DE112020001785T5

DE112020001785T5 - Reifen

Info

Publication number: DE112020001785T5
Application number: DE112020001785.0T
Authority: DE
Inventors: Kenta Homma; Tatsuro Shinzawa; Atsuhito Nakano
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2019-05-28
Filing date: 2020-05-12
Publication date: 2021-12-30
Also published as: CN113727866B; US20220258536A1; CN113727866A; JPWO2020241237A1; WO2020241237A1

Abstract

Eine Karkassenschicht ist aus einem Karkassencordfaden zusammengesetzt, der aus organischen Fasercordfäden gebildet ist, die durch Verdrillen eines Filamentbündels aus organischen Fasern gebildet sind, und wenn die Bruchdehnung des Karkassencordfadens als Eb gilt, die durchschnittliche Dicke des Seitenwandabschnitts zwischen der Position der maximalen Reifenbreite des Seitenwandabschnitts und einer Position, die von der Position der maximalen Reifenbreite zur in Reifenradialrichtung äußeren Seite hin um eine Länge getrennt ist, die 15 % einer Reifenquerschnittshöhe entspricht, als Gs gilt, und die durchschnittliche Dicke im Laufflächenabschnitt zwischen der Schulterposition, an der eine Gerade, die senkrecht zur Karkassenschicht ist und durch eine Position maximaler Breite einer Gürtelschicht maximaler Breite der Gürtelschicht verläuft, eine Oberfläche des Laufflächenabschnitts schneidet, und einer Position, die von der Schulterposition zu einer in Reifenbreitenrichtung inneren Seite hin um eine Länge getrennt ist, die 15 % einer maximalen Gürtelbreite der Gürtelschicht maximaler Breite entspricht, als Gsh gilt, so erfüllen Eb, Gs und Gsh Folgendes: Eb ≥ 20%; Gsh ≥ 10 mm; Gs ≥ 9 mm; und 60% ≥ Eb • Gsh/Gs ≥ 18%.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reifen.
Stand der Technik
Im Stand der Technik ist ein Notlaufreifen des seitenverstärkten Typs, bei dem ein Seitenwandabschnitt mit einer Seitenverstärkungsgummischicht verstärkt ist, als Notlaufreifen bekannt, der es ermöglicht, eine bestimmte Strecke sicher zu fahren, selbst wenn ein Innendruck desselben aufgrund eines Reifenlochs oder dergleichen reduziert ist. Bei einem solchen Reifen ist es erwünscht, dass die Beständigkeit gewährleistet ist, um während der Notlauffahrt eine bestimmte Strecke zurücklegen zu können, und dass es nicht leicht zu Felgenablösung kommt.
Zum Beispiel wurde bei Notlaufreifen des seitenverstärkten Typs ein seitenverstärkter Notlaufreifen mit verbessertem Felgenablöseverhalten vorgeschlagen (Patentdokument 1). Bei dem seitenverstärkten Notlaufreifen:

(1) beträgt eine Reifenquerschnittshöhe 115 mm oder mehr;
(2) L > 0,14 × SH (L ist eine Überlappungsbreite (eine Seite) in Reifenaxialrichtung einer geneigten Gürtelschicht mit der größten Breite in Reifenaxialrichtung (geneigte Gürtelschicht maximaler Breite) und einer Seitenverstärkungsgummischicht, und SH ist eine Reifenquerschnittshöhe);
(3) GD/Ga ≥ 0,3 (Gd ist eine Dicke der Seitenverstärkungsgummischicht an einer Position auf einer Innenseite in Reifenaxialrichtung, 14 % der Reifenquerschnittshöhe von einem Rand in Reifenaxialrichtung der geneigten Gürtelschicht maximaler Breite, und Ga ist eine Dicke der Seitenverstärkungsgummischicht an der breitesten Position einer Karkasse).

