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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen, insbesondere einen
verbesserten Aufbau aus Wulst und unterer Seitenwand, der in der
Lage ist, die Wulsthaltbarkeit, das Reifengewicht, die Rissbeständigkeit
und dergleichen zu verbessern und somit in Schwerlast-Radialreifen
geeignet angewandt werden kann.
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Bei
Schwerlast-Radialreifen für
Lkw, Busse und dergleichen werden herkömmlich zur Erhöhung der Haltbarkeit
der Wulstabschnitte Verstärkungskordschichten
und ein großes
Volumen an Hartgummi in den Wulstabschnitten angeordnet, wie es
in 7 gezeigt ist. Bei sehr harten Betriebsbedingungen,
unter denen derartige Reifen oft verwendet werden, erhöht jedoch
das erhöhte
Gummivolumen die Wärmeerzeugung,
und die Wulsthaltbarkeit geht schnell verloren. Darüber hinaus
wird das Reifengewicht ebenso wie der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs
unvermeidlich erhöht.
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In
der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. JP-A-55-19685 ist ein Radialreifen offenbart, bei dem ein unterer
Seitenwandbereich mit einem Profil versehen ist, um die Flexibilität der Seitenwandabschnitte
zu erhöhen.
Wenn ihre Lehren auf einen Schwerlastreifen angewandt werden, wie
es in 12 gezeigt ist, ist die Gummidicke
t1 in einem Bereich y1 beinahe konstant, wobei sich der Bereich
von dem Punkt P1 der maximalen Querschnittsbreite des Reifens, bis
zu einem relativ niedrigen Punkt P2 erstreckt, und von dem Punkt
P2 aus nimmt die Gummidicke t2 abrupt zu. Infolgedessen kann das
Gummivolumen verringert werden. Da die Reifenoberfläche sich
jedoch am Punkt P2 von konvex nach konkav ändert, und der konkave Teil
y2 an der axialen Außenseite
der konvexen Oberflächenlinie
e1 angeordnet ist, konzentriert sich die Biegeverformung während der
Fahrt an dem Punkt P2, und die Wulsthaltbarkeit ist nicht gut.
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Wenn
andererseits das Gummivolumen reduziert würde, würde die Biegeverformung in
dem unteren Seitenwandbereich und dem oberen Wulstbereich des Reifens
erhöht
werden. Infolgedessen ist die Außenfläche des Reifens in den Bereichen
gegenüber
Rissbildung anfällig,
die eine Wulstbeschädigung,
wie etwa Karkasslagenlockerung, einleiten kann. Darüber hinaus
ist es unmöglich,
Reifen rundzuerneuern, deren Außenfläche gerissen
ist.
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Die
Druckschrift EP-A-0 798 139, die nach dem Anmeldungsdatum der vorliegenden
Erfindung veröffentlicht
wurde und deren Inhalt nach Artikel 54(3) und (4) EPÜ relevant
ist, offenbart einen Luftreifen mit einem Laufflächenabschnitt, einem Paar Seitenwandabschnitten,
einem Paar Wulstabschnitten, jeweils mit einem Wulstkern darin,
eine Karkasse, die sich zwischen den Wulstabschnitten durch die
Laufflächenabschnitte
und Seitenwandabschnitte erstreckt und um die Wulstkerne in den
Wulstabschnitten von der Innenseite zur Außenseite des Reifens umgeschlagen
ist, um ein Paar Umschlagabschnitte und einen Hauptabschnitt dazwischen zu
bilden. Die Außenfläche des
Reifens ist mit einer mittig-unteren Seitenwandkontur S1 und einer
unteren Seitenwandkontur S2 versehen, wobei sich die mittig-untere
Seitenwandkontur S1 von dem Punkt P1 der maximalen Querschnittsbreite
des Reifens radial nach innen bis zu einem Punkt P2 entlang einer
Kreisbogenlinie E1 erstreckt, die einen einzigen Radius R1 und den
Mittelpunkt auf einer axialen Linie aufweist, die an dem Punkt P1
der Querschnittsbreite verläuft,
wobei sich die untere Seitenwandkontur S2 an der axialen Innenseite der
Kreisbogenlinie E1 von dem Punkt P2 zu einem radial inneren Punkt
P3 erstreckt, und die Dicke T, von der Außenfläche des Reifens zu dem Hauptabschnitt
der Karkasse gemessen, allmählich
von dem Punkt P1 bis zu dem Punkt P3 zunimmt.
