DE102008058611A1 - Luftreifen - Google Patents

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Michael Stefan Canton Skurich
Lisa Marie North Jackson Missik-Graffney
David Ray Hartville Hubbell
Teresa Diane Akron Martter
George Frank North Canton Balogh
Arthur Allen Mayfield Village Goldstein
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Goodyear Tire and Rubber Co
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Goodyear Tire and Rubber Co
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Abstract

Ein pneumatischer Radialreifen weist einen Chipper (50) anstelle eines herkömmlichen Wulstkeils auf, wobei sich der Chipper zwischen einem Karkassenhauptabschnitt (44) und einem Umschlagabschnitt (40) befindet. Die Chipper-Schicht ist eine aus einem Komposit aus geschnittenen Kohlenstofffasern und Aramid verstärkte Elastomerschicht. Die Reifenseitenwände weisen eine Radialhöhe (SH) und eine Querschnittsbreite (SW) auf, die sich im Bereich von 0,4vom Wulstkern (48), befindet. Die Querschnittsbreite (SW) kann sich des Weiteren im Bereich von 2,5 bis 7,5 mm von einem radial auswärtigen Ende der Chipper-Schicht (50) in radialer Richtung befinden. Die Lauffläche kann eine Zweischichten-Konstruktion mit einer radial einwärtigen ersten Schicht, die aus einer Mischung mit einem relativ niedrigen Rollwiderstand gebildet ist, und einer radial auswärtigen zweiten Schicht, die aus einer silicahaltigen Mischung gebildet ist, aufweisen.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung ist auf einen Luftreifen gerichtet. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Luftreifen, der einen niedrigen Rollwiderstand aufweist, während er gleichzeitig ein zufriedenstellendes Maß an Steifigkeit für guten Fahrkomfort beibehält.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Luftreifen für Personenautos weisen in aller Regel einen symmetrischen Innenaufbau auf, wobei die Symmetrie sich um das Lateralzentrum oder die Äquatorialebene des Reifens zentriert. Es ist wünschenswert, PKW-Luftreifen im Hinblick auf einen optimierten Kraftstoffverbrauch zu entwickeln, was bedeutet, den Rollwiderstand des Fahrzeugs zu minimieren. Allerdings darf im Interesse der Marktakzeptanz die gewünschte Verbesserung zur Minimierung des Reifenrollwiderstands nicht auf Kosten des Fahrverhaltens gehen. Es ist zwar bekannt, wie sich die Masse oder das Gewicht eines Reifens reduzieren lassen, um den Rollwiderstand des Reifens zu reduzieren, aber die Erzielung eines niedrigen Rollwiderstands bei gleichzeitigem Beibehalten der Handling-Performance erwies sich als problematisch.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung zielt auf einen Reifen nach Anspruch 1, welcher insbesondere derart gestaltet ist, dass er einen verbesserten, niedrigeren Rollwiderstand und ein akzeptables Reifenfahrverhalten aufweist.
  • Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
  • In einem Aspekt der Erfindung ist ein Radialluftreifen mit einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Äquatorialebene des Reifens bereitgestellt, der eine Karkasse und eine sich in radialer Richtung von der Karkasse nach außen erstreckende Lauffläche aufweist. Die Karkasse weist mindestens eine Karkassenverstärkungslage, einander gegenüberliegende Wulstabschnitte und einander gegenüberliegende Seitenwände auf. Die Karkassenverstärkungslage weist einen Hauptabschnitt auf, der sich zwischen den gegenüberliegenden Wulstabschnitten und einem Paar Umschlagabschnitten erstreckt. Jeder Umschlagabschnitt erstreckt sich von einem Ende der Hauptlagenabschnitte, wobei jeder Wulstabschnitt einen Wulstkern und einen Verstärkungshohlraum außerhalb von jedem Wulstkern aufweist. Der Hohlraum befindet sich zwischen dem Hauptabschnitt und einem Umschlagabschnitt der Verstärkungslage. Eine Chipper-Schicht befindet sich in den Verstärkungshohlräumen in jedem Wulstabschnitt des Reifens angrenzend an die Karkassenverstärkungslage, wobei die Chipger-Schicht aus einer mit einem Komposit aus geschnittenen Kohlenstofffasern und Aramid verstärkten Elastomerschicht besteht.
