DE112015002374T5

DE112015002374T5 - Luftreifen

Info

Publication number: DE112015002374T5
Application number: DE112015002374.7T
Authority: DE
Inventors: Masatoshi Shimizu; Yuji Minami
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2014-05-20
Filing date: 2015-05-19
Publication date: 2017-02-23
Anticipated expiration: 2035-05-20
Also published as: CN106232381B; US10828938B2; WO2015178367A1; JP5928525B2; DE112015002374B4; US20170113487A1; JP2015217891A; CN106232381A

Abstract

Bereitgestellt ist ein Luftreifen, der leichter ist und der sowohl Lenkstabilität als auch eine Kraftstoffeinsparung erreichen kann. Der Luftreifen umfasst einen Laufflächenabschnitt, Seitenwandabschnitte, Wulstabschnitte und hat mindestens eine zwischen dem Paar Wulstabschnitte angeordnete Karkassenschicht. Das Verhältnis SW/OD zwischen der Gesamtreifenbreite SW und dem Reifenaußendurchmesser OD erfüllt das Verhältnis SW/OD ≤ 0,3. Ein erster Bereich A ist zwischen einem Paar erster Begrenzungslinien (L1, L1) definiert, zweite Bereiche B sind zwischen einer ersten Begrenzungslinie (L1) und einer zweiten Begrenzungslinie (L2) definiert und dritte Bereiche C sind auf der Wulstzehenseite der zweiten Begrenzungslinien (L2) definiert. Bei Definition von SA, SB und SC als die Querschnittsfläche (mm2) des ersten Bereichs A bis dritten Bereichs C und bei Definition der Umfangslänge (mm) des ersten Bereichs A bis dritten Bereichs C entlang der Reifeninnenoberfläche als a, b bzw. c erfüllen die Verhältnisse SA/a und SB/b die Verhältnisse 7,5 ≤ SA/a ≤ 11,5 und 2,0 ≤ SB/b ≤ 6,0 und erfüllt das Verhältnis TDW/SW zwischen der gestreckten Laufflächenbreite TDW und der Gesamtreifenbreite SW das Verhältnis 0,7 ≤ TDW/SW ≤ 0,95.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen, der ideal zum serienmäßigen Montieren an einem Personenfahrzeug ist, und betrifft insbesondere einen Luftreifen, der ein reduziertes Reifengewicht sowie Lenkstabilität und Kraftstoffeinsparung erzielen kann.
Stand der Technik
Gemäß dem Stand der Technik wurden verschiedene Verfahren zum Reduzieren des Rollwiderstands eines Luftreifens vorgeschlagen, um zur Kraftstoffeinsparung eines Fahrzeugs beizutragen. In den letzten Jahren besteht durch ein steigendes Umweltbewusstsein insbesondere eine Nachfrage nach Luftreifen, die einen größeren Beitrag zur Kraftstoffwirtschaftlichkeit von Fahrzeugen leisten.
Das Reduzieren des Luftwiderstands um den Reifen herum durch Verringerung der Gesamtbreite (SW) und des Vorwärtsvorsprungsbereichs eines Luftreifens ist als Mittel zum Reduzieren des Rollwiderstands eines Luftreifens bekannt (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
Die Anwendung der vorstehend genannten Mittel führt jedoch zu einem Luftreifen mit einer schmalen Gesamtbreite und somit einer schmalen Bodenkontaktbreite. Um eine gewisse Lastkapazität zu erhalten, muss dann der Außendurchmesser (OD) vergrößert werden. Als Folge wird die Bodenkontaktlänge eines solchen Reifens lang gemacht und die Bodenkontaktbreite schmal gemacht.
Wenn die Bodenkontaktbreite eines Luftreifens auf diese Weise schmal gemacht wird, ist die Seitenführungskraft reduziert und es besteht daher eine Möglichkeit, dass die Lenkstabilität reduziert ist. Das breitere Einstellen der gestreckten Laufflächenbreite zum Sicherstellen der Bodenkontaktbreite kann zur Lösung dessen angesehen werden, aber in diesem Fall kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit aufgrund der Erhöhung des Reifengewichts nicht ausreichend realisiert werden. Obwohl der Luftwiderstand basierend auf einem Luftreifen mit schmaler Breite und großem Durchmesser reduziert werden kann, ist es daher schwierig, sowohl Lenkstabilität als auch Kraftstoffeinsparung zu realisieren.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur

Patentdokument 1: WO2011/135774

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Luftreifen bereitzustellen, der sowohl ein reduziertes Reifengewicht als auch Lenkstabilität und Kraftstoffeinsparung erzielen kann.
Lösung des Problems
Der Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung zum Erreichen der vorstehenden Aufgabe umfasst: einen sich in Reifenumfangsrichtung in einer Ringform erstreckenden Laufflächenabschnitt, ein Paar auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnete Seitenwandabschnitte, ein Paar auf der Innenseite in Reifenradialrichtung der Seitenwandabschnitte angeordnete Wulstabschnitte und mindestens eine Schicht einer zwischen dem Paar Wulstabschnitte angeordneten Karkassenschicht; wobei das Verhältnis SW/OD einer Gesamtreifenbreite SW und einem Reifenaußendurchmesser OD erfüllt das Verhältnis SW/OD ≤ 0,3;
in einem Reifenmeridianquerschnitt umfasst die Kontur des Laufflächenabschnitts, die ein Laufflächenprofil bildet, einen auf der äußersten Seite in Reifenbreitenrichtung des Laufflächenabschnitts angeordneten Seitenbogen und einen auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung des Seitenbogens angeordneten Schulterbogen; ein
Paar erster Begrenzungslinien ist definiert als durch den Schnittpunkt der Verlängerungslinie der Seitenbögen und der Verlängerungslinie der Schulterbögen und senkrecht zu der Reifeninnenoberfläche verlaufend;
jeder Seitenwandabschnitt hat eine sich in Reifenumfangsrichtung erstreckende Felgenprüflinie; in einem Reifenmeridianquerschnitt ist ein Paar zweiter Begrenzungslinien definiert als durch die Felgenprüflinien und senkrecht zu der Reifeninnenoberfläche verlaufend; ein erster Bereich ist zwischen dem Paar erster Begrenzungslinien unterteilt; ein zweiter Bereich ist zwischen der ersten Begrenzungslinie und der zweiten Begrenzungslinie unterteilt; ein dritter Bereich ist auf einer Wulstzehenseite der zweiten Begrenzungslinie unterteilt; wenn Querschnittsflächen (mm²) des ersten Bereichs bis dritten Bereichs SA, SB bzw. SC sind und Umfangslängen (mm) des ersten Bereichs bis dritten Bereichs entlang der Reifeninnenoberfläche a, b bzw. c sind, erfüllen die Verhältnisse SA/a und SB/b die Verhältnisse 7,5 ≤ SA/a ≤ 11,5 und 2,0 ≤ SB/b ≤ 6,0; und
das Verhältnis TDW/SW der entlang des Laufflächenprofils zwischen dem Paar erster Begrenzungslinien gemessenen gestreckten Laufflächenbreite TDW und der Gesamtreifenbreite SW erfüllt das Verhältnis 0,7 ≤ TDW/SW ≤ 0,95.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
In der vorliegenden Erfindung wird durch das Bereitstellen des Luftreifens mit einer schmalen Breite und einem großen Durchmesser, wobei das Verhältnis SW/OD ≤ 0,3 für das Verhältnis SW/OD zwischen der Gesamtreifenbreite SW und dem Reifenaußendurchmesser OD erfüllt wird, der Vorwärtsvorsprungsbereich des Luftreifens reduziert und kann der Luftwiderstand reduziert werden. Auch kann durch Einstellen der Breite der gestreckten Laufflächenbreite TDW, sodass das Verhältnis 0,7 ≤ TDW/SW ≤ 0,95 für das Verhältnis TDW/SW zwischen der gestreckten Laufflächenbreite TDW und der Gesamtreifenbreite SW erfüllt wird, eine Verschlechterung der Seitenführungskraft und der Lenkstabilität aufgrund der Reduzierung der Bodenkontaktbreite verhindert werden. Wenn der Luftreifen darüber hinaus mittels der ersten Begrenzungslinien und der zweiten Begrenzungslinien in den ersten Bereich bis dritten Bereich unterteilt wird und die Werte durch Dividieren der Querschnittsflächen SA, SB und SC des ersten Bereichs bis dritten Bereichs durch die Umfangslängen a, b und c entlang der Reifeninnenoberfläche des ersten Bereichs bis dritten Bereichs erhalten werden, werden durch erfüllen der Verhältnisse 7,5 ≤ SA/a ≤ 11,5 und 2,0 ≤ SB/b ≤ 6,0 für die Verhältnisse SA/a und SB/b die Volumen des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs des Luftreifens auf das erforderliche Mindestmaß reduziert, die mit der Ausweitung der gestreckten Laufflächenbreite verbundene Erhöhung des Reifengewichts minimiert und der Rollwiderstand kann reduziert werden. Auf diese Weise kann das Reifengewicht reduziert werden und können Lenkstabilität und Kraftstoffeinsparung erreicht werden. Als Folge wird der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs verbessert, was stark zur Ressourceneinsparung und Energieeinsparung beiträgt, und können die Kohlendioxidemissionen des Fahrzeugs reduziert werden.
In der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise das Maß der Laufflächenabsenkung d definiert als die Länge eines Liniensegments, das den Schnittpunkt der geraden Linie, die durch den Schnittpunkt der Reifenäquatorialebene und des Laufflächenprofils parallel zu der Reifenaxialrichtung verläuft, und der geraden Linie, die durch den Schnittpunkt der ersten Begrenzungslinie und des Laufflächenprofils parallel zu der Reifenradialrichtung verläuft, und den Schnittpunkt der ersten Begrenzungslinie und des Laufflächenprofils verbindet, wobei das Verhältnis d/TDW des Maßes von Laufflächenabsenkung d und der gestreckten Laufflächenbreite TDW das Verhältnis 0,02 ≤ d/TDW ≤ 0,07 erfüllt. Durch das derartige Reduzieren des Verhältnisses d/TDW kann eine ausreichende Bodenkontaktfläche des Laufflächenabschnitts sichergestellt werden, sodass die Seitenführungskraft erhöht werden kann.
Vorzugsweise ist mindestens eine geneigte Verstärkungsschicht, die eine Mehrzahl von verstärkenden Corden enthält, die sich in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung neigen, auf der Außenumfangsseite der Karkassenschicht in dem Laufflächenabschnitts angeordnet. Durch das derartige Bereitstellen der geneigten Verstärkungsschicht wird die Seitenführungskraft erhöht und kann die Lenkstabilität verbessert werden.
Wenn die Länge der geneigten Verstärkungsschicht in Reifenbreitenrichtung BW ist, erfüllt das Verhältnis BW/TDW der Länge BW und der gestreckten Laufflächenbreite TDW vorzugsweise das Verhältnis 0,8 ≤ BW/TDW ≤ 1,2. Durch Sicherstellen einer ausreichenden Länge BW der geneigten Verstärkungsschicht in Reifenbreitenrichtung wird die Seitenführungskraft erhöht und kann die Lenkstabilität verbessert werden.
Vorzugsweise beträgt der Neigungswinkel der verstärkenden Corde der geneigten Verstärkungsschicht in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung 15° bis 60°. Durch angemessenes Einstellen des Neigungswinkels der verstärkenden Corde der geneigten Verstärkungsschicht kann eine ausreichende Seitenführungskraft sichergestellt werden.
Vorzugsweise sind die verstärkenden Corde mindestens einer Schicht der geneigten Verstärkungsschichten Stahlcorde. Durch Verwenden von Stahlcorden, welche eine höhere Elastizität als organische Fasercorde besitzen, als die verstärkenden Corde der geneigten Verstärkungsschicht wird die Steifigkeit in der Ebene der geneigten Verstärkungsschicht erhöht und wird die Seitenführungskraft erhöht, sodass die Lenkstabilität verbessert werden kann.
Vorzugsweise beträgt die Cordfadenzahl der verstärkenden Corde pro 50 mm Länge in Reifenbreitenrichtung der geneigten Verstärkungsschicht 25 bis 50. Durch Erhöhen der Cordfadenzahl der verstärkenden Corde der geneigten Verstärkungsschicht wird die Steifigkeit in der Ebene der geneigten Verstärkungsschicht erhöht und wird die Seitenführungskraft erhöht, sodass die Lenkstabilität verbessert werden kann.
Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von in Reifenradialrichtung laminierten geneigten Verstärkungsschichten auf der Außenumfangsseite der Karkassenschicht in dem Laufflächenabschnitt angeordnet. Durch das derartige Erhöhen der Steifigkeit in Reifenbreitenrichtung des Laufflächenabschnitts wird die Seitenführungskraft erhöht und kann die Lenkstabilität verbessert werden.
Vorzugsweise ist mindestens eine sich entlang der Reifenumfangsrichtung erstreckende Umfangsverstärkungsschicht auf der Außenumfangsseite der geneigten Verstärkungsschicht angeordnet. Durch das derartige Bereitstellen der Umfangsverstärkungsschicht wird die Kurvensteifigkeit erhöht und kann die Lenkstabilität verbessert werden.
Vorzugsweise ist die Umfangsverstärkungsschicht aus einem Verbundmaterial mit in Reifenumfangsrichtung ausgerichteten in Kautschuk eingebetteten verstärkenden Corden konfiguriert. Durch Erhöhen der Biegesteifigkeit in der Ebene der geneigten Verstärkungsschicht mittels Beifügen der Umfangsverstärkungsschicht, die in Reifenumfangsrichtung ausgerichtete verstärkende Corde enthält, wird die Kurvensteifigkeit erhöht und kann die Lenkstabilität verbessert werden.
Vorzugsweise sind die verstärkenden Corde der Umfangsverstärkungsschicht organische Fasercorde. Durch Verwendung leichter organischer Fasercorde als die verstärkenden Corde der Umfangsverstärkungsschicht kann das Gewicht reduziert werden, was zur Reduzierung des Rollwiderstands beiträgt.
Vorzugsweise erfüllt das Verhältnis SC/c das Verhältnis 4,0 ≤ SC/c ≤ 8,0. Auf diese Weise wird das Volumen des dritten Bereichs des Luftreifens auf das erforderliche Mindestmaß reduziert und somit können das Reifengewicht und der Rollwiderstand weiter reduziert werden.
Vorzugsweise ist eine Lufteindringverhinderungsschicht mit einem Lufteindringkoeffizienten von 50 × 10^–12 cc·cm/cm²·sec·cm Hg oder weniger im Reifeninneren und/oder auf der Reifeninnenoberfläche entlang der Karkassenschicht bereitgestellt. Insbesondere ist die Lufteindringverhinderungsschicht vorzugsweise aus einem thermoplastischen Harz oder einer thermoplastischen Elastomerzusammensetzung, in der ein thermoplastisches Harz und ein Elastomer vermischt sind, gebildet. Durch Bereitstellen der Lufteindringverhinderungsschicht mit einem niedrigeren Lufteindringkoeffizienten im Vergleich zu einer aus Butyl-Kautschuk hergestellten Lufteindringverhinderungsschicht gemäß dem Stand der Technik kann die Lufteindringverhinderungsschicht dünner gemacht werden, sodass das Gewicht weiter reduziert werden kann. Es ist zu beachten, dass der Lufteindringkoeffizient der Wert ist, der gemäß JIS K 7126 „Testing method for gas transmission rate through plastic film und sheeting“ (Testverfahren für Gasdurchlässigkeit durch Kunststofffilm und Flächengebilde) unter Temperaturbedingungen von 30°C gemessen wird.
Der Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere für Personenfahrzeuge geeignet. Hier sind mit Luftreifen für ein Personenfahrzeug Luftreifen gemeint, die serienmäßig an Personenfahrzeugen montiert werden, außer solchen für den Notfallgebrauch, und sind Notlaufreifen sowie Rennsportreifen ausgeschlossen.
In der vorliegenden Erfindung ist die Gesamtreifenbreite SW die Gesamtbreite des Luftreifens einschließlich jeglicher auf den Seitenwandabschnitten angeordneten Gestaltungsformen, wenn der Luftreifen zum Angeben der Abmessungen des Luftreifens auf eine Felge montiert wird, bis zu 230 kPa befüllt wird (nach Ermessen eingestellter Innendruck) und sich in einem unbelasteten Zustand befindet. Der Reifenaußendurchmesser OD ist der Außendurchmesser des Reifens zu diesem Zeitpunkt. Es ist zu beachten, dass der vorstehend beschriebene Innendruck von 230 kPa zum Angeben der Abmessungen des Luftreifens wie der Gesamtreifenbreite SW und des Reifenaußendurchmessers OD gewählt wurde. Alle in dieser Beschreibung angegebenen Parameter der Reifenabmessungen sind bei einem Innendruck von 230 kPa und in unbelastetem Zustand angegeben. Daher sollte es sich verstehen, dass das Befüllen bis zu einem Innendruck von 230 kPa für die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht notwendig ist und der Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung, der bis zu einem Innendruck in dem typischerweise verwendeten Bereich befüllt ist, die Wirkung der vorliegenden Erfindung aufweist.

Die in der vorliegenden Erfindung verwendete Felge hat einen Felgendurchmesser, der mit dem Innendurchmesser des Luftreifens kompatibel ist, und hat eine Felgennennbreite entsprechend der in Tabelle 2 gezeigten spezifizierten Felgenbreite Rm (mm), die der Wert ist, der am nächsten an dem Wert (Rm = K1 × Sn) ist, der aus dem Produkt der Reifenquerschnittsnennbreite Sn und des aus der Entsprechungstabelle (Tabelle 1) bestimmten Koeffizienten K1, basierend auf dem Aspektverhältnis des auf der Felge montierten Reifens gemäß ISO 4000-1:2001, erhalten wird. [TABELLE 1]

Aspektverhältnis	K1
20–25	0,92
30–40	0,90
45	0,85
50–55	0,80
60–70	0,75
75–95	0,70

[TABELLE 2]

Felgennennbreite	Rm (mm)
3	76,2
3,5	88,9
4	101,6
4,5	114,3
5	127
5,5	139,7
6	152,4
6,5	165,1
7	177,8
7,5	190,5
8	203,2
8,5	215,9
9	228,6
9,5	241,3
10	254

