DE68909866T2

DE68909866T2 - Luftreifen.

Info

Publication number: DE68909866T2
Application number: DE89308384T
Authority: DE
Inventors: Shunji Araki; Kazuo Ohshima; Ichiro Wada
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1988-08-23
Filing date: 1989-08-17
Publication date: 1994-02-24
Anticipated expiration: 2009-08-18
Also published as: ES2047120T3; EP0356159A2; KR900002963A; EP0356159B1; DE68909866D1; KR960007026B1; EP0356159A3

Description

Die Erfindung betrifft Luftreifen, insbesondere einen Radialluftreifen zur Erzielung einer Reduktion des Reifengeräusches, einer Reduktion des Rollwiderstandes und einer Reduktion des Reifengewichts.
Bei bekannten schlauchlosen Radialreifen ist eine innenauskleidende Gummischicht an einer Innenfläche des Reifens angebracht, um eine Luftundichtigkeit zu verhindern. Das heißt, das Vorhandensein einer innenauskleidenden Gummischicht ist als unverzichtbar für die Vermeidung einer Luftundichtigkeit angesehen worden. Das Gewicht der innenauskleidenden Gummischicht beträgt jedoch 400 g/Reifen im Fall eines Reifens für Personenkraftwagen mit einer Reifengröße von 165 SH 13, was ein ernstes Hindernis im Hinblick auf die Reduktion des Reifengewichtes darstellt.
Im allgemeinen wird angenommen, daß Luftundichtigkeit aus dem Umstand resultiert, daß Hochdruckluft innerhalb des Reifens durch die innenauskleidende Gummischicht durchtritt und durch die Cordfäden der Karkassenlage zur Außenseite des Reifens austritt, um den Innendruck zu reduzieren.
In dieser Hinsicht sind verschiedene Gegenmaßnahmen ergriffen worden, wie Verdickung der innenauskleidenden Gummischicht, Benutzung vom Brombutylgummi, Chlorbutylgummi o.dgl. als Gummi für die Innenauskleidung mit einer geringeren Luftdurchlässigkeit, Herabsetzung der Luftdurchlässigkeit in den Cords usw.
Andererseits offenbaren die US-A-3 963 678 und die US-A- 3 984 600 den Gebrauch von Polyestermonofilament als ein Material für die Cordfäden der Karkassenlage in dem Reifen. Als Ergebnis einer Studie der Erfinder ist zwar bestätigt worden, daß die Luftdurchlässigkeit durch die Verwendung der Polyestermonofilament-Cordfäden beträchtlich verbessert wird, jedoch ist die Dauerfestigkeit herabgesetzt, so daß diese Cordfäden als Karkassenlagencordfäden nicht in praktischen Gebrauch genornmen werden können.
Als Mittel zur Verhinderung der Reduktion des Innendruckes wird in Betracht gezogen ein Verfahren der Verwendung von Butylseriengummi, wie Chlorbutylgummi, Brombutylgummi o.dgl. als Gummi für die innenauskleidende Gummischicht mit einer sehr kleinen Luftdurchlässigkeit, ein Verfahren, bei dem Luft kaum durch die Innenseite der Cordfäden hindurchdringt durch Erhöhen eines Cordfädendehnverhältnisses bei einer Temperatur nahe dem Schmelzpunkt der Cordfäden in einem Schritt des Aufbringens und Trocknens eines Klebers auf die Cordfäden oder einem sogenannten Tauchbehandlungsschritt zum Unterdrücken von Luftpermeation durch die Cordfäden zur Deformierung der Cordfilamente in eine dichteste Packform, und dgl. All diese Verfahren können jedoch nicht die Reduktion des Reifeninnendruckes vollständig verhindern. Insbesondere, selbst wenn das gegen Luftpermeation wirksame Chlorbutylgummi in der Innenauskleidung verwendet wird und die Dicke der Innenauskleidung an einem Kronenmittelabschnitt etwa 0,5 mm beträgt und weiterhin die Karkassenlagencordfäden der obigen Wärmebehandlung unter Dehnung unterzogen werden, um die Luftpermeation zu erschweren, kann eine Reduktion des Innendruckes um etwa 10% für etwa zwei Monate nicht vermieden werden.
Selbst wenn es beabsichtigt ist, die Luftpermeation durch Verwendung der Innenauskleidung zu verhindern, ist es schwierig die Innenfläche des Reifens vollständig mit der Innenauskleidung über einen gesamten Umfang der Innenfläche des Reifens auszukleiden, insbesondere bis zu dem Wulstabschnitt herauf. Schließlich ist es demnach notwendig und unverzichtbar, die Permeation von Luft durch die Innenseite der Cordfäden vollständig zu verhindern.
In letzter Zeit besteht eine gesellschaftliche Verpflichtung, das Reifengeräusch zu reduzieren. In dieser Hinsicht haben die Erfinder verschiedene Studien über den Mechanismus der Erzeugung von Reifengeräusch durchgeführt und bestätigt, daß das während des Laufens der Reifen erzeugte Geräusch im wesentlichen aus leichten Vibrationen von Seitenwandbereichen der Reifen resultiert.
Im allgemeinen wird der Reifen wiederholt einer großen Deformation der Seitenwandbereiche des Reifens während des Laufs des Reifens unterzogen. Das bedeutet, der Seitenwandabschnitt des Reifens wölbt sich nach außen in einem Bodenberühr-Zustand und kehrt zurück in den ursprünglichen Zustand, wenn er den Bodenberühr-Zustand verläßt. Tatsächlich zeigt der Seitenwandabschnitt des Reifens ein sehr kompliziertes Verhalten und ist wiederholt einer komplizierten dreidimensionalen Deformation unterzogen. Eine derartige mehrdimensionale Bewegung des Seitenwandabschnittes setzt Luft in der Nähe des Seitenwandabschnittes in Vibrationen zur Erzeugung von Geräusch. Zur Verhinderung des Auftretens von Geräusch genügt es daher, die Deformation des Seitenwandabschnittes zu unterdrücken. In diesem Fall nimmt jedoch die Schwingungsunterdrückung in unerwünschter Weise ab und der Fahrkomfort gegenüber Schwingungen ist extrem herabgesetzt.
Die Erfinder haben weitere Studien zur Lösung der obengenannten Probleme und zur Verhinderung des Auftretens von Luftleckage in dem Luftreifen und zur Reduzierung des Reifengeräusches durchgeführt und herausgefunden, daß, wenn Monofilament-Cordfäden für die Karkassenlage des Radialreifens verwendet werden, die Luftpermeation durch die Cordfäden vollständig verhindert wird (100%) und weiterhin die Verminderung von Reifengeräuschen und des Reifengewichts erzielt werden kann. Darüber hinaus haben die Erfinder klargestellt, daß, wenn Cordfäden aus Polyestermonofilamenten wie in der US-A-3 963 678 und der US-A-3 984 600 offenbart, oder Polyestermonofilamenten mit einer ellipsoiden Querschnittsgestalt, wie in der US-A-4 634 625 offenbart, in der Karkassenlage benutzt werden, die Vibration der Seitenwandabschnitt unterdrückt, jedoch die Dauerfestigkeit und Haftungseigenschaften zu Gummi beträchtlich herabgesetzt werden und deshalb diese Cordfäden nicht in praktischen Gebrauch genommen werden können. Um die Schwachstellen der obengenannten Polyestermonofilamente zu überwinden, ist die Verwendung von Polyamidmonofilamenten leicht vorherzusehen, die Verwendung solcher Polyamidmonofilamente ist jedoch immer noch schlecht hinsichtlich der Dauerfestigkeit. Allgemein wird angenommen, daß, wenn Monofilament als Verstärkungscordfäden benutzt wird, Druckverformung und Zugverformung auf die Cordfäden einwirkt und daher die sogenannte Dauerfestigkeit stark herabsetzt.
