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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen und insbesondere
die Verbesserung eines Luftreifens mit ausgezeichneten Laufeigenschaften
und Lenkstabilität
auf schnee- und eisbedeckten Straßenoberflächen, sowie nassen und trockenen
Straßenoberflächen.
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Die
Verwendung von Reifen mit Spikes wurde verboten, um Staubverschmutzung
zu beseitigen, die durch Spikes oder Stifte verursacht wird, die
aus Laufflächenoberflächen von
Reifenlaufflächenteilen
hervorstehen. Seitdem dieses Verbot in Kraft getreten ist, wurden
unterschiedliche Versuche unternommen in der Hoffnung, einen Reifen
zu entwickeln, der auch ohne Spikes ausgezeichnete Laufeigenschaften
auf schnee- und
eisbedeckten Straßenoberflächen aufrechterhalten
kann. Diese Reifen werden allgemein als "Studless"-Reifen bezeichnet und haben üblicherweise
die folgenden Merkmale gemeinsam. Die Lauffläche eines Studless-Reifens
ist unterteilt in mehrere blockförmige
Bodenteile. Wie in 9 der beigefügten Zeichnungen illustriert
ist, sind mehrere vertikale Querlamellen 72, die sich in
Richtung der Tiefe gerade erstrecken, an jedem unterteilten blockförmigen Bodenteil 70 vorgesehen.
Die Laufflächen-Bodenteile
werden in Blöcke
ausgebildet, um die Griffeigenschaft des Reifens auf schneebedeckten
Straßenoberflächen zu
verbessern. Die blockförmigen
Bodenteile sind fein getrennt voneinander durch die Querlamellen,
um den Reibungskoeffizienten (nachfolgend wird der Reibungskoeffizient
gelegentlich durch μ bezeichnet)
auf Eis infolge mehrerer Blockkantenteile, die durch die Feinunterteilung
gebildet sind, zu verbessern (Kanteneffekt).
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Um
mit einer solchen herkömmlichen
Technologie einen höheren
Reibungskoeffizienten auf Eis zu erzielen, war es notwendig, die
Zahl von Lamellen zu erhöhen.
Wenn die Zahl von Lamellen jedoch vergrößert wird, verschlechtern sich
die Kontakteigenschaften des Reifens, weil sich die Steifigkeit
der blockförmigen
Bodenteile verringert, und der resultierende Effekt ist nicht ein
solcher, den man wünschen
kann. Darüber
hinaus wird infolge der Verschlechterung der Kontakteigenschaften
unregelmäßiger Abrieb
(Ferse und Zehe) erzeugt.
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Bei
Studless-Reifen ist die Gummizusammensetzung, die in der Lauffläche verwendet
wird, wichtig. Herkömmlich
wurde Gummi, der auch bei niedrigen Temperaturen relativ weich ist
(d.h. eine Gummizusammensetzung, in der Butadiengummi und dergleichen
in einer großen
Menge zugemischt wurde, oder eine geschäumte Gummizusammensetzung und
dergleichen, in welche eine große
Menge Öl
zugemischt wurde) verwendet, um die Eigenschaften auf schnee- und
eisbedeckten Straßenoberflächen zu
verbessern. Wenn jedoch die Eigenschaften auf schnee- und eisbedeckten
Straßenoberflächen auf
die oben beschriebene Weise verbessert wurden, verschlechtert sich
die Steifigkeit der blockförmigen
Bodenteile in Bezug auf allgemeine Straßenoberflächen und die Eigenschaften
auf nassen und trockenen Straßenoberflächen werden
in hohem Maße verschlechtert.
Folglich war es nicht möglich,
ein grundlegendes essenzielles Niveau von μ zu erzielen.
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Die
Aufmerksamkeit sei auch gelenkt auf EP-0890457 A, welche den Oberbegriff
von Anspruch 1 offenbart; und ebenso auf EP-0896981 A und EP-0885925
A.
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen
Probleme entwickelt. Die vorliegende Erfindung stellt einen Luftreifen
zur Verfügung,
welcher die Verschlechterung der Kontakteigenschaften unterdrücken kann,
wann auch immer die Zahl von Lamellen erhöht wird und somit die Griffeigenschaften
bei Nässe,
Bremseigenschaften auf Eis, Fahreigenschaften und Beständigkeit
gegen unregelmäßigen Abrieb
unterdrücken
kann, und ferner eine Balance in ausgezeichneten Laufeigenschaften
und Lenkstabilität
auf schnee- und eisbedeckten Straßenoberflächen und ebenso nassen und
trockenen Straßenoberflächen ermöglichen
kann. Die zuvor beschriebenen Probleme werden durch den folgenden
Reifen überwunden.
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Ein
erfindungsgemäßer Reifen
ist ein Luftreifen, der eine Lauffläche mit mehreren blockförmigen Bodenteilen
(land portions), die voneinander getrennt sind durch mehrere Hauptrillen
(main grooves), die sich in Umfangsrichtung erstrecken, und mehrere
Distanzrillen (lug grooves), welche die Hauptrillen kreuzen, umfasst.
Jedes blockförmige
Bodenteil weist mehrere Querlamellen (lateral sipes) auf. Jede der
Querlamellen ist gebildet aus: einem ersten linearen Teil, der sich
im wesentlichen vertikal von einer Oberfläche des blockförmigen Bodenteils
erstreckt, einem zweiten linearen Teil, der sich im wesentlichen
vertikal erstreckt, jedoch getrennt ist von der Oberfläche des
blockförmigen
Bodenteils, und einem abgeschrägten
Teil, der den ersten linearen Teil mit dem zweiten linearen Teil
verbindet und zu einer Wand des blockförmigen Bodenteils hin geneigt
ist. Der abgeschrägte
Teil der Lamellen hat einen Mittelpunkt an einer Stelle 10 % bis
60 % in Bezug auf die vertikale Lamellengesamttiefe. Zumindest der
blockförmige
Bodenteil ist aus einer Gummizusammensetzung gebildet, die 100 Gew.-Teile
einer Gummikomponente, die mindestens 15 Gew.% Butadiengummi enthält, und
30 Gew.-Teile bis 100 Gew.-Teile eines Füllstoffs, welcher einen Ruß und ein
Silica enthält,
wobei die Menge des Silica mehr als 0 Gew.% bis nicht mehr als 90
Gew.% des Füllstoffs
ist, umfasst, und die Gummizusammensetzung besitzt eine nach JIS
K6253-1993 gemessene Härte
von 60 oder weniger.
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Erfindungsgemäß ist der
folgende Luftreifen ebenso bevorzugt. Der Reifen hat die zuvor erwähnten Lamellen
und die folgenden blockförmigen
Bodenteile. Zumindest der blockförmige Bodenteil
ist aus einer Gummizusammensetzung gebildet, welche Silica und Ruß in einer
gemeinsamen Menge von 30 bis 100 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile einer
Gummikomponente, die 15 Gew.-Teile oder mehr Butadiengummi enthält, Silica
in einer Menge von mehr als 0 bis 90 Gew.% pro Gesamtmenge von Silica
und Ruß und
mindestens einen Haftverbesserer in einer Menge von 3 bis 20 Gew.%,
bezogen auf die Menge des Silica, enthält. Die Gummizusammensetzung
hat eine Härte
von 60 oder weniger.