Darüber hinaus sind in der vorliegenden Erfindung die Querschnittsflächen des ersten Bereichs bis dritten Bereichs die in Reifenumfangsrichtung hervorragenden Bereiche in einem Reifenmeridianquerschnitt. Daher ist, wenn sich Längsrillen in Reifenumfangsrichtung erstrecken oder sich Stollenrillen in Reifenbreitenrichtung auf dem Laufflächenabschnitt erstrecken, der Stollenrillenteil in der Querschnittsfläche enthalten, aber der Längsrillenteil von der Querschnittsfläche ausgenommen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Meridianquerschnittsansicht, die einen kompletten Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine Meridianquerschnittsansicht, die den Luftreifen aus 1 dargestellt.
3 ist eine Querschnittsansicht, die eine vergrößerte Ansicht des Laufflächenabschnitts des Luftreifens aus 1 darstellt.
4 ist eine Querschnittsansicht, die eine vergrößerte Ansicht der Hauptbestandteile des Laufflächenabschnitts des Luftreifens aus 1 darstellt.
Beschreibung der Ausführungsform
Eine Konfiguration der vorliegenden Erfindung wird nachstehend im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 bis 4 stellen einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In 1 ist CL die Reifenäquatorialebene und AX die Reifenmittelachse.
Wie in 1 dargestellt, ist der Luftreifen der vorliegenden Ausführungsform mit einem sich in Reifenumfangsrichtung in einer Ringform erstreckenden Laufflächenabschnitt 1, einem Paar auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts 1 angeordneter Seitenwandabschnitte 2 und einem Paar auf der Innenseite der Seitenwandabschnitte 2 in Reifenradialrichtung angeordneter Wulstabschnitte 3 bereitgestellt.
Wie in 2 dargestellt, ist mindestens eine Karkassenschicht 4, die eine Mehrzahl von Karkassencorden enthält, die sich in Reifenradialrichtung erstrecken, zwischen das Paar Wulstabschnitte 3, 3 gelegt. Organische Fasercorde aus Nylon, Polyester oder dergleichen werden vorzugsweise als die Karkassencorde, die die Karkassenschicht 4 bilden, verwendet. Ringförmige Wulstkerne 5 sind innerhalb der Wulstabschnitte 3 eingebettet und aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellte Wulstfüller 6 sind auf den äußeren Umfängen der Wulstkerne 5 angeordnet. Falls notwendig, ist der Wulstfüller 6 zum Füllen der Lücken zwischen dem Wulstkern 5 und der Karkassenschicht 4 auf der Außenumfangsseite des Wulstkerns 5 angeordnet. Der Wulstfüller 6 kann oder kann nicht auf diese Weise bereitgestellt werden, wird aber vorzugsweise zum Verhindern von Fehlern während der Herstellung bereitgestellt. Wenn jedoch der Wulstfüller 6 vorgesehen ist, wird zur Gewichtsreduzierung vorzugsweise die Querschnittsfläche davon so klein wie möglich gemacht. Auch ist eine Lufteindringverhinderungsschicht 7 auf der Reifeninnenoberfläche entlang der Karkassenschicht 4 vorgesehen. Die Lufteindringverhinderungsschicht 7 kann in das Reifeninnere entlang der Karkassenschicht 4 eingebettet sein, oder sie kann sowohl auf der Reifeninnenoberfläche als auch auf dem Reifeninneren vorgesehen sein.
Mindestens eine geneigte Verstärkungsschicht 8, die eine Mehrzahl von verstärkenden Corden enthält, die sich in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung neigen, ist auf der Außenumfangsseite der Karkassenschicht 4 in dem Laufflächenabschnitt 1 angeordnet. Vorzugsweise werden Stahlcorde als die verstärkenden Corde der geneigten Verstärkungsschicht 8 verwendet, aber organische Fasercorde wie Aramid, Polyolefinketon (POK), Polyethylenterephthalat (PET) und dergleichen können auch verwendet werden. Mindestens eine sich entlang der Reifenumfangsrichtung erstreckende Umfangsverstärkungsschicht kann auf der Außenumfangsseite der geneigten Verstärkungsschicht 8 angeordnet sein. Auch sind eine Mehrzahl von sich in Reifenumfangsrichtung erstreckenden Längsrillen 11 und eine Mehrzahl von sich in Reifenbreitenrichtung erstreckenden Stollenrillen 12 in dem Laufflächenabschnitt 1 ausgebildet.
Bei dem Luftreifen wie vorstehend beschrieben erfüllt das Verhältnis SW/OD der Gesamtreifenbreite SW und des Reifenaußendurchmessers OD das Verhältnis SW/OD ≤ 0,3. Durch das derartige Bereitstellen des Luftreifens mit einer schmalen Breite und einem großen Durchmesser wird der Vorwärtsvorsprungsbereich des Luftreifens reduziert und kann der Luftwiderstand reduziert werden. Es ist zu beachten, dass für die Verwendung in der Praxis das Verhältnis SW/OD einen unteren Grenzwert von 0,15 haben kann. Auch wird mit der Reduzierung der Breite und der Vergrößerung des Durchmessers des Luftreifens vorzugsweise die Gesamtreifenbreite SW in dem Bereich von 125 mm bis 185 mm eingestellt und wird der Reifenaußendurchmesser OD in dem Bereich von 650 mm bis 850 mm eingestellt.
Auch wird in dem Luftreifen wie vorstehend beschrieben in einem Reifenmeridianquerschnitt ein Laufflächenprofil 10, das das Profil des Laufflächenabschnitts 1 bildet, durch Verbinden eines mittleren Bogens, der in dem Mittelbereich in Reifenbreitenrichtung des Laufflächenabschnitts 1 angeordnet ist und einen Krümmungsradius Rc hat, eines Seitenbogens, der auf der äußersten Seite in Reifenbreitenrichtung des Laufflächenabschnitts 1 angeordnet ist und einen Krümmungsradius Rs hat, und eines Schulterbogens, der auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung des Seitenbogens angeordnet ist und einen Krümmungsradius Rsh hat, gebildet. Der Schulterbogen ist ein Bogen, der das Profil der Fahrbahnkontaktoberfläche des Stegabschnitts, angeordnet auf der äußersten Seite in Reifenbreitenrichtung des Laufflächenabschnitts 1, definiert und der Seitenbogen ist ein Bogen, der das Profil der Seitenwandoberfläche des Stegabschnitts, angeordnet auf der äußersten Seite in Reifenbreitenrichtung des Laufflächenabschnitts 1, definiert. Der mittlere Bogen und der Schulterbogen können ein gemeinsamer Bogen sein oder sie können unterschiedliche Bögen sein. Ein anderer Bogen kann zwischen dem mittleren Bogen und dem Schulterbogen eingefügt sein. Der Schulterbogen und der Seitenbogen können so verbunden sein, dass sie einander kontaktieren, oder sie können so verbunden sein, dass sie einander überschneiden. Ein anderer Bogen kann zwischen dem Schulterbogen und dem Seitenbogen eingefügt sein, sodass die beiden glatt miteinander verbunden sind.
Wenn gerade Linien durch den Schnittpunkt P der Verlängerungslinie Es des Seitenbogens und der Verlängerungslinie Esh des Schulterbogens und senkrecht zu der Reifeninnenoberfläche verlaufend gezogen werden, wie in 3 dargestellt, auf beiden Seiten in Reifenbreitenrichtung des Laufflächenabschnitts 1, wird ein Paar erster Begrenzungslinien L1, die aus den geraden Linien gebildet werden, definiert. Es ist zu beachten, dass, wenn der Schulterbogen und der Seitenbogen direkt miteinander verbunden sind, der Schnittpunkt P auf dem Laufflächenprofil 10 positioniert ist.
Andererseits schließt, wie in 2 dargestellt, jeder Seitenwandabschnitt 2 eine Felgenprüflinie 21 auf der Reifenaußenoberfläche ein, die sich in Reifenumfangsrichtung erstreckt. Diese Felgenprüflinie 21 ist zum Bestätigen des Sitzes des Reifens auf der Felge gebildet und ist normalerweise ein Kamm, der von der Reifenaußenoberfläche hervorsteht. Wenn auf einem Reifenmeridianquerschnitt gerade Linien durch die Felgenprüflinien 21 jedes Seitenwandabschnitts 2 und senkrecht zu der Reifeninnenoberfläche verlaufend gezogen werden, wird ein Paar zweiter Begrenzungslinien L2, die aus den geraden Linien gebildet werden, definiert.
Ein erster Bereich A ist zwischen dem Paar erster Begrenzungslinien L1, L1 unterteilt, ein zweiter Bereich B ist zwischen einer ersten Begrenzungslinie L1 und einer zweiten Begrenzungslinie L2 unterteilt und ein dritter Bereich C ist auf der Seite der Wulstzehe 31 der zweiten Begrenzungslinie L2 unterteilt. Wenn die Querschnittsflächen (mm²) des ersten Bereichs A, des zweiten Bereichs B und des dritten Bereichs C SA, SB bzw. SC sind und die Umfangslängen (mm) entlang der Reifeninnenoberfläche des ersten Bereichs A, des zweiten Bereichs B und des dritten Bereichs C a, b, bzw. c sind, ist der Luftreifen so konfiguriert, dass die Verhältnisse SA/a und SB/b die Verhältnisse 7,5 ≤ SA/a ≤ 11,5 und 2,0 ≤ SB/b ≤ 6,0 erfüllen.
In dem Luftreifen wie vorstehend beschrieben werden die Volumen (die erhebliche mittlere Dicke) des ersten Bereichs A und des zweiten Bereichs B des Luftreifens, indem die Verhältnisse SA/a und SB/b die Verhältnisse 7,5 ≤ SA/a ≤ 11,5 und 2,0 ≤ SB/b ≤ 6,0 erfüllen, auf das erforderliche Mindestmaß reduziert, sodass das Reifengewicht ohne Reifenleistungsverlust wie der Abriebbeständigkeit oder Schnittfestigkeit stark reduziert werden kann, und entsprechend der Rollwiderstand stark reduziert werden kann. Hier ist, wenn das Verhältnis SA/a des dem Laufflächenabschnitt 1 entsprechenden ersten Bereichs A kleiner als 7,5 ist, die Abriebbeständigkeit reduziert und ist umgekehrt, wenn es größer als 11,5 ist, der Gewichtsreduzierungseffekt unzureichend. Hier ist, wenn das Verhältnis SB/b des dem Seitenwandabschnitt 2 entsprechenden zweiten Bereichs B kleiner als 2,0 ist, die Schnittfestigkeit reduziert und ist umgekehrt, wenn es größer als 6,0 ist, der Gewichtsreduzierungseffekt unzureichend.
In dem Luftreifen wie vorstehend beschrieben kann das Verhältnis SC/c das Verhältnis 4,0 ≤ SC/c ≤ 8,0 erfüllen. Mit anderen Worten kann durch Reduzierung der Anzahl von Drahtwindungen des Wulstkerns 5, Reduzierung der Querschnittsfläche des Wulstfüllers 6 oder Reduzierung der Dicke einer Felgenpolsterkautschukschicht das Verhältnis SC/c so weit wie möglich reduziert werden. Auf diese Weise wird das Volumen des dritten Bereichs C des Luftreifens auf das erforderliche Mindestmaß reduziert, sodass das Reifengewicht und der Rollwiderstand stark reduziert werden können, ohne die Passungseigenschaften, insbesondere den Felgenablöswiderstand, zu beeinflussen. Hier sind, wenn das Verhältnis SC/c des dem Wulstabschnitt 3 entsprechenden dritten Bereichs C kleiner als 4,0 ist, die Passungseigenschaften schlechter und ist umgekehrt, wenn es größer als 8,0 ist, der Gewichtsreduzierungseffekt unzureichend.
Es ist zu beachten, dass die geeigneten Bereiche der Querschnittsfläche SA des ersten Bereichs A, der Querschnittsfläche SB des zweiten Bereichs B und der Querschnittsfläche SC des dritten Bereichs C in Abhängigkeit von der Reifengröße stark variieren. Jedoch können durch Festlegen der Verhältnisse SA/a, SB/b und SC/c aus den Werten, die durch Dividieren dieser Querschnittsflächen SA, SB und SC durch die Umfangslängen a, b und c der jeweiligen Bereiche erhalten werden, die vorstehenden Wirkungen und Effekte unabhängig von der Reifengröße erwartet werden.
In dem Luftreifen wie vorstehend beschrieben erfüllt das Verhältnis TDW/SW der gestreckten Laufflächenbreite TDW, die entlang des Laufflächenprofils 10 zwischen dem Paar erster Begrenzungslinien L1, L1 gemessenen wird, und der Gesamtreifenbreite SW das Verhältnis 0,7 ≤ TDW/SW ≤ 0,95. Durch derartiges breites Einstellen der gestreckten Laufflächenbreite TDW kann die Reduzierung der Seitenführungskraft und die Verschlechterung der Lenkstabilität verhindert werden, obwohl die Bodenkontaktbreite aufgrund der schmalen Breite und des großen Durchmessers des Luftreifens reduziert wurde. Auch werden, selbst wenn die gestreckte Laufflächenbreite TDW groß eingestellt wurde, die Volumen des ersten Bereichs A bis dritten Bereichs C des Luftreifens auf das erforderliche Mindestmaß, basierend auf den Verhältnissen SA/a, SB/b und SC/c, wie vorstehend beschrieben reduziert. Daher kann die mit der Ausweitung der gestreckten Laufflächenbreite TDW verbundene Erhöhung des Reifengewichts minimiert werden und kann der Rollwiderstand reduziert werden. Auf diese Weise kann das Reifengewicht reduziert werden und können Lenkstabilität und Kraftstoffeinsparung erreicht werden. Es ist zu beachten, dass zum Sicherstellen einer ausreichenden Bodenkontaktbreite und zum Erhalten einer hohen Seitenführungskraft das Verhältnis TDW/SW vorzugsweise das Verhältnis 0,86 ≤ TDW/SW ≤ 0,95 erfüllt und mehr bevorzugt das Verhältnis 0,89 ≤ TDW/SW ≤ 0,95 erfüllt.
In dem Luftreifen wie vorstehend beschrieben kann, wenn die gerade Linie, die durch den Schnittpunkt O der Reifenäquatorialebene CL und des Laufflächenprofils 10 und parallel zu der Reifenaxialrichtung verläuft, L3 ist, die gerade Linie, die durch den Schnittpunkt P’ der ersten Begrenzungslinie L1 und des Laufflächenprofils 10 und parallel zu der Reifenradialrichtung verläuft, L4 ist und das durch die Länge des Liniensegments, das den Schnittpunkt Q der geraden Linie L3 und der geraden Linie L4 und den Schnittpunkt P’ der ersten Begrenzungslinie L1 und des Laufflächenprofils 10 verbindet, definierte Maß der Absenkung der Lauffläche d ist, das Verhältnis d/TDW des Maßes der Laufflächenabsenkung d und der gestreckten Laufflächenbreite TDW das Verhältnis 0,02 ≤ d/TDW ≤ 0,07 erfüllen. Durch das derartige Reduzieren des Verhältnisses d/TDW kann eine ausreichende Bodenkontaktfläche des Laufflächenabschnitts 1 sichergestellt werden, sodass die Seitenführungskraft erhöht werden kann. Hier wird, wenn das Verhältnis d/TDW kleiner als 0,02 ist, die Bodenkontaktlänge in Reifenumfangsrichtung in dem Schulterbereich des Laufflächenabschnitts 1 erhöht, sodass sich der Rollwiderstand verschlechtert. Umgekehrt wird, wenn das Verhältnis d/TDW größer als 0,07 ist, die Bodenkontaktfläche des Laufflächenabschnitts 1 kleiner, sodass eine unzureichende Seitenführungskraft erhalten werden kann.
