DE4002824A1 - Luftguertelreifen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Luftgürtelreifen, der zur Verwendung in Hochleistungspersonenfahrzeugen geeignet ist, und genauer auf einen Gürtelreifen mit einem sehr niedrigen Querschnitt.

In jüngster Zeit kamen Hochleistungspersonenfahrzeuge mit einem Verhältnis von Fahrzeuggewicht zu maximaler Ausgangsleistung von 8 kg/PS oder weniger zu weitverbreiteter Verwendung aufgrund wachsen­ der Autobahnen und einer Neigung der Benutzer in Richtung Fahrzeuge mit höherer Qualität. Da höhere Fahrzeugdreheigenschaften während der Fahrt erfordert werden, wurde bei den in diesen Hochleistungsfahrzeugen verwendeten Luftreifen nach dem Stand der Technik ein Luftreifen vor­ geschlagen, bei dem die Steifigkeit der Gürtellagen entlang der Reifen­ umfangsrichtung vergrößert wurde, um die Verformung der Reifenkrone zu verringern und um höhere Fahrzeugdreheigenschaften zur Verfügung zu stellen.

Jedoch besteht bei dem obenerwähnten Luftreifen nach dem Stand der Technik noch darin ein Problem, daß die Fahrzeugdreheigenschaften noch nicht in dem Maße zufriedenstellend ist, wie es für heutige Hochlei­ stungspersonenfahrzeuge erforderlich ist.

Unter Berücksichtigung dieser Probleme ist es eine vornehmliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Luftgürtelreifen zur Verfü­ gung zu stellen, der zur Verwendung in Hochleistungspersonenfahrzeugen geeignet ist, wobei die transversale Steifigkeit des Reifens und seine Be­ rührungsfläche mit dem Untergrund vergrößert werden können, um die Seitenführung des Reifens oder die Fahrzeugdreheigenschaften zu ver­ bessern.

Zum Erreichen der obenerwähnten Aufgabe ist der Luftgürtelreifen nach der vorliegenden Erfindung ausgestattet mit einem zylinderförmigen Kronenteil (3) und einer Seitenwand (7), die sich von einem Schulterteil (4) zu einem radialen, inneren Wulst (6) erstreckt, in dem ein Wulstring (5) eingebettet ist, und weist auf: eine Karkasse (10), die aus wenigstens einer Karkassenlage (12) besteht, wobei jedes radiale, innere Ende davon axial nach außen um einen Wulstring (5) hochgebogen ist, um einen hoch­ gebogenen Karkassenteil (11) am radialen, äußeren Ende des Reifen zu bilden; einen Gürtel (25), der aus wenigstens zwei Gürtellagen (27, 28) besteht und auf der Krone der Karkasse angeordnet ist; eine auf dem Gürtel angeordnete Lauffläche (26); einen Hartgummifüller (15), der zwi­ schen der Karkassenlage und dem hochgebogenen Karkassenendteil so an­ geordnet ist, daß er sich konisch zulaufend von dem Wulstring bis zur Krone erstreckt; und wenigstens eine schräge Cordlage (18, 19), die von dem Hartgummifüller überlappt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die ra­ dialen, äußeren Enden (11 a, 15 a, 18 a oder 19 a) der hochgebogenen Kar­ kassenendteile (11), der Hartgummifüller (15) und die schräge Cordlage (18, 19) sich alle bis etwa zur Mitte der Reifenseitenwand (7) erstrecken, um lediglich den radialen, inneren Seitenwandteil (8) zu verstärken; daß sich eine Position maximaler Karkassenbreite (C) radial nach außen von dem Wulstabsatz (6 a) des Wulstes (6) weg in einer Entfernung (V) befin­ det, die wenigstens 60% der Reifenquerschnittshöhe (J) vor dem Aufpum­ pen des Reifens beträgt, die Position aber zu der Wulstseite radial nach außen von dem Wulstabsatz weg in einer Entfernung (U) von 55 bis 75% der obigen Entfernung (V) vor dem Aufpumpen nach dem Aufpumpen des Reifens verschoben ist; und daß ein axialer Wulstseitenabsatzabstand (A) zwischen zwei gegenüberliegenden Wülsten (6) vor dem Reifenaufpumpen kleiner ist als der Abstand (B), nachdem der Reifen aufgepumpt ist, wo­ durch die Seitenführung des Reifens oder die Fahrzeugdrehleistung ver­ größert werden können, da eine hohe Spannung an der Reifenseitenwand erzeugt wird, nachdem der Reifen aufgepumpt ist, um die transversale Reifensteifigkeit zu vergrößern.

Die Merkmale und Vorteile des Luftgürtelreifens für Personenfahr­ zeuge nach der vorliegenden Erfindung werden klarer in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen gewürdigt, bei denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen.

Fig. 1 ist ein Querschnitt, der eine Ausführungsform nach der vor­ liegenden Erfindung zeigt und entlang der Mitte des Reifens, wie man ihn erhält, wenn er in einer Form vulkanisiert wurde, genommen ist.

Fig. 2 ist ein ähnlicher Querschnitt, der denselben Reifen entlang derselben Reifenmitte zeigt, nachdem er mit Luft bis zu einem gegebenen Innendruck aufgepumpt wurde.

