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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen und betrifft insbesondere ein Muster auf einer Seitenwandoberfläche eines Luftreifens.
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Stand der Technik
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In den letzten Jahren wurde die Verringerung des Rollwiderstands eines Luftreifens angestrebt, um die Kraftstoffeinsparung eines Fahrzeugs, an dem der Luftreifen montiert ist, zu verbessern und die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu verbessern. Zur Reduzierung des Rollwiderstands des Luftreifens wurden verschiedene Konfigurationen vorgeschlagen, bei denen die Konstruktion des Luftreifens, die Laufflächenmustergestaltung und dergleichen verändert werden. Ferner wurde zur Verbesserung der Kraftstoffeinsparung des Fahrzeugs und zur Verbesserung der Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs eine Verringerung des Luftwiderstands des Luftreifens während der Rollbewegung vorgeschlagen. Der Luftwiderstand des Luftreifens wird durch Vertiefungen und Vorsprünge eines Laufflächenmusters, das auf einer Laufflächenabschnittsoberfläche vorgesehen ist, und durch Vertiefungen und Vorsprünge in Kennzeichnungen und einem Muster, die auf einer Seitenwandoberfläche vorgesehen sind, beeinflusst.
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Beispielsweise ist ein Luftreifen bekannt, der eine Mehrzahl von grübchenähnlichen, vertieften Abschnitten, die in einem ersten Bereich, der eine Position der maximalen Reifenbreite einer Seitenwandoberfläche umfasst, vorgesehen sind, und eine Mehrzahl von durch ein Kerbungsverfahren ausgebildeten, linearen Muldenabschnitten, die sich zum Einschließen der vertieften Abschnitte in eine Richtung um die vertieften Abschnitte herum erstrecken, einschließt (Patentschrift 1).
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Liste der Entgegenhaltungen
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Patentliteratur
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- Patentschrift 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung der Veröffentlichungsnr. 2012-106583A
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Technisches Problem
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Der vorstehend genannte Luftreifen mit den auf der Seitenwandoberfläche vorgesehenen, grübchenähnlichen, vertieften Abschnitten kann den Luftwiderstand reduzieren und die Kraftstoffeinsparung verbessern. Bedauerlicherweise sind die vertieften Abschnitte in einem Zierbereich der Seitenwandoberfläche gleichmäßig angeordnet vorgesehen, und somit ist die Gesamtanzahl der vertieften Abschnitte sehr groß. Für diese vertieften Abschnitte ist es erforderlich, dass eine Form zur Reifenvulkanisierung eine große Anzahl an Vorsprüngen haben muss. Dies verursacht ein Problem eines Bearbeitungskostenanstiegs hinsichtlich der Form zur Reifenvulkanisierung und somit ein Problem eines Herstellungskostenanstiegs für den Reifen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Luftreifen bereitzustellen, der die Bearbeitungskosten für eine Form zur Reifenvulkanisierung reduzieren kann, somit die Herstellungskosten des Reifens reduziert, und den Luftwiderstand während der Reifenrollbewegung wirkungsvoll reduzieren kann.
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Lösung für das Problem
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Die vorliegende Technologie umfasst verschiedene, nachfolgend beschriebene Ausführungsformen eines Luftreifens.
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Ausführungsform 1
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Der Luftreifen schließt einen Laufflächenabschnitt und einen Seitenabschnitt ein. Der Seitenabschnitt weist eine Seitenwandoberfläche auf, die mit einem Zierbereich mit einem Seitenmuster vorgesehen ist, wobei der Zierbereich in einem Bereich angeordnet ist, der eine Position der maximalen Reifenbreite des Luftreifens einschließt. Der Zierbereich schließt Folgendes ein: einen Kammbereich, der mit einer Mehrzahl von sich in eine Richtung erstreckenden Kämmen vorgesehen ist; und eine Mehrzahl von Bandbereichen, wobei jeder eine bandförmige, erste glatte Oberfläche ohne Kämme und mit einem von dem Kammbereich umgebenen Umfang und eine Mehrzahl von grübchenförmigen, ersten vertieften Abschnitten, die von der ersten glatten Oberfläche umgeben und bezogen auf die erste glatte Oberfläche vertieft sind, einschließt, wobei sich die erste glatte Oberfläche in der Bandform auf der Seitenwandoberfläche in einer Reifenradialrichtung von innen nach außen erstreckt und sich die erste glatte Oberfläche so erstreckt, dass sie sich beim in Reifenradialrichtung nach außen Erstrecken von der Radialrichtung zu einer Reifenumfangsrichtung neigt. Die Bandbereiche sind in Intervallen in Reifenumfangsrichtung auf der Seitenwandoberfläche angeordnet. Die ersten vertieften Abschnitte sind in einer Verlaufsrichtung der Bandbereiche in der Bandform ausgerichtet angeordnet.
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Ausführungsform 2
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Bei dem Luftreifen gemäß Ausführungsform 1 ist eine Mehrzahl von Paaren von in der Reifenumfangsrichtung aneinander angrenzenden Bandbereichen unter den Bandbereichen in Intervallen in Reifenumfangsrichtung angeordnet, und die Bandbereiche in jedem der Paare sind näher aneinander als an anderen Bandbereichen positioniert.
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Ausführungsform 3
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Bei dem Luftreifen gemäß Ausführungsform 2 belegen Reihen der ersten vertieften Abschnitte, die in den zwei in der Reifenumfangsrichtung aneinander angrenzenden Bandbereichen in jedem der Paare eingeschlossen sind, auf einem Reifenumfang in Reifenumfangsrichtung teilweise überlappende Bereiche.
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Ausführungsform 4
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Bei dem Luftreifen gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 3 hat mindestens einer von: einem radial inneren Endabschnitt der ersten glatten Oberfläche jedes der Bandbereiche und einem radial äußeren Endabschnitt der ersten glatten Oberfläche jedes der Bandbereiche eine sich in Reifenumfangsrichtung verjüngende Spitze.
