DE112015002707T5

DE112015002707T5 - Luftreifen und Verfahren zum Herstellen desselben

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Publication number: DE112015002707T5
Application number: DE112015002707.6T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Tanno
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2014-06-09
Filing date: 2015-06-05
Publication date: 2017-02-23
Anticipated expiration: 2035-06-06
Also published as: JPWO2015190410A1; US11660915B2; US20170113496A1; CN106457932B; JP5862843B1; CN106457932A; WO2015190410A1; DE112015002707B4

Abstract

Ein Luftreifen wird bereitgestellt, bei dem sich ineinandergreifende Schleifen- und Hakenelemente einer Oberflächenbefestigung nicht lösen können, was die Wahrscheinlichkeit, dass ein befestigtes funktionales Objekt abfällt, deutlich reduziert und für einen Reifen mit einer Größe gilt, bei der die Ablenkung an einem Laufflächenabschnitt bei rollendem Reifen groß ist; und ein Verfahren zur Herstellung desselben. Der Luftreifen, der mit Oberflächenbefestigungselementen zum Befestigen eines Objekts an einer Innenoberfläche des Reifens montiert ist, umfasst: mindestens acht Oberflächenbefestigungselemente mit diskontinuierlicher Anordnung auf einer Innenumfangsoberfläche der Lauffläche, wobei die Oberflächenbefestigungselemente einen einheitlichen Querschnitt, eine streifenförmige Form und eine Länge in Reifenaxialrichtung von 50 % bis 120 % einer maximalen Gürtelbreite des Luftreifens haben; worin ein Winkel θ zwischen einer Längsrichtung der Oberflächenbefestigungselemente und der Reifenaxialrichtung 0 Grad bis 45 Grad beträgt; und ein Montageintervall in Reifenumfangsrichtung 80 % bis 150 % der Länge in Reifenaxialrichtung der Oberflächenbefestigungselemente beträgt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen und ein Verfahren zur Herstellung des Luftreifens. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Luftreifen mit einer Oberflächenbefestigung zum Befestigen eines gewünschten Objekts auf einer Innenoberfläche des Reifens durch mechanisches Ineinandergreifen, wobei sich die Oberflächenbefestigung nach dem Ineinandergreifen nicht löst, und ein Verfahren zur Herstellung des Luftreifens.
Stand der Technik
Luftreifen sind dafür bekannt, dass sie an der Innenumfangsoberfläche des Reifens in Umfangsrichtung durchgängig oder diskontinuierlich mit einer Oberflächenbefestigung versehen sind, wobei die Oberflächenbefestigung dazu dient, ein gewünschtes funktionales Objekt innerhalb des Reifens zu befestigen (Patentdokument 1 bis 4).
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur

Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2006-044503A
Patentdokument 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2008-272954A
Patentdokument 3: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2008-149461A
Patentdokument 4: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2009-154320A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Die Befestigung der Oberflächenbefestigung erfolgt jedoch durch mechanisches Ineinandergreifen zwischen einer Mehrzahl von Gruppen ineinandergreifender Elemente, die die Oberflächenbefestigung bilden. Aufgrund dieser Konfiguration kann die Eingreifkraft bei rollendem Reifen schwächer werden. Insbesondere kann, wenn das Nachlassen einer Eingreifkraft einen Punkt erreicht, an dem sich die Verbindung löst, kann das funktionale Objekt im Reifen nicht mehr funktionieren.
Außerdem können sich in einem Reifen mit einer Größe, bei der die Ablenkung an einem Laufflächenabschnitt bei rollendem Reifen groß ist, ineinandergreifende Schleifen- und Hakenelemente der Oberflächenbefestigung durch die Scherkräfte in Reifenumfangsrichtung lösen, die durch die wiederholte Verformung beim Rollen entstehen.
Vor diesem Hintergrund besteht ein Aspekt der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Luftreifens, bei dem sich ineinandergreifende Schleifen- und Hakenelemente einer Oberflächenbefestigung nicht lösen können, was die Wahrscheinlichkeit, dass ein befestigtes funktionales Objekt abfällt, deutlich reduziert und für einen Reifen mit einer Größe gilt, bei der die Ablenkung an einem Laufflächenabschnitt bei rollendem Reifen groß ist; und eines Verfahrens zur Herstellung eines solchen Luftreifens.