Eine Ausführungsform des Luftgürtelreifens nach der vorliegenden Erfindung wird hiernach unter Bezugnahme auf die Zeichnun­ gen beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Reifen 1 nach der vorliegenden Erfindung ent­ lang der Reifenmitte in einem Zustand, in dem der Reifen 1 zur Vulkani­ sierung in eine Form gebracht ist, und Fig. 2 zeigt denselben Reifen in einem Zustand, in dem derselbe Reifen 1 auf eine Felge 2 montiert und aufgepumpt ist.

Der Reifen 1 nach der vorliegenden Erfindung ist ein Gürtelreifen mit sehr niedrigem Querschnitt, dessen Höhenverhältnis (das Verhältnis J/W der Reifenquerschnittshöhe J zur maximalen Reifenbreite W) zwischen 0,3 und 0,6 liegt, wenn der Reifen aufgepumpt ist.

In dieser Ausführungsform beträgt die Reifengröße 225/50 R 16 (das Höhenverhältnis etwa 0,5); die Felgengröße beträgt 8 JJ × 16 (Normal­ felge); der Aufpumpdruck beträgt 2,7 kg/cm²; die Querschnittshöhe J des Reifens beträgt 114 mm und die maximale Reifenbreite W 222 mm.

Der Reifen 1 ist mit einer zylinderförmigen Krone 3 und einer Sei­ tenwand 7 gebildet, die sich von einem Schulterteil 4 (der axiale Endteil der Krone) zu einem radialen, inneren Endwulst 6 erstreckt, in dem ein Wulstring 5 eingebettet ist. Die Seitenwand 7 kann in eine innere Wulst­ seite-Seitenwand 8 und eine äußere Kronenseite-Seitenwand 9 mit dem mittleren Seitenwandbereich als Grenze aufgeteilt sein.

Bei dem Reifen nach der vorliegenden Erfindung ist der axiale Ab­ stand A zwischen den beiden Wulstabsätzen 6 a der beiden gegenüberlie­ genden Wülste 6 (die radial innere Reifenbreite) beim Vulkanisierungs­ formvorgang um wenigstens 12,7 mm (0,5 Zoll) kleiner als der Abstand B nach Aufpumpen des Reifens. Mit anderen Worten wird der Reifen unter der Bedingung vulkanisiert, daß die innere Reifenendbreite kleiner ist als die Felgenbreite. Das ergibt sich, da es, wenn der Unterschied im axialen Wulstabsatzabstand zwischen A (beim Vulkanisieren) und B (beim Aufpum­ pen) kleiner ist als 12,7 mm (0,5 Zoll), unmöglich ist, die Fahrzeugdrehlei­ stung zu verbessern. Jedoch sollte der obige Unterschied zwischen den beiden Abständen (A und B) vorzugsweise kleiner als 50,8 mm (2 Zoll) sein, daß es schwierig ist, wenn der Abstand A der inneren Reifenbreite sehr schmal ist, den Reifen auf eine Felge 2 zu montieren, das heißt, den Wulstabsatz auf den Wulstsitz 2 b einer Felge 2 aufzupassen. Daher be­ trägt in diesem Ausführungsbeispiel der Abstand A 177,8 mm (7 Zoll); der Abstand B 203,2 mm (8 Zoll); der Unterschied ist 25,4 mm (1 Zoll). Wei­ terhin ist die Kronenbreite im aufgepumpten Zustand, d. h. die Laufflä­ chenbreite von einem Laufflächenende 4 zum anderen Laufflächenende, im wesentlichen gleich der Felgenbreite, um die Berührungsfläche des Rei­ fens mit dem Untergrund zu vergrößern und zugleich die Geradeaus­ laufeigenschaft des Fahrzeugs zu verbessern.

Zusätzlich ist die Shorehärte A (z. B. 95 Grad) des Gummis, der die Wulstzehe 6 c bildet, größer als die der angrenzenden Gummiteile (z. B. 75 Grad). Wenn nämlich die Gummihärte der Wulstzehe 6 c gering ist, ist es, da die Wulstzehe 6 c leicht zusammengedrückt oder verformt wird, unmög­ lich, zu verhindern, daß der Wulst 6 und die innere Seitenwand 8 schief in axialer Richtung nach innen verformt werden, wenn der Reifen aufge­ pumpt wird.

