DE112015002376B4

DE112015002376B4 - Luftreifen

Info

Publication number: DE112015002376B4
Application number: DE112015002376.3T
Authority: DE
Inventors: Yuji Minami; Masatoshi Shimizu
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2014-05-20
Filing date: 2015-05-19
Publication date: 2020-11-19
Anticipated expiration: 2035-05-20
Also published as: US10850565B2; CN106232382A; DE112015002376T5; WO2015178366A1; CN106232382B; DE112015002376T9; US20170087936A1; JP2015217890A; JP5928524B2

Abstract

Bereitgestellt wird ein Luftreifen, der leichter ist und der es ermöglicht, sowohl Lenkstabilität als auch Kraftstoffersparnisleistung zu erzielen. Der Luftreifen umfasst eine Lauffläche, Seitenwandabschnitte, Wulstabschnitte und weist mindestens eine Karkassenschicht auf, die zwischen dem Paar Wulstabschnitte angeordnet ist. Das Verhältnis SW/OD zwischen der Gesamtreifenbreite SW und dem Reifenaußendurchmesser OD erfüllt die Beziehung 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 der Querschnittsfläche (mm2) vom ersten Bereich A bis zum dritten Bereich C und bei Definition der Umfangslängen (mm) vom ersten Bereich A bis zum dritten Bereich C entlang der Reifeninnenfläche als a, b bzw. c, ist die Beziehung 7,5 ≤ SA/a ≤ 11,5 erfüllt, und das Rillenflächenverhältnis GR in dem Bodenkontaktbereich der Lauffläche beträgt 25 % oder weniger.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen, der sich ideal für die Anbringung an einen Personenkraftwagen als Standard eignet, und sie bezieht sich insbesondere auf einen Luftreifen, der reduziertes Reifengewicht sowie Lenkstabilität und Kraftstoffersparnisleistung bewirkt.
Stand der Technik
Üblicherweise wurden verschiedene Verfahren zur Reduzierung des Rollwiderstands eines Luftreifens vorgeschlagen, um zur Kraftstoffersparnisleistung eines Fahrzeugs beizutragen. Insbesondere in den letzten Jahren gab es mit zunehmender Sorge um die Umwelt eine Nachfrage nach Luftreifen, die auf stärkere Weise zur Kraftstoffersparnis von Fahrzeugen beitragen.
Reduzierung des Luftwiderstands um den Reifen herum durch Verringerung der Gesamtbreite (SW) und der vorderen Vorsprungsfläche eines Luftreifens ist als Mittel zur Reduzierung des Rollwiderstands eines Luftreifens bekannt (siehe zum Beispiel Patent Dokument 1).
Die Anwendung des vorstehend beschriebenen Mittels ergibt einen Luftreifen mit einer geringen Gesamtbreite und somit einer geringen Bodenkontaktbreite. Um eine gewisse Ladekapazität zu gewährleisten, muss dann der Außendurchmesser (OD) vergrößert werden. Infolgedessen wird die Bodenkontaktlänge eines solchen Luftreifens lang ausgebildet, und die Bodenkontaktbreite wird gering ausgebildet.
Wenn die Bodenkontaktbreite eines Luftreifens auf diese Weise gering ausgebildet wird, wird die Seitenführungskraft reduziert, und daher besteht die Möglichkeit, dass die Lenkstabilität reduziert wird. Reduzieren des Rillenflächenverhältnisses der Lauffläche zur Gewährleistung der Lenkstabilität kann als Lösung für dieses Problem betrachtet werden, allerdings kann in diesem Fall die Kraftstoffersparnis durch die Zunahme des Reifengewichts nicht in ausreichendem Maße erzielt werden. Obwohl der Luftwiderstand aufgrund eines Luftreifens mit geringer Breite und großem Durchmesser reduziert werden kann, ist es daher schwer, sowohl Lenkstabilität als auch Kraftstoffersparnisleistung zu erhalten.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur
Patentdokument 1: WO/2011/135774
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Ein Zweck der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Luftreifens, mit dem verringertes Reifengewicht sowie Lenkstabilität und Kraftstoffersparnisleistung erzielt werden kann.
Lösung des Problems
Der Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung zur Erzielung des vorstehenden Zwecks umfasst Folgendes: eine Lauffläche, die in der Umfangsrichtung des Reifens ringförmig gestaltet verläuft, ein Paar Seitenwandabschnitte, angeordnet auf beiden Seiten der Lauffläche, ein Paar Wulstabschnitte, angeordnet auf der Innenseite in der Reifenradialrichtung der Seitenwandabschnitte, und mindestens eine Karkassenschicht, angeordnet zwischen dem Paar Wulstabschnitte; wobei das Verhältnis SW/OD bei einer Gesamtreifenbreite SW und einem Reifenaußendurchmesser OD erfüllt die Beziehung SW/OD ≤ 0.3;
in einem Reifenmeridianquerschnitt umfasst die Kontur der Lauffläche, die ein Laufflächenprofil bildet, einen Seitenbogen, der sich an der äußersten Seite in der Reifenbreitenrichtung der Lauffläche befindet, und einen Schulterbogen, der sich an der Innenseite in der Reifenbreitenrichtung des Seitenbogens befindet; ein Paar erster Begrenzungslinien ist ausgebildet, die durch den Schnittpunkt der Verlängerungslinie der Seitenbögen und der Verlängerungslinie der Schulterbögen und senkrecht zur Reifeninnenfläche verläuft; jeder Seitenwandabschnitt weist eine Felgenprüflinie auf, die in der Reifenumfangsrichtung verläuft; in einem Reifenmeridianquerschnitt ist ein Paar zweiter Begrenzungslinien ausgebildet, die durch die Felgenprüflinien und senkrecht zur Reifeninnenfläche verlaufen; 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 bis dritten Bereichs SA, SB bzw. SC sind und Umfangslängen (mm) des ersten bis dritten Bereichs entlang der Reifeninnenfläche a, b bzw. c sind, erfüllt das Verhältnis SA/a die Beziehung 7,5 ≤ SA/a ≤ 11,5 und das Rillenflächenverhältnis GR im Bodenkontaktbereich der Lauffläche beträgt 25 % oder weniger.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
In der vorliegenden Erfindung wird die vordere Vorsprungsfläche des Luftreifens reduziert und der Luftwiderstand kann reduziert werden, indem der Luftreifen mit einer geringen Breite und einem großen Durchmesser versehen wird, welche die Beziehung SW/OD ≤ 0,3 für das Verhältnis SW/OD zwischen der Gesamtreifenbreite SW und dem Reifenaußendurchmesser OD erfüllen. Außerdem kann, durch Einstellen des Rillenflächenverhältnisses GR im Bodenkontaktbereich der Lauffläche auf 25 % oder weniger, eine Beeinträchtigung von Seitenführungskraft und Lenkstabilität durch die Verringerung der Bodenkontaktbreite verhindert werden. Wenn darüber hinaus der Luftreifen mit den ersten Begrenzungslinien und den zweiten Begrenzungslinien in den ersten bis dritten Bereich unterteil wird und die Werte durch Teilung der Querschnittsflächen SA, SB und SC des ersten bis dritten Bereichs durch die Umfangslängen a, b und c über die Länge der Reifeninnenfläche des ersten bis dritten Bereichs erhalten werden, wird durch Erfüllen der Beziehung 7,5 ≤ SA/a ≤ 11,5 für das Verhältnis SA/a das Volumen des ersten Bereichs des Luftreifens auf das erforderliche Mindestmaß reduziert, die Zunahme an Reifengewicht im Zusammenhang mit der Verringerung des Rillenflächenverhältnisses minimiert, und der Rollwiderstand kann reduziert werden. Auf diese Weise kann das Reifengewicht reduziert und können Lenkstabilität und Kraftstoffersparnisleistung erzielt werden. Infolgedessen wird der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs verbessert, was in großen Maße zur Einsparung von Ressourcen und Energie beiträgt, und außerdem können die Kohlendioxidemissionen aus dem Fahrzeug reduziert werden.
Vorzugsweise erfüllt das Verhältnis SB/b die Beziehung 2,0 ≤ SB/b ≤ 6,0. Auf diese Weise wird das Volumen des zweiten Bereichs des Luftreifens auf das erforderliche Mindestmaß reduziert, damit das Reifengewicht und der Rollwiderstand weiter verringert werden können.
Ebenfalls vorzugsweise erfüllt das Verhältnis SC/c die Beziehung 4,0 ≤ SC/c ≤ 8,0. Auf diese Weise wird das Volumen des dritten Bereichs des Luftreifens auf das erforderliche Mindestmaß reduziert, damit das Reifengewicht und der Rollwiderstand weiter verringert werden können.
Vorzugsweise weisen die in der Lauffläche geformten Rillen mindestens eine Hauptrille auf, und wenn die maximale Rillentiefe der Hauptrille GDmax beträgt, gilt 3,0 mm ≤ GDmax ≤ 6,0 mm. Indem auf diese Weise die maximale Rillentiefe GDmax vergleichsweise kleiner eingestellt wird, wird die Seitenführungskraft erhöht und kann die Lenkstabilität verbessert werden.
Vorzugsweise mindestens eine abgeschrägte Verstärkungsschicht einschließlich einer Mehrzahl von, in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung abgeschrägter Verstärkungscorde ist auf der Außenumfangsseite der Karkassenschicht in der Lauffläche angeordnet. Durch Bereitstellung der abgeschrägten Verstärkungsschicht auf diese Weise wird die Seitenführungskraft verstärkt und die Lenkstabilität kann verbessert werden.
Vorzugsweise ist mindestens eine Umfangsverstärkungsschicht, die entlang der Reifenumfangsrichtung verläuft, an der Außenumfangsseite der abgeschrägten Verstärkungsschicht angeordnet. Durch Bereitstellung der Umfangsverstärkungsschicht auf diese Weise wird die Kurvensteifigkeit erhöht und kann die Lenkstabilität verbessert werden.
Vorzugsweise wird die Umfangsverstärkungsschicht aus Verbundmaterial mit Verstärkungscorden, ausgerichtet in der Reifenumfangsrichtung und in Kautschuk bzw. Gummi eingebettet, gebildet. Durch Erhöhung der in gleicher Ebene wirkenden Biegesteifigkeit der abgeschrägten Verstärkungsschicht durch Hinzufügen der Umfangsverstärkungsschicht, die in der Reifenumfangsrichtung ausgerichtete Verstärkungscorde aufweist, wird die Kurvensteifigkeit erhöht und kann die Lenkstabilität verbessert werden.
Vorzugsweise sind die Verstärkungscorde der Umfangsverstärkungsschicht organische Fasercorde. Durch die Verwendung leichter organischer Fasercorde als Verstärkungscorde der Umfangsverstärkungsschicht kann das Gewicht reduziert werden, was zur Verringerung des Rollwiderstands beiträgt.
Vorzugsweise wird eine Lufteindringverhinderungsschicht mit einem Lufteindringkoeffizienten von 50×10^-12 cc·cm/cm²·sec·cmHg oder weniger in dem Reifeninnenraum und/oder auf der Reifeninnenfläche über die Länge der Karkassenschicht angeordnet. Besonders vorzugsweise wird die Lufteindringverhinderungsschicht aus einem thermoplastischen Harz oder einer thermoplastischen Elastomerzusammensetzung gebildet, in welcher ein thermoplastisches Harz und ein Elastomer vermischt sind. Durch Bereitstellung der Lufteindringverhinderungsschicht mit einem niedrigeren Lufteindringkoeffizienten im Vergleich zu einer konventionellen Lufteindringverhinderungsschicht aus Butylkautschuk kann die Lufteindringverhinderungsschicht dünner ausgebildet werden, sodass das Gewicht weiter reduziert werden kann. Bitte beachten, dass es sich bei dem Lufteindringkoeffizienten um den Wert handelt, der gemäß dem JIS K 7126 „Testing method for gas transmission rate through plastic film and sheeting“ (Testverfahren für Gasdurchlässigkeitsrate durch Kunststofffilm und -folie) unter Temperaturbedingungen von 30°C gemessen wird.
Der Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung ist besonders geeignet für Personenkraftwagen. Hier sind mit Luftreifen für einen Personenkraftwagen Luftreifen gemeint, die als Standard in Personenkraftwagen eingebaut sind, ausgenommen solche für den Notbetrieb und außer Reifen für Notfälle oder für den Renneinsatz.
In der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der Gesamtreifenbreite SW um die Gesamtbreite des Luftreifens, einschließlich jedweder auf den Seitenwandabschnitten befindlichen Gestaltungen, wenn der Luftreifen auf eine Felge montiert wird, auf 230 kPa (willkürlich festgelegter Innendruck) aufgepumpt wird, um die Abmessungen des Luftreifens anzugeben, und sich in unbelastetem Zustand befindet. Der Reifenaußendurchmesser OD ist der Außendurchmesser des Luftreifens zu diesem Zeitpunkt. Bitte beachten, dass der Innendruck von 230 kPa, wie vorstehend beschrieben, zur Angabe der Abmessungen des Luftreifens, wie der Gesamtreifenbreite SW und des Reifenaußendurchmessers OD, gewählt ist. Alle in dieser Patentschrift angegebenen Parameter der Reifenabmessungen werden bezogen auf einen Innendruck von 230 kPa und in unbelastetem Zustand bestimmt. Somit sollte es sich verstehen, dass das Aufpumpen auf einen Innendruck von 230 kPa für die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht notwendig ist, und der Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem im normalerweise verwendeten Bereich aufgepumpten Innendruck die Wirkungen der vorliegenden Erfindung aufweist.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendete Felge weist einen Felgendurchmesser auf, der mit dem Innendurchmesser des Luftreifens kompatibel ist, und weist eine Felgennennbreite auf, die der angegebenen, in Tabelle 2 dargestellten Felgenbreite Rm (mm) entspricht, bei der es sich um den Wert handelt, der dem Wert (Rm = K1 × Sn) am nächsten ist, der sich aus dem Produkt der Reifennennquerschnittsbreite Sn und dem Koeffizienten K1 ergibt, ermittelt aus der Korrespondenztabelle (Tabelle 1) aufgrund des Seitenverhältnisses des auf die Felge montierten Reifens unter Einhaltung von ISO 4000-1:2001.
[Tabelle 1]

