DE112020003671B4

DE112020003671B4 - Luftreifen und Verfahren zur Herstellung von Reifenrohlingen

Info

Publication number: DE112020003671B4
Application number: DE112020003671.5T
Authority: DE
Inventors: Natsumi Takahashi
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2019-09-03
Filing date: 2020-08-31
Publication date: 2023-08-03
Anticipated expiration: 2040-09-01
Also published as: CN114222671B; JP7207240B2; WO2021045015A1; US20220288976A1; JP2021037846A; DE112020003671T5; CN114222671A

Abstract

Luftreifen, der mindestens zwei Hauptumfangsrillen (14, 16) undmindestens einen Stegabschnitt (18, 20, 22) umfasst, der durch die mindestens zwei Hauptumfangsrillen (14, 16) definiert und gebildet wird,wobei der mindestens eine Stegabschnitt (18, 20, 22) ein ausbauchender Stegabschnitt (20) ist, der sich zu einer in Reifenradialrichtung äußeren Seite in Bezug auf einen Referenzbogen (CB) ausbaucht,wobei der Luftreifen ferner einen Laufflächenabschnitt (10) umfasst, der aus nicht elektrisch leitfähigem Gummi (28b) und elektrisch leitfähigem Gummi gebildet (20a, 28a) ist,wobei, wenn der Luftreifen auf eine normale Felge montiert, auf einen normalen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem unbelasteten Zustand befindet, in einer Meridianquerschnittsansicht des Reifens der elektrisch leitfähige Gummi (20a, 28a) in einem Bereich (RS) ausgebildet ist, der dem ausbauchenden Stegabschnitt entspricht, mit Ausnahme eines Bereichs (RC) mit einer Breite von 5 % einer Breite des ausbauchenden Stegabschnitts (20), und der in einerAusbauchungsscheitelposition (PA) zentriert ist, die sich am meisten zu einer in der Radialrichtung äußeren Seite des ausbauchenden Stegabschnitts (20) des Reifens ausbaucht, undwobei der Referenzbogen ein Bogen ist, der durch mindestens drei von vier Öffnungsenden (P1, P2, P3, P4) von zwei in Reifenbreitenrichtung an den Stegabschnitt (18, 20, 22) angrenzenden Hauptumfangsrillen (14, 16) verläuft und ein Zentrum umfasst, das sich in Reifenradialrichtung weiter auf einer Innenseite als die Öffnungsenden (P1, P2, P3, P4) befindet und einen maximalen Krümmungsradius aufweist oderwobei der Referenzbogen (CB) ein Bogen ist, der durch zwei Öffnungsenden und einen Bodenkontaktrand einer auf der in Reifenbreitenrichtung inneren Seite an den Stegabschnitt (18, 20, 22) angrenzenden Hauptumfangsrille (14, 16) verläuft und ein Zentrum umfasst, das sich in Reifenradialrichtung weiter auf der Innenseite als die Öffnungsenden (P1, P2, P3, P4) befindet und einen maximalen Krümmungsradius aufweist,wobei LE ≥ (0,05 × Lr/2) + (GD/TrGa) × (Ho/Lr) × La erfüllt ist,wobei die Variablen in einer Meridianquerschnittsansicht des Reifens eine Abmessung (LE) entlang eines Reifenprofils von derAusbauchungsscheitelposition (PA) zu einer in Reifenbreitenrichtung zentralen Position des elektrisch leitfähigen Gummis (20a, 28a), eine Gesamtabmessung (Lr) des ausbauchenden Stegabschnitts (20) entlang des Reifenprofils, eine Tiefe (GD) der Hauptumfangsrille (14, 16) nahe der Ausbauchungsscheitelposition (PA), eine Laufflächendicke (TrGa) an der Ausbauchungsscheitelposition (PA), einen Ausbauchungswert (Ho) von dem Referenzbogen (CB) an der Ausbauchungsscheitelposition (PA) und eine Abmessung (La) des ausbauchenden Stegabschnitts (20) entlang einer Profillinie auf einer Seite, die eine größere Abmessung in Reifenbreitenrichtung aufweist, wobei die Seite durch die Scheitelpunktposition abgegrenzt ist, sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen gemäß Hauptanspruch 1, der eine verbesserte elektrische Leitfähigkeitsleistung bereitstellt, während die Nasslenkstabilitätsleistung und die Rollwiderstandsleistung erhalten werden. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren gemäß Anspruch 7 zur Herstellung von Reifenrohlingen, das bei der Herstellung eines solchen Luftreifens verwendet wird.
Stand der Technik
Ein Reifenrollwiderstand steht einer Traktionskraft gegenüber. Die Traktionskraft ist besonders schwach auf einer nassen Fahrbahnoberfläche, wo der Rollwiderstand relativ niedrig ist. Somit gibt es im Stand der Technik einen Bedarf, sowohl die Nasslenkstabilitätsleistung als auch einen niedrigen Rollwiderstandskoeffizienten (RRC) auf kompatible Weise bereitzustellen.
Als Ansatz zur Verbesserung der Nasslenkstabilitätsleistung ist eine Technologie bekannt, bei der Rippen ausgebaucht werden, um die Abflussleistung zu verbessern, während eine Aufstandsflächenform gleichmäßig gemacht wird. Im Gegensatz dazu ist als Ansatz zum Reduzieren des RRC eine Technologie bekannt, die den Silicagehalt von Gummiverbindungen, die einen Protektorlaufflächengummi, einen Basisgummi, einen Seitenwandgummi und dergleichen bilden, erhöht.
Silica ist jedoch eine Substanz mit hervorragenden Isoliereigenschaften, und somit kann ein silicahaltiger Gummi wie der Protektorlaufflächengummi einen erhöhten Widerstandswert aufweisen, und die Funktion für elektrostatische Aufladung des Reifens kann verschlechtert werden. Somit ist seit einigen Jahren eine Technologie bekannt, bei der ein elektrisch leitfähiger Gummi in einem Laufflächenabschnitt angeordnet wird, um dem Reifen eine Funktion zur Verhinderung elektrostatischer Aufladung zu verleihen.
Zum Beispiel ist der Laufflächenabschnitt mit einer Hauptrille, die sich kontinuierlich in Reifenumfangsrichtung erstreckt, und einem Stegabschnitt versehen, der durch die Hauptrille definiert ist, wobei der Stegabschnitt in einem horizontalen Querschnitt, der eine Reifendrehachse einschließt, einen ersten Rand, einen zweiten Rand, eine Straßenkontaktoberfläche, die sich zwischen dem ersten Rand und dem zweiten Rand befindet, und ein Bogenprofil, das zur in Reifenradialrichtung äußeren Seite vorsteht, und einen elektrisch leitfähigen Abschnitt aus elektrisch leitfähigem Gummi aufweist, wobei der elektrisch leitfähige Abschnitt zur ersten Randseite geneigt ist und sich von einem in Reifenradialrichtung inneren Ende zu einem in Reifenradialrichtung äußeren Ende erstreckt, wobei das äußere Ende von der Straßenkontaktoberfläche freiliegt, das innere Ende mit einem inneren Reifenstrukturmaterial verbunden ist, das elektrisch mit einer Felge verbunden ist, wenn der Reifen an die Felge montiert ist, und sich auf der Straßenkontaktoberfläche eine zentrale Position des in Reifenaxialrichtung äußeren Endes auf einer in Reifenaxialrichtung zentralen Position des Stegabschnitts befindet oder sich weiter auf der ersten Randseite als der zentrale Abschnitt befindet ( JP 2018-154187 A ).
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur
US 2018/0264897 A1 offenbart einen Luftreifen, der einen Laufflächenabschnitt umfasst, der mit sich in Umfangsrichtung und kontinuierlich erstreckenden Hauptrillen und Stegabschnitten versehen ist, die durch die Hauptrillen unterteilt sind. Die Hauptrillen umfassen Kronenhauptrillen und Schulterhauptrillen, während der Stegabschnitt einen Kronenstegabschnitt, Mittelstegabschnitte und Schulterstegabschnitte umfasst.
Die Hauptrille ist so vulkanisiert, dass eine sich zwischen einer ersten Kante und einer zweiten Kante erstreckende Bodenkontaktfläche bogenförmig radial nach außen vorsteht. Ferner sind die Hauptrillen mit einem leitenden Abschnitt versehen, welcher aus leitendem Gummi besteht.
Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
Normalerweise wird die Position eines Abschnitts jedes Stegabschnitts, der den höchsten Bodenkontaktdruck aufweist, in Reifenbreitenrichtung von der Zeit, wenn der Reifen neu ist, bis zu den Endphasen des Verschleißes nicht wesentlich geändert. Betrachtet man jedoch 3, 6 und dergleichen, die im JP 2018-154187 A beschrieben sind, ändert sich die Position in Reifenbreitenrichtung, wenn sich ein elektrisch leitfähiger Abschnitt 23 in der Reifenradialrichtung bewegt. Somit kann es bei der im JP 2018-154187 A beschriebenen Technologie sein, dass der elektrisch leitfähige Abschnitt 23 nicht von der Zeit, wenn der Reifen neu ist, bis zu den Endphasen des Verschleißes in einem Abschnitt mit einem hohen Bodenkontaktdruck vorhanden ist, und ferner kann eine hervorragende elektrische Leitfähigkeitsleistung nicht nachhaltig erreicht werden.
