DE102013004596B4

DE102013004596B4 - Luftreifen

Info

Publication number: DE102013004596B4
Application number: DE102013004596.7A
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Kato
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2019-05-02
Anticipated expiration: 2033-03-16
Also published as: US20130240109A1; US20160167437A1; US9296262B2; JP2013189176A; DE102013004596A1; JP6129477B2; US10202003B2

Abstract

Luftreifen (10) mit
einer ersten Karkassenlage (1), die einen Abschnitt (11) an einer Reifen-Innenseite der sich längs der Innenseite des Reifens zwischen Reifen- Wulstabschnitten (25) erstreckt, und umgeschlagene Teile (12) umfasst, die sich umgeschlagen an Außenseiten der Reifen-Wulstabschnitte über Ränder (24) einer Gürtellage (2) bis in deren Inneres erstrecken; mit
einer zweiten Karkassenlage (13), die sich umgeschlagen an den Außenseiten der Reifen-Wulstabschnitte über die Ränder der Gürtellage bis in deren Inneres aber nicht zwischen den Reifen-Wulstabschnitten entlang der Innenseite des Reifens erstreckt; und mit
Cordfäden (11A, 12A, 13A), die den Abschnitt an der Reifen-Innenseite, den umgeschlagenen Teil und die zweite Karkassenlage bilden und die zur Radialrichtung des Reifens eine Neigung aufweisen;
wobei die erste Karkassenlage einen überstehenden Abschnitt (12B) aufweist, der in einer Reifen-Breitenrichtung weiter vorsteht als ein umgeschlagenes Ende (14) der zweiten Karkassenlage; und
wobei eine Richtung der Neigung der Cordfäden zwischen jeweils zwei benachbarten Elementen des Abschnitts an der Reifen-Innenseite, des umgeschlagenen Teils und der zweiten Karkassenlage bezüglich links und rechts abwechselt und die Cordfäden (12A) im überstehenden Abschnitt eine größere Neigung zur Radialrichtung des Reifens aufweisen als im übrigen Teil der ersten Karkassenlage.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen mit dem Aufbau eines Semi-Radialreifens. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen Luftreifen mit guter Lenkbarkeit bei hohen Geschwindigkeiten, etwa der Lenkbarkeit in Kurven, guten Bremseigenschaften und gutem Geradeauslauf. Die Erfindung betrifft zum Beispiel einen Reifen für ein Vierradfahrzeug, etwa ein Rennauto.
Semi-Radialreifen (Diagonal-Gürtelreifen) werden gelegentlich verwendet, um die Vorteile der beiden Bauarten Radialreifen und Diagonalreifen zu vereinen. Für eine gute Lenkbarkeit bei hohen Geschwindigkeiten gibt es Untersuchungen, wie durch den Aufbau der Karkasse und der Gürtellagen eines Luftreifens und durch das Anordnen einer Verstärkung Verbesserungen möglich sind.
Bei dem Reifen der JP 2008-024063 A ( japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2008-024063 ) werden zur Ausbildung einer Karkasse zwei Karkassen-Cordlagen übereinandergelegt, wobei die eine Cordlage gegen die andere Cordlage geneigt ist, und auf der Innenseite des Reifens wird eine Verstärkungslage angeordnet. Bei diesem Reifen erstreckt sich die eine Karkassenlage, die vor der anderen um den Wulstabschnitt des Reifens gelegt wird, bis zu einer Position, die noch innerhalb der Außenseite des Wulstabschnitts liegt; und die andere Karkassenlage erstreckt sich bis in eine mittlere Höhe der Seitenwand des Reifens. Die Verstärkungslage befindet sich in einem Bereich, der an einer Position an der Innenseite des Wulstabschnitts beginnt und der bis zur Schulter des Reifens reicht. Mit anderen Worten befindet sich die Verstärkungslage in einem Bereich, der für die Flexibilität des Reifens wichtig ist. In der JP 2008-024063 A wird angegeben, dass mit diesem Aufbau die Lenkstabilität verbessert wird.
Bei dem Reifen der JP 2007-290578 A sind zur Verbesserung „der Traktion und des Seitengrips“ zwei Karkassenlagen und drei um den Wulstabschnitt des Reifens gelegte Verstärkungslagen vorgesehen. Die JP 2007-290578 A zeigt auch einen Reifen, bei dem das umgeschlagene Ende einer Karkassenlage bis zu einer Stelle innerhalb des Randes der Gürtellage reicht (2, ""ultrahoch umgeschlagener Aufbau").