  • In einem anderen Aspekt der Erfindung befindet sich die Chipger-Schicht angrenzend an und in axialer Richtung einwärts des Umschlagabschnitts der Karkassenverstärkungslage sowie angrenzend an und in axialer Richtung auswärts des Hauptabschnitts der Karkassenverstärkungslage.
  • In einem anderen Aspekt der Erfindung weist die Chipger-Schicht eine konstante Dicke entlang eines Mittenquerschnitts im Bereich von 0,1 mm bis 0,4 mm, wie von 0,127 mm bis 0,381 mm, vorzugsweise von 0,15 mm und 25 mm, auf.
  • In einem anderen Aspekt der Erfindung weisen die Reifenseitenwände eine radiale Höhe SH auf, die sich von einem radial einwärts gelegenen Ende neben einem Wulstkern erstrecken und sich zu einem radial äußeren Ende neben der Lauffläche erstrecken, wobei der Reifen eine Querschnittsbreite SW aufweist, die sich im Bereich von 0,4 bis 0,44 der Seitenwandradialhöhe SH, gemessen vom Wulstkern, befindet.
  • In einem anderen Aspekt der Erfindung befindet sich SW im Bereich von 2,54 mm bis 7,62 mm, vorzugsweise 4 mm bis 6 mm, von einem radial auswärtigen Ende der Chipger-Schicht in radialer Richtung.
  • In noch einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Lauffläche eine radial einwärtige erste Schicht, gebildet aus einer Mischung mit relativ niedrigem Rollwiderstand und einer radial auswärtigen zweiten Schicht, gebildet aus einer Silicahaltigen Mischung. Die zweite Schicht weist vorzugsweise einen höheren Rollwiderstand auf als die erste Schicht.
  • Definitionen
  • „Apex" [bzw. Wulstkeil] bezeichnet eine elastomere Einlage, die sich radial oberhalb des Wulstkerns zwischen den Verstärkungslagen und der Umschlaglage befindet.
  • „Ansichtsverhältnis" bezeichnet das Verhältnis der Querschnittshöhe des Reifens zu seiner Querschnittsbreite.
  • „Wulst" bezeichnet denjenigen Teil des Reifens, der ein ringförmiges Zugdehnungselement umfasst, das mit Lagenkorden umwickelt ist und – mit oder ohne weitere Verstärkungselemente, wie Flipper- und Chipger-Elemente, Wulstkeile, Felgenschutz- und Scheuerleisten – derart geformt ist, dass es sich der Konstruktionsfelge anpasst.
  • „Gürtelstruktur" oder „Verstärkungsgürtel" bezeichnet mindestens zwei ringförmige Schichten oder Lagen aus parallen, gewebten oder nicht gewebten Korden, die unterhalb der Lauffläche liegen, mit der Wulst nicht verankert sind und vorzugsweise sowohl linke als auch rechte Kordwinkel im Bereich von 17 Grad bis 27 Grad in Bezug auf die Äquatorialebene des Reifens aufweisen.
  • „Chafer" [oder Felgenschutzleiste] bezieht sich auf schmale, um die Wulstaußenseite herum platzierte Materialstreifen, welche die Kordlagen vor der Felge schützen, die Biegebeanspruchung über der Felge verteilen und den Reifen abdichten sollen.
  • „Chipger" (oder Wulstverstärker oder Wulstverstärkungsstreifen) bezieht sich auf ein schmales, im Wulstbereich lokalisiertes Band von Gewebe oder Kord, dessen Funktion darin besteht, den Wulstbereich zu verstärken und die untere Seitenwand zu stabilisieren.
  • „Umfänglich" [oder „in Umfangsrichtung"] bezeichnet Linien oder Richtungen, die sich entlang des Perimeters der Oberfläche der ringförmigen Lauffläche im rechten Winkel zur Axialrichtung erstrecken.
  • „Kord" bezeichnet einen der Verstärkungsstränge, aus denen die Lagen eines Reifens aufgebaut sind.
  • „Lateral" bezeichnet eine axiale Richtung.
  • „Lage" bezeichnet eine kontinuierliche Schicht von kautschukbeschichteten parallelen Korden.
  • „Radial" oder „in radialer Richtung" bezeichnet Richtungen, die in Bezug auf die Reifendrehachse zu ihr hin oder von ihr weg führen.
