DE69918031T2

DE69918031T2 - Luftreifen

Info

Publication number: DE69918031T2
Application number: DE69918031T
Authority: DE
Inventors: Kazuomi Higashimurayama City Kobayashi; Tomohisa Nishikawa; Kenji Matsuo
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-11-19
Filing date: 1999-11-19
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2019-11-20
Also published as: JP2000211323A; EP1002668A3; EP1002668A2; EP1002668B1; JP4390932B2; ES2222016T3; US20030196738A1; DE69918031D1; US6779573B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen, und speziell auf einen Radialreifen, der zu einer Kategorie von Reifen gehört, die als sogenannte Plattlaufreifen bekannt sind, und die in einem Zustand, in dem der innere Druck infolge eines Lochs oder dergleichen null wird (Atmosphärendruck) oder nahezu null wird, über eine vorgegebene Entfernung laufen können. Vorzugsweise bezieht sich die Erfindung auf einen Luftreifen, der ein Verhältnis von Querschnitthöhe zu Querschnittsbreite (oder ein Querschnittsverhältnis) von nicht weniger als 60 hat, und eine ausgezeichnete Plattlaufhaltbarkeit hat ("Plattlaufen" bedeutet das Laufen in einem Zustand mit einem Loch), wenn er in einem Zustand mit einem Loch mit hoher Geschwindigkeit über eine relativ große Entfernung gefahren wird, während die niedrigen Kosten und die leichte Handhabung aufrechterhalten werden.
Der Radialreifen vom Plattlauftyp (nachstehend als Plattlaufreifen abgekürzt) wird hauptsächlich bei Fahrzeugen, wie Personenwagen und dergleichen verwendet, bei denen eine relativ kleine Belastung auf den Reifen gegeben wird. Es wird gefordert, daß dann, wenn der Reifen in dem platten Zustand (Zustand mit einem Loch) ist, selbst wenn dieser Zustand plötzlich auftritt während nicht nur der Fahrt auf Landstraßen, sondern auch während der Fahrt mit hoher Geschwindigkeit auf einer Schnellstraße, der Plattlaufreifen sicher gefahren werden kann, ohne daß sich die Lenkstabilität des Fahrzeugs, insbesondere eines Personenwagens, wesentlich verschlechtert, und selbst dann, wenn die Fahrt in dem Zustand mit einem Loch über eine relativ große Entfernung fortgesetzt wird, der Plattlaufreifen sicher und zuverlässig über eine vorgegebene Entfernung, zum Beispiel 80-160 km, bis zu einer vorgesehenen Stelle gefahren werden kann, ohne daß er sich von der verwendeten Felge (zugelassenen Felge) ablöst und Reifenbruch hervorgerufen wird.
Zu diesem Zweck werden Plattlaufreifen mit verschiedenen Strukturen vorgeschlagen, die oft mit einer speziell entwickelten, zugelassenen Felge kombiniert werden. Die Reifen für solche Anwendungen werden eingeteilt in Super-Niederquerschnittprofilreifen, die ein Querschnittverhältnis von weniger als 60 haben, und Niederquerschnittprofilreifen, die ein Querschnittverhältnis von 60-80 haben, und bei denen die Querschnitthöhe relativ groß ist.
Was den Super-Niederquerschnittprofilreifen betrifft, so ist ein Beispiel eines Plattlaufreifens 20, der in den Handel gebracht wurde, in der 5 der beigefügten Zeichnungen wiedergegeben. Dieser Reifen 20 hat eine Struktur, bei der eine dicke Gummiverstärkungsschicht 9, die im Schnitt eine halbmondförmige Form hat, auf der inneren Oberfläche der innersten Karkassenlage 6-1 über eine Zone, die von dem Wulstbereich 2 über den Seitenwandbereich 3 bis zu dem Ende des Laufflächenbereichs 4 reicht, angeordnet ist. Ein solcher Reifen wird oft an einem Hochgeschwindigkeitsfahrzeug, wie einem Sportwagen, einem Wagen von Sporttyp oder dergleichen angebracht.
Um den Grad der Kollabierverformung so weit wie möglich zu verringern, wenn der Reifen 20, der die dicke Gummiverstärkungsschicht 9 hat, in einem platten Zustand unter Belastung gefahren wird, besteht die radiale Karkasse 6 aus zwei oder mehr Lagen, aufweisend eine Umstülplage 6-1, die von der Innenseite nach der Außenseite um den Wulstkern 5 geschlungen ist, und eine herabfallende Lage 6-2, die die Umstülplage 6-1 von der Außenseite umhüllt, und ein harter Versteifungsgummi 8 ist so angeordnet, daß er sich von der äußeren Umfangsoberfläche des Wulstkerns 5 bis zu einer Position nahe bei der maximalen Reifenbreite erstreckt, und je nach Fall ist eine gummigetränkte Schicht aus Kevlar-Cordfäden oder Stahl- Cordfäden (die Einlagen-Lage genannt wird) in einer Zone angeordnet, die von dem Wulstbereich 2 bis zu dem Seitenwandbereich 3 reicht.
Andererseits wird der Niederquerschnittprofilreifen, der eine relativ große Querschnitthöhe hat, in der letzten Zeit häufig an teuren Personenwagen mit relativ großem Hubraum angebracht. Dieser Reifentyp kann in dem Plattlaufzustand in Verbindung mit einer Felge gefahren werden, bei der ein Schutzelement vorgesehen ist, um den Wulstbereich des Reifens zu dem Felgenflansch hin auf die Felge zu schieben. Da die Höhe des Seitenwandbereichs 3 bei dem Niederquerschnittprofilreifen (siehe 5) wesentlich größer ist als bei dem Super-Niederquerschnittprofilreifen, biegt sich der Seitenwandbereich 3, und daher kann die gewünschte Plattlaufhaltbarkeit nicht erhalten werden.
Bei dem Reifen 20, der die obige, in der 5 wiedergegebene Bauweise hat, wird vorgeschlagen und ausgeführt, die Dicke oder die Höhe der Gummiverstärkungsschicht 9 zu vergrößern, oder die Härte oder den Elastizitätsmodul des Gummis wesentlich zu erhöhen, um die Haltbarkeit bei dem Plattlauf-Lauf zu verbessern. Infolge von Kostenbegrenzungen bei der Herstellung ist dies jedoch, wenn der innere Druck plötzlich auf null abfällt, insbesondere ungenügend, um die Lenkstabilität des Fahrzeugs bei der Fahrt mit hoher Geschwindigkeit sicherzustellen, und bei der Fortsetzung der Fahrt in dem Plattlaufzustand ist auch die Haltbarkeit ungenügend. Daher wird gewünscht, Reifen zu entwickeln, bei denen die obigen Eigenschaften aufrechterhalten werden, und die Plattlaufhaltbarkeit bis auf ein Niveau, bei dem bei der praktischen Verwendung kein Problem hervorgerufen wird, verbessert wird.
