DE69827439T2

DE69827439T2 - Notlaufreifensystem

Info

Publication number: DE69827439T2
Application number: DE69827439T
Authority: DE
Inventors: Shu Akashi-shi Yoshida
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1997-07-30
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2018-07-30
Also published as: JP3223140B2; EP0894648A3; US6116308A; DE69827439D1; EP0894648A2; JPH1142907A; EP0894648B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Notlauf-Reifensystem, insbesondere einen verbesserten Reifenkern, der in einem Luftreifen angeordnet ist, um eine Reifenlast zu tragen, wenn der Luftdruck des Reifens niedrig ist.
Als Notlaufmaßnahme könnte das Innere eines Luftreifens mit einem elastischen Material gefüllt werden, das bis zu einem gewissen Grad eine Steifigkeit aufweist, die ausreicht, um die Reifenlast zu tragen, wenn der Luftdruck des Reifens herabgesetzt ist. In diesem Fall ist es aufgrund der Steifigkeit des Füllmaterials oder Reifenkerns schwierig, die Wulstabschnitte axial nach innen zu bewegen oder zu biegen. Eine derartige Handlung ist jedoch notwendig, um den Reifen auf eine Radfelge aufzuziehen. Es ist daher schwierig, den Reifen auf eine Felge aufzuziehen. Darüber hinaus reibt während der Fahrt die Außenfläche des Reifenkerns an der Innenfläche des Reifens. Infolgedessen tritt, insbesondere in dem Laufflächenabschnitt eine Temperaturerhöhung auf, und die erhöhte Temperatur wird hoch genug, dass die Kunststoffe und Kunstharze schmelzen.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Notlauf-Reifensystem bereitzustellen, bei dem der Temperaturanstieg eines Reifenkerns unterdrückt wird und der Vorgang des Aufziehens auf eine Felge verbessert ist, ohne die Notlauffähigkeit herabzusetzen.
Die Druckschrift NL-A-7812531 offenbart ein Notlauf-System gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Notlauf-Reifensystem einen Reifen und einen darin angeordneten Reifenkern, wobei der Reifen eine Torusform aufweist und einen Laufflächenabschnitt, ein Paar Seitenwandabschnitte und ein Paar axial beabstandete Wulstabschnitte jeweils mit einem Wulstkern darin umfasst, und wobei der Reifenkern ein kreisringförmiger Körper aus einem elastischen geschlossenzelligen Material ist, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Außenseite und Innenseite des Reifenkerns jeweils mit einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Rille versehen ist, wobei die radial innere Rille sich radial nach außen über eine Wulstkernlinie hinaus erstreckt, die als eine gerade axiale Linie definiert ist, die zwischen den Zentren der Wulstkerne gezogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei auf eine Standardfelge aufgezogenem Reifen die radial äußere Rille einen radial äußeren Raum bildet, der sich in Umfangsrichtung des Reifens erstreckt und eine Querschnittsfläche von 1 bis 6 % der Gesamtquerschnittsfläche des Reifenhohlraums aufweist, und die radial innere Rille einen radial inneren Raum bildet, der sich in Umfangsrichtung des Reifens erstreckt und eine Querschnittsfläche von 10 bis 25 % der Gesamtquerschnittsfläche S des Reifenhohlraums aufweist.
Im Übrigen ist der Reifenhohlraum ein Hohlraum, der von der Innenfläche des Reifens und der Innenfläche der Radfelge umgeben ist, wenn der Reifen auf die Felge aufgezogen ist. Die Standardfelge ist die in JATMA spezifizierte "Standardfelge", die "Messfelge" in ETRTO und die "Konstruktionsfelge" in TRA oder dergleichen.
Infolgedessen ist die Kontaktfläche des Reifenkerns mit dem Reifen und der Radfelge durch die Anwesenheit der radial äußeren und inneren Rillen verringert. Dementsprechend nimmt die während der Fahrt erzeugte Wärme ab. Darüber hinaus wird die erzeugte Wärme durch die radial inneren und äußeren Räume verteilt, und einer Wärmezerstörung des Reifenkerns wird entgegengesteuert, so dass die Haltbarkeit verbessert ist.