In dem Luftreifen wie vorstehend beschrieben kann die Feinheit der Karkassencorde der Karkassenschicht 4 beispielsweise aus dem Bereich von 900 dtex/2 bis 2000 dtex/2 ausgewählt werden und die Cordfadenzahl pro 50 mm Einheitsbreite kann beispielsweise aus dem Bereich von 30 bis 70 ausgewählt werden. Insbesondere kann die Feinheit der Karkassencorde der Karkassenschicht 4 900 dtex/2 bis 1400 dtex/2 betragen und die Cordfadenzahl pro 50 mm Einheitsbreite kann 45 bis 70 betragen. Mit anderen Worten trägt das Anwenden feinerer Karkassencorde zum dünneren und leichteren Gestalten der Karkassenschicht 4 bei und andererseits kann durch Erhöhen der Cordfadenzahl der Karkassencorde die erforderliche Druckbeständigkeit sichergestellt werden. Wenn die Feinheit der Karkassencorde kleiner als 900 dtex/2 ist, ist es hier schwierig, die Druckbeständigkeit sicherzustellen und umgekehrt wird, wenn sie größer als 1400 dtex/2 ist, der Gewichtsreduzierungseffekt reduziert.
In dem Luftreifen wie vorstehend beschrieben wird durch Bereitstellen mindestens einer geneigten Verstärkungsschicht 8, die eine Mehrzahl von verstärkenden Corden enthält, die sich in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung auf der Außenumfangsseite der Karkassenschicht 4 in dem Laufflächenabschnitt 1 neigen, die Seitenführungskraft erhöht und kann die Lenkstabilität verbessert werden. Insbesondere wird, wenn eine Mehrzahl von in Reifenradialrichtung laminierten geneigten Verstärkungsschichten 8 auf der Außenumfangsseite der Karkassenschicht 4 in dem Laufflächenabschnitt 1 bereitgestellt wird, die Steifigkeit des Laufflächenabschnitts 1 in Reifenbreitenrichtung erhöht und wird die Seitenführungskraft wirksam erhöht und kann die Lenkstabilität weiter verbessert werden. Jedoch ist eine Struktur, in der die geneigte Verstärkungsschicht 8 in dem Laufflächenabschnitt 1 nicht bereitgestellt ist, auch möglich.
Die geneigte Verstärkungsschicht 8 kann so angeordnet sein, dass sie sich auf den ersten Bereich A beschränkt, oder sie kann so angeordnet sein, dass sie sich in den zweiten Bereich B erstreckt. In jedem Fall kann, wenn die Länge der geneigten Verstärkungsschicht 8 in Reifenbreitenrichtung BW ist, das Verhältnis BW/TDW dieser Länge BW und der gestreckten Laufflächenbreite TDW das Verhältnis 0,8 ≤ BW/TDW ≤ 1,2 erfüllen. Durch Sicherstellen einer ausreichenden Länge BW der geneigten Verstärkungsschicht 8 in Reifenbreitenrichtung wird die Seitenführungskraft erhöht und kann die Lenkstabilität verbessert werden. Hier wird, wenn das Verhältnis BW/TDW kleiner als 0,8 ist, die Wirkung des Erhöhens der Seitenführungskraft reduziert und werden umgekehrt, wenn es größer als 1,2 ist, Probleme wie eine Reduzierung der Beständigkeit und dergleichen erzeugt. Es ist zu beachten, dass, wenn es eine Mehrzahl von geneigten Verstärkungsschichten 8 gibt, die Länge BW die von der geneigten Verstärkungsschicht 8 mit der größten Abmessung in Reifenbreitenrichtung ist.
Der Neigungswinkel der verstärkenden Corde der geneigten Verstärkungsschicht 8 in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung kann 15° bis 60° betragen. Durch angemessenes Einstellen des Neigungswinkels der verstärkenden Corde der geneigten Verstärkungsschicht 8 kann eine ausreichende Seitenführungskraft sichergestellt werden. Hier sind, wenn der Neigungswinkel der verstärkenden Corde der geneigten Verstärkungsschicht 8 in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung weniger als 15° beträgt, der Ringspannungseffekt in Reifenumfangsrichtung zu groß, sodass die Bodenkontaktfläche reduziert ist und die Seitenführungskraft reduziert ist. Umgekehrt sind, wenn der Neigungswinkel mehr als 60° beträgt, die Biegesteifigkeit in der Ebene der geneigten Verstärkungsschicht 8 reduziert, sodass die Seitenführungskraft reduziert ist. Es ist zu beachten, dass, wenn eine Mehrzahl von geneigten Verstärkungsschichten 8 vorgesehen ist, die verstärkenden Corde dieser geneigten Verstärkungsschichten 8 vorzugsweise in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung zwischen den Schichten in der zueinander gegenläufigen Richtung geneigt sind. Es ist jedoch nicht notwendig, dass der Neigungswinkel in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung der gleiche Winkel ist. Auch kann zum Erreichen einer guten Ausgewogenheit zwischen dem Ringspannungseffekt und der Biegesteifigkeit auf der Ebene der Neigungswinkel der verstärkenden Corde der geneigten Verstärkungsschicht 8 in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung 18° bis 45° betragen.
Die verstärkenden Corde mindestens einer Schicht der geneigten Verstärkungsschichten 8 können Stahlcorde sein. Selbstverständlich können die verstärkenden Corde aller geneigten Verstärkungsschichten 8 Stahlcorde sein. Durch Verwenden von Stahlcorden, die eine höhere Elastizität als organische Fasercorde besitzen, wie die verstärkenden Corde der geneigten Verstärkungsschicht 8, wird die Steifigkeit auf der Ebene der geneigten Verstärkungsschicht 8 erhöht und wird die Seitenführungskraft erhöht, sodass die Lenkstabilität verbessert werden kann.
Die Cordfadenzahl der verstärkenden Corde pro 50 mm Länge in Reifenbreitenrichtung der geneigten Verstärkungsschicht 8 kann 25 bis 50 betragen. Durch Erhöhen der Cordfadenzahl der verstärkenden Corde der geneigten Verstärkungsschicht 8 wird die Steifigkeit in der Ebene der geneigten Verstärkungsschicht 8 erhöht und wird die Seitenführungskraft erhöht, sodass die Lenkstabilität verbessert werden kann. Hier ist, wenn die Cordfadenzahl der verstärkenden Corde der geneigten Verstärkungsschicht 8 pro 50 mm Länge in Reifenbreitenrichtung weniger als 25 beträgt, die Seitenführungskraft reduziert und ist umgekehrt, wenn sie mehr als 50 beträgt, das Reifengewicht erhöht. Insbesondere kann die Cordfadenzahl der verstärkenden Corde pro 50 mm Länge in Reifenbreitenrichtung der geneigten Verstärkungsschicht 8 28 bis 40 betragen.
In dem Luftreifen wie vorstehend beschrieben ist die Lufteindringverhinderungsschicht 7 im Reifeninneren und/oder auf der Reifeninnenoberfläche entlang der Karkassenschicht 4 angeordnet und kann der Lufteindringkoeffizient der Lufteindringverhinderungsschicht 7 vorzugsweise 50 × 10^–12 cc·cm/cm²·sec·cm Hg oder weniger betragen. Insbesondere kann die Lufteindringverhinderungsschicht 7 aus einem thermoplastischen Harz oder einer thermoplastischen Elastomerzusammensetzung, in der ein thermoplastisches Harz und ein Elastomer vermischt sind, gebildet sein. Durch Bereitstellen der Lufteindringverhinderungsschicht 7 mit einem niedrigeren Lufteindringkoeffizienten im Vergleich zu einer aus Butyl-Kautschuk hergestellten Lufteindringverhinderungsschicht gemäß dem Stand der Technik kann die Lufteindringverhinderungsschicht 7 dünner gemacht werden, sodass das Gewicht weiter reduziert werden kann. Wenn der Lufteindringkoeffizient der Lufteindringverhinderungsschicht 7 größer ist als 50 × 10^–12 cc·cm/cm²·sec·cm Hg, ist es hier schwierig, das Gewicht weiter zu reduzieren.
Ein thermoplastisches Harz oder die thermoplastische Harzzusammensetzung, in der ein thermoplastisches Harz und ein Elastomer vermischt sind, die die Lufteindringverhinderungsschicht in dem Luftreifen der vorliegenden Erfindung bilden, werden nachstehend beschrieben.
Beispiele des in der vorliegenden Erfindung vorzugsweise verwendeten thermoplastischen Harzes schließen ein: Polyamidharze (zum Beispiel Nylon 6 (N6), Nylon 66 (N66), Nylon 46 (N46), Nylon 11 (N11), Nylon 12 (N12), Nylon 610 (N610), Nylon 612 (N612), Nylon 6/66-Copolymere (N6/66), Nylon 6/66/610-Copolymere (N6/66/610), Nylon MXD6 (MXD6), Nylon 6T, Nylon 6/6T-Copolymere, Nylon 66/PP-Copolymere und Nylon 66/PPS-Copolymere); deren N-alkoxyalkylierte Produkte (zum Beispiel methoxymethyliertes Nylon 6, methoxymethylierte Nylon 6/610-Copolymere und methoxymethyliertes Nylon 612), Polyesterharze (zum Beispiel aromatische Polyester wie Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylenisophthalat (PEI), PET/PEI-Copolymere, Polyarylat (PAR), Polybutylennaphthalat (PBN), Flüssigkristallpolyester und
Polyoxyalkylendiimiddisäure/Polybutylenterephthalat-Copolymere);
Polynitrilharze (zum Beispiel Polyacrylnitril (PAN), Polymethacrylnitril, Acrylnitril/Styrol-Copolymere (AS), (Meth-)Acrylnitril/Styrol-Copolymere und (Meth-)Acrylnitril/Styrol/Butadien-Copolymere), Polymethacrylatharze (zum Beispiel Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyethylmethacrylat);
Polyvinylharze (zum Beispiel Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol (PVA), Vinylalkohol/Ethylen-Copolymere (EVOH), Polyvinylidenchlorid (PVDC), Polyvinylchlorid (PVC), Vinylchlorid/Vinylidenchlorid-Copolymere, Vinylidenchlorid/Methylacrylat-Copolymere, Vinylidenchlorid/Acrylnitril-Copolymere); Celluloseharze (zum Beispiel Celluloseacetat und Celluloseacetatbutyrat); Fluorharze (zum Beispiel Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyvinylfluorid (PVF), Polychlortrifluorethylen (PCTFE) und Ethylen/Tetrafluorethylen(ETFE)-Copolymere); und Imidharze (zum Beispiel aromatisches Polyimid (PI)).
Beispiele für in der vorliegenden Erfindung verwendete Elastomere schließen ein: Dienkautschuke und Hydrogenate davon (zum Beispiel Naturkautschuk (NR), Isoprenkautschuk (IR), epoxidierten Naturkautschuk, Styrolbutadienkautschuk (SBR), Butadienkautschuk (BR, Hoch-cis-BR und Nieder-cis-BR), Nitrilkautschuk (NBR), hydrierten NBR und hydrierten SBR), Olefinkautschuke (zum Beispiel Ethylenpropylenkautschuk (EPDM, EPM), maleierten Ethylenpropylenkautschuk (M-EPM), Butylkautschuk (IIR), Copolymer aus Isobutylen und aromatischem Vinyl oder Dienmonomer, Acrylkautschuk (ACM) und Ionomer), halogenhaltige Kautschuke (zum Beispiel Br-IIR, Cl-IIR, bromiertes Copolymer von Isobutylen/Paramethylstyrol (Br-IPMS), Chloroprenkautschuk (CR), Chlorhydrinkautschuk (CHR), chlorsulfonierten Polyethylenkautschuk (CSM), chlorierten Polyethylenkautschuk (CM) und maleierten chlorierten Polyethylenkautschuk (M-CM)), Silikonkautschuke (zum Beispiel Methylvinylsilikonkautschuk, Dimethylsilikonkautschuk und Methylphenylvinylsilikonkautschuk), schwefelhaltige Kautschuke (zum Beispiel Polysulfidkautschuk), Fluorkautschuke (zum Beispiel Vinylidenfluoridkautschuke, fluorhaltige Vinyletherkautschuke, Tetrafluorethylen-Propylenkautschuke, fluorhaltige Silikonkautschuke und fluorhaltige Phosphazenkautschuke), thermoplastische Elastomere (zum Beispiel Styrolelastomere, Olefinelastomere, Esterelastomere, Urethanelastomere, Polyamidelastomere) und dergleichen.
Wenn ein bestimmtes thermoplastisches Harz unter den vorstehend beschriebenen mit einem derartigen Elastomer inkompatibel ist, kann ein Kompatibilitätsmittel als ein dritter Bestandteil angemessen eingesetzt werden, um die beiden miteinander kompatibel zu machen. Durch Mischen eines solchen Kompatibilitätsmittels ins Mischsystem wird die Grenzflächenspannung zwischen dem thermoplastischen Harz und dem Elastomer reduziert. Als Ergebnis werden die die Dispersionsphase bildenden Kautschukpartikel feiner, sodass beide Komponenten ihre Eigenschaften wirksamer zeigen können. Im Allgemeinen hat ein solches Kompatibilitätsmittel eine Copolymerstruktur von mindestens einem des thermoplastischen Harzes und des Elastomers oder eine Copolymerstruktur mit einer Epoxidgruppe, einer Carbonylgruppe, einer Halogengruppe, einer Aminogruppe, einer Oxazolingruppe oder einer Hydroxylgruppe, die mit dem thermoplastischen Harz oder dem Elastomer reagieren kann. Das Kompatibilitätsmittel kann abhängig von dem zu vermischenden Typ des thermoplastischen Harzes und des Elastomers ausgewählt werden. Gewöhnlich werden Styrol/Ethylen-Butylen-Styrol-Blockcopolymere (SEBS) und deren maleierte Produkte, EPDM, EPM, EPDM/Styrol- oder EPDM/Acrylnitril-Pfropfcopolymere und deren maleierte Produkte, Styrol/Maleinsäure-Copolymere, reaktives Phenoxyn und dergleichen verwendet. Die Beimischmenge eines solchen Kompatibilitätsmittels unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, doch kann sie vorzugsweise 0,5 bis 10 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteilen der Polymerbestandteile (die Gesamtmenge des thermoplastischen Harzes und des Elastomers) betragen.