In dem Fall, in dem das Schutzelement bei der Felge eingebaut wird, ergibt sich erstens ein Problem bei der sogenannten Felgenmontage, weil es nicht leicht ist, den Reifen auf der Felge anzubringen. Zweitens ist es unvermeidlich, daß das Gewicht der Reifen-Felgen-Einheit wesentlich erhöht wird, was eine signifikante Zunahme der ungefederten Masse bei dem Fahrzeug bewirkt, und daher wird der Fahrkomfort des Fahrzeugs bezüglich Vibrationen wesentlich verschlechtert, so daß der Reifen als Reifen für einen teuren Personenwagen ungeeignet ist.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die Position und die Ursache der Reifenstörung, die bei Zeitserien während der Plattlauf-Fahrt des in der 5 wiedergegebenen Reifens 20 bezüglich der Plattlaufhaltbarkeit erzeugt wird, gründlich untersucht, und bestätigt, daß die Störungsstelle, die bei dem Reifen am raschesten erzeugt wird, ein Randbereich bei dem Gürtel 7 in dem γ-Gebiet (siehe 5) ist, und eine solche Störungsstelle dann in aufeinanderfolgender Weise eine Störungsstelle der Gummiverstärkungsschicht 9 in dem β-Gebiet des Seitenwandbereichs 3 (siehe 5) und eine Störungsstelle bei dem Versteifungsgummi 8 in dem α-Gebiet des Wulstbereichs 2 (siehe 5) hervorruft. Daher haben die Erfinder bereits einen Luftreifen 21A vorgeschlagen, der insbesondere ein Querschnittverhältnis von nicht weniger als 60 hat, und bei dem ein Kissengummi 10, wie in der 6 der Zeichnungen gezeigt, zwischen dem Randbereich des Gürtels 7 und der äußersten Karkassenlage 6-2 angeordnet ist, und der tan δ des Kissengummis 10 nicht größer ist als derjenige des Beschichtungsgummis für die Cordfäden der Karkassenlage 6, wie in der japanischen Patentanmeldung 10-121422 beschrieben. Dieser Reifen 21A beweist, daß eine bemerkenswerte Verbesserung der Haltbarkeit in dem Randbereich des Gürtels 7 während der Plattlauf-Fahrt in vorteilhafter Weise verwirklicht werden kann, um eine ausgezeichnete Plattlaufhaltbarkeit zu erreichen.
Es wird jedoch gefordert, die Plattlaushaltbarkeit weiter so zu verbessern, daß es möglich ist, über mindestens eine Entfernung von 80-160 km zu fahren, wie oben erwähnt wurde, bei Fortsetzung der Fahrt bei einem oberen Niveau der Grenzgeschwindigkeit in dem Plattlaufzustand auf einer Schnellstraße, selbst bei einem Luftreifen, der ein Querschnittsverhältnis von nicht weniger als 60 hat. Bei einer so harten Bedingung ist es erforderlich, die Plattlaufhaltbarkeit bei dem obenerwähnten Luftreifen 21A weiter zu verbessern.
Ein Ziel der Erfindung ist daher, einen Luftreifen zu verwirklichen, der insbesondere ein Querschnittverhältnis von nicht weniger als 60 hat, der bei vernünftigen Kosten hergestellt werden kann, der eine leichte Handhabbarkeit bei der Felgenmontage und dergleichen hat, und dessen Fahrkomfort innerhalb eines annehmbaren Bereichs liegt, ohne daß sich eine Unbequemlichkeit bei dem Herstellungsschritt zum Aufbringen der herkömmlichen dicken Gummiverstärkungsschicht ergibt, und der eine sichere Fahrt des Fahrzeugs, wie eines Personenwagens oder dergleichen sicherstellt, selbst wenn die Luft infolge eines Lochs oder dergleichen rasch entweicht, und der funktioniert, selbst wenn die Fahrt mit hoher Geschwindigkeit auf einer Schnellstraße bei oder nahe bei einer Grenzgeschwindigkeit während einer langen Zeit fortgesetzt wird, und der eine ausgezeichnete Plattlaufhaltbarkeit entwickeln kann.
Außerdem wird auf das Dokument US-A-4287924 hingewiesen, in dem ein Reifen beschrieben wird, der die Merkmale des vorkennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 hat.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Luftreifen verwirklicht, aufweisend eine radiale Karkasse, die sich zwischen zwei in einen jeweiligen Wulstbereich eingebetteten Wulstkernen erstreckt, um zwei Seitenwandbereiche und einen Laufflächenbereich zu verstärken, und die aus einer oder mehr gummigetränkten Cordlagen besteht, einen Gürtel, der auf der äußeren Umfangsoberfläche der Karkasse angeordnet ist, um den Laufflächenbereich zu verstärken, einen Wulstfüllergummi, der sich spitz zulaufend von einer Position unmittelbar über dem Wulstkern zu dem Ende des Laufflächenbereichs hin erstreckt, und eine Gummiverstärkungsschicht, die auf der inneren Oberfläche der innersten Karkassenlage von einer nahe bei dem Wulstkern in dem Wulstbereich gelegenen Position bis zu einer nahe bei dem Ende des Laufflächenbereichs gelegenen Position angeordnet ist und im wesentlichen eine halbmondförmige Form im Schnitt hat, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Gummischutzfolie, die relativ weich ist, angeordnet ist zwischen dem Wulstfüllergummi und der ihn umgebenden Karkassenlage und/oder zwischen der Gummiverstärkungsschicht und der am nächsten dabei gelegenen Karkassenlage, und in einer Zone, die sich von einer Position eines Liniensegments, das parallel zu der axialen Rotationslinie des Reifens ist und durch das äußere Ende des Wulstfüllergummis hindurchgeht, in der radialen Richtung des Reifens nach innen erstreckt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine Lage der Karkasse eine Umstülplage, die von der Innenseite nach der Außenseite des Reifens um den Wulstkern geschlungen ist, und aus einem sich toroidförmig erstreckenden Hauptkörper und einem Umstülpbereich besteht.
Wenn die Karkasse aus zwei oder mehr Lagen besteht, hat sie außerdem eine sogenannte Aufwärts/Abwärts-Lage-Struktur, bestehend aus einer Umstülplage, die einen Umstülpbereich hat, wie oben erwähnt, und einer herabfallenden Lage, die die Umstülplage einschließlich des Umstülpbereichs von der Außenseite umhüllt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in einem radialen Schnitt einer Reifen-Felgen-Einheit, wenn der Reifen auf einer empfohlenen Felge angebracht ist, und auf einen Druck, der 15% des maximalen Luftdrucks entspricht, aufgeblasen ist, die Gummischutzfolie auf den beiden Seiten einer geraden Linie vorhanden, die von dem Krümmungsmittelpunkt des Flansches der empfohlenen Felge unter einem Neigungswinkel von 60° bezüglich eines Liniensegments, das von dem Krümmungsmittelpunkt parallel zu einer axialen Rotationslinie des Reifens nach der Innenseite des Reifens gezogen ist, in der radialen Richtung des Reifens nach außen gezogen ist.
Der hier verwendete Ausdruck "maximaler Luftdruck" bedeutet einen maximalen Luftdruck (Luftdruck, der einer maximalen Last entspricht), der in der "General Information" der "European Tire and Rim Technical Organization" (nachstehend als "ETRTO-Standards" abgekürzt) angegeben ist, und der hier verwendete Ausdruck "empfohlene Felge" bedeutet eine darin empfohlene Felge. Als der maximale Luftdruck und die empfohlene Felge werden speziell numerische Werte und Felgengrößen verwendet, die in der für jede Reifenart in den ETRTO-Standards erstellten "LOAD/INFLATION PRESSURE TABLE" und "RIM CONTOURS TABLE" angegeben sind. Außerdem ist die empfohlene Felge eine Felge, die in den Listen der "RIM CONTOURS TABLE" unterstrichen ist.
