DE3723372A1

DE3723372A1 - Pneumatischer guertelreifen

Info

Publication number: DE3723372A1
Application number: DE19873723372
Authority: DE
Inventors: Tadanobu Nagumo; Sadakazu Takei; Yukio Tozawa
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1986-07-25
Filing date: 1987-07-15
Publication date: 1988-02-04
Also published as: CA1274160A; US4854360A; GB8716435D0; GB2193173A; JPS6331805A; GB2193173B; FR2601902A1; FR2601902B1

Description

Um die Hochgeschwindigkeitsleistung eines Gürtelreifens zu verbessern, wurden bereits Vorschläge für Reifen mit einer gefalteten Gürtelstruktur gemacht, bei der beide Enden einer Gürtelschicht eines Reifens zu der Laufflächenseite hin zurückgefaltet sind, um einen Gürtelabschnitt zu bilden, z. B. Gürtelstrukturen, wie sie in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigt sind, die typische Querschnittsdarstellungen hiervon sind.

Reifen mit diesen gefalteten Gürtelstrukturen haben jedoch einen schlechten Abgleich bezüglich Hochgeschwindigkeitsleistung und Dauerhaftigkeit, Fahrstabilität und Fahrkomfort und sind nachteilig stark nachgiebig in der Lenkung, was es schwierig macht, das Lenkrad zu kontrollieren.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Gürtelreifen zu bekommen, der von den oben erwähnnten Problemen befreit ist, welche bei Reifen mit gefalteter Gürtelstruktur auftreten. Spezieller ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen pneumatischen Gürtelreifen zu bekommen, der einen ausgezeichneten Abgleich bezüglich Hochgeschwindigkeitsleistung und Dauerhaftigkeit, Fahrstabilität und Fahrkomfort besitzt und der gleichzeitig eine vermindert nachgiebige Lenkung (ply steer) hat, was ein ursächlicher Faktor für das Auftreten von Lenkungszug ist, durch Modifizieren und Verbesserung im Gürtelabschnitt.

In der Zeichnung bedeuten die Figuren folgendes:

Fig. 1(A) ist eine Querschnittsdarstellung einer Form des pneumatischen Gürtelreifens nach der Erfindung in radialer Richtung.

Fig. 1(B) ist eine typische Darstellung einer gefalteten Struktur einer Gürtelschicht, die einen Gürtelabschnitt des pneumatischen Gürtelreifens, der in Fig. 1(A) gezeigt ist, ausmacht.

Fig. 2 bis 4 sind jeweils eine typische Darstellung einer gefalteten Struktur einer Gürtelschicht, die einen Gürtelabschnitt eines herkömmlichen pneumatischen Gürtelreifens ausmacht.

Fig. 5 und 6 sind jeweils ein typischer Querschnitt eines Gürtelabschnittes eines pneumatischen Vergleichsgürtelreifens, der zu Vergleichszwecken gezeigt ist, und

Fig. 7, 8, 9 und 10 sind graphische Darstellungen, die jeweils ein Fahrniveau, einen Fahrstabilitätsindex, einen Vibrations-Fahrkomfortindex und eine Steuernachgiebigkeit für verschiedene Reifen mit unterschiedlichen Gürtelabschnittstrukturen zeigen.

Die vorliegende Erfindung wird nun im einzelnen anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben.

Fig. 1(A) ist eine Querschnittsdarstellung in Radialrichtung einer Form des pneumatischen Gürtelreifens nach der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung hat die Gürtelschicht eine zweischichtige Struktur mit einer unteren Gürtelschicht 2 und einer oberen Gürtelschicht 3, die unter der Lauffläche 4 vorgesehen ist. Wenn eine dieser beiden Gürtelschichten aus einem Stahlkord besteht, wird die andere Gürtelschicht aus einem Kord aus einer aromatischen Polyamidfaser (Aramidfaser) gemacht. In der Zeichnung bedeutet das Bezugszeichen 1 eine Karkasse, und das Bezugszeichen 5 bedeutet einen Schulterabschnitt.

Eines der charakteristischen Merkmale der Erfindung besteht darin, daß der pneumatische Gürtelreifen nach der vorliegenden Erfindung eine Gürtelschicht mit einer gefalteten Struktur hat, wie sie in der typischen Darstellung in Fig. 1(B) gezeigt ist.