Seitenverhältniss 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
In der vorliegenden Erfindung bezeichnet außerdem das Rillenflächenverhältnis GR einen Prozentanteil (%) der Rillenfläche innerhalb des Bodenkontaktbereichs zur Gesamtheit des Stollenbereichs und der Rillenfläche innerhalb des Bodenkontaktbereichs. Hier bezeichnet der Bodenkontaktbereich den Bereich der Bodenkontaktfläche, wenn der Luftreifen wie vorstehend beschrieben an der Felge angebracht ist, auf einen Innendruck von 230 kPa aufgepumpt und in Kontakt mit einer ebenen Fläche bei einem Belastungsäquivalent von 80 % der angewendeten Ladekapazität gebracht wird. Die Bodenkontaktbreite bezeichnet die maximale Breite in der Reifenbreitenrichtung innerhalb des Bodenkontaktbereichs. Die Bodenkontaktlänge bezeichnet die maximale Länge in der Reifenumfangsrichtung innerhalb des Bodenkontaktbereichs.
In der vorliegenden Erfindung wird die Ladekapazität auf der Grundlage von ISO 4000-1: 1994 ermittelt. Im Falle von Größen, für die der Ladekapazitätindex in dieser ISO-Norm nicht festgelegt wurde, soll er jedoch durch eine separate Berechnung ermittelt werden, bei der die Normen verschiedener überseeischer Länder berücksichtigt werden, und in diesem Fall wird die Ladekapazität auf der Grundlage der in dem jeweiligen Land gültigen Norm berechnet. Daher wird in der vorliegenden Erfindung die Ladekapazität jeder Reifengröße aus der folgenden Berechnungsgleichung aus „Calculation of Load Capacity“ (Berechnung der Ladekapazität) im Kommentar zu JIS-D4202-1994 berechnet, wobei es sich um die tatsächliche, in den JIS-Standards festgelegte Ladekapazitätsgleichung handelt. $X = K \times 2,735 \times 10-5 \times P^{0,585} \times {Sd}^{1,39} \times (D_{R} - 12,7 + Sd)$

