DE68915580T2

DE68915580T2 - Radialer Luftreifen für hohe Geschwindigkeiten und schwere Last.

Info

Publication number: DE68915580T2
Application number: DE1989615580
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Kawamura; Yasuo Nishida; Hiroyuki Noma; Kiyoshi Ueyoko
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1988-02-29
Filing date: 1989-02-28
Publication date: 1994-09-15
Anticipated expiration: 2009-03-01
Also published as: JPH01314744A; EP0331453A3; EP0331453A2; EP0331453B1; DE68915580D1; JP2612330B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Radialreifen für Schwerlast- und Hochgeschwindigkeitsverwendung, der insbesondere für Flugzeuge geeignet ist.
Für Schwerlast-Hochgeschwindigkeitsreifen, insbesondere für Flugzeugreifen, werden Diagonalbauweisen, in welchen die Karkassenlagen so angeordnet sind, daß sie sich überkreuzen, häufig verwendet.
Jedoch sind Flugzeugreifen eines solchen Diagonalaufbaus unzureichend hinsichtlich der Steifigkeit ihres Laufflächenbereiches und außerdem schwer. Diese beiden Eigenschaften sind ungünstig für Verschleiß- oder Abriebwiderstand und Wärmeerzeugung. Daher sind Flugzeugreifen eines Diagonalaufbaus in ihrer Verwendbarkeit beschränkt, und zwar besonders jetzt, wo Flugzeuge beträchtlich an Leistung und Gewicht zunehmen, wie zum Beispiel die Jumbo-Jet-Flugzeuge der letzten Jahre.
Aus diesem Grund sind Radialreifen mit einer radialen Karkasse, in der Karkassenkorde radial des Reifens angeordnet sind, und einem Laufflächenverstärkungsgürtel aus Korden, die unter einem kleinen Winkel zum Reifenäquator und radial außerhalb der Karkasse angeordnet sind, allgemeiner verwendet worden. Dies ist auch der Fall aufgrund der Notwendigkeit, höhere Geschwindigkeit und größere Belastungen sowie außerdem größere Stöße zum Zeitpunkt des Abhebens oder des Landens des Flugzeugs zu erfahren. Um den zu den Zeiten des Abhebens oder des Landens des Flugzeugs erzeugten Stoß wirksam zu absorbieren, muß der Reifen so entworfen sein, daß er eine beträchtliche Auslenkung in die radiale Richtung des Reifens absorbiert, und in der Praxis kann diese radiale Lastauslenkung der Flugzeugreifen zum Beispiel 28 % bis 35 % betragen.
Von Schwerlast-Hochgeschwindigkeitsreifen für Flugzeuge wird nun gefordert, daß sie eine wiederholte große Deformation, beträchtliche Belastungen und hohe Geschwindigkeiten aushalten, so daß sie für ein sicheres Abheben und Landen des Flugzeugs sorgen.
Während die Reifeneinsatzlebensdauer durch Verwenden eines radialen Aufbaus erhöht wird, stellt sich heraus, daß die lokale Dauerhaftigkeit ihrer Wulstbereiche im Vergleich zur Dauerhaftigkeit des gesamten Reifens gering ist. Auch stellt sich heraus, daß solche Radialreifen eher unter dem Phänomen der stehenden Welle leiden.
Die in Verbindung mit der Dauerhaftigkeit der Wulstbereiche festzuhaltene Tatsache ist, daß dann, falls die radiale Lastauslenkung des Reifens so groß wie 20 bis 35 % wie oben beschrieben ist, die Korde der Karkasse A wie in Fig. 9 gezeigt einer Druckbeanspruchung in ihrem axial äußeren Bereich (in Fig. 9 der Karkassenumschlagsabschnitt um den Wulstkern B herum) und im Gegensatz dazu im axial inneren Bereich einer Spannung ausgesetzt sind.
Darüber hinaus hat sich herausgestellt, daß die Wulstbereiche dazu neigen, im den Felgenflansch C berührenden Bereich beschädigt zu werden. Ein Trommeltest hat gezeigt, daß die Ursache dieser Beschädigung darin liegt, wie es nun beschrieben wird.
Unter starker Auslenkung unter Last werden die Wulstabschnitte abrupt um den oberen Rand des Felgenflansches C herum gebogen. Die resultierende Kompression erzeugt eine Beanspruchungskonzentration in dem gebogenen Abschnitt des Wulstbe-
Es ist deshalb zu erkennen, daß eine Verbesserung in der Dauerhaftigkeit der Wulstbereiche eine Erhöhung in der kritischen Drehgeschwindigkeit erfordert, bei der das Phänomen der stehenden Welle beginnt, um das Auftreten des Phänomens der stehenden Welle zu minimieren und somit diese Erhöhung zu erzielen.
Die kritische Drehgeschwindigkeit eines Radialreifens, bei der das Phänomen der stehenden Welle erzeugt wird, ist durch die folgende wohlbekannte Formel (1) gegeben.
wobei
Vc = kritische Drehgeschwindigkeit des Reifens, über der das Phänomen der stehenden Welle erzeugt wird
m = Masse pro Einheitslänge des Laufflächenabschnitts
E1 = Steifigkeit des Laufflächenabschnitts gegen seine Biegung innerhalb der Grenzen seiner Dicke
T = Spannung des Gürtels
K = Federkonstante der Karkasse
Diese Formel (1) ist auf die Annahme gestützt, daß die Gürtellage ein Bündel infiniter Länge ist, welches elastisch mittels der Karkasse gehalten wird.
Es ist zu sehen, daß, um die kritische Drehgeschwindigkeit des Reifens, über der das Phänomen der stehenden Welle eingeführt wird, zu erhöhen, die obige Masse m vermindert werden sollte, während andererseits die obige Steifigkeit E1, die Gürtelspannung T und die Federkonstante k der Karkasse erhöht werden muß. Jedoch ist es sehr schwierig, die Masse in beträchtlich zu reduzieren.
Daher ist die vorliegende Erfindung dazu gedacht, die kritische Drehgeschwindigkeit Vc des Reifens, über der das Phänomen der stehenden Welle erzeugt wird, ohne Ausnutzen irgendeiner wesentlichen Verminderung in der Masse in auf eine solche Weise zu erhöhen, daß die natürliche Frequenz der Gürtellage durch Ausüben einer größeren Spannung T auf die Gürtellage erhöht wird, wenn der Reifen aufgepumpt ist. In der Praxis wurde durch die Erfinder herausgefunden, daß dies auch die augenscheinliche Steifigkeit E1 des Laufflächenabschnitts gegen Biegen innerhalb der Grenzen seiner Dicke erhöhen kann, um eine weitere Steigerung der obigen kritischen Drehgeschwindigkeit Vc zu erzielen. Andererseits beruht die obige Formel (1) auf einer Annahme, daß die auf die Gürtellage angewendete Spannung T an jedem beliebigen Punkt davon gleichmäßig ist.
