DE3911031A1

DE3911031A1 - Radialreifen fuer personenwagen

Info

Publication number: DE3911031A1
Application number: DE19893911031
Authority: DE
Inventors: Teruo Inoue; Masahide Nishihata
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1988-04-05
Filing date: 1989-04-05
Publication date: 1989-10-26
Also published as: JPH01254404A

Description

Diese Erfindung betrifft einen Radialreifen für Personenwagen, der geeignet ist, bei hoher Geschwindigkeit zu laufen, und betrifft insbesondere eine Verbesserung einer Verstärkungslage, die radial außerhalb einer Gürtellage angeordnet ist.

Herkömmlicherweise wurde die Gürtellage solcher Reifen mit einer Deckschichtlage verstärkt, d.h. mit einer Verstärkungslage, die aus einer oder zwei Schichten besteht, die radial außerhalb an beiden Enden der Gürtellage angeordnet ist. Beispielsweise wurden Streifen 7, die etwa dieselbe Breite wie die Gürtellage aufweisen, über die Gürtellage ein- oder zweimal gewickelt, wie in Fig. 4 und Fig. 5 gezeigt, oder Streifen mit einer genauen Breite wurden ein- oder zweimal über die beiden Enden der Gürtellage gewickelt.

Die Verstärkungslage wies jedoch einen Überlappungsabschnitt 8 an beiden Enden des Streifens auf, der zu einer Unstetigkeit in der Starrheit in Umfangsrichtung des Reifens führte. Zusätzlich veran laßte die Unebenheit der Reifenoberfläche, die durch den Überlap pungsabschnitt herbeigeführt wurde, während der Drehbewegung des Reifens eine Reifenschwingung.

Angesichts der obigen Nachteile wurden kürzlich in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 61-51 979, wie in Fig. 6 gezeigt, und in der japanischen Patentanmeldung, die unter der Nr. 62-2 03 803 offen gelegt wurde, wie in Fig. 7 gezeigt, neue Vorschläge gemacht. In Fig. 6 ist ein gummierter Streifen 9 aus mindestens einem Kord spi ralig und kontinuierlich über die Gürtellage gewickelt, mit einem beginnenden Ende am einen Ende der Gürtellage. In Fig. 7 kehrt der schmale Streifen 9, nachdem er auf dieselbe Weise wie in Fig. 6 aufgewickelt wurde, vom anderen Ende der Gürtellage 10 zurück und wird wieder zum Anfangsende der Gürtellage hin gewickelt.

Die Wickeltätigkeiten nehmen so jedoch viel Zeit in Anspruch, und der Herstellungsaufwand ist unvorteilhaft. Wenn ein Streifen mit einer hohen Geschwindigkeit aufgewickelt wird, um die Aufwickelzeit zu verkürzen, dann überlappen Abschnitte oder Zwischenräume werden zwischen benachbarten Streifen eingebracht, was schließlich zu ei nem frühen Ausfall des Reifens führt, weil der Reifen bei der Vul kanisierung einen Restanteil an Luft in den überlappenden Abschnit ten oder Zwischenräumen zurückbehält.

Zusätzlich ist es in jenem Fall, in dem eine Verstärkungslage aus zwei oder mehr Schichten gänzlich über der Gürtellage angeordnet ist, schwierig, die erste Wickelkraft und die zweite Wickelkraft abzugleichen, so daß ein Unterschied in der Wickelkraft auftritt, wodurch die Gürtellage unter Spannung gesetzt und die Gleichförmig keit des Reifens beeinträchtigt wird.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Radial reifen für Personenwagen vorzusehen, mit einer Verstärkungslage, die radial außerhalb einer Gürtellage angeordnet ist, wobei die obigen Nachteile wie die ungleichmäßige Starrheit, die Reifen schwingung und die schlechtere Standfähigkeit ausgeräumt sind und im übrigen die Wickelzeit gummierter Kordstreifen, die die Verstär kungslage bilden, verkürzt ist und ein guter Wirkungsgrad beim Formen des Reifens erreichbar ist.