Da sich die radial innere Rille über die Wulstkernlinie hinaus erstreckt, ist es relativ leicht, die Wulstabschnitte axial nach innen zu bewegen oder zu biegen, um den Reifen auf eine Felge aufzuziehen, obwohl der Reifenkern in den Reifen eingesetzt ist. Deshalb ist der Arbeitseffizienz stark verbessert.
Es werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine Querschnittsansicht einer Anordnung aus einem Reifen, einem Reifenkern und einer Radfelge ist, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine Teilperspektivansicht der Anordnung ist; und
3 eine Querschnittsansicht einer Anordnung aus einem Reifen, einem Reifenkern und einer Radfelge ist, die eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In den Zeichnungen umfasst die Anordnung 1 einen Luftreifen 2, eine Radfelge 3, auf der der Reifen aufgezogen ist, und einen Reifenkern 5, der in dem Reifenhohlraum angeordnet ist.
Der Reifen 2 umfasst einen Laufflächenabschnitt T, ein Paar axial beabstandete Wulstabschnitte B jeweils mit einem Wulstkern C darin, ein Paar Seitenwandabschnitte S und eine Karkasse, die sich zwischen den Wulstabschnitten B erstreckt und beispielsweise durch eine Kordlage aus organischer Faser (nicht gezeigt) verstärkt ist. Bei diesem Beispiel ist der Reifen 2 ein Geländereifen für Motorräder, dessen Laufflächenabschnitt mit einem Laufflächenprofil vom Blocktyp versehen ist.
Die Radfelge 3 ist eine Standardfelge für den Reifen und umfasst ein Paar axial beabstandete Wulstsitze 3b, ein Tiefbett 3c dazwischen und ein Paar Felgenhörner, die sich von den axial äußeren Enden der Wulstsitze erstrecken.
Der Reifenkern 5 ist ein kreisringförmiger Körper aus einem elastischen geschlossenzelligen Material. Bei diesem Beispiel wird ein Schaumgummi mit einer Ausdehnungsrate von 400 bis 1500 %, bevorzugt 400 bis 1100 % verwendet. Für das Gummimaterial werden daher vorzugsweise Butylkautschukmischungen, wie etwa Butylkautschuk, bromierter Butylkautschuk, halogenierter Butylkautschuk und dergleichen, verwendet. Wenn die Ausdehnungsrate kleiner als 400 % ist, wird die Stoßabsorption durch den Reifenkern 5 unzureichend, und der Fahrkomfort ist nicht gut. Wenn die Ausdehnungsrate größer als 1500 % wird, wird es unmöglich, dass der Reifenkern 5 die Last trägt, und die Stabilität während des Geradeauslaufs und der Kurvenfahrt geht verloren.
Die spezifische Schwere des Reifenkerns 5 liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 0,3.
Darüber hinaus weist die Oberfläche des Reifenkerns 5 eine JIS-C-Härte von 10 bis 35°, bevorzugt 10 bis 30° auf, wodurch die Straßengriffigkeit und die Reifensteifigkeit während der Kurvenfahrt verbessert sind. Es wird somit möglich, die kritische Kurvenfahrgeschwindigkeit zu erhöhen und auch das Handhabungsverhalten zu verbessern.
Der Reifenkern 5 ist an seiner Oberfläche mit sich in Umfangsrichtung erstreckenden hohlen Teilen oder Rillen 6 und 7 versehen. Die radial äußere Rille 6 ist in der radialen Außenseite 5a angeordnet, um einen Raum 9 von dem Reifen 2 zu bilden, und die radial innere Rille 7 ist in der radialen Innenseite 5b angeordnet, um einen Raum 10 von der Radfelge 3 zu bilden, wenn der Reifen 2 auf die Radfelge 3 aufgezogen ist. Der radial äußere Raum 9 und der radial innere Raum 10 erstrecken sich durchgehend in der Umfangsrichtung des Reifens. Daher haben die Räume 9 und 10 auch die Funktion einer Kühlungsbelüftung.