wobei X = Lastkapazität (kg)
K = 1,36
P = 230 (= Luftdruck (kPa))
Sd = 0,93×S1-0,637d
S1 = S×(180°-Sin^-1(Rm/S))/131,4°
S = konzipierte Querschnittsbreite (mm)
Rm = Felgenbreite entsprechend der konzipierten Querschnittsbreite (mm)
d = (0,9-Seitenverhältnis)×S1-6,35
D_R = Referenzwert des Felgendurchmessers (mm)

Zudem sind in der vorliegenden Erfindung die Querschnittsflächen des ersten bis dritten Bereichs die Flächen, die in der Reifenumfangsrichtung in einem Reifenmeridianquerschnitt vorstehen. Wenn daher in der Reifenumfangsrichtung verlaufende Umfangsrillen oder in der Reifenbreitenrichtung auf der Lauffläche verlaufende Stollenrillen vorliegen, ist der Stollenrillenabschnitt in der Querschnittsfläche enthalten, jedoch der Umfangsrillenabschnitt aus der Querschnittsfläche ausgenommen.
Figurenliste

1 ist eine Meridianquerschnittsansicht, die einen vollständigen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine Meridianquerschnittsansicht, die den Luftreifen von 1 darstellt.
3 ist eine Querschnittsansicht, die eine vergrößerte Ansicht der Lauffläche des Luftreifens von 1 darstellt.
4 ist eine abgewickelte Ansicht, die ein Laufflächenprofil des Luftreifens von 1 darstellt.
5 ist eine Querschnittsansicht, die ein modifiziertes Beispiel für die Lauffläche des Luftreifens der vorliegenden Erfindung darstellt.
6 ist eine Querschnittsansicht, die ein modifiziertes Beispiel für die Lauffläche des Luftreifens der vorliegenden Erfindung darstellt.

