DE112018006149T5

DE112018006149T5 - Luftreifen

Info

Publication number: DE112018006149T5
Application number: DE112018006149.3T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Tanno; Hiraku Koda; Jun Matsuda
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2017-12-01
Filing date: 2018-11-21
Publication date: 2020-09-03
Also published as: US11554615B2; CN111356598A; US20210170808A1; JP2019098935A; JP6834922B2; WO2019107253A1; CN111356598B

Abstract

Bei einem Luftreifen (1) liegt ein Gummibelegungsverhältnis in einem geschlossenen Bereich (X) in einem Bereich von 15 % oder weniger. Wulstkerne (11) weisen eine vorbestimmte Drahtanordnungsstruktur auf, die durch Anordnen von Drahtquerschnitten von Reifenwulstdrähten in einer Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung gebildet wird. Eine Tangentenlinie und ein Kontaktpunkt sind definiert. Die Tangentenlinie kontaktiert eine in Reifenradialrichtung innerste Schicht und die in Reifenquerrichtung innersten und äußersten Drahtquerschnitte in der Drahtanordnungsstruktur von einer Felgenpassoberflächenseite. Der Kontaktpunkt der Tangentenlinie befindet sich auf dem ganz außen liegenden Drahtquerschnitt. Dabei weisen eine Dicke (Wh) in Reifenquerrichtung von dem Kontaktpunkt zu der Felgenpassoberfläche und ein Außendurchmesser φ des Reifenwulstdrahts ein Verhältnis 2,0 ≤ Wh/φ ≤ 15,0 auf. Außerdem weist eine radiale Höhe (H2) eines Kontaktabschnitts zwischen einem Körperabschnitt (131) und einem umgeschlagenen Abschnitt (132) einer Karkassenschicht (13) ein Verhältnis 0,80 ≤ H2/H1 ≤ 3,00 zu einer radialen Höhe (H1) der Wulstkerne (11) auf.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen und bezieht sich insbesondere auf einen Luftreifen, der die Beständigkeit des Reifens verbessern kann, während ein Gewicht des Reifens reduziert wird.
Stand der Technik
In den letzten Jahren wurde zur Gewichtsreduzierung eines Reifens die Gewichtsreduzierung von Wulstabschnitten vorangetrieben. Für einen Luftreifen gemäß dem Stand der Technik, der dies zum Ziel hat, ist eine Technologie in Patentdokument 1 beschrieben. In Patentdokument 1 sind Wulstfüller weggelassen, um das Gewicht des Reifens zu reduzieren.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentdokumente

Patentdokument 1: JP 2008-149778 A

Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
Jedoch kann bei dem oben beschriebenen Luftreifen nach dem Stand der Technik eine Verschlechterung der Beständigkeit des Reifens aufgrund des Weglassens der Wulstfüller auftreten.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Luftreifen bereitzustellen, der die Beständigkeit des Reifens verbessern kann, während ein Gewicht des Reifens reduziert wird.
Lösung des Problems
Um die Aufgabe zu lösen, schließt ein Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung Wulstkerne, eine Karkassenschicht und einen Radkranzpolstergummi ein. Die Wulstkerne werden durch ringförmiges und mehrlagiges Wickeln eines oder einer Mehrzahl von Reifenwulstdrähten gebildet. Die Karkassenschicht ist aus einer Karkassenlage aus einer einzelnen Schicht oder aus einer Mehrzahl von Schichten gebildet. Die Karkassenschicht wird umgeschlagen, um die Wulstkerne zu umwickeln und so, dass sie sich zwischen den Wulstkernen erstreckt. Der Radkranzpolstergummi ist entlang eines umgeschlagenen Abschnitts der Karkassenschicht angeordnet, um eine Felgenpassoberfläche eines Wulstabschnitts zu bilden. Der umgeschlagene Abschnitt der Karkassenschicht kontaktiert einen Körperabschnitt der Karkassenschicht in einer Querschnittsansicht in einer Reifenmeridianrichtung, um einen geschlossenen Bereich zu bilden, der die Wulstkerne umgibt. Ein Gummibelegungsverhältnis im geschlossenen Bereich beträgt 15 % oder weniger. Die Wulstkerne weisen eine vorbestimmte Drahtanordnungsstruktur auf, die durch Anordnen von Drahtquerschnitten der Reifenwulstdrähte in der Querschnittsansicht in einer Reifenmeridianrichtung gebildet sind. Eine Tangentenlinie L1 und ein Kontaktpunkt C2 sind definiert. Die Tangentenlinie L1 kontaktiert eine in der Reifenradialrichtung innerste Schicht und die in der Reifenquerrichtung innersten und äußersten Drahtquerschnitte in der Drahtanordnungsstruktur von der Felgenpassoberflächenseite aus. Der Kontaktpunkt C2 der Tangentenlinie L1 befindet sich auf dem Drahtquerschnitt ganz außen. Eine Dicke Wh in Reifenquerrichtung von dem Kontaktpunkt C2 zu der Felgenpassoberfläche und ein Außendurchmesser φ des Reifenwulstdrahts weisen ein Verhältnis 2,0 ≤ Wh/φ ≤ 15,0 auf. Eine radiale Höhe H2 eines Kontaktabschnitts zwischen dem Körperabschnitt und dem umgeschlagenen Abschnitt der Karkassenschicht weist ein Verhältnis 0,80 ≤ H2/H1 ≤ 3,00 zu einer radialen Höhe H1 der Wulstkerne auf.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Bei dem Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung (1) ist das Gummibelegungsverhältnis in dem geschlossenen Bereich X, der von dem Körperabschnitt und dem umgeschlagenen Abschnitt der Karkassenschicht umgeben ist, deutlich niedrig eingestellt, und daher besteht der Vorteil, dass ein Gewicht des Reifens reduziert werden kann. Außerdem (2) bringt das Verhältnis Wh/φ den Vorteil, dass die Dicke Wh des Felgenpassabschnitts geeignet hergestellt wird, und (3) der Bereich des Verhältnisses H2/H1 bringt den Vorteil, dass die radiale Höhe H2 des selbstkontaktierenden Abschnitts der Karkassenschicht geeignet hergestellt wird.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht in einer Reifenmeridianrichtung, die einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
2 ist eine Querschnittsansicht, die einen Wulstabschnitt des in 1 dargestellten Luftreifens veranschaulicht.
3 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Felgenpassabschnitt des in 2 veranschaulichten Wulstabschnitts veranschaulicht.
4 ist ein Erläuterungsdiagramm, das eine Drahtanordnungsstruktur von in 3 veranschaulichten Wulstkernen veranschaulicht.
5 ist ein Erläuterungsdiagramm, das den Felgenpassabschnitt des Wulstabschnitts in einem Zustand veranschaulicht, in dem der Reifen auf einer Felge montiert ist.
6 ist ein Erläuterungsdiagramm, das den in 3 veranschaulichten Felgenpassabschnitt veranschaulicht.
7 ist ein Erläuterungsdiagramm, das den in 3 veranschaulichten Felgenpassabschnitt veranschaulicht.
8 ist ein Erläuterungsdiagramm, das ein modifiziertes Beispiel der in 4 veranschaulichten Wulstkerne veranschaulicht.
9 ist ein Erläuterungsdiagramm, das ein modifiziertes Beispiel der in 4 veranschaulichten Wulstkerne veranschaulicht.
10 ist ein Erläuterungsdiagramm, das ein modifiziertes Beispiel der in 4 veranschaulichten Wulstkerne veranschaulicht.
11 ist ein Erläuterungsdiagramm eines modifizierten Beispiels der in 4 veranschaulichten Wulstkerne.
12 ist ein Erläuterungsdiagramm, das ein modifiziertes Beispiel der in 4 veranschaulichten Wulstkerne veranschaulicht.
13 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Reifenseitenabschnitt des in 1 veranschaulichten Luftreifens veranschaulicht.
14 ist eine Tabelle, die Ergebnisse von Leistungstests von Luftreifen gemäß Ausführungsformen der Erfindung zeigt.
15 ist ein Erläuterungsdiagramm, das Wulstkerne eines Testreifens eines Beispiels des Standes der Technik veranschaulicht.

Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Außerdem schließen Bestandteile der Ausführungsformen Elemente, die unter Beibehaltung einer Übereinstimmung mit der Erfindung austauschbar sind, sowie offensichtlich austauschbare Elemente ein. Darüber hinaus lassen sich die in den Ausführungsformen beschriebenen modifizierten Beispiele innerhalb des für einen Fachmann offensichtlichen Schutzumfangs nach Bedarf kombinieren.
Luftreifen
1 ist eine Querschnittsansicht in einer Reifenmeridianrichtung, die einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Dieselbe Zeichnung veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Halbbereichs in Reifenradialrichtung. Ebenso veranschaulicht dieselbe Zeichnung einen Radialreifen für einen PKW als ein Beispiel eines Luftreifens.
Unter Bezugnahme auf dieselbe Zeichnung bezieht sich „Querschnitt in einer Reifenmeridianrichtung“ auf einen Querschnitt des Reifens entlang einer Ebene, welche die Reifenrotationsachse einschließt (nicht dargestellt). Das Bezugszeichen CL bezeichnet die Äquatorialebene des Reifens und bezieht sich auf eine Ebene senkrecht zur Reifenrotationsachse, die durch den Mittelpunkt des Reifens in Richtung der Reifenrotationsachse verläuft. „Reifenquerrichtung“ bezieht sich auf die Richtung parallel zur Reifenrotationsachse. „Reifenradialrichtung“ bezieht sich auf die Richtung senkrecht zur Reifenrotationsachse.
Ein Luftreifen 1 weist eine ringförmige Struktur mit der Reifenrotationsachse auf und schließt ein Paar Wulstkerne 11, 11, eine Karkassenschicht 13, eine Gürtelschicht 14, einen Laufflächengummi 15, ein Paar Seitenwandgummis 16, 16, ein Paar Radkranzpolstergummis 17, 17 und eine Innenseele 18 ein (siehe 1).
Das Paar Wulstkerne 11, 11 wird durch ringförmiges und mehrlagiges Wickeln eines oder einer Mehrzahl von aus Stahl hergestellten Reifenwulstdrähten gebildet. Das Paar Wulstkerne 11, 11 ist in Wulstabschnitte eingebettet, um Kerne des rechten und linken Wulstabschnitts zu bilden.
Die Karkassenschicht 13 weist eine einschichtige Struktur auf, die aus einer einzigen Karkassenlage gebildet ist, oder eine mehrschichtige Struktur, die durch Schichten einer Mehrzahl von Karkassenlagen gebildet ist, und sie erstreckt sich zwischen dem rechten und linken Wulstkern 11, 11 in einer Torusform, wodurch die Trägerstruktur für den Reifen gebildet wird. Außerdem sind beide Endabschnitte der Karkassenschicht 13 so in der Reifenquerrichtung nach außen umgeschlagen, dass sie um die Wulstkerne 11 gewickelt sind, und fixiert. Die Karkassenlage(n) der Karkassenschicht 13 wird/werden hergestellt, indem ein Walzverfahren an einer Mehrzahl von mit Beschichtungsgummi überzogenen Karkassencordfäden aus Stahl oder einem organischen Fasermaterial (z. B. Aramid, Nylon, Polyester und Rayon) durchgeführt wird. Die Karkassenlage(n) weist/weisen einen Karkassenwinkel (definiert als ein Neigungswinkel einer Längsrichtung der Karkassencordfäden bezogen auf die Reifenumfangsrichtung) mit einem Betrag im Bereich von 80 Grad oder mehr bis 90 Grad oder weniger auf. Obwohl die Konfiguration von 1 die einzelne Schichtstruktur aufweist, in der die Karkassenschicht 13 aus einer einzigen Karkassenlage gebildet ist, ist keine derartige Einschränkung vorgesehen, und die Karkassenschicht 13 kann eine mehrschichtige Struktur aufweisen, die durch Schichten einer Mehrzahl von Karkassenlagen gebildet ist.
Die Gürtelschicht 14 wird dadurch gebildet, dass ein Paar Kreuzgürtel 141, 142, eine Gürtelabdeckung 143 und ein Paar Gürtelrandabdeckungen 144 geschichtet werden, und angeordnet werden, um um den Umfang der Karkassenschicht 13 gewickelt zu werden. Das Paar von Kreuzgürteln 141, 142 wird hergestellt, indem ein Walzverfahren an einer Mehrzahl von mit Gummi überzogenen Gürtelcordfäden, die aus Stahl oder einem organischen Fasermaterial hergestellt sind, durchgeführt wird. Die Kreuzgürtel 141, 142 weisen einen Gürtelwinkel mit einem Betrag im Bereich von 20 Grad oder mehr bis 55 Grad oder weniger auf. Es ist zu beachten, dass die Gürtelwinkel der Kreuzgürtel 141, 142 nicht auf den oben beschriebenen Bereich beschränkt sind und ein beliebiger Winkel eingestellt werden kann. Außerdem besitzt das Paar Kreuzgürtel 141, 142 Gürtelwinkel (definiert als Neigungswinkel der Längsrichtung der Gürtelcordfäden bezogen auf die Reifenumfangsrichtung) mit voneinander verschiedenen Vorzeichen, und die Kreuzgürtel 141, 142 sind so geschichtet, dass sich die Längsrichtungen der Gürtelcordfäden miteinander überschneiden (sogenannte Kreuzlagenstruktur). Die Gürtelabdeckung 143 und das Paar Gürtelrandabdeckungen 144 werden durch Beschichten von Gürtelabdeckungscordfäden aus Stahl oder einem organischen Fasermaterial mit einem Beschichtungsgummi hergestellt und weisen Gürtelwinkel mit einem Betrag von 0 Grad oder mehr bis 10 Grad oder weniger auf. Ferner sind die Gürtelabdeckung 143 und das Paar Gürtelrandabdeckungen 144 beispielsweise ein Streifenmaterial, das durch Beschichten eines oder einer Mehrzahl von Gürtelabdeckungscordfäden mit einem Beschichtungsgummi und mehrfaches spiralförmiges Wickeln des Streifenmaterials um die Außenumfangsoberflächen der Kreuzgürtel 141, 142 in der Reifenumfangsrichtung gebildet wird. Es ist zu beachten, dass die Gürtelabdeckung 143 und das Paar Gürtelrandabdeckungen 144 weggelassen werden können (nicht veranschaulicht).
Der Laufflächengummi 15 ist außerhalb der Karkassenschicht 13 und der Gürtelschicht 14 in Reifenradialrichtung angeordnet und bildet einen Laufflächenabschnitt des Reifens. Das Paar Seitenwandgummis 16, 16 ist von der Karkassenschicht 13 in der Reifenquerrichtung außen angeordnet und bildet einen rechten und einen linken Seitenwandabschnitt. Das Paar der jeweiligen Radkranzpolstergummis 17, 17 ist vom rechten und linken Reifenwulstkern 11, 11 und den umgeschlagenen Abschnitten der Karkassenschicht 13 nach innen in der Reifenradialrichtung angeordnet, um Felgenpassoberflächen der Wulstabschnitte zu bilden.
