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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen, insbesondere eine
verbesserte Laufflächenstruktur, die
in der Lage ist, den Fahrkomfort sowie die Spurhaltigkeit und Schnelllaufhaltbarkeit
zu verbessern.
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Luftreifen,
deren Laufflächengummi
aus einer radial äußeren Schicht
aus weicherem Gummi und einer radial inneren Schicht aus härterem Gummi
zusammengesetzt ist, sind weit verbreitet. Das Hauptziel dieser zweischichtigen
Struktur ist es, den Bodenkontakt durch den weicheren Gummi zu verbessern
und die Spurhaltigkeit und die Schnelllaufhaltbarkeit durch den
härteren
Gummi zu verbessern.
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In
solch einer zweischichtigen Struktur kann, da die Härte der
inneren Gummischicht erhöht
ist, die Spurhaltigkeit und Schnelllaufhaltbarkeit verbessert werden.
Der Fahrkomfort verschlechtert sich jedoch.
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Es
wird auch Bezug genommen auf die Offenlegung der EP-A-1 016 555,
die als nächstliegender Stand
der Technik gilt und die einen Laufflächengummi mit einer axial inneren
Basisgummischicht, einem Paar axial äußerer Basisgummischichten und
einer radial äußeren Laufflächengummischicht
offenbart, wobei die axial äußere Basisgummischicht
eine JIS-A-Härte von
50 bis 70 aufweist.
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Es
ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen
bereitzustellen, bei dem sowohl der Fahrkomfort als auch die Spurhaltigkeit
und Schnelllaufhaltbarkeit verbessert werden können.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst ein Luftreifen eine Karkasse, die sich zwischen
Wulstabschnitten durch einen Laufflächenabschnitt und Seitenwandabschnitte
erstreckt, einen Gürtel,
der radial außerhalb
der Karkasse in dem Laufflächenabschnitt
angeordnet ist, und einen Laufflächengummi,
der radial außerhalb
des Gürtels
angeordnet ist, wobei der Laufflächengummi
eine axial innere Basisgummischicht, ein Paar axial äußerer Basisgummischichten,
und eine radial äußere Laufflächengummischicht
umfasst, wobei die axial innere Basisgummischicht auf der radialen
Außenseite
des Gürtels
angeordnet und in der Laufflächenbreite
zentriert ist, die axial äußeren Basisgummischichten
jeweils einer auf jeder Seite der axial inneren Basisgummischicht
auf der radialen Außenseite
des Gürtels
angeordnet sind, und die radial äußere Laufflächengummischicht über der
radialen Außenseite
der axial inneren und äußeren Basisgummischichten
angeordnet ist,
wobei die Härte
HC der radial äußeren Laufflächengummischicht
in einem Bereich von 60 bis 80 Grad liegt,
die Härte HB1
der axial inneren Basisgummischicht in einem Bereich von 50 bis
65 Grad liegt,
die Härte
HB2 der axial äußeren Basisgummischichten
in einem Bereich von 75 bis 95 Grad liegt und
diese eine Beziehung
HB1 < HC < HB2 haben.
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Hier
ist die Härte
des Gummis definiert als mit einem Durometer Typ-A gemäß dem japanischen
Industriestandard K6253 gemessen.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun in Verbindung mit den beiliegenden
Zeichnungen im Detail beschrieben.
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1 ist
eine Querschnittsansicht eines Reifens gemäß der vorliegenden Erfindung.
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In 1 umfasst
ein Luftreifen 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Laufflächenabschnitt 2,
ein Paar Seitenwandabschnitte 3 und ein Paar Wulstabschnitte 4,
jeweils mit einem Wulstkern 5 darin, und er ist mit einer
Karkasse 6 versehen, die sich zwischen den Wulstabschnitten 4 und
einem Laufflächenverstärkungsgürtel erstreckt,
der radial außerhalb
der Karkasse 6 in dem Laufflächenabschnitt 2 angeordnet
ist. Das Aspektverhältnis
des Reifens ist kleiner als 60 %.