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Die
Druckschriften Patent Abstracts of Japan, Band 013, Nr. 247 (M-835)
und
JP 01 056210 A offenbaren
einen Schwerlast-Luftreifen mit einer Außenfläche T auf jeder Seite des Reifens
in einem unteren Teil B unterhalb des Teils mit der maximalen Reifenbreite
W, der mit einer Vielzahl von konkaven Kurven ausgebildet ist. Diese
konkaven Kurven können
auch in der oberen Fläche
A der Außenfläche der
Seite des Reifens ausgebildet sein. Darüber hinaus sind die Kreuzungspunkte
m zwischen diesen konkaven Kurven derart eingerichtet, dass sie
von dem Reifenquerschnitt aus nach außen hin konvex sind.
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Es
ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen
bereitzustellen, dessen Haltbarkeit und Reifengewicht verbessert
sind und der die obigen Probleme überwindet.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorzugsweise
sind die Wulstabschnitte zwischen dem Karkasshauptabschnitt und
jedem Umschlagabschnitt mit einem Wulstkernreiter versehen, der
aus Hartgummi hergestellt ist und sich radial nach außen bis
zu seinem radial äußeren Ende
erstreckt, und der Umschlagabschnitt erstreckt sich radial über das
radial äußere Ende
des Wulstkernreiters hinaus, um einen parallelen Teil zu bilden,
wobei sich der parallele Teil von dem radial äußeren Ende des Wulstkernreiters
im Wesentlichen parallel zu dem Karkasshauptabschnitt radial nach
außen
erstreckt und die Länge
L des parallelen Teils im Bereich des 0,5- bis 5,0-fachen der maximalen Querschnittsbreite
CW des Wulstkerns liegt.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun ausführlich in Verbindung mit den
begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, die auf eine Felge aufgezogen ist;
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2 ist
eine vergrößerte Schnittansicht,
die den Aufbau aus Wulst und unterer Seitenwand des Reifens von 1 zeigt;
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3 ist
eine schematische Querschnittsansicht, die eine Polstergummischicht
zwischen dem Karkasslagenumschlagabschnitt und dem Hauptabschnitt
zeigt;
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4(A) und (B) sind
schematische Querschnittsansichten zur Erläuterung der Kontur des Wulstes und
des unteren Seitenwandabschnittes;
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5 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Zierrippe an der Seitenwand zeigt;
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6 ist
eine Querschnittsansicht, die ein anderes Beispiel des Aufbaus aus
Wulst und unterer Seitenwand zeigt;
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7 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Konstruktion aus dem Stand der
Technik zeigt;
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8 ist
ein Graph, der die Ergebnisse eines Tests auf Hauptdehnung zeigt;
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9 und 10 sind
Schaubilder zum Erläutern
eines Verfahrens zum Messen der Hauptdehnung;
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11 ist
eine schematische Querschnittsansicht des Aufbaus aus Wulst und
unterer Seitenwand eines Testreifens gemäß der Erfindung; und
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12 ist
eine schematische Querschnittsansicht des Aufbaus aus Wulst und
unterer Seitenwand eines Testreifens gemäß dem Stand der Technik.
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In
den Zeichnungen umfasst der Reifen 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Laufflächenabschnitt 2,
ein Paar axial beabstandete Wulstabschnitte 4, jeweils
mit einem Wulstkern 5 darin, ein Paar Seitenwandabschnitte 3,
die sich zwischen den Laufflächenkanten
und Wulstabschnitten erstrecken, eine Karkasse 6, die sich
zwischen den Wulstabschnitten 4 erstreckt, und einen Gürtel 7,
der radial außerhalb
der Karkasse 6 in dem Laufflächenabschnitt 2 angeordnet
ist.
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1 zeigt
einen Meridianschnitt des Reifens in einem normalen Zustand, in
dem der Reifen auf eine Standardfelge J aufgezogen, auf einen Standarddruck
aufgepumpt und nicht mit einer Reifenlast belastet ist. Die Standardfolge
ist die Felge, die als Standardfelge oder Messfelge in den allgemein
bekannten Standards spezifiziert ist, wie etwa JATMA (Japan und
Asien), T&RA
(Nordamerika), ETRTO (Europa), STRO (Skandinavien) und dergleichen,
und der Standarddruck ist der in dem Standard spezifizierte maximale
Druck.
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Der
Reifen 1 ist ein schlauchloser Schwerlast-Radialreifen
für Lkw
und Busse und ist auf eine 15 Grad-Schrägschulterfelge aufgezogen.
