DE69301081T2

DE69301081T2 - Luftreifen

Info

Publication number: DE69301081T2
Application number: DE69301081T
Authority: DE
Inventors: Sumio Takatsu; Masatoshi Tanaka
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1992-10-14
Filing date: 1993-10-13
Publication date: 1996-06-13
Anticipated expiration: 2013-10-14
Also published as: AU665636B2; AU679401B2; EP0593288B1; AU4899193A; US5810953A; AU4211596A; EP0593288A1; DE69301081D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen, insbesondere einen Niedrig-Aspekt-Radialreifen für PKWS, der in der Lage ist, ein höheres Naßgriffigkeitsvermögen und Reduzierung von Reifengeräusch zu schaffen und das Trockengriffigkeitsvermögen aufrechtzuerhalten.
Seit kurzem, da die Fahrzeuge leiser werden, trägt das Reifengeräusch zu einem höheren Anteil zum Gesamtgeräuschniveau eines Fahrzeuges bei, und seine Reduzierung wird verlangt. Eine derartige Geräuschreduzierung ist insbesondere in einem Bereich um 1 kHz erwünscht, der leicht durch das menschliche Ohr wahrgenommen wird, und Schall aufgrund einer Säulenresonanz ist eine der Hauptschallquellen in einem derartigen Hochfrequenzbereich.
Um andererseits das Naßgriffigkeitsvermögen zu bewahren, ist die Lauffläche eines Reifen im allgemeinen mit mehreren Umfangsnuten versehen, die sich kontinuierlich in der Umfangsrichtung des Reifens erstrecken.
In einem derartigen Reifen, wenn er sich in Kontakt mit dem Grund befindet, wird eine Art von Luftsäule durch die Straßenoberfläche und die Umfangsnut gebildet. Dann wird Schall einer spezifischen Wellenlänge, die das Doppelte der Wellenlänge der Luftsäule beträgt, durch Luftstromung innerhalb der Säule während des Fahrens verursacht.
Ein derartiges Phänomen wird als eine Säulenresonanz bezeichnet und sorgt für die Hauptguelle von Geräusch bei 800 Hz bis 1,2 kHz. Die Wellenlänge des Säulenresonanzschalls ist näherungsweise konstant, so daß sich eine konstante Frequenz ungeachtet der Geschwindigkeit des Reifens ergibt, und erhöht dann den Schall innerhalb und außerhalb eines Fahrzeuges.
Um die Säulenresonanz zu verhindern, obwohl die Reduzierung der Anzahl oder des Volumens der Umfangsnuten bekannt ist, führen derartige Reduzierungen zu einem niedrigeren Naßgriffigkeitsvermögen
Obwohl das Naßgriffigkeitsvermögen auf gegensätzliche Weise durch Erhöhen der Anzahl oder des Volumens von Umfangsnuten erhöht werden kann, verursacht andererseits eine einfache Erhöhung eine Reduzierung des Trockengriffigkeitsvermögens, da der Bodenkontaktbereich reduziert ist. Außerdem verursacht dies eine Reduzierung der Lenkstabilität, da die Steifigkeit des Laufflächenmusters reduziert ist, zusätzlich zum Anstieg im Reifengeräusch.
Herkömmlicherweise wurden die Leistungen der Reifen eingestellt, indem einer oder mehrere Leistungsfaktoren aufgegeben wurden. Ein bekannter Reifen, der die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 umfaßt, ist beispielsweise in der US-A-4 044 810 gezeigt.
Es ist daher ein primäres Ziel der Erfindung, einen Luftreifen zu schaffen, der eine verbesserte Naßgriffigkeitsleistung aufweist, und zwar ohne Verlust der Trockengriffigkeitsleistung oder der Lenkstabilität, und der dennoch reduziertes Geräusch aufweist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Luftreifen einen Laufflächenteil mit zwei Umfangsnuten, die sich kontinuierlich in der Umfangsrichtung in beiden Seiten des Reifenäquators erstrecken, um den Laufflächenteil in ein Paar von Schulterteilen, die außerhalb äußerer Bodenkanten der Umfangsnuten in der axialen Richtung des Reifens angeordnet sind, und einen zentralen Teil zu unterteilen, der zwischen inneren Bodenkanten der Umfangsnuten in der axialen Richtung des Reifens angeordnet ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Teil eine Oberfläche aufweist, die sukzessive konvexe Kurven umfaßt, die aus einem Paar von inneren Nutwänden, die sich innen in der axialen Richtung des Reifens entlang einer Kurve konvex nach außen in der radialen Richtung von den inneren Bodenkanten der Umfangsnuten erstrecken, und einer zentralen Grundkontaktfläche bestehen, die sanft das Paar der inneren Nutwände verbindet, und daß die zentrale Grundkontaktfläche im wesentlichen mit einer virtuellen Laufflgchenlinie zwischen äußeren Oberflächen der Schulterteile in Kontakt steht.
Das Laufflächengummi des Laufflächenteils kann aus einer ersten Gummizusammensetzung mit einem Verlustfaktor (tan δ1) im Bereich von 0,01 bis 0,35 und einer zweiten Gummizusammensetzung mit einem Verlustfaktor (tan δ2) im Bereich des 1,2- bis 10-fachen des Verlustfaktors (tan δ1) bestehen. Die erste Gummizusammensetzung ist zumindest in einer radial inneren Region des zentralen Teils vorgesehen, so daß sie benachbart zu einer Gürteischicht ist. Die zweite Gummizusammensetzung ist zumindest in einer radial äußeren Region wenigstens eines Schulterteils vorgesehen, so daß sie benachbart zu einer Laufflächenoberfläche ist.
Die zentrale Grundkontaktfläche kann mit einer Umfangsabstrahlungsnut versehen sein, die sich kontinuierlich entlang des Reifenäguators erstreckt und eine Nuttiefe D1 von dem 0,4- bis 0,9-fachen der Nuttiefe D der Umfangsnut und eine Nutbreite W1 von 5 mm oder weniger aufweist.
Weitere Aspekte der Erfindung werden beispielhaft aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen ersichtlich werden, in welchen:
Fig. 1 eine Schnittansicht ist, die eine Ausführungsform der Erfindung zeigt,
Fig. 2(A) eine vergrößerte Teilschnittansicht ist, die eine Gürtelschicht zeigt,
Fig. 2(B) eine Schnittansicht ist, die ein weiteres Beispiel einer Gürtelschicht zeigt,
Fig. 3 eine Teilflachansicht ist, die ein Laufflächenprofil zeigt,
Fig. 4 eine Teildraufsicht eines Laufflächenprofils ist, die ein weiteres Beispiel einer Umfangsnut zeigt,
Fig. 5 eine Schnittansicht eines Reifens ist, die ein weiteres Beispiel einer Konfiguration des zentralen Teils zeigt,
Fig. 6 eine Schnittansicht eines Reifens ist, die noch ein weiteres Beispiel einer Konfiguration des zentralen Teils zeigt,
Fig. 7 ein Diagramm ist, das ein Ergebnis eines Geräuschtests zeigt,
Fig. 8 ein Diagramm ist, das ein Ergebnis eines Geräuschtests zeigt,
Fig. 9 ein Diagramm ist, das die Beziehung zwischen dem Gesamtnutbreitenverhältnis und der Kurvenfahrleistung zeigt,
Fig. 10 ein Graph ist, der die Beziehung zwischen dem Gesamtnutbreitenverhältnis und der Aquaplaning induzierenden Geschwindigkeit zeigt,
