-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Radial-Luftreifen mit
-
einer Karkassenlage aus Stahlkorden, insbesondere eine Verbesserung
des Aufbaus zur Verstärkung von Wulstbereichen von Radialreifen großer Größenordnung
für schwere Fahrzeuge, wie Lastwagen, Busse oder dergleichen.
-
In der Vergangenheit, wie in Fig. 1 gezeigt, war der Wulstaufbau von
Radialreifen für Schwerlastfahrzeuge derart, daß eine Stahlkord-Verstärkungslage
(104) in einer solchen Weise angeordnet war, daß sie sich von der axialen Außenseite
zur Innenseite der Wulstregion in Axialrichtung durch die Wulstbasis erstreckte,
wobei sie diese umgab, mit dem Zweck, den hochstehenden Abschnitt (102') der Karkassenlage
(102) zu verstärken, die aus Stahlkord gebildet ist und um einen Wulstkern (103)
herum von der Innenseite zur Außenseite hochsteht, zu verstärken.
-
Diese Stahlkord-Verstärkungslage (104) ist für einen ausschließlichen
Zweck zur Herabsetzung der Spannungskonzentration am oberen Ende (102a) des hochstehenden
Abschnitts (102') vorgesehen. Folglich wurde ein Aufbau verwendet, bei dem der obere
Endabschnitt (104a) der Stahlkord-Verstärkungslage (104) höher angeordnet war als
das vorher erwähnte obere Ende (102a).
-
Andererseits wurde, um das Zurückziehen der Karkassenlage (102) wirkungsvoller
zu verhindern, auch ein Aufbau verwendet, in dem das obere Ende (104a) niedrig angeordnet
ist und das obere Ende (102a) hoch angeordnet ist, aber bei dieser Anordnung ist
der Effekt, die oben erwähnte Spannungskonzentration durch die Stahlkord-Verstärkungslage
herabzusetzen, gering.
-
Der innenseitige Endabschnitt (104b) der Stahlkord-Verstärkungslage
(104) ist im Bereich der Wulstbasis angeordnet, weil angenommen wird, daß der innenliegende
Endabschnitt (104b) keine Wirkung auf die Verstärkung des oben erwähnten Bereichs
des hochstehenden Abschnitts (102') der Karkassenlage (102) hat; und
außerdem würde dieser innenseitige Endabschnitt (104) eine neue
Spannungskonzentration schaffen, wenn sich der innenseitige Endabschnitt (104) aus
dem Wulstbereich, in dem große Deformation auftritt, aufwärts erstreckt und aus
diesem Grunde ist die Anordnung im Bereich der Wulstbasis vorzuziehen.
-
Im oben beschriebenen, früheren Aufbau bewirkt jedoch das obere Ende
(104b) der Stahlkord-Verstärkungslage (104) außenseitig und dem hochstehenden Abschnitt
der Karkassenlage benachbart eine neue Spannungskonzentration, während die Spannungskonzentration
im letzteren Aufbau immer noch am oberen Ende (102a) des hochstehenden Abschnitts
der Karkassenlage (102) auftritt.
-
Um dieses Problem wirkungsvoll zu beseitigen, wurde ein Aufbau vorgeschlagen,
der eine Fiberkord-Verstärkungslage besitzt, die noch außenseitig und der Stahlkord-Verstärkungslage
(104) benachbart angeordnet ist; und der beispielsweise als hervorragender Verstärkungsaufbau
für den Wulstbereich bekannt und im Japanischen Patent Nr. 967452 beschrieben ist.