  • „Querschnittshöhe" („SH", Section Height) bezeichnet den radialen Abstand vom nominalen Felgendurchmesser zum Reifenaußendurchmesser an seiner Äquatorialebene.
  • „Querschnittsbreite" („SW", Section Width) bezeichnet den maximalen radialen Abstand parallel zur Reifenachse zwischen der Außenseite seiner Seitenwände, im aufgeblasenen Zustand des Reifens bei Normaldruck für eine Dauer von 24 Stunden ohne Belastung, wobei die Erhebungen der Seitenwände durch Markierungen, Schmuck- oder Schutzbänder nicht mitgerechnet werden.
  • „Schulter" bezeichnet den oberen Abschnitt einer Seitenwand direkt unterhalb der Laufflächenkante; Laufflächenschulter oder Schulterrippe bezeichnet den der Schulter benachbarten Abschnitt der Lauffläche.
  • „Seitenwand” bezeichnet den Abschnitt eines Reifens zwischen Lauffläche und Wulst.
  • „Lauffläche” bezeichnet den Abschnitt des Reifens, der mit der Straße unter Normalbefüllung und Normaldruck in Kontakt kommt.
  • „Laufflächenbreite" („TW", Tread Width) bezeichnet die Bogenlänge der Laufflächenoberfläche in axialer Richtung, das heißt, in einer Ebene, die durch die Drehachse des Reifens verläuft.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird nun durch Beispiele und unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
  • 1 eine Querschnittsansicht eines Reifens, der den Stand der Technik repräsentiert, darstellt.
  • 2 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 3 ein Performance-Schaubild darstellt, das die prozentuale Verbesserung von fünf Reifenproben zeigt, wobei zwei davon erfindungsgemäß gestaltet wurden und die anderen drei Fertigungsreifen aus dem Stand der Technik repräsentieren.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • 1 veranschaulicht einen Reifen, der für den Stand der Technik repräsentativ ist. Der Luftreifen 2 ist ein Radialreifen mit niedrigem Reifenquerschnittsverhältnis, vorzugsweise konstruiert für die Verwendung als PKW-Fertigungsreifen. Der Luftreifen besitzt eine Karkasse, eine Gürtelstruktur 8, die sich radial außerhalb der Karkasse befindet, und eine Lauffläche 10, die sich radial außerhalb der Gürtelstruktur 8 befindet. Die Gürtelstruktur 8 kann eine beliebige des Typs sein, wie er üblicherweise für einen PKW-Reifen verwendet wird, und schließt im Allgemeinen zwei Verstärkungskordlagen mit Auflagen, die zumindest die axial äußeren Kanten der einzelnen Gürtelverstärkungslagen bedecken, ein.
  • Die Karkasse weist einen Innengummi („Inner Liner") 11, mindestens eine Karkassenverstärkungslage 12, ein Paar gegenüberliegende Wulstabschnitte 14 und ein Paar gegenüberliegende Seitenwände 16 auf. Der Reifen von 1 ist mit einem Innengummi 11 und einer Karkassenverstärkungslage 12 dargestellt, doch entspricht es den Kenntnissen des Fachmannes, den Reifen von 1 auch als zweilagige Karkasse zu gestalten. Die Lage 12 weist einen Hauptabschnitt 18, der sich durch die gegenüberliegenden Seitenwände 16 hindurch erstreckt, und zwei Umschlagabschnitte 20, die in den Wulstabschnitten 14 beginnen, auf. Jeder Umschlagabschnitt 20 der Karkassenverstärkungslage 12 erstreckt sich von dem Hauptabschnitt 18 der Karkassenverstärkungslage 12 und ist um einen Wulstkern 22 und einen Wulstkeil 24 im Wulstabschnitt 20 herumgewickelt; dadurch wird mindestens der Wulstkern 20 und der untere Abschnitt des Wulstkeils 24 in jedem Wulstabschnitt 14 umhüllt. Der Umschlagabschnitt 20 in dem Reifen von 1 endet in einem Abstand radial oberhalb oder unterhalb der maximalen Querschnittsbreite des Reifens.