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Die
Erfindung wird weiter beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen,
in denen:
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1 eine
Querschnittsansicht ist, die einen blockförmigen Bodenteil eines Luftreifens
einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
veranschaulicht;
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2 eine
Draufsicht einer Lauffläche
des Luftreifens einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist;
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3 eine
Querschnittsansicht eines blockförmigen
Bodenteils eines Luftreifens einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist;
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4 ein
Graph ist, der den Zusammenhang zwischen durchschnittlichen Maßabweichungen
und den Stellen der Abwinkelung eines Luftreifens mit einer Lamellenstruktur,
der zur vorliegenden Erfindung gehört, zeigt;.
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5 eine
Querschnittsansicht des blockförmigen
Bodenteils des Luftreifens einer dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist;
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6 eine
Perspektivansicht des blockförmigen
Bodenteils des Luftreifens der dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist;
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7 eine
Querschnittansicht eines blockförmigen
Bodenteils eines Luftreifens einer vierten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist;
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8 eine
Querschnittsansicht eines blockförmigen
Bodenteils eines Luftreifens einer fünften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist; und
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9 eine
Querschnittsansicht eines blockförmigen
Bodenteils eines herkömmlichen
Luftreifens ist.
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In
einem erfindungsgemäßen Luftreifen
sind abgeschrägte
Teile von Lamellen an eine relativ flache Stelle gesetzt, so dass
ein Mittelpunkt der abgeschrägten
Teile einer Stelle mit einer Tiefe von 10 % bis 60 % in Bezug auf
die Lamellentiefe entspricht. Aus diesem Grund kann die Biegesteifigkeit
der blockförmigen
Bodenteile ausrechterhalten werden und die Deformation der Bodenteile
unterdrückt
werden, selbst wenn die Zahl von Lamellen erhöht wird. Entsprechend ist der
Grad, bis zu dem blockförmige
Bodenteile deformiert werden, wenn die Zahl von Lamellen erhöht wird,
verringert und die Verschlechterung der Kontakteigenschaften wird
unterdrückt.
Folglich wird es möglich,
die Griffeigenschaften des Reifens bei Nässe, sein Bremsen auf Eis, seine
Fahreigenschaften und seine Beständigkeit
gegen unregelmäßige Abnutzung
zu verbessern. Darüber hinaus
können
die Kontakteigenschaften der blockförmigen Bodenteile verbessert
werden, weil zumindest die blockförmigen Bodenteile aus der speziellen
oben beschriebenen Gummizusammensetzung ausgebildet sind. Im Ergebnis
wird es möglich,
eine Balance von ausgezeichneten Laufeigenschaften und Lenkstabilität auf allen
Straßenoberflächen, wie
schnee- und eisbedeckten Straßenoberflächen und
ebenso nassen und trockenen Straßenoberflächen zu ermöglichen.
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Der
erfindungsgemäße Luftreifen
umfasst eine Lauffläche,
bei der blockförmige
Bodenteile getrennt sind voneinander durch mehrere Hauptrillen,
die sich in Umfangsrichtung erstrecken, und mehrere Distanzrillen,
welche die Hauptrillen kreuzen. Die blockförmigen Bodenteile haben jeweils
mehrere Querlamellen. Die Lamellen sind aus ersten linearen Teilen
gebildet, welche sich im wesentlichen vertikal in Bezug auf die
Laufflächenoberflächen der
blockförmigen
Bodenteile erstrecken und mit denselben Laufflächenoberflächen in Kontakt stehen, zweiten
linearen Teilen, die sich im wesentlichen vertikal in Bezug auf
die Laufflächenoberfläche der
blockförmigen
Bodenteile erstrecken, jedoch von denselben Laufflächenoberflächen getrennt
sind (d.h. die zweiten linearen Teile stehen nicht in Kontakt mit
den Laufflächenoberflächen der
blockförmigen
Bodenteile), sowie abgeschrägten
Teilen, welche die ersten linearen Teile mit den zweiten linearen
Teilen verbinden und gegen die Wände
der blockförmigen
Bodenteile hin geneigt sind. Das heißt, der erste lineare Teil
und der zweite lineare Teil grenzen aneinander an und der abgeschrägte Teil
verbindet den ersten linearen Teil, welcher sich näher am Zentrum
des blockförmigen
Bodenteils befindet, mit dem zweiten linearen Teil, welcher sich
weiter außen
von dem ersten linearen Teil befindet.
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Die
Position der abgeschrägten
Teile ist eingestellt auf 10 % bis 60 % in Bezug auf die Lamellentiefe. Die
blockförmigen
Bodenteile sind gebildet aus einer Gummizusammensetzung, umfassend
eine Gummikomponente, die Butadiengummi, Silica, Ruß und vorzugsweise
ebenso einen Haftverbesserer enthält. Die Gummizusammensetzung
kann Silica und Ruß in
einer gemeinsamen Menge von 30 bis 100 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen einer Gummikomponente
mit 15 Gew.-Teilen oder mehr Butadiengummi, Silica in einer Menge
von nicht mehr als 90 Gew.% der Gesamtmenge von Silica und Ruß, sowie
einen Haftverbesserer in einer Menge von 3 bis 20 Gew.% des Silica
umfassen. Die Gummizusammensetzung hat eine Härte von 60 oder weniger.
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Die
Gummikomponente enthält
Butadiengummi in einer Menge von 15 Gew. % oder mehr, vorzugsweise
15 bis 80 Gew.% und mehr bevorzugt von 20 bis 70 Gew.%. Wenn die
Menge an Butadiengummi weniger als 15 Gew. % ist, kann der notwendige
Elastizitätsmodul
bei niedrigen Temperaturen nicht erhalten werden und die Eigenschaften
auf Schnee und Eis verschlechtern sich.
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Der
Füllstoff
kann mindestens einen Typ Ruß umfassen.
Der Typ Ruß ist
nicht besonders beschränkt und
kann ausgewählt
sein aus solchen, die in der Reifenindustrie herkömmlich verwendet
werden, wie SAF, ISAF, HAF und SRF. Vorzugsweise ist der Ruß ausgewählt aus
SAF, ISAF und HAF.
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Die
Menge Füllstoff
ist 30 bis 100 Gew.-Teile, vorzugsweise 40 bis 70 Gew.-Teile und
mehr bevorzugt 45 bis 65 Gew.-Teile der Gummikomponente. Wenn die
zugemischte Menge Füllstoff
weniger als 30 Gew.-Teile ist, verringert sich die Verstärkungsfähigkeit
der blockförmigen
Bodenteile, was zu einer merklichen Verringerung der Abriebfestigkeit
führt.
Wenn andererseits die zugemischte Menge 100 Gew.-Teile übersteigt,
erhöht sich
der Elastizitätsmodul
der vulkanisierten Gummizusammensetzung merklich und die Eigenschaften
auf Schnee und Eis verschlechtern sich.
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Der
Füllstoff
umfasst ferner mindestens einen Typ Silica. Der Füllstoff
umfasst nämlich
einen Ruß und ein
Silica. Ferner ist die Menge Silica von mehr als 0 Gew.% bis nicht
mehr als 90 Gew. % des Füllstoffs.
Das heißt,
die Menge Silica ist mehr als 0 Gew.% bis nicht mehr als 90 Gew.%,
vorzugsweise 20 bis 90 Gew.% und mehr bevorzugt 40 bis 90 Gew. %
der Gesamtmenge des Füllstoffs.