Jedoch wurde durch die Erfinder herausgefunden, daß es am wirksamsten ist, die Gürtelspannung T insbesondere am Kronenbereich des Laufflächenabschnitts zu erhöhen, um die kritische Drehgeschwindigkeit des Reifens, über der das Phänomen der stehenden Welle erzeugt wird, zu erhöhen, und daß außerdem, um die Gürtelspannung R am Kronenbereich zu erhöhen, der Bereich so angeordnet sein sollte, daß er mit einer größeren Lastdehnung versehen ist. Ferner stellte sich begleitend heraus, daß die Erhöhung in der Dehnung des Laufflächenkronenbereichs auch einen Effekt hervorruft, in dem der Kontaktdruck der Laufflächenoberfläche mit dem Boden in seiner Verteilung ausgeglichen werden kann.
In Verbindung mit der Gürtelspannung T des Kronenbereichs untersuchten die Erfinder die Beziehung zwischen dem Krümmungsradius des Laufflächenprofils in einem Reifenschnitt in die axiale Richtung des Reifens und der kritischen Drehgeschwindigkeit des Reifens, über der das Phänomen der stehenden Welle eingeführt wird. Als ein Ergebnis entdeckten sie, daß, falls der Krümmungsradius des Laufflächenprofils so erhöht wird, daß er größer als der herkömmlich darauf angewendete Radius ist, das heißt, er auf mehr als 800 mm erhöht wird, die Gürtelspannung des Kronenbereichs wirksam erhöht werden kann, wobei dies einen Anstieg in der kritischen Drehgeschwindigkeit des Reifens schafft, über der das Phänomen der stehenden Welle hervorgerufen wird.
Auch wurde herausgefunden, daß durch solch eine Erhöhung im Krümmungsradius gleichzeitig die Verteilung des Kontaktdrucks der Laufflächenoberfläche auf dem Boden ausgeglichen wird.
Es ist daher ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Schwerlast-Hochgeschwindigkeitsreifen zu schaffen, welcher eine verbesserte Wulstdauerhaftigkeit aufweist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Schwerlast-Hochgeschwindigkeitsradialreifen eine radiale Karkasse mit wenigstens einer Kordlage, die unter einem Winkel von 70 bis 90 Grad zum Reifenäquator angeordnet und an beiden Randabschnitten um ein Paar von Wulstkernen herum umgeschlagen ist, um jeweils daran befestigt zu sein, und eine Gürtellage mit einer Vielzahl von Kordlagen, die unter einem Winkel von 0 bis 20 Grad zum Reifenäquator angeordnet sind, und ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Karkassenkorde eine Dehnung S5 unter einer 5 kgf-Belastung von 5 bis 8%, eine Dehnung S10 unter einer 10 kgf-Belastung von 9 bis 15% und eine Dehnung S20 unter einer 20 kgf-Belastung von 14 bis 20% aufweist, wobei die Änderungsrate der Dehnung gleichmäßig abnimmt, wenn die Belastung zunimmt, der Anfangselastizitätsmodul jedes Karkassenkords 130 bis 200 kgf/mm² beträgt und die Anzahl von Verdrehungen jedes Karkassenkords 25 bis 36T/10cm beträgt.
Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden, lediglich beispielhaften Beschreibung einiger Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den folgenden schematischen Zeichnungen ersichtlich werden, in denen:
Fig. 1 eine Schnittansicht ist, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2A und 2B Diagramme sind, die die elastischen Eigenschaften der elastischen Korde zeigen;
Fig. 3 eine schematische Ansicht ist, die eine Variation im Reifenprofil davon zeigt;
Fig. 4 eine Schnittansicht ist, die eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, die mit einer Hilfsgürtellage versehen ist;
Fig. 5 eine Schnittansicht ist, welche die Gürtellage und die Hilfsgürtellage zeigt;
Fig. 6 bis 8 schematische Schnittansichten sind, die Modifizierungen der Hilfsgürtellage zeigen;
Fig. 9 ein Diagramm ist, daß eine Deformation eines Reifens zeigt;
Fig. 10 ein Diagramm ist, das die Definition des Anfangselastizitätsmoduls des elastischen Kords erklärt.
In Fig. 1 ist ein Reifen gezeigt, der auf seinen regulären Innenluftdruck aufgepumpt ist. Der Reifen 1 besitzt ein Paar von Wulstabschnitten 3, von denen jeder mit einem Wulstkern 2, einem Paar von Seitenwänden 4, die sich, eine von jedem Wulstabschnitt 3, radial nach außen erstrecken, und einem sich zwischen den Außenrändern der Seitenwände 4 erstreckenden Laufflächenabschnitt 5 versehen ist.
Darüber hinaus umfaßt der Reifen 1 eine Karkasse 7, die sich zwischen den Wulstabschnitten erstreckt, wobei der Laufflächenabschnitt 5 radial außerhalb der Karkasse 7 angeordnet ist.
Die Karkasse 7 umfaßt eine innere Lage 7A und eine äußere Lage 7B.
Die innere Lage 7A besteht aus einer Vielzahl von Lagen paralleler Korde, zum Beispiel vier Lagen 7a, wobei die Lagen um die Wulstkerne 2 herum von der Innenseite zu deren Außenseite umgeschlagen sind.
Die äußere Lage 7B besteht auch aus einer Vielzahl von Lagen paralleler Korde, zum Beispiel zwei Lagen 7b, wobei die Lagen um den Wulstkern 2 herum von der Außenseite zu dessen Innenseite auf eine solche Weise umgeschlagen sind, daß die äußere Lage die Umschlagabschnitte der inneren Lage 7A umschließt.
Der Hauptabschnitt jeder Karkassenlage erstreckt sich kontinuierlich durch die Seitenwände 4 und den Laufflächenabschnitt 5 und somit erstreckt sich die Karkasse zwischen den Wulstkernen 2.
Die Karkassenlagen (7a, 7b) sind radial des Reifens angeordnet, das heißt, die Karkassenlagenkorde sind radial unter 70 bis 90 Grad zum Reifenäquator gelegt. In dieser Ausführungsform sind die Korde der sukzessiven Karkassenlagen abwechselnd bezüglich der radialen Richtung des Reifens geneigt, so daß die Korde jeder Lage die Korde der nächsten Karkassenlage schneiden.
Um irgendeinen Abrieb der Teile der Karkasse 7, die in einer U-förmigen Konfiguration um die Wulstkerne 2 herum als ein Ergebnis einer wiederholten Hochlastdeformation des Reifens bewegt werden, zu verhindern, ist eine Abdecklage oder Verstärkungslage 8 zwischen der Karkasse 7 und dem Wulstkern vorgesehen.
Die Wulstabschnitte 3 sind jeweils mit einem Wulstkernreiter 9 versehen. Der Wulstkernreiter 9 ist aus Gummi hergestellt und verjüngt sich und ist angeordnet radial außerhalb des Wulstkerns 2. Der Wulstkernreiter 9 erstreckt sich radial nach außen über den höchsten Rand der oben erwähnten Abdecklage 8 hinaus. Daher werden die durch die Biegung des Karkassenumschlags verursachten Auslenkbeanspruchungen verteilt.