Bei dem Reifen der JP 2011-000958 A „schneidet eine Karkassencordlage eine andere Karkassencordlage unter Bildung eines Diagonalabschnitts, wobei die Cordlagen in entgegengesetzte Richtungen“ zwischen den Seitenflächen des Reifens zur Innenseite und Außenseite des Fahrzeugs „geneigt sind“, um einen symmetrischen Reifen zu erhalten und um „die Lenkbarkeit des Reifen ohne Beeinträchtigung des Komforts zu verbessern“. Die JP 2011-000958 A zeigt auch einen Reifen, bei dem die Karkassenlagen „in zwei Bereiche geteilt sind, die in der Breitenrichtung des Reifens einen Abstand aufweisen“, wobei die Karkassenlagen „im mittleren Bereich dazwischen weggelassen werden“.
In der DE 199 09 648 A1 ist ein Fahrradreifen mit zwei Karkassenlagen sowie einer Cordlage offenbart
ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Dem erfindungsgemäße Luftreifen liegt die technische Aufgabe zugrunde, bei Luftreifen mit verschiedenen Karkassenlagen und mindestens einer Cordlage die Verteilung der Steifigkeit and den Rändern der Reifen-Lauffläche gleichmäßiger zu gestalten und damit die Lenkbarkeit zu verbessern. Gelöst wird diese Aufgabe durch den in Patentanspruch 1 definierten Luftreifen. Weitere vorteilhafte Merkmale sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
Figurenliste

1 ist eine Schnittansicht des Luftreifens von Beispiel 4 in Reifen-Breitenrichtung; und
2 eine schematische perspektivische Schnittansicht, die schematisch den mehrlagigen Aufbau eines wesentlichen Teils des Luftreifens der 1 zeigt.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bei den Untersuchungen zur Verbesserung der Lenkbarkeit bei hohen Geschwindigkeiten, etwa der Lenkbarkeit in Kurven, der Bremseigenschaften und dem Geradeauslauf hat der Erfinder erkannt, dass es erforderlich ist, die Steifigkeit des Reifens zu erhöhen und das Gewicht des Reifens zu verringern. Es soll daher ein Luftreifen geschaffen werden, bei dem sowohl die Steifigkeit erhöht als auch das Gewicht verringert ist, um eine hohe Lenkbarkeit zu erhalten.
Bei den Untersuchungen hat der Erfinder festgestellt, dass auch dann eine ausreichende Steifigkeit des Reifens erhalten wird, wenn in den Seitenwänden, abgesehen von den Karkassenlagen, keine Verstärkungslage vorgesehen wird. Auf der Basis dieses Konzepts wurde folgender Aufbau eines Radialreifens untersucht: Zwei Karkassenlagen, die in entgegengesetzte Richtungen geneigt sind, werden aufeinandergelegt, wobei deren umgeschlagene Teile, die in entgegengesetzte Richtungen geneigt sind, überlappend angeordnet werden; und wobei sich jede der Karkassenlagen über die Ränder des Gürtellagenbereichs hinaus nach innen erstreckt („ultrahoch umgeschlagener Aufbau“). Das heißt, es wird ein sehr einfacher Aufbau untersucht, bei dem, abgesehen von den Karkassenlagen, die erforderliche Steifigkeit auch ohne Verstärkungslage erhalten werden soll. Um das Gewicht des Reifens zu verringern, wird außerdem im mittleren Bereich nur eine der Karkassenlagen vorgesehen, so dass im Wesentlichen im ganzen Bereich zwischen den Wulstabschnitten des Reifens und insbesondere im gesamten Bereich, der sich über die Innenseite des Reifens erstreckt, eine Karkassenlage weggelassen wird. Das unerwartet erhaltene Ergebnis ist, dass damit sowohl das Gewicht verringert werden kann als auch die erforderliche seitliche Steifigkeit des Reifens erhalten wird, auf der die Lenkstabilität beruht.
Erfindungsgemäß wird somit ein Reifen erhalten, der sowohl eine hohe Steifigkeit als auch ein geringes Gewicht aufweist, woraus sich eine gute Lenkbarkeit, etwa eine gute Lenkbarkeit in Kurven, gute Bremseigenschaften und ein guter Geradeauslauf ergeben.
Der umgeschlagene Teil der ersten Karkassenlage erstreckt sich über das umgeschlagene Ende der zweiten Karkassenlage hinaus in der Reifen-Breitenrichtung weiter nach innen und bildet einen überstehenden Abschnitt. Dabei ist die Neigung der Cordfäden im überstehenden Abschnitt größer als im übrigen Teil der ersten Karkassenlage. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Karkassenlage an der Außenseite der ersten Karkassenlage angeordnet. Bei anderen Gelegenheiten kann die zweite Karkassenlage jedoch auch zwischen dem Abschnitt an der Reifen-Innenseite und dem umgeschlagenen Teil der ersten Karkassenlage angeordnet sein.