Speziell wird die untere Gürtelschicht 2 von den oberen und unteren Gürtelschichten aus den oben erwähnten speziellen Fasern an ihrem einen Ende in der Breitenrichtung zu der Laufflächenseite hin zurückgefaltet, um einen zurückgefalteten Abschnitt 2 a zu bilden und gleichzeitig ein Ende der oberen Gürtelschicht 3 darin einzuschließen, während ihr anderes Ende auf das andere Ende der oberen Gürtelschicht 3 auflaminiert wird, ohne zurückgefaltet zu werden. Andererseits wird die obere Gürtelschicht 3, ohne an ihrem einen Ende in der Breitenrichtung zurückgefaltet zu werden, auf den zurückgefalteten Abschnitt 2 a in der Breitenrichtung der unteren Gürtelschicht 2 auflaminiert, während ihr anderes Ende zu der Laufflächenseite hin zurückgefaltet wird, um einen zurückgefalteten Abschnitt 3 a zu bilden.

Mit anderen Worten, wenn der oben erwähnte Stahlkord und Aramidfaserkord als der Reifenkord, der den Gürtelabschnitt bildet, verwendet werden, kann nur die Ausbildung der oben erwähnten Gürtelstruktur einen ausgezeichneten Abgleich bezüglich Hochgeschwindigkeitsleistung und Dauerhaftigkeit, Fahrstabilität und Fahrkomfort ergeben und das Nachgeben der Lenkung vermindern.

Obwohl der Stahlkord, der ein Gürtelmaterial eines Gürtelreifens nach der vorliegenden Erfindung bildet, nicht besonders beschränkt ist, ist es bevorzugt, einen solchen zu verwenden, der einen Stahlfadendurchmesser von 0,12 bis 0,20 mm, eine Gesamtzahl von Stahlfäden von 9 bis 21, eine Strangsteigung von 2,5 bis 7,7, eine Kordsteigung von 3 bis 10 mm, eine Kordstruktur aus 3 × 3, 4 × 4 oder 3 × 7 und eine Dehnung von 4 bis 8% hat.

Der Kord aus aromatischer Polyamidfaser ist vorzugsweise ein solcher mit einer Gesamtdenierzahl von 2000 bis 4500 und einer Zwirnungszahl von 25 Windungen/10 cm bis 50 Windungen/ 10 cm.

Es ist bevorzugt, daß der Stahlkord und der Kord aus aromatischer Polyamidfaser einander in einem Winkel im Bereich von 20 bis 27° zur Umfangsrichtung des Reifens kreuzen, um einen Gürtelabschnitt zu bilden.

Es ist erforderlich, daß der Reifen nach der Erfindung derart auf einem Fahrzeug befestigt wird, daß der zurückgefaltete Abschnitt einer Gürtelschicht aus einem Stahlkord [d. h. der zurückgefaltete Abschnitt 3 a, wenn die obere Gürtelschicht 3 aus Stahlkord in Fig. 1(A) besteht] in der Außenseite des Reifens liegt. Speziell kann die Straßenberührung (Gleichmäßigkeit der straßenberührenden Fläche) des Reifens, wenn ein Fahrzeug unter Kurvenfahren bewegt wird, verbessert werden, indem man die Reifen in solcher Weise befestigt, daß der zurückgefaltete Abschnitt der oberen Gürtelschicht 3 mit großer Steifheit in der Außenseite eines jeden Reifens liegt.

Der Ausdruck "Gürtelreifen", wie er in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, soll nicht nur einen Reifen bedeuten, in welchem Karkassekord in rechten Winkeln zu der Umfangsrichtung des Reifens vorgesehen ist, sondern auch einen Reifen, in welchem der Karkassekord in einem Winkel von 72 bis 90° zu der Umfangsrichtung des Reifens vorgesehen ist.

Die Wirkungen der vorliegenden Erfindungen werden nun im einzelnen unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben.

Beispiel 1 und Vergleichsbeispiele 1 bis 5:

Sechs Arten von Reifen mit der gleichen Größe, d. h. einer Reifengröße von 205/50VR15, und jeweils mit Gürtelabschnitten der in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Strukturen wurden hergestellt und hinsichtlich der Hochgeschwindigkeitsleistung und Dauerhaftigkeit, der Fahrstabilität, des Fahrkomforts und des Lenkungsnachgebens bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 und den Fig. 7 bis 10 gezeigt.