In dieser Ausführungsform umfaßt der Wulstkernreiter 9 einen aus einem harten Gummi hergestellten steiferen Bereich 9A, der seinen unteren Abschnitt bildet, und einen aus einem weichen Gummi hergestellten Pufferbereich 9B, der seinen oberen Abschnitt bildet.
Des weiteren ist jeder Wulstabschnitt 3 mit einem Wulstband (nicht gezeigt) entlang seiner Außenoberfläche versehen, um durch direkten Kontakt mit der Felge verursachten Verschleiß zu verhindern.
Der Laufflächenabschnitt 5 ist im Innern durch einen Gürtel 10 verstärkt, der sich radial außerhalb der Karkasse 7 und innerhalb der Hauptlauffläche 5 befindet, und ferner mit einem geschnittenen Breaker 14 versehen, der zwischen der Gürtellage 10 und der Karkasse 7 angeordnet ist, um eine Seitenführungskrafterzeugung zu steigern.
Der geschnittene Breaker 14 umfaßt wenigstens eine Lage, zum Beispiel zwei Lagen 14a, paralleler Korde, die unter einem Winkel von 10 bis 45 Grad zum Reifenäquator angeordnet ist. Dieser geschnittene Breaker 14 erstreckt sich in engem Kontakt mit der Karkasse 7 im Kronenbereich 20, nämlich dem Mittelabschnitt der Lauffläche, in dessen Zentrum sich die Äquatorlinie des Reifens erstreckt. Jedoch ist der geschnittene Breaker von den Rändern des Kronenbereichs zu dessen Außenseite allmählich von der Karkasse beabstandet. Beide äußeren Ränder des geschnittenen Breakers 14 enden an Positionen, die eine Breakerbreite von näherungsweise 70 bis 85% und vorzugsweise näherungsweise 73 bis 78% der Gesamtbreite W des Reifens schaffen.
Der oben erwähnte Gürtel 10 umfaßt eine Vielzahl von Lagen paralleler Korde, von denen jede unter einem Winkel von 0 bis 20 Grad und insbesondere bevorzugt 0 bis 10 Grad zum Reifenäquator angeordnet ist. In dieser Ausführungsform bilden diese Lagen eine innere Lage 10A und eine äußere Lage 10B.
Die innere Lage 10A umfaßt eine Vielzahl von Lagen paralleler Korde 11, zum Beispiel vier Lagen 10a, und die äußere Lage 10B umfaßt eine Vielzahl von Lagen paralleler Korde 11, zum Beispiel vier Lagen 10b.
Die innere Lage 10A befindet sich in Kontakt mit dem geschnittenen Breaker 14 im Kronenbereich 20, ist jedoch allmählich vom geschnittenen Breaker beabstandet. Die Außenränder erstrecken sich axial nach außen über die Außenränder des geschnittenen Breakers 14 hinaus.
Die Breite W10A der inneren Gürtellage 10A beträgt 75 bis 85% der Gesamtbreite W des Reifens.
Der kleinste Abstand L1 zwischen dem Außenrand der inneren Gürtellage 10A und der äußeren Oberfläche S des Reifens liegt in einein Bereich von 3 bis 15 mm, insbesonders bevorzugt in einem Bereich von 3 bis 8 mm.
Die äußere Gürtellage 10B befindet sich in engem Kontakt mit der inneren Gürtellage 10A.
Die Breite W10B der äußeren Lage 10B liegt in einem Bereich von 75 bis 80% der Gesamtbreite W des Reifens.
Der Außenrand der äußeren Gürtellage 10B ist zwischen dem Außenrand des oben erwähnten geschnittenen Breakers 14 und demjenigen der inneren Gürtellage 10A in der axialen Richtung des Reifens positioniert. Der kleinste Abstand L2 zwischen dem Außenrand der äußeren Gürtellage 10B und der Außenoberfläche S des Reifens ist im wesentlichen identisch mit dem oben erwähnten Abstand L1.
Außerdem kann die Breite des geschnittenen Breakers 14 größer sein als entweder die Breite W10B der äußeren Gürtellage 10B oder die Breite W10A der inneren Gürtellage 10A.
In dieser Ausführungsform besitzen die Karkassenkorde der Karkassenlage eine Dicke D11, die relativ groß ist, zum Beispiel 1260d/2 bis 2700d/3.
Der Karkassenkord wird insbesondere ausgewählt, um einen elastischen Hochdehnbarkeitskord darzustellen, der elastische Eigenschaften besitzt wie folgt:
die Dehnung 55 des Kords beträgt, wenn er mit 5 kgf/Kord belastet ist, 5 bis 10%, insbesondere bevorzugt 5 bis 8%,
die Dehnung 510 des Kords beträgt, wenn er mit 10 kgf/Kord belastet ist, 9 bis 15%, insbesondere bevorzugt 9 bis 12%, und
die Dehnung 520 des Kords beträgt, wenn er mit 20 kgf/Kord belastet ist, 14 bis 20%.
Die oben angegebene Definition steht für den elastischen Kord selbst und wird allgemeiner ausgedrückt wie folgt:
der Quotient D5 der Dehnung S5 unter eine 5 kgf-Belastung als ein Prozentsatz dividiert durch die Dicke des Kords in Denier liegt in einem Bereich von 7.35X10&supmin;&sup4; bis 14.7x10&supmin;&sup4;,
der Quotient D10 der Dehnung S10 unter einer 10 kgf-Belastung in einem Prozentsatz dividiert durch die Dicke des Kords in Denier liegt in einem Bereich von 13.2x10&supmin;&sup4; bis 22. 1x10&supmin;&sup4;,
der Quotient D20 der Dehnung S20 unter einer 20 kgf-Belastung in einem Prozentsatz dividiert durch die Dicke des Kords in Denier liegt in einem Bereich von 20.5x10&supmin;&sup4; bis 29.4x10&supmin;&sup4;.
Die oben angegebene doppelte Definition schafft eine erste Definition für den besonders für Flugzeugreifen geeigneten Kord, insbesondere den Reifen für Jumbo-Jet-Flugzeuge, und eine zweite Definition hinsichtlich der Dehnung pro Denier ist für verschiedene Arten von Schwerlast-Hochgeschwindigkeitsreifen geeignet.
Solch ein elastischer Kord besitzt elastische Eigenschaften, wie sie zwischen den in Fig. 2A und Fig. 2B gezeichneten Kurven (a) und (b) definiert sind.
Wie durch diese Kurven (a und b) gezeigt ist, besitzen die elastischen Korde eine Charakteristik derart, daß der Prozentsatz Dehnung groß unter einer kleineren Last ist, jedoch für einen Anstieg in der Belastung abnimmt.
Demgemäß werden die Karkassenkorde mit solchen elastischen Eigenschaften während der anfänglichen Reifenaufpumpstufe, während die Kordbelastung erhöht wird, beträchtlich gedehnt, wenn jedoch die Kordbelastung bis zu 10 kgf erhöht ist, wird der Dehnungsprozentsatz allmählich vermindert, obwohl die Korde durch den Anstieg in der Kordbelastung gedehnt werden.
Außerdem zeigt die Kurve (c) in den Fig. 2A und 2B die elastischen Eigenschaften eines herkömmlichen Reifenkords, und diese Kurve stellt sich im Vergleich zur Kurve (a) als in der Steigung steil und im wesentlichen linear heraus. Wenn solch ein herkömmlicher Kord für die Karkassenkorde verwendet wird, schafft er daher nicht eine Milderung der Druckbelastung, die durch eine Reifenauslenkung verursacht wird. Demgemäß wird durch die herkömmlicherweise verwendeten Reifenkorde eine adäquate Wulstdauerhaftigkeit nicht geschaffen.