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In
dieser Ausführungsform
ist der Luftreifen ein Hochleistungs-Radialreifen der Größe 225/50R16 für Personenwagen.
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Die
Karkasse 6 umfasst zumindest eine Lage von Korden, die
radial unter einem Winkel von 70 bis 90 Grad in Bezug auf den Reifenäquator angeordnet
sind und sich zwischen den Wulstabschnitten 4 durch den Laufflächenabschnitt 2 und
die Seitenwandabschnitte 3 erstrecken und um den Wulstkern 5 in
jedem Wulstabschnitt 4 von der axialen Innenseite zu der
Außenseite
des Reifens umgeschlagen sind, um ein Paar Umschlagabschnitte 6b und
einen Hauptabschnitt 6a dazwischen zu bilden.
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Für die Karkasskorde
können
geeigneterweise Korde aus organischen Fasern, z.B. Nylon, Polyester, Rayon,
aromatische Polyamide und dergleichen verwendet werden. Die Karkasse 6 in
diesem Beispiel ist ein aus einer einzigen Lage 6A von
Korden zusammengesetzt, die radial unter 90 Grad angeordnet sind.
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In
diesem Beispiel sind die Umschlagabschnitte 6b in den Laufflächenabschnitt 2 hinein
durch die Seitenwandabschnitte 3 verlängert und über lappen die Kantenabschnitte
des Gürtels.
Die axiale Breite WA der Überlappung 10 ist
in einem Bereich von 5 bis 20 mm festgelegt. Somit sind die Kanten
der Umschlagabschnitte 6b zwischen dem Gürtel und
dem Karkasslagenhauptabschnitt befestigt.
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Jeder
der Wulstabschnitte 4 ist zwischen dem Hauptabschnitt 6a und
dem Umschlagabschnitt 6b mit einem Wulstkernreitergummi 9 versehen.
Der Wulstkernreitergummi 9 erstreckt sich radial außerhalb
des Wulstkerns 5, während
er sich in Richtung des radial äußeren Endes
verjüngt.
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Ferner
ist jeder Wulstabschnitt 4 entlang der axialen Außenseite
des Wulstkernreitergummis 9 mit einer Verstärkungsschicht 8 aus
Stahlkorden versehen.
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Der
Gürtel
in diesem Beispiel umfasst einen Breaker 7 und ein Band 11.
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Der
Breaker 7 ist an dem Kronenabschnitt der Karkasse 6 angeordnet
und umfasst zumindest zwei Kreuzlagen aus Korden mit einem hohen
Modul, z.B. Korde aus aromatischer Polyamidfaser, Stahlkorde und dergleichen,
die unter einem Winkel in einem Bereich von 10 bis 35 Grad in Bezug
auf den Reifenäquator
angeordnet sind. Der Breaker 7 erstreckt sich über die
im Wesentlichen gesamte Laufflächenbreite
TW. In diesem Beispiel ist der Breaker 7 aus nur zwei Kreuzlagen 7A und 7B zusammengesetzt.
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Das
Band 11 ist an der radialen Außenseite des Breakers 7 angeordnet,
um so zumindest die Kantenabschnitte des Breakers abzudecken. Somit
kann das Band 11 von (a) einer axial beabstandeten zweiteiligen Struktur
sein, wobei die zwei Teile 11A die entsprechenden Kantenabschnitte
abdecken; (b) einer einteiligen Struktur sein, wobei sich das Teil 11B über die
im Wesentlichen gesamte Breite des Breakers 7 erstreckt;
oder (c) einer Kombination aus den axial beabstandeten zwei Teilen 11A und
dem Teil 11B mit der gesamten Breite sein. In diesem Beispiel
wird eine kombinierte Struktur verwendet. Das Band 11 ist
vorzugsweise durch spiralförmiges
Wickeln zumindest eines Kords aus organischer Faser, z.B. Nylon
und dergleichen, unter einem Winkel von nicht mehr als 5 Grad in
Bezug auf den Reifenäquator
gebildet.