Die Innenseele 18 ist eine Lufteindringverhinderungsschicht, die auf der Reifenhohlraumoberfläche angeordnet ist und die Karkassenschicht 13 bedeckt. Die Innenseele 18 unterdrückt auch die Oxidation, die durch das Freilegen der Karkassenschicht 13 verursacht wird, und verhindert, dass Luft im Reifen entweicht. Außerdem besteht die Innenseele 18 beispielsweise aus einer Gummizusammensetzung mit Butyl-Kautschuk als Hauptbestandteil, thermoplastischem Harz, thermoplastischer Elastomer-Zusammensetzung, die durch Mischen eines elastomeren Bestandteils mit einem thermoplastischen Harz hergestellt wird und dergleichen. Die Innenseele 18 ist über ein Verbindungsgummi (nicht veranschaulicht) an der Karkassenschicht 13 angeklebt.
Struktur ohne Wulstfüller
2 ist eine Querschnittsansicht, die den Wulstabschnitt des in 1 dargestellten Luftreifens veranschaulicht. Die gleiche Zeichnung veranschaulicht eine Querschnittsansicht in der Reifenmeridianrichtung des Wulstabschnitts in einem Zustand vor der Montage des Reifens auf einer Felge.
Wie in 2 veranschaulicht, ist die Karkassenschicht 13 so in der Reifenquerrichtung nach außen umgeschlagen, dass sie um die Wulstkerne 11 gewickelt und fixiert ist. Dabei wird ein geschlossener Bereich X um die Wulstkerne 11 gebildet, indem der umgeschlagene Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13 mit einem Körperabschnitt 131 in Kontakt kommt. Außerdem setzt sich der geschlossene Bereich X über den gesamten Reifenumfang fort und der Reifen bildet einen ringartigen geschlossenen Raum, der die Wulstkerne 11 umgibt.
Der geschlossene Bereich X ist definiert als ein Bereich, der in einer Querschnittsansicht von der Karkassenlage der Karkassenschicht 13 in der Reifenmeridianrichtung umgeben ist. Genauer gesagt ist die mit der Oberfläche des Beschichtungsgummis der Karkassenlage umgebene Fläche als der geschlossene Bereich X definiert.
Ebenso ist in der Konfiguration von 2 die Karkassenschicht 13 aus der einlagigen Karkassenlage gebildet und der geschlossene Bereich X ist durch Selbstkontakt der Karkassenlage gebildet. Auf der anderen Seite ist die Karkassenschicht 13 in einer Konfiguration aus der Mehrzahl von geschichteten Karkassenlagen gebildet (nicht dargestellt), die in einem geschlossenen Bereich X durch gegenseitigen Kontakt der verschiedenen Karkassenlagen gebildet werden können. Zum Beispiel wird die folgende Konfiguration (nicht dargestellt) angenommen. Die Karkassenschicht 13 hat eine zweischichtige Struktur, die durch Schichten von ersten und zweiten Karkassenlagen gebildet ist, ein umgeschlagener Abschnitt der ersten Karkassenlage endet in der Mitte einer radialen Höhe H1 (siehe 2) der Wulstkerne 11 ohne Kontakt mit dem Körperabschnitt, und ein umgeschlagener Abschnitt der zweiten Karkassenlage erstreckt sich radial nach außen von den Wulstkernen 11 und ist mit dem Körperabschnitt der ersten Karkassenlage in Kontakt.
Dabei liegt ein Gummibelegungsverhältnis im geschlossenen Bereich X vorzugsweise im Bereich von 15 % oder weniger, mehr bevorzugt im Bereich von 10 % oder weniger, und noch mehr bevorzugt im Bereich von 5 % oder weniger. Entsprechend ist das Gummibelegungsverhältnis im vom Körperabschnitt 131 umgebenen geschlossenen Bereich X und dem umgeschlagenen Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13, das heißt, das Gummivolumen um die Wulstkerne 11, sehr deutlich niedrig eingestellt. Somit ist der Zweck zum Reduzieren des Gewichts des Reifens durch Weglassen des Wulstfüllers erreicht. Es ist zu beachten, dass die untere Grenze des Gummibelegungsverhältnisses nicht besonders beschränkt ist, jedoch vorzugsweise 0,1 % oder mehr beträgt. Daher wird die Menge an Isolationsgummi der Wulstkerne 11 auf geeignete Weise sichergestellt.
Das Gummibelegungsverhältnis wird als ein Verhältnis (%) einer Querschnittsfläche der Gummimaterialien im geschlossenen Bereich X zur gesamten Querschnittsfläche des geschlossenen Bereichs X in der Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung berechnet.
Beispielsweise wird in der Konfiguration von 2 der umgeschlagene Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13 umgeschlagen, ohne einen Wulstfüller im geschlossenen Bereich X einzuschließen und mit dem Körperabschnitt 131 in Kontakt zu stehen. Die Karkassenlage der Karkassenschicht 13 ist auch entlang der Außenumfangsflächen der Wulstkerne 11 aufgewickelt. Somit liegen nur die Bestandteile der Wulstkerne 11 im geschlossenen Bereich X vor. Die Bestandteile der Wulstkern 11 schließen Reifenwulstdrähte 111, die Isolationsgummis, Wulstabdeckungen und Wickelwindungen ein.
Es ist zu beachten, dass der Wulstfüller ein Verstärkungsgummi ist, der angeordnet ist, um einen dreieckigen Spalt zwischen den Wulstkernen, dem Körperabschnitt und dem umgeschlagenen Abschnitt der Karkassenschicht zu füllen, und er ist angeordnet, um die Steifigkeit des Wulstabschnitts zu erhöhen. Der Wulstfüller weist im Allgemeinen einen dreieckigen Querschnitt und eine Gummihärte von 65 oder mehr bis 99 oder weniger auf.
Die Gummihärte wird gemäß JIS K 6253 gemessen.
Zusätzlich steht in der oben beschriebenen Konfiguration, in der der Wulstfüller weggelassen wurde, wie in 2 veranschaulicht wird, der umgeschlagene Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13 vorzugsweise in Oberflächenkontakt mit dem Körperabschnitt 131 der Karkassenschicht 13 und ist fixiert. Eine radiale Höhe H2 des Kontaktabschnitts zwischen dem Körperabschnitt 131 und dem umgeschlagenen Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13 erfüllt weiter vorzugsweise ein Verhältnis von 0,80 ≤ H2/H1 ≤ 3,00 zur radialen Höhe H1 der Wulstkerne 11, und erfüllt mehr bevorzugt ein Verhältnis von 1,20 ≤ H2/H1 ≤ 2,50. Demzufolge ist die radiale Höhe H2 des selbstkontaktierenden Abschnitts der Karkassenschicht 13 entsprechend hergestellt. Mit anderen Worten bewirkt die untere Grenze, dass der umgeschlagene Abschnitt 132 stabil mit dem Körperabschnitt 131 in Kontakt kommt, wodurch die Beständigkeit des Wulstabschnitts verbessert wird. Darüber hinaus unterdrückt die obere Grenze einen Anstieg des Reifengewichts aufgrund der übergroßen Menge des umgeschlagenen Abschnitts 132.
Die radiale Höhe H1 der Wulstkerne wird als die maximale Höhe in Reifenradialrichtung von der innersten Schicht in der Drahtanordnungsstruktur der Wulstkerne in Reifenradialrichtung und dem Innenende in Reifenradialrichtung des Drahtquerschnitts ganz außen in Reifenquerrichtung zu einer äußersten Schicht in Reifenradialrichtung und einem Außenende in Reifenradialrichtung des Drahtquerschnitts ganz außen in Reifenquerrichtung gemessen.
Die radiale Höhe H2 im selbstkontaktierenden Abschnitt der Karkassenschicht wird als die maximale Länge des Kontaktabschnitts zwischen dem Körperabschnitt und dem umgeschlagenen Abschnitt der Karkassenschicht in der Reifenradialrichtung gemessen.
Wie in 2 veranschaulicht, kontaktiert in der oben beschriebenen Konfiguration zusätzlich ein Endabschnitt (Bezugszeichen ist in der Zeichnung weggelassen) des umgeschlagenen Abschnitts 132 der Karkassenschicht 13 vorzugsweise den Körperabschnitt 131 der Karkassenschicht 13. In einer solchen Konfiguration reduziert sich eine Spannungskonzentration am Endabschnitt des umgeschlagenen Abschnitts 132 im Vergleich zu einer Konfiguration, bei der der Endabschnitt des umgeschlagenen Abschnitts 132 vom Körperabschnitt 131 (nicht dargestellt) beabstandet ist. Demzufolge wird die Trennung des Umfangsgummis beginnend vom Endabschnitt des umgeschlagenen Abschnitts 132 unterdrückt.
Eine tatsächliche Länge La2 (Bemaßungssymbol ist in der Zeichnung weggelassen) des Kontaktabschnitts zwischen dem Körperabschnitt 131 und dem umgeschlagenen Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13 erfüllt vorzugsweise ein Verhältnis von 0,30 ≤ La2/La1 ≤ 2,00 zu einer Umfangslänge La1 (Bemaßungssymbol ist in der Zeichnung weggelassen) des geschlossenen Bereichs X, und mehr bevorzugt erfüllt sie ein Verhältnis von 0,37 ≤ La2/La1 ≤ 1,80. Daher ist die tatsächliche Länge La2 des selbstkontaktierenden Abschnitts der Karkassenschicht 13 entsprechend hergestellt. Das heißt, die untere Grenze stellt die Federeigenschaften der Karkassenschicht 13 auf geeignete Weise sicher, sie stellt die Lenkstabilität auf trockenen Straßenoberflächen sicher und sie stellt die Beständigkeit des Wulstabschnitts sicher. Darüber hinaus unterdrückt die obere Grenze einen Anstieg des Reifengewichts aufgrund der übergroßen Menge des umgeschlagenen Abschnitts 132.
Die Umfangslänge La1 des geschlossenen Bereichs X wird als eine Umfangslänge der Oberfläche der Karkassenlage gemessen, die in der Querschnittsansicht in der Reifenmeridianrichtung die Grenzlinie des geschlossenen Bereichs X darstellt.
Die tatsächliche Länge La2 des Kontaktabschnitts wird als eine Umfangslänge des selbstkontaktierenden Abschnitts zwischen dem Körperabschnitt und dem umgeschlagenen Abschnitt der Karkassenschicht in der Querschnittsansicht in der Reifenmeridianrichtung gemessen.
Außenseitenverstärkungsgummi
Wie in 2 veranschaulicht, schließt der Luftreifen 1 einen Außenseitenverstärkungsgummi 19 zusätzlich zum Seitenwandgummi 16 und zum Radkranzpolstergummi 17, die oben beschrieben sind, ein.
Jeder der Seitenwandgummis 16 ist von der Karkassenschicht 13 in der Reifenquerrichtung nach außen angeordnet und bildet die Seitenwandabschnitte des oben beschriebenen Reifens. Außerdem liegt die Gummihärte des Seitenwandgummis 16 im Bereich von 40 oder mehr bis 70 oder weniger. Die Reißdehnung des Seitenwandgummis 16 liegt ferner im Bereich von 400 % oder mehr bis 650 % oder weniger.
Die Reißdehnung wird gemäß dem JIS K6251-Standard gemessen.
Der Radkranzpolstergummi 17 ist so angeordnet, dass er nach innen von den Wulstkernen 11 und dem umgeschlagenen Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13 in der Reifenradialrichtung angeordnet ist, um die Felgenpassoberfläche des Wulstabschnitts, wie oben beschrieben, zu bilden. Außerdem liegt die Gummihärte des Radkranzpolstergummis 17 im Bereich von 50 oder mehr bis 80 oder weniger. Außerdem liegt die Reißdehnung des Felgenkranzgummis 17 im Bereich von 150 % oder mehr bis 450 % oder weniger.
Der Außenseitenverstärkungsgummi 19 ist zwischen dem umgeschlagenen Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13 und dem Radkranzpolstergummi 17 sandwichartig angeordnet (siehe 2). In einer solchen Konfiguration, insbesondere in der Konfiguration, in der, wie oben beschrieben, auf den Wulstfüller verzichtet wird, werden die Federeigenschaften des Wulstabschnitts durch den Außenseitenverstärkungsgummi 19 verstärkt, die Lenkstabilität auf trockenen Straßenoberflächen ist gewährleistet und die Beständigkeit des Wulstabschnitts wird verbessert.
Außerdem liegt die Gummihärte des Außenseitenverstärkungsgummis 19 vorzugsweise in einem Bereich von 65 oder mehr bis 105 oder weniger, und mehr bevorzugt im Bereich von 70 oder mehr bis 100 oder weniger. Somit wird die oben beschriebene Wirkung des Außenseitenverstärkungsgummis 19 auf geeignete Weise sichergestellt.
Außerdem ist die Gummihärte des Außenseitenverstärkungsgummis 19 höher als die Gummihärte des Seitenwandgummis 16 und des Radkranzpolstergummis 17. Insbesondere beträgt eine Differenz ΔHs_SW zwischen der Gummihärte des Seitenwandgummis 16 und der Gummihärte des Außenseitenverstärkungsgummis 19 vorzugsweise sieben oder mehr und mehr bevorzugt 12 oder mehr. Außerdem beträgt eine Differenz ΔHs_RC zwischen der Gummihärte des Radkranzpolstergummis 17 und der Gummihärte des Außenseitenverstärkungsgummis 19 vorzugsweise drei oder mehr und mehr bevorzugt sieben oder mehr. Demzufolge wird die Verstärkungswirkung der Federeigenschaften des Wulstabschnitts, die durch den Außenseitenverstärkungsgummi 19 verursacht wird, in geeigneter Weise gezeigt. Es ist zu beachten, dass die untere Grenze der Gummihärte-Differenz ΔHs_SW Einschränkungen durch die untere Grenze der Gummihärte der oben beschriebenen Außenseitenverstärkungsgummis 19 unterliegt.
Außerdem ist die Reißdehnung des Außenseitenverstärkungsgummis 19 vorzugsweise im Bereich von 50 % oder mehr bis 400 % oder weniger, und mehr bevorzugt im Bereich von 70 % oder mehr bis 350 % oder weniger.