Es ist zu beachten, dass sich „Reifen mit einer Größe, bei der die Ablenkung an einem Laufflächenabschnitt bei rollendem Reifen groß ist“ generell auf einen Reifen mit einem großen Seitenverhältnis und insbesondere auf einen Reifen mit einem Seitenverhältnis von 50 % oder größer bezieht. Doch die vorliegende Erfindung ist nicht speziell auf Reifen mit einem großen Seitenverhältnis beschränkt.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Luftreifen der vorliegenden Erfindung, der die vorstehend genannte Aufgabe erfüllt, hat die unter (1) unten beschriebene Konfiguration.

(1) Ein Luftreifen, der mit Elementen der Oberflächenbefestigung zum Befestigen eines Objekts an einer Innenumfangsoberfläche des Reifens montiert ist, bestehend aus: mindestens acht Elementen der Oberflächenbefestigung mit einer diskontinuierlichen Anordnung auf einer Laufflächenoberfläche des Innenumfangs, den Oberflächenbefestigungselementen mit einheitlicher Querschnittsgröße, einer insgesamt streifenförmigen Form und einer Länge in Reifenaxialrichtung von 50 % bis 120 % einer maximalen Gürtelbreite des Luftreifens; wobei ein Winkel θ zwischen einer Längsrichtung der Oberflächenbefestigungselemente und der Reifenaxialrichtung 0 bis 45 Grad beträgt; und ein Montageintervall in Reifenumfangsrichtung 80 % bis 150 % der Länge in Reifenaxialrichtung der Oberflächenbefestigungselemente beträgt.

Der erfindungsgemäße Luftreifen ist vorzugsweise wie unter einem der folgenden Ansprüche (2) bis (4) beschrieben konfiguriert.

(2) Luftreifen nach (1), wobei die Oberflächenbefestigungselemente in einer Ebene, die quer zur Reifenaxialrichtung verläuft, eine diskontinuierliche Anordnung haben, bei der Flächen, auf denen keine Oberflächenbefestigungselemente vorhanden sind, und Flächen, und auf denen Oberflächenbefestigungselemente vorhanden sind, im Wechsel angeordnet sind.
(3) Luftreifen nach (1) oder (2), wobei eine Breite (W) der Oberflächenbefestigungselemente von 5 bis 30 mm beträgt.
(4) Luftreifen nach einem der Ansprüche (1) bis (3), wobei die Oberflächenbefestigungselemente Haken und Schleifen sind, die hakenseitigen Elemente auf der Reifenseite montiert werden und die auf der Reifenseite angeordneten Oberflächenbefestigungselemente aus Harz bestehen; und die Oberflächenbefestigungselemente umfassen: ineinandergreifende Elemente auf der Seite, die näher an einem Reifenhohlraum ist, und Ankerelemente, die auf der Seite angeordnet sind, die näher an einer Außenumfangsoberfläche des Reifens sind, wobei die Ankerelemente durch Eingraben in eine Gummi- bzw. Kautschukschicht auf einer Innenoberfläche des Reifens montiert werden.

Außerdem hat ein Herstellungsverfahren für einen Luftreifen nach vorliegender Erfindung, der die oben beschriebenen Aufgaben erfüllt, folgende Konfiguration (5).

(5) Verfahren zum Herstellen des in einem der Ansprüche (1) bis (4) beschriebenen Luftreifens, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Vorheriges Montieren von Oberflächenbefestigungselementen auf einer klebenden Gummi- bzw. Kautschukschicht in bestimmten Abständen und Befestigen der klebenden Gummi- bzw. Kautschukschicht an einer Innenoberfläche einer Innenseelenschicht.

Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Mit dem Luftreifen der vorliegenden Erfindung nach Anspruch (1) wird ein Luftreifen bereitgestellt, bei dem sich ineinandergreifende Schleifen- und Hakenelemente eines Oberflächenbefestigungselements nicht lösen können, was die Wahrscheinlichkeit, dass ein befestigtes funktionales Objekt abfällt, deutlich reduziert und für einen Reifen mit einer Größe gilt, bei der die Ablenkung an einem Laufflächenabschnitt bei rollendem Reifen groß ist. Die Auswirkungen der vorliegenden Erfindung sind ausgezeichnet bei Reifen mit einem Seitenverhältnis, bei dem die Ablenkung an einem Laufflächenabschnitt bei rollendem Reifen groß ist, zum Beispiel bei Reifen mit einem Seitenverhältnis von 50 % oder mehr, und bei Reifen mit einem Seitenverhältnis von 60 % oder mehr sind die Auswirkungen bemerkenswert.