Der Reifen 1 ist durch eine Karkasse 10 zwischen den beiden Wul­ stringen 5 verstärkt. Das radial innere Ende der Karkasse ist von der axial inneren Seite zur axial äußeren Seite nach oben gebogen, so daß sie einen nach oben gebogenen Karkassenteil 11 bildet, der von der Kar­ kasse 10 überlappt ist. Die Karkasse 10 besteht aus wenigstens einer (ma­ ximal drei) Karkassenlage 12, in die eine Anzahl von Fasern aus der Gruppe von Rayon, Polyester, Nylon usw. entlang der radialen Reifen­ richtung eingebettet sind. Zu diesem Ausführungsbeispiel besteht die Karkasse 10 aus zwei Lagen 12 aus 1650 d/2 Rayonfasern. Weiterhin erhält die Karkasse im Mittenquerschnitt, wie in Fig. 2 gezeigt, nach dem Auf­ pumpen eine natürlich ausgeglichene Form. Beim Vulkanisierungsformpro­ zeß jedoch erhält die Karkasse, da der Abstand A zwischen zwei gegen­ überliegendn Wulstabsätzen 6 a beim Vulkanisieren wenigstens 12,7 mm (0,5 Zoll) kleiner ist als der Abstand B nach dem Aufpumpen, etwa eine Form eines umgedrehten Dreiecks, wie in Fig. 1 gezeigt, und zwar derart, daß die Reifenbreite in etwa gleichmäßig von der Krone 3 zu den Wülsten 6 abnimmt. Als Ergebnis befindet sich die Position C, bei der die Karkas­ senbreite maximal wird, beim Vulkanisierungsformprozeß auf der Krone radial nach außen von der Mitte der Seitenwand 7 weg. Bei der vorlie­ genden Erfindung wird die obenerwähnte Position maximaler Karkassen­ breite C beim Vulkanisierungsformprozeß so bestimmt, daß sie sich nach außen vom Wulstabsatz 6 a um eine Entfernung V befindet, die wenigstens 60% der Reifenquerschnittshöhe J zwischen dem Wulstabsatz 6 a und der Reifenkrone 3 entspricht. Wenn nämlich die Entfernung weniger als 60% ist, ist es unmöglich, da die maximale Karkassenbreite C sich schon un­ gefähr in der Mitte der Seitenwand 7 während des Vulkanisiervorgangs befindet, den Mittelteil der Seitenwand 7 nach dem Aufpumpen in Rich­ tung der axial äußeren Seite zu verformen, und daher ist der Verfor­ mungsgrad an dem radial äußeren Seitenwandbereich 9 reduziert, so daß es unmöglich ist, die Fahrzeugdrehleistung zu verbessern. In diesem Zu­ sammenhang ist der radial äußere obere Grenzwert der obigen Position C der maximalen Karkassenbreite 95% oder mehr oder nahe 100% der Rei­ fenquerschnittshöhe J, entsprechend den Reifenbedingungen. Vom prakti­ schen Gesichtspunkt jedoch ist der bevorzugte Bereich der obigen Posi­ tion C höchstens 75% der maximalen Reifenquerschnittshöhe J. Das heißt, daß sich die Position C maximaler Reifenbreite vorzugsweise in einer Fläche D befindet, die radial nach außen von dem Wulstabsatz 6 a durch eine Ent­ fernung von 60 bis 75% der Reifenquerschnittshöhe J weg bestimmt ist. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand V der Position C der maximalen Karkassenbreite radial nach außen vom Wulstabsatz 6 a weg während des Vulkanisiervorgangs 73 mm, was 64% der Reifenquer­ schnittshöhe J (114 mm) entspricht. Weiterhin beträgt die maximale Kar­ kassenbreite S unter diesen Umständen (beim Vulkanisieren) 210 mm. Zu­ sätzlich ist der Krümmungsradius R, der Karkasse 10 auf der Kronenseite, d. h. auf der radial äußeren Seite der Position C maximaler Karkassen­ breite, vorzugsweise kleiner als der Radius R ₂ der Karkasse 10 an der Wulstseite, d. h. auf der radial inneren Seite der Position C maximaler Kar­ kassenbreite, um die Fahrzeugdrehleistung zu verbessern. In diesem Ausführungsbeispiel sind die obigen Karkassenkrümmungsradien die fol­ genden: R ₁ = 20 mm auch R ₂ = 75 mm.

Ein Gummifüller 15, dessen Dicke konisch vom Wulstring 5 zur Krone 3 zuläuft, ist zwischen der Karkasse und dem hochgebogenen Kar­ kassenteil 11 durch Verbinden des dickeren Basisendes des Füllers 15 mit den äußeren Oberflächen der beiden Wulstringe 5 angeordnet. Der Gum­ mifüller 15 ist ein Hartgummi, dessen Shorehärte A vorzugsweise zwischen 65 und 95% liegt, um wirkungsvoll die Steifigkeit der inneren Seitenwand 8 zu vergrößern. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht der Füller aus einem Hartgummi mit einer Shorehärte A von 80 Grad.

Weiterhin sind zwei schräge Cordlagen 18 und 19 hinsichtlich des Füllers 15 überlappend angeordnet, um die innere Seitenwand 8 zu ver­ stärken. Obwohl wenigstens eine schräge Cordlage notwendig ist, sind vorzugsweise zwei (oder mehr) schräge Cordlagen so anzuordnen, daß eine erste Lage 19 auf der axial inneren Seite und eine zweite Lage 18 auf der axial äußeren Seite des Gummifüllers 15 angebracht ist, um jeweils wirkungsvoller die Steifigkeit der inneren Seitenwand 8 zu vergrößern. In diesem Ausführungsbeispiel ist es, obwohl zwei schräge Gummilagen 18 und 19 zwischen dem Gummifüller 15 und dem hochgebogenen Karkassen­ teil 11 zur Vergrößerung der Steifigkeit der inneren Seitenwand 8 ange­ ordnet sind, auch möglich, diese schrägen Cordlagen auf der axial äuße­ ren Seite des hochgebogenen Karkassenteils 11 oder zwischen dem Gum­ mifüller 15 und der Karkasse 10 anzuordnen. Wo insbesondere mehrere schräge Cordlagen angeordnet sind, ist es vorzuziehen, einige der schrä­ gen Cordlagen zwischen dem Gummifüller 15 und dem hochgebogenen Kar­ kassenteil 11 und die übrigen Lagen an den anderen Stellen, wie z. B. auf der axial äußeren Seite des hochgebogenen Karkassenteils 11 anzuordnen. Wie oben beschrieben, können die Cordlagen 18 und 19 direkt überlappt sein in Berührung mit dem Gummifüller 15 oder indirekt überlappt sein über das hochgebogene Karkassenendteil 11, wie oben beschrieben.