Literaturliste
Patentliteratur
Patentdokument 1: JP 2015-205583 A
Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
Bei dem vorstehend beschriebenen seitenverstärkten Notlaufreifen kann bei Betrachtung eines Bereichs in der Nähe eines Laufflächenrands, in dem eine starke Durchbiegung auftritt, die zu Nachgeben führt, durch Einstellen der Dicke und Länge an einer vorher festgelegten Position die Biegesteifigkeit des Bereichs ausreichend verbessert, Nachgeben eines Reifenseitenwandabschnitts unterdrückt und das Felgenablöseverhalten verbessert werden. Um die Beständigkeit sicherzustellen, um in der Lage zu sein, eine vorher festgelegte Strecke in einem Notlaufzustand zurückzulegen, ist jedoch bei dem seitenverstärkten Notlaufreifen die Dicke der Seitenverstärkungsgummischicht hoch und das Gewicht erhöht. Da außerdem die vertikalen Federeigenschaften des Reifens hoch sind, wird der Reifen während der Fahrt einem großen Aufprall ausgesetzt, und folglich ist es wahrscheinlich, dass so genannte Stoßbrüche auftreten, bei denen eine Karkassenschicht bricht, also die Stoßbruchfestigkeit reduziert ist.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Reifen bereitzustellen, der mit einer Seitenverstärkungsgummischicht verstärkt ist (seitenverstärkter Notlaufreifen), die mindestens eine von Notlaufbeständigkeit und Stoßbruchfestigkeit beibehalten kann, während die andere verbessert wird.
Lösung des Problems
Ein Reifen gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung schließt einen Laufflächenabschnitt, der sich in Reifenumfangsrichtung erstreckt und eine Ringform aufweist, ein Paar Seitenwandabschnitte, die Seitengummis einschließen, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind, ein Paar Wulstabschnitte, die auf einer Innenseite der Seitenwandabschnitte in Reifenradialrichtung angeordnet sind, mindestens eine Karkassenschicht, die zwischen dem Paar Wulstabschnitte angebracht ist, eine Seitengummiverstärkungsschicht, die sich in Reifenradialrichtung entlang einer Innenoberfläche auf einer Innenoberflächenseite der Karkassenschicht der Seitenwandabschnitte erstreckt und die Seitengummis verstärkt, und eine Mehrzahl von Gürtelschichten ein, die auf einer in Reifenradialrichtung äußeren Seite der Karkassenschicht im Laufflächenabschnitt angeordnet sind. Die Karkassenschicht ist aus einem Karkassencordfaden ausgebildet, der aus organischen Fasercordfäden gebildet ist, die durch Verdrillen eines Filamentbündels aus organischen Fasern gebildet sind, und wenn eine Bruchdehnung des Karkassencordfadens als Eb gilt, eine durchschnittliche Dicke der Seitenwandabschnitte zwischen einer Position der maximalen Reifenbreite der Seitenwandabschnitte in Reifenradialrichtung und einer Position, die von der Position der maximalen Reifenbreite zur in Reifenradialrichtung äußeren Seite hin um eine Länge getrennt ist, die 15 % einer Reifenquerschnittshöhe entspricht, als Gs gilt, und eine durchschnittliche Dicke im Laufflächenabschnitt zwischen einer Schulterposition, an der eine Gerade, die senkrecht zur Karkassenschicht ist und durch eine Position maximaler Breite einer Gürtelschicht maximaler Breite der Gürtelschicht verläuft, eine Oberfläche des Laufflächenabschnitts schneidet, und einen Position, die von der Schulterposition zu einer in Reifenbreitenrichtung inneren Seite hin um eine Länge getrennt ist, die 15 % einer maximalen Gürtelbreite der Gürtelschicht maximaler Breite entspricht, als Gsh gilt, so erfüllen Eb, Gs und Gsh Folgendes: $Eb \geq 20 %;$
$Gsh \geq 10 mm;$
$Gs \geq 9 mm;$
und $60 % \geq Eb \cdot Gsh/Gs \geq 18 %$
Vorzugsweise schließen die Wulstabschnitte jeweils einen Wulstkern, der sich in Reifenumfangsrichtung ringförmig erstreckt, und einen Wulstfüllergummi, der sich vom Wulstkern zur Außenseite in Reifenradialrichtung erstreckt, ein, und eine Länge einer Position maximaler Höhe des Wulstfüllergummis entlang der Reifenradialrichtung von einer Position an einem innersten Abschnitt des Wulstabschnitts in der Reifenradialrichtung beträgt 40 bis 60 % der Reifenquerschnittshöhe.
Vorzugsweise beträgt eine Dehnung des Karkassencordfadens, wenn er einer Last von 1,5 cN/dtex in den Seitenwandabschnitten ausgesetzt ist, 5,0 % oder mehr.
Vorzugsweise beträgt eine Dehnung des Karkassencordfadens, wenn er einer Last von 1,5 cN/dtex in den Seitenwandabschnitten ausgesetzt ist, 5,0 % bis 6,5 %.
Vorzugsweise beträgt die Bruchdehnung Eb des Karkassencordfadens 22 % bis 24 %.
Vorzugsweise sind die organischen Fasern, die den Karkassencordfaden bilden, Polyethylenterephthalatfasern.
Vorzugsweise beträgt eine Feinheit basierend auf korrigierter Masse nach der Tauchverarbeitung des Karkassencordfadens 4000 bis 8000 dtex.
Vorzugsweise beträgt ein Verdrillungskoeffizient K, ausgedrückt durch die folgende Gleichung, nach der Tauchverarbeitung des Karkassencordfadens 2000 bis 2500: $K = T \times D 1 / 2,$
(wobei T eine obere Verdrillungsanzahl (Anzahl/10 cm) des Karkassencordfadens ist und D eine Gesamtfeinheit (dtex) des Karkassencordfadens ist).
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Der vorstehend beschriebene Reifen kann mindestens eine von Notlaufbeständigkeit und Stoßbruchfestigkeit beibehalten, während die andere verbessert wird.
Figurenliste