  • In den gegenüberliegenden Wulstabschnitten 14 weisen die Wulstkeile 24 im Allgemeinen die gleiche Radialhöhe auf. Die Wulstkeile 24 sind in aller Regel derart ausgelegt, dass sie eine Dimension von 7,62 mm an der Basis, 4,06 mm an einem mittleren Punkt und 1,9 mm nahe der Spitze aufweisen. Die Höhe des Wulstkeils 24 kann in der Größenordnung von 37 mm betragen. In einem Wulstabschnitt 14 des Reifens ist eine Wulstverstärkungsschicht 26 platziert. Die Wulstverstärkungsschicht 26 kann eine mit geschnittenen Kohlenstofffasern verstärkte Elastomerschicht mit einem bestimmten Gehalt an geschnittenen Kohlenstofffasern sein. In anderen Reifen aus dem Stand der Technik (nicht gezeigt) werden Chipger-Lagen aus Textilkorden gebildet. Der Einsatz einer Kohlenstofffaserverstärkung in der Wulstverstärkungsschicht 26 vermittelt eine höhere Zugfestigkeit und Bruchbelastungsfestigkeit als herkömmliche textile Materialien.
  • In dem in 1 gezeigten Reifen ist die Wulstverstärkungsschicht 26 innerhalb der Umschlaghülle und direkt angrenzend an den Wulstkeil 24 angeordnet. Die Laufflächenverstärkungsschicht 26 erstreckt sich von einem Anfangspunkt 32 nahe dem Wulstkern 22 zu einem radial äußeren terminalen Ende 30. Der in radialer Richtung gelegene innere Anfangspunkt 32 der Wulstverstärkungsschicht 26 weist keine Überlappung mit dem Wulstkern 22 auf, ist jedoch von der radial äußeren Oberfläche des Wulstkerns 22 beabstandet; dadurch wird verhindert, dass das Ende 32 der Wulstverstärkungsschicht 26 zwischen dem Wulstkern 22 und der Karkassenverstärkungslage 12 eingeklemmt wird. Der Innengummi 11 erstreckt sich bis zu einem unteren Ende 25.
  • Die Steifigkeit des Reifens in 1 kann durch Variationen in der Laufflächenkautschukmischung, die für die lateralen Zonen über die Reifenlauffläche 10 ausgewählt wird, beeinflusst werden. Falls es erwünscht ist, die Steifigkeit der Außenbordlaufflächenhälfte zu erhöhen oder zu verbessern, kann der Laufflächengummi, oder einfach nur ein Laufflächenbasisgummi, derart ausgewählt werden, dass er eine größere Härte- oder Steifigkeitscharakteristik aufweist als die Innenboardlaufflächenhälfte. Falls es erwünscht ist, die Steifigkeit der Laufflächenhälften auszugleichen, kann aber auch die Innenbordlauffläche derjenige Laufflächenabschnitt sein, dessen Laufflächengummi oder Laufflächenbasisgummi eine größere Härte- oder Steifigkeitscharakteristik aufweist als die Außenbordlaufflächenhälfte. Bekanntermaßen wird die Lauffläche 10 aus einer Mischung gebildet, welche die gewünschten Nass- und Trockenfahreigenschaften bereitstellt. In dem Maße, wie sich die Lauffläche 10 durch den Reifengebrauch abnutzt, wird das dadurch neu freigelegte Material eine ähnliche Zusammensetzung aufweisen und die gleichen Verhaltenseigenschaften zeigen wie die Außenoberfläche der Lauffläche 10 vor dem Gebrauch des Reifens.
  • Unter Bezugnahme auf 2 schließt ein Reifen 34, der einen verbesserten, niedrigen Rollwiderstand aufweist, eine Lauffläche 10, einen Innengummi 36, eine Karkassenverstärkungslage 38, Wulstabschnitte 40 und Seitenwände 40 ein. Die Lage 38 weist einen Lagenhauptabschnitt 44 auf, der sich radial außerhalb eines Wulstabschnitts 40 erstreckt. Der Lagenumschlagabschnitt 47 erstreckt sich um einen Wulstkern 48, der sich innerhalb des Wulstabschnitts 40 befindet und bei einem Umschlagende 46 endet. Ein Chipger (oder Wulstverstärker) 50 befindet sich zwischen dem Lagenhauptabschnitt 44 und dem Lagenumschlagabschnitt 47. Ein Chafer 51 liegt wahlweise außerhalb des Umschlagabschnitts 47 und befindet sich in dem Wulstabschnitt 40, um einen Schutz vor dem Abschaben (chafing) des Reifens durch die Radfelge (nicht gezeigt) zu bieten. Der Reifeninnengummi 36 erstreckt sich zu einem Abschlussende 52, das sich gegenüber und radial einwärts von dem Wulstkern 48 befindet. Die Lauffläche 10 ist derart gestaltet, dass sie eine Kronenschicht (cap layer) 54 und eine Laufflächenunterlage (under tread) oder Laufflächenunterschicht (sub-tread layer) 56 aufweist.