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Ausführungsform 5
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Bei dem Luftreifen gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 4 neigen sich die Bandbereiche in einer gleichen Richtung in Hinblick auf die Reifenumfangsrichtung und sind so angeordnet, dass sie eine Wirbelform um eine Reifenrotationsachse herum bilden.
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Ausführungsform 6
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Bei dem Luftreifen gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 5 sind eine Verlaufsrichtung der Kämme in dem Kammbereich und eine Verlaufsrichtung der ersten glatten Oberflächen in Reifenumfangsrichtung zueinander entgegengesetzt, wenn die Verlaufsrichtungen in Reifenradialrichtung von innen nach außen betrachtet werden.
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Ausführungsform 7
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Bei dem Luftreifen gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 6 sind die Seitenwandoberflächen zusätzlich zu dem Zierbereich mit einem Kennzeichnungsdarstellungsbereich, der eine Kennzeichnung darstellt, vorgesehen; wobei der Kennzeichnungsdarstellungsbereich eine zweite glatte Oberfläche, die die Kennzeichnung umgibt und keine Kämme aufweist, und eine Mehrzahl von grübchenförmigen, zweiten vertieften Abschnitten, die von der zweiten glatten Oberfläche umgeben und bezogen auf die zweite glatte Oberfläche vertieft sind, einschließt; und wobei die zweiten vertieften Abschnitte ausgerichtet angeordnet sind und sich Reihen der zweiten vertieften Abschnitte in Reifenradialrichtung von innen nach außen erstrecken und sich von der Reifenradialrichtung zur Reifenumfangsrichtung neigen.
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Ausführungsform 8
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Bei dem Luftreifen gemäß Ausführungsform 7 neigen sich die Bandbereiche in einer gleichen Richtung in Hinblick auf die Reifenumfangsrichtung und sind so angeordnet, dass sie eine Wirbelform um eine Reifenrotationsachse herum bilden, und sind die zweiten vertieften Abschnitte in einer Wirbelrichtung der Wirbelform ausgerichtet angeordnet.
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Ausführungsform 9
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Bei dem Luftreifen gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 8 stehen die ersten glatten Oberflächen auf der Seitenwandoberfläche weiter nach außen hervor als Scheitel der Kämme in dem Kammbereich.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Der vorstehend genannte Luftreifen kann Bearbeitungskosten einer Form zur Reifenvulkanisierung reduzieren, wodurch Herstellungskosten des Reifens reduziert werden, und kann den Luftwiderstand während der Reifenrollbewegung wirkungsvoll reduzieren.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Profilquerschnittsansicht eines Beispiels eines Luftreifens gemäß einer Form der vorliegenden Ausführungsformen.
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2 zeigt ein Beispiel einer Seitenabschnittsoberfläche gemäß einer Form der vorliegenden Ausführungsformen.
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3A ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs eines Musters auf einer Seitenwandoberfläche des in 2 dargestellten Luftreifens. 3B ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie X-X in 3A aufgenommen ist.
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4 zeigt einen Luftstrom um die Seitenwandoberfläche des Reifens gemäß einer Form der vorliegenden Ausführungsformen herum.
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5 zeigt den Luftwiderstand mit dem Muster auf der Seitenwandoberfläche des Reifens gemäß einer Form der vorliegenden Ausführungsformen.
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6 zeigt ein Beispiel einer anderen Anordnung von für den Reifen gemäß einer Form der vorliegenden Ausführungsformen verwendeten Bandbereichen.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Die Details eines Luftreifens gemäß der vorliegenden Ausführungsformen (im Folgenden einfach als Reifen bezeichnet) werden nachstehend beschrieben. Der nachstehend beschriebene Luftreifen einer Form der vorliegenden Ausführungsformen wird beispielsweise auf einen Reifen für einen Personenkraftwagen angewendet und kann auch auf einen Reifen für einen Kleinlastwagen oder als ein Reifen für einen Bus oder Lastwagen angewendet werden. Der nachstehend beschriebene Luftreifen einer Form der vorliegenden Ausführungsformen ist ein Reifen für einen Pkw.
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In der nachstehenden Beschreibung bezeichnet „Reifenbreitenrichtung“ die Richtung parallel zu einer Rotationsachse des Luftreifens. „In Reifenbreitenrichtung außen“ ist die von einer Reifenmittellinie CL, welche die Reifenäquatorialebene in Reifenbreitenrichtung repräsentiert, wegführende Richtung. Ferner ist „in Reifenbreitenrichtung innen“ die zu der Reifenmittellinie CL hinführende Richtung in Reifenbreitenrichtung. „Reifenumfangsrichtung“ ist die Rotationsrichtung des Luftreifens mit der Rotationsachse des Luftreifens als einem Rotationsmittelpunkt. „Reifenradialrichtung“ ist die Richtung orthogonal zu der Rotationsachse des Luftreifens. „In Reifenradialrichtung außen“ ist die von der Rotationsachse wegführende Richtung. „In Reifenradialrichtung innen“ ist eine zu der Rotationsachse hinführende Richtung.
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Reifenstruktur
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1 ist eine Profilquerschnittsansicht eines Beispiels eines Reifens 10 gemäß einer Form der vorliegenden Ausführungsformen. Der Reifen 10 schließt einen Laufflächenabschnitt 10T mit einem Laufflächenmuster, ein Paar Reifenwulstabschnitte 10B und ein Paar auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts 10T vorgesehene Seitenabschnitte 10S ein, die das Paar Reifenwulstabschnitte 10B mit dem Laufflächenabschnitt 10T verbinden. Der Reifen 10 schließt als Rahmenkomponenten hauptsächlich eine Karkassenlagenschicht 12, eine Gürtelschicht 14 und Reifenwulstkerne 16 und um diese Rahmenkomponenten herum ein Laufflächenkautschukelement 18, ein Seitenkautschukelement 20, Wulstfüllerkautschukelemente 22, ein Radkranzpolsterkautschukelement 24 und ein Innenseelenkautschukelement 26 ein.