1 ist eine Reifenquerschnittsansicht, die einen Reifen gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.
2 ist eine Darstellung, die ein Laufflächenmuster von in Versuchsbeispielen gefertigten Reifen veranschaulicht.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend wird ein Reifen der vorliegenden Offenbarung ausführlich beschrieben. Eine unten beschriebene „Reifenumfangsrichtung“, bezieht sich auf die Richtung, in der sich eine Laufflächenoberfläche dreht, wenn sich ein Reifen um eine Reifenrotationsachse dreht, „Reifenradialrichtung“ bezieht sich auf die Richtung, die radial so verläuft, dass sie orthogonal zur Reifenrotationsachse ist, und „Außenseite in Reifenradialrichtung“ bezieht sich auf die von der Reifenrotationsachse abgewandte Seite. „Reifenbreitenrichtung“ bezieht sich auf die Richtung parallel zu einer Reifenrotationsachsenrichtung und „Außenseite in Reifenbreitenrichtung“ bezieht sich auf die beiden von einer Reifenmittellinie des Reifens abgewandten Seiten. Die Reifenumfangsrichtung ist zum Beispiel eine Richtung senkrecht zu der in 1 veranschaulichten Papieroberfläche. „Innenoberfläche im Reifen“ bezieht sich auf die Oberfläche, die einem Reifenhohlraumbereich zugewandt ist, der mit Luft gefüllt wird, wenn der Reifen auf einer Felge montiert und mit Luft gefüllt wird. Abmessungen des nachstehend beschriebenen Reifens geben die Abmessungen an, die erhalten werden, wenn der Reifen auf einer regulären Felge montiert und auf einen regulären Innendruck aufgepumpt ist. „Reguläre Felge“ bezieht sich auf eine „standard rim“ (Standardfelge) laut Definition der Japan Automobile Tyre Manufacturers Association (JATMA), wenn der Reifen der JATMA-Norm entspricht, eine „design rim“ (Entwurfsfelge) laut Definition der Tire and Rim Association (TRA), wenn der Reifen der TRA-Norm entspricht, oder eine „measuring rim“ (Messfelge) laut Definition der European Tyre and Rim Technical Organisation (ETRTO), wenn der Reifen der ETRTO-Norm entspricht. „Normaler Innendruck“ bezieht sich auf den „maximum air pressure“ (maximalen Luftdruck) laut Definition der JATMA, den Maximalwert in „TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES“ (Reifenlastgrenzen bei verschiedenen Kaltbefüllungsdrücken) laut Definition der TRA oder „INFLATION PRESSURES“ (Reifendrücke) laut Definition der ETRTO. Neben einem Luftreifen, der mit Luft gefüllt ist, kann der Reifen gemäß der vorliegenden Offenbarung auch ein Reifen sein, der mit einem Inertgas wie Stickstoff, Argon oder Helium gefüllt ist. Der Reifen gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Notlaufreifen, der in der Lage ist, zu fahren, ohne mit Luft oder einem Inertgas gefüllt zu sein.
1 ist eine Reifenquerschnittsansicht eines Reifens 10 gemäß einer Ausführungsform. Der Reifen 10 schließt einen Laufflächenabschnitt 10T, der sich in Reifenumfangsrichtung erstreckt und eine Ringform aufweist und ein Laufflächenmuster aufweist, ein Paar Seitenwandabschnitte 10S, die Seitengummis 20 einschließen, die jeweils auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts 10T angeordnet sind, und ein Paar Wulstabschnitte 10B ein, die jeweils auf einer Innenseite der Seitenwandabschnitte 10S in Reifenradialrichtung angeordnet sind. Der Reifen 10 schließt eine Karkassenschicht 12, eine Gürtelschicht 14 und Wulstkerne 16 als Rahmenglieder oder Schichten von Rahmengliedern ein und schließt hauptsächlich einen Laufflächengummi 18, Seitengummis 20, Wulstfüllergummis 22, Radkranzpolstergummis 24, einen Innenseelengummi 26 und eine Seitenverstärkungsgummischicht 28 um die Rahmenglieder herum ein.
Die Karkassenschicht 12 ist zwischen dem Paar Wulstabschnitte 10B bereitgestellt. Insbesondere bildet die Karkassenschicht 12 eine Torusform, indem sie zwischen dem Paar ringförmige Wulstkerne 16 aufgewickelt ist. Die Karkassenschicht 12 ist aus mindestens einer Schicht eines Karkassenlagenglieds ausgebildet, das durch Bedecken eines Karkassencordfadens mit Kautschuk gebildet wird, wobei der Karkassencordfaden aus organischen Fasercordfäden gebildet ist, die durch Verdrillen eines Filamentbündels aus organischen Fasern gebildet sind. Das Karkassenlagenglied ist um die Wulstkerne 16 gewickelt und erstreckt sich zu der in der Reifenradialrichtung äußeren Seite. Die Gürtelschicht 14 ist auf einer in Reifenradialrichtung äußeren Seite der Karkassenschicht 12 bereitgestellt und schließt zwei Gürtelglieder 14a und 14b ein. Die Gürtelglieder 14a und 14b sind jeweils ein Glied, das aus gummibeschichteten Stahlcordfäden ausgebildet ist, die in einem vorher festgelegten Winkel von zum Beispiel 20 bis 30 Grad zur Reifenumfangsrichtung geneigt angeordnet sind. Eine Breite des Gürtelglieds 14a der in Reifenbreitenrichtung unteren Schicht ist größer als die des Gürtelglieds 14b der oberen Schicht. Die Neigungsrichtungen der Stahlcordfäden der Gürtelglieder 14a und 14b sind in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung, in der sich eine Reifenäquatorialebene CL erstreckt, einander entgegengesetzt. Somit sind die Gürtelglieder 14a und 14b einander kreuzende Schichten, die dazu dienen, eine Ausdehnung der Karkassenschicht 12 aufgrund des Drucks der Luft im Reifen zu unterdrücken.