Fig. 11 eine Draufsicht ist, die eine typische Aufstandsfläche einer Ausführungsform der Erfindung zeigt,
Fig. 12(A) eine vergrößerte Teilschnittansicht zur Erläuterung von Nutbodenenden ist,
Fig. 12(B) eine vergrößerte Teuschnittansicht zur Erläuterung von Nutbodenenden ist,
Fig. 13 eine Schnittansicht ist, welche die Anordnung der Laufflächengummistruktur zeigt,
Fig. 14 eine Schnittansicht ist, die eine weitere Laufflächengummistruktur zeigt,
Fig. 15 eine Schnittansicht ist, die eine weitere Laufflächengummistruktur zeigt,
Fig. 16 eine Schnittansicht ist, die eine weitere Laufflächengummistruktur zeigt,
Fig. 17 eine Schnittansicht ist, die eine weitere Laufflächengummistruktur zeigt,
Fig. 18 eine Schnittansicht ist, die eine weitere Laufflächengummistruktur zeigt,
Fig. 19 ein Diagramm ist, das die Beziehung zwischen dem Verlustfaktorverhältnis tan δ2/tan δ1 und der Hochgeschwindigkeitsdauerhaftigkeit zeigt,
Fig. 20 ein Diagramm ist, das das Laufflächenprofil eines herkömmlichen Reifens zeigt,
Fig. 21 eine Schnittansicht ist, welche die Laufflächegummistruktur des herkömmlichen Reifens 1 in Tabelle 1 zeigt,
Fig. 22 eine Schnittansicht ist, welche die Laufflächengummistruktur von Vergleichsreifen 1, 2, 3 und 4 in Tabelle 1 zeigt,
Fig. 23 eine Schnittansicht ist, welche die Laufflächengummistruktur von Reifen 5, 6 und 7 der Erfindung in Tabelle 1 zeigt,
Fig. 24 eine Schnittansicht ist, welche Abstrahlungsnuten zeigt,
Fig. 25 eine Teilflachansicht der Nuten von Fig. 24 ist,
Fig. 26 ein Graph ist, der die Beziehung zwischen der Aquaplaning induzierenden Geschwindigkeit und der Öffnung der lateralen Abstrahlungsnuten zeigt,
Fig. 27 eine Flachansicht ist, die ein weiteres Beispiel von Abstrahlungsnuten zeigt,
Fig. 28 eine Flachansicht ist, die noch ein weiteres Beispiel von Abstrahlungsnuten zeigt,
Fig. 29 eine Flachansicht ist, die noch ein weiteres Beispiel von Abstrahlungsnuten zeigt,
Fig. 30(A) eine Flachansicht ist, die ein weiteres Beispiel von Abstrahlungsnuten zeigt,
Fig. 30(B) eine Flachansicht ist, die noch ein weiteres Beispiel von Abstrahlungsnuten zeigt, und
Fig. 31 ein Diagramm ist, welches das Ergebnis eines Geräuschtests zeigt.
Fig. 1 zeigt einen Reifen 1 der Erfindung in seinem normalen Zustand, der auf seine Standardfelge R aufgezogen und auf den Standardinnendruck aufgepumpt ist, wie es durch den JATMA-Standard spezifiziert ist.
Der Reifen 1 umfaßt ein Paar von Wulstteilen B, die jeweils einen Wulstkern 2 aufweisen, Seitenwandteile 5, die sich von den Wulstteilen B nach außen in der radialen Richtung des Reifens erstrecken, und einen Laufflächenteil T, der ihre äußeren Enden verbindet. Das Aspektverhältnis liegt zwischen 0,4 und 0,6, um einen Niedrig-Aspekt-Radialreifen für PKWS zu schaffen (Aspektverhältnis = Schnitthöhe ÷ Reifenbreite).
Eine radiale Karkasse 3 erstreckt sich zwischen den Wulstteilen B. Die Kanten der Karkasse 3 sind von innen nach außen zurückgefaltet, eine um den Wulstkern 2 herum, und eine Gürtelschicht 4 ist oberhalb der Karkasse 3 und radial innen bezüglich des Laufflächenteils T vorgesehen.
Zusätzlich ist ein Gummiwulstkernreiter 6, der sich radial nach außen von jedem Wulstkern 2 erstreckt, zwischen dem Hauptteil der Karkasse 3 und deren zurückgefaltetem Teil vorgesehen, um die Form und die Steifigkeit des Wulstteils B aufrechtzuerhalten.
Die Gürtelschicht 4 umfaßt mehrere Gürtellagen 4A aus Corden, die von einem Bedeckungsgummi überzogen sind. Die Corde weisen eine hohe Zugfestigkeit auf, wie beispielsweise Stahl oder aromatisches Polyamid, und sind in jeder Lage parallel ausgerichtet.
In der Ausführungsform umfaßt die Gürtelschicht 4, wie in Fig. 2(A) gezeigt ist, eine Bandagenlage 4B, die außerhalb einer Gürtellage 4A zum Steuern des mit Hochgeschwindigkeitsfahren verbundenen Anhebens der Gürtellage 4A angeordnet ist.
In jeder Gürtellager 4A sind die Corde unter einem relativ kleinen Winkel von 15 bis 30 Grad zum Reifenäquator ausgerichtet, um sich zwischen den Lagen gegenseitig zu kreuzen.
Die Bandagenlage 4B umfaßt ein Kantenband 4B1, das die Gürtellage 4A in einem äußeren Kantenteil davon bedeckt, und eine Vollbandage 4B2, die außerhalb der Kantenbandagen angeordnet ist und die Gürtellage zusammen mit den Kantenbandagen 4B1 bedeckt. Die Bandagen 4B1, 4B2 werden gebildet, indem spiralförmig Nylon-Bandagencorde beispielsweise unter einem Winkel von 5 Grad oder weniger zum Reifenäquator gewickelt werden.
Eine bedeckende Gummischicht 20 kann außerhalb der Gürtellagen 4A oder der Bandagenlage 4B ausgebildet sein, wie in Fig. 2(B) gezeigt ist. Die bedeckende Gummischicht 20 ist eine dünne Gummischicht, die eine äußere Oberfläche der äußeren Gürtelschicht 4 bedeckt, um die Adhäsion zwischen einem Laufflächengummi 21 und der Gürtelschicht 4 zu erhöhen. Für die bedeckende Gummischicht 20 wird eine Gummizusammensetzung verwendet, die näherungsweise die gleiche ist wie diejenige des Bedeckungsgummis. Sie kann über die gesamte Breite der Lauffläche ausgebildet sein, wie in Fig. 2(B) gezeigt ist, oder über dieselbe Breite wie diejenige der äußeren Gürtellage. Für die Karkassencorde können im Fall eines Reifens für PKWS solche organischen Fasercorde wie Nylon, Reyon und Polyester im allgemeinen verwendet werden.
Der Laufflächenteil weist zwei breite Umfangsnuten 7 auf, die jeweils auf einer der beiden Seiten des Reifenäquators CL positioniert sind und sich dann kontinuierlich im wesentlichen in der Umfangsrichtung erstrecken, so daß der Laufflächenteil T in ein Paar von Schulterteilen 8 und einen zentralen Teil 9 unterteilt ist. Der Schulterteil 8 ist als der Bereich außerhalb einer äußeren Bodenkante 7b der Umfangsnut 7 in der axialen Richtung des Reifens definiert. Der zentrale Teil 9 ist als der Bereich zwischen den inneren Bodenkanten 7a der Umfangsnuten 7 in der axialen Richtung des Reifens definiert. Vorzugsweise sind die Umfangsnuten 7 symmetrisch um die Reifenäquatorialfläche positioniert. Am meisten bevorzugt befindet sich das Zentrum des Bodens 7S der Nut 7 näherungsweise in der Mitte der Reifenäquatorialfläche und der Grundkontaktlaufflächenkante TE. Die Nuttiefe D der Nut 7 beträgt 4 bis 8 % der Grundkontaktbreite TW der Lauffläche, beispielsweise 7,5 bis 15,0 mm, vorzugsweise 8,4 mm für einen Reifen der Größe 205/55R15.
Der zentrale Teil 9 weist eine Oberfläche mit einer sanften konvexen Kurve auf, die aus einem Paar von inneren Nutwänden 9a, die sich nach innen in der axialen Richtung des Reifens längs einer Kurve, die nach außen in der radialen Richtung des Reifens konvex gekrümmt ist, von den inneren Bodenkanten 7a der Nuten 7 aus erstrecken, und einer zentralen Grundkontaktfläche 9b besteht, die sanft die inneren Nutwänden 9a verbindet.
