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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen, insbesondere
auf eine Wulststruktur, die für
eine 15-Grad-Schrägschulterfelge
angepasst ist.
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15-Grad-Schrägschulter-Tiefbettfelgen
werden verbreitet als für
Luftreifen für
einen Schwerlasteinsatz wie z. B. für Lastkraftwagen, Busse und
dergleichen geeignet verwendet, da eine große Eingriffskraft zwischen den
Reifenwülsten
und den Felgenwulstsitzen erzeugt wird, wenn der Reifen aufgepumpt
wird.
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In
solchen Reifen ist, obwohl der Felgenwulstsitz mit einer einzigen
Schrägschulter
von 15 Grad versehen ist, die Reifenwulstbasis, wie in 3 durch
eine Strichlinie gezeigt, oft mit einer doppelten Schrägschulter
von etwa 21 Grad und 31 Grad (Teile b1 und b2) versehen, um einen
Kontakt zwischen dem Felgenwulstsitz und der Reifenwulstbasis, der
die für
das Aufpumpen des Reifens während
eines Aufziehvorgangs (anfängliches
Aufpumpen) notwendige Luftdichtheit bereitstellt, zu verbessern.
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Im
Fall dieser doppelt verjüngten
Wulstbasis (b1 und b2) bleibt die Wulstzehe, da der Innendurchmesser
an der Wulstzehe (P2) klein wird, an einem Felgenhorn kleben und
es besteht die Tendenz, dass sie sich ablöst, wenn der Wulstabschnitt
beim Aufziehen des Reifens auf die Felge über das Felgenhorn gelangt.
Andererseits ist es, um eine große Eingriffskraft zu erhalten,
erforderlich, dass die Dicke des Gummis unterhalb des Wulstkerns
relativ abnimmt. Dadurch besteht jedoch die Tendenz, dass während einer
Verwendung über längere Zeit
Risse in diesem Abschnitt verursacht werden. Ein Luftreifen gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 ist aus der US-A-5 232 032 bekannt.
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Es
ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen
bereitzustellen, in dem Wulstbeschädigungen wie Wulstzehenablösung und
Risse verhindert werden können,
ohne die Luftdichtheit und den Felgenaufziehvorgang zu beeinträchtigen.
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Das
Ziel wird durch einen Luftreifen gemäß Anspruch 1 erreicht.
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Nachfolgend
wird eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen
im Detail beschrieben.
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1 ist
eine Querschnittsansicht eines Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
von seinem Wulstabschnitt.
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3 zeigt
ein Profil von seinem Wulstabschnitt zusammen mit einem Profil gemäß dem Stand
der Technik in einer überlappten
Weise.
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In
den Zeichnungen umfasst ein Luftreifen 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Laufflächenabschnitt 2,
ein Paar axial beabstandeter Wulstabschnitte 4, jeweils
mit einem Wulstkern 5 darin, ein Paar Seitenwandabschnitte 3,
die sich zwischen den Laufflächenkanten
und den Wulstabschnitten 4 erstrecken, eine Karkasse 6,
die sich zwischen den Wulstabschnitten 4 erstreckt, und
einen Gürtel 7,
der radial außerhalb
der Karkasse 6 in dem Laufflächenabschnitt 2 angeordnet
ist. Der Reifen 1 ist ohne einen Reifenschlauch auf eine 15-Grad-Schrägschulterfelge
aufzuziehen. Der Reifen 1 als eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist ein Schwerlast-Radialreifen für Lastkraftwagen und Busse.
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Der
Gürtel 7 umfasst
zwei gekreuzte Breakerlagen. Im Fall eines Schwerlasteinsatzes besteht
der Gürtel 7 üblicherweise
aus drei oder vier Breakerlagen. Somit besteht der Gürtel 7 in
dieser Ausführungsform aus
vier Breakerlagen: einer radial innersten Lage 7A aus Stahlkorden,
die unter einem Winkel von 50 bis 70 Grad gelegt sind, und radial äußeren Lagen 7B, 7C und 7D aus
Stahlkorden, die unter einem Winkel von nicht mehr als 30 Grad in
Bezug auf den Reifenäquator
gelegt sind. Im Übrigen
ist es möglich,
dass der Gürtel
eine Bandlage umfasst, deren Kordwinkel im Wesentlichen null in
Bezug auf den Reifenäquator
beträgt.