Außerdem ist es bei der Verwendung der in JP 2018-154187 A beschriebenen Technologie entscheidend, um die Funktion für die elektrostatische Reifenaufladung effizient zu verleihen, einen elektrisch leitfähigen Abschnitt in einem Bereich zu bilden, der eine Position einschließt, wo der Reifen am meisten in Reifenradialrichtung ausbaucht (nachstehend als maximaler Ausbauchungsbereich bezeichnet), wobei der Bereich einem Bereich entspricht, der mit größter Wahrscheinlichkeit die Fahrbahnoberfläche berührt.
Der maximale Ausbauchungsbereich ist jedoch ein Bereich, der an dem Ende der Vulkanisierung von einer Form berührt wird, und somit wird angenommen, dass unvulkanisierter Gummi, der um den Bereich herum vorhanden ist und der nicht elektrisch leitfähig ist, in den maximalen Ausbauchungsabschnitt fließt. Somit wird der elektrisch leitfähige Abschnitt, der ansonsten freiliegend sein sollte, vergraben, und es kann sein, dass die hervorragende elektrische Leitfähigkeit nicht sichergestellt werden kann, speziell in einem Fall, in dem der Reifen neu ist.
Angesichts des Vorhergehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen mit einer weiter verbesserten elektrischen Leitfähigkeit bereitzustellen und gleichzeitig die Nasslenkstabilitätsleistung und die Rollwiderstandsleistung beizubehalten.
Lösung des Problems
Ein Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Luftreifen, der mindestens zwei Hauptumfangsrillen und mindestens einen Stegabschnitt, der durch die mindestens zwei Hauptumfangsrillen definiert und gebildet wird, einschließt, wobei der mindestens eine Stegabschnitt ein ausbauchender Stegabschnitt ist, der in Bezug auf einen Referenzbogen zu einer in Reifenradialrichtung äußeren Seite hin ausgebaucht ist, wobei der Luftreifen ferner einen Laufflächenabschnitt einschließt, der aus nicht elektrisch leitfähigem Gummi und elektrisch leitfähigem Gummi ausgebildet ist, wenn der Luftreifen auf einer normalen Felge montiert, auf einen normalen Innendruck aufgepumpt und in einem unbelasteten Zustand ist, wobei der elektrisch leitende Gummi in einer Meridianquerschnittsansicht des Reifens in einem Bereich ausgebildet ist, der dem ausgebauchten Stegabschnitt entspricht, mit Ausnahme eines Bereichs mit einer Breite von 5 % einer Breite des ausgebauchten Stegabschnitts, der an einer Ausbauchungsscheitelposition zentriert ist, die am meisten zu in Reifenradialrichtung einer äußeren Seite des ausbauchenden Stegabschnitts ausgebaucht ist, und wobei der Referenzbogen ein Bogen ist, der durch mindestens drei von vier Öffnungsenden von zwei in der Reifenbreitenrichtung an den Stegabschnitt angrenzenden Umfangshauptrillen verläuft und ein Zentrum einschließt, das sich in der Reifenradialrichtung weiter auf einer Innenseite als die Öffnungsenden befindet und einen maximalen Krümmungsradius aufweist, oder wobei der Referenzbogen ein Bogen ist, der durch zwei Öffnungsenden und einen Bodenkontaktrand einer in Reifenbreitenrichtung an den Stegabschnitt angrenzenden Hauptumfangsrille auf der Innenseite verläuft und ein Zentrum einschließt, das sich in Reifenradialrichtung weiter auf der Innenseite als die Öffnungsenden befindet und einen maximalen Krümmungsradius aufweist. Das Verhältnis LE ≥ (0,05 × Lr/2) + (GD/TrGa) × (Ho/Lr) × La ist erfüllt, wobei die Variablen in einer Meridianquerschnittsansicht des Reifens eine Abmessung LE entlang eines Reifenprofils von der Ausbauchungsscheitelposition zu einer in Reifenbreitenrichtung zentralen Position des elektrisch leitfähigen Gummis eine Gesamtabmessung Lr des ausbauchenden Stegabschnitts entlang des Reifenprofils, eine Tiefe GD der Hauptumfangsrille nahe der Ausbauchungsscheitelposition, eine Laufflächendicke TrGa an der Ausbauchungsscheitelposition, einen Ausbauchungswert von dem Referenzbogen an der Ausbauchungsscheitelposition und eine Abmessung La des ausbauchenden Stegabschnitts entlang einer Profillinie auf einer Seite, die eine größere Abmessung in Reifenbreitenrichtung aufweist, wobei die Seite durch die Scheitelpunktposition abgegrenzt ist, sind.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Bei dem Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird basierend auf der Ausbildung des ausbauchenden Stegabschnitts und der Aufnahme des elektrisch leitfähigen Gummis in den Laufflächenabschnitt der Bereich des ausbauchenden Stegabschnitts, an dem der elektrisch leitfähige Gummi ausgebildet ist, verbessert. Infolgedessen kann der Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine verbesserte elektrische Leitfähigkeitsleistung bereitstellen, während die Nasslenkstabilitätsleistung und die Rollwiderstandsleistung erhalten werden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Laufflächenabschnitts eines Luftreifens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Meridianquerschnittsansicht eines in 1 veranschaulichten ausbauchenden Stegabschnitts.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Ausbildungsposition von elektrisch leitfähigem Gummi veranschaulicht, der in dem in 2 veranschaulichten ausbauchenden Stegabschnitt eingeschlossen ist.
4 ist eine Draufsicht eines ausbauchenden Stegabschnitts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Meridianquerschnittsansicht des Reifens, die einen Laufflächenabschnitt eines hergestellten Reifens veranschaulicht, der durch Vulkanisierung nach dem Implementieren eines Verfahrens zur Herstellung von Reifenrohlingen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten wird.

Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsformen eines Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung (grundlegende Ausführungsform und zusätzliche Ausführungsformen 1 bis 6) und Ausführungsformen eines Verfahrens zur Herstellung von Reifenrohlingen gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Bestandteile der Ausführungsformen schließen Bestandteile ein, die im Wesentlichen identisch sind oder die von einem Fachmann substituiert oder leicht erdacht werden können. Zusätzlich können verschiedene in den Ausführungsformen beschriebenen Modi innerhalb des Umfangs der Offensichtlichkeit durch den Fachmann wie gewünscht kombiniert werden.
Luftreifen
Grundlegende Ausführungsform
Die grundlegende Ausführungsform des Luftreifens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden beschrieben. Hierin bezieht sich „Reifenradialrichtung“ auf die Richtung senkrecht zur Rotationsachse des Luftreifens, „in der Reifenradialrichtung innere Seite“ bezieht sich auf eine Seite in Richtung der Rotationsachse in der Reifenradialrichtung, und „in Reifenradialrichtung äußere Seite“ bezieht sich auf eine Seite weg von der Rotationsachse in der Reifenradialrichtung. Außerdem bezieht sich „Reifenumfangsrichtung“ auf die Umfangsrichtung mit der Drehachse als Mittelachse. Außerdem bezieht sich „Reifenbreitenrichtung“ auf eine Richtung parallel zur Rotationsachse; „in Reifenbreitenrichtung innere Seite“ bezieht sich auf eine Seite, die in Reifenbreitenrichtung einer Äquatorialebene des Reifens (Reifenäquatorlinie) zugewandt ist; und „in Reifenbreitenrichtung äußere Seite“ bezieht sich auf eine Seite, die von der Äquatorialebene des Reifens in Reifenbreitenrichtung weiter entfernt ist. Es ist zu beachten, dass „Äquatorialebene des Reifens“ sich auf die zur Rotationsachse des Luftreifens senkrechte Ebene, die durch die Mitte der Reifenbreite des Luftreifens verläuft, bezieht.
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Laufflächenabschnitts eines Vergleichsbeispiels von einem Luftreifen. 1 veranschaulicht eine Seite eines Laufflächenabschnitts 10, der durch eine Reifenäquatorialebene CL abgegrenzt wird, und der Laufflächenabschnitt 10 schließt ein Gummimaterial (Laufflächengummi) ein und ist auf der in Reifenradialrichtung äußersten Seite des Luftreifens freiliegend, wobei die Oberfläche des Laufflächenabschnitts 10 die Kontur des Luftreifens bildet. Die Oberfläche des Laufflächenabschnitts 10 ist als Lauffläche 12 ausgebildet, die einer Oberfläche entspricht, die während der Fahrt eines Fahrzeugs mit montiertem Luftreifen (nicht veranschaulicht) mit der Fahrbahnoberfläche in Berührung kommt.