Mit dem Luftreifen der Erfindungen nach einem der Ansprüche (2) bis (4) wird ein Luftreifen bereitgestellt, der bessere und zuverlässigere Effekte hat als der Luftreifen der vorliegenden Erfindung nach Anspruch (1).
Insbesondere mit der vorliegenden Erfindung nach Anspruch (2) oder (3) wird ein Luftreifen mit ausreichender Eingreifkraft der Oberflächenbefestigungselemente insgesamt sowie dem Effekt der vorliegenden Erfindung nach Anspruch (1), dass sich die ineinandergreifenden Schleifen- und Hakenelemente eines Oberflächenbefestigungselements nicht lösen, bereitgestellt. Insbesondere wird mit der vorliegenden Erfindung nach Anspruch (4) ein Luftreifen bereitgestellt, bei dem die Eingreifkraft der Oberflächenbefestigungselemente insgesamt groß ist und sich die Verbindung nicht lösen kann und bei dem außerdem die Befestigungsstärke der Oberflächenbefestigungselemente groß, die Eingreifkraft insgesamt stark und die Haltbarkeit ausgezeichnet ist.
Mit dem Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens der vorliegenden Erfindung nach Anspruch (5) wird ein Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens bereitgestellt, bei dem sich ineinandergreifende Schleifen- und Hakenelemente eines Oberflächenbefestigungselements nicht lösen können, was die Wahrscheinlichkeit, dass ein befestigtes funktionales Objekt abfällt, deutlich reduziert und für einen Reifen mit einer Größe gilt, bei der die Ablenkung an einem Laufflächenabschnitt bei rollendem Reifen groß ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Meridianquerschnittsansicht zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels für einen Luftreifen nach vorliegender Erfindung.
2A und 2B sind Abwicklungsansichten zur Darstellung eines Beispiels einer Ausführungsform des Luftreifens nach vorliegender Erfindung und zeigen schematisch den vollen Umfang einer Innenoberfläche eines entwickelten Laufflächenabschnitts des Reifens.
3A und 3B sind Abwicklungsansichten zur Darstellung eines Beispiels einer Ausführungsform des Luftreifens nach vorliegender Erfindung und zeigen schematisch den vollen Umfang der Innenoberfläche des entwickelten Laufflächenabschnitts des Reifens.
4 ist eine Zeichnung zur Darstellung eines Beispiels einer Ausführungsform des Luftreifens nach vorliegender Erfindung und zeigt einem Zustand, in dem ein Oberflächenbefestigungselement an einer Innenoberfläche des Reifens montiert ist.
Beschreibung der Ausführungsform
Nachstehend folgt eine ausführliche Erläuterung eines Luftreifens und eines Verfahrens zur Herstellung eines solchen Luftreifens nach vorliegender Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Luftreifens nach vorliegender Erfindung. Wie in 1 dargestellt, ist ein Luftreifen nach vorliegender Erfindung versehen mit einem Laufflächenabschnitt 11, der in Reifenumfangsrichtung verläuft, so dass er eine Ringform bildet, einem Paar Seitenwandabschnitten 12, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts 11 angeordnet sind, und einem Paar Reifenwulstabschnitten 13, die auf der Innenseite der Seitenwandabschnitte 12 in Reifenradialrichtung angeordnet sind.
Eine Karkassenschicht 14 ist zwischen dem Paar Reifenwulstabschnitte 13, 13 angeordnet. Die Karkassenschicht 14 beinhaltet eine Mehrzahl von verstärkenden Cordfäden, die in Reifenradialrichtung verlaufen, und wird um einen Reifenwulstkern 15, der in jedem der Reifenwulstabschnitte 13 angeordnet ist, von einer Reifeninnenseite zu einer Reifenaußenseite zurückgefaltet. Ein Reifenwulstfüller 16 mit einer dreieckigen Querschnittsform, der aus einer Gummi- bzw. Kautschukzusammensetzung gebildet ist, ist an einem Umfang der Reifenwulstkerne 15 angeordnet.