  • Der Chipger 50 ist eine langgestreckte Schicht, die zwischen dem Lagenumschlagabschnitt 47 und dem Lagenhauptabschnitt 44 liegt und sich von einem äußeren Ende 58 bis zu einem inneren Ende 60 erstreckt. Der Chipger 50 ist aus einem Aramid- und Kohlenstofffasergewebe gebildet und ersetzt den herkömmlichen Wulstkeil, um an Material für Profil, Gewicht und Hysterese zu sparen, bei gleichzeitiger Beibehaltung der Reifensteifigkeit für gutes Fahrverhalten. Aramid (Flex 10) Nylon kann dafür verwendet werden. Der Chipger 50 ist mit einer im Wesentlichen gleichmäßigen Profildicke zwischen den Enden 58, 60 ausgebildet. Eine bevorzugte gleichmäßige Dicke von 0,762 mm bzw. im Bereich von 0.7 mm bis 0.82 mm kann an allen Punkten entlang des Chippers 50 verwendet werden. Die gleichmäßige Dicke des Chippers und die leichtgewichtige, aber starke Aramidgewebe-Zusammensetzung des Chippers 50 bewahrt die Steifigkeit für gutes Fahrverhalten und reduziert gleichzeitig Rollwiderstand und Masse. Die Querschnittsbreite des Reifens von 2 liegt an einer niedrigeren Position im Vergleich zu herkömmlichen Reifen, in der Nähe des Wulstabschnitts 40 des Reifens. Wie gezeigt, liegt die Querschnittsbreite SW innerhalb von 40 bis 44 Prozent der Seitenwandhöhe SH, gemessen von der Wulst 48. Die relative Lage der Querschnittsbreite SW zum Wulstbereich, in Verbindung mit der Konstruktion (bevorzugte gleichmäßige Profildichte des Chippers nominell 0,762 mm an allen Punkten), der Zusammensetzung (Aramid- und Kohlenstofffaser-Kompositgewebe) und der Lage des Chippers 50 (zwischen dem Lagenhauptabschnitt 44 und dem Umschlag 47) innerhalb des Wulstabschnitts 40 dient dazu, eine geringere Seitenwandsteifigkeit des Reifens um des Fahrverhaltens willen aufrechtzuerhalten. Das äußere Chipper-Ende 58 befindet sich vorzugsweise nahe der SW des Reifens, etwa innerhalb eines Abstandes „O" im Bereich von 2,54 mm bis 7,62 mm. Somit überbrückt der Chipger 50 im Wesentlichen den unteren Abschnitt der Seitenwand von der Seitenwand-SW bis zum Wulstkern 48, was wiederum in einer steiferen unteren Seitenwand für besseres Fahrverhalten resultiert. Der Chipger 50 ersetzt demnach einen herkömmlichen Wulstkeil und reduziert somit die Masse des Reifens zur Verminderung des Reifenrollwiderstands, bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer geringeren Seitenwandsteifigkeit für den Fahrkomfort.
  • Eine zweischichtige Mischung für die Laufflächenkrone wird verwendet, wobei die Krone 54 eine äußere Silica-basierte Mischungsschicht für einen guten Rollwiderstand und gutes Nass- und Trockenverhalten sowie eine Basisschicht mit niedrigem Rollwiderstand unterhalb der äußeren Mischungsschicht zur Verminderung des Reifenrollwiderstandes aufweist. Die Basisschicht ist vorzugsweise aus einer verhältnismäßig steifen Mischung gebildet, die eine niedrige Hysterese zeigt, was dazu beiträgt, den Rollwiderstand des Reifens zu vermindern. Die zweischichtige Laufflächenkrone reduziert demnach den Reifenrollwiderstand durch die Materialauswahl und das Kompoundieren der Laufflächenkronenschichten, während der Chipger und die verminderte Querschnittsbreite auf ihre Weise dazu beitragen, den Reifenrollwiderstand in der vorstehend beschriebenen Weise zu reduzieren.
