DE3855985T2

DE3855985T2 - Radialreifen für schwerlasten

Info

Publication number: DE3855985T2
Application number: DE3855985T
Authority: DE
Inventors: Kiyohito Kawasaki; Toshio Sugawara; Yujiro Umezawa
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1987-06-08
Filing date: 1988-03-01
Publication date: 1998-01-02
Anticipated expiration: 2008-03-02
Also published as: DE3855985D1; EP0317636A4; EP0317636A1; KR960006935B1; AU596281B2; KR890700485A; EP0317636B1; WO1988009840A1; US4966216A; AU1367488A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Radlaireifen für Lastwagen und Busse, und auch auf Radialreifen für Kleinlaster und dergleichen, wobei die Haltbarkeits-Lebensdauer dieser Reifen vergrößert werden kann, wenn die für die Karkassenlage des Radialreifens verwendeten, metallischen Cordfäden verbessert werden.
In der letzten Zeit wird entsprechend der Zunahme der gesellschaftlichen Bedürfnisse, wie zum Beispiel dem Resourcensparen, dem Energiesparen und dergleichen, die Forderung erhoben, selbst bei Radialreifen für Lastwagen und Busse das Gewicht zu verringern, um die Lebensdauer der Reifen durch Verringerung des Rollwiderstands und Erhöhung der Runderneuerungslebensdauer zu vergrößern, und die Reifenform flacher zu machen. Wenn beabsichtigt wird, Reifen entsprechend dieser Forderung zu entwickeln, und metallische Cordfäden als Material für die Karkassenlage verwendet werden, ist es wichtig, die Probleme zu lösen, die mit der Bruchfestigkeit, der Korrosionsermüdungsfestigkeit und der Reibverschleißfestigkeit an dem Karkassenlagenende zusammenhängen.
Unter dem Gesichtspunkt der Einwirkung auf den Karkassenlagen- Cordfaden wurde daher die Bildung eines Stahlcordfadens mit einer 3+9- Zweischicht-Verdrillbauweise (ausgelegtes japanisches Patent Nr. 59- 124404), und die Bildung einer kompakten Cordfadenstruktur mit einer dichtest gepackten Bauweise mit 1x12 Cordfäden (japanische Patentanmeldung Nr. 60-35215) und dergleichen versucht als eine Methode zur Verringerung des Kontaktdrucks zwischen den Cordfilamenten, und weiterhin wurden die Verdrilleigenschaften dieser Cordfäden geprüft, um die Korrosionsermüdungsfestigkeit und die Reibverschleißfestigkeit zu verbessern (ausgelegtes japanisches Patent Nr. 59-124404).
Andererseits wird in dem ausgelegten japanischen Patent Nr.60-116504 ein für die Verwendung auf schlechten Straßen bestimmter, großer Radialreifen beschrieben, bei dem die Cordfäden, die eine 1x4- oder 1x5- Einzeischichtbauweise haben, die durch Verdrillen von zuvor gebildeten Filamenten erhalten wird, oder eine Zweischichtbauweise haben, bei der 1-2 Filamente als Kern verwendet werden, als Cordfäden für eine äußerste Gürteischicht verwendet werden.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben verschiedene Untersuchungen durchgeführt, um LKW- und Bus-Radialreifen zu entwickeln, bei denen die Haltbarkeits-Lebensdauer wesentlich verbessert ist, wobei sie gefunden haben, daß in dem Fall der herkömmlichen 3+9-Zweischichtbauweise oder der dichtest gepackten 1x12-Struktur die Spannungskonzentration bei dem Cordfadenende an beiden Enden der Karkassenlage deutlich sichtbar ist, weil der Gummi nicht in den Cordfaden eindringt, und folglich die Bruchfestigkeit an beiden Enden der Karkassenlage nicht groß genug ist. Weiter wurde gefunden, daß der Gummi, der den Cordfaden umgibt, nur schwierig in das Innere des Cordfadens eindringt, und ein Zwischenraum innerhalb des Cordfadens, d.h. ein Zwischenraum, der von den Filamenten und der Öffnung in der axialen Richtung des Cordfadens umgeben ist, kaum mit dem eindringenden Gummi ausgefüllt wird, so daß es unmöglich ist, daß Wasser, das von dem in der Lauffläche hervorgerufenen Schnittausfall in die Lauffläche eindringt, durch den in dem Inneren des Cordfadens gebildeten Zwischenraum über eine genügende Entfernung weiterfließt, und die Verbesserung der Korrosionsermüdungsfestigkeit ungenügend ist.
Außerdem ist, was den Zustand der Erzeugung des Reibverschleißes (Ausreibphänomen infolge des Reibverschleißes der gegenseitigen Filamente in dem Cordfaden) betrifft, bei der herkömmlichen 3+9-Zweischicht- Verdrillbauweise oder der dichtest gepackten 1x12-Cordfadenstruktur der Kontaktdruck zwischen den Filamenten groß, so daß dann, wenn die obige Cordfadenbauweise bei einem Cordfaden für eine Karkassenlage von Radialreifen für Lastwagen und Busse (TBR), und von Radialreifen für Kleinlaster (LSR) oder dergleichen verwendet wird, der Reibverschleiß infolge der starken Einwirkung verursacht wird, wodurch die Verringerung der Festigkeit hervorgerufen wird, und folglich wird die Mantelhaltbarkeit des LKW- und Bus-Radialreifens in unerwünschter Weise wesentlich verschlechtert.
Andererseits bezieht sich die in dem obigen ausgelegten japanischen Patent Nr. 60-116504 beschriebene Technik auf die Verbesserung der Gürtelschicht bei für die Verwendung auf schlechten Straßen bestimmten, großen Radialreifen, wobei die gesellschaftlichen Forderungen der letzten Zeit, wie zum Beispiel die Verringerung des Gewichts des Radialreifens und dergleichen nicht erfüllt werden. Wenn diese Technik in unveränderter Form bei der Karkassenlage angewandt wird, ergeben sich Probleme, die mit der Wulsthaltbarkeit und der Mantelfestigkeit zusammenhängen, so daß die Anwendung dieser Technik unmöglich ist.
Weiterhin wird in dem ausgelegten japanischen Patent Nr. 57-51502 ein Luftreifen beschrieben, bei dem als Verstärkung für eine Karkassenlage ein Stahlcordfaden mit einer 7x4-Verdrillstruktur verwendet wird, der aus Stahlfilamentdrähten besteht, die den überwiegenden Teil des Stahlcordfadens bilden, und 0,75-0,85 Gewichtsprozent Kohlenstoff enthalten und eine hohe Zugfestigkeit haben. Dieser Stahlcordfaden hat jedoch eine 7x4-Litzen- Bauweise, so daß der Reibverschleiß zwischen den Litzen sehr groß ist, und die Penetration des Gummis in den Cordfaden schlecht ist.
