DE69104542T2

DE69104542T2 - Radialer Luftreifen für Motorräder.

Info

Publication number: DE69104542T2
Application number: DE69104542T
Authority: DE
Inventors: Eiji Nakasaki; Shigehiko Suzuki
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1990-05-07
Filing date: 1991-05-03
Publication date: 1995-02-23
Anticipated expiration: 2011-05-04
Also published as: DE69104542D1; JPH0415103A; EP0456438A3; EP0456438B1; EP0456438A2; US5234043A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motorradradialreifen mit einem spiralförmigen Cordgürtel, in welchem die Stabilität während des Hochgeschwindigkeitskurvenfahrens und des Hochgeschwindigkeitsgeradeauslaufs verbessert sind.
Kürzlich ist eine Radiallagenkarkasse für Motorradreifen verwendet worden. Ein derartiger Motorradradialreifen ist gestützt auf Techniken für Reifen vierrädriger Fahrzeuge, z .B. Personenkraftwagenreifen, hergestellt worden. Das heißt, der Reifen ist mit einer Gürtelverstärkung versehen worden, die wie folgt gebildet wird: ein gummiertes Gewebe (b) wird unter einem kleinen Schrägwinkel (α) zur Cordrichtung wie in Figur 6 gezeigt geschnitten, der gewöhnlich 15 bis 30 Grad beträgt; und das geschnittene Gewebe (e) wird um eine Karkasse herumgewickelt, wobei die Enden (f) wie in Figur 5 gezeigt verbunden werden, um eine ringförmige Gürtelverstärkung (a) zu formen, und demgemäß wird der gelegte Winkel der Gürtelcorde (b) zum Reifenäquator der gleiche Schrägwinkel (alpha). In einer derartigen Schräggürtelstruktur ist jedoch die Lenkstabilität während des Geradeauslaufs und des Kurvenfahrens, besonders bei hoher Geschwindigkeit, nicht gut.
Andererseits offenbart die japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 58-160805 ein Gürtelherstellungsverfahren, bei dem ein Gürtelcord spiralförmig um die radiale Karkasse herum und kontinuierlich über die Laufflächenbreite unter kleinen Winkeln zur Umfangsrichtung des Reifens gewickelt wird, um einen verbindungslosen Gürtel zu formen. Wenn dieser im Motorradreifen anstelle des herkömmlichen Gürtels verwendet wird, wird die Stabilität während des Hochgeschwindigkeitsgeradeauslaufs verbessert, jedoch verschlechtert sich die Straßengriffigkeit während des Kurvenfahrens.
Ein bekannter Reifen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist z.B. in der DE-A-3 314 563 gezeigt.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Motorradradialreifen zu schaffen, bei dem die Seitenführungsleistung während des Kurvenfahrens erhöht ist, um die Straßengriffigkeit zu verbessern, und gleichzeitig die Seitenführungsleistung während des Geradeauslauf s vermindert ist, um die Anfangsgeschwindigkeit des Flatterphänomens zu erhöhen und dadurch die Geradeauslaufleistung weiter zu verbessern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Radialreifen für ein Motorrad die Merkmale des Anspruchs 1.
Vorzugsweise ist die radial äußere Kante jedes umgeschlagenen Abschnitts zwischen einem Gürtelkantenabschnitt und dem Wulstkernreiter sandwichartig angeordnet, besteht der Gürtelcord aus aromatischen Polyamidfasern und beträgt die Gürtelcordverdrehung 20 x 20 bis 57 x 57.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun ausführlich anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Figur 1 eine Schnittansicht ist, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Figur 2 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Gürtelcordband zeigt;
Figur 3 eine Schnittansicht ist, die die Wicklung des Bands zeigt;
Figur 4 eine vergrößerte Ansicht davon ist; und
Figuren 5 und 6 Draufsichten sind, welche Gürtelgewebe des Stands der Technik zeigen.
Nach Figur 1 weist ein Motorradreifen 1 einen Laufflächenabschnitt 2, ein Paar von Wulstabschnitten 4 und ein Paar von Seitenwandabschnitten 3 auf, die sich radial nach innen des Reifens von den Kanten des Laufflächenabschnitts zu den Wulstabschnitten erstrecken.
Der Laufflächenabschnitt 2 ist gekrümmt, so daß die maximale Querschnittsbreite WT des Reifens zwischen den Laufflächenkanten E1 und E2 liegt, und die Lauffläche weist ein gebogenes Profil auf, welches im allgemeinen ein Drittel eines Kreises darstellt.
