DE69828720T2

DE69828720T2 - Luftreifen und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE69828720T2
Application number: DE1998628720
Authority: DE
Inventors: Kazuya Shirakawa-shi Suzuki
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1997-06-27
Filing date: 1998-06-25
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2018-06-26
Also published as: EP0887210A3; JPH1120424A; US6053229A; EP0887210A2; JP3332330B2; DE69828720D1; EP0887210B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen und ein Verfahren zur Herstellung des Reifens, insbesondere auf eine Verbesserung betreffend eine Wulstfülllage, die in der Lage ist, die Produktionseffizienz zu verbessern, ohne die Spurhaltigkeit zu beeinträchtigen.
Im Allgemeinen ist, wie in 9 gezeigt, zum Verstärken der Wulstabschnitte (a) und des unteren Seitenwandabschnitts eines Luftreifen, insbesondere eines Radialreifens, eine aus einer großen Masse Hartgummi hergestellte Wulstfülllage (d) zwischen einem Umschlagabschnitt (b2) und einem Hauptabschnitt (b1) der Karkasse (b) angeordnet.
Ein solcher Reifen wird für gewöhnlich unter Verwendung einer Reifenaufbautrommel hergestellt und die dicke Wulstfülllage (d) bedingt, wie in 10 gezeigt, ein geringfügiges Biegen auf die um die Reifenaufbautrommel gewickelte Karkasse (b), um die Fülllage nicht zu verformen oder zu zerreißen. Somit ist es schwierig, die Produktionseffizienz zu steigern.
Die EP-A-0 780 248 offenbart einen Reifen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Obwohl dieser bekannte Reifen eine einfache Herstellung ermöglicht, während er im Vergleich mit bekannten Reifen desselben Typs gleichzeitig die Spurhaltigkeit verbessert und das Gewicht des Reifens verringert, sind die Produktionseffizienz und die Spurhaltigkeit noch immer nicht optimal.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen und ein Herstellungsverfahren für diesen bereitzustellen, bei dem durch Verwendung einer aus zwei getrennten, bei einer bestimmten Höhe verbundenen Gummimaterialien bestehenden Wulstfülllage die Produktionseffizienz verbessert werden kann, ohne die Spurhaltigkeit zu beeinträchtigen.
Dieses Ziel wird durch die Merkmale von Anspruch 1 erreicht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung des Luftreifens die Schritte, dass eine Karkasslage derart um eine zylindrische Oberfläche einer Reifenaufbautrommel gewickelt wird, dass die Ränder der Karkasslage von den Rändern der zylindrischen Oberfläche vorstehen, der Durchmesser der vorstehenden Abschnitte der gewickelten Karkasslage relativ zu dem Hauptabschnitt verringert wird, ein kreisringförmiger Wulstkern um jeden der vorstehenden Abschnitte und ein Wulstkernreitergummi auf die radial äußere Seite des Wulstkerns aufgelegt werden, wobei der Wulstkernreitergummi ein radial äußeres Ende aufweist, das im Wesentlichen in der gleichen radialen Position wie der Rand der zylindrischen Oberfläche oder radial innen davon platziert wird, ein Streifen aus Hartgummi um den Hauptabschnitt der Karkasslage gewickelt wird, so dass er mit dem Wulstkernreitergummi in Kontakt steht, und die vorstehenden Abschnitte der Karkasslage um die Wulstkerne umgeschlagen werden.
Nun werden im Detail Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine Querschnittsansicht eines Reifens gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine vergrößerte Querschnittsansicht von dessen Wulstabschnitt ist;
3, 4 und 5 Querschnittsansichten sind, die Abwandlungen der Wulstfülllage zeigen;
6 eine Querschnittsansicht eines Testreifens ist;
7(A) bis 7(C) schematische Querschnittsansichten zur Erläuterung eines Verfahren zur Herstellung des Reifens gemäß der vorliegenden Erfindung sind;
8(A) bis 8(C) Querschnittsansichten sind, die Abwandlungen der Wulstfülllage zeigen;
9 eine Querschnittsansicht eines Testreifens mit einer herkömmlichen Wulstfülllage ist; und
10 eine schematische Querschnittsansicht zur Erläuterung eines Problems in der Herstellung des Reifens mit der herkömmlichen Wulstfülllage ist.
In den Figs. ist ein Luftreifen 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ein Radialreifen für Personenwagen.
Der Reifen 1 umfasst einen Laufflächenabschnitt 2, ein Paar Seitenwandabschnitte 3, ein Paar Wulstabschnitte 4 mit jeweils einem Wulstkern 5 darin, eine Karkasse 6, die sich zwischen den Wulstabschnitten 4 erstreckt, und einen Gürtel 7, der radial außerhalb der Karkasse 6 in dem Laufflächenabschnitt 2 angeordnet ist.
