DE60009535T2

DE60009535T2 - Luftreifen

Info

Publication number: DE60009535T2
Application number: DE60009535T
Authority: DE
Inventors: Yves Gaudin
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 2000-11-06
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2020-11-07
Also published as: WO2001034412A2; WO2001034412A3; EP1227940A2; EP1227940B1; US6843291B1; FR2800674A1; AU1519001A; DE60009535D1; FR2800674B1; JP2003513844A; EP1227940B8

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Radial-Luftreifen und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf einen Schwerlastkraftwagen-Reifen, der etwa an einem Sattelanhänger angebracht werden kann.
An Sattelzügen oder Sattelanhängern angebrachte Reifen können beim Manövrieren des Fahrzeugs einem schweren Abscheuern unterworfen sein. Vor allem Reifen an Anhängern mit drei Starrachsen können extrem hohen Seitenkräften unterworfen sein, wenn das Fahrzeug bei vollem Lenkeinschlag wendet. Solche starken Kräfte können ein Ablösen des Gummis von dem Metalldraht an der Kante des Laufstreifengürtels an derjenigen Innenseite hervorrufen, die näher zur Mittellinie des Fahrzeugs liegt, während an der äußeren Laufstreifenschulter ein vorzeitiger Laufstreifenverschleiß auftreten kann.
US-A-3 976 115 , das als nächster Stand der Technik für den Reifen nach Anspruch 1 angesehen wird, offenbart einen Reifen mit einer Karkasse, die sich über Seitenwandbereiche und einen Bodenkontakt-Laufstreifenbereich zwischen zwei Radfelgenkantakt-Wulstbereichen erstreckt, und einem Laufstreifenverstärkungsbreaker, der radial außerhalb der Karkasse in dem Laufstreifenbereich angeordnet ist, wobei der Laufstreifenbereich innen und außen liegende Laufstreifenbereiche aufweist, die sich jeweils zwischen der Umfangsmittellinie des Laufstreifens und axial beabstandeten, innen und außen liegenden Laufstreifenkanten erstrecken, wobei die innere Laufstreifenkante näher zur Fahrzeugmittellinie in Längsrichtung liegt, wobei unter der Bedingung, dass der Reifen auf seiner planmäßigen Radfelge angebracht und auf seinen planmäßigen Druck aufgepumpt ist, die axiale Breite des Laufstreifens zwischen seinen Laufstreifenkanten 48, 50 nicht größer als 80% der maximalen Reifenbreite ist, wobei die axiale Breite des Breakers größer als die Laufstreifenbreite ist und die Differenz zwischen der Breakerbreite und der Laufstreifenbreite zwischen 18% und 24% der Differenz zwischen der maximalen Reifenbreite und der Laufstreifenbreite beträgt, wobei axial außerhalb der innen liegenden Laufstreifenkante und axial außerhalb der außen liegenden Laufstreifenkante, zwischen der jeweiligen Laufstreifenkante und der angrenzenden Seitenwand angeordnet, vorstehende Humps (Höcker) vorkommen, die radial äußere Oberflächen aufweisen, die sich radial innen von der Laufstreifenoberfläche befinden, so dass die Humps bei Gebrauch des Reifens den Straßenbelag nicht berühren, und die axialen Kanten des Gürtels innerhalb der Humps angeordnet sind.
US-A-3 982 579 offenbart einen Reifen, der nur an der innenliegenden Laufstreifenkante einen asymmetrischen Laufstreifen mit einem axial vorstehenden Hump aufweist, wobei der Hump jedoch unter harten Fahrbedingungen wie etwa beim Bremsen den Straßenbelag berührt.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Reifen zu schaffen, bei dem die oben genannten Wirkungen, die eine Breakerkantenablösung und einen übermäßigen Laufstreifenverschleiß hervorrufen, gemildert werden können.
Offenbarung der Erfindung
Gemäß der Erfindung wird ein Reifen mit den Merkmalen von Anspruch 1 geschaffen.
Im Sinne der Erfindung entsprechen die planmäßige Radfelge und der planmäßige Fülldruck jenen, die durch verschiedene regionale Organisationen wie etwa die European Tyre and Rim Organisation (ETRO), die Tire and Rim Association (T&RA) in den Vereinigten Staaten oder die Japanese Automobile Tire Manufacturers Association (JATMA) in Japan spezifiziert worden sind.
Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Aspekte der Erfindung werden deutlich aus der folgenden, lediglich beispielhalber gegebenen Beschreibung von Ausführungsformen in Verbindung mit den folgenden schematischen Zeichnungen, worin:
1 einen axialen Querschnitt eines Reifens gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
2–6 axiale Querschnitte der Laufstreifenbereiche von weiteren Ausführungsformen der Erfindung zeigen.
Ausführungsweise der Erfindung
Der in 1 gezeigte Reifen umfasst eine Karkassenlage 3 aus radial angeordneten Korden, die sich über Seitenwandbereiche und einen Bodenkontaktbereich 1 zwischen zwei Wulstbereichen erstreckt. Radial außerhalb der Karkassenlage 3 ist in dem Laufstreifenbereich ein Verstärkungsbreaker 2 angeordnet, der in dieser besonderen Ausführungsform vier einzelne Breakerlagen mit unterschiedlichen axialen Breiten umfasst. Jede der Breakerlagen enthält kordverstärktes Reifengewebe. Die axiale Breite LC des Breakers ist der axiale Abstand zwischen den Kanten der breitesten Breakerlage.
Der Breaker erstreckt sich axial in jeden der beiden Schulterbereiche des Laufstreifenbereichs. Unter der Bedingung, dass der Reifen auf eine Radfelge gesetzt und am Fahrzeug montiert ist, ist die Schulter 4, die in 1 links von der Umfangsmittelachse X des Reifens liegt, am Rand oder an der Außenseite, d. h. von der Fahrzeugmittellinie in Längsrichtung entfernt, angeordnet. Demgemäß besitzt der Reifen eine innen liegende Laufstreifenkante IE und eine außen liegende Laufstreifenkante OE sowie eine axiale Laufstreifenbreite LR zwischen diesen Kanten.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die Laufstreifenkante entweder als die wirkliche Schnittlinie der Kurve, die die Laufstreifenform definiert, und der Kurve, die die Seitenwandform definiert, oder als Schnittlinie von fiktiven Verlängerungen dieser Kurven definiert.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung beträgt die axiale Breite LR des Laufstreifens, wenn der Reifen von 1 auf seiner planmäßigen Radfelge angebracht und auf seinen planmäßigen Druck aufgepumpt ist, wenigstens 75% der maximalen Reifenbreite G, während die axiale Breite LC des Breakers wenigstens 97% der Breite LR des Laufstreifens beträgt. Ferner ist die Differenz der Breiten des Breakers 2 und des Laufstreifens 1 nicht größer als 25% der Differenz der Laufstreifenbreite LR und der maximalen Laufstreifenbreite G.
Der Reifen weist außerdem einen axial vorstehenden Hump 7 auf, der unmittelbar außerhalb der innen liegenden Laufstreifenkante IE und an diese angrenzend angeordnet ist.
Die radial äußere Oberfläche des Humps 7 befindet sich radial innerhalb der Laufstreifenoberfläche, so dass der Hump bei normalem Lauf des Reifens an dem Fahrzeug den Straßenbelag nicht berührt.
Wie gezeigt ist, erstreckt sich der Breaker über die Laufstreifenkante hinaus in den Hump.
Der Reifen ist ein 385/65R22,5-Lastkraftwagenreifen für rauen Betrieb mit einer Laufstreifenbreite LR von 300 mm und einer Breakerbreite LC von 311 mm. Unter der Bedingung, dass der Reifen auf einer 11,75-Zoll-Radfelge auf 9 bar aufgepumpt ist, beträgt seine maximale Breite G 376 mm. Demgemäß beträgt die axiale Breite LR des Laufstreifens 80% der maximalen Reifenbreite G, beträgt die axiale Breite LC des Breakers 104% der Laufstreifenbreite und beträgt die Differenz zwischen der Breakerbreite LC und der Laufstreifenbreite LR 14,5% der Differenz zwischen der maximalen Reifenbreite G und der Laufstreifenbreite LR.
Wie gezeigt ist, ist der Breaker symmetrisch um die Umfangsmittelachse X des Reifens angeordnet und erstreckt sich auf der Seite des inneren oder innen liegenden Laufstreifens IT in den Hump 7, der an die innen liegende Laufstreifenkante IE angrenzend angeordnet ist. Demgemäß ist der Laufstreifen des Reifens asymmetrisch um die Achse X angeordnet, so dass der außen liegende oder äußere Laufstreifenabschnitt ET eine Breite LRE von 160 mm aufweist, während der innen liegende oder innere Laufstreifenabschnitt IT eine kleinere Breite LRI von 140 mm aufweist.