Außerdem bedeutet die Formulierung "der Reifen wird auf der empfohlenen Felge angebracht und auf einen Luftdruck aufgeblasen, der 15% des maximalen Luftdrucks entspricht", daß der auf der empfohlenen Felge angebrachte Reifen einmal auf einen Luftdruck aufgeblasen wird, der nicht niedriger als der maximale Luftdruck ist, um den Reifen an die empfohlene Felge anzupassen, und danach die Luft bis auf einen niedrigen Druck, der 15% des maximalen Luftdrucks entspricht, abgelassen wird, oder die Luft einmal bis auf einen inneren Druck von Null abgelassen wird und der Reifen dann wieder auf einen niedrigen Druck, der 15% des maximalen Luftdrucks entspricht, aufgeblasen wird, während der genügend angepaßte Zustand aufrechterhalten wird.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Gummischutzfolie zwischen den Liniensegmenten vorhanden, die parallel zu der axialen Rotationslinie des Reifens sind, und durch das in der radialen Richtung des Reifens äußere Ende des Wulstfüllergummis bzw. das in der radialen Richtung des Reifens innere Ende der Gummiverstärkungsschicht hindurchgehen.
Bei noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dann, wenn die Gummischutzfolie längs des Umstülpbereichs der Karkassenlage zwischen dem Umstülpbereich und dem Wulstfüllergummi angeordnet ist, die Höhe Ha des in der radialen Richtung des Reifens äußeren Endes der Gummischutzfolie, gemessen ab dem in der radialen Richtung des Reifens äußersten Ende des Wulstkerns, nicht größer ist als die zweifache Höhe Hb des Schnittpunktes zwischen der geraden Linie, die von dem Krümmungsmittelpunkt des Flansches der empfohlenen Felge in der radialen Richtung nach außen gezogen ist, unter einem Neigungswinkel von 60° bezüglich eines Liniensegments, das von dem Krümmungsmittelpunkt parallel zu der axialen Rotationslinie des Reifens nach der Innenseite des Reifens gezogen ist, und der äußeren Oberfläche der äußersten Karkassenlage, gemessen nach der gleichen Methode wie oben.
Was die Eigenschaften der Gummischutzfolie betrifft, so hat die Gummischutzfolie vorzugsweise einen 50%-Elastizitätsmodul, der gleich dem 0,30-0,84-fachen 50%-Elastizitätsmodul des Gummiverstärkungsgummis ist, und einen tan δ bei 25°C von 0,04-0,11.
Der Wert des 50%-Elastizitätsmoduls wird mittels einer Berechnungsformel bestimmt, die unter "tensile stress" in dem Inhaltsverzeichnis von "Tensile test method in the cured rubber" von JIS K 6251-1993 angegeben ist. Außerdem wird der Wert von tan δ dadurch bestimmt, daß eine Art der Verformung wie die Zugverformung berechnet wird gemäß "A case of the waveshape in the load and the waveshape in the flexure" unter "(1) non-resonating methods", angegeben in "Method for testing dynamic nature in the cured rubber" von JIS K6394-1995. Außerdem wird der Wert von tan δ bei dem tatsächlichen Test unter Testbedingungen bestimmt, bei denen die anfängliche Zuglast 160 g, die dynamische Dehnung 1,0% und die Frequenz 52 Hz ist.
Vorzugsweise hat die Gummischutzfolie eine Dicke von 0,4-4,0 mm. Streng genommen hat die Gummischutzfolie noch besser eine Dicke von 0,6-4,0 mm, wenn sie zwischen dem Wulstfüllergummi und dem Hauptkörper der Karkassenlage und/oder zwischen der Gummiverstärkungsschicht und dem Hauptkörper der Karkassenlage angeordnet wird, und eine Dicke von 0,4-4,0 mm, wenn sie längs des Umstülpbereichs der Karkassenlage zwischen dem Umstülpbereich und dem Wulstfüllergummi angeordnet wird.
Die Erfindung wird nun weiter beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die Folgendes darstellen:
Die 1 ist eine schematische Schnittansicht der linken Hälfte einer Einheit aus einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftreifens und einer empfohlenen Felge.
Die 2 ist eine schematische Schnittansicht der linken Hälfte einer Einheit aus einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftreifens und einer empfohlenen Felge.
Die 3 ist eine schematische Schnittansicht der linken Hälfte einer Einheit aus einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reifens und einer empfohlenen Felge.
Die 4 ist eine schematische vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils der in der 1 wiedergegebenen Reifen-Felge-Einheit.
Die 5 ist eine schematische Schnittansicht der linken Hälfte eines herkömmlichen Reifens.
Die 6 ist eine schematische Schnittansicht der linken Hälfte eines Vergleichsluftreifens.
Die 7 ist eine schematische Schnittansicht einer Hälfte einer Einheit aus einem weiteren Vergleichsreifen und einer empfohlenen Felge während des Laufs in einem Plattlaufzustand.
Die 8 ist ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen der Laufentfernung auf einer Trommel in einem Plattlaufzustand und dem tan δ wiedergibt.
Die 9 ist ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen der Laufentfernung auf einer Trommel in einem Plattlaufzustand und dem 50%-Elastizitätsmodul einer Gummischutzschicht für eine Gummiverstärkungsschicht wiedergibt.
Die 10 ist ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen der Laufentfernung auf einer Trommel in einem Plattlaufzustand und der Dicke der Gummischutzfolien 11, 13 wiedergibt.
Die 11 ist ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen der Laufentfernung auf einer Trommel in einem Plattlaufzustand und der Dicke einer Gummischutzfolie 12 wiedergibt.
Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die 1-4 beschrieben.
In der 1 ist ein Schnitt der linken Hälfte einer Einheit wiedergegeben, bei der eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftreifens auf einer empfohlenen Felge angebracht ist und auf einen niedrigen inneren Druck aufgeblasen ist, und in den 2 und 3 sind weitere Einheiten wiedergegeben, bei denen die zweite bzw. dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftreifens auf einer empfohlenen Felge angebracht ist und auf einen niedrigen Druck aufgeblasen ist. In der 4 ist eine schematische vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils um einen Wulstbereich des in der 1 dargestellten Reifens wiedergegeben.
Die in den 1–3 wiedergegebenen Luftreifen 1 sind Luftreifen für Personenwagen, die ein Querschnittverhältnis von nicht weniger als 60 haben. Der Reifen 1 weist auf zwei Wulstbereiche 2 (nur eine Seite davon ist wiedergegeben), zwei Seitenwandbereiche 3 (nur eine Seite davon ist wiedergegeben), einen Laufflächenbereich 4, der mit den beiden Seitenwandbereichen 3 verbunden ist, eine radiale Karkasse 6, die sich zwischen zwei in die jeweiligen Wulstbereiche 2 eingebetteten Wulstkernen 5 erstreckt, um die Bereiche 1, 2, 3 zu verstärken, und aus einer oder mehr gummigetränkten Cordlagen (zwei Cordlagen bei der dargestellten Ausführungsform) besteht, und einen Gürtel 7, der auf dem äußeren Umfang der Karkasse 6 angeordnet ist, um den Laufflächenbereich 4 zu verstärken.
Die Karkasse 6 weist bei den dargestellten Ausführungsformen auf eine Umstülplage 6-1, die von der Innenseite nach der Außenseite des Reifens um den Wulstkern 5 geschlungen ist, um den Umstülpbereich 6-1u zu bilden, und eine herabfallende Lage 6-2, die den Hauptkörper 6-1b und den Umstülpbereich 6-1u der Umstülplage 6-1 von der Außenseite umhüllt und ein Ende in der Nähe des Wulstkerns 5 hat. Bei der Karkasse 6 der dargestellten Ausführungsformen bildet die Umstülplage 6-1 die innerste Karkassenlage.
Sowohl die Umstülplage 6-1, als auch die herabfallende Lage 6-2, die die Karkasse 6 bilden, ist eine gummigetränkte Lage mit radialer Cordfadenanordnung, bei der ein Cordfaden aus einer organischen Faser, wie ein Polyester-Cordfaden, ein Reyon-Cordfaden, ein Nylon-Cordfaden oder dergleichen als ein Lagencordfaden verwendet wird. Außerdem kann die Karkasse 6 aus zwei oder mehr Umstülplagen 6-1 und einer oder mehr herabfallenden Lagen 6-2, oder nur aus der Umstülplage 6-1 bestehen.