Die zentrale Grundkontaktfläche 9b ist als der Laufflächenoberflächenbereich des zentralen Teils 9 definiert, der in Kontakt mit dem Grund gelangt, wenn eine durch den JATMA- Standard spezifizierte Standardiast auf den Reifen im Standardzustand aufgebracht wird. Die Grundkontaktlaufflächenkante TE ist die äußere Kante der Grundkontaktfläche des Schulterteils 8, wenn die Standardlast aufgebracht ist. Die Grundkontaktfläche des Schulterteils 8 wird von einer äußeren Nutwand 8a gekreuzt, die sich nach außen in der radialen Richtung von der äußeren Bodenkante 7b der Nut 7 erstreckt. Somit ist die Umfangsnut 7 durch den Nutboden 75 und die inneren und äußeren Nutwände 9a, 8a definiert. Die Nutbreite GW der Umfangsnut 7 ist als der Abstand in der axialen Richtung des Reifens von einer inneren Kante Ea der Grundkontaktfläche des Schulterteils 8 zum oberen Ende der inneren Nutwand 9a definiert. Die Nutbodenkanten 7a, 7b können, wenn der Nutboden 75 wie in der Ausführungsform näherungsweise eine ebene Fläche ist, als Biegepunkte zwischen dem Nutboden 75 und den Nutwänden 8a, 8b ausgebildet sein. Wenn der Nutboden 75 eine konkave Fläche ist, wie in den Fig. 12(A) und (B) gezeigt ist, können die Nutbodenkanten 7a, 7b als Biegepunkte oder Wendepunkte ausgebildet sein.
Die zentrale Grundkontaktfläche 9b steht im wesentlichen in Kontakt mit einer virtuellen Laufflächenlinie 10, welche die Grundkontaktflächen der Schulterteile 8 durch Erweitern der Grundkontaktflächen der Schulterteile 8 verbindet.
Hier bedeutet der Ausdruck "im wesentlichen in Kontakt", daß ein Abstand L zwischen der zentralen Grundkontaktfläche 9b und der virtuellen Laufflächenlinie 10 innerhalb von 2% der Grundkontaktlaufflächenbreite TW im Reifenäquator CL liegt. Wenn es 2% oder mehr sind, weil die Differenz zwischen den Grundkontaktdrücken des Schulterteils und des zentralen Teils erhöht ist, wird die Griffigkeitsleistung reduziert und der Verschleißwiderstand beeinflußt. Somit sollte er vorzugsweise 1 % oder weniger, am meisten bevorzugt 0,5 % oder weniger betragen.
Des weiteren ist die virtuelle Laufflächenlinie 10 als die gekrümmte Kurve mit einem einzigen Krümmungsradius definiert, die sich zwischen den inneren Kanten Ea der Grundkontaktflächen des Schulterteils 8 erstreckt und in Kontakt mit Tangentenlinien an den Grundkontaktflächen des Schulterteils 8 an den inneren Kanten Ea davon stehen. Wenn die Tangente näherungsweise parallel ist, ist die virtuelle Laufflächenlinie 10 als eine gerade Linie ausgebildet, welche die inneren Kanten Ea, Ea verbindet.
In der Erfindung schafft der konvexe zentrale Teil 9 eine Unter-Lauffläche mit einem Krümmungsradius, der vergleichsweise klein ist, und einer Breite, die ausreichend schmaler als die Reifenbreite im Zentrum des Reifens ist, wodurch somit das Aquaplaning-Phänomen verhindert und das Naßgriffigkeitsvermögen erhöht ist.
Durch Reduzieren des Krümmungsradius des zentralen Teils 9, genauer gesagt desjenigen der zentralen Grundkontaktfläche 9a, wird das Wasserabfließvermögen nach außen in beiden Richtungen erhöht, und der Wasserverdrängungseffekt auf einer nassen Straße wird gesteigert.
Falls der Krümmungsradius R2 der Grundkontaktfläche des Schulterteils 8 ebenfalls reduziert ist, sind das Griffigkeitsvermögen auf einer trockenen Straße und die Lenkstabilität beim Kurvenfahren aufgrund der Reduzierung des Grundkontaktbereiches reduziert. Daher sollte der Krümmungsradius R2 der Grundkontaktfläche des Schulterteils 8 vergleichsweise groß sein, vorzugsweise das 3- oder mehrfache der Grundkontaktbreite TW betragen. Es ist auch erlaubt, daß die Grundkontaktfläche des Schulterteils 8 näherungsweise eine gerade Linie parallel zur Reifenachse ist.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel, bei dem die Oberfläche des zentralen Teils 9 von einem Bogen mit einem Krümmungsradius R1 gebildet ist. Der Krümmungsradius R1 ist ausreichend kleiner als der Krümmungsradius R2 des Schulterteus 8, und die konvexe Kurve des zentralen Teils 9 ist in dem Beispiel der virtuellen Laufflächenlinie 10 einbeschrieben. In Fig. 1 ist der Abstand L gezeichnet, um den Ausdruck "im wesentlichen in Kontakt" zu erläutern.
Vorzugsweise ist auch der Krümmungsradius R1 innerhalb eines Bereiches von dem 0,5- bis 1,5-fachen der Grundkontaktlaufflächenbreite TW eingestellt. Wenn er weniger als das 0,5-fache beträgt, wird die Breite SW der zentralen Grundkontaktfläche 9b reduziert, und die Trockengriffigkeitsleistung neigt dazu, signifikant reduziert zu sein. Wenn er mehr als das 1,5-fache beträgt, ist der Abfließeffekt unzureichend und das Naßgriffigkeitsvermögen unterlegen. Außerdem sollten die Zentren beider Krümmungsradien R1, R2 auf der Reifenäquatorialoberfläche liegen. In der Ausführungsform ist der Schulterteil 8 mit einem gekrümmten Teil mit einem Krümmungsradius versehen, der kleiner ist als der Krümmungsradius R2 in der Umgebung der Grundkontaktkante TE.
Um die Leistungsfaktoren wie Trockengriffigkeitsleistung, Verschleißwiderstand und Lenkstabilität aufrechtzuerhalten, beträgt die Breite SW der zentralen Grundkontaktfläche 9b etwa 5 bis 40 %, am meisten bevorzugt 15 bis 35 %, der Grundkontaktlaufflächenbreite TW. Außerdem beträgt vorzugsweise die Breite CW des zentralen Teils 9, das heißt der Abstand zwischen den inneren Nutbodenkanten 7a, etwa 40 bis 55 % der Grundkontaktlaufflächenbreite TW.
Des weiteren ist es im Schulterteil 8 wünschenswert, daß die äußere Nutwand 8a der Nut 7 von einer relativ steilen und nicht gekrümmten Linie wie beispielsweise einer geraden Linie unter einem Winkel α von 0 bis 40 Grad, vorzugsweise 5 bis 25 Grad zu einer radialen Linie X des Reifens gebildet wird, so daß ein Kanteneffekt auf der Straßenoberfläche an der inneren Kante Ea des Schulterteils 8 mit einem hohen Grundkontaktdruck geschaffen wird, um das Aufrechterhalten des Trockengriffigkeitsvermögens durch Vergrößern der lateralen Kraft und dadurch der Kurvenfahrleistung zu unterstützen. Die äußere Nutwand 8a kann als eine konvexe Kurve ähnlich der inneren Nutwand 9a ausgebildet sein oder sich zickzack-artig erstrecken, wie in Fig. 4 gezeigt ist, um die Traktion zu vergrößern.