In der thermoplastischen Elastomerzusammensetzung unterliegt das Zusammensetzungsverhältnis eines bestimmten thermoplastischen Harzes zu einem bestimmten Elastomer keinen besonderen Beschränkungen und kann entsprechend festgelegt werden, um eine Struktur aufzuweisen, in der das Elastomer als eine diskontinuierliche Phase in einer Matrix des thermoplastischen Harzes dispergiert ist. Der bevorzugte Bereich ist jedoch von 90/10 bis 15/85 im Gewichtsverhältnis.
In der vorliegenden Erfindung können das thermoplastische Harz und die thermoplastische Elastomerzusammensetzung mit einem anderen Polymer, beispielsweise dem vorstehend beschriebenen Kompatibilitätsmittel, in einer solchen Menge gemischt werden, dass die geforderten Eigenschaften als eine Lufteindringverhinderungsschicht nicht beeinträchtigt werden. Die Zwecke des Beimischens eines solchen Polymers sind das Verbessern der Kompatibilität zwischen dem thermoplastischen Harz und dem Elastomer, das Verbessern der Formverarbeitbarkeit des Materials, das Verbessern der Wärmebeständigkeit, Kostenreduzierung und dergleichen. Zu Beispielen des Materials, das für das Polymer verwendet wird, gehören Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), ABS, SBS und Polycarbonat (PC). Weiterhin können ein Verstärkungsmittel, wie ein Füllstoff (Calciumcarbonat, Titanoxid, Aluminiumoxid und dergleichen), Ruß oder Weißruß, ein Erweichungsmittel, ein Weichmacher, ein Verarbeitungshilfsmittel, ein Pigment, ein Farbstoff oder ein Alterungsverzögerer, die den Polymerverbindungen allgemein beigemischt werden, wahlweise beigemischt werden, solange die erforderten Eigenschaften als eine Lufteindringverhinderungsschicht nicht beeinträchtigt werden.
Wenn es mit dem thermoplastischen Harz vermischt wurde, kann das Elastomer dynamisch vulkanisiert werden. Ein Vulkanisierungsmittel, ein Vulkanisierungshilfsmittel, Vulkanisierungbedingungen (Temperatur, Zeit) und dergleichen während der dynamischen Vulkanisierung können in angemessener Form gemäß der Zusammensetzung des zuzugebenden Elastomers festgelegt werden und unterliegen keinen speziellen Beschränkungen.
Allgemein verfügbare Kautschukvulkanisatoren (Vernetzungsmittel) können als Vulkanisierungsmittel verwendet werden. Insbesondere können als schwefelbasiertes Vulkanisierungsmittel pulverförmiger Schwefel, ausgefällter Schwefel, stark dispergierbarer Schwefel, oberflächenbehandelter Schwefel, unlöslicher Schwefel, Dimorpholindisulfid, Alkylphenoldisulfid und dergleichen dargestellt werden, und zum Beispiel können ungefähr 0,5 bis 4 phr (in der vorliegenden Beschreibung bezieht sich „phr“ auf Gewichtsteile pro 100 Teile pro Gewicht eines Elastomerbestandteils; wie nachstehend) verwendet werden.
Außerdem beinhalten Beispiele eines organischen peroxid-basiertem Vulkanisators Benzoyl-Peroxid, t-Butyl-Hydroperoxid, 2,4-Dichlorobenzoyl-Peroxid, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-Butylperoxy)-Hexan, 2,5-Dimethylhexan-2,5-di(Peroxylbenzoat) und dergleichen. Ein solcher Vulkanisator auf organischer Peroxidbasis kann zum Beispiel in einer Menge von ungefähr 1 bis 20 Gwt verwendet werden.
Außerdem beinhalten Beispiele eines Phenolharz-basierten Vulkanisators bromierte Alkylphenol-Harze und gemischte Vernetzungssysteme, die ein Alkylphenolharz mit einem Halogen-Donator, wie Zinnchlorid und Chloropren enthalten. Solch ein Phenolharz-basierter Vulkanisator kann zum Beispiel in einer Menge von ungefähr 1 bis 20 Gwt verwendet werden.
Beispiele für andere Vulkanisatoren schließen Zinkoxid (ungefähr 5 Gwt), Magnesiumoxid (ungefähr 4 Gwt), Bleiglätte (ungefähr 10 bis 20 Gwt), p-Chinondioxim, p-Dibenzoylchinondioxim, Tetrachlor-p-benzochinon, Poly-p-dinitrosobenzol (ungefähr 2 bis 10 Gwt) und Methylendianilin (ungefähr 0,2 bis 10 Gwt) ein.
Je nach Notwendigkeit kann ein Vulkanisierungsbeschleuniger zugegeben werden. Als Vulkanisierungsbeschleuniger können zum Beispiel ungefähr 0,5 bis 2 Gwt eines allgemein erhältlichen Vulkanisierungsbeschleunigers einer Aldehyd-Ammoniak-Base, einer Guanidinbase, einer Thiazolbase, einer Sulfenamidbase, einer Thiurambase, einer Dithiosäuresalzbase, einer Thioharnstoffbase oder dergleichen verwendet werden.
Spezielle Beispiele beinhalten einen Aldehyd-Ammoniak-Vulkanisierungsbeschleuniger, wie Hexamethylentetramin und dergleichen; einen Guanidin-Vulkanisierungsbeschleuniger wie Diphenylguanidin und dergleichen; einen Thiazol-Vulkanisierungsbeschleuniger wie Dibenzothiazyldisulfid (DM), 2-Mercaptobenzothiazol und sein Zn-Salz, ein Cyclohexylamin-Salz und dergleichen; einen Sulfenamid-Vulkanisierungsbeschleuniger wie Cyclohexylbenzothiazylsulfenamid (CBS), N-Oxydiethylenbenzothiazyl-2-sulfenamid, N-t-Butyl-2-benzothiazolsulfenamid, 2-(Thymolpolynyldithio)benzothiazol und dergleichen; einen Thiuram-Vulkanisierungsbeschleuniger wie Tetramethylthiuramdisulfid (TMTD), Tetraethylthiuramdisulfid, Tetramethylthiurammonosulfid (TMTM), Dipentamethylenethiuramtetrasulfid und dergleichen; einen Dithionat-Vulkanisierungsbeschleuniger wie Zn-Dimethyldithiocarbamat, Zn-Diethyldithiocarbamate, Zn-Di-n-butyldithiocarbamat, Zn-Ethylphenyldithiocarbamat, Te-Diethyldithiocarbamat, Cu-Dimethyldithiocarbamat, Fe-Dimethyldithiocarbamat, Pipecolinpipecolyldithiocarbamat und dergleichen und einen Thiourea-Vulkanisierungsbeschleuniger wie Ethylen-Thioharnstoff, Diethyl-Thioharnstoff und dergleichen.
Außerdem kann ein Vulkanisierungsbeschleuniger verwendet werden, der im Allgemeinen für einen Kautschuk verwendet wird. Zum Beispiel können Zinkoxid (ungefähr 5 Gwt), Stearinsäure, Oleinsäure und deren Zn-Salze (ungefähr 2 bis 4 Gwt) oder dergleichen verwendet werden.
Das Verfahren zum Herstellen der thermoplastischen Elastomerzusammensetzung ist wie folgt. Das thermoplastische Harz und das Elastomer (unvulkanisiert im Falle von Kautschuk) werden zuvor mit einem Doppelschneckenknetextruder oder dergleichen schmelzgeknetet. Das Elastomer wird als Dispersionsphase (Domäne) in dem thermoplastischen Harz, das eine kontinuierliche Phase (Matrix) bildet, dispergiert. Wenn das Elastomer vulkanisiert wird, kann das Vulkanisierungsmittel während des Knetvorgangs zugegeben werden, um das Elastomer dynamisch zu vulkanisieren. Obwohl die verschiedenen Compoundierungsmittel (außer dem Vulkanisierungsmittel) dem thermoplastischen Harz oder dem Elastomer während des Knetvorgangs zugegeben werden können, ist es bevorzugt, die Compoundierungsmittel vor dem Knetvorgang vorzumischen. Der zum Kneten des thermoplastischen Harzes und des Elastomers verwendete Kneter unterliegt keinen speziellen Beschränkungen. Ein Schneckenextruder, Kneter, Banbury-Mischer, Doppelschneckenknetextruder oder dergleichen kann als Kneter verwendet werden. Von diesen wird vorzugsweise ein Doppelschneckenknetextruder zum Kneten des thermoplastischen Harzes und des Elastomers und zum dynamischen Vulkanisieren des Elastomers verwendet. Außerdem können zwei oder mehr Arten von Knetern verwendet werden, um das thermoplastische Harz und das Elastomer nacheinander zu kneten. Als eine Bedingung für das Schmelzkneten ist es bevorzugt, dass eine Temperatur gleich oder größer als eine Schmelztemperatur des thermoplastischen Harzes ist. Eine Scherrate beim Kneten ist vorzugsweise von 1000 bis 7.500 sec^–1. Eine gesamte Knetzeit beträgt 30 Sekunden bis 10 Minuten. Außerdem beträgt im Falle des Zugebens eines Vulkanisierungsmittels eine Vulkanisierungszeit nach der Zugabe vorzugsweise 15 Sekunden bis 5 Minuten. Die mit dem vorstehenden Verfahren hergestellte Polymerzusammensetzung kann durch ein allgemein verwendetes Verfahren zum Formen eines thermoplastischen Harzes wie Spritzgießen und Extrusionsgießen in eine gewünschte Form gebracht werden.
Die so erhaltene thermoplastische Elastomerzusammensetzung weist eine Struktur auf, bei der das Elastomer als diskontinuierliche Phase in der Matrix des thermoplastischen Harzes dispergiert ist. Mit einer solchen Struktur wird es möglich, die Innenseelenschicht mit ausreichender Flexibilität und ausreichender Steifigkeit zu versehen, was der Wirkung der Harzschicht als eine kontinuierliche Phase zugeschrieben ist. Außerdem wird es möglich, während des Formens eine Formverarbeitbarkeit zu erreichen, die unabhängig von der Menge des Elastomers äquivalent zu der des thermoplastischen Harzes ist.
Der Elastizitätsmodul (Young’s modulus) des thermoplastischen Harzes und der thermoplastischen Elastomerzusammensetzung in einer Standardatmosphäre wie in JIS K7100 aufgeführt ist nicht besonders beschränkt, aber reicht vorzugsweise von 1 bis 500 MPa, und mehr bevorzugt von 50 bis 500 MPa.
Das thermoplastische Harz oder die thermoplastische Elastomerzusammensetzung kann zu einem Flächengebilde oder einem Film verarbeitet werden, um als eine einzelne Einheit verwendet zu werden. Alternativ kann eine Adhesivschicht darauf laminiert werden, um das Haftvermögen gegenüber dem angrenzenden Kautschuk zu verbessern. Spezifische Beispiele eines Adhesivpolymers, welches die Adhesivschicht bildet, schließen ein ultrahochmolekulares Polyethylen (UHMWPE) mit einem Molekulargewicht von nicht weniger als 1.000.000 und vorzugsweise nicht weniger als 3.000.000; Acrylat-Copolymere wie Ethylen-Ethylacrylat-Copolymere (EEA), Ethylen-Methacrylatharze (EMA) und Ethylen-Acrylsäure-Copolymere (EAA) und Addukte mit Maleinanhydrat davon; Polypropylen (PP) und Maleinsäure-modifizierte Produkte davon; Ethylen-Propylen-Copolymere und Maleinsäure-modifizierte Produkte davon; Polybutadienharze und Maleinsäure-modifizierte Produkte davon; Styrol-Butadien-Styrol-Copolymere (SBS); Styrol-Ethylen-Butadien-Styrol-Copolymere (SEBS); thermoplastische Fluorharze; thermoplastische Polyesterharze; und dergleichen ein. Diese Polymere können durch Extrusion mit beispielsweise einem Harzextruder zu einem Flächengebilde oder einem Film geformt werden, gemäß einem allgemein verwendeten Verfahren. Eine Dicke der Adhesivschicht ist nicht besonders beschränkt, ist aber vorzugsweise klein, um das Reifengewicht zu reduzieren, und beträgt vorzugsweise 5 µm bis 150 µm.
Beispiele
Luftreifen wurden mit einer Reifengröße von 195/65R15 oder 155/55R20 hergestellt, wobei sie einen sich in Reifenumfangsrichtung in einer Ringform erstreckenden Laufflächenabschnitt, ein Paar auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnete Seitenwandabschnitte, ein Paar auf der Innenseite in Reifenradialrichtung der Seitenwandabschnitte angeordnete Wulstabschnitte, eine Schicht einer zwischen dem Paar Wulstabschnitte angeordnete Karkassenschicht und eine Lufteindringverhinderungsschicht auf der Reifeninnenoberfläche einschließen. Das Verhältnis SW/OD der Reifengesamtbreite SW und des Reifenaußendurchmessers OD, die Verhältnisse SA/a, SB/b und SC/c, die aus den Querschnittsflächen SA, SB, SC (mm²) und den Umfangslängen a, b und c (mm) des ersten Bereichs bis dritten Bereichs erhalten werden, das Verhältnis TDW/SW der gestreckten Laufflächenbreite TDW und der Gesamtreifenbreite SW, das Verhältnis d/TDW des Maßes von Laufflächenabsenkung d und der gestreckten Laufflächenbreite TDW, die Spezifikation der geneigten Verstärkungsschicht (Anzahl der Schichten, das Verhältnis BW/TDW der Länge BW und der gestreckten Laufflächenbreite TDW, der Neigungswinkel in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung der verstärkenden Corde, das Material und die Cordfadenzahl der verstärkenden Corde pro 50 mm Länge), das Material der Lufteindringverhinderungsschicht und der Lufteindringkoeffizient der Lufteindringverhinderungsschicht wurden zum Erzeugen eines Beispiels des Stands der Technik, von Vergleichsbeispielen 1 bis 4 und von Ausführungsbeispielen 1 bis 18, wie in Tabelle 3 bis Tabelle 5 gezeigt, variiert.
Die verschiedenen Testreifen wurden hinsichtlich des Reifengewichts, der Kraftstoffeinsparung und der Lenkstabilität gemäß den folgenden Bewertungsverfahren bewertet, wobei die Ergebnisse in Tabelle 3 bis Tabelle 5 gezeigt sind.
Reifengewicht
Das Gewicht jedes Testreifens wurde gemessen. Die Bewertungsergebnisse wurden als ein Index unter Verwendung des Kehrwerts des Messwerts ausgedrückt, wobei das Beispiel des Stands der Technik einen Wert von 100 hat. Größere Indexwerte zeigen ein leichteres Reifengewicht an.
Kraftstoffverbrauchsleistung
Jeder Testreifen wurde auf ein Rad der Felgengröße 15 × 6J oder 20 × 5J aufgezogen und an ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb mit einem Hubraum von 1800 cm3 montiert, bis auf einen Luftdruck von 230 kPa befüllt, 50 Runden einer Teststrecke mit einer Gesamtlänge von 2 km bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h gefahren und die Kraftstoffverbrauchsrate (km/L) wurde gemessen. Die Bewertungsergebnisse wurden als ein Index ausgedrückt, wobei das Beispiel des Stands der Technik einen Wert von 100 hat. Größere Indexwerte geben eine überlegene Kraftstoffverbrauchsleistung an.
Lenkstabilität