Außerdem befinden sich die radial inneren Enden dieser schrägen Cordlagen 18 und 19 nahe dem Wulstring 5 und werden daher von dem Felgenflansch 2 a (gezeigt in Fig. 2) überlappt, wenn der Reifen auf eine Felge 2 montiert ist. Jedoch ist es möglich, soweit die radial inneren En­ den dieser schrägen Cordlagen 18 und 19 von dem Felgenflansch 2 a überlappt werden, diese Lagen 18 und 19 so zu formen, daß jeder innere Endbereich davon sich etwas zur Krone 3 vom Wulstring 5 aus befindet. Jede schräge Cordlage 18 oder 19 wird gebildet durch Einbetten einer Anzahl von Schnüren, die sich unter einem Schnittwinkel von 58 bis 78 bezüglich der Richtung der im hochgebogenen Karkassenteil eingebetteten Schnüre an der Stelle, an der die schrägen Cordlagen 18 oder 19 von dem Felgenflansch überlappt werden, erstrecken. Wenn weiterhin, wie in diesem Ausführungsbeispiel, zwei Lagen 18 und 19 angeordnet sind, sind die in den Lagen 18 und 19 eingebetteten Schnüre vorzugsweise in eine Richtung entgegen den in dem hochgebogenen Karkassenendteil 11 einge­ betteten Schnüren geneigt. In diesem Ausführungsbeispiel überschneiden die Schnüre der Lagen 18 oder 19 die Schnüre des hochgebogenen Teils 11 unter einem Winkel von etwa 68 Grad. Die Schnüre dieser schrägen Cordlagen 18 und 19 bestehen vorzugsweise aus einem nicht dehnbaren Material wie Stahl, aromatischen Polyamidfasern usw., jedoch kann auch ein dehnbares Material wie Rayon oder Polyesterfasern verwendet werden. In diesem Ausführungsbeispiel bestehen die Schnüre der schrägen Cord­ lagen 18 und 19 aus 1500 d/z aromatischen Polyamidfasern (KEVLAR ist der Handelsname).

Weiterhin erstrecken sich in diesem Ausführungsbeispiel alle radial äußeren Enden des hochgebogenen Karkassenteils 11, des Gummifüllers 15 und wenigstens einer der schrägen Cordlagen 18 oder 19 bis in die Nähe etwa der Mitte der Seitenwand 7. Daher kann die Steifigkeit der inneren Seitenwand 8 deutlich durch diese drei Lagen, nämlich dem hochgeboge­ nen Karkassenteil, dem Gummifüller 15 und die schräge Cordlage 18 oder 19 verglichen mit der äußeren Seitenwand 9, die lediglich durch den inneren, linearen und den äußeren Überzuggummi verstärkt wird, ver­ größert werden.

Um die Steifigkeit der inneren Seitenwand 8 wirkungsvoll zu ver­ größern, ist es in diesem Ausführungsbeispiel besonders wünschenswert, daß sich das radial äußere Ende 11 a des hochgebogenen Karkassenteils 11 bis zu einer Position erstreckt, die radial nach außen vom Wulstabsatz 6 a um einen Abstand M von 55 bis 75% der Reifenquerschnittshöhe J beim Vulkanisierungsformprozeß entfernt ist, daß sich das radial äußere Ende 15 a des Gummifüllers 15 sich bis zu einer Position erstreckt, die radial nach außen vom Wulstabsatz 6 a um eine Entfernung N von 25 bis 45% der Reifenquerschnittshöhe J entfernt ist, und daß die radial äußeren En­ den 18 a und 19 a der beiden schrägen Cordlagen 18 und 19 sich bis zu Positionen erstrecken, die radial nach außen von dem Wulstabsatz 6 a um Entfernungen P und Q von 40 bis 60% derselben Reifenquerschnittshöhe J entfernt sind. Im allgemeinen befindet sich die Mitte der Seitenwand 7 radial nach außen vom Wulstabsatz 6 a um eine Entfernung von 60% der Reifenquerschnittshöhe J bei Vulkanisierungsformprozeß entfernt. In die­ sem Ausführungsbeispiel befindet sich das radial äußere Ende 11 a des hochgebogenen Karkassenteils 11 vom Wulstabsatz 6 a um einen Abstand M = 63 mm, sind 55% der Reifenquerschnittshöhe J, entfernt; das Ende 15 a des Gummifüllers 15 befindet sich vom Wulstabsatz 6 a um einen Abstand N = 40 mm, sind 35% der Reifenquerschnittshöhe J, entfernt; das Ende 18 a der Cordlage 18 befindet sich vom Wulstabsatz 6 a um einen Abstand P = 45 mm, sind 39% von J, entfernt; und das Ende 19 a der schrägen Cordlage 19 befindet sich vom Wulstabsatz 6 a um einen Abstand Q = 55 mm, sind 48% von J, entfernt. Weiterhin nehmen die obigen Abstände vorzugsweise in der Reihenfolge M, Q, P und N wie in dem vorliegenden Ausführungsbei­ spiel ab, um wirkungsvoll die Steifigkeit der inneren Seitenwand 8 zu vergrößern.