Außerdem wird auf das Dokument DE-A-3034504 hingewiesen, in dem ein Radialreifen beschrieben wird, der mindestens eine Karkassenlage aufweist, die Metallcordfäden mit einer Einzeischichtbauweise enthält, die durch Verdrillen von 4-5 metallischen Filamenten mit 0,12-0,4 mm Durchmesser, die unter einer Last von 5 kp/Cordfaden eine Dehnung von 0,2-0,7% haben, erhalten werden. Dieses Dokument des Standes der Technik bezieht sich jedoch auf einen Personenwagenreifen, und nicht auf einen LKW- und Bus- Radialreifen von der Art, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht. Die Oberbegriffe der Patentansprüche 1 und 3 der vorliegenden Anmeldung entsprechen diesem Dokument des Standes der Technik insofern nicht, als es sich nicht auf einen LKW- und Bus-Radialreifen bezieht, aber in diesem Dokument wird die Cordfadenbauweise gemäß dem ersten Merkmal des kennzeichnenden Teils der Patentansprüche 1 und 3 beschrieben.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, einen LKW- und Bus- Radialreifen zu verwirklichen, der eine große Verringerung des Reifengewichts, sowie eine verbesserte Bruchfestigkeit, eine verbesserte an dem Ende der Karkassenlage, wobei dies Probleme bei der obigen herkömmlichen Technik sind, und eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen äußere Beschädigung in dem Seitenwandbereich (Widerstand gegen Cordfaden- Aufbrechen) des Radialreifens aufweist.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein LKWund Bus-Radialreifen verwirklicht, der mindestens eine Karkassenlage aufweist, die Cordfäden enthält, die im wesentlichen unter einem Winkel von 90º bezüglich des Äquators des Reifens angeordnet sind, und von der Innenseite nach der Außenseite des Reifens um einen Wulstkern geschlungen sind, wobei als Karkassenlage Metallcordfäden mit Einzelschichtbauweise, die durch Verdrillen von 3-5 metallischen Filamenten mit 0,13-0,32 mm Durchmesser, die unter einer Last von 0,25-5 kp/Cordfaden eine Dehnung Pl von 0,35-1,0% als arithmetischer Mittelwert haben, erhalten wurden, so angeordnet sind, daß der Abstand zwischen den Cordfäden in einem Endbereich der Karkassenlage nicht kleiner als 0,25 mm ist, und daß die Zugfestigkeit TS (kp/mm²) und der Filamentdurchmesser d (mm) des metallischen Filaments bei dem LKW- und Bus-Reifen, der einen Lastindex gemäß ISO 4209/1 von nicht weniger als 100, aber nicht mehr als 121 hat, die folgenden Beziehungen 1)3) erfüllen:
1) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 5 ist,
TS≥37,55(2.89d + 0,25 ) / π x d²
(wobei d=0,13-0,25 ist).
2) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 4 ist,
TS≥46,94 (2,61d + 0,25) / π x d²
(wobei d=0,14-0,25 ist).
3) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 3 ist,
TS≥62,59(2,33d + 0,25) / π x d²
(wobei d=0,15-0,25 ist).
Vorzugsweise erfüllen die Zugfestigkeit TS (kp/mm²) und der Filamentdurchmesser d (mm) des metallischen Filaments bei dem LKW- und Bus- Radialreifen, der einen Lastindex gemäß ISO 4209/1 von nicht weniger als 100, aber nicht mehr als 121 hat, die folgenden Beziehungen 1)-3):
1) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 5 ist,
TS≥240,64 / π x d
(wobei d=0,18-0,25 ist).
2) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 4 ist,
TS≥271,65 / π x d
(wobei d=0,19-0,25 ist).
3) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 3 ist,
TS≥342,37 / π x d
(wobei d=0,21-0,25 ist).
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein LKW- und Bus- Radialreifen verwirklicht, der mindestens eine Karkassenlage aufweist, die Cordfäden enthält, die im wesentlichen unter einem Winkel von 90º bezüglich des Äquators des Reifens angeordnet sind, und von der Innenseite nach der Außenseite des Reifens um einen Wulstkern geschlungen sind, wobei als Karkassenlage Metallcordfäden mit Einzelschichtbauweise, die durch Verdrillen von 3-5 metallischen Filamenten mit 0,13-0,32 mm Durchmesser, die unter einer Last von 0,25-5 kp/Cordfaden eine Dehnung P&sub1; von 0,35-1,0% als arithmetischer Mittelwert haben, erhalten wurden, so angeordnet sind, daß der Abstand zwischen den Cordfäden in einem Endbereich der Karkassenlage nicht kleiner als 0,25 mm ist, und wobei die Zugfestigkeit TS (kp/mm²) und der Filamentdurchmesser d (mm) des metallischen Filaments bei dem LKW- und Bus-Reifen, der einen Lastindex gemäß ISO 4209/1 von nicht weniger als 122 hat, die folgenden Beziehungen 1)-3) erfüllen: 1) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 5 ist,
TS≥52,24(2.89d + 0,25) / π x d²
(wobei d=0,15-0,32 ist).
2) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 4 ist,
TS≥65,31(2,61d + 0,25) / π x d²
(wobei d=0,16-0,32 ist).
3) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 3 ist,
TS≥87,07 (2,33d + 0,25) / π x d²
(wobei d=0,17-0,32 ist).
Vorzugsweise erfüllen die Zugfestigkeit TS (kp/mm²) und der Filamentdurchmesser d (mm) des metallischen Filaments bei dem LKW- und Bus- Radialreifen, der einen Lastindex gemäß ISO 4209/1 von nicht weniger als 122 hat, die folgenden Beziehungen 1)-3):
1) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 5 ist,
TS≥286,88 / π x d
(wobei d=0,21-0,32 ist).
2) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 4 ist,
TS≥323,85 / π x d
(wobei d=0,23-0,32 ist).
3) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 3 ist,
TS≥409,57 / π x d
(wobei d=0,27-0,32 ist).
Die Erfindung wird nun nur mittels eines Beispiels weiter beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, die Folgendes darstellen:
Die Figur 1 ist ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen dem Durchmesser d des metallischen Filaments und der Zugfestigkeit TS eines Filaments mit einer offenen 1x5-Verdrillstruktur bei einem Lastindex von nicht weniger als 100, aber nicht mehr als 121 wiedergibt.
Die Figur 2 ist ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen dem Durchmesser d eines metallischen Filaments und der Zugfestigkeit TS eines Filaments mit einer offenen 1x4-Verdrillstruktur bei einem Lastindex von nicht weniger als 100, aber nicht mehr als 121 wiedergibt.
Die Figur 3 ist ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen dem Durchmesser d des metallischen Filaments und der Zugfestigkeit TS eines Filaments mit einer offenen 1x3-Verdrillstruktur bei einem Lastindex von nicht weniger als 100, aber nicht mehr als 121 wiedergibt.
Die Figur 4 ist ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen dem Durchmesser d eines metallischen Filaments und der Zugfestigkeit TS eines Filaments mit einer offenen 1x5-Verdrillstruktur bei einem Lastindex von nicht weniger als 122 wiedergibt.
Die Figur 5 ist ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen dem Durchmesser d des metallischen Filaments und der Zugfestigkeit TS eines Filaments mit einer offenen 1x4-Verdrillstruktur bei einem Lastindex von nicht weniger als 122 wiedergibt.
Die Figur 6 ist ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen dem Durchmesser d eines metallischen Filaments und der Zugfestigkeit TS eines Filaments mit einer offenen 1x3-Verdrillstruktur bei einem Lastindex von nicht weniger als 122 wiedergibt.
