DE60110825T2 - Luftreifen mit einer wulstanordnung aus mehreren elementen - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft generell einen Luftreifen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
- Ein derartiger Reifen ist aus der Lehre der US-A-5,058,649 bekannt.
- HINTERGRUNDINFORMATION
- Ein üblicher Karkassenaufbau für einen Luftreifen umfasst eine Lage an Hauptunterbaucords, die sich zwischen einem Paar Wulstanordnungen erstrecken. Die Unterbaucords können sich radial oder in einem Winkel zwischen den Wulstanordnungen erstrecken. Jede Wulstanordnung umfasst typischerweise einen schlaufenförmigen Wulstkern, der aus einer Vielzahl relativ steifer Metalldrähte hergestellt worden ist. Jede Wulstanordnung umfasst typischerweise ferner einen Wulstfüller, der aus einem steifen Gummimaterial hergestellt worden ist. Der Wulstfüller ist radial oberhalb des Wulstkernaufbaus angeordnet und füllt den Raum zwischen dem Hauptteil der Lage an Unterbaucords und dem hochgeschlagenen Abschnitt der Lage der Unterbaucords. Die Form und das Material des Wulstfüllers ist in zahlreichen Anwendungen des Standes der Technik verändert worden, um den Luftreifen unterschiedliche Eigenschaften zu verleihen.
- Der Stand der Technik erkennt es an, dass das Design der Reifenkarkasse das Ausmaß des Flat-Spot-Effektes beeinflussen kann, den ein Reifen erfährt, wenn er an einem Kraftfahrzeug im Gebrauch ist. Die Karkassenausgestaltungen, die hochgeschlagene Cords umfassen, die an den gegenüberliegenden Seiten des Wulstfüllers angeordnet sind, sind unterschiedlichen Kräften in den Hauptunterbaucords ausgesetzt im Vergleich zum hochgeschlagenen Abschnitt. Dieses kennt man als Cordkraftschwankung. Zum Beispiel kann der hochgeschlagene Abschnitt des Unterbaucords eine Spannungsabnahme erfahren, während der Hauptunterbaucordabschnitt eine Spannungssteigerung erfährt. Die Größenordnung des Unterschiedes ist proportional zum Abstand zwischen dem Hauptunterbaucordabschnitt und dem hochge schlagenen Abschnitt. Der Unterschied dieser Kräfte trägt zum sogenannten Flatspotting bei. In einigen Anwendungen ist das Ausmaß des Flatspottings zu reduzieren, wobei der Stand der Technik einen Karkassenaufbau wünscht, der das Ausmaß des Flatspottings zu verringern hilft.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Im Hinblick auf das Vorstehende ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, das Ausmaß des Flatspottings in einem Luftreifen durch Verbesserung des Karkassendesigns zu verringern. Insbesondere verbessert die Erfindung das Reifenflatspotting durch Vorsehen einer Wulstanordnung, die Wulstfüllerelemente besitzt, die außerhalb der Unterbaucords angeordnet sind, so dass der hochgeschlagene Abschnitt der Lage der Unterbaucords unmittelbar zurück gegen den Hauptabschnitt der Lage der Unterbaucords über dem Wulstkern angeordnet ist. Dieser Karkassenaufbau verringert die Cordkraftveränderung oder -Schwankung um den Reifen herum unter senkrechter Belastung und verringert das Flatspotting, das dem Reifen innewohnt.
- In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wird eine Verstärkungslage um die Wulstfüllerelemente herum gewickelt, um die Steifheit der unteren Seitenwand zu erhöhen. In einer noch weiteren Ausführungsform wird ein Wulstfüllerelement im inneren der Unterbaucords angeordnet, so dass sich keine Lufttaschen in der Karkasse während des Herstellungsverfahrens ausbilden.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
-
1 ist eine Querschnittsansicht eines halben Luftreifens, der einen Aufbau einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzt. -
2 ist eine Ansicht ähnlich zu1 , die eine zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt. -
3 ist eine Ansicht ähnlich zur1 , die eine dritte Ausführungsform der Erfindung zeigt. -
4 ist eine Ansicht ähnlich zur1 , die eine vierte Ausführungsform der Erfindung zeigt. - Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Elemente in der gesamten Beschreibung.
- DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
- Die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reifens ist generell mit dem Bezugszeichen
10 in1 angedeutet. Der Reifen10 umfasst eine Lage von Unterbaucords12 , die sich um ein Paar Wulstkerne14 erstrecken und herumgewickelt sind. Lediglich die Hälfte des Reifens10 wird in den Zeichnungen gezeigt, während die andere Hälfte ein wesentliches Spiegelbild der dargestellten Hälfte ist. Die Lage der Unterbaucords12 umfasst einen Hauptunterbauabschnitt16 und einen hochgeschlagenen Abschnitt18 . Der hochgeschlagene Abschnitt18 umfasst ein radial äußeres Ende20 . Der Reifen10 umfasst ferner Gürtellagen22 , die unterhalb des Laufflächenabschnitts24 angeordnet sind. Die Wulstkerne14 , die Gürtellagen22 und die Unterbaucordlage12 sind im Körper26 des Reifens10 angeordnet. Der hochgeschlagene Abschnitt18 ist zurück gegen den Unterbauabschnitt16 der Lage12 unmittelbar über dem Wulstkern14 angeordnet. Der hochgeschlagene Abschnitt18 erstreckt sich danach radial nach oben gegen die Lage12 . In der erfindungsgemäßen Ausführungsform, die in1 dargestellt ist, ist das Ende20 radial unterhalb der maximalen Schnittbreite des Reifens10 angeordnet. In den anderen Ausführungsformen kann das Ende20 radial über der maximalen Schnittbreite angeordnet sein. In den anderen Ausführungsformen kann das Ende20 radial über der maximalen Schnittbreite angeordnet werden. Die Positionierung des hochgeschlagenen Abschnitts18 gegen den Hauptunterbauabschnitt16 verringert die Biegungsbelastungen in den Unterbaulagencords des Reifens10 und hilft, dass der Reifen10 den Unterbaucordwanderschwankungen um den Reifen herum widersteht. Durch Positionierung des hochgeschlagenen Abschnitts18 unmittelbar zurück gegen den Unterbauabschnitt16 , tritt eine geringe Cordkraftschwankung zwischen den beiden Abschnitten auf, da diese Abschnitte ähnlichen Kräften ausgesetzt sind. Das Ausmaß des Flatspottings, das der Cordkraftschwankung zugerechnet wird, wird so minimiert. - Der Reifen
10 umfasst ferner eine Vielzahl von Wulstfüllerelementen, die mit dem Wulstkern14 zusammenarbeiten unter Ausbildung der Wulstanordnung des Reifens10 . Ein dazwischen liegendes Wulstfüllerelement30 wird radial über dem Wulstkern14 zwischen dem Wulstkern14, dem Hauptunterbauabschnitt16 und dem hochgeschlagenen Abschnitt18 angeordnet. Das zwischen liegende Wulstfüllerelement30 besitzt eine geringe Höhe, so dass der hochgeschlagene Abschnitt18 zurück gegen den Hauptunterbauabschnitt16 unmittelbar über dem Wulstkern14 angeordnet ist. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt die Höhe des zwischen liegenden Wulstfüllerelementes zwischen 0 und 1,3 cm. In einer Ausführungsform beträgt die Höhe 1,27 cm. Das zwischen liegende Wulstfüllerelement30 ist vorgesehen, um zu verhindern, dass Lufttaschen in der Seitenwand des Reifens10 eingeschlossen werden, wenn der Reifen10 hergestellt wird. - Der Reifen