Der Reifen 1 umfaßt ein Paar von Wulstkernen 5, von denen einer in jedem Wulstabschnitt 4 angeordnet ist; eine Karkasse 6, die sich zwischen den Wulstabschnitten 4 durch die Seitenwandabschnitte 3 und den Laufflächenabschnitt 2 erstreckt und wenigstens eine Lage radial angeordneter Corde aufweist, die um die Wulstkerne 5 herum von der axialen Innenseite zur Außenseite davon umgeschlagen sind, um zwei umgeschlagene Abschnitte 6b und einen Hauptabschnitt 6a dazwischen zu bilden; eine Lauffläche 2, die radial außerhalb der Karkasse angeordnet ist, um den Laufflächenabschnitt zu definieren; einen Gürtel 7, der radial außerhalb der Karkasse 6 und innerhalb der Lauffläche angeordnet ist; und einen Wulstkernreiter 9, der zwischen dem Karkassenhauptabschnitt 6a und jedem umgeschlagenen Abschnitt 6b der Karkasse angeordnet ist und sich radial nach außen und sich verjüngend vom Wulstkern erstreckt. Die Karkasse 6 weist eine Lage von Corden auf, die radial unter einem Winkel von 85 bis 90 Grad bezüglich des Reifenäquators C angeordnet sind.
Für die Karkassencorde können organische Fasercorde, z.B. Nylon, Kunstseide, Polyester, aromatisches Polyamid und dergleichen verwendet werden.
Jeder Wulstkernreiter 9 besteht aus Gummi, das eine JIS-A-Härte von 55 bis 65 aufweist und sich von der radialen Außenseite des Wulstkerns 5 in den Laufflächenabschnitt hinein entlang der äußeren Seite des Karkassenhauptabschnitts 6a erstreckt. Die Position der radial äußeren Kante K des Wulstkernreiters befindet sich radial außerhalb und axial innerhalb der Laufflächenkante, und die axiale Entfernung davon vom Reifenäquator C beträgt weniger als das 1/4-fache der axialen Laufflächenbreite WT.
Jeder umgeschlagene Karkassenabschnitt 6b erstreckt sich radial nach außen zu einer Position im Laufflächenabschnitt entlang der äußeren Seite des Wulstkernreiters, und die radiale Höhe Ht der radial äußeren Kante des umgeschlagenen Karkassenabschnitts 6b ist größer als die radiale Höhe Hs der Laufflächenkante E1, E2, beides von der Wulstbasislinie 15 aus gemessen. Ferner ist die radial äußere Kante des umgeschlagenen Abschnitts sandwichartig zwischen dem Gürtelkantenabschnitt und dein Wulstkernreiter angeordnet. Vorzugsweise ist die Breite L des Überlapps des umgeschlagenen Karkassenabschnitts mit dem Gürtelkantenabschnitt auf wenigstens 10 mm eingestellt. Daher wird ein Abtrennungsfehler von der umgeschlagenen Kante der Karkassenlage wirksam unterdrückt, die Seitenwände wirksam verstärkt und dadurch die Dauerhaftigkeit des Reifens verbessert.
Der Gürtel 7 ist aus wenigstens einem spiralförmig gewickelten gummierten Cord zusammengesetzt, und die entlang des gekrümmten Gürtels gemessene Gürtelbreite beträgt vorzugsweise das 0.7- bis 1.0-fache der Laufflächenbreite, gemessen entlang der Laufflächenseite.
In dieser Ausführungsform ist der Gürtel 7 aus einer Zwei-Stück-Lage 7 zusammengesetzt, die aus einem Stück 7a und einem Stück 7b besteht, wie in Figur 1 gezeigt. Jedes Lagenstück erstreckt sich von einem nahe der Laufflächenkante E1, E2 angeordneten Abschnitt F1, F2 zum Reifenäquator C. In jedem Lagenstück ist wenigstens ein Gürtelcord 11 spiralförmig und kontinuierlich von der einen Kante zur anderen Kante davon unter einem Winkel von Null oder einem kleinen Winkel bezüglich des Reifenäquators C gewickelt.
Für den Gürtelcord 11 werden organische Fasercorde, z B. Hoch-Modul-Polyester, aromatisches Polyamid, Polyester und dergleichen, oder Stahlcorde verwendet, und zwar mit einem hohen Elastizitätsmodul von nicht weniger als 600 kgf/mm².
Wenn der Elastizitätmodul weniger als 600 kgf/mm² beträgt, weist der Laufflächenabschnitt eine unzureichende Steifigkeit auf und die Richtungsstabilität und die Kurvenfahrleistung bei hoher Geschwindigkeit sind verschlechtert.
Bevorzugt werden aromatische Polyamidfasercorde, deren Verdrehung 20 x 20 bis 57 x 57 (erste Verdrehung x letzte Verdrehung (/10 cm)) beträgt, verwendet, da sie einen hohen Elastizitätmodul wie ein Stahlcord und eine gute Anhaftung an Gummi aufweisen.
Jedes der Gürtelstücke wird gebildet, indem ein Band 10 um den Umfang der Karkasse 6 (und des Wulstkernreiters) herumgewickelt wird.
