DE69107256T2

DE69107256T2 - Luftreifen.

Info

Publication number: DE69107256T2
Application number: DE69107256T
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Iseki
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1990-07-06
Filing date: 1991-07-01
Publication date: 1995-06-08
Anticipated expiration: 2011-07-02
Also published as: EP0465187A1; JPH0466302A; DE69107256D1; JPH0764163B2; US5419384A; EP0465187B1; US5372172A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen, der im Fahrkomfort und in der Lenkstabilität verbessert ist, indem die Gleichförmigkeit in der Umfangsrichtung des Reifens verbessert ist und das dynamische Gleichgewicht erhöht ist.
Herkömmlicherweise wird, wie in Figur 6 dargestellt ist, eine Karkasse (a) eines Luftreifens, wie beispielsweise eines Reifens für einen Personenwagen, gebildet, indem eine Bahn eines Karkasseneinlagenmaterials in eine zylindrische Form aufgerollt wird. Dazu hat die Karkasse (a) einen Überlappungsbereich (b), um die Einlagenkanten miteinander zu verbinden. Der Überlappungsbereich (b) ist gewöhnlicherweise so vorgegeben, daß er in der Reifenumfangsrichtung schmal ist, d. h. die Länge ist so festgelegt, daß sie nicht mehr als 10 mm beträgt.
Bei einem solchen Aufbau tritt jedoch eine Veränderung in der Karkassensteifigkeit an dem Überlappungsbereich (b) auf, und das dynamische Gleichgewicht des Reifens wird beeinträchtigt. Als ein Ergebnis wird eine Vibration des Reifens während des Laufens erzeugt, die den Fahrkomfort beeinträchtigt. Auch verursacht der Überlappungsbereich eine Ungleichmäßigkeit an der Lauffläche gewöhnlicherweise in der Form einer Änderung der Höhe oder des Laufflächenradius.
Wenn die Karkasse aus zwei oder drei Einlagen besteht, kann ein solcher Unterschied in der Steifigkeit der Karkasseneinlagen bis zu einem gewissen Maß gemildert werden, indem die Überlappungsbereiche der unterschiedlichen Einlagen in der Reifenumfangsrichtung getrennt werden. Jedoch kann ein völliges dynamisches Gleichgewicht oder ein beträchtliches Streuen der Steifigkeitsschwankungen nicht erreicht werden, so daß Vibrationen auftreten und ein guter Fahrkomfort nicht erreicht wird.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Luftreifen anzugeben, der in der Lage ist, den Fahrkomfort und die Lenkstabilität zu erhöhen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist diese Aufgabe mittels eines Luftreifens gelöst, der die Merkmale von Patentanspruch 1 aufweist.
Wie gesehen werden kann, sind eine große Anzahl von Überlappungsbereichen gleichförmig in der Reifenumfangsrichtung durch die Anordnung der Mehrzahl von Einlagenstreifen beabstandet, und als ein Ergebnis wird ein lokaler Unterschied in der Steifigkeit der Karkasse vermieden, um das dynamische Gleichgewicht zu verbessern, und dadurch werden der Fahrkomfort und die Lenkstabilität erhöht. Weiterhin wird das Äußere des Reifens verbessert, indem ein lokalisierter teilweiser Unterschied in der Höhe der Laufflächenoberfläche verloren wird.
Auch wenn eine Karkasse mit einem zwei- oder dreischichtigen Aufbau gefordert wird, kann dieser gebildet werden, indem eine Karkasseneinlage, die aus Einlagenstreifen besteht, aufgerollt wird, und somit kann die Arbeitszeit zur Herstellung einer solchen Karkasse verkürzt werden.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun im Detail unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
Figur 1 eine Schnittansicht ist, die entlang der Äquatorialebene eines Reifens genommen ist und eine Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Figur 2 eine Halbschnittansicht in der Reifenaxialrichtung ist;
Figur 3 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Karkasseneinlage ist;
Figur 4 eine Schnittansicht ist, die eine andere Ausführungsform zeigt;
Figur 5 eine Draufsicht ist, die eine andere Ausführungsform der Karkasseneinlage zeigt; und
Figur 6 eine perspektivische Ansicht ist, die eine herkömmliche Karkasse zeigt.