Wie oben erwähnt worden ist, wird als axiale Breite des Breakers im Sinne dieser Erfindung die Breite der breitesten Breakerlage genommen, die im Fall des Reifens von 2 der zweiten Lage in der Richtung, die radial nach außen weist, entspricht. Die radial innerste Lage besitzt eine Breite von 285 mm, während die Breite der dritten Breakerlage 295 mm beträgt und jene der radial äußersten Breakerlage 200 mm beträgt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die radial äußere Oberfläche des Laufstreifens axial zwischen den Laufstreifenkanten entweder als Bogen mit einer einzigen Krümmung ausgebildet sein oder mehrfache Krümmungen aufweisen Der Reifen besitzt eine asymmetrische Laufstreifenbreitenverteilung, so dass der Durchmesser ∅O der außen liegenden Laufstreifenkante OE kleiner als der Durchmesser ∅I der innen liegenden Laufstreifenkante IE ist. Diese Konfiguration ist in 2 näher gezeigt.
In einer anderen Konfiguration kann der einzige Krümmungsradius von der Umfangsmittelachse X versetzt sein, wobei die Durchmesser an den beiden Laufstreifenkanten gleich oder verschieden sein können. 3 zeigt eine Konfiguration, in der ein einziger Krümmungsradius Rc versetzt ist, um die Schulterdurchmesser eines asymmetrisch angeordneten Laufstreifens abzugleichen.
Alternativ kann das axiale Laufstreifenprofil aus mehreren Krümmungsradien gebildet sein. 4 zeigt einen Laufstreifen mit zwei Krümmungsradien Rc1 und Rc2, die so angeordnet sind, dass sich gleiche Schulterdurchmesser ∅I, ∅O ergeben.
In einer weiteren Konfiguration gemäß der Erfindung, die in den 5 und 6 gezeigt ist, ist der Breaker 2 asymmetrisch angeordnet, während der Bodenkontaktbereich symmetrisch um die Umfangsmittelachse X des Reifens angeordnet ist. In einer bevorzugten Konfiguration besitzt der Breakerabschnitt 2I, der sich auf der zur Achse X innen liegenden Seite erstreckt, eine Breite LCI, die größer als die Breite LCE des Abschnitts 2O, der an der Außenseite liegt, ist.
Ähnlich wie der Laufstreifen kann das axiale Profil des Breakers so ausgebildet sein, dass die radialen Durchmesser ∅CE und ∅CI der außen und innen liegenden Gürtelkanten entweder gleich sind, wie in 6 gezeigt ist, oder der Durchmesser ∅CI der innen liegenden Kante kleiner als der Durchmesser ∅CE der außen liegenden Kante ist, wie in 5 gezeigt ist.
Reifenkonstruktionen in Übereinstimmung mit der Erfindung ziehen einen Nutzen aus einer vergrößerten Laufstreifen- und Breakerbreite im Vergleich zu herkömmlichen Reifen derselben Größenbezeichnung. Eine vergrößerte Laufstreifenbreite bewirkt ein Absenken der Pegel des Bodenkontaktdrucks, was die Laufstreifen-Nutzungsdauer durch geringeren Verschleiß erhöht.
Ferner befinden sich durch Vergrößern der Breite des Gürtels (2) und des Laufstreifens (1) ohne Verändern der Reifenbreite die Reifenschultern infolge des erhöhten Wirksamkeitsgrads der Karkasse in einer Zone geringerer Spannung, was diesen Bereich in seinem natürlichen Gleichgewicht hält. Demgemäß ist die Wirkung der Kante, die eine Ursache für die Trennung oder Ablösung in der Krone des Reifens ist, minimiert, da eine Konzentration von Kräften im Vergleich zur normalen Reifenstruktur besteht. Diese geringere Kantenwirkung infolge eines Gleichgewichts, das im Vergleich zu einem Gleichgewicht, das durch den Breaker oder Gürtel künstlich aufrechterhalten wird, natürlicher ist, ist gleichfalls vorteilhaft, sowohl zu Gunsten der strukturellen Integrität als auch der Verschleißcharakteristika des Reifenlaufstreifens.
Da sich außerdem eine Kante des Gürtels oder Breakers (2) in einem Hump (7) befindet, der mit dem Straßenbelag nicht in Kontakt ist, befindet sie sich vorteilhaft in einem Bereich geringerer Spannung, insbesondere dann, wenn sich der Reifen dreht oder rutscht, so dass die Wirkungen auf die Struktur abgeschwächt werden.