Der Laufflächengummi 18 ist auf einer in Reifenradialrichtung äußeren Seite der Gürtelschicht 14 bereitgestellt. Beide Endabschnitte des Laufflächengummis 18 sind mit den Seitengummis 20 verbunden, um die Seitenwandabschnitte 10S zu bilden. Die Radkranzpolstergummis 24 sind an den Enden der Seitengummis 20 auf der Innenseite in der Reifenradialrichtung bereitgestellt und kommen mit der Felge, auf welcher der Reifen 10 montiert ist, in Kontakt. Die Wulstfüllergummis 22 sind auf der in Reifenradialrichtung äußeren Seite der Wulstkerne 16 so bereitgestellt, dass sie zwischen einem noch nicht um die Wulstkerne 16 gewickelten Abschnitt der Karkassenschicht 12 und einem um die Wulstkerne 16 gewickelten Abschnitt der Karkassenschicht 12 angeordnet sind. Der Innenseelengummi 26 ist auf der Innenoberfläche des Reifens 10 bereitgestellt, die einem Reifenhohlraumbereich zugewandt ist, der mit Luft gefüllt und vom Reifen 10 und der Felge umgeben ist.
Die Seitenverstärkungsgummischicht 28 ist ein Glied mit einer sichelförmigen Querschnittsform, das sich in Reifenradialrichtung entlang der Innenoberfläche auf der Seite der Innenoberfläche der Karkassenschicht 12 des Seitenwandabschnitts 10S erstreckt und die Seitengummis 20 verstärkt. Die Seitenverstärkungsgummischicht 28 ist so bereitgestellt, dass sie über die Seitenwandabschnitte 10S auf der Seite des Reifenhohlraumbereichs sandwichartig zwischen der Karkassenschicht 12 und dem Innenseelengummi 26 von der Schulterseite des Laufflächenabschnitts 10T bis zum Wulstabschnitt 10B angeordnet ist. Es wird ein Gummimaterial mit hohem Modul und niedriger Wärmeerzeugung in der Seitenverstärkungsgummischicht 28 verwendet, um zu verhindern, dass sich die Seitenwandabschnitte 10S mehr als nötig biegen, während ein Wärmeaufbau im Zusammenhang mit einer Verformung des Reifens während der Notlauffahrt unterdrückt wird. Mit anderen Worten ist der Reifen 10 ein Notlaufreifen, bei dem die Seitenwandabschnitte 10S durch die Seitenverstärkungsgummischicht 28 verstärkt sind.
Obwohl in 1 nicht veranschaulicht, ist der Reifen 10 außerdem mit einer Gürteldeckschicht versehen, die die Gürtelschicht 14 von außerhalb der Gürtelschicht 14 in Reifenradialrichtung bedeckt und aus organischen Fasern oder Stahlcordfäden gebildet ist, die mit Gummi bedeckt sind. Ferner kann der Reifen 10 einen Wulstversteifer zwischen der um die Wulstkerne 16 gewickelten Karkassenschicht 12 und den Wulstfüllergummis 22 einschließen. Die Reifenstruktur der vorliegenden Ausführungsform ist wie vorstehend beschrieben. Die Reifenstruktur ist jedoch nicht besonders beschränkt und eine bekannte Reifenstruktur ist anwendbar.
Wenn bei einem solchen Reifen 10 die Bruchdehnung des Karkassencordfadens, der in der Karkassenschicht 12 verwendet wird, als Eb gilt, die durchschnittliche Dicke in einem Bereich R1 des Seitenwandabschnitts 10S zwischen einer Position maximaler Reifenbreite Pmax des Seitenwandabschnitts 10S in Reifenradialrichtung und einer Position P1, die von der Position maximaler Reifenbreite Pmax zur Außenseite in Reifenradialrichtung um eine Länge getrennt ist, die 15% einer Reifenquerschnittshöhe entspricht, als Gs gilt, und die durchschnittliche Dicke im Laufflächenabschnitt 10T in einem Bereich R2 zwischen einer Schulterposition P2, in der eine Gerade senkrecht zu (einer Oberfläche) der Karkassenschicht 12 durch eine Gürtelschicht maximaler Breite der Gürtelschicht 14 verläuft, d. h. einer Position maximaler Breite des Gürtelglieds 14a in dem in 1 veranschaulichen Beispiel, und einer Schulterposition P3, die von der Schulterposition P2 zur in Reifenbreitenrichtung inneren Seite um eine Länge getrennt ist, die 15% einer maximalen Gürtelbreite (Länge entlang der Gürtelbreitenrichtung) der Gürtelschicht maximaler Breite (der Gürtelschicht 14a) entspricht, als Gsh gilt, so erfüllen Eb, Gs und Gsh:

• Eb ≥ 20%;
• Gsh ≥ 10 mm;
• Gs ≥ 9 mm; und
• 60% ≥ Eb • Gsh/Gs ≥ 18%.

Die Bruchdehnung Eb erfüllt JIS-L1017 „Testverfahren für Chemiefaser-Reifencordfäden“ und gibt eine Dehnungsrate (%) eines Mustercordfadens an, die unter den Bedingungen gemessen wird, dass eine Probenlänge zwischen Greifern 250 mm beträgt und eine Zuggeschwindigkeit 300 ±20 mm/Minute beträgt. Die „Bruchdehnung“ gibt den Wert der Dehnungsrate an, der gemessen wird, wenn der Cordfaden bricht.
Die Art der organischen Fasern, die die Karkassencordfäden mit der Bruchdehnung Eb bilden, unterliegt keinen speziellen Einschränkungen, und zum Beispiel können Polyesterfasern, Nylonfasern, Aramidfasern oder dergleichen verwendet werden. Von diesen 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.
Hier ist die Reifenquerschnittshöhe SH eine Länge entlang der Reifenradialrichtung von einer Position P4 des innersten Abschnitts des Wulstabschnitts 10B in Reifenradialrichtung zu einer Position P5 des äußersten Durchmessers des Reifens.
Die Dicke an den einzelnen Positionen zum Erhalten der durchschnittlichen Dicke Gs des Seitenwandabschnitts 10S und der durchschnittlichen Dicke Gsh im Laufflächenabschnitt 10T ist der Abstand zwischen der Reifeninnenoberfläche und der Reifenaußenoberfläche (Oberfläche auf der Seite, auf der der Reifen 10 mit der Atmosphäre in Kontakt steht) entlang einer Richtung orthogonal zur Karkassenschicht 12 (der innersten Schicht im Fall von zwei oder mehr Schichten). Die Berechnung der mittleren Dicken erfolgt beispielsweise durch Messung der Dicke pro vorgegebenem Abstand (z. B. von jeweils 1 mm).
Durch Einstellen der Bruchdehnung Eb auf 20% oder mehr wird das Auftreten von Stoßbrüchen, bei denen die Karkassenschicht 12 bricht, unterdrückt, selbst wenn der Reifen 10 während der Fahrt einem großen Aufprall ausgesetzt ist. Die Bruchdehnung Eb beträgt unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Stoßbruchfestigkeit vorzugsweise 22% bis 24%.
Bei einer höheren Bruchdehnung Eb kommt es leicht zu einer Reduzierung der Steifigkeit des Karkassencordfadens (Zugspannung in Bezug auf Zugdehnung). Daher dehnt sich der Karkassencordfaden und ein leicht verformbarer Abschnitt des Seitenwandabschnitts 10S oder der Schulterbereich des Laufflächenabschnitts 10T verformt sich während der Notlauffahrt stärker, und die Notlaufbeständigkeit nimmt tendenziell ab. Die Stoßbruchfestigkeit kann dabei in einer Innenraumprüfung beurteilt werden. Zum Beispiel kann die Stoßbruchfestigkeit durch einen Kolbenbruchtest bestimmt werden. Der Druckstückbruchtest ist ein Test zum Messen der Bruchenergie, die erzeugt wird, wenn ein Reifen bricht, indem ein Druckstück einer vorher festgelegten Größe in die Mitte der Lauffläche gedrückt wird. Daher kann die Bruchenergie gemäß dem Druckstückbruchtest ein Indikator für die Bruchenergie (Bruchbeständigkeit des Laufflächenabschnitts 10T gegen Krafteinwirkung eines Vorsprungs) sein, wenn der Reifen 10 über Vorsprünge auf einer unebenen Straßenoberfläche fährt. Andererseits wird die Notlaufbeständigkeit beispielsweise anhand einer Fahrstrecke des nicht mit Luftdruck befüllten Reifens 10 bewertet, bis der Reifen 10 durch Notlauf bei einer vorher festgelegten Geschwindigkeit versagt.
Durch Einstellen der Bruchdehnung Eb auf 20% oder mehr auf diese Weise kann die Stoßbruchfestigkeit, die im Stand der Technik ein Problem ist, verbessert werden, wobei allerdings die Notlaufbeständigkeit tendenziell abnimmt, weshalb die Bereiche der durchschnittlichen Dicken Gs, Gsh des Reifens 10 so definiert werden, dass die Notlaufbeständigkeit beibehalten oder weiter verbessert wird.
Um die Stoßbruchfestigkeit als Ergebnis des Einstellens der Bruchdehnung Eb auf 20% oder mehr zu verbessern, werden in der vorliegenden Offenbarung außerdem Einschränkungen für die durchschnittlichen Dicken Gsh, Gs in dem Reifen 10, der mit der Seitenverstärkungsgummischicht 28 versehen ist, bereitgestellt.
Das heißt, Gsh ≥ 10 mm und Gsh ≥ 9 mm und 60% ≥ Eb • Gsh/Gs ≥ 18%.
Wenn die Bruchdehnung Eb 20% oder mehr beträgt, aber nahe 20% liegt, ist die Verbesserung der Stoßbruchfestigkeit nicht groß, weshalb die durchschnittliche Dicke Gsh erhöht wird, um die Stoßbruchfestigkeit zu verbessern.
Die Stoßbruchfestigkeit wird bestimmt durch das Gleichgewicht zwischen der vertikalen Federkennzahl des Seitenwandabschnitts 10S und der Steifigkeit des Schulterbereichs des Laufflächenabschnitts 10T; je geringer die durchschnittliche Dicke Gs ist, desto kleiner ist die vertikale Federkennzahl des Seitenwandabschnitts 10S, desto höher ist die Steifigkeit des Schulterbereichs, und desto geringer ist der Aufprall, den der Schulterbereich des Laufflächenabschnitts 10T absorbieren sollte. Infolgedessen wird ein Verhältnis der durchschnittlichen Dicke Gs zur durchschnittlichen Dicke Gsh vorzugsweise als Indikator für die Stoßbruchfestigkeit verwendet. In diesem Fall wird das Beibehalten der durchschnittlichen Dicke Gs oder das Erhöhen der durchschnittlichen Dicke Gsh und das relative Erhöhen der Steifigkeit des Schulterbereichs aus der Perspektive des Verbesserns der Stoßbruchfestigkeit bevorzugt.
Wenn andererseits die Bruchdehnung Eb ein Zahlenwert ist, der relativ größer als 20% ist, wird die Stoßbruchfestigkeit verbessert, doch nimmt die Steifigkeit des Karkassencordfadens tendenziell ab. Folglich wird die Notlaufbeständigkeit tendenziell reduziert. Die Notlaufbeständigkeit wird auch durch das Gleichgewicht zwischen der vertikalen Federkennzahl des Seitenwandabschnitts 10S und der Steifigkeit des Schulterbereichs des Laufflächenabschnitts 10T bestimmt, und je größer die durchschnittliche Dicke Gs ist, desto größer ist die vertikale Federkennzahl des Reifens 10. Die Steifigkeit des Schulterbereichs wird relativ klein, und eine vertikale Verformung des Seitenwandabschnitts 10S während der Notlauffahrt wird reduziert, und es kommt mit geringerer Wahrscheinlichkeit zu einer Beschädigung des Seitenwandabschnitts 10S während der Notlauffahrt. Daher wird vorzugsweise das Verhältnis zwischen der durchschnittlichen Dicke Gs und der durchschnittlichen Dicke Gsh als Indikator für die Notlaufbeständigkeit verwendet. In diesem Fall wird zur Verbesserung der Notlaufbeständigkeit vorzugsweise die durchschnittliche Dicke Gsh beibehalten oder reduziert oder die durchschnittliche Dicke Gs erhöht.