-
Dieses Patent, wie in Fig. 2 dargestellt, ist dadurch gekennzeichnet,
- daß eine Verstärkungslage (204), die aus Stahlkord aufgebaut ist, an der Außenseite
des hochstehenden Abschnittes (202') der Karkassenlage (202) angeordnet ist, - daß
eine Verstärkungslage (206), die aus zwei oder mehr Lagen aufgebaut ist, wobei jede
gummierten organischen Fiberkord besitzt und sich mit jeder anderen überkreuzt,
an der Außenseite der Stahlkord-Verstärkungslage (204) angeordnet ist und sich radial
aufwärts von der Wulstbasis zum Seitenwandbereich erstreckt, - daß ein zweiteiliger
Kernreitergummi (SE), der aus zwei Gummiblöcken (211) und (212) besteht, zwischen
dem Hauptabschnitt und dem hochstehenden Abschnitt (202') der
Karkassenlage
(202) angeordnet ist und sich radial vom Wulstkern (203) zur Reifenseitenwand erstreckt,
wobei seine Dicke abnimmt, um einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt zu bilden,
- daß die Versteifung (211) aus einem harten Gummiblock mit einer JIS(A)-Härte von
mehr als 700 gebildet ist und axial außerhalb des Hauptabschnitts der Karkassenlage
(202) angeordnet ist, und - daß der Puffer (212) aus einem relativ weichen Gummiblock
mit einer JIS(A)-Härte von 500 bis 600 gebildet ist und axial außerhalb der Versteifung
angeordnet ist und sich radial entlang den Verstärkungslagen aus organischem Fiberkord
(206) erstreckt.
-
Der Reifen, der so wie oben beschrieben konstruiert ist, wurde von
Fahrern bevorzugt als ein Reifen angenommen, in dem die Wulsthaltbarkeit allgemein
verstärkt ist, doch in letzter Zeit haben einige Fahrer damit begonnen, derartige
Reifen unter schwereren Einsatzbedingungen zu benutzen, vornehmlich solche wie das
Langstrecken- und Hochgeschwindigkeitsfahren unter schweren Lasten und hohem Luftdruck.
-
Zusammen mit dem gestiegenen Gebrauch von Radialreifen bei besonders
schweren Lasten und hohem Luftdruck kommt es auch häufiger vor, daß der gebrauchte
Reifen wieder neugummiert wird, um die Reifenkosten wesentlich zu reduzieren.
-
Unter den Umständen, daß eine Tendenz auftritt, einen abgefahreren
Reifen zwei- oder dreimal neu zu gummieren, ist der oben erwähnte Aufbau für die
Anforderungen an die Haltbarkeit der Wulstregion, die zur Erhaltung eines gebrauchten
Reifens für die Neugummierung notwendig ist, nicht ausreichend.
-
Das oben beschriebene technische Problem ist eines von denen, das
die vorliegende Erfindung lösen möchte.
-
Andererseits besitzt ein Radial- oder Halbradialreifen eine aus radial
ausgerichteten Korden bestehende Karkassenlage. Deswegen ist die Seitenwand des
Radialreifens extrem weich und als ein Resultat ist die Durchbiegung in einer Ebene
parallel zur Rotationsachse des Reifens sehr groß. Somit ist die Größe der Verformung
des Reifens während einer Reifenumdrehung weit größer als die eines Diagonalreifens.
-
Wenn der Reifen, der den in Fig. 2 gezeigten Wulstabschnitt besitzt,
aufgeblasen wird, kann das Deformationsverhalten der Karkassenlage im Wulstabschnitt
nach Fig. 3 wie folgt erklärt werden: Eine um den Wulstkern (203) gelegte Karkassenlage
(202) bewegt sich aufwärts, wie durch Pfeil (10) gezeigt. Auf der anderen Seite
bewegt sich der hochstehende Abschnitt (202') der Karkassenlage (202) auf der Außenseite
des Wulstkerns (203) abwärts, wie durch den Pfeil (12) gezeigt, wodurch bestrebt
wird, daß die Karkassenlage (202) um den Wulstkern (203) herum herausgezogen wird,
d.h., daß das Phänomen des "Lagen-Platzers" in den Wulstbereichen auftritt.
-
Als Ergebnis bewirkt der hochstehende Teil (202') der Karkassenlage
(202) eine Abwärtsbewegung der Stahlkord-Verstärkungslage (204) und der Verstärkungslage
aus organischem Fiberkord (206). Auf die gleiche Weise tendiert der Wulstkern (203)
dazu, um seine eigene Achse zu rotieren, wie es durch Pfeil (14) gezeigt ist.