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Die Karkassenlagenschicht 12 besteht aus einem Karkassenlagenelement, das aus mit Kautschuk bedeckten, organischen Fasern gebildet ist, und das so zwischen dem Paar ringförmiger Reifenwulstkerne 16 gewunden ist, dass es in einer Ringform geformt ist. Das Karkassenlagenmaterial ist an den Reifenwulstkernen 16 so zurück gewickelt, dass es sich in Reifenradialrichtung nach außen erstreckt. Die aus zwei Gürtelelementen 14a, 14b bestehende Gürtelschicht 14 ist in Reifenradialrichtung außerhalb der Karkassenlagenschicht 12 angeordnet. Die Elemente der Gürtelschicht 14 bestehen aus kautschukbedeckten Stahlcorden. Die Stahlcorde sind in einem vorbestimmten Winkel von z. B. 20 bis 30 Grad, bezogen auf die Reifenumfangsrichtung, geneigt angeordnet. Eine Breite in Reifenbreitenrichtung des in der unteren Schicht liegenden Gürtelelements 14a ist größer als die des in der oberen Schicht liegenden Gürtelelements 14b. Die Stahlcorde der zwei Gürtelelemente 14a, 14b sind in entgegengesetzte Richtungen geneigt. Als solche sind die Gürtelelemente 14a und 14b kreuzende Schichten, die dazu dienen, eine Expansion der Karkassenlagenschicht 12 aufgrund des Drucks der Luft in dem Reifen 10 zu unterdrücken.
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Das Laufflächenkautschukelement 18 ist in Reifenradialrichtung außerhalb der Gürtelschicht 14 angeordnet. Beide Endabschnitte des Laufflächenkautschukelements 18 schließen zum Bilden der Seitenabschnitte 10S an die Seitenkautschukelemente 20 an. Die Radkranzpolsterkautschukelemente 24 sind an den radial inneren Enden der Seitenkautschukelemente 20 angeordnet und kommen mit einer Felge, auf dem der Reifen 10 montiert ist, in Kontakt. Die Wulstfüllerkautschukelemente 22 sind so in Reifenradialrichtung außerhalb der Reifenwulstkerne 16 angeordnet, dass sie zwischen den Abschnitten der Karkassenlagenschicht 12, die nicht an den Reifenwulstkernen 16 zurückgewickelt sind, und den Abschnitten der Karkassenlagenschicht 12, die an den Reifenwulstkernen 16 zurückgewickelt sind, gehalten werden. Das Innenseelenkautschukelement 26 ist auf einer Innenoberfläche des Reifens 10 angeordnet, die einem Reifenhohlraumbereich zugewandt ist, der mit Luft gefüllt und von dem Reifen 10 und der Felge umgeben ist. Zusätzlich schließt der Reifen 10 eine zweilagige Gürteldeckschicht 30 ein, die aus mit Kautschuk bedeckten, organischen Fasern oder Stahlcorden gebildet ist und die Gürtelschicht 14 von der in Reifenradialrichtung äußeren Seite der Gürtelschicht 14 bedeckt. Ferner kann der Reifen 10 Wulstversteifungen zwischen der an den Reifenwulstkernen 16 zurückgewickelten Karkassenlagenschicht 12 und den Wulstfüllerkautschukelementen 22 einschließen. Der Reifen gemäß einer Form der vorliegenden Ausführungsformen weist die vorstehend beschriebene Struktur auf. Die Reifenstruktur ist jedoch nicht besonders beschränkt, und eine bekannte Reifenstruktur kann angewendet werden. Es ist keine besondere Beschränkung hinsichtlich des Laufflächenmusters in dem Laufflächenabschnitt 10T des Reifens 10 einer Form der vorliegenden Ausführungsformen beabsichtigt.
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Seitenwandmuster
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2 zeigt ein Beispiel einer Seitenwandoberfläche des Seitenabschnitts 10S. 3A ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs des Musters auf der Seitenwandoberfläche des Seitenabschnitts 10S des in 2 gezeigten Reifens. 3B ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie X-X in 3A aufgenommen ist.
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Ein Informationsdarstellungsbereich 32, ein Kennzeichnungsdarstellungsbereich 33 und ein Zierbereich 34 sind auf der Seitenwandoberfläche des Reifens gemäß einer Form der vorliegenden Ausführungsformen vorgesehen. Die Kennzeichnungskombination des alphanumerischen Zeichens „Y“ und der alphanumerischen Zeichen „YOKOHAMA“ in 2 ist ein Handelsname. Informationen, wie etwa die Reifengröße und Kennwerte des Reifens 10, sind in dem Informationsdarstellungsbereich 32 geschrieben. Eine Kennzeichnung, wie etwa der Markenname oder Hersteller des Reifens 10, ist in dem Kennzeichnungsdarstellungsbereich 33 dargestellt.
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Der Zierbereich 34 ist in einem Bereich angeordnet, der die Position der maximalen Reifenbreite des Reifens 10 umfasst. Das nachstehend beschriebene Muster ist in dem Zierbereich 34 vorgesehen und ist ein Seitenmuster des Seitenabschnitts 10S. Der Zierbereich 34 schließt einen Kammbereich 36 und Bandbereiche 38 ein. Eine Mehrzahl von sich in eine Richtung erstreckenden Kämmen 36a ist in dem Kammbereich 36 angeordnet. Beispielsweise wird ein Kerbungsverfahren auf die Innenoberfläche einer Form für Reifenvulkanisierung des Reifens 10 angewendet, sodass kammförmige Vertiefungen und Vorsprünge, die dem Kammbereich 36 entsprechen, auf der Innenoberfläche der Gießform gebildet werden. Die Vertiefungen und Vorsprünge werden auf die Seitenwandoberfläche des in der Vulkanisierung befindlichen Reifens übertragen, dadurch die Kämme 36a bildend. (In 2 sind die Linien der Kämme 36a in dem Kammbereich 36 undeutlich und somit nicht erkennbar.)