Erfindungsgemäß unterdrücken spezielle Konfigurationen
der blockförmigen
Bodenteile des Luftreifens effektiv den Kollaps, der bei herkömmlichen
Lamellenstrukturen auftritt. Indem jedoch ferner den blockförmigen Bodenteilen
Silica hinzugemischt wird, kann die Beanspruchung auf Oberflächen der
blockförmigen
Bodenteile konzentriert und ein besseres Bremsverhalten auf nassen
Straßenoberflächen realisiert
werden. Wenn die zugemischte Menge Silica 90 Gew.% übersteigt,
neigt die Verarbeitbarkeit der Gummizusammensetzung durch Extrusion
zur Verschlechterung.
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Es
gibt keine besonderen Beschränkungen
im Hinblick auf die Typen Silica in der Gummizusammensetzung und
herkömmlich
bekanntes Silica kann für
die vorliegende Erfindung ausgewählt
werden.
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Die
Gummizusammensetzung kann ebenso mindestens einen Haftverbesserer
in einer Menge von 3 % bis 20 Gew.% des Silica enthalten. Das heißt, die
Gummizusammensetzung kann mindestens einen Haftverbesserer in einer
Menge von 3 bis 20 Gew.%, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.% und mehr bevorzugt
6 bis 12 Gew.% pro Silicamenge enthalten. Wenn die zugemischte Menge
weniger als 3 Gew.% ist, neigt die Verstärkungsfähigkeit der vulkanisierten
Gummizusammensetzung zur Verschlechterung, was zu einer Verringerung der
Abriebfestigkeit führt.
Wenn andererseits die zugemischte Menge 20 Gew.% übersteigt,
können
sich die Eigenschaften auf Schnee und Eis infolge der Erhöhung des
Elastizitätsmoduls
verschlechtern und die Verarbeitbarkeit durch Extrusion (Leichtigkeit
der Herstellung) der Gummizusammensetzung neigt zur Verschlechterung.
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Es
gibt keine besonderen Beschränkungen
im Hinblick auf die Art Haftverbesserer in der oben beschriebenen
Gummizusammensetzung und er kann aus den herkömmlich bekannten Mitteln ausgewählt werden.
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Die
Gummizusammensetzung hat eine Härte
von 60 oder weniger, es ist jedoch bevorzugt, dass die Härte 58 oder
weniger und mehr bevorzugt 56 oder weniger ist. Obwohl
die Gummizusammensetzung eine solch geringe Härte hat, kann der Kollaps von
blockförmigen
Bodenteilen, wie beispielsweise der durch herkömmliche Lamellenstrukturen
verursachte Kollaps unterdrückt
werden und ein besseres Bremsverhalten auf eisbedeckter, schneebedeckter,
nasser und trockener Straßenoberfläche realisiert
werden durch Einarbeiten einer Lamelle mit der erfindungsgemäßen Struktur.
Mit Härte
ist ein gemäß JIS K6253-1993
gemessener Wert gemeint.
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Die
Gummizusammensetzung kann geschlossene Zellen mit einem Schaumanteil
(foam ratio) von 5 bis 50 % einschließen. Das heißt, die
Gummizusammensetzung kann, wenn sie vulkanisiert ist, einen Schaumgummi
mit einem Zellenanteil von 5 bis 50 und vorzugsweise 10 bis 40 %
sein im Hinblick auf die Entfernung von Wasser, um die Eigenschaften
auf Schnee und Eis zu verbessern. Wenn der Zellenanteil weniger
als 5 % ist, kann der durch das Schäumen hervorgerufene Erweichungseffekt
nicht ausreichend sein. Wenn der Zellenanteil 50 % übersteigt,
kann die Abriebfestigkeit nicht ausreichen.
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Der
Zellenanteil Vs wird ausgedrückt
als Vs={(rho0/rho1)–1}×100(%),
worin rho1 die Dichte des Schaumgummis (g/cm3)
ist und rho0 die Dichte eines Festphasenteils
des Schaumgummis (g/cm3) ist. Um Zellen
in der vulkanisierten Gummizusammensetzung zu bilden, werden ein
Treibmittel und ein Treibhilfsstoff in die Kautschukzusammensetzung
eingeschlossen.
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Beispiele
eines Treibmittels schließen
Dinitrosopentamethylentetramin (DPT), Azodicarbonamid (ADCA), Dinitrosopentastyroltetramin,
dielektrisches Benzolsulfonylhydrazid- Material, Oxybisbenzolsulfonylhydrazid
(OBSH) oder dergleichen ein. Vor allem ist Azodicarbonamid (ADCA)
bevorzugt, wenn die Verarbeitungseigenschaften in Betracht gezogen
werden.
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Als
Treibhilfsstoff kann ein Hilfsstoff, der für die Herstellung eines gewöhnlichen
geblasenen Produkts verwendet wird, wie Carbamid, Zinkstearat, Zinkbenzolsulfinsäure, Zinkoxid
oder dergleichen bevorzugt verwendet werden. Andere Treibmittel
und Treibhilfsstoffe können
verwendet werden.
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Unter
dem Gewichtspunkt der Verbesserung der Eigenschaften auf nassen
und trockenen Straßenoberflächen kann
die Gummizusammensetzung ein Polybutadien in einer Menge von 6 Gew.-Teile
oder größer, vorzugsweise
6 bis 50 Gew.-Teile und mehr bevorzugt 6 bis 25 Gew.-Teile pro 100
Gew.-Teile der Gummikomponente enthalten. Das Polybutadien hat ein
Polystyrol-umgerechnetes gewichtsmittleres Molekulargewicht (Mw)
von 2.000 bis 80.000, vorzugsweise 5.000 bis 80.000 und mehr bevorzugt
10.000 bis 80.000. Wenn das Mw weniger als 2.000 ist, kann der Effekt
der verbesserten Eigenschaften auf nassen Straßenoberflächen ungenügend sein. Wenn das Mw 80.000 übersteigt,
können
Schwierigkeiten bei der industriellen Produktion auftreten. Ferner
kann, wenn die zugemischte Menge weniger als 6 Gew.-Teile ist, der
Effekt der verbesserten Eigenschaften auf nassen Straßenoberflächen ungenügend sein.
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Die
Gummizusammensetzung kann mindestens eine Art Kurzfaser mit einer
Länge von
10 mm oder weniger, vorzugsweise 1 mm bis 7 mm und mehr bevorzugt
1,5 mm bis 5 mm enthalten im Hinblick auf die Förderung der Drainageeigenschaften
und Verbesserungder Eigenschaften auf schneebedeckten, eisbedeckten
und nassen Straßenoberflächen. Wenn
die Länge
der Kurzfaser 10 mm übersteigt,
kann es eine deutliche Verschlechterung der Verarbeitbarkeit durch
Extrusion bei der Herstellung der Gummizusammensetzung geben.
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Der
Durchmesser der Kurzfaser in der Gummizusammensetzung kann 0,01
bis 0,1 mm sein. Wenn der Durchmesser weniger als 0,01 mm ist, kann
die Verbesserung der Eigenschaften auf schneebedeckten, eisbedeckten
und nassen Straßenoberflächen, die
aus dem Effekt ausreichender Drainageeigenschaften resultieren,
nicht erhalten werden. Wenn der Durchmesser 0,1 mm übersteigt,
kann es eine deutliche Verschlechterung der Verarbeitbarkeit durch
Extrusion bei der Herstellung der Gummizusammensetzung geben.