Jeder Testreifen wurde auf ein Rad der Felgengröße 15 × 6J oder 20 × 5J aufgezogen und an ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb mit einem Hubraum von 1800 cm3 montiert, bis auf einen Luftdruck von 230 kPa befüllt und dann führten drei Testfahrer eine sensorische Bewertung der Lenkstabilität beim Ausführen von Spurwechseln durch, indem drei Runden einer Teststrecke mit einer Gesamtlänge von 2 km gefahren wurden und es wurde der Durchschnittswert der Beurteilungspunkte der Testfahrern ermittelt. Die Bewertungsergebnisse wurden als ein Index ausgedrückt, wobei das Beispiel des Stands der Technik einen Wert von 100 hat. Größere Indexwerte stehen für eine überlegene Lenkstabilität. [TABELLE 3-I]

		Beispiel des Stands der Technik	Vergleichsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 2	Vergleichsbeispiel 3
Reifengröße	Querschnittsnennbreite	195	195	155	155
	Nominales Aspektverhältnis	65	65	55	55
	Felgennenndurchmesser	15	15	20	20
SW/OD		0,32	0,32	0,24	0,24
SA/a		13,4	9,4	14,5	9,4
SB/b		7,3	4,0	7,6	4,0
TDW/SW		0,73	0,73	0,73	0,68
d/TDW		0,08	0,08	0,08	0,08
Geneigte Verstärkungsschicht	Anzahl der Schichten	2	0	2	0
	BW/TDW	0,75	-	0,75	-
	Neigungswinkel (°)	18	-	18	-
	Material	Stahl	-	Stahl	-
	Cordfadenzahl (Anzahl)	20	-	20	-
SC/c		9,0	9,0	9,0	9,0
Material der Lufteindringverhinderungsschicht		Kautschuk	Kautschuk	Kautschuk	Kautschuk
Lufteindringkoeffizient der Lufteindringverhinderungsschicht (× 10^–12 cc·cm/cm²·sec·cm Hg)		100	100	100	100
Reifengewicht (Index)		100	110	105	115
Kraftstoffverbrauchleistung (Index)		100	101	100,5	101,5
Lenkstabilität (Index)		100	93	96	91