Eine Mehrzahl von Gürtelschichten 17 ist auf einer Außenumfangsseite der Karkassenschicht 14 im Laufflächenabschnitt 11 eingebettet. Diese Gürtelschichten 17 umfassen eine Mehrzahl von verstärkenden Cordfäden, die in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung geneigt sind, und die verstärkenden Cordfäden sind so angeordnet, dass die verstärkenden Cordfäden der unterschiedlichen Schichten so ausgerichtet sind, dass sie einander überschneiden. In den Gürtelschichten 17 liegt der Neigungswinkel der verstärkenden Cordfäden in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung in einem Bereich von beispielsweise 10° bis 40°. Als verstärkende Cordfäden werden vorzugsweise Stahlcordfäden der Gürtelschichten 17 verwendet. Zur Verbesserung der Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit ist auf der Außenumfangsseite der Gürtelschichten 17 mindestens eine Gürteldeckschicht 18 angeordnet, in der die verstärkenden Cordfäden in einem Winkel von beispielsweise 5° oder weniger zur Reifenumfangsrichtung ausgerichtet sind. Als verstärkende Stahlcords der Gürteldeckschicht 18 wird vorzugsweise organischer Fasercord aus Nylon, Aramid oder dergleichen verwendet.
Es ist zu beachten, dass die vorstehend beschriebene Reifeninnenstruktur ein Ausführungsbeispiel eines Luftreifens ist, sich jedoch nicht darauf beschränkt.
Wie in 1 dargestellt, sind an der Innenumfangsoberfläche des Reifens 1 Oberflächenbefestigungselemente 2 montiert. Die Oberflächenbefestigungselemente 2 dienen zur Befestigung eines Objekts an der Innenumfangsoberfläche des Reifens 1. Der Luftreifen, der als solcher mit den Oberflächenbefestigungselementen 2 zum Befestigen eines Objekts an der Innenumfangsoberfläche des Reifens 1 montiert ist, wie in 2A und 2B dargestellt, umfasst eine Mehrzahl von Oberflächenbefestigungselementen 2, die so angeordnet sind, dass mindestens acht Oberflächenbefestigungselemente 2 diskontinuierlich auf einer Innenumfangsoberfläche der Lauffläche verteilt sind. Die Oberflächenbefestigungselemente 2 haben einen einheitlichen Querschnitt, eine insgesamt streifenförmige Form und eine Länge L in Reifenaxialrichtung der Oberflächenbefestigungselemente 2 von 50 % bis 120 % einer maximalen Gürtelbreite WB des Luftreifens (siehe 1). Ein Winkel θ zwischen einer Längsrichtung der Oberflächenbefestigungselemente 2 und der Reifenaxialrichtung (X-X-Richtung) beträgt 0 bis 45 Grad. Ein Montageintervall P in Reifenumfangsrichtung (Y-Y-Richtung) beträgt 80 % bis 150 % der Länge L in Reifenaxialrichtung der Oberflächenbefestigungselemente 2. 2A zeigt eine Konfiguration, bei der der Winkel θ ungefähr 0 Grad beträgt. 2B zeigt eine Konfiguration, bei der der Winkel θ ungefähr 10 Grad beträgt.
Wenn Reifen, einschließlich Reifen mit großem Seitenverhältnis einer Größe, bei der die Ablenkung an einem Laufflächenabschnitt bei rollendem Reifen groß ist, mit einem Oberflächenbefestigungselement ausgestattet sind, das durchgängig in Reifenumfangsrichtung montiert ist, können sich die ineinandergreifenden Schleifen- und Hakenelemente in der Regel lösen.
Hingegen ist ein Luftreifen nach vorliegender Erfindung mit den Oberflächenbefestigungselementen 2 versehen, die diskontinuierlich in Reifenumfangsrichtung montiert sind. Dies verhindert, dass sich die Schleifen- und Hakenelemente lösen. Dadurch, dass die Oberflächenbefestigungselemente nicht durchgängig in Umfangsrichtung angeordnet sind, werden die durch Ablenkung in Umfangsrichtung verursachten Scherkräfte zwischen den Schleifen- und Hakenelementen unterbrochen und im diskontinuierlichen Abschnitt der Oberflächenbefestigungselemente 2 abgeschwächt.