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Die
Kurzfaser kann in der Gummizusammensetzung in einer Menge von 0,5
bis 15 Gew.-Teilen, vorzugsweise 1,2 bis 13 Gew.-Teilen und mehr bevorzugt 1,5 bis 10,0
Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der Gummikomponente enthalten sein.
Wenn die zugemischte Menge weniger als 0,5 Gew.-Teile ist, kann
die Verbesserung der Eigenschaften auf schneebedeckten, eisbedeckten
und nassen Straßenoberflächen, die
aus dem Effekt ausreichender Drainageeigenschaften resultiert, nicht
erhalten werden. Wenn die zugemischte Menge 15 Gew.-Teile übersteigt
kann es eine deutliche Verschlechterung der Verarbeitbarkeit durch
Extrusion bei der Herstellung der Gummizusammensetzung geben.
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Als
für die
vorliegende Erfindung geeignete Kurzfaser können Kurzfasern aus Polyethylenharz,
Polyesterharz, Polypropylen (PP) -harz, Wolle und dergleichen verwendet
werden. Von diesen sind Kurzfasern aus Polyethylenharz und Polypropylen
(PP) -harz bevorzugt.
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Wenn
die Gummizusammensetzung Kurzfasern und geschlossene Zellen (Blase)
enthält,
sind Polyethylen-Kurzfasern und Polypropylen (PP) -Kurzfasern besonders
bevorzugt im Hinblick auf die Ausbildung einer Oberflächenkonfiguration
der blockförmigen
Bodenteile, die einen hohen Drainageeffekt besitzt.
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Wie
in der europäischen
Patentveröffentlichung
EP 826522A1 beschrieben, werden diese Harze geschmolzen durch Erhitzen
während
der Vulkanisation und beim Fortschreiten der Vulkanisation wird
ihre Viskosität
niedriger als diejenige der Gummimatrix. Die durch das Treibmittel
erzeugten oder im Gummi enthaltenen Gase bewegen sich in Richtung
der und konzentrieren sich an der Innenseite des geschmolzenen Harzes, welches
die niedrigste Viskosität
innerhalb das Laufflächengummis
besitzt. Im Ergebnis kann eine längliche geschlossene
Zelle gebildet werden, die durch eine Schutzharzschicht verstärkt ist.
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Eine
erste Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Luftreifens
wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben.
In den Figuren wurde die Schraffur weggelassen.
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Wie
in 1 illustriert ist, besitzt ein blockförmiger Bodenteil
der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
eine spezielle Konfiguration.
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Wie
in 2 illustriert ist, welche einen Teil einer Lauffläche des
Luftreifens veranschaulicht, sind Hauptrillen 14, die sich
in Umfangsrichtung erstrecken, und mehrere Distanzrillen 16,
welche die Hauptrillen 14 kreuzen, in der Lauffläche 12 eines
Studless-Luftreifens 10 ausgebildet. Blockförmige Bodenteile 18 sind durch
die Hauptrillen 14 und die Distanzrillen 16 getrennt.
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Mehrere
Querlamellen 20 können
in jedem blockförmigen
Bodenteil 18 ausgebildet sein. Beispielsweise gibt es drei
Lamellen in 2 und folglich hat, wenn der
blockförmige
Bodenteil 18 entlang Linie 1-1 von 2 geschnitten
wird, eine Querschnittsansicht eines blockförmigen Bodenteils drei Lamellen.
Ferner kann der erfindungsgemäße blockförmigen Bodenteil
entweder eine gerade oder eine ungerade Zahl von Lamellen haben.
Eine gerade Zahl von Lamellen ist jedoch mehr bevorzugt. Darüber hinaus
können
herkömmliche
andere Lamellen in dem erfindungsgemäßen blockförmigen Bodenteil enthalten
sein. Die Lamellen können
so geformt sein, dass sie symmetrisch angeordnet sind.
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Wie
in 1 gezeigt ist, sind die Lamellen jedes blockförmigen Bodenteils 18 aus
ersten linearen Teilen 20A, zweiten linearen Teilen 20B und
abgeschrägten
Teilen 20C gebildet. Die ersten linearen Teile 20A erstrecken
sich im wesentlichen vertikal in Bezug auf die Laufflächenoberfläche 18A des
blockförmigen
Bodenteils 18 und haben Kontakt mit derselben Laufflächenoberfläche 18A.
Die zweiten linearen Teile 20B erstrecken sich im wesentlichen
vertikal in Bezug auf die Laufflächenoberfläche 18A des
blockförmigen
Bodenteils 18 und sind von derselben Laufflächenoberfläche 18A getrennt.
Die abgeschrägten
Teile 20C verbinden angrenzende Enden der ersten linearen
Teile 20A und der zweiten linearen Teile 20B.
Jeder abgeschrägte
Teil 20C ist geneigt in Richtung einer Wand von zwei entsprechenden
Wänden 18B und 18C der
Distanzrillen 16 der blockförmigen Bodenteile 18,
näher zu
dem jeweiligen abgeschrägten
Teil 20C.
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In
den Lamellen 20, die zwischen dem Zentrum des blockförmigen Bodenteils 18 und
der Wand 18B angeordnet sind, neigen sich die abgeschrägten Teile 20C nämlich der
Wand 18B entgegen, so dass die abgeschrägten Teile 20C sich
in Richtung der Wand 18B neigen, so dass die abgeschrägten Teile 20C dem
Basisteil des blockförmigen
Bodenteils 18 von der Laufflächenoberfläche 18A gegenüberliegen.
Ferner neigen sich in Lamellen 20, die zwischen dem Zentrum
des blockförmigen
Bodenteils 18 und der Wand 18C angeordnet sind,
die abgeschrägten
Teile 20 in Richtung der Wand 18C, so dass die
abgeschrägten
Teile 20C dem Basisteil des blockförmigen Bodenteils 18 von
der Laufflächenoberfläche 18A gegenüberliegen.
Anders gesagt sind die ersten linearen Teile 20A und die
zweiten linearen Teile 20B verbunden durch die abgeschrägten Teile 20C und
der Abstand zwischen dem zweiten linearen Teil 20B und
einer hierzu näheren
Wand ist kürzer als
der Abstand zwischen dem ersten linearen Teil 20A und der
Wand. Ferner ist der jeweilige Winkel, der erhalten wird aus den
ersten linearen Teilen 20A und den zweiten linearen Teilen,
sowie den abgeschrägten
Teilen 20C und den zweiten linearen Teilen ein stumpfer
Winkel. Darüber
hinaus haben die blockförmigen
Bodenteile eine Wand, die den Distanzrillen gegenüberliegt,
wobei diese Wände
eine gerade Konfiguration haben.
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Ferner
wird ein Mittelpunkt D1 der abgeschrägten Teile 20C (er
kann nachfolgend als Stufenpunkt bezeichnet werden) in jeder Lamelle 20 an
einer Stelle mit einer Tiefe von 10 % bis 60 % der Lamellentiefe
D gebildet. In der vorliegenden Erfindung können die Lamelle 20 und
ein blockförmiger
Bodenteil 18 unterschiedliche Tiefen haben oder Tiefen,
die im wesentlichen dieselben sind. Tiefen, die im wesentlichen
dieselben sind, sind jedoch mehr bevorzugt.
