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Hintergrund der Erfindung
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Technisches Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Radialluftreifen mit
einer verbesserten Spurhaltigkeit, ohne dass eine Haltbarkeit und
ein Fahrkomfort verschlechtert werden, indem eine Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht
in einer Seitenfläche
eines Wulstkernreitergummis angeordnet wird.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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In
den letzten Jahren besteht in Übereinstimmung
mit einer hohen Ausgangsleistung und einem hohen Leistungsvermögen eines
Kraftfahrzeugs in Bezug auf einen Reifen ein starker Wunsch nach
einem hohen Fahrkomfort und einer verbesserten Spurhaltigkeit.
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Andererseits
ist es bekannt, dass in einem Radialluftreifen die Spurhaltigkeit
erhöht
werden kann, indem die Seitensteifigkeit des Reifens erhöht wird.
Demgemäß ist herkömmlicherweise
eine Kordverstärkungsschicht
unter Verwendung eines Stahlkords oder eines Kords aus organischen
Fasern von einem Wulstabschnitt zu einem Seitenwandabschnitt vorgesehen,
um eine Biegesteifigkeit der Seitenwand zu erhöhen.
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Da
jedoch die Verwendung der Kordverstärkungsschicht wie oben erwähnt eine
Erhöhung
einer vertikalen Steifigkeit des Reifens verursacht, wird eine Verschlechterung
des Fahrkomforts erzeugt. Ferner besteht die Tendenz, dass die Kordverstärkungsschicht
eine Spannung aufweist, die in einem Endabschnitt davon konzentriert
ist. Im Speziellen ist in dem Fall, in dem die Kordverstärkungsschicht
in einem Hochleistungsreifen verwendet wird, in dem ein Reifenaspektverhältnis derart
reduziert ist, dass es gleich oder weniger als 55 % ist, mit der
Absicht, eine Bodenkontaktbreite oder einen Bodenkontaktbereich
zu erhöhen,
ein biegsamer Bereich in dem Seitenwandabschnitt schmal und eine
Spannungskonzentration derart deutlich, dass die Tendenz besteht,
dass die Haltbarkeit weiter verschlechtert wird.
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Ferner
hat der Erfinder die Tatsache beachtet, dass nicht nur die Seitensteifigkeit
des Reifens sondern auch eine Torsionssteifigkeit in einer Drehrichtung
(das heißt
eine Steifigkeit in einer Umfangsrichtung) großen Anteil an der Spurhaltigkeit
hat und vorgeschlagen, eine Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht anzuordnen,
in der ein komplexer Elastizitätsmodul
in der Umfangsrichtung weitgehend hoch gemacht wird, während ein
komplexer Elastizitätsmodul
in einer radialen Richtung des Reifens niedrig gehalten wird, indem
die Kurzfasern in der Umfangsrichtung des Reifens entlang einer
Seitenfläche
des Wulstkernreitergummis orientiert sind, ohne von dem Wulstkernreitergummi
vorzustehen. Danach ist es möglich,
die Tatsache zu erforschen, dass die vertikale Steifigkeit des Reifens
niedrig gehalten werden kann, während
die Torsionssteifigkeit des Reifens effektiv hoch werden kann, wodurch
die Spurhaltigkeit verbessert werden kann.
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Die
EP-A-1 142 695 offenbart einen Radialluftreifen gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist daher das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Radialluftreifen
bereitzustellen, in dem die Spurhaltigkeit verbessert ist, ohne
dass eine Haltbarkeit und ein Fahrkomfort verschlechtern wird.
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Dieses
Ziel wird durch einen Reifen gemäß Anspruch
1 erreicht.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform eines Radialluftreifens
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Querschnittsansicht, die vergrößert einen Wulstabschnitt zusammen
mit einer Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht
zeigt;
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3 ist
eine Querschnittsansicht, die vergrößert eine Verstärkungsrippe
zeigt;
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4 ist
ein Graph, der ein Beispiel einer Änderung eines komplexen Elastizitätsmoduls
Ea* in einer Umfangsrichtung und eines komplexen Elastizitätsmoduls
Eb* in einer radialen Richtung auf der Grundlage einer Mischungsmenge
der Kurzfasern zeigt;
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5 ist
eine Querschnittsansicht, die vergrößert eine weitere Ausführungsform
der Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht
zeigt;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht, die rhetorisch eine der Wirkungen
einer inneren Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht
zeigt;
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7 ist
eine Querschnittsansicht, die vergrößert eine noch weitere Ausführungsform
der Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht
zeigt; und
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8 ist
ein Graph, der ein erstes Vergleichsbeispiel in Tabelle 1 beschreibt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Nachfolgend
werden hierin Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben. 1 ist eine Meridianquerschnittsansicht
zur Veranschaulichung eines Falles, in dem ein Radialluftreifen
gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Hochleistungs-Kraftfahrzeugreifen
ist, der ein Reifenaspektverhältnis,
das mit gleich oder weniger als 55 % festgelegt ist, aufweist. 2 ist
eine Querschnittsansicht, die vergrößert einen Wulstabschnitt zeigt.