In der vorliegenden Erfindung ist es wichtig, dass die Länge L in Reifenaxialrichtung der montierten Oberflächenbefestigungselemente 2 von 50 % bis 120 % der maximalen Gürtelbreite WB des Luftreifens beträgt. Wenn die Länge L in Reifenaxialrichtung der Oberflächenbefestigungselemente 2 50 % der maximalen Gürtelbreite WB des Luftreifens unterschreitet, kann der Endabschnitt des befestigten Objektes in Reifenbreitenrichtung nicht ausreichend befestigt werden, was infolge der Verformung des Laufflächenabschnitts 11 bei rollendem Reifen zu Schäden führt. Wenn die Länge L 120 % überschreitet, können sich die Oberflächenbefestigungselemente 2 störend auf die Schulterabschnitte des Reifens auswirken, was nicht bevorzugt ist. Der geeignete Bereich für die Länge L der montierten Oberflächenbefestigungselemente 2 in Reifenaxialrichtung beträgt von 60 % bis 120 % der maximalen Gürtelbreite WB des Luftreifens.
Es ist wichtig, dass die Oberflächenbefestigungselemente 2 mit einer vergleichsweise langen Länge L in Reifenaxialrichtung angeordnet sind, so dass die Oberflächenbefestigungselemente 2 genügend Raum für die Oberflächenbefestigung haben. Speziell die Länge L in Reifenaxialrichtung der Oberflächenbefestigungselemente 2 ist ein wichtiger Faktor, um durch Multiplikation der Werte des Montageintervalls P (d. h. diskontinuierliche Anordnung) der Oberflächenbefestigungselemente 2, wie nachfolgend beschrieben, und der Breite W der Oberflächenbefestigungselemente 2 das Minimum/Maximum des Bereichs festzulegen, in dem die Oberflächenbefestigungselemente 2 als Oberflächenbefestigung fungieren können, was für vorliegende Erfindung wichtig ist.
Außerdem beträgt das Montageintervall P der montierten Oberflächenbefestigungselemente 2 vorzugsweise 80 % bis 150 % der Länge L in Reifenaxialrichtung der Oberflächenbefestigungselemente 2. Wenn das Montageintervall P 80 % unterschreitet, wird die oben beschriebene Abschwächung der Scherkräfte geringer. Wenn das Montageintervall P 150 % überschreitet, nimmt die Eingreifkraft insgesamt ab, so dass die erforderliche Eingreifkraft möglicherweise nicht mehr gewährleistet ist.
Untersuchungen der vorliegenden Erfinder zufolge ist es wichtig, dass die Anzahl der um den gesamten Umfang montierten Oberflächenbefestigungselemente 2 8 oder mehr und vorzugsweise von 8 bis 42 beträgt. Unter Berücksichtigung der Eingreifkraft, Verarbeitungszeit, Kosten und dergleichen liegt die Anzahl mehr bevorzugt bei von 12 bis 26. Die Oberflächenbefestigungselemente 2 sind am meisten bevorzugt Elemente auf Basis bekannter Verfahren wie das Haken- und Schleifenverfahren mit Haken- und Schleifenelementen. Doch es kann auch ein Verfahren verwendet werden, bei dem die Elemente keine perfekte Haken- oder Schleifenform haben. Um eine zuverlässige Eingreifkraft zu erhalten, beträgt die Anzahl der Haken und Schleifen, mit denen der Reifen insgesamt ausgestattet ist, vorzugsweise 4.000 oder mehr. Mehr bevorzugt beträgt die Anzahl, mit der der Reifen insgesamt ausgestattet ist, von 5.000 bis 40.000.
Um eine zuverlässige Eingreifkraft zu erhalten, ist es wichtig, dass der Winkel θ zwischen der Längsrichtung der Oberflächenbefestigungselemente 2 (D-D-Richtung) und der Reifenaxialrichtung (X-X-Richtung) in einem Bereich von 0 bis 45 Grad und vorzugsweise von 0 bis 30 Grad liegt. Es ist zu beachten, dass die Werte des Winkels θ so zu verstehen sind, dass sie „±“ in der Bedeutung einschließen.