Die Karkasse 6 umfasst zumindest eine Kordlage, die radial in einem Winkel von 70 bis 90 Grad in Bezug auf den Reifenäquator C angeordnet ist und sich zwischen den Wulstabschnitten 4 durch den Laufflächenabschnitt 2 und die Seitenwandabschnitte 3 erstreckt und von der axial inneren Seite zu der äußeren Seite des Reifens um die Wulstkerne 5 umgeschlagen ist, um ein Paar Umschlagabschnitte 6B und einen Hauptabschnitt 6A zu bilden. Für die Karkassenkorde werden geeigneterweise Korde aus organischen Fasern, z. B. aus Polyester-, Nylon, aromatischem Polyamid und dergleichen, verwendet. Die Karkasse in diesem Beispiel besteht aus einer einzelnen Kordlage, die im Wesentlichen unter 90 Grad in Bezug auf den Reifenäquator C angeordnet ist.
Der Gürtel 7 umfasst die üblichen zwei überkreuzten Breakerlagen 7a und 7b aus parallelen, in einem Winkel von 10 bis 30 Grad in Bezug auf den Reifenäquator C gelegten Korden. Für die Gürtelkorde können Stahlkorde und Korde aus organischen Fasern, z. B. aus aromatischem Polyamid, Nylon, Polyester und dergleichen, verwendet werden. In dieser Ausführungsform besteht der Gürtel aus zwei Stahlkordlagen.
Jeder Wulstabschnitt 4 ist zwischen dem Umschlagabschnitt 6B und Hauptabschnitt 6A der Karkasse 6 mit einer Gummiwulstfülllage versehen.
Die Wulstfülllage erstreckt sich durchgehend von dem Wulstkern 5 radial nach außen über den Punkt K der maximalen Querschnittsbreite des Reifens hinaus. Die Gummiwulstfülllage umfasst einen radial inneren Teil, der sich von der radialen Außenseite des Wulstkerns 5 radial nach außen verjüngt, und einen radial äußeren Teil mit einer im Wesentlichen konstanten Dicke T. Der radial innere Teil ist aus einem Wulstkernreitergummi 9 hergestellt, und der radial äußere Teil ist aus einem von dem Wulstkernreitergummi 9 getrennten Streifen Hartgummi 10 hergestellt.
Der Wulstkernreitergummi 9 ist ein Hartgummi mit einer JIS-A-Härte von 75 bis 95 Grad, und seine Querschnittsform ist im Wesentlichen dreieckig. Sein radial äußeres Ende ist bei einer Höhe H1 in einem Bereich von weniger als der Höhe HR des radial äußeren Endes des Horns R1 einer Standardfelge R angeordnet, wobei jede Höhe von der Wulstbasislinie L gemessen wird.
„Standardfelge" ist hier die „Standardfelge" gemäß JATMA, die „Messfelge" gemäß ETRTO, die „Designfelge" gemäß TRA oder dergleichen.
Der Hartgummi 10 des radial äußeren Teils mit konstanter Dicke weist eine JIS-A-Härte von 75 bis 95 Grad auf.
Die Härte des Gummis 10 unterscheidet sich von jener des Gummis 9. Es ist aber möglich, dass sie dieselbe Härte aufweisen.
In diesem Beispiel sind die radial inneren und äußeren Teile 9 und 10 aus verschiedenen Gummimischungen hergestellt, es ist aber auch möglich, dass diese Teile aus derselben Mischung bestehen.
Das radial innere Ende des Streifens aus Hartgummi 10 ist mit dem radial äußeren Ende des Wulstkernreitergummis 9 verbunden.
Der Punkt des Übergangs von dem sich verjüngenden Teil zu dem Teil mit konstanter Breite ist radial innerhalb des radial äußeren Endes des Horns R1 der Standardfelge R positioniert.
Der radial äußere Teil 10 mit konstanter Dicke erstreckt sich entlang der äußeren Oberfläche des Hauptabschnitts 6A der Karkasse über den Punkt K der maximalen Reifenquerschnittsbreite hinaus und weist vorzugsweise eine im Wesentlichen konstante Dicke T im Bereich von 0,3 bis 2,0 mm auf, ausgenommen die Kanten 10a, 10b.