In diesem Zusammenhang haben die Erfinder weitere Studien durchgeführt und herausgefunden, daß die Dauerfestigkeit wesentlich verbessert werden kann auf ein Niveau ausreichend, um es tatsächlich in Reifen zu verwenden, wenn die Querschnittsgestalt der Polyamidmonofilamente ellipsoid ist.
Erfindungsgemäß wird demnach ein Radialluftreifen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen.
Die Erfindung wird beschrieben mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung, wobei:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Monofilamentcordfadens für eine Karkassenlage ist.
Bei dem Polyamidmonofilamentcordfaden gemäß der Erfindung ist es bevorzugt, daß ein Verhältnis einer Hauptachse b zu einer Nebenachse c in der Ellipse des Cordfadens, wie in Fig. 1 gezeigt, gleich 1,5< b/c< 5 ist. Wenn b/c nicht mehr als 1,5 ist, kommt die Gestalt einem echten Kreis nahe, was ungünstig im Hinblick auf die Dauerfestigkeit und die Haftungseigenschaft ist. Während, wenn b/c nicht weniger als 5 ist, die Dauerfestigkeit und die Haftungseigenschaft verbessert werden, ist die Endanzahl jedoch kritisch, selbst wenn die Anzahl der eingebetteten Monofilament-Cordfäden erhöht wird und daher die Karkassenstärke abnimmt und es zwingend wird, die Anzahl der Karkassenlagen in unwünschenswerter Weise zu erhöhen. Bevorzugterweise ist das Verhältnis b/c 2≤b/c≤4 im Hinblick auf die Konfiguration von Dauerfestigkeit und Stärke.
Wenn solche Polyamidmonofilament-Cordfäden mit einer ellipsoiden Querschnittsgestalt bei der Karkassenlage des Radialreifens Verwendung finden, werden erstmals die Reduktion des Reifengeräusches, des Rallwiderstandes und des Reifengewichts als Ziel der Erfindung möglich.
Allgemein, wenn eine Innenlage mit einer Dicke von etwa 0,5 mm an einer Kronenmitte des Reifens an der Innenfläche des Reifens befestigt wird, wird eine Reduktion des Reifengewichtes nicht erwartet. Nun haben die Erfinder die Möglichkeit einer weitgehenden Reduzierung der Dicke der Gummiauskleidung überprüft mittels Verwendung der Monofilament- Cordfäden, die eine wesentliche Verbesserung der Luftpermeabilität ermöglichen. Wenn jedoch die Dicke der Gummiauskleidung lediglich dünn gemacht wird, ist die Luftpermeabilität des Gummis selbst gering oder es werden Risse in der Gummiinnenauskleidung erzeugt durch Verformung. In diesem Zusammenhang haben die Erfinder bestätigt daß, wenn weniger als 30 Gew.-Teile Mica oder weniger als 5 Gew.- Teile Polyethylenharz der Gummiinnenauskleidung zugefügt werden, die aus 40 bis 100 Gew.-Teilen Butyl- oder Chlorbutylgummi und 0 bis 60 Gew.-Teilen Diengummi besteht, selbst wenn die Dicke der Gummiinnenauskleidung gering ist, die Luftpermeation verhindert werden kann und weiterhin die Dauerfestigkeit, wie z.B. Rißbeständigkeit o.dgl., verbessert werden kann. Solch eine Verdünnung der Dicke der Gummiinnenauskleidung ist auch wirksam zur Reduzierung des Reifengewichts im Falle der Verwendung üblicher Reifencordfäden, jedoch, da die üblichen Reifencordfäden, wie zuvor erwähnt, so beschaffen sind, daß Luft natürlich hindurchtritt, ist es schwierig, die Verhinderung der Reduktion des Innendruckes in dem gewöhnlichen Reifen sicherzustellen, selbst wenn die Dicke der Gummiinnenauskleidung dünn gemacht wird durch Verbesserung der Zusammenstellung dieses Gummis. Andererseits, der Effekt der Erfindung kann erst entwickelt werden durch Verbindung des Gebrauchs von Polyamidmonofilament-Cordfäden mit einer ellipsoiden Querschnittsgestalt mit der Verdünnung der Dicke der Gummiinnenauskleidung.
In einer solchen Kombination des Monofilaments und der Innenauskleidung können die Reifen, auf die die Erfindung abzielt, erst erhalten werden, indem die Dicke der Gummiinnenauskleidung auf nicht mehr als 0,4 mm festgesetzt wird. Beispielsweise, wenn die Dicke der Gummiinnenauskleidung von 0,5 mm (normalerweise verwendet in einem konventionellen Reifen) auf 0,15 mm reduziert wird, ist es möglich, das Gesamtreifengewicht bis zu nicht weniger als 5% (350 g) im Falle eines Radialreifens mit einer Reifengröße von 165 SR 13 zu reduzieren, und weiterhin kann die Reduktion des Innendruckes in dem Reifen beträchtlich verhindert werden im Vergleich mit einem konventionellen Reifen.
Erfindungsgemäß können der Rollwiderstand und die Reduktion des Reifengeräusches wesentlich verbessert werden. In diesem Fall, wenn die Gummiinnenauskleidung bloß verdünnt wird, wird der Rollwiderstand um etwa 2% verbessert im Vergleich mit dem konventionellen Reifen, jedoch, wenn die Verdünnung der Gummiinnenauskleidung kombiniert wird mit der Verwendung der Monofilament-Cordfäden, ist es möglich, den Rollwiderstand um etwa 10% zu verbessern. Andererseits, wenn lediglich die Monofilament-Cordfäden in der Karkassenlage verwendet werden, wird der Rollwiderstand nicht notwendigerweise verbessert. Die Verbesserung des Rollwiderstandes ist eng verknüpft mit der Endanzahl der Monofilamente. Dies bedeutet, wenn die Endanzahl (Cordfäden-Besetzungsverhältnis) klein wird, wird der Rollwiderstand verbessert. In diesem Zusammenhang haben die Erfinder herausgefunden, daß der Effekt der Verbesserung des Rollwiderstandes erzielt wird, wenn das Verhältnis b/a, wie in Fig. 1 gezeigt, nicht mehr als 45% beträgt. Als Ergebnis der Studie der Erfinder wird der Rollwiderstand um etwa 10% verglichen mit dem konventionellen Reifen verbessert, wenn das Cordfäden- Besetzungsverhältnis b/a etwa 30% beträgt. Je kleiner das Cordfäden-Besetzungsverhältnis ist, desto besser ist die Wirkung, jedoch, wenn das Cordfäden-Besetzungsverhältnis nicht mehr als 20% beträgt, ist die Endanzahl mangelhaft und die Reifensicherheit sinkt beträchtlich. Allgemein wird die Reifensicherheit dargestellt als Produkt der Cordfädenfestigkeit und der Endanzahl und weist bevorzugterweise einen höheren Wert auf als ein bestimmter Wert. Andererseits, wenn die Monofilament-Cordfäden gemäß der Erfindung verwendet werden, kann der Zahlenwert, der wie oben erwähnt durch das Produkt der Cordfäden-Festigkeit und der Endanzahl definiert wird, weiter abgesenkt werden, und daher kann die Menge der verwendeten Cordfäden wesentlich reduziert werden.
Wenn solche Monofilament-Cordfäden verwendet werden, wird es daher in Betracht gezogen, die Steifigkeit der Seitenwandabschnitte des Reifens zu erhöhen. Beispielsweise, wenn ein Puffer an den Seitenwandabschnitt des Reifens gestoßen wird, ist eine Pufferenergie in der die Monofilament-Cordfäden enthaltenden Karkassenlage etwa 20% erhöht im Vergleich mit derjenigen eines konventionell getwisteten Cords der gleichen Stärke (Cordfädenfestigkeit x Endanzahl). Dies bedeutet, da die Steifigkeit des Seitenwandabschnittes erhöht ist, wenn der Puffer an den Seitenwandabschnitt gestoßen wird, daß der Vertiefungsabschnitt vergrößert ist und daher die Spannung gleichförmig und weiträumig verteilt ist. In dem Reifen, in dem die Monofilament-Cordfäden verwendet sind, kann daher die Cordfädenfestigkeit oder die Endanzahl um etwa 20% verglichen mit der Sicherheit des konventionellen Reifens reduziert werden, wodurch der Rollwiderstand beträchtlich reduziert werden kann.