Weiterhin ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Gürtel 25 auf der Karkasse 10 über der Krone 3 geformt und eine Lauffläche 26 ist auf dem Gürtel über der Krone 3 geformt. Der Gürtel 25 besteht aus einem Haupt­ gürtel 27 und einem Hilfsgürtel 28 zum Abdecken der äußeren Oberfläche des Hauptgürtels 27. Der Hauptgürtel 27 besteht aus wenigstens zwei Gürtellagen (zwei in diesem Ausführungsbeispiel), d. h. aus einer ersten Hauptlage 29 und einer zweiten Hauptlage 30, in denen jeweils Schnüre unter einem Neigungswinkel von 15 bis 35 bezüglich der Reifenäquatore­ bene E so eingebettet sind, daß sie sich gegenseitig überschneiden. In diesem Ausführungsbeispiel sind 1 × 5 Stahlschnüre in jeweils der ersten und zweiten Hauptlage 29 und 30 unter einem Neigungswinkel von 28 Grad bezüglich der Reifenäquatorebene E so angeordnet, daß sie sich über­ schneiden. Auf der anderen Seite besteht der Hilfsgürtel 28 aus wenig­ stens einer Lage, in der wärmeschrumpfende Schnüre aus der Gruppe von Nylon (1260 d/2 Nylon in diesem Ausführungsbeispiel) eingebettet sind. In diesem Ausführungsbeispiel besteht der Hilfsgürtel 28 aus einer ersten Hilfslage 31, die breiter ist als der Hauptgürtel 27, einer zweiten Hilfslage 32, die zwischen der ersten Hilfslage 31 und der zweiten Hauptlage 30 des Hauptgürtels in der Nähe der Reifenschulter 4 angeordnet ist, und einer dritten Hilfslage (nicht gezeigt), die über der ersten Hilfslage 31 symme­ trisch zur zweiten Hilfslage 32 angeordnet ist. Der aus drei Hilfslagen 31 und 32 bestehende Hilfsgürtel 28 wird gebildet, indem ein mit Gummi überzogenes Band spiralförmig so um den Hauptgürtel 27 gewunden wird, daß die Schnüre in der Reifenumfangsrichtung ausgerichtet sind, d. h. parallel zur Reifenäquatorebene E. Das mit Gummi überzogene Band wird hergestellt, indem mehrere (2 bis 15) Schnüre parallel zueinander ange­ ordnet werden und diese Schnüre bandförmig mit Gummi überzogen wer­ den. Die obenerwähnte Methode ist wirkungsvoll, um sicher die Verfor­ mung des Gürtels 25 zu unterdrücken und die Gleichförmigkeit des Rei­ fens zu verbessern. Zur Herstellung des Hilfsgürtels 28 wird das Band so um den Hauptgürtel 27 gewunden (oder die zweite Hauptlage 30 des Hauptgürtels 27), daß die zweite Hilfslage 32 zuerst gebildet wird, begin­ nend von der axialen Innenseite zur linken Schulter 4 in einer ersten Richtung; als zweites wird die erste Hilfslage 31 gebildet, beginnend von der linken Schulter 4 zur rechten Schulter (nicht gezeigt) in einer zwei­ ten, entgegengesetzten Richtung; und zum Schluß wird die dritte Hilfslage (nicht gezeigt) gebildet, beginnend von der rechten Schulter zur axialen Innenseite zur linken Schulter 4 in der ersten Richtung.

Weiterhin ist es in der vorliegenden Erfindung ebenfalls möglich, nur eine oder zwei erste Hilfslagen 31 ohne die zweite und dritte Hilfs­ lage 32 zu bilden. Da, wie oben beschrieben, die nicht-dehnbaren Schnüre im Hauptgürtel 27 eingebettet sind, ist der Gürtel 25 im wesentlichen nicht in der Reifenumfangsrichtung ausgedehnt.