[TABELLE 3-II]

		Vergleichsbeispiel 4	Ausführungsbeispiel 1	Ausführungsbeispiel 2	Ausführungsbeispiel 3
Reifengröße	Querschnittsnennbreite	155	155	155	155
	Nominales Aspektverhältnis	55	55	55	55
	Felgennenndurchmesser	20	20	20	20
SW/OD		0,24	0,24	0,24	0,24
SA/a		14,5	9,7	9,7	9,7
SB/b		7,6	5,3	5,3	5,3
TDW/SW		0,87	0,87	0,87	0,87
d/TDW		0,08	0,08	0,05	0,05
Geneigte Verstärkungsschicht	Anzahl der Schichten	0	0	0	1
	BW/TDW	-	-	-	0,75
	Neigungswinkel (°)	-	-	-	18
	Material	-	-	-	Aramid
	Cordfadenzahl (Anzahl)	-	-	-	20
SC/c		9,0	9,0	9,0	9,0
Material der Lufteindringverhinderungsschicht		Kautschuk	Kautschuk	Kautschuk	Kautschuk
Lufteindringkoeffizient der Lufteindringverhinderungsschicht (× 10^–12 cc·cm/cm²·sec·cm Hg)		100	100	100	100
Reifengewicht (Index)		103	113	113	111
Kraftstoffverbrauchleistung (Index)		100,3	101,3	101,3	101,1
Lenkstabilität (Index)		98	100	102	104

[TABELLE 4-I]

		Ausführungsbeispiel 4	Ausführungsbeispiel 5	Ausführungsbeispiel 6	Ausführungsbeispiel 7
Reifengröße	Querschnittsnennbreite	155	155	155	155
	Nominales Aspektverhältnis	55	55	55	55
	Felgennenndurchmesser	20	20	20	20
SW/OD		0,24	0,24	0,24	0,24
SA/a		9,7	9,7	9,7	9,7
SB/b		4,7	4,7	4,7	4,7
SC/c		6,0	6,0	6,0	6,0
Rillenoberflächenbereichsverhältnis CR (%)		20	20	20	20
Hauptrillenmaximaltiefe GDmax (mm)		5,5	5,5	5,5	5,5
Geneigte Verstärkungsschicht	Anzahl der Schichten	0	2	2	2
Geneigte Verstärkungsschicht	Neigungswinkel (°)	-	20	20	20
Umfangsverstärkungsschicht	Vorhanden/Nicht vorhanden	Nicht vorhanden	Nicht vorhanden	Vorhanden	Vorhanden
	Form	-	-	Film	Cord
	Material	-	-	Harz	Stahl
Material der Lufteindringverhinderungsschicht		Kautschuk	Kautschuk	Kautschuk	Kautschuk
Lufteindringkoeffizient der Lufteindringverhinderungsschicht (× 10^–12 cc·cm/cm²·sec·cm Hg)		100	100	100	100
Reifengewicht (Index)		114	113	113	112
Kraftstoffverbrauchleistung (Index)		101,4	101,3	101,3	101,2
Lenkstabilität (Index)		101	103	104	106

[TABELLE 4-II]

		Ausführungsbeispiel 8	Ausführungsbeispiel 9	Ausführungsbeispiel 10
Reifengröße	Querschnittsnennbreite	155	155	155
	Nominales Aspektverhältnis	55	55	55
	Felgennenndurchmesser	20	20	20
SW/OD		0,24	0,24	0,24
SA/a		9,7	9,7	9,7
SB/b		4,7	4,7	4,7
SC/c		6,0	6,0	6,0
Rillenoberflächen-bereichsverhältnis CR (%)		20	20	20
Hauptrillenmaximaltiefe GDmax (mm)		5,5	5,5	5,5
Geneigte Verstärkungsschicht	Anzahl der Schichten	2	2	2
Geneigte Verstärkungsschicht	Neigungswinkel (°)	20	20	20
Umfangsverstärkungsschicht	Vorhanden/Nicht vorhanden	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden
	Form	Cord	Cord	Cord
	Material	Organische Faser	Organische Faser	Organische Faser
Material der Lufteindringverhinderungsschicht		Kautschuk	Kautschuk	Harz
Lufteindringkoeffizient der Lufteindringverhinderungsschicht (× 10^–12 cc·cm/cm²·sec·cm Hg)		100	50	10
Reifengewicht (Index)		113	115	117
Kraftstoffverbrauchleistung (Index)		101,3	101,5	101,7
Lenkstabilität (Index)		105	105	105

[TABELLE 5-I]