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Wie
in 1 gezeigt umfasst ein Radialluftreifen 1 eine
Karkasse 6, die sich in einen Wulstkern 5 eines Wulstabschnittes 4 von
einem Laufflächenabschnitt 2 über einen
Seitenwandabschnitt 3 erstreckt; und eine Gürtelschicht 7,
die in einer inneren Seite des Laufflächenabschnittes 2 und
in einer äußeren Seite
in einer radialen Richtung der Karkasse 6 angeordnet ist.
Ferner ist in dem Wulstabschnitt 4 ein Wulstkernreitergummi 8 vorgesehen,
der von einer äußeren Oberfläche des
Wulstkerns 5 in einer radialen Richtung zu einer äußeren Seite
in einer radialen Richtung des Reifens hin ansteigt.
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Die
Gürtelschicht 7 ist
durch zwei oder mehr, in der vorliegenden Ausführungsform zwei Gürtellagen 7A und 7B gebildet,
in denen hochelastische Gürtelkorde
z. B. unter einem Winkel zwischen 10° und 35° in Bezug auf eine Umfangsrichtung
des Reifens angeordnet sind. Da die Gürtelkorde einander zwischen
den Lagen kreuzen, erhöht
jede der Gürtellagen 7A und 7B eine
Gürtelsteifigkeit
und verstärkt
fest eine annähernd gesamte
Breite des Laufflächenabschnittes 2 mit
einem Umreifungseffekt. Als Gürtelkord
wird vorzugsweise ein Stahlkord oder ein Kord aus organischen Fasern
mit einem vergleichbar hohen Modul wie bei dem Stahlkord, z. B.
Fasern aus aromatischem Polyamid oder dergleichen, verwendet.
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Des
Weiteren ist in der vorliegenden Ausführungsform zum Zweck einer
Verbesserung einer Bindekraft gegen die Gürtelschicht 7, um
eine Schnelllaufhaltbarkeit oder dergleichen zu verbessern, ein
Fall veranschaulicht, in dem eine Bandschicht 9 in einer äußere Seite
der Gürtelschicht 7 angeordnet
ist. Diese Bandschicht 9 weist einen Bandkord auf, der
z. B. unter einem Winkel gleich oder weniger als 5° in der Umfangsrichtung
des Reifens spiralförmig
gewickelt ist und sich derart erstreckt, dass er zumindest einen äußeren Endabschnitt
der Gürtelschicht 7 in
einer axialen Richtung des Reifens bedeckt.
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Des
Weiteren ist die Karkasse 6 aus einer oder mehreren, in
der vorliegenden Ausführungsform
aus einer Karkasslage 6A, in der ein Karkasskord unter
einem Winkel zwischen 75° und
90° in Bezug
auf die Umfangsrichtung des Reifens angeordnet ist, gebildet. Diese
Karkasslage 6A umfasst einteilig Umschlagabschnitte 6b,
die von einer inneren Seite zu einer äußere Seite um den Wulstkern 5 herum
an beiden Enden eines zwischen den Wulstkernen 5 und 5 aufgehängten Hauptabschnittes 6a umgeschlagen
sind. Als Karkasskord kann der Stahlkord geeigneterweise zusätzlich zu
dem Kord aus organischen Fasern wie Nylon, Rayon, Polyester, aromatischem
Polyamid und dergleichen verwendet werden; im Hinblick auf eine
Gewichtsersparnis ist jedoch der Kord aus organischen Fasern vorzuziehen.
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Als
Nächstes
wird der Wulstkernreitergummi 8 in einer dreieckigen Querschnittsform
gebildet, die sich in einer verjüngten
Form zu einer äußeren Seite
in der radialen Richtung des Reifens hin durch einen Abschnitt zwischen
dem Hauptabschnitt 6a und dem Umschlagabschnitt 6b in
der Karkasslage 6A erstreckt. In der vorliegenden Ausführungsform
ist eine Höhe
h1 eines radial äußeren Endes 8e von
einer Wulstbasislinie BL auf einen Bereich, der das 0,25- bis 0,5-fache
einer Reifenquerschnittshöhe
HT ist, festgelegt, um eine für
einen Hochleistungsreifen erforderliche Reifensteifigkeit sicherzustellen.