Wenn Eb • Gsh/Gs kleiner als 18% ist, ist zudem der Wert von Gsh/Gs klein, selbst wenn die Bruchdehnung Eb weit größer als 20% ist. Somit ist die Stoßbruchfestigkeit gering. Wenn andererseits Eb • Gsh/Gs 60% überschreitet, ist die Notlaufbeständigkeit gering, selbst wenn die Bruchdehnung Eb ein Wert nahe 20% ist, da der Wert von Gsh/Gs groß ist. In der vorliegenden Offenbarung kann, wenn die Bruchdehnung Eb 20% oder mehr beträgt, durch Einstellen von Eb • Gsh/Gs auf 18% oder mehr und 60% oder weniger mindestens eine von der Notlaufbeständigkeit und der Stoßbruchfestigkeit beibehalten werden, während die andere verbessert werden kann. Außerdem beträgt Eb • Gsh/Gs vorzugsweise 20% oder mehr und 40% oder weniger und mehr bevorzugt 22% oder mehr und 32% oder weniger.
Außerdem ist die Obergrenze der durchschnittlichen Dicke Gsh nicht beschränkt, solange Eb • Gsh/Gs 18% oder mehr und 60% oder weniger beträgt, beträgt aber vorzugsweise beispielsweise 28 mm. Außerdem beträgt die durchschnittliche Dicke Gsh vorzugsweise 13 mm bis 23 mm. Außerdem ist die Obergrenze der durchschnittlichen Dicke Gs nicht beschränkt, solange Eb • Gsh/Gs 18% oder mehr und 60% oder weniger beträgt, beträgt aber vorzugsweise 28 mm. Ferner beträgt die durchschnittliche Dicke Gs mehr bevorzugt 17 mm bis 24 mm. Wenn die durchschnittliche Dicke Gsh weniger als 10 mm beträgt und die durchschnittliche Dicke Gs weniger als 9 mm beträgt, ist die Reifenleistung sowohl während der Notlauffahrt als auch während der Nicht-Notlauffahrt unzureichend.
Wie in 1 veranschaulicht, schließt jeder der Wulstabschnitte 10B des Reifens 10 Folgendes ein: den Wulstkern 16, der sich ringförmig in Reifenumfangsrichtung erstreckt; und den Wulstfüllergummi 22, der sich vom Wulstkern 16 zu der in Reifenradialrichtung äußeren Seite erstreckt. Eine Länge H entlang der Reifenradialrichtung von einer Position am innersten Abschnitt des Wulstabschnitts 10B in Reifenradialrichtung an der Position maximaler Höhe des Wulstfüllergummis 22 beträgt vorzugsweise 40 bis 60% der Reifenquerschnittshöhe SH. Wenn die Länge H weniger als 40% der Reifenquerschnittshöhe SH beträgt, verbessert sich die Stoßbruchfestigkeit, aber die vertikale Federkennzahl des Reifens 10 sinkt, die vertikale Verformung verstärkt sich und die Notlaufbeständigkeit nimmt tendenziell ab. Wenn die Länge H 60% der Reifenquerschnittshöhe SH überschreitet, steigt die vertikale Federkennzahl des Reifens 10 an, die vertikale Verformung nimmt ab, der Aufprall auf die Schulterbereiche des Laufflächenabschnitts 10T verstärkt sich und die Stoßbruchfestigkeit nimmt tendenziell ab. Es ist zu beachten, dass die Bruchdehnung des Gummis der Seitenverstärkungsgummischicht 28 (die Bruchdehnung (%)), gemessen basierend auf JIS K6251 (unter Verwendung eines hantelförmigen Nr.3-Prüfstücks) unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Notlaufbeständigkeit vorzugsweise 120% oder mehr und vorzugsweise 130% oder mehr beträgt.
Wie in 1 veranschaulicht, beträgt dabei die Dicke der Seitenverstärkungsgummischicht 28 an einem Mittelpunkt zwischen einem Rand auf der in Reifenradialrichtung äußeren Seite des Wulstfüllergummis 22 entlang der Karkassenschicht 12 und einem Ende der Seitenverstärkungsgummischicht 28 auf der Seite des Wulstkerns 16 (Abmessung entlang einer Normalenrichtung der Karkassenschicht 12, bevor sie durch den Wulstkern 16 zurückgefaltet wird) vorzugsweise 30 bis 90% oder mehr bevorzugt 40 bis 80% der maximalen Dicke der Seitenverstärkungsgummischicht 28.
Gemäß einer Ausführungsform beträgt die Dehnung bei einer Last von 1,5 cN/dtex auf dem Seitenwandabschnitt 10S des Karkassencordfadens vorzugsweise 5,0% oder mehr. Die Dehnung bei einer Last von 1,5 cN/dtex (mittlere Dehnung) beträgt vorzugsweise 5,0% bis 6,5%. Wenn die Dehnung bei der Last von 1,5 cN/dtex in einem Zustand, in dem die Bruchdehnung Eb 20% oder mehr beträgt, weniger als 5,0% beträgt, erhöht sich eine Druckbeanspruchung des Endes des Karkassencordfadens, der um die Wulstkerne 16 gewickelt ist, was zu einem Bruch des Karkassencordfadens führt, und folglich nimmt die Notlaufbeständigkeit ab. Es ist zu beachten, dass wie bei der Bruchdehnung Eb die Dehnung bei der Last von 1,5 cN/dtex ein Dehnungsverhältnis (%) eines Mustercordfadens ist, die gemäß JIS-L1017 „Testverfahren für Chemiefaser-Reifencordfäden“ unter den Bedingungen gemessen wird, dass eine Probenlänge zwischen Greifern 250 mm beträgt und eine Zuggeschwindigkeit 300 ±20 mm/Minute beträgt.
Außerdem beträgt die Feinheit basierend auf korrigierter Masse (JIS L1017: 2002) nach der Tauchverarbeitung des Karkassencordfadens vorzugsweise 4000 bis 8000 dtex. Durch Einstellen der Feinheit basierend auf korrigierter Masse auf 4000 bis 8000 dtex kann die Dehnung bei der Last von 1,5 cN/dtex reduziert werden, während die Bruchdehnung Eb des Karkassencordfadens bei 20% oder mehr gehalten wird, und die Notlaufbeständigkeit kann verbessert werden, während die verbesserte Stoßbruchfestigkeit beibehalten wird.
Gemäß einer Ausführungsform beträgt der durch die folgende Gleichung angegebene Verdrillungskoeffizient K nach der Tauchverarbeitung des Karkassencordfadens vorzugsweise 2000 bis 2500: $K = T \times D^{1 / 2}$