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Die
oben erwähnte
Karkasse 6 umfasst zumindest eine Lage 6A aus
Korden, die radial unter einem Winkel von 70 bis 90 Grad in Bezug
auf den Reifenäquator
C angeordnet ist und sich zwischen den Wulstabschnitten 4 durch
den Laufflächenabschnitt 2 und
die Seitenwandabschnitte 3 hindurch erstreckt und um die Wulstkerne 5 von
der axialen Innenseite zur Außenseite
des Reifens umgeschlagen ist, um ein Paar Umschlagabschnitte 6B und
einen Hauptabschnitt 6A dazwischen zu bilden. Für die Karkasskorde
werden vorzugsweise Stahlkorde verwendet, aber Korde aus organischer
Faser, z. B. Polyester, Rayon, Nylon, aromatischem Polyamid und
dergleichen, können
verwendet werden. Bei diesem Beispiel besteht die Karkasse 6 aus einer
einzigen Lage 6A aus Stahlkorden, die unter im Wesentlichen 90 Grad
in Bezug auf den Reifenäquator C
angeordnet ist.
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Der
Gürtel 7 umfasst
zumindest zwei gekreuzte Lagen. Für die Gürtelkorde können Stahlkorde, Korde aus
organischer Faser, z. B. Nylon, aromatischem Polyamid, Rayon, Nylon
und dergleichen, verwendet werden. Bei diesem Beispiel besteht der
Gürtel 7 aus
vier Lagen; und zwar einer radial innersten Lage 7A, die
aus parallelen Stahlkorden hergestellt ist, die unter einem vorbestimmten
Winkel von 50 bis 70 Grad in Bezug auf den Reifenäquator C
gelegt sind; und radial äußeren Lagen 7B, 7C und 7D,
die aus parallelen Stahlkorden hergestellt sind, die unter Winkeln
von nicht mehr als 30 Grad in Bezug auf den Reifenäquator C
gelegt sind.
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Jeder
der Wulstabschnitte 4 ist mit einem Wulstkernreiter 8 versehen,
der aus einer Hartgummimischung hergestellt ist. Der Wulstkernreiter 8 ist
zwischen dem Karkasslagenhauptabschnitt 6A und dem Umschlagab schnitt 6B angeordnet
und verjüngt
sich von dem Wulstkern 5 radial nach außen. Der Wulstkernreiter 8 weist
vorzugsweise eine JIS A-Härte
von 60 bis 99 Grad, stärker
bevorzugt 70 bis 95 Grad auf.
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Unter
der oben erwähnten
Standardbedingung liegt die Wulstkernreiterhöhe h1 im Bereich von 6 bis 31%,
stärker
bevorzugt 8 bis 22%, noch stärker
bevorzugt 8 bis 14% der Karkasshöhe
H (in 2 ungefähr 11%).
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Die
Wulstkernreiterhöhe
h1 wird radial zwischen dem radial äußeren Ende des Wulstkernreiters
und der Wulstbasislinie BL gemessen. Die Karkasshöhe H wird
radial zwischen der Dickenmittellinie der Karkasse und der Wulstbasislinie
L entlang des Reifenäquators
C gemessen. Übrigens
entspricht die Wulstbasislinie BL dem Felgendurchmesser der Standardfelge.
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Die
axiale Innenfläche
des Wulstkernreiters 8, die mit dem Karkasshauptabschnitt 6A in
Kontakt steht, ist durch eine im Wesentlichen gerade Linie definiert,
aber die axiale Außenfläche ist
durch eine konkave Linie definiert. Infolgedessen wird die axiale
Verschiebung der Karkasse 6 nach außen bei belastetem Reifen gesteuert.
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Der
Wulstkern 5 ist bei diesem Beispiel in einer sechseckigen
Querschnittsform ausgebildet, indem ein Stahldraht gewickelt ist,
und seine Außenseite
ist mit Gummi beschichtet. Abgesehen von Stahldraht können organische
Korde mit hohem Modul, z. B. aromatisches Polyamid und dergleichen,
verwendet werden. Eine radial innere Seite 5i des Sechsecks
ist am längsten
und unter im Wesentlichen 15 Grad zur axialen Richtung entsprechend
der Neigung des Schrägschulterwulstsitzes
J1 der Felge J geneigt. Die maximale Querschnittsbreite CW des Wulstkerns 5 liegt
in einer Richtung im Wesentlichen parallel zur Wulstunterseitenlinie.