Darüber hinaus ist festzustellen, daß eine Erhöhung der Steifigkeit in dem Seitenwandabschnitt eine bemerkenswerte Wirkung auf die Reduktion des Reifengeräusches hat. Das Reifengeräusch basiert auf Vibrationen von einer kleinen Fläche des Seitenwandabschnittes, ist jedoch nicht abhängig von der Deformationsbelastung des gesamten Seitenwandabschnittes, so daß die Reduktion des Reifengeräusches erzielt werden kann ohne Beeinträchtigung des Fahrkomforts gegen Schwingungen und dgl. durch Steigerung der Steifigkeit des Seitenwandabschnitts. Dies bedeutet, da der Monofilament- Cord eine hohe Biegesteifigkeit aufweist, verhindert er die leichte Deformation des Seitenwandbereichs, wenn der Monofilament-Cord bei der Karkassenlage des Reifens verwendet wird, und folglich kann die das Reifengeräusch erzeugende Deformation der Seitenwandschicht verhindert werden, um das Reifengeräusch beträchtlich zu reduzieren.
Die Erfinder haben weiterhin bestätigt, daß die obengenannten Polyamidmonofilament-Cordfäden mit einer ellipsoiden Querschnittsgestalt benutzt werden können als ein Cord in einer Diagonalkarkasse in Diagonalluftreifen. Im allgemeinen umfassen Diagonalreifen einen Laufflächenabschnitt, ein Paar Seitenabschnitte, die sich von beiden Enden des Laufflächenabschnittes erstrecken, eine Paar Wulstabschnitte, die sich jeweils an einem innenliegenden Ende des Seitenabschnittes befinden, und eine eine Diagonalkarkasse aufweisende Verstärkung, die sich zwischen den Wulstabschnitten erstreckt und aus einer Vielzahl gummierter Lagen besteht, von denen jede Cordfäden beinhaltet, die unter einem Winkel von 30º bis 45º bezüglich der Umfangsrichtung des Reifens angeordnet sind, wobei die Cordfäden der Lagen einander überkreuzen, sowie einen über einer Krone der Karkasse und innerhalb der Lauffläche liegenden Protektor, der zusammengesetzt ist aus mindestens einer Lage, die Cordfäden aus organischen Fasern oder Stahlcordfäden enthält. Als Cordfäden für die Karkassenlage der Diagonalreifen werden gewöhnlich sogenannte Twistcordfäden verwendet, die erhalten werden durch Zusammenbündeln mehrerer hundert Filamente, von denen jedes ein Feindenier von 2 bis 10 Denier/Filament aufweist, und dann einer Kabelverdrehung und Lagenverdrehung unterzogen werden. Darüber hinaus ist kürzlich erwogen worden, Monofilament- Cordfäden, wie sie in der US-A-3 963 678, der US-A-3 984 600 und der US-A-4 634 625 beschrieben sind, bei einer Karkassenlage für Diagonalkarkassen zu verwenden. Es wurde jedoch bestätigt, daß, wenn die konventionellen Monofilament-Cordfäden als Karkassenlage verwendet werden, Luft leicht zwischen den Karkassenlagen eingeschlossen wird und daher die Notwendigkeit besteht, während der Vulkanisation die eingeschlossene Luft abzuziehen, wenn eine solche Karkassenlage auf eine andere zur Bildung einer Diagonalkarkasse laminiert wird. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, den Reifen mit einer Nadel vor der Vulkanisation über seinen gesamten Umfang zu durchstechen, wobei jedoch die Monofilament-Cordfäden durch das Stechen beschädigt werden können. Die ähnlichen Probleme werden hervorgerufen, wenn die Karkassenlage nur aus den Polyamidmonofilament-Cordfäden gemäß der Erfindung besteht.
Die Erfinder haben Studien bezüglich des Problems der Luftspeicherung bei Verwendung der Polyamidmonofilament-Cordfäden durchgeführt und herausgefunden, daß die Luftspeicherung wesentlich verbessert werden kann, wenn nicht weniger als 2/3 der gesamten Cordfäden für die Diagonalkarkasse aus den Polyamidmonofilament-Cordfäden mit ellipsoider Querschnittsgestalt bestehen. In diesem Fall ist es notwendig: daß die übrigen Cordfäden in der Karkasse verdrehte Cordfäden aus Multifilamenten sind und eine Luftpermeation von nicht weniger als 4 kg cm²/h, bevorzugt 8 kg cm²/h aufweisen. Wenn das Besetzungsverhältnis der Monofilament-Cordfäden weniger als 2/3 der gesamten Cordfäden in der Diagonalkarkasse beträgt, wird die Wirkung der Verbesserung der Reifensteifigkeit oder Pufferenergie, basierend auf den Monofilament- Cordfäden, unerwünscht gering.
Wenn alle Cordfäden der Karkassenlage in dem Diagonalreifen aus den Monofilament-Cordfäden gefertigt sind, wird eine teilweise Ablösung durch Luft häufig in der äußersten Karkassenlage der Diagonalkarkasse verursacht. Vorzugsweise werden daher Multifilamenttwist-Cordfäden mit einer Luftpermeation von nicht weniger als 4 kg cm²/h bei der äußersten Karkassenlage verwendet, während die verbleibenden Karkassen aus den Polyamidmonofilament-Cordfäden bestehen, wie sie in der Erfindung festgelegt sind. Der Luftquetscheffekt kann in den Rohreifen für Diagonalreifen vor der Vulkanisation daher beträchtlich verbessert werden.
Wenn die Polyamidmonofilament-Cordfäden bei einem Diagonalreifen werden, ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, daß die Multifilamenttwist-Cordfäden, von denen jeder eine Luftpermeation von nicht weniger als 4 kg cm²/h und einen Twistkoeffizienten NT von nicht weniger als 0,37, jedoch nicht mehr als 0,57, dargestellt durch eine Gleichung NT=Nx [0,139xD/ ]x10&supmin;³ (N ist eine Twistzahl des Cordfadens (Drehungen/10 cm), D ist eine Hälfte des gesamten Deniers Deniers des Cordfadens und ist ein spezifisches Gewicht des Cordfadens) in einer äußersten Karkassenlage unter den Karkassenlagen der Diagonalkarkasse verwendet werden und daß die übrigen Karkassenlagen gefertigt sind aus den Polyamidmonofilament-Cordfäden, von denen jeder eine ellipsoide Querschnittsgestalt aufweist, wie zuvor beschrieben. Bei den Multifilamenttwist-Cordfäden liegt der Grund, warum der Twistkoeffizient NT auf den Bereich zwischen 0,37 bis 0,57 begrenzt ist, darin, daß, wenn NT außerhalb des obigen Bereichs liegt, die Stärke und Dauerfestigkeit als Reifencord unerwünscht abnehmen. Bei den ellipsoiden Polyamidmonofilament-Cordfäden ist die Nebenachse bevorzugterweise nicht kleiner als 0,15 mm oder nicht geringer als 1000 Denier, bevorzugterweise etwa 2000-5000 Denier.
Die folgenden Beispiele werden gegeben als Veranschaulichung der Erfindung und beabsichtigen nicht deren Beschränkung.
Die in den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendeten Radialreifen wurden verschiedenen, im folgenden erläuterten Versuchen unterzogen.