Bei dem erfindungsgemäßen Reifen erstrecken sich die umgeschlagenen Enden sowohl der ersten als auch der zweiten Karkassenlage in der Reifen-Breitenrichtung bis zu Positionen innerhalb der Ränder der Gürtellage. Auf diese Weise wird die Steifigkeit des Reifens in seitlicher Richtung (der Reifen-Breitenrichtung) erhöht, wobei die Steifigkeit des Reifens in dem Stützabschnitt, der sich vom oberen Ende des Wulstabschnitts bis zum Reifenrand erstreckt, gleichmäßig ist. Der Stützabschnitt ist der Bereich, der für die Flexibilität des Reifens sorgt. Da somit die Steifigkeit des Reifens in dem Bereich gleichmäßig ist, in dem der Reifen verformt wird, wird vermieden, dass sich die Verformungen lokal konzentrieren, was für die Lenkstabilität, den Fahrkomfort und die Lebensdauer des Reifens vorteilhaft ist.
Bei den bevorzugten Ausführungsformen weisen die Cordfäden, die die erste Karkassenlage bilden, und die Cordfäden, die die zweite Karkassenlage bilden, jeweils eine Neigung zur Reifen-Umfangsrichtung im Bereich von 60° bis 85° auf. Dieser Bereich ist für das Erhalten der gewünschten Steifigkeit durch den semi-radialen Aufbau vorteilhaft. Die die Cordlagen bildenden Cordfäden sind zum Beispiel aus einem Polyesterharz wie Polyethylenterephthalat oder aus einem Polyamidharz wie einem der verschiedenen Nylon-Harze.
Bei den bevorzugten Ausführungsformen wird die erste Karkassenlage in dem Reifen dadurch erhalten, dass eine Lage aus Cordfäden mit einer im Wesentlichen gleichmäßigen Neigung oder Orientierung um den Wulstabschnitt des Reifens umgeschlagen wird, so dass die Neigung der Cordfäden in dem Abschnitt, der längs der Innenseite des Reifens verläuft, oder in dem Abschnitt an der Reifen-Innenseite, zur Reifen-Radialrichtung gegenüber der Neigung der Cordfäden im umgeschlagenen Teil entgegengesetzt ist. Wenn dann die zweite Karkassenlage über die Außenseite des umgeschlagenen Teils der ersten Karkassenlage gelegt wird, weisen die Cordfäden der zweiten Karkassenlage in der Reifen-Radialrichtung gegenüber der Neigung der Cordfäden im umgeschlagenen Teil eine Neigung zur anderen Seite auf.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform verlaufen dabei die Cordfäden im Abschnitt an der Reifen-Innenseite der ersten Karkassenlage parallel oder im Wesentlichen parallel zu den Cordfäden der zweiten Karkassenlage. Die Abweichung der Neigung zwischen den Cordfäden im Abschnitt an der Reifen-Innenseite und den Cordfäden der zweiten Karkassenlage beträgt dabei vorzugsweise nicht mehr als 10°, besser noch nicht mehr als 5°. Im gesamten Stützabschnitt des Reifens stehen somit die aufeinanderliegenden Cordlagen derart miteinander in Kontakt, dass sich die Cordlagen in den in Kontakt befindlichen Lagen kreuzen. Damit kann die seitliche Steifigkeit des Reifens maximal erhöht werden.
Die umgeschlagenen Enden der ersten Karkassenlage erstrecken sich in der Reifen-Breitenrichtung weiter nach innen als die umgeschlagenen Enden der zweiten Karkassenlage. In der Nähe des Randes der Gürtellage gibt es damit einen bandförmigen überstehenden Abschnitt des umgeschlagenen Teils der ersten Karkassenlage, der zusammen mit dem Abschnitt an der Reifen-Innenseite der ersten Karkassenlage in Abwesenheit der zweiten Karkassenlage eine Zwei-Lagen-Schicht bildet. Dabei ist die Neigung der Cordfäden im überstehenden Abschnitt des umgeschlagenen Teils zur Reifen-Radialrichtung größer als im Rest des umgeschlagenen Teils. Vorzugsweise liegt die Neigung der Cordfäden zur Reifen-Umfangsrichtung im Rest des umgeschlagenen Teils im Bereich von 60 bis 85°, während die Neigung der Cordfäden zur Reifen-Umfangsrichtung im überstehenden Abschnitt im Bereich von 20 bis 55° liegt, besser noch im Bereich von 30 bis 50°. Mit diesem Aufbau des überstehenden Abschnitts wird die Verteilung der Steifigkeit an den Rändern der Reifen-Lauffläche gleichmäßiger, so dass die Lenkbarkeit weiter verbessert wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Auslenkung der Cordfäden im überstehenden Abschnitt gegenüber den Cordfäden im anderen Teil des umgeschlagenen Teils der ersten Karkassenlage im Bereich von 15 bis 45°, besser noch im Bereich von 20 bis 40°.