Außerdem, um Geräusch aufgrund des Luftsäuleneffekts zu reduzieren, beträgt die Nutbreite GW der Umfangsnuten 7 15% oder mehr der Grundkontaktlauff lächenbreite TW, wenn der Reifen sich bei aufgebrachter Standardlast in Kontakt mit dem Grund befindet, wie in Fig. 11 gezeigt ist.
Das Geräusch wurde überprüft durch Testen eines 205/55-R15- Reifens mit zwei U-förmigen Umfangsnuten in den Laufflächenoberflächen. Für den Test wurde der Reifen an einem üblichen PWK mit 2000 cm³ Motorhubraum angebracht, und das Durchgangsgeräusch bei einer Geschwindigkeit von 60 km/h wurde gemäß dem JASO-Standard gemessen (ein Mikrophon war in einer Entfernung von 7,5 m positioniert). Wie aus Fig. 7 zu erkennen ist, nahm das Durchgangsgeräusch zu, wenn das Nutbreitenverhältnis zunahm, um ein maximales Niveau bei einem Verhältnis von 13 % zu erreichen, und nahm danach rasch ab. Dies bewies, daß das Nutverhältnis 15 % oder mehr, am meisten bevorzugt 20 % oder mehr betragen sollte.
Fig. 8 zeigt das Ergebnis einer Frequenzanalyse für Reifen mit Nutverhältnissen GW/TW von 13 % und 27 %. Es stellte sich heraus, daß Geräusche mit einer Frequenz von etwa 1 kHz mit dem Verhältnis von 27 % reduziert sind.
Hinsichtlich der Umfangsnut 7 stellte sich heraus, daß ein Gesamtnutbreitenverhältnis 2GW/TW einer Gesamtnutbreite 2GW der Umfangsnuten 7 zur Grundkontaktlaufflächenbreite TW die Kurvenfahrleistung und das Naßgriffigkeitsvermögen beeinflußt. Fig. 9 zeigt das Ergebnis der Messung der Kurvenfahrleistung eines Reifens der gleichen Größe wie beim vorstehenden Beispiel mit einem zentralen Teil in Form eines einzelnen Bogens, wie in Fig. 1 gezeigt ist, und eines herkömmlichen Reifens mit vier Umfangsnuten G, wie in Fig. 20 gezeigt ist, durch Ändern des Gesamtnutbreitenverhältnisses ΣGW/TW. Für das Gesamtnutbreitenverhältnis wurde ein Wert des Verhältnisses 2GW/TW für die Ausführungsform und ein Wert des Verhältnisses (ΣGW)/TW für das herkömmliche Beispiel verwendet. Die Kurvenfahrleistung wurde auf einem Trommeltester im Standardzustand gemessen. Es zeigte sich, daß die Ausführungsform einen höheren Wert im Vergleich zum herkömmlichen Reifen aufzeigt. Als Grund dafür wird angesehen, daß, wenn das wie vorstehend definierte Gesamtnutbreitenverhältnis konstant ist, die innere Nutwand 9a der konvexen Kurve dazu beiträgt, die laterale Steifigkeit des Reifens zu vergrößern. Wenn jedoch das Gesamtnutbreitenverhältnis 50 % überschreitet, wird die Kurvenfahrleistung signifikant reduziert.
Fig. 10 zeigt das Ergebnis einer auf ähnliche Weise vorgenommenen Messung der Aquaplaning induzierenden Geschwindigkeit. Es zeigte sich, daß das Aquaplaning-Phänomen bei einer höheren Geschwindigkeit in der Ausführungsform im Vergleich zum herkömmlichen Reifen auftrat. Als Grund dafür wird angesehen, daß die Umfangsnut 7 einen verbreiterten Teil 13, wie in Fig. 11 gezeigt ist, vorn und hinten am Grundkontaktzentrum Q bildet, wenn der Reifen in Kontakt mit dem Grund gelangt. Der verbreiterte Teil 13 vergrößert das Abfließvermögen und verhindert das Auftreten von Säulenresonanz in der Umfangsnut 7.
Somit beträgt aufgrund des Geräusches, des Trockengriffigkeitsvermögens, das durch die Kurvenfahrleistung beeinflußt wird, und des Naßgriffigkeitsvermögens durch das Aquaplaning-Phänomen das Nutbreitenverhältnis vorzugsweise 15 % oder mehr, am meisten bevorzugt 20 % oder mehr, und das Gesamtnutbreitenverhältnis 30 bis 50 %, am meisten bevorzugt 40 bis 50 %.
Obwohl die Oberfläche des zentralen Teils 9 von einem einzigen Bogen in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform gebildet wird, kann sie eine elliptische Form aufweisen, wie in Fig. 5 gezeigt ist, oder von einer einer Ellipse angenäherten Kurve gebildet werden.
Fig. 6 zeigt, daß die Nutwand 9a und die zentrale Grundkontaktfläche 9b unterschiedliche Krümmungsradien R3, R4 aufweisen. Der Krümmungsradius R3 ist kleiner als der Krümmungsradius R4 der zentralen Grundkontaktfläche 9b bzw. des Krümmungsradius R2 der Grundkontaktfläche der Schulterteile, und die unterste Grenze davon beträgt vorzugsweise 5 % oder mehr der Grundkontaktlaufflächenbreite TW. Wenn sie weniger als 5 % beträgt, neigt der Abfließeffekt dazu, unzureichend zu sein. Die obere Grenze liegt auf einem zum Krümmungsradius R4 identischen Wert, und dann wird die zentrale Fläche von einem einzigen Bogen gebildet. Der Krümmungsradius R4 kann nahe am Krümmungsradius R2 liegen, sofern das Naßgriffigkeitsvermögen nicht unterlegen ist.
Außerdem kann in den rechten und linken Nutwänden 9a, 9a der Krümmungsradius R3 zwischen rechts und links unterschiedlich sein, so daß er in der einen Nutwand 9a, die der Außenseite des Fahrzeugs zugewandt ist, wenn der Reifen angebracht ist, größer als in der anderen ist, um die Schallabstrahlung nach außen zu reduzieren.
In einem Reifen mit dem zentralen Teil 9 ist die im zentralen Teil 9 erzeugte Wärme vergleichsweise hoch, und vorzugsweise wird diese Wärmeerzeugung gesteuert, um die Hochgeschwindigkeitsdauerhaftigkeit zu maximieren.
Demgemäß umfaßt in der Ausführungsform, wie in den Fig. 13 bis 18 gezeigt ist, das Laufflächengummi 21 eine erste Gummizusammensetzung 22 mit einem Verlustfaktor tan δ1 von 0,01 bis 0,35 und eine zweite Gummizusammensetzung mit einem Verlustfaktor tan δ2 von dem 1,2- bis 10,0-fachen des Verlustfaktors tan δ1. Ein erster Gummiteil 25, welcher die erste Gummizusammensetzung 22 verwendet, ist zumindest in einer radial inneren Region des zentralen Teils 9 vorgesehen, um benachbart zur Gürtelschicht 4 zu sein, und ein zweiter Gummiteil 26, der das zweite Gummizusammensetzungsbauteil 22 verwendet, ist zumindest in einer radial äußeren Region wenigstens eines Schulterteus 8 vorgesehen, um benachbart zur Laufflächenoberfläche zu sein.
Da der erste Gummiteil 25 durch die erste Gummizusammensetzung 22 gebildet wird, wobei der Verlustfaktor tan δ1 einen niedrigeren Wert aufweist, das heißt einen niedrigeren Energieverlust aufweist, und dadurch der Anstieg der Innentemperatur, die dazu neigt, im zentralen Teil 9 übermäßig zu sein, wie vorstehend beschrieben ist, wirksam gesteuert wird, wird auf diese Weise die Hochgeschwindigkeitsdauerhaftigkeit vergrößert.
Da die zweiten Gummiteile 26, die einem höheren Grundkontaktdruck ausgesetzt sind, durch die zweite Gummizusammensetzung 23 gebildet werden, wobei der Verlustfaktor tan δ2 einen höheren Wert, das heißt einen höheren Energieverlust aufweist, und dadurch der Fahrkomfort erhöht wird, wird andererseits die Lenkstabilität beim Geradeausfahren und bei Lenkradeinschlag im gesamten Reifen mit einer Steigerung des Grundspurführungsvermögens und des Griffigkeitsvermögens aufrechterhalten.