Wie in Figur 2 gezeigt ist, besitzt ein Luftreifen 1 eine Lauffläche 2, ein Paar von Seitenwänden 3, von denen sich jeweils eine von jeder Kante der Lauffläche 2 in der Reifenradialrichtung nach innen erstreckt, und ein Paar von Wulsten 4, die jeweils durch einen ringförmigen Wulstkern 5 verstärkt sind und an den innenliegenden Enden der Seitenwände 3 positioniert sind.
Weiterhin ist der Reifen 1 mit einer Karkasse 6 versehen, die sich um den Reifen durch die Lauffläche 2 und die Seitenwandungen 3 erstreckt und um die Wulstkerne 5 an jeder Kante nach oben gebogen ist. Ein Gürtel 11 ist außerhalb der Karkasse 6 und innerhalb der Lauffläche 2 angeordnet. Die Karkasse 6 besteht aus einer Karakasseneinlage 7, die aus einer Mehrzahl von Einlagenstreifen 9 besteht.
Jeder Einlagenstreifen 9 ist eine Bahn von einer rechteckigen Form, so daß die fertige Karaksseneinlage in viele Stücke in der Reifenumfangsrichtung unterteilt ist. Da jedes Stück mit Gummikomponenten bedeckt ist, hat die sich ergebende Anordnung von Einlagenstreifen 9 Karkassenkorde, die unter einem Winkel von 30 bis 90º gegenüber dem Reifenäquator angeordnet sind und durch ein Abdeckgummi bedeckt sind.
Für die Karkassenkorde können organische Faserkorde wie beispielsweise Nylon, Polyester, Rayon, aromatische Polyamidfaserkorde oder dergleichen verwendet werden.
Die Karkasseneinlage 7 wird gebildet, indem die Einlagenstreifen 9 kontinuierlich in der Reifenumfangsrichtung mit sich überlappenden Bereichen angeordnet werden. So überlappt ein Ende E1 eines Einlagenstreifens 9a in der Reifenumfangsrichtung die Außenfläche des Einlagenstreifens 9b, der an der Seite des Endes E1 neben dem Einlagenstreifen 9a angeordnet ist, und das in der Reifenumfangsrichtung andere Ende E2 des Einlagenstreifens 9a überlappt eine Innenfläche eines Einlagenstreifens 9c, der an der Seite des anderen Endes E2 neben dem Einlagenstreifen 9a angeordnet ist. Indem dieser Anordnungsvorgang wiederholt wird, werden nebeneinanderliegende Einlagenstreifen 9 überlappt und miteinander aufeinanderfolgend verbunden, und die Karkasseneinlage 7 wird dann in eine zylindrische Form gebracht. Wie in Figur 3 gezeigt ist, sind die Einlagenstreifen 9 aufeinanderfolgend in einer Ebene miteinander verbunden, wodurch die Karkasseneinlage 7 zunächst in einer Bandform gebildet wird, und weiterhin wird durch Überlappung einer Kante der vorgefertigten Karkasseneinlage 7 mit der anderen Kante die in der Reifenumfangsrichtung aufgerollte Karkasse 6 gebildet.
Weiterhin wird der Spalt G in der Umfangsrichtung zwischen der Kante F1 eines Einlagenstreifens 9b, der das Ende E1 des Streifens 9a überlappt, und der Kante F2 des danebenliegenden Einlagenstreifens 9c, der das andere Ende des Streifens 9a überlappt, vorzugsweise so vorgegeben, daß er das dreifache der Dicke T des Einlagenstreifens 9 oder weniger beträgt.