Darüber hinaus liegt der Anfangselastizitätsmodul Es der elastischen Korde in einem Bereich von 130 bis 300 kgf/mm², insbesondere bevorzugt von 140 bis 170 kgf/mm². Das heißt, der Anfangselastizitätsmodul Es der elastischen Korde ist im Vergleich mit demjenigen der herkömmlicherweise verwendeten Korde klein, wodurch die elastischen Korde eine höhere Dehnbarkeit besitzen, um die Dehnung der Karkassenkorde vollständig zu erhöhen.
In der vorliegenden Erfindung bedeutet der Anfangselastizitätsmodul Es den Elastizitätsmodul bei 7% Dehnung, das heißt, wie in Fig. 10 gezeigt, die Steigung (%/kgf) der Tangente X an die Belastung-Dehnung-Kurve (d) bei 7% Dehnung.
Dann wiederum liegt die Belastung bei Bruch des elastischen Kords vorzugsweise bei nicht weniger als 30 kgf und insbesondere bevorzugt in einem Bereich von 40 bis 60 kgf.
Solche elastischen Korde können eine oder mehrere Arten von Korden umfassen, die aus Nylonkorden, Polyesterkorden, aromatischen Polyamidkorden, Kohlenstoffkorden oder metallischen Korden ausgewählt werden.
In dem Fall, daß die organischen Faserkorde für die elastischen Korde verwendet werden, können die obigen erforderlichen elastischen Eigenschaften erhalten werden, indem die Spannung, die an die Korde zusammen mit Wärme für eine spezifizierte Zeit angewendet wird, in einem Eintauchdehnen genannten Verfahren im Vergleich mit der Spannung, die im herkömmlichen Eintauchdehnverfahren verwendet wird, beträchtlich reduziert wird.
Außerdem, falls zum Beispiel Nylonkorde verwendet werden, um die oben erwähnte elastische Eigenschaft zu schaffen, wird die Anzahl von Verdrehungen im Vergleich mit der herkömmlichen Anzahl der Verdrehungen, die näherungsweise 23 T/10 cm beträgt, auf 25 bis 36 T/10 cm und insbesondere bevorzugt 27 bis 30 T/10 cm erhöht.
Zusätzlich zur oben erwähnten physikalischen Behandlung können die oben erwähnten elastischen Eigenschaften durch andere Mittel erhalten werden. Der elastische Kord kann mit geringer Dehnbarkeit hergestellt werden, indem durch zum Beispiel Wickeln dieser Teile mit Teilen hoher Dehnbarkeit von vornherein Spielraum geschaffen wird. In diesem Fall, wenn die Belastung auf einen vorbestimmten Wert steigt, weist der elastische Kord die einen Teil der Belastung darstellenden Teile geringer Dehnbarkeit auf und kann demgemäß als ein Ganzes in der Dehnbarkeit über diesem Wert reduziert werden.
Es wurde bestätigt, daß die Anwendung solcher elastischer Korde auf die Karkassenkorde in der Lage ist, einen Reifen zu bilden, der eine Karkasse mit einer höheren Dehnbarkeit besitzt, in der die Korde eine Dehnung von 6 % oder mehr und insbesondere bevorzugt eine Dehnung von näherungsweise 8 bis 9% besitzen, wenn der Reifen auf den regulären Innenluftdruck aufgepumpt ist.
Die Karkassenkorde sind in ein Basisgummi eingebettet, um die erwähnten Karkassenlagen 7a, 7b zu bilden. Das Basisgummi ist ein Gummi, welches Festigkeit und eine Eigenschaft geringer Wärmeerzeugung aufweist und die oben erwähnte elastische Eigenschaft von den elastischen Korden erlaubt.
Der 100%-Modul davon beträgt 30 bis 70 kg/cm² und die Dehnung bei Bruch beträgt 200 bis 500%, insbesondere bevorzugt 300 bis 600%. In dem Fall, in dem der 100%-Modul kleiner als 30 kgf/cm² ist, wird die Wärmeerzeugung zu groß, und falls er mehr als 70 kgf/cm² beträgt, neigt die Festigkeit des Basisgummis dazu, abzunehmen und unzureichend zu werden. In dem Fall, daß die Dehnung bei Bruch weniger als 200% beträgt, fehlt es dem Gummi an Dehnbarkeit und es verursacht Gummifehler, wenn die Karkasse deformiert wird, und die Wärmeerzeugung besitzt eine Tendenz dazu, anzusteigen, falls sie größer als 500% wird.
Das Basisgummi besteht aus 100 Gewichtsteilen der Basis mit wenigstens einer Gummiart, die aus natürlichem Gummi und Isoprengummi ausgewählt wird, und aus 50 bis 70 Gewichtsteilen Kohlenstoffruß. Wenn der Kohlenstoffruß weniger als 50 Gewichtsteile beträgt, wird die Festigkeit des Basisgummis unzureichend, und falls er mehr als 70 Gewichtsteile beträgt, zeigt dessen Wärmeerzeugung eine Tendenz, anzusteigen.
Falls die Karkassenkorde auf diese Weise mit einer größeren Dehnbarkeit als in herkömmlichen Reifen versehen sind, ist es möglich, eine Druckbeanspruchung und eine Druckbelastung zu vermindern, die auf dem Felgenflanschseitenabschnitt der Karkassenkorde als ein Ergebnis des Biegevorgangs des Wulstabschnitts zur Zeit eines Abhebens oder Landens erzeugt werden, wodurch die Karkassenkorde an ihrer Deformation, einer lokalen Biegung, einem Bruch, der durch ihren von ihrer Druckbelastung resultierenden Fehler verursacht wird, und dergleichen gehindert werden.
Auch können die Karkassenkorde mit solch einer hohen Dehnbarkeit die Druckbeanspruchung auf das Gummi des Wulstabschnitts 3 selbst mildern, um dadurch als Modul eine Verbesserung von 10 Prozent oder mehr in der Wulstdauerhaftigkeit zu erzielen.
Ferner kann durch Verwenden solcher elastischen Korde für sowohl die Karkassenkorde als auch die Gürtelkorde 11 das Ausmaß der Ausdehnung des oben erwähnten Kronenbereichs der Laufflächenoberfläche, wenn der Reifen auf seinen regulären Innenluftdruck aufgepumpt ist, zu mehr als 5%, basierend auf dem Zustand, in dem der Reifen auf 5% des regulären Innenluftdrucks aufgepumpt ist, erhöht werden.
Darüber hinaus kann dies die Spannung T der Gürtelkorde 11 steigern und somit die kritische Drehgeschwindigkeit des Reifens, über der das Phänomen der stehenden Welle beginnt, anheben.
Die kritische Drehgeschwindigkeit Vc, über der das Phänomen der stehenden Welle hervorgerufen wird, ist durch die folgende Formel (1) wie zuvor beschrieben gegeben.
wobei
Vc = kritische Drehgeschwindigkeit des Reifens, über der das Phänomen der stehenden Welle erzeugt wird
m = Masse pro Einheitslänge des Laufflächenabschnitts
E1 = Steifigkeit des Laufflächenabschnitts gegen seine Biegung innerhalb der Grenzen seiner Dicke