BEISPIELE
Im Folgenden werden Beispiele der Erfindung erläutert, wodurch jedoch die Erfindung in keiner Weise eingeschränkt werden soll.
Zuerst wird in Verbindung mit den 1 und 2 der Aufbau eines Reifens nach Beispiel 4 erläutert, das in den Testergebnissen weiter unten beschrieben wird. Wie in der 1 gezeigt, besteht die Karkasse bei dem Luftreifen 10 des Beispiels aus einer ersten Karkassenlage 1 und einer zweiten Karkassenlage 13. In den Seitenwänden des Reifens befinden sich keine weiteren Verstärkungslagen aus Cord. Die erste Karkassenlage wird im mittleren Bereich nicht weggelassen und umfasst einen Abschnitt 11 an der Reifen-Innenseite, der sich längs der Innenseite des Reifens zwischen den Reifenwülsten 25 erstreckt; und umgeschlagene Teile 12, von denen sich jeder vom Reifenwulst 25 bis zu einer Seite der Reifen-Lauffläche 33 erstreckt. Bei dem gezeigten Beispiel steht jeder der umgeschlagenen Teile 12 mit dem Abschnitt 11 an der Reifen-Innenseite in direktem Kontakt, wobei sich der Kontakt von einem Punkt etwas über der Spitze einer Wulstfüllung 27 bis zur Reifenschulter 28 erstreckt. Das „umgeschlagene Ende“ 16, das heißt das in der Reifen-Breitenrichtung innere Ende des umgeschlagenen Teils 12, weist vom Rand 14 der Gürtellage 2 einen vorgegebenen Abstand D1 auf, der längs der Krümmung der Cordlagen in der Reifen-Radialrichtung gemessen wird. Der Abstand D1 liegt bei einem Reifen für ein Vierradfahrzeug vorzugsweise im Bereich von 10 mm bis 40 mm, wobei das umgeschlagene Ende 16 von der Äquatorialebene des Reifens vorzugsweise um mehr als 50 mm entfernt ist.
Die zweite Karkassenlage 13 wird im mittleren Bereich weggelassen, wodurch ein ganzer Abschnitt davon längs der Innenseite des Reifens weggelassen wird. Bei dem gezeigten Beispiel befindet sich das Ende 15 der zweiten Karkassenlage 13 auf der Seite des Reifenwulstes 25 am Ende der Innenseite des Reifens. Das heißt, dass sich die zweite Karkassenlage 13 so weit erstreckt, dass der ganze Abschnitt zwischen dem Wulstkern 26 des Reifenwulstes 25 und einer Radfelge sicher abgedeckt ist. Auf der anderen Seite erstreckt sich die zweite Karkassenlage 13 bis zu einer Stelle in der Nähe des Randes 24 der Gürtellage 2. Das heißt, dass sich das „umgeschlagene Ende“ 14 der zweiten Karkassenlage 13 in der Reifen-Breitenrichtung bis zu einer Position innerhalb des Randes 24 mit einem Abstand vom Rand 24 im Bereich von vorzugsweise 5 mm bis 40 mm erstreckt. Die Lastaufnahme erfolgt somit durch einen Aufbau, der den umgeschlagenen Teil 12 der ersten Karkassenlage 1 und die zweite Karkassenlage 13 umfasst, die sich vom Reifenwulst 25 bis zum Randabschnitt der Gürtellage 2 erstreckt. Die Reifen-Seitenwand 29 enthält somit nur drei Verstärkungslagen, so dass mit einem minimalen Aufwand ein starker lastaufnehmender Aufbau ausgebildet wird. Bei dem gezeigten Beispiel besteht die Gürtellage 2 aus zwei Gürtelcordlagen 21 und 22. Die Außenseite der Gürtellage 2 wird von der Abdecklage 23 abgedeckt. Mit dem Rand 24 der Gürtellage ist der Rand der Gürtelcordlage 21 gemeint, der sich von den Gürtelcordlagen in der Reifen-Breitenrichtung am weitesten nach außen erstreckt, wobei die Abdecklage 23 nicht berücksichtigt wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform befindet sich das umgeschlagene Ende 14 der zweiten Karkassenlage 13 zwischen dem Rand 24 der Gürtellage 2 und dem umgeschlagenen Ende 16 der ersten Karkassenlage 1. Bei bevorzugten Ausführungsformen des Reifens für ein Vierradfahrzeug liegt der Abstand D2 zwischen dem Rand 24 der Gürtellage 2 und dem umgeschlagenen Ende 14 der zweiten Karkassenlage 13 im Bereich von 5 mm bis 20 mm, wobei der Abstand längs der Krümmung der Lagen in der Reifen-Radialrichtung gemessen wird und das Verhältnis des Abstands D1 zwischen dem Rand 24 der Gürtellage 2 und dem umgeschlagenen Ende 16 der ersten Karkassenlage 1 zum Abstand D2 im Bereich von 1,5 bis 2,5 liegt.