Die Figur 7 ist eine schematische Ansicht, die die Filamentbildung veranschaulicht.
Die Figur 8 ist eine schematische Ansicht, die einen Test für die Reibverschleißfestigkeit veranschaulicht.
Die Figur 9 ist eine schematische Ansicht, die einen Test für die Korrosionsermüdungsfestigkeit veranschaulicht.
Wenn bei dem LKW- und Bus-Radialreifen gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung der Lastindex gemäß ISO 4209/1 nicht kleiner als 100, aber nicht größer als 121 ist, erfüllen die Zugfestigkeit TS (kg/mm²) und der Filamentdurchmesser d (mm) des metallischen Filaments die folgenden Beziehungen 1)-3):
1) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 5 ist (A in Figur 1),
TS≥37,55(2.89d +0,25) / π x d²
(wobei d=0,13-0,25 ist).
2) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 4 ist (A in Figur 2),
TS≥46,94(2,61d +0,25) / π x d²
(wobei d=0,14-0,25 ist).
3) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 3 ist (A in Figur 3),
TS≥62,59(2,33d +0,25) / π x d²
(wobei d=0,15-0,25 ist).
Wenn bei dem LKW- und Bus-Radialreifen der Lastindex nicht kleiner als 100, aber nicht größer als 121 ist, erfüllen die Zugfestigkeit TS (kp/mmz) und der Filamentdurchmesser d (mm) des metallischen Filaments vorzugsweise die folgenden Beziehungen 1)-3):
1) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 5 ist (B in Figur 1),
TS≥240,64 / π x d²
(wobei d=0,18-0,25 ist).
2) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 4 ist (B in Figur 2),
TS≥271,65 / π x d²
(wobei d=0,19-0,25 ist).
3) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 3 ist (B in Figur 3),
TS≥342,37 / π x d²
(wobei d=0,21-0,25 ist).
Wenn bei dem LKW- und Bus-Radialreifen gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung der Lastindex nicht kleiner als 122 ist, erfüllen weiterhin die Zugfestigkeit TS (kp/mm²) und der Filamentdurchmesser d (mm) des metallischen Filaments die folgenden Beziehungen 1)-3):
1) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 5 ist (A in Figur 4),
TS≥52,24(2.89d +0,25) / π x d²
(wobei d=0,15-0,32 ist).
2) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 4 ist (A in Figur 5),
TS≥65,31(2,61d +0,25) / π x d²
(wobei d=0,16-0,32 ist).
3) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 3 ist (A in Figur 6),
TS≥87,07 (2,33d +0,25) / π x d²
(wobei d=0,17-0,32 ist).
Wenn bei dem LKW- und Bus-Radialreifen der Lastindex nicht kleiner als 122 ist, erfüllen die Zugfestigkeit TS (kp/mm²) und der Filamentdurchmesser d (mm) des metallischen Filaments vorzugsweise die folgenden Beziehungen 1)-3):
1) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 5 ist (B in Figur 4),
TS≥286,88 / π x d²
(wobei d=0,21-O,32 ist).
2) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 4 ist (B in Figur 5),
TS≥323,85 / π x d²
(wobei d=0,23-0,32 ist).
3) Wenn die Anzahl der metallischen Filamente 3 ist (B in Figur 6),
TS≥409,57 / π x d²
(wobei d=0,27-0,32 ist).
Die Verdrillsteigung des Metallcordfadens der Karkassenlage des erfindungsgemäßen Reifens wird vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 5-20 mm ausgewählt.
Außerdem werden bei dem Metallcordfaden der Karkassenlage des erfindungsgemäßen Reifens die metallischen Filamente in geeigneter Weise einer Formungsbehandlung und weiterhin einer plastischen Verformung unterworfen, bevor sie zum einem Cordfaden verdrillt werden. Hier wird das Formungsverhältnis durch B/Ax100(%) repräsentiert, wobei A der maximale Durchmesser in einem verdrillten Cordfadenzustand, und B die maximale Amplitude des metallischen Filaments in einem herausgelösten Zustand des Cordfadens ist, wie in den Figuren 7(a) bzw. (b) gezeigt ist. Gemäß der Erfindung ist das Formungsverhältnis vorzugsweise nicht kleiner als 93%. Die obere Grenze des Formungsverhältnisses ist nicht besonders beschränkt, aber sie liegt im Hinblick auf Produktionsanforderungen vorzugsweise bei 120%.
Um die Haltbarkeit des Endbereichs der Karkassenlage bei dem LKW- und Bus-Radialreifen zu erhöhen, wird gemäß der Erfindung ein Metallcordfaden mit einer sogenannten offenen Einzel schichtbauweise als Verstärkung für die Karkassenlage verwendet, wobei die Dehnung P&sub1; des aus dem Reifen herausgelösten Metallcordfadens unter einer Last von 0,25-5 kp/Cordfaden 0,35%-1,0% als arithmetischer Mittelwert beträgt. Es ist nämlich bekannt, daß die Spannungskonzentration an dem Ende der Karkassenlage durch die obige Bauweise wesentlich vermindert werden kann, und gleichzeitig die Bruchfestigkeit an dem Karkassenlagenende durch die synergistische Wirkung mit der Tatsache, daß der Abstand zwischen den Cordfäden an dem Ende der Karkassenlage nicht kleiner als 0,25 mm ist, verbessert werden kann.
Wenn in diesem Fall eine Gummizusammensetzung, die eine Shore A-Härte von 60-80 hat, als Beschichtungsgummi für den Metallcordfaden verwendet wird, wird die Haltbarkeit des Karkassenlagenendes weiter verbessert.
Wenn gemäß der Erfindung der Metallcordfaden, dessen Dehnung P&sub1; innerhalb des obigen Bereichs liegt, verwendet wird, dringt der Beschichtungsgummi genügend in den Metallcordfaden ein, so daß nicht nur die Korrosion des Metallcordfadens infolge Eindringung von Wasser in das Innere des Metallcordfadens verhindert werden kann, sondern auch die Filamente des Metallcordfadens einander nicht berühren, und folglich die Reibverschleißfestigkeit beträchtlich verbessert ist. Wenn die Dehnung P&sub1; jedoch kleiner als 0,35% ist, dringt der Beschichtungsgummi nur schwierig in das Innere des Metallcordfadens ein, während dann, wenn die Dehnung P1 größer als 1,0% ist, die Spannung bei dem Kalandriervorgang zum Bedecken des Metallcordfadens mit dem Beschichtungsgummi leicht ungleichmäßig wird, was eine Verschlechterung der Gleichmäßigkeit infolge von Cordfadenstörung bei dem Reifen und eine Abnahme der Reifenhaltbarkeit zur Folge hat.