Zum Beispiel erstreckt sich in der Konfiguration in 2 der Radkranzpolstergummi 17 über den gesamten Bereich von einer Wulstzehe Bt zu einer Wulstbasis Bb, um die Felgenpassoberfläche zu einem Wulstblatt 101 einer Felge 10 zu bilden. Der Radkranzpolstergummi 17 erstreckt sich ferner nach außen in der Reifenradialrichtung von der Wulstbasis Bb entlang des umgeschlagenen Abschnitts 132 der Karkassenschicht 13, um eine Passfläche mit einem Flansch 102 der Felge 10 zu bilden. Außerdem ist ein Endabschnitt nach außen in der Reifenradialrichtung vom Radkranzpolstergummi 17 zwischen der Karkassenschicht 13 und dem Seitenwandgummi 16 eingefügt und erstreckt sich in der Reifenradialrichtung in Bezug zum Endabschnitt des umgeschlagenen Abschnitts 132 der Karkassenschicht 13 und dem Flansch 102 der Felge 10 nach außen. Außerdem kann der Wulstabschnitt ein Wulstschutzband (nicht veranschaulicht) einschließen.
Es ist zu beachten, dass sich der Radkranzpolstergummi 17 vorzugsweise zu mindestens einem Bereich von einer Wulstferse Bh zu einem mittleren Abschnitt (einen Mittelpunkt Cm, der nachstehend beschrieben wird) einer innersten Schicht in der Reifenradialrichtung von den Wulstkernen 11 erstreckt. Daher wird die Beständigkeit des Felgenpassabschnitts des Wulstabschnitts auf geeignete Weise sichergestellt.
Außerdem ist der Außenseitenverstärkungsgummi 19 in der Konfiguration in 2 in der Reifenradialrichtung lang und liegt zwischen dem umgeschlagenen Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13 und dem Radkranzpolstergummi 17. Außerdem überlappt der in der Reifenradialrichtung innere Endabschnitt des Außenseitenverstärkungsgummis 19 in der Reifenradialrichtung mit dem Wulstkern 11. Außerdem erstreckt sich der Außenseitenverstärkungsgummi 19 in Bezug auf den Endabschnitt des umgeschlagenen Abschnitts 132 der Karkassenschicht 13 in der Reifenradialrichtung nach außen und ist zwischen dem Körperabschnitt 131 der Karkassenschicht 13 und dem Seitenwandgummi 16 sandwichartig angeordnet. Zusätzlich deckt der Außenseitenverstärkungsgummi 19 das Ende des umgeschlagenen Abschnitts 132 der Karkassenschicht 13 in der Reifenquerrichtung von außen ab. Außerdem ist der Außenseitenverstärkungsgummi 19 über den gesamten Kontaktabschnitt zwischen dem Körperabschnitt 131 und dem umgeschlagenen Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13 benachbart zum umgeschlagenen Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13. Daher werden die Federeigenschaften des Wulstabschnitts durch den Außenseitenverstärkungsgummi 19 ordnungsgemäß verstärkt, die Lenkstabilität auf trockenen Straßenoberflächen wird verbessert und die Beständigkeit des Wulstabschnitts wird verbessert. Außerdem ist die Gummihärte des Außenseitenverstärkungsgummis 19 höher als die Gummihärte des Seitenwandgummis 16 und des Radkranzpolstergummis 17. Dementsprechend nimmt eine Verteilung der Gummihärte an oder nahe dem Endabschnitt des umgeschlagenen Abschnitts 132 der Karkassenschicht 13 vom Endabschnitt der Karkassenschicht 13 zur Oberfläche des Reifenseitenabschnitts hin ab. Entsprechend wird eine Spannung, die an oder nahe dem Endabschnitt der Karkassenschicht 13 erzeugt wird, reduziert, und eine Trennung des peripheren Gummis wird unterdrückt.
Außerdem erfüllen eine radiale Höhe H3 von einer Messstelle des Reifeninnendurchmessers RD zu einem Endabschnitt außerhalb des Außenseitenverstärkungsgummis 19 in der Reifenradialrichtung und eine Reifenquerschnittshöhe SH (siehe 1) vorzugsweise ein Verhältnis von 0,10 ≤ H3/SH ≤ 0,60, und erfüllen mehr bevorzugt ein Verhältnis von 0,15 ≤ H3/SH ≤ 0,50. Die radiale Höhe H3 des Außenseitenverstärkungsgummis 19 ist folglich entsprechend hergestellt. Das heißt, die untere Grenze verstärkt die Federeigenschaften des Wulstabschnitts mit dem Außenseitenverstärkungsgummi 19 in geeigneter Weise, sie verbessert die Lenkstabilität auf trockenen Straßenoberflächen und verbessert die Beständigkeit des Wulstabschnitts. Darüber hinaus unterdrückt die obere Grenze einen Anstieg des Reifengewichts aufgrund einer übergroßen Menge des Außenseitenverstärkungsgummis 19.
Der Reifeninnendurchmesser RD ist gleich einem Felgendurchmesser einer vorgegebenen Felge.
Die radiale Höhe H3 wird gemessen, wenn der Reifen auf einer vorgegebenen Felge montiert, auf einen vorgegebenen Innendruck aufgepumpt und in einem unbelasteten Zustand ist. Genauer gesagt wird die radiale Höhe H3 berechnet als die Differenz zwischen dem Durchmesser des Endabschnitts außerhalb des Außenseitenverstärkungsgummis 19 in der Reifenradialrichtung und dem Reifeninnendurchmesser RD.
Die Querschnitthöhe SH ist ein Abstand der Hälfte der Differenz zwischen dem Reifenaußendurchmesser und dem Felgendurchmesser und wird gemessen, wenn der Reifen auf einer vorgegebenen Felge montiert, mit einem vorgegebenen Innendruck befüllt und in einem unbelasteten Zustand ist.
„Vorgegebene Felge“ bezieht sich auf eine „applicable rim“ (geeignete Felge) laut Definition der „Japan Automobile Tyre Manufacturers Association Inc.“ (JATMA, Verband der japanischen Reifenhersteller), eine „Design Rim“ (Entwurfsfelge) laut Definition der „Tire and Rim Association, Inc.“ (TRA, Reifen- und Felgenverband) oder eine „Measuring Rim“ (Messfelge) laut Definition der „European Tyre and Rim Technical Organisation“ (ETRTO, Europäische Reifen- und Felgen-Sachverständigenorganisation). Außerdem bezieht sich „vorgegebener Innendruck“ auf einen „maximum air pressure“ (maximalen Luftdruck) laut Definition der JATMA, den Maximalwert in „TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES“ (Reifenlastgrenzen bei verschiedenen Kaltluftdrücken) laut Definition der TRA und „INFLATION PRESSURES“ (Reifendrücke) laut Definition der ETRTO. Außerdem bezieht sich „vorgegebene Last“ auf eine „maximum load capacity“ (maximale Lastenkapazität) laut Definition der JATMA, den Maximalwert in „TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES“ (Reifenlastgrenzen bei verschiedenen Kaltbefüllungsdrücken) laut Definition der TRA oder „LOAD CAPACITY“ (Lastenkapazität) laut Definition der ETRTO. Allerdings ist im Falle der JATMA für einen PKW-Reifen der vorgegebene Innendruck ein Luftdruck von 180 kPa, und die vorgegebene Last beträgt 88 % der maximalen Lastkapazität.
Eine radiale Höhe H4 vom Endabschnitt des umgeschlagenen Abschnitts 132 der Karkassenschicht 13 zum Endabschnitt nach außen vom Außenseitenverstärkungsgummi 19 in der Reifenradialrichtung erfüllt vorzugsweise ein Verhältnis von 0,10 ≤ H4/H2 zur radialen Höhe H2 des Kontaktabschnitts zwischen dem Körperabschnitt 131 und dem umgeschlagenen Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13, und erfüllt mehr bevorzugt ein Verhältnis von 0,30 ≤ H4/H2. Daher werden die Lenkstabilität auf trockener Straßenoberfläche und die Beständigkeit des Wulstabschnitts verbessert. Es ist zu beachten, dass die obere Grenze des Verhältnisses H4/H2 Einschränkungen durch die obere Grenze des oben beschriebenen Verhältnisses H3/SH unterliegt.
Zusätzlich erfüllt eine Menge der Überlappung H5 zwischen dem Außenseitenverstärkungsgummi 19 und dem Wulstkern 11 in der Reifenradialrichtung vorzugsweise ein Verhältnis von 0,05 ≤ H5/H1 ≤ 1,00 zur radialen Höhe H1 der Wulstkerne 11, und erfüllt mehr bevorzugt ein Verhältnis von 0,10 ≤ H5/H1 ≤ 1,00. Außerdem liegt die Menge der Überlappung H5 vorzugsweise in einem Bereich von 5,0 mm ≤ H5. Demzufolge ist die Menge der Überlappung H5 zwischen dem Außenseitenverstärkungsgummi 19 und dem Wulstkern 11 entsprechend hergestellt. Insbesondere stellt die untere Grenze die Menge der Überlappung H5 sicher und unterdrückt eine Trennung des Gummis am Innenendabschnitt des Außenseitenverstärkungsgummis 19 in der Reifenradialrichtung.
Der Menge der Überlappung H5 wird gemessen, wenn der Reifen auf einer vorgegebenen Felge montiert, auf den vorgegebenen Innendruck aufgepumpt und in einem unbelasteten Zustand ist.
Es ist zu beachten, dass, ohne hierauf beschränkt zu sein, der Außenseitenverstärkungsgummi 19 in der Reifenradialrichtung in Bezug auf die Wulstkerne 11 (nicht dargestellt) nach außen angeordnet sein kann.
Zusätzlich erfüllen eine Länge T1 einer senkrechten Linie, die vom Endabschnitt des umgeschlagenen Abschnitts 132 der Karkassenschicht 13 zur Außenoberfläche des Reifenseitenabschnitts gezogen wird, und eine Dicke T2 des Außenseitenverstärkungsgummis 19 auf der senkrechten Linie vorzugsweise ein Verhältnis von 0,10 ≤ T2/T1 ≤ 0,90, und mehr bevorzugt ein Verhältnis von 0,20 ≤ T2/T1 ≤ 0,80. Daher ist die Dicke T2 des Außenseitenverstärkungsgummis 19 geeignet hergestellt. Das heißt, die untere Grenze verstärkt die Federeigenschaften des Wulstabschnitts mit dem Außenseitenverstärkungsgummi 19 in geeigneter Weise, sie verbessert die Lenkstabilität auf trockenen Straßenoberflächen und verbessert die Beständigkeit des Wulstabschnitts. Darüber hinaus unterdrückt die obere Grenze einen Anstieg des Reifengewichts aufgrund einer übergroßen Menge des Außenseitenverstärkungsgummis 19.
Zusätzlich ist in der Konfiguration, in der der Außenseitenverstärkungsgummi 19 anstelle des Wulstfüllers, wie oben beschrieben, vorgesehen wird, ein Wert K, der durch die folgende Gleichung (1) definiert wird, vorzugsweise 0,17 ≤ K, und mehr bevorzugt 0,20 ≤ K. Daher wird die Funktion des Außenseitenverstärkungsgummis 19 auf geeignete Weise sichergestellt. In der Gleichung (1) ist W eine Reifeninnenbreite (mm), I ist ein Reifeninnendurchmesser (Zoll) und B ist eine Gesamtquerschnittsfläche von Reifenwulstdrähten in Wulstkernen (mm²). $K = \frac{W^{\frac{4}{3}} \times I^{\frac{2}{3}}}{100 \times B^{2}}$
Es ist zu beachten, dass in der Konfiguration von 2 der Außenseitenverstärkungsgummi 19 in dem Wulstabschnitt angeordnet ist, wie oben beschrieben. Jedoch ist keine derartige Beschränkung beabsichtigt. Wenn der oben beschriebene Wert K weniger als 0,40 beträgt, kann der Außenseitenverstärkungsgummi 19 weggelassen werden. Beispielsweise kann der Radkranzpolstergummi 17 eine dicke Wandstruktur aufweisen und kann so angeordnet sein, dass er den Bereich füllt, in dem der Außenseitenverstärkungsgummi 19 in 2 angeordnet ist (nicht veranschaulicht).
Änderungsrate Felgenpassabschnitts
In der Konfiguration, in der Wulstfüller, wie oben beschrieben, weggelassen wurden, wird die Steifigkeit der Wulstabschnitte reduziert, und der Felgenpassdruck der Wulstabschnitte nimmt tendenziell ab. Aus diesem Grund hat in der Konfiguration von 2 der Wulstkern 11 die folgende Konfiguration, um die Felgenpassung des Reifens sicherzustellen.
3 ist eine vergrößerte Ansicht, die den Felgenpassabschnitt des in 2 veranschaulichten Wulstabschnitts veranschaulicht. 4 ist ein Erläuterungsdiagramm, das die Drahtanordnungsstruktur der in 3 veranschaulichten Wulstkerne veranschaulicht. 5 ist ein Erläuterungsdiagramm, das den Felgenpassabschnitt des Wulstabschnitts in einem Zustand veranschaulicht, in dem der Reifen auf der Felge montiert ist. In diesen Zeichnungen veranschaulicht 3 den Felgenpassabschnitt im Zustand vor der Montage auf der Felge, und 5 veranschaulicht den Felgenpassabschnitt in einem Zustand nach der Montage auf der Felge. 4 veranschaulicht eine Querschnittsansicht der unvulkanisierten Wulstkerne 11 in der Radialrichtung, wenn die Komponenten einzeln sind.
In 2 schließt die Felgenpassoberfläche des Wulstabschnitts die Wulstbasis Bb, die Wulstzehe Bt und die Wulstferse Bh ein und weist eine Konturform auf, die in der Reifenumfangsrichtung einheitlich ist. Die Wulstbasis Bb ist ein flacher Bereich, der vom Wulstabschnitt in der Reifenradialrichtung nach innen gebildet ist und eine Kontaktfläche mit dem Wulstblatt 101 der Felge bildet. Die Wulstzehe Bt ist eine Spitze des Wulstabschnitts mit einer L-Form oder einer V-Form in der Querschnittsansicht in der Reifenmeridianrichtung und befindet sich auf der Felgenpassoberfläche in der Reifenquerrichtung ganz innen. Die Wulstferse Bh ist ein gebogener Abschnitt, der die Wandoberfläche des Reifenseitenabschnitts mit der Wulstbasis Bb verbindet.
Der Zustand, bevor der Reifen auf der Felge montiert wird (siehe 2 und 3), ist definiert als ein Zustand, wenn die Positionen der rechten und linken Wulstabschnitte so festgelegt sind, dass sie zu Messstellen einer Felgenbreite und eines Felgendurchmessers der vorgegebenen Felge in einem Zustand passen, in dem die Reifenrotationsachse horizontal angeordnet ist und der Reifen alleine aufrecht ist. Diese Reifenform kommt der Reifenform in einer Reifenvulkanisationsform am nächsten, das heißt einer natürlichen Reifenform vor dem Aufblasen.