In dieser Ausführungsform weist der radial äußere Teil 10 mit konstanter Dicke ein radial äußeres Ende 10a auf. Das Ende 10a kann, wie in 1 gezeigt, nahe dem Punkt K der maximalen Querschnittsbreite oder, wie in 3 gezeigt, höher an der Mitte zwischen dem Punkt K der maximalen Querschnittsbreite und der Gürtelkante 7e oder, wie in 4 gezeigt, zwischen dem Gürtel 7 und der Karkasse 6 positioniert sein.
Ferner ist es, wie in 5 als eine weitere Ausführungsform gezeigt, möglich, den radial äußeren Teil 10 mit konstanter Dicke ohne ein radial äußeres Ende auszubilden. Das bedeutet, der Teil 10 mit konstanter Dicke erstreckt sich durchgehend von einem der Wulstabschnitte 4 zu dem anderen.
Wenn die Härte des radial äußeren Teils 10 mit konstanter Dicke weniger als 75 Grad beträgt, reicht dies nicht aus, um die Spurhaltigkeit zu verbessern. Wenn sie mehr als 95 Grad beträgt, ist der Fahrkomfort deutlich verschlechtert.
Wenn die Dicke T mehr als 2,0 mm beträgt, verschlechtert sich der Fahrkomfort, und das Reifengewicht erhöht sich unvorteilhaft. Wenn sie weniger als 0,3 mm beträgt, ist die seitliche Steifigkeit des Reifens gering, und die Spurhaltigkeit ist deutlich verringert.
In dieser Ausführungsform ist die radial innere Kante 10b des Gummistreifens 10 an der axial äußeren Seite des radial äußeren Endabschnitts des Wulstkernreiters 9 angeordnet, wie in 2 gezeigt. Es ist aber auch möglich, die Kante 10b an der axial inneren Seite des radial äußeren End abschnitts des Wulstkernreiters 9 anzuordnen, wie in 8(A) gezeigt. Ferner kann der Gummistreifen 10 zu dem Wulstkern 5 oder dessen Nähe verlängert sein, wie in den 8(B) und 8(C) gezeigt.
Die 7(A) bis 7(C) zeigen einen Teil der Schritte eines Verfahrens zur Herstellung des oben erwähnten Luftreifens 1. Zum Beispiel umfasst das Verfahren die Schritte, dass ein Innerlinergummi 21 auf eine zylindrische äußere Oberfläche einer Reifenaufbautrommel 20 aufgebracht wird. Eine Karkasslage 6 derart um die zylindrische äußere Oberfläche der Reifenaufbautrommel 20 gewickelt wird, dass die Ränder der Karkasslage 6 von den Rändern der zylindrischen äußeren Oberfläche vorstehen. Der Durchmesser der vorstehenden Abschnitte 23 der gewickelten Karkasslage 6 relativ zu dem Durchmesser des Hauptabschnitts verringert wird und ein Wulstkern 5 und ein Wulstkernreitergummi 9 um jeden der vorstehenden Abschnitte 23 aufgelegt wird. Der Wulstkernreitergummi 9 wird im Voraus an der radial äußeren Seite des Wulstkerns 5 fixiert und als kreisringförmige Anordnung 22 aufgesetzt. Der Wulstkernreitergummi 9 weist eine solche Höhe auf, dass sein radial äußeres Ende bei der im Wesentlichen gleichen radialen Höhe wie oder tiefer als der Rand der zylindrischen äußeren Oberfläche der Reifenaufbautrommel 20 positioniert ist. Dann wird ein Streifen Hartgummi 10 derart um die Karkasslage 6 gewickelt, dass der axial äußere Rand des gewickelten Streifens 10 mit dem Wulstkernreiter 9 in Kontakt steht, und die vorstehenden Abschnitte 23 werden um den Wulstkern 5 umgeschlagen, so dass sie die Anordnung 22 einhüllen. Schließlich wird die Karkasse zu einer ringförmigen Form erweitert, Seitenwandgummi an beiden Seiten der Karkasse aufgebracht, ein Laufflächenring radial außerhalb der Karkasse aufgesetzt und der Rohreifen in einer Heizform vulkanisiert.
Im Übrigen können der Schritt des Auflegens der Anordnung 22 und der Schritt des Wickelns des Streifens Hartgummi 10 in Bezug auf ihre Reihenfolge in Übereinstimmung mit der relativen Position der Kante 10b des Streifens Hartgummi zu dem Wulstkernreiter vertauscht werden. Zum Beispiel kann in dem Fall von 2 oder 8(C) der Schritt des Aufsetzens der Anordnung zuerst durchgeführt werden. In dem Fall von 8(A) oder 8(B) kann der Streifenwicklungsschritt zuerst durchgeführt werden.