Der Gürtel 7 besteht aus zwei oder mehr Cordschichten, vorzugsweise zwei schrägen Cordschichten bei der dargestellten Ausführungsform, möglichst zwei schrägen Stahlcordschichten 7-1 und 7-2, und er kann eine Cordschicht aus einer organischen Faser aufweisen, die die zwei schrägen Stahlcordschichten auf ihrem äußeren Umfang umhüllt, wie in der 1 durch eine gestrichelte Linie wiedergegeben ist, zum Beispiel eine spiralförmig gewickelte Schicht 7-3 aus Nylon-6,6-Cordfaden oder Kevlar-Cordfaden. Die schrägen Stahlcordschichten haben eine Struktur, bei der die Stahlcordfäden dieser Schichten sich bezüglich der Äquatorebene E des Reifens überkreuzen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Breite der an die Karkasse 6 angrenzenden Stahlcordschicht 7-1 größer als die Breite der auf der Außenseite der Stahlcordschicht 7-1 gelegenen Stahlcordschicht 7-2.
Der Reifen 1 weist außerdem einen harten Wulstfüllergummi 8 auf, der sich von der äußeren Umfangsfläche des Wulstkerns 5 zu einem Rand des Laufflächenbereichs 4 hin erstreckt, und der mit der Umstülplage 6-1 einschließlich des Umstülpbereichs 6-1u, und der herabfallenden Lage 6-2 bedeckt ist.
Außerdem weist der Reifen 1 eine mit dem Plattlaufreifen untrennbar verbundene Gummiverstärkungsschicht 9 auf (nur eine Seite davon ist wiedergegeben), die im Schnitt eine halbmondförmige Form hat, und die sich von einer Position nahe bei dem Wulstkern 5 in dem Wulstbereich 2 bis zu einer Position nahe bei dem Rand des Laufflächenbereichs 4 auf der inneren Oberfläche der innersten Lage der Karkasse 6, das heißt, der Umstülplage 6-1 in der 1 erstreckt. Die Gummiverstärkungsschicht 9 besteht aus einem harten Gummi, um das gesamte Gewicht des fahrenden Fahrzeugs stabil zu tragen, selbst wenn der innere Druck des Reifens null ist, und um zu verhindern, daß sich der Reifen 1 von der Felge ablöst, um den Bruch des Reifens zu verhindern, und um die Laufstabilität aufrechtzuerhalten, selbst bei einem großen Loch während der Fahrt mit hoher Geschwindigkeit, zum Beispiel 80-160 km/h, wobei die Schicht 9 in dem in der radialen Richtung des Reifens mittleren Gebiet eine Dicke von 8-12 mm hat, und an ihren beiden Enden in der radialen Richtung spitz zuläuft.
Außerdem weist der Reifen 1 einen Kissengummi 10 auf, der zwischen einem Randbereich des Gürtels 7 und der herabfallenden Lage 6-2 als äußerste Lage der Karkasse 6 angeordnet ist, wobei der tan δ des Kissengummis 10 nicht größer ist als bei dem Beschichtungsgummi für den Cord der herabfallenden Lage 6-2, um die Plattlaufhaltbarkeit in dem Randbereich des Gürtels 7 zu verbessern.
Bei dem Reifen 1 der 1 ist mindestens eine Gummischutzfolie zwischen dem Wulstfüllergummi 8 und der ihn umgebenden Karkassenlage, das heißt, zwischen dem Wulstfüllergummi 8 und dem Hauptkörper 6-1b, dem Umstülpbereich 6-1u der Umstülplage 6-1 und der herabfallenden Lage 6-2 angeordnet und dem Wulstfüllergummi 8. Genauer gesagt, der Reifen weist insgesamt zwei Gummischutzfolien auf, wobei eine Gummischutzfolie 11, die weicher als der Wulstfüllergummi 8 ist, zwischen dem Hauptkörper 6-1b der Umstülplage 6-1 und dem Wulstfüllergummi 8 angeordnet ist, und eine Gummischutzfolie 12, die weicher als der Wulstfüllergummi 8 ist, zwischen der Lagenzone, die von dem Umstülpbereich 6-1u bis zu der herabfallenden Lage 6-2 reicht, und dem Wulstfüllergummi 8 angeordnet ist.
Um dies weiter ausführlich zu erklären: Der Reifen 1 der 1 weist die Gummischutzfolien 11, 12 auf zwischen der Oberfläche der Karkassenlage, die den Wulstfüllergummi 8 umgibt, das heißt, der Oberfläche des Hauptkörpers 6-1b des Umstülpbereichs 6-1, die zu der Außenseite des Reifens hin gerichtet ist (nachstehend abgekürzt als die äußere Oberfläche), der Oberfläche des Umstülpbereichs 6-1u, die zu der Innenseite des Reifens hin gerichtet ist (nachstehend abgekürzt als die innere Oberfläche), der inneren Oberfläche der herabfallenden Lage 6-2, und Wulstfüllergummi 8, der diesen Oberflächen gegenüberliegt.
Außerdem bedeutet die Formulierung "die Gummischutzfolie 11 ist zwischen dem Wulstfüllergummi 8 und dem Hauptkörper 6-1b der Umstülplage 6-1 angeordnet", daß der Wulstfüllergummi 8 und der Hauptkörper 6-1b des Umstülpbereichs 6-1 über die Gummischutzfolie 11 miteinander verbunden sind, und die Formulierung "die Gummischutzfolie 12 ist zwischen dem Wulstfüllergummi 8 und der Lagenzone, die von dem Umstülpbereich 6-1u bis zu der herabfallenden Lage 6-2 reicht, angeordnet", daß der Wulstfüllergummi 8 und die Lagenzone über die Gummischutzfolie 12 miteinander verbunden sind. In dem Fall des Reifens, der eine solche Bauweise hat, daß das Umstülpende des Umstülpbereichs 6-1u den Seitenwandbereich oder eine darüber hinausgehende Position erreicht, ist weiterhin die Gummischutzfolie 12 nicht unbedingt mit der herabfallenden Lage 6-2 verbunden.
Als nächstes weist der in der 2 wiedergegebene Reifen eine Gummischutzfolie 13 auf zwischen der Gummiverstärkungsschicht 9 und der benachbarten Oberfläche der Karkassenlage, d.h., der inneren Oberfläche des Hauptkörpers 6-1b des Umstülpbereichs 6-1 bei der dargestellten Ausführungsform, wobei diese Gummischutzfolie 13 weicher als die Gummiverstärkungsschicht 9 ist.
Außerdem ist der in der 3 wiedergegebene Reifen 1 ein Reifen, der die in der 1 wiedergegebenen Gummischutzfolien 11 und 12 und die in der 2 wiedergegebene Gummischutzfolie 13 hat. Daher umfaßt die Erfindung den Reifen, der nur die Gummischutzfolie 11 oder 12 hat, den Reifen, der nur die Gummischutzfolien 11 und 12 hat, den Reifen, der nur die Gummischutzfolie 13 hat, und den Reifen, der alle Gummischutzfolien 11, 12 und 13 hat. Jedes in der radialen Richtung innere Ende der in den 1–3 wiedergegebenen Gummischutzfolien 11, 12, 13 ist in der Nähe des Wulstkerns 5 gelegen.