Wenn das Metallfilament eine 1x2-Verdrillstruktur hat, ist weiterhin die Cordfadenfestigkeit niedrig, und es ist unmöglich, eine Mantelfestigkeit aufrechtzuerhalten, die widerstandsfähig gegen äußere Beschädigung in dem Seitenwandbereich ist. Um in diesem Fall die gegen äußere Beschädigung in dem Seitenwandbereich widerstandsfähige Mantelfestigkeit aufrechtzuerhalten, ist es erforderlich, die Fadendichte größer als eine 1x3- Verdrillung, eine 1x4-Verdrillung und eine 1x5-Verdrillung zu machen, oder den Filamentdurchmesser groß zu machen, aber der erstere Fall ist schwierig zu verwirklichen infolge von Problemen, die mit der Reifenherstellungstechnik, der Verschlechterung der Wulstbereichshaltbarkeit und dergleichen zusammenhängen, während der letztere Fall schwierig zu verwirklichen ist infolge von Problemen, die mit dem Wulstanhebungsphänomen, bei dem die Cordfäden infolge einer deutlichen Zunahme der Biegesteifigkeit, die proportional zu der vierten Potenz des Filamentdurchmessers ist, aus dem Wulst gelöst werden, oder mit der Verschlechterung des Korrosionsermüdungswiderstands infolge der Erhöhung der Einwirkung zusammenhängen. In dem Fall der 1x6-Verdrillstruktur fällt andererseits mindestens ein Filament in das Innere des Cordfadens, wodurch im wesentlichen eine Zweischichtbauweise gebildet wird, so daß immer noch das Problem vorhanden ist, daß der Gummi in den Cordfaden mit dem obenerwähnten Kern schwierig eindringt. Um die erforderliche Mantel festigkeit und die richtige Produktivität zu erhalten, und die erforderliche Korrosionsermüdungsfestigkeit und Reibverschleißfestigkeit sicherzustellen, sollte daher eine Einzelschichtbauweise mit einer 1x3-Verdrillung, einer 1x4-Verdrillung oder einer 1x5-Verdrillung gewählt werden, wobei die 1x4-Verdrillstruktur oder die 1x5-Verdrillstruktur vorzuziehen ist.
Die untere Grenze eines solchen Filamentdurchmessers hängt mit der Aufrechterhaltung der erforderlichen Mantelfestigkeit und der Verschlechterung der Haltbarkeit an dem Karkassenlagenende zusammen, während die obere Grenze des Filamentdurchmessers mit der Wulstanhebung zusammenhängt, die mit der Zunahme der Biegesteifigkeit und der Verschlechterung der Korrosionsermüdungsfestigkeit verbunden ist, so daß gemäß der Erfindung in dem Fall der 1x5-Verdrillung bei dem LKW- und Bus- Radialreifen bei einem Lastindex von nicht weniger als 100, aber nicht mehr als 121 der Filamentdurchmesser auf 0,13-0,25 mm begrenzt ist, wie oben erwähnt wurde.
Vorzugsweise liegt der Filamentdurchmesser innerhalb des Bereichs von 0,18-0,25 mm. Weiterhin ist in dem Fall der 1x4-Verdrillung der Filamentdurchmesser auf 0,14-0,25 mm begrenzt, wobei er vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0,19-0,25 mm liegt. Außerdem ist in dem Fall der 1x3- Verdrillung der Filamentdurchmesser auf 0,15-0,25 mm begrenzt, wobei er vorzugsweise in dem Bereich von 0,21-0,25 mm liegt.
In ähnlicher Weise ist bei dem LKW- und Bus-Radialreifen bei einem Lastindex von nicht weniger als 122 in dem Fall einer 1x5-Verdrillung der Filamentdurchmesser auf 0,15-0,32 mm begrenzt, wobei er vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0,21-0,32 mm liegt. Weiterhin ist in dem Fall der 1x4-Verdrillung der Filamentdurchmesser auf 0,16-0,32 mm begrenzt, wobei er vorzugsweise in dem Bereich von 0,23-0,32 mm liegt. Außerdem ist in dem Fall der 1x3-Verdrillung der Filamentdurchmesser auf 0,17-0,32 mm begrenzt, wobei er vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0,27-0,32 mm liegt.
Wenn gemäß der Erfindung die obenerwähnte Beziehung zwischen der Zugfestigkeit (TS) und dem Filamentdurchmesser (d) erfüllt wird, kann der Durchmesser des Metallcordfadens beschränkt werden, so daß nicht nur die Haltbarkeit des Karkassenlagenendes weiter verbessert werden kann, sondern auch die Verbesserung der Mantelfestigkeit erreicht werden kann, um den Bruch des Metallcordfadens infolge von Schnitten in dem Seitenwandbereich zu verhindern.
Bei den Metalifilamenten der Karkassenlage des erfindungsgemäßen Reifens können Metallfilamente, die eine hohe Zugfestigkeit haben, durch mehrstufiges Ziehen hergestellt werden, wobei die Anzahl der Ziehvorgänge bei Verwendung eines Schmiermittels, das bei einem Reduktionsverhältnis von zum Beispiel 97,5% eine gute Haltbarkeit hat, 3-4mal so groß ist wie bei dem üblichen Ziehen. Der Kohlenstoffgehalt des Metallfilaments beträgt vorzugsweise 0,72-0,95%, und wenn der Kohlenstoffgehalt 0,82-0,95% beträgt, wird eine höhere Zugfestigkeit erhalten. Wenn der Kohlenstoffgehalt jedoch größer als 0,95% ist, wird das Metallfilament in unerwünschter Weise spröde. Außerdem ist das Reduktionsverhältnis vorzugsweise nicht kleiner als 96%.
Weiterhin ist das erfindungsgemäße Metailfilament vorzugsweise ein Stahlfilament, das gewöhnlich nach der Beschichtung mit einem elementaren Metall, wie Cu, Zn, Ni oder Co, oder mit einer Cu-Zn-Legierung oder dergleichen verwendet wird.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele weiter beschrieben.
Zur Beurteilung wurden Reifen des Typs TBR 11R24.5 mit einem Lastindex von 140 (Beispiele 1-7, Vergleichsbeispiele 1-10), und Reifen des Typs LSR 750R16 mit einem Lastindex von 108 (Beispiele 8-11, Vergleichsbeispiele 11-13) verwendet.
Was die Struktur der Karkassenlage betrifft, so waren in dem Fall der Reifengröße 11R24.5 Stahlcordfäden mit 3+9x0,23 mm+1 unter einem Winkel von 90º bezüglich der Umfangsrichtung des Reifens und bei einer Fadendichte von 26 Cordfäden/50 mm bei dem Kontrollreifen des Vergleichsbeispiels 1 angeordnet, wie in der folgenden Tabelle 1 gezeigt ist, während bei den Reifen der Beispiele und den anderen Vergleichsbeispielen Stahlcordfäden, die für die Karkassenlage verwendbar sind, wie in der Tabelle 1 gezeigt ist, unter dem gleichen Winkel bezüglich der Umfangsrichtung wie oben angeordnet waren, wobei die Fadendichte so festgelegt wurde, daß sie der Mantelfestigkeit des Kontrollreifens des Vergleichsbeispiels 1 entsprach.
Weiterhin wurden in dem Fall der Reifengröße 750R16 Stahlcordfäden mit 3+9x0,19 mm+1 unter einem Winkel von 90º bezüglich der Umfangsrichtung des Reifens und mit einer Fadendichte von 30 Cordfäden/50 mm bei dem Kontrollreifen des Vergleichsbeispiels 11 angeordnet, wie in der folgenden Tabelle 2 gezeigt ist, während bei den Reifen der Beispiele und der weiteren Vergleichsbeispiele Stahlcordfäden, die für die Karkassenlage verwendbar waren, wie in der Tabelle 2 gezeigt ist, unter dem gleichen Winkel bezüglich der Umfangsrichtung wie oben angeordnet wurden, wobei die Fadendichte so festgelegt wurde, daß sie der Mantelfestigkeit des Kontrollreifens des Vergleichsbeispiels 11 entsprach.
Außerdem wurde eine Gummizusammensetzung, die 100 Gewichtsteile Naturkautschuk und 50 Gewichtsteile HAF-Ruß enthielt und eine Shore A-Härte von 68 hatte, als Beschichtungsgummi verwendet.
Die folgenden Leistungsfähigkeitsbeurteilungen wurden bezüglich dieser Testreifen gemacht.