-
Somit bewirkt die Deformation des Reifens eine radiale Schubbeanspruchung,
die zwischen dem Hauptabschnitt und dem hochstehenden Abschnitt (202') der Karkassenlage
(202), der Stahlkord-Verstärkungslage (204) und den Verstärkungslagen aus organischem
Fiberkord (206) entsteht.
-
Zieht man dann die während einer Reifenumdrehung unter Last bewirkte
dynamische Beanspruchung in Betracht, ist die Höhe der seitlichen Verformung des
Reifens auf der Kontaktfläche mit der Straße viel größer als in jedem anderen Teil
des Reifens. D.h.,
daß die Seitenwand des Reifens stark gezwungen
wird, sich wie eine normale konvexe Oberfläche zu verformen, folglich der radial
äußere Abschnitt der Wulst über das Felgenhorn hervorsteht.
-
Daher wird der Rordabstand (der Abstand zwischen zwei benachbarten
Korden) der Karkassenlage gezwungen, sich auszudehnen und begleitend zu dieser Bewegung
werden der hochstehende Abschnitt der Karkassenlage und die Stahlkord-Verstärkungslage
stark gezwungen, sich zur Außenseite des Reifens in Richtung der Rotationsachse
des Reifens hin zu deformieren. Darüberhinaus wiederholt sich diese Bewegung während
der Reifenrotation, so daß die Temperatur des Wulstbereiches ansteigt.
-
Zusätzlich zum oben erwähnten Anstieg der Temperatur durch internen
Energieverlust, kommt die Wärmeenergie-Übertragung von der Bremstrommel des Fahrzeugs.
Als Ergebnis wurde gefunden, daß die Temperatur eines Felgenhorns bis auf 1500 bis
170 0C in der Felge mit Schlauchreifen und bis auf 1250 bis 1400C in der l50-Schrägschulterfelge
mit schlauchlosem Reifen ansteigt.
-
Im Vergleich mit der Temperatur des Felgenhorns steigt die Temperatur
des Wulstbereiches sogar noch höher. So wird die Spannungskonzentration an den Stahlkordenden
aufgrund der Diskontinuität der Härte zwischen dem flexiblen Seitenwandabschnitt
und dem radial äußeren Ende der Stahlkord-Verstärkungslage, die eine wesentlich
höhere Härte als der Seitenwandabschnitt besitzt, weiter erhöht. Folglich kann,
wenn der Reifen unter Last verformt ist, oft das Ablösen des Stahlkords im Bereich
des diskontinuierlichen Härteverlaufs auftreten.
-
Somit ist der Gummi des Wulstabschnitts einer dynamischen und einer
thermischen Ermüdung unterworfen. Darüberhinaus ist die Adhäsion des Gummis an den
Stahlkorden oder Fiberkorden, die für das Erhalten der Reifen-Leistungsfähigkeit
notwendig ist, allein
davon abhängig, diese Effekte der dynamischen
und thermischen Ermüdung zu vermeiden. Wenn die interne Temperatur des Reifens über
einen gewissen Wert steigt, wird der Reifen durch plötzliches Absinken der Adhäsion
zwischen diesen Bauteilen und durch eine Auftrennung der Stahlkordenden schnell
zerstört werden.
-
Daher ist es ein Ziel dieser Erfindung und wichtig für den Fortschritt
bei der Reifenhaltbarkeit, eine Technik zu entwickeln, die die internen Temperaturen
des Reifens auf ein niedriges Niveau einregeln kann und die Adhäsion, die nicht
so abhängig von der internen Temperatur ist, auf einem hohen Niveau halten kann.