T = Spannung des Gürtels
k = Federkonstante der Karkasse
So steigert der Anstieg in der Gürtelspannung T der Erfindung die augenscheinliche Steifigkeit E1 des Laufflächenabschnitts und hebt infolgedessen die kritische Drehgeschwindigkeit Vc an, wodurch das Auftreten des Phänomens der stehenden Welle verhindert wird.
Infolgedessen sind die Deformation der Wulstabschnitte und ein Anstieg in den Druckbeanspruchungen auf die Wulstabschnitte beide abgewendet, da der Wulstabschnitt nicht Beanspruchungen wellenförmigen TYPS erfährt, die vom Laufflächenabschnitt 5 durch die Seitenwände 4 übertragen werden, falls das Phänomen der stehenden Welle eingeführt wird. Dies beschränkt eine Verschlechterung der Dauerhaftigkeit des Wulstabschnitts.
Ferner nimmt, wie zuvor beschrieben, der elastische Kord, wie er für den Karkassenkord und den Gürtelkord verwendet wird, im Dehnungsprozentsatz mit einem Anstieg in der angewendeten Belastung ab, wodurch eine Über-Ausdehnung, die durch eine große Zentrifugalkraft bei hoher Geschwindigkeit verursacht wird, und ein sogenanntes Reifenwachstum verhindert wird, bei dem der Laufflächenabschnitt insbesondere im Kronenbereich permanent ausgedehnt bleibt.
Der Gürtelkord 11 und der Kord des geschnittenen Breakers besitzen vorzugsweise elastische Eigenschaften, die denjenigen des Karkassenkords hinsichtlich der Beziehung zwischen der Dehnung und der Belastung ähnlich sind, um die Gürtelspannung im Kronenbereich des Laufflächenabschnitts zu erhöhen, das heißt, die kritische Drehgeschwindigkeit des Reifens, über der das Phänomen der stehenden Welle gebildet wird, zu erhöhen.
Die Dehnung S5 bei einer 5 kgf-Belastung des Gürtelkords 11 ist kleiner als diejenige der Karkassenkorde und liegt in einem Bereich von 3 bis 6 %, und der Quotient D5 der Dehnung S5 unter einer 5 kgf-Belastung als ein Prozentsatz dividiert durch die Dicke des Gürtelkords in Denier liegt in einem Bereich von 3.85x10&supmin;&sup4; bis 7.69x10&supmin;&sup4;.
Außerdem beträgt der Quotient D10 der Dehnung S10 jedes Gürtelkords, wenn er mit einer 10 kgf-Belastung belastet ist, als ein Prozentsatz dividiert durch die Dicke des Gürtelkords in Denier 6.41x10&supmin;&sup4; bis 10.26x10&supmin;&sup4; und der Quotient D20 der Dehnung S20 des Gürtelkords, wenn er mit einer 20 kgf-Belastung belastet ist, als ein Prozentsatz dividiert durch die Dicke des Karkassenkords in Denier 10.26x10&supmin;&sup4; bis 59x10&supmin;&sup4;.
Der Kord des geschnittenen Breakers besitzt im wesentlichen die gleichen elastischen Eigenschaften wie diejenigen des Gürtelkords. Das Material des Breakerkords kann sich jedoch von demjenigen des Gürtelkords unterscheiden oder das gleiche sein.
Der Gürtelkord 11 und der Karkassenkord besitzen die gleiche Dicke D11, und diese Dicke ist relativ groß, zum Beispiel 1260d/2 bis 2700d/3.
Die Gürtelkorde 11 und der Breakerkord sind jeweils in ein Basisgummi ähnlich demjenigen der Karkasse eingebettet, um die Gürtellagen 10a, 10b und die Lagen 14a des geschnittenen Breakers zu bilden. Die Verwendung eines Basisgummis mit Eigenschaften ähnlich denjenigen der Karkassenlage erleichtert ferner das Dehnen der darin eingebetteten Gürtelkorde.
Wenn der Reifen normal aufgepumpt ist, können die Korde in den Wulstabschnitten demgemäß leicht eine größere Vor-Spannung oder Dehnung aufweisen, und dem Laufflächenabschnitt 5 wird leicht erlaubt, sich im Kronenbereich auszudehnen.
Außerdem verbessert die größere Dehnung bei Bruch der elastischen Korde die Dauerhaftigkeit des Wulstabschnitts und verhindert das Auftreten des Phänomens der stehenden Welle.
Die Gürtellagen 10a, 10b werden gebildet, indem frische Lagen, in denen die Gürtelkorde 11 im Basisgummi eingebettet sind, um die Karkasse herum derart aufgetragen werden, daß die Gürtelkorde unter 0 bis 20 Grad zum Reifenäquator geneigt sind. Im Gürtel 10 können die Kordanordnungswinkel zwischen jeder Lage der Lagen 10a und 10B und/oder zwischen jeder Lage 10a und 10b geändert werden.
Darüber hinaus kann die Gürtellage 10 in einen Endlostyp gewickelt werden, indem ein bis mehrere Korde spiralförmig gewickelt werden, das heißt, indem die sogenannte Kordwickelmethode verwendet wird.
Die Korde jeder Breakerlage 14a sind unter einem Winkel von 10 bis 30 Grad zum Reifenäquator geneigt. Die Lagen 14a des geschnittenen Breakers besitzen eine Struktur, die identisch zu derjenigen der Gürtellagen 10a und 10b ist. Die Korde des geschnittenen Breakers können sich von den Gürtelkorden hinsichtlich ihrer Materialien unterscheiden, falls sich die elastischen Eigenschaften ähneln.
Im Schwerlast-Hochgeschwindigkeitsradialreifen 1 der vorliegenden Erfindung ist wie in Fig. 3 gezeigt das Laufflächenprofil so geformt, daß es die folgende Bedingung erfüllt:
Das Verhältnis RC100/RC5 des Radius RC100 zum Radius RC5 ist nicht kleiner als 1.06,
wobei RC100 bzw. RC5 die Radien des Reifens an der Laufflächenoberfläche auf dem Reifenäquator sind, wenn der Reifen auf 100% bzw. 5% des regulären Innenluftdrucks aufgepumpt ist.
Der 5%-Innenluftdruck besteht, um die Reproduktion der Schnittgestalt des Reifens in seiner Vulkanisierungsform zu erlauben.
So ist die Ausdehnung um den Reifenäquator C herum aufgrund des Aufpumpens auf den regulären Innenluftdruck so eingerichtet, daß sie größer als diejenige in herkömmlichen Reifen ist, so daß der Laufflächenabschnitt 5 eine Umfangsspannung erfährt, die entlang des Reifenäquators erzeugt wird, und demgemäß eine große Gürtelspannung T unter Widerstand auf die oben erwähnten Gürtelkorde 11 wirkt.