Der Zustand, nachdem der Reifen auf der Felge montiert wurde (siehe 5), ist als ein Zustand definiert, wenn der Reifen auf der vorgegebenen Felge angebracht, auf den vorgegebenen Innendruck aufgeblasen ist und sich im unbelasteten Zustand befindet. Im Zustand, in dem der Reifen auf eine Felge montiert ist, passen die Felgenpassoberflächen der Wulstabschnitte in die Felge 10 des Rades, wodurch der Reifen gehalten wird. Dabei wird die Wulstbasis Bb der Felgenpassoberfläche gegen das Wulstblatt 101 der Felge 10 gedrückt und in Oberflächenkontakt gebracht. Somit wird der Passabschnitt zwischen dem Wulstabschnitt und der Felge 10 abgedichtet, und die Luftdichtigkeit innerhalb des Reifens wird sichergestellt. Zusätzlich ist die Wulstferse Bh am Verbindungsabschnitt zwischen dem Wulstblatt 101 und dem Flansch 102 angeordnet, ein Bereich außerhalb der Wulstferse Bh der Felgenpassoberfläche liegt am Flansch 102 der Felge 10 an, und der Wulstabschnitt ist in der Reifenquerrichtung nach außen gehalten.
Wie in 4 dargestellt, weisen die Wulstkerne 11 in der Querschnittsansicht in der Reifenmeridianrichtung die vorbestimmte Drahtanordnungsstruktur auf, in der die Drahtquerschnitte der Reifenwulstdrähte 111 angeordnet sind. Die Drahtanordnungsstruktur wird später beschrieben.
In der Querschnittsansicht in der Reifenmeridianrichtung ist, im Zustand bevor der Reifen auf der Felge montiert ist (siehe 3), eine Tangentenlinie L1, die mit der innersten Schicht in der Reifenradialrichtung und den in der Reifenquerrichtung innersten und äußersten Drahtanordnungsstrukturen in der Drahtanordnungsstruktur der Wulstkerne 11 von der Felgenpassoberflächenseite in Kontakt kommt, definiert. Die Kontaktpunkte C1 und C2 auf der Tangentenlinie L1 zu den entsprechenden Drahtquerschnitten und der Mittelpunkt Cm der Kontaktpunkte C1, C2 sind definiert. Die Dicken G1, G2, Gm in der Reifenradialrichtung von den Kontaktpunkten C1, C2 und der Mittelpunkt Cm auf der Felgenpassoberfläche sind definiert. Genauer gesagt sind, in der Querschnittsansicht in der Reifenmeridianrichtung, Schnittpunkte P1, P2 und Pm zwischen geraden Linien, die durch die Kontaktpunkte C1, C2, und den Mittelpunkt Cm und senkrecht zur Reifenaxialrichtung und der Wulstbasis Bb gehen, jeweils nach oben gezogen. Abstände zwischen den Kontaktpunkten C1, C2 und dem Mittelpunkt Cm und den Schnittpunkten P1, P2 und Pm werden als die Dicken G1, G2, Gm gemessen.
In ähnlicher Weise sind die Dicken G1', G2' und Gm' des Felgenpassabschnitts im Zustand, nachdem der Reifen auf der Felge montiert wurde (siehe 5), definiert.
Dabei liegen die Änderungsraten ΔG1, ΔG2, ΔGm der Dicken G1, G2, Gm des Felgenpassabschnitts in den Zuständen vor und nach der Montage auf Felge vorzugsweise jeweils im Bereich von 10 % oder mehr bis 60 % oder weniger, mehr bevorzugt im Bereich von 15 % oder mehr bis 50 % oder weniger, noch mehr bevorzugt im Bereich von 20 % oder mehr bis 45 % oder weniger, und am meisten bevorzugt im Bereich von 25 % oder mehr bis 40 % oder weniger. Somit sind die Änderungsraten ΔG1, ΔG2, ΔGm der Dicken G1, G2, Gm auf mehr als jene einer typischen Reifenstruktur einschließlich Wulstfüller eingestellt. Demzufolge sind die Änderungsraten ΔG1, ΔG2, ΔGm des Felgenpassabschnitts entsprechend hergestellt. Das heißt, die untere Grenze stellt den Felgenpassdruck sicher und stellt die Felgenpassung des Reifens sicher. Außerdem unterdrückt die obere Grenze eine Verschlechterung der Bearbeitbarkeit der Montage des Reifens auf die Felge aufgrund eines übermäßigen Felgenpassdrucks.
Unter Verwendung der Dicken Gi und Gi', die vor und nach der Montage auf der Felge an den vorbestimmten Messpunkten angeordnet sind, wird eine Änderungsrate ΔGi als ΔGi = (Gi - Gi')/Gi x 100 definiert. Zum Beispiel wird die Dicke ΔG1 unter Verwendung der Dicke G1 (siehe 3) vor der Montage auf der Felge und die Dicke G1' (siehe 5) nach der Montage auf der Felge als ΔG1 = (G1 - G1')/G1 x 100 berechnet.
Die oben beschriebenen Änderungsraten ΔG1, ΔG2, ΔGm des Felgenpassabschnitts werden beispielsweise durch eine Konfiguration einer später beschriebenen Radkranzpolsterschicht 20 (siehe 6) und eine Konfiguration eines Kegelwinkels der Wulstbasis Bb (siehe 7) erhalten.
Zusätzlich erfüllen die Änderungsraten ΔG1, ΔG2, ΔGm des Felgenpassabschnitts vorzugsweise die Bedingung |ΔGm - ΔG2| < |ΔG1 - ΔGm. Eine Differenz der Änderungsrate |ΔG1 - ΔGm| auf der Wulstzehe Bt ist folglich auf mehr als eine Differenz der Änderungsrate |ΔGm - ΔG2| an der Wulstferse Bh eingestellt. Genauer gesagt erfüllen die Änderungsraten ΔG1, ΔG2, ΔGm vorzugsweise die Bedingung 20 % ≤ |(ΔG1 - ΔGm)/(ΔGm - ΔG2)| ≤ 450 % und mehr bevorzugt erfüllen sie die Bedingung 30 % ≤ |(ΔG1 - ΔGm)/(ΔGm - ΔG2)| ≤ 300 %. Demzufolge ist das Verhältnis zwischen den Änderungsraten ΔG1, ΔG2, ΔGm des Felgenpassabschnitts geeignet hergestellt. Das heißt, die untere Grenze verbessert die Felgenpassung des Reifens. Die obere Grenze verbessert außerdem eine Bearbeitbarkeit der Montage des Reifens auf der Felge.
Außerdem weisen die Änderungsraten ΔG1, ΔG2, ΔGm der Dicken G1, G2, Gm des Felgenpassabschnitts vorzugsweise ein Verhältnis ΔG2 < ΔGm < ΔG1 auf. Mit anderen Worten nehmen die Änderungsraten ΔG1, ΔG2, ΔGm zur Wulstzehe Bt hin zu. Daher wird die Felgenpassung des Reifens verbessert.
Zusätzlich erfüllen die Dicken G1, G2, Gm des Felgenpassabschnitts des Reifens im Zustand bevor der Reifen auf der Felge montiert wird, in der in 3 veranschaulichten Konfiguration ein Verhältnis von G2 < Gm < G1. Mit anderen Worten vergrößern die Dicken G1, G2, Gm des Felgenanschlussabschnitts sich in Richtung der Wulstzehe Bt. Demzufolge ist das gegenseitige Verhältnis zwischen den Änderungsraten ΔG1, ΔG2, ΔGm geeignet hergestellt. Außerdem liegt bei einem Reifen eines Personenkraftwagens die Dicke G1 vorzugsweise im Bereich G1 ≤ 8,0 mm und mehr bevorzugt im Bereich G1 ≤ 6,0 mm. Ferner liegt die Dicke G2 vorzugsweise im Bereich 1,0 mm ≤ G2 und mehr bevorzugt im Bereich 2,0 mm ≤ G2. Daher wird das Gummivolumen im Felgenpassabschnitt von den Wulstkernen 11 nach innen in der Radialrichtung geeignet hergestellt.
Außerdem weisen eine Breite Wc2 (mm) (siehe 4) der innersten Schicht der Drahtanordnungsstruktur der Wulstkerne 11, die Änderungsrate ΔGm (%) an dem Mittelpunkt Cm und der Reifeninnendurchmesser RD (Zoll) (siehe 2) vorzugsweise ein Verhältnis 1,0 %·mm/Zoll ≤ Wc2 × ΔGm/RD ≤ 50 %·mm/Zoll auf, weisen mehr bevorzugt ein Verhältnis 2,0 %·mm/Zoll ≤ Wc2 x ΔGm/RD ≤ 40 %·mm/Zoll auf und weisen mehr bevorzugt ein Verhältnis 5,0 %·mm/Zoll ≤ Wc2 x ΔGm/RD ≤ 30 %·mm/Zoll auf. Daher wird das Verhältnis zwischen der Breite Wc2 der innersten Schicht der Wulstkerne 11 und der Änderungsrate ΔGm geeignet hergestellt. Das heißt, die untere Grenze stellt die Felgenpassung des Reifens sicher. Die obere Grenze verbessert außerdem die Bearbeitbarkeit der Montage des Reifens auf der Felge.
Wie in 4 veranschaulicht, wird die Breite Wc2 der innersten Schicht der Drahtanordnungsstruktur als die maximale Breite einschließlich der innersten und äußersten Drahtquerschnitte in der Reifenquerrichtung gemessen.
Zusätzlich liegt die Breite Wc2 der innersten Schicht in der Drahtanordnungsstruktur vorzugsweise im Bereich von 3,0 mm ≤ Wc2 ≤ 10,0 mm, und mehr bevorzugt im Bereich 4,5 mm ≤ Wc2 ≤ 9,6 mm.
Drahtanordnungsstruktur der Wulstkerne
Wie in 4 veranschaulicht, sind die Wulstkerne 11 durch ringförmiges und mehrlagiges Wickeln der Reifenwulstdrähte 111 gebildet und weisen in der Querschnittsansicht die vorbestimmte Drahtanordnungskonfiguration in der Reifenmeridianrichtung auf. Die Drahtanordnungsstruktur ist durch die Anordnung der Drahtquerschnitte der Reifenwulstdrähte 111 bestimmt. Außerdem ist die Drahtanordnungsstruktur durch eine Mehrzahl von in der Reifenradialrichtung geschichteten Schichten gebildet. Diese Schichten sind aus der Mehrzahl von Drahtquerschnitten in einer Reihe in der Reifenquerrichtung gebildet. Außerdem ist die innerste Schicht der Drahtanordnungsstruktur im Wesentlichen parallel zur Felgenpassoberfläche des Wulstabschnitts und liegt dem Wulstblatt 101 der Felge 10 bei der Passung des Reifens auf der Felge gegenüber (siehe 3).
Bei einem Herstellungsverfahren der Wulstkerne 11 wird eine Kernformschablone (nicht veranschaulicht) verwendet, und ein oder eine Mehrzahl von Reifenwulstdrähten 111 werden um die Kernformschablone in einer vorbestimmten Drahtanordnungsstruktur herumgewickelt, um die unvulkanisierten Wulstkerne 11 zu formen. Dann werden die geformten Wulstkerne 11 vor einem Vulkanisierungsformschritt eines Rohreifens vorvulkanisiert. Beachten Sie, dass keine derartige Einschränkung vorgesehen ist und die Vorvulkanisierung der Wulstkerne 11 weggelassen werden kann. Die unvulkanisierten Wulstkerne 11 können in den Rohreifen eingebracht werden und der Vulkanisationsformschritt des Rohreifens kann durchgeführt werden.
Zusätzlich ist der Reifenwulstdraht 111 aus einem Drahtstrang und einem Isolationsgummi gebildet, der den Drahtstrang (nicht veranschaulicht) bedeckt. Zusätzlich wird der Drahtstrang aus Stahl hergestellt. Zusätzlich besteht der Isolationsgummi vorzugsweise aus einer Gummizusammensetzung mit einer Mooney-Viskosität von 70 M oder mehr. Die Mooney-Viskosität wird gemäß JIS K6300-1 berechnet: 2013 bestimmt.
Darüber hinaus kommt in der Konfiguration in 2, wie oben beschrieben, der umgeschlagene Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13 mit dem Körperabschnitt 131 der Karkassenschicht 13 in Kontakt, um den geschlossenen Bereich X, der die Wulstkerne 11 umgibt, zu bilden. Zusätzlich ist das Gummibelegungsverhältnis im geschlossenen Bereich X so eingestellt, dass es klein ist, wodurch eine Gewichtsreduzierung des Wulstabschnitts erzielt wird. Dabei wird, um die Beständigkeit des Wulstabschnitts zu erhöhen, ein Hohlraumabschnitt im geschlossenen Bereich X vorzugsweise unterdrückt.
Somit weist, wie in 4 veranschaulicht, die Drahtanordnungsstruktur der Wulstkerne 11 eine Keilform auf, die nach außen in der Reifenradialrichtung vorsteht. Genauer gesagt ist eine Schicht, in der die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte in der Drahtanordnungsstruktur am größten ist (in der 4, die zweite Schicht von der innersten Schicht), als die maximale Anordnungsschicht definiert. Dabei ist eine Anzahl von Schichten der Drahtquerschnitte in der Reifenradialrichtung in Bezug auf die maximale Anordnungsschicht (drei Schichten in 4) nach außen hin größer als die Anzahl von Schichten der Drahtquerschnitte in der Reifenradialrichtung in Bezug auf die maximale Anordnungsschicht nach innen hin (eine Schicht in 4). Zusätzlich nimmt die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte jeder Schicht in der Reifenradialrichtung nach außen hin in Bezug auf die maximale Anordnungsschicht in der Reifenradialrichtung nach außen hin von der maximalen Anordnungsschicht monoton ab. Außerdem liegt die Anzahl von Schichten der Drahtquerschnitte vorzugsweise im Bereich von vier oder mehr bis sechs oder weniger. Zusätzlich beträgt die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte in der maximalen Anordnungsschicht der Drahtanordnungsstruktur vorzugsweise vier oder fünf, und die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte in der in der Reifenradialrichtung äußersten Schicht beträgt vorzugsweise eins oder zwei.
Die Drahtquerschnitte sind vorzugsweise in einer dichtest gepackten Struktur im in der Reifenradialrichtung äußeren Bereich in Bezug auf die maximale Anordnungssicht angeordnet. Der Ausdruck „dichtest gepackte Struktur“ bezieht sich auf einen Zustand, in dem Zentren der drei benachbarten Drahtquerschnitte angeordnet sind, um ein im Wesentlichen gleichseitiges Dreieck in der Querschnittsansicht in der Reifenmeridianrichtung zu bilden. In einer solchen dichtest gepackten Struktur wird die Anordnungsdichte der Drahtquerschnitte der Wulstkerne 11 erhöht und eine Kernbeständigkeit der Wulstkerne 11 wird im Vergleich zu einer Gitteranordnungsstruktur, in der Reihen der Drahtquerschnitte orthogonal vertikal und horizontal sind, verbessert. Es ist zu beachten, dass es im dichtest gepackten Zustand nicht erforderlich ist, dass alle Gruppen von benachbarten Drahtquerschnitten in Kontakt miteinander kommen, und einige Gruppen können mit schmalen Spalten (nicht dargestellt) angeordnet werden.