-
Beim Stand der Technik für die Verstärkungskonstruktion des Wulstabschnittes,
der in der vorher erwähnten japanischen Patentschrift Nr. 967452 offenbart ist,
werden, um die oben erwähnte Spannungskonzent rat ion an den Stahlkordenden zu vermeiden,
Verstärkungslagen aus organischem Fiberkord (206) verwendet, die aus mindestens
zwei organischen Textillagen zusammengesetzt sind, die aus Nylon oder einem völlig
aromatischen Polyamid, wiecevlar -Kord, bestehen und axial außenseitig zur Stahlkord-Verstärkungslage
(204) angeordnet sind, und der dreieckige Gummiblock (SE), der aus der Versteifung
(211) und dem Puffer (212) besteht, wird ebenfalls verwendet, wodurch die geforderte
Steifigkeit des Wulstbereiches durch die Versteifung (211) gegeben wird und wodurch
die Spannungsverteilung und die Vermeidung von Wärmeentwicklung durch den Puffer
(212) bewirkt wird.
-
Deswegen wird die Spannungskonzentration an der axialen Außenseite
der Stahlkordenden durch die oben erwähnte Anordnung herabgesetzt aber die Spannungskonzentration
an der axialen Innenseite der Stahlkordenden (204a, 202a) ist noch nicht herabgesetzt
sondern unter den Betriebsbedingungen mit hoher Last erhöht.
-
Vor diesem Hintergrund liegt ein Ziel der Erfindung darin, die Mängel
des oben beschriebenen Standes der Technik zu beheben, um so der Wulstregion einen
wirkungsvollen und ausreichenden Verstärkungseffekt zu verleihen, um die Spannungs-
oder Belastungskonzentration zu unterbinden, indem die Verstärkungslagen, die für
Verstärkungszwecke benutzt werden und die sonst Spannungskonzentrationen schaffen,
in einem spezifischen Aufbau angeordnet werden, und außerdem darin, die Spannung
wirksam zu verteilen und herabzusetzen, so daß die Haltbarkeit der Wulstregion,
die unter schweren Einsatzbedingungen erforderlich ist, verbessert werden kann,
und ein Schwerlast-Reifen geschaffen wird, der das mehrmalige Neugummieren des gebrauchten
Reifens, das gewöhnlich bei Reifen dieses Typs durchgeführt wird, erlaubt.
-
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnung erläutert; in dieser zeigt: Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines
Wulstabschnitts eines Radialreifes nach dem Stand der Technik, der eine konventionelle
Wulstabschnitt-Verstärkungskonstruktion besitzt, Fig. 2 eine Querschnittsansicht
eines Wulstabschnittes einer älteren Erfindung mit der vorbeschriebenen Verstärkungskonstruktion,
Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht, die die Verschiebungsrichtung von
Verstärkungskomponenten in einem Wulstabschnitt darstellt, wenn der in Fig. 2 gezeigte
Radialreifen auf den Maximalwert aufgeblasen wird,
Fig. 4 eine
vergrößerte Querschnittsansicht, die den Wulstabschnitt eines Radialreifens nach
der vorliegenden Erfindung darstellt, und Fig. 5(a) und 5(b) Schaubilder, die Wulst-Lebensdauerversuchsergebnisse
darstellen.
-
In Fig. 4, die den erfindungsgemäßen Wulstabschnitt darstellt, erstreckt
sich die Karkassenlage 2, die aus radial ausgerichteten Stahlkorden besteht, von
einem Wulstkern 3 zu dem anderen Wulstkern 3 und ist um jeden Wulstkern 3 von dessen
Innenseite zu dessen Außenseite herumgeführt und daran gesichert.
-
Die Stahlkord-Verstärkungslage 4, die aus dem gleichen Stahlkord wie
die Karkassenlage zusammengesetzt ist, ist der axialen Außenseite des hochstehenden
Abschnitts 2' der Karkassenlage 2 benachbart angeordnet und ist entlang der Wulstbasis
um den Wulstkern herum von der Außenseite zur Innenseite gelegt und nach oben gerichtet.
-
Die Höhe h2 des oberen Endes 4a der Stahlkord-Verstärkungslage 4 ist
0,9 bis 0,5 mal so hoch wie die Höhe hl des oberen Endes 2a des hochstehenden Abschnitts
2' der Karkassenlage.