REIBVERSCHLEIßFESTIGKEIT

Ein Cordfaden wurde aus der sich von einem Wulstkern nach dem anderen Wulstkern erstreckenden, gummigetränkten Karkassenlage des Testreifens (gefahrener Reifen oder neuer Reifen) herausgezogen, und bei einer der Kronenmitte entsprechenden Position in zwei Hälften zerschnitten. Nachdem der Gummi in einem Lösungsmittel aufgelöst worden war, wurde der zerschnittene Cordfaden zu Filamenten entflochten. Die Filamentfestigkeit wurde mittels eines Zugtestgeräts gemessen, wozu die Endbereiche bei der Kronenmitte und bei dem Wulst mit Spannbacken festgeklemmt wurden, und dann wurde die Bruchfläche des Filaments unter einem Mikroskop so angeordnet, daß sie direkt von oben betrachtet werden konnte, und ein vergrößertes Photo davon aufgenommen. Danach wurde das Photo mit Millimeterpapier bedeckt, um einen Kreis längs des Randes des reibverschleißfreien Bereichs einzuzeichnen, von dem aus ein Gebiet des reibverschlissenen Bereichs 2 bezüglich eines abriebfreien Bereichs 1 ohne Reibverschleiß gemessen wurde, wie in der Figur 8 gezeigt ist. Außerdem war der Reibverschleißbetrag ein Mittelwert, der durch Dividieren der gemessenen Fläche durch die Querschnittsfläche eines neuen Stahlfilaments bei 10 Cordfäden erhalten wurde.
Der obige Mittelwert wurde durch einen Index wiedergegeben, auf der Basis eines Indexwertes 100 für das Vergleichsbeispiel 1 in dem Fall des TBR 11R24.5 bzw. des Vergleichsbeispiels 11 in dem Fall des LSR 750R16 als Kontrollreifen, wobei die Reibverschleißfestigkeit um so besser ist, je kleiner der Reibverschleißbetrag ist, wie in den Tabellen 1 und 2 gezeigt ist.

KORROSIONSERMÜDUNGSFESTIGKEIT (VERSCHLECHTERUNGSGRAD)

Bei der Testmethode wurde, wie in der Figur 9 gezeigt ist, ein aus einem Reifen herausgenommener, gummigetränkter Cordfaden 3 um drei Riemenscheiben 4 mit 40 mm Durchmesser und eine feste Riemenscheibe 5 herumgeführt und durch ein Totgewicht 6, das 10% der Bruchlast eines neuen Cordfadens entsprach, einer Zuglast unterworfen, und dann wurden die drei Riemenscheiben 4 wiederholt um eine Strecke von 20 cm in der linken und rechten Richtung bewegt, um den Cordfaden einer wiederholten Biegedehnung zu unterwerfen, wobei der Cordfaden infolge Ermüdung brach. Die Anzahl der Biegedehnungen bis zum Bruch des Cordfadens wurde gemessen und als mittlere Bruchzahl pro 10 Cordfäden angegeben, woraus der Verschlechterungsgrad der Korrosionsermüdungsfestigkeit bezüglich eines Cordfadens eines neuen Reifens bestimmt wurde, wobei der neue Cordfaden den Indexwert 100 hatte. Die in den Tabellen 1 und 2 wiedergegebene Korrosionsermüdungsfestigkeit wurde durch einen Index wiedergegeben, auf der Basis eines Indexwertes 100 für das Vergleichsbeispiel 1 in dem Fall des TBR 11R24.5, bzw. das Vergleichsbeispiel 11 in dem Fall des LSR 750R16 als Kontrollreifen. Je größer der Indexwert ist, desto besser ist die Korrosionsermüdungsfestigkeit.

WIDERSTANDSFÄHIGKEIT GEGEN EINE ÄUßERE BESCHÄDIGUNG BEI DER SEITENWAND

Eine Probe mit einer Dicke von 3 mm, einer Breite von 50 mm, und einer Länge von 300 mm, zu deren Herstellung Stahlcordfäden, wie sie bei dem Testreifen verwendet werden, parallel zueinander in der Längsrichtung der Probe in Gummi eingebettet wurden, wurde einer Spannung unterworfen, die 1/10 von Stahlcordfadenfestigkeit x Fadendichte (d.h. der Laufflächenfestigkeit) entsprach, und ein Messer mit einem Gewicht von 20 kg wurde von einer Stelle über der Probe in einer zu der Cordfadenrichtung senkrechten Richtung fallen gelassen, wodurch die Widerstandsfähigkeit gegen eine äußere Beschädigung bei der Seitenwand mit der Höhe verglichen wurde, bei der der Cordfaden gerade zerschnitten wurde. In den Tabellen 1 und 2 wurde diese Eigenschaft durch einen Index wiedergegeben, auf der Basis eines Indexwertes 100 für den Kontrollreifen der Vergleichsbeispiele 1 und 11.
Je größer der Indexwert ist, desto besser ist die Widerstandsfähigkeit gegen eine äußere Beschädigung bei der Seitenwand.