Um das obige Ziel zu erreichen, sieht die vorliegende Erfindung ei nen Radialreifen für Personenwagen vor, mit einer Verstärkungslage aus mindestens zwei Schichten, die entweder gänzlich oder teilweise radial außerhalb einer Gürtellage angeordnet sind, wobei die Ver stärkungslage aus mindestens zwei Schichten aus gummierten Streifen aus einer Anzahl von Kords gebildet ist, welche spiralig nahezu gleichzeitig auf die Gürtellage aufgewickelt werden, wobei man von deren einem Ende ausgeht, und wobei ein Wickelwinkel im Bereich von 0,1° bis 0,4° in Bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens einge halten wird.

Der Grund, warum der Mindest-Wickelwinkel α 0,1° beträgt, liegt darin, daß dann, wenn der Winkel kleiner ist als 0,1°, eine Ver drillung zum Zeitpunkt des Wickelns auftritt, welche zu Schwierig keiten beim Herstellungsvorgang des Reifens führt. Andererseits liegt der Grund dafür, daß der maximale Wickelwinkel 0,4° beträgt, darin, daß dann, wenn der Winkel größer ist als 0,4°, die Streifen dazu neigen, Falten zu werfen und im übrigen beim Aufwickeln der Streifen ein Lufteinschluß eingeleitet wird.

Ferner liegt der Grund dafür, daß das Aufwickeln eines jeden Strei fens vom selben Ende der Gürtellage aus begonnen wird, darin, daß die Wickelzeit merklich verkürzt werden kann und auch darin, daß eine gleichförmige Wickelkraft erhalten werden kann. Falls die je weiligen Streifen 12 und 13 spiralig aufgewickelt werden, wobei man vom Gürtel-Mittelabschnitt 11 aus beginnt, und zwar zu den beiden Enden der Gürtellage hin, und wiederum unter Rückkehr von den bei den Enden zum Mittelabschnitt des Gürtels weitergewickelt werden, dann ergibt sich teilweise ein Ein-Schicht-Abschnitt mit Streifen 12 oder 13, wie in Fig. 9 gezeigt, in der Nachbarschaft des Aus gangsabschnitts oder Endabschnitts der Wicklung. Ferner ist ein Dreieckbereich 14 mit einem unterschiedlichen Niveau im genannten Abschnitt gebildet, der das Eindringen von Luft ermöglicht. Diese Luft neigt dazu, im Reifen selbst nach der Vulkanisierung zu ver bleiben und den Ausfall des Reifens zu verursachen. Wenn ein Strei fen weiter über den Gürtel-Mittelabschnitt 11 gewickelt wird, um den Dreiecksbereich 14 zu vermeiden, dann wird teilweise ein Drei- Schicht-Abschnitt gebildet, der einen Abschnitt mit unterschiedli chem Niveau oder eine Ungleichmäßigkeit in der Dicke des Laufab schnitts des Reifens verursacht. Als Ergebnis findet ein Wärmeauf bau im Laufabschnitt des Reifens statt, der zum Versagen des Rei fens führt, und es findet auch eine nachteilige Reifenschwingung statt.

Der oben erwähnte Aufbau der vorliegenden Erfindung verkürzt die Aufwickelzeit der Streifen merklich. Im übrigen tritt kein Luftein schluß auf, weil keine Überlappungsabschnitte oder Zwischenräume zwischen den Streifen vorliegen. Dementsprechend werden die Produk tivität und Dauerhaftigkeit außerordentlich verbessert.

Ein erfindungsgemäßer Radialreifen kann durch Verwendung zweier Wickeleinrichtungen hergestellt werden. Beispielsweise werden die Enden zweier Streifen 3 und 4 am einen Ende 5 einer Gürtellage mit einem vorgegebenen Umfangsabstand von beispielsweise 100 mm zwi scheneinander befestigt, und nachfolgend werden zwei Streifen gleichzeitig über die Gürtellage 10 so weit wie bis zum anderen Ende gewickelt, wobei man zwei Wickeleinrichtungen 1, 2 verwendet.