-
Die Höhe h2' des innenseitigen hochstehenden Abschnitts 4' der Stahlkord-Verstärkungslage
4 ist 0,3 bis 0,9 mal so hoch wie die Höhe hl.
-
Die außenseitigen Schutzlagen 6, die aus mindestens zwei Lagen zusammengesetzt
sind, von denen jede gummierte, organische Fiberkorde, wie Nylon usw. besitzt, sind
entlang der axialen Außenseite der oben erwähnten Stahlkord-Verstärkungslage 4 und
dieser benachbart angeordnet und erstrecken sich vom Wulstbasisabschnitt bis zur
Höhe h3 ihres oberen Endes 6a gegen den Abschnitt der maximalen Reifenquerschnittsbreite
bei der Höhe h6.
-
Der Gummiblock SE ist zwischen dem Haupt abschnitt der Karkassenlage
2 und dem hochstehenden Abschnitt 2' der Karkassenlage 2 angeordnet und erstreckt
sich radial auswärts vom Wulstkern 3.
-
Dieser Gummiblock SE ist in seinem Querschnitt im wesentlichen dreieckig,
besitzt eine kreisförmige Umfangsform und ist vorzugsweise aus zwei Gummilagen gebildet:
die eine ist die hochelastische Gummilage 11, die einen Elastizitätsmodul bei 100%
Verlängerung von 60 bis 150 kgf/cm2 und eine JIS(A) Härte von 700 bis 900 besitzt
und zwischen dem Hauptabschnitt und dem hochstehenden Abschnitt der dem Wulstkern
3 benachbarten Karkassenlage 2 angeordnet ist, und die andere ist die niedrig elastische
Gummilage 12, die einen Elastizitätsmodul bei 100% Verlängerung von 10 bis 45 kgf/cm2
und eine JIS(A) Härte von 450 bis 650 besitzt und der hochelastischen Gummilage
II benachbart angeordnet ist, weiterhin kann ein einziger Gummiblock verwendet werden,
der aus einer einzigen Gummilage mit einem Elastizitätsmodul bei 100% Verlängerung
von 10 bis 80 kgf/cm2 besitzt.
-
Darüberhinaus ist der Gummiblock SE in einer radialen Ausdehnung zwischen
dem Wulstkern 3 und der Höhe angeordnet, die geringfügig niedriger als die Höhe
h6 ist, bei der die Reifenquerschnittsbreite ihr Maximum hat.
-
Nach dieser Erfindung ist die organische Fiberkorde aufweisende innenseitige
Schutzlage 7 zwischen dem Gummiblock SE und dem hochstehenden Abschnitt 2' der Karkassenlage
2 ausgehend von der Höhe des Endes 7a angeordnet, das 5 bis 20 mm niedriger als
die Höhe h3 liegt.
-
Die organischen Fiberkorde der innenseitigen Schutzlage 7 sind im
wesentlichen in dieselbe Richtung wie die Stahlkorde der Verstärkungslage 4 ausgerichtet,
andererseits sind die organischen Fiberkorde der oben erwähnten außenseitigen
Schutzlage
6 so angeordnet, daß sie die Stahlkorde der Verstärkungslage 4 unter einem Winkel
von 250 bis 450 kreuzen, wobei sie eine wirksame Verteilung und Herabsetzung der
Spannungen bewirken.
-
Betrachtet man dies in Fig. 4, so führt es dazu, daß sich die Schubspannung
hauptsächlich zwischen dem hochstehenden Abschnitt 2' der Karkassenlage 2 und dem
Gummiblock SE, der benachbart angeordnet ist, entwickelt.
-
Um diesem entgegenzuwirken, ist die innenseitige Schutzlage 7, die
eine mittlere Elastizität zwischen dem Gummiblock SE und den Karkassenlagen-Korden
besitzt und ebenfalls mit Korden ausgerüstet ist, die in die gleiche Richtung wie
die Korde der Verstärkungslage 4 ausgerichtet sind, zwischen ihnen angeordnet, wobei
sie eine wirksame Verteilung der Spannung auf den Gummiblock bewirkt und die Spannungskonzentration,
die am oberen Ende der Verstärkungslage 4 auftritt, herabsetzt.