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Obwohl
dies nicht illustriert ist, können
bekannte Reifenaufbauten geeignet an den erfindungsgemäßen Studless-Reifen angepasst
werden. Ein solcher bekannter Reifenaufbau umfasst linke und rechte
Seitenwände
und einen Kronenteil zwischen den linken und rechten Seitenwänden, welcher
eine kontinuierliche Torusform besitzt und auf dem Kronenteil ist
eine Lauffläche
angebracht. Ferner wird der Reifen verstärkt durch eine Karkasse und
eine nicht dehnbare Gürtelschicht.
Die Karkasse ist gebildet aus mindestens einer Fasercordradiallage,
welche typischerweise verstärkt
ist durch Nylon und/oder Polyesterfasercord, oder einer Stahlcord-verstärkten radialen
Lage, welche sich von einer Seitenwand über die Krone zur anderen Seitenwand
erstrecken. Die Gürtelschicht
hat eine oder mehrere Stahlcordschichten, die zwischen der Karkasse
und der Lauffläche
angeordnet sind.
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In
der in 2 illustrierten vorliegenden Ausführungsform
ist eine Umfangsrichtungs-Hauptrille 14 angeordnet auf
einer Äquatorebene 22 und
weitere Rillen 14 sind an beiden Seiten davon angeordnet,
und die Umfangs-Hauptrillen 14 sind im wesentlichen parallel
zueinander. Die Distanzrillen 16, welche die Hauptrillen 14 kreuzen,
sind in vorgegebenen Intervallen in Umfangsrichtung angeordnet.
Entsprechend sind blockförmige Bodenteile 18 zwischen
Hauptrillen 14 und blockförmige Bodenteile 18 zwischen
Hauptrillen 14 und Laufflächenenden 12A so unterteilt.
Die Breite in axialer Richtung L von blockförmigen Bodenteilen 18,
welche dem Laufflächenende 12A gegenüberliegen
(sogenannte Schulterblöcke)
ist größer als
die Breite in axialer Richtung L blockförmiger Bodenteile 18,
die näher
an der Äquatorialebene 22 angeordnet
sind. Die Breite von äußeren blockförmigen Bodenteilen,
die an einem Ende der Lauffläche
angeordnet sind, ist nämlich
größer als die
Breite innerer blockförmiger
Bodenteile, die an einer Innenseite der äußeren blockförmigen Bodenteile
angeordnet sind.
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Obwohl
gerade Konfigurationen der Hauptrillen
14 und der Distanzrillen
16 in
2 verwendet
werden, können
auch gut bekannte Rillenkonfigurationen, die sich in Umfangsrichtung
erstrecken und mit einer vorgegebenen Amplitude im Zickzack, in
Krampenform (crank) oder auf andere Weise nach links und rechts schwingen,
ebenso als Konfiguration der Hauptrillen
14 verwendet werden.
In ähnlicher
Weise können
auch die Distanzrillen
16 die Konfiguration einer Krampe,
Zickzacks, umgedrehten Hakens (d.h. mit einer
-Konfiguration)
oder eine andere Konfiguration besitzen.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
sind drei Querlamellen 20 in 2 in im
wesentlichen gleichen Abständen
an jedem der rechteckigen blockförmigen
Bodenteile 18 in der Draufsicht vorgesehen, der Abstand kann
sich jedoch voneinander unterscheiden. Vorzugsweise wird in jedem
der blockförmigen
Bodenteile 18 durch Lamellen in im wesentlichen gleichen
Abständen
Symmetrie gebildet. In Beispielen, die in anderen Figuren veranschaulicht
sind, sind vier Querlamellen 20 in im wesentlichen gleichen
Abständen
im Mittelteil der Lamellen vorgesehen. Der erfindungsgemäße blockförmige Bodenteil
kann nämlich
zumindest drei oder zumindest vier Lamellen aufweisen, welche in
Transversalrichtung ausgerichtet sind und in im wesentlichen gleichem
Abstand vorgesehen sind.
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In
der ersten Ausführungsform
ist der Mittelpunkt (Stufenpunkt) D1 der abgeschrägten Teile 20C an eine
relativ flache Stelle mit einer Tiefe von 10 bis 60 % der Lamellentiefe
D der Lamellen 20 gesetzt. Im Ergebnis kann der Grad, zu
dem Deformation der blockförmigen
Bodenteile 18 auftritt, wenn die Zahl von Lamellen 20 erhöht wird,
verringert werden, wodurch die Verschlechterung der Kontakteigenschaften
unterdrückt wird.
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Wie
in 4 gezeigt ist, wird in der erfindungsgemäßen Lamellenkonfiguration
die Biegesteifigkeit der blockförmigen
Bodenteile 18 aufrechterhalten und die Deformation unterdrückt im Vergleich
zu einer Lamellen mit einer Konfiguration, bei der die Tiefe des
Mittelpunkts (Stufenpunkts) der abgeschrägten Teile nicht an eine Stelle
10 bis 60 % der Lamellentiefe D gesetzt ist. Folglich können die
Griffeigenschaften bei Nässe,
das Bremsen auf Eis, die Fahreigenschaften und die Beständigkeit
gegen unregelmäßige Abnutzung
verbessert werden. Die Details der 4 werden
nachstehend in Beispielen 7 und 8 diskutiert.
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Darüber hinaus
kann an der Oberfläche
des blockförmigen
Bodenteils 18, beispielsweise an der Oberfläche in der
Draufsicht (2) die Linie der Lamellen 20 (Querlinie
oder horizontaler Linie) eine Zickzack-Konfiguration haben, zusätzlich zu
einer geraden Konfiguration. Darüber
hinaus kann eine terminierende Querlamelle, welche den blockförmigen Bodenteil 18 nicht
vollständig
durchquert, sondern mindestens ein Ende besitzt, welches innerhalb
des blockförmigen
Bodenteils 18 endet, angebracht sein. Beispielsweise kann
die Lamelle in einer gestapelten Konfiguration angebracht werden.
Es ist ebenso möglich,
in geeigneter Weise eine Kombination von Transversallamellen und
terminierenden Lamellen zu verwenden. Die Lamellen in 2 sind transversale Querlamellen,
welche den blockförmigen
Bodenteil 18 vollständig
durchqueren.
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Als
nächstes
wird eine zweite Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Luftreifens
unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
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Dieselben
Elemente wie diejenigen, die schon im Zusammenhang mit der ersten
Ausführungsform
erwähnt
wurden, sind mit denselben Bezugszeichen versehen und ihre Beschreibung
weggelassen.
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Wie
in 3 illustriert ist, sind gemäß dieser Ausführungsform
mindestens vier Lamellen, die aus einem Paar von inneren Lamellen 20 und
einem Paar von äußeren Lamellen 24 bestehen,
in einem blockförmigen
Bodenteil 18 ausgebildet. Der Mittelpunkt D3 von abgeschrägten Teilen 24C der äußeren Lamellen 24 ist an
eine flachere Tiefe gesetzt als der Mittelpunkt D4 der abgeschrägten Teile 20C der
inneren Lamellen 20. Das heißt, in dieser Ausführungsform
ist in der Vielzahl der Querlamellen der Mittelpunkt der abgeschrägten Teile
von Lamellen, den Distanzrillen am nächsten, an einer flacheren
Stelle als der Mittelpunkt der abgeschrägten Teile von mindestens einigen
Lamellen, welche weiter entfernt sind von den Distanzrillen.