Beschreibung der Ausführungsform
Eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben. 1 bis 4 stellen einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In 1 bezeichnet CL die Äquatorebene des Reifens und AX die Zentralachse des Reifens.
Wie in 1 dargestellt, ist der Luftreifen der vorliegenden Ausführungsform mit einer Lauffläche 1 versehen, die in der Reifenumfangsrichtung ringförmig gestaltet verläuft, sowie mit einem Paar Seitenwandabschnitte 2, angeordnet auf beiden Seiten der Lauffläche 1, und einem Paar Wulstabschnitte 3, angeordnet auf der Innenseite der Seitenwandabschnitte 2 in der Reifenradialrichtung.
Wie in 2 dargestellt, liegt mindestens eine Karkassenschicht 4 mit einer Mehrzahl von Karkassencorden, die in der Reifenradialrichtung verlaufen, zwischen dem Paar Wulstabschnitten 3, 3. Organische Fasercorde aus Nylon, Polyester oder Ähnlichem werden bevorzugt als die Karkassenschicht 4 bildende Karkassencorde verwendet. Ringförmige Wulstkerne 5 sind in die Wulstabschnitte 3 eingebettet, und Wulstfüllstoffe 6 aus einer Kautschukzusammensetzung sind an den Außenumfängen der Wulstkerne 5 angeordnet. Falls erforderlich, ist der Wulstfüllstoff 6 auf der Außenumfangsseite des Wulstkerns 5 angeordnet, um die Zwischenräume zwischen dem Wulstkern 5 und der Karkassenschicht 4 zu füllen. Der Wulstfüllstoff 6 kann auf diese Weise bereitgestellt werden oder nicht, sollte aber vorzugsweise bereitgestellt sein, um Fehler bei der Fertigung zu vermeiden. Wenn der Wulstfüllstoff 6 jedoch bereitgestellt wird, wird dessen Querschnittsfläche vorzugsweise so klein wie möglich gefertigt. Außerdem wird eine Lufteindringverhinderungsschicht 7 auf der Reifeninnenfläche entlang der Karkassenschicht 4 bereitgestellt. Die Lufteindringverhinderungsschicht 7 kann in den Reifeninnenraum entlang der Karkassenschicht 4 eingebettet sein oder sie kann sowohl auf der Reifeninnenfläche als auch dem Reifeninnenraum bereitgestellt werden.
Mindestens eine abgeschrägte Verstärkungsschicht 8 einschließlich einer Mehrzahl, in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung abgeschrägter Verstärkungscorde ist auf der Außenumfangsseite der Karkassenschicht 4 in der Lauffläche 1 angeordnet. Vorzugsweise werden Stahlcorde als Verstärkungscorde der abgeschrägten Verstärkungsschicht 8 verwendet, aber es können auch organische Fasercorde wie Aramid, Polyolefinketon (POK), Polyethylenterephthalat (PET) und dergleichen verwendet werden.
Wie in 4 dargestellt, werden eine Mehrzahl in der Reifenumfangsrichtung verlaufende Hauptrillen 11, eine Mehrzahl in der Reifenbreitenrichtung verlaufende Stollenrillen 12 und eine Mehrzahl in der Reifenbreitenrichtung verlaufende Profileinschnitte 13 in der Lauffläche 1 ausgebildet. Ein vorbestimmtes Laufflächenprofil wird durch die Hauptrillen 11, die Stollenrillen 12 und die Profileinschnitte 13 ausgebildet. Die Hauptrillen 11 sind Rillen, die eine Breite von 3 mm oder mehr an der Öffnung zur Bodenkontaktfläche aufweisen, und eine Schlupfspur aufweisen und deren Querschnittsform zum Beispiel U-förmig oder V-förmig sein kann. Neben in der Reifenumfangsrichtung verlaufenden Umfangsrillen können die Hauptrillen 11 in der Reifenbreitenrichtung verlaufende Lateralrillen oder in einer Neigung zur Reifenumfangsrichtung verlaufende abgeschrägte Rillen sein.
Bei dem Luftreifen, wie vorstehend beschrieben, erfüllt das Verhältnis SW/OD der Gesamtreifenbreite SW und des Reifenaußendurchmessers OD die Beziehung SW/OD ≤ 0.3. Durch Bereitstellung des Luftreifens mit einer geringen Breite und einem großen Durchmesser wird auf diese Weise die vordere Vorsprungsfläche des Luftreifens reduziert, und so kann der Luftwiderstand reduziert werden. Bitte beachten, dass das Verhältnis SW/OD für die praktische Anwendung einen geringeren Grenzwert von 0,15 aufweisen kann. Außerdem liegt durch Reduzierung der Breite und Vergrößerung des Durchmessers des Luftreifens die Gesamtreifenbreite SW vorzugsweise im Bereich von 125 mm bis 185 mm und der Reifenaußendurchmesser OD im Bereich von 650 mm bis 850 mm.
Außerdem wird bei dem Luftreifen, wie vorstehend beschrieben, in einem Reifenmeridianquerschnitt durch Verbindung eines zentralen Bogens, der sich im Zentralbereich in der Reifenbreitenrichtung der Lauffläche 1 befindet und einen Krümmungsradius Rc aufweist, eines Seitenbogens, der sich an der äußersten Seite in der Reifenbreitenrichtung der Lauffläche 1 befindet und einen Krümmungsradius Rs aufweist, und eines Schulterbogens, der sich an der Innenseite in der Reifenbreitenrichtung des Seitenbogens befindet und einen Krümmungsradius Rsh aufweist, ein Laufflächenprofil 10 ausgebildet, das das Profil der Lauffläche 1 bildet. Der Schulterbogen ist ein Bogen, der das Profil der Straßenkontaktfläche des auf der äußersten Seite in der Reifenbreitenrichtung der Lauffläche 1 befindlichen Stollenbereichs definiert, und der Seitenbogen ist ein Bogen, der das Profil der Seitenwandfläche des auf der äußersten Seite in der Reifenbreitenrichtung der Lauffläche 1 befindlichen Stollenbereichs definiert. Bei dem zentralen Bogen und dem Schulterbogen kann es sich um einen gemeinsamen Bogen handeln oder es können verschiedene Bögen sein. Ein weiterer Bogen kann zwischen dem zentralen Bogen und dem Schulterbogen angeordnet sein. Der Schulterbogen und der Seitenbogen können derart verbunden sein, dass sie einander berühren, oder sie können derart verbunden sein, dass sie einander überschneiden. Ein weiterer Bogen kann zwischen dem Schulterbogen und dem Seitenbogen angeordnet sein, sodass die beiden nahtlos miteinander verbunden sind.
Wie in 3 dargestellt, wenn gerade Linien, die durch den Schnittpunkt P der Verlängerungslinie Es des Seitenbogens und der Verlängerungslinie Esh des Schulterbogens und senkrecht zu der Reifeninnenfläche gezogen werden, auf beiden Seiten in der Reifenbreitenrichtung der Lauffläche 1, wird ein Paar erster Begrenzungslinien L1, die durch die geraden Linien gebildet werden, definiert. Bitte beachten, dass sich, wenn der Schulterbogen und der Seitenbogen direkt vebunden sind, der Schnittpunkt P auf dem Laufflächenprofil 10 befindet.
Wie in 2 dargestellt, umfasst andererseits jeder Seitenwandabschnitt 2 eine Felgenprüflinie 21 auf der Reifenaußenfläche, die in der Reifenumfangsrichtung verläuft. Diese Felgenprüflinie 21 wird gebildet, um den guten Sitz des Reifens auf der Felge zu bestätigen, und ist normalerweise eine Art Leiste, die aus der Reifenaußenfläche hervortritt. Wenn auf einem Reifenmeridianquerschnitt gerade Linien gezogen werden, die durch die Felgenprüflinien 21 jedes Seitenwandabschnitts 2 und senkrecht zu der Reifeninnenfläche verlaufen, wird ein Paar zweiter Begrenzungslinien L2, die durch die geraden Linien gebildet werden, definiert.
Ein erster Bereich A ist unterteilt zwischen dem Paar erster Begrenzungslinien L1, L1, ein zweiter Bereich B ist unterteilt zwischen einer ersten Begrenzungslinie L1 und einer zweiten Begrenzungslinie L2, und ein dritter Bereich C ist unterteilt auf der Wulstzehenseite 31 der zweiten Begrenzungslinie L2. 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 Reifeninnenfläche des ersten Bereichs A, des zweiten Bereichs B und des dritten Bereichs C a, b bzw. c sind, ist der Luftreifen derart gestaltet, dass das Verhältnis SA/a die Beziehung 7,5 ≤ SA/a ≤ 11,5 erfüllt.
Dadurch dass bei dem Luftreifen, wie vorstehend beschrieben, das Verhältnis SA/a die Beziehung 7,5 ≤ SA/a ≤ 11,5 erfüllt, wird das Volumen (die grundlegende durchschnittliche Dicke) des ersten Bereichs A des Luftreifens auf das erforderliche Mindestmaß reduziert, sodass das Reifengewicht ohne Verlust an Reifenleistungsfähigkeit z. B. Verschleißbeständigkeit stark reduziert und der Rollwiderstand dementsprechend stark reduziert werden kann. Wenn das Verhältnis SA/a des ersten Bereichs A entsprechend der Lauffläche 1 geringer als 7,5 ist, wird die Verschleißbeständigkeit reduziert, und wenn es hingegen größer als 11,5 ist, ist die Gewichtsreduktionswirkung unzureichend.
Bei dem Luftreifen, wie vorstehend beschrieben, kann das Verhältnis SB/b die Beziehung 2,0 ≤ SB/b ≤ 6,0 erfüllen. Auf diese Weise wird das Volumen (die grundlegende durchschnittliche Dicke) des ersten Bereichs A des Luftreifens auf das erforderliche Mindestmaß reduziert, sodass das Reifengewicht ohne Verlust an Reifenleistungsfähigkeit z. B. Schnittfestigkeit stark reduziert und der Rollwiderstand dementsprechend stark reduziert werden kann. Wenn das Verhältnis SB/b des zweiten Bereichs B entsprechend dem Seitenwandabschnitt 2 geringer als 2,0 ist, wird die Schnittfestigkeit reduziert, und wenn es hingegen größer als 6,0 ist, ist die Gewichtsreduktionswirkung unzureichend.
Bei dem Luftreifen, wie vorstehend beschrieben, kann das Verhältnis SC/c die Beziehung 4,0 ≤ SC/c ≤ 8,0 erfüllen. Mit anderen Worten, durch Reduzieren der Anzahl von Drahtwicklungen des Wulstkerns 5, Reduzieren der Querschnittsfläche des Wulstfüllstoffs 6 oder Reduzieren der Dicke der Felgenpolstergummischicht kann 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, damit das Reifengewicht und der Rollwiderstand stark verringert werden können, ohne die Passeigenschaften, insbesondere den Widerstand gegen Trennung von der Felge, zu beeinträchtigen. Wenn das Verhältnis SC/c des dritten Bereichs C entsprechend dem Wulstabschnitt 3 geringer als 4,0 ist, werden die Passeigenschaften schlechter, und wenn es hingegen größer als 8,0 ist, ist die Gewichtsreduktionswirkung unzureichend.
Bitte beachten, dass die entsprechenden Umfänge der Querschnittsfläche SA des ersten Bereichs A, der Querschnittsfläche SB des zweiten Bereichs B und der Querschnittsfläche SC des dritten Bereichs C je nach Reifengröße sehr unterschiedlich sind. Durch Definieren der Verhältnisse SA/a, SB/b und SC/c aus den durch Dividieren dieser Querschnittsflächen SA, SB und SC durch die Umfangslängen a, b, and c der entsprechenden Bereiche erhaltenen Werte, können die vorstehend beschriebenen Maßnahmen und Wirkungen unabhängig von der Reifengröße erwartet werden.
Bei dem Luftreifen, wie vorstehend beschrieben, wird das durch verschiedene Rillen, beispielsweise die Hauptrillen 11, die Stollenrillen 12 und die Profileinschnitte 13, gebildete Laufflächenprofil auf der Lauffläche 1 ausgebildet, aber das Rillenflächenverhältnis GR im Bodenkontaktbereich TCW der Lauffläche 1 ist auf 25 % oder weniger eingestellt. Durch Einstellen des Rillenflächenverhältnis GR im Bodenkontaktbereich TCW der Lauffläche 1 kann auf diese Weise ausreichend Stollenbereich in direktem Kontakt mit dem Boden gewährleistet werden, können die Reduktion der Seitenführungskraft und die Verschlechterung der Lenkstabilität verhindert werden, obwohl die Bodenkontaktbreite durch die geringe Breite und den großen Durchmesser des Luftreifens reduziert worden ist. Selbst wenn das Rillenflächenverhältnis GR breit eingestellt wurde, sind die Volumen des ersten Bereichs A bis des dritten Bereichs C des Luftreifens außerdem auf Basis der Verhältnisse SA/a, SB/b und SC/c auf das erforderliche Mindestmaß reduziert, wie vorstehend beschrieben. Daher kann die Zunahme des Reifengewichts in Verbindung mit der Reduktion des Rillenflächenverhältnisses GR minimiert und der Rollwiderstand reduziert werden. Auf diese Weise kann das Reifengewicht reduziert und können Lenkstabilität und Kraftstoffersparnisleistung erzielt werden. Wenn das Rillenflächenverhältnis GR größer als 25 % ist, wird hier die Verbesserungswirkung für die Lenkstabilität durch die Verringerung der Laufflächenprofilsteifigkeit reduziert. Bitte beachten, dass zum Erzielen guter Lenkstabilität und gleichzeitigen Gewährleisten der Wasserablaufeigenschaften, das Rillenflächenverhältnis GR vorzugsweise 10 % ≤ GR ≤ 22 % und mehr bevorzugt 12 % ≤ GR ≤ 20 % beträgt.
Bei dem Luftreifen, wie vorstehend beschrieben, können die Hauptrillen 11 dieselbe Rillentiefe aufweisen oder sie können voneinander verschiedene Rillentiefen aufweisen. Auf jeden Fall, wenn die maximale Rillentiefe der Hauptrillen 11 GDmax ist (siehe 3), gilt vorzugsweise 3,0 mm ≤ GDmax ≤ 6,0 mm. Durch vergleichsweise kleinere Einstellung der maximalen Rillentiefe GDmax der Hauptrillen 11 wird auf diese Weise die Seitenführungskraft vergrößert und kann die Lenkstabilität verbessert werden. Wenn die maximale Rillentiefe GDmax der Hauptrillen 11 kleiner als 3,0 mm ist, verschlechtern sich die Wasserablaufeigenschaften, und wenn sie hingegen größer als 6,0 mm ist, wird die Verbesserungswirkung für die Lenkstabilität verringert.
Bei dem Luftreifen, wie vorstehend beschrieben, kann die Feinheit der Karkassencorde der Karkassenschicht 4 beispielsweise aus dem Bereich 900 dtex/2 bis 2000 dtex/2 gewählt werden, und der Cordzählwert pro 50 mm Breiteneinheit kann beispielsweise aus dem Bereich 30 bis 70 gewählt werden. Insbesondere kann die Feinheit der Karkassencorde der Karkassenschicht 4 900 dtex/2 bis 1400 dtex/2 betragen, und der Cordzählwert pro 50 mm Breiteneinheit kann 45 bis 70 betragen. Mit anderen Worten, trägt die Anwendung feinerer Karkassencorde dazu bei, die Karkassenschicht 4 dünner und leichter zu gestalten, und andererseits kann die erforderliche Druckfestigkeit durch Erhöhung des Cordzählwerts der Karkassencorde gewährleistet werden. Wenn die Feinheit der Karkassencorde weniger als 900 dtex/2 beträgt, ist es schwierig, die Druckfestigkeit zu gewährleisten, und wenn sie hingegen mehr als 1400 dtex/2 beträgt, wird die Gewichtsreduktionswirkung verringert.
