DE3811850A1

DE3811850A1 - Radialreifen

Info

Publication number: DE3811850A1
Application number: DE19883811850
Authority: DE
Inventors: Koji Takahira
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1987-04-10
Filing date: 1988-04-08
Publication date: 1988-10-27
Also published as: GB8808470D0; JPS63256782A; JPH044163B2; GB2203392B; GB2203392A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen mit Stahlkords verstärkten Radialreifen, welche Stahlkords für Karkassenlagen, Wulstumlagen, Gürtel usw. verwendet werden und insbesondere eine Verbesserung im Aufbau von Stahlkords.

Bis jetzt wurden Stahlkords verwendet, die eine Struktur von 2 + 7, wie in Fig. 3, 3 + 9 wie in Fig. 4 oder 1 + 12 wie in Fig. 5 gezeigt, haben.

Stahlkords 3 mit 2 + 7 in Fig. 3 haben jedoch einen Kern 6, der aus zwei Filamenten 4 besteht, die wie die in den Fig. gezeigt, zusammengedrillt sind, wobei die Ausrichtung der Filamente an einer Stelle in der Längsrichtung der Kords wie in Fig. 3 (A) gzeigt senkrecht wird, während die Ausrichtung an einer anderen Stelle wie in Fig. 3 (B) gezeigt, seitlich wird. Diese Ausrichtungen erscheinen bei jeder ¼ Verdrillung (pitch). Es zeigt sich, daß diese Kords aus verschiedenen Teilen bestehen, die eine unterschiedliche Biegefestigkeit in der Längsrichtung der Kords haben. Wenn diese Kords auf einen Reifen aufgetragen werden, werden die Teile in der seitlichen Ausrichtung, die eine geringere Biegefestigkeit haben, einem konzentrierten Ermüdungsbereich unterworfen. Außerdem sind äußere Filamente 5, die eine äußere Schicht 7 bilden, imstande, die Mitte des Kerns 6, und zwar über den Umkreis hinweg der im Querschnitt die Kernfläche umschreibt, zu umschließen wie in den Fig. durch eine durchgehende Linie gezeigt, im Vergleich zu einer gestrichelten Linie, welche eine erwartete Stellung veranschaulicht. Dementsprechend wird der Unterschied der Biegefestigkeit zwischen den vertikalen Ausrichtungsteilen und den seitlichen Ausrichtungsteilen größer, so daß es ein ernsthaftes Problem bei der Ermüdungsfestigkeit gibt. Außerdem wird, da alle Filamente der Korde mit Gummi bedeckt sind, restliche Luft, die während der Reifenbildung eingefangen wird, kaum noch außen durch das Innere der Kords herausgeleitet. Dann wird ein Reifen mit restlicher Luft in den Kords hergestellt, so daß der hergestellte Reifen aufgrund der restlichen Luft einem frühen Ausfall unterworfen ist.

Stahlkords 3 mit 3 + 9, wie in Fig. 4 gezeigt, haben einen engen Raum zwischen benachbarten äußeren Filamenten 5, das Eindringen von Gummi in die Kords ist unzureichend, so daß die äußeren Filamente 5 mit einander in Berührung kommen und verschleißen. Dies führt zu einer Verschlechterung der Ermüdungswiderstandsfähigkeit.

Stahlkords 3 mit 1 × 12, wie in Fig. 5 gezeigt, bestehen aus 12 Filamenten mit dem gleichen Durchmesser, die in der gleichen Richtung mit der gleichen Verdrillung verdrillt sind, so daß die äußeren Filamente 5 in die Oberflächenvertiefungen einer Kernlitze 6 passen und dadurch wird das Eindringen von Gummi behindert. Folglich neigen die Kernfilamente 4 dazu, während der Lebensdauer eines Reifens ausgedehnt zu werden.

Wie vorstehend erwähnt, wurden die Stahlkords des Stands der Technik nicht mit ausgeglichenen Eigenschaften zwischen der gleichförmigen Biegefestigkeit und der Gummieindringungseigenschaft versehen.

Deswegen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen mit Stahlkords verstärkten Radialreifen zu schaffen, der eine gleichmäßige Biegefestigkeit über die Längsrichtung der Kords aufweist und der eine gute Gummieindringungseigenschaft und außerdem eine Struktur aufweist, die den Kontakt der äußeren Filamente beseitigt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein abschnittsweiser Aufbau, eine Verdrillungsrichtung und ein Verdrillung eines Stahlkords wie nachstehend erwähnt, angegeben, um die Probleme des Standes der Technik zu lösen.

Ein übermäßiges Eindringen des Gummis in einen Kord verursacht das Zurückhalten von Luft, die während der Reifenbildung eingefangen ist. Ein mit solchen Stahlkords hergestellter Reifen führt zu einem frühen Abtrennungsausfall. Im Gegensatz dazu führt eine geringere Eindringung des Gummis in einen Kord dazu, daß Filamente aufgrund der Berührung von Filamenten miteinander verschlissen werden, so daß der Kord wahrscheinlich ermüdet und rostet. Deshalb ist es wichtig, einen Stahlkord aufzubauen, so daß die Eindringung von Gummi durch eine vorzugsweise Luftdurchlässigkeit des Stahlkords gut gesteuert werden kann, wodurch das Zurückhalten von Luft ausgeschaltet wird und ein früher Abtrennungsausfall verhindert wird.