In einer solchen Konfiguration, wie in 3 veranschaulicht, erstrecken sich der Körperabschnitt 131 und der umgeschlagene Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13 in der Reifenradialrichtung nach außen entlang der Keilform der Drahtanordnungsstruktur während sie an den rechten und linken Seitenflächen in der Reifenquerrichtung der Wulstkerne 11 anliegen, und in eine Y-Form verbunden werden, um miteinander in Kontakt zu kommen. Daher wird ein Spalt zwischen dem Verbindungsabschnitt des Körperabschnitts 131 mit dem umgeschlagenen Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13 und dem oberen Abschnitt (dem so genannten Wulstdach) vom Wulstkern 11 in der Reifenradialrichtung nach außen kleiner, und die Beständigkeit des Wulstabschnitts wird verbessert. Insbesondere wird die oben beschriebene Struktur, in der Wulstfüller weggelassen werden, daher bevorzugt, weil das Gummibelegungsverhältnis im geschlossenen Bereich X reduziert werden kann. Zusätzlich wird die Menge des Umschlags des umgeschlagenen Abschnitts 132 klein, und die Beständigkeit des Wulstabschnitts wird verbessert, da der umgeschlagene Abschnitt 131 in einem stumpfen Winkel an der Verbindungsposition mit dem Körperabschnitt 132 umgeschlagen werden kann.
Die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte in der in der Reifenradialrichtung innersten Schicht in der Drahtanordnungsstruktur ist vorzugsweise drei oder vier, und ist vorzugsweise gleich oder kleiner als die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte in der maximalen Anordnungsschicht.
Wie in der 4 veranschaulicht, sind die Anordnungswinkel θ1, θ2 der Drahtquerschnitte an in der Reifenradialrichtung inneren und in der Reifenquerrichtung inneren und äußeren Eckabschnitten in der Drahtanordnungsstruktur jeweils definiert. Dabei sind die Anordnungswinkel θ1, θ2 im Bereich von 80 Grad ≤ θ1 und 80 Grad ≤ θ2. Das heißt, die Anordnungswinkel θ1, θ2 der Drahtquerschnitte bilden im Wesentlichen rechtwinklige oder stumpfe Winkel. Außerdem liegen, wie in 4 veranschaulicht, die Anordnungswinkel θ1, θ2 der Drahtquerschnitte vorzugsweise in einem Bereich von 100 Grad ≤ θ1 ≤ 150 Grad und 100 Grad ≤ θ2 ≤ 150 Grad. Somit wird eine Unterbrechung der Drahtanordnungsstruktur bei der Reifenvulkanisierung unterdrückt, die Felgenpassung des Reifens wird verbessert und die Beständigkeit des Wulstabschnitts wird verbessert. Wenn die Anordnungswinkel θ1, θ2 der Drahtquerschnitten die stumpfen Winkel aufweisen, kann die Karkassenlage ferner entlang der Eckabschnitte von den Wulstkernen 11 nach innen in der Reifenradialrichtung umgeschlagen werden. Entsprechend kann das Gummibelegungsverhältnis im geschlossenen Bereich X reduziert werden, und das Gewicht des Wulstabschnitts kann weiter reduziert werden.
Die Anordnungswinkel θ1, θ2 werden als Winkel gemessen, die durch Linien gebildet sind, die die Mittelpunkte der drei Drahtquerschnitte verbindet, wodurch die Eckabschnitte der Drahtanordnungsstruktur gebildet werden.
Außerdem erfüllen in 4 eine maximale Breite Wc1 und eine maximale Höhe Hc1 der Wulstkerne 11, und ein Gesamtquerschnittsbereich S der Reifenwulstdrähte 111 der Wulstkerne 11 vorzugsweise ein Verhältnis von 1,20 ≤ Wc1 × Hc1/S ≤ 5,00, sie erfüllen mehr bevorzugt ein Verhältnis von 1,50 ≤ Wc1 × Hc1/S ≤ 4,50, und sie erfüllen noch mehr bevorzugt ein Verhältnis von 1,80 ≤ Wc1 × Hc1/S ≤ 4,00. Daher wird die Drahtanordnungsstruktur der Wulstkerne 11 geeignet hergestellt. Das heißt, die untere Grenze stellt die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte sicher und stellt die Felgenpassung des Reifens sicher. Außerdem reduziert die obere Grenze das Gewicht der Wulstkerne 11.
Es ist zu beachten, dass die Gesamtquerschnittsfläche S der Reifenwulstdrähte die Querschnittsfläche der Isolationsgummis nicht einschließt.
Ferner liegt die Gesamtquerschnittsfläche S der Reifenwulstdrähte 111 vorzugsweise im Bereich von 5 mm² ≤ S ≤ 35 mm², mehr bevorzugt im Bereich von 6 mm² ≤ S ≤ 32 mm² und noch mehr bevorzugt im Bereich von 7 mm² ≤ S ≤ 28 mm². Daher wird der Gesamtquerschnittsbereich S der Reifenwulstdrähte 111 geeignet hergestellt. Insbesondere stellt die untere Grenze die Gesamtquerschnittsfläche S der Reifenwulstdrähte 111 sicher und stellt die Felgenpassung des Reifens sicher. Außerdem reduziert die obere Grenze das Gewicht der Wulstkerne 11.
Darüber hinaus liegt ein Außendurchmesser φ (siehe 4) des Reifenwulstdrahts 111 vorzugsweise im Bereich 0,8 mm ≤ φ ≤ 1,5 mm und mehr bevorzugt im Bereich 0,9 mm ≤ φ ≤ 1,4 mm und noch mehr bevorzugt im Bereich 1,0 mm ≤ φ ≤ 1,3 mm. Somit wird der Außendurchmesser φ des Reifenwulstdrahts 111 geeignet hergestellt. Das heißt, die untere Grenze stellt den Außendurchmesser φ des Reifenwulstdrahts 111 sicher und stellt die Felgenpassung des Reifens sicher. Außerdem reduziert die obere Grenze das Gewicht der Wulstkerne 11.
Außerdem erfüllen in 4 eine Höhe Hc2 von der Tangentenlinie L1 der innersten Schicht in der Drahtanordnungsstruktur zur maximalen Breitenposition der Wulstkerne 11, und die maximale Höhe Hc1 der Wulstkerne 11 vorzugsweise ein Verhältnis von 1,10 ≤ (Hc1 - Hc2)/Hc2 ≤ 2,80, und mehr bevorzugt ein Verhältnis von 1,30 ≤ (Hc1 - Hc2)/Hc2 ≤ 2,50 und noch mehr bevorzugt ein Verhältnis von 1,50 ≤ (Hc1 - Hc2)/Hc2 ≤ 2,30. Daher wird die Drahtanordnungsstruktur der Wulstkerne 11 geeignet hergestellt.
Die maximale Höhe Hc1 der Wulstkerne wird als maximale Höhe der Wulstkerne von der Tangentenlinie L1 gemessen.
Die Höhe Hc2 der breitesten Position der Wulstkerne wird als Abstand zwischen der Tangentenlinie L1 und einer gedachten Linie gemessen, die die Mittelpunkte der Drahtquerschnitte verbindet, welche die maximale Anordnungsschicht bilden. In einer Konfiguration, in der die Drahtanordnungsstruktur eine Mehrzahl von maximalen Anordnungsschichten einschließt, wird die maximale Anordnungsschicht ganz außen in der Reifenradialrichtung zum Messen der Höhe Hc2 der maximalen Breitenposition verwendet.
Beispielsweise ist in der Konfiguration in 4 die Anzahl von Schichten der Drahtquerschnitte fünf, und die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte ist auf 3-4-3-2-1 in der Reihenfolge von der innersten Schicht in der Reifenradialrichtung eingestellt. Somit ist die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte in der maximalen Anordnungsschicht vier. Zusätzlich ist die Anzahl von Schichten der Drahtquerschnitte nach außen in der Reifenradialrichtung in Bezug auf die maximale Anordnungsschicht drei und die Anzahl von Schichten der Drahtquerschnitte nach innen in der Reifenradialrichtung in Bezug auf die maximale Anordnungsschicht ist eins. Die maximale Anordnungsschicht ist folglich in der Reifenradialrichtung asymmetrisch und derart angeordnet, dass sie nach innen in der Reifenradialrichtung in Bezug auf die Mittelposition in der Reifenradialrichtung der Drahtanordnungsstruktur eingenommen ist. Die Drahtanordnungsstruktur weist eine Struktur auf, die sich von der maximalen Anordnungsschicht in der Reifenradialrichtung lang nach außen erstreckt. Darüber hinaus nimmt die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte in jeder Schicht von der maximalen Anordnungsschicht nacheinander nach außen in der Reifenradialrichtung ab. Auch alle Drahtquerschnitte sind in der dichtest gepackten Struktur angeordnet. Somit betragen beide Anordnungswinkel θ1, θ2 der Drahtquerschnitte an den linken und rechten Eckabschnitten in Reifenradialrichtung der Drahtanordnungsstruktur etwa 135 Grad (insbesondere im Bereich von 130 Grad bis 140 Grad). Darüber hinaus ist die maximale Anordnungsschicht der Drahtquerschnitte nicht die innerste Schicht in der Reifenradialrichtung. Außerdem erhöht sich die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte in jeder Schicht nacheinander von der innersten Schicht zur maximalen Anordnungsschicht. Dies optimiert die Drahtanordnungsstruktur.
Außerdem weist in 3 ein Abstand Hg in Reifenradialrichtung von dem Endabschnitt außerhalb der Wulstkerne 11 in Reifenradialrichtung zu dem Kontaktabschnitt zwischen dem Körperabschnitt 131 und dem umgeschlagenen Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13 vorzugsweise ein Verhältnis Hg/φ ≤ 7,0 zu dem Außendurchmesser φ des Reifenwulstdrahts 111 auf und weist mehr bevorzugt ein Verhältnis Hg/φ ≤ 3,0 auf. Daher wird die Steifigkeit um die Wulstkerne 11 verbessert. Es ist zu beachten, dass die untere Grenze des Verhältnisses Hg/φ 0 ≤ Hg/φ im Falle von Hg = 0 beträgt.
Dicken des Felgenpassabschnitts
6 ist ein Erläuterungsdiagramm, das den in 3 veranschaulichten Felgenpassabschnitt veranschaulicht. Die gleiche Zeichnung veranschaulicht den Felgenpassabschnitt im Zustand vor der Montage auf der Felge. In der gleichen Zeichnung sind Bestandteile, die die gleichen wie die in 3 veranschaulichten Bestandteile sind, mit denselben Bezugszeichen versehen und ihre Erläuterungen werden ausgelassen.
In 6, wie oben beschrieben, wird die Dicke G2 in der Reifenradialrichtung vom Kontaktpunkt C2 zwischen der Tangentenlinie L1 der innersten Schicht der Drahtanordnungsstruktur und der Drahtquerschnitt ganz außen in der Reifenquerrichtung bis zur Felgenpassoberfläche definiert. Dabei weisen die Dicke G2 und der Außendurchmesser φ (siehe 4) des Reifenwulstdrahts 111 vorzugsweise ein Verhältnis 1,3 ≤ G2/φ ≤ 9,5 auf und weisen mehr bevorzugt ein Verhältnis 1,8 ≤ G2/φ ≤ 5,5 auf. Daher ist die Dicke G2 des Felgenpassabschnitts entsprechend hergestellt. Insbesondere stellt die untere Grenze die Dicke G2 des Felgenpassabschnitts sicher und stellt die Felgenpassung des Reifens sicher. Außerdem unterdrückt die obere Grenze eine Verschlechterung der Bearbeitbarkeit der Montage des Reifens auf der Felge aufgrund der übermäßigen Dicke G2 des Felgenpassdrucks.
Außerdem ist in 6 ein Schnittpunkt Q zwischen einer geraden Linie, die durch den Kontaktpunkt C2 des Wulstkerns 11 verläuft und parallel zur Reifenquerrichtung liegt, und einer Außenwandfläche des Felgenpassabschnitts in der Reifenquerrichtung definiert. Auch eine Dicke W in der Reifenquerrichtung vom Kontaktpunkt C2 des Wulstkerns 11 bis zum Punkt Q an der Felgenpassoberfläche ist definiert. Dabei weisen die Dicke Wh und der Außendurchmesser φ (siehe 4) des Reifenwulstdrahts 111 vorzugsweise ein Verhältnis 2,0 ≤ Wh/φ ≤ 15,0 auf und weisen mehr bevorzugt ein Verhältnis 2,5 ≤ Wh/φ ≤ 10,0 auf. Daher ist die Dicke Wh des Felgenpassabschnitts entsprechend hergestellt. Das heißt, die untere Grenze stellt die Dicke Wh des Felgenpassabschnitts sicher, sie stellt die Felgenpassung des Reifens sich und sie stellt die Beständigkeit des Felgenpassabschnitts sicher. Außerdem unterdrückt die obere Grenze eine Verschlechterung der Bearbeitbarkeit der Montage des Reifens auf der Felge aufgrund der übermäßigen Dicke Wh des Felgenpassdrucks.
Zusätzlich, wie in 6 dargestellt, wird die Polstergummischicht 20 zwischen der innersten Schicht der Wulstkerne 11 und dem Radkranzpolstergummi 17 eingefügt. Die Polstergummischicht 20 ist ein Glied, das eine Gummihärte aufweist, die niedriger als diejenige des Radkranzpolstergummis 17 ist, schließt beispielsweise die Innenseele 18 und einen Verbindungsgummi (nicht veranschaulicht), der die Innenseele 18 und die Karkassenschicht 13 miteinander verbindet, ein und schließt nicht die Karkassenlage ein. Zusätzlich kann die Radkranzpolsterschicht 20 eine integrale Struktur mit der Innenseele 18 und dem Verbindungsgummi aufweisen, oder sie kann eine separate Struktur (nicht dargestellt) aufweisen. Außerdem kann die Radkranzpolsterschicht 20 aus dem gleichen Gummimaterial wie die Innenseele 18 und der Verbindungsgummi hergestellt sein, oder aus unterschiedlichen Gummimaterialien (nicht veranschaulicht) hergestellt sein. Die Polstergummischicht 20 erstreckt sich über einen Bereich vom Kontaktpunkt C1 zum Mittelpunkt Cm der Wulstkerne 11 in der Reifenquerrichtung und vorzugsweise über einen Bereich vom Kontaktpunkt C1 zum Kontaktpunkt C2. In einer solchen Konfiguration ist die Polstergummischicht 20 zwischen der innersten Schicht der Wulstkerne 11 und der Felgenpassoberfläche des Wulstabschnitts eingefügt. Dies erhöht die Änderungsraten ΔG1, ΔG2, ΔGm des Felgenpassabschnitts, wodurch die Felgenpassung des Reifens verbessert wird. Außerdem wird der Anpressdruck der Felgenpassoberfläche auf die Felge 10 einheitlich gemacht.