Im Folgenden wird der Schichtaufbau der Cordlagen im Reifen-Stützabschnitt erläutert. Insbesondere wird ein Beispiel für den konkreten Aufbau mit Bezug zu den Orientierungen der Cordfäden in den Cordlagen beschrieben. In dem zu dem folgenden Beispiel 4 passenden gezeigten Beispiel sind die Cordfäden 11A im Abschnitt 11 an der Reifen-Innenseite parallel zu den Cordfäden 13A in der zweiten Karkassenlage 13 angeordnet, und die Cordfäden 11A und 11B in diesen beiden Cordlagen sind zur Umfangsrichtung des Reifens um 70° geneigt. Im umgeschlagenen Teil 12, der zwischen dem Abschnitt 11 an der Reifen-Innenseite und der zweiten Karkassenlage 13 liegt, sind die Cordfäden 12A entgegengesetzt zur Neigung der Cordfäden 11A und 11B in den anderen Cordlagen zur Umfangsrichtung des Reifens um θ=70° geneigt. Folglich sind die Cordfäden in einer Cordlage so angeordnet, dass sie die Cordfäden in der nächsten Cordlage, die damit in direktem Kontakt steht, kreuzen.
Wie in der 2 gezeigt, weist der umgeschlagene Teil 12 einen überstehenden Abschnitt 12B auf, der über das umgeschlagene Ende 14 der zweiten Karkassenlage 13 vorsteht, und die Orientierung der Cordfäden 12A im überstehenden Abschnitt 12B unterscheidet sich von der im restlichen Teil des umgeschlagenen Teils 12. Das heißt, dass die Cordfäden 12A derart orientiert sind, dass die Cordfäden 12A beim Verlassen des Teils, der von der zweiten Karkassenlage 13 abgedeckt wird, um 30° umgelenkt werden. Wie in der 2 zu sehen ist, steigt durch diese Umlenkung die Dichte der Cordfäden in der Reifen-Breitenrichtung an, das heißt es steigt die Anzahl der Cordfäden an, die auf einer bestimmten Strecke in der Reifen-Breitenrichtung gemessen werden. Durch das Umlenken wird somit der Verstärkungseffekt durch die Cordfäden in einem Bereich erhöht, der nur zwei Cordlagen umfasst.
Im Folgenden werden genaue Tests und deren Ergebnisse erläutert. Der Reifen von Beispiel 4 ist der in den 1 und 2 gezeigte Reifen, der oben beschrieben wurde. Beispiel 3 und Beispiel 2 unterscheiden sich von Beispiel 4 nur durch die Modifikation, dass die Orientierung der Cordfäden 12A im überstehenden Abschnitt 12B der ersten Karkassenlage 1 bezüglich der Reifen-Umfangsrichtung im Beispiel 3 θ₁=30° beträgt und im Beispiel 2 θ₁=70°, womit sie die gleiche Orientierung wie die andere Cordlage aufweist. Beispiel 1 unterscheidet sich von Beispiel 2 dadurch, dass die Position des umgeschlagenen Endes 16 der ersten Karkassenlage 1 mit der Position des umgeschlagenen Endes 14 der zweiten Karkassenlage 13 vertauscht wurde.
Beispiel 5 unterscheidet sich von Beispiel 1 dadurch, dass die Orientierung der Cordfäden bezüglich der Reifen-Umfangsrichtung in einem 10 mm breiten Endabschnitt des umgeschlagenen Teils 12, der am Rand 24 der Gürtellage 2 beginnt und am umgeschlagenen Ende 16 der ersten Karkassenlage 1 endet, 40° beträgt.