Dementsprechend hat ein für einen Radialreifen zu verwendender Stahlkord gemäß der vorliegenden Erfindung den folgenden Aufbau:
Alle bei einem Kord verwendeten Filamente haben im wesentlichen den gleichen Durchmesser. Ein Kern und eine äußere Schicht sind in der gleichen Richtung verdrillt, aber mit verschiedener Verdrillung. Der Kern besteht aus drei bis vier Filamenten und die äußere Schicht besteht aus einer Reihe von Filamenten, die gleich oder geringer als die Anzahl der Kernfäden +5 ist.

Durch die Verdrillung der Kernschicht und auch der äußeren Schicht in der gleichen Richtung wird ein Querwinkel der Filamente zwischen dem Kern und der äußeren Schicht klein, so daß der Kontaktdruck zwischen dem Kern und den äußeren Schichten ausgeschaltet und der Ermüdungswiderstand dadurch verbessert wird.

Das Verdrillen mit einer unterschiedlichen Verdrillung verhindert die Unzulänglichkeit der Gummieindringung aufgrund eines strukturellen Defekts, der durch deren Verdrillen in der gleichen Richtung mit der gleichen Verdrillung wie in Fig. 5 gezeigt wird, verursacht wird. Es ist vorzuziehen, daß die äußere Schicht einen Verdrillung hat, der größer ist, als die des Kerns. Der bevorzugteste Verdrillung von Kern zur äußeren Schicht beträgt 1-2, aber eine Abänderung des Abstandes im Bereich von 50% kann auch verwendet werden.

Wenn der Kern aus 3-4 Filamenten zusammengesetzt wird, wird dadurch eine geeignete Luftdurchlässigkeit erhalten. Im Falle von zwei Filamenten tritt der Unterschied in der Biegefestigkeit in der Längsrichtung auf und außerdem bleibt wahrscheinlich Luft aufgrund der Unzulänglichkeit der Luftdurchlässigkeit zurück.

Im Fall von 5 Filamenten wird der mittlere Bereich des Kerns zu groß wie in Fig. 6 gezeigt, um mit Gummi ausgefüllt zu werden, so daß er eine übermäßige Luftdurchlässigkeit aufweist und leicht rostet.

Aufgrund folgender Gründe wird die äußere Schicht mit einer Anzahl von Filamenten zusammengesetzt, die gleich oder geringer als die Anzahl der Kernfäden +5 ist.

Im allgemeinen beträgt die Anzahl der äußeren Filamente vorzugsweise eine Anzahl der Kernfäden +6. Die Kordstruktur von 3+9, wie in Fig. 4 gezeigt, ist in diesem Sinne richtig. Aber wie vorstehend erwähnt, ist die Eindringung des Gummis unzureichend. Dementsprechend verwendet die vorliegende Erfindung die Kordstruktur in der die obere Grenze der zusätzlichen Anzahl 5 beträgt, um die Eindringung des Gummis zu fördern.

Dementsprechend ist die Kordstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung 3+1, 3+2, 3+3, 3+4, 3+5, 3+6, 3+7, 3+8, 4+1, a4+2, 4+3, 4+4, 4+5, 4+6, 4+7, 4+8 und 4+9.

Durch die Anwendung dieses Aufbaus ist die Gummieindringung in die Stahlkords genau ausreichend, wodurch das Zurückhalten von restlicher Luft, das durch die Unzulänglichkeit der Luftdurchlässigkeit aufgrund einer übermäßigen Gummieindringung verursacht wird, wie auch ein früher Abtrennungsfehler, der durch diese restliche Luft verursacht wird, ausgeschaltet werden. Andererseits werden die Fehler ausgeschaltet, die durch die Unzulänglichkeit von Gummieindringung, wie Reibverschleiß zwischen den Filamenten, Ermüdung und das Auftreten von Rost aufgrund von übermäßiger Luftdurchlässigkeit verursacht werden. Berührungsdruck zwischen den Kernfilamenten und den äußeren Filamenten wird durch das Verdrillen in der gleichen Richtung verringert, so daß eine Berührungsermüdung auch ausgeschaltet wird. Eine gleichmäßige Biegefestigkeit in der Längsrichtung der Kords schaltet das Auftreten einer Teilermüdung aus.

Dementsprechend ist ein mit den Stahlkords gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellter Radialreifen frei von den Fehlern von restlicher Luft, Ermüdung und Rost und folglich hat er eine lange Haltbarkeit und ein langes Leben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform der Stahlkords, die bei einem Radialreifen gemäß der vorliegenden Erfindung zu verwenden sind.

Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform der Stahlkords für einen Radialreifen gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3 - Fig. 5 sind Querschnittsansichten, die Beispiele von Stahlkords des Stands der Technik zeigen. Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht, die eine Vergleichsstruktur eines Stahlkords für Vergleichszwecke mit dem Kord gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

Ausführungsform 1

Vier Arten von Stahlkords werden hergestellt. Einer der Stahlkords in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, welcher die Kordstruktur, die in Fig. 1 gezeigt wird, aufweist. Die anderen drei sind Stahlkords des Standes der Technik und Vergleichskords. Jede Struktur wird in der Tabelle 1 gezeigt.

Kordtype A ist ein Stahlkord gemäß der vorliegenden Erfindung, der aus einem Kern 1 mit drei Filamenten und einer äußeren Schicht mit 8 Filamenten zusammengesetzt ist, d. h., die 3+8 Struktur wie in Fig. 1 gezeigt. Die Kordtypen B und C sind Stahlkords des Standes der Technik mit 3+9 und 2+7, wie in Fig. 4 bzw. Fig. 3 gezeigt. Die Kordtype D ist ein Vergleichskord mit 5+7 wie in Fig. 6 gezeigt.

Tabelle 1

Dann wurden Radialreifen von 11R 22,5 hergestellt, in den die vorstehenden Stahlkords als Karkassenlagen verwendet wurden. Vergleichstests wurden bei den Radialreifen TA der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und den Reifen TB, TC und TD für Vergleichszwecke durchgeführt. Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt, wo der Wert in der Form eines Index angegeben ist, in dem der Wert für einen Vergleich TB auf 100 eingestellt wird.

Tabelle 2

Wie aus Tabelle 1 und Tabelle 2 ersichtlich, sind die Stahlkords dieser Ausführungsform (Kordtype A) sowohl mit Bezug auf die Luftdurchlässigkeit und die Gummieindringung vorzuziehen, der Radialreifen dieser Ausführungsform (Reifentype TA) verursacht weniger Defekte der restlichen Luft und zeigt auch bessere Ergebnisse sowohl mit Bezug auf den Abtrennungswiderstand und die Festigkeitsaufrechterhaltung. So wurde durch die vorliegende Erfindung ein sehr haltbarer Reifen erhalten. Andererseits sind die Vergleichsreifen, die Stahlkords verwendet, welche mit Bezug auf die Luftdurchlässigkeit und die Gummieindringung übermäßig oder unzureichend sind, geringer in der Haltbarkeit.

Ausführungsform 2

Radialreifen von 11R22,5 wurden unter Verwendung der gleichen Stahlkords in der Ausführungsform 1 für Wulstumlagenkords hergestellt. Die Haltbarkeit der Wulstteile wurde getestet und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.

Tabelle 3

Wie aus der Tabelle ersichtlich, hat der Vergleichsreifen CC, der Stahlkords C verwendete, eine ausgezeichnete Gummieindringung, aber schloß restliche Luft während der Vulkanisierung des Reifens ein und die Haltbarkeit ist geringer. Der Vergleichsreifen CD, der Stahlkords D benutzt und der eine übermäßige Luftdurchlässigkeit gestattet, zeigt schlechtere Ergebnisse.

Andererseits zeigt der Radialreifen CA in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine ausgezeichnete Haltbarkeit.

Ausführungsform 3

Verschiedene Stahlkords wurden wie in der Tabelle 4 gezeigt, hergestellt.

Tabelle 4

Radialreifen von 1200R24 wurden unter Verwendung der vorstehenden Stahlkorde für die Gürtelverstärkung hergestellt. Die Testergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.

Tabelle 5

Der Vergleichsreifen TF, bei dem Stahlkords F verwendet werden, die mit Bezug auf die Gummieindringung schlechter sind, verursachten ein Abrutschen eines Kernfilaments. Ein weiterer Vergleichsreifen TG, bei dem Stahlkords G verwendet wurden, die mit Bezug auf die Luftdurchlässigkeit schlechter sind, verursachten eine Gürtelabtrennung, die aus der ursprünglichen Abtrennung bei einem Teil, der restliche Luft enthielt, herstammte. Außerdem wurden in einigen Kords die Kernfilamente bei jeder 5 mm Länge gebrochen, was durch eine Nichteinförmigkeit der Biegefestigkeit in der Längsrichtung verursacht worden zu sein scheint.

Andererseits zeigten die Radialreifen TE gemäß der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Haltbarkeit, während der Trommeltest durch einen Reifenschaden unterbrochen wurde.

Claims

1. Mit Stahlkords verstärkte Radialreifen, die aus zwei Schichten eines Kerns und einer äußeren Schicht bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern 3-4 Filamente umfaßt und die äußere Schicht die Anzahl von Filamenten umfaßt, die gleich oder geringer als die Anzahl von Kernfilamenten plus fünf ist, wobei alle Filamente im wesentlichen einen gleichen Durchmesser haben und die Kernfilamente und die äußeren Filamente in der gleichen Richtung mit verschiedener Verdrillung (pitch) verdrillt sind.

2. Mit Stahlkords verstärkte Radialreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kordstruktur 3 + 8 ist, welche drei Kernfilamente und acht äußere Filamente umfaßt.