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Hier
ist die Laufflächenbreite
TW die maximale axiale Breite des Bodenkontaktelements in einem
Standardzustand, in dem der Reifen auf eine Standardfelge aufgezogen
und auf eine Standardbelastung aufgepumpt und dann mit einer Standardbelastung
belastet ist. Die Standardfelge ist die „Standardfelge" gemäß JATMA,
die „Messfelge" gemäß ETRTO,
die „Designfelge" gemäß TRA oder
dergleichen. Der Standarddruck ist der „maximale Luftdruck" gemäß JATMA,
der „Aufpumpdruck" nach ETRTO, der
maximale in der Tabelle „Tire
Load Limits at Various Cold Inflation Pressures" (Reifenbelastungsgrenzen bei verschiedenen
kalten Aufpumpdrücken)
gemäß TRA angegebene
Druck oder dergleichen. Die Standardbelastung ist die „maximale Tragfähigkeit" gemäß JATMA,
die „Tragfähigkeit" gemäß ETRTO,
der maximale in der oben erwähnten
Tabelle angegebene Wert gemäß TRA oder
dergleichen.
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In
dem Laufflächenabschnitt 2 ist
ein Laufflächengummi 2G radial
außerhalb
des Gürtels
angeordnet. Die axiale Breite des Laufflächengummis 2G ist
größer als
die Laufflächenbreite
TW. Der Laufflächengummi 2G umfasst
eine radial äußere Laufflächengummischicht 20,
eine axial innere Basisgummischicht 21A und ein Paar axial äußere Basisgummischichten 21B.
Die axial innere Basisgummischicht 21A ist an der radialen
Außenseite
des Gürtels
angeordnet und in dem Laufflächenabschnitt
axial zentriert. Die axial äußeren Basisgummischichten 21B sind
eine an jeder Seite der axial inneren Basisgummischicht 21A an
der radialen Außenseite des Gürtels angeordnet.
Die radial äußere Laufflächengummischicht 20 ist über der
radialen Außenseite
der axial inneren und äußeren Basisgummischichten 21A und 21B als
die radial äußerste Gummischicht,
die die Bodenkontaktfläche
definiert, angeordnet. Die Grenze K1 zwischen der radial äußeren Laufflächengummischicht 20 und
jeder der Basislaufflächengummischichten 21A, 21B liegt
radial innerhalb des Grundes GS der Laufflächenrillen G.
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Außer bei
dem gerillten Teil wird bevorzugt, dass das Verhältnis TO/T1 der Dicke TO der
radial äußeren Laufflächengummischicht 20 zu
der Dicke T1 der Basislaufflächengummischicht 21A oder 21B in
einem Bereich von mehr als 1,0, vorzugsweise mehr als 2,0 liegt.
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Die
radial äußere Laufflächengummischicht 20 weist
eine Härte
HC in einem Bereich von 60 bis 80 Grad auf. Die axial innere Basisgummischicht 21A weist
eine Härte
HB1 in einem Bereich von 50 bis 65 Grad auf. Die axial äußeren Basisgummischichten 21B weisen
eine Härte
HB2 in einem Bereich von 75 bis 95 Grad auf. Und ihre Beziehung
lautet HB1 < HC < HB2. Die Differenz
zwischen ihnen ist vorzugsweise wie folgt: HB2 – HC > 5 Grad und HC – HB1 > 5 Grad.