(1) Endanzahl

Der Testreifen wurde in seinem Kronenmittelabschnitt in der Umfangsrichtung des Reifens geschnitten und daraufhin wurde die Schnittfläche geschliffen, um eine Endanzahl der Cordfäden in der 1 Inchlänge der Karkassenlage zu messen. Die Einheit war Cordfäden/Inch.

(2) Cordfädenbesetzungsverhältnis

Die Größe der Cordfäden (Hauptachse b und Nebenachse c im Fall eines ellipsoiden Cordfadens) wurde von der gemäß dem obigen Punkt 1 erhaltenen Schnittfläche gemessen. Darüber hinaus wurde das Cordfadenbesetzungsverhältnis berechnet gemäß der folgenden Gleichung (s. Fig. 1):
Cordfadenbesetzungsverhältnis(%) = 100 x Endanzahl (Cordfäden/Inch)x b (mm)/2,54 mm

(3) Innenauskleidungsdicke

Die Innenauskleidungsdicke wurde gemessen von der gemäß dem obigen Punkt 1 erhaltenen Schnittfläche des Reifens.

(4) Index für das Reduktionsverhältnis des Innendruckes

Der Testreifen wurde aufgeblasen auf einen Innendruck des 1,9fachen Atmosphärendruckes sind für 24 h in einem Raum bei 25±1ºC aufbewahrt. Danach wurde der Innendruck wiederum auf den 1,9fachen Atmosphärendruck eingestellt und der Reifen wurde für 60 Tage in dem Raum bei 25±1ºC aufbewahrt. Dann wurde der Innendruck des Reifens gemessen. Bei dem konventionellen Reifen (Kontrollreifen) war der Innendruck nach 2 Monaten um etwa das 0,2fache des Atmosphärendruckes reduziert. Der Index für das Reduktionsverhältnis des Innendruckes in dem Testreifen wurde dargestellt durch die folgende Gleichung auf der Basis, daß der Kontrollreifen 100 war:
Index zum Reduktionsverhältnis des Innendruckes = 0.2 (Atmosphärendruck/Reduktion des Innendruckes des Testreifens nach 60 Tagen (Atmosphärendruck) x 100

(5) Index des Rollwiderstandes

Der einem Innendruck von 1,70 kg/cm² ausgesetzte Testreifen wurde auf einer Trommel mit 1708 mm Außendurchmesser plaziert und bei 80 km/h unter einer JIS 100% Last für 30 min geschleppt. Danach wurde der Innendruck zurückjustiert, die Drehgeschwindigkeit der Trommel wurde auf 200 km/h angehoben und dann wurde der Antrieb der Trommel gestoppt. Daraufhin wurde der Rollwiderstand berechnet gemäß der folgenden Gleichung aus dem Trägheitsmoment, bis die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel von 185 km/h auf 20 km/h abnahm:
Rollwiderstand des Reifens =
Widerstand der Trommel selbst
ID: Trägheitsmoment der Trommel
It: Trägheitsmoment des Reifens
RD: Radius der Trommel
Rt: Radius des Reifens
Der Wert des Rollwiderstandes bei 50 km/h wurde gemäß der obigen Gleichung gemessen. Zudem wurde die Messung ausgeführt in einem auf 24±2ºC geregelten Raum. Der Index des Rollwiderstandes wurde dargestellt durch die folgende Gleichung:
Index des Testreifens = 100+100 X Wert des Rollwiderstands des Kontrollreifens - Wert des Rollwiderstandes des Testreifens/ Wert des Rollwiderstands des Kontrollreifens
Je geringer der Wert des Rollwiderstandes, desto größer der Indexwert und desto besser der Kraftstoffverbrauch.

(6) Geräusch

Der einem Innendruck von 1,7 kg/cm² ausgesetzte Testreifen wurde mit einer Geschwindigkeit von 60 bis 80 km/h unter einer Last für volle Fahrtkapazität über eine Entfernung von 20 km geschleppt. Nachdem der Innendruck wieder auf 1,7 kg/cm² justiert war, wurde das Geräuschniveau bei einer Geschwindigkeit eines Testfahrzeugs von 40, 60, 80 oder 100 km/h mittels eines Mikrophons gemessen, das sich an einer von einer Mittellinie des Fahrzeugs entfernten Stelle befand. In diesem Fall wurde das Ausrollen des Fahrzeugs begonnen von einer Stelle 50 m auf dieser Seite des Mikrophons und fortgeführt bis zu einer Stelle 50 m hinter dem Mikrophon. Darüber hinaus wurden zwei Mikrophone angeordnet in einer Stellung 1,2 m vom Boden in einem Abstand von 50 cm und in einer Richtung senkrecht zur Laufrichtung des Fahrzeugs und parallel mit der Bodenoberfläche. Nachdem festgestellt war, daß die Geschwindigkeit innerhalb des zulässigen Bereichs (Testgeschwindigkeit ±2 km/h) von einer Durchgangszeit über eine Entfernung von 10 m um die Stellung der Mikrophone lag, wurde der Geräuschpegel aufgenommen.
Darüber hinaus ist das Dunkelgeräusch wünschenswerterweise nicht mehr als 10 dB (A) des Vorbeifahrgeräusches. Die Messung wurde zweimal für eine Geschwindigkeit wiederholt. Wenn die Unterschiede der gemessenen Werte mehr als 2,5 dB (A) betrugen, wurde die Messung zwei weitere Male wiederholt und ein Durchschnittswert aus den vier gemessenen Werten wurde als Geräuschpegel angenommen. Des weiteren war der gemessene Wert ein Durchschnittswert eines von dem Mikrophon ausgelesenen Geräuschpegels und des von einem Band wiedergegebenen Geräuschpegels, wobei ein Aufnahmestil der JASO 7319 entsprach.