T: Obere Verdrillungsanzahl des Karkassencordfadens (Anzahl/10 cm);
D Gesamtfeinheit des Karkassencordfadens (dtex)

Durch Einstellen des Verdrillungskoeffizienten K auf 2000 bis 2500 kann die Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit verbessert werden. Wenn der Verdrillungskoeffizient K kleiner als 2000 ist, kann eine wiederholte Druckverformung des um die Wulstkerne 16 zurückgefalteten Abschnitts der Karkassenschicht 12, die durch das Zusammensinken der Wulstabschnitte 10B beim Rollen des Reifens verursacht wird, zu Ermüdung in der Karkassenschicht 12 führen, und es besteht ein Risiko, dass keine ausreichende Verbesserung der Beständigkeit bei hoher Geschwindigkeit erzielt werden kann.
Beispiel, Vergleichsbeispiel
Um die Wirkung des Reifens 10 zu bestätigen, wurden Reifen hergestellt, bei denen das Material der Karkassenschicht 12 und die Dicke und Breite der Seitenverstärkungsgummischicht 28 des Reifens 10 variiert wurden, der Wert von Eb • Gsh/Gs angepasst wurde und die Stoßbruchfestigkeit und die Notlaufbeständigkeit durch Innenraumprüfung bewertet wurden. Die hergestellten Reifen weisen jeweils eine Reifengröße von 265/35RF20 auf, weisen die in 1 dargestellte Grundstruktur auf und weisen ein in 2 dargestelltes Laufflächenmuster im Laufflächenabschnitt 10T auf. 2 ist eine Darstellung, die das Laufflächenmuster der in den Versuchsbeispielen hergestellten Reifen veranschaulicht. Das Laufflächenmuster weist vier Hauptumfangsrillen auf, und eine Stollenrille ist im Bereich der drei Stegabschnitte bereitgestellt, die zwischen den vier Hauptumfangsrillen angeordnet sind.
Die Testreifen wurden auf eine Felge mit einer Felgengröße von 20 × 9,5J aufgezogen.
Die Beurteilung der Stoßbruchfestigkeit erfolgte durch den Druckstückbruchtest. Der Druckstückbruchtest wurde gemäß JIS K6302 durchgeführt, indem jeder auf der Felge montierte Reifen mit einem Luftdruck von 220 kPa befüllt wurde, mit einem Druckstückdurchmesser von 19 mm und einer Einführgeschwindigkeit von 50 mm/Minute, um die Reifenbruchenergie zu messen. Die Reifenbruchenergie jedes Reifens ist als Index ausgedrückt, wobei die Reifenbruchenergie von Vergleichsbeispiel 1 in Tabelle 1 als Referenz (Index 100) gilt. Größere Indizes weisen auf eine höhere Reifenbruchenergie und eine bessere Stoßbruchfestigkeit hin.
Die Bewertung der Notlaufbeständigkeit wurde durch Rollen jedes felgenmontierten Reifens auf einer Innenraumtrommel in einer Umgebung mit einer maximalen Lastkapazität × 0,65, einer Geschwindigkeit von 80 km/h und einer Temperatur von 38°C ohne Füllen des Reifens mit Innendruck durchgeführt, und die Fahrstrecke bis zum Versagen jedes Reifens wurde gemessen. Die Fahrstrecke ist als Index ausgedrückt, wobei die zurückgelegte Strecke, nach der der Reifen des in der folgenden Tabelle gezeigten Vergleichsbeispiels 1 versagte, als Referenz (Index 100) gilt. Größere Indizes zeigen längere Fahrstrecken bis zum Versagen und eine überlegene Notlaufbeständigkeit an. Die maximale Lastkapazität bezieht sich auf eine „maximum load capacity“ laut Definition der JATMA für Reifen, die ihr entsprechen, den Maximalwert in „TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES“ (Reifenlastgrenzen bei verschiedenen Kaltbefüllungsdrücken) laut Definition der TRA oder „LOAD CAPACITY“ (Lastkapazität) laut Definition der ETRTO.
In den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 und den Beispielen 1 bis 8, die in den nachstehenden Tabellen 1, 2 gezeigt sind, wurde die durchschnittliche Dicke Gsh auf 10 mm oder mehr, die durchschnittliche Dicke Gs auf 9 mm oder mehr und die Bruchdehnung Eb des Karkassencordfadens auf 20% oder mehr eingestellt. „H/SH“, gezeigt in den nachstehenden Tabellen 1, 2, gibt das Verhältnis der Länge H des Wulstfüllergummis 22 aus 1 zur Reifenquerschnittshöhe SH an, und „mittlere Karkassencordfadendehnung“ gibt Dehnung bei einer Last von 1,5 cN/dtex an.

[Tabelle 1-I]

	Vergleichsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 2	Vergleichsbeispiel 3
Eb • Gsh/GS (%)	8	15	65
H/SH (%)	45	45	45
Mittlere Karkassencordfadendehnung (%)	6	6	6
Feinheit basierend auf korrigierter Masse (dtex)	3500	3500	3500
Verdrillungskoeffizient K	1500	1500	1500
Stoßberstfestigkeit	100	95	100
Notlauf-Haltbarkeit	100	100	95

[Tabelle 1-II]

	Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3	Beispiel 4
Eb • Gsh/GS (%)	18	30	55	60
H/SH (%)	45	45	45	45
Mittlere Karkassencordfadendehnung (%)	6	6	6	6
Feinheit basierend auf korrigierter Masse (dtex)	3500	3500	3500	3500
Verdrillungskoeffizient K	1500	1500	1500	1500
Stoßberstfestigkeit	100	102	104	102
Notlauf-Haltbarkeit	102	104	102	100

[Tabelle 2]

	Beispiel 5	Beispiel 6	Beispiel 7	Beispiel 8
Eb • Gsh/GS (%)	30	30	30	30
H/SH (%)	35	65	45	45
Mittlere Karkassencordfadendehnung (%)	6	6	4	6
Feinheit basierend auf korrigierter Masse (dtex)	3500	3500	3500	5500
Verdrillungskoeffizient K	1500	1500	1500	1500
Stoßberstfestigkeit	104	102	102	102
Notlauf-Haltbarkeit	100	102	100	105