Die Laufflächenoberfläche 12 schließt mindestens einen Stegabschnitt 18, 20 oder 22 ein (1 veranschaulicht drei Stegabschnitte auf einer Seite einer Reifenäquatoroberfläche CL), die durch mindestens zwei Hauptumfangsrillen 14 und 16 definiert und gebildet werden (1 veranschaulicht zwei Hauptumfangsrillen auf einer Seite der Reifenäquatorebene CL), wobei die Stegabschnitte 18, 20 und 22 in Reifenbreitenrichtung in der Reihenfolge von der inneren Seite zu der äußeren Seite angeordnet sind.
Außerdem ist in dem in 1 veranschaulichten Beispiel mindestens einer der Stegabschnitte 18, 20 oder 22 (Stegabschnitt 20 in 1) ein ausbauchender Stegabschnitt, der zur in Reifenradialrichtung äußeren Seite hin in Bezug auf einen Referenzbogen CB, der nachstehend ausführlich beschrieben ist, ausbaucht. Es ist zu beachten, dass eine dicke gepunktete Linie, die in 1 veranschaulicht ist, eine Linie ist, die durch die Ausbauchungsscheitelposition des ausbauchenden Stegabschnitts 20 verläuft.
Hier ist der Referenzbogen ein Bogen, der durch mindestens drei von vier Öffnungsenden P1, P2, P3 und P4 der Hauptumfangsrillen 14 und 16 angrenzend an den Stegabschnitt 20 auf beiden Seiten in Reifenbreitenrichtung des Stegabschnitts 20 in 1 verläuft und ein Zentrum einschließt, das sich in Reifenradialrichtung weiter auf der Innenseite als die Öffnungsenden befindet und einen maximalen Krümmungsradius aufweist (in 1, einen Bogen CB, der durch eine gepunktete Linie veranschaulicht ist) (Referenzbogen 1).
Es ist zu beachten, dass der in 1 veranschaulichte Stegabschnitt 22 kein ausbauchender Stegabschnitt ist, sondern in einer Konfiguration, in der ein Referenzbogen in einem Fall eingestellt wird, in dem in Reifenbreitenrichtung keine Rille auf einer Seite des Stegabschnitts vorhanden ist, wie im Stegabschnitt 22, der Referenzbogen ein Bogen ist, der durch zwei benachbarte Öffnungsenden (in dem Stegabschnitt 22, die Öffnungsenden P3 und P4) der Hauptumfangsrille in Reifenbreitenrichtung auf einer Seite des Stegabschnitts verläuft und durch einen nicht veranschaulichten Bodenkontaktrand verläuft, wobei der Bogen ein Zentrum einschließt, das sich in Reifenradialrichtung weiter auf der Innenseite als die Öffnungsenden und der Bodenkontaktrand befindet und einen maximalen Krümmungsradius (Referenzbogen 2) aufweist.
Außerdem sind für einen der vorstehend beschriebenen Referenzbögen 1 und 2 in einem Fall, in dem die Enden des Stegabschnitts in Reifenbreitenrichtung jeweilige abgeschrägte Abschnitte einschließen, in Reifenradialrichtung äußerste Punkte der abgeschrägten Abschnitte als Öffnungsenden benachbarter Rillen definiert, und ein Referenzbogen wird wie in den Abschnitten der Referenzbögen 1 und 2 beschrieben eingestellt. (Referenzbogen 3).
Nun ist der in 1 veranschaulichte Laufflächenabschnitt 10 aus nicht elektrisch leitfähigem Gummi und elektrisch leitfähigem Gummi gebildet. Hier ist der nicht elektrisch leitfähige Gummi nicht besonders beschränkt, solange der nicht elektrisch leitfähige Gummi einen normalen Gummi für das Reifenformen (z. B. Naturkautschuk (NR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Butadienkautschuk (BR), Isoprenkautschuk (IR) und Butylkautschuk und dergleichen) und ein vorgeschriebenes Kompoundierungsmittel (Ruß, Silica, Öl, Harz, Alterungsverzögererungsmittel, Zinkoxid, Stearinsäure, Vulkanisierungsbeschleuniger, Schwefel und dergleichen) einschließt. In einem Fall, in dem auf die Rollwiderstandsleistung fokussiert wird, ist es jedoch entscheidend, eine wenig wärmeerzeugende Verbindung mit einer relativ niedrigen Mischmenge an Ruß zu verwenden.
Im Gegensatz dazu kann als elektrisch leitfähiger Gummi der Gummi verwendet werden, der die vorstehend beschriebenen Materialien des mit einem Füllstoff (elektrisch leitfähigen Füllstoff) gemischten nicht elektrisch leitfähigen Gummis einschließt, einschließlich eines feinen pulverförmigen elektrisch leitfähigen Materials, um eine elektrische Leitfähigkeit sicherzustellen. Ein repräsentatives Beispiel des Füllstoffs ist Ruß, und durch Einstellen der zusätzlichen Menge an Ruß kann die elektrische Leitfähigkeitsleistung eingestellt werden. Zusätzlich können auch verschiedene Metallpulver als Füllstoffe verwendet werden.
2 ist eine Meridianquerschnittsansicht des in 1 veranschaulichten ausbauchenden Stegabschnitts 20 und ist insbesondere eine Meridianquerschnittsansicht des Reifens des ausbauchenden Stegabschnitts 20, wenn der Reifen an einer normalen Felge (nicht veranschaulicht) montiert, auf einen normalen Innendruck aufgepumpt und in einem unbelasteten Zustand ist. Es ist zu beachten, dass eine dicke gepunktete Linie, die in 2 veranschaulicht ist, eine Linie ist, die durch die Ausbauchungsscheitelposition des ausbauchenden Stegabschnitts 20 verläuft.
Hier bezieht sich „normale Felge“ auf eine „geeignete Felge“ laut Definition der JATMA, eine „Design Rim“ (Entwurfsfelge) laut Definition der TRA oder eine „Measuring Rim“ (Messfelge) laut Definition der ETRTO. Außerdem bezieht sich „normaler Innendruck“ auf einen „maximum air pressure“ (maximalen Luftdruck) laut Definition der JATMA, auf den Maximalwert in „TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES“ (Reifenlastgrenzen bei verschiedenen Kaltbefüllungsdrücken) laut Definition der TRA oder auf „INFLATION PRESSURES“ (Reifendrücke) laut Definition der ETRTO.
Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration ist bei dem Luftreifen gemäß eines Vergleichsbeispiels, wie in 2 veranschaulicht, elektrisch leitfähiger Gummi 20a in einem Bereich RS ausgebildet, der dem ausbauchenden Stegabschnitt 20 entspricht, mit Ausnahme eines Bereichs RC mit einer Breite von 5 % der Breite des ausbauchenden Stegabschnitts 20 entlang eines Reifenprofils und zentriert an der Ausbauchungsscheitelposition PA, die am stärksten zur in Reifenradialrichtung äußeren Seite des ausbauchenden Stegabschnitts 20 ausgerichtet ist. Es ist zu beachten, dass der Gummi, der den Laufflächenabschnitt 10 bildet, mit Ausnahme des elektrisch leitfähigen Gummis 20a des ausbauchenden Stegabschnitts 20 aus dem nicht elektrisch leitfähigen Gummi gebildet ist.
Wirkungen
In einem Vergleichsbeispiel, wie in 1 und 2 veranschaulicht, ist der ausbauchende Stegabschnitt 20 vorhanden, der in Bezug auf den Referenzbogen CB in Richtung der in der Reifenradialrichtung äußeren Seite ausbaucht. Somit kann die Aufstandsflächenform des Reifens insbesondere in Reifenbreitenrichtung gleichmäßig gemacht werden, und eine hervorragende Abflussleistung kann erreicht werden (Wirkung 1). Es ist zu beachten, dass ein Ausbauchungswert vom Referenzbogen CB angesichts der Abflussleistung vorzugsweise 0,1 mm oder mehr und mehr bevorzugt 0,2 mm oder mehr beträgt. Im Gegensatz dazu beträgt angesichts einer gleichmäßigen Aufstandsflächenform des Reifens der Ausbauchungswert vom Referenzbogen CB vorzugsweise 2,5 mm oder weniger und mehr bevorzugt 0,5 mm oder weniger.
Außerdem wird in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Beispiel außer dem elektrisch leitfähigen Gummi 20a des ausbauchenden Stegabschnitts 20 ist ein nicht elektrisch leitfähiger, Silica enthaltener Gummi in allen Bereichen des Laufflächenabschnitts 10 gebildet. Dementsprechend kann der Rollwiderstandskoeffizient (RRC) reduziert werden, um eine hervorragende Rollwiderstandsleistung zu erreichen (Wirkung 2).