(7) Cordfadenstärke

Der Karkassenlagencord wurde von dem Reifen ausgeschnitten an einer Länge von etwa 35 mm um die Mitte des Kronenabschnitts des Reifens und die Stärke beim Bruch wurde gemessen bei einer Befestigungslänge von 25 cm und Raumtemperatur gemäß einem Dehntest von JIS L1071, die geteilt wurde durch Gesamt-Denier vor dem Twisten zur Erzielung einer Stärke S (g/d). Zudem wurde das Denier vor dem Twisten benutzt als Gesamt-Denier zur Meidung der komplizierten Behandlung, da der Cordfaden etwas gedehnt war bei dem Cordfaden-Behandlungsschritt und dem Vulkanisationsschritt für den Reifen.
Der Testreifen hatte eine Größe von 165 SR 13 und war gefertigt mittels zweckmäßigen Variierens einer Endanzahl der Polyester (PET, 1500 d/2) Twistcordfäden mit einer Twiststruktur von 40 x 40 T/10 cm oder Monofilament-Cordfäden, im wesentlichen bestehend aus Nylon-6,6 (4000 d) in der Radialkarkassenlage. Darüber hinaus bestand der Gürtel aus zwei Stahlcordlagen, von denen jede aus Stahlcordfäden mit einem Durchmesser von 0,23 mm und einer 1 x 5 Struktur bestand. Weiterhin waren die obigen Nylonmonofilament-Cordfäden beschichtet mit einer Klebetauchlösung (RFL Kleber) mit der folgenden Zusammenstellung und daraufhin einer Dehnhitzebehandlung unter Bedingungen unterzogen, wie in der folgenden Tabelle 1 gezeigt.

RFL-Kleber (Gewichtsteile)

Wasser 67,016
Resolcin 1,306
Formalin (37%) 1,900
Beizlauge 0,036
VP Latex (41%) 5,800
SBR Latex (40%) 23,942 Tabelle 1 Trockenzone Heißzone Normierzone Spannung (g/d) Temperatur (ºC) Einwirkdauer (s)
In der Dehn-Hitze-Behandlung der Monofilament-Cordfäden ist es wichtig, daß die Dehnung bei dem Dehn-Hitze-Behandlungsschritt der Cordfaden auf der Druckseite gehalten wird. Das bedeutet, es ist vorteilhaft, die Behandlung bei einer Minusdehnung (0 bis -3%) durchzuführen, da die Cordfadenstärke abnimmt, wenn die Dehnung groß wird. Andererseits wurden die Polyester-Twistcordfäden behandelt unter gewöhnlichen Bedingungen der Behandlungstemperatur, Spannung und Einwirkdauer von 140ºC, 1 g/d und 120 Sekunden an der Trockenzone, 245ºC, 1 g/d und 45 Sekunden an der Heißzone, und 250ºC, 0,5 g/d und 45 Sekunden an der Normierzone.
Die obigen Twistcordfäden oder Monofilament-Cordfäden wurden mittels des gewöhnlichen Verfahrens in ein Reifengewebe gewebt, das der Tauchbehandlung unter den obigen Bedingungen ausgesetzt wurde und zur Bildung einer gummierten Karkassenlage zur Benutzung in dem gewöhnlichen Reifen gummiert wurde. Eigenschaften des Rohcords und des eingetauchten Cords sind in der folgenden Tabelle 2 gezeigt: Tabelle 2 Cordart Nylon-6,6 Monofilament-Cord bekannter PET Cord Rohcord eingetaucher Cord Denier (d) Stärke (g/d) Festigkeit (kg) Dehnung bei Bruch (%) Hauptachse (mm) Nebenachse (mm) Stärke (g/d) Dehnung bei Bruch (%)
Die Testreifen wurden unter denselben Reifenaufbau- und Vulkanisierbedingungen gefertigt wie die bestehenden Reifen. Die in den obigen Versuchen gemessenen Ergebnisse dieser Testreifen sind in der folgenden Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3(a) Vergleichsbeispiel Material Denier Twistzahl (T/10 cm) Endanzahl (Cord/Inch) Cordfäden-Besetzungsverhältnis b/a (%) Material der Gummi-Innenauskleidung Dicke der Gummi-Innenauskleidung (mm) Index für die Reduktion des Innendruckes Reduktion des Reifengewichts (g/Reifen) Index des Rollwiderstandes Geräuschpegel (dB/(A)) Mica Harz Nylon Tabelle 3(b) Vergleichsbeispiel Material Denier Twistzahl (T/10 cm) Endanzahl (Cord/Inch) Cordfäden-Besetzungsverhältnis b/a (%) Material der Gummi-Innenauskleidung Dicke der Gummi-Innenauskleidung (mm) Index für die Reduktion des Innendruckes Reduktion des Reifengewichts (g/Reifen) Index des Rollwiderstandes Geräuschpegel (dB/(A)) Nylon Monofilament * ...Polyethylenharz
Die folgenden Fakten wurden durch die Daten von Tabelle 3 bestätigt.

Vergleichsbeispiel 1

In dem Reifen wurde eine einzelne, die gewöhnlichen Twistcordfäden von PET (1500 d/2) beinhaltende Karkassenlage verwendet. In diesem Fall betrug die Endanzahl an dem Kronenmittelabschnitt 14 Cordfäden/Inch, was das gleiche ist wie in dem kommerziell erwerblichen bestehenden Reifen. Der Reifen hatte eine Dicke der Gummi-Innenauskleidung von 0,5 mm und ein Gewicht von 6,5 kg, was ein Kontrollreifen ist.

Vergleichsbeispiel 2

Der Reifen war der gleiche wie in Vergleichsbeispiel 1 mit der Ausnahme, daß die Stärke der Gummi-Innenauskleidung 0,15 mm betrug. Das Reifengewicht war um 350 g reduziert, jedoch war die Luftpermeation beträchtlich verschlechtert wegen der Verdünnung der Dicke der Gummi-Innenauskleidung.

Vergleichsbeispiele 3-5

In den Vergleichsbeispielen 3-5 wurde als Gummi-Innenauskleidung eine Gummi-Innenauskleidung verwendet, die eine Mischung aufweist, die die Luftpermeation verhindern kann. Als Ergebnis wurde die Luftpermeation verbessert, verglichen mit dem Fall des Vergleichsbeispiels 2. Die Reduktion des Innendruckes war jedoch größer als diejenige des Kontrollreifens.

Beispiel 1

Der Reifen war der gleiche wie in Vergleichsbeispiel 3 mit der Ausnahme, daß Nylon Monofilament-Cordfäden mit einer ellipsoiden Querschnittsgestalt als Radialkarkassenlage verwendet wurden mit einer Endanzahl von 7 Cordfäden/Inch. Als Ergebnis konnte die Reduktion des Innendruckes vermieden werden und zudem wurden der Rollwiderstand und der Geräuschpegel wesentlich verbessert.

Beispiele 2 und 3

Die Reifen waren die gleichen wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß das Material der Gummi-Innenauskleidung geändert wurde. Die Wirkung war in diesem Fall die gleiche wie in Beispiel 1.

