DE69320178T2

DE69320178T2 - Radialer luftreifen

Info

Publication number: DE69320178T2
Application number: DE69320178T
Authority: DE
Inventors: Tadashi Musashimurayama-Shi Tokyo 208 Kodama
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1993-12-22
Publication date: 1999-03-18
Anticipated expiration: 2013-12-23
Also published as: EP0629518B1; DE69320178D1; EP0629518A1; WO1994014625A1; US5908520A; EP0629518A4

Description

Diese Erfindung betrifft radiale Luftreifen für eine Verwendung in Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen und Bussen und zielt insbesondere daraufhin, die Haltbarkeit bei hoher Geschwindigkeit zu verbessern, indem die Gürtelverstärkungslage verbessert wird.
Bei dieser Art von radialem Luftreifen ist es üblich, daß mindestens zwei Gürtellagen, von denen jede ein Verbundmaterial aus Stahlkorden ist, die unter einem bestimmten Neigungswinkel mit Bezugnahme auf eine Äquatorrichtung des Reifens angeordnet sind, und die mit Gummi beschichtet sind, auf eine Karkasse überlagert werden, um eine Konstruktion zu bilden, die eine Lenkleistung. Abnutzungsbeständigkeit und dergleichen in Übereinstimmung mit den Leistungsanforderungen an ein Fahrzeug bereitstellt.
In jüngster Zeit ist die Fahrgeschwindigkeit der Fahrzeuge mit der Entwicklung von Autobahnnetzen ebenso wie einem höheren Produktionsausstoß und einer höheren Leistung der Fahrzeuge schneller geworden, und es besteht eine nachdrückliche Forderung, die Haltbarkeit der Reifen bei hoher Geschwindigkeit zu verbessern.
Dazu wurden verschiedene Versuche zur Verbesserung der Haltbarkeit von Reifen bei hoher Geschwindigkeit vorgeschlagen. Das heißt, das Herausdrücken der Lauffläche oder Schulter im Reifen durch die Zentrifugalkraft, die auf den Laufflächenabschnitt des Reifens während des Fahrens mit hoher Geschwindigkeit wirkt, und stehende Wellen sind ernsthafte Faktoren, die die Reifen beeinflussen. Um derartige Probleme zu unterdrücken, wird bekanntermaßen eine Gürtelverstärkungslage, wie beispielsweise eine sogenannte Decklage, Lage oder dergleichen, auf die Außenseite der Gürtellage in der radialen Richtung des Reifens hinzugefügt.
Es ist jedoch schwierig, den Mangel an Steifigkeit vollständig durch das einfache Hinzufügen der Gürtelverstärkungslage auszugleichen, und folglich kann die Ausdehnung des Reifens in der radialen Richtung während des Fahrens mit hoher Geschwindigkeit nicht ausreichend unterdrückt werden. Dazu wurde der Versuch unternommen, die Steifigkeit dadurch zu verbessern, daß die Anzahl der Gürtelverstärkungslagen erhöht wurde. Die Erhöhung der Anzahl der Gürtelverstärkungslagen vergrößert jedoch die Gummidicke, wodurch eine Wärmeentwicklung hervorgerufen und das Gewicht des Reifens erhöht werden, so daß eine zufriedenstellende Haltbarkeit bei hoher Geschwindigkeit nicht erhalten werden kann. Wenn mehrere Gürtelverstärkungslagen verwendet werden, wird außerdem die Formbeständigkeit des Reifens während der Wärmeentwicklung verschlechtert, und die Wärmeentwicklung wird ebenfalls hoch, so daß ein Problem der verringerten Lenkstabilität während des Fahrens über eine lange Zeit hervorgerufen wird.
Andererseits wurde der Versuch unternommen, die Steifigkeit dadurch zu verbessern, daß eine Fadenzahl der Korde erhöht wurde, die im Gummi für die Gürtelverstärkungslage eingebettet wurden. Während jedoch die Fadenzahl größer wird, wird die Anzahl der Korde, die pro Breiteneinheit im radialen Schnitt des Reifens belegt wird, oder ein Kordbelegungsverhältnis groß, und ein Verhältnis des belegten Gummis wird relativ klein, so daß das Adhäsionsvermögen des Kordes herabgesetzt wird, wodurch ein Bruch infolge Ablösung hervorgerufen wird, und wodurch daher ein vorzeitiger Bruch des Reifens hervorgerufen werden kann.