-
Darüberhinaus begrenzt die außenseitige Schutzlage 6, die organische
Fiberkorde aufweist und außerhalb der Verstärkungslage 4 angeordnet ist, die Spannung
auf der Außenseite der Verstärkungslage 4, wobei die Wirksamkeit der Spannungsverteilung
und die Herabsetzung der Spannungskonzent rat ion durch die oben erwähnte, innenseitige
Schutzlage 7 erhöht wird.
-
Der Grund, weshalb die Schutzlage 7 zwischen dem Gummiblock SE und
dem hochstehenden Abschnitt 2' der Karkassenlage 2 angeordnet ist, liegt darin,
daß die Spannungskonzentration oft am oberen Ende 2a des hochstehenden Abschnitts
2' der Karkassenlage 2 auftritt, was dazu führt, daß in diesem Bereich zwischen
dem oberen Ende 2a und dem Gummiblock SE hin und wieder Risse auftreten. Demzufolge
wird angestrebt, dieses herabzusetzen und weiterhin die Wirkung der Spannungsverteilung
und der Vermeidung von Spannungskonzentration durch die Schutzlage 7 und den hochstehenden
Abschnitt 2' der
Karkassenlage 2 zu vergrößern.
-
Die Länge des überlagerten Teils zwischen den Schutzlagen 7, 6 und
dem hochstehenden Abschnitt 2' der Karkassenlage 2 muß mindestens 10 mm sein und
die Schutzlagen 6, 7 sind so angeordnet, daß sie über das obere Ende 2a des hochstehenden
Abschnitts 2' der Karkassenlage 2 mindestens 20 mm überstehen.
-
Die Schutzlagen 6, 7 sollten durch einen organischen Fiberkord beispielsweise
aus Nylon, Polyester, Polyamid oder ähnlich gebildet sein, die eine niedrigere Elastizität
als der für die Verstärkungslage 4 benutzte Kord besitzen. Der zu ihrer Beschichtung
verwendete Gummi soll einen Elastizitätsmodul bei 100t Verlängerung von 20 bis 60
kg/cm2 besitzen.
-
Wenn die Dicke der Schutzlagen 6, 7 dem 1,0 bis 5,0-fachen des Kord-Durchmessers
des an ihrer Außenseite benachbarten, hochstehenden Abschnitts 2' oder der der Verstärkungslage
4 entspricht und beispielsweise im Bereich von 1,2 mm bis 6 mm liegt, wird das Ziel
der Spannungsverteilung und der Spannungsverringerung wirkungsvoll erreicht.
-
Die Höhe Hf des Felgenhorns der normalerweise für den Reifen für Schwerlastfahrzeuge
benutzten Felge, liegt im Bereich von 28 bis 45 mm. Demzufolge sollte in diesem
Beispiel die Höhe hl des oberen Endes 2a des hochstehenden Abschnitts 2' der Karkassenlage
2 so angeordnet sein, daß sie nicht mehr als 35 mm über diese Felgenhornhöhe Hf
hinaussteht.
-
Dies liegt daran, daß beim Rollen des Reifens die Außenseite der Wulstregion
einer Deformation unterliegt, die der Oberflächenkontur desFelgenhorns entspricht.
Als Folge davon ist der obere Seitenrand 3 des Wulstabschnitts oberhalb des Felgenhorns
ein Gebiet, in dem die Schubspannungen in radialer Richtung und in Umfangsrichtung
des Reifens am größten sind, und es ist unerwünscht, daß eine Verlagerung der Diskontinuität
der Härte, nämlich das obere Ende 2a des hochstehenden Abschnitts 2'
der
Karkassenlage 2 in diesem flexiblen Bereich angeordnet ist.