		Ausführungsbeispiel 12	Ausführungsbeispiel 13	Ausführungsbeispiel 14	Ausführungsbeispiel 15
Reifengröße	Querschnittsnennbreite	155	155	155	155
	Nominales Aspektverhältnis	55	55	55	55
	Felgennenndurchmesser	20	20	20	20
SW/OD		0,24	0,24	0,24	0,24
SA/a		7,5	11,5	9,7	9,7
SB/b		2,0	6,0	5,3	5,3
TDW/SW		0,87	0,87	0,95	0,87
d/TDW		0,05	0,05	0,05	0,02
Geneigte Verstärkungsschicht	Anzahl der Schichten	2	2	2	2
	BW/TDW	0,9	0,9	0,9	0,9
	Neigungswinkel (°)	25	25	25	25
	MATERIAL	Stahl	Stahl	Stahl	Stahl
	Cordfadenzahl (Anzahl)	34	34	34	34
SC/c		7,0	7,0	7,0	7,0
Material der Lufteindringverhinderungsschicht		Harz	Harz	Harz	Harz
Lufteindringkoeffizient der Lufteindringverhinderungsschicht (× 10^–12 cc·cm/cm²·sec·cm Hg)		10	10	10	10
Reifengewicht (Index)		116	112	113	113
Kraftstoffverbrauchleistung (Index)		101,6	101,2	101,3	101,3
Lenkstabilität (Index)		109	113	112	112

[TABELLE 5-II]

		Ausführungsbeispiel 16	Ausführungsbeispiel 17	Ausführungsbeispiel 18
Reifengröße	Querschnittsnennbreite	155	155	155
	Nominales Aspektverhältnis	55	55	55
	Felgennenndurchmesser	20	20	20
SW/OD		0,24	0,24	0,24
SA/a		9,7	9,7	9,7
SB/b		5,3	5,3	5,3
TDW/SW		0,87	0,87	0,87
d/TDW		0,07	0,05	0,05
Geneigte Verstärkungsschicht	Anzahl der Schichten	2	2	2
	BW/TDW	0,9	0,9	0,9
	Neigungswinkel (°)	25	25	25
	MATERIAL	Stahl	Stahl	Stahl
	Cordfadenzahl (Anzahl)	34	34	34
SC/c		7,0	4,0	8,0
Material der Lufteindringverhinderungsschicht		Harz	Harz	Harz
Lufteindringkoeffizient der Lufteindringverhinderungsschicht (× 10^–12 cc·cm/cm²·sec·cm Hg)		10	10	10
Reifengewicht (Index)		115	116	113
Kraftstoffverbrauchleistung (Index)		101,5	101,6	101,3
Lenkstabilität (Index)		110	109	112

Wie aus Tabelle 3 bis Tabelle 5 ersichtlich ist, war es im Vergleich zu dem Beispiel des Stands der Technik möglich, das Reifengewicht der Reifen der Ausführungsbeispiele 1 bis 18 stark zu reduzieren und darüber hinaus war es möglich, sowohl Lenkstabilität als auch eine Kraftstoffeinsparung zu erreichen.
Andererseits wurden bei dem Reifen des Vergleichsbeispiels 1 in einem Luftreifen mit dem Verhältnis SW/OD von 0,32, dem gleichen wie bei dem Beispiel des Stands der Technik, die Verhältnisse SA/a, SB/b und SC/c reduziert, sodass, obwohl der Reifengewichtsreduzierungseffekt erzielt wurde, die Lenkstabilität reduziert war. Bei Vergleichsbeispiel 2 waren, obwohl das Verhältnis SW/OD reduziert wurde, die Verhältnisse SA/a und SB/b zu groß, sodass der Kraftstoffverbrauchleistungsverbesserungseffekt unzureichend war. Bei dem Reifen von Vergleichsbeispiel 3 war, obwohl das Verhältnis SW/OD klein war und die Verhältnisse SA/a und SB/b klein waren, das Verhältnis TDW/SW zu klein, sodass sich die Lenkstabilität stark verschlechterte. Bei dem Reifen von Vergleichsbeispiel 4 waren, obwohl das Verhältnis SW/OD klein war und das Verhältnis TDW/SW groß war, die Verhältnisse SA/a und SB/b zu groß, sodass der Kraftstoffverbrauchleistungsverbesserungseffekt unzureichend war.
Bezugszeichenliste

1: Laufflächenabschnitt
2: Seitenwandabschnitt
3: Wulstabschnitt
4: Karkassenschicht
5: Wulstkern
6: Wulstfüller
7: Lufteindringverhinderungsschicht
8: Geneigte Verstärkungsschicht
10: Laufflächenprofil
21: Felgenprüflinie
L1: Erste Begrenzungslinie
L2: Zweite Begrenzungslinie
A: Erster Bereich
B: Zweiter Bereich
C: Dritter Bereich
OD: Reifenaußendurchmesser
SW: Reifengesamtbreite
TDW: Gestreckte Laufflächenbreite

Claims

Luftreifen, umfassend: einen sich in einer Reifenumfangsrichtung in einer Ringform erstreckenden Laufflächenabschnitt; ein Paar auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnete Seitenwandabschnitte; ein Paar auf einer Innenseite in Reifenradialrichtung der Seitenwandabschnitte angeordnete Wulstabschnitte; und mindestens eine Schicht einer zwischen dem Paar Wulstabschnitte angeordneten Karkassenschicht; wobei das Verhältnis SW/OD einer Gesamtreifenbreite SW und eines Reifenaußendurchmessers OD das Verhältnis SW/OD ≤ 0,3 erfüllt; wobei in einem Reifenmeridianquerschnitt die Kontur des Laufflächenabschnitts, die ein Laufflächenprofil bildet, einen auf der äußersten Seite in einer Reifenbreitenrichtung des Laufflächenabschnitts angeordneten Seitenbogen und einen auf der Innenseite in Reifenbreitenrichtung des Seitenbogens angeordneten Schulterbogen umfasst; ein Paar erster Begrenzungslinien als durch einen Schnittpunkt einer Verlängerungslinie der Seitenbögen und einer Verlängerungslinie der Schulterbögen und senkrecht zu der Reifeninnenoberfläche verlaufend definiert ist; jeder Seitenwandabschnitt eine sich in Reifenumfangsrichtung erstreckende Felgenprüflinie hat; in einem Reifenmeridianquerschnitt ein Paar zweiter Begrenzungslinien als durch die Felgenprüflinien und senkrecht zu der Reifeninnenoberfläche verlaufend definiert ist; ein erster Bereich zwischen dem Paar erster Begrenzungslinien unterteilt ist; ein zweiter Bereich zwischen der ersten Begrenzungslinie und der zweiten Begrenzungslinie unterteilt ist; ein dritter Bereich auf einer Wulstzehenseite der zweiten Begrenzungslinie unterteilt ist; wenn Querschnittsflächen (mm²) des ersten Bereichs bis dritten Bereichs SA, SB bzw. SC sind und Umfangslängen (mm) des ersten Bereichs bis dritten Bereichs entlang der Reifeninnenoberfläche a, b bzw. c sind, die Verhältnisse SA/a und SB/b die Verhältnisse 7,5 ≤ SA/a ≤ 11,5 und 2,0 ≤ SB/b ≤ 6,0 erfüllen; und wobei das Verhältnis TDW/SW einer entlang des Laufflächenprofils zwischen dem Paar erster Begrenzungslinien gemessenen gestreckten Laufflächenbreite TDW und der Gesamtreifenbreite SW das Verhältnis 0,7 ≤ TDW/SW ≤ 0,95 erfüllt.
Luftreifen nach Anspruch 1, wobei ein Maß der Laufflächenabsenkung d definiert ist als eine Länge eines Liniensegments, das den Schnittpunkt einer geraden Linie, die durch den Schnittpunkt einer Reifenäquatorialebene und des Laufflächenprofils parallel zu einer Reifenaxialrichtung verläuft, und einer geraden Linie, die durch den Schnittpunkt der ersten Begrenzungslinie und des Laufflächenprofils parallel zu der Reifenradialrichtung verläuft und den Schnittpunkt der ersten Begrenzungslinie und des Laufflächenprofils verbindet, und wobei das Verhältnis d/TDW des Maßes von Laufflächenabsenkung d und der gestreckten Laufflächenbreite TDW das Verhältnis 0,02 ≤ d/TDW ≤ 0,07 erfüllt.
Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend mindestens eine auf einer Außenumfangsseite der Karkassenschicht in dem Laufflächenabschnitt angeordnete geneigte Verstärkungsschicht, die eine Mehrzahl von verstärkenden Corden enthält, die sich in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung neigen.
Luftreifen nach Anspruch 3, wobei, wenn die Länge der geneigten Gürtelschicht in Reifenbreitenrichtung BW ist, das Verhältnis BW/TDW der Länge BW und der gestreckten Laufflächenbreite TDW das Verhältnis 0,8 ≤ BW/TDW ≤ 1,2 erfüllt.
Luftreifen nach Anspruch 3 oder 4, wobei ein Neigungswinkel der verstärkenden Corde der geneigten Verstärkungsschicht in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung von 15° bis 60° beträgt.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die verstärkenden Corde mindestens einer geneigten Verstärkungsschicht der geneigten Verstärkungsschichten Stahlcorde sind.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Cordfadenzahl der verstärkenden Corde der geneigten Verstärkungsschicht pro 50 mm Länge in Reifenbreitenrichtung 25 bis 50 beträgt.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 3 bis 7, ferner aufweisend eine Mehrzahl von in Reifenradialrichtung laminierten geneigten Verstärkungsschichten auf der Außenumfangsseite der Karkassenschicht in dem Laufflächenabschnitt.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Verhältnis SC/c das Verhältnis 4,0 ≤ SC/c ≤ 8,0 erfüllt.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner umfassend eine Lufteindringverhinderungsschicht mit einem Lufteindringkoeffizienten von 50 × 10^–12 cc·cm/cm²·sec·cm Hg oder weniger im Reifeninneren und/oder auf der Reifeninnenoberfläche entlang der Karkassenschicht.
Luftreifen nach Anspruch 10, wobei die Lufteindringverhinderungsschicht aus einem thermoplastischen Harz oder einer thermoplastischen Elastomerzusammensetzung, in der ein thermoplastisches Harz und ein Elastomer vermischt sind, gebildet ist.