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Hinsichtlich
der Karkasse 6 ist der Umschlagabschnitt 6B, um
Spannungskonzentration am Umschlagende zu minimieren, radial nach
außen
bis zu einer Stelle auf einer vorbestimmten Höhe Hb verlängert, wobei die Stelle radial
außen
von dem äußeren Ende 8t des
Wulstkernreiters 8 aber radial innen von dem Punkt P1 der
maximalen Breite des Reifens liegt. Die Höhe Hb, von der Wulstbasislinie
BL aus gemessen, ist vorzugsweise im Bereich von 15 bis 50%, stärker bevorzugt
20 bis 40% der Karkasshöhe
H festgelegt. (Bei diesem Beispiel 29%)
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Der
Karkassumschlagabschnitt 6B erstreckt sich von dem axial äußersten
Ende des Wulstkerns radial nach außen bis zu dem radial äußeren Ende
des Wulstkernreiters 8 entlang der malen äußeren konkaven Oberfläche des
Wulstkernreiters 8 und erstreckt sich dann im Wesentlichen
parallel zu dem Karkasshauptabschnitt 6A an der radialen
Außenseite
des Wulstkernreiters 8. Die Länge L dieses parallelen Teils
G liegt im Bereich des 0,5- bis 5,0-fachen, vorzugsweise des 1,0-
bis 4,0-fachen, stärker
bevorzugt des 2,0- bis 4,0-fachen der maximalen Querschnittsbreite
CW des Wulstkerns 5. (Bei diesem Beispiel ungefähr dem 2,6-fachen)
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In
dem parallelen Teil G ist, wie es in 3 gezeigt
ist, der Kordabstand N zwischen dem axial benachbarten Karkasshauptabschnitt 6A und
Umschlagabschnitt 6B im Bereich des 1,0- bis 4,5-fachen,
bevorzugt des 1,5- bis
3,5-fachen des Durchmessers D der Karkasskorde 11 festgelegt.
Das heißt,
eine Gummischicht, deren minimale Dicke dem Kordabstand N entspricht,
ist zwischen dem Karkasshauptabschnitt 6A und dem Umschlagabschnitt 6B vorhanden,
wodurch die Scherung dazwischen effektiv gelindert werden kann.
Wenn der Kordabstand N kleiner als das 1,0-fache des Durchmessers
D ist, wird die Linderung unzureichend und manchmal gelangen die
Korde des Umschlagabschnitts 6B teilweise in direkten Kon takt
mit jenen des Hauptabschnitts 6A, was eine Karkasskordlockerung
hervorruft. Bei diesem Beispiel ist eine separate Gummischicht 12,
die Polstergummi genannt wird und die elastische Eigenschaften ähnlich wie
die Gummierung für
die Karkasslage aufweist, zwischen dem Hauptabschnitt 6A und
dem Umschlagabschnitt 6B angeordnet. Es ist jedoch auch
möglich,
die Gummierung selbst als Ersatz für die Polstergummischicht 12 zu
verwenden, wenn die erforderliche gleichmäßige Dicke bereitgestellt wird.
Wenn die Karkasse 6 aus zwei oder mehr Lagen besteht, ist
es notwendig, dass zumindest eine Lage den oben erläuterten
parallelen Teil G aufweist.
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In
dem Meridianschnitt des Reifens im dem oben erwähnten normalen Zustand ist
der Reifen, um sein Gewicht wirksam zu verringern, ohne die Haltbarkeit
zu verschlechtern, in einem Bereich Y, der sich radial innen von
dem Punkt P1 der maximalen Querschnittsbreite befindet, mit einer
mittig-unteren Seitenwandkontur S1 und einer unteren Seitenwandkontur
S2 versehen.
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Die
mittig-untere Seitenwandkontur S1 erstreckt sich von dem Punkt P1
der maximalen Breite bis zu einem radial inneren Punkt P2 entlang
eines Kreisbogens E1 mit einem einzigen Radius R1, dessen Mittelpunkt
auf einer axialen Linie angeordnet ist, die durch die Punkte P1
der maximalen Breite verläuft.
Somit ist die mittig-untere Seitenwandkontur S1 konvex.
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Die
untere Seitenwandkontur S2 ist derart definiert, dass sie sich auf
der axialen Innenseite der Kreisbogenlinie E1 erstreckt. Die untere
Seitenwandkontur S2 ist gewöhnlich
aus einer ineinander übergehenden konvexen
oberen Übergangskontur 14 und
konkaven unteren Kontur 13 gebildet.