  • Zur weiteren Reduzierung des Rollwiderstands ist der Reifen von 2 derart konstruiert, dass er eine relativ schmale Laufflächenbogenbreite (TAW), eine breiter geformte Basisbreite und eine reduzierte Querschnittsbreite SW aufweist. Der Innengummi 36 kann aus einem Umschlag eines 0,6 bis 0,7 m, zum Beispiel 0,66 mm dicken Materials, anstelle der herkömmlichen zwei Umschläge eines 0,66 mm Materials konstruiert werden, um Masse und Rollwiderstand zu reduzieren. Die Dicke des Chafers 51 kann an einem Bezugspunkt, wo der Zehenschutz des Reifens endet, auf beispielsweise 0,25 mm oder 0.2 mm bis 0.4 mm anstelle der herkömmlichen 1,78 mm reduziert werden, um Masse und Rollwiderstand weiter zu reduzieren. Wie in 2 gezeigt, weist der Reifen einen Deckgürtel 62 von vorzugsweise 148 mm und einen Bodengürtel 64 von 158 mm auf, was die Masse und den Rollwiderstand weiter reduziert. Die in 2 bevorzugten Gürtelwinkel betragen 21 Grad für den Deck- und Bodengürtel 62, 64. Die Unterlagendicken der Laufflächenschicht 56 können 1,52 mm an der Mittellinie der Lauffläche und an den Schultern betragen. Die Laufflächenbasis in Schicht 54 ist derart konstruiert, dass sie eine Dicke von 0,38 mm aufweist. Die vorstehend dargelegten Werte sollen für Komponentendicken repräsentativ sein, die zum Erreichen der Rollwiderstands- und Fahrverhaltensziele geeignet sind. Es ist jedoch nicht beabsichtigt, die Erfindung auf die beschriebenen Dickenwerte zu beschränken, und die Komponentendicken können modifiziert werden, um die Reifenkonstruktion für bestimmte Anwendungen anzupassen.
  • Im Folgenden ist eine Tabelle abgebildet, welche die Bereiche der G'-Speichermodulwerte für die in 1 gezeigten Reifenkomponenten aus dem Stand der Technik und für die erfindungsgemäße Ausführungsform von 2 angibt. Die Bereiche der G'-Speichermodulwerte (gemessen in MPa) für die in den angegebenen Reifenkomponenten von 2 verwendeten Materialien führt zu dem gewünschten reduzierten Rollwiderstand.
    STAND DER TECHNIK
    Rubber Process RPA G' 1% RPA G' 1% RPA G' 1% MPa RPA TD 1% RP
    Max Min Mittel Max
    Lagenmischung 1500 1000 1250 0,090
    Wulstkeil 23200 3000 13100 0,160
    Seitenwand 1800 710 1255 0,200
    Gürtelbehandlung 2900 1100 2000 0,100
    Laufflächenmischung 3200 2900 3050 0,190
    Laufflächenbasismischung 1700 1200 1450 0,110
    Laufflächenunterlagenmischung 3200 2900 3050 0,190
    FIG. 2
    RPAG' 1% RPAG' 1% RPAG' 1% MPa RPA TD 1% RP
    Max Min Mittel Max
    Mischung für Lage 12 1200 960 1080 0,029
    Wulstkeil – keiner
    Seitenwand 42 1000 580 790 0,085
    Gürtelbehandlung 62, 64 7900 4400 6150 0,281
    Laufflächenmischung 54 3500 2300 2900 0,116
    Laufflächenbasismischung 54 15400 5500 10450 0,161
    Laufflächenunterlagenmischung 56 3800 2500 3150 0,057
  • Ein Performance-Schaubild von fünf Proben, das die prozentuale Verbesserung oder Verschlechterung von sieben Reifenparametern veranschaulicht, ist in 3 dargestellt. Zwei Proben 66, 68 wurden wie vorstehend beschrieben konfiguriert und wie in 2 gezeigt getestet. Eine Verbesserung des Rollwiderstands auf 136% (Abnahme des Rollwiderstands) und ein 139%iger Coastdown-Rollwiderstand für die Probe 66 wurden gemessen. Der Reifenabdruck der Probe 66 verbesserte (verminderte) sich auf 104%; die Reifenmasse verbesserte (verminderte) sich auf 122%. Bei Probe 68 verbesserte (verminderte) sich der Coastdown-Rollwiderstand auf 130%, der Rollwiderstand auf 130%; das subjektive Fahrverhalten verschlechterte sich auf 94%; die subjektive Harte (harshness) blieb gleich (100%); der subjektive Geräuschwert verbesserte (verminderte) sich auf 102%; die Reifenmasse verbesserte sich auf 112%; und der Abdruck verschlechterte sich auf 97%. Wie aus den beiden erfindungsgemäß konfigurierten Proben 66 und 68 zu ersehen ist, wurde eine erhebliche Verbesserung (Abnahme) des Rollwiderstands ohne erhebliche Leistungseinbußen bei Fahrverhalten, Härte, Geräusch und Abdruck erzielt. Die anderen drei Proben 70, 72 und 74 basieren auf Reifen herkömmlicher Konstruktion, wie in 1 gezeigt, und sind ebenso in 3 dargestellt.