Bei dem Luftreifen, wie vorstehend beschrieben, wird durch Bereitstellung mindestens einer abgeschrägten Verstärkungsschicht 8 einschließlich einer Mehrzahl in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung abgeschrägter Verstärkungscorde auf der Außenumfangsseite der Karkassenschicht 4 in der Lauffläche 1 die Seitenführungskraft erhöht und kann die Lenkstabilität verbessert werden. Insbesondere wenn eine Mehrzahl von in der Reifenradialrichtung laminierte abgeschrägte Verstärkungsschichten 8 auf der Außenumfangsseite der Karkassenschicht 4 in der Lauffläche 1 bereitgestellt werden, wird die Steifigkeit der Lauffläche 1 in der Reifenbreitenrichtung erhöht, die Seitenführungskraft wird wirksam erhöht und die Lenkstabilität kann weiter verbessert werden. Eine Struktur, in der die abgeschrägte Verstärkungsschicht 8 nicht in der Lauffläche 1 bereitgestellt wird, ist jedoch ebenfalls möglich.
Der Schrägstellungswinkel der Verstärkungscorde der abgeschrägten Verstärkungsschicht 8 in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung kann von 15° bis 60° betragen. Durch geeignetes Einstellen des Schrägstellungswinkels des Verstärkungscorde der abgeschrägten Verstärkungsschicht 8 kann ausreichende Seitenführungskraft gewährleistet werden. Wenn der Schrägstellungswinkel der Verstärkungscorde der abgeschrägten Verstärkungsschicht 8 hier in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung weniger als 15° beträgt, wird der Umfang der Erhöhung der Kurvensteifigkeit reduziert. Wenn der Schrägstellungswinkel hingegen größer als 60° ist, wird Biegesteifigkeit der abgeschrägten Verstärkungsschicht 8 außerhalb der Ebene reduziert, sodass der Rollwiderstand durch die Zunahme der Bodenkontaktlänge verschlechtert wird. Bitte beachten, dass, falls mehrere abgeschrägte Verstärkungsschichten 8 bereitgestellt werden, die Verstärkungscorde dieser abgeschrägten Verstärkungsschichten 8 vorzugsweise in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung zwischen den Schichten in entgegengesetzter Richtung zueinander abgeschrägt sind. Es ist jedoch nicht erforderlich, dass der Schrägstellungswinkel in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung derselbe Winkel ist. Um ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Kurvensteifigkeit und Rollwiderstand zu erzielen, kann der Schrägstellungswinkel der Verstärkungscorde der abgeschrägten Verstärkungsschichten 8 in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung auch von 18° bis 45° betragen.
5 und 6 sind Querschnittansichten, die modifizierte Beispiele der Lauffläche des Luftreifens der vorliegenden Erfindung darstellen. Wie in 5 und 6 dargestellt, ist mindestens eine Umfangsverstärkungsschicht 9, die entlang der Reifenumfangsrichtung verläuft, an der Außenumfangsseite der abgeschrägten Verstärkungsschicht 8 angeordnet. In 5 umfasst eine Umfangsverstärkungsschicht 9 eine vollständige Abdeckung, die die Gesamtfläche der abgeschrägten Verstärkungsschicht 8 abdeckt, und eine Randabdeckung, die nur die Randabschnitte der abgeschrägten Verstärkungsschicht 8 abdeckt. In 6 umfasst die Umfangsverstärkungsschicht 9 nur die Randabdeckung, die nur die Randabschnitte der abgeschrägten Verstärkungsschicht 8 abdeckt. Durch Bereitstellung der Umfangsverstärkungsschicht 9 auf der Außenumfangsseite der abgeschrägten Verstärkungsschicht 8 wird auf diese Weise die Kurvensteifigkeit erhöht und die Lenkstabilität kann verbessert werden.
Vorzugsweise wird die Umfangsverstärkungsschicht 9 aus Verbundmaterial mit Verstärkungscorden, ausgerichtet in der Reifenumfangsrichtung und in Gummi eingebettet, gebildet. Durch Erhöhung der in gleicher Ebene wirkenden Biegesteifigkeit der abgeschrägten Verstärkungsschicht 8 durch Hinzufügen der Umfangsverstärkungsschicht 9, die in der Reifenumfangsrichtung ausgerichtete Verstärkungscorde aufweist, wird die Kurvensteifigkeit erhöht und kann die Lenkstabilität verbessert werden. Bitte beachten, dass ein Film aus thermoplastischem Harz oder eine thermoplastische Elastomerzusammensetzung, bei der es sich um ein Gemisch aus thermoplastischem Harz und einem Elastomer handelt, als Umfangsverstärkungsschicht 9 verwendet werden kann.
Die Verstärkungscorde der Umfangsverstärkungsschicht 9 können organische Fasercorde sein. Durch die Verwendung leichter organischer Fasercorde als Verstärkungscorde der Umfangsverstärkungsschicht 9 kann das Gewicht reduziert werden und kann außerdem der Rollwiderstand reduziert werden. Idealerweise werden organische Fasercorde wie Aramid, Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylennaphthalat (PEN), Nylon und dergleichen als Verstärkungscorde der Umfangsverstärkungsschicht 9 verwendet, aber mehr bevorzugt werden Corde aus hochelastischen Aramidfasercorden oder zusammengesetzte Corde mit hochelastischen Aramidfasercorden, die mit wenig elastischen Nylonfasern verwobenen werden, verwendet. Bitte beachten, dass Stahlcorde ebenfalls als Verstärkungscorde der Umfangsverstärkungsschicht 9 verwendet werden können.
Bei dem Luftreifen, wie vorstehend beschrieben, ist die Lufteindringverhinderungsschicht 7 in dem Reifeninnenraum und/oder auf der Reifeninnenfläche entlang der Karkassenschicht 4 angeordnet, und die Lufteindringkoeffizienten der Lufteindringverhinderungsschicht 7 können vorzugsweise 50×10^-12 cc·cm/cm²·sec·cmHg oder weniger betragen. Insbesondere kann die Lufteindringverhinderungsschicht 7 aus einem thermoplastischen Harz oder einer thermoplastischen Elastomerzusammensetzung gebildet werden, in welcher ein thermoplastisches Harz und ein Elastomer vermischt sind. Durch Bereitstellung der Lufteindringverhinderungsschicht 7 mit einem niedrigeren Lufteindringkoeffizienten im Vergleich zu einer konventionellen Lufteindringverhinderungsschicht aus Butylkautschuk kann die Lufteindringverhinderungsschicht 7 dünner ausgebildet werden, sodass das Gewicht weiter reduziert werden kann. Wenn der Lufteindringkoeffizient der Lufteindringverhinderungsschicht 7 größer als 50×10^-12 cc·cm/cm²·sec·cmHg ist, ist es hier schwierig, das Gewicht noch weiter zu reduzieren.
Ein thermoplastisches Harz oder die Thermoplastharzzusammensetzung, in welcher ein thermoplastisches Harz und ein Elastomer vermischt sind, um die Lufteindringverhinderungsschicht in dem Luftreifen der vorliegenden Erfindung zu 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 Elastomere, die in der thermoplastischen Elastomerzusammensetzung verwendet werden, 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, CI-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 oben 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, so dass 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 vorzugsweise 0,5 bis 10 Gewichtsteilen 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 Einschränkungen 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 derartigen Menge vermischt werden, dass die erforderlichen Eigenschaften als Lufteindringverhinderungsschicht nicht eingeschränkt 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). Außerdem kann ein Verstärkungsmittel wie etwa ein Füllstoff (Calciumcarbonat, Titanoxid, Aluminiumoxid und dergleichen), Kohlenstoffschwarz oder Weißruß, ein Weichmacher, ein Plastifizierer, ein Verarbeitungshilfsstoff, ein Pigment, eine Farbe oder ein Alterungsschutzmittel, die im Allgemeinen mit Polymerverbindungen vermengt sind, optional vermischt werden, solange die erforderlichen Eigenschaften als Lufteindringverhinderungsschicht nicht eingeschränkt werden.
Wenn mit dem thermoplastischen Harz vermischt, kann das Elastomer dynamisch vulkanisiert werden. Ein Vulkanisierungsmittel, ein Vulkanisierungshilfsmittel, Vulkanisierungbedingungen (Temperatur, Zeit) und dergleichen während der dynamischen Vulkanisierung können wie angemessen gemäß der Zusammensetzung des zuzugebenden Elastomers festgelegt werden und unterliegen keinen speziellen Einschränkungen.
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-basierten 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 sind etwa 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).
Je nach Notwendigkeit kann ein Vulkanisierungsbeschleuniger zugegeben werden. Als Vulkanisierungsbeschleuniger können beispielsweise ungefähr 0,5 bis 2 Gwt eines allgemein verfügbaren Vulkanisierungsbeschleunigers einer Aldehyd-Ammoniak-Base, einer Guanidinbase, einer Thiazolbase, einer Sulfenamidbase, einer Thiurambase, einer Salzbase der Dithiosäure, 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 allgemein für Gummi genutzter Vulkanisierungsbeschleuniger verwendet werden. 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 thermoplastische Elastomerzusammensetzung ist wie folgt. Das thermoplastische Harz und das Elastomer (unvulkanisiert im Falle von Gummi) werden vorher mit Hilfe eines Doppelschneckenknetextruders oder dergleichen schmelzgeknetet. Das Elastomer wird als Dispersionsphase (Domäne) in das thermoplastische Harz dispergiert, um eine kontinuierliche Phase (Matrix) zu bilden. 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 Einschränkungen. Ein Schneckenextruder, Kneter, Banbury-Mischer, Doppelschneckenknetextruder oder dergleichen kann als der 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 Bedingung für das Schmelzkneten ist es bevorzugt, dass eine Temperatur gleich oder größer als eine Schmelztemperatur des thermoplastischen Harzes ist. Eine Schergeschwindigkeit beim Kneten liegt vorzugsweise bei 1000 bis 7500 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. Durch das Vorliegen einer solchen Struktur wird es ermöglicht, die innere Schutzschicht mit ausreichend Flexibilität und ausreichend Steifigkeit zu versehen, was auf die Wirkung der Harzschicht als kontinuierliche Phase zurückzuführen ist. Außerdem wird es möglich, während des Formens eine Formverarbeitbarkeit zu erzielen, 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 einer Folie 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 EthylenAcrylsäure-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; StyrolButadien-Styrol-Copolymere (SBS); Styrol-Ethylen-Butadien-StyrolCopolymere (SEBS); thermoplastische Fluorharze; thermoplastische Polyesterharze; und dergleichen ein. Diese Polymere können durch Extrusion mit beispielsweise einem Harzextruder zu einer Folie oder einem Film verarbeitet 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 gefertigt und umfassten eine Lauffläche, die in der Umfangsrichtung des Reifens ringförmig gestaltet verläuft, ein Paar Seitenwandabschnitte, angeordnet auf beiden Seiten der Lauffläche, ein Paar Wulstabschnitte, angeordnet auf der Innenseite in der Reifenradialrichtung der Seitenwandabschnitte, eine Karkassenschicht, angeordnet zwischen dem Paar Wulstabschnitten, und eine Lufteindringverhinderungsschicht auf der Reifeninnenfläche. Das Verhältnis SW/OD der Reifengesamtbreite SW und das Reifenaußendurchmessers OD, die Verhältnisse SA/a, SB/b und SC/c, erhalten aus den Querschnittsflächen SA, SB, SC (mm²) und den Umfangslängen a, b und c (mm) des ersten bis dritten Bereichs, das Rillenflächenverhältnis GR, die maximale Rillentiefe GDmax der Hauptrillen, die abgeschrägte Verstärkungsschicht (Anzahl der Schichten, der Schrägstellungswinkel in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung der Verstärkungscorde), die Umfangsverstärkungsschicht (vorhanden oder nicht vorhanden, Form, Material) und die Lufteindringverhinderungsschicht (Material, Lufteindringkoeffizienten) wurden verändert, wie in Tabelle 3 bis Tabelle 5 dargestellt, um ein Beispiel des Stands der Technik, Vergleichsbeispiele 1 bis 3 und Ausführungsbeispiele 1 bis 16 zu erstellen.
Die verschiedenen Testreifen wurden gemäß den folgenden Bewertungsverfahren auf Reifengewicht, Kraftstoffersparnisleistung und Lenkstabilität überprüft; die Ergebnisse sind in Tabelle 3 bis Tabelle 5 dargestellt.
Reifengewicht
Das Gewicht jedes Testreifens wurde gemessen. Die Überprüfungsergebnisse wurden mit Hilfe des Kehrwerts des Messwerts als ein Index ausgedrückt, wobei das konventionelle Beispiel 100 betrug. Größere Indexwerte zeigen ein leichteres Reifengewicht an.
Kraftstoffersparnisleistung
Jeder Testreifen wurde auf ein Rad mit Felgengröße 15×6J oder 20×5J montiert und in ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb und Motorhubraum 1800 cc eingebaut, zu einem Luftdruck von 230 kPa aufgepumpt, 50 Runden auf einer Prüfstrecke mit einer Gesamtlänge von 2 km bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h gefahren, und die Kraftstoffverbrauchsrate (km/l) wurde gemessen. Die Überprüfungsergebnisse wurden als ein Index ausgedrückt, wobei das konventionelle Beispiel 100 betrug. Größere Indexwerte zeigen bessere Kraftstoffersparnisleistung an.
Lenkstabilität