BRUCHFESTIGKEIT AN DEM KARKASSENLAGENENDE

Die Bruchfestigkeit an dem Karkassenlagenende wurde in einem Zustand beurteilt, in dem kein Ausfall bei einer Gürtelschicht verursacht wurde, wozu ein Laufflächengummi des Testreifens geschwabbelt wurde, um Wärme in der Gürtelschicht zu erzeugen. Im einzelnen wurde der in dem Fall des 11R24.5 einem Innendruck von 8,25 kg/cm², und in dem Fall des 750R16 einem Innendruck von 8,0 kg/cm² unterworfene Testreifen mit einer Geschwindigkeit von 60 km/h unter einer Last von JIS 200% (5500 kg in dem Fall des 11R24.5, und 3115 kg in dem Fall des 750R16) auf einer Trommel rotieren gelassen, wobei die Fahrstrecke der Trommel gemessen wurde, bei der an der Spitze des Karkassenlagen-Cordfadens ein Ablösungsausfall hervorgerufen wurde, der die Vibration groß machte. Der JIS 200%-Wert bedeutet eine Last, die der doppelten normalen Last entspricht, die für jede Reifengröße gemäß dem JIS- Standard bestimmt wird. Die Fahrstrecke bezüglich der Fahrstrecke bei den Kontrolireifen der Vergleichsbeispiele 1 und 11 wurde durch einen Index wiedergegeben. Je größer der Indexwert ist, desto besser ist die Wulsthaltbarkeit.

HAFTFESTIGKEIT (VERSCHLECHTERUNGSGRAD DER HAFTUNG)

Der Testreifen wurde mit 300 ml Wasser gefüllt, und auf einer Trommel unter einer Last von JIS 200% (5500 kg in dem Fall des 11R24.5, und 3115 kg in dem Fall des 750R16), bei einer Geschwindigkeit von 60 km/h, und einem Innendruck von 7,25 kg/cm² in dem Fall des 11R24.5 bzw. 8,0 kg/cm² in dem Fall des 750R16 rotieren gelassen. Nach einem Lauf über eine Strecke von 20.000 km wurde die Trommel angehalten, und dann wurden 4 Cordfäden bei niedriger Temperatur (-60ºC) von dem Gummi abgelöst. Danach wurde die Menge des auf dem Cordfaden verbliebenen Gummis in einem Bereich, in dem die haftende Gummimenge beträchtlich verringert war, mittels eines Bildanalysators bei jedem Cordfaden gemessen. Der gemessene Wert bezüglich der Werte der Kontrollreifen der Vergleichsbeispiele 1 und 11 wurde durch einen Index wiedergegeben. Je größer der Indexwert ist, desto besser ist die Haftfestigkeit.

BESTÄTIGUNG DER WIRKUNG AUF EINE LAUFFLÄCHE, DIE EINE ÄUßERE BESCHÄDIGUNG HAT

In der Mitte der Lauffläche wurde von der Innenseite des Reifens aus ein Loch gemacht, wobei nur die Cordfäden der Karkassenlage zerschnitten wurden, und dann wurden 300 ml Wasser in den Reifen eingefüllt. Danach wurden die Korrosionsermüdungsfestigkeit, die Reibverschleißfestigkeit, und die Haftfestigkeit auf die gleiche Weise und unter den gleichen Bedingungen wie oben beurteilt.

GEWICHTSREDUZIERUNGSEFFEKT

Durch Einbetten von Stahlcordfäden, wie sie bei dem Testreifen verwendet werden, in einen Beschichtungsgummi für die Karkasse wurde ein Lagenlaufflächen-Verbundkörper hergestellt. Der Gewichtsreduzierungseffekt, der auf der Verringerung der Fadendichte basiert, wenn die Fadendichte der Testlauffläche so geändert wird, daß die gleiche Festigkeit wie bei der Lagenlauffläche des Kontrolireifens des Vergleichsbeispiels 1 erhalten wird, wurde durch einen Index für das Gewicht der bei einem Einzelschicht- Reifen verwendeten Stahlcordfäden bezüglich des Gewichts der Kontrollreifen der Vergleichsbeispiele 1 und 11 wiedergegeben. Je kleiner der Indexwert ist, desto besser ist der Gewichtsreduzierungseffekt.

MESSUNG DER DEHNUNG P&sub1;