Verglichen mit diesen Versuchen ist es wirksam, den Elastizitätsmodul des Kordes zu erhöhen, der die Gürtelverstärkungslage bildet. Genau gesagt, es ist bekannt, daß ein hochmoduliges Material eingesetzt wird, wie beispielsweise die aromatische Polyamidfaser (Aramidfaser), Polyethylenterephthalatfaser (PET-Faser) oder dergleichen. Als eine andere Möglichkeit schlägt das JP-B-59-1601 ein Verfahren vor, bei dem Polyamidfasern, Polyesterfaser oder Reyonfasern, insbesondere Polyamidfasern, eingesetzt werden, um einen Kord mit einer einfachen Zwirnkonstruktion zu bilden, der eine Drehungszahl von 10-40 Drehungen/10 cm aufweist, und danach werden die resultierenden Korde mit einer Fadenzahl von 60-300 Korden/10 cm in der Gürtelverstärkungslage eingesetzt.
Wenn Korde aus Aramidfasern oder dergleichen mit einer niedrigen Dehnung jedoch als der Kord für die Gürtelverstärkungslage eingesetzt werden, kann eine Reifenverformung oder ein Reifenbruch infolge der Ausdehnung des Reifens während des Reifenaufbaus hervorgerufen werden. Andererseits, wenn die Ausdehnung des Reifens während des Reifenaufbaus klein gemacht wird, um derartige Nachteile zu verhindern, da die Wärmeschrumpfung des Kordes aus Aramidfasern im wesentlichen Null ist, bewegen sich die Korde unerwünschterweise während der Vulkanisation des Reifens in einer Zickzackrichtung.
Wenn Polyesterfasern, wie beispielsweise PET-Fasern, oder dergleichen eingesetzt werden, da der Elastizitätsmodul höher ist als der der Polyamidfaser, wird das Größenwachstum des Reifens unterdrückt, während, wenn er beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit eingesetzt wird, das wärmebeständige Adhäsionsvermögen zu anderen Teilen des Reifens schlecht ist, und im Ergebnis dessen kommt es leicht zu einem Bruch infolge Ablösung.
Außerdem, wenn ein einfacher gezwirnter Kord verwendet wird, da ein Restdrehmoment im Kord selbst zu verzeichnen ist, ist die Handhabbarkeit beim Weben und beim Tauchen mit einem Klebstoff schlecht, was Probleme während der Reifenherstellung hervorruft. Außerdem kann nicht gesagt werden, daß die Haltbarkeit des Reifens bei hoher Geschwindigkeit zufriedenstellend ist, selbst wenn die Drehungszahl und die Fadenzahl des Kordes auf vorgegebene Werte festgelegt werden.
Die Aufmerksamkeit wird ebenfalls auf die Offenbarung des EP-A-0331501 gelenkt, was dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 entspricht.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die vorangehend erwähnten Probleme der konventionellen radialen Luftreifen zu überwinden und einen radialen Luftreifen bereitzustellen, der eine ausgezeichnete Haltbarkeit bei hoher Geschwindigkeit aufweist, ohne daß dessen anderen Eigenschaften nachteilig beeinflußt werden.
Der angegebene Erfinder hat verschiedene Untersuchungen mit Bezugnahme auf die Haltbarkeit des Reifens bei hoher Geschwindigkeit durchgeführt, um die verschiedenen Leistungen zu erreichen, die in Übereinstimmung mit der hohen Geschwindigkeit und den hohen Leistungsanforderungen des Fahrzeuges erforderlich sind, bei dem der Reifen zum Einsatz kommen soll, indem der Drehungskoeffizient des Kordes in der Gürtelverstärkungslage sehr klein eingestellt wird.
Die vorliegende Erfindung stellt einen radialen Luftreifen zur Verfügung, der aufweist: eine Karkasse, die aus einer Lage von radial angeordneten Korden besteht, die sich zwischen einem Paar Wulstabschnitten ringförmig erstrecken; einen Gürtel, der außerhalb der Karkasse in einer radialen Richtung des Reifens angeordnet ist; und eine Gürtelverstärkungslage aus Korden aus organischen Fasern, die außerhalb des Gürtels in der radialen Richtung des Reifens angeordnet sind, worin der Kord aus organischen Fasern, der die Gürtelverstärkungslage bildet, eine Litzenkonstruktion und einen Drehungskoeffizienten Nt von 0,06-0,30 aufweist, der entsprechend der folgenden Gleichung definiert wird:
Nt = T · (0,139 · (D/2)/ρ)1/2 · 10&supmin;³ (1)
worin sind:
T: Drehungszahl (Drehungen/10 cm).
D: Gesamtdenier,
ρ: relative Dichte (g/cm³);
dadurch gekennzeichnet, daß der Kord eine Restspannung FW pro Breiteneinheit der Gürtelverstärkungslage von 80-400 kg Kraft aufweist, definiert entsprechend der folgenden Gleichung:
FW = F · E · Anzahl der Elemente (2)
worin sind:
F: Restspannung pro einem Kord in einer Gürtelranddecklage unmittelbar nach dem Herausnehmen aus dem Reifen,
E: Fadenzahl der Korde in der Gürtelranddecklage pro 5 cm in einer Breitenrichtung des Reifens.
Die Gürtelverstärkungslage weist vorzugsweise ebenfalls ein Kordbelegungsverhältnis von nicht mehr als 65% auf, und der Kord aus organischen Fasern zeigt vorzugsweise einen Gesamtdenier von 1500-4000.
Außerdem wird das Kordbelegungsverhältnis durch die folgende Gleichung (3) definiert, wenn die Anzahl der Korde pro Breiteneinheit (5 cm) oder die Fadenzahl C ist (Korde/5 cm), und der Durchmesser des Kordes D (mm) in der Gürtelverstärkungslage ist, geschnitten in einer Richtung senkrecht zu einer axialen Linie des Kordes, der im Reifen eingebettet ist:
Kordbelegungsverhältnis (%) = [(D x C)/50] · 100 (3)
Die Erfindung wird weiter nur als Beispiel und mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die zeigen:
Fig. 1 eine linke, halbe Schnittdarstellung eines radialen Luftreifens entsprechend der Erfindung, bei dem eine Gürtelverstärkungslage eine einzelne Lage aufweist;
Fig. 2 eine linke, halbe Schnittdarstellung eines radialen Luftreifens entsprechend der Erfindung, bei dem eine Gürtelverstärkungslage zwei Lagen aufweist;
Fig. 3 eine zeichnerische Schnittdarstellung eines weiteren radialen Luftreifens entsprechend der Erfindung;
Fig. 4 schematische Darstellungen weiterer Gürtelverstärkungslagen von Reifen entsprechend der Erfindung;
Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung eines Reifens, der einen Abschnitt für das Entnehmen einer Probe für die Messung der Restspannung des Kordes in der Gürtelverstärkungslage zeigt:
Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung des Abschnittes aus Fig. 5, aus dem die Probe entnommen wird; und
Fig. 7 eine schematische Darstellung, die einen Zustand des Einsetzens der Probe unmittelbar nach der Entnahme aus dem Reifen in einen Autografen für die Messung der Restspannung pro Kord in der Gürtelverstärkungslage zeigt.
Die Gürtelverstärkungslage des Reifens entsprechend der Erfindung dient dazu, die Gürtellage zu verstärken und kann verschiedene Anordnungen und Konstruktionen in Übereinstimmung mit den vom Reifen geforderten Leistungen aufweisen. Beispielsweise ist eine Anordnung bekannt, wie sie in Fig. 1 gezeigt wird. Das heißt, ein radialer Luftreifen 1, wie in Fig. 1 gezeigt wird, besteht hauptsächlich aus einem Laufflächenabschnitt 2, einem Wulstabschnitt 3, einer Karkassenlage 4, einer Gürtellage 5 aus Stahlkorden von zweilagiger Konstruktion und einer Gürtelverstärkungslage 6 von einlagiger Konstruktion.
Die Gürtelverstärkungslage 6 ist auf der Gürtellage 5 nach außen in der radialen Richtung des Reifens und in einer Breite angeordnet, die beispielsweise 10-40% der Breite der Gürtellage 5 entspricht, so daß sich ein Seitenrandabschnitt der Gürtelverstärkungslage in eine Position von 0-20 mm erstreckt, die sich vom Seitenrandabschnitt der Gürtellage 5 zur Reifenschulter hin erstreckt. Außerdem wird die Gürtelverstärkungslage durch spiralförmiges Wickeln eines gummierten Streifens von schmaler Breite, der eine Vielzahl von Korden aus organischen Fasern darin enthält, auf die Gürtellage mindestens ein- oder mehrmals gebildet, so daß diese Korde im wesentlichen parallel zur Umfangsrichtung des Reifens verlaufen. Obgleich die Gürtelverstärkungslage der veranschaulichten Ausführung eine einzelne Lage aufweist, ist es möglich, daß eine zweilagige Konstruktion vorhanden ist, wie in Fig. 2 gezeigt wird.
Wie in Fig. 3 gezeigt wird, kann außerdem die Steifigkeit des Laufflächenabschnittes erhöht werden, indem eine Gürtelverstärkungslage 7 so angeordnet wird, daß die vollständige Breite der Gürtellage 5 bedeckt wird, zusätzlich zur Gürtelverstärkungslage 6, die den Seitenrand der Gürtellage 5 bedeckt.
Außerdem werden weitere Anordnungen der Gürtelverstärkungslage in Fig. 4(a)-(c) gezeigt.
Als Kord aus organischen Fasern, der die Gürtelverstärkungslage bildet, können organische Fasern des aliphatischen Polyamides, aromatischen Polyamides, Polyethylenterephthalates. Polyvinylalkohols und dergleichen verwendet werden. Unter ihnen werden die aliphatischen Polyamidfasern vorteilhaft eingesetzt. Als aliphatische Polyamidfaser können Fasern aus 6-Nylon. 6T-Nylon. 6,6-Nylon. 4,6-Nylon, einem Copolymeren, das durch Kombinieren derartiger Einheiten erhalten wird, und einer Mischung davon erwähnt werden. Unter ihnen werden die aliphatischen Polyamidfasern mit einem Verhältnis der 6,6-Nyloneinheit zur 4,6-Nyloneinheit von nicht weniger als 80 Gew.-% bevorzugt. Außerdem können diese Polyamidfasern im allgemeinen eingesetzt werden, indem sie mit einem Stabilisierungsmittel gemischt werden, das aus Kupfersalz und Antioxydationsmittel besteht, um die Haltbarkeit bei Wärme, Licht und Sauerstoff zu bewirken. Wenn derartige bevorzugte Polyamidfasern als der Kord für die Gürtelverstärkungslage eingesetzt werden, während die Forderungen entsprechend der Erfindung erfüllt werden, werden keine Reifenverformung, kein Kordbruch und keine Zickzackbewegung hervorgerufen, wie sie vorher erwähnt wurden, was vollständig von den Korden aus konventionellen Fasern abweicht, und das wärmebeständige Adhäsionsvermögen zu anderen Teilen des Reifens wird ebenfalls gut.
Außerdem zeigen die Korde aus organischen Fasern vorzugsweise einen Gesamtdenier (D) von 1500-4000, insbesondere 1500-2000. Wenn der Gesamtdenier 4000 übersteigt, kann der Kord zu dick werden, und die Wärmeentwicklung wird groß, und die Menge des Gummis zwischen den Korden nimmt zu, wodurch die Gummidicke und das Gewicht der Gürtelverstärkungslage vergrößert werden. Wenn der Gesamtdenier kleiner als 1500 ist, selbst wenn die Anzahl der Korde so weit wie möglich vergrößert wird, wird der Gesamtelastizitätsmodul in der Umfangsrichtung des Reifens klein, und daher kann nicht eine ausreichende Steifigkeit erhalten werden.
Es werden verschiedene Zwirnkonstruktionen beim Kord aus organischen Fasern angewandt. Die Zwirnkonstruktion entsprechend der Erfindung ist eine Litzenzwirnkonstruktion, bei der die Kabeldrehung und die Zwirndrehung zueinander entgegengesetzt sind, d. h., Kabeldrehung Z/Zwirndrehung S oder Kabeldrehung S/Zwirndrehung Z. Andererseits wird die einfache Zwirnkonstruktion nicht bevorzugt, weil ein Restdrehmoment vorhanden ist, und die Handhabbarkeit beim Weben und Tauchen in Klebstoff schlecht ist.
Ein wichtiges charakteristisches Merkmal zur Verbesserung der Haltbarkeit des Reifens bei hoher Geschwindigkeit entsprechend der Erfindung ist der Drehungskoeffizient des Kordes aus organischen Fasern für die Gürtelverstärkungslage. Der Drehungskoeffizient (Nt) wird durch die vorangehend erwähnte Gleichung (1) definiert und liegt innerhalb eines Bereiches von 0,06 ≤ Nt ≤ 0,30, vorzugsweise 0,15 ≤ Nt ≤ 0,28. Dieser Drehungskoeffizient erhöht den Elastizitätsmodul des Kordes. Wenn er 0,30 übersteigt, wird ein ausreichend hoher Elastizitätsmodul nicht erhalten, während, wenn er kleiner als 0,06 ist, die Ermüdungsbeständigkeit unerwünscht verschlecht wird, wodurch leicht ein Kordbruch hervorgerufen wird.
Wie vorangehend erwähnt wird, ist der Drehungskoeffizient ein sehr kleiner Wert von nicht mehr als 0,30, um zu veranlassen, daß der Elastizitätsmodul des Kordes aus organischen Fasern hoch ist und daher die Gürtelverstärkungslage in ausreichender Weise bewirkt, daß die Ausdehnung des Reifens in der radialen Richtung während des Fahrens mit hoher Geschwindigkeit unterdrückt wird, oder einen sogenannten Faßbandeffekt, wodurch die Haltbarkeit während des Fahrens mit hoher Geschwindigkeit und weiterhin die Längsstabilität in großem Umfang verbessert werden können.
Bei der Erfindung ermittelte man, daß die Restspannung im Kord aus organischen Fasern für die Gürtelverstärkungslage in einem neuen Reifen pro Breiteneinheit der Gürtelverstärkungslage einen großen Einfluß auf die Reifenverformung bei der Reifenherstellung und auf die Haltbarkeit des Reifens bei hoher Geschwindigkeit hat. Das heißt, die Restspannung FW des Kordes aus organischen Fasern in der Gürtelverstärkungslage pro Breiteneinheit der Gürtelverstärkungslage wird durch die vorangehend erwähnte Gleichung (2) definiert.
Als die Restspannung FW pro Kord, wenn die Gürtelverstärkungslage eine zweilagige Konstruktion ist, wird ein gemessener Wert in einer äußeren Lage in der radialen Richtung des Reifens, ein gemessener Wert in einer inneren Lage in der radialen Richtung des Reifens oder ein Mittelwert dieser Werte verwendet.
In der Erfindung beträgt die Restspannung FW pro Breiteneinheit 80 kg Kraft ≤ FW ≤ 400 kg Kraft, vorzugsweise 100 kg Kraft ≤ FW ≤ 300 kg Kraft. Die Restspannung pro Breiteneinheit wird aus den in der Gleichung (2) gezeigten Parametern berechnet, aber die Restspannung von 80-400 kg Kraft wird erreicht, indem die Eigenschaften des Kordes, die Drehungszahl, die Bedingungen einer höheren Spannung bei der Tauchbehandlung mit Klebstoff, verglichen mit dem konventionellen Verfahren, und ein höheres Ausdehnungsverhältnis der Gürtelverstärkungslage vor und nach der Reifenvulkanisation, verglichen mit dem konventionellen Verfahren, ausgewählt werden. Wenn die Restspannung pro Breiteneinheit innerhalb des vorangehend angeführten Bereiches liegt, ist das Größenwachstum des Reifens während des Fahrens mit hoher Geschwindigkeit gering, und die Entstehungsgeschwindigkeit von stehenden Wellen wird unterdrückt, was einen guten Einfluß auf die Haltbarkeit des Reifens bei hoher Geschwindigkeit ausübt. Wenn der Wert 400 kg Kraft übersteigt, wird die Reifenverformung oder die Verformung der Gürtellage wahrscheinlich bei der Reifenherstellung hervorgerufen, und die Gleichmäßigkeit des Reifens ist ebenfalls schlecht, und es können Abplattungen auftreten. Wenn der Wert kleiner ist als 80 kg Kraft, wird das Größenwachstum des Reifens stärker, und eine zufriedenstellende Haltbarkeit bei hoher Geschwindigkeit wird nicht erhalten.
Das Kordbelegungsverhältnis, das durch die vorangehend angeführte Gleichung (3) definiert wird, wird auf nicht mehr als 65% begrenzt, was zur Verbesserung der Haltbarkeit bei hoher Geschwindigkeit beiträgt. Das heißt, wenn das Kordbelegungsverhältnis 65% übersteigt, kann die Anzahl der Korde pro Breiteneinheit zu groß sein, und daher wird die Menge des Gummis für das Sichern des Adhäsionsvermögens des Kordes oder zwischen den Gürtelverstärkungslagen relativ gering, so daß ein Bruch infolge Ablösung hervorgerufen werden kann, und es ist schwierig, das Adhäsionsvermögen zu sichern.
Die Erfindung wird weiter mit Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beschrieben.

BEISPIEL I

Reifen, die entsprechend Tabelle 1 hergestellt wurden, werden einer Prüfung auf Haltbarkeit bei hoher Geschwindigkeit unterworfen. TABELLE 1
In Tabelle 1 werden die Reifengröße, Konstruktion der Gürtelverstärkungslage und verschiedene Parameter des Kordes in der Gürtelverstärkungslage des radialen Luftreifens eines jeden Beispiels gezeigt:
Außerdem ist die Zwirnkonstruktion des Kordes eine Litzenzwirnkonstruktion. die eine Drehungsrichtung aufweist, wie sie in Tabelle 1 gezeigt wird.
Der Drehungskoeffizient Nt wird entsprechend der vorangehend angeführten Gleichung (1) berechnet:
Nt = T x (0,139 · (D/2)/ρ)1/2 · 10&supmin;³ (1)
worin sind:
T: Drehungszahl (Drehungen/10 cm),
D: Gesamtdenier, und
ρ: relative Dichte (g/cm³).
Außerdem wird die Restspannung FW pro Breiteneinheit entsprechend der vorangehend angeführten Gleichung (2) berechnet:
FW = F · E · Anzahl der Elemente (2)
worin sind:
F: Restspannung pro einem Kord in einer Gürtelranddecklage unmittelbar nach dem Herausnehmen aus dem Reifen.
E: Fadenzahl der Korde in der Gürtelranddecklage pro 5 cm in einer Breitenrichtung des Reifens.
Die Restspannung FW pro Kord in der Gürtelverstärkungslage wird wie folgt gemessen.
Zuerst wird der Gummi in einem Schulterabschnitt eines unbenutzten neuen Reifens so abgezogen, daß die Korde in der Gürtelverstärkungslage freigelegt werden (eingekreister Abschnitt, der durch die gestrichelten Linien in Fig. 5 und einen schattierten Abschnitt 8 in Fig. 6 gezeigt wird, die eine vergrößerte Darstellung des vorangehend angeführten näheren Umfeldes zeigt). Der zu prüfende Reifen ist ein runder Reifen, der kein eingeschnittenes Profil auf seinem Umfang aufweist, weil sich die Restspannung im geschnittenen Reifen oder Reifenschnitt verändert. Um die genaue Messung durchzuführen, sollte der Vorgang des Abziehens so durchgeführt werden, daß kein Gummi auf den Korden in der Gürtelverstärkungslage so weit wie möglich zurückbleibt, und daß die Korde nicht beschädigt werden. Betreffs der 10 Korde insgesamt (Korde 9, in Fig. 6 schwarz dargestellt) wird eine Länge von 300 mm auf dem Reifen genau abgemessen, und beide Enden, die einer derartigen Länge entsprechen, werden markiert. Danach werden die Korde in einer Position von nicht weniger als 200 mm von jeder markierten Stelle entfernt geschnitten.
Danach wird jeder der Korde herausgenommen, um die Restspannung zu messen. In diesem Fall zieht sich der herausgenommene Kord infolge der Freisetzung der Restspannung schnell zusammen, oder, wenn er so belassen wird wie er ist, zieht sich der Kord infolge des Einflusses der Feuchtigkeit in der Luft weiter zusammen, so daß jede Probe 10 der Korde unmittelbar nach dem Herausnehmen aus dem Reifen (beispielsweise innerhalb von 5 Minuten) in die Spannfutter 12, die einen Einspannabstand von 450 mm aufweisen, in einen Autografen (S-500) eingesetzt wird, der von Shimazu Seisakusho hergestellt wird, wie in Fig. 7 gezeigt wird, und wobei ein Zustand des Einsetzens einer Probe unmittelbar nach dem Herausnehmen aus dem Reifen gezeigt wird. Danach wird die zusammengezogene Kordprobe 10 mit einer Geschwindigkeit von 10 mm/min. gezogen, bis der Abstand zwischen den markierten Stellen 11 zu einer Ausgangslänge von 300 mm zurückkehrt, während dessen eine Spannung abgelesen wird. Ein Mittelwert der gemessenen Spannungen an 10 Korden wird als Restspannung FW pro Kord in der Gürtelverstärkungslage vorgelegt.
Für Vergleichszwecke werden Reifen, die entsprechend Tabelle 2 hergestellt wurden, ebenfalls in der gleichen Weise bewertet, wie es vorangehend beschrieben wird. TABELLE 2
Die Reifengröße. Konstruktion der Gürtelverstärkungslage und verschiedene Parameter des Kordes der Gürtelverstärkungslage in den Reifen der Vergleichsbeispiele werden in Tabelle 2 gezeigt. Außerdem ist die Zwirnkonstruktion des Kordes eine Litzenzwirnkonstruktion, die eine Drehungsrichtung aufweist, wie in Tabelle 2 gezeigt wird. Die Berechnung des Drehungskoeffizienten Nt und der Restspannung FW pro Breiteneinheit wird in der gleichen Weise wie in den Beispielen durchgeführt. Außerdem wird der Wert der Restspannung FW pro Kord in der äußeren Lage in der radialen Richtung des Reifens gemessen, wenn die Gürtelverstärkungslage eine zweilagige Konstruktion ist (Beispiel 4, Vergleichsbeispiele 2, 4 und 5).
Ein Bewertungsversuch für die Haltbarkeit bei hoher Geschwindigkeit wird mit Bezugnahme auf den Reifen eines jeden Beispiels, das in Tabelle 1 gezeigt wird, und den Reifen eines jeden Vergleichsbeispiels, das in Tabelle 2 gezeigt wird, durchgeführt. Die Bewertung der Haltbarkeit des Reifens bei hoher Geschwindigkeit wird mittels eines Stufengeschwindigkeitssystems entsprechend einem Prüfverfahren des US-Standards FMVSS Nr. 109 durchgeführt. Das heißt, die Bewertung wird durchgeführt, indem die Geschwindigkeit aller 30. Minuten bis zum Auftreten der Beschädigung erhöht wird, wobei die Geschwindigkeit (km/h), bei der die Beschädigung auftritt, und die Zeit (Minuten), die bis zu einer derartigen Geschwindigkeit verstrichen ist, gemessen werden, um die in Tabelle 1 und 2 gezeigten Ergebnisse zu erhalten.
Wie aus Tabelle 1, die die Beispiele zeigt, und aus Tabelle 2, die die Vergleichsbeispiele zeigt, ersichtlich ist, ist die Haltbarkeit bei hoher Geschwindigkeit in radialen Luftreifen entsprechend der Erfindung ausgezeichnet.
Wie in den Ergebnissen der Vergleichsbeispiele in Tabelle 2 gezeigt wird, wenn die Werte der Drehungszahl und die Fadenzahl der Korde in der Gürtelverstärkungslage die gleichen wie bei den Beispielen und gut bekannt sind, wenn der Kord nicht den Drehungskoeffizienten und/oder die Restspannung pro Breiteneinheit erfüllt, wie sie in der Erfindung definiert werden, wird der Reifen nach der Vulkanisation verformt und kann nicht praktisch zum Einsatz gebracht werden, oder die Haltbarkeit des Reifens bei hoher Geschwindigkeit ist schlecht.

BEISPIEL II

Ein radialer Luftreifen, wie er im Beispiel II eingesetzt wird, zeigt eine schlauchlose Konstruktion mit einer Reifengröße von 205/60815, wobei die Konstruktionen der Karkasse und der Gürtellage die folgenden sind:
Karkasse: Das Material der Karkasse ist Polyethylenterephthalat (PET), und die Konstruktion und die Anzahl der Korde betragen 1000 Denier/2 und bzw. 2 Lagen. Gürtellage: Konstruktion aus zwei getrennten Lagen von Stahlkorden, wobei eine Gürtelverstärkungslage mit einer vorgegebenen Konstruktion hinzugefügt wird.
Die Versuchsergebnisse der Beispiele und eines Vergleichsbeispiels, die durch Verwenden des vorangehend angeführten radialen Luftreifens erhalten werden, werden in den Tabellen 3 und 4 gezeigt.
Außerdem entspricht das Symbol in runden Klammern in der Spalte "Konstruktion der Gürtelverstärkungslage" in den Tabellen 3 und 4 der Konstruktion der in Fig. 4 gezeigten Gürtelverstärkungslage, die eine Skizzendarstellung der Gürtelverstärkungslage zeigt. TABELLE 3 TABELLE 4
Die Prüfverfahren für den Lenkindex und die Haltbarkeit bei hoher Geschwindigkeit, die in den Tabellen 3 und 4 beschrieben werden, sind die folgenden.
Die Lenkstabilität wird durch einen Empfindungstest bewertet und mittels eines Index auf der Basis verkörpert, daß ein Vergleichsreifen bei 100 liegt. Je größer der Indexwert ist, desto besser ist die Lenkstabilität.
Die Prüfung hinsichtlich der Haltbarkeit bei hoher Geschwindigkeit wird durchgeführt, indem die Geschwindigkeit von 120 km/h mit einer Rate von 10 km/h aller 30 Minuten bis zum Auftreten der Beschädigung erhöht wird. In den Tabellen 3 und 4 werden die Geschwindigkeit, bei der die Beschädigung auftrat, und die Form der Beschädigung gezeigt.
Bei all den Beispielen und dem Vergleichsbeispiel weist die Gürtelkonstruktion des Gürtelabschnittes zwei Gürtellagen 5 auf, wie sie in Fig. 3 und 4 gezeigt werden, und die "Decklagenanzahl" in der Spalte "Konstruktion der Gürtelverstärkungslage" der Tabellen 3 und 4 ist eine Lagenanzahl der Gürtelverstärkungslage (Decklage) 7, die im wesentlichen die gesamte Breite der Gürtellage 5 bedeckt, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt wird, und die "Lagenanzahl" ist die Lagenanzahl der Gürtelverstärkungslagen(lage) 6, die in der Nähe der beiden Endabschnitte der Gürtellage 5 angeordnet ist, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt wird (die Lagenanzahl der Lage, die an beiden Endabschnitten der Gürtellage 5 angeordnet ist, ist die gleiche und zeigt eine Lagenanzahl der Lage an einem Endabschnitt, zeigt aber nicht die gesamte Lagenanzahl an beiden Endabschnitten).
Wie in Tabelle 3 gezeigt wird, zeigen die Reifen der Beispiele 1-4 einen hohen Lenkindex, verglichen mit dem des Vergleichsbeispiels 1, das in Tabelle 4 gezeigt wird, die eine beträchtliche Verbesserung der Lenkstabilität zeigt. Außerdem wird die Haltbarkeit bei hoher Geschwindigkeit in den Reifen der Beispiele 1-4 in starkem Maße verbessert, und ebenfalls ist die Beschädigung am Reifen nicht eine gefährliche Ablösung, sondern ein Herausdrücken des Schulterabschnittes, was vollständig von der des Vergleichsbeispiels 1 abweicht.
Insbesondere sind das Beispiel 2 und das Vergleichsbeispiel 1 gleich, außer hinsichtlich des Drehungskoeffizienten Nt. Beim Vergleichsbeispiel 1 beträgt der Drehungskoeffizient Nt 0,68, was außerhalb des in der Erfindung definierten Bereiches liegt, so daß die Lenkstabilität und die Haltbarkeit bei hoher Geschwindigkeit beträchtlich verschlechtert werden, wenn man mit denen aus Beispiel 2 vergleicht. Die Erfindung kann wirksam die Ausdehnung des Reifens in der radialen Richtung während des Fahrens mit hoher Geschwindigkeit steuern, und es treten keine Probleme auf, wie beispielsweise eine schlechte Verarbeitbarkeit des Kordes, eine Reifenverformung, ein Kordbruch, eine Zickzackbewegung und ein schlechtes wärmebeständiges Adhäsionsvermögen, so daß die Haltbarkeit bei hoher Geschwindigkeit verbessert werden kann, ohne daß verschiedene Leistungen des Reifens geopfert werden.

Claims

1. Radialer Luftreifen (1), der aufweist: eine Karkasse (4), die aus einer Lage von radial angeordneten Korden besteht, die sich zwischen einem Paar Wulstabschnitten (3) ringförmig erstrecken, einen Gürtel (5), der außerhalb der Karkasse in einer radialen Richtung des Reifens angeordnet ist, und eine Gürtelverstärkungslage (6) aus Korden aus organischen Fasern, die außerhalb des Gürtels in der radialen Richtung des Reifens angeordnet sind, worin der Kord aus organischen Fasern, der die Gürtelverstärkungsanlage (6) bildet, eine Litzenkonstruktion und einen Drehungskoeffizienten Nt von 0.06-0,30 aufweist, der entsprechend der folgenden Gleichung definiert wird:

Nt = T · (0,139 · (D/2)/ρ)1/2 · 10&supmin;³...(1)

worin sind:

T: Drehungszahl (Drehungen/10 cm),

D: Gesamtdenier,

ρ: relative Dichte (g/cm³):

dadurch gekennzeichnet, daß der Kord eine Restspannung FW pro Breiteneinheit der Gürtelverstärkungslage von 80-400 kg Kraft aufweist, definiert entsprechend der folgenden Gleichung:

FW = F · E · Anzahl der Elemente...(2)

worin sind:

F: Restspannung pro einem Kord in einer Gürtelranddecklage unmittelbar nach dem Herausnehmen aus dem Reifen,

E: Fadenzahl der Korde in der Gürtelranddecklage pro 5 cm in einer Breitenrichtung des Reifens.

2. Radialer Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gürtelverstärkungslage (6) ein Kordbelegungsverhältnis von nicht mehr als 65% aufweist.

3. Radialer Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kord aus organischen Fasern einen Gesamtdenier von 1500-4000 aufweist.

4. Radialer Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß 0,15 ≤ Nt ≤ 0,28.

5. Radialer Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß 100 kg Kraft ≤ Fw ≤ 300 kg Kraft.