Die Lauffläche 26 ist insgesamt in einer zylindrischen Form mit ei­ ner Mehrzahl von Umfangsvertiefungen und einer Mehrzahl von transver­ salen Vertiefungen gebildet, die in im wesentlichen regulären Abständen entlang der Reifenumfangsrichtung angeordnet sind und sich so erstrec­ ken, daß sie die Reifenumfangsvertiefungen schneiden, so daß Blöcke von diesen Vertiefungen eingeteilt werden (nicht gezeigt). Um weiterhin die Untergrundberührungseigenschaften des Reifens zu verbessern, ist der äußere Rand der Lauffläche 26 axial in drei oder mehr (vorzugsweise vier oder mehr) Regionen mit verschiedenen Krümmungen derart unterteilt, daß der Krümmungsradius dieser Regionen von der Reifenäquatorebene E zur Reifenschulter 4 abnimmt. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Krümmungsradius K 1 der ersten Region mit der Reifenäquatorebene E 1600 mm; der Krümmungsradius K 2 der zweiten Region 26 b, die an die erste Region 26 a angrenzt, beträgt 470 mm; der Radius K 3 der dritten Region 26, die an die zweite Region 26 b angrenzt, beträgt 90 mm und der Ra­ dius K 4 der vierten Region 26 d, die an die dritte Region 26 c angrenzt, beträgt 20 mm. Obwohl die Lauffläche, wie in der vorliegenden Erfindung, aus einer einzigen Gummilage bestehen kann, ist es auch möglich, die Lauffläche 26 aus zwei inneren und äußeren Gummilagen mit verschie­ denen Gummieigenschaften entsprechend den erforderten Reifeneigen­ schaften zu formen.

Die Funktionsweise des Reifens 1 nach der vorliegenden Erfindung wird hiernach beschrieben. Der Reifen 1 wird in einer Vulkanisierungs­ form vulkanisiert. Bei diesem Vulkanisierungsformprozeß wird der Reifen 1 ungefähr in eine Form eines umgekehrten Dreiecks im mittleren Reifen­ querschnitt geformt, so daß die Reifenbreite in etwa stufenweise von der Krone 3 zum Wulst 6 abnimmt, wie in Fig. 1 gezeigt, da sich die maximale Karkassenbreite C in einer Position radial nach außen um einen Abstand von 60% der Reifenquerschnittshöhe J von dem Wulstabsatz 6 c entfernt befindet und da außerdem der Abstand A zwischen den beiden gegen­ überliegenden Wulstabsätzen 6 a bei Vulkanisieren wenigstens um 12,7 mm kleiner ist als der Abstand B nach dem Aufpumpen.

Nach dem Vulkanisierungsformprozeß wird der Reifen 1 aus der Vulkanisierungsform entfernt, mit Luft auf einen Innendruck von 1,0 bis 3,5 kg/cm² aufgepumpt und dann mit einer Nachbehandlungspumpe ge­ kühlt. Bei diesem Prozeß ist der Abstand zwischen den beiden gegen­ überliegenden Wulstabsätzen 6 a während des Vulkanisierungsformprozes­ ses gleich A, um die Form des vulkanisierten und geformten Reifens zu stabilisieren, so daß der Reifen 1 nach der Montage auf eine Felge hinrei­ chend ausgedehnt werden kann, um die Fahrzeugdreheigenschaften zu verbessern. Daher ist die Reifenform vor der Montage auf eine Felge fast die gleiche wie die nach dem Vulkanisierungsprozeß.

Danach wird der Reifen 1 auf eine Felge 2 montiert und auf einen gegebenen Druck aufgepumpt. Da der Wulst 6 axial nach außen versetzt wird, wird unter diesen Bedingungen der Wulst 6 sicher mit dem Wulstsitz 2 b der Felge 2 in Berührung gebracht, wie in Fig. 2 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Wulst 6, da der Wulstabsatzabstand A vor der Montage auf die Felge (der geiche Abstand A wie der nach dem Vul­ kanisierungsformprozeß) kleiner ist als der Abstand B nach dem Aufpum­ pen, mit Gewalt etwas nach außen in der axialen Reifenrichtung durch den Innendruck ausgedehnt oder verformt bis zur Berührung mit dem Wulst­ sitz 2 b der Felge 2.

Auf der anderen Seite ist bei dem Reifen 1 nach der vorliegenden Erfindung die Steifigkeit der inneren Seitenwand 8 deutlich vergrößert, verglichen mit der äußeren Seitenwand 9, da das radial äußere Ende 11 a des hochgebogenen Karkassenteils 11, das Ende 15 a des Gummifüllers 15 und das Ende 18 a oder 19 a der schrägen Cordlagen 18 oder 19 sich alle bis in die Nähe der mittleren Reifenhöhe erstrecken.

Daher kann die innere Seitenwand 8 axial nach außen zusammen mit dem Wulst 6 ohne Verformung verformt werden; d. h., der Wulst 6 und die innere Seitenwand 8 werden parallel nach außen ohne Verformung oder Neigung des Wulsts 6 entlang der Reifenachse versetzt. Daher wird der Winkel G der äußeren Reifenoberfläche bei Punkt F nahe des Felgen­ flanschs 2 a bezüglich der axialen Reifenrichtung nicht nach Montage und Aufpumpen des Reifens geändert.

Wie oben beschrieben, steht der mittlere Teil der Seitenwand 7 axial nach außen vor, so daß die Position C maximaler Karkassenbreite so ver­ schoben ist, daß der radial äußere Abstand U der Position C maximaler Karkassenbreite vom Wulstabsatz 6 a nach Aufpumpen (Fig. 2) sich auf 55 bis 75% des radial äußeren Abstands V der Position C maximaler Karkas­ senbreite vom Wulstabsatz 6 a vor dem Aufpumpen verringert (Fig. 1). In diesem Ausführungsbeispiel verringert sich der obige Abstand U = 49 mm auf 67% des Abstands V = 73 mm.