Alle Gummischutzfolien 11, 12 und 13 haben Gummieigenschaften, die verschieden von denjenigen des Wulstfüllergummis 8 und der Gummiverstärkungsschicht 9 sind. Unter der Gummischutzfolie 11, 12, 13, dem Wulstfüllergummi 8 und der Gummiverstärkungsschicht 9 sind die JIS-Härte und der 50%-Elastizitätsmodul (M₅₀) des Gummis bei dem Wulstfüllergummi 8 und der Gummiverstärkungsschicht 9 relativ hoch, und die JIS-Härte und der 50%-Elastizitätsmodul (M₅₀) der Gummischutzfolien 11, 12, 13 sind niedriger als bei dem Wulstfüllergummi 8 und der Gummiverstärkungsschicht 9. Außerdem bezeichnet die Kennziffer 14 in den 1–3 eine innere Einlage aus einem halogenierten Butylgummi, der eine ausgezeichnete Luftundurchlässigkeit hat, so daß der Reifen 1 ein schlauchloser Reifen ist.
Die Störungsstellen in den mit den Symbolen α und β bezeichneten Gebieten, die bei dem herkömmlichen Plattlaufreifen 20 der 5 erzeugt werden, können bis zu einem gewissen Grad verbessert werden durch Vergrößerung des Volumens des Wulstfüllergummis 8 in dem Gebiet α und der Verstärkungsgummischicht 9 in dem Gebiet β bei einem gewissen Verhältnis, und Erhöhung der Härte und des Elastizitätsmoduls des Gummis, um die Dehnung in den Gebieten α und β während des Laufs in dem Plattlaufzustand zu verringern. Wenn die Position der anfänglich erzeugten Störungsstelle von den Gebieten α und β nach einem Gebiet γ in einem Randbereich des Gürtels 7 übergeht, ergibt sich jedoch eine Grenze bei dem Grad der Verbesserung, und infolge einer solchen Verbesserungsgrenze kann die kommerzielle Forderung bezüglich einer Verbesserung der Plattlaufhaltbarkeit nicht erfüllt werden.
Um den Grad der Verbesserung während des Laufs in dem Plattlaufzustand weiter zu erhöhen, wird bereits der Plattlaufreifen 21A vorgeschlagen, der wie oben erwähnt die zwischen dem Rand der innersten Cordschicht 7-1 des Gürtels 7 und der äußersten herabfallenden Lage 6-2 angeordnete Kissengummischicht 10 aufweist, wodurch die Plattlaufhaltbarkeit in dem Gebiet γ beträchtlich verbessert wird, und daher die Plattlaufhaltbarkeit, die bei der herkömmlichen Technik nie erreicht wurde, verwirklicht werden kann. Es wird jedoch gefordert, die Plattlaufhaltbarkeit jetzt weiter zu verbessern, so daß es, um eine solche Forderung zu erfüllen, erforderlich ist, das Problem zu lösen, daß die Störungsstelle leicht in dem Gebiet α erzeugt wird infolge des fehlenden Gleichgewichts bezüglich der Haltbarkeit mit dem Gebiet γ bei Verbesserung der Plattlaufhaltbarkeit in dem Gebiet γ des Reifens 21A.
Die in dem Gebiet α neu erzeugten Störungen sind Ablösungsausfall zwischen dem Wulstfüllergummi 8 und der mit den beiden Seiten des Wulstfüllergummis verbundenen Lage der Karkasse 6, oder Ablösungsausfall zwischen der gegenüber dem Wulstfüllergummi 8 angeordneten Gummiverstärkungsschicht 9 und der Lage der Karkasse 6. Als Ergebnis der Untersuchungen über den Mechanismus, der solche Ablösungsausfälle hervorruft, kann das Folgende gesagt werden. Die Untersuchungsergebnisse werden unter Bezugnahme auf die 7 beschrieben, die einen Schnitt der linken Hälfte des in dem Plattlaufzustand gefahrenen Reifens wiedergibt. In der 7 bezeichnet die Kennziffer 15F eine empfohlene Felge, und die Kennziffer 15F einen Flansch.
In der 7 wird bestätigt, daß, um die in dem Gebiet α hervorgerufene Dehnung und die in dem Gebiet β hervorgerufene Dehnung so weit wie möglich zu reduzieren, wenn der Elastizitätsmodul und die Härte des Gummis bei sowohl dem Wulstfüllergummi 8, als auch der Gummiverstärkungsschicht 9 erhöht werden und das Volumen des Gummis vergrößert wird, der Effekt der Kontrolle des Auftretens von Ablösungsausfall in dem Gebiet β klar entwickelt wird, während in dem Gebiet α noch Ablösungsausfall hervorgerufen wird, und der Effekt der Kontrolle des Ablösungsausfalls kaum entwickelt wird.
Die Erfinder haben untersucht, wie die Dehnung während des Laufs des Reifens in dem Plattlaufzustand unter Belastung auf das Gebiet α aufgebracht wird, und gefunden, daß eine große Scherdehnung εa in der Richtung des in der 7 wiedergegebenen Pfeils A bei der Verbindungsfläche zwischen dem Hauptkörper 6-1b der Karkasse 6 und dem Wulstfüllergummi 8 hervorgerufen wird, eine große Scherdehnung εb in der Richtung des Pfeils B bei der Verbindungsfläche zwischen dem Umstülpbereich 6-1u der Karkasse 6 (einschließlich der herabfallenden Lage 6-2 in dem Fall eines Reifens, der eine geringe Höhe des Umstülpbereichs hat) und dem Wulstfüllergummi 8 hervorgerufen wird, und eine große Scherdehnung εc in Richtung des Pfeils C, die entgegengesetzt zu den Richtungen der Scherdehnungen εa und εb ist, bei der Verbindungsfläche zwischen dem Hauptkörper 6-1b der Karkasse 6 und der Gummiverstärkungsschicht 9 hervorgerufen wird.
Weiterhin wird bestätigt, daß die Scherdehnungen εa und εb durch eine Schubkraft des Wulstkerns 5 (der im wesentlichen aus Stahl besteht), die auf den Wulstfüllergummi 8 wirkt, hervorgerufen werden, und eine Schubkraft des Flansches 15F der Felge 15 weiterhin zu der Scherdehnung εb hinzugefügt wird, und die Scherdehnung εc durch eine Verschiebungstendenz der Gummiverstärkungsschicht 9 zu dem Wulstkern 5 hin hervorgerufen wird, und es wird erklärt, daß die Scherdehnungen εa, εb und εc bewirken, daß der Lagencord der Karkasse von dem Beschichtungsgummi abgelöst wird, wodurch ein Kern eines anfänglichen Ablösungsausfalls zwischen dem Cord und dem Beschichtungsgummi gebildet wird, und ein solcher Kern wächst schnell und führt zu dem Ablösungsausfall.
Bei einem Reifen, bei dem die Scherdehnungen εa und εb in den Pfeilrichtungen A und B ziemlich groß sind, verglichen mit der Scherdehnung εc in der Pfeilrichtung C, wie bei dem Reifen 1 der 1 gezeigt ist, ist die Gummischutzfolie 11, die weicher als der Wulstfüllergummi 8 ist, zwischen dem Wulstfüllergummi 8 und der äußeren Oberfläche des Hauptkörpers 6-1b der Umstülplage 6-1 angeordnet, und die Gummischutzfolie 12, die weicher als der Wulstfüllergummi 8 ist, ist zwischen dem Wulstfüllergummi 8 und dem Lagenbereich, der von der inneren Oberfläche des Umstülpbereichs 6-1u bis zu der inneren Oberfläche der herabfallenden Lage 6-2 reicht, angeordnet, wodurch die Scherdehnungen εa und εb konzentrisch auf die Gummischutzfolien 11 bzw. 12 aufgebracht werden.
