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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Radialluftreifen, der mit einer Gürteldeckschicht versehen ist, die aus organischen Fasercordfäden gebildet ist, und betrifft insbesondere einen Radialluftreifen, der Straßengeräusche wirksam reduzieren kann.
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Stand der Technik
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Bei Radialluftreifen für Personenkraftwagen oder Kleinlastkraftwagen ist eine Karkassenschicht zwischen einem Paar Wulstabschnitte montiert, eine Mehrzahl von Gürtelschichten ist auf einer Außenumfangsseite der Karkassenschicht in einem Laufflächenabschnitt angeordnet, und eine Gürteldeckschicht, die eine Mehrzahl von organischen Fasercordfäden einschließt, die spiralförmig entlang einer Reifenumfangsrichtung gewickelt sind, ist auf einer Außenumfangsseite der Gürtelschicht angeordnet. Eine solche Gürteldeckschicht trägt zur Verbesserung der Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit bei.
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Im Stand der Technik werden Nylonfasercordfäden hauptsächlich auf die organischen Fasercordfäden aufgebracht, die in der Gürteldeckschicht verwendet werden; es wurde jedoch vorgeschlagen, Polyethylenterephthalat-Fasercordfäden (nachstehend als PET-Fasercordfäden bezeichnet) zu verwenden, die im Vergleich zu Nylonfasercordfäden sehr elastisch und kostengünstig sind (siehe zum Beispiel Patentdokument 1). Insbesondere wenn eine Gürteldeckschicht verwendet wird, die aus solchen hochelastischen PET-Fasercordfäden gebildet ist, neigt die Schwingungsfrequenz, die in einem Luftreifen beim Fahren erzeugt wird, dazu, sich in ein Band zu verschieben, das weniger wahrscheinlich mit einem Fahrzeug schwingt. Infolgedessen können mittelfrequente Straßengeräusche wirksam unterdrückt werden. Andererseits wurde herausgefunden, dass die Gürteldeckschicht (hochelastische PET-Fasercordfäden) das Auftreten von Schwingungen, die beim Fahren erzeugt werden, nicht unterdrückt, und somit kann, wenn die einmal erzeugte Schwingung ohne ausreichende Dämpfung bleibt, ein Fahrer spüren, dass Straßengeräusche nicht reduziert werden. Infolgedessen besteht ein Bedarf an einer Gegenmaßnahme, um nicht nur die Straßengeräuschleistung basierend auf Instrumentenmessungen zu verbessern, sondern auch einen Eindruck eines Fahrers (Straßengeräuschleistung basierend auf sensorischen Messungen) zu vermitteln.
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Liste der Entgegenhaltungen
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Patentliteratur
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Patentdokument 1:
JP 2001-63312 A -
Kurzdarstellung der Erfindung
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Technisches Problem
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Radialluftreifen bereitzustellen, der mit einer Gürteldeckschicht versehen ist, die aus organischen Fasercordfäden gebildet ist, wobei der Radialluftreifen in der Lage ist, Straßengeräuschleistung basierend auf Instrumentenmessungen und Straßengeräuschleistung basierend auf sensorischen Messungen auf sehr kompatible Weise bereitzustellen.
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Lösung des Problems
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Ein Radialluftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Erfüllung der vorstehend beschriebenen Aufgabe schließt ein: einen Laufflächenabschnitt, der sich in Reifenumfangsrichtung erstreckt und eine Ringform aufweist; ein Paar Seitenwandabschnitte, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind; und ein Paar Wulstabschnitte, die auf einer Innenseite der Seitenwandabschnitte in einer Reifenradialrichtung angeordnet sind. Der Radialluftreifen schließt ein: eine Karkassenschicht, die zwischen einem Paar Wulstabschnitte montiert ist; eine Vielzahl von Gürtelschichten, die an einem äußeren Umfang der Karkassenschicht im Laufflächenabschnitt angeordnet sind; und eine Gürteldeckschicht, die auf einer Außenumfangsseite der Gürtelschichten angeordnet ist. Die Gürtelschichten sind aus Stahlcorden in einer N+M-Struktur gebildet, wobei die Anzahl von Drahtsträngen N einer Innenschicht 2 bis 4 beträgt und die Anzahl von Drahtsträngen M einer Außenschicht 2 bis 7 beträgt und wobei sich eine Verdrillrichtung der Innenschicht von einer Verdrillrichtung der Außenschicht unterscheidet. Die Stahlcorde sind in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung geneigt angeordnet, um einander in Schichten der Gürtelschichten zu schneiden. Die Gürteldeckschicht ist aus organischen Fasercordfäden mit einer Dehnung von 2,0 % bis 4,0 % unter einer Last von 2,0 cN/dtex gebildet. Die organischen Fasercordfäden sind spiralförmig entlang der Reifenumfangsrichtung gewickelt.