Die Hochgeschwindigkeitsleistung und Dauerhaftigkeit, die Fahrstabilität, der Fahrkomfort und das Lenkungsnachlassen wurden nach den folgenden Methoden bewertet:

Hochgeschwindigkeitsleistung und Dauerhaftigkeit:

Die Hochgeschwindigkeitsleistung und Dauerhaftigkeit wurden bewertet, indem ein Test unter Verwendung eines Innentrommeltesters (Trommeldurchmesser 1707,6 mm) unter den folgenden Bedingungen (Ausdehnung des früheren FMVSS ¢ 109 "Hochgeschwindigkeitsqualifikationstest"-) durchgeführt wurde: ein Luftdruck von 2,4 kg/cm², eine Belastung von 452 kg und eine Felge 6-JJ × 15 und anschließendes stufenweises Erhöhen der Geschwindigkeit von 121 km/h um 8 km/h je 30 Minuten, wobei der Test fortgesetzt wurde, bis der Reifen zerstört wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 und in Fig. 7 gezeigt.

Fahrstabilität:

Auf einer Felge 6-JJ × 15 befestigte Testreifen mit einem Luftdruck von 2,0 kg/cm² wurden auf dem Bewertungstestfahrzeug befestigt. Eine Person nahm das Fahrzeug, und das Fahrzeug wurde auf einer trockenen Straße gefahren. Das Gefühl der Fahrstabilität während des Fahrens wurde bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 und in Fig. 8 gezeigt.

Vibrationsfahrkomfort:

Ein Vorsprungsüberkreuzungstester, in dem ein halbkreisförmiger Vorsprung mit einem Durchmesser von 20 mm an einer Stelle auf einer Trommel mit einem Durchmesser von 2500 mm angeordnet war, wurde in diesem Test verwendet. Die Axialkraft in den Vor-und-Zurück-Richtungen wurde festgestellt, wenn ein Testreifen den oben erwähnten Vorsprung überkreuzte. Die Größe der Axialkraft wurde als ein Wert, der den Fahrkomfort repräsentiert, genommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 und Fig. 9 gezeigt.

Der obige Test für den Fahrkomfort wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt: Reifengröße 205/50VR15, Luftdruck 2,0 kg/cm² und Felge 6-JJ × 15.

Lenkungsnachlassen:

Das Lenkungsnachlassen (ply steer) wirde nach der Gleichmäßigkeitstestmethode bewertet, die in JASO C-607 beschrieben ist. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 und in Fig. 10 gezeigt.

Wie aus Tabelle 1 und den Fig. 7 bis 10 ersichtlich ist, ist der Reifen nach der vorliegenden Erfindung besser als herkömmliche Reifen hinsichtlich aller der Eigenschaften Hochgeschwindigkeitsleistung und Dauerhaftigkeit, Fahrstabilität, Fahrkomfort und Lenkungsnachlassen. Außerdem zeigt ein Vergleichsreifen mit einem Gürtelabschnitt, der die gleiche Struktur wie der Reifen nach der vorliegenden Erfindung hat, aber aus oberen und unteren Gürtelschichten aus der gleichen Kordart gemacht ist, d. h. entweder aus Stahlkord oder "Kevlar"-Kord, keine merkliche Verbesserung des Abgleiches der Leistungseigenschaften im Gegensatz zu dem Reifen der vorliegenden Erfindung.

Tabelle 1

Claims

1. Pneumatischer Gürtelreifen, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Gürtelabschnitt mit einer Gürtelschicht aus Stahlkord und eine Gürtelschicht aus einem Kord aus aromatischer Polyamidfaser hat, wobei eine Gürtelschicht, die eine untere Gürtelschicht des Gürtelabschnittes darstellt, an ihrem einen Ende in der Breitenrichtung zu einer Laufflächenseite zurückgefaltet ist und einen rückgefalteten Abschnitt bildet und darin eine auf ihrer Oberseite vorgesehene Gürtelschicht einschließt und eine Gürtelschicht, die eine obere Gürtelschicht des Gürtelabschnittes bildet, an ihrem anderen Ende in der Breitenrichtung zu der Laufflächenseite zurückgefaltet ist, wobei der Reifen auf einem Fahrzeug derart befestigt ist, daß der zurückgefaltete Abschnitt der aus Stahlkord bestehenden Gürtelschicht an der Außenseite des Reifens liegt.

2. Pneumatischer Gürtelreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Gürtelschicht aus Kord aus aromatischer Polyamidfaser besteht, während die obere Gürtelschicht aus Stahlfaserkord besteht.