Ferner ist in einem Vergleichsbeispiel, wie in 2 veranschaulicht, der elektrisch leitfähige Gummi 20a in dem Bereich RS ausgebildet, der dem ausbauchenden Stegabschnitt 20 entspricht, mit Ausnahme des Bereichs RC mit einer Breite von 5 % der Breite des ausbauchenden Stegabschnitts 20, und an der Ausbauchungsscheitelposition PA, die in Reifenradialrichtung am meisten zur Außenseite des ausbauchenden Stegabschnitts 20 ausbaucht, zentriert (insbesondere befindet sich der Bereich RS auf mindestens einer Seite der Position PA). Das heißt, in dem in 2 veranschaulichten Beispiel ist der elektrisch leitfähige Gummi 20a an einer Position ausgebildet, die von der Ausbauchungsscheitelposition PA in Reifenbreitenrichtung versetzt ist. Somit ist die in Reifenradialrichtung äußere Oberfläche des elektrisch leitfähigen Gummis 20a kein Bereich, der am Ende der Vulkanisierung durch eine Form berührt wird, wodurch verhindert werden kann, dass unvulkanisierter Gummi, der nicht elektrisch leitfähig ist, auf die Außenoberfläche fließt. Folglich liegt in dem in 2 veranschaulichten Beispiel der elektrisch leitfähige Abschnitt, der ursprünglich freiligen sollte, auch nach der Vulkanisierung zuverlässig frei, was eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit gewährleistet, insbesondere in einem Fall, in dem der Reifen neu ist (Wirkung 3). Es ist zu beachten, dass in einem Fall, in dem der elektrisch leitfähige Gummi 20a in dem Bereich ohne den 10 % breiten Bereich RC des ausbauchenden Stegabschnitts 20 gebildet und an der Ausbauchungsscheitelposition PA zentriert ist, zuverlässig verhindert werden kann, dass der nicht leitfähige unvulkanisierte Gummi auf die Oberfläche des elektrisch leitfähigen Gummis fließt, und noch mehr ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit gewährleistet ist, wenn der Reifen neu ist. Es ist zu beachten, dass, um eine ausreichende Wirkung der Bildung des elektrisch leitfähigen Gummis 20a zu gewährleisten, alle Positionen, wo der elektrisch leitfähige Gummis 20a gebildet wird, einschließlich der Reifenoberfläche, zu dem Zeitpunkt, zu dem der Reifen neu ist, und Positionen in der Reifenradialrichtung, die in den Endphasen des Verschleißes zu einer Oberfläche werden, wenn ein Verschleißindikator auftritt, dem Bereich, der dem ausbauchenden Stegabschnitt 20 entspricht, entsprechen, mit Ausnahme des Bereichs mit einer Breite von 5 % der Breite des ausbauchenden Stegabschnitts 20, der an der Ausbauchungsscheitelposition PA zentriert ist.
Folglich werden in dem Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dadurch, dass insbesondere der Bereich, wo der elektrisch leitfähige Gummis in dem ausbauchenden Stegabschnitt gebildet wird, die vorstehend beschriebenen Wirkungen 1 bis 3 kombiniert, um zu ermöglichen, dass die elektrische Leitfähigkeit verbessert werden kann, während die Nasslenkstabilitätsleistung und die Rollwiderstandsleistung beibehalten werden.
Außerdem beträgt die gesamte Umfangslänge (Abmessung in Reifenumfangsrichtung, dasselbe gilt nachstehend) des elektrisch leitfähigen Gummis 20a, der in 1 und 2 veranschaulicht wird, in Reifenumfangsrichtung 5 % oder mehr der gesamten Umfangslänge des ausbauchenden Stegabschnitts 20 in Reifenumfangsrichtung. Dies verbessert insbesondere die elektrische Leitfähigkeitsleistung, um eine zuverlässige Entladung von statischer Elektrizität von der Reifeninnenstruktur auf die Fahrbahnoberfläche zu ermöglichen.
Wenngleich nicht vollständig veranschaulicht, weist der Luftreifen der vorstehend beschriebenen vorliegenden Ausführungsform die gleiche Meridianquerschnittform wie ein üblicher Luftreifen auf. Mit anderen Worten, in einer Meridianquerschnittsansicht schließt der Luftreifen gemäß der vorliegenden Ausführungsform Wulstabschnitte, Seitenwandabschnitte, Schulterabschnitte und den Laufflächenabschnitt, in dieser Reihenfolge in Reifenradialrichtung, von der inneren Seite zur äußeren Seite ein. Zum Beispiel schließt der Luftreifen in einer Meridianquerschnittsansicht eine Karkassenschicht, die sich vom Laufflächenabschnitt zu den Wulstkernen auf beiden Seiten erstreckt und um ein Paar Wulstkerne gewickelt ist, und eine Gürtelschicht und Gürteldeckschicht auf der in Reifenradialrichtung äußeren Seite der Karkassenschicht ein.
Zusätzliche Ausführungsformen
Als Nächstes werden Ausführungsformen der Erfindung 1 bis 6 beschrieben.
Erfindungsgemäße Ausführungsform 1
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Ausbildungsposition des elektrisch leitfähigen Gummis 20a veranschaulicht, der in dem in 2 veranschaulichten ausbauchenden Stegabschnitt 20 eingeschlossen ist. Ein oberer Abschnitt von 3 veranschaulicht die Ausbildungsposition des elektrisch leitfähigen Gummis 20a in einer Draufsicht des ausbauchenden Stegabschnitts 20, und ein unterer Abschnitt von 3 veranschaulicht die Ausbildungsposition des elektrisch leitfähigen Gummis 20a des ausbauchenden Stegabschnitts 20 in einer Meridianquerschnittsansicht des Reifens. Es ist zu beachten, dass für die Position in Reifenbreitenrichtung der obere Abschnitt von 3 mit dem unteren Abschnitt von 3 ausgerichtet ist.
In der grundlegenden Ausführungsform, wie im unteren Abschnitt von 3 veranschaulicht, ist $LE \geq (0,05 \times Lr / 2) + (GD / TrGA) \times (Ho / Lr) \times La$
erfüllt,
wobei Variablen in einer Meridianquerschnittsansicht des Reifens eine Abmessung LE entlang des Reifenprofils von der Ausbauchungsscheitelposition PA zu der zentralen Position PB des elektrisch leitfähigen Gummis 20a in Reifenbreitenrichtung, die Gesamtabmessung Lr des ausbauchenden Stegabschnitts 20 entlang des Reifenprofils, die Tiefe GD der Hauptumfangsrille in der Nähe der Ausbauchungsscheitelposition PA, eine Laufflächendicke TrGa bis zu einer Gürtelschicht 26 an der Ausbauchungsscheitelposition PA, der Ausbauchungswert Ho von dem Referenzbogen CB an der Ausbauchungsscheitelposition PA und die Abmessung La des ausbauchenden Stegabschnitts entlang einer Profillinie auf einer Seite mit einer größeren Abmessung in Reifenbreitenrichtung sind, wobei die Seite durch die Ausbauchungsscheitelposition PA abgegrenzt ist (zusätzliche Ausführungsform 1).
Es ist zu beachten, dass das Bezugszeichen Lb in 3 die Abmessung des ausbauchenden Stegabschnitts 20 entlang der Profillinie auf einer Seite mit einer kleineren Abmessung in Reifenbreitenrichtung angibt, wobei die Seite durch die Ausbauchungsscheitelposition PA abgegrenzt ist.
Hier bedeutet in der vorstehend beschriebenen Ungleichung der Begriff (0,05 × Lr/2), dass „der 5 %-Bereich entlang des Profils, der an der Ausbauchungsscheitelposition PA zentriert ist, einem Bereich entspricht, wo der elektrisch leitfähige Gummi nicht ausgebildet werden darf.“ Außerdem bedeutet der Quotient (GD/TrGa) „Rillentiefenverhältnis“. Ferner bedeutet der Quotient (Ho/Lr) „Ausbauchungsgrad des ausbauchenden Stegabschnitts 20“ Zusätzlich dazu bedeutet der Wert La, wie vorstehend beschrieben, die Abmessung entlang der Profillinie auf der Seite, die eine größere Abmessung in Reifenbreitenrichtung aufweist, wobei die Seite durch die Ausbauchungsscheitelposition PA als eine Grenze abgegrenzt ist. Es ist zu beachten, dass die Ergebnisse der durch die Erfinder durchgeführten Analyse der Beziehung zwischen dem Wert La und einer großen Anzahl von experimentellen Daten, die sich auf die Abmessung LE beziehen, angeben, dass der Wert La ein Korrekturwert ist, der angemessen in die rechte Seite der Ungleichung als Teil der Ungleichung integriert ist. Es ist zu beachten, dass in 3 die Ungleichheit so eingestellt ist, dass der Wert LE je nach dem Ausbauchungswert des ausbauchenden Stegabschnitts 20 zunimmt, wobei die Abmessung des ausbauchenden Stegabschnitts 20 in Reifenbreitenrichtung, die Tiefe der Hauptumfangsrille in der Nähe der Ausbauchungsscheitelposition PA und die Rillentiefe der Hauptumfangsrille in Bezug auf die Laufflächendicke TrGa zunimmt.