Die radial äußere Rille 6 weist eine U-förmige Querschnittsform auf. Infolgedessen ist die Querschnittsform des radial äußeren Raums 9 gerundet aber im Allgemeinen rechteckig, wie es in den 1 und 3 gezeigt ist.
Der radial äußere Raum 9 weist eine Querschnittsfläche So auf, die vorzugsweise im Bereich von 1 bis 6 %, stärker bevorzugt 3 bis 6 % der Gesamtquerschnittsfläche S des Reifenhohlraums liegt. Wenn die Fläche So kleiner als 1 % der Fläche S ist, nehmen die Kühlwirkung und die Wärmeabstrahlung ab. Wenn sie größer als 6 % ist, ist es schwierig, die erforderliche Steifigkeit für den Laufflächenabschnitt T zu erhalten, und es ist darüber hinaus schwierig, die Reifenlast zu tragen, wenn der Reifen durchlöchert wird. Daher nimmt die Lenkstabilität ab.
Vorzugsweise weist der radial äußere Raum 9 eine maximale radiale Höhe Ho entlang der Äquatorialebene Q des Reifens auf, die kleiner als 20 % in der Querschnittshöhe H des Reifenhohlraums 4 ist, und eine maximale axiale Breite Wo, die kleiner als 20 % der Querschnittsbreite W des Reifenhohlraums 4 ist. Wenn die Tiefe Ho größer als 20 % der Höhe H ist, und/oder die Breite Wo größer als 20 % der Breite W ist, nimmt die Stei figkeit in dem Laufflächenabschnitt T ab, und die Lenkstabilität neigt dazu, schlechter zu werden.
Der radial innere Raum 10 erstreckt sich radial nach außen über die Wulstkernlinie CL hinaus, wobei die Wulstkernlinie CL eine gerade axiale Linie ist, die zwischen den Zentren der Wulstkerne C gezogen ist. Aufgrund der Anwesenheit des Teils 10a radial außerhalb der Wulstkernlinie CL wird ein Hindernis für die Wulstbewegungen während des Aufziehens auf die Felge entfernt, und der Aufziehvorgang wird leichter.
Die maximale radiale Höhe Hi des Innenraums 10 liegt entlang der Äquatorialebene Q des Reifens vor und liegt im Bereich von 27 bis 45 % der Querschnittshöhe H. Wenn die Höhe Hi kleiner als 27 % der Höhe H ist, wird der Vorgang des Aufziehens auf die Felge leicht schwierig. Wenn die Höhe Hi größer als 45 % der Höhe H ist, werden die Wulstabschnitte B leicht in das Felgentiefbett 3c verschoben, wenn der Reifendruck niedrig ist.
Darüber hinaus weist der radial innere Raum 10 eine Querschnittsfläche Si auf, die vorzugsweise im Bereich von 10 bis 35 %, stärker bevorzugt 10 bis 25 % der Querschnittsfläche S des Reifenhohlraums 4 liegt. Wenn die Fläche Si kleiner als 10 % der Fläche S ist, wird der Vorgang des Aufziehens auf die Felge leicht schwierig. Wenn sie größer als 25 % ist, wird es schwierig, die Reifenlast zu tragen, wenn er durchlöchert wird, und manchmal nimmt die Lenkstabilität ab.
Gewöhnlich sind die radial äußeren und inneren Räume 9 und 10 im Wesentlichen symmetrisch in Bezug auf den Reifenäquator Q.