-
Wenn andererseits das obere Ende 2a des hochstehenden Abschnitts 2'
so weit abgesenkt ist, kann der Reifen die Zugbeanspruchung, die radial auswärts
auf den Hauptabschnitt der Karkassenlage wirkt, und die- Druckbeanspruchung, die
radial einwärts auf den hochstehenden Abschnitt 2' wirkt, nicht ausreichend aushalten,
so daß das sogenannte Lagen-Platzer-Phänomen auftreten kann, wenn plötzlich Last
und seitliche Beanspruchung auftreten.
-
Demzufolge soll hier das obere Ende 2a des hochstehenden Abschnitts
2' vorzugsweise nicht weniger als 10 mm über die Felgenhornhöhe Hf hinausstehen.
-
Die Höhe h2 wird dann im Bereich von 28 bis 70 mm festgelegt und die
Differenz zwischen der Höhe hl und der Höhe h2 sollte 10 bis 15 mm betragen, wobei
die Höhe hl größer als die Höhe h2 ist (hl > h2).
-
Wird die Höhe hl größer als 70 mm festgelegt, ist sie in der Zone
hoher Biegung angeordnet, wo Gummi risse am oberen Ende aufgrund der Härteversetzung
auftreten können.
-
Vom Standpunkt der Verstärkung des Wulstbereiches und des Unterbindens
von Spannungen ist es wünschenswert, als Beschichtungsgummi für die Verstärkungslage
4 eine Gummimischung zu verwenden, die einen Elastizitätsmodul bei 100% Verlängerung
von 30 bis 60 kg/cm2 besitzt.
-
Die Korde der Verstärkungslage 4 sollten so ausgerichtet sein, daß
sie die radiale Richtung unter einem Winkel von 200 bis 450 schneiden, wobei die
Anzahl der eingebetteten Korde 35 bis 45 Enden pro 5 cm Breite beträgt und sollten
aus hochelastischen Korden bestehen, die eine Elastizität von mehr als 10000 kgf/mm2
besitzen.
-
In dieser Erfindung ist der Gummiblock SE zwischen dem Hauptabschnitt
und dem hochstehenden Abschnitt 2' der
Karkassenlage 2 eingebettet
und erstreckt sich radial auswärts, wobei er von seinem dem Wulstkern benachbarten
Grund aus in der Dicke abnimmt. Das oberste Ende des Gummiblocks SE erstreckt sich
über die oberen Enden 6a der Schutzlagen 6 zur Höhe he, die im Bereich von 2 h2
bis 4 h2 liegt.
-
Der Gummiblock SE ist vorzugsweise aus einer Doppellage von einem
hochelastischen Gummi 11 gebildet, die dem Wulstkern benachbart angeordnet ist und
eine zur Seitenwand allmählich abnehmende Dicke aufweist, und einem niedrig-elastischen
Gummi 12, der mit seinem oberen Ende das obere Ende des hochelastischen Gummis 11
übersteigt und der an der Außenseite des hochelastischen Gummis 11 angeordnet ist.
-
Der hochelastische Gummi 11 sollte vorzugsweise einen Elastizitätsmodul
bei 100% Verlängerung von 60 bis 150 kgf/cm2 und eine JIS(A) Härte von 700 bis 900
besitzen.
-
Das obere Ende des hochelastischen Gummis 11 erstreckt sich über das
obere Ende 4a der Verstärkungslage 4 zu einer Höhe he', die gewöhnlicherweise im
Bereich von 1,5 Hf bis 4,0 Hf festgelegt wird.
-
Dieser hochelastische Gummi 11 unterdrückt die Verformung des Wulstbereiches
zusammen mit der oben erwähnten Stahlkord-Verstärkungslage 4.
-
Der niedrig-elastische Gummiblock 12 ist so angeordnet, daß er das
obere Ende 2a des hochstehenden Abschnitts 2' und die Verstärkungslage 4 bedeckt,
und die Höhe he seines oberen Endes ist in einem Bereich von 3 Hf bis 6 Hf festgelegt,
um die Druckbeanspruchung in der Nachbarschaft des oberen Endes 2a der Karkassenlage
2 zu unterdrücken und um ebenfalls wirksam das Reißen zwischen Gummi und Korden
in der oben erwähnten Nachbarschaft zu verhindern.