Typischerweise neigt der Gummifluss während der Vulkanisierung dazu, stärker zu werden, je größer der Indikator „Rillentiefenverhältnis“ und/oder der Indikator „Ausbauchungsgrad des ausgebauchten Stegabschnitts 20“ wird. So haben die Erfinder die Erkenntnis gewonnen, dass es richtig ist, die Abmessung LE größer als einen Wert zu machen, der durch das Multiplizieren des Ergebnisses der vorstehend beschriebenen Indikatoren mit dem Korrekturwert La erhalten wird, und außerdem zum resultierenden Produkt den Term (0,05 × Lr/2) hinzuzufügen, der den Bereich, in dem der elektrisch leitfähige Gummi nicht ausgebildet werden darf, angibt. Wie vorstehend beschrieben, führt die Erfüllung der vorstehend beschriebenen Ungleichung zu einer sehr geringen Möglichkeit, dass die in Reifenradialrichtung äußere Oberfläche des elektrisch leitfähigen Gummis 20a ein Bereich ist, der am Ende der Vulkanisierung durch die Form berührt wird, und ermöglicht ferner, auf einem höheren Niveau zu verhindern, dass unvulkanisierter Gummi auf die Außenoberfläche fließt.
Es ist zu beachten, dass in der zusätzlichen Ausführungsform 1 in dem Fall, in dem die Abmessung LE im unteren Abschnitt von 3 größer als die Abmessung La ist, ein Endabschnitt des Stegabschnitts, der sich in Reifenbreitenrichtung weiter von der zentralen Position PB des elektrisch leitfähigen Gummis 20a in 3 befindet (der Endabschnitt auf der rechten Seite in 3), als Endabschnitt des Stegabschnitts verwendet wird, und in der Ungleichung wird die Abmessung Lb anstelle der Abmessung La verwendet.
Zusätzliche erfindungsgemäße Ausführungsform 2
In der grundlegenden Ausführungsform oder der grundlegenden Ausführungsform in Kombination mit der erfindungsgemäßen Ausführungsform 1, wie in 2 veranschaulicht, beträgt in einer Meridianquerschnittsansicht des Reifens die Abmessung des elektrisch leitfähigen Gummis 20a in Reifenbreitenrichtung vorzugsweise 2 % oder mehr und 50 % oder weniger der in 3 veranschaulichten Abmessung Lr an jeder Position in Reifenradialrichtung von der Laufflächenoberfläche zu wenigstens einer in Reifenradialrichtung äußeren Position eines Basisgummis 24 (Position PC in 2) (erfindungsgemäße Ausführungsform 1). Es ist zu beachten, dass der Bereich auf der in Reifenradialrichtung äußeren Seite vom Bezugszeichen 24 in 2 der Bildungsbereich der Protektorlauffläche ist.
Die vorstehend beschriebene Abmessung beträgt 2 % oder mehr der in 3 veranschaulichten Abmessung Lr an jeder Position in Reifenradialrichtung von der Reifenoberfläche zu der Position PC, wodurch eine weitere Verringerung des elektrischen Widerstands über den gesamten Laufflächenabschnitt 10 ermöglicht wird. Dies wiederum ermöglicht eine weitere Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit. Im Gegensatz dazu beträgt die vorstehend beschriebene Abmessung 50 % oder weniger der in 3 veranschaulichten Abmessung Lr an jeder Position in Reifenradialrichtung von der Reifenoberfläche zur Position PC, was eine übermäßige Abnahme der Rate des nicht elektrisch leitfähigen Gummis ermöglicht, der relativ leicht ist, um die Rollwiderstandsleistung weiter zu verbessern.
Es ist zu beachten, dass die vorstehend beschriebene Abmessung 3 % oder mehr und 15 % oder weniger der in 3 veranschaulichten Abmessung Lr an jeder Position in Reifenradialrichtung von der Reifenoberfläche zu der Position PC beträgt und somit jede der vorstehend beschriebenen Wirkungen auf einem deutlich höheren Niveau erreicht wird.
Außerdem kann der elektrisch leitfähige Gummi 20a von der Reifenoberfläche 12 zu einer beliebigen Position in Reifenradialrichtung an der in Reifenradialrichtung inneren Position innerhalb des Bereichs der oberen Lauffläche und der Basisgummi ausgebildet sein. Um jedoch die elektrische Leitfähigkeit des Laufflächenabschnitts 10 extrem hoch zu gestalten, wird der elektrisch leitfähige Gummi 20a vorzugsweise bis zum in Reifenradialrichtung inneren Endabschnitt des Basisgummis ausgebildet.
Außerdem kann der elektrisch leitfähige Gummi 20a so geformt sein, dass die Abmessung in Reifenbreitenrichtung mit der Position in Reifenradialrichtung variiert. In diesem Fall kann in einer Meridianquerschnittsansicht des Reifens die Außenkontur des elektrisch leitfähigen Gummis 20a durch eine gerade Linie oder eine gekrümmte Linie definiert sein oder durch eine Vielzahl von geraden Linien und/oder gekrümmten Linien definiert sein.
Zusätzliche erfindungsgemäße Ausführungsform 3
In der grundlegenden Ausführungsform oder der grundlegenden Ausführungsform in Kombination mit mindestens einer der erfindungsgemäßen Ausführungsformen 1 oder 2, wie in 2 veranschaulicht, beträgt in einer Meridianquerschnittsansicht des Reifens ein Winkel θ, der zwischen dem Referenzbogen CB und einer zentralen Linie LC des elektrisch leitfähigen Gummis 20a in Reifenbreitenrichtung ausgebildet ist, vorzugsweise 60° oder mehr und 90° oder weniger (zusätzliche erfindungsgemäße Ausführungsform 3). Hier wird angesichts der Tatsache, dass der Referenzbogen CB im Wesentlichen eine gekrümmte Linie ist, der Winkel θ mit dem Referenzbogen CB gemessen, der durch eine gerade Linie ersetzt wird, die die zentrale Position PB des elektrisch leitfähigen Gummis 20a in Reifenbreitenrichtung und den Endabschnitt des ausbauchenden Stegabschnitts näher an der Position PB verbindet.
Durch Einstellen des Winkels θ, der auf 60° oder mehr gebildet wird, kann verhindert werden, dass der elektrisch leitfähige Gummi 20a während der Vulkanisierung in dem elektrisch nicht-leitfähigen Gummi um den elektrisch leitfähigen Gummi 20a gefangen wird. Außerdem wird durch Einstellen des Winkels θ, der auf 60° oder mehr gebildet wird, die Grenzfläche zwischen dem elektrisch leitfähigen Gummi und dem nicht elektrisch leitfähigen Gummi vergrößert, und somit kann zuverlässig verhindert werden, dass sich der elektrisch leitfähige Gummi 20a und der nicht elektrisch leitfähige Gummi voneinander lösen.
Außerdem ist, wie vorstehend beschrieben, angesichts des zuverlässigen Verhinderns des Einfangens des elektrisch leitfähigen Gummis 20a in dem nicht elektrisch leitfähigen Gummi um den elektrisch leitfähigen Gummi 20a herum während der Vulkanisierung und dergleichen, der gebildete Winkel θ vorzugsweise so groß wie möglich. Somit beträgt in einer zusätzlichen Ausführungsform 3 der gebildete Winkel θ 90° oder weniger.
Zusätzliche erfindungsgemäße Ausführungsform 4
In der grundlegenden Ausführungsform oder der grundlegenden Ausführungsform in Kombination mit mindestens einer der erfindungsgemäßen Ausführungsformen 1 bis 3 ist der elektrisch leitfähige Gummi 20a vorzugsweise in einem Bereich ausgebildet, der eine Breite von 50 % der Bodenkontaktbreite aufweist und an der Reifenäquatorialebene CL zentriert ist (zusätzliche erfindungsgemäße Ausführungsform 4).
Normalerweise sind die Reifenäquatorialebene CL und ein Bereich in der Nähe der Reifenäquatorialebene CL Bereiche mit der höchsten Möglichkeit des Kontakts mit der Fahrbahnoberfläche. Somit wird durch Bilden des elektrisch leitfähigen Gummis 20a in einem Bereich, der eine Breite von 50 % der Bodenkontaktbreite aufweist und an der Reifenäquatorebene CL zentriert ist, ein zuverlässiger Kontakt des elektrisch leitfähigen Gummis 20a mit der Fahrbahnoberfläche sichergestellt, wodurch die elektrische Leitfähigkeitsleistung weiter verbessert werden kann.