Indem der Spalt G in dem obigen Bereich festgelegt wird, überlappen sich zwei Einlagenstreifen 9 gegenseitig über etwa den gesamten Bereich der Karkasseneinlage 7, und im Ergebnis wird in dieser Ausführungsform eine Karkasse 6, die einen zweischichtigen Aufbau hat, durch eine Karkasseneinlage 7 gebildet.
Jeder Einlagenstreifen 9 hat auch einen gebogenen oder stufenförmigen Bereich zwischen einem Ende E1 und dem anderen Ende E2, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, und durch diesen gestuften Aufbau ist die Außenfläche über die aufeinanderfolgenden Einlagenstreifen 9a und 9b somit weich durchgehend. Alternativ können die Einlagenstreifen wie Schuppen ohne ein Biegen jedes Einlagenstreifens übereinandergelegt werden, wie in Figur 4 gezeigt ist.
Weiterhin ist die Länge L jedes Einlagenstreifens 9 in der Reifenumfangsrichtung so vorgegeben, daß sie in dem Bereich von 10 mm bis 600 mm, insbesondere von 10 mm bis 400 mm liegt. Wenn die Länge L 600 mm überschreitet, ist der Unterschied in der Steifigkeit zwischen den Überlappungsbereichen und den anderen Bereichen groß, und somit tritt ein dynamisches Ungleichgewicht des Reifens auf und Laufstabilitäts- und Fahrkomfortverbesserungen werden nicht erreicht. Weiterhin wird die Steifigkeit an den Überlappungsbereichen erhöht, weil die Breite der Überlappungsbereiche groß wird, und als ein Ergebnis zeigt die Karkasse 6 eine Neigung, eine polygonale Form anzunehmen, wenn die Karkasseneinlage aufgerollt wird. Als ein Ergebnis wird das Äußere des Reifens verdorben. Wenn die Länge L nicht mehr als 400 mm beträgt, werden die zuvor erwähnten Probleme vollständig gelöst.
Wenn andererseits L nicht mehr als 10 mm beträgt, ist die Verbindungsfestigkeit zwischen den Einlagenstreifen 9a und 9b verringert und sind die Kosten zur Herstellung der Karkasse aufgrund von Handhabungsproblemen erhöht.
Aus denselben Gründen, wie sie für die Beschränkung in der Länge L gelten, ist es auch bevorzugt, daß die Karkasse 6 aus 10 bis 50 Streifen pro Reifen gebildet ist.
In dieser Ausführungsform sind die Einlagenstreifen in eine Gruppe von Einlagenstreifen 9A, die eine lange Breite in der Reifenaxialrichtung haben, und eine Gruppe von Einlagenstreifen 9B, die eine kurze Breite in der Reifenaxialrichtung haben, klassifiziert. Die Einlagenstreifen 9A und die Einlagenstreifen 9B sind im Wechsel in der Reifenumfangsrichtung angeordnet.
Wenn der Spalt G enger vorgegeben ist, so daß die Karkasse 6 den zweischichtigen Aufbau einer herkömmlichen Karkasse hat, wird die Karkasse, bei der die Dicke in dem Mittelbereich M der Karkasse 6 das Zweifache der Dicke an den beiden Endbereichen N besitzt, in einem Arbeitsgang gebildet.
Figur 5 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der die sich ergebenden Einlagendicken an dem Mittelbereich M und an den Kantenbereichen N unterschiedlich voneinander sind. In dieser Ausführungsform haben die Einlagenstreifen 9C jeweils dieselbe Breite in der Reifenaxialrichtung zueinander, aber ein Einlagenstreifen und der danebenliegende Einlagenstreifen sind gegeneinander in der Axialrichtung des Reifens versetzt.
Weiterhin kann die Karkasse gebildet werden, indem die Einlagenstreifen in mehr als einem Zweischichtenaufbau überlappt werden.
Der Gürtel 11 besteht in dieser Ausführungsform aus zwei Einlagen von parallelen Korden, die die Karkassenkorde kreuzen. Für die Gürtelkorde können Stahlkorde oder organische Faserkorde, beispielsweise Nylon, Polyester, aromatische Polyamidfaserkorde oder dergleichen verwendet werden.