Da die Gummischutzfolien 11 und 12 weicher als der Wulstfüllergummi 8 sind, wird, selbst wenn die Scherdehnungen εa und εb auf die Gummischutzfolien 11 und 12 konzentriert sind, die Scherspannung der Gummischutzfolien 11, 12, die auf den Hauptkörper 6-1b der Umstülplage 6-1 und die Lagenzone, die den Umstülpbereich 6-1u umfaßt, einwirkt, kleiner als die Scherspannung des Wulstüllergummis 8 bei dem Reifen, der keine Gummischutzfolien 11 und 12 hat.
Als Folge davon wird die Dehnung zwischen dem Cord und dem Beschichtungsgummi wesentlich verringert in dem Hauptkörper 6-1b der Umstülplage 6-1, der der Wirkung einer kleineren Scherspannung unterworfen wird, und auch die Dehnung zwischen dem Cord und dem Beschichtungsgummi wird wesentlich verringert in der Lagenzone einschließlich des Umstülpbereichs 6-1u, der der Wirkung der kleineren Scherspannung unterworfen wird, so daß das Auftreten eines Ablösungskerns bei dem Cord in dem Gebiet α und das Wachstum des Kerns zu Ablösungsausfall genügend kontrolliert werden, und schließlich die Plattlaufhaltbarkeit des Reifens 1 als Ganzes wesentlich verbessert wird. Ein solcher Effekt ist immer garantiert, weil die Verformung in dem Gebiet α während des Laufs in dem Plattlaufzustand eine Verformung mit konstanter Dehnung ist.
Bei einem Reifen, bei dem die Scherdehnung εc in der Pfeilrichtung C wesentlich größer als die Scherdehnungen εa und εb in den Pfeilrichtungen A und B ist, wie bei dem Reifen 1 der 2 gezeigt ist, ist die Gummischutzfolie 13, die weicher als die Gummiverstärkungsschicht 9 ist, zwischen der Gummiverstärkungsschicht 9, die gegenüber dem Wulstfüllergummi 8 gelegen ist, und der am nächsten gelegenen Karkassenlage, das heißt, der inneren Oberfläche des Hauptkörpers 6-1b der Umstülplage 6-1 angeordnet, wodurch die Scherdehnung εc konzentrisch auf die Gummischutzfolie 13 aufgebracht wird, und daher die Scherspannung der Gummischutzfolie 13, die auf den Hauptkörper 6-1b der Umstülplage 6-1 wirkt, verringert wird. Folglich wird die Dehnung zwischen dem Cord und dem Beschichtungsgummi bei dem Hauptkörper 6-1b der Umstülplage 6-1 wesentlich verringert, um das Auftreten des Ablösungsausfalls in dem Gebiet α unter Kontrolle zu halten, so daß die Plattlaufhaltbarkeit des Reifens 1 als Ganzes wie in dem obigen Fall wesentlich verbessert wird.
Bei einem Reifen, bei dem alle Scherdehnungen εa, εb und εc berücksichtigt werden müssen, wie in der 3 gezeigt ist, sind außerdem alle obenerwähnten Gummischutzfolien 11, 12 und 13 vorgesehen, wodurch das Auftreten von Ablösungsausfall in jedem Bereich des Gebietes α, der der Wirkung der Scherdehnungen εa, εb, εc unterworfen wird, verhindert werden kann. Wenn die Scherdehnung εa>>εb ist, kann außerdem nur die Gummischutzfolie 11 vorgesehen werden, während dann, wenn die Scherdehnung εa<<εb ist, nur die Gummischutzfolie 12 vorgesehen werden kann.
In den 1–3 sind die radialen Schnitte der linken Hälfte der Reifen-Felge-Einheit wiedergegeben, wobei der Reifen 1 auf der empfohlenen Felge 15 (in den 1–3 ist nur ein Umriß der Felge wiedergegeben) angebracht ist und auf einen niedrigen Druck aufgeblasen ist, der 15% des maximalen Luftdrucks bei dem Reifen 1 entspricht. In diesem Fall ist es erforderlich, daß mindestens eine Gummischutzfolie 11, 12, 13 auf beiden Seiten einer geraden Linie Lp vorhanden ist, die von dem Krümmungsmittelpunkt P des Bogens des äußeren Profils des Flansches 15F der Felge 15 in der radialen Richtung des Reifens nach außen gezogen ist unter einem Neigungswinkel von 60° bezüglich eines Liniensegments L, das von dem Krümmungsmittelpunkt P parallel zu einer axialen Rotationslinie (nicht wiedergegeben) des Reifens 1 nach der Innenseite des Reifens gezogen ist, weil das obenerwähnte Gebiet α (siehe 5) auf beiden Seiten der geraden Linie Lp vorhanden ist.
In den 1-3 sind die Gummischutzfolien 11, 12 und 13 innerhalb einer Zone angeordnet, die zwischen einer geraden Linie Lq, die durch das in der radialen Richtung äußere Ende Q des Wulstfüllergummis 8 hindurchgeht und parallel zu der axialen Rotationslinie des Reifens 1 ist, und einer geraden Linie Lr, die durch das innere Ende R der Gummiverstärkungsschicht 9 hindurchgeht und parallel zu der axialen Rotationslinie des Reifens 1 ist, gelegen ist.
Wenn in der 4, in der der Hauptteil des Reifens 1 der 1 vergrößert wiedergegeben ist, die Gummischutzfolie 12 zwischen dem Umstülpbereich 6-1u der Karkassenlage und dem Wulstfüllergummi 8 längs des Umstülpbereichs 6-1u angeordnet wird, liegt die Höhe Ha (mm) des in der radialen Richtung äußeren Endes der Gummischutzfolie 12, gemessen ab einer geraden Linie L₅, die durch eine Position mit in der radialen Richtung maximalem Radius des Wulstkerns 5 hindurchgeht und parallel zu der axialen Rotationslinie des Reifens 1 ist, in geeigneter Weise innerhalb eines Bereichs von Ha = 1,6×Hb–2,0×Hb bezüglich einer Höhe Hb (mm) eines Schnittpunktes S zwischen der geraden Linie Lp unter 60°, die durch den Krümmungsmittelpunkt P hindurchgeht, und der äußeren Oberfläche der äußersten Lage der Karkasse 6 oder der äußeren Oberfläche der herabfallenden Lage 6-2 bei der dargestellten Ausführungsform, gemessen ab der geraden Linie L₅. Wenn die Höhe Ha innerhalb des obigen Bereichs liegt, kann die Gummischutzfolie 12 in dem Gebiet α angeordnet werden, wie oben erwähnt wurde. Wenn die Gummischutzfolie 12 sich so weit erstreckt, daß die Höhe Ha größer als 2×Hb ist, ist der Effekt der Kontrolle des Auftretens von Lagenablösungsausfall bei der Karkasse 6 nicht verbessert. Andererseits ist die untere Grenze der Höhe des in der radialen Richtung äußeren Endes Q des Wulstfüllergummis 8 vorzugsweise nicht kleiner als 2×Hb.
Als nächstes wird die Gummischutzfolie 11, 12, 13 bezüglich des anpaßbaren Gummieigenschaftbereichs und Dickenbereichs beschrieben. Diese Bereiche werden erhalten durch Zusammenfassen der experimentellen Ergebnisse für Radialreifen 1 mit drei Reifengrößen für Personenwagen. Diese Reifengrößen sind 225/60R16, 215/65R15 und 245/70R16 (für Straßenfahrzeug). Jeder dieser Reifen 1 wird auf einer empfohlenen Felge 15 für jede Reifengröße angebracht und auf den maximalen Luftdruck aufgeblasen, damit sich der Reifen 1 an die Felge 15 vollkommen anpaßt, und danach wird der Luftdruck bis auf null verringert (ein Zustand, in dem der Ventilkern herausgenommen ist). Eine solche Einheit aus dem Reifen 1 und der Felge 15 wird unter einer Last, die ungefähr 76% der maximalen Lastkapazität des Reifens entspricht, gegen eine Trommel geschoben, die mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 89 km/h rotiert, wobei die Laufentfernung bis zum Auftreten einer Störung gemessen wird, um die Plattlaufhaltbarkeit zu beurteilen.