Es ist zu beachten, dass in einem Fall, in dem der elektrisch leitfähige Gummi 20a in einem Bereich mit einer Breite von 45 % der Bodenkontaktbreite ausgebildet und an der Reifenäquatorialebene CL zentriert ist, die vorstehend beschriebene Wirkung bevorzugter auf einem höheren Niveau erreicht wird. In einem Fall, in dem der elektrisch leitfähige Gummi 20a in einem Bereich mit einer Breite von 40 % der Bodenkontaktbreite ausgebildet ist, wird die vorstehend beschriebene Wirkung viel bevorzugter bei einem sehr hohen Niveau erreicht.
Zusätzliche erfindungsgemäße Ausführungsform 5
4 ist eine Draufsicht auf den ausbauchenden Stegabschnitt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 4 bezeichnen die Bezugszeichen E1 und E2 Endabschnitte des ausbauchenden Stegabschnitts 20 in Reifenbreitenrichtung, und die Bezugszahl 26 bezeichnet vier schmale Rillen (oder Lamellen), die in Bezug auf die Reifenbreitenrichtung geneigt sind und sich von einem Ende E1 des ausbauchenden Stegabschnitts 20 erstrecken und innerhalb des Stegabschnitts enden. In der grundlegenden Ausführungsform oder der grundlegenden Ausführungsform in Kombination mit mindestens einer der zusätzlichen Ausführungsformen 1 bis 4, wie in 4 veranschaulicht, ist der elektrisch leitfähige Gummi 20a vorzugsweise in einem Bereich Y der Bereiche X und Y ausgebildet, der durch eine zentrale Linie L des ausbauchenden Stegabschnitts 20 in Reifenbreitenrichtung abgegrenzt ist, wobei der Bereich Y ein kleines Rillenflächenverhältnis aufweist (zusätzliche erfindungsgemäße Ausführungsform 5). Es ist zu beachten, dass in dem in 4 veranschaulichten Beispiel vier schmale Rillen (oder Lamellen) im Bereich X ausgebildet sind, aber keine Rillen (oder Lamellen) im Bereich Y ausgebildet sind, und somit ist der Bereich Y ein Bereich mit einem kleinen Rillenflächenverhältnis.
Wie in 4 veranschaulicht, wird der elektrisch leitfähige Gummi 20a in dem Bereich Y gebildet, der eine kleine Rillenfläche in einem Fall aufweist, in dem die zentrale Linie L als Grenze für den Bereich Y verwendet wird, d. h. in dem Bereich, in dem der Bodenkontaktdruck gleichmäßiger ist Infolgedessen ist der elektrisch leitfähige Gummi 20a stärker geerdet, wodurch die elektrische Leitfähigkeit weiter erhöht werden kann.
Es ist zu beachten, dass in einem Fall, in dem das Rillenflächenverhältnis in den beiden von der zentralen Linie L abgegrenzten Bereichen gleich ist, der elektrisch leitfähige Gummi 20a in jedem der beiden Bereiche gebildet werden kann. In diesem Fall ist jedoch der elektrisch leitfähige Gummi 20a mehr bevorzugt in dem Bereich ausgebildet, in dem die Ausbauchungsscheitelposition nicht vorhanden ist. Dies liegt daran, dass die Möglichkeit verringert wird, dass der elektrisch leitfähige Gummi 20a der Bereich ist, der am Ende der Vulkanisierung durch die Form berührt wird, und somit der unvulkanisierte Gummi auf die Oberfläche des elektrisch leitfähigen Gummis 20a fließt.
Außerdem wird in einem Fall, in dem die beiden durch die zentrale Linie L abgegrenzten Bereiche ein gleiches Rillenflächenverhältnis aufweisen und die Ausbauchungsscheitelposition in der Mitte des ausbauchenden Stegabschnitts in Reifenbreitenrichtung vorhanden ist, der elektrisch leitfähige Gummi 20a mehr bevorzugt in dem Bereich ausgebildet, der näher an der Reifenäquatorialebene CL liegt. Dies liegt in der Regel daran, dass die Nähe der Reifenäquatorialebene CL die höchste Position für den Bodenkontaktdruck in Reifenbreitenrichtung ist, was eine effizientere Entladung der elektrostatischen Elektrizität von der Reifeninnenstruktur zur Fahrbahnoberfläche ermöglicht.
Zusätzliche erfindungsgemäße Ausführungsform 6
In der grundlegenden Ausführungsform oder der grundlegenden Ausführungsform in Kombination mit mindestens einer der erfindungsgemäßen Ausführungsformen 1 bis 5 weist der elektrisch leitfähige Gummi vorzugsweise einen Volumenwiderstandswert von weniger als 10 × 10⁸ Ω cm auf (zusätzliche erfindungsgemäße Ausführungsform 6). Hier ist der Volumenwiderstandswert ein Wert, der mit einer Probe aus einem 15 cm2-Gummi mit einer Dicke von 2 mm und einem elektrischen Widerstandsmessgerät bei einer angelegten Spannung von 500 V, einer Lufttemperatur von 25°C und einer Feuchtigkeit von 50 % gemessen wird.
Durch Einstellen des Volumenwiderstandswerts des elektrisch leitfähigen Gummis auf weniger als 10 × 10 8 Ω·cm kann die elektrische Leitfähigkeitsleistung ferner verbessert werden, um statische Elektrizität von der Reifeninnenstruktur auf die Fahrbahnoberfläche zuverlässig zu entladen. Es ist zu beachten, dass der Volumenwiderstandswert des elektrisch leitfähigen Gummis von weniger als 5 × 10⁸ Ω cm es mehr bevorzugt ermöglicht, die vorstehend beschriebene Wirkung auf einem höheren Niveau zu erzielen, und dass der Volumenwiderstandswert des elektrisch leitfähigen Gummis von weniger als 1 × 10⁸ Ω cm es mehr bevorzugt ermöglicht, die vorstehend beschriebene Wirkung auf einem sehr hohen Niveau zu erreichen.
Verfahren zur Herstellung von Reifenrohlingen
Nun wird ein Verfahren zur Herstellung von Reifenrohlingen erläutert. Das Verfahren zur Herstellung von Reifenrohlingen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren, das bei der Herstellung des vorstehend beschriebenen Luftreifens (Vergleichsbeispiele, erfindungsgemäße Ausführungsform 1 und zusätzliche erfindungsgemäße Ausführungsformen 2 bis 6 ) verwendet wird.
Das Verfahren zur Herstellung von Reifenrohlingen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt, wie bei einem bekannten Herstellungsverfahren, das Verbinden einer Reifenkomponente, die eine Karkasse und einen Gürtel einschließt, mit einem Kern, der eine Außenoberflächenform hat, die im Allgemeinen der Innenoberflächenform eines hergestellten Reifens entspricht, und dann das Ausbilden einer Lauffläche auf einer in Reifenradialrichtung äußeren Seite des Gürtels, die durch Extrudieren und integrales Formen von Basisgummi und Protektorlaufflächengummi erhalten wird, ein.
Bei einer solchen Reihe von Herstellungsprozessen wird in dem Verfahrens zur Herstellung von Reifenrohlingen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung insbesondere elektrisch leitfähiger Gummi in einem Bereich gebildet, der einem Abschnitt entspricht, der dem ausbauchenden Stegabschnitt entspricht, außer für einen Bereich mit einer Breite von 1 bis 3 % der Breite des Abschnitts, der dem ausbauchenden Stegabschnitt entspricht, wobei der Abschnitt, der dem ausbauchenden Stegabschnitt entspricht, an der Position der integralen Lauffläche zentriert ist, die der Position des Ausbauchungsscheitels des hergestellten Reifens entspricht, und mindestens einen Bereich des Protektorlaufflächengummis in der integralen Lauffläche einschließt.
5 ist eine Meridianquerschnittsansicht des Reifens, die einen Laufflächenabschnitt eines hergestellten Reifens veranschaulicht, der durch Vulkanisierung nach dem Implementieren des Verfahrens zur Herstellung von Reifenrohlingen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten wird. Die Vulkanisierung wird durchgeführt, indem an einer Innenwand einer Vulkanisierform zum Beispiel Vorsprungsabschnitte und Vertiefungsabschnitte gebildet werden, die den Rillen und den in 1 veranschaulichten Stegabschnitten entsprechen, und die Form zum Steuern eines Laufflächenmusters verwendet wird. In dem hergestellten Reifen, der durch die vorstehend beschriebenen Vulkanisierungsschritte nach dem Implementieren des Verfahrens zur Herstellung von Reifenrohlingen, wie vorstehend beschrieben, erhalten wird, sind, wie in 5 veranschaulicht, elektrisch leitfähiger Gummi 28a und nicht elektrisch leitfähiger Gummi 28b an vorbestimmten Positionen in dem Laufflächengummi 28 angeordnet. Somit kann der in 1 bis 4 veranschaulichte Luftreifen erhalten werden.