Vergleichstest
Es wurden Testreifen der Größe 155SR13 mit den in Tabelle 1 gezeigten Spezifikationen hergestellt und auf Spurhaltigkeit, Fahrkomfort und Produktionseffizienz getestet.
A) Spurhaltigkeitstest und Fahrkomforttest
Ein mit Testreifen versehener Testwagen wurde auf einer trockenen Teststrecke gefahren, und der Fahrkomfort und die Spurhaltigkeit wurden nach dem Gefühl des Testfahrers in einer zehnstufigen Skala bewertet. Je höher die Stufe ist, umso besser ist die Leistung.
Radfelge: 4,5X13 Standardfelge
Innendruck: 2,0 kgf/cm²
Testwagen: 1000-ccm-FF-Personenwagen
B) Produktionseffizienztest
Es wurde die für die Herstellung des Reifens in einer bestimmten Produktionslinie erforderliche Zeit gemessen. In der Tabelle sind die Kehrwerte durch einen Index angegeben, der darauf basiert, dass Ref. 1 100 ist. Je höher daher der Wert ist, umso besser ist die Produktionseffizienz.
TABELLE 1

Claims

Luftreifen mit einer Karkasslage (6), die sich zwischen Wulstabschnitten (4) durch einen Laufflächenabschnitt (2) und Seitenwandabschnitte (3) erstreckt und um einen Wulstkern (5) in jedem Wulstabschnitt (4) umgeschlagen ist, um ein Paar Umschlagabschnitte (6B) und einen Hauptabschnitt (6A) dazwischen zu bilden, und einer Gummiwulstfülllage, die zwischen dem Umschlagabschnitt (6B) und dem Hauptabschnitt (6A) der Karkasslage (6) in jedem Wulstabschnitt (4) angeordnet ist, wobei sich die Gummiwulstfülllage durchgehend von dem Wulstkern (5) radial nach außen über den Punkt (K) der maximalen Querschnittsbreite des Reifens hinaus erstreckt, wobei die Gummiwulstfülllage einen radial inneren Teil (9), der sich von dem Wulstkern radial nach außen verjüngt, und einen radial äußeren Teil (10) umfasst, der eine im Wesentlichen konstante Dicke (T) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der radial äußere Teil (10) eine JIS-A-Härte von 75 bis 95 Grad aufweist, und dass der radial innere, sich verjüngende Teil (9) aus einem Wulstkernreitergummi hergestellt ist, und der radial äußere Teil (10) mit konstanter Dicke aus einem Streifen aus Hartgummi hergestellt ist, der mit dem Wulstkernreitergummi verbunden ist, und dass das radial äußere Ende (10b) des Wulstkernreitergummis (9) niedriger als das radial äußere Ende eines Horns einer Standardfelge ist.
Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummiwulstfülllage ein radial äußeres Ende (10a) aufweist, das zwischen dem Punkt (K) der maximalen Querschnittsbreite und ei ner axialen Kante (7e) eines in dem Laufflächenabschnitt (2) angeordneten Laufflächenverstärkungsgürtels (7) positioniert ist.
Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummiwulstfülllage ein radial äußeres Ende (10a) aufweist, das unterhalb eines in dem Laufflächenabschnitt (2) angeordneten Laufflächenverstärkungsgürtels (7) positioniert ist.
Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der radial äußere Teil (10) mit konstanter Dicke sich durchgehend von einem Wulstabschnitt zu dem anderen erstreckt, wodurch die Gummiwulstfülllage kein radial äußeres Ende aufweist.
Verfahren zum Herstellen des Luftreifens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit den Schritten, dass eine Karkasslage (6) derart um eine zylindrische Oberfläche einer Reifenaufbautrommel (20) gewickelt wird, dass die Ränder der Karkasslage (6) von den Rändern der zylindrischen Oberfläche vorstehen, der Durchmesser der vorstehenden Abschnitte (23) der gewickelten Karkasslage relativ zu dem Hauptabschnitt verringert wird, ein kreisringförmiger Wulstkern (5) um jeden der vorstehenden Abschnitte und ein Wulstkernreiter (9) auf die radial äußere Seite des Wulstkerns (5) aufgelegt werden, wobei der Wulstkernreitergummi ein radial äußeres Ende (10b) aufweist, das im Wesentlichen in der gleichen radialen Position wie der Rand der zylindrischen Oberfläche oder radial innen davon platziert wird, ein Streifen aus Hartgummi (10) um den Hauptabschnitt der Karkasslage (6) gewickelt wird, so dass er mit dem Wulstkernreitergummi in Kontakt steht, und die vorstehenden Abschnitte (23) der Karkasslage um die Wulstkerne umgeschlagen werden.