Beispiel 4

Der Reifen war der gleiche wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß die Dicke der Gummi-Innenauskleidung 0,25 mm betrug. In diesem Fall war das Reifengewicht etwas erhöht im Vergleich mit dem Beispiel 1, jedoch war der Index des Rollwiderstandes etwas abgesenkt und wesentlich verbessert im Vergleich mit dem Kontrollreifen.

Vergleichsbeispiel 6

Der Reifen war der gleiche wie in Beispiel 4 mit der Ausnahme, daß die Dicke der Gummi-Innenauskleidung weiterhin verstärkt war im Vergleich mit dem Beispiel 4. In diesem Fall war das Reifengewicht gleich mit demjenigen des Kontrollreifens.

Beispiel 5

Der Reifen war der gleiche wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß die Endanzahl etwas erhöht war. Als Ergebnis war der Rollwiderstand etwas abgesenkt, der Rollwiderstand, die Geräuschpegelreduktion und die Luftpermeation waren jedoch wesentlich verbessert im Vergleich zu dem Kontrollreifen.

Vergleichsbeispiele 7 und 8

Die Reifen waren die gleichen wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß die Endanzahl weiter erhöht war. Als Ergebnis war der Rollwiderstand gleich oder schlechter als derjenige des Kontrollreifens.
Wie zuvor erläutert, kann erfindungsgemäß die Reduktion von Geräusch, Rollwiderstand und Gewicht in dem Radialluftreifen erreicht werden mittels Verwendung von Polyamidmonofilament- Cordfäden mit einer ellipsoiden Querschnittsgestalt.
Es werden des weiteren die folgenden Beispiele beschrieben, die ellipsoide Polyamidmonofilament-Cordfäden gemäß der Erfindung für Karkassenlagen in Diagonalreifen verwenden.
Der Testreifen hatte eine Reifengröße von LTS7.00-15 8 PR, wobei der Kontrollreifen gewöhnliche Nylon-6,6 Multifilament-Twistcordfäden mit einer Twiststruktur von 1260 d/2 und einer Twistanzahl von 39x39 T/10 cm als ein Karkassenlagencordfaden für die Diagonalkarkasse beinhaltete. Die anderen Testreifen wurden gefertigt durch Variieren des Materials der Cordfäden, der Behandlungsbedingungen und dgl. für 30 Reifen. Die Testreifen wurden Tests unterzogen auf Teiltrennung durch Luft und Reifenleistungsmerkmale. Darüber hinaus wurde das Durchstechen vor der Vulkanisation am Wulstabschnitt und Schulterabschnitt bei allen Reifen ausgeführt, wobei die Durchstoßtiefe der Nadel flach gewählt wurde, so daß die Karkassenlagen-Cordfäden nicht beschädigt wurden. In den Vergleichsbeispielen 9 und 10 wurden gewöhnliche Nylon- oder Polyester-Twistcordfäden als ein Karkassenlagencord verwendet und die Endanzahl des Kronenmittelabschnitts war 21,2 Cordfäden/Inch. In den Vergleichsbeispielen 11-14 und den Beispielen 6-8 wurden Monofilament-Cordfäden in jeder der ersten bis dritten Karkassenlagen benutzt und die Multifilamenttwist-Cordfäden, die eine durch Wechseln verschiedener Behandlungsmethoden veränderte Luftpermeation aufwiesen, wurden in einer vierten Karkassenlage benutzt. Im Beispiel 9 und in den Vergleichsbeispielen 15 und 16 wurde eine Mischung von Monofilament-Cordfäden und Multifilamenttwist-Cordfäden als Karkassenlagencord verwendet.
Zudem wurden in den Vergleichsbeispielen 9-14 und den Beispielen 6-8 die Cordfäden gewöhnlich in ein Reifencordgewebe gewoben, welches dann in eine Tauchlösung eingetaucht wurde, einer Dehn-Hitze-Behandlung unterzogen und mit einer Gummilage abgedeckt wurde, um eine gummierte Karkassenlage zu erhalten. In Beispiel 9 und den Vergleichsbeispielen 15 und 16 wurde jede der Multifilamenttwist-Cordfäden oder Monofilament-Cordfäden in die Tauchlösung eingetaucht und der Dehn-Hitze-Behandlung unterzogen, die separat um eine Trommel gewunden und zur Bildung einer gummierten Karkassenlage gummiert wurde.
Die Luftpermeation der Multifilamenttwist-Cordfäden wurde festgelegt durch geeignetes Auswählen der Wärmebehandlungsbedingungen (die üblicherweise als 3T-Bedingungen bezeichnet werden, d.h. Temperatur, Zeit und Spannung) beim Wärmebehandlungsschritt des Cordfadens (Trockenzone, Heißzone und Normierzone). Die Behandlungsbedingungen des Multifilament- Cordfadens, wie er in den Vergleichsbeispielen und Beispielen benutzt wurde, wird in der folgenden Tabelle 4 gezeigt. Tabelle 4 Luftpermeation (kg cm²/h) Trockenzone Heißzone Normierzone Temperatur (ºC) Spannung (g/Cord) Einwirkdauer (sec)
Vor der Wärmebehandlung wurden die Multifilament-Cordfäden in die Tauchlösung eingetaucht, die den gleichen RFL-Kleber aufweist, wie zuvor geschildert.
Andererseits waren die Wärmebehandlungsbedingungen des Monofilament-Cordfadens 130ºC x 120 Sekunden x 1,3 kg/Cord an der Trockenzone, 215ºC x 36 Sekunden x 1,3 kg/Cord an der Heißzone und 210ºC x 36 Sekunden x 1,3 kg/Cord an der Normierzone, und die Eintauchlösung war die gleiche wie zuvor erwähnt.
Weiterhin war der in der Erfindung benutzte Monofilament- Cordfaden ein Nylon-6,6 Monofilament-Cordfaden von 4000 Denier mit einer ellipsoiden Querschnittsgestalt, wobei die Hauptachse 1,1 mm und die Nebenachse 0,4 mm betrug.
Zum Vergleich sind die Eigenschaften eines solchen Monofilament-Cordfadens in der folgenden Tabelle 5 gezeigt. Tabelle 5 Rohcord eingetauchter Cord Denier Festigkeit Dehnung bei 10,1 kg Dehnung bei Bruch Hauptachse Nebenachse Wärmeschrumpfung (%) (177ºC x 30 min)
Die folgenden Versuche wurden bezüglich der somit erhaltenen Testreifen durchgeführt.

(a) Auftreten von Teilablösung durch Luft

Nach der Vulkanisation wurde der gesamte Umfang des Reifens mittels Holographie untersucht, um festzustellen, ob sich Luft in dem Inneren des Reifens befand oder nicht, wobei ein Reifen, der irgendeine Anzahl von Luftspeicherungen aufwies, als ein Luftgespeichert-Reifen bezeichnet wurde. Auf diese Weise wurde die Anzahl der Luftgespeichert-Reifen unter 30 Testreifen jeder der Behandlungsbedingungen ermittelt. Darüber hinaus wurden diejenigen Testreifen, die keine Luft beinhalteten, anschließend für einen Trommeltest und Leistungstests benutzt.