Außerdem ist die Gummihärte der Polstergummischicht 20 vorzugsweise um fünf oder mehr und mehr bevorzugt acht oder mehr geringer als die Gummihärte des Radkranzpolstergummis 17. Daher wird die Wirkung des Erhöhens der Änderungsraten ΔG1, ΔG2, ΔGm des Felgenpassabschnitts in geeigneter Weise erhalten.
Zum Beispiel erstreckt sich in der Konfiguration in 6 in der Querschnittsansicht in der Reifenmeridianrichtung die Polstergummischicht 20 von der Reifenhohlraumoberfläche nach außen in der Reifenquerrichtung entlang des umgeschlagenen Abschnitts 132 der Karkassenschicht 13, und ist zwischen den Wulstkernen 11 und dem Radkranzpolstergummi 17 eingefügt. Ferner erstreckt sich die Polstergummischicht 20 bis zum ganz außen liegenden Kontaktpunkt C2 über den Mittelpunkt Cm der innersten Schicht der Wulstkerne 11 hinaus. Ferner endet der Endabschnitt von der Polstergummischicht 20 nach außen in der Reifenquerrichtung nach innen in der Reifenradialrichtung in Bezug auf die Tangentenlinie L1 der Wulstkerne 11. Entsprechend erstreckt sich der Endabschnitt der Polstergummischicht 20 nicht zur Seitenoberfläche nach außen in der Reifenquerrichtung vom Wulstkerns 11. Daher werden die Änderungsraten ΔG1, ΔG2 und ΔGm zwischen den Wulstkernen 11 und der Felgenpassoberfläche (insbesondere die Wulstbasis Bb) effektiv erhöht, während die Steifigkeit zwischen den Wulstkernen 11 und dem Flansch 102 (siehe 2) der Felge 10 auf geeignete Weise sichergestellt wird. Allerdings ist keine derartige Einschränkung vorgesehen, und der Endabschnitt von der Polstergummischicht 20 nach außen in der Reifenquerrichtung kann sich bis nach außen in der Reifenradialrichtung in Bezug auf die Tangentenlinie L1 der Wulstkerne 11 erstrecken.
In 6 erfüllen außerdem die Dicken Tc1, Tc2 der Polstergummischicht 20 zwischen den Messpunkten C1, P1; und C2 und P2 der Dicken G1, G2 des Felgenpassabschnitts vorzugsweise das Verhältnis Tc2 < Tc1. Mit anderen Worten ist die Dicke Tc1 der Polstergummischicht 20 auf der Seite des Wulstzehen Bt vorzugsweise dicker als die Dicke Tc2 der Polstergummischicht 20 auf der Seite der Wulstferse Bh. Somit wird die Änderungsrate ΔG1 des Felgenpassabschnitts auf der Seite der Wulstzehe Bt größer als die Änderungsrate ΔG2 vom Felgenpassabschnitt auf der Seite der Wulstferse Bh (ΔG2 < ΔG1) und die Felgenpassung des Reifens wird verbessert.
Außerdem ermöglicht, wie oben beschrieben, das Einstellen des Verhältnisses der Dicke der Polstergummischicht 20 zwischen den Messpunkten C1 und P1; C2 und P2; und Cm und Pm der Dicken der G1, G2, Gm des Felgenpassabschnitts das Einstellen des Verhältnisses zwischen den Änderungsraten ΔG1, ΔG2, ΔGm des Felgenpassabschnitts.
Außerdem liegt ein Mittelwert der Dicken der Polstergummischicht 20 in dem Bereich in Reifenquerrichtung von dem Kontaktpunkt C1 zu dem Kontaktpunkt C2 vorzugsweise im Bereich von 0,3 mm oder mehr bis 3,0 mm oder weniger. Daher wird die mittlere Dicke der Polstergummischicht 20 geeignet hergestellt. Mit anderen Worten erhält die untere Grenze in geeigneter Weise die Wirkung der Polstergummischicht 20, die die Änderungsraten ΔG1, ΔG2, ΔGm des Felgenpassabschnitts erhöht. Darüber hinaus unterdrückt die obere Grenze eine Abnahme der Steifigkeit des Felgenpassabschnitts aufgrund der übermäßigen Menge der Polstergummischicht 20.
Außerdem erfüllen in 6 die Dicke G1 des Felgenpassabschnitts auf der Seite der Wulstzehe Bt und die Dicke Tc1 der Polstergummischicht 20 vorzugsweise ein Verhältnis von 0,03 ≤ Tc1/G1 ≤ 0,95, und erfüllen mehr bevorzugt ein Verhältnis von 0,05 ≤ Tc1/G1 ≤ 0,85. Daher wird die mittlere Dicke der Polstergummischicht 20 geeignet hergestellt. Das heißt, die untere Grenze gewährleistet die Wirkung der Polstergummischicht 20 auf geeignete Weise und erhöht die Änderungsrate ΔG1 des Felgenpassabschnitts. Außerdem stellt die obere Grenze die Dicke G1 des Radkranzpolstergummis 17 sicher und sie stellt die Felgenpassung des Reifens auf geeignete Weise sicher.
Zusätzlich erstreckt sich auf der Seite des Reifenhohlraums die Polstergummischicht 20 nach außen in der Reifenradialrichtung vom Messpunkt der Höhe H1 (siehe 2) der Wulstkerne 11 nach außen in der Reifenradialrichtung, vorzugsweise um 5 mm oder mehr.
Form der Felgenpassoberfläche
7 ist ein Erläuterungsdiagramm, das den in 3 veranschaulichten Felgenpassabschnitt veranschaulicht. Die gleiche Zeichnung veranschaulicht den Felgenpassabschnitt im Zustand vor der Montage auf der Felge. In der gleichen Zeichnung sind Bestandteile, die die gleichen wie die in 3 veranschaulichten Bestandteile sind, mit denselben Bezugszeichen versehen und ihre Erläuterungen werden ausgelassen.
Wie in 7 veranschaulicht ist eine Tangentenlinie der Felgenpassoberfläche in der Querschnittsansicht in der Reifenmeridianrichtung im Zustand vor der Montage auf der Felge an einem Schnittpunkt P2 als eine Verlängerungslinie L2 der Wulstbasis Bb definiert.
Dabei liegt ein Neigungswinkel α der Verlängerungslinie L2 der Wulstbasis Bb in Bezug auf die Tangentenlinie L1 der Wulstkerne 11 vorzugsweise im Bereich von 3 Grad ≤ α ≤ 15 Grad und mehr bevorzugt im Bereich von 6 Grad ≤ α ≤ 12 Grad.
Außerdem weisen der Neigungswinkel α (Grad) der Verlängerungslinie L2 der Wulstbasis Bb, die Änderungsrate ΔGm (%) des Felgenpassabschnitts und eine Reifennennbreite WA (dimensionslos) vorzugsweise ein Verhältnis 0 %·Grad ≤ ΔGm × α/WA ≤ 7 %·Grad auf und weisen mehr bevorzugt ein Verhältnis 0,5 %·Grad ≤ ΔGm × α/WA ≤ 5,0 %·Grad auf. Daher ist ein Verhältnis von ΔGm × α/WA, das die Felgenpassung des Reifens angibt, entsprechend hergestellt. Mit anderen Worten ist im Allgemeinen, wenn die Reifennennbreite WA größer wird, die Felgenpassung des Reifens tendenziell niedriger. Je größer der Neigungswinkel α der Wulstbasis Bb und die Änderungsrate ΔGm des Felgenpassabschnitts ferner sind, desto größer ist der Passdruck gegen die Felge, wodurch die Felgenpassung des Reifens verbessert wird. Dementsprechend erhöht die untere Grenze das Verhältnis ΔGm × α/WA und sie verbessert der Felgenpassung des Reifens. Außerdem unterdrückt die obere Grenze eine Verschlechterung der Bearbeitbarkeit der Montage des Reifens auf der Felge aufgrund eines übermäßigen Passdrucks auf die Felge. Beachten Sie, dass wenn der Neigungswinkel α= 0 Grad ist, ΔGm × α/WA = 0 erfüllt ist.
Wie in 7 veranschaulicht, sind außerdem in der Querschnittsansicht in der Reifenmeridianrichtung, wenn die Wulstbasis Bb eine Form aufweist, die durch Verbinden der zwei Typen von linearen Abschnitten mit voneinander verschiedenen Neigungswinkeln (so genannte zweistufige konische Form) gebildet ist, die Verlängerungslinie L2 des linearen Abschnitts auf der Seite der Wulstferse Bh und eine Verlängerungslinie L3 des linearen Abschnitts auf der Seite der Wulstzehe Bt der Felgenpassoberfläche definiert.
Dabei erfüllen die Neigungswinkel α, β der Verlängerungslinien L2 und L3 der Wulstbasis Bb in Bezug auf die Tangentenlinie L1 der Wulstkerne 11 vorzugsweise ein Verhältnis von 0 ≤ β/α ≤ 5,0 und so erfüllen mehr bevorzugt ein Verhältnis von 1,8 ≤ β/α ≤ 4,0. Daher wird die zweistufige konische Form der Wulstbasis Bb geeignet hergestellt. Mit anderen Worten wird durch die untere Grenze wird die Wirkung, die Felgenpassung des Reifens durch die zweistufige konische Form zu verbessern, in geeigneter Weise erzielt. Außerdem unterdrückt die obere Grenze das Auftreten eines Vulkanisationsfehlers in der Wulstbasis Bb.
Außerdem wird in 7 der Schnittpunkt R der zwei Typen von linearen Abschnitten der Wulstbasis Bb definiert.
Dabei erfüllen ein Abstand Lr in der Reifenquerrichtung von der Wulstzehe Bt zum Schnittpunkt R und ein Abstand Lm in der Reifenquerrichtung von der Wulstzehe Bt zum Mittelpunkt Cm vorzugsweise ein Verhältnis von 0,50 ≤ Lr/Lm ≤ 4,0, und mehr bevorzugt erfüllen sie ein Verhältnis von 0,70 ≤ Lr/Lm ≤ 3,3. Daher wird die Position des Schnittpunkts R geeignet hergestellt, wobei die Wirkung, die Felgenpassung des Reifens aufgrund der zweistufigen konischen Form zu verbessern, in geeigneter Weise erzielt wird.
Außerdem liegt in der Konfiguration von 7 der Anordnungswinkel θ1 (siehe 4) der Drahtquerschnitte an dem Eckabschnitt nach innen in Reifenradialrichtung und nach innen in Reifenquerrichtung der Drahtanordnung der Wulstkerne 11 im Bereich von 130 Grad oder mehr bis 140 Grad oder weniger. Außerdem sind die zwei Typen von linearen Abschnitten der Wulstbasis Bb mit einem glatten Bogen verbunden, der nach außen in der Reifenradialrichtung vorsteht. Außerdem ist der Schnittpunkt R zwischen dem Kontaktpunkt C1 und dem Mittelpunkt Cm der Wulstkerne 11 positioniert.
In 7 sind jeweils ein Abstand Dt in der Reifenradialrichtung von der Kontaktstelle C1 der Wulstkerne 11 zur Wulstzehe Bt und ein Abstand Wt in der Reifenquerrichtung definiert. Dabei erfüllen die Abstände Dt, Wt und die Dicke G1 in der Reifenradialrichtung vom Kontaktpunkt C1 zur Felgenpassoberfläche vorzugsweise ein Verhältnis von 7 Grad ≤ Arctan {(Dt - G1)/Wt} ≤ 30 Grad, und erfüllen mehr bevorzugt das Verhältnis 9 Grad ≤ Arctan {(Dt - G1)/Wt} ≤ 25 Grad. Daher wird ein Gradient der Felgenpassoberfläche in Bezug auf die Reifenaxialrichtung von den Wulstkernen 11 zur Wulstzehe Bt geeignet hergestellt. Das heißt, die untere Grenze stellt den Gradienten der Felgenpassoberfläche sicher und stellt die Felgenpassung des Reifens sicher. Außerdem unterdrückt die obere Grenze eine Reduktion der Bearbeitbarkeit der Montage des Reifens auf der Felge aufgrund des übermäßigen Gradienten der Felgenpassoberfläche.
Die Abstände Dt vom Kontaktpunkt C1 zur Wulstferse Bt und der Abstand Wt werden im Zustand vor der Montage des Reifens auf der Felge gemessen.
Modifizierte Beispiele
8 bis 12 sind Erläuterungsdiagramme, die modifizierte Beispiele des in 4 veranschaulichten Wulstkerns veranschaulichen. Diese Zeichnungen veranschaulichen eine Querschnittsansicht der unvulkanisierten Wulstkerne 11 in der Radialrichtung, wenn die Komponenten einzeln sind.
In der Konfiguration in 4 verläuft die Tangentenlinie L1 zur innersten Schicht der Wulstkerne 11 parallel zur Reifenquerrichtung. Daher ist der Neigungswinkel X der Tangentenlinie L1 in Bezug auf die Reifenquerrichtung X = 0 Grad.
Jedoch ist keine solche Einschränkung beabsichtigt, und wie in 8 veranschaulicht ist, sind die Wulstkerne 11 in Bezug auf die Reifenquerrichtung geneigt. Insbesondere können die Wulstkerne 11 nach innen in der Reifenradialrichtung auf der Seite der Wulstzehe Bt (siehe 3) geneigt sein. In einer solchen Konfiguration nähert sich die Tangentenlinie L1 der innersten Schicht der Wulstkerne 11 der Wulstbasis Bb der Felgenpassoberfläche parallel an. Dabei liegt der Neigungswinkel X der Tangentenlinie L1 in Bezug auf die Reifenquerrichtung vorzugsweise im Bereich von -10 Grad ≤ X ≤ 30 Grad. Es ist zu beachten, dass der Bereich des relativen Neigungswinkels α der Verlängerungslinie L2 der Wulstbasis Bb in Bezug auf die Tangentenlinie L1 der Wulstkerne 11 wie oben beschrieben ist.
Zusätzlich wird in der Konfiguration in 4, wie oben beschrieben, die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte in der Reihenfolge von der innersten Schicht in der Reifenradialrichtung auf 3-4-3-2-1 eingestellt. Daher beträgt die Anzahl von Schichten der Drahtquerschnitte fünf, und die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte in der äußersten Schicht in der Reifenradialrichtung ist eins.