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Die
Karkasse 6 umfasst mindestens eine Lage 6A aus
Korden, die radial unter einem Winkel von 90 bis 70 Grad in Bezug
auf den Reifenäquator
angeordnet sind und sich zwischen den Wulstabschnitten 4 durch den
Laufflächenabschnitt 2 und
Seitenwandabschnitte 3 erstrecken und vom Inneren zum Äußeren des
Reifens um den Wulstkern 5 in jedem Wulstabschnitt 4 umgeschlagen
sind, um ein Paar Umschlagabschnitte 6b und einen Hauptabschnitt 6a dazwischen
zu bilden. In diesem Beispiel besteht die Karkasse 6 aus
einer einzige Lage 6A aus Stahlkorden, die unter 90 Grad
angeordnet sind.
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Zwischen
dem Karkasslagenhauptabschnitt 6a und dem Umschlagabschnitt 6b in
jedem der Wulstabschnitte 4 ist ein Wulstkernreitergummi 8 angeordnet,
der sich von dem Wulstkern 5 radial nach außen erstreckt,
während
er sich zu seinem radial äußeren Ende
hin verjüngt.
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Die
Wulstabschnitte 4 sind jeweils mit einer Wulstverstärkungskordschicht 9 versehen,
die in einer U-Form derart um den Wulstkern 5 umgeschlagen
ist, dass sie sich entlang der axialen Innenseite des Karkasshauptabschnittes
und der axialen Außenseite
des Karkassumschlagabschnittes radial nach außen erstreckt. Die Wulstverstärkungskord schicht 9 besteht
in diesem Beispiel aus nebeneinander gelegten Stahlkorden.
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Der
Wulstkern 5 wird gebildet, indem ein Kord oder Draht mit
einem hohen Modul wie z. B. ein Stahldraht in eine bestimmte Querschnittsform
gewickelt wird. In diesem Beispiel ist die Querschnittsform ein Sechseck,
das in einer zu der Wulstbasisfläche
SA im Wesentlichen parallelen Richtung verlängert ist, so dass die radiale
Innenseite des Sechsecks im Wesentlichen parallel zu dem Wulstsitz
der Radfelge wird, nämlich unter
15 Grad geneigt, wenn der Reifen darauf aufgezogen ist. Die maximale
Breite Lb des Wulstkerns liegt in dieser unter 15 Grad geneigten
Richtung vor, wenn der Reifen auf der Felge aufgezogen ist.
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Ferner
umfassen die Wulstabschnitte 4 jeweils ein Wulstband 10,
das aus einem Hartgummi mit einer JIS-Durometer-A-Härte von
75 bis 85 besteht. Das Wulstband 10 ist entlang einer Fläche des
Wulstabschnittes 4 angeordnet, die in Kontakt mit der Radfelge
gelangt, wenn der Reifen darauf aufgezogen wird. Somit umfasst das
Wulstband 10 mindestens einen Basisabschnitt 10A,
der die Wulstbasisfläche
SA definiert, und einen axial äußeren Abschnitt 10B,
der die axial äußere Fläche SB des
Wulstabschnittes definiert.
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In
einem Zustand, in dem der Reifen nicht auf eine Felge aufgezogen
ist, die Wulstbreite oder der Abstand zwischen den Wulstfersen P1
aber derart festgelegt ist, dass er gleich der Felgenbreite RW der
Radfelge ist, ist die Wulstbasisfläche SA, wie in 2 gezeigt,
gerade und unter einem Winkel θ von
22 bis 26 Grad, vorzugsweise 23 bis 25 Grad, in Bezug auf die Axialrichtung
des Reifens geneigt. Die Wulstbasisfläche SA ist derart definiert,
dass sie sich zwischen der Wulstferse P1 und der Wulstzehe P2 erstreckt
und in Kontakt mit der Wulstsitzfläche der Radfelge gelangt. Die Wulstferse
P1 ist ein Punkt auf der Reifenoberläche an einer Position, die
dem Radfelgendurchmesser entspricht, wenn der Reifen auf der Felge
aufgezogen ist. In dem oben erwähnten
Zustand ist der Durchmesser DR an der Position der Wulstferse P1
jedoch geringfügig
(0,4 bis 0,8 %) kleiner als der Radfelgendurchmesser.