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Eine Mehrzahl der Bandbereiche 38 ist auf der Seitenwandoberfläche vorgesehen. Jeder der Bandbereiche 38 schließt eine erste bandförmige, glatte Oberfläche 39 ein, deren Umfang von dem Kammbereich 36 umgeben ist, und erste vertiefte Abschnitte 40. Eine Mehrzahl der ersten vertieften Abschnitte 40 ist vorgesehen und als kreisförmige Grübchen geformt. Die kreisförmige Form der ersten vertieften Abschnitte 40 ist vollkommen kreisförmig oder elliptisch. Wie in 3B dargestellt, sind die ersten vertieften Abschnitte 40 von der ersten glatten Oberfläche 39 umgeben und bezogen auf die erste glatte Oberfläche 39 in Reifenbreitenrichtung nach innen vertieft (hin zu der Reifenhohlraumbereichsseite). Wie in den 2, 3A dargestellt, erstreckt sich die erste glatte Oberfläche 39 in einer Bandform auf der Seitenwandoberfläche in Reifenradialrichtung von innen nach außen und erstreckt sich derart, dass sie sich von der Reifenradialrichtung zur Reifenumfangsrichtung neigt, wenn sie sich in Reifenradialrichtung nach außen erstreckt. Die Bandbereiche 38 sind in Intervallen in Reifenumfangsrichtung auf der Seitenwandoberfläche angeordnet. Die grübchenförmigen, ersten vertieften Abschnitte 40 sind ausgerichtet angeordnet, und die Reihe der ersten vertieften Abschnitte 40 erstreckt sich in die Richtung, in die sich der Bandbereich 38 in einer Bandform erstreckt. Die ersten vertieften Abschnitte 40 in einer Form der vorliegenden Ausführungsformen sind vorzugsweise in einer Reihe ausgerichtet angeordnet. Die Anzahl der Reihen ist jedoch nicht auf eine beschränkt und kann zwei oder mehr sein.
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Dieses Muster in dem Zierbereich 34 kann den Luftwiderstand während der Reifenrollbewegung wirkungsvoll reduzieren, selbst wenn die Anzahl der grübchenförmigen, vertieften Abschnitte 40 geringer ist als bei herkömmlichen Reifen nach dem Stand der Technik. Entsprechend können Bearbeitungskosten der Form zur Reifenvulkanisierung reduziert werden, womit die Herstellungskosten des Reifens reduziert werden, und kann der Luftwiderstand während der Reifenrollbewegung wirkungsvoll reduziert werden.
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4 zeigt einen Luftstrom um die Seitenwandoberfläche des Reifens 10 herum. Wenn der auf einer Felge R montierte Reifen 10 sich in die Richtung des Pfeils F bewegt, wird ein Geschwindigkeitsunterschied zwischen einem von der Seitenwandoberfläche geringfügig entfernten Luftstrom und einem Luftstrom in der Nähe der Seitenwandoberfläche hervorgerufen. Dieser Geschwindigkeitsunterschied nimmt mit der Zunahme der Fahrgeschwindigkeit des Reifens zu. Wenn der Unterschied eine bestimmte Grenze übersteigt, verwirbelt der Luftstrom A um die Seitenwandoberfläche herum und löst sich ab. Dieses Ablösephänomen erhöht den Luftwiderstand der Seitenwandoberfläche deutlich. Um es weniger wahrscheinlich werden zu lassen, dass das Ablösephänomen erzeugt wird, d. h. um zu bewirken, dass das Ablösephänomen auf der strömungsabwärts gelegenen Seite erzeugt wird, entspricht die sich in Reifenradialrichtung nach außen erstreckende Reihe der ersten vertieften Abschnitte 40 der Richtung, in die sich der Bandbereich 38 so erstreckt, dass er sich von der Reifenradialrichtung zur Reifenumfangsrichtung neigt. Diese Konfiguration bewirkt, dass das Ablösephänomen höchstens auf der strömungsabwärts gelegenen Seite, bezogen auf die Vorwärtsrichtung bei dem rotierenden und sich bewegenden Reifen, erzeugt wird, in ähnlicher Weise wie in dem Zierbereich der Seitenwandoberfläche gleichmäßig vorgesehene grübchenförmige, vertiefte Abschnitte. Diese Konfiguration kann somit bewirken, dass der verwirbelte Strom auf der strömungsabwärts gelegenen Seite erzeugt wird, und dadurch den Luftwiderstand reduzieren. Da die ersten vertieften Abschnitte 40 in einer Form der vorliegenden Ausführungsformen in dem Bandbereich 38 angeordnet sind, ist die Anzahl der ersten vertieften Abschnitte 40 geringer als die Gesamtanzahlen von grübchenförmigen, vertieften Abschnitten, die gleichmäßig in den Zierbereichen herkömmlicher Reifen nach dem Stand der Technik vorgesehen sind. Dies kann die Bearbeitungskosten reduzieren, die zum Produzieren von den vertieften Abschnitten entsprechenden Vorsprüngen der Form zur Reifenvulkanisierung erforderlich sind. Entsprechend können Herstellungskosten des Reifens reduziert werden. Der Reifen gemäß einer Form der vorliegenden Ausführungsformen kann somit die Herstellungskosten des Reifens reduzieren und den Luftwiderstand während der Reifenrollbewegung wirkungsvoll reduzieren.
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Der Bandbereich 38 des Reifens 10 gemäß einer Form der vorliegenden Ausführungsformen kann mit regelmäßigen Abständen dazwischen auf dem Reifenumfang separiert sein, sodass er in gleichmäßigen Intervallen angeordnet ist, aber vorzugsweise die nachstehend beschriebene Konfiguration aufweisend. Das heißt, die Bandbereiche betreffend ist eine Mehrzahl von Paaren der in Reifenumfangsrichtung aneinander angrenzenden Bandbereiche in Intervallen in Reifenumfangsrichtung angeordnet. Zugleich sind die Bandbereiche in jedem der Paare näher aneinander als an anderen Bandbereichen positioniert. Diese Konfiguration gestattet es, dass die Reihen der ersten vertieften Abschnitte 40 in der Mehrzahl entsprechend den Paaren der angrenzenden Bandbereiche gepaart sind. Diese Reihenpaare können bewirken, dass das Ablösephänomen des Luftstroms um die Seitenwandoberfläche herum aufgrund der Bewegung des Reifens wirksam auf der stromabwärts gelegenen Seite erzeugt wird, wie vorstehend beschrieben wurde.