Gemäß den Beispielen 1 bis 4 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 in der vorstehenden Tabelle 1 kann durch Einstellen von Eb • Gsh/Gs auf 18% bis 60% entweder die Stoßbruchfestigkeit oder die Notlaufbeständigkeit beibehalten werden, während die andere verbessert wird. Aus den vorstehenden Tabellen 1, 2 ist ersichtlich, dass in Beispiel 2, in dem das Verhältnis der Länge H des Wulstfüllergummis 22 zur Reifenquerschnittshöhe SH 40% oder mehr betrug, die Stoßbruchfestigkeit im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 verbessert wurde und die Notlaufbeständigkeit im Vergleich zu Beispiel 5, in dem das Verhältnis der Länge H zur Reifenquerschnittshöhe SH weniger als 40% betrug, verbessert wurde. Außerdem ist zu erkennen, dass in Beispiel 6, bei dem das Verhältnis größer als 60% war, die Stoßbruchfestigkeit im Vergleich zu Beispiel 5 geringer war. Aus den vorstehenden Tabellen 1, 2 ist ersichtlich, dass in Beispiel 2, bei dem die mittlere Dehnung (Dehnung bei einer Last von 1,5 cN/dtex) 5% oder mehr betrug, die Notlaufbeständigkeit im Vergleich zu Beispiel 7, bei dem die mittlere Dehnung weniger als 5% betrug, verbessert war. Aus den obigen Tabellen 1, 2 ist ersichtlich, dass in Beispiel 8, bei dem die Feinheit bezogen auf korrigierte Masse im Bereich von 4000 bis 8000 dtex lag, die Notlaufbeständigkeit unter Beibehaltung der Stoßbruchfestigkeit gegenüber Beispiel 2 verbessert war, bei dem die Feinheit bezogen auf korrigierte Masse außerhalb des Bereichs von 4000 bis 8000 dtex lag.
Vorstehend wurde der Reifen der vorliegenden Offenbarung ausführlich beschrieben. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen und Beispiele eingeschränkt und kann auf verschiedene Weisen verbessert oder modifiziert werden, ohne vom Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

10: Reifen
10T: Laufflächenabschnitt
10S: Seitenwandabschnitt
10B: Wulstabschnitt
12: Karkassenschicht
14: Gürtelschicht
14a, 14b: Gürtelglied
16: Wulstkern
18: Laufflächengummi
20: Seitengummi
22: Wulstfüllergummi
24: Radkranzpolstergummi
26: Innenseelengummi
28: Seitenverstärkungsgummischicht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015205583 A [0004]

Claims

Reifen, umfassend: einen Laufflächenabschnitt, der sich in einer Reifenumfangsrichtung erstreckt und eine Ringform aufweist; ein Paar Seitenwandabschnitte, die Seitengummis umfassen, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind; ein Paar Wulstabschnitte, die auf einer in Reifenradialrichtung inneren Seite der Seitenwandabschnitte angeordnet sind; mindestens eine Karkassenschicht, die zwischen dem Paar Wulstabschnitte angebracht ist; eine Seitengummiverstärkungsschicht, die sich in Reifenradialrichtung entlang einer Innenoberfläche auf einer Innenoberflächenseite der Karkassenschicht der Seitenwandabschnitte erstreckt und die Seitengummis verstärkt; und eine Mehrzahl von Gürtelschichten, die auf einer in Reifenradialrichtung äußeren Seite der Karkassenschicht im Laufflächenabschnitt angeordnet sind, wobei die Karkassenschicht aus einem Karkassencordfaden zusammengesetzt ist, der aus organischen Fasercordfäden gebildet ist, die durch Verdrillen eines Filamentbündels aus organischen Fasern gebildet sind, und wenn: eine Bruchdehnung des Karkassencordfadens als Eb gilt, eine durchschnittliche Dicke der Seitenwandabschnitte zwischen einer Position der maximalen Reifenbreite der Seitenwandabschnitte in Reifenradialrichtung und einer Position, die von der Position der maximalen Reifenbreite zur in Reifenradialrichtung äußeren Seite um eine Länge getrennt ist, die 15% einer Reifenquerschnittshöhe entspricht, als Gs gilt, und eine durchschnittliche Dicke in dem Laufflächenabschnitt zwischen einer Schulterposition, an der eine Gerade, die senkrecht zu der Karkassenschicht ist und durch eine Position maximaler Breite einer Gürtelschicht maximaler Breite der Gürtelschicht verläuft, eine Oberfläche des Laufflächenabschnitts schneidet, und einer Position, die von der Schulterposition zu einer in Reifenbreitenrichtung inneren Seite hin um eine Länge getrennt ist, die 15% einer maximalen Gürtelbreite der Gürtelschicht maximaler Breite entspricht, als Gsh gilt, Eb, Gs und Gsh Folgendes erfüllen: $Eb \geq 20 %;$
$Gsh \geq 10 mm;$
$Gs \geq 9 mm;$
und $60 % \geq Eb \cdot Gsh/Gs \geq 18 %$
Reifen gemäß Anspruch 1, wobei die Wulstabschnitte jeweils einen Wulstkern, der sich ringförmig in Reifenumfangsrichtung erstreckt, und einen Wulstfüllergummi, der sich vom Wulstkern zur in Reifenradialrichtung äußeren Seite erstreckt, umfassen, und eine Länge einer Position maximaler Höhe des Wulstfüllergummis entlang der Reifenradialrichtung von einer Position an einem in Reifenradialrichtung innersten Abschnitt des Wulstabschnitts 40 bis 60% der Reifenquerschnittshöhe beträgt.
Reifen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Dehnung des Karkassencordfadens, wenn er einer Last von 1,5 cN/dtex in den Seitenwandabschnitten ausgesetzt ist, 5,0% oder mehr beträgt.
Reifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Dehnung des Karkassencordfadens, wenn er einer Last von 1,5 cN/dtex in den Seitenwandabschnitten ausgesetzt ist, 5,0% bis 6,5% beträgt.
Reifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Bruchdehnung Eb des Karkassencordfadens 22% bis 24% beträgt.
Reifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die organischen Fasern, die den Karkassencordfaden bilden, Polyethylenterephthalatfasern sind.
Reifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Feinheit basierend auf korrigierter Masse nach der Tauchverarbeitung des Karkassencordfadens 4000 bis 8000 dtex beträgt.
Reifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Verdrillungskoeffizient K, der durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird, nach der Tauchverarbeitung des Karkassencordfadens 2000 bis 2500 beträgt: $K = T \times D^{1 / 2},$
(wobei T eine obere Verdrillungsanzahl (Anzahl/10 cm) des Karkassencordfadens ist und D eine Gesamtfeinheit (dtex) des Karkassencordfadens ist).