Dies liegt daran, dass in dem Reifenrohling der Bildungsbereich des elektrisch leitfähigen Gummis im Voraus versetzt von einer Position angeordnet ist, die der Ausbauchungsscheitelposition des hergestellten Reifens entspricht, wodurch verhindert wird, dass die in Reifenradialrichtung äußere Oberfläche des elektrisch leitfähigen Gummis der Bereich ist, der am Ende der Vulkanisierung von der Form berührt wird. Dies wiederum ermöglicht es, dass der unvulkanisierte Gummi zuverlässig daran gehindert wird, auf die Außenoberfläche zu fließen.
Es ist zu beachten, dass der Bereich, in dem der elektrisch leitfähige Gummi nicht ausgebildet werden darf, in Reifenbreitenrichtung der vorstehend beschriebenen integralen Lauffläche, die bei der Herstellung eines Reifenrohlings verwendet wird, vorzugsweise ungefähr 1 % kleiner ist als der Bereich, in dem der elektrisch leitfähige Gummi nicht ausgebildet werden darf, im hergestellten Reifen in Reifenbreitenrichtung. Dies liegt daran, dass in Verbindung mit den Vulkanisierungsschritten der elektrisch leitfähige Gummi einen geringeren Kontraktionsanteil als der nicht elektrisch leitfähige Gummi aufweist und der vorstehend beschriebene Wert im Hinblick auf die gemischte Menge an elektrisch leitfähigem Füllstoff, die in den elektrisch leitfähigen Gummi eingemischt ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestimmt wird.
Beispiel
Es wurden Luftreifen mit einer Reifengröße von 195/65R15 91H gemäß dem Beispiel des Stands der Technik und den Beispielen 1 bis 7 mit einer in mindestens einer der 1 bis 4 veranschaulichten Form hergestellt. Es ist zu beachten, dass die genauen Bedingungen dieser Luftreifen wie in den nachstehenden Tabellen 1 und 2 gezeigt sind. Es ist zu beachten, dass in den Tabellen 1 und 2 LE (mm) eine Abmessung entlang des Reifenprofils von der Ausbauchungsscheitelposition zur zentralen Position des elektrisch leitfähigen Gummis in Reifenbreitenrichtung bezeichnet, Lr (mm) die Gesamtabmessung des ausbauchenden Stegabschnitts entlang des Reifenprofils bezeichnet, GD (mm) die Tiefe der Hauptumfangsrille, die der ausgebauchten Scheitelpunktposition am nächsten liegt, bezeichnet, TrGa (mm) die Laufflächendicke an der Ausbauchungsscheitelposition bezeichnet, Ho (mm) den Ausbauchungswert von dem Referenzbogen an der Ausbauchungsscheitelposition bezeichnet, und La (mm) die Abmessung des ausbauchenden Stegabschnitts entlang der Profillinie auf der Seite mit einer größeren Abmessung in Reifenbreitenrichtung bezeichnet, wobei die Seite durch die Ausbauchungsscheitelposition abgegrenzt ist. Außerdem bedeutet in den Tabellen 1 und 2 der Winkel θ(°) den Winkel, der durch den Referenzbogen und die zentrale Linie des elektrisch leitfähigen Gummis in Reifenbreitenrichtung in einer Meridianquerschnittsansicht des Reifens gebildet wird. Es ist zu beachten, dass die anderen in den Tabellen 1 und 2 angegebenen Elemente der Beschreibung der vorstehend beschriebenen vorliegenden Spezifikation entsprechen.
Die Luftreifen gemäß den Beispielen 1 bis 7 und der Luftreifen gemäß dem Beispiel des Standes der Technik, die hergestellt wurden wie oben beschrieben, wurden hinsichtlich der Nasslenkstabilitätsleistung, der Rollwiderstandsleistung und der elektrischen Leitfähigkeitsleistung gemäß den folgenden Verfahren bewertet. Es ist zu beachten, dass alle Leistungsbewertungen mit Testreifen durchgeführt wurden, die auf Felgen mit einer Größe von 15x6,5 J montiert und auf einen Luftdruck von 230 kPa aufgepumpt wurden.
Nasslenkstabilitätsleistung
Ein Testfahrzeug (Hubraum 2000 cm³) wurde auf einer Teststrecke mit einer nassen Fahrbahnoberfläche gefahren, ein Gefühlsbewertungstest auf Lenkstabilitätsleistung wurde von einem Testfahrer durchgeführt, und die Ergebnisse werden als Indexwerte ausgedrückt und bewertet, wobei das Beispiel des Standes der Technik als Indexwert 100 (Referenz) zugewiesen wurde. Die Ergebnisse sind auch in den Tabellen 1 und 2 gezeigt. Es ist zu beachten, dass größere Werte auf eine hervorragendere Nasslenkstabilitätsleistung hinweisen.
Rollwiderstandsleistung
Es wurde eine Trommeltestmaschine für Innenräume verwendet und der Widerstand wurde bei 50 km/h mit jedem Testreifen gemessen, der mit einer Last von 4 kN belastet wurde, und als Indexwerte ausgedrückt und bewertet, wobei dem Beispiel des Stands der Technik ein Indexwert von 100 (Referenz) zugewiesen wurde. Die Ergebnisse sind auch in den Tabellen 1 und 2 gezeigt. Es ist zu beachten, dass größere Werte auf eine hervorragendere Rollwiderstandsleistung hinweisen.
Elektrische Leitfähigkeitsleistung

Für jeden Testreifen wurde ein Ultrahochwiderstandsmesser (R8340A), der von Advantest Inc. erhältlich ist, verwendet, um einen elektrischen Widerstandswert zwischen dem Laufflächenabschnitt und dem Wulstabschnitt zu messen, der Kehrwert des elektrischen Widerstandswertes wurde bestimmt und als Indexwert ausgedrückt und bewertet, wobei dem Beispiel des Stands der Technik ein Indexwert von 100 (Referenz) zugeordnet wurde. Die Ergebnisse sind auch in den Tabellen 1 und 2 gezeigt. Es ist zu beachten, dass größere Werte eine hervorragende elektrische Leitfähigkeitsleistung angeben.
[Tabelle 1]

	Beispiel des Standes der Technik	Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3	Beispiel 4
Elektrisch leitfähiger Gummi wird in dem Bereich gebildet, der dem ausbauchenden Stegabschnitt entspricht, mit Ausnahme des Bereichs, der eine Breite von wie viel % der Breite des ausbauchenden Stegabschnitts aufweist und in der	0	3	3	3	3
Ausbauchungsscheitelposition zentriert ist? (%)
LE (mm)	0	0,2	0,7	0,7	0,7
Lr (mm)	20	20	20	20	20
GD (mm)	7,2	7,2	7,2	7,2	7,2
TrGa (mm)	9,0	9,0	9,0	9,0	9,0
Ho (mm)	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4
La (mm)	10	10	10	10	10
Ist LE ≥ (0,05 × Lr/2) + (GD/TrGa) × (Ho/Lr) × La erfüllt?	Nicht erfüllt	Nicht erfüllt	Erfüllt	Erfüllt	Erfüllt
Wie viel % der Abmessung Lr ist die Abmessung des elektrisch leitfähigen Gummis in Reifenbreitenrichtung an einer beliebigen Position in Reifenradialrichtung von der Lauffläche bis mindestens zur äußeren Position des Basisgummis?	1	1	1	10	10
Winkel θ gebildet (°)	60	60	60	60	70
Wie viel Prozent der Bodenkontaktbreite (%) beträgt die Abmessung von der Reifenäquatorialebene zum elektrisch leitfähigen Gummi?	30	30	30	30	30
In welchem der Bereiche X und Y in 4 ist elektrisch leitfähiger Gummi ausgebildet?	Beide	Bereich X	Bereich X	Bereich X	Bereich X
Volumenwiderstandswert von elektrisch leitfähigem Gummi? (Ω·cm)	30 × 10⁸	30 × 10⁸	30 × 10⁸	30 × 10⁸	30 × 10⁸
Nasslenkstabilitätsleistung	100	100	100	100	100
Rollwiderstandsleistung	100	100	100	100	100
Elektrische Leitfähigkeitsleistung	100	102	103	104	105
Beständigkeitsleistung	100	100	100	100	103

[Tabelle 2]

	Beispiel des Stands der Technik	Beispiel 5	Beispiel 6	Beispiel 7
Elektrisch leitfähiger Gummi wird in dem Bereich gebildet, der dem ausbauchenden Stegabschnitt entspricht, mit Ausnahme des Bereichs, der eine Breite von wie viel % der Breite des ausbauchenden Stegabschnitts aufweist und in der Ausbauchungsscheitelposition zentriert ist? (%)	0	3	3	3
LE (mm)	0,7	0,7	0,7	0,7
Lr (mm)	20	20	20	20
GD (mm)	7,2	7,2	7,2	7,2
TrGa (mm)	9,0	9,0	9,0	9,0
Ho (mm)	0,4	0,4	0,4	0,4
La (mm)	10	10	10	10
Ist LE ≥ (0,05 × Lr/2) + (GD/TrGa) × (Ho/Lr) × La erfüllt?	Nicht erfüllt	Erfüllt	Erfüllt	Erfüllt
Wie viel % der Abmessung Lr ist die Abmessung des elektrisch leitfähigen Gummis in Reifenbreitenrichtung an einer beliebigen Position in Reifenradialrichtung von der Lauffläche bis mindestens zur äußeren Position des Basisgummis?	1	10	10	10
Winkel θ gebildet (°)	60	70	70	70
Wie viel Prozent der Bodenkontaktbreite (%) beträgt die Abmessung von der Reifenäquatorialebene zum elektrisch leitfähigen Gummi?	30	25	25	25
In welchem der Bereiche X und Y in 4 ist elektrisch leitfähiger Gummi ausgebildet?	Beide	Bereich X	Bereich Y	Bereich Y
Volumenwiderstandswert von elektrisch leitfähigem Gummi (Ω·cm)	30 × 10⁸	30 × 10⁸	30 × 10⁸	30 × 10⁸
Nasslenkstabilitätsleistung	100	100	100	100
Rollwiderstandsleistung	100	100	100	100
Elektrische Leitfähigkeitsleistung	100	105	106	107

Die Tabellen 1 und 2 zeigen, dass jeder der Luftreifen gemäß Beispielen 1 bis 7, die zum technischen Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung gehören (d. h. die Luftreifen, in denen der Bildungsbereich des elektrisch leitfähigen Gummis in dem ausbauchenden Stegabschnitt verbessert ist) eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeitsleistung bereitstellen kann, während die Nasslenkstabilitätsleistung und die Rollwiderstandsleistung im Vergleich zu den Luftreifen gemäß dem Beispiel des Stands der Technik, die nicht dem technischen Umfang der vorliegenden Erfindung gehören, beibehalten werden.