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Wenn die Bandbereiche 38 gepaart sind, belegen die Reihen der ersten vertieften Abschnitte 40, die in den zwei in Reifenumfangsrichtung aneinander angrenzenden Bandbereichen in jedem der Paare eingeschlossen sind, vorzugsweise Bereiche, die auf dem Reifenumfang in Reifenumfangsrichtung teilweise überlappen. Die ersten vertieften Abschnitte 40 sind auf dem Reifenumfang ohne Unterbrechung in dem Paar der Bandbereiche 38 so vorgesehen, dass der Luftstrom um die Seitenwandoberfläche herum mit den Reihen der ersten vertieften Abschnitte 40 in den Bandbereichen 38 während der Reifenrollbewegung in Kontakt kommt, somit bewirkend, dass das Ablösephänomen wirksamer auf der strömungsabwärts gelegenen Seite erzeugt wird.
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In einer Form der vorliegenden Ausführungsformen hat mindestens einer von: dem radial inneren Endabschnitt der ersten glatten Oberfläche 39 jedes der Bandbereiche 38 (ein sich in die Richtung von der Reifenradialrichtung zur Reifenumfangsrichtung neigender Endabschnitt) und dem radial äußeren Endabschnitt der ersten glatten Oberfläche 39 jedes der Bandbereiche 38 (ein sich in die Richtung von der Reifenradialrichtung zur Reifenumfangsrichtung neigender Endabschnitt) vorzugsweise eine sich in Reifenumfangsrichtung verjüngende Spitze. Wie in 5 dargestellt, strömt hier die Luft in Richtungen der geraden Pfeile während der Reifenrollbewegung (Rotation in die Richtung R1 in 5), wenn mit Bezug auf die ersten glatten Oberflächen 39 betrachtet. Da die Endabschnitte der ersten glatten Oberflächen 39 eine sich in Reifenumfangsrichtung verjüngende Spitze haben, kann dieser Luftstrom angepasst werden, um damit den Luftwiderstand zu reduzieren. Insbesondere wenn sowohl radial innere als auch äußere Abschnitte auf den ersten glatten Oberflächen 39 der Bandbereiche 38 Spitzen aufweisen, die sich in Reifenumfangsrichtung verjüngen, kann der Luftstrom angepasst werden, um damit den Luftwiderstand zu reduzieren, selbst wenn der Reifen zum Rotieren in die Richtung R2 in 5 in der entgegengesetzten Richtung montiert ist. 5 zeigt den Luftwiderstand mit dem Muster auf der Seitenwandoberfläche des Reifens gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Kennzeichnungskombination des alphanumerischen Zeichens „Y“ und der alphanumerischen Zeichen „YOKOHAMA“ in 5 ist ein Handelsname. Die sich in Reifenumfangsrichtung verjüngende Spitze schließt eine spitzwinklige Spitze und eine Spitze mit einer abgerundeten Ecke mit einem Krümmungsradius von 2,0 mm oder weniger ein.
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Es ist bevorzugt, dass die Bandbereiche 38 in einer Form der vorliegenden Ausführungsformen sich in dieselbe Richtung von der Reifenradialrichtung zur Reifenumfangsrichtung neigen, und dass die Bandbereiche 38 so angeordnet sind, dass sie eine Wirbelform um die Reifenrotationsachse herum bilden, um den Luftstrom anzupassen. Sofern jedoch das Ablösephänomen des Luftstroms um die Seitenwandoberfläche herum aufgrund der Bewegung des Reifens 10, dargestellt in 4, auf der strömungsabwärts gelegenen Seite erzeugt werden kann, dürfen sich die Bandbereiche 38 wie in 6 dargestellt in verschiedene Richtungen bezogen auf die Reifenumfangsrichtung neigen. 6 zeigt ein Beispiel einer anderen Anordnung der Bandbereiche 38. In diesem Fall belegen die ersten vertieften Abschnitte 40, die in den in 6 dargestellten winkelförmigen Bandbereichen 38 eingeschlossen sind, auch vorzugsweise Bereiche, die teilweise auf dem Reifenumfang in Reifenumfangsrichtung überlappen, was in 6 nicht dargestellt ist, um das Ablösephänomen auf der strömungsabwärts gelegenen Seite wirksamer zu erzeugen.
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Die Verlaufsrichtung der Kämme 36a in dem Kammbereich 36 und die Verlaufsrichtung der ersten glatten Oberflächen 39 sind vorzugsweise in der Reifenumfangsrichtung einander entgegengesetzt (der Richtung des Uhrzeigersinns und der Richtung entgegen des Uhrzeigersinns), wenn in Reifenradialrichtung von innen nach außen betrachtet, um die ersten glatten Oberflächen 39 auffällig zu machen. Indem die ersten glatten Oberflächen 39 im dem Zierbereich 34 auffällig sind, führt eine Person, die die Seitenwandoberfläche betrachtet, die Augen in die Neigungsrichtung der ersten glatten Oberflächen 39 und erkennt dadurch sogleich eine Kennzeichnung in dem Kennzeichnungsdarstellungsbereich 33. Darüber hinaus sind die Wirbelform der ersten glatten Oberflächen 39 und der von den ersten glatten Oberflächen 39 umgebenen Reihen der ersten vertieften Abschnitte 40 auffällig, sodass der Reifen ohne Weiteres als ein Reifen erkannt werden kann, der den Luftstrom anpassen und den Luftwiderstand reduzieren kann.