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Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann durch Verwendung der organischen Fasercordfäden mit einer Dehnung von 2,0 % bis 4,0 % unter einer Last von 2,0 cN/dtex in der Gürteldeckschicht die Schwingungsfrequenz, die bei der Fahrt am Luftreifen erzeugt wird, auf ein Band verschoben werden, das weniger wahrscheinlich mit einem Fahrzeug schwingt, und die Straßengeräuschleistung basierend auf Instrumentenmessungen kann verbessert werden. Andererseits weisen Stahlcorde mit der vorstehend beschriebenen Struktur gemäß der Kenntnis der Erfinder der vorliegenden Erfindung Eigenschaften auf, dass die Schwingungsdämpfungsrate hoch ist. Dementsprechend kann durch Konfigurieren der Gürtelschicht mit solchen Stahlcorden die Schwingung des Laufflächenabschnitts wirksam gedämpft werden, und die Straßengeräuschleistung basierend auf sensorischen Messungen kann ebenfalls verbessert werden.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt eine Stahlcordmenge A, die als das Produkt einer Querschnittsfläche S (mm2) der Stahlcorde und einer Cordfadenzahl E der Stahlcorde pro 50 mm Breite senkrecht zu einer Längsrichtung des Stahlcords (die Anzahl der Cordfäden pro 50 mm) berechnet wird, vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 6,0 bis 9,0. Dementsprechend wird die Struktur der Gürtelschicht geeignet eingestellt, und somit werden vorteilhafterweise Straßengeräuschleistung basierend auf Instrumentenmessungen und Straßengeräuschleistung basierend auf sensorischen Messungen auf kompatible Weise bereitgestellt.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt ein Verhältnis P2/P1 einer Verdrillsteigung P2 der Außenschicht zu einer Verdrillsteigung P1 der Innenschicht der Gürtelcordfäden vorzugsweise 1,0 oder weniger. Dementsprechend ist die Struktur der Gürtelkorde geeignet festgelegt, und somit werden vorteilhafterweise auf kompatible Weise Straßengeräuschleistung basierend auf Instrumentenmessungen und Straßengeräuschleistung basierend auf sensorischen Messungen bereitgestellt.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die organischen Fasercordfäden vorzugsweise aus Polyesterfasern gebildet.
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Durch Verwendung der Polyesterfasern, wie gerade beschrieben, kann die Straßengeräuschleistung (insbesondere die Straßengeräuschleistung basierend auf Instrumentenmessungen) wirksam durch hervorragende physikalische Eigenschaften (Hochelastizitätsmodul) der Polyesterfasern erhöht werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Meridianquerschnittsansicht, die einen Radialluftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
- 2 ist ein Erläuterungsdiagramm, das schematisch den Aufbau der Gürtelcordfäden veranschaulicht.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Konfigurationen von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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Wie in 1 veranschaulicht, schließt ein Luftreifen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Laufflächenabschnitt 1, ein Paar Seitenwandabschnitte 2, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts 1 angeordnet sind, und ein Paar Wulstabschnitte 3, die in den Seitenwandabschnitten 2 an einer Innenseite in Reifenradialrichtung angeordnet sind, ein. Es ist zu beachten, dass „CL“ in 1 einen Reifenäquator bezeichnet. Obwohl in 1 nicht veranschaulicht, da 1 eine Meridianquerschnittsansicht ist, erstrecken sich der Laufflächenabschnitt 1, die Seitenwandabschnitte 2 und die Wulstabschnitte 3 jeweils in Reifenumfangsrichtung, um eine Ringform zu bilden. Somit wird eine torusförmige Grundstruktur des Luftreifens konfiguriert. Obwohl die Beschreibung unter Verwendung von 1 im Wesentlichen auf dem veranschaulichten Meridianquerschnitt basiert, erstrecken sich alle Reifenbestandteile jeweils in Reifenumfangsrichtung und bilden die Ringform.
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In dem veranschaulichten Beispiel ist eine Mehrzahl von Hauptrillen (vier Hauptrillen in dem veranschaulichten Beispiel), die sich in Reifenumfangsrichtung erstrecken, in der Außenoberfläche des Laufflächenabschnitts 1 ausgebildet; jedoch unterliegt die Anzahl der Hauptrillen keinen speziellen Einschränkungen. Ferner können zusätzlich zu den Hauptrillen verschiedene Rillen und Lamellen gebildet werden, die Stollenrillen einschließen, die sich in Reifenbreitenrichtung erstrecken.
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Eine Karkassenschicht 4, die eine Mehrzahl von verstärkenden Corden einschließt, die sich in Reifenradialrichtung erstreckt, ist zwischen einem Paar linker und rechter Wulstabschnitte 3 montiert. Ein Wulstkern 5 ist in jedem der Wulstabschnitte eingebettet, und ein Wulstfüller 6 mit einer dreieckigen Querschnittsform ist am Außenumfang des Wulstkerns 5 angeordnet. Die Karkassenschicht 4 ist um den Wulstkern 5 von einer Innenseite zu einer Außenseite in Reifenbreitenrichtung zurückgefaltet. Dementsprechend sind der Wulstkern 5 und der Wulstfüller 6 von einem Körperabschnitt (einem Abschnitt, der sich von dem Laufflächenabschnitt 1 durch jeden der Seitenwandabschnitte 2 zu jedem der Wulstabschnitte 3 erstreckt) und einem zurückgefalteten Abschnitt (einem Abschnitt, der um den Wulstkern 5 jedes Wulstabschnitts 3 zurückgefaltet ist, um sich zu jedem Seitenwandabschnitt 2 zu erstrecken) der Karkassenschicht 4 umhüllt. Zum Beispiel werden Polyesterfasercordfäden vorzugsweise als die verstärkenden Corde der Karkassenschicht 4 verwendet.
