dickendifferenz zwischen der Reifenäquatorebene CL und den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht 145 auf, was den Vorteil hat, dass die Differenz in radialer Ausdehnung des Laufflächenabschnitts zwischen dem Mittelbereich und den Endbereichen der Umfangsverstärkungsschicht 145 tatsächlich einheitlich gestaltet wird.
Im Luftreifen 1 wird die Summe (Gsl + Gsu) der Abstände zwischen Cordfäden Gsl, Gsu außerdem monoton weniger (konstant oder reduziert) zur Außenseite in Reifenbreitenrichtung an den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht 145 (siehe 2). Als ein Ergebnis ist die Scherbelastung, die zwischen den Gürtellagen 142, 143, 145 an den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht 145 wirkt, vergleichsweise groß, was den Vorteil hat, dass die radiale Ausdehnung an den Schulterbereichen des Laufflächenabschnitts tatsächlich reduziert wird.
Außerdem sind die Innenseiten-Gürtellage 142 und die Außenseiten-Gürtellage 143 im Luftreifen 1 Kreuzgürtel mit einem Gürtelwinkel, als Absolutwert, von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 45°, und wobei die Gürtelwinkel jeweils entgegengesetzte Vorzeichen zueinander aufweisen (siehe 3). Somit ist eine derartige Konfiguration insofern vorteilhaft, als die Reifenhaltbarkeit verbessert ist.
Außerdem weisen die Laufflächenbreite TW und die Reifengesamtbreite SW in dem Luftreifen 1 eine Beziehung derart auf, dass 0,79 ≤ TW/SW ≤ 0,89 (siehe 1). In dieser Konfiguration ist die radiale Ausdehnung des linken und rechten Schulterabschnitts durch das Verhältnis TW/SW innerhalb des oben erwähnten Bereichs reduziert. Infolgedessen wird ein Unterschied in radialer Ausdehnung zwischen dem Mittelbereich und dem Schulterbereich verringert und die Bodenkontaktdruckverteilung wird gleichmäßig gestaltet. Dies hat den Vorteil, dass die Beständigkeit des Reifens gegenüber ungleichmäßiger Abnutzung erhöht wird. Insbesondere wird ein durchschnittlicher Bodenkontaktdruck reduziert, weil das Verhältnis TW/SW gleich oder größer als 0,79 ist. Des Weiteren wird ein Anheben des Schulterabschnitts unterdrückt und Verformung beim Bodenkontakt des Reifens wird unterdrückt, weil das Verhältnis TW/SW kleiner als oder gleich 0,89 ist.
Außerdem weisen in diesem Luftreifen 1 die Laufflächenbreite TW und eine Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht 13 eine derartige Beziehung auf, dass 0,82 ≤ TW/Wca ≤ 0,92 gilt (siehe 1). In dieser Konfiguration ist die radiale Ausdehnung im Mittelbereich wegen der Gürtelschicht 14 mit ihrer umlaufenden Verstärkungsschicht 145 verhindert. Da das Verhältnis TW/Wca im vorstehend beschriebenen Bereich liegt, ist außerdem ein Unterschied der radialen Ausdehnung zwischen dem Mittelbereich und den Schulterbereichen abgeschwächt und die Verteilung des Bodenkontaktdrucks in Reifenbreitenrichtung ist gleichmäßig gestaltet. Dadurch ist die Bodenkontaktdruckverteilung des Reifens vorteilhaft vereinheitlicht. Genauer wird dadurch, dass die Beziehung 0,82 ≤ TW/Wca gilt, das Luftvolumen innerhalb des Reifens gewährleistet und einem Verbiegen entgegengewirkt. Darüber hinaus wird dadurch, dass die Beziehung TW/Wca ≤ 0,92 gilt, einem Anstieg der Schulterregion entgegengewirkt, was wiederum dafür sorgt, dass die Verteilung des Bodenkontaktflächendrucks gleichmäßig ist.
Beispiel
6 und 7 sind Tabellen, die die Ergebnisse von Leistungstests von Luftreifen gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen.