(b) Luftpermeation von Multifilamenttwist-Cordfäden

Eine Testprobe der gummierten Karkassenlage, die Multifilamenttwist-Cordfäden darin beinhaltete (Dicke: etwa 1 mm), wurde in ein Gerät zur Messung der Luftpermeation eingesetzt unter einem Anfangsdruck von 5,4 kg/cm², und daraufhin wurde die Reduktion des Druckes (kg/cm²/h) gemessen. Die Druckmessung wurde alle 5 min ausgeführt, jedoch in Fällen einer Probe, die eine große Druckreduktion aufweist, wurde die Messung alle 2 min für 10-30 min durchgeführt. Des weiteren war die Meßtemperatur Raumtemperatur von 25±2ºC. Die gemessenen Werte wurden gemittelt und umgewandelt in eine Menge Druckverlust pro 1 Stunde, was eine Luftpermeation war.
Die Testproben wurden präpariert, indem die Multifilamenttwist-Cordfäden in Gummi eingebettet wurden bei einer Endanzahl von 50 Cordfäden/5 cm und daraufhin bei 153ºC unter einem Druck von 20 kg/cm² für 20 min vulkanisiert wurden.

(c) Versuch zur Messung des niedrigen Kraftstoffverbrauchs

Der einem Innendruck von 5,75 kg/cm² ausgesetzte Testreifen wurde auf einer Trommel von 1708 mm Außendurchmesser plaziert und bei 80 km/h unter einer Last von 1180 kg für 30 min geschleppt. Nachdem der Innendruck ohne Last zurückjustiert wurde und die obige Last aufgebracht wurde, wurde die Drehgeschwindigkeit der Trommel auf 150 km/h angehoben und das Antreiben der Trommel gestoppt. Daraufhin wurde der Rollwiderstand berechnet gemäß der folgenden Gleichung aus dem Trägheitsmoment, bis die Drehgeschwindigkeit der Trommel von 150 km/h bis 20 km/h abgesunken war:
Rollwiderstand des Reifens =
Widerstand der Trommel selbst
ID: Trägheitsmoment der Trommel
It: Trägheitsmoment des Reifens
RD: Radius der Trommel
Rt: Radius des Reifens
Unter Verwendung des Wertes des Rollwiderstands bei 50 km/h, gemessen gemäß der obigen Gleichung als ein typischer Wert, wurde der Index für den niedrigen Kraftstoffverbrauch berechnet gemäß der nachfolgenden Gleichung:
Index zum niedrigen Kraftstoffverbrauch = 100+100 X typischer Wert des Rollwiderstands des Kontrollreifens - typischer Wert des Rollwiderstands des Testreifens/ typischer Wert des Rollwiderstand des Kontrollreifens
Je größer der Indexwert für niedrigen Kraftstoffverbrauch ist, desto geringer ist der Rollwiderstand.

(d) Steuerungsstabilität, Fahrkomfort gegenüber Schwingungen

Nachdem der Testreifen auf einen leichten Lkw montiert wurde, wurde ein Gefühlstest hinsichtlich der Steuerungsstabilität und des Fahrkomforts gegenüber Schwingungen durch einen professionellen Fahrer durchgeführt. Die Eigenschaften wurden relativ durch ein 10 Punkte-Verfahren ermittelt, wobei der Kontrollreifen bei 5 lag.
0: keine Änderung
+2: geringfügig gut
-2: geringfügig schlecht
+4: gut
-4: schlecht

(e) Trommellebensdauer A (Hochgeschwindigkeitslaufleistung)

Der einem Innendruck von 5,75 kg/cm² ausgesetzte Testreifen wurde auf einer Trommel mit 1708 mm äußerem Durchmesser unter einer Last von 1040 kg plaziert und dann angetrieben während schrittweise gesteigerter Antriebsgeschwindigkeiten unter einer Bedingung, wie sie in der folgenden Tabelle 6 gezeigt ist. In diesem Fall wurde der Testreifen für 24 h in einem Raum von 38±3ºC aufbewahrt und vor der Plazierung auf der Trommel auf den gegebenen Innendruck rejustiert. Tabelle 6 Schritt Geschwindigkeit (km/h) Zeit Bemerkungen Stunden Fortsetzung bis zu Problemen Einlauf Dauerlauf Ausdehnungsteil

(f) Trommellebensdauer B (Lastwiderstand)

Der einem Innendruck von 4,2 kg/cm² ausgesetzte Testreifen wurde auf der gleichen Trommel wie zuvor unter Punkt (e) bei einer Geschwindigkeit von 81 km/h betrieben, während schrittweise eine Last für jede gegebene Dauer erhöht wurde, wie in der folgenden Tafel 7 gezeigt, wobei ein Schritt bis zum Auftreten eines Reifenschadens ermittelt wurde. Tabelle 7 Schritt Last (kg) × Zeit (h)

(g) Messung der Pufferenergie

Der Testreifen wurde auf eine Felge von 5,5J-15 unter einem Innendruck von 5,75 kgf/cm² montiert und an einer Versuchsmaschine ohne Last montiert. Dann wurde ein Pufferstab nit einer halbkreisförmigen Fläche (φ 19 mm) an der Spitze vertikal nach unten gestoßen an einer Stelle der Kronenmitte des Reifens. Auf dies Weise wurde die Pufferenergie (PE) berechnet gemäß der folgenden Gleichung auf der Basis der Pufferbewegungsstrecke bis zum Bruch des Reifens Y (cm) und der Pufferstoßkraft beim Bruch des Reifens F (kg):
PE = 1/2 Y F (kg cm)
Die Pufferenergie wurde dargestellt mittels eines Index, der darauf basierte, daß der Kontrollreifens 100 war.Die Testergebnisse sind in der folgenden Tabelle 8 dargestellt. Tabelle 8(a) Vergleichsbeispiel Karkassenlage Multifilament Cordstruktur Twistzahl (T/10 cm) Monofilament Multifilament Luftpermeation (kg cm²/h) Struktur der Karkassenlage Auftreten von Luftspeicherung (Reifen/30 Reifen) Index der Pufferenergie Index d. Gesamtstärke d. Karkassenlage Index d. Rollwiderstandes Steuerungstabilität Fahrkomfort gegenüber Schwingungen Trommellebensdauer (Schrittanzahl) Beurteilung d. Trommellebensdauer Prozentsatz v.Monofilament (%) Monofilamentgewicht/Gesamtkarkassenlagengewicht Nylon-6,6 Multifilament Alle Lagen: Multifilament Kontrolle Nylon-6,6 Monofilament Alle Lagen: Monofilament nür äußerste Lage (4P) ist Multifilament Tabelle 8(b) Vergleichsbeispiel Karkassenlage Multifilament Cordstruktur Twistzahl (T/10 cm) Monofilament Multifilament Luftpermeation (kg cm²/h) Struktur der Karkassenlage Auftreten von Luftspeicherung (Reifen/30 Reifen) Index der Pufferenergie Index d. Gesamtstärke d. Karkassenlage Index d. Rollwiderstandes Steuerungstabilität Fahrkomfort gegenüber Schwingungen Trommellebensdauer (Schrittanzahl) Beurteilung d. Trommellebensdauer Prozentsatz v.Monofilament (%) Monofilamentgewicht/Gesamtkarkassenlagengewicht Nylon-6,6 Multifilament Nylon-6,6 Monofilament nür äußerste Lage (4P) ist Multifilament gleich verteilt in allen Lagen

Vergleichsbeispiel 9

Ein kommerziell verfügbarer Diagonalreifen war ein Kontrollreifen. In diesem Fall bestand die Diagonalkarkasse aus ersten bis dritten gummierten Karkassenlagen, jede mit einer Endanzahl von 56,6 Cordfäden/5 cm und einer vierten gummierten Karkassenlage mit einer Endanzahl von 51 Cordfäden/5 cm. In 30 Reifen wurde keine Luftspeicherung gefunden, so daß sie dem Trommeltest hinsichtlich verschiedener Reifenleistungsmerkmale unterzogen wurden.