Nachdem der Gummi von einer Probe des aus dem Reifen herausgenommenen Stahlcordfadens entfernt worden war, wurde die Dehnung der Stahlcordfadenprobe aufgrund einer Last/Dehnungs-Kurve unter einer Last von 0,25-5 kp/Cordfaden mittels einer Instron-Zugtestmaschine gemessen, wobei eine Länge zwischen den Spannbacken von 200 mm, eine Ziehgeschwindigkeit von 5 mm/min, und ein Skalenbereich von 10 kg verwendet wurden. In diesem Fall war die Dehnung P1 das arithmetische Mittel der Testergebnisse von 50 Cordfäden.
Die Beurteilungsergebnisse bezüglich der Leistungsfähigkeit der obigen Testreifen sind in dem Fall des TBR 11R24.5 in der Tabelle 1 bzw. in dem Fall des LSR 750R16 in der Tabelle 2 wiedergegeben. TABELLE 1 (a) TABELLE 1 (b) TABELLE 1 (c) TABELLE 2
Die Testergebnisse der Tabellen 1 und 2 haben Folgendes bestätigt: Zunächst werden die Ergebnisse für die Reifen des Typs TBR 11R24.5 beschrieben.
Die Verdrillbauweise bei den Beispielen 1 und 5-7 ist 1x5. Bei dem Beispiel 5 ist jedoch die Zugfestigkeit im Verhältnis zu dem Filamentdurchmesser gegenüber dem optimalen Bereich geringfügig verschoben, so daß die Mantelfestigkeit infolge der Beschränkung der Fadendichte ein wenig niedriger als bei dem Beispiel 1 ist. Daher ist die Widerstandsfähigkeit gegen äußere Beschädigungen bei der Seitenwand geringfügig niedriger als bei dem Beispiel 1, und auch die Bruchfestigkeit an dem Karkassenlagenende ist infolge der Erhöhung der Fadendichte ein wenig niedrig. Alle Leistungswerte bei dem Beispiel 5 sind jedoch beträchtlich verbessert im Vergleich zu denjenigen des Kontrollreifens bei dem Vergleichsbeispiel 1.
Bei dem Beispiel 6 liegt der Filamentdurchmesser an der unteren Grenze des optimalen Bereichs bezüglich der Zugfestigkeit, sodaß die Mantelfestigkeit infolge der Begrenzung der Fadendichte niedriger wird. Daher ist die Widerstandsfähigkeit gegen äußere Beschädigung bei der Seitenwand geringer als bei dem Beispiel 1, und auch die Bruchfestigkeit an dem Karkassenlagenende ist infolge der Erhöhung der Fadendichte ein wenig niedrig. Diese Leistungswerte sind jedoch gut genug im Vergleich zu denjenigen des Kontrollreifens des Vergleichsbeispiels 1, und auch alle anderen Leistungswerte sind wesentlich verbessert.
Das Beispiel 7 ist ein Beispiel für die Verwendung verschiedener Filamentdurchmesser, und zwar werden zwei verschiedene Filamentdurchmesser verwendet. Bei diesem Beispiel sind alle Leistungswerte gut im Vergleich zu denjenigen des Kontrollreifens.
Das Beispiel 4 ist ein Beispiel für die 1x5+1-Bauweise mit einem spiralförmigen Filament, aus dem hervorzugehen scheint, daß das Knicken kaum durch das Umwickeln des spiralförmigen Filament hervorgerufen wird. Selbst wenn das spiralförmige Filament locker umwickelt wird, dringt kein Gummi in den umwickelten Bereich ein, so daß die Gummipenetration schlecht ist, und die Haltbarkeit im Vergleich zu dem Beispiel 1 ein wenig vermindert ist, aber es gibt kein Problem im Vergleich zu der Haltbarkeit des Kontrollreifens.
Die Beispiele 2 und 3 haben eine 1x3- bzw. eine 1x4-Verdrillbauweise, so daß die Anzahl der Filamente im Vergleich zu dem Beispiel 1 klein ist. Daher ist es erforderlich, die Mantelfestigkeit auf einem gewissen Niveau oder darüber zu halten, damit die Widerstandsfähigkeit gegen äußere Beschädigungen bei der Seitenwand sichergestellt wird. Folglich wird bei diesen Beispielen der Filamentdurchmesser groß gemacht und die Fadendichte erhöht. Daher sind die Korrosionsermüdungsfestigkeit und die Bruchfestigkeit an dem Karkassenlagenende im Vergleich zu dem Beispiel 1 ein wenig niedrig, aber im Vergleich zu dem Kontrollreifen wesentlich verbessert.
Andererseits ist das Vergleichsbeispiel 2 ein Beispiel, bei dem der Wert von P&sub1; zu klein ist, so daß die Gummipenetration schlecht ist. Insbesondere, wenn eine Schnittbeschädigung in der Lauffläche hervorgerufen wird, sind die Korrosionsermüdungsfestigkeit, die Reibverschleißfestigkeit und die Haftfestigkeit ebensogroß wie bei dem Kontrollreifen, und der Verbesserungseffekt wird im wesentlichen nicht beobachtet. Die Haftfestigkeit wird ziemlich schlecht.
Das Vergleichsbeispiel 3 ist ein Beispiel, bei dem die Zugfestigkeit zu niedrig ist, so daß die Mantelfestigkeit wesentlich verringert ist, und die Widerstandsfähigkeit gegen äußere Beschädigung bei der Seitenwand zu schlecht ist. Um die Bruchfestigkeit an dem Karkassenlagenende sicherzustellen, ist es daher erforderlich, die Fadendichte zu erhöhen.
Das Vergleichsbeispiel 4 ist ein Beispiel, bei dem die Fadendichte erhöht ist, um die Widerstandsfähigkeit gegen äußere Beschädigung bei der Seitenwand zu erhöhen, aber die Bruchfestigkeit an dem Karkassenlagenende ist dagegen wesentlich verschlechtert.
Das Vergleichsbeispiel 5 ist ein Beispiel, bei dem der Wert von zu groß ist. Daher ist die Bewegung der Filamente heftig, und die Haftfestigkeit schlecht. Außerdem sind die Korrosionsermüdungsfestigkeit und die Reibverschleißfestigkeit infolge eines zusätzlichen Fadendichtestörungsfaktors nicht so stark verbessert.
Das Vergleichsbeispiel 6 ist ein Beispiel, bei dem der Filamentdurchmesser zu klein ist. Bei diesem Beispiel ist die Mantelfestigkeit ungenügend, selbst wenn die Cordfäden bis zu der Fadendichtegrenze verwendet werden, und die Widerstandsfähigkeit gegen äußere Beschädigung bei der Seitenwand ist nicht verbessert, aber die Bruchfestigkeit an dem Karkassenlagenende ist wesentlich niedriger. Weiterhin wird Cordfadenbiegung infolge Knickung hervorgerufen, wenn der Seitenwandbereich des Reifens mit einem Bordstein zusammenstößt.
Das Vergleichsbeispiel 7 ist ein Beispiel, bei dem der Filamentdurchmesser zu groß ist. Bei diesem Beispiel ist die Korrosionsermüdungsfestigkeit im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel 1 verringert, weil der Filamentdurchmesser zu groß ist.
Die Vergleichsbeispiele 8 und 9 haben eine 1x2- bzw. eine 1x6- Verdrillbauweise. In dem Fall der 1x2-Bauweise ist die Anzahl der Filamente zu klein, so daß selbst dann, wenn der Filamentdurchmesser so groß gemacht wird, daß die Korrosionsermüdungsfestigkeit nicht verringert wird, es möglich ist, daß die Widerstandsfähigkeit gegen äußere Beschädigung bei der Seitenwand abnimmt. Wenn daher die Fadendichte bis nahe an die Fadendichtegrenze erhöht wird, wird der Abstand zwischen den Cordfäden kleiner, und die Bruchfestigkeit an dem Karkassenlagenende nimmt im Vergleich zu dem Kontrollreifen ab. Weiterhin ist die Gummipenetration niedrig, so daß die Gummidämpfungswirkung geringer ist, wodurch die Abnahme der Mantel festigkeit beeinflußt wird, und auch die Widerstandsfähigkeit gegen äußere Beschädigung bei der Seitenwand verschlechtert wird.
Andererseits ist in dem Fall der 1x6-Bauweise die Verdrillbauweise instabil, so daß ein Filament in das Innere des Cordfadens fällt, wodurch die Gummipenetration verschlechtert wird. Da eines der Filamente sich mit den anderen Filamenten vermischt, ist die Korrosionsermüdungsfestigkeit im Vergleich zu dem Kontrollreifen schlecht, und auch die Haftfestigkeit beim Einschneiden der Lauffläche ist schlecht.
Weiterhin ist das Vergleichsbei spiel 10 ein Beispiel, bei dem der Wert von P&sub1; nur 0,25 beträgt. Bei diesem Beispiel ist die Gummipenetration ungenügend, und insbesondere die Korrosionsermüdungsfestigkeit und die Haftfestigkeit werden in unerwünschter Weise wesentlich verringert, wenn die Lauffläche einer äußeren Beschädigung unterworfen wird.
Als nächstes werden die Ergebnisse bezüglich der Reifen des Typs LSR 750R16 beschrieben.
Das Beispiel 8 ist ein Beispiel, das eine 1x5-Verdrillbauweise hat, und bei dem der Filamentdurchmesser 0,21 mm, und die Zugfestigkeit 380 kg/mm² beträgt. Bei diesem Beispiel sind die Leistungswerte, wie zum Beispiel die Korrosionsermüdungsfestigkeit, die Reibverschleißfestigkeit und dergleichen im Vergleich zu dem Kontrollreifen des Vergleichsbeispiels 11 wesentlich verbessert.
Die Beispiele 9 und 10 haben eine 1x3- bzw. eine 1x4-Verdrillbauweise, wobei der Filamentdurchmesser groß gemacht wurde, oder die Fadendichte erhöht wurde, um die Mantel festigkeit auf einem gewissen Niveau oder darüber zu halten. Bei diesen Beispielen sind die Leistungswerte im Vergleich zu dem Beispiel 8 ein wenig niedrig, aber im Vergleich zu dem Kontrollreifen des Vergleichsbeispiels 11 wesentlich verbessert.
Das Beispiel 11 ist ein Fall, bei dem ein spiralförmiges Filament verwendet wird. Wenn der Cordfaden ein spiralförmiges Filament enthält, ergibt sich leicht eine schlechte Gummipenetration, so daß die Haltbarkeit im Vergleich zu dem Beispiel 8 verringert ist, aber im Vergleich zu dem Kontrollreifen des Vergleichsbeispiels 11 gut ist.
Das Vergleichsbeispiel 12 ist ein Fall mit einer 1x2-Verdrillbauweise. Bei diesem Fall ist die Gummidämpfungswirkung wie in dem Fall des Vergleichsbeispiels 8 geringer, und auch wenn die Fadendichte erhöht wird, um die Mantelfestigkeit aufrechtzuerhalten, ist die Bruchfestigkeit an dem Karkassenlagenende verschlechtert. Außerdem ist selbst dann, wenn ein solches Mittel gewählt wird, die Mantelfestigkeit noch niedrig, so daß die Widerstandsfähigkeit gegen äußere Beschädigung bei der Seitenwand im Vergleich zu dem Kontrollreifen schlecht ist.
Das Vergleichsbeispiel 13 ist ein Fall mit einer 1x6-Verdrillbauweise. Bei diesem Beispiel fällt, wie in dem Fall des Vergleichsbeispiels 9, ein Filament in den Cordfaden hinein, wobei offensichtlich eine Zweischichtbauweise gebildet wird, so daß die Gummipenetration schlecht ist. Insbesondere wird die Haftfestigkeit beim Einschneiden der Lauffläche schlecht.
Wie aus den Beurteilungsergebnissen der Reifenleistungswerte in den Tabellen 1 und 2 ersichtlich ist, sind bei den erfindungsgemäßen Testreifen alle Leistungswerte wesentlich verbessert. Als Folge davon kann gemäß der Erfindung die Haltbarkeits-Lebensdauer von Radialreifen für Lastwagen und Busse, und auch von Radialreifen für Kleinlaster und dergleichen wesentlich verbessert werden.