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Entsprechend
wird in der vorliegenden Ausführungsform,
weil der Mittelpunkt D3 an den Lamellen 24 an einer flacheren
Tiefe gesetzt ist als der Mittelpunkt D4 bei den Lamellen 20,
die Biegesteifigkeit an den äußeren Seiten
des blockförmigen
Bodenteils 18 aufrechterhalten und die Deformation weiter
unterdrückt,
selbst wenn die Zahl von Lamellen vergrößert wird. Im Ergebnis kann
der Grad, zu dem die Deformation der blockförmigen Bodenteile 18 auftritt,
wenn die Zahl von Lamellen erhöht
wird, verringert werden, wodurch die Verschlechterung der Kontakteigenschaften
unterdrückt
wird. Aus diesem Grund können
die Griffeigenschaften des Reifens bei Nässe, die Bremseigenschaften
auf Eis, die Fahreigenschaften und die Beständigkeit gegen unregelmäßige Abnutzung
weiter verbessert werden.
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Eine
dritte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Luftreifens
wird als nächstes
unter Bezug auf 5 und 6 beschrieben.
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Dieselben
Elemente, wie die schon im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform
erwähnten, sind
mit denselben Bezugszeichen versehen und ihre Beschreibung weggelassen.
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Wie
in 6 dargestellt ist, sind in der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung Lamellen 20 des jeweiligen blockförmigen Bodenteils 18 aus
ersten linearen Teilen 20A, zweiten linearen Teilen 20B und abgeschrägten Teilen 20C gebildet.
Die ersten linearen Teile 20A erstrecken sich im wesentlichen
vertikal in Bezug auf eine Laufflächenoberfläche 18A des blockförmigen Bodenteils 18 und
stehen mit derselben Laufflächenoberfläche 18A in
Kontakt. Die zweiten linearen Teile 20B erstrecken sich
im wesentlichen vertikal in Bezug auf die Laufflächenoberfläche 18A des blockförmigen Bodenteils 18,
sind von derselben Laufflächenoberfläche 18A getrennt
und an einer Seite angeordnet, die von einer Mittellinie 19 des
blockförmigen
Bodenteils 18 in Bezug auf die ersten linearen Teile 20A entfernt
ist. Die abgeschrägten
Teile 20C verbinden angrenzende Enden der ersten linearen
Teile 20A und der zweiten linearen Teile 20B.
Wenn sich die abgeschrägten
Teile 20C von den ersten linearen Teilen 20A zu
den zweiten linearen Teilen 20B hin bewegen, bewegen sich
die abgeschrägten
Teile 20C in Richtung der Distanzrillen 16 (d.h.
in einer Richtung zum Boden der Figur hin).
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Wände 18B und 18C des
blockförmigen
Bodenteils 18, welche den Distanzrillen 16 gegenüberliegen, sind
in Stufenkonfiguration ausgebildet. Folglich ist die Basis des blockförmigen Bodenteils 18 breiter
als die Oberfläche
des blockförmigen
Bodenteils 18.
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Wie
in 5 dargestellt ist, haben in der vorliegenden Ausführungsform
der Mittelpunkt D1 der abgeschrägten
Teile 20C der Lamellen 20 und der Mittelpunkt
D2 der geneigten Teile 18D und 18E der Wände 18B und 18C im
wesentlichen dieselbe Höhe.
Das heißt,
der Mittelpunkt der abgeschrägten
Teile der Lamellen und der Mittelpunkt der abgeschrägten Teile
der Wände
haben im wesentlichen dieselbe Höhe.
Ein Unterschied W1 zwischen den Wänden 18B und 18C des
blockförmigen
Bodenteils 18 ist auf 4 mm oder weniger eingestellt. Die
Wand hat nämlich
eine Oberkante und Unterkante mit einem horizontalen Differenzversatz
von 4 mm oder weniger zwischen dem Ober- und Endteil.
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Ferner
sind der Mittelpunkt D2 der abgeschrägten Teile 18D und 18E der
Wände 18B und 18C des blockförmigen Bodenteils 18 und
der Mittelpunkt D1 der abgeschrägten
Teile 20C der Lamellen 20 jeweils auf 10 bis 60
% einer Tiefe D (Lamellentiefe) des blockförmigen Bodenteils 18 eingestellt.
Ein Unterschied W2 zwischen der jeweiligen Lamelle 20 (der
Abstand zwischen den ersten linearen Teilen 20A und den
zweiten linearen Teilen 20B) ist auf 1/2 oder weniger eines
angrenzenden Lamellenabstands P eingestellt. Das heißt,-der horizontale
Versatzunterschied zwischen den ersten linearen Teilen und den zweiten
linearen Teilen einer Lamelle ist 1/2 oder weniger als derjenige
eines Abstands, der zwischen der Lamelle und einer angrenzenden Lamelle
ausgebildet ist.
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Entsprechend
kann in der vorliegenden Ausführungsform,
weil ein Stufenteil in den Wänden 18B und 18C des
blockförmigen
Bodenteils 18 vorgesehen ist und ein Stufenteil ebenso
vorgesehen ist in den Lamellen 20, der Grad, zu dem Deformation
des blockförmigen
Bodenteils 18 auftritt, wenn die Zahl von Lamellen erhöht wird,
verringert werden, wodurch die Verschlechterung der Kontakteigenschaften
unterdrückt
wird.
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Weil
der Mittelpunkt D1 der abgeschrägten
Teile 20C der Lamellen 20 auch an eine relativ
flache Stelle gesetzt ist, so dass die Stelle 10 % bis 60 % der
Lamellentiefe D in der vorliegenden Ausführungsform ist, kann der Grad,
zu dem Deformation des blockförmigen
Bodenteils 18 auftritt, wenn die Zahl von Lamellen 20 erhöht wird,
verringert werden und hierdurch die Verschlechterung der Kontakteigenschaften
unterdrückt
werden.
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Darüber hinaus
wird in der vorliegenden Ausführungsform
der Mittelpunkt D2 der abgeschrägten
Teile 18D und 18E an eine Stelle gesetzt, die
relativ nahe an der Laufflächenoberfläche liegt
und flach ist, so dass die Stelle 10 % bis 60 % einer Höhe D des
blockförmigen
Bodenteils 18 ist. Das heißt, die Wände haben abgeschrägte Teile
mit einem Mittelpunkt an einer Stelle 10 % bis 60 % der Höhe der blockförmigen Bodenteile. Folglich
wird die Biegesteifigkeit des blockförmigen Bodenteils 18 aufrechterhalten
und die Deformation wird unterdrückt,
selbst wenn die Zahl von Lamellen erhöht wird.
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Eine
vierte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Luftreifens
wird als nächstes
unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
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Dieselben
Elemente, die schon im Zusammenhang mit der dritten Ausführungsform
erwähnt
wurden, sind mit denselben Bezugszeichen versehen und ihre Beschreibung
ist weggelassen.