In den Leistungstests wurde eine Mehrzahl von jeweils unterschiedlichen Luftreifen auf (1) Einheitlichkeit der radialen Ausdehnung und (2) Beständigkeit bewertet Während der Bewertung wurden die Testreifen mit einer Größe von 315/60 R22.5 auf einer Felge 22,5 Zoll x 9,00 Zoll montiert.
(1) Bei der Bewertung der Einheitlichkeit der radialen Ausdehnung wurden der Betrag der Veränderung des Außendurchmessers des Mittelbereichs und der Betrag der Veränderung des Außendurchmessers der Schulterbereiche des Laufflächenabschnitts gemessen, als der Innendruck des Testreifens von 100 kPa auf 900 kPa erhöht wurde. Dann wurde das Verhältnis (Betrag der Änderung des Außendurchmessers des Schulterbereichs/Betrag der Änderung des Außendurchmessers des Mittelbereichs) gemessen und eine Indexbewertung wurde durchgeführt. In dieser Bewertung zeigt ein Indexwert im Bereich von nicht weniger als 95 und nicht mehr als 105 an, dass die Einheitlichkeit der radialen Ausdehnung des Reifens ordnungsgemäß gewährleistet ist.
(2) Bei der Bewertung der Beständigkeit wurden die Testreifen auf einen Innendruck von 900 kPa aufgepumpt. Außerdem wurde ein Niederdruckbeständigkeitstest unter Verwendung eines Trommelprüfgeräts für Innenräume durchgeführt. Dann wurde eine Fahrgeschwindigkeit auf 45 km/h eingestellt, die Last wurde von einer Last von 34,81 kN alle 12 Stunden um 5% (1,74 kN) erhöht, und die Fahrstrecke bis zu Versagen des Reifens wurde gemessen. Auf Grundlage der Messergebnisse wurde dann eine Indexbewertung durchgeführt, wobei ein Beispiel des Stands der Technik als Referenz (100) diente. Bei dieser Bewertung sind höhere Zahlenwerte vorzuziehen.
Die Struktur der Testreifen gemäß Ausführungsbeispielen 1 bis 15 ist in 1 bis 5 veranschaulicht. Im Fall des Testreifens des Beispiels des Stands der Technik wurde in der Konfiguration von 1 bis 5 der Zwischengummi 201, 202 zwischen dem Paar Kreuzgürteln 142, 143 und der Umfangsverstärkungsschicht 145 weggelassen und die Abstände zwischen Cordfäden Gcl, Gcu, Gsl, Gsu haben die Beziehungen (Gcl + Gcu)/(Gsl + Gsu) = 1,00 und Gcl = Gsl und Gcu = Gsu.
Wie aus den Testergebnissen hervorgeht, ist die Reifeneinheitlichkeit der radialen Ausdehnung angemessen gewährleistet und die Gürtelbeständigkeit des Reifens ist in den Testreifen von Ausführungsbeispielen 1 bis 15 verbessert.
Bezugszeichenliste

1: Luftreifen
2: Hauptumfangsrille
3: Stegabschnitt
11: Reifenwulstkern
12: Wulstfüller
121: Unterer Füller
122: Oberer Füller
13: Karkassenschicht
14: Gürtelschicht
15: Laufflächengummi
16: Seitenwandgummis
19: Gürtelrandpolster
141: Gürtel mit großem Winkel
142: Innenseiten-Kreuzgürtel (Innenseiten-Gürtellage)
1421: Gürtelcordfaden
1422: Beschichtungsgummi
143: Außenseiten-Kreuzgürtel (Außenseiten-Gürtellage)
1431: Gürtelcordfaden
1432: Beschichtungsgummi
144: Gürtelabdeckung
145: Umfangsverstärkungsschicht
1451: Gürtelcordfaden
1452: Beschichtungsgummi
201, 202: Zwischengummi

Claims

Luftreifen (1), der Folgendes umfasst: eine Karkassenschicht (13); eine Gürtelschicht (14), die auf einer in Reifenradialrichtung äußeren Seite der Karkassenschicht (13) angeordnet ist, und einen Laufflächengummi (15), der auf einer in Reifenradialrichtung äußeren Seite der Gürtelschicht (14) angeordnet ist, wobei die Gürtelschicht (14) eine Umfangsverstärkungsschicht (145), die einen Gürtelwinkel innerhalb eines Bereichs von ±5° in Bezug auf eine Reifenumfangsrichtung aufweist, und eine Innenseiten-Gürtellage (142) und eine Außenseiten-Gürtellage (143), die einen Gürtelwinkel, als ein Absolutwert, von nicht weniger als 10° und nicht mehr als 70° aufweisen und an