In 1 weist die radial innere Rille 7 eine V-förmige Querschnittsform auf, bei der die beiden geraden Seiten 10b sich von einem Punkt 10c auf dem Reifenäquator Q aus erstrecken. Die axiale Breite der inneren Rille 7 nimmt radial nach innen von dem Spitzenpunkt 10c bis zu dem radial inneren Ende zu. Bei diesem Beispiel sind die radial inneren Enden der beiden Seiten 10b an der Innenfläche des Reifens an und radial außerhalb der Wulstkerne C angeordnet. Infolgedessen wird es relativ leicht, die Wulstabschnitte B während des Aufziehens des Reifens auf die Felge zu bewegen. Die Querschnittsform des radial inneren Raums 10 ist im Allgemeinen die Form eines Klappfächers. Die maximale axiale Breite Wi des radial inneren Raums 10 liegt im Bereich von 27 bis 80 %, stärker bevorzugt 27 bis 70 %, noch stärker bevorzugt 27 bis 55 % der Querschnittsbreite W des Reifenhohlraums. Wenn die Breite Wi kleiner als 27 % der Breite W ist, wird der Vorgang des Aufziehens auf die Felge leicht schwierig. Wenn die Breite Wi größer als 80 % der Breite W ist, werden die Wulstabschnitte B leicht in das Felgentiefbett 3c verschoben, wenn der Reifendruck niedrig ist.
In 3 weist die radial innere Rille 7 eine U-förmige Querschnittsform auf, bei der die beiden entgegengesetzt gegenüberliegenden Seiten parallel zu dem Reifenäquator Q liegen und deren radial innere Enden auf der Innenfläche der Felge angeordnet sind. Somit ist die axiale Breite Wi von der Felge bis zum Rillengrund im Wesentlichen konstant. Die axiale Breite Wi des radial inneren Raumes 10 liegt im Bereich von 27 bis 70 %, vorzugsweise 27 bis 45 % der Querschnittsbreite W des Reifenhohlraums. Wenn die Breite Wi kleiner als 27 % der Breite W ist, wird der Vorgang des Aufziehens auf die Felge leicht schwierig. Wenn die Breite Wi größer als 70 % der Breite W ist, werden die Wulstabschnitte B leicht in das Felgentiefbett 3c verschoben, wenn der Reifendruck niedrig ist. Bei diesem Beispiel wird die Wulstverschiebung effektiv verhindert, und die Steifigkeit des Reifens wird erhöht, so dass die Lenkstabilität verbessert wird.
In jedem Fall berührt die Oberfläche des Reifenkerns 5 mit Ausnahme des mit der Rille versehenen Teils die Innenfläche des Reifens 2 und die Innenfläche der Felge 3 (in dem Fall von 3). Es wird daher vorzugsweise Schmiermittel auf die Oberfläche des Reifenkerns 5 aufgetragen. Für dieses Schmiermittel wird vorzugsweise Silikonfett verwendet, dessen Anfangsmoment 1000 bis 1200 gf·cm beträgt und dessen Laufmoment 200 bis 400 gf·cm beträgt, gemäß JIS K 2220 bei –60°C gemessen.
Der oben erwähnte Reifenkern 5 ist aus einer einzigen Kautschukmischung hergestellt. Es ist jedoch möglich, ihn als eine Vielzahl von Schichten aus unterschiedlichen Kautschukmischungen herzustellen.
Vergleichstest
Es wurden verschiedene Reifenkerne hergestellt, und Anordnungen aus einem Reifen (Größe: 3.00 – 10 2PR) für Motorroller und einer Standardfelge (Größe: 10X2.15) und den Reifenkernen wurden auf Haltbarkeit, Aufziehen auf die Felge, Lenkstabilität und Wulstverschiebung getestet.
Haltbarkeitstest
Die Haltbarkeit wurde gemäß dem japanischen Industriestandard K-6366 bewertet. In Tabelle 1 sind die Reifen, die den Test ohne irgendeinen Schaden bestanden, mit "bestanden" angegeben.