Da die Wärmeerzeugung in dem Gebiet α bei dem Lauf des Reifens 1 in dem Plattlaufzustand unter Belastung groß ist, ist es erforderlich, Probleme infolge einer hohen Temperatur zu vermeiden, so daß der tan δ bei 25°C zuerst als die Gummieigenschaft, die die Wärmeerzeugung kontrolliert, genommen wird.
Ein Experiment zur Beurteilung der Plattlaufhaltbarkeit bei vier Niveaus von tan δ wird bei den Gummischutzfolien 11, 12 und 13 ausgeführt, und die experimentellen Ergebnisse werden in der 8 graphisch dargestellt. Dann wird ein Experiment zur Beurteilung der Plattlaufhaltbarkeit ausgeführt, wozu der 50%-Elastizitätsmodul (M₅₀), der sich bei der Gummischutzfolie 11, 12, 13 wirksam konzentrieren kann, in vier Niveaus als Verhältnis zu dem 50%-Elastizitätsmodul (M₅₀) der Gummiverstärkungsschicht 9 verwendet, und die experimentellen Ergebnisse werden in der 9 graphisch dargestellt. In diesem Fall wird sowohl bei dem Wulstfüllergummi 8, als auch bei der Gummiverstärkungsschicht 9 der gleiche Gummi verwendet.
Andererseits wird die anpaßbare Dicke der Gummischutzfolien 11, 12 und 13 in den Fall der Gummischutzfolien 11, 13 und den Fall der Gummischutzfolie 12 unterteilt, und die jeweilige Dicke wird in fünf Niveaus aufgeteilt. Ein Experiment zur Beurteilung der Plattlaufhaltbarkeit des Reifens 1 wird bei jedem Niveau ausgeführt, und die experimentellen Ergebnisse werden in dem Fall der Gummischutzfolien 11, 13 in der 10, und in dem Fall der Gummischutzfolie 12 in der 11 graphisch dargestellt. Der numerische Wert auf der Ordinate in den 8-11 wird durch einen Index wiedergegeben, auf der Basis eines Indexwertes 100 für den verbesserten Reifen 21A des herkömmlichen Reifens 20 als Kontrollreifen. Je größer der Indexwert ist, desto besser ist die Eigenschaft. Außerdem repräsentiert das Zeichen "•" Lagenablösungsausfall, und das Zeichen "∎" ist nicht Lagenablösungsausfall, aber repräsentiert Bruch der Gummiverstärkungsschicht 9.
Aus der 8 ist ersichtlich, daß Gummi, der einen tan δ bei 25°C von nicht mehr als 0,11 hat, als Gummischutzfolie 11, 12, 13 geeignet ist, während dann, wenn der tan δ kleiner als 0,04 ist, die Verbesserung der Plattlaufhaltbarkeit nicht erkannt wird (aufgrund eines anderen Experiments), und die Zugfestigkeit zu klein wird, und der Gummi als Gummi für die Gummischutzfolie ungeeignet ist, so daß der tan δ bei 25°C vorzugsweise in dem Bereich von 0,04-0,11 liegt.
Aus der 9 ist ersichtlich, daß das Verhältnis des 50%-Elastizitätsmoduls der Gummischutzfolie zu dem 50%-Elastizitätsmodul des Wulstfüllergummis 8 und der Gummiverstärkungsschicht 9 von nicht mehr als 84% für die Gummischutzfolie 11, 12, 13 geeignet ist, während dann, wenn das Verhältnis des 50%-Elastizitätsmoduls kleiner als 30% ist, ein extremer Stufenunterschied der Steifigkeit zwischen dem Wulstfüllergummi 8 und der Gummiverstärkungsschicht 9 auftritt, und daher die Störung nach den Gummischutzfolien 11, 12 und 13 übertragen wird, um den Effekt bei Verwendung der Gummischutzfolien zu verschieben. Daher ist der 50%-Elastizitätsmodul der Gummischutzfolie 11, 12, 13 innerhalb eines Bereichs von dem 0,30-0,84-fachen 50%-Elastizitätsmoduls der Gummiverstärkungsschicht 9 (des Wulstfüllergummis 8) geeignet. Außerdem basiert die obere Grenze in den 8 und 9 auf nicht weniger als der 1,1-fachen Grenze des Kontrollreifens 21A.
Aus der 10 ist ersichtlich, daß die Dicke der Gummischutzfolie 11, 13 vorzugsweise nicht kleiner als 0,6 mm ist, und aus der 11 ist ersichtlich, daß die Dicke der Gummischutzfolie 12 vorzugsweise nicht kleiner als 0,4 mm ist. Wenn andererseits die Dicke der Gummischutzfolie 11, 12, 13 4,0 mm übersteigt, wird die Dicke zu groß, und die Wärmeerzeugung in den Bereichen, die mit den Gummischutzfolien 11, 12, 13 versehen sind, wird übermäßig groß, wodurch die Widerstandsfähigkeit gegen Wärmeerzeugung abnimmt, und daher kann die Verbesserung der Plattlaufhaltbarkeit nicht erreicht werden. Daher liegt vorzugsweise die Dicke der Gummischutzfolie 11, 13 in dem Bereich von 0,6-4,0 mm, und die Dicke der Gummischutzfolie 12 in dem Bereich von 0,4-4,0 mm. Außerdem basiert die untere Grenze in den 10 und 11 auf nicht weniger als der 1,1-fachen Grenze des Kontrollreifens 21A.
Die folgenden Beispiele werden zur Veranschaulichung der Erfindung wiedergegeben und stellen keine Begrenzung der Erfindung dar.
Es werden Radialreifen mit der Reifengröße 225/60R16 für Personenwagen hergestellt, die die in den 1–3 wiedergegebene Struktur haben, wobei die Karkasse 6 aus einer Umstülplage 6-1 und einer herabfallenden Lage 6-2 besteht, jede dieser Lagen gummigetränkte Polyester-Cordfäden mit radialer Anordnung enthält, und der Gürtel 7 zwei gummigetränkte, schräge Stahlcordschichten 7-1 und 7-2 und eine Decklage 7-3 aufweist, wobei die Decklage 7-3 durch spiralförmiges Wickeln eines gummigetränkten Nylon-6,6-Cordfadens gebildet ist.
In der Tabelle 1 sind der tan δ bei 25°C der Gummischutzfolien 11, 12 und 13, das Verhältnis (M₅₀R) des 50%-Elastizitätsmoduls der Gummischutzfolie 11, 12, 13 zu dem 50%-Elastiztätsmodul der Gummiverstärkungsschicht 9 (der gleiche Gummi wie bei dem Wulstfüllergummi 8), die Dicke d₁₁ (mm) der Gummischutzfolie 11, die Dicke d₁₂ (mm) der Gummischutzfolie 12, und die Dicke d₁₃ (mm) der Gummischutzfolie 13 der Beispiele 1-15 wiedergegeben. Außerdem ist die Figurnummer, die dem jeweiligen Beispiel entspricht, in der Tabelle 1 wiedergegeben. Um die Plattlaufhaltbarkeit jedes Beispiels zu beurteilen, wird der herkömmliche Reifen 20 verwirklicht, der die gleiche Struktur wie bei dem Beispiel 1 hat, außer daß die Gummischutzfolie und der Kissengummi weggelassen sind, und der Vergleichsreifen 21A verwirklicht, der die gleiche Struktur wie bei dem Beispiel 1 hat, außer daß die Gummischutzfolie weggelassen ist.