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In einer Form der vorliegenden Ausführungsformen, wie in 2 dargestellt, schließt der Kennzeichnungsdarstellungsbereich 33 vorzugsweise eine zweite glatte Oberfläche 42 ein, die die Kennzeichnung umgibt und keine Kämme und eine Mehrzahl von grübchenförmigen, zweiten vertieften Abschnitten 44, die von der zweiten glatten Oberfläche 42 umgeben und bezogen auf die zweite glatte Oberfläche 42 vertieft sind, einschließt. Vorzugsweise sind die zweiten vertieften Abschnitte 44 ausgerichtet angeordnet und erstrecken sich die Reihen der zweiten vertieften Abschnitte 44 in Reifenradialrichtung von innen nach außen und neigen sich von der Reifenradialrichtung zur Reifenumfangsrichtung. Insbesondere sind die Reihen der zweiten vertieften Abschnitte 44 vorzugsweise in die gleiche Richtung bezogen auf die Reifenumfangsrichtung gerichtet wie die Richtung, in die die Reihen der ersten vertieften Abschnitte 40 bezogen auf die Reifenumfangsrichtung gerichtet sind. Anders ausgedrückt sind die zweiten vertieften Abschnitte 44 vorzugsweise in der Wirbelrichtung der sich in einer Wirbelform erstreckenden Bandbereiche 38 und ersten vertieften Abschnitte 40 ausgerichtet angeordnet. In dem Kennzeichnungsdarstellungsbereich 33 ist die Kennzeichnung auf der zweiten glatten Oberfläche 42 angeordnet, damit die Kennzeichnung ohne Weiteres erkannt wird. Die zweite glatte Oberfläche 42 bewirkt jedoch sogleich das vorstehend genannte Ablösephänomen des Luftstroms. Deshalb sind die grübchenförmigen, zweiten vertieften Abschnitten 44 vorzugsweise derart angeordnet, dass sie in dem Kennzeichnungsdarstellungsbereich 33 ausgerichtet sind. Um es dem Luftstrom zu ermöglichen, die Reihen der zweiten vertieften Abschnitte 44 in einem längeren Bereich zu kontaktieren, erstrecken sich hier die Reihen der zweiten vertieften Abschnitte 44 in Reifenradialrichtung von innen nach außen und neigen sich von der Reifenradialrichtung zur Reifenumfangsrichtung.
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Wie in 3B dargestellt, stehen die ersten glatten Oberflächen 39 in einer Form der vorliegenden Ausführungsformen auf der Seitenwandoberfläche vorzugsweise weiter nach außen hervor als die Scheitel der Kämme 36a in dem Kammbereich 36, um einen Widerstand des Luftstroms zu reduzieren, der sogleich von den Vertiefungen und Vorsprüngen der Kämme 36a erzeugt wird. Diese Konfiguration erbringt wirksam die Funktion der von der ersten glatten Oberfläche 39 umgebenen, ersten vertieften Abschnitte 40, d. h. bewirkt wirksam, dass das Ablösephänomen des Luftstroms auf der strömungsabwärts gelegenen Seite erzeugt wird.
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Der Zierbereich 34 des Reifens 10 kann auf jeder der Seitenwandoberflächen auf beiden Seiten in Reifenbreitenrichtung oder nur auf einer der Seitenwandoberflächen angeordnet sein. Falls die Zierbereiche 34 auf beiden Seitenwandoberflächen angeordnet sind, erstrecken sich die Bandbereiche 38 auf beiden Seitenwandoberflächen vorzugsweise in derselben Richtung, bezogen auf die Reifenumfangsrichtung. Die Bandbereiche 38 des Reifens 10, der auf ein Rad an einer Seite eines Fahrzeugs, beispielsweise auf ein linkes Rad, montiert ist, können sich in eine solche Richtung, bezogen auf die Reifenumfangsrichtung, erstrecken, dass sie eine Wirbelform entsprechend der Rotationsrichtung, wenn sich das Fahrzeug vorwärts bewegt, bilden, und andererseits können sich die Bandbereiche 38 des Reifens 10, der auf ein Rad an der anderen Seite des Fahrzeugs, beispielsweise auf ein rechtes Rad, montiert ist, in eine solche Richtung, bezogen auf die Reifenumfangsrichtung, erstrecken, dass sie eine Wirbelform entsprechend der Rotationsrichtung bilden, wenn sich das Fahrzeug rückwärts bewegt. In diesem Fall bewirkt die Funktion der ersten vertieften Abschnitte 40 auch, dass das Ablösephänomen des Luftstroms auf der strömungsabwärts gelegenen Seite in den Bandbereichen 38 der Reifen 10 auf beiden Seiten erzeugt wird. Die ersten vertieften Abschnitte 40 und die zweiten vertieften Abschnitte 44 des Reifens 10 haben jeweils eine runde Öffnungsform; die Form ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann polygonal sein. Die ersten vertieften Abschnitte 40 und die zweiten vertieften Abschnitte 44 sind nicht darauf beschränkt, eine derartige Form zu haben, dass sie in der Tiefenrichtung der vertieften Abschnitte in einer Bogenform vertieft ist, und können eine derartige Form aufweisen, dass sie in einer rechteckigen Form vertieft sind.
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Beispiel, Vergleichsbeispiel, Beispiel des Stands der Technik Um die Wirkungen der vorliegenden Ausführungsformen zu bestätigen, wurden verschiedene Muster auf den Seitenwandoberflächen gebildet, und es wurden die Herstellungskosten sowie der Luftwiderstand der Reifen überprüft. Die Reifen hatten die Größe 195/65R15 91H, der Luftdruck der Vorder- und Hinterräder betrug 240 kPa, und es wurden Felgen der Größe 15 × 6 J verwendet.