10 umfasst ferner ein axial äußeres Wulstfüllerelement32 und ein axial inneres Wulstfüllerelement34 , die auf jeder Seite des Wulstkerns14 und außerhalb der Unterbaucords angeordnet sind. Das axial äußere Wulstfüllerelement32 wird so positioniert, dass mindestens ein Teil des hochgeschlagenen Abschnitts18 zwischen dem Element32 und dem Wulstkern14 angeordnet sind. Das axial innere Wulstfüllerelement34 wird so positioniert, dass mindestens ein Abschnitt des Hauptunterbauabschnitts16 zwischen dem Element34 und dem Wulstkern14 angeordnet wird. Jedes Element32 und34 umfasst ein oberes und ein unteres Ende. Die unteren Enden sind angrenzend aneinander unter dem Wulstkern14 angeordnet. Die oberen Enden der Elemente32 und34 sind abgeschrägt. In der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind die oberen Enden der Elemente32 und34 unter dem Ende20 angeordnet. - Die Querschnittsform der Elemente
32 und34 kann verändert werden, um dem besonderen Reifenanwendungszweck angepasst zu werden. In der bevorzugten Ausführungsform besitzt das axial äußere Wulstfüllerelement32 eine maximale Breite, die am oberen Ende des zwischen liegenden Wulstfüllerelements30 angeordnet ist. Die Breite verjüngt sich von der maximalen Breite in den oberen und unteren Richtungen. Das axial innere Wulstfüllerelement34 besitzt eine maximale Breite angrenzend an den Wulstkern14 und verjüngt sich unter dem Wulstkern14 und in der oberen Richtung. - Jedes Element
30 ,32 und34 wird vorteilhafter Weise aus einem Gummimaterial hergestellt, das einen Modul von etwa 80 MPa oder höher besitzt. Die Wulstfüllerelemente30 ,32 und34 sind steif, um mit dem hochgeschlagenen Abschnitt18 zusammenzuarbeiten, um den unteren Abschnitt der Seitenwand zu versteifen. - Indem der Wulstfüller von seiner traditionellen Stelle zu den oben beschriebenen Stellen bewegt wird, kann der hochgeschlagene Abschnitt
18 unmittelbar zurück gegen den Hauptunterbauabschnitt16 bewegt werden, um die Steifheit der unteren Seitenwand des Reifens10 zu erhöhen. Die erhöhte Steifheit verringert das Flatspotting des Reifens. - In der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird eine Verstärkungslage
40 mit geringer Wanderung um die Außenseite der Elemente32 und34 herumgewickelt, um die Seitenwand weiter zu versteifen. Die Lage40 umfasst obere Enden, die an den wesentlichen den gleichen Stellungen wie die oberen Enden der Elemente32 und34 angeordnet sind. In anderen Ausführungsformen der Erfindung sind die oberen Enden der Lage40 höher angeordnet als die oberen Enden der Elemente32 und34 . Die Lage40 kann mit Stahl, Polyester, Rayon, Aramid, Nylon oder anderen Materialien, die dem Fachmann bekannt sind, verstärkt werden. - Bei der dritten und vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das zwischen liegende Wulstfüllerelement
30 entfernt und der hochgeschlagene Abschnitt18 direkt um den Wulstkern14 herumgewickelt, bis er mit dem Hauptunterbauabschnitt16 der Lage12 in Kontakt tritt. In diesen Ausführungsformen kann der gesamte Wulstfüller außerhalb der Unter baucords angeordnet werden. In der vierten Ausführungsform wird die Verstärkungslage40 um die Elemente32 und34 herumgewickelt. - Die Erfindung ist nicht auf die besonders gezeigten Details beschränkt, die oben beschrieben wurden. Weitere Veränderungen und Modifikationen sind für die angegebenen und gezeigten Funktionen äquivalent, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, der durch die anschließenden Ansprüche definiert ist.