Somit können für die Gummistruktur Y des Laufflächengummis 21 eine Gummistruktur Y1 vom lateral unterteilten Typ, die durch Unterteilen der ersten und zweiten Gummiteile 25 und 26 in der axialen Richtung des Reifens gebildet wird, wie in den Fig. 13 bis 15 gezeigt ist, und eine Gummistruktur Y2 vom vertikal unterteilten Typ, die durch Unterteilen der ersten und zweiten Gummiteile 25 und 26 in der radialen Richtung des Reifens gebildet wird, wie in den Fig. 16 und 18 gezeigt ist, angenommen werden.
Als ein Beispiel für die Gummistruktur Y1 vom Lateralunterteilungstyp, wie beispielsweise in Fig. 13 gezeigt ist, sind zwei Grenzen 29, die sich von Ursprüngen V auf der Laufflächenoberfläche zur Gürteischicht 4 erstrecken, in beiden Seiten des Reifenäquators CL vorgesehen. Der erste Gummiteil 25 ist zwischen den Grenzen 29, 29 ausgebildet, und die zweiten Gummiteile 26 sind außerhalb der Grenzen 29 ausgebildet.
Die Ursprünge V, V befinden sich außerhalb der zentralen Grundkontaktfläche 9b, das heißt auf der inneren Nutwand 9a, auf dem Nutboden 75 oder auf der äußeren Oberfläche des Schulterteils 8. Der erste Gummiteil 25 ist in beiden der radial inneren und äußeren Regionen des zentralen Teils 9 ausgebildet. Daher ist der erste Gummiteil 25 zumindest in der radial inneren Region des zentralen Teils 9 angeordnet, um benachbart zur Gürtelschicht 4 zu sein. Auf ähnliche Weise ist jeder der zweiten Gummiteile 29 auch in beiden der radial inneren und äußeren Regionen des Schulterteils 8 ausgebildet und daher zumindest in der radial äußeren Region von wenigstens einem der Schulterteile 8 angeordnet.
Der Ursprung V ist vorzugsweise auf den Nutwänden 8a, 9a, auf dem Nutboden 75 oder auf einem inneren Endteil a1 des Schulterteils 8 vorgesehen, das nach außen in der axialen Richtung des Reifens von der inneren Kante Ea um einen Abstand gleich der Nutbodenbreite GW1 beabstandet ist. Der Ursprung V ist am meisten bevorzugt auf dem Nutboden 75 vorgesehen. Obwohl die Grenze 29 in der radialen Richtung ausgebildet sein kann, das heißt parallel zur Reifenäquatorialoberfläche, kann sie mit einer Neigung weg vom Reifenäquator CL oder sich diesem nähernd nach innen bezüglich der radialen Richtung ausgebildet sein, beispielsweise wie in Fig. 14 gezeigt ist.
Für die Gummistruktur Y1, wie in Fig. 15 gezeigt ist, kann eine Grenze 29 im Laufflächenteil T ausgebildet sein, und der erste Gummiteil 25 ist dann innerhalb der Grenze 29 in der axialen Richtung des Reifens vorgesehen. In diesem Fall ist der zweite Gummiteil 26 lediglich in einem Schulterteil 8 ausgebildet, und der Reifen wird dann an einem Fahrzeug mit dem Schulterteil 8 nach außen bezüglich des Fahrzeugs angebracht.
Ein Reifen der Ausführungsform mit der in Fig. 13 gezeigten Laufflächengummistruktur und ein Reifen eines Vergleichsbeispiels mit der in Fig. 22 gezeigten Laufflächengummistruktur, wobei das Laufflächengummi abmessungsmäßig in die gleichen Breiten wie diejenigen von Fig. 13 unterteilt ist, wurden hergestellt. Die Beziehung zwischen dem Verhältnis tan δ2/tan δ1 und der Hochgeschwindigkeitsdauerhaftigkeit wurde bestimmt. Wie aus dem in Fig. 19 gezeigten Meßergebnis zu erkennen ist, war die Hochgeschwindigkeitsdauerhaftigkeit in dem Reifen mit dem Laufflächenprofil der Erfindung signifikant vergrößert im Bereich von 1,2 bis 2,0 des Verhältnisses tan δ2/tan δ1, und die Hochgeschwindigkeitsdauerhaftigkeit war verbessert auf ein Niveau ähnlich demjenigen eines Reifens mit einem herkömmlichen Laufflächenprofil.
Mit anderen Worten, die Gummistruktur Y ist am effektivsten innerhalb des Bereiches von 1,2 bis 2,0 des Verhältnisses tan δ2/tan δ1, und das Verhältnis tan δ2/tan δ1 beträgt am meisten bevorzugt 2,0 bis 6,0. Der Effekt des Erhöhens der Hochgeschwindigkeitsdauerhaftigkeit ist unzureichend, wenn das Verhältnis kleiner als 1,2 ist, und die physikalischen Eigenschaften zwischen den ersten und zweiten Gummizusammensetzungen 22, 23 sind übermäßig unterschiedlich, wenn es mehr als 10 beträgt, wobei somit eine Trennung zwischen den Zusammensetzungen 22, 23 induziert wird. Außerdem fehlen Eigenschaften als Gummi, wenn der Verlustfaktor tan δ1 kleiner als 0,01 ist, und die Hochgeschwindigkeitsdauerhaftigkeit ist dann unzureichend, wenn es 0,35 überschreitet. Daher liegt der Verlustfaktor tan δ1 vorzugsweise in einem Bereich von 0,05 bis 0,25. Der Verlustfaktor tan δ2 beträgt vorzugsweise 0,25 oder mehr, am meisten bevorzugt 0,30 oder mehr, um die erforderliche Lenkstabilität zu erhalten.
Hier ist der Verlustfaktor der Wert, der durch Verwenden eines Viskoelastizitätsspektrometers gemessen wird, das von Iwamoto Engineering Works geliefert wird, gemessen bei einer Temperatur von 70 Grad C, Anfangsdehnung 10 %, dynamische Dehnung 2 % und Frequenz 10 Hz.
Wie in Fig. 16 dargestellt ist, ist die Gummistruktur Y2 vom vertikal unterteilten Typ beispielsweise aus einem Basisgummi 30 und einem Kappengummi 31 aufgebaut. Das Basisgmmmi 30 schafft den ersten Gummiteil 25, der in der radial inneren Region des Laufflächengummis 25 über die gesamte Laufflächenbreite durch den zentralen Teil 9, die Nutböden 75 und Schulterteile 8 angeordnet ist. Das Kappengummi 31 schafft den zweiten Gummiteil 26, der das Basisgummi 30 bedeckt, wobei er radial außerhalb davon angeordnet ist.
In der Ausführungsform weist das Basisgummi 30 einen äußeren Teil 30A, der sich unter den Schulterteilen 8 und Nutbodenflächen 75 mit einer im allgemeinen konstanten kleinen Dicke erstreckt, und einen inneren Teil 30B auf, der sich unter dem zentralen Teil 9 mit einer äußeren konvexen Oberfläche im allgemeinen parallel zur Oberfläche des zentralen Teils 9 erstreckt. Somit weist das Basisgummi 30 die größte Dicke am Reifenäquator CL auf, und die Dicke ta des Basisgummis von der Gürtelschicht 4 im Reifenäquator CL, welche die größte Dicke darstellt, ist größer als die Gesamtdicke tb des Laufflächengummis von der Gürtelschicht 4 an den Nutböden 75.