  • Aus dem Vorangehenden ist zu entnehmen, dass ein Reifen, der wie in 2 gezeigt und vorstehend beschrieben konfiguriert wurde, einen verbesserten, geringeren Rollwiderstand zeigt, während sein Fahrverhalten den Erfordernissen entspricht. Der Reifen aus 2 mit effektiv geringerem Gewicht und niedrigem Rollwiderstand erweist sich als effizient und behält ebenso den Fahrkomfort bei, wie 3 veranschaulicht. Der Reifen von 2 resultiert in einer um 22% geringeren Masse, einer 39%igen Verbesserung beim Labor-Coastdown-Rollwiderstand und einer 36%igen Verbesserung beim Labor-4-Punkt-Rollwiderstand mit nahezu gleichwertigem Fahrverhalten, im Vergleich mit anderen vorhandenen Kontrollfertigungsreifen 70, 72, 74.

Claims (13)

  1. Luftreifen mit einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Äquatorialebene (EP), einer Karkasse mit mindestens einer Karkassenverstärkungslage (38), einer Lauffläche (10), die sich in radialer Richtung auswärts von der Karkasse befindet, einander gegenüberliegenden Wulstabschnitten (40) und einander gegenüberliegenden Seitenwänden (42), wobei die Karkassenverstärkungslage (38) einem Hauptabschnitt (44), der sich zwischen den einander gegenüberliegenden Wulstabschnitten (40) und einem Paar Umschlagabschnitten (47) befindet, aufweist, wobei jeder Umschlagabschnitt (47) sich von einem Ende des Hauptabschnittes (44) erstreckt und jeder Wulstabschnitt (40) einen Wulstkern (48) und eine Chipger-Schicht (50) umfasst, wobei die Chipger-Schicht sich auswärts von dem jeweiligen Wulstkern (48) und zwischen dem Hauptabschnitt (44) und einem Umschlagabschnitt (47) der mindestens einen Karkassenverstärkungslage (38) befindet, wobei die Chipger-Schicht (50) an die mindestens eine Karkassenverstärkungslage (38) angrenzt und wobei es sich bei der Chipger-Schicht (50) um eine mit geschnittenen Kohlenstofffasern und Aramid verstärkte Elastomerschicht handelt.
  2. Reifen nach Anspruch 1, umfassend einen Verstärkungshohlraum auswärts von jedem Wulstkern (48), wobei der Verstärkungshohlraum sich zwischen dem Hauptabschnitt (44) und einem Umschlagabschnitt (47) der mindestens einen Karkassenverstärkungslage (38) befindet und wobei die Chipger-Schicht (50) sich in jedem der Verstärkungshohlräume befindet.
  3. Reifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Chipper-Schicht (50) sich angrenzend an und in axialer Richtung einwärts von dem Verstärkungsabschnitt (47) befindet.
  4. Reifen nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Chipger-Schicht (50) sich angrenzend an und in axialer Richtung auswärts von dem Hauptabschnitt (44) befindet.