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Eine Mehrzahl (in dem veranschaulichten Beispiel zwei Schichten) von Gürtelschichten 7 sind auf einer Außenumfangsseite der Karkassenschicht 4 im Laufflächenabschnitt 1 eingebettet. Jede der Gürtelschichten 7 schließt eine Mehrzahl von verstärkenden Corden 7C ein, die in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung geneigt sind, und die Gürtelschichten 7 sind so angeordnet, dass sich die verstärkenden Corde 7C in den Schichten schneiden. In diesen Gürtelschichten 7 ist der Neigungswinkel der verstärkenden Corde 7C in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung im Bereich von zum Beispiel 10° bis 40° eingestellt. Stahlcorde werden als die verstärkenden Corde 7C der Gürtelschicht 7 verwendet (in der folgenden Beschreibung können „verstärkende Corde 7C“ als „Stahlcorde 7C“ bezeichnet werden).
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Insbesondere schließen in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 2 veranschaulicht, die Stahlcorde 7C, die die Gürtelschicht 7 bilden, eine N + M-Struktur (in dem veranschaulichten Beispiel eine 2 + 2-Struktur) ein, die gebildet ist aus: einer Innenschicht 7n (Kern), die aus N Drahtsträngen hergestellt ist; und eine Außenschicht 7m (Hülle), die aus M Drahtsträngen hergestellt ist, die um die Innenschicht 7n verdrillt sind. Die Anzahl der Drahtstränge N der Innenschicht 7n beträgt 2 bis 4, und die Anzahl der Drahtstränge M der Außenschicht 7m beträgt 2 bis 7. Insbesondere kann die veranschaulichte 2 + 2-Struktur geeignet eingesetzt werden. Außerdem sind in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Verdrillrichtungen der Innenschicht 7n und der Außenschicht 7m nicht identisch und unterschiedlich. Mit anderen Worten, wenn die Innenschicht 7n S-Drall ist, ist die Außenschicht 7m Z-Drall, und wenn die Innenschicht 7n Z-Drall ist, ist die Außenschicht S-Drall. Wenn die Innenschicht 7n unverdrillt ist, ist die Außenschicht 7m S-Drall oder Z-Drall.
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Eine Gürteldeckschicht 8 ist auf einer Außenumfangsseite der Gürtelschicht 7 bereitgestellt, um die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit zu verbessern und Straßengeräusche zu reduzieren. Die Gürtelverstärkungsschicht 8 schließt organische Fasercordfäden ein, die in der Reifenumfangsrichtung ausgerichtet sind. In der Gürtelverstärkungsschicht 8 ist der Winkel der organischen Fasercordfäden bezüglich der Reifenumfangsrichtung beispielsweise auf 0° bis 5° festgelegt. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt die Gürteldeckschicht 8 notwendigerweise eine vollständige Deckschicht 8a ein, die den gesamten Bereich der Gürtelschichten 7 bedeckt, und kann so konfiguriert sein, dass sie ein Paar Randabdeckschichten 8b einschließt, die je nach Bedarf beide Endabschnitte der Gürtelschichten 7 lokal bedecken (in dem veranschaulichten Beispiel schließt die Gürteldeckschicht sowohl die vollständige Deckschicht 8a als auch die Randabdeckschichten 8b ein). Die Gürteldeckschicht 8 ist vorzugsweise so konfiguriert, dass ein Streifenmaterial aus mindestens einem einzelnen organischen Fasercordfaden, der gebündelt und mit Beschichtungskautschuk bedeckt ist, spiralförmig in Reifenumfangsrichtung gewickelt ist und wünschenswerterweise insbesondere eine fugenlose Struktur aufweist.
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Insbesondere werden in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als die organischen Fasercordfäden, die die Gürteldeckschicht 8 bilden, organische Fasercordfäden mit einer Dehnung von 2,0 % bis 4,0 % unter einer Last von 2,0 cN/dtex verwendet. Die Art der organischen Fasern, die die organischen Fasercordfäden bilden, unterliegt keinen speziellen Einschränkungen, und zum Beispiel können Polyesterfasern, Nylonfasern, Aramidfasern oder dergleichen verwendet werden. Aus den Fasern können geeigneterweise Polyesterfasern verwendet werden. Außerdem schließen Beispiele der Polyesterfasern Polyethylenterephthalatfasern (PET-Fasern), Polyethylennaphthalatfasern (PET-Fasern), Polybutylenterephthalatfasern (PBT) und Polybutylennaphthalatfasern (PBN) ein, und PET-Fasern können geeignet verwendet werden. Es ist zu beachten, dass in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Dehnung unter 2,0 cN/dtex-Last ein Dehnungsverhältnis (%) von Mustercorden ist, das unter 2,0 cN/dtex-Last gemessen wird, indem ein Zugtest gemäß JIS-L1017 „Testverfahren für chemische Reifenfasercordfäden“ und unter den Bedingungen durchgeführt wird, dass eine Probenlänge zwischen Greifern 250 mm beträgt und eine Zuggeschwindigkeit 300±20 mm/Minute beträgt.