In diesem Fall wird ein Gummi mit einem hohen Modul mit einem komplexen
Elastizitätsmodul
E* zwischen 35 und 60 MPa für
den Wulstkernreitergummi 8 verwendet. In diesem Fall ist
ein komplexer Elastizitätsmodul
des Seitenwandgummis normalerweise etwa 2,5 bis 6 MPa.
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Ferner
ist gemäß der vorliegenden
Erfindung in dem oben erwähnten
Reifen 1 der Wulstabschnitt 4 mit einer Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 versehen,
um eine Spurhaltigkeit zu verbessern, ohne eine Haltbarkeit und
einen Fahrkomfort zu verschlechtern.
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In
diesem Fall ist in den 1 bis 3 ein Fall
veranschaulicht, in dem die Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 durch
eine äußere Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10o gebildet
ist, die sich entlang einer äußeren Oberfläche des
Wulstkernreitergummis 8 in der axialen Richtung des Reifens
erstreckt.
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Diese
Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 ist
eine dünne
Gummischicht, die im Wesentlichen eine feste Gummidicke t aufweist,
wie in 2 gezeigt, und sich entlang einer Seitenfläche des
Wulstkernreitergummis 8 und zu einer Höhenposition innerhalb des äußeren Endes 8e des
Wulst kernreitergummis 8 von dem Wulstkern 5 in
einer radialen Richtung erstreckt.
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Des
Weiteren ist die Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 durch
einen mit Kurzfasern gemischten Gummi, in den Kurzfasern mit einer
Menge von 10 bis 30 Gewichtsteilen in 100 Gewichtsteile des Gummis gemischt
sind gebildet und die Kurzfasern sind in der Umfangsrichtung des
Reifens orientiert. In diesem Fall bedeutet die Formulierung „in der
Umfangsrichtung des Reifens orientiert", dass 90 % oder mehr der Kurzfasern
innerhalb eines Winkelbereiches zwischen ±20° um die Umfangsrichtung des
Reifens herum orientiert sind.
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In Übereinstimmung
mit der Orientierung der Kurzfasern kann, wie in 4 gezeigt,
die Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 den
komplexen Elastizitätsmodul
Ea* in der Umfangsrichtung des Reifens weitgehend erhöhen, während verhindert
wird, dass sich der komplexe Elastizitätsmodul Eb* in der radialen
Richtung erhöht,
wodurch es möglich
ist, ein Verhältnis
Ea*/Eb* auf z. B. bis zu 10 oder mehr zu erhöhen. In diesem Fall zeigt 4 ein
Beispiel einer Änderung
der komplexen Elastizitätsmoduln
Ea* und Eb* in der Umfangsrichtung und der radialen Richtung auf
der Grundlage einer Mischungsmenge der Kurzfasern.
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Wie
oben erwähnt,
erhöht
die Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 weitgehend
den komplexen Elastizitätsmodul
Ea* in der Umfangsrichtung des Reifens. Demgemäß ist es möglich, eine Steifigkeit in
der Umfangsrichtung des Reifens, das heißt eine Torsionssteifigkeit
zu einem Zeitpunkt, wenn sich der Reifen dreht, wirksam zu erhöhen und
es ist möglich,
eine Spurhaltigkeit zu verbessern. Andererseits ist es, wie in 4 gezeigt,
möglich,
eine vertikale Steifigkeit des Reifens gering zu halten, und es
ist möglich,
zu verhindern, dass ein Fahrkomfort verringert wird, da es möglich ist,
einen auf den komplexen Elastizitätsmodul Eb* in der radialen
Richtung aufgebrachten Einfluss beinahe zu vermeiden. Um diese Wirkung
zu erzielen, ist es notwendig, dass der komplexe Elastizitätsmodul
Ea* in der Umfangsrichtung des Reifens größer als der komplexe Elastizitätsmodul
E* des Wulstkernreitergummis ist (Ea* > E*) und der komplexe Elastizitätsmodul
Eb* in der radialen Richtung kleiner als der komplexe Elastizitätsmodul
E* des Wulstkernreitergummis ist (Eb* < E*).