Es ist bevorzugt, daß die Streifen über die Gürtellage mit einem Wickelwinkel α relativ zur Umfangsrichtung des Reifens so gewic kelt werden, daß die Verstärkungskords einer äußersten Schicht des Gürtelreifens gekreuzt werden, die unter einem Winkel β angeordnet sind, wie in Fig. 3 gezeigt. Durch diese Anordnung wird eine Ver besserung der Starrheit durch die Zusammenwirkung der Streifen und der Gürtelschicht bewirkt. Als Ergebnis kann das Auftreten einer stehenden Welle, das bei hoher Geschwindigkeit erfahren wird, ein geschränkt werden, oder die Geschwindigkeit (kritische Geschwindig keit), bei welcher die stehende Welle auftritt, kann verzögert wer den, und somit wird die Standfähigkeit bei hoher Geschwindigkeit merklich verbessert.

Ferner ist es bevorzugt, daß die Kordendenzahlen der oberen Strei fen kleiner ausgebildet werden als jene des untersten Streifens na he der äußersten Schicht der Gürtellage, wenn zwei oder mehr Strei fen verwendet werden. Durch diese Anordnung können die oberen Streifen eine Überbrückungswirkung aufbringen und die Haftfähigkeit mit einem Gummi verbessern. Dann wird ebenfalls die Standfähigkeit eines Reifens verbessert.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der beigefügten, schemati schen Zeichnung beispielsweise noch näher erläutert. In dieser ist:

Fig. 1 eine schematische Ansicht, die ein Ausführungsbeispiel zeigt, um Streifen über eine Gürtellage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zu wickeln,

Fig. 2 eine schematische Ansicht, die eine Wickelrichtung des Streifens in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 3 eine schematische Ansicht, die einen Wickelwinkel der Streifen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 4 eine schematische Ansicht, die einen Wickelzustand eines Streifens aus dem Stand der Technik zeigt,

Fig. 5 eine schematische Ansicht, die einen Wickelzustand eines Streifens aus dem Stand der Technik zeigt,

Fig. 6 eine schematische Ansicht, die einen Wickelzustand eines Streifens aus dem Stand der Technik zeigt,

Fig. 7 eine schematische Ansicht, die eine Wickelrichtung eines Streifens aus dem Stand der Technik zeigt,

Fig. 8 eine schematische Ansicht, die längs Linie A-A in Fig. 9 vorgenommen wurde, welche eine Wickelrichtung von Streifen zeigt, mit den Ausgangsenden am Mittelabschnitt der Gürtel lage und zum Zwecke des Vergleichs,

Fig. 9 eine schematische Ansicht, die den Wickelzustand der Streifen gemäß Fig. 8 zeigt, und

Fig. 10 ein Diagramm, das die Zuordnung zwischen dem Wickelwinkel und der Wickelzeit darstellt.

Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Aus führungsbeispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben.

Es wurden Radialreifen der Größe 225/50 VR 16 für Personenwagen vorbereitet, und Reifenversuche wurden in Bezugnahme auf die Stand fähigkeit bei hoher Geschwindigkeit, Schwingung und wirtschaftliche Herstellung durchgeführt. Die Versuchsergebnisse sind in der fol genden Tabelle gezeigt.

In der Tabelle ist das Ausführungsbeispiel 1 ein Reifen mit einer zweischichtigen Verstärkungslage, in welcher Streifen spiralig über eine Gürtellage mit einem Wickelwinkel α gewickelt sind, die sich nicht mit den Verstärkungskords der äußersten Schicht der Gürtella ge kreuzen. Das Ausführungsbeispiel 2 ist ein Reifen mit einer zweischichtigen Verstärkungslage, in welcher die Streifen spiralig über die Gürtellage mit einem Wickelwinkel α gewickelt sind, die die Verstärkungskords der äußersten Schicht der Gürtellage kreuzen. Das Ausführungsbeispiel 3 ist ein Reifen ähnlich dem Ausführungs beispiel 2, mit der Ausnahme, daß die Kord-Endzahlen der oberen Schicht kleiner sind als jene des untersten Streifens, der der äu ßersten Schicht der Gürtellage benachbart ist. Das Vergleichsbei spiel 1 ist ein Reifen mit einer zweischichtigen Verstärkungslage, wobei zwei Streifen mit der gleichen Breite wie die Gürtellage über die Gürtellage doppelt auf eine Weise gewickelt sind, wie dies in Fig. 4 und Fig. 5 gezeigt ist. Das Vergleichsbeispiel 2 ist ein Reifen mit einer zweischichtigen Verstärkungslage, wobei zwei Streifen spiralig aufgewickelt sind, ausgehend vom Gürtel-Mittelab schnitt zu den beiden Enden der Gürtellage hin und wieder zurück von den beiden Enden zum Gürtel-Mittelabschnitt auf eine Weise ge wickelt sind, wie dies in Fig. 8 und Fig. 9 gezeigt ist. Das Ver gleichsbeispiel 3 ist ein Reifen mit einer zweischichtigen Verstär kungslage, wobei ein Streifen spiralig und doppelt über die Gürtel lage gewickelt ist, ausgehend vom einen Ende und zurückkehrend vom anderen Ende zum Ausgangsende auf eine Weise, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist.