Im Gegensatz dazu ist in der Konfiguration in 9 die Anzahl von Schichten der Drahtquerschnitte vier, und die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte ist auf 3-4-3-2- in der Reihenfolge von der innersten Schicht in der Reifenradialrichtung eingestellt. In der in 10 veranschaulichten Konfiguration ist die Anzahl von Schichten der Drahtquerschnitte sechs, und die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte ist auf 3-4-5-4-3-2 in der Reihenfolge von der innersten Schicht in der Reifenradialrichtung eingestellt. Daher kann die Anzahl von Schichten der Drahtquerschnitte vier oder sechs sein. Außerdem kann die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte der äußersten Schicht in der Reifenradialrichtung zwei sein. In solchen Fällen ist die Anzahl von Schichten der Drahtquerschnitte nach außen in der Reifenradialrichtung in Bezug auf die maximale Anordnungsschicht (zwei Schichten in 9 und drei Schichten in 10) größer als die Anzahl von Schichten der Drahtquerschnitte nach innen in der Reifenradialrichtung in Bezug auf die maximale Anordnungsschicht (eine Schicht in 9 und zwei Schichten in 10). Darüber hinaus nimmt die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte in jeder Schicht von der maximalen Anordnungsschicht nacheinander nach außen in der Reifenradialrichtung ab.
Außerdem ist in der Konfiguration in 4 die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte in der innersten Schicht in der Reifenradialrichtung geringer als die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte in der maximalen Anordnungsschicht (der zweiten Schicht der innersten Schicht). Außerdem sind alle Drahtquerschnitte, die die Drahtanordnungsstruktur bilden, in der am dichtest gepackten Struktur angeordnet. Somit liegen beide Anordnungswinkel θ1, θ2 der Drahtquerschnitte an den in Reifenradialrichtung inneren und in Reifenquerrichtung inneren und äußeren Eckabschnitten in der Drahtanordnungsstruktur im Bereich von 130 Grad oder mehr bis 140 Grad oder weniger.
Im Gegensatz dazu ist in der Konfiguration in 11 und 12 die Anzahl von Schichten der Drahtquerschnitte fünf, und die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte ist auf 4-4-3-2-1 in der Reihenfolge von der innersten Schicht in der Reifenradialrichtung eingestellt. Somit ist die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte in der innersten Schicht die gleiche wie die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte in der maximalen Anordnungsschicht. Außerdem weist in der Konfiguration von 11 der Anordnungswinkel θ1 der Drahtquerschnitte an dem in Reifenradialrichtung inneren und in Reifenquerrichtung inneren und äußeren Eckabschnitt der Drahtanordnungsstruktur einen spitzen Winkel auf und liegt im Bereich von 55 Grad oder mehr bis 65 Grad oder weniger. Andererseits weist der Anordnungswinkel θ2 der Drahtquerschnitte an dem in Reifenquerrichtung äußeren Eckabschnitt einen stumpfen Winkel auf und liegt im Bereich von 130 Grad oder mehr bis 140 Grad oder weniger. In der in 12 veranschaulichten Konfiguration weisen beide Anordnungswinkel θ1, θ2 der Drahtquerschnitte an den in Reifenradialrichtung inneren linken und rechten Eckabschnitten der Drahtanordnungsstruktur im Wesentlichen rechte Winkel auf und liegen im Bereich von 85 Grad oder mehr bis 95 Grad oder weniger. In dieser Art und Weise ist zumindest der Anordnungswinkel θ2 der Drahtquerschnitte am in der Reifenquerrichtung äußeren Eckabschnitt vorzugsweise ein im Wesentlichen rechter Winkel oder ein stumpfer Winkel. In der in 12 veranschaulichten Konfiguration sind die Drahtquerschnitte in einer Gitterform von den maximalen Anordnungsschichten nach innen in der Reifenradialrichtung angeordnet. Auf diese Weise ist es ausreichend, dass die Drahtquerschnitte in der dichtest gepackten Struktur zumindest in jeder Schicht von der maximalen Anordnungsschicht in der Reifenradialrichtung nach außen angeordnet sind.
Dicke des Reifenseitenabschnitts
13 ist eine vergrößerte Ansicht, die den Reifenseitenabschnitt des in 1 veranschaulichten Luftreifens veranschaulicht. Die gleiche Zeichnung veranschaulicht eine vergrößerte Querschnittsansicht in der Reifenmeridianrichtung bei einer maximalen Reifenbreitenposition A.
In 13 liegt eine Gesamtdicke K1 des Reifenseitenabschnitts an der maximalen Breitenposition A vorzugsweise im Bereich von 2,5 mm ≤ K1 ≤ 6,5 mm, und mehr bevorzugt im Bereich von 3,0 mm ≤ K1 ≤ 6,0 mm. Die Gesamtdicke K1 des Reifenseitenabschnitts ist daher entsprechend hergestellt. Das heißt, die untere Grenze stellt die Gesamtdicke K1 des Reifenseitenabschnitts sicher und sie stellt einen Reifenrollwiderstand sicher. Die obere Grenze stellt ferner die Gewichtsreduzierung des Reifens sicher.
Die gesamte Dicke K1 des Reifenseitenabschnitts wird als Abstand zwischen der Reifeninnenoberfläche und der Reifenaußenoberfläche an der maximalen Reifenbreitenposition A in der Querschnittsansicht in der Reifenmeridianrichtung gemessen.
Außerdem liegt eine Dicke K2 eines Seitenwandgummis 16 an der maximalen Breitenposition A vorzugsweise im Bereich von 0,3 mm ≤ K2 ≤ 3,0 mm, und liegt mehr bevorzugt im Bereich von 0,5 mm ≤ K2 ≤ 2,5 mm. Die Dicke K2 des Seitenwandgummis 16 ist daher entsprechend hergestellt. Das heißt, die untere Grenze stellt die Dicke K2 des Seitenwandgummis 16 sicher und sie stellt eine Schnittfestigkeit des Reifenseitenabschnitts sicher. Die obere Grenze stellt ferner die Gewichtsreduzierung des Reifens sicher.
Wirkungen
Wie oben beschrieben, schließt der Luftreifen 1 die Wulstkerne 11, die Karkassenschicht 13 und den Radkranzgummi 17 ein. Die Wulstkerne 11 werden durch ringförmiges und mehrlagiges Wickeln eines oder einer Mehrzahl der Reifenwulstdrähte 111 gebildet. Die Karkassenschicht 13 ist aus der Karkassenlage aus einer einzelnen Schicht oder aus einer Mehrzahl von Schichten gebildet. Die Karkassenschicht 13 wird umgeschlagen, um die Wulstkerne 11 zu umwickeln und so, dass sie sich zwischen den Wulstkernen 11 erstreckt. Der Radkranzpolstergummi 17 ist entlang des umgeschlagenen Abschnitts 132 der Karkassenschicht 13 angeordnet, um eine Felgenpassoberfläche des Wulstabschnitts zu bilden (siehe 1 und 2). Der umgeschlagene Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13 kommt mit dem Körperabschnitt 131 der Karkassenschicht 13 in der Querschnittsansicht in der Reifenmeridianrichtung in Kontakt, um den geschlossenen Bereich X zu bilden, der die Wulstkerne 11 umgibt (siehe 2). Das Gummibelegungsverhältnis im geschlossenen Bereich X beträgt 15 % oder weniger. Die Wulstkerne 11 weisen die vorbestimmte Drahtanordnungsstruktur auf, die durch Anordnen von Drahtquerschnitten der Reifenwulstdrähte 111 in der Querschnittsansicht in der Reifenmeridianrichtung gebildet sind (siehe 4). Die Tangentenlinie L1, welche die in Reifenradialrichtung innerste Schicht und die in Reifenquerrichtung innersten und äußersten Drahtquerschnitte in der Drahtanordnungsstruktur von der Felgenpassoberflächenseite kontaktiert, und der Kontaktpunkt C2 der Tangentenlinie L1 auf dem Drahtquerschnitt ganz außen sind definiert (siehe 6). Dabei weisen die Dicke Wh in Reifenquerrichtung von dem Kontaktpunkt C2 zu der Felgenpassoberfläche und der Außendurchmesser φ des Reifenwulstdrahts ein Verhältnis 2,0 ≤ Wh/φ ≤ 15,0 auf. Außerdem weist die radiale Höhe H2 des Kontaktabschnitts zwischen dem Körperabschnitt 131 und dem umgeschlagenen Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13 das Verhältnis 0,80 ≤ H2/H1 ≤ 3,00 zu der radialen Höhe H1 der Wulstkerne 11 auf.
In einer solchen Konfiguration (1) ist das Gummibelegungsverhältnis im mit dem Körperabschnitt 131 umgebenen geschlossenen Bereich X und dem umgeschlagenen Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13, das heißt, das Gummivolumen um die Wulstkerne 11, deutlich niedrig eingestellt. Da somit auf die Wulstfüller verzichtet werden kann, kann das Gewicht des Reifens reduziert werden. Somit (2) bringt das Verhältnis Wh/φ den Vorteil, dass die Dicke Wh des Felgenpassabschnitts geeignet hergestellt wird. Das heißt, die untere Grenze stellt die Dicke Wh des Felgenpassabschnitts sicher und stellt die Beständigkeit des Felgenpassabschnitts sicher. Außerdem unterdrückt die obere Grenze eine Verschlechterung der Bearbeitbarkeit der Montage des Reifens auf der Felge aufgrund der übermäßigen Dicke Wh des Felgenpassdrucks. Außerdem (3) bringt der Bereich von H2/H1 den Vorteil, dass die radiale Höhe H2 des selbstkontaktierenden Abschnitts der Karkassenschicht 13 geeignet hergestellt wird. Mit anderen Worten bewirkt die untere Grenze, dass der umgeschlagene Abschnitt 132 stabil gegen den Körperabschnitt 131 abgestützt wird, wodurch die Beständigkeit des Wulstabschnitts verbessert wird. Darüber hinaus unterdrückt die obere Grenze einen Anstieg des Reifengewichts aufgrund der übergroßen Menge des umgeschlagenen Abschnitts 132.
Außerdem ist bei dem Luftreifen 1 eine Schicht, in der die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte in der Drahtanordnungsstruktur am größten ist (in 4 die zweite Schicht von der innersten Schicht aus) als die maximale Anordnungsschicht definiert. Dabei ist eine Anzahl von Schichten der Drahtquerschnitte in der Reifenradialrichtung in Bezug auf die maximale Anordnungsschicht (drei Schichten in 4) nach außen hin größer als die Anzahl von Schichten der Drahtquerschnitte in der Reifenradialrichtung in Bezug auf die maximale Anordnungsschicht nach innen hin (eine Schicht in 4). Außerdem nimmt die Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte in jeder in Reifenradialrichtung äußeren Schicht in Bezug auf die maximale Anordnungsschicht nach außen in Reifenradialrichtung von der maximalen Anordnungsschicht aus monoton ab (siehe 4). Dies hat den Vorteil, dass ein Spalt zwischen dem Verbindungsabschnitt des Körperabschnitts 131 mit dem umgeschlagenen Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13 und dem oberen Abschnitt (dem so genannten Wulstdach) in Reifenradialrichtung auswärts vom Wulstkern 11 klein wird und die Beständigkeit des Wulstabschnitts verbessert wird. Insbesondere wird die oben beschriebene Struktur, in der Wulstfüller weggelassen werden, daher bevorzugt, weil das Gummibelegungsverhältnis im geschlossenen Bereich X reduziert werden kann. Zusätzlich besteht der Vorteil, dass die Menge des Umschlags des umgeschlagenen Abschnitts 132 klein wird, und die Beständigkeit des Wulstabschnitts wird verbessert, da sich der umgeschlagene Abschnitt 131 in einem stumpfen Winkel an der Verbindungsposition mit dem Körperabschnitt 132 umschlagen kann.
Ferner liegt im Luftreifen 1 der Anordnungswinkel θ2 des Drahtquerschnitts am in der Reifenradialrichtung inneren und in der Reifenquerrichtung äußeren Eckabschnitt der Drahtanordnungsstruktur im Bereich von 80 Grad ≤ θ2 (siehe 4). Dies hat den Vorteil, dass eine Unterbrechung der Drahtanordnungsstruktur während der Reifenvulkanisierung unterdrückt wird und die Beständigkeit des Wulstabschnitts verbessert wird.
Außerdem liegt bei dem Luftreifen 1 der Anordnungswinkel θ2 der Drahtquerschnitte an dem in Reifenradialrichtung inneren und in Reifenquerrichtung äußeren Eckabschnitt der Drahtanordnungsstruktur im Bereich 100 Grad ≤ θ2 ≤ 150 Grad (siehe 4). Dies hat den Vorteil, dass eine Unterbrechung der Drahtanordnungsstruktur während der Reifenvulkanisierung unterdrückt wird und die Beständigkeit des Wulstabschnitts verbessert wird.
Außerdem weist bei dem Luftreifen 1 die tatsächliche Länge La2 des Kontaktabschnitts zwischen dem Körperabschnitt 131 und dem umgeschlagenen Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13 das Verhältnis 0,30 ≤ La2/La1 ≤ 2,00 in Bezug auf die Umfangslänge La1 des geschlossenen Bereichs auf. Daher ist die tatsächliche Länge La2 des selbstkontaktierenden Abschnitts der Karkassenschicht 13 entsprechend hergestellt. Das heißt, die untere Grenze stellt die Federeigenschaften der Karkassenschicht 13 auf geeignete Weise sicher und stellt die Beständigkeit des Wulstabschnitts sicher. Darüber hinaus unterdrückt die obere Grenze einen Anstieg des Reifengewichts aufgrund der übergroßen Menge des umgeschlagenen Abschnitts 132.
Außerdem schließt der Luftreifen 1 den Außenseitenverstärkungsgummi 19 ein. Der Außenseitenverstärkungsgummi 19 weist die Gummihärte auf, die höher als die Gummihärte des Radkranzpolstergummis 17 ist, und ist zwischen dem umgeschlagenen Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13 und dem Radkranzpolstergummi 17 angeordnet (siehe 2). Die Konfiguration, insbesondere die oben beschriebene Konfiguration, in der Wulstfüller weggelassen sind, ist insofern vorteilhaft, als die Federeigenschaften des Wulstabschnitts durch den Außenseitenverstärkungsgummi 19 verstärkt werden und die Beständigkeit des Wulstabschnitts sichergestellt wird.
Außerdem beträgt bei dem Luftreifen 1 die Differenz ΔHs_RC zwischen der Gummihärte des Radkranzpolstergummis 17 und der Gummihärte des Außenseitenverstärkungsgummis 19 drei oder mehr. Dies hat den Vorteil, dass die Verstärkungswirkung der Federeigenschaften des Wulstabschnitts, die durch den Außenseitenverstärkungsgummi 19 verursacht wird, in geeigneter Weise aufgewiesen wird.
Außerdem liegt bei dem Luftreifen 1, wenn die Reifennennbreite W (mm), der Reifennenninnendurchmesser I (Zoll) und die Gesamtquerschnittsfläche B (mm2) der Reifenwulstdrähte 111 in den Wulstkernen 11 definiert sind, der durch vorstehende Gleichung (1) definierte Wert K im Bereich 0,17 ≤ K. Dies hat den Vorteil, dass die Funktion des Außenseitenverstärkungsgummis 19 auf geeignete Weise sichergestellt wird.