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Überdies
ist es vorzuziehen, das Verhältnis
Ea*/Eb* auf 10 bis 30 festzulegen, um eine Wirkung einer Verbesserung
der Spurhaltigkeit und eines Verhinderns, dass sich der Fahrkomfort
verringert, deutlicher hervorzuheben. Wenn das Verhältnis Ea*/Eb*
weniger als 10 ist, wird die Wirkung einer Verbesserung der Spurhaltigkeit
ungenügend
und im Speziellen besteht die Tendenz, dass eine Handlingreaktion
geringer wird. Ferner ist es technisch schwierig, das Verhältnis Ea*/Eb*
herzustellen, das 30 überschreitet,
es verursacht einen Nachteil einer Produktivität und von Produktionskosten
und zeigt die Tendenz, eine Gummifestigkeit zu verringern. Demgemäß ist das
Verhältnis
Ea*/Eb* bevorzugter auf 15 bis 25 festgelegt.
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Ferner
wird ein vorzuziehender Fahrkomfort erhalten, wenn der komplexe
Elastizitätsmodul
Eb* in der radialen Richtung des Reifens gleich oder weniger als
10 MPa, des Weiteren gleich oder weniger als 5 MPa ist.
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In
diesem Fall ist der komplexe Elastizitätsmodul ein Wert, der unter
Verwendung eines von Iwamoto Manufacturing Co. hergestellten Viskoelastizitätsspektrometers
und unter den Bedingungen einer Temperatur von 70°C, einer
Frequenz von 10 Hz, einer Anfangsdehnung von 10 % und einer dynamischen
Dehnung von ±1
% gemessen wird.
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In
diesem Fall besteht die Tendenz, dass sich die Kurzfasern zu einem
Zeitpunkt einer Extrusion des mit Kurzfasern gemischten Gummis in
eine Bahnform durch einen Extruder oder eine Kalanderwalze in einer Extrusionsrichtung
orientieren und es ist möglich,
die Kurzfasern in der Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 durch
Verwendung dieser in der Umfangsrichtung auszurichten. Wenn die
Dicke t der Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 jedoch
2,0 mm überschreitet,
wird die Orientierung der Kurzfasern verschlechtert oder dergleichen,
wodurch es schwierig ist, das Verhältnis Ea*/Eb* von gleich oder
mehr als 10 sicherzustellen. Im Ergebnis wird die Wirkung einer
Verbesserung der Spurhaltigkeit klein und auch das Reifengewicht
wird erhöht,
wodurch ein Rollwiderstand erhöht
wird. Ferner ist es, wenn die Dicke t kleiner als 0,3 mm ist, infolge eines übermäßig dünnen Materials
unmöglich,
die Verstärkungswirkung
zu erzielen, und es ist schwierig, das Material zu handhaben, was
nachteilig für
eine Produktivität
wird. Aus diesen Gründen
beträgt
die Dicke vorzugsweise 0,3 bis 2,0 mm und bevorzugter 0,3 bis 1,5
mm.
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Als
Nächstes
kann vorzugsweise z. B. einer von einem Dienkautschuk wie ein Naturkautschuk
(NR), ein Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), ein Butadien-Kautschuk
(BR), ein Isoprenkautschuk (IR) und dergleichen oder eine Kombination
aus diesen als Basiskautschukmaterial des mit Kurzfasern gemischten
Gummis verwendet werden.
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Ferner
umfassen Beispiele der Kurzfaser anorganische Fasern wie eine Metallfaser,
eine Fadenkristall-, eine Bor-, eine Glasfaser und dergleichen zusätzlich zu
organischen Fasern wie z. B. Nylon, Polyester, Aramid, Rayon, Vinylon,
Baumwolle, Zelluloseharz, kristallines Butadien und dergleichen.
Diese können
einzeln verwendet oder in einem kombinierten Zustand verwendet werden.
Bevorzugter können
die Kurzfasern einer geeig neten Oberflächenbehandlung unterzogen werden,
um eine Haftungseigenschaft an dem Basiskautschukmaterial zu verbessern.
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Des
Weiteren ist eine durchschnittliche Faserlänge L der Kurzfasern vorzugsweise
gleich oder mehr als 20 μm
und bevorzugter 50 bis 5000 μm.