In der vorliegenden Erfindung sind die Oberflächenbefestigungselemente 2 vorzugsweise so angeordnet, dass in der Ebene, die quer zur Reifenaxialrichtung verläuft, eine Anordnung von Flächen entsteht, auf denen die Oberflächenbefestigungselemente 2 nicht vorhanden sind und auf denen die Oberflächenbefestigungselemente 2 abwechselnd vorhanden sind. Diese Anordnung ist in 3A und 3B dargestellt. Durch eine solche alternierende Anordnung, bei der Flächen S1 ohne Oberflächenbefestigungselemente 2 und Flächen S2 mit Oberflächenbefestigungselementen 2 klar und abwechselnd erkennbar sind, verstärkt sich der oben beschriebene Effekt einer Unterbrechung und Verringerung der Scherkraft, was die Zuverlässigkeit erhöht. „Die wechselnde Anordnung von Flächen, auf denen keine Oberflächenbefestigungselemente vorhanden sind, und Flächen, und auf denen Oberflächenbefestigungselemente vorhanden sind“ kann auch als Anordnung beschrieben werden, bei der aus Reifenaxialrichtung gesehen kein Oberflächenbefestigungselement durchgängig in Umfangsrichtung um den gesamten Reifen auf der Innenumfangsoberfläche des Reifens vorhanden ist und stattdessen einzelne Abschnitte ohne Oberflächenbefestigungselement diskontinuierlich vorhanden sind.
In der vorliegenden Erfindung beträgt die Breite W der Oberflächenbefestigungselemente 2 vorzugsweise von 5 bis 30 mm. Dieser Bereich wird bevorzugt, weil er für das Befestigen (Eingreifkraft) und Lösen eines Objekts am besten geeignet ist. Wenn die Breite 30 mm überschreitet, wird es schwierig, ein Objekt zu lösen. Wenn die Breite 5 mm unterschreitet, kann keine ausreichende Eingreifkraft erreicht werden.
In der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, sind die Oberflächenbefestigungselemente 2 vorzugsweise Befestigungselemente in Form von Haken und Schleifen. Außerdem ist in diesem Fall eine Anordnung zu bevorzugen, bei der die hakenseitigen Elemente auf der Reifenseite angeordnet sind, wobei die Oberflächenbefestigungselemente auf der Reifenseite (hakenseitige Elemente) aus Harz bestehen. Die Oberflächenbefestigungselemente 2 umfassen vorzugsweise eingreifende Elemente, die auf der Seite angeordnet sind, die näher am Reifenhohlraum ist, und Ankerelemente, die auf der Seite angeordnet sind, die näher an der Außenumfangsoberfläche des Reifens ist, wobei die Ankerelemente in eine Gummi- bzw. Kautschukschicht auf der Innenoberfläche des Reifens eingegraben sind. Ein Ausführungsbeispiel für diese Anordnung ist in 4 dargestellt. In 4 steht INNEN für die Seite des Reifenhohlraums und AUSSEN für die Seite der Außenumfangsoberfläche des Reifens, 3 für die eingreifenden Elemente, 4 für die Ankerelemente, 5 für die klebende Gummi- bzw. Kautschukschicht und 6 für eine Innenseelenschicht. Wie in dieser Zeichnung dargestellt, umfasst die Gummi- bzw. Kautschukschicht auf der Innenoberfläche des Reifens, in die sich die Ankerelemente 4 bei der Montage eingraben, in ihrer Bedeutung mindestens die klebende Gummi- bzw. Kautschukschicht 5 als die Gummi- bzw. Kautschukschicht, die am nähesten am Hohlraum angeordnet ist und kann in einigen Fällen auch die Innenseelenschicht 6 umfassen, die auf der Seite angeordnet ist, die näher an der Außenoberfläche des Reifens ist als die klebende Gummibzw. Kautschukschicht 5.
Als Harz für die Oberflächenbefestigungselemente 2 kann harter Harz mit ausgezeichneter Festigkeit, Beständigkeit und Härte verwendet werden. Dies ist jedoch keine Einschränkung, und es können verschiedene Harze verwendet werden, einschließlich thermoplastischer Harze und duroplastischer Harze wie Polyesterharz und Polyamidharz, so genannte technische Kunststoffe und dergleichen. Außerdem können thermoplastische Harzverbindungen verwendet werden, die solche Harze enthalten, und vorzugsweise kann auch ein Elastomer verwendet werden. Über Typ und Komponenten des Harzes oder der thermoplastischen Harzverbindung, die verwendet werden, ist im Zusammenhang mit den Eigenschaften des gewünschten Reifens, den Eigenschaften des zu befestigenden funktionalen Objekts und dergleichen zu entscheiden.
