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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gürtelluftreifen,
insbesondere eine Verbesserung in dem Gürtelaufbau, der in
der Lage ist, die Reifengleichförmigkeit und die
Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit zu verbessern.
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In der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr.
61-15604 ist ein Radialgürtelreifen mit einem Bandgürtel,
der hergestellt wird, indem Korde um einen Zwischenbaugürtel
spiralförmig gewunden werden, offenbart.
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Ein solches Band sorgt für einen engen Rundlaufeffekt, und
dabei kann das sogenannte Laufflächenabhebungsphänomen
aufgrund der Zentrifugalkraft beim Laufen bei hohen
Geschwindigkeiten effektiv verhindert werden, und die Haltbarkeit wird
auf ein hohes Maß verbessert.
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In letzter Zeit sind die Erfordernisse für Reifen jedoch
sehr streng geworden, und ihnen wird durch einen solchen
Gürtelaufbau nicht genügt.
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In dem oben genannte Gürtelaufbau sind die Korde
spiralförmig so gewickelt, daß die Korde gegenüber dem Reifenäquator
unter einem bestimmten Winkel über die gesamte Umfangslänge
des Bandes geneigt sind. Als ein Ergebnis wird die
Reifengleichförmigkeit leicht gestört, eine ungleichmäßige
Reifenverformung verursacht und die Haltbarkeit verringert,
wobei diese Effekte insbesondere bei
Hochgeschwindigkeitsläufen bemerkbar sind.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Luftreifen anzugeben, bei dem die
Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit verbessert wird, indem die Gleichförmigkeit der
Gürtelverstärkungen verbessert wird.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung besitzt ein
Luftreifen eine Karkasse, die zumindest eine Einlage aus
Korden hat, welche sich zwischen Wulstbereichen erstreckt,
und ein Band, das radial außerhalb der Karkasse und
innerhalb einer Lauffläche, die aus parallelen Korden
gemacht ist, welche spiralförinig um einen Zwischenbau
gewickelt sind, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
das Band zwei Umfangsbereiche besitzt, die ein paralleler
Kordbereich, in dem die Windungen der Bandkorde parallel zu
dem Reifenäquator gelegt sind, und ein geneigter
Kordbereich, in dem die Windungen der Bandkorde mit unter einem
Neigungswinkel von 0,3 bis 5 Grad zu dem Reifenäquator
gelegt sind, wobei die Umfangslänge des geneigten
Kordbereiches weniger als 50 % der gesamten Umfangslänge des Bandes
beträgt.
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Vorzugsweise sind in dem Hauptumfangsbereich des Bandes die
Bandkorde parallel zu dem Reifenäguator gelegt, und
entsprechend wird die Gleichförmigkeit des Laufflächenbereiches am
besten verbessert, um die Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit
des Reifens zu verbessern.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun im
einzelnen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen
beschrieben, in denen:
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Figur 1 eine Querschnittsansicht eines Reifens gemäß
der vorliegenden Erfindung ist;
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Figur 2 eine abgewickelte Draufsicht ist, die die
Karkasse und deren Band zeigt;
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Figuren 3 und 4 jeweils eine Seitenansicht und eine
abgewickelte Teildraufsicht eines anderen
Beispiels
des Bands sind;
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Figur 5 eine perspektivische Ansicht eines Bandes
aus Gummi ist, das verwendet wird, um das
Band zu bilden; und
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Figur 6 eine Schnittansicht einer Modifikation des
Bandes ist.
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In den Figuren 1 und 2 ist ein Luftreifen 1 ein
Personenwagenreifen und hat einen Laufflächenbereich 2, ein Paar von
axial beabstandeten Wulstbereichen 4 und ein Paar von
Seitenwandungsbereichen 3, die sich zwischen den Laufflächenkanten
und den Wulstbereichen 4 erstrecken.
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Der Reifen 1 hat auch ein Paar von Wulstkernen 4A, von denen
jeweils einer in den Wulstbereichen 4 vorgesehen ist, eine
toroidische Karkasse 5, die sich zwischen den Wulstbereichen
4 erstreckt und nach oben um die Wulstkerne 4A gebogen ist,
und Gürtelverstärkungen 6 und 7, die radial außerhalb der
Karkasse und innerhalb einer Gummilauffläche vorgesehen
sind.
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Die Karkasse 5 besitzt mindest eine Lage von Korden und
bildet zwei nach oben gebogene Bereiche und einen Hauptbereich
zwischen den Wulstkernen 4A.
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Die Karkassenkorde sind radial mit 60 bis 90 Grad gegenüber
dem Reifenäquator C angeordnet, um einen radialen oder
sogenannten halbradialen Einlagenaufbau zu bilden. Für die
Karkassenkorde werden organische Faserkorde, beispielsweise
Nylon, aromatisches Polyamid oder dergleichen verwendet.
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Die Gürtelverstärkungen in dieser Ausführungsform besitzen
einen Zwischenbau 6 und ein Band bzw. eine Bandage 7. Der
Zwischenbau 6 ist radial außerhalb der Karkassenkrone
angeordnet und besitzt radial innere und äußere Einlagen 6A und
6B, wobei die radial innere Zwischenbaueinlage 6A breiter
als die radial äußere Zwischenbaueinlage 6B ist. Die
Zwischenbaukorde in jeder Einlage sind unter einem Winkel von
15 bis 40 Grad gegenüber dem Reifenäquator C und parallel
zueinander, aber kreuzweise mit den Korden in der nächsten
Einlage gehalten. Für die Zwischenbaukorde werden Korde mit
einem hochelastischen Modul, beispielsweise Stahlkorde,
organische Faserkorde wie aromatische Polyamidfaserkorde oder
dergleichen verwendet.
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Das Band 7 ist die radial am weitesten außen liegende
verstärkende Kordschicht und ist an der radial äußeren Fläche
des Zwischenbaus 6 angeordnet und erstreckt sich axial über
die gesamte Breite des Zwischenbaus 6, um die
Zwischenbaukanten zu erreichen. Somit fluchten die Kanten F1 und F2 des
Bandes 7 in dieser Ausführungsform mit den
Zwischenbaukanten, aber sie können über die Kanten vorstehen, um einen
Kantenüberhang zu bilden. Das Band 7 ist aus parallelen Korden
gemacht, die spiralförmig um den Zwischenbau 6
kontinuierlich von dessen einer Kante zu dessen anderer Kante gewunden
sind. Die Anzahl von parallelen Korden liegt vorzugsweise in
dem Bereich von 6 bis 20. Das Band 7 in dieser
Ausführungsform, das wie in Figur 2 gezeigt zusammengesetzt ist,
besteht aus zwei Umfangsbereichen, einem parallelen
Kordbereich J und einem geneigten Kordbereich K.
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Der parallel Kordbereich J ist so ausgebildet, daß die Korde
der Windungen des Bandes parallel zu dem Reifenäquator C
liegen.
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Der geneigte Kordbereich K ist so ausgebildet, daß die Korde
in den Windungen des Bandes in diesen Bereichen unter einem
kleinen Winkel (α) von 0,3 bis 5 Grad, vorzugsweise von 1
bis 3 Grad gegenüber dem Reifenäquator C gelegt sind.
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Die Umfangslänge des geneigten Kordbereiches K beträgt 50 %
der gesamten Umfangslänge.
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Wenn die Umfangslänge des geneigten Kordbereiches K kleiner
als 20 % ist, wird der Neigungswinkel übermäßig groß und es
wird zu schwer, ein solches Band herzustellen.
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Wenn sie mehr als 50 % beträgt, wird der parallele
Kordbereich J zu kurz und die Gleichförmigkeit wird nicht
verbessert.
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Die Figuren 3 bis 4 zeigen ein anderes Beispiel des Bandes,
bei dem das Band 7 aus im Wechsel vorgesehenen parallelen
Kordbereichen und geneigten Kordbereichen besteht. In diesem
Beispiel besteht das Band 7 aus sich abwechselnden drei
parallelen Kordbereichen J1, J2 und J3 und drei geneigten
Kordbereichen K1, K2 und K3.
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Die geneigten Kordbereiche K1 bis K3 haben im wesentlichen
dieselben Umfangslängen, deren Gesamtheit nicht mehr als 25%
der gesamten Umfangslänge des Bandes beträgt.
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Auch haben die parallelen Kordbereiche J1 bis J3 im
wesentlichen dieselben Umfangslängen.
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Wenn die gesamte Umfangslänge der geneigten Kordbereiche
größer als 25 % ist, wird keine ausreichende Gleichförmigkeit
erreicht und die Haltbarkeit beeinträchtigt.
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Die geneigten Kordbereiche K1, K2 und K3 (und entsprechend
die parallelen Kordbereiche) sind symmetrisch um die
Reifenachse in im wesentlichen gleichmäßigen Teilungswinkeln
angeordnet (in diesem Beispiel alle 120 Grad).
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Die Windungen der Bandkorde in jedem geneigten Kordbereich
sind auch unter einem kleinen Winkel (α) von 0,3 bis 5 Grad,
bevorzugterweise 1 bis 3 Grad, gegenüber dem Reifenäquator C
gelegt, und diejenigen in jedem parallelen Kordbereich
liegen parallel zu dem Reifenäquator C.
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Die zuvor genannten Bänder 7 werden gebildet, indem ein Band
aus Gummi 10, wie es in Figur 5 gezeigt, gewickelt wird. Das
Band 10 ist so gebildet, daß die Bandkorde 11 in einem
Beschichtungsgummi 12 parallel zueinander entlang dessen
Längsrichtung eingebettet sind. Die Querschnittsform des Bandes
10 ist in diesem Beispiel ein flaches Rechteck.
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Vorzugsweise werden organische Faserkorde mit
Wärmeschrumpfungseigenschaften wie 66-Nylon verwendet. Durch Verwendung
solcher Korde werden die Bandkorde während der Vulkanisation
kürzer, um die Reifenkraft des Bandes zu erhöhen, und wird
die Reifengleichförmigkeit verbessert.
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In der Breitenrichtung des Bandes 10 sind die Korde 11 in im
wesentlichen regelmäßigen Intervallen gelegt, und die Anzahl
von Korden liegt vorzugsweise in dem Bereich von 6 bis 20,
wie oben bereits erläutert wurde.
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Wenn die Kordanzahl kleiner als 6 ist, wird die Breite E1
des Bandes 10 zu klein und die Windungsanzahl oder die
Anzahl von Windungen des Bandes wird erhöht, was die
Produktivität verringert und die Herstellungskosten des
Reifens erhöht.
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Wenn die Anzahl größer als 20 liegt, wird die Breite W1 des
Bandes 10 zu groß, und als ein Ergebnis wird der
Kordneigungswinkel in dem geneigten Kordbereich erhöht und die
Reifengleichmäßigkeit wird beeinträchtigt. Angefangen von der
Bandkante F1 ist das Band 10 um die radiale Außenseite des
Zwischenbaus 6 spiralförmig und kontinuierlich zu der
anderen Bandkante F2 herumgewickelt.
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Wie in den Figuren 2 und 4 gezeigt ist, ist in den
parallelen Kordbereichen J, J1 bis J3 das Band 10 parallel zu dem
Reifenäquator C gewunden, und ist in den geneigten
Kordbereichen K, K1 bis K3 das Band unter dem oben genannten kleinen
Neigungswinkel (α) gewunden.
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In den oben erwähnten Beispielen ist das Band 10 eng
gewikkelt, so daß die Windungen sich außer in den
Bandkantenbereichen nicht überlappen. In dem Kantenbereich ist das Band 10
entlang der Bandkante F1, F2 für mindestens eine Drehung
gewickelt, um die axial ganz außen liegende Windung zu bilden,
die insgesamt parallel zu dem Reifenäquator C liegt und die
sich mit der nächsten Windung überlappt, so daß verhindert
wird, daß sich die Enden des Bandes 10 lockern, und um eine
weitere Verstärkung an den Zwischenbaukanten vorzusehen und
so zu verhindern, daß sich die Zwischenbaukanten fehlerhaft
ablösen.
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Das Band durchläuft einen geneigten Kordbereich (Figuren
- 2) oder alle der geneigten Kordbereiche (Figuren 3 - 4) und
verläuft dabei mit einer spiralförmigen Steigung. Mit
anderen Worten werden die Breite des Bandes (oder die Anzahl der
eingebetteten Korde), die Überlappungsbreite und dergleichen
basierend auf den oben genannten Grenzen für den
Neigungswinkel und die gesamte Umfangslänge des geneigten Kordbereiches
(der geneigten Kordbereiche) bestimmt, um das Band mit einer
spiralförmigen Steigung fortlaufen zu lassen.
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Wenn der Neigungswinkel (α) mehr als 5 Grad beträgt, was
bedeutet, daß der Biegungswinkel des Bandes 10 an der Grenze
zwischen den parallelen und geneigten Kordbereichen mehr als
5 Grad beträgt, wird eine unerwünschte Spannung um die
Grenze
herum verursacht und es wird weiterhin schwierig, ein
solches Band herzustellen.
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Die Verbindung des Laufflächengummis, das auf die Außenseite
des Bandes gewickelt ist, und der Umfangsenden oder die
Verbindung der Zwischenbaueinlage sind vorzugsweise in dem
parallelen Kordbereich (den parallelen Kordbereichen)
vorgesehen, wodurch ein fehlerhaftes Ablösen bei hohen
Laufgeschwindigkeiten vermieden werden kann.
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Wie oben erläutert wurde, überlappen sich in den beiden
Beispielen die Windungen des Bandes 10 außer in den
Bandkantenbereichen nicht. Sie können sich jedoch über die gesamte
Breite überlappen, wie in Figur 6 gezeigt ist. Die
Überlappungsbreiten L können über die gesamte Breite konstant sein,
aber es ist auch möglich, die Überlappungsbreiten in der
Axialrichtung so zu variieren, daß die Überlappungsbreite
allmählich von der Laufflächenmitte zu den Laufflächenkanten
hin zunimmt, oder die Überlappungsbreiten in den
Laufflächenschulterbereichen größer als die in dem
Laufflächenkronenbereich sind.
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Weiterhin ist es möglich, das Band in einem geöffneten
Zustand zu wickeln, wo die Kanten nebeneinanderliegender
Wicklungen um eine kleine Distanz beabstandet sind.
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Weiterhin kann direkt an der Innenseite des oben erläuterten
Bandes 7 ein ähnliches Band angeordnet sein, um den Reifen
mit einem doppelschichtigen Bandaufbau zu versehen.
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Wie oben beschrieben wurde, besitzt ein Luftreifen gemäß der
vorliegenden Erfindung den Hauptteil des
Parallelkordbereiches und den geringen Teil des geneigten Kordbereiches,
wodurch die Reifengleichmäßigkeit und die
Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit verbessert werden.