Ferner ist ein Aspektverhältnis
L/D zwischen der durchschnittlichen Faserlänge L und einem Faserdurchmesser
D vorzugsweise gleich oder größer als
10 und bevorzugter 20 bis 500. In dem Fall, in dem die durchschnittliche
Faserlänge
L kleiner als 20 μm
ist und das Aspektverhältnis
L/D kleiner als 10 ist, kann keine ausreichende Differenz zwischen
den komplexen Elastizitätsmoduln
Ea* und Eb* sichergestellt werden, selbst wenn die Kurzfasern mit
einer hohen Genauigkeit orientiert sind. Im Ergebnis wird es schwierig,
sowohl die Verbesserung der Spurhaltigkeit als auch das Verhindern
einer Verringerung des Fahrkomforts zu erreichen. Wenn hingegen
die durchschnittliche Faserlänge
L größer als
5000 μm
ist und das Aspektverhältnis
L/D größer als
500 ist, wird die Orientierung der Kurzfasern selbst verringert,
wodurch es schwierig wird, beides auf dieselbe Weise zu erreichen.
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Überdies
ist es erforderlich, dass die Mischungsmenge der Kurzfasern 10 bis 30 Gewichtsteile
beträgt. Wenn
sie weniger als 10 Gewichtsteile beträgt, ist die Verstärkungswirkung
schlecht, so dass es unmöglich
ist, den erforderlichen komplexen Elastizitätsmodul Ea* in der Umfangsrichtung
des Reifens sicherzustellen. Es ist daher unmöglich, den Effekt einer Verbesserung
der Spurhaltigkeit zu erzielen. Wenn sie hingegen 30 Gewichtsteile überschreitet,
besteht die Tendenz, dass der komplexe Elastizitätsmodul Ea* in der radialen
Richtung des Reifens derart ansteigt, dass der Fahrkomfort selbst
in dem Fall verringert wird, in dem die Kurzfasern mit einer hohen
Genauigkeit orientiert sind. Ferner nimmt eine Viskosität von unvulkanisiertem
Kautschuk zu und eine Verarbeitbarkeit wird verringert.
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In
dem mit Kurzfasern gemischten Gummi ist es möglich, ferner den Ruß zu dem
Basiskautschukmaterial zu mischen. Als Ruß kann vorzugsweise ein Ruß mit einer
Iodzahl von 30 bis 90 mg/g verwendet werden. In dem Ruß mit der
Iodzahl von weniger als 30 mg/g ist eine Gummiverstärkungseigenschaft
gering und sowohl eine Festigkeit als auch eine Schnittfestigkeit
verschlechtern sich. Wenn sie hingegen 90 mg/g überschreitet, wird eine Wärmeentwicklungseigenschaft
hoch, so dass eine Verschlechterung eines Rollwiderstands verursacht
wird.
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Die
Mischungsmenge des Rußes
ist gleich oder weniger als 40 Gewichtsteile in Bezug auf 100 Gewichtsteile
des Basiskautschukmaterials, vorzugsweise 20 bis 30 Gewichtsteile.
Wenn sie 40 Gewichtsteile überschreitet,
wird die Wärmeentwicklungseigenschaft
des Kautschuks hoch und der Rollwiderstand wird verschlechtert.
Zusätzlich
zu den Kurzfasern und dem Ruß kann
das herkömmliche
Zusatzmittel für
Reifengummi wie z. B. ein Öl,
Alterungsschutzmittel, Wachs, Vulkanisationsbeschleuniger und dergleichen
geeigneterweise als Zusatzmittel zu dem mit Kurzfasern gemischten
Gummi gemischt werden.
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Überdies
kann in der Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 eine
Spannungskonzentration verringert werden, da ein äußeres Ende
e1 in der radialen Richtung in einer inneren Seite in der radialen
Richtung des äußeren Endes 8e des
Wulstkernreitergummis 8 angeordnet ist, wodurch es möglich ist,
zu verhindern, dass sich die Haltbarkeit verschlechtert. Im Speziellen
ist es im Hinblick auf die Haltbarkeit vorzuziehen, einen radialen
Abstand L1 zwischen dem äußeren Ende
e1 und dem äußeren Ende 8e als
gleich oder mehr als 3 mm und ferner gleich oder mehr als 5 mm festzulegen.
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Außerdem ist
es vorzuziehen, dass eine Höhe
Ha des äußeren Endes
e1 von dem Wulstkern 5, das heißt eine Breite in der radialen
Richtung der Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10,
das 0,1- bis 0,25-fache einer Reifenquerschnittshöhe HT ist.
Wenn sie weniger als das 0,1-fache ist, ist es unmöglich, die
Wirkung der Verbesserung der Spurhaltigkeit zu erzielen. Wenn sie
hingegen das 0,2-fache überschreitet,
besteht der Nachteil, dass der Fahrkomfort verschlechtert wird.