Claims

Reifen mit einer Karkasse (3), die sich über Seitenwandbereiche und einen Bodenkontakt-Laufstreifenbereich (1) zwischen zwei Radfelgenkontakt-Wulstbereichen erstreckt, und einem Laufstreifenverstärkungsbreaker (2), der radial außerhalb der Karkasse in dem Laufstreifenbereich angeordnet ist, wobei der Laufstreifenbereich innen (IT) und außen (ET) liegende Laufstreifenbereiche aufweist, die sich jeweils zwischen der Umfangsmittellinie (X) des Laufstreifens und axial beabstandeten, innen und außen liegenden Laufstreifenkanten (IE, OE) erstrecken, wobei die innen liegende Laufstreifenkante (IE) näher zur Fahrzeugmittellinie in Längsrichtung liegt, wobei unter der Bedingung, dass der Reifen auf seiner planmäßigen Radfelge angebracht und auf seinen planmäßigen Druck aufgepumpt ist, die axiale Breite (LR) des Laufstreifens zwischen seinen Laufstreifenkanten (OE, IE) nicht kleiner als 80% der maximalen Reifenbreite (G) ist, wobei die axiale Breite (LC) des Breakers 97% oder mehr der Laufstreifenbreite (LR) beträgt und die Differenz zwischen der Breakerbreite (LC) und der Laufstreifenbreite (LR) nicht mehr als 25% der Differenz zwischen der maximalen Reifenbreite (G) und der Laufstreifenbreite (LR) beträgt, wobei, lediglich die innen liegende Laufstreifenkante betreffend, axial außerhalb im Schulterbereich zwischen der Laufstreifenkante (IE) und der angrenzenden Seitenwand ein axial vorstehender Hump (7) vorhanden ist, der eine radial äußere Oberfläche aufweist, die sich radial innen von der Laufstreifenoberfläche befindet, so dass der Hump (7) bei Gebrauch des Reifens den Straßenbelag nicht berührt, und die axiale Kante des Gürtels (2) auf der Seite der innen liegenden Kante innerhalb des Humps (7) angeordnet ist.
Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Breite (LC) des Breakers nicht weniger als 100% der Laufstreifenbreite (LR) beträgt.
Reifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen der Breakerbreite (LC) und der Laufstreifenbreite (LR) nicht mehr als 15% der Differenz zwischen der maximalen Reifenbreite (G) und der Laufstreifenbreite (LR) beträgt.
Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Laufstreifens 80% der maximalen Reifenbreite (G) beträgt, die axiale Breite (LC) des Breakers 104% der Laufstreifenbreite (LR) beträgt und die Differenz zwischen der Breakerbreite (LC) und der Laufstreifenbreite (LR) 14,5% der Differenz zwischen der maximalen Reifenbreite (G) und der Laufstreifenbreite (LR) beträgt.
Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (LRE) des außen liegenden Laufstreifenabschnitts (ET), der zwischen der Umfangsmittellinie (X) des Reifens und der außen liegenden Laufstreifenkante (OE) liegt, größer ist als die Breite (LRI) des innen liegenden Laufstreifenabschnitts (IT), der zwischen der Umfangsmittellinie (X) des Reifens und der innen liegenden Laufstreifenkante (IE) liegt.
Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Durchmesser (∅I) der innen liegenden Laufstreifenkante (IE) gleich dem radialen Durchmesser (∅O) der außen liegenden Laufstreifenkante (OE) ist.
Reifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil der radial äußeren Oberfläche des Laufstreifens im axialen Querschnitt durch einen Bogen mit einem einzigen Radius (RC), dessen Mittelpunkt von der Ebene, die die Umfangsmittellinie (X) des Laufstreifens enthält, versetzt ist.
Reifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil der radial äußeren Oberfläche des Laufstreifens im axialen Querschnitt durch mehrere Bögen mit verschiedenen Radien (RC1, RC2) definiert ist.
Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Breite (LC1) des Breakerabschnitts zwischen der Umfangsmittellinie (X) des Reifens und der Breakerkante auf der Seite der innen liegenden Laufstreifenkante größer ist als die axiale Breite (LCE) des restlichen Breakerabschnitts, der zwischen der Umfangsmittellinie (X) des Reifens und der Breakerkante auf der Seite der außen liegenden Laufstreifenkante liegt.
Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellinie des Breakers im axialen Querschnitt längs eines Bogens mit einem einzigen Krümmungsradius verläuft, dessen Mittelpunkt in der Ebene der Umfangsmittellinie des Reifens liegt.
Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellinie des Breakers im axialen Querschnitt längs eines Bogens mit einem einzigen Krümmungsradius verläuft, dessen Mittelpunkt außerhalb der Ebene, die die Umfangsmittellinie des Reifens enthält, liegt.