Test des Aufziehens auf die Felge
Ein gelernter Arbeiter zog den Reifen mit jedem Reifenkern darin von Hand unter Verwendung eines Reifenhebers auf die Felge auf, und die Schwierigkeit wurde mit fünf Rängen bewertet, wobei je höher der Rang ist, desto leichter der Vorgang des Aufziehens auf die Felge ist.
Lenkstabilitätstest
Indem ein Roller mit 90 cm³ auf einer Teststrecke gefahren wurde, wurde das Gesamtfahrverhalten während der Kurvenfahrt, der Beschleunigung und des Bremsens und die Zeit einer Schnellbremsung über das Gefühl des Testfahrers mit fünf Rängen bewertet, wobei je höher der Rang ist, desto besser das Verhalten ist. Darüber hinaus wurden die Reifen daraufhin geprüft, ob die Wulstabschnitte während der Testfahrt verschoben wurden.
Tabelle 1
Die in 1 gezeigte Ausführungsform wird vorzugsweise auf einen Luftreifen angewandt, der mit einem niedrigen Druck von weniger als 1 kgf/cm² verwendet wird. Die in 3 gezeigte Ausführungsform wird vorzugsweise auf einen Luftreifen angewandt, der mit einem Luftdruck von nicht weniger als 1 kgf/cm² verwendet wird. Wie es oben erwähnt wurde, wird die vorliegende Erfindung geeigneterweise auf Gelände-Motorradreifen angewandt, es ist jedoch auch möglich, sie auf einen Luftreifen für Vierradfahrzeuge anzuwenden.

Claims

Notlauf-Reifensystem mit einem Reifen (2) und einem darin angeordneten Reifenkern (5), wobei der Reifen eine Torusform aufweist und einen Laufflächenabschnitt (T), ein Paar Seitenwandabschnitte (S) und ein Paar axial beabstandete Wulstabschnitte (B) jeweils mit einem Wulstkern darin umfasst, wobei der Reifenkern (5) ein kreisringförmiger Körper aus einem elastischen geschlossenzelligen Material ist, wobei die radiale Außenseite und Innenseite des Reifenkerns jeweils mit einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Rille (6, 7) versehen ist, wobei die radial innere Rille (7) sich radial nach außen über eine Wulstkernlinie (CL) hinaus erstreckt, wobei die Wulstkernlinie (CL) als eine gerade axiale Linie definiert ist, die zwischen den Zentren der Wulstkerne (C) gezogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei auf eine Standardfelge aufgezogenem Reifen die radial äußere Rille (6) einen radial äußeren Raum (9) bildet, der sich in Umfangsrichtung des Reifens erstreckt und eine Querschnittsfläche von 1 bis 6% der Gesamtquerschnittsfläche des Reifenhohlraums aufweist, und die radial innere Rille (7) einen radial inneren Raum (10) bildet, der sich in Umfangsrichtung des Reifens erstreckt und eine Querschnittsfläche (Si) von 10 bis 25% der Gesamtquerschnittsfläche (S) des Reifenhohlraums aufweist.
Notlauf-Reifensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der radial äußere Raum (9) eine Querschnittshöhe (Ho) aufweist, die kleiner als 20% der Querschnittshöhe (H) des Reifenhohlraums ist, und der radial innere Raum (10) eine Querschnittshöhe (Hi) aufweist, die 27 bis 45% der Querschnittshöhe (H) beträgt.
Notlauf-Reifensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radial äußere Rille (6) einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist.
Notlauf-Reifensystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die radial innere Rille (7) einen im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt aufweist.
Notlauf-Reifensystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die radial innere Rille (7) einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist.
Notlauf-Reifensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reifen ein Motorradreifen ist.
Notlauf-Reifensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reifenkern (5) aus einer Butylkautschukmischung hergestellt ist, deren Ausdehnungsrate im Bereich von 400 bis 1500% liegt.
Notlauf-Reifensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Reifenkerns (5) eine JIS-C-Härte von 10 bis 35 Grad aufweist.