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Der Luftwiderstand wurde durch Berechnung der Kraftstoffeinsparung mit den an einem Fahrzeug (Kleinbustyp) montierten Reifen geprüft. Insbesondere wurde das Fahrzeug 500 Runden auf einer Rundkursstrecke mit einer Gesamtlänge von 2 km bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h gefahren, und es wurde die Kraftstoffeinsparung pro vorher festgelegter Wegstrecke aus der Kraftstoffverbrauchsrate berechnet. Eine größere Kraftstoffeinsparung zeigt einen geringeren Luftwiderstand an. Die Herstellungskosten wurden durch Abschätzung der Produktionskosten einer Form geprüft. Insbesondere hatten die ersten vertieften Abschnitte 40 und die zweiten vertieften Abschnitte 44 jeweils eine runde Öffnungsform mit einem Durchmesser von 3,6 mm und einer Tiefe von 0,7 mm. Die Herstellungskosten eines Reifens werden durch die Produktionskosten von Vorsprüngen, die den ersten vertieften Abschnitten 40 und den zweiten vertieften Abschnitten 44 entsprechen, auf der Innenoberfläche einer Form beeinflusst.
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Es wurden elf Reifen für das Beispiel des Stands der Technik, das Vergleichsbeispiel und die Beispiele 1 bis 9 vorbereitet. Das Beispiel des Stands der Technik schloss die in 2 dargestellte Seitenwandoberfläche ein, ohne dass die ersten vertieften Abschnitte 40 und die zweiten vertieften Abschnitte 44 vorgesehen waren. Das Vergleichsbeispiel schloss eine Seitenwandoberfläche mit auf der gesamten Oberfläche eines Zierbereichs gleichmäßig vorgesehenen, grübchenförmigen, vertieften Abschnitten ein.
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Die Beispiele 1 bis 8 schlossen jeweils die in 2 dargestellte Seitenwandoberfläche ein, wobei die ersten vertieften Abschnitte 40 vorgesehen waren, aber ohne dass die zweiten vertieften Abschnitte 44 vorgesehen waren. Das Beispiel 9 schloss die in 2 dargestellte Seitenwandoberfläche ein, wobei die ersten vertieften Abschnitte 40 und die zweiten vertieften Abschnitte 44 vorgesehen waren. „Neigungsrichtung“ in „Vorhandensein/Nichtvorhandensein sich neigender Anordnung von erstem vertieften Abschnitt und Neigungsrichtung“ in den Tabellen 1, 2 zeigt an, ob die Richtung bezogen auf die Reifenumfangsrichtung dieselbe wie die oder entgegengesetzt zu der Rotationsrichtung war, wenn sich der Reifen vorwärts bewegt. In den Tabellen zeigt „gleiche Richtung wie Rotationsrichtung“ an, dass zwei Richtungen, bezogen auf die Reifenumfangsrichtung, betreffend die Reihen der ersten vertieften Abschnitte sich in dieselbe Richtung wie die Rotationsrichtung, wenn sich der Reifen bezogen auf die Reifenumfangsrichtung vorwärts bewegt, von den ersten vertieften Abschnitten, die sich radial außen befinden, zu den ersten vertieften Abschnitten, die sich radial innen befinden, erstreckten. „Richtung entgegengesetzt zur Rotationsrichtung“ zeigt an, dass zwei Richtungen bezogen auf die Reifenumfangsrichtung betreffend die Reihen der ersten vertieften Abschnitte sich in die zur Rotationsrichtung entgegengesetzten Richtung, wenn sich der Reifen, bezogen auf die Reifenumfangsrichtung, vorwärts bewegte, von den ersten vertieften Abschnitten, die sich radial außen befinden, zu den ersten vertieften Abschnitten, die sich radial innen befinden, erstreckten. „Spirale“ zeigt an, dass die Bandbereiche 38 und die ersten vertieften Abschnitte 40 in einer Wirbelform wie in 2 dargestellt angeordnet waren, und „winkelförmig“ zeigt an, dass die Bandbereiche 38 und die ersten vertieften Abschnitte 40 in einer in 6 dargestellten Form angeordnet waren. In den Tabellen 1, 2 zeigt „Vorhanden“ für „Vorhandensein/Nichtvorhandensein von Bandbereichspaar“ an, dass angrenzende zwei Bandbereiche 38 gepaart waren und eine Mehrzahl der Paare in Intervallen auf dem Reifenumfang angeordnet waren, und „Nicht vorhanden“ zeigt an, dass die Bandbereiche 38 nicht gepaart waren und in regelmäßigen Intervallen auf dem Reifenumfang einer nach dem anderen angeordnet waren. In den Tabellen 1, 2 zeigt „Vorhanden“ für „Vorhandensein/Nichtvorhandensein sich verjüngender Spitze von Bandbereich“ an, dass die Spitzen einen spitzen Winkel von 10 Grad hatten, und „Nicht vorhanden“ zeigt an, dass die Spitzen mit einem Krümmungsradius von 3,5 mm abgerundet waren.