Jeder Testreifen wurde auf ein Rad mit Felgengröße 15×6J oder 20×5J montiert und in ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb und Motorhubraum 1800 cc eingebaut, zu einem Luftdruck von 230 kPa aufgepumpt, anschließend führten drei Testfahrer sensorische Prüfung auf Lenkstabilität durch, indem sie drei Runden auf einer Prüfstrecke mit einer Gesamtlänge von 2 km zurücklegten, wobei sie Spurwechsel durchführten, und der Durchschnittswert der Bewertungspunkte von den Testfahrern wurde ermittelt. Die Überprüfungsergebnisse wurden als ein Index ausgedrückt, wobei das konventionelle Beispiel 100 betrug. Größere Indexwerte zeigen bessere Lenkstabilität an.
[Tabelle 3-I]

		Beispiel Stand der Technik	Vergleichsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 2
Reifengröße	Nennquerschnittsbreite	195	195	155
	Nennseitenverhältnis	65	65	55
	Felgennenndurchmesser	15	15	20
SW/OD		0,32	0,32	0,24
SA/a		13,4	9,4	14,5
SB/b		7,3	7,3	7,6
SC/c		10,0	10,0	10,0
Rillenflächenverhältnis GR (%)		30	30	30
Maximale Tiefe der Hauptrillen GDmax (mm)		6,8	6,8	6,8
Abgeschrägte Verstärkungsschicht	Anzahl der Schichten	2	0	2
Abgeschrägte Verstärkungsschicht	Schrägstellungswinkel (°)	20	-	20
Umfangsverstärkungsschicht	Vorhanden oder nicht vorhanden	Vorhanden	Nicht vorhanden	Vorhanden
	Form	Corde	-	Corde
	Material	Organische Fasern	-	Organische Fasern
Material der Lufteindringverhinderungsschicht		Kautschuk	Kautschuk	Kautschuk
Lufteindringkoeffizient der Lufteindringverhinderungsschicht (×10^-12 cc·cm/cm²·sec·cmHg)		100	100	100
Reifengewicht (Index)		100	110	105
Kraftstoffersparnisleistung (index)		100	101	100,5
Lenkstabilität (Index)		100	98	96