Das Vergleichsbeispiel 1 unterscheidet sich von Beispiel 1 dadurch, dass die Cordfäden sowohl in der ersten als auch der zweiten Karkassenlage 1 und 13 in der Radialrichtung des Reifens orientiert sind, und dass das umgeschlagene Ende 16 der ersten Karkassenlage 1 einen Abstand von 20 mm vom Rand 24 der Gürtellage 2 aufweist.
Das Vergleichsbeispiel 2 unterscheidet sich von Beispiel 1 dadurch, dass das umgeschlagene Ende 16 der ersten Karkassenlage 1 einen Abstand von 20 mm vom Rand 24 der Gürtellage 2 aufweist. Das Vergleichsbeispiel 3 unterscheidet sich vom Vergleichsbeispiel 2 dadurch, dass die Orientierung der Cordfäden in der zweiten Karkassenlage 13 die gleiche ist wie im Abschnitt 11 an der Reifen-Innenseite. Das Vergleichsbeispiel 3 unterscheidet sich von Beispiel 1 dadurch, dass die Orientierung der Cordfäden in der zweiten Karkassenlage 13 die gleiche ist wie im Abschnitt 11 an der Reifen-Innenseite.
Durch Ausbilden eines Reifenrohlings mit dem entsprechenden Aufbau auf einer Reifenformtrommel und Vulkanisieren des Rohlings bei 160°C für 30 min wurden für Rennautos bestimmte Luftreifen der Reifengröße 245/640R18 gemäß den einzelnen Beispielen hergestellt.
<Steifigkeit des Reifens>
Mit einer Kompressionstestmaschine wurde der Reifen mit 110% und 90% der Standardlast von 710 kg belastet und die vertikale Spannung am Reifen gemessen. Der Mittelwert der Spannungen wurde durch die Standardlast geteilt, um eine vertikale Steifigkeit zu erhalten. Der der Standardlast in vertikaler Richtung unterliegende Reifen wurde außerdem einer seitlichen Last unterworfen, die 30% der Standardlast beträgt, und die seitliche Spannung des Reifens gemessen. Der Mittelwert dieser Spannungen wurde durch die seitliche Last geteilt, um eine seitliche Steifigkeit für den Reifen zu erhalten. Die vertikale und die seitliche Steifigkeit werden jeweils durch einen Indexwert ausgedrückt, der dadurch erhalten wird, dass der entsprechende Wert für das Vergleichsbeispiel 1 auf 100 gesetzt wird. Je größer der Indexwert ist, umso größer ist auch die Steifigkeit.
<Lenkstabilität>

Die Testreifen wurden an einem Fahrzeug montiert, mit dem Wendemanöver, Bremsmanöver und Geradeauslaufversuche durchgeführt wurden. Der Gesamteindruck wurde durch die sensorischen Eindrücke der Fahrer bewertet. Die Bewertungsergebnisse werden jeweils durch einen Indexwert ausgedrückt, der für das Vergleichsbeispiel 1 auf 100 gesetzt wird. Je größer der Indexwert ist, um so höher ist die Lenkstabilität. Tabelle 1

		Vergl.-Bsp. 1	Vergl.-Bsp. 2	Vergl.-Bsp. 3	Vergl.-Bsp. 4	Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3	Beispiel 4	Beispiel 5
Abschnitt 11 a.d. Reifen-Innenseite:
	Neigung n. rechts	-	R	R	R	R	R	R	R	R
(R) oder links (L)
	Neigungswinkel (°)	90	70	70	70	70	70	70	70	70
Umgeschlag. Teil 12:
	Neigung n. rechts	-	L	L	L	L	L	L	L	L
(R) oder links (L)
	Neigungswinkel (°)**	90	70	70	70	70	70	70/50	70/40	70/40
Umgeschlag. Ende 16 (mm)*		20	20	20	-10	-10	-20	-20	-20	-10
Zweite Cordlage 13:
	Neigung n. rechts	-	L	R	L	R	R	R	R	R
(R) oder links (L)
	Neigungswinkel (°)	90	70	70	70	70	70	70	70	70
Umgeschlag. Ende 14 (mm)*		-20	-20	-20	-20	-20	-10	-10	-10	-20
Steifigkeit des Reifens
	Vertikal	100	110	112	111	113	113	114	115	113
	Seitlich	100	110	112	111	114	114	115	116	114
Lenkstabilität		100	102	103	103	104	105	106	106	105
*	Die Position des umgeschlagenen Endes wird ausgedrückt als Abstand (mm) vom Rand 24 der Gürtellage 2, wobei als positive Richtung die Richtung zur Seite des Reifenwulstes weg vom Rand
	bezeichnet wird. Ein Minuswert gibt eine Breite innerhalb der Gürtellage an, die sich vom Rand zur Mitte der Gürtellage erstreckt.