Das Band 10 ist, wie in Figur 2 gezeigt, ein Gummistreifen 12, in welchem ein Cord oder ein Mehrzahl paralleler Corde, in dieser Ausführungsform zwei parallele Corde 11, eingebettet sind.
In dieser Ausführung ist, wie in Figur 2 gezeigt, die Querschnittsform des Bands 10 ein flaches Rechteck, und die Entfernung N, gemessen von der Kante 10a des Bands zum Zentrum des benachbarten Cords, das heißt des äußersten Cords, ist auf nicht mehr als 1/2 des Cordabstands P eingestellt.
Um die oben erwähnte Zwei-Stück-Lage zu bilden, sind wie in Figur 3 gezeigt zwei Bänder 10 simultan um eine zylindrische Fläche herumgewickelt (welche die äußere Fläche der Karkasse und der Wulstkernreiter darstellen kann, die auf eine Reifenherstellugstrommel aufgebracht sind), und zwar von den jeweiligen axial äußeren Kanten F1 und F2 zum Reifenäquator C.
Die zu wickelnden Bänder werden auf die zylindrische Fläche zu aus zwei verschiedenen oder entgegengsetzten Richtungen zugeführt. Daher sind das Band im Lagenstück 7a und das Band im Lagenstück 7b in die gleiche Richtung unter dem gleichen kleinen Winkel zum Reifenäquator geneigt.
Vorzugsweise sind die Abschlußenden G1 und G2 der Bänder des Lagenstücks 7a und 7b stumpf aneinandergefügt am Reifenäquator und mittels eines Haftbands oder Haftagens fixiert.
Wenn das Band 10 gewickelt wird, können die benachbarten Kanten 10a überlappt werden, wie in Figur 4 gezeigt. In diesem Fall wird der gewickelte Abschnitt daran gehindert, gelöst zu werden, was die Verhinderung einer Gürtelkantenabtrennung während des Betriebs unterstützt.
Durch das Wickeln der zwei Bänder auf diese Weise weist der Gürtel eine asymmetrische Struktur bezüglich des Reifenäquators auf, bei der die Wicklungsrichtung der Corde in dem einen Gürtellagenstück die gleiche ist wie diejenige im anderen Stück.
Jedoch kann der Gürtel eine symmetriche Struktur aufweisen, indem zwei Bänder aus der gleichen Richtung zugeführt werden. Somit unterscheidet sich die Wicklungsrichtung der Corde in dem einen Gürtellagenstück von derjenigen im anderen Stück.
Im übrigen kann in jedem der Stücke und/oder zwischen den Stücken die Neigung der Corde geändert werden.
Des weiteren kann der Gürtel 7 geformt werden, indem ein Band 10 spiralförmig um die Karkasse herum kontinuierlich von der einen Kante zur anderen Kante gewickelt wird.
Falls eine axiale Lücke von nicht mehr als dem Cordabstand P zwischen den axial inneren Kanten der Lagenstücke 7a und 7b ausgebildet ist, kann die Lücke bleiben wie sie ist. Um jedoch den Verbindungsteil zu verstärken, kann eine derartige Lücke durch einen über dem Verbindungsteil angeordneten Verstärkungsstreifen bedeckt werden.
Testreifen der Größe 170/60VR17 mit einem in Figur 1 gezeigten Aufbau und in Tabelle 1 angegebenen Spezifizierungen wurden hergestellt und auf Hochgeschwindigkeitskurvenfahrstabilität und Hochgeschwindigkeitsgeradeauslaufstabilität getestet.
In den Tests war jeder Testreifen auf dem Hinterrad eines Motorrads montiert, dessen Vorderrad mit einem 120/70R17-Reifen mit einer anhand der Figuren 5 und 6 erläuterten herkömmlichen Gürtelstruktur (Gürtelcordwinkel zum Äquator: 17 Grad) versehen war, und der Reifen wurde auf einer Teststraße bei 260 km/h (auf einer geraden Strecke) und 220 km/h (auf einer kreisförmigen Strecke mit einem Radius von 400 m) gefahren. Dann wurden unter Verwendung eines Indexes, der auf der Annahme basierte, daß der Referenzreifen 100 darstellt, die Stabilitäten durch das Gefühl des Fahrers bewertet. Je größer der Wert, desto besser die Leistung. TABELLE 1 Bsp Ref Karkasse Cordmaterial Cordwinkel (Grad) Gürtel Cordverdrehung(/10cm) Wulstkernreiter Abstand von Kante JIS-A-Härte Stabilitätstestergebnis Geradeaus Kurvenfahren Lage Nylon Aramid * die radiale Höhe der radial äußeren Kante des Wulstkernreiters
Wie oben beschrieben, war in dem Motorradradialreifen gemäß der vorliegenden Erfindung die Seitenführungsleistung während des Geradeauslaufs vermindert, um wirksam das Flatterphänomen zu verhindern, und zur gleichen Zeit der Sturzschub wirksam erhöht, wenn die Neigung des Reifens im Bereich von 20 bis 40 Grad lag, und die Hochgeschwindigkeitskurvenfahrleistung, z B. Straßengriffigkeit, verbessert.