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Wie eben beschrieben, werden die Gürtelschicht 7, die aus den Stahlcorden 7C mit einer spezifischen Struktur gebildet ist, und die Gürteldeckschicht 8, die aus organischen Fasercordfäden mit spezifischen physikalischen Eigenschaften gebildet ist, in Kombination verwendet, und somit können die Straßengeräuschleistung basierend auf Instrumentenmessungen und die Straßengeräuschleistung basierend auf sensorischen Messungen auf kompatible Weise verbessert werden. Mit anderen Worten kann in der Gürteldeckschicht 8 aufgrund der physikalischen Eigenschaften der organischen Fasercordfäden die Schwingungsfrequenz, die beim Fahren am Luftreifen erzeugt wird, auf ein Band verschoben werden, das weniger wahrscheinlich mit einem Fahrzeug schwingt, und die Straßengeräuschleistung basierend auf Instrumentenmessungen kann verbessert werden. Andererseits kann in der Gürtelschicht 7 die Schwingung des Laufflächenabschnitts 1 aufgrund der Eigenschaften, die der vorstehend beschriebenen Struktur zugeschrieben werden (Eigenschaften, dass die Schwingungsdämpfungsrate, die von den Erfindern der vorliegenden Erfindung gefunden wird, hoch ist), wirksam gedämpft werden, und die Straßengeräuschleistung basierend auf sensorischen Messungen kann ebenfalls verbessert werden.
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Wenn zu diesem Zeitpunkt die Anzahl der Drahtstränge N der Innenschicht der Stahlcorde 7C, die die Gürtelschicht 7 bilden, weniger als zwei beträgt, wird die Wirkung des Reibens zwischen den Drahtsträngen verringert, und somit kann die Straßengeräuschleistung nicht ausreichend gezeigt werden. Wenn die Anzahl der Drahtstränge N der Innenschicht der Stahlcorde 7C, die die Gürtelschicht 7 bilden, vier übersteigt, ist die verdrillte Struktur nicht stabil, und somit wird eine anfängliche Dehnung der Cordfäden verschlechtert. Wenn die Anzahl der Drahtstränge M der Außenschicht der Stahlcorde 7C, die die Gürtelschicht 7 bilden, weniger als zwei beträgt, wird die Wirkung des Reibens zwischen den Drahtsträngen verringert, und somit kann die Straßengeräuschleistung nicht ausreichend gezeigt werden. Wenn die Anzahl der Drahtstränge M der Außenschicht der Stahlcorde 7C, die die Gürtelschicht 7 bilden, sieben übersteigt, ist die verdrillte Struktur nicht stabil, und somit wird eine anfängliche Dehnung der Cordfäden verschlechtert. Wenn die Verdrillrichtungen der Innenschicht und der Außenschicht der Stahlcorde 7C, die die Gürtelschicht 7 bilden, identisch sind, wird der Energieverlust aufgrund des Reibens zwischen den Drahtsträngen, die die Stahlcorde 7C bilden, verringert, die Dämpfungsrate der Schwingung ist gering, und somit kann die Straßengeräuschleistung basierend auf sensorischen Messungen nicht ausreichend verbessert werden. Wenn die Dehnung der organischen Fasercordfäden, die die Gürteldeckschicht 8 bilden, unter einer Last von 2,0 cN/dtex weniger als 2,0 % beträgt, verschlechtert sich die Straßengeräuschleistung basierend auf sensorischen Messungen. Wenn die Dehnung der organischen Fasercordfäden, die die Gürteldeckschicht 8 bilden, unter einer Last von 2,0 cN/dtex 4,0 % übersteigt, kann die Straßengeräuschleistung basierend auf Instrumentenmessungen nicht ausreichend verbessert werden.