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Ferner
ist es vorzuziehen, dass sich die Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 in
einer im Wesentlichen linearen Form von einem inneren Ende e2 zu
dem äußeren Ende
e1 erstreckt, wie in der vorliegenden Ausführungsform, wodurch es möglich ist,
die Torsionssteifigkeit wirksamer zu erhöhen. Die „im Wesentlichen lineare Form" bedeutet hier eine
Struktur, in der ein Durchmesser eines kreisförmigen Bogens mit drei Punkten,
der durch das innere Ende e2, das äußere Ende e1 und einen Mittelpunkt
davon in der Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 verläuft, gleich
oder mehr als 100 mm ist. Ferner ist das innere Ende e2 vorzugsweise derart
aufgebaut, dass es einen Abstand K von gleich oder weniger als 3
mm in der radialen Richtung von der äußeren Oberfläche 5S des
Wulstkerns 5 aufweist und so nahe wie möglich an der äußeren Oberfläche 5S liegt.
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Darüber hinaus
ist die Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 derart
angeordnet, dass sie sich zwischen dem Wulstkernreitergummi 8 und
der Karkasse 6 befindet. Daher wird der Kautschuk zu einem
Zeitpunkt, zu dem er vulkanisiert wird, an einem Fließen gehindert
und es ist möglich,
sicherzustellen, dass die Gummidicke t gleichförmig ist. In diesem Fall ist
in dem Fall, in dem die Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 in
den anderen Abschnitten als dem Abschnitt zwischen dem Wulstkernreitergummi 8 und
der Karkasse 6 vorgesehen ist, die Gummidicke t teilweise
geändert,
wodurch sich ein schwacher Punkt in der Festigkeit bildet, so dass
die Tendenz besteht, dass die Haltbarkeit verschlechtert ist.
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Ferner
ist in dem Fall, in dem die Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 die äußere Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 wie
in der vorliegenden Ausführungsform
ist, diese vorzugsweise wie folgt aufgebaut. Das heißt, wie
in 3 gezeigt, es ist vorzuziehen, ein Verhältnis TLi/TLo
zwischen einer Dicke TLi, die einem minimalen Abstand von dem inneren
Ende e2 der äußeren Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 bis zu
der inneren Oberfläche
des Reifens entspricht, und einer Dicke TLo, die einem minimalen
Abstand bis zu der äußeren Oberfläche des
Reifens entspricht, auf 1,0 bis 7,0 festzulegen, und ein Verhältnis TUi/TUo
zwischen einer Dicke TUi von dem äußeren Ende e1 bis zu der inneren
Oberfläche
des Reifens und einer Dicke TUo zu der äußeren Oberfläche des
Reifens auf 0,3 bis 1,0 festzulegen.
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Durch
einen Aufbau in der oben erwähnten
Weise ist es einfach, die äußere Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 in
einer im Wesentlichen linearen Form zu bilden. Ferner bewegt sich
in dem Wulstabschnitt 4, da ein die äußere Wulstseitenfläche bildender
Abriebgummi 4G eine geringere Elastizität als der Wulstkernreitergummi 8 aufweist,
eine neutrale Linie der Reifenbiegeverformung zu einer inneren Seite
in der axialen Richtung des Reifens zu der äußeren Seite in der radialen
Richtung des Reifens hin. Demgemäß bewegt
sich durch Festlegen des Verhältnisses
TLi/TLo und des Verhältnisses
TUi/TUo auf die oben erwähnten
Bereiche die äußere Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 in
die Nähe
der Seite der neutralen Linie der Reifenbiegeverformung. Daher ist
die auf die äußere Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 aufgebrachte
Biegespannung verrin gert und es wird ein Vorteil im Hinblick auf
die Haltbarkeit und den Fahrkomfort erreicht.
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Ferner
ist in der vorliegenden Ausführungsform,
ein Fall veranschaulicht, in dem eine Verstärkungsrippe 11 zum
Verhindern eines Ablösens
der Felge an einer äußeren Oberfläche des
Seitenwandabschnittes 3 vorgesehen ist, um zu verhindern,
dass sich die Felge zu einem Zeitpunkt eines Notlauffahrens ablöst. Diese Verstärkungsrippe 11 ist,
wie in 3 gezeigt, in einer im Wesentlichen trapezförmigen Form
ausgebildet, die durch einen zentralen Abschnitt 11M, der
am stärksten
zu einer äußeren Seite
in der axialen Richtung des Reifens vorsteht und eine maximale Dicke
aufweist, und inneren und äußeren geneigten
Abschnitten 11U und 11L, die sich zu einer inneren Seite
und einer äußeren Seite
in der radialen Richtung von dem zentralen Abschnitt 11M erstrecken,
so dass sich die Dicke verringert, gebildet. Des Weiteren ist die
Verstärkungsrippe 11 an
einer Position in einer äußeren Seite
in der radialen Richtung von einem von dem Felgenhorn beabstandeten
Punkt PO, der sich von dem Felgenhorn weg bewegt, ausgebildet.