Wie in Tabelle 2 eines Beispiels gezeigt ist, wurde die Beziehung zwischen dem Dickenverhältnis ta/tb und der Hochgeschwindigkeitsdauerhaftigkeit von Ausführungsformreifen 5 bis 12 mit der in Fig. 16 gezeigten Laufflächenstruktur gemessen. Für die Meßbedingungen wurde das Verhältnis tan δ2/tan δ1 konstant auf 0,30/0,15 (= 2,0) und die Gesamtdicke tb konstant auf 3,0 mm eingestellt. Wie in Tabelle 2 gezeigt ist, zeigte sich, daß die Hochgeschwindigkeitsdauerhaftigkeit mit steigendem Verhältnis ta/tb anstieg. Genauer gesagt, die Hochgeschwindigkeitsdauerhaftigkeit wurde beträchtlich vergrößert innerhalb eines Bereiches von 1,0 bis 1,3 des Dickenverhältnisses ta/tb. Das bedeutet, daß die Gummistruktur Y2 am effektivsten von einem Dickenverhältnis ta/tb von 1,0 bis 1,3 ist, und das Dickenverhältnis ta/tb beträgt am meisten bevorzugt 1,3 oder mehr. Die Gesamtdicke tb beträgt im allgemeinen etwa 3 mm in einem Reifen, und es ist daher ein Dickenverhältnis ta/tb in einem Bereich der Dicke ta zulässig derart, daß das Basisgummi 30 nicht an der äußeren Oberfläche des Reifens freiliegt.
Mit der Gummistruktur Y2, wie in Fig. 17 gezeigt ist, kann die größte Gummidicke tc im äußeren Teil 30A des Basisgummis 30 auf einen Wert näherungsweise gleich der Gummidicke ta vergrößert werden, und das Basisgummi 30 kann gebildet werden, indem der äußere Teil 30A eliminiert und lediglich ein innerer Teil 308 eingesetzt wird, wie in Fig. 18 gezeigt ist.
Zusätzlich sind in der Ausführungsform die Schulterteile 8 und der zentrale Teil 9 mit lateralen Nuten 11, 12 versehen, die sich im wesentlichen in der axialen Richtung des Reifens erstrecken, um das Naßgriffigkeitsvermögen zu vergrößern. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind beispielsweise in der Ausführungsform laterale Nuten 11 in den Schulterteilen 8 vorgesehen. Jede laterale Nut 11 erstreckt sich von einer Position, die von der Umfangsnut 7 in der axialen Richtung des Reifens beabstandet ist, nach außen und öffnet sich in der Laufflächenkante. Der Schulterteil ist vor einem Verlust von Steifigkeit geschützt, indem er die laterale Nut nicht mit der Umfangsnut 7 verbindet, und das Naßgriffigkeitsvermögen wird vergrößert, indem dafür gesorgt wird, daß sie sich zur Laufflächenkante öffnet.
Eine laterale Nut 12 des zentralen Teils 9 öffnet sich lediglich an einem Ende zu einer Umfangsnut 7, und das innere Ende davon in der axialen Richtung des Reifens endet in der Umgebung des Äquators CL. Durch Beenden der lateralen Nuten in der Umgebung des Äquators CL wird die Steifigkeit des zentralen Teils aufrechterhalten und die Lenkstabilität sichergestellt. Nutbodenflächen 11a, 12a der lateralen Nuten 11, 12 sind näherungsweise parallel zur Gürtelschicht 4. Und innere Endflächen 11b, 12b der lateralen Nuten 11, 12 in der axialen Richtung sind parallel zum Reifenäquator CL oder liegen unter einem Winkel ß zu einer radialen Linie Y, der ein kleiner Winkel von weniger als 15 Grad ist.
Auf diese Weise kann die Reduzierung des Naßgriffigkeitsvermögens aufgrund der Reduzierung in der Länge der lateralen Nuten, wenn der Reifen verschlissen ist, gesteuert werden. Andere Faktoren wie Umfangsabstand und Tiefe können gemäß dem besonderen Zweck ausgewählt werden.
Als ein Mittel zum Steuern der Wärmeerzeugung im zentralen Teil 9 kann eine Abstrahlungsnut 41 mit wenigstens einer Umfangsabstrahlungsnut 40 zur Wärmefreigabe im zentralen Teil 9 ausgebildet sein, wie in den Fig. 24 und 25 gezeigt ist. Eine der beiden oder beide Abstrahlungsnuten 41 und die Bildung von Laufflächengummi durch die ersten und zweiten Gummizusammensetzungen, wie vorstehend erwähnt, können eingesetzt werden.
Die Abstrahlungsnut 41 umfaßt in der Ausführungsform eine Umfangsabstrahlungsnut 40 und laterale Abstrahlungsnuten 42. Die Umfangsabstrahlungsnut 40 ist als eine enge Nut ausgebildet, die sich kontinuierlich im wesentlichen entlang des Reifenäquators erstreckt. Die Abstrahlungsnut 40 kann die Profilsteifigkeit aufrechterhalten und dabei einen Wärmeabstrahlungseffekt schaffen, indem ihre Nuttiefe D1 auf das 0,4- bis 0,9-fache der Nuttiefe D der Umfangsnut 7 und die Nutbreite W1 auf 5 mm oder weniger eingestellt wird. Wenn die Nutbreite W1 mehr als 5 mm und die Nuttiefe D1 mehr als das 0,9-fache der Nuttiefe D beträgt, dann wird Säulenresonanz hervorgerufen. Wenn die Nuttiefe D1 weniger als das 0,4-fache der Nuttiefe D beträgt, ist der Wärmeabstrahlungseffekt unzureichend.
Die laterale Abstrahlungsnut 42 erstreckt sich von einer Position eines inneren Endes, das von der Umfangsabstrahlungsnut 40 beabstandet ist, nach außen in der axialen Richtung des Reifens unter einer Neigung Θ von 20 Grad oder mehr zur axialen Richtung des Reifens, und ein äußeres Ende davon öffnet sich in die Umfangsnut 7.
Da die laterale Abstrahlungsnut 42 von der Umfangsabstrahlungsnut 40 beabstandet ist, wird somit die Steifigkeit des zentralen Teils 9 aufrechterhalten und die Lenkstabilität gewährleistet.
Die Nuttiefe D2 der lateralen Abstrahlungsnut 42 beträgt auf ähnliche Weise das 0,4- bis 0,9-fache der Nuttiefe D, und die Nutbreite W2 beträgt 3 mm oder weniger zumindest in der zentralen Grundkontaktfläche 9b. Wenn die Nuttiefe D2 mehr als das 0,9-fache der Nuttiefe D beträgt, die Nutbreite W2 mehr als 3 mm beträgt und die Neigung Θ weniger als 20 Grad beträgt, dann ist das Teilungsgeräusch der lateralen Abstrahlungsnut 42 übermäßig hoch. Wenn die Nuttiefe D2 weniger als das 0,4-fache der Nuttiefe D beträgt, kann ein ausreichender Wärmeabstrahlungseffekt nicht erwartet werden.
In den Umfangs- und lateralen Abstrahlungsnuten 40 und 42 ist ein Winkel, der durch eine Nutwand in den Nuten 40, 42 und einer Normalen auf der Laufflächenoberfläche gebildet wird, das heißt der Neigungsgradient der Nutwand, jeweils auf 15 Grad oder weniger, am meisten bevorzugt 5 Grad oder weniger eingestellt, und die Abmessungsänderung der Abstrahlungsnut 41 aufgrund von Verschleiß des Reifens wird dadurch gesteuert.
In der Ausführungsform ist eine Schulternut 43 zusätzlich in den Schulterteilen 8 ausgebildet. Jede Schulternut 43 ist eine offene Nut, wobei sich ein inneres Ende davon in der Umfangsnut 7 und ein äußeres Ende im Laufflächenende öffnet. Indem sie sich in der Umfangsnut öffnet, wird somit der Wärmeabstrahlungseffekt weiter vergrößert, wird der Temperaturanstieg in der Schulternut 8 signifikant reduziert, wird das Abfließvermögen gesteigert, und wird das Aquaplaning-Vermögen bei Lenkradeinschlag (laterales Aquaplaning-Vermögen) vergrößert, wie beispielsweise in Fig. 26 gezeigt ist.