  5. Reifen nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Chipger-Schicht (50) sich angrenzend an und in radialer Richtung auswärts von dem jeweiligen Wulstkern (48) befindet.
  6. Reifen nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Karkasse nur eine einzige Karkassenverstärkungslage (38) umfasst.
  7. Reifen nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Reifenseitenwände (42) jeweils eine Seitenwandradialhöhe (SH) aufweisen, die sich von der Mitte eines jeweiligen Wulstkerns (48) zu dem radial äußeren Ende der entsprechenden Seitenwand (42) neben der Lauffläche (10) erstreckt und wobei die Reifenquerschnittsbreite (SW) sich auf radialer Höhe, gemessen von der Mitte eines jeweiligen Wulstkerns (48), innerhalb eines Bereichs von 40% bis 44% der Seitenwandradialhöhe (SH) befindet.
  8. Reifen nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Reifenseitenwände (42) jeweils eine Seitenwandradialhöhe (SH) aufweisen, die sich von der Mitte eines jeweiligen Wulstkerns (48) zu einem radial äußeren Ende der jeweiligen Seitenwand (42) neben der Lauffläche (10) oder einer ersten Laufflächenschicht (56) erstreckt und wobei die Reifenquerschnittsbreite (SW) sich in einem radialen Abstand, gemessen radial einwärts von der Lauffläche (10) oder der ersten Laufflächenschicht (56), innerhalb eines Bereichs von 56% bis 60% der Seitenwandradialhöhe (SH) befindet.
  9. Reifen nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Chipger-Schicht (50) eine Dicke innerhalb eines Bereichs von 0,1 mm bis 0,4 mm, vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 0,15 mm bis 0,25 mm, aufweist.
  10. Reifen nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Chipger-Schicht (50) eine im Wesentlichen konstante Dicke entlang eines Mittenquerschnitts der Chipger-Schicht, die sich zwischen einem radial auswärtigen Ende der Chipger-Schicht und einem radial inwärtigen Ende der Chipger-Schicht angrenzend an den Wulstkern (48) befindet, aufweist.
  11. Reifen nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Chipger-Schicht (50) eine zumindest im Wesentlichen konstante Dicke aufweist.
  12. Reifen nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reifenquerschnittsbreite (SW) sich innerhalb eines Bereichs von 2,5 mm bis 7,7 mm, vorzugsweise 4 mm bis 6 mm, von dem radial auswärtigen Ende der Chipger-Schicht (50) in radialer Richtung befindet.
  13. Reifen nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauffläche (10) eine radial inwärtige erste Schicht (56), die aus einer Mischung mit relativ niedrigem Rollwiderstand gebildet ist, und eine radial auswärtige zweite Schicht (54), die aus einer Silica-haltigen Mischung gebildet ist, umfasst.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8453693B2 (en) * 2009-11-18 2013-06-04 The Goodyear Tire & Rubber Company Pneumatic tire
US8413700B2 (en) 2010-02-04 2013-04-09 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Tire having staggered turn-ups
US8517072B2 (en) 2010-02-04 2013-08-27 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Tire having gum strip and chafer
US8991459B2 (en) 2011-11-10 2015-03-31 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Reinforced radial tire
JP5687246B2 (ja) * 2012-06-21 2015-03-18 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
US10040323B2 (en) 2013-03-15 2018-08-07 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Pneumatic tire with bead reinforcing elements at least partially formed from carbon fibers

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61135803A (ja) * 1984-12-05 1986-06-23 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ
US4871004A (en) * 1988-02-17 1989-10-03 The Goodyear Tire & Rubber Company Rubber containing aramid pulp reinforcement
US5198050A (en) * 1989-04-18 1993-03-30 Pirelli Armstrong Tire Corporation Composite combination bead and bead filler
US5898047A (en) * 1996-09-23 1999-04-27 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire with outer carbon black reinforced rubber strip for static reduction
KR100850694B1 (ko) * 2000-10-30 2008-08-06 스미도모 고무 고교 가부시기가이샤 공압 타이어 제조 방법
DE60210191T2 (de) * 2001-11-08 2006-11-09 Sumitomo Rubber Industries Ltd., Kobe Radialluftreifen
US20070125469A1 (en) * 2005-12-05 2007-06-07 Poling David C Pneumatic tire

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