[Tabelle 3-II]

		Vergleichsbeispiel 3	Ausführungsbeispiel 1	Ausführungsbeispiel 2	Ausführungsbeispiel 3
Reifengröße	Nennquerschnittsbreite	155	155	155	155
	Nennseitenverhältnis	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		7,6	7,6	4,7	4,7
SC/c		10,0	10,0	10,0	6,0
Rillenflächenverhältnis GR (%)		30	20	20	20
Maximale Tiefe der Hauptrillen GDmax (mm)		6,8	6,8	6,8	6,8
Abgeschrägte Verstärkungsschicht	Anzahl der Schichten	0	0	0	0
Abgeschrägte Verstärkungsschicht	Schrägstellungswinkel (°)	-	-	-	-
Umfangsverstärkungsschicht	Vorhanden oder nicht vorhanden	Nicht vorhanden	Nicht vorhanden	Nicht vorhanden	Nicht vorhanden
	Form	-	-	-	-
	Material	-	-	-	-
Material der Lufteindringverhinderungsschicht		Kautschuk	Kautschuk	Kautschuk	Kautschuk
Lufteindringkoeffizient der Lufteindringverhinderungsschicht (×10^-12 cc·cm/cm²·sec·cmHg)		100	100	100	100
Reifengewicht (Index)		112	111	113	114
Kraftstoffersparnisleistung (index)		101,2	101,1	101,3	101,4
Lenkstabilität (Index)		94	103	101	100

[Tabelle 4-1]

		Ausführungsbeispiel 4	Ausführungsbeispiel 5	Ausführungsbeispiel 6	Ausführungsbeispiel 7
Reifengröße	Nennquerschnittsbreite	155	155	155	155
	Nennseitenverhältnis	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
Rillenflächenverhältnis GR (%)		20	20	20	20
Maximale Tiefe der Hauptrillen GDmax (mm)		5,5	5,5	5,5	5,5
Abgeschrägte Verstärkungsschicht	Anzahl der Schichten	0	2	2	2
Abgeschrägte Verstärkungsschicht	Schrägstellungswinkel (°)	-	20	20	20
Umfangsverstärkungsschicht	Vorhanden oder nicht vorhanden	Nicht vorhanden	Nicht vorhanden	Vorhanden	Vorhanden
	Form	-	-	Film	Corde
	Material	-	-	Harz	Stahl
Material der Lufteindringverhinderungsschicht		Kautschuk	Kautschuk	Kautschuk	Kautschuk
Lufteindringkoeffizient der Lufteindringverhinderungsschicht (×10^-12 cc·cm/cm²·sec·cmHg)		100	100	100	100
Reifengewicht (Index)		114	113	113	112
Kraftstoffersparnisleistung (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	Nennquerschnittsbreite	155	155	155
	Nennseitenverhältnis	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
Rillenflächenverhältnis GR (%)		20	20	20
Maximale Tiefe der Hauptrillen GDmax (mm)		5,5	5,5	5,5
Abgeschrägte Verstärkungsschicht	Anzahl der Schichten	2	2	2
Abgeschrägte Verstärkungsschicht	Schrägstellungswinkel (°)	20	20	20
Umfangsverstärkungsschicht	Vorhanden oder nicht vorhanden	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden
	Form	Corde	Corde	Corde
	Material	Organische Fasern	Organische Fasern	Organische Fasern
Material der Lufteindringverhinderungsschicht		Kautschuk	Kautschuk	Harz
Lufteindringkoeffizient der Lufteindringverhinderungsschicht (×10^-12 cc·cm/cm²·sec·cmHq)		100	50	10
Reifengewicht (Index)		113	115	117
Kraftstoffersparnisleistung (index)		101,3	101,5	101,7
Lenkstabilität (Index)		105	105	105

[Tabelle 5-I]

		Ausführungsbeispiel 11	Ausführungsbeispiel 12	Ausführungsbeispiel 13
Reifengröße	Nennquerschnittsbreite	155	155	155
	Nennseitenverhältnis	55	55	55
	Felgennenndurchmesser	20	20	20
SW/OD		0,24	0,24	0,24
SA/a		7,5	11,5	9,7
SB/b		2,0	6,0	4,7
SC/c		4,0	8,0	6,0
Rillenflächenverhältnis GR (%)		20	20	10
Maximale Tiefe der Hauptrillen GDmax (mm)		5,5	5,5	5,5
Abgeschrägte Verstärkungsschicht	Anzahl der Schichten	2	2	2
Abgeschrägte Verstärkungsschicht	Schrägstellungswinkel (°)	20	20	20
Umfangsverstärkungsschicht	Vorhanden oder nicht vorhanden	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden
	Form	Corde	Corde	Corde
	Material	Organische Fasern	Organische Fasern	Organische Fasern
Material der Lufteindringverhinderungsschicht		Harz	Harz	Harz
Lufteindringkoeffizient der Lufteindringverhinderungsschicht (×10^-12 cc·cm/cm²·sec·cmHg)		10	10	10
Reifengewicht (Index)		119	107	116
Kraftstoffersparnisleistung (index)		101,9	100,7	101,6
Lenkstabilität (Index)		102	107	106