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Um
zu verhindern, dass sich in der Wulstbasisfläche SA Risse bilden, ist das
Minimum der Gummidicke (t) unterhalb des Wulstkerns 5 in
einem Bereich von 1,8 bis 3,0 mm festgelegt.
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Die
Gummidicke (t) ist hier als der kürzeste Abstand von einem Punkt
auf der Wulstbasisfläche
SA zu der benachbarten Kordschicht definiert, wobei die benachbarte
Kordschicht in dieser Ausführungsform
die Wulstverstärkungskordschicht 9 ist.
Wenn diese Schicht 9 aber nicht vorgesehen ist, wird die
Karkasse die benachbarte Kordschicht. Wenn eine zusätzliche
Kordschicht außerhalb
der Wulstverstärkungskordschicht 9 angeordnet
wird, kann die zusätzliche
Kordschicht die benachbarte Kordschicht sein.
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In
dem oben erwähnten
Aufbau ist es auch wichtig, dass, wie in 2 gezeigt,
das Verhältnis
La/Lb der axialen Breite La der Wulstbasisfläche SA zu der maximalen Breite
Lb des Wulstkerns 5 in einem Bereich von 1,3 bis 1,6 festgelegt
ist.
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Daher
ist die Wulstbasisfläche
SA, wie in 3 gezeigt, in dem Aufbau nach
dem Stand der Technik unter dem Winkel θ zwischen den doppelten Schrägschulterwinkeln
des leicht geneigten Teils b1 und des steil geneigten Teils b2 geneigt.
Im Ergebnis kann ein Teil an der Wulstfersenseite als ausreichender
Kontakt für
ein anfängliches
Reifenaufpumpen dienen. Andererseits wird es, da der Innendurchmesser
an der Wulstzehe P2 erhöht
wird, einfacher, dass die Wulstzehe über das Radfelgenhorn gelangt.
So mit können
das Aufziehen auf die Felge und Wulstzehenbeschädigungen verbessert werden.
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Wenn
der Winkel θ weniger
als 22 Grad beträgt,
wird es schwierig, Risse zu kontrollieren. Wenn er mehr als 26 Grad
beträgt,
wird es schwierig, Wulstzehenbeschädigungen zu kontrollieren und
die Leistung beim Aufziehen auf die Felge zu verbessern.
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Wenn
La/Lb kleiner als 1,3 wird, wird es schwierig, die Leistung beim
Aufziehen auf die Felge zu verbessern. Wenn La/Lb größer als
1,6 wird, wird es schwierig, die Leistung beim Aufziehen auf die
Felge und Wulstzehenbeschädigungen
zu verbessern.
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Vergleichstests
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Testreifen
mit dem in 1 gezeigten Aufbau und den in
Tabelle 1 gezeigten Spezifikationen wurden hergestellt und die folgenden
Tests wurden durchgeführt.
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1) Felgenaufziehtest
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Unter
Verwendung einer hydraulischen Reifenmontagemaschine wurde untersucht,
ob der Testreifen auf einer Radfelge aufgezogen werden konnte oder
nicht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt, wobei „J" anzeigt, dass der
Reifen aufgezogen werden konnte, und „N" anzeigt, dass er nicht aufgezogen werden
konnte.
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2) Luftdichtheitstest
(anfängliches
Aufpumpen)
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Der
Testreifen wurde unter Verwendung der hydraulischen Reifenmontagemaschine
oder von Hand auf der Felge aufgezogen, und dann wurde, während der
Reifen aufrecht gehalten wurde, das Innere des Reifens mit Luft
durch das Ventil gefüllt,
um zu untersuchen, ob der Reifen aufgepumpt werden konnte oder nicht. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt, wobei „J" anzeigt, dass der Reifen aufgepumpt
werden konnte, und „N" anzeigt, dass er
nicht aufgepumpt werden konnte.
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3) Zehenbeschädigungstest
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Nachdem
der Felgenaufziehvorgang unter Verwendung der hydraulischen Reifenmontagemaschine durchgeführt worden
war, wurde unabhängig
davon, ob der Reifen aufgezogen war oder nicht, die Wulstzehe auf
Ablösung überprüft. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
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