**	„70/50“ oder „70/40“ gibt an, dass die Orientierung der Cordfäden im überstehenden Abschnitt θ₁= 50° bzw. 40° beträgt, während die Orientierung der Cordfäden im übrigen Teil θ= 70° beträgt.

Die Eigenschaften des Reifens von Vergleichsbeispiel 1 einschließlich der Steifigkeit des Reifens und der Lenkstabilität sind fast die gleichen wie bei einem typischen herkömmlichen Reifen für ein Rennauto. Die Modifikationen des Reifens von Vergleichsbeispiel 2 gegenüber dem Vergleichsbeispiel 1 ergeben einen Radialreifen mit einer Orientierung der Cordfäden in der zweiten Karkassenlage 13, die die gleiche ist wie im umgeschlagenen Teil 12. Im Ergebnis ist beim Vergleichsbeispiel 2 die Steifigkeit in vertikaler und seitlicher Richtung deutlich erhöht, durch die Erhöhung der Steifigkeit des Reifens wurde jedoch keine wesentliche Verbesserung der Lenkstabilität erreicht.
Bei den Modifikationen des Reifens von Vergleichsbeispiel 3 gegenüber dem Vergleichsbeispiel 2 kreuzen die Cordfäden in der zweiten Karkassenlage 13 die Cordfäden im umgeschlagenen Teil 12. Dadurch wird die Steifigkeit des Reifens in vertikaler und in seitlicher Richtung größer, und die Lenkstabilität verbessert sich etwas. Bei der Modifikation des Reifens von Vergleichsbeispiel 4 gegenüber dem Vergleichsbeispiel 2 erstreckt sich das umgeschlagene Ende 16 bis zum Randabschnitt der Gürtellage; es ergibt sich ein Reifen mit Eigenschaften, die im Wesentlichen die gleichen sind wie bei dem Vergleichsbeispiel 3.
Beim Beispiel 1 kreuzen sich die Cordfäden wie im Vergleichsbeispiel 2, und das umgeschlagene Ende 16 der ersten Karkassenlage erstreckt sich bis in den Randabschnitt der Gürtellage; es ergibt sich eine im Vergleich zu jedem der Vergleichsbeispiele 2 und 3 bessere Steifigkeit des Reifens, und die Lenkstabilität ist besser. Der Reifen von Beispiel 1 hat damit Eigenschaften, die denen des herkömmlichen und typischen Reifens für ein Rennauto überlegen sind.
Beim Beispiel 2 ist gegenüber dem Beispiel 1 am umgeschlagenen Teil 12 wie in der 1 gezeigt der überstehende Abschnitt 12B vorgesehen; es ergibt sich dabei im Vergleich zum Beispiel 1 eine etwas bessere Lenkstabilität bei gleicher Steifigkeit des Reifens. Bei den Beispielen 3 und 4 sind die Cordfäden in den überstehenden Abschnitten 12 mit kleineren Winkeln zur Umfangsrichtung des Reifens geneigt als in den übrigen Teilen, wie es in der 2 gezeigt ist; es ergeben sich dabei hinsichtlich der Steifigkeit des Reifens und der Lenkstabilität hervorragende Eigenschaften. Zwischen dem Beispiel 3, bei dem die Neigung der Cordfäden im überstehenden Abschnitt 12B θ₁=50° beträgt, und dem Beispiel 4, bei dem die Neigung der Cordfäden θ₁ =40° beträgt, gibt es keinen wesentlichen Unterschied. Nichtsdestotrotz erscheint das Beispiel 4 in der Steifigkeit des Reifens dem Beispiel 3 etwas überlegen.
Beim Beispiel 5 sind die Positionen der umgeschlagenen Enden 14 und 16 die gleichen wie im Beispiel 1, und der Bereich in der Umgebung des umgeschlagenen Endes 16 des umgeschlagenen Teils 12 ist wie beim Beispiel 4 aufgebaut, womit die gleichen Eigenschaften wie im Beispiel 4 erhalten wurden.
Die vorliegende Erfindung ist bei Reifen für Rennautos oder für andere Passagierfahrzeuge anwendbar.