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Die
axial innere Basisgummischicht 21A weist eine axiale Breite
WB auf, die in einem Bereich des 0,25- bis 0,80-fachen der Laufflächenbreite
TW liegt. Die axial innere Kante der axial äußeren Basisgummischicht 21B liegt
an der axial inneren Basisgummischicht 21A an. Die Grenze
K2 zwischen der axial inneren Basisgummischicht 21A und
jeder von den axial äußeren Basisgummischichten 21B ist
unten oder im Grund einer Umfangsrille Gm angeordnet. Wenn die Grenze
K2 nicht in einer solchen Position angeordnet ist, besteht die Tendenz,
da die Grenze K2 unter einem Laufflächenelement wie z.B. einem
Block, einer Rippe und dergleichen angeordnet ist, dass ein ungleichmäßiger Verschleiß des Laufflächenelements
auftritt.
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Im Übrigen ist,
um einen Ablöseschaden
zwischen der radial äußeren Laufflächengummischicht 20 und
einem relativ harten Seitenwandgummi 3G, der axial außerhalb
der Karkasse in dem Seitenwandabschnitt 3 angeordnet ist,
zu verhindern, ein Flügelgummi 22 mit
einer mittleren Härte
zwischen diesen und einer dreieckigen Querschnittsform in jeder
Reifenschulter angeordnet.
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In
jeder Reifenschulter erstreckt sich der Seitenwandgummi 3G axial
nach innen etwas über
die Gürtelkante
unter dem Gürtel
hinaus. Die axial äußere Basisgummischicht 21B erstreckt
sich axial nach außen etwas über die
Gürtelkante
hinaus und berührt
den Seitenwandgummi 3G. Die radial äußere Laufflächengummischicht 20 erstreckt
sich bis nahe an das axial äußere Ende
der axial äußeren Basisgummischicht 21B,
sodass der Kontakt mit dem Seitenwandgummi 3B minimiert
wird.
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Vergleichstest
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Testreifen
der Größe 225/50R16
für Personenkraftwagen
(Radfelgengröße 7JX16)
mit einer in 1 gezeigten Struktur wurden
hergestellt und auf Fahrkomfort, Spurhaltigkeit und Schnelllaufhaltbarkeit
getestet. Die Testergebnisse und Reifenspezifikationen sind in Tabelle
1 gezeigt.
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1) Spurhaltigkeitstest
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Ein
an allen vier Rädern
mit Testreifen versehener FR- Personenwagen mit 2500 ccm wurde auf
einer trockenen Asphaltstraße
auf einer Teststrecke bei normalem Druck von 250 kPa gefahren, und
der Testfahrer bewertete die Spurhaltigkeit auf der Basis der Handlingreaktion,
der Steifigkeit, des Haftvermögens
und dergleichen in zehn Stufen. Je höher die Rangnummer, desto besser
die Spurhaltigkeit.
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2) Fahrkomforttest
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Der
Testwagen wurde auf trockenen, unebenen Straßen (einschließlich Asphaltstraße, gepflasterte Straße und Schotterstraße) gefahren
und der Testfahrer bewertete den Fahrkomfort in zehn Stufen auf
der Basis der Härte,
der Dämpfung,
des Schubs nach oben, etc. Je höher
die Rangnummer, desto besser der Fahrkomfort
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3) Schnelllaufhaltbarkeitstest
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Der
auf 250 kPa aufgepumpte und mit 4,5 kN belastete Reifen wurde auf
einer Reifentesttrommel gefahren, wobei die Fahrgeschwindigkeit
von der anfänglichen
Geschwindigkeit von 170 km/h alle zehn Minuten in Schritten von
10 km/h erhöht
wurde. Die gesamte gefahrene Strecke bis zum Auftreten eines Schadens
wurde gemessen. Die Ergebnisse sind durch einen Index angegeben,
der darauf basiert, dass jener für
Ref. 1 100 beträgt.
Je größer die
Indexzahl, desto besser ist die Schnelllaufhaltbarkeit.
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Durch
die Testergebnisse konnte bestätigt
werden, dass die Reifen gemäß der vorliegenden
Erfindung sowohl im Fahrkomfort als auch in der Schnelllaufhaltbarkeit
und Spurhaltigkeit verbessert werden können.