Wenn weiterhin der Reifen aufgepumpt wird, verformt sich die äußere Seitenwand 9 mit einer relativ geringeren Steifigkeit leicht vom Schulterendteil 4 axial nach außen aufgrund der radialen auswärtigen Verschiebung der inneren Seitenwand 8, so daß in dem Reifen entlang der radialen Richtung eine hohe Spannung entsteht. Als Ergebnis wird eine hohe Spannung innerhalb der Seitenwand 7 erzeugt. Wenn eine hohe Spannung entlang der Seitenwand 7 erzeugt wird, ist es möglich, da sich die transversale Reifensteifigkeit vergrößert, die Seitenführungseigen­ schaft des Reifens während der Fahrt zu vergrößern und daher die Fahr­ zeugdreheigenschaften zu verbessern. Wenn zusätzlich die äußere Seiten­ wand 9 durch eine Spannung der inneren Seitenwand 8 zur Erzeugung einer hohen Spannung entlang der Seitenwand verformt wird, wird die Umfangsspannung an beiden axial äußeren Enden des Gürtels 25 redu­ ziert, da das axial äußere Ende der Krone 3, das an die äußere Seiten­ wand angrenzt, radial nach innen verformt wird, so daß die Reifenberüh­ rungsfläche mit dem Untergrund weiter vergrößert wird und dadurch die maximale Seitenführung zur Verbesserung der Fahrzeugdreheigenschaften vergrößert werden kann.

Testergebnisse von Reifen nach der vorliegenden Erfindung werden hiernach beschrieben. Zum Testen wurden wie oben beschrieben herge­ stellte montierte Reifen nach der Erfindung und Vergleichsreifen vorbereitet. Die Vergleichsreifen waren die gleichen wie die Reifen nach der Erfindung mit Ausnahme der folgenden Punkte: bei den Vergleichs­ reifen war der Wulstabsatzabstand beim Vulkanisierungsformprozeß gleich der Felgenbreite; die Position maximaler Karkassenbreite befand sich etwa bei der Mitte der Seitenwand sowohl nach dem Vulkanisierungsformprozeß als auch nach dem Aufpumpen; und der Krümmungsradius ist derselbe sowohl für die innere als auch für die äußere Seitenwand.

Diese Testreifen wurden auf flachen Riemen unter normaler Last bei einer Geschwindigkeit von 60 km/h gedreht und Seitenführungskräfte unter verschiedenen Winkeln wurden gemessen, indem stufenweise die transversalen Gleitwinkel vergrößert wurden, um die Seitenführungskräfte auf der Basis der gemessenen Ergebnisse zu erhalten.

Das Testergebnis zeigt an, daß der Seitenführungsindex der Reifen nach der Erfindung auf 110 vergrößert wurde, und daß der maximale Sei­ tenführungskraftindex auf 115 vergrößert wurde, verglichen mit den bei­ den Indizies 100 der Vergleichsreifen, wobei der Index 100 in der Seiten­ führung 162 kg/Grad und bei der maximalen Seitenführungskraft 468 kg entspricht. Zusätzlich wurden die Reifen nach der Erfindung auf Hinter­ radfelgen von Hochleistungspersonenwagen für Praxistests auf einem Testkurs montiert mit einem Reifendruck von 2,7 kg/cm², einer Last von 450 kg und einem Felgendurchmesser von 8 Zoll. Zur Auswertung der Fahrzeugdreheigenschaften wurde das Fahrzeugdrehgefühl des Fahrers ausgewertet, um einen Gefühlsindex zu erhalten. Der Gefühlsindex für die Reifen nach der Erfindung war 120 verglichen mit dem von 100 der Ver­ gleichsreifen, was anzeigt, daß die Fahrzeugdreheigenschaften deutlich verbessert werden können, ohne die Fahrzeugsteuerungsstabilität zu ver­ ringern.

Wie oben beschrieben ist der Luftgürtelreifen nach der vorliegen­ den Erfindung geeignet zur Verwendung in Hochleistungspersonenfahr­ zeugen, die höhere Fahrzeugdreheigenschaften erfordern.

Claims (14)

1. Luftgürtelreifen, ausgestattet mit einem zylinderförmigen Kro­ nenteil und einer Seitenwand, die sich von einem Schulterteil zu einem radialen, inneren Wulst erstreckt, in dem ein Wulstring eingebettet ist, und der aufweist:

• - eine Karkasse, die aus wenigstens einer Karkassenlage besteht, wobei jedes radiale, innere Ende davon axial nach außen um einen Wulst­ ring hochgebogen ist, um einen hochgebogenen Karkassenteil am radia­ len, äußeren Ende des Reifen zu bilden;
• - einen Gürtel, der aus wenigstens zwei Gürtellagen besteht und auf der Krone der Karkasse angeordnet ist;
• - eine auf dem Gürtel angeordnete Lauffläche;
• - einen Hartgummifüller, der zwischen der Karkassenlage und dem hochgebogenen Karkassenendteil so angeordnet ist, daß er sich konisch zulaufend von dem Wulstring bis zur Krone erstreckt; und
• - wenigstens eine schräge Cordlage, die von dem Hartgummifüller überlappt wird,

wobei die radialen, äußeren Enden der hochgebogenen Karkassen­ endteile, der Hartgummifüller und die schräge Cordlage sich alle bis etwa zur Mitte der Reifenseitenwand erstrecken, um lediglich den radia­ len, inneren Seitenwandteil zu verstärken; wobei sich eine Position maxi­ maler Karkassenbreite radial nach außen von dem Wulstabsatz des Wul­ stes weg in einer Entfernung befindet, die wenigstens 60% der Reifen­ querschnittshöhe vor dem Aufpumpen des Reifens beträgt, die Position aber zur der Wulstseite radial nach außen von dem Wulstabsatz weg in ei­ ner Entfernung von 55 bis 75% der obigen Entfernung vor dem Auf­ pumpen nach dem Aufpumpen des Reifens verschoben ist; und wobei ein axialer Wulstseitenabsatzabstand zwischen zwei gegenüberliegenden Wül­ sten vor dem Reifenaufpumpen kleiner ist als der Abstand, nachdem der Reifen aufgepumt ist, wodurch die Seitenführung des Reifens oder die Fahrzeugdrehleistung vergrößert werden können, da eine hohe Spannung an der Reifenseitenwand erzeugt wird, nachdem der Reifen aufgepumpt ist, um die transversale Reifensteifigkeit und die Berührfläche mit dem Untergrund zu vergrößern.

2. Luftgürtelreifen nach Anspruch 1, wobei sich ein radial äußeres Ende des hochgebogenen Karkassenendteils sich zu einer Position radial nach außen von dem Wulstabsatz um einen Abstand von 55 bis 75% der Reifenquerschnittshöhe weg erstreckt; wobei sich das Ende des Gummifül­ lers zu einer Position davon um einen Abstand von 25 bis 45% der glei­ chen Höhe weg erstreckt; wobei sich das Ende der schrägen Cordlage zu einer Position davon um einen Abstand von 40 bis 60% der gleichen Höhe weg erstreckt, so daß sich eine Mitte der Reifenseitenwand an einer Posi­ tion radial nach außen von dem Wulstabsatz in einem Abstand von wenig­ stens 60% der gleichen Reifenquerschnittshöhe befindet, bevor der Reifen aufgepumpt wird.

3. Luftgürtelreifen nach Anspruch 1, wobei sich die Position maxi­ maler Karkassenbreite radial nach außen von dem Wulstabsatz vorzugs­ weise in einem Abstand von 60 bis 75% der Reifenquerschnittshöhe be­ findet, bevor der Reifen mit Luft aufgepumpt wird.

4. Luftgürtelreifen nach Anspruch 1, wobei der Unterschied im Wulstabsatzabstand vor und nach dem Aufpumpen zwischen 12,7 (0,5 Zoll) und 50,8 mm (2 Zoll) liegt.

5. Luftgürtelreifen nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis der Querschnittshöhe zur maximalen Breite des Reifens zwischen 0,3 und 0,6 liegt.

6. Luftgürtelreifen nach Anspruch 1, wobei sich die Schnüre der einzelnen, schrägen Cordlage mit den Schnüren des hochgebogenen Kar­ kassenendes unter einem Neigungswinkel zwischen 58 bis 78 Grad schnei­ den.

7. Luftgürtelreifen nach Anspruch 1, wobei zwei schräge Cordlagen auf den axial äußeren Seiten des Gummifüllers so angeordnet sind, daß sich die Schnüre der einen schrägen Cordlage mit denen der anderen schrägen Cordlage überschneiden.

8. Luftgürtelreifen nach Anspruch 1, wobei sich das radial äußere Ende der schrägen Cordlage zu einer Position zwischen den beiden radial äußeren Enden des Gummifüllers und des hochgebogenen Karkassenendes erstreckt.

9. Luftgürtelreifen nach Anspruch 1, wobei die Shorehärte A des Gummifüllers zwischen 65 und 95 Grad liegt.

10. Luftgürtelreifen nach Anspruch 1, der weiterhin eine an dem radial inneren Ende des Wulstes angebrachte Wulstzehe aufweist, wobei die Gummihärte der Wulstzehe die höchste verglichen mit der der angren­ zenden Gummiteile ist.

11. Luftgürtelreifen nach Anspruch 1, wobei der Krümmungsradius der Karkasse auf der radial äußeren Seite von der Position maximaler Karkassenbreite kleiner ist als der auf der radial inneren Seite von der gleichen Position maximaler Karkassenbreite.

12. Luftgürtelreifen nach Anspruch 1, wobei die Krümmungsradien des Laufflächenrandes von der Reifenäquatorebene zur Reifenschulter ab­ nehmen.

13. Luftgürtelreifen nach Anspruch 1, wobei die radial inneren En­ den der beiden schrägen Cordlagen sich bis in die Nähe des Wulstrings erstrecken, so daß sie den Felgenflansch der Felge überlappen, auf der der Reifen montiert ist.