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Wie
in 7 veranschaulicht, sind in der vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mindestens vier Querlamellen, die aus
einem Paar von inneren Lamellen 20 und einem Paar von äußeren Lamellen 24 bestehen,
in einem blockförmigen
Bodenteil 18 ausgebildet, so dass eine Mittellinie 19 des
blockförmigen Bodenteils 18 zwischen
dem Paar von inneren Lamellen 20 und äußeren Lamellen 24 liegt.
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Der
Mittelpunkt D3 der abgeschrägten
Teile 24C der äußeren Lamellen 24 ist
an eine flachere Tiefe gesetzt als der Mittelpunkt D4 der abgeschrägten Teile 20C der
inneren Lamellen 20. Das heißt, bei der Vielzahl von Querlamellen
ist der Mittelpunkt der abgeschrägten
Teile von Lamellen, die den Distanzrillen am nächsten liegen, an einer flacheren
Stelle als der Mittelpunkt der abgeschrägten Teile von mindestens einigen Lamellen,
die weiter von den Distanzrillen entfernt sind.
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Darüber hinaus
ist der Mittelpunkt (Stufenpunkt) D5 von abgeschrägten Teilen 18D und 18E von
Wänden 18B und 18C des
blockförmigen
Bodenteils 18 an eine flachere Tiefe gesetzt als der Mittelpunkt
(Stufenpunkt) D3 der abgeschrägten
Teile 24C der äußeren Lamellen 24.
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Entsprechend
ist der Mittelpunkt D3 der abgeschrägten Teile 24C der äußeren Lamellen 24 an
eine flachere Tiefe gesetzt als der Mittelpunkt D4 der abgeschrägten Teile 20C der
inneren Lamellen 20, und der Mittelpunkt D5 der abgeschrägten Teile 18D und 18E der
Wände 18B und 18C des
blockförmigen
Bodenteils 18 ist an eine flachere Tiefe gesetzt als der
Mittelpunkt D3 der abgeschrägten
Teile 24C der äußeren Lamellen 24.
Das heißt,
die blockförmigen
Bodenteile haben Wände
mit abgeschrägten
Teilen, wobei die abgeschrägten Teile
der Wände
einen Mittelpunkt haben, der sich an einer flacheren Stelle befindet
als der Mittelpunkt der abgeschrägten
Teile von Lamellen, die den Distanzrillen am nächsten liegen. Folglich bleibt
die Biegesteifigkeit an den Außenseiten
des blockförmigen
Bodenteils 18 aufrechterhalten und die Deformation wird
weiter unterdrückt.
Im Ergebnis kann der Grad, zu dem Deformation des blockförmigen Bodenteils 18 auftritt,
wenn die Zahl von Lamellen erhöht
wird, verringert werden, wodurch die Verschlechterung der Kontakteigenschaft
unterdrückt
wird. Folglich können
die Griffeigenschaften bei Nässe,
das Bremsen auf Eis, die Fahreigenschaften und die Beständigkeit
gegen unregelmäßige Abnutzung
weiter verbessert werden.
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Eine
fünfte
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Luftreifens
wird als nächstes
unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
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Dieselben
Elemente wie die schon im Zusammenhang mit der dritten Ausführungsform
erwähnten, sind
mit denselben Bezugszeichen versehen und ihre Beschreibung weggelassen.
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Wie
in 8 veranschaulicht ist, sind in der vorliegenden
Ausführungsform
Wände 18B und 18C eines blockförmigen Bodenteils 18 in
geraden Linien gebildet, ohne Stufenteile.
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Entsprechend
kann in der vorliegenden Ausführungsform,
weil der Mittelpunkt D1 von abgeschrägten Teilen 20C in
Lamellen 20 an eine relativ flache Stelle, entsprechend
10 % bis 60 % einer Höhe
(d.h. Lamellentiefe) D des blockförmigen Bodenteils 18 gesetzt
ist, der Grad, zu dem Deformation des blockförmigen Bodenteils 18 auftritt,
wenn die Zahl von Lamellen 20 erhöht wird, verringert werden,
wodurch die Verschlechterung der Kontakteigenschaften unterdrückt wird.
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9 illustriert
einen herkömmlichen
blockförmigen
Bodenteil. Effekte, die aus der Nacharbeitung der vorliegenden Erfindung
resultieren, können
mit solch einem herkömmlichen
blockförmigen
Bodenteil nicht erhalten werden.
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In
der vorliegenden Erfindung ist ein bevorzugter erfindungsgemäßer Reifen
ein Reifen, bei dem jeder der abgeschrägten Teile nur den ersten linearen
Teil zum zweiten linearen Teil so verbindet, dass jede der Lamellen
nur die ersten und zweiten linearen Teile umfasst, die durch den
abgeschrägten
Teil miteinander verbunden sind. Der erfindungsgemäße Reifen
kann jedoch eine herkömmliche
Lamelle enthalten, wie sie in 9 gezeigt
ist.
-
Darüber hinaus
kann der erfindungsgemäße Reifen
mit einem beliebigen Gas, wie Luft, Stickstoff oder dergleichen
oder einer beliebigen Kombination von Gasen gefüllt werden oder diese enthalten.
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Die
vorliegende Erfindung wird anschließend weiter beschrieben mit
Hilfe von Beispielen; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht
auf diese beschränkt.
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Messverfahren
sind wie folgt:
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(a) Messung der Härte (Hardness,
Hd)
-
Die
Härte wurde
in Übereinstimmung
mit JIS K6253-1993 unter Verwendung eines Typ A-Durometers bestimmt.
Die Größe der Probe
war 20 mm × 20
mm × 10
mm. Wenn eine Gummizusammensetzung Kurzfasern umfasste, wurde die
Messung in einer Richtung vertikal zur Orientierung der Fasern durchgeführt.
-
(b) Test des Bremsverhaltens
auf eisbedeckten Straßenoberflächen
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Ein
Testreifen wurde an einem Fahrzeug montiert und der Bremsweg bei
einer Anfangsgeschwindigkeit von 20 km/h auf einem Testkurs mit
einer eisbedeckten Straßenoberfläche bestimmt.
Das Bremsverhalten wurde wie folgt erhalten. Inverse Zahlen von
entsprechenden Bremswegen sind als Index angegeben unter Bezug auf
die inverse Zahl eines Bremswegs, der in Vergleichsbeispiel 1 erhalten
wurde, welcher auf 100 gesetzt ist. Größere Zahlenwerte zeigen ein
besseres Bremsverhalten an.
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(c) Test der Bremseigenschaften
auf nassen Straßenoberflächen
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Ein
Testreifen wurde auf ein Fahrzeug montiert und der Bremsweg bei
einer Anfangsgeschwindigkeit von 70 km/h auf einem Testkurs mit
einer nassen Straßenoberfläche wurde
gemessen. Das Bremsverhalten wurde wie folgt erhalten. Inverse Zahlen
entsprechender Bremswege sind als Index gezeigt unter Bezug auf die
inverse Zahl eines in Vergleichsbeispiel 1 erhaltenen Bremswegs,
der auf 100 gesetzt ist. Größere Zahlenwerte
zeigen ein besseres Bremsverhalten.
-
Herstellung von Gummizusammensetzungen
-
Gummizusammensetzungen
A bis I wurden gemäß den in
Tabelle 1 gezeigten Mischungsrezepten hergestellt.
-
Die
Teststücke
für die
Härtemessung
wurden hergestellt unter Verwendung dieser Gummizusammensetzungen.
-
-
Details
der Angaben in der Tabelle sind wie folgt.