Tabelle

Wie aus der Tabelle ersichtlich, zeigen die Reifen des Ausführungs beispiels die Überlegenheit in Schwingung und Standfähigkeit, ver glichen mit den Reifen des Vergleichsbeispiels. Ferner ist die Wirtschaftlichkeit der Herstellung der Reifen des Ausführungsbei spiels überlegen gegenüber jener des Vergleichsbeispiels 3. Aus dem Versuchsergebnis des Ausführungsbeispiels 2 kann vermerkt werden, daß die Standfähigkeit des Reifens noch dadurch weiter verbessert werden kann, daß man den Wickelwinkel α so anlegt, daß die Anordnung der Verstärkungskords der Gürtellage gekreuzt wird. Im übrigen kann aus diesem Versuchsergebnis des Ausführungsbeispiels 3 vermerkt werden, daß die Standfähigkeit noch dadurch weiter verbessert werden kann, daß man die Endzahlen der Kords der oberen Schicht oder Schichten, d. h. jener Schicht oder Schichten, die dicht an der Lauffläche liegen, kleiner ausbildet als jene der untersten Schicht, die der Gürtellage benachbart ist.

Fig. 10 zeigt die Zuordnung zwischen dem Wickelwinkel und der Wickelzeit in Bezug auf das Ausführungsbeispiel 1 und das Vergleichsbeispiel 3, wobei man die Wickelzeit eines einzelnen Streifens mit 1 mm Breite und einem einzigen Kord, wie in Fig. 6 gezeigt, als Norm heranzieht. Aus dem dargestellten Diagramm kann vermerkt werden, daß die Wickelzeit des Ausführungsbeispiels 1 merklich verkürzt ist. Die Randlinien, die in Fig. 10 dargestellt sind, zeigen einen Wickelbereich, der praktisch durchgeführt werden kann. Es tritt nämlich eine Verdrillung des Streifens dann auf, wenn der Wickelwinkel kleiner ist als 0,1°, und andererseits können Streifen, wenn der Wickelwinkel größer als 0,4° ist, wegen des Auf tretens von Faltungen und wegen des Lufteinschlusses in der Praxis nicht gewickelt werden.

In den Ausführungsbeispielen ist eine solche Anordnung gezeigt, daß zwei Streifen gänzlich über die Gürtellage gewickelt sind, es können aber auch andere Anordnungen verwendbar sein, beispielsweise zwei Streifen, die über beide Enden der Gürtellage gewickelt sind, und ein Streifen, der über den Mittelabschnitt gewickelt ist.

Claims

1. Radialreifen für Personenwagen, mit einer Verstärkungslage aus mindestens zwei Schichten, die entweder gänzlich oder teilweise radial außerhalb einer Gürtellage angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungslage aus mindestens zwei Schichten aus gummierten Streifen (3, 4) aus einer Anzahl von Kords gebildet ist, die spiralig nahezu gleich zeitig über die Gürtellage gewickelt sind, wobei man von deren ei nem Ende ausgeht, und daß der Wickelwinkel (α) in Bezug auf die Um fangsrichtung des Reifens im Bereich von 0,1° bis 0,4° liegt.

2. Radialreifen für Personenwagen nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Streifen (3, 4) unter dem Wickelwinkel (α) aufge wickelt sind und die Verstärkungskords der äußersten Schicht der Gürtellage kreuzen.

3. Radialreifen für Personenwagen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kord-Endzahlen der oberen Streifen (4) niedriger sind als jene des untersten Streifens (3), der der äußer sten Schicht der Gürtellage benachbart ist.