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Wenn das Produkt einer Querschnittsfläche S (mm2) der Stahlcorde 7C und einer Cordfadenzahl E der Stahlcorde 7C pro 50 mm Breite senkrecht zur Längsrichtung des Stahlcords 7C (die Anzahl der Cordfäden pro 50 mm) als eine Stahlcordmenge A definiert ist, liegt die Stahlcordmenge A vorzugsweise im Bereich von 6,0 bis 9,0. Dementsprechend wird die Struktur der Gürtelschicht geeignet eingestellt, und somit werden vorteilhafterweise Straßengeräuschleistung basierend auf Instrumentenmessungen und Straßengeräuschleistung basierend auf sensorischen Messungen auf kompatible Weise bereitgestellt. Wenn die Stahlcordmenge A weniger als 6,0 beträgt, kann, obwohl die Straßengeräuschleistung basierend auf Instrumentenmessungen verbessert wird, die Straßengeräuschleistung basierend auf sensorischen Messungen nicht ausreichend sichergestellt werden. Wenn die Stahlcordmenge A 9,0 überschreitet, kann die Straßengeräuschleistung basierend auf Instrumentenmessungen nicht ausreichend verbessert werden, und die Straßengeräuschleistung basierend auf sensorischen Messungen kann nicht ausreichend sichergestellt werden. Der Zahlenbereich der Querschnittsfläche S oder der Cordfadenzahl E der Stahlcorde 7C unterliegt keinen speziellen Einschränkungen, jedoch kann die Querschnittsfläche S der Stahlcorde 7C auf zum Beispiel 0,15 mm2 bis 0,8 mm2 eingestellt werden, und die Cordfadenzahl E kann auf zum Beispiel 30 Cordfäden/50 mm bis 60 Cordfäden/50 mm eingestellt werden.
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In der Gürtelschicht 7 beträgt ein Verhältnis P2/P1 einer Verdrillsteigung P2 der Außenschicht 7m zu einer Verdrillsteigung P1 der Innenschicht 7n der Stahlcorde 7C vorzugsweise 1,0 oder weniger. Dementsprechend ist die Struktur der Stahlcorde 7C geeignet eingestellt, und somit werden die Straßengeräuschleistung basierend auf Instrumentenmessungen und die Straßengeräuschleistung basierend auf sensorischen Messungen vorteilhafterweise auf kompatible Weise bereitgestellt. Wenn das Verhältnis P2/P1 1,0 überschreitet, kann die Straßengeräuschleistung basierend auf Instrumentenmessungen nicht ausreichend verbessert werden, und die Straßengeräuschleistung basierend auf sensorischen Messungen kann nicht ausreichend sichergestellt werden. Es ist zu beachten, dass, wenn die Innenschicht 7n unverdrillt ist, die Verdrillsteigung P1 als „∞“ interpretiert wird und das Verhältnis P2/P1 in diesem Fall als „0“ angesehen wird.
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Wenn Polyethylenterephthalat-Fasercordfäden (PET-Fasercordfäden) als die organischen Fasercordfäden verwendet werden, die die Gürtelverstärkungsschicht 8 bilden, werden vorzugsweise PET-Fasercordfäden mit einem Elastizitätsmodul in einem Bereich von 3,5 cN/(tex %) bis 5,5 cN/(tex %) unter einer Last von 44 N bei 100 °C verwendet. Wie eben beschrieben, werden die PET-Fasercordfäden mit solchen Eigenschaften spezifischer physikalischer Eigenschaften verwendet, und somit können Straßengeräusche basierend auf Instrumentenmessungen wirksam reduziert werden, während die Beständigkeit des Radialluftreifens erfolgreich gehalten wird. Wenn das Elastizitätsmodul der PET-Fasercordfäden unter einer Last von 44 N bei 100 °C weniger als 3,5 cN/(tex %) beträgt, kann das mittelfrequente Straßengeräusch nicht ausreichend reduziert werden. Wenn das Elastizitätsmodul der PET-Fasercordfäden unter einer Last von 44 N bei 100 °C 5,5 cN/(tex %) übersteigt, nimmt die Ermüdungsbeständigkeit der Cordfäden ab, und die Beständigkeit des Reifens nimmt ab. Es ist zu beachten, dass in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Elastizitätsmodul unter einer Last von 44 N bei 100 °C [N/(tex %)] berechnet wird durch: Durchführen eines Zugtests unter Bezugnahme auf „Testverfahren für chemische Reifenfasercordfäden“ von JIS-L1017 und unter den Bedingungen, dass eine Probenlänge zwischen Greifern 250 mm beträgt und eine Zuggeschwindigkeit 300±20 mm/Minute beträgt; und Umwandeln der Neigung der Tangente an einem Punkt, der der Last 44 N der Last-Dehnungs-Kurve entspricht, in einen Wert pro 1 tex.
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Wenn Polyethylenterephthalat-Fasercordfäden (PET-Fasercordfäden) als die organischen Fasercordfäden verwendet werden, die Gürtelverstärkungsschicht 8 bilden, beträgt die Wärmeschrumpfspannung der PET-Fasercordfäden bei 100 °C zusätzlich vorzugsweise 0,6 cN/tex oder mehr. Die Wärmeschrumpfspannung bei 100 °C wird wie gerade beschrieben eingestellt, und somit können Straßengeräusche basierend auf Instrumentenmessungen effektiv reduziert werden, während die Beständigkeit des Radialluftreifens erfolgreich gehalten wird. Wenn die Wärmeschrumpfspannung der PET-Fasercordfäden bei 100 °C weniger als 0,6 cN/tex beträgt, kann der Reifeneffekt bei der Fahrt nicht ausreichend verbessert werden, und es ist schwierig, die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit ausreichend zu halten. Der obere Grenzwert der Wärmeschrumpfspannung der PET-Fasercordfäden bei 100 °C unterliegt keinen speziellen Einschränkungen, beträgt jedoch vorzugsweise zum Beispiel 2,0 cN/tex. Es ist zu beachten, dass in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Wärmeschrumpfspannung (cN/tex) bei 100 °C die Wärmeschrumpfspannung eines Mustercordfadens ist, die unter Bezugnahme auf „Testverfahren für chemische Reifenfasercordfäden“ von JIS-L1017 und bei Erwärmung unter den Bedingungen der Probenlänge von 500 mm und der Erwärmungsbedingung bei 100 °C für 5 Minuten gemessen wird.