Bezugszeichenliste

1: Erste Karkassenlage;
10: Luftreifen;
11: Abschnitt der ersten Karkassenlage an der Reifen-Innenseite;
11A, 12A, 13A: Cordfäden der Karkassenlagen;
12: umgeschlagener Teil der ersten Karkassenlage;
12B: überstehender Abschnitt;
13: zweite Karkassenlage;
14: umgeschlagenes Ende der zweiten Karkassenlage;
15: Ende der zweiten Karkassenlage auf der Seite des Reifenwulstes;
16: umgeschlagenes Ende der ersten Karkassenlage;
2: Gürtellage;
21: erste Gürtellage;
22: zweite Gürtellage;
23: Abdecklage;
25: Reifenwulst;
26: Wulstkern;
27: Wulstfüllung;
28: Reifenschulter;
29: Seitenwand;
31: Äquatorialebene des Reifens;
32: Umfangsrichtung des Reifens;
33: Reifen-Lauffläche
D1, D2: Abstand vom Rand der Gürtellage.
θ: Neigung der Cordfäden 11A, 13A zur Umfangsrichtung
θ₁: Neigung der Cordfäden 12A zur Umfangsrichtung

Claims

Luftreifen (10) mit einer ersten Karkassenlage (1), die einen Abschnitt (11) an einer Reifen-Innenseite der sich längs der Innenseite des Reifens zwischen Reifen- Wulstabschnitten (25) erstreckt, und umgeschlagene Teile (12) umfasst, die sich umgeschlagen an Außenseiten der Reifen-Wulstabschnitte über Ränder (24) einer Gürtellage (2) bis in deren Inneres erstrecken; mit einer zweiten Karkassenlage (13), die sich umgeschlagen an den Außenseiten der Reifen-Wulstabschnitte über die Ränder der Gürtellage bis in deren Inneres aber nicht zwischen den Reifen-Wulstabschnitten entlang der Innenseite des Reifens erstreckt; und mit Cordfäden (11A, 12A, 13A), die den Abschnitt an der Reifen-Innenseite, den umgeschlagenen Teil und die zweite Karkassenlage bilden und die zur Radialrichtung des Reifens eine Neigung aufweisen; wobei die erste Karkassenlage einen überstehenden Abschnitt (12B) aufweist, der in einer Reifen-Breitenrichtung weiter vorsteht als ein umgeschlagenes Ende (14) der zweiten Karkassenlage; und wobei eine Richtung der Neigung der Cordfäden zwischen jeweils zwei benachbarten Elementen des Abschnitts an der Reifen-Innenseite, des umgeschlagenen Teils und der zweiten Karkassenlage bezüglich links und rechts abwechselt und die Cordfäden (12A) im überstehenden Abschnitt eine größere Neigung zur Radialrichtung des Reifens aufweisen als im übrigen Teil der ersten Karkassenlage.
Luftreifen nach Anspruch 1, wobei die Neigung der Cordfäden (11A, 12A, 13A) zur Umfangsrichtung des Reifens im Abschnitt (11) an der Reifen-Innenseite, im umgeschlagenen Teil (12) und in der zweiten Karkassenlage (13) im Bereich von 60 bis 85° liegt; und wobei die Cordfäden (11A) im Abschnitt an der Reifen-Innenseite parallel zu den Cordfäden (13A) in der zweiten Karkassenlage (13) sind oder eine Abweichung der Neigung der Cordfäden im Abschnitt an der Reifen-Innenseite von der Neigung der Cordfäden in der zweiten Karkassenlage nicht mehr als 10° beträgt.
Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Neigung der Cordfäden (12A) zur Umfangsrichtung des Reifens im überstehenden Abschnitt (12B) im Bereich von 20 bis 55° liegt und im übrigen Teil des umgeschlagenen Teils (12) der ersten Karkassenlage (1) im Bereich von 60 bis 85° liegt.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Auslenkung der Cordfäden (12A) bezüglich der Cordfäden im übrigen Teil des umgeschlagenen Teils (12) der ersten Karkassenlage (1) im Bereich von 15 bis 45° liegt.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweite Karkassenlage (13), gesehen von den Reifen-Wulstabschnitten (25), auf der Außenseite der ersten Karkassenlage (1) angeordnet ist.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Cordfäden (11A, 12A, 13A) aus einem Polyesterharz oder einem Polyamidharz sind.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Abstand des umgeschlagenen Teils (12) der ersten Karkassenlage (1) vom Rand (24) der Gürtellage (2) im Bereich von 10 mm bis 40 mm liegt; und wobei ein Abstand zwischen einem Ende (16) des umgeschlagenen Teils und der Äquatorialebene des Reifens nicht kleiner ist als 50 mm.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Verhältnis des Abstands vom Rand (24) der Gürtellage (2) bis zum Ende (16) der ersten Karkassenlage (1) zum Abstand vom Rand der Gürtellage bis zum Ende (14) der zweiten Karkassenlage (13) im Bereich von 1,5 bis 2,5 liegt.