Jeder der Reifen der Beispiele 1–15, des herkömmlichen Beispiels und des Vergleichsbeispiels wird auf einer empfohlenen Felge des Typs 61/2JJ angebracht und auf den maximalen oder nahezu maximalen Luftdruck aufgeblasen, und dann durch Verringerung des Luftdrucks auf null (Atmosphärendruck) in den Plattlaufzustand gebracht. Danach wird der so erhaltene platte Reifen unter einer Last von 570 kp, die ungefähr 76% der maximalen Lastkapazität von 750 kp entspricht, gegen eine Trommel geschoben, die mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 89 km/h rotiert, um die Laufentfernung bis zum Auftreten der Reifenstörung zu messen. Die gemessenen Ergebnisse werden durch einen Index wiedergegeben, auf der Basis eines Indexwertes 100 als Plattlaufhaltbarkeit für den Vergleichsreifen. Je größer der Indexwert ist, desto besser ist die Eigenschaft. Diese Ergebnisse sind auch in der Tabelle 1 wiedergegeben. TABELLE 1
Wie aus den Ergebnissen der Tabelle 1 ersichtlich ist, ist bei allen Reifen der Beispiele 1–15, die die Gummischutzfolie 11, 12, 13 haben, die Plattlaufhaltbarkeit verbessert, verglichen mit nicht nur dem herkömmlichen Reifen, sondern auch dem Vergleichsreifen, und die Plattlaufhaltbarkeit kann wesentlich verbessert werden, wenn das 50%-Elastizitätsmodul-Verhältnis zu der Gummverstärkungsschicht 9 in geeigneter Weise festgelegt wird, oder die Dicke der Gummischutzfolie in geeigneter Weise festgelegt wird.
Gemäß der Erfindung werden Luftreifen verwirklicht, die insbesondere ein Querschnittverhältnis von nicht weniger als 60 haben, und die zu vernünftigen Kosten hergestellt werden können infolge einer einfachen Struktur, bei der die herkömmliche dicke Gummiverstärkungsschicht zusammen mit nur einer Gummischutzfolie verwendet wird, die leichte Handhabung für die Felgenmontage oder dergleichen aufrechterhalten wird, und die sichere Fahrt eines Fahrzeugs, wie eines Personenwagens oder dergleichen sichergestellt wird, selbst wenn die Luft infolge eines Lochs oder dergleichen rasch entweicht, und die funktioniert, selbst wenn die Fahrt mit hoher Geschwindigkeit auf einer Schnellstraße bei oder nahe bei einer Grenzgeschwindigkeit während einer langen Zeit fortgesetzt wird, und die eine ausgezeichnete Plattlaufhaltbarkeit entwickeln kann.

Claims

Luftreifen (1), aufweisend eine radiale Karkasse (6), die sich zwischen zwei in einen jeweiligen Wulstbereich (2) eingebetteten Wulstkernen (5) erstreckt, um zwei Seitenwandbereiche (3) und einen Laufflächenbereich (4) zu verstärken, und die aus einer oder mehr gummigetränkten Cordlagen besteht, einen Gürtel (7), der auf der äußeren Umfangsoberfläche der Karkasse angeordnet ist, um den Laufflächenbereich zu verstärken, einen Wulstfüllergummi (8), der sich spitz zulaufend von einer Position unmittelbar über dem Wulstkern zu dem Ende des Laufflächenbereichs hin erstreckt, und eine Gummiverstärkungsschicht (9), die auf der inneren Oberfläche der innersten Karkassenlage von einer nahe bei dem Wulstkern in dem Wulstbereich gelegenen Position bis zu einer nahe bei dem Ende des Laufflächenbereichs gelegenen Position angeordnet ist und im wesentlichen eine halbmondförmige Form im Schnitt hat, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Gummischutzfolie (11, 12, 13), die relativ weich ist, angeordnet ist zwischen dem Wulstfüllergummi (8) und der ihn umgebenden Karkassenlage und/oder zwischen der Gummiverstärkungsschicht (9) und der am nächsten dabei gelegenen Karkassenlage, und in einer Zone, die sich von einer Position eines Liniensegments (Lq), das parallel zu der axialen Rotationslinie des Reifens ist und durch das äußere Ende (Q) des Wulstfüllergummis (8) hindurchgeht, in der radialen Richtung des Reifens nach innen erstreckt.
Luftreifen wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Lage der Karkasse (6) eine Umstülplage ist, die von der Innenseite nach der Außenseite des Reifens um den Wulstkern (5) geschlungen ist, und aus einem sich toroidförmig erstreckenden Hauptkörper (6-1) und einem Umstülpbereich (6-1u) besteht.
Luftreifen wie in Anspruch 1 oder 2 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß in einem radialen Schnitt einer Reifen-Felgen-Einheit, wenn der Reifen (1) auf einer empfohlenen Felge (15) angebracht ist, und auf einen Druck, der 15% des maximalen Luftdrucks entspricht, aufgeblasen ist, die Gummischutzfolie (11, 12, 13) auf den beiden Seiten einer geraden Linie (Lp) vorhanden ist, die von dem Krümmungsmittelpunkt (P) des Flansches (15F) der empfohlenen Felge unter einem Neigungswinkel von 60° bezüglich des Liniensegments (L), das von dem Krümmungsmittelpunkt (P) parallel zu einer axialen Rotationslinie des Reifens nach der Innenseite des Reifens gezogen ist, in der radialen Richtung des Reifens nach außen gezogen ist.
Luftreifen wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummischutzfolie (11, 12, 13) zwischen den Liniensegmenten (Lq, Lr) vorhanden ist, die parallel zu der axialen Rotationslinie des Reifens sind, und durch das in der radialen Richtung des Reifens äußere Ende (Q) des Wulstfüllergummis (8) bzw. das in der radialen Richtung des Reifens innere Ende (R) der Gummiverstärkungsschicht (9) hindurchgehen.
Luftreifen wie in Anspruch 3 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Gummischutzfolie (12) längs des Umstülpbereichs der Karkassenlage (6) zwischen dem Umstülpbereich und dem Wulstfüllergummi (8) angeordnet ist, die Höhe (Ha) des in der radialen Richtung des Reifens äußeren Endes der Gummischutzfolie (12), gemessen ab dem in der radialen Richtung des Reifens äußersten Ende (L₅) des Wulstkerns (5), nicht größer ist als die zweifache Höhe (Hb) des Schnittpunktes (S) zwischen der geraden Linie Lp, die von dem Krümmungsmittelpunkt (P) des Flansches (15F) der empfohlenen Felge (15) in der radialen Richtung nach außen gezogen ist, unter einem Neigungswinkel von 60° bezüglich des Liniensegments (L), das von dem Krümmungsmittelpunkt (P) parallel zu der axialen Rotationslinie des Reifens nach der Innenseite des Reifens gezogen ist, und der äußeren Oberfläche der äußersten Karkassenlage, gemessen nach der gleichen Methode wie oben.
Luftreifen wie irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummischutzfolie (11, 12, 13) einen 50%-Elastizitätsmodul (M₅₀) hat, der gleich dem 0,30-0,84-fachen 50%-Elastizitätsmodul der Gummiverstärkungsschicht (9) ist.
Luftreifen wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummischutzfolie (11, 12, 13) einen tan δ bei 25°C von 0,04-0,11 hat.
Luftreifen wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummischutzfolie (11, 12, 13) eine Dicke von 0,4-4,0 mm hat.