In der vorliegenden Erfindung unterliegt das mit den Oberflächenbefestigungselementen 2 an der Innenumfangsoberfläche des Reifens 1 zu befestigende Objekt keiner besonderen Einschränkung und kann zum Beispiel ein schallabsorbierendes Element, ein schwingungsdämpfendes Element, ein elektronisches Bauteil oder ein Notlaufkern sein.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens nach vorliegender Erfindung kann das Formen der klebenden Gummi- bzw. Kautschukschicht, das vorherige Anordnen der Oberflächenbefestigungselemente, die in Abständen auf der klebenden Gummi- bzw. Kautschukschicht anzuordnen sind, und das Befestigen dieser auf der Innenoberfläche der Innenseelenschicht des Reifens als einen Prozess, der zum typischen Reifenherstellungsprozess gehört, umfassen.
Wenn die Oberflächenbefestigungselemente auf diese Weise auf der klebenden Gummi- bzw. Kautschukschicht montiert werden und die klebende Gummi- bzw. Kautschukschicht auf der Innenoberfläche der Innenseelenschicht befestigt wird, obwohl sich die Oberflächenbefestigungselemente nicht entsprechend der Aufblasformung beim Vulkanisationsformen verlängern können, verlängert sich die klebende Gummi- bzw. Kautschukschicht zwischen den Oberflächenbefestigungselementen, so dass sich die Elemente bei der Aufblasformung insgesamt an die Verformung anpassen können. Somit kann ein solcher Prozess zur Montage der Oberflächenbefestigungselemente als Teil des Vulkanisationsformprozesses einbezogen sein.
Hinweis: Wenn ein Luftreifen, der nicht der vorliegenden Erfindung entspricht, mit einem durchgängigen Oberflächenbefestigungselement versehen hergestellt wird, kann sich das Oberflächenbefestigungselement aufgrund der Tatsache, dass es durchgängig in Umfangsrichtung angeordnet ist, der Verformung bei der Reifenformung nicht anpassen (Oberflächenbefestigung kann sich nur um einige Prozent verlängern). Folglich kann nur ein Verfahren verwendet werden, bei dem das Oberflächenbefestigungselement nach dem Formen des Reifens befestigt wird. Dementsprechend kann im Vergleich zu solchen herkömmlichen Reifen ein Luftreifen nach vorliegender Erfindung, wie oben beschrieben, die Montage der Oberflächenbefestigungen als Teil des Vulkanisationsformprozesses umfassen.
Beispiele
Ausführungsbeispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel 1
Es wurden Testreifen mit der Reifengröße 215/60R16 95H vorbereitet. Drei Arten von Testreifen wurden vorbereitet, Reifen nach vorliegender Erfindung mit Oberflächenbefestigungselementen, die nicht durchgängig auf der Innenoberfläche angeordnet sind (Ausführungsbeispiele 1 bis 4), und Reifen, die nicht der vorliegenden Erfindung entsprechen, mit einer Oberflächenbefestigung, die durchgängig auf der Innenoberfläche angeordnet ist (Vergleichsbeispiel 1).
Die Ausführungsbeispiele 1 bis 4 der vorliegenden Erfindung hatten die in 2A und 2B dargestellte Konfiguration, und jedes hatte 12 auf der Innenumfangsoberfläche der Lauffläche angeordnete Oberflächenbefestigungselemente. Der Winkel θ war θ = 0 Grad (Ausführungsbeispiel 1), θ = 15 Grad (Ausführungsbeispiel 2), θ = 45 Grad (Ausführungsbeispiel 3) und θ = 0 Grad (Ausführungsbeispiel 4). Das Montageintervall P war P = 16 cm (Ausführungsbeispiel 1), P = 16 cm (Ausführungsbeispiel 2), P = 16 cm (Ausführungsbeispiel 3) und P = 16 cm (Ausführungsbeispiel 4). Die Länge L in Axialrichtung war L = 15 cm (Ausführungsbeispiel 1), L= 15 cm (Ausführungsbeispiel 2), L = 15 cm (Ausführungsbeispiel 3) und L = 11 cm (Ausführungsbeispiel 4).