Claims

1. Ein Luftreifen mit einer Karkasse (6), die aus zumindest einer Karkasseneinlage besteht, welche sich von einer Lauffläche (2) durch Seitenwände (3) erstreckt und um einen Wulstkern (5) in jedem von zwei Wulsten (4) nach oben gebogen ist, wobei die Karkasseneinlage (7) eine Mehrzahl von Einlagenstreifen (9) besitzt, die kontinuierlich in der Reifenumfangsrichtung mit sich überlappenden Bereichen angeordnet sind, und wobei in der Reifenumfangsrichtung ein Ende (E1) eines Einlagenstreifens (9a) die Außenfläche des danebenliegenden Einlagenstreifens (9b), der auf der Seite des einen Endes danebenliegend angeordnet ist, überlappt, und wobei das in der Reifenumfangsrichtung andere Ende (E2) des einen Einlagenstreifens (9a) die Innenfläche eines danebenliegenden Einlagenstreifens (9c), der auf der Seite des anderen Endes danebenliegend angeordnet ist, überlappt, dadurch gekennzeichnet, daß die Karkasseneinlage (7) 10 bis 50 Einlagenstreifen (9) aufweist, die aus einer Mehrzahl von Einlagenstreifen mit einer langen Breite in der Reifenaxialrichtung und einer Mehrzahl von Einlagenstreifen mit einer kurzen Breite in der Reifenaxialrichtung bestehen und jeweils eine Länge in der Reifenumfangsrichtung von 10 mm bis 600 mm besitzen, und daß ein Spalt (G) in der Umfangsrichtung zwischen den nebeneinanderliegenden Kanten (F1, F2) der beiden Einlagenstreifen (9b, 9c), die den einen Einlagenstreifen (9a) überlappen, so festgelegt ist, daß er das dreifache der Dicke (t) des Einlagenstreifens oder weniger beträgt, und daß die Einlagenstreifen mit einer langen Breite und die Einlagenstreifen mit einer kurzen Breite im Wechsel in der Reifenumfangsrichtung angeordnet sind.

2. Ein Luftreifen mit einer Karkasse (6), die aus zumindest einer Karkasseneinlage besteht, welche sich von einer Lauffläche (2) durch Seitenwände (3) erstreckt und um einen Wulstkern (5) in jedem von zwei Wulsten (4) nach oben gebogen ist, wobei die Karkasseneinlage (7) eine Mehrzahl von Einlagenstreifen (9) besitzt, die kontinuierlich in der Reifenumfangsrichtung mit sich überlappenden Bereichen angeordnet sind, und wobei in der Reifenumfangsrichtung ein Ende (E1) eines Einlagenstreifens (9a) die Außenfläche des danebenliegenden Einlagenstreifens (9b), der auf der Seite des einen Endes danebenliegend angeordnet ist, überlappt, und wobei das in der Reifenumfangsrichtung andere Ende (E2) in der Reifenumfangsrichtung des einen Einlagenstreifens (9a) die Innenfläche eines danebenliegenden Einlagenstreifens (9c), der auf der Seite des anderen Endes danebenliegend angeordnet ist, überlappt, dadurch gekennzeichnet, daß die Karkasseneinlage (7) 10 bis 50 Einlagenstreifen (9) aufweist, die in der Reifenaxialrichtung die selbe Breite zueinander haben und jeweils eine Länge in der Reifenumfangsrichtung von 10 mm bis 600 mm besitzen, und daß ein Spalt (G) in der Umfangsrichtung zwischen den nebeneinanderliegenden Kanten (F1, F2) der beiden Einlagenstreifen (9b, 9c), die den einen Einlagenstreifen (9a) überlappen, so festgelegt ist, daß er das dreifache der Dicke (t) des Einlagenstreifens oder weniger beträgt, und daß ein Einlagenstreifen und der danebenliegende Einlagenstreifen gegeneinander in der Reifenaxialrichtung versetzt sind.