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In den nachstehenden Tabellen 1, 2 sind die Kraftstoffeinsparung und die Herstellungskosten als Indexwerte ausgedrückt, wobei die Werte für das Beispiel des Stands der Technik als 100 definiert sind. Höhere Indexwerte für die Kraftstoffeinsparung zeigen eine bessere Kraftstoffeinsparung (geringere benötigte Kraftstoffmenge für das Zurücklegen einer bestimmten Strecke) und einen geringeren Luftwiderstand an. Niedrigere Indexwerte für die Herstellungskosten zeigen höhere Herstellungskosten an. [Tabelle 1-I]
| | Beispiel des Stands der Technik | Vergleichsbeispiel | Beispiel 1 |
| „Vorhandensein/Nichtvorhandensein und Position erster vertiefter Abschnitt“ | Nicht vorhanden | Vorhanden, Gleichmäßig auf gesamter Oberfläche von Zierbereich | Vorhanden, In Bandbereich |
| Vorhandensein/ Nichtvorhandensein sich neigender Anordnung von erstem vertieften Abschnitt und Neigungsrichtung | - | (N Nicht vorhanden | Vorhanden Spirale), Gleiche eigungsrichtung für alle (gleiche Richtung wie Rotationsrich tung) |
| Vorhandensein/ Nichtvorhandensein von Bandbereichspaar | - | Nicht vorhanden | Nicht vorhanden |
| Vorhandensein/ Nichtvorhandensein sich verjüngender Spitze von Bandbereich | - | - | Nicht vorhanden |
| Kraftstoffeinsparung | 100 | 104 | 103 |
| Herstellungskosten | 100 | 90 | 98 |
[Tabelle 1-II]
| | Beispiel 2 | Beispiel 3 | Beispiel 4 |
| „Vorhandensein/ Nichtvorhandensein und Position erster vertiefter Abschnitt“ | Vorhanden, In Bandbereich | Vorhanden, In Bandbereich | Vorhanden, In Bandbereich |
| Vorhandensein/ Nichtvorhandensein (sich neigender Anordnung von erstem vertieften Abschnitt und Neigungsrichtung | Vorhanden Spirale), Gleiche Neigungsrichtung für alle (gleiche Richtung wie Rotationsrichtung) | (Vorhanden (winkelförmig), verschiedene Neigungsrichtungen | Vorhanden Spirale), Gleiche Neigungsrichtung für alle (entgegen gesetzte Richtung zur Rotationsrich tung) |
| Vorhandensein/ Nichtvorhandensein von Bandbereichspaar | Nicht vorhanden | Nicht vorhanden | Nicht vorhanden |
| Vorhandensein/ Nichtvorhandensein sich verjüngender Spitze von Bandbereich | Vorhanden | Nicht vorhanden | Nicht vorhanden |
| Kraftstoffeinsparung | 104 | 103 | 103 |
| Herstellungskosten | 98 | 98 | 98 |
[Tabelle 2-I]
| | Beispiel 5 | Beispiel 6 | Beispiel 7 |
| Vorhandensein/Nichtvorhandensein und Position erster und zweiter vertiefter Abschnitt | Vorhanden (nur erster vertiefter Abschnitt), In Bandbereich | Vorhanden (nur erster vertiefter Abschnitt), In Bandbereich | Vorhanden (nur erster vertiefter Abschnitt), In Bandbereich |
| Vorhandensein/Nichtvorhandensein (sich neigender NAnordnung von erstem vertieften Abschnitt und Neigungsrichtung | Vorhanden (Spirale), Gleiche eigungsrichtung für alle (gleiche (Richtung wie Rotationsrichtung) | Vorhanden Spirale), Gleiche (Neigungsrichtung Nfür alle entgegengesetzte Richtung zur Rotationsrichtung) | Vorhanden Spirale), Gleiche eigungsrichtung für alle (gleiche Richtung wie Rotationsrichtung) |
| Vorhandensein/ Nichtvorhandensein von Bandbereichspaar | Vorhanden | Vorhanden | Vorhanden |
| Vorhandensein/ Nichtvorhandensein sich verjüngender Spitze von Bandbereich | Nicht vorhanden | Nicht vorhanden | Vorhanden |
| Kraftstoffeinsparung | 104 | 104 | 105 |
| Herstellungskosten | 98 | 98 | 98 |
[Tabelle 2-II]
| | Beispiel 8 | Beispiel 9 |
| Vorhandensein/Nichtvorhandensein und Position erster und zweiter vertiefter Abschnitt | Vorhanden (nur erster vertiefter Abschnitt), In Bandbereich | Vorhanden (erster und zweiter vertiefter Abschnitt), In Bandbereich + Kennzeichnungsdarstellungsbe reich |
| Vorhandensein/ (Nichtvorhandensein N sich neigender Anordnung von erstem vertieften Abschnitt und Neigungsrichtung | Vorhanden Spirale), Gleiche eigungsrichtung (für alle (entgegengesetzte Richtung zur Rotationsrichtung) | Vorhanden Spirale), Gleiche Neigungsrichtung für alle (gleiche Richtung wie Rotationsrich tung) |
| Vorhandensein/ Nichtvorhandensein von Bandbereichspaar | Vorhanden | Vorhanden |
| Vorhandensein/ Nichtvorhandensein sich verjüngender Spitze von Bandbereich | Vorhanden | Vorhanden |
| Kraftstoffeinsparung | 104 | 105 |
| Herstellungskosten | 98 | 97 |
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Tabelle 1 zeigt, dass Beispiele 1 bis 8 im Wesentlichen äquivalente Kraftstoffeinsparungsniveaus liefern (im Wesentlichen äquivalente Kraftstoffmengen zum Zurücklegen einer bestimmten Strecke benötigen), verglichen mit dem Vergleichsbeispiel, und die Herstellungskosten signifikant reduzieren können. Eine Verringerung der Kraftstoffeinsparung um ein oder zwei Punkte ist signifikant klein und zulässig. Die Herstellungskosten für Beispiele 1 bis 9 steigen im Vergleich zu dem Beispiel des Stands der Technik (die Indexwerte sind niedriger als der Wert für das Beispiel des Stands der Technik); jedoch ist der Grad des Anstiegs signifikant niedriger als für das Vergleichsbeispiel.
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Der Luftreifen der vorliegenden Erfindung wurde vorstehend ausführlich beschrieben. Jedoch ist keine Beschränkung der vorliegenden Erfindung auf die vorstehend beschriebene Ausführungsformen und die Beispiele beabsichtigt. Verschiedene Verbesserungen und Variationen sind selbstverständlich innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung anwendbar.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Luftreifen
- 10T
- Laufflächenabschnitt
- 10B
- Reifenwulstabschnitt
- 10S
- Seitenabschnitt
- 12
- Karkassenlagenschicht
- 14
- Gürtelschicht
- 16
- Reifenwulstkern
- 18
- Laufflächenkautschukelement
- 20
- Seitenkautschukelement
- 22
- Wulstfüllerkautschukelement
- 24
- Radkranzpolsterkautschukelement
- 26
- Innenseelenkautschukelement
- 28
- Wulstversteifung
- 30
- Gürteldeckschicht
- 32
- Informationsdarstellungsbereich
- 33
- Kennzeichnungsdarstellungsbereich
- 34
- Zierbereich
- 36
- Kammbereich
- 38
- Bandbereich
- 39
- Erste glatte Oberfläche
- 40
- Erster vertiefter Abschnitt
- 42
- Zweite glatte Oberfläche
- 44
- Zweiter vertiefter Abschnitt