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Um zum Beispiel die PET-Fasercordfäden mit den vorstehend genannten physikalischen Eigenschaften zu erhalten, ist es bevorzugt, die Tauchverarbeitung zu optimieren. Mit anderen Worten wird vor einem Kalanderprozess eine Tauchverarbeitung mit Klebstoff an den PET-Fasercordfäden durchgeführt; in einem Normalisierungsverfahren nach einer Zweibadbehandlung ist es jedoch bevorzugt, dass eine Umgebungstemperatur im Bereich von 210 °C bis 250 °C eingestellt wird und die Cordfadenspannung im Bereich von 2,2×10-2 N/tex bis 6,7×10-2 N/tex eingestellt wird. Dementsprechend können den PET-Fasercordfäden gewünschte physikalische Eigenschaften, wie vorstehend beschrieben, verliehen werden. Wenn die Cordfadenspannung in dem Normalisierungsverfahren kleiner als 2,2×10-2 N/tex ist, ist das Cordelastizitätsmodul niedrig, und somit kann das mittelfrequente Straßengeräusch nicht ausreichend reduziert werden. Wenn die Cordfadenspannung dagegen größer als 6,7×10-2 N/tex ist, ist das Cordfadenelastizitätsmodul hoch, und somit ist die Ermüdungsbeständigkeit der Cordfäden gering.
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Beispiele
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Es wurden Reifen gemäß Beispiel des Stands der Technik 1, Vergleichsbeispiele 1 bis 5 und Beispiele 1 bis 11 hergestellt. Bei den Reifen mit einer Reifengröße von 225/60R18 und mit der Grundstruktur, wie in 1 veranschaulicht, die Struktur von Stahlcorden, die die Gürtelschichten bilden; der Verdrillrichtung der Innenschicht; der Verdrillrichtung der Außenschicht; wobei die Stahlcordmenge A als das Produkt der Querschnittsfläche S der Stahlcorde und der Cordfadenzahl E der Stahlcorde pro 50 mm Breite senkrecht zur Längsrichtung des Stahlcords berechnet wird; die Verdrillsteigung P1 der Innenschicht; die Verdrillsteigung P2 der Außenschicht; das Verhältnis P1/P2 davon, die Art der organischen Fasern, die in den organischen Fasercordfäden verwendet werden, die die Gürteldeckschichten bilden; und die Dehnung der organischen Fasercordfäden unter einer Last von 2,0 cN/dtex werden wie in den Tabellen 1 und 2 differenziert.
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In jedem Beispiel schließt die Gürteldeckschicht eine fugenlose Struktur ein, in der ein Streifen aus mindestens einem einzelnen organischen Fasercordfaden (Nylon 66-Fasercordfaden oder PET-Fasercordfaden), der gebündelt und mit Beschichtungskautschuk bedeckt ist, spiralförmig in Reifenumfangsrichtung gewickelt ist. Die Cordfadenzahldichte im Streifen beträgt 50 Cordfäden/50 mm. Außerdem weist jeder organische Fasercordfaden (Nylon 66-Fasercordfaden oder PET-Fasercordfaden) eine Struktur von 1100 dtex/2 auf.
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Als Beispiel des Stands der Technik 1 und Vergleichsbeispiel 1 sind in diesen Beispielen, da die Drahtstruktur der Stahlcorde, die die Gürtelschichten bilden, eine 1×3-Struktur ist, die Verdrillrichtung und die Verdrillsteigung der Einfachheit halber in der Spalte
„Innenschicht“ beschrieben. Die Verdrillsteigung, wenn die Verdrillrichtung der Stahlcorde „unverdrillt“ ist, wird als „∞“ angesehen. Für die Spalte des Typs organischer Fasern werden Nylon 66-Fasercordfäden als „N66“ angegeben, und PET-Fasercordfäden werden als „PET“ angegeben.
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Hinsichtlich dieser Testreifen wurden die Straßengeräuschleistung basierend auf Instrumentenmessungen und die Straßengeräuschleistung basierend auf sensorischen Messungen durch die folgenden Bewertungsverfahren bewertet, und die Ergebnisse sind ebenfalls in den Tabellen 1 und 2 angegeben.