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In
dem Reifen, der mit der Verstärkungsrippe 11 wie
oben erwähnt
versehen ist, besteht die Tendenz, dass sich die Spannung der Biegeverformung
auf die innere Seite in der radialen Richtung von der maximalen Dicke
Q des zentralen Abschnittes 11M konzentriert, und diese
innere Seite ist ein Abschnitt, der die Tendenz zeigt, Schwierigkeiten
zu verursachen. Demgemäß ist es
im Hinblick auf die Haltbarkeit vorzuziehen, dass das äußere Ende
e1 der äußeren Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 an
der inneren Seite in der radialen Richtung in einem Abstand U von
gleich oder mehr als 3 mm von einer Dickenrichtungslinie J unterhalb
der inneren Oberfläche
des Reifens von dem Punkt Q der maximalen Dicke beabstandet angeordnet
ist. Ferner ist es in gleicher Weise im Hinblick auf die Haltbarkeit
vorzuziehen, dass das äußere Ende 8e des
Wulstkernreitergummis 8 in der äußeren Seite in der radialen
Richtung von der Dickenrichtungslinie J angeordnet ist und ferner
in der äußeren Seite
in der radialen Richtung von dem zentralen Abschnitt 11M angeordnet
ist, wie in der vorliegenden Ausführungsform.
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Als
Nächstes
kann die Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10,
wie in 5 gezeigt, als eine innere Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10i,
die sich entlang einer inneren Seitenfläche in der axialen Richtung des
Reifens des Wulstkernreitergummis 8 erstreckt, ausgebildet
sein.
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In
solch einem Fall wird eine Seitenführungskraft hoch und es ist
möglich,
ferner eine ausgezeichnete Spurhaltigkeit zusammen mit der Torsionssteifigkeit
zu erzielen. Da zu einem Zeitpunkt, zu dem die große Seitenkraft
F aufgebracht wird, die innere Oberflächenseite des Wulstkernreitergummis 8 gezogen
wird und die äußere Oberflächenseite
dem Druck ausgesetzt ist, wird der Wulstabschnitt 4 nach
innen in der axialen Richtung des Reifens gebogen, wie in 6 rhetorisch
gezeigt. Demgemäß ist es
möglich,
wirksam einen Widerstand zu erhalten, indem die Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 in
der inneren Oberflächenseite,
die der Zugseite entspricht, vorgesehen ist, statt die Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 in
der äußeren Oberflächenseite
vorzusehen. Dann ist es möglich,
die Seitenführungskraft
zu erhöhen.
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Des
Weiteren ist es möglich,
die Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 durch
beide, die äußere Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10o und
die innere Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10i,
zu bilden, wie in 7 gezeigt.
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Zu
diesem Zeitpunkt, wenn die Höhenpositionen
der jeweiligen äußeren Enden
e1i und e1o in den inneren und äußeren Kurzfaser-Verstärkungsgummischichten 10i und 10o zu
nahe aneinander liegen, besteht die Tendenz, dass die Haltbarkeit
auf Grund der Spannungskonzentration verringert ist. Demgemäß endet
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
das äußere Ende
e1i in der inneren Seite in der radialen Richtung statt dem äußeren Ende
e1o, wodurch die Spannung verteilt werden soll. Die innere Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10i ist
weiter weg von der neutralen Linie der Reifenbiegeverformung angeordnet
als die äußere Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10o,
wodurch die Biegesteifigkeit stark beeinträchtigt ist. Demgemäß wird es
im Hinblick auf den Fahrkomfort vorteilhaft, das äußere Ende
e1i klein auszubilden.
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Ferner
ist es, um die Haltbarkeit zu bewahren, vorzuziehen, einen Abstand
L2 in der radialen Richtung zwischen den äußeren Enden e1i und e1o von
gleich oder mehr als 5 mm auszubilden, und zu demselben Zweck ist
es vorzuziehen, einen Abstand L3 in der radialen Richtung zwischen
dem äußeren Ende
e1o und dem äußeren Ende 8e des
Wulstkernreitergummis 8 von gleich oder mehr als 3,0 mm
auszubilden.