Darüber hinaus ist im Reifen 1 das Verhältnis (RC100 - RS100)/RC100 der Differenz RC100-RS100 zum Radius RC100 so festgelegt, daß es nicht weniger als 0.02 beträgt, wobei RC100-RS100 die Differenz zwischen dem oben erwähnten Radius RC100 und dem Radius RS100 des Reifens an der Laufflächenoberfläche auf dem Rand PS100 des Kronenbereichs 20 unter dem normalen Zustand ist, in dem der Reifen auf seinen regulären Innenluftdruck aufgepumpt ist. Hier beträgt die Breite des Kronenbereichs 20 60 bis 90% der Breite des Laufflächenabschnitts 5.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, besteht im Schwerlast- Hochgeschwindigkeitsradialreifen 1, der insbesondere für die Verwendung von Flugzeugen entworfen ist, die Laufflächenoberfläche, wenn der Reifen auf den regulären Innenluftdruck aufgepumpt ist, aus dem oben erwähnten Kronenbereich 20 mit dem vergleichsweise großen Radius RC100 und einem Paar von Schulterbereichen 21 mit dem relativ kleinen Radius RS100, von denen sich einer auf jeder Seite des Kronenbereichs 20 befindet.
Wie durch die obigen Verhältnisse definiert, ist der Radius RC100 größer als der Radius RS100. Demgemäß ist die Ausdehnung größer im Kronenbereich 20, besonders in dessen Zentrum RC100, als in den Schulterbereichen 21.
In der oben erwähnten Formel (1) wird angenommen, daß die Gürtelspannung T an jedem beliebigen Abschnitt davon gleichmäßig ist. Die Erfinder jedoch zeigten, daß die kritische Drehgeschwindigkeit, über der das Phänomen der stehenden Welle erzeugt wird, erhöht werden kann, indem das Ausdehnungsausmaß des Kronenbereichs erhöht wird, um die Gürtelspannung T in diesem Bereich zu erhöhen.
Dann wird das Auftreten des Phänomens der stehenden Welle wirksam verringert und die Wulstdauerhaftigkeit verbessert.
Solch eine Konfiguration des Reifens, um den obigen Effekt hervorzurufen, wird erhalten, indem die Gestalt der Vulkanisierungsform geeignet entworfen wird.
Es stellte sich auch heraus, daß der Reifen dieser Konfiguration eine gleichmäßige Kontaktdruckverteilung der Reifenoberfläche auf dem Boden schafft.
In einem Reifenschnitt, der die Reifenachse einschließt, wenn der Reifen zu 50% des regulären Innenluftdrucks aufgepumpt ist, kann darüber hinaus die Laufflächenoberfläche in entweder ein Kronenschwellprofil, in dem der Radius RC5 am Reifenäquator C (PC5) größer als der Radius RS5 am Rand (PS5) des Kronenbereichs 20 ist, oder ein Kronensenkprofil geformt werden, in dem der Radius RC5 kleiner ist als der Radius RS5.
Falls das oben erwähnte Kronenschwellprofil für die Laufflächenoberfläche eingesetzt wird, wenn der Reifen wie diese Ausführungsform auf 5% seines regulären Innenluftdrucks aufgepumpt ist, ist die Laufflächenoberfläche so gebildet, daß ihr Bereich PS5-PC5-PS5, das heißt, der Kronenbereich 20, zu einem Bogen mit einem Krümmungsradius RT5 wird und dieser Krümmungsradius RT5 so festgelegt ist, daß er nicht weniger als 800 mm beträgt, obwohl er in herkömmlichen Reifen, insbesondere für Flugzeuge, immer unter 800 mm gelegen hat.
Durch Einstellen des Krümmungsradius auf diese Weise wird eine weitere Zunahme in der Ausdehnung des Kronenbereichs 20 erhalten, wodurch die Gürtelspannung T im Kronenbereich 20 erhöht und die Bodendruckverteilung ausgeglichen wird. Infolgedessen kann die kritische Drehgeschwindigkeit, über der das Phänomen der stehenden Welle erzeugt wird, weiter erhöht werden.
Um ein solches Ergebnis zu erzielen, muß die Laufflächenoberfläche nicht immer in das oben erwähnte Kronenschwellprofil geformt werden, in welchem der Radius RC5 größer ist als der Radius RS5. Sie kann in das Kronensenkprofil geformt werden, in dem der RC5 kleiner als der RS5 ist, wie es mittels einer drei-gepunkteten strichpunktierten Linie in Fig. 2 dargestellt ist.
Eine solche Anordnung des Reifens 1 kann die kritische Drehgeschwindigkeit, über der das Phänomen der stehenden Welle eingeführt wird, um näherungsweise 8% anheben und auch die Dauerhaftigkeit des Wulstabschnitts steigern.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der eine Hilfsgürtellage, die ein Paar von Hilfsgürteln 12 umfaßt, radial außerhalb der Gürtellage 10 angeordnet ist.
In Fig. 4 ist jeder der Hilfsgürtel 12 eine einzelne Lage 12a paralleler Korde. Die Breite W12 des Hilfsgürtels 12 beträgt 10 bis 35 % der maximalen Breite der Gürtellage 10, was in der Tat die Breite W10a der inneren Gürtellage 10A darstellt.
Der axial äußere Rand der Hilfsgürtellage oder der oben erwähnten Lage 12a befindet sich nahe demjenigen der Gürtellage 10 und fällt in dieser Ausführungsform mit dem Rand der äußeren Gürtellage 10B zusammen. Dadurch erstreckt sich der Innenrand davon axial nach innen über den Rand des Kronenbereichs 20 hinaus.
Die Dicke d13 der Korde 13 der Hilfsgürtellage 12a ist kleiner als die oben erwähnte Dicke d11, zum Beispiel näherungsweise 300 bis 1350 d/3, und liegt in einem Bereich von 20 bis 50 % von d11.
Die Hilfsgürtellage 12a wird wie in Fig. 5 gezeigt in einen engen Kontakt mit der obersten Gürtellage 10b der Gürtellage 10 gebracht, jedoch ist es erforderlich, die Hilfsgürtelkorde 13 so anzuordnen, daß die Gürtelkorde 11 nicht berührt werden. Der Abstand dazwischen, genauer der Abstand L3 zwischen den radial innersten Rändern der Hilfsgürtelkorde 13 und der radial äuerßsten Ränder der Gürtelkorde 11 der obersten Gürtellage 10b, liegt in einem Bereich 0.2 bis 1.0 mm.
Um diese Anforderung zu erfüllen, sind das Basisgummi der Gürtellage 10b bzw. das Basisgumini der Hilfsgürtellage 12a in leicht größerer Dicke als die Korddicke d11 bzw. d13 gebildet.
In dem Fall, in dem die Hilfsgürtellage 12 wie diese Ausführungsform verwendet wird, werden die Lagenkorddichte in der Gürtellage 10 bzw. diejenige in der Hilfsgürtellage 12 in einem Bereich von 50 bis 85 % bzw. in einem Bereich von 35 bis 65 % festgelegt, wobei die Lagenkorddichte für jede Lage als der Prozentsatz der Summe der Dicke der Korde definiert ist, die in einer Einheitslänge 1 in die senkrechte Richtung zur longitudinalen Richtung der Korde oder die Korderstreckungsrichtung zu dieser Einheitslänge 1 enthalten sind. Das heißt, in den Gürtellagen 10a und 10b beträgt die Lagenkorddichte Σd11/1x100 und in der Hilfsgürtellage 12a Σd13/1x100. Darüber hinaus ist die Lagenkorddichte in der Hilfsgürtellage 12 so festgelegt, daß sie kleiner als die Lagenkorddichte in der Gürtellage 10 ist, und das Verhältnis der ersterwähnten zur letzteren ist in einem Bereich von 0.35 bis 0.8 festgelegt. Darüber hinaus sind die Korde 13 der Hilfsgürtellage unter einen Winkel 0 bis 20 Grad zum Reifenäquator gelegt.