[Tabelle 5-II]

		Ausführungsbeispiel 14	Ausführungsbeispiel 15	Ausführungsbeispiel 16
Reifengröße	Nennquerschnittsbreite	155	155	155
	Nennseitenverhältnis	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
Rillenflächenverhältnis GR (%)		25	20	20
Maximale Tiefe der Hauptrillen GDmax (mm)		5,5	3,0	6,0
Abgeschrägte Verstärkungsschicht	Anzahl der Schichten	2	2	2
Abgeschrägte Verstärkungsschicht	Schrägstellungswinkel (°)	20	20	20
Umfangsverstärkungsschicht	Vorhanden oder nicht vorhanden	Vorhanden	Vorhanden	Vorhanden
	Form	Corde	Corde	Corde
	Material	Organische Fasern	Organische Fasern	Organische Fasern
Material der Lufteindringverhinderungsschicht		Harz	Harz	Harz
Lufteindringkoeffizient der Lufteindringverhinderungsschicht (×10^-12 cc·cm/cm²·sec·cmHq)		10	10	10
Reifengewicht (Index)		117	116	117
Kraftstoffersparnisleistung (index)		101,7	101,6	101,7
Lenkstabilität (Index)		104	105	104

Wie aus Tabelle 3 bis Tabelle 5 ersichtlich ist, war es möglich, das Reifengewicht der Reifen der Ausführungsbeispiele 1 bis 16 im Vergleich zu dem Beispiel des Stands der Technik stark zu reduzieren und es war darüber hinaus möglich, sowohl Lenkstabilität als auch Kraftstoffersparnisleistung zu erzielen.
Andererseits wurde bei dem Reifen von Vergleichsbeispiel 1 bei einem Luftreifen mit dem Verhältnis SW/OD von 0,32, demselben wie beim Beispiel des Stands der Technik, das Verhältnis SA/a reduziert, sodass, obwohl die Reduktionswirkung des Reifengewichts erzielt wurde, die Lenkstabilität vermindert wurde. Obwohl das Verhältnis SW/OD reduziert wurde, war das Verhältnis SA/a bei dem Reifen von Vergleichsbeispiel 2 zu groß, sodass die Verbesserungswirkung der Kraftstoffersparnisleistung unzureichend war. Obwohl das Verhältnis SW/OD klein war und das Verhältnis SA/a klein war, war bei dem Reifen von Vergleichsbeispiel 3 das Rillenflächenverhältnis GR zu groß, sodass sich die Lenkstabilität deutlich verschlechtert hat.
Bezugszeichenliste

1: Lauffläche
2: Seitenwandabschnitt
3: Wulstabschnitte
4: Karkassenschicht
5: Wulstkern
6: Wulstfüllstoff
7: Lufteindringverhinderungsschicht
8: Abgeschrägte Verstärkungsschicht
9: Umfangsverstärkungsschicht
10: Laufflächenprofil
11: Hauptrille
12: Stollenrille
13: Lamelle
21: Felgenprüflinie
L1: Erste Begrenzungslinie
L2: Zweite Begrenzungslinie
A: Erster Bereich
B: Zweiter Bereich
C: Dritter Bereich
OD: Reifenaußendurchmesser
SW: Gesamtbreite des Reifens

Claims

Luftreifen, umfassend: eine Lauffläche, die in einer Umfangsrichtung des Reifens ringförmig gestaltet verläuft; ein Paar Seitenwandabschnitte, angeordnet auf beiden Seiten der Lauffläche; ein Paar Wulstabschnitte, angeordnet auf einer Innenseite in einer Reifenradialrichtung der Seitenwandabschnitte; und mindestens eine Schicht einer Karkassenschicht, angeordnet zwischen dem Paar Wulstabschnitte; wobei das Verhältnis SW/OD einer Gesamtreifenbreite SW und einem Reifenaußendurchmesser OD, das die Beziehung SW/OD ≤ 0,3 erfüllt; in einem Reifenmeridianquerschnitt umfasst die Kontur der Lauffläche, die ein Laufflächenprofil bildet, einen Seitenbogen, der sich an der äußersten Seite in einer Reifenbreitenrichtung der Lauffläche befindet, und einen Schulterbogen, der sich an der Innenseite in der Reifenbreitenrichtung des Seitenbogens befindet; ein Paar erster Begrenzungslinien ist ausgebildet, die durch einen Schnittpunkt einer Verlängerungslinie der Seitenbögen und einer Verlängerungslinie der Schulterbögen und senkrecht zur Reifeninnenfläche verläuft; wobei jeder Seitenwandabschnitt eine Felgenprüflinie aufweist, die in der Reifenumfangsrichtung verläuft; in einem Reifenmeridianquerschnitt ist ein Paar zweiter Begrenzungslinien ausgebildet, die durch die Felgenprüflinien und senkrecht zur Reifeninnenfläche verlaufen; 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 bis dritten Bereichs SA, SB bzw. SC sind und Umfangslängen (mm) des ersten bis dritten Bereichs entlang der Reifeninnenfläche a, b bzw. c sind, erfüllt das Verhältnis SA/a die Beziehung 7,5 ≤ SA/a ≤ 11,5; und die Lauffläche weist ein durch Rillen gebildetes Laufflächenprofil auf, und ein Rillenflächenverhältnis GR in einem Bodenkontaktbereich des Laufflächenprofils beträgt 25 % oder weniger.
Luftreifen nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis SB/b die Beziehung 2,0 ≤ SB/b ≤ 6,0 erfüllt.
Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verhältnis SC/c die Beziehung 4,0 ≤ SC/c ≤ 8,0 erfüllt.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die in der Lauffläche gebildeten Rillen mindestens eine Hauptrille umfassen, und wenn eine maximale Rillentiefe der Hauptrille GDmax ist, gilt 3,0 mm ≤ GDmax ≤ 6,0 mm.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend mindestens eine abgeschrägte Verstärkungsschicht einschließlich einer Mehrzahl in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung abgeschrägter Verstärkungscorde, auf einer Außenumfangsseite der Karkassenschicht in der Lauffläche angeordnet.
Luftreifen nach Anspruch 5, wobei mindestens eine Umfangsverstärkungsschicht, die entlang der Reifenumfangsrichtung verläuft, an der Außenumfangsseite der abgeschrägten Verstärkungsschicht angeordnet ist.
Luftreifen nach Anspruch 6, wobei die Umfangsverstärkungsschicht aus Verbundmaterial mit Verstärkungscorden, ausgerichtet in der Reifenumfangsrichtung und in Kautschuk bzw. Gummi eingebettet, gebildet ist.
Luftreifen nach Anspruch 7, wobei die Verstärkungscorde der Umfangsverstärkungsschicht organische Fasercorde sind.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner umfassend eine Lufteindringverhinderungsschicht mit einem Lufteindringkoeffizienten von 50×10^-12 cc·cm/cm²·sec·cmHg oder weniger in dem Reifeninnenraum und/oder auf der Reifeninnenfläche über die Länge der Karkassenschicht angeordnet.
Luftreifen nach Anspruch 9, wobei die Lufteindringverhinderungsschicht aus einem thermoplastischen Harz oder einer thermoplastischen Elastomerzusammensetzung gebildet wird, in welcher ein thermoplastisches Harz und ein Elastomer vermischt sind.