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Wenn
die Höhe
Hao der äußeren Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10o innerhalb
eines Bereiches des 0,1- bis 0,25-fachen der Reifenquerschnittshöhe HT liegt,
kann ein unterer Grenzwert der Höhe
Hai der inneren Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10i auf
0,08 × HT
verringert werden.
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Hier
können
der Betrieb und die Wirkung durch die Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht 10 durch
einen Hochleistungsreifen mit einem Reifenaspektverhältnis von
30 bis 55 % wie in der vorliegenden Ausführungsform wirksam funktionieren,
die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht durch die veranschaulichte
Ausführungsform
beschränkt
und kann durch verschiedene Abwandlungen ausgeführt werden.
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Beispiele
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Ein
Reifen mit einer Reifengröße von 215/45ZR17
und einer in 1 gezeigten Struktur wurde versuchsweise
auf der Grundlage der Spezifikationen in Tabelle 1 hergestellt,
und eine Spurhaltigkeit und ein Fahrkomfort eines jeden der Reifen
wurden getestet. In einem ersten Vergleichsbeispiel, wie in 8 kurz
gezeigt, ist eine Kordverstärkungsschicht
aus einem Stahlkord derart vorgesehen, dass sie von einem äußeren Ende
eines Wulstkernreitergummis vorsteht. Ferner sind Kautschukmischungen
von Kurzfaser-Verstärkungsgummischichten,
die in der ersten bis dritten Ausführungsform verwendet wurden,
dieselben, und ihre Spezifikationen sind in Tabelle 2 gezeigt.
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Testverfahren
lauten wie folgt:
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(1) Spurhaltigkeit
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Die
Reifen werden an allen Rädern
eines Personenwagens (eines inländischen
FR-Personenwagens mit 2500 cm3 Hubraum)
unter einem Zustand einer Felge (17 × 7JJ) und eines Innendrucks
(200 kPa) montiert, und ein Schnelllauf auf einem trockenen Asphaltstraßenbelag
bei einer Geschwindigkeit von 120 km/h, eine Geradeauslaufstabilität und eine
Spurwechselstabilität
sind auf der Grundlage einer sensorischen Beurteilung eines Fahrers
durch einen Index angegeben, der darauf beruht, dass er bei dem
herkömmlichen
Beispiel mit 100 festgelegt ist. Je größer der Index ist, umso besser
ist die Stabilität.
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Dasselbe
Testfahrzeug wird verwendet und fährt auf einer nassen Asphaltstraße bei einer
Geschwindigkeit von 80 km/h und eine Gesamtspurhaltigkeit, die die
Geradeauslaufstabilität
und die Spurwechselstabilität
zu dem Zeitpunkt umfasst, ist auf der Grundlage der sensorischen
Beurteilung des Fahrers durch einen Index angegeben, der darauf
beruht, dass er bei dem herkömmlichen
Beispiel mit 100 festgelegt ist. Je größer der Index ist, umso besser
ist die Spurhaltigkeit.
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(2) Fahrkomfort
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Ein
Fahrkomfort zu einem Zeitpunkt einer Verwendung desselben Testfahrzeugs
und des Fahrens auf einem Asphaltstraßenbelag (gute Straße) ist
auf der Grundlage der sensorischen Beurteilung des Fahrers durch
einen Index angegeben, der darauf beruht, dass er bei dem herkömmlichen
Beispiel mit 100 festgelegt ist. Je größer der Index ist, umso besser
ist die Qualität.
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Der
Fahrkomfort zu einem Zeitpunkt einer Verwendung desselben Testfahrzeugs
und eines Fahrens auf einem belgischen Pflasterstraßenbelag
(schlechte Straße)
ist auf der Grundlage einer sensorischen Beurteilung des Fahrers
durch einen Index angegeben, der darauf beruht, dass er bei dem
herkömmlichen
Beispiel mit 100 festgelegt ist. Je größer der Index ist, umso besser
ist die Qualität.
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Wie
oben erwähnt,
ist es gemäß der vorliegenden
Erfindung möglich,
die Spurhaltigkeit zu verbessern, ohne die Haltbarkeit und den Fahrkomfort
zu verschlechtern, da die Kurzfaser-Verstärkungsgummischicht, in der
die Kurzfasern in der Umfangsrichtung des Reifens orientiert sind,
entlang der Seitenfläche
des Wulstkernreitergummis angeordnet ist.