Vergleichsbeispiel 10

In diesem Fall bestand die Diagonalkarkasse aus 4 gummierten Karkassenlagen, von denen jede Nylonmonofilament-Cordfäden beinhaltete, wobei die erste bis dritte Lage eine Endanzahl von 27 Cordfäden/5 cm und die vierte Lage eine Endanzahl von 24,4 Cordfäden/5 cm aufwiesen. Die Cordstärke war im wesentlichen auf etwa 80%, verglichen mit dem Kontrollreifen, reduziert, die Pufferenergie wurde jedoch auf dem gleichen Niveau wie bei dem Kontrollreifen beibehalten. 19 unter den 30 Reifen verursachten jedoch Luftspeicherung, da die Luftpermeation durch die Verwendung des Monofilament-Cordfadens schlecht war. Andererseits waren die Steuerstabilität, der Rollwiderstand, die Trommellebensdauer und dgl. verbessert im Vergleich mit denjenigen des Kontrollreifens.

Beispiel 6

In diesem Beispiel bestand die Diagonalkarkasse aus ersten bis dritten gummierten Karkassenlagen, von denen jede Monofilament-Cordfäden aufwies, und einer vierten gummierten Karkassenlage, die Multifilamenttwist-Cordfäden von 1260 d/2 und 39 x 39T/10 cm beinhaltete. Darüber hinaus betrug die Endanzahl jeder der ersten bis dritten Lagen 33,8 Cordfäden/5 cm und die Endanzahl der vierten Lage war 51 Cordfäden/5 cm. Die Karkassenstärke war gleich derjenigen des Kontrollreifens, die Pufferenergie war jedoch um 20% angehoben im Vergleich mit derjenigen des Kontrollreifens.
Darüber hinaus waren der Rollwiderstand, die Steuerstabilität und die Trommellebensdauer beträchtlich verbessert, verglichen mit dem Kontrollreifen, und Luftspeicherung wurde ebenfalls nicht beobachtet.

Beispiele 7 und 8

Bei diesen Reifen bestand die Diagonalkarkasse aus ersten bis dritten gummierten Karkassenlagen, von denen jede Monofilament-Cordfäden aufwies, und einer vierten gummierten Karkassenlage mit Multifilamenttwist-Cordfäden von 1260 d/2 und 39 x 39T/10 cm.
Die Endanzahl jeder der ersten bis dritten Lagen war 27 Cordfäden/5 cm und die Endanzahl der vierten Lage war 51 Cordfäden/5 cm. Die Karkassenstärke war somit um etwa 15% abgesenkt gegenüber derjenigen des Beispiels 6, die Pufferenergie war jedoch um 3% verglichen mit derjenigen des Kontrollreifens gesteigert. Die Reifenleistungen und die Trommelhaltbarkeit waren wesentlich verbessert. Weiterhin waren der Rollwiderstand und die Trommellebensdauer beträchtlich verbessert durch die Reduzierung der Endanzahl, verglichen mit derjenigen des Beispiels 6.
Zudem wurden eingetauchte Multifilamenttwist-Cordfäden mit einer guten Luftpermeation in der äußersten Karkassenlage verwendet, so daß keine Luftspeicherung verursacht wurde.

Vergleichsbeispiele 11 und 12

Die Reifenleistungen und Trommellebensdauer waren gleich zu denjenigen der Beispiele 7 und 8, es wurde allerdings Luftspeicherung verursacht. Dadurch, daß die Luftpermeation in dem Multifilamenttwist-Cord der vierten Karkassenlage verschlechtert war.

Beispiel 9

In diesem Reifen bestand die Diagonalkarkasse aus ersten bis vierten gummierten Karkassenlagen, wobei jede eine Mischung aus Monofilament-Cordfäden und Multifilamenttwist-Cordfäden von 1260 d/2 aufwies, um so eine Endanzahl von 33,3 Cordfäden/5 cm im Fall des Multifilamenttwist-Cordfadens und eine Endanzahl von 7,0 Cordfäden/5 cm im Falle des Monofilament- Cordfadens aufzuweisen. Da die Luftpermeation der Multifilamenttwist-Cordfäden 5 kg/cm²/h betrug, wurde kein Luftspeicherung verursachender Reifen gefunden.
Wie zuvor erwähnt, selbst wenn die ellipsoiden Polyamidmonofilament-Cordfäden gemäß der Erfindung bei einer Karkassenlage des Diagonalreifens angewandt werden, wird nicht nur die Luftspeicherung beträchtlich reduziert, sondern auch die Reifenleistungen, wie Rollwiderstand, Steuerungsstabilität, Trommellebensdauer und dgl., können beträchtlich verbessert werden.

Claims

1. Radialluftreifen mit einem Laufflächenabschnitt, einem Paar Seitenabschnitten, die sich von beiden Enden des Laufflächenabschnittes erstrecken, einem Paar Wulstabschnitten, die sich jeweils an einem innenliegenden Ende des Seitenabschnittes befinden, und einer Verstärkung, die aus einer Karkassenlage gebildet ist, die in einer radialen Richtung des Reifens angeordnete Cordfäden und einen aus mehreren um die Krone der Karkassenlage übereinandergelegte Gürtelschichten gebildeten Gürtel enthält, wobei der Reifen des weiteren einen innenbeschichtenden Gummi an seiner Innenseite aufweist, der eine Dicke von nicht mehr als 0,4 mm an dem Kronenmittelabschnitt des Reifens hat, wobei die Cordfäden der Karkassenschicht aus Polyamid-Monofilamenten gebildet sind, die eine ellipsoide Querschnittsgestalt haben, und das Cordfäden-Besetzungsverhältnis b/a der ellipsoiden Monofilamentcordfäden an dem Kronenmittenabschnitt 20%< b/a< 45% beträgt (wobei a der Abstand zwischen den Mitten aneinander angrenzender Cordfäden ist, wenn die Karkassenlage an dem Kronenmittenabschnitt in Umfangsrichtung des Reifens geschnitten ist, und b die Hauptachse der Cordfäden im Querschnitt ist).

2. Radialluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innenliegende Gummi durch Zusammenfügen von nicht weniger als 30 Gew.-Teilen von Mica oder nicht weniger als 5 Gew.-Teilen von Polyethylenharz mit 100 Gew.-Teilen einer Gummimischung erhalten wird, die aus 40-100 Gew.-Teilen Butylgummi oder halogenisiertem Butylgummi und 0-60 Gew.-Teilen von Dien-Reihengummi besteht.

3. Radialluftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innenbeschichtende Gummi eine Dicke von nicht mehr als 0,2 mm an dem Kronenmittenabschnitt aufweist.

4. Radialluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ellipsoide Polyamid-Monofilament- Cordfaden ein Verhältnis der Hauptachse b zur Nebenachse c im Bereich von 1,5< b/c< 5 hat.