Die durchschnittliche Teilungslänge einer lateralen Nut in der Umfangsrichtung des Reifens beträgt im allgemeinen etwa 30 mm, und die resultierende Primärfrequenz bei einer Geschwindigkeit von 60 km/h beispielsweise beträgt 500 bis 600 Hz, was somit eine Koinzidenz mit einer Frequenz einer Geräuschspitze in einem Reifen mit einem den zentralen Teil 9 aufweisenden Laufflächenprofil zeigt. Daher werden in der Ausführungsform die durchschnittliche Teilungslänge P1 der lateralen Abstrahlungsnut 42 und die durchschnittliche Teilungslänge P2 der Schulternut 43 vorzugsweise jeweils auf 40 mm oder mehr eingestellt, so daß sich die primären Teilungsfrequenzen der Nuten 42, 43 von der Geräuschspitze unterscheiden.
Fig. 27 zeigt ein Beispiel einer Umfangsabstrahlungsnut 40, die als eine Zickzack-Nut ausgebildet ist. Ausführliche Beispiele werden nun beschrieben.
Bei einem ersten Satz von Tests wurde ein Reifen der Größe 205/55 R15 gemäß den in den Tabellen 1 und 2 gezeigten Spezifizierungen hergestellt und hinsichtlich der Lenkstabilitäten beim Geradeausfahren und Kurvenfahren und der Hochgeschwindigkeitsdauerhaftigkeit gemessen. Die Resultate der Messung sind in den Tabellen gezeigt. Die Leistungen sind durch einen Index angegeben, wobei ein herkömmliches Beispiel 1 auf 100 festgelegt ist, und eine höhere Punktzahl zeigt ein besseres Vermögen. Obwohl der Reifen der Ausführungsform 5, der ein Laufflächenprofil der Erfindung aufweist, einen signifikant höheren Effekt im Reifengeräusch und im Naßgriffigkeitsvermögen zeigt, wie beschrieben, liegt er höher bei der Wärmeerzeugung im Laufflächenzentrum und ist unterlegen in der Hochgeschwindigkeitsdauerhaftigkeit im Vergleich zu einem herkömmlichen Reifen mit einer identischen Laufflächengummizusammensetzung. Durch Verwenden eines derartigen Laufflächenprofils und der Laufflächengummistruktur, wie in den Ausführungsformen 1, 2, 3 und 4 gezeigt ist, wird die Lenkstabilität aufrechterhalten, während die Hochgeschwindigkeitsdauerhaftigkeit vergrzßert wird.
Außerdem, wie in den Ausführungsformen 11 bis 18 gezeigt ist, ist zu erkennen, daß die Dauerhaftigkeit bei einem höheren Wert des Dickenverhiltnisses ta/tb überlegen ist.
Bei einem zweiten Satz von Tests wurden Reifen der Größe 205/55 R15 gemäß den in Tabelle 3 gezeigten Spezifizierungen hergestellt und hinsichtlich Geräusch, Kurvenfahrleistung, Aquaplaning induzierender Geschwindigkeit und Hochgeschwindigkeitsdauerhaftigkeit gemessen. Das Ergebnis der Messungen ist in der Tabelle gezeigt. Die Ausführungsformen 21 bis 26 weisen das Laufflächenprofil der Fig. 1 und 6 auf, und herkömmliche Reifen 21 bis 23 besitzen das Laufflächenprofil von Fig. 20. Das Ergebnis ist durch einen Index gezeigt, wobei ein herkömmlicher Reifen 21 auf 100 gesetzt ist. Alle Reifen wurden unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen gemessen, und eine höhere Punktzahl zeigt ein besseres Vermögen. Es ist zu erkennen, daß der Reifen der Ausführungsform in der Aquaplaning-Charakteristik überlegen ist, für eine vergrößerte Kurvenfahrleistung sorgt und dabei Geräusch reduziert, und zwar im Vergleich zum herkömmlichen Beispiel eines Reifens mit einem ähnlichen Gesamtnutbreitenverhältnis. Da die Reifen der Ausführungsformen 21 bis 23 mit einer Abstrahlungsnut versehen sind, ist darüber hinaus zu erkennen, daß der Anstieg der Temperatur in der Lauffläche gesteuert und die Hochgeschwindigkeitsdauerhaftigkeit auf ein Niveau ähnlich demjenigen eines herkömmlichen Reifens vergrößert ist.
Bei einem dritten Satz von Tests wurden Reifen der Größe 205/55 R15 mit unterschiedlichen Laufflächenprofilen, wie in den Fig. 24, 28 und 29 gezeigt, gemäß den Spezifizierungen der Tabelle 4 hergestellt, und das Geräuschvermögen, die Dauerhaftigkeit, die Lenkstabilität und die Rest-Seitenführungskraft CF wurden verglichen.
Wie in Tabelle 4 und Fig. 31 gezeigt ist, ist das Geräuschniveau (Frequenz wurde nicht analysiert) um 0,9 dB in der Ausführungsform 33 und um 1,4 dB in der Ausführungsform 32 gegenüber der Ausführungsform 32 vergrößert, das heißt relativ hoch. Als Grund dafür wird die Spitze der Primärfrequenz bei 60 km/h angesehen, die 420 Hz beträgt bei einem Profil der Ausführungsform 33, während die Spitze der Primärfrequenz 570 Hz bei dem Profil der Ausführungsforn 32 beträgt, und sie fällt mit der Spitze (630 Hz) der Ausführungsform 32 zusammen.
Hinsichtlich der Hochgeschwindigkeitsdauerhaftigkeit, obwohl die Ausführungsform 33 der Ausführungsform 32 überlegen ist, befinden sich beide auf einem brauchbaren Niveau. Was die Lenkstabilität betrifft, so ist die Ausführungsform 33 äquivalent zur Ausführüngsform 32 oder dieser geringfügig überlegen. Hinsichtlich der Rest-CF, obwohl die Ausführungsform 33 sich auf der negativen Seite befindet, liegt sie höher als die Ausführungsform 31. Um die Rest-CF zu reduzieren, wird daher vorzugsweise zum Beispiel ein Profil, das durch den Reifenäquator begrenzt ist, um eine 0,5-Teilung in der Umfangsrichtung verschoben, wie in Fig. 30(A) gezeigt ist, oder der Winkel der Abstrahlungsnut zur axialen Richtung reduziert, wie in Fig. 30(B) gezeigt ist. TABELLE 1 AUSFÜHRUNGSFORM HERKÖMMLICHES BEISPIEL 1 VERGLEICHSBEISPIEL GRUNDKONTAKTLAUFFLÄCHENBREITE TW (mm) UMFANGSNUTEN LAUFFLÄCHENGUMMI HOCHGESCHWINDGKEITDAUERHAFTIGKEIT (index) TEST DURCH TATSÄCHLICHES FAHRZEUG ANZAHL DER NUTEN NUTBREITE GW (mm) GESAMTNUTBREITE ΣGW (mm) NUTBREITENVERHÄLTNIS GW/TW GESAMTNUTBREITENVERHÄLTNIS ΣGW/TW NUTTIEFE D (mm) FIGUR DER LAUFFLÄCHENGUMMISTRUKTUR CHARAKTERISTIKEN DES LAUFFLÄCHENGUMMIS VERLUST tan δ VERHÄLTNIS LENKSTABILITÄT BEIM GERADEAUSVORWÄRTSFAHREN LENKSTABILITÄT BEIM KURVENFAHREN TABELLE 2 AUSFÜHRUNGSFORM GRUNDKONTAKTLAUFFLÄCHENBREITE TW (mm) UMFANGSNUTEN LAUFFLÄCHENGUMMI HOCHGESCHWINDGKEITDAUERHAFTIGKEIT (index) ANZAHL DER NUTEN NUTBREITE GW (mm) GESAMTNUTBREITE ΣGW (mm) NUTBREITENVERHÄLTNIS GW/TW GESAMTNUTBREITENVERHÄLTNIS ΣGW/TW NUTTIEFE D (mm) FIGUR DER LAUFFLÄCHENGUMMISTRUKTUR CHARAKTERISTIKEN DES LAUFFLÄCHENGUMMIS VERLUST tan δ VERHÄLTNIS MASS ta/tb (mm) TABELLE 3 AUSFÜHRUNGSFORM HERKÖMMLICHES BEISPIEL 1 GRUNDKONTAKTLAUFFLÄCHENBREITE TW (mm) UMFANGSNUTEN ANZAHL DER NUTEN NUTBREITE GW (mm) GESAMTNUTBREITE ΣGW (mm) NUTBREITENVERHÄLTNIS GW/TW GESAMTNUTBREITENVERHÄLTNIS ΣGW/TW NUTTIEFE D (mm) UMFANGSABSTRAHLUNGSNUT LATERALE ABSTRAHLUNGSNUT SCHULTERNUT KRÜMMUNGSRADIUS GERÄUSCHPEGEL HOCHGESCHWINDIGKEITSDAUERHAFTIGKEIT KURVENFAHRLEISTUNG AQUAPLANNING INDUIERENDE GESCHWINDIGKEIT BEI EINER A/B DER HERKÖMMLICHEN REIFEN 1 BIS 3 IST EIN WERT DER UMFANGSNUTBREITE IN DER ZENTRALEN SEITE UND B IN DER SCHULTERSEITE TABELLE 4 AUSFÜHRUNGSFORM LAUFFLÄCHENPROFIL BANDLAGE GERÄUSCHPEGEL HOCHGESCHWINDIGKEITSDAUERHAFTIGKEIT DAUERHAFTIGKEIT REST-CF EBEN VORHANDEN KEIN FEHLER