-
Der niedrig-elastische Gummi 12 sollte vorzugsweise einen Elastizitätsmodul
bei 100% Verlängerung von 10 bis 45 kgf/cm2 und eine JIS(A) Härte von 450 bis 650
besitzen.
-
Um die Wirkung dieser Erfindung zu bestätigen, wurde die Lebensdauer
von konventionellen Aufbauten ohne Wulstaufbau der Reifengröße l0,00R20 14PR mit
Stahlkorden für die Karkassenlage und für die Kissenlage gemessen, wobei der Aufbau
des Wulstabschnittes im großen Rahmen variiert wurde.
-
Die Wulstaufbauten der getesteten Reifen sind in Tabelle 1 aufgelistet
und die Ergebnisse der Lebensdauerleistung sind in Fig. 5 gezeigt.
-
Die Lebensdauer ist dargestellt als die Laufzeit gemessen bis zu dem
Zeitpunkt, wo Risse am Wulstbereich unter 6 Tonnen Last pro Reifen bei 20 km/h Fahrgeschwindigkeit
in einem Trommel-Laufprüfstand und mit 8 kg/cm² Innendruck auftraten.
-
Die Steifigkeit und der Elastizitätsmodul der Gummimischung wurden
in Anlehnung an JIS K6301 gemessen und die Labortestergebnisse wurde darauf bezogen.
-
Wie oben beschrieben, nimmt nach dieser Erfindung die Steifigkeit
aufgrund der Dehnbarkeit der Schutzlagen und der allmählichen Verringerung der Dicke
des Gummiblocks von der Wulst zur Seitenwand ab, wobei die Steifigkeit des Wulstabschnitts
beibehalten wird und weiterhin die Diskontinuität der Steifigkeit unterdrückt wird.
Deswegen kann die Spannungskonzentration an der Innenseite und der Außenseite des
oberen Endes des hochstehenden Abschnitts der Karkassenlage wirksam verhindert werden.
Die so erzielte weitere Verbesserung der Lebensdauer kann aus Fig. 5 entnommen werden.
-
Tabelle 1 Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Vergleichs- Vergleichs-Beispiel
1 Beispiel 2 Wulstaufbau Fig. 4 Fig. 4 Fig. 4 *2 Fig. 2 Fig. 2 *2 Höhe (h1) des
hochstehenden Abschnitts mm 56 56 40 56 40 Höhe (h2) des oberen Endes der Verstärkungslage
mm *1 44 44 30 44 30 Innere Schutzlage (7) (zwei Lagen) (1) Material Nylon Nylon
Nylon (2) Denier 1260d/2 1260d/2 1260d/2-(3) Höhe mm 90 90 70 Äußere Schutzlage
(6) (zwei Lagen) (1) Material Nylon Nylon Nylon (2) Denier 1260d/2 1260d/2 1260d/2-(3)
Höhe mm 100 100 80 (4) Fadenwinkel (umfangsmäßig) 25 25 25 Gummiblock (SE) (zweilagig)
(einlagig) (einlagig) (zweilagig) (einlagig) Erste Lage (11, 211) Höhe (he') mm
80 --- --- 80-JIS-Härte (A) 80° --- --- 80° ---Zweite Lage (12, 212) Höhe (he) mm
120 120 100 120 100 JIS-Härte (A) 58° 58° 58° 58° 58° *1 Material der Verstärkungslage:
Stahl (4 x 4) 0.175, Kord durchmesser: 0,98 mm Fadenwinkel: 25° (zur Umfangsrichtung),
Kord enden/5cm: 30 Enden.
-
*2 15° Schrägschulterreifen, schlauchlos 12R22.5 14 PR Die anderen:
10.00R20 14PR.
-
- Leerseite -