Die auf diese Art angeordnete Hilfsgürtellage 12 besitzt im Vergleich zur Gürtellage 10 eine kleine Steifigkeit und eine große Dehnbarkeit.
Daher wird die auf den Reifen ausgeübte Spannung, wenn er aufgepumpt ist, hauptsächlich durch die Gürtellage 10 und die Karkasse 7 aufgenommen, und die Hilfsgürtellage 12 kann irgendeine Stufendifferenz zwischen der Steifigkeit der Gürtellage und der Steifigkeit des Laufflächengummis mildern, da die Hilfsgürtellage 12 dazwischen angeordnet ist. Unter solchen Umständen wird die durch Aufpumpen des Reifens und Kontakt der Laufflächenoberfläche mit dem Boden erzeugte Scherbeanspruchung zwischen dem Laufflächengummi 5 und der Gürtellage 10 mittels der Hilfsgürtellage 12 aufgenommen und gemildert.
Die Fig. 6 bis 8 zeigen Modifizierungen der Hilfsgürtellage. Die Hilfsgürtellage in Fig. 6 umfaßt eine einzelne Gürtellage 12 voller Breite, die sich über die ganze Breite der Gürtellage 10 erstreckt. Diejenige in Fig. 7 umfaßt ein Paar von Gürtellagen 12a, das in den Laufflächenschultern angeordnet ist, und eine einzelne Gürtellage 12b voller Breite, die darauf angeordnet ist, um die obere Fläche der Gürtellage 10 zu bedecken.
Auch die Hilfsgürtellage in Fig. 8 umfaßt ein Paar von Schultergürteln, die in den Laufflächenschultern angeordnet sind und von denen jeder aus zwei Lagen 12a von Korden besteht.
Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse von Vergleichstests und hierin Testreifen der Größe 46x17R20, die als Arbeitsbeispielreifen der Erfindung hergestellt wurden, und einen Referenzreifen. Die Testreifen hatten im wesentlichen den gleichen Aufbau wie in Fig. 1 dargestellt, und ihre ausführlichen Spezifizierungen sind in Tabelle 1 angegeben.
Tabelle 2 zeigt die Rezepturen für das Basisgummi, das für die Karkassenlagen, die Gürtellagen und die Breakerlagen verwendet wird.
Tabelle 3 zeigt außerdem die Ergebnisse eines Vergleichstestens, in dem die Testreifen, das heißt Arbeitsbeispielreifen 1a und Referenzreifen 1a, identisch mit dem in Tabelle 1 angeführten Arbeitsbeispielreifen 1 und dem Referenzreifen 1 waren, abgesehen von ihren Laufflächenprofilen.
Um ihre Wulstdauerhaftigkeit zu berechnen, wurden die Testreifen auf ihren regulären Innenluftdruck aufgepumpt und bei einer Umfangsgeschwindigkeit von 300 km/h und 200% ihrer regulären Belastung bis zu einem Wulstfehler gedreht. Die Testresultate sind auch in Tabelle 1 und 3 angegeben, wo die Wulstdauerhaftigkeit durch die Zeit definiert ist, bei der ein Wulstfehler auftrat, und durch den relativen Wert der Indexnummer ausgedrückt ist, die auf die Annahme gestützt ist, daß die Zeit für den Referenzreifen 100 war.
Um die kritische Drehgeschwindigkeit, über der das Phänomen der stehenden Welle erzeugt wird, zu erfahren, wurde die Drehgeschwindigkeit jedes Testreifens in einem Test variiert. Die kritische Drehgeschwindigkeit des Arbeitsbeispielreifens reichte bis näherungsweise 300 km/h. Tabelle 1 TESTRESULTATE Wulstdauerhaftigkeit Seitenführungskraft KARKASSE Karkassenkord Material Struktur Verdrehung (Drehungen/100 mm) Dehnung bei Bruch (%) Kraft (kgf) Anfangselastizitätsmodul (kgf/mm²) GÜRTELLAGE Gürtelkord GESCHNITTENER BREAKER Breakerkord Lagen Nylon Tabelle 2 Gewichtsteile Natürliches Gummi Isoprengummi Kohlenstoff LM-HAF Stearinsäure Zinkoxid Schwefel Beschleuniger 100%-Modul Dehnung bei Bruch Festigkeit Tabelle 3 TESTRESULTAT Wulstdauerhaftigkeit LAUFFLÄCHENPROFIL KARKASSE Karkassenkord Material Struktur Dehnung @ 5kgf Belastung Bruch Spannungskraft Anfangselastizitätsmodul GÜRTELLAGE Gürtelkord GESCHNITTENER BREAKER Breakerkord Lagen Nylon
In der vorliegenden Erfindung werden elastische Korde höherer Elastizität für die Karkassenkorde verwendet. Demgemäß weisen die Karkassenkorde eine größere Dehnung auf, wenn sie einer niedrigen Belastung ausgesetzt sind, und die Karkasse ist von vornherein durch das Reifenaufpumpen mit einer größeren Dehnung versehen. Infolgedessen wurden die Wulstabschnitte in ihrer Dauerhaftigkeit beträchtlich verbessert.
Darüber hinaus wird die Gürtelspannung erhöht, und dies erhöht die kritische Drehgeschwindigkeit des Reifens, über der das Phänomen der stehenden Welle auftritt, wodurch die Dauerhaftigkeit der Wulstabschnitte weiter verbessert wird.
Im Reifen mit Karkassenkorden herkömmlicher Eigenschaften waren die Wulstabschnitte sowohl komplizierten Beanspruchungen aufgrund des Phänomens der stehenden Welle als auch Druckbeanspruchungen ausgesetzt, die auf die Umschlagabschnitte der Karkassenkorde in den Wulstabschnitten ausgeübt wurden, wohingegen in der vorliegenden Erfindung die Karkassenkorde mit der höheren Elastizität die Anwendung von Druckbeanspruchungen an die Korde reduzierten und das Auftreten des Phänomens der stehenden Welle beschränkt war.
Darüber hinaus ist in der vorliegenden Erfindung das Laufflächenprofil so angeordnet, daß die Ausdehnung des Laufflächenabschnitts insbesondere im Kronenbereich erhöht wird, wodurch die kritische Drehgeschwindigkeit des Reifens, über der das Phänomen der stehenden Welle erzeugt wird, erhöht wird. Daher ist die Abnahme in der Dauerhaftigkeit der Wulstabschnitte beschränkt, die durch die Übertragung der wellenförmigen Wirkung des Phänomens der stehenden Welle auf die Wulstabschnitte durch die Seitenwände verursacht werden kann, und infolgedessen sind die Wulstabschnitte in ihrer Dauerhaftigkeit auch verbessert.
Wie aus der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich ist, umfaßt die vorliegenden Erfindung ein grundlegende Anordnung, in der dann Karkassenkorde höherer Elastizität verwendet werden, und eine zweite Anordnung, in welcher der Laufflächenoberfläche erlaubt ist, als ein Ergebnis des Aufpumpens des Reifens in ihrem Kronenbereich hervorzustehen. Diese beiden Anordnungen wirken miteinander zusammen, um sicherzustellen, daß die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in der die Dauerhaftigkeit der Wulstabschnitte verbessert ist, erreicht wird.