Claims (15)
- Luftreifen (
10 ), umfassend: einen Körper (26 ), der eine maximale Querschnittsbreite besitzt, ein Paar Wulstanordnungen, die im unteren Teilabschnitt des Körpers (26 ) angeordnet sind, jeder dieser Wulstanordnungen umfasst einen Wulstkern (14 ) und eine Wulstfülleranordnung, eine Lage an Unterbaukords (12 ), die im Körper (26 ) angeordnet sind, die Lage der Unterbaukords (12 ) erstreckt sich zwischen den Wulstanordnungen, die Lage der Unterbaukords (12 ) umfasst einen Unterbauabschnitt (16 ) und einen hochgeschlagenen Abschnitt (18 ), der ein hochgeschlagenes Ende besitzt, die Lage der Unterbaukords ist um jeden Wulstkern herumgewickelt, der hochgeschlagene Abschnitt ist angrenzend an den Unterbauabschnitt der Lage der Unterbaukords radial über den Wulstkernen angeordnet, jede Wulstfülleranordnung umfasst ein axial inneres Wulstfüllerelement (34 ) und ein axial äußeres Wulstfüllerelement (32 ), dadurch gekennzeichnet, dass der Unterbauabschnitt (16 ) der Lage der Unterbaukords (12 ) zwischen und direkt angrenzend an das axial innere Wulstfüllerelement (34 ) und den Wulstkern (14 ) angeordnet ist, und dass der hochgeschlagene Abschnitt (18 ) der Lage der Unterbaukords (12 ) zwischen und direkt angrenzend an das axial äußere Wulstfüllerelement (32 ) und den Wulstkern (14 ) angeordnet ist und sich direkt darum herumwickelt, und wobei das axial innere und axial äußere Wulstfüllerelement (34 ,32 ) direkt gegen die Lage der Unterbaukords (12 ) und den hochgeschlagenen Abschnitt (18 ) der Lage der Unterbaukords (12 ) anliegen. - Reifen (
10 ) nach Anspruch 1, bei dem die Wulstfülleranordnung ein zwischen liegendes Wulstfüllerelement (30 ) um fasst, das zwischen dem Wulstkern (14 ), dem Unterbauabschnitt der Lage der Unterbaukords (12 ) und dem hochgeschlagenen Abschnitt (18 ) der Lage der Unterbaukords (12 ) angeordnet ist. - Reifen (
10 ) nach Anspruch 2, bei dem die radiale Höhe des dazwischen liegenden Wulstfüllerelementes (30 ) 0 bis 1,3 cm ist. - Reifen (
10 ) nach Anspruch 3, bei dem die Radialhöhe des dazwischen liegenden Wulstfüllers (30 ) 1,27 cm ist. - Reifen (
10 ) nach Anspruch 2, bei dem jedes der axialen inneren und äußeren Wulstfüllerelemente (34 ,32 ) ein oberes Ende und ein unteres Ende umfasst, wobei die oberen Enden der axial inneren und äußeren Wulstfüllerelemente (34 ,32 ) radial höher als der dazwischen liegende Wulstfüller (30 ) angeordnet ist. - Reifen (
10 ) nach Anspruch 5, bei dem die unteren Enden der axialen inneren und äußeren Wulstfüllerelemente (34 ,32 ) angrenzend aneinander angeordnet sind. - Reifen (
10 ) nach Anspruch 1, bei dem jedes der axial inneren und äußeren Wulstfüllerelemente (34 ,32 ) ein oberes und ein unteres Ende umfasst. - Reifen (
10 ) nach Anspruch 7, bei dem die unteren Enden der axial inneren und äußeren Wulstfüllerelemente (34 ,32 ) angrenzend aneinander angeordnet sind. - Reifen (
10 ) nach Anspruch 7, bei dem beide oberen Enden der axial inneren und äußeren Wulstfüllerelemente (34 ,32 ) radial niedriger als das Ende des hochgeschlagenen Abschnitts (18 ) der Lage der Unterbaukords (12 ) angeordnet ist. - Reifen (
10 ) nach Anspruch 9, bei dem sowohl die oberen Enden der axial inneren und äußeren Wulstfüllerelemente (34 ,32 ) radial niedriger als das Ende des hochgeschlagenen Abschnitts (18 ) der Lage der Unterbaukords (12 ) angeordnet ist. - Reifen (
10 ) nach Anspruch 1, bei dem die Wulstfüllerelemente (34 ,32 ) aus einem Gummimaterial hergestellt worden sind, das einen Modul > 80 MPa besitzt. - Reifen (
10 ) nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Verstärkungslage, die um die axial inneren und äußeren Wulstfüllerelemente (34 ,32 ) herumgewickelt ist. - Reifen (
10 ) nach Anspruch 7, bei dem die unteren Enden der Elemente des axial inneren und axial äußeren Geschwindigkeitsfüllers unter dem Wulstkern angeordnet sind. - Reifen (
10 ) nach Anspruch 2, bei dem das axial äußere Wulstfüllerelement (32 ) eine maximale Dicke besitzt, die am oberen Ende des dazwischen liegenden Wulstfüllerelements (30 ) angeordnet ist. - Reifen (
10 ) nach Anspruch 14, bei dem das axial innere Wulstfüllerelement (34 ) eine maximale Dicke besitzt, die angrenzend an den Wulstkern angeordnet ist.
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