die Umfangsverstärkungsschicht (145) angrenzend auf einer Innenseite in Reifenradialrichtung bzw. einer Außenseite in Reifenradialrichtung der Umfangsverstärkungsschicht (145) laminiert sind; und ein Abstand zwischen Cordfäden Gcl zwischen der Umfangsverstärkungsschicht (145) und der Innenseiten-Gürtellage (142) auf einer Reifenäquatorebene (CL), ein Abstand zwischen Cordfäden Gcu zwischen der Umfangsverstärkungsschicht (145) und der Außenseiten-Gürtellage (143) auf der Reifenäquatorebene (CL), ein Abstand zwischen Cordfäden Gsl zwischen der Umfangsverstärkungsschicht (145) und der Innenseiten-Gürtellage (142) an Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht (145) und ein Abstand zwischen Cordfäden Gsu zwischen der Umfangsverstärkungsschicht (145) und der Außenseiten-Gürtellage (143) an den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht (145) ein derartiges Verhältnis haben, dass 1,20 ≤ (Gcl + Gcu)/(Gsl + Gsu) ≤ 9,20, und wobei die Abstände zwischen Cordfäden Gcl, Gcu, Gsl, Gsu eine derartige Beziehung aufweisen, dass Gsl < Gcl und Gsu < Gcu.
Luftreifen gemäß Anspruch 1, wobei eine Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht (145) und eine Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht (13) ein derartiges Verhältnis aufweisen, dass 0,60 ≤ Ws/Wca ≤ 0,70.
Luftreifen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Abstände zwischen Cordfäden Gcl, Gcu, Gsl, Gsu jeweils nicht weniger als 0,10 mm betragen.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht (13) und eine Breite Wb2 der Innenseiten-Gürtellage (142) eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,74 ≤ Wb2/Wca ≤ 0,89.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Breite Wb3 der Außenseiten-Gürtellage (143) und die Breite Ws der Umfangsverstärkungsschicht (145) eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,75 ≤ Ws/Wb3 ≤ 0,90.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Innenseiten-Gürtellage (142) und die Außenseiten-Gürtellage (143) einen Gürtelwinkel, als Absolutwert, von nicht weniger als 15° und nicht mehr als 60° aufweisen.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Durchmesser der Gürtelcordfäden (1451, 1421, 1431) der Umfangsverstärkungsschicht (145), der Innenseiten-Gürtellage (142) und der Außenseiten-Gürtellage (143) innerhalb eines Bereichs von nicht weniger als 1,20 mm und nicht mehr als 2,20 mm liegt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Anzahl von Enden der Gürtelcordfäden (1451, 1421, 1431) der Umfangsverstärkungsschicht (145), der Innenseiten-Gürtellage (142) und der Außenseiten-Gürtellage (143) innerhalb eines Bereichs von nicht weniger als 18 Enden pro 50 mm und nicht mehr als 28 Enden pro 50 mm liegt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Summe (Gsl + Gsu) der Abstände zwischen Cordfäden Gsl, Gsu monoton zur Außenseite in Reifenbreitenrichtung an den Endregionen der Umfangsverstärkungsschicht (145) geringer wird.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Innenseiten-Gürtellage (142) und die Außenseiten-Gürtellage (143) Kreuzgürtel mit einem Gürtelwinkel, als Absolutwert, von nicht weniger als 10 ° und nicht mehr als 45 ° und mit Gürtelwinkeln mit gegenseitig entgegengesetzten Vorzeichen sind.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine Laufflächenbreite TW und eine Reifengesamtbreite SW eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,79 ≤ TW/SW ≤ 0,89.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Laufflächenbreite TW und die Querschnittsbreite Wca der Karkassenschicht (13) eine derartige Beziehung aufweisen, dass 0,82 ≤ TW/Wca ≤ 0,92.