Bezugszeichenliste

10: Laufflächenabschnitt
12: Laufflächenoberfläche
14, 16: Hauptumfangsrille
18, 20, 22: Stegabschnitt
20a, 28a: Elektrisch leitfähiger Gummi
24: Basisgummi
26: Gürtelschicht
28: Laufflächengummi
28b: Nicht elektrisch leitfähiger Gummi

Claims

Luftreifen, der mindestens zwei Hauptumfangsrillen (14, 16) und mindestens einen Stegabschnitt (18, 20, 22) umfasst, der durch die mindestens zwei Hauptumfangsrillen (14, 16) definiert und gebildet wird, wobei der mindestens eine Stegabschnitt (18, 20, 22) ein ausbauchender Stegabschnitt (20) ist, der sich zu einer in Reifenradialrichtung äußeren Seite in Bezug auf einen Referenzbogen (CB) ausbaucht, wobei der Luftreifen ferner einen Laufflächenabschnitt (10) umfasst, der aus nicht elektrisch leitfähigem Gummi (28b) und elektrisch leitfähigem Gummi gebildet (20a, 28a) ist, wobei, wenn der Luftreifen auf eine normale Felge montiert, auf einen normalen Innendruck aufgepumpt ist und sich in einem unbelasteten Zustand befindet, in einer Meridianquerschnittsansicht des Reifens der elektrisch leitfähige Gummi (20a, 28a) in einem Bereich (RS) ausgebildet ist, der dem ausbauchenden Stegabschnitt entspricht, mit Ausnahme eines Bereichs (RC) mit einer Breite von 5 % einer Breite des ausbauchenden Stegabschnitts (20), und der in einer Ausbauchungsscheitelposition (PA) zentriert ist, die sich am meisten zu einer in der Radialrichtung äußeren Seite des ausbauchenden Stegabschnitts (20) des Reifens ausbaucht, und wobei der Referenzbogen ein Bogen ist, der durch mindestens drei von vier Öffnungsenden (P1, P2, P3, P4) von zwei in Reifenbreitenrichtung an den Stegabschnitt (18, 20, 22) angrenzenden Hauptumfangsrillen (14, 16) verläuft und ein Zentrum umfasst, das sich in Reifenradialrichtung weiter auf einer Innenseite als die Öffnungsenden (P1, P2, P3, P4) befindet und einen maximalen Krümmungsradius aufweist oder wobei der Referenzbogen (CB) ein Bogen ist, der durch zwei Öffnungsenden und einen Bodenkontaktrand einer auf der in Reifenbreitenrichtung inneren Seite an den Stegabschnitt (18, 20, 22) angrenzenden Hauptumfangsrille (14, 16) verläuft und ein Zentrum umfasst, das sich in Reifenradialrichtung weiter auf der Innenseite als die Öffnungsenden (P1, P2, P3, P4) befindet und einen maximalen Krümmungsradius aufweist, wobei LE ≥ (0,05 × Lr/2) + (GD/TrGa) × (Ho/Lr) × La erfüllt ist, wobei die Variablen in einer Meridianquerschnittsansicht des Reifens eine Abmessung (LE) entlang eines Reifenprofils von der Ausbauchungsscheitelposition (PA) zu einer in Reifenbreitenrichtung zentralen Position des elektrisch leitfähigen Gummis (20a, 28a), eine Gesamtabmessung (Lr) des ausbauchenden Stegabschnitts (20) entlang des Reifenprofils, eine Tiefe (GD) der Hauptumfangsrille (14, 16) nahe der Ausbauchungsscheitelposition (PA), eine Laufflächendicke (TrGa) an der Ausbauchungsscheitelposition (PA), einen Ausbauchungswert (Ho) von dem Referenzbogen (CB) an der Ausbauchungsscheitelposition (PA) und eine Abmessung (La) des ausbauchenden Stegabschnitts (20) entlang einer Profillinie auf einer Seite, die eine größere Abmessung in Reifenbreitenrichtung aufweist, wobei die Seite durch die Scheitelpunktposition abgegrenzt ist, sind.
Luftreifen gemäß Anspruch 1, wobei in einer Meridianquerschnittsansicht des Reifens eine Abmessung des elektrisch leitfähigen Gummis (20a, 28a) in Reifenbreitenrichtung 2 % oder mehr und 50 % oder weniger der Abmessung (Lr) an jeder Position in Reifenradialrichtung von einer Laufflächenoberfläche zu zumindest einer in der Reifenradialrichtung äußeren Position eines Basisgummis (24) beträgt.
Luftreifen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei in einer Meridianquerschnittsansicht des Reifens ein Winkel (θ), der durch den Referenzbogen (CB) und eine in Reifenbreitenrichtung zentrale Linie (L) des elektrisch leitfähigen Gummis (20a, 28a) gebildet wird, 60° oder mehr und 90° oder weniger beträgt.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der elektrisch leitfähige Gummi (20a, 28a) in einem Bereich mit einer Breite von 50 % einer Bodenkontaktbreite ausgebildet ist, wobei der Bereich an einer Reifenäquatorialebene (CL) zentriert ist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der elektrisch leitfähige Gummi (20a, 28a) in dem Bereich mit einem kleinen Rillenflächenverhältnis in Bereichen auf einer Seite des ausbauchenden Stegabschnitts (20) in Reifenbreitenrichtung ausgebildet ist, wobei die Seite durch die zentrale Linie (L) in Reifenbreitenrichtung abgegrenzt ist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der elektrisch leitfähige Gummi (20a, 28a) einen Volumenwiderstandswert von weniger als 10 × 10⁸ Ω·cm aufweist.
Verfahren zur Herstellung von Reifenrohlingen, wobei das Verfahren bei der Herstellung des Luftreifens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Verbinden einer Reifenkomponente, die eine Karkasse und einen Gürtel aufweist, mit einem Kern, der eine Außenoberflächenform umfasst, die im Allgemeinen einer Innenoberflächenform eines hergestellten Reifens entspricht; Extrusionsformen von Basisgummi (24) und Protektorlaufflächengummi zu einer ganzheitlichen Lauffläche (12); und Verbinden der ganzheitlichen Lauffläche (12) mit dem Gürtel, wobei elektrisch leitfähiger Gummi (20a, 28a) in einem Bereich ausgebildet wird, der einem dem ausbauchenden Stegabschnitt (20) entsprechenden Abschnitt entspricht, mit Ausnahme eines Bereichs mit einer Breite von 1 bis 3 % einer Breite des dem ausbauchenden Stegabschnitt (20) entsprechenden Abschnitts, wobei der dem ausbauchenden Stegabschnitt (20) entsprechende Abschnitt an der Position der ganzheitlichen Lauffläche (12) zentriert ist, die der Ausbauchungsscheitelposition (PA) des hergestellten Reifens entspricht, und mindestens einen Bereich des Protektorlaufflächengummis in der ganzheitlichen Lauffläche (12) umfasst.