Claims

1. Ein Schwerlast-Hochgeschwindigkeitsradialreifen mit einer radialen Karkasse (7), die wenigstens eine Kordlage aufweist, die unter einem Winkel von 70 bis 90 Grad zum Reifenäquator angeordnet ist und an beiden Randabschnitten um ein Paar von Wulstkernen (2) herum umgeschlagen ist, um jeweils daran befestigt zu sein, und einer Gürtellage (10) mit einer Vielzahl von Kordlagen, die unter einem Winkel von 0 bis 20 Grad zum Reifenäquator angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,

daß jeder der Karkassenkorde eine Dehnung S5 unter eine 5 kgf-Belastung von 5 bis 8%, eine Dehnung S10 unter einer 10 kgf-Belastung von 9 bis 15% und eine Dehnung S20 unter einer 20 kgf-Belastung von 14 bis 20% besitzt, wobei die Änderungsrate der Dehnung gleichmäßig abnimmt, während die Belastung ansteigt, der Anfangselastizitätsmodul jedes Karkassenkords 130 bis 200 kgf/mm² und die Anzahl von Verdrehungen jedes Karkassenkords 25 bis 36T/10cm beträgt.

2. Ein Schwerlast-Hochgeschwindigkeitsradialreifen mit einer radialen Karkasse (7), die wenigstens eine Kordlage aufweist, die unter einem Winkel von 70 bis 90 Grad zum Reifenäquator angeordnet ist und an beiden Randabschnitten um ein Paar von Wulstkernen (2) herum umgeschlagen ist, um jeweils daran befestigt zu sein, und einer Gürtellage (10) mit einer Vielzahl von Kordlagen, die unter einem Winkel von 0 bis 20 Grad zum Reifenäquator angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß jeder der Karkassenkorde die folgenden Charakteristiken aufweist, und zwar, daß der Quotient D5 der Dehnung S5 des Karkassenkords, wenn er mit einer 5 kgf-Belastung belastet ist, als ein Prozentsatz dividiert durch die Dicke des Karkassenkords in Denier 7.35x10&supmin;&sup4; bis 14.17x10&supmin;&sup4;, der Quotient D10 der Dehnung S10 des Karkassenkords, wenn er mit einer 10 kgf-Belastung belastet ist, als ein Prozentsatz dividiert durch die Dicke des Karkassenkords in Denier 13.2x10&supmin;&sup4; bis 22.1x10&supmin;&sup4;, und der Quotient D20 der Dehnung 520 des Karkassenkords, wenn er mit einer 20 kgf-Belastung belastet ist, als ein Prozentsatz dividiert durch die Dicke des Karkassenkords in Denier 20.6x10&supmin;&sup4; bis 29.4x10&supmin;&sup4; beträgt, wobei die Änderungsrate des Quotients der Dehnung des Karkassenkords unter Belastung als ein Prozentsatz dividiert durch die Dicke des Kords in Denier gleichmäßig abnimmt, während die Belastung ansteigt.

3. Ein Reifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Quotient D5 der Dehnung jedes Gürtelkords, wenn er mit einer 5 kgf-Belastung belastet ist, als ein Prozentsatz dividiert durch die Dicke des Gürtelkords in Denier 3.85x10&supmin;&sup4; bis 7.69x10&supmin;&sup4; beträgt.

4. Ein Reifen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Quotient D10 der Dehnung S10 jedes Gürtelkords, wenn er mit einer 10 kgf-Belastung belastet ist, als ein Prozentsatz dividiert durch die Dicke des Gürtelkords in Denier 6.41x10&supmin;&sup4; bis 10.26x10&supmin;&sup4; und der Quotient D20 der Dehnung 520 des Gürtelkords, wenn er mit einer 20 kgf-Belastung belastet ist, als ein Prozentsatz dividiert durch die Dicke des Karkassenkords in Denier 10.26x10&supmin;&sup4; bis 59x10&supmin;&sup4; beträgt.

5. Ein Reifen nach einem der Ansprüche 2 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Karkassenkorde in ein Basisgummi eingebettet sind, welches aus 100 Gewichtsteilen der Basis, die wenigstens eine Art von Gummi einschließt, die aus natürlichem Gummi und Isoprengummi ausgewählt wird, und 50 bis 70 Gewichtsteilen Kohlenstoffruß besteht, der 100%-Modul des Basisgummis 30 bis 70 kgf/cm² und die Dehnung des Basisgummis bei Bruch 200 bis 500% beträgt.

6. Ein Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

gekennzeichnet durch

eine Lauffläche (5), die radial außerhalb der Gürtellage (10) angeordnet ist, so daß in einem die Reifenachse einschließenden Reifenschnitt unter einem Anfangszustand, in dem der Reifen auf 5% seines regulären Innenluftdrucks aufgepumpt ist, der Laufflächenabschnitt (5) versehen ist mit

(a) einem Kronenschwellprofil, in dem RC5 > RS5 und RT5 ≥ 800 mm, oder

(b) einem flachen Profil, in dem RC5 = RS5, oder

(c) einem Kronensenkprofil, in dem RC5 < RS5,

für das Laufflächenprofil unter dem Anfangszustand, und das Laufflächenprofil unter dem Anfangszustand und das Laufflächenprofil unter dem regulären Zustand für eine Benutzung, wenn der Reifen auf 100% seines regulären Innenluftdrucks aufgepumpt ist, die folgenden Bedingungen erfüllen:

RC100/RC5 > 1.06

(RC100-RS100)/RC100 ≥ 0.02

wobei

RC5 der Radius des Reifens auf der Oberfläche des Laufflächenabschnitts am Reifenäquator unter dem Anfangszustand ist,

RS5 der Radius des Reifens auf der Oberfläche des Laufflächenabschnitts an den Rändern PS5 eines Kronenbereichs davon unter dem Anfangszustand ist,

RT5 der Krümmungsradius des Kronenbereichs unter dem Anfangszustand ist,

RC100 der Radius des Reifens auf der Oberfläche des Laufflächenabschnitts am Reifenäquator unter dem regulären Zustand ist, und

RS100 der Radius des Reifens auf der Oberfläche des Laufflächenabschnitts an den Rändern PS100 des Kronenbereichs unter dem regulären Zustand ist.

7. Ein Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

daß ein geschnittener Breaker (14), der aus wenigstens einer Kordlage besteht, die unter einem Winkel von 10 bis 45 Grad zum Reifenäquator geneigt ist, zwischen der Karkasse und der Gürtellage angeordnet ist.

8. Ein Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Gürtellage (10) mit einem Hilfsgürtel (12) versehen ist, der eine Lage von Hilfskorden (13) umfaßt, die radial außerhalb der Gürtellage (10) angeordnet ist.