Ferner erfüllen die radiale Höhe H3 (siehe 2) vom Messpunkt des Reifeninnendurchmessers RD zum in der Reifenradialrichtung auswärts vom Außenseitenverstärkungsgummi 19 liegenden Endabschnitt und die Reifenquerschnittshöhe SH (siehe 1) das Verhältnis von 0,10 ≤ H3/SH ≤ 0,60 im Luftreifen 1. Das hat den Vorteil, dass die radiale Höhe H3 des Außenseitenverstärkungsgummis 19 geeignet hergestellt ist. Mit anderen Worten verstärkt die untere Grenze in geeigneter Weise die Federeigenschaften des Wulstabschnitts durch den Außenseitenverstärkungsgummi 19 und verbessert die Beständigkeit des Wulstabschnitts. Darüber hinaus unterdrückt die obere Grenze den Anstieg des Reifengewichts aufgrund einer übergroßen Menge des Außenseitenverstärkungsgummis 19.
Außerdem deckt bei dem Luftreifen 1 der Außenseitenverstärkungsgummi 19 den Endabschnitt des umgeschlagenen Abschnitts 132 der Karkassenschicht 13 in Reifenquerrichtung von außen ab (siehe 2). Dies hat den Vorteil, dass eine Spannungskonzentration an dem Endabschnitt des umgeschlagenen Abschnitts 132 reduziert wird und die Beständigkeit des Wulstabschnitts verbessert wird.
Außerdem weist bei dem Luftreifen 1 die radiale Höhe H4 von dem Endabschnitt des umgeschlagenen Abschnitts 132 der Karkassenschicht 13 zu dem in Reifenradialrichtung auswärts vom Außenseitenverstärkungsgummi 19 liegenden Endabschnitt das Verhältnis 0,30 ≤ H4/H2 zu der radialen Höhe H2 des Kontaktabschnitts zwischen dem Körperabschnitt 131 und dem umgeschlagenen Abschnitt 132 der Karkassenschicht 13 auf (siehe 2). Dies hat den Vorteil, dass die Verstärkungswirkung des Wulstabschnitts an einem Teil, der mit einem Felgenhorn 102 des Rades 10 fixiert wird, und an einem Teil an und nahe einer Grenze zu einem von dem Felgenhorn getrennten Teil (das heißt an einer Position, an der eine Verformung des Reifens zunimmt und wahrscheinlich eine Dauerbiegeermüdung auftritt) in dem Zustand erzielt werden kann, in dem der Reifen auf der Felge montiert ist, und die Beständigkeit des Wulstabschnitts verbessert wird.
Ferner erfüllen die Länge T1 der senkrechten Linie, die vom Endabschnitt des umgeschlagenen Abschnitts 132 der Karkassenschicht 13 zur Außenfläche des Reifenseitenabschnitts gezeichnet ist, und die Dicke T2 des Außenseitenverstärkungsgummis 19 auf der senkrechten Linie das Verhältnis von 0,10 ≤ T2/T1 ≤ 0,90 im Luftreifen 1. Das hat den Vorteil, dass die Dicke T2 des Außenseitenverstärkungsgummis 19 geeignet hergestellt ist. Mit anderen Worten verstärkt die untere Grenze in geeigneter Weise die Federeigenschaften des Wulstabschnitts durch den Außenseitenverstärkungsgummi 19 und verbessert die Beständigkeit des Wulstabschnitts. Darüber hinaus unterdrückt die obere Grenze den Anstieg des Reifengewichts aufgrund einer übergroßen Menge des Außenseitenverstärkungsgummis 19.
Außerdem weisen im Luftreifen 1 die Höhe Hc2 von der Tangentenlinie L1 zur maximalen Breitenposition der Wulstkerne 11 und die maximale Höhe Hc1 der Wulstkerne 11 das Verhältnis von 1,10 ≤ (Hc1-Hc2)/Hc2 ≤ 2,80 auf (siehe 4). Das hat den Vorteil, dass die Drahtanordnungsstruktur der Wulstkerne 11 geeignet hergestellt wird.
Beispiel
14 ist eine Tabelle, die Ergebnisse von Leistungstests von Luftreifen gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt. 15 ist ein Erläuterungsdiagramm, das Wulstkerne eines Testreifens eines Beispiels des Standes der Technik veranschaulicht.
Bei dem Leistungstest wurden eine Mehrzahl von Typen von Testreifen mit einer Reifengröße von 205/55R16 hinsichtlich (1) Reifenmasse und (2) Beständigkeit bewertet.
(1) Die Reifenmasse wird als der Mittelwert der Massen von fünf Testreifen mit der gleichen Struktur berechnet. Die Messergebnisse sind als Indexwerte ausgedrückt und unter Bestimmung des Beispiels des Stands der Technik als Bezugswert (100) bewertet. Je kleiner die Werte in dieser Bewertung sind, desto leichter sind die Testreifen, was bevorzugt wird. Zusätzlich kann gesagt werden, dass, wenn der Index 99 oder weniger ist, das Gewicht des Reifens im Vergleich zu jenem der bestehenden Reifenstruktur, die Wulstfüllstoffe einschließt, reduziert ist.
(2) Bei der Bewertung hinsichtlich der Beständigkeit werden die Testreifen auf Felgen mit einer Felgengröße von 16 × 6,5 J montiert, und die Testreifen werden auf einen Luftdruck von 230 kPa befüllt. Außerdem wird eine Trommelprüfmaschine mit einem Durchmesser von 1707 mm verwendet, und unter Prüfbedingungen einer Umfangstemperatur von 38 ± 3 °C und einer Fahrgeschwindigkeit von 81 km/h wird eine angelegte Last alle zwei Stunden von der durch JATMA spezifizierten maximalen Last von 88 % aus um 13 % erhöht, und die Gesamtfahrstrecke bis zum Reißen des Testreifens wird gemessen. Die Messergebnisse sind als Indexwerte ausgedrückt und unter Bestimmung des Beispiels des Stands der Technik als Bezugswert (100) bewertet. Bei dieser Bewertung sind höhere Werte zu bevorzugen.
Die Testreifen der Beispiele 1 bis 9 erreichen die Gewichtsreduzierung der Reifen, indem sie die Strukturen mit weggelassenen Wulstfüllern aufweisen (siehe 1 und 2). Zusätzlich erfüllen die Dicken G1, Gm und G2 des Felgenpassabschnitts im Zustand vor der Montage auf der Felge ein Verhältnis von G2 < Gm < G1. Außerdem ist die Gummihärte des Radkranzpolstergummis 17 70. Der Außenseitenverstärkungsgummi 19 ist ferner aus demselben Material wie der Radkranzpolstergummi 17 hergestellt und in den Radkranzpolstergummi 17 integriert. Die Reifenquerschnittshöhe SH beträgt 112 mm, und die Länge T1 der senkrechten Linie, die vom Endabschnitt des umgeschlagenen Abschnitts 132 der Karkassenschicht 13 der Außenfläche des Reifenseitenabschnitts gezogen ist, beträgt 7,0 mm.
Im Testreifen des Beispiels des Stands der Technik haben die Wulstkerne 1 in der Struktur des Testreifens von Beispiel 11 die Drahtanordnungsstruktur, die in 15 veranschaulicht ist. Bei den Testreifen der Vergleichsbeispiele 1 und 2 wird in den in 1 und 2 veranschaulichten Konfigurationen der Isolationsgummi der Wulstkerne 11 erhöht und das Gummibelegungsverhältnis im geschlossenen Bereich X wird erhöht.
Wie aus den Testergebnissen hervorgeht, zeigt sich, dass die Testreifen der Beispiele 1 bis 18 die Beständigkeit der Reifen verbessern können, während die Gewichte der Reifen reduziert werden.
Bezugszeichenliste

1: Luftreifen
11: Wulstkern
111: Reifenwulstdraht
13: Karkassenschicht
131: Körperabschnitt
132: Umgeschlagener Abschnitt
14: Gürtelschicht
141, 142: Kreuzgürtel
143: Gürtelabdeckung
144: Gürtelrandabdeckung
15: Laufflächengummi
16: Seitenwandgummi
17: Radkranzpolstergummi
18: Innenseele
19: Außenseitenverstärkungsgummi
10: Felge
101: Wulstblatt
102: Flansch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2008149778 A [0003]

Claims

Luftreifen, umfassend: Wulstkerne, die durch ringförmiges und mehrlagiges Wickeln eines oder einer Mehrzahl von Reifenwulstdrähten gebildet sind; eine Karkassenschicht, die aus einer Karkassenlage einer einzelnen Schicht oder einer Mehrzahl von Schichten gebildet ist, wobei die Karkassenschicht umgeschlagen ist, um die Wulstkerne zu umwickeln, und sich zwischen den Wulstkernen erstreckt; einen Radkranzpolstergummi, der entlang eines umgeschlagenen Abschnitts der Karkassenschicht angeordnet ist, um eine Felgenpassoberfläche eines Wulstabschnitts zu bilden; wobei der umgeschlagene Abschnitt der Karkassenschicht einen Körperabschnitt der Karkassenschicht in einer Querschnittsansicht in einer Reifenmeridianrichtung kontaktiert, um einen geschlossenen Bereich zu bilden, der die Wulstkerne umgibt; ein Gummibelegungsverhältnis im geschlossenen Bereich in einem Bereich von 15 % oder weniger liegt; die Wulstkerne eine vorbestimmte Drahtanordnungsstruktur aufweisen, die durch Anordnen von Drahtquerschnitten der Reifenwulstdrähte in der Querschnittsansicht in einer Reifenmeridianrichtung gebildet sind; eine Tangentenlinie L1 und ein Kontaktpunkt C2 definiert sind, wobei die Tangentenlinie L1 eine innerste Schicht in Reifenradialrichtung und die Drahtquerschnitte ganz innen und ganz außen in Reifenquerrichtung in der Drahtanordnungsstruktur von der Felgenpassoberflächenseite kontaktiert, wobei sich der Kontaktpunkt C2 der Tangentenlinie L1 auf dem ganz außen liegenden Drahtquerschnitt befindet; eine Dicke Wh in Reifenquerrichtung von dem Kontaktpunkt C2 zu der Felgenpassoberfläche und ein Außendurchmesser φ des Reifenwulstdrahts ein Verhältnis 2,0 ≤ Wh/φ ≤ 15,0 aufweisen; und eine radiale Höhe H2 eines Kontaktabschnitts zwischen dem Körperabschnitt und dem umgeschlagenen Abschnitt der Karkassenschicht ein Verhältnis 0,80 ≤ H2/H1 ≤ 3,00 zu einer radialen Höhe H1 der Wulstkerne aufweist.
Luftreifen nach Anspruch 1, wobei eine Schicht, in der eine Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte ein Maximum in der Drahtanordnungsstruktur ist, als eine maximale Anordnungsschicht definiert ist, eine Anzahl von in der Reifenradialrichtung in Bezug auf die maximale Anordnungsschicht außen liegenden Schichten größer als eine Anzahl von in der Reifenradialrichtung in Bezug auf die maximale Anordnungsschicht innen liegenden Schichten der Drahtquerschnitte ist, und eine Anzahl von Anordnungen der Drahtquerschnitte in jeder in der Reifenradialrichtung in Bezug auf die maximale Anordnungsschicht außen liegenden Schicht in der Reifenradialrichtung von der maximalen Anordnungsschicht nach außen monoton abnimmt.
Luftreifen gemäß einem von Anspruch 1 oder 2, wobei ein Anordnungswinkel θ2 der Drahtquerschnitte an einem in der Reifenradialrichtung inneren und nach in der Reifenquerrichtung äußeren Eckabschnitt der Drahtanordnungsstruktur in einem Bereich von 80 Grad ≤ θ2 liegt.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Anordnungswinkel θ2 der Drahtquerschnitte an einem in Reifenradialrichtung inneren und in Reifenquerrichtung äußeren Abschnitt der Drahtanordnungsstruktur in einem Bereich 100 Grad ≤ θ2 ≤ 150 Grad liegt.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine tatsächliche Länge La2 eines Kontaktabschnitts zwischen dem Körperabschnitt und dem umgeschlagenen Abschnitt der Karkassenschicht ein Verhältnis von 0,30 ≤ La2/La1 ≤ 2,00 in Bezug auf eine Umfangslänge La1 des geschlossenen Bereichs erfüllt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend einen Außenseitenverstärkungsgummi, der eine Gummihärte aufweist, die höher als eine Gummihärte des Radkranzpolstergummis ist, wobei der Außenseitenverstärkungsgummi zwischen dem umgeschlagenen Abschnitt der Karkassenschicht und dem Radkranzpolstergummi angeordnet ist.
Luftreifen nach Anspruch 6, wobei eine Differenz ΔHs_RC zwischen der Gummihärte des Radkranzpolstergummis und der Gummihärte des Außenseitenverstärkungsgummis drei oder mehr beträgt.
Luftreifen nach Anspruch 7, wobei dann, wenn eine Reifennennbreite W (mm), ein Reifennenninnendurchmesser I (Zoll) und eine Gesamtquerschnittsfläche B (mm2) der Reifenwulstdrähte in den Wulstkernen definiert sind, ein durch Gleichung (1) definierter Wert K in einem Bereich 0,17 ≤ K liegt; Mathematische Formel 1 $K = \frac{W^{\frac{4}{3}} \times I^{\frac{2}{3}}}{100 \times B^{2}} .$
Luftreifen nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei eine radiale Höhe H3 von einem Messpunkt eines Reifeninnendurchmessers RD zu einem in Reifenradialrichtung auswärts vom Außenseitenverstärkungsgummis liegenden Endabschnitt und eine Reifenquerschnittshöhe SH ein Verhältnis 0,10 ≤ H3/SH ≤ 0,60 aufweisen.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Außenseitenverstärkungsgummi einen Endabschnitt des umgeschlagenen Abschnitts der Karkassenschicht in Reifenquerrichtung von außen abdeckt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei eine radiale Höhe H4 von einem Endabschnitt des umgeschlagenen Abschnitts der Karkassenschicht zu einem in Reifenradialrichtung auswärts vom Außenseitenverstärkungsgummi liegenden Endabschnitt ein Verhältnis 0,30 ≤ H4/H2 zu einer radialen Höhe H2 eines Kontaktabschnitts zwischen dem Körperabschnitt und dem umgeschlagenen Abschnitt der Karkassenschicht aufweist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei eine Länge T1 einer senkrechten Linie, die von einem Endabschnitt des umgeschlagenen Abschnitts der Karkassenschicht zu einer Außenfläche eines Reifenseitenabschnitts und eine Dicke T2 des Außenseitenverstärkungsgummis auf der senkrechten Linie ein Verhältnis von 0,10 ≤ T2/T1 ≤ 0,90 erfüllen.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei eine Höhe Hc2 von der Tangentenlinie L1 zu einer maximalen Breitenposition der Wulstkerne und eine maximale Höhe Hc1 der Wulstkerne ein Verhältnis von 1,10 ≤ (Hc1 - Hc2)/Hc2 ≤ 2,80 erfüllen.