Claims

1. LKW-Radialreifen, der mindestens eine Karkassenlage aufweist, die Cordfäden enthält, die im wesentlichen unter einem Winkel von 900 bezüglich des Äquators des Reifens angeordnet sind, und von der Innenseite nach der Außenseite des Reifens um einen Wulstkern geschlungen sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Karkassenlage Metallcordfäden mit Einzelschichtbauweise, die durch Verdrillen von 3-5 metallischen Filamenten mit 0,13-0,32 mm Durchmesser, die unter einer Last von 0,25-5 kp/Cordfaden eine Dehnung P&sub1; von 0,35-1,0% als arithmetischer Mittelwert haben, erhalten wurden, so angeordnet sind, daß der Abstand zwischen den Cordfäden in einem Endbereich der Karkassenlage nicht kleiner als 0,25 mm ist, und daß die Zugfestigkeit TS (kp/mm²) und der Filamentdurchmesser d (mm) des metallischen Filaments bei dem LKW-Reifen, der einen Lastindex gemäß ISO 4209/1 von nicht weniger als 100, aber nicht mehr als 121 hat, die folgenden Beziehungen 1)-3) erfüllen:

1) wenn die Anzahl der metallischen Filamente 5 ist,

TS≥37,55(2.89d +0,25) / π x d²

(wobei d=0,13-0,25 ist).

2) wenn die Anzahl der metallischen Filamente 4 ist,

TS≥46,94(2,61d +0,25) / π x d²

(wobei d=0,14-0,25 ist).

3) wenn die Anzahl der metallischen Filamente 3 ist,

TS≥62,59(2,33d +0,25) / π x d²

(wobei d=0,15-0,25 ist).

2. LKW-Radialreifen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfestigkeit TS (kp/mm²) und der Filamentdurchmesser d (mm) des metallischen Filaments bei dem LKW-Radialreifen, der einen Lastindex gemäß ISO 4209/1 von nicht weniger als 100, aber nicht mehr als 121 hat, die folgenden Beziehungen 1)-3) erfüllen:

1) wenn die Anzahl der metallischen Filamente 5 ist,

TS≥240,64 / π x d²

(wobei d=0,18-0,25 ist).

2) wenn die Anzahl der metallischen Filamente 4 ist,

TS≥271,65/ π x d²

(wobei d=0,19-0,25 ist).

3) wenn die Anzahl der metallischen Filamente 3 ist,

TS≥342,37 / π x d²

(wobei d=0,21-0,25 ist).

3. LKW-Radialreifen, der mindestens eine Karkassenlage aufweist, die Cordfäden enthält, die im wesentlichen unter einem Winkel von 90º bezüglich des Äquators des Reifens angeordnet sind, und von der Innenseite nach der Außenseite des Reifens um einen Wulstkern geschlungen sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Karkassenlage Metallcordfäden mit Einzelschichtbauweise, die durch Verdrillen von 3-5 metallischen Filamenten mit 0,13-0,32 mm Durchmesser, die unter einer Last von 0,25-5 kp/Cordfaden eine Dehnung P&sub1; von 0,35-1,0% als arithmetischer Mittelwert haben, erhalten wurden, so angeordnet sind, daß der Abstand zwischen den Cordfäden in einem Endbereich der Karkassenlage nicht kleiner als 0,25 mm ist, und daß die Zugfestigkeit TS (kp/mm²) und der Filamentdurchmesser d (mm) des metallischen Filaments bei dem LKW-Reifen, der einen Lastindex gemäß ISO 4209/1 von nicht weniger als 122 hat, die folgenden Beziehungen 1)-3) erfüllen:

1) wenn die Anzahl der metallischen Filamente 5 ist,

TS≥52,24(2.89d +0,25) / π x d²

(wobei d=0,15-0,32 ist).

2) wenn die Anzahl der metallischen Filamente 4 ist,

TS≥65,31(2,61d +0,25) / π x d²

(wobei d=0,16-0,32 ist).

3) wenn die Anzahl der metallischen Filamente 3 ist,

TS≥87,07 (2,33d +0,25) / π x d²

(wobei d=0,17-0,32 ist).

4. LKW-Radialreifen gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfestigkeit TS (kp/mm²) und der Filamentdurchmesser d (mm) des metallischen Filaments bei dem LKW-Radialreifen, der einen Lastindex gemäß ISO 4209/1 von nicht weniger als 122 hat, die folgenden Beziehungen 1)-3) erfüllen:

1) wenn die Anzahl der metallischen Filamente 5 ist,

TS≥286,88 / π x d²

(wobei d=0,21-0,32 ist).

2) wenn die Anzahl der metallischen Filamente 4 ist,

TS≥323,85 / π x d²

(wobei d=0,23-0,32 ist).

3) wenn die Anzahl der metallischen Filamente 3 ist,

TS≥409,57 / π x d²

(wobei d=0,27-0,32 ist).