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Die
konvexe obere Kontur 14 erstreckt sich entlang einer konvexen
gekrümmten
Linie, die vorzugsweise ein Kreisbogen ist, der einen Radius R2
im Bereich des 0,2- bis 0,4-fachen des Radius R1 aufweist. Die konvexe
obere Kontur 14 ist mit der mittig-unteren Seitenwandkontur
S1 an einem Punkt P2 ohne irgendeinen Knickpunkt verbunden.
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Die
konkave untere Kontur 13 erstreckt sich entlang einer konkaven
gekrümmten
Linie E2, die vorzugsweise ein Kreisbogen ist, der einen einzigen
Radius R3 im Bereich von nicht mehr als dem 0,95-fachen des Radius
R2 aufweist. Die konkave untere Kontur 13 ist mit der konvexen
oberen Kontur 14 ohne irgendeinen Knickpunkt verbunden.
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Die 4(A) und (B) zeigen
zwei mögliche
Fälle der
Position (Punkt P3) des radial inneren Endes der unteren Seitenwandkontur
S2.
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In
dem Fall von 4(A) schneidet die untere Seitenwandkontur
S2 die Kreisbogenlinie E1 nicht und berührt das Felgenhorn Jf an einem
Punkt Q1 (nachstehend Kontaktpunkt Q1 genannt). Somit ist der Punkt P3
dieser Kontaktpunkt Q1.
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In
dem Fall von 4(B) schneidet die untere Seitenwandkontur
S2 die Kreisbogenlinie E1 an Punkt Q2. Somit ist der Punkt P3 dieser
Schnittpunkt Q2. In diesem Fall ist der radiale Abstand WQ zwischen
dem Schnittpunkt Q2 und dem Kontaktpunkt Q1 auf nicht mehr als das
0,1-fache, vorzugsweise
nicht mehr als das 0,05-fache der Höhe Hp1 des Punktes P1 maximaler
Breite festgelegt. Wenn er größer als
das 0,1-fache ist, nimmt die Wärmeerzeugung
zu und die Haltbarkeit nimmt ab.
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Um
darüber
hinaus die Wärmeerzeugung
weiter zu verringern, ist der Punkt Pm der maximalen Vertiefung
Dm der unteren Seitenwandkontur S2 von der Kreisbogenlinie E1 auf
eine radiale Höhe
Hpm im Bereich von 6 bis 20%, bevorzugt 9 bis 20%, stärker bevorzugt
12 bis 18% der Querschnittshöhe
H des Reifens festgelegt, und die maximale Vertiefung Dm ist im
Bereich des 0,03- bis 0,18-fachen der Höhe Hp1 des Punktes P1 maximaler
Breite festgelegt. Bevorzugt ist 0,05 ≦ Dm/Hp1. Bevorzugt ist Dm/Hp1 ≦ 0,08, stärker bevorzugt
ist Dm/Hp1 ≦ 0,07.
Gewöhnlich
beträgt
die maximale Vertiefung (Dm) 3 bis 6 mm. Wenn Dm/Hp1 < 0,03 ist, nimmt
die Wärmeerzeugung
zu. Wenn 0,18 < Dm/Hp1
ist, ist es schwierig (T2/T1)/h1 und (Tm/T2)/h3 in den oberen erwähnten Bereichen
festzulegen. Darüber
hinaus nimmt eine Verformung zwischen den Punkten P1 und Pm zu,
und es tritt leicht Kordlockerung auf.
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Der
radiale Abschnitt h2 zwischen den Punkten P2 und P3 liegt im Bereich
des 0,2- bis 0,7-fachen der Höhe
Hp1. Vorzugsweise ist 0,3 ≦ h2/Hp1.
Vorzugsweise ist h2/Hp1 ≦ 0,6.
Wenn h2/Hp1 < 0,2
ist, wird die Verringerung in der Wärmeerzeugung unzureichend und
darüber
hinaus konzentriert sich leicht Verformung an einer Stelle nahe
bei dem Punkt Pm der maximalen Vertiefung Dm. Wenn 0,7 < h2/Hp1 ist, nimmt
die Verformung in dem mittig-unteren Seitenwandbereich (S1) ab aber
in dem unteren Seitenwandbereich (S2), insbesondere zwischen den
Punkten P2 und Pm, zu. Es wird somit unmöglich, die Verformung weitläufig und gleichmäßig zu verteilen.
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Die
Dicke T zwischen der Außenfläche des
Reifens und der Außenseite
des axial äußersten
Karkasslagenhauptabschnitts 6A nimmt von dem Punkt P1 maximaler