Claims

1. Ein Luftreifen mit einem Laufflächenteil (T) mit zwei Umfangsnuten (7), die sich kontinuierlich in der Umfangsrichtung in beiden Seiten des Reifenäquators erstrecken, um den Laufflächenteil (T) in ein Paar von Schulterteilen (8), die außerhalb äußerer Bodenkanten (7b) der Umfangsnuten (7) in der axialen Richtung des Reifens angeordnet sind, und einen zentralen Teil (9) zu unterteilen, der zwischen inneren Bodenkanten (7a) der Umfangsnuten (7) in der axialen Richtung des Reifens angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,

daß der zentrale Teil (9) eine Fliche aufweist, die sukzessive konvexe Kurven umfaßt, welche aus einem Paar von inneren Nutwänden (9a), die sich nach innen in der axialen Richtung des Reifens entlang einer Kurve konvex nach außen in der radialen Richtung von den inneren Bodenkanten der Umfangsnuten erstrecken, und einer zentralen Grundkontaktfläche (9b) bestehen, die sanft das Paar der inneren Nutwände (9a) verbindet, und daß die zentrale Grundkontaktfläche (9b) im wesentlichen mit einer virtuellen Laufflächenlinie (10) zwischen äußeren Oberflächen der Schulterteile (8) in Kontakt steht.

2. Ein Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Fläche (9b) des zentralen Teils (9) durch eine Kurve konfiguriert ist, die einen Bogen mit einem einzigen Krümmungsradius umfaßt.

3. Ein Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Fläche (9b) des zentralen Teils (9) durch Kurven konfiguriert ist, die Bögen mit verschiedenen Krümmungsradien zwischen den inneren Nutwänden (9a) und der zentralen Grundkontaktfläche umfassen.

4. Ein Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Fläche (9b) des zentralen Teils (9) durch eine Kurve konfiguriert ist, die im wesentlichen in einer elliptischen Form durch die inneren Nutwände und die zentrale Grundkontaktfläche (9) gebildet ist.

5. Ein Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß das Laufflächengummi (21) des Laufflächenteils (T) aus einer ersten Gummizusammensetzung (22) mit einem Verlustfaktor tan δ1 bei 0,01 bis 0,35 und einer zweiten Gummizusammensetzung (23) mit einem Verlustfaktor tan δ2 des 1,2- bis 10-fachen des Verlustfaktors tan δ1 besteht, daß ein erster Gummiteil (25), welcher die erste Gummizusammensetzung (22) verwendet, zumindest in einer radial inneren Region des zentralen Teils (9) vorgesehen ist, um benachbart zu einer Gürtelschicht (4) zu sein, und daß ein zweiter Gummiteil (26), welcher die zweite Gummizusammensetzung (23) verwendet, wenigstens in einer radial äußeren Region wenigstens eines Schulterteils (8) vorgesehen ist, um benachbart zur Laufflächenoberfläche zu sein.

6. Ein Luftreifen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß der Laufflächenteil eine Grenze (29) aufweist, die von der Laufflächenoberfläche zur Gürtelschicht (4) in einer vom Reifenäquator beabstandeten Position verläuft und der erste Gummiteil (25) innerhalb der Grenze in der axialen Richtung des Reifens und der zweite Gummiteil (26) außerhalb der Grenze angeordnet ist.

7. Ein Luftreifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Grenze einen Ursprung (V) auf einem Nutboden (7S) der Umfangsnut, der äußeren Oberfläche des Schulterteils (8) oder der inneren Nutwand (9a) aufweist.

8. Ein Luftreifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß sich die Grenze (V) in der radialen Richtung erstreckt.

9. Ein Luftreifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß die Grenze (V) zur radialen Richtung geneigt ist.

10. Ein Luftreifen nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

daß der zentrale Teil ein Basisgummi (30), das den ersten Gummiteil (30) schafft, und ein Kappengummi (31) aufweist, das den zweiten Gummiteil (26) schafft, welcher das Basisgummi bedeckt.

11. Ein Luftreifen nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

daß der Laufflächenteil (T) das Basisgummi (30), das den ersten Gummiteil (30) schafft, der in einer radial inneren Region der Lauffläche (T) über die gesamte Laufflächenbreite durch den zentralen Teil, den Nutboden (7S) und den Schulterteil (8) angeordnet ist, und das Kappengummi (31) aufweist, das den zweiten Gummiteil (26) schafft, der das Basisgummi bedeckt.

12. Ein Luftreifen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Dicke ta von der Gürtelschicht (4) des Basisgummis (30) im Reifenäquator größer als die gesamte Gummidicke tb von der Gürtelschicht (4) des Laufflächengummis im Boden (7S) der Umfangsnut (7) ist.

13. Ein Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,

daß die zentrale Grundkontaktfläche mit einer Umfangsabstrahlungsnut (41) versehen ist, die sich kontinuierlich entlang des Reifenäquators erstreckt und eine Nuttiefe D1 von dem 0,4- bis 0,9-fachen der Nuttiefe D der Umfangsnut (7) und eine Nutbreite W1 von 5 mm oder weniger aufweist.

14. Ein Luftreifen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

daß der zentrale Teil (9) in beiden Seiten der Umfangsabstrahlungsnut (41) mit lateralen Abstrahlungsnuten (42) versehen ist, die eine Nuttiefe D2 von dem 0,4- bis 0,9-fachen der Nuttiefe D der Umfangsnut (7) aufweisen und sich mit einer Neigung von 20 Grad oder mehr zur axialen Richtung des Reifens erstrecken, und daß die lateralen Abstrahlungsnuten (42) an einem inneren Ende davon von der Umfangsabstrahlungsnut (41) beabstandet sind, sich an einem äußeren Ende davon zur Umfangsnut (7) öffnen und eine Nutbreite W2 von 3 mm oder weniger zumindest in der zentralen Grundkontaktfläche aufweisen.

15. Ein Luftreifen nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet,

daß die Schulterteile (8) mit Schulternuten (43) versehen sind, die sich an einem inneren Ende davon in der Umfangsnut (7) und an einem äußere Ende davon in der Laufflächenkante öffnen.