Alle Testreifen hatten Oberflächenbefestigungselemente in Form von Haken und Schleife, und die Hakenelemente waren auf der Innenoberfläche des Reifens angeordnet. Die Oberflächenbefestigungselemente der Arbeitsbeispiele 1 bis 4 hatten alle eine Breite von 2 cm und waren alle rechteckig.
Das Oberflächenbefestigungselement aus Vergleichsbeispiel 1 hatte eine durchgängige Streifenform mit einer Breite von 2 cm.
Bei allen Testreifen wurde(n) der/die Oberflächenbefestigungselement(e) verwendet, um ein aus Urethanschaum bestehendes schallabsorbierende Element (mit einem sicher befestigten Schleifenelement einer Haken- und Schleifen-Befestigung) am Hohlraumabschnitt zu befestigen. Die Testreifen wurden getestet, indem sie 80 Stunden lang kontinuierlich mit einer Laufgeschwindigkeit von 80 km/h betrieben wurden (Reifenluftdruck 150 Pa und Auflast 5 kN)
Nach Durchführen des Tests wurde der Zustand des Eingriffs im Bereich der Oberflächenbefestigung der Testreifen überprüft. In dem Reifen aus Vergleichsbeispiel 1 wurde eine Trennung des Eingriffs (Trennung der Haken- und Schleifenelemente) festgestellt, nicht jedoch in den Reifen aus Ausführungsbeispiel 1 bis 4 nach vorliegender Erfindung.
Bezugszeichenliste

1: Innenumfangsoberfläche des Reifens
2: Oberflächenbefestigungselement
3: Eingreifendes Element
4: Ankerelement
5: Klebende Gummi- bzw. Kautschukschicht
6: Innenseelenschicht

Claims

Luftreifen, der mit Elementen der Oberflächenbefestigung zum Befestigen eines Objekts an einer Innenumfangsoberfläche des Reifens befestigt ist, umfassend: mindestens acht Elemente der Oberflächenbefestigung mit einer diskontinuierlichen Anordnung auf einer Laufflächenoberfläche des Innenumfangs, die Oberflächenbefestigungselemente mit einheitlicher Querschnittsgröße, eine insgesamt streifenförmige Form und eine Länge in Reifenaxialrichtung von 50 % bis 120 % einer maximalen Gürtelbreite des Luftreifens; wobei ein Winkel θ zwischen einer Längsrichtung der Oberflächenbefestigungselemente und der Reifenaxialrichtung von 0 bis 45 Grad beträgt; und ein Montageintervall in Reifenumfangsrichtung von 80 % bis 150 % der Länge in Reifenaxialrichtung der Oberflächenbefestigungselemente beträgt.
Luftreifen nach Anspruch 1, wobei die Oberflächenbefestigungselemente in einer Ebene, die quer zur Reifenaxialrichtung verläuft, eine diskontinuierliche Anordnung haben, bei der Flächen, auf denen keine Oberflächenbefestigungselemente vorhanden sind, und Flächen, auf denen Oberflächenbefestigungselemente vorhanden sind, im Wechsel angeordnet sind.
Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Breite (W) der Oberflächenbefestigungselemente von 5 bis 30 mm beträgt.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Oberflächenbefestigungselemente Haken und Schleifen sind, die hakenseitigen Elemente auf der Reifenseite montiert werden und die auf der Reifenseite angeordneten Oberflächenbefestigungselemente aus Harz bestehen; und die Oberflächenbefestigungselemente umfassen: ineinandergreifende Elemente auf der Seite, die näher an einem Reifenhohlraum ist, und Ankerelemente, die auf der Seite angeordnet sind, die näher an einer Außenumfangsoberfläche des Reifens ist, wobei die Ankerelemente durch Eingraben in eine Gummi- bzw. Kautschukschicht auf einer Innenoberfläche des Reifens montiert werden.
Verfahren zum Herstellen des in einem der Ansprüche 1 bis 4 beschriebenen Luftreifens, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Vorheriges Montieren von Oberflächenbefestigungselementen auf einer klebenden Gummi- bzw. Kautschukschicht in bestimmten Abständen; und Befestigen der klebenden Gummi- bzw. Kautschukschicht an einer Innenoberfläche einer Innenseelenschicht.