– NR: | Naturgummi |
– BR01: | (Handelsname)
Cis-1,4-polybutadien (hergestellt von JSR Corporation.) |
– BR (a): | Mischung
eines Polybutadiens B1 mit niedrigem Molekulargewicht
(Mw 50.000)/Polybutadien A mit hohem Molekulargewicht (Mw 1.000.000)
[Mischungsverhältnis
B1:A=40:60] |
– BR (b): | Mischung
aus Polybutadien B2 mit niedrigem Molekulargewicht
(Mw 10.000)/Polybutadien A mit hohem Molekulargewicht (Mw 1.000.000)
[Mischungsverhältnis
B2:A=40:60] |
– SBR: | Emulsionspolymerisierter
Styrol-Butadien-Gummi (#1712
(Handelsname) hergestellt von JSR Corporation.) |
– C/B (Ruß): | Seast
7H (Handelsname) hergestellt von Tokai Carbon Co., Ltd. N2SA 126m2/g) |
– Silica: | Nipsil
AQ (Handelsname) (hergestellt von Nippon Silica Industrial Co.,
Ltd.) |
– Haftverbesserer: | Bis(3-triethoxysilylpropyl)-tetrasulfid
(Si69 (Handelsname) hergestellt von Degussa AG) |
– Weichmacher: | Aromatisches Öl |
– Antioxidans: | N-(1,3-Dimethylbutyl)-N'-phenylphenylendiamin
(Nocrac 6c (Handelsname) hergestellt von OuchiShinko Chemical Industrial
Co., Ltd.) |
– DPG: | 1,3-Diphenylguanidin
("Nocceler D" (Handelsname), hergestellt
von OuchiShinko Chemical Industrial Co., Ltd.) |
– DM: | Dibenzothiazylsulfid
("Nocceler DM-P" (Handelsname), hergestellt
von OuchiShinko Chemical Industrial Co., Ltd.) |
– NS: | N-tert-Butyl-2-benzothiazolylsulfinamid
("Nocceler NS-P" (Handelsname), hergestellt
von OuchiShinko Chemical Industrial Co., Ltd.) |
– Schaummittel: | Azodicarbonamid
(ADCA)(hergestellt von Otsuka Kagaku K.K.) |
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Beispiele
1 bis 6 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3 Die Tests des Bremsverhaltens
auf eisbedeckten Straßenoberflächen und
des Bremsverhaltens auf nassen Straßenoberflächen wurden mit Reifen der
Größe 205/65R15
durchgeführt.
Die Reifen wurden mit links/rechts symmetrisch angeordneten Lamellen 20 mit
einer Lamellentiefe D und abgeschrägten Teilen 20C an
Mittelpunkten (Stufenpunkten) der Lamellen 20, wie in 1 gezeigt
ist, versehen. Ferner umfassten die Reifen jeweils Gummizusammensetzungen
A bis I, welche blockförmige
Bodenteile 18 der Reifen bilden. Diese Reifen sind als
Vergleichsbeispiel 1, Beispiele 1 bis 4, Vergleichsbeispiele 2 und
3 sowie Beispiele 5 und 6 gezeigt. Bei den oben beschriebenen Reifen
der Größe 205/65R15
ist D1 5 %, 10 %, 30 %, 60 % oder 70 % von D und in Bezug auf die
blockförmigen
Bodenteile 18 ist die Blocklänge 20 mm, Blockbreite 20 mm,
die Blockhöhe
D2 ist 10 mm, Die Lamellenbreite ist 0,4 mm und die Lamellentiefe
D ist 7 mm. Tabelle 2 zeigt die Resultate. Beispiel 2 ist außerhalb
des Bereichs der Erfindung, weil die Gummizusammensetzung C kein
Silica enthält.
-
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Ein
Gefühlstest
auf einer trockenen Straße
wurde mit ähnlichen
Reifen durchgeführt.
Es wurde gefunden, dass erfindungsgemäße Reifen ein ähnliches
Niveau von Eigenschaften auf einer trockenen Straße zeigen,
wie der Reifen von Vergleichsbeispiel 1.
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Wie
durch die Resultate der Tests veranschaulicht wird, kann, wenn die
blockförmigen
Bodenteile aus einer speziellen Gummizusammensetzung gebildet sind,
der Biegemodul der blockförmigen
Bodenteile signifikant verbessert werden und es wird möglich, eine
Balance sowohl von ausgezeichneten Laufeigenschaften als auch Lenkstabilität auf schnee-
und eisbedeckten, nassen und trockenen Straßenoberflächen zu erzielen.
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Beispiel 7
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Um
Effekte zu bestätigen,
die sich aus der Lamellenstruktur der vorliegenden Erfindung ergeben,
wurde eine Blockprobe, die mit der erfindungsgemäßen Lamellenstruktur versehen
worden war, einem Test unterzogen (d.h. eine Probe wurde horizontal
mit einem Druck von 24,5 Pa (2,5 kgf/cm2)
geschoben, so dass sie bei 20 km/h glitt).
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Die
bei einer identischen Tiefe geneigten Lamellen 20 wurden
in der Form von 1 angeordnet. Ein Mittelpunkt
D1 von abgeschrägten
Teilen 20C wurde verändert
und dabei die durchschnittliche Änderung
von blockförmigen
Bodenteilen 18 gemessen. Die Resultate sind durch die in 4 gezeigten
offenen Kreise gezeigt.
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Wie
aus den Resultaten zu sehen ist, wurde, wenn die Lamellen 20 geneigt
waren an einer Stelle von etwa 10 % bis 60 % Tiefe der Lamellentiefe
D Deformation (durchschnittliche Maßabweichung) der blockförmigen Bodenteile 18 unterdrückt.
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Beispiel 8
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Der
Mittelpunkt D3 von geneigten Teilen 24C der äußeren Lamellen 24 von
blockförmigen
Bodenteilen 18 wurde an einer Tiefe 20 % flacher gesetzt
als der Stufenpunkt D4 der inneren Lamellen 20, wie in 3 gezeigt
ist und D3 und D4 wurden geändert.
Eine durchschnittliche Maßabweichung
wurde bestimmt. Die Resultate sind in 4 durch
ausgefüllte
schwarze Kreise gezeigt.
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Wie
aus den Resultaten zu sehen ist wurde, wenn der Mittelpunkt D3 der
abgeschrägten
Teile 24C der äußeren Lamellen 24 auf
eine Tiefe 20 % flacher als die Tiefe D4 der Endposition der Laufflächenoberfläche 18A der
abgeschrägten
Teile 20C der inneren Lamellen 20 gesetzt war,
Deformation (durchschnittliche Maßabweichung) der blockförmigen Bodenteile 18 weiter
unterdrückt.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann ein Luftreifen zur Verfügung gestellt werden, der die
Verschlechterung der Kontakteigenschaften bei gleichzeitiger Erhöhung der
Zahl von Lamellen unterdrücken
kann und so die Griffeigenschaften bei Nässe, das Bremsen auf Eis und
die Beständigkeit
gegen unregelmäßige Abnutzung
verbessern kann und darüber
hinaus eine Balance ausgezeichneter Laufeigenschaften und Lenkstabilität auf schnee-
oder eisbedeckten Straßenoberflächen und
ebenso nassen und trockenen Straßenoberflächen ermöglichen kann.