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Straßengeräuschleistung (Instrumentenmessungen)
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Jeder der Testreifen wurde auf ein Rad mit einer Felgengröße von 18×7J montiert, als Vorder- und Hinterräder eines Personenkraftwagens (Fahrzeugs mit Vorderradantrieb) mit einem Hubraum von 2500 cc montiert und auf einen Luftdruck von 230 kPa befüllt, und ein Schallsammelmikrofon wurde auf einer Innenseite des Fensters eines Fahrersitzes platziert. Ein Schalldruckpegel nahe der Frequenz 315 Hz wurde gemessen, wenn das Fahrzeug mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 50 km/h auf einer Teststrecke einer Asphaltstraßenoberfläche gefahren wurde. Die Bewertungsergebnisse basierten auf einem Beispiel des Stands der Technik als Referenz und zeigten die Änderungsgröße (dB) der Referenz an.
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Straßengeräuschleistung (sensorische Messungen)
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Jeder der Testreifen wurde auf ein Rad mit einer Felgengröße von 18×7J montiert, das als Vorder- und Hinterrad eines Personenkraftwagens (Fahrzeug mit Vorderradantrieb) mit einem Hubraum von 2500 cc montiert und auf einen Luftdruck von 230 kPa befüllt war. Sensorische Bewertungen wurden von fünf Testfahrern auf Straßengeräusche vorgenommen, wenn das Fahrzeug mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 50 km/h auf einer Teststrecke einer Asphaltstraßenoberfläche gefahren wurde. Die Bewertungsergebnisse wurden durch ein 5-Punkte-Verfahren bewertet, wobei den Ergebnissen des Beispiels des Stands der Technik 1 3 Punkte (Referenz) zugewiesen wurden, und ein durchschnittlicher Wert der Bewertungen der drei Testfahrer, mit Ausnahme des höchsten Punkts und des niedrigsten Punkts, wurde angegeben. Größere Punkte zeigen eine überlegene Straßengeräuschleistung (sensorische Messungen) an.
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[Tabelle 1-I]
| | | Beispiel des Stands der Technik 1 | Vergleichsbeispiel 1 | Vergleichsbeispiel 2 | Beispiel 1 | Vergleichsbeispiel 3 |
| Gürtelschicht | Stahlcordstruktur | | 1 × 3 | 1 × 3 | 2 + 2 | 2 + 2 | 2 + 2 |
| Verdrillrichtung der Innenschicht | | S-Drall | S-Drall | Unverdrillt | Unverdrillt | S-Drall |
| Verdrillrichtung der Außenschicht | | - | - | S-Drall | S-Drall | S-Drall |
| Stahlcordmenge A | | 6,5 | 6,5 | 7,3 | 7,3 | 7,3 |
| Verdrillsteigung P1 der Innenschicht | mm | 14 | 14 | ∞ | ∞ | 15 |
| Verdrillsteigung P2 der Außenschicht | mm | - | - | 15 | 15 | 15 |
| Verhältnis P1/P2 | | - | - | - | 0 | 1,00 |
| Gürteldeckschicht | Art der organischen Fasern | | N66 | PET | N66 | PET | PET |
| Dehnung unter einer Last von 2,0 cN/dtex | % | 7,5 | 2,8 | 7,5 | 2,8 | 2,8 |
| Straßengeräuschleistung (Instrumentenmessungen) | dB | 0,0 | -2,0 | 0,0 | -2,0 | -2,0 |
| Straßengeräuschleistung (sensorische Messungen) | | 3,0 | 2,8 | 3,0 | 3,3 | 3,0 |
[Tabelle 1-II]
| | Beispiel 2 | Vergleichsbeispiel 4 | Beispiel 3 | Beispiel 4 | Vergleichsbeispiel 5 |
| Gürtelschicht | Stahlcordstruktur | | 2 + 2 | 2 + 2 | 2 + 2 | 2 + 2 | 2 + 2 |
| Verdrillrichtung der Innenschicht | | Z-Drall | Unverdrillt | Unverdrillt | Unverdrillt | Unverdrillt |
| Verdrillrichtung der Außenschicht | | S-Drall | S-Drall | S-Drall | S-Drall | S-Drall |
| Stahlcordmenge A | | 7,3 | 7,3 | 7,3 | 7,3 | 7,3 |
| Verdrillsteigung P1 der Innenschicht | mm | 15 | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ |
| Verdrillsteigung P2 der Außenschicht | mm | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 |
| Verhältnis P1/P2 | | 1,00 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Gürteldeckschicht | Art der organischen Fasern | | PET | PET | PET | PET | PET |
| Dehnung unter einer Last von 2,0 cN/dtex | % | 2,8 | 1,8 | 2,2 | a3,8 | 4,3 |
| Straßengeräuschleistung (Instrumentenmessungen) | dB | -2,0 | -2,5 | -2,3 | -1,5 | 0,8 |
| Straßengeräuschleistung (sensorische Messungen) | | 3,2 | 3,0 | 3,2 | 3,2 | 3,0 |
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[Tabelle 2-I]
| | Beispiel 5 | Beispiel 6 | Beispiel 7 | Beispiel 8 |
| Gürtelschicht | Stahlcordstruktur | | 2 + 2 | 2 + 2 | 2 + 2 | 2 + 2 |
| Verdrillrichtung der Innenschicht | | Unverdrillt | Unverdrillt | Unverdrillt | Unverdrillt |
| Verdrillrichtung der Außenschicht | | S-Drall | S-Drall | S-Drall | S-Drall |
| Stahlcordmenge A | | 5,5 | 6,5 | 8,5 | 9,5 |
| Verdrillsteigung P1 der Innenschicht | mm | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ |
| Verdrillsteigung P2 der Innenschicht | mm | 15 | 15 | 15 | 15 |
| Verhältnis P1/P2 | | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Gürteldeckschicht | Art der organischen Fasern | | PET | PET | PET | PET |
| Dehnung unter einer Last von 2,0 cN/dtex | % | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 |
| Straßengeräuschleistung (Instrumentenmessungen) | dB | -2,0 | -1,8 | -1,6 | -1,4 |
| Straßengeräuschleistung (sensorische Messungen) | | 3,2 | 3,3 | 3,3 | 3,2 |
[Tabelle 2-II]
| | Beispiel 9 | Beispiel 10 | Beispiel 11 |
| Gürtelschicht | Stahlcordstruktur | | 2 + 2 | 2 + 2 | 2 + 2 |
| Verdrillrichtung der Innenschicht | | Unverdrillt | Z-Drall | Z-Drall |
| Verdrillrichtung der Außenschicht | | S-Drall | S-Drall | S-Drall |
| Stahlcordmenge A | | 7,3 | 7,3 | 7,3 |
| Verdrillsteigung P1 der Innenschicht | mm | ∞ | 20 | 15 |
| Verdrillsteigung P2 der Innenschicht | mm | 15 | 15 | 20 |
| Verhältnis P1/P2 | | 0 | 0,75 | 1,33 |
| Gürteldeckschicht | Art der organischen Fasern | | PET | PET | PET |
| Dehnung unter einer Last von 2,0 cN/dtex | % | 3,0 | 3,0 | 3,0 |
| Straßengeräuschleistung (Instrumentenmessungen) | dB | -1,8 | -1,7 | -1,6 |
| Straßengeräuschleistung (sensorische Messungen) | | 3,3 | 3,3 | 3,2 |
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Wie aus den Tabellen 1 und 2 ersichtlich ist, stellen die Reifen der Beispiele 1 bis 11 im Gegensatz zum Beispiel des Stands der Technik 1 als Referenz sowohl eine verbesserte Straßengeräuschleistung basierend auf Instrumentenmessungen als auch eine verbesserte Straßengeräuschleistung basierend auf sensorischen Messungen bereit. Obwohl andererseits in Vergleichsbeispiel 1 PET-Fasercordfäden mit geeigneter Dehnung unter einer Last von 2,0 cN/dtex als Gürteldeckschicht verwendet werden, ist die Drahtstruktur der Stahlkorde, die die Gürtelschicht bilden, eine 1×3-Struktur, und somit verschlechtert sich die Straßengeräuschleistung basierend auf sensorischen Messungen. In Vergleichsbeispiel 2 ist, obwohl die Stahlcorde, die die Gürtelschicht bilden, geeignet sind, die Dehnung der Gürteldeckschicht bei einer Last von 2,0 cN/dtex zu groß, und somit wird die Wirkung der Verbesserung sowohl der Geräuschleistung basierend auf Instrumentenmessungen als auch der Straßengeräuschleistung basierend auf sensorischen Messungen nicht erzielt. In Vergleichsbeispiel 3 sind die Verdrillrichtungen der Innenschicht und der Außenschicht der Stahlcorde identisch, und somit wird die Wirkung der Verbesserung der Straßengeräuschleistung basierend auf sensorischen Messungen nicht erzielt. In Vergleichsbeispiel 4 ist die Dehnung der Gürteldeckschicht unter einer Last von 2,0 cN/dtex zu gering, und somit wird die Wirkung der Verbesserung der Straßengeräuschleistung basierend auf sensorischen Messungen nicht erzielt. In Vergleichsbeispiel 5 ist die Dehnung der Gürteldeckschicht unter einer Last von 2,0 cN/dtex zu groß, und somit wird die Wirkung der Verbesserung sowohl der Straßengeräuschleistung basierend auf Instrumentenmessungen als auch der Straßengeräuschleistung basierend auf sensorischen Messungen nicht erzielt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Laufflächenabschnitt
- 2
- Seitenwandabschnitt
- 3
- Wulstabschnitt
- 4
- Karkassenschicht
- 5
- Wulstkern
- 6
- Wulstfüller
- 7
- Gürtelschicht
- 7C
- Verstärkender Cord (Stahlcord)
- 7n
- Innenschicht (Kern)
- 7m
- Außenschicht (Hülle)
- 8
- Gürteldeckschicht
- CL
- Reifenäquator
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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