Claims

1. Ein Radialreifen für ein Motorrad mit einem Paar von Wulstkernen (5), von denen einer in jedem Wulstabschnitt (4) des Reifens angeordnet ist; einer Karkasse (6), die sich zwischen den Wulstabschnitten (4) erstreckt und wenigstens eine Lage organischer Fasercorde aufweist, die radial unter einem Winkel von 85 bis 90 Grad zum Reifenäquator angeordnet und um die Wulstkerne (5) herum umgeschlagen sind, um zwei umgeschlagene Abschnitte (6b) und einen Hauptabschnitt (6a) dazwischen zu bilden; einer Lauffläche (2), die radial außerhalb der Karkasse (6) angeordnet und gekrümmt ist, so daß die maximale Querschnittsbreite (WT) des Reifens zwischen den Laufflächenkanten (E1, E2) liegt; einem Gürtel (7), der radial außerhalb der Karkasse (6) und innerhalb der Lauffläche (2) angeordnet ist und wenigstens einen spiralförmig gewickelten Cord umfaßt; und einem Wulstkernreiter (9), der zwischen dem Karkassenhauptabschnitt (6a) und jedem umgeschlagenen Karkassenabschnitt (6b) angeordnet ist, wobei der Gürtel wenigstens einen spiralförmig gewickelten Cord mit einem Elastizitätsmodul von nicht weniger als 600 kgf/mm² umfaßt, jeder umgeschlagene Karkassenabschnitt (6b) sich radial nach außen vom Wulstabschnitt (4) in den Laufflächenabschnitt (2) hinein über die Laufflächenkante (E1, E2) hinaus erstreckt, und die radiale Höhe (Ht) der radial äußeren Kante (16) des umgeschlagenen Abschnitts (6b) größer als die radiale Höhe (Hs) der Laufflächenkante (E1, E2) ist, beides von der Wulstbasis (15) aus,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Wulstkernreiter Gummi mit einer JIS-A-Härte von 50 bis 65 umfaßt und sich radial nach außen vom Wulstkern (5) in den Laufflächenabschnitt (2) hinein erstreckt, so daß die obere Kante oder der ausgedehnte Abschnitt zwischen den Gürtel (7) und die Karkasse (6) zwischengelegt ist, und die axiale Entfernung der radial äußeren Kante (K) des Wulstkernreiters (9) vom Reifenäquator (C) weniger als das 1/4-fache der axialen Laufflächenbreite (WT) beträgt.

2. Ein Reifen nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß die radial äußere Kante (16) jedes umgeschlagenen Abschnitts (6b) zwischen jedem Kantenabschnitt (F1) des Gürtels und dem Wulstkernreiter (9) befestigt ist.

3. Ein Reifen nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß wenigstens ein Gürtelcord aus aromatischen Polyamidfasern besteht und die Cordverdrehung 20x20T bis 57x57T beträgt.

4. Ein Reifen nach Anspruch 1, 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Gürtel (7) zwei Stücke (7a, 7b) umfaßt, wobei jedes aus wenigstens einem spiralförmig von seiner einen Kante zur anderen Kante gewickelten Cord besteht.

5. Ein Reifen nach Anspruch 4,

worin die zwei Gürtelstücke mit ihren Kanten aneinanderstoßen, so daß sie Seite an Seite im Reifen liegen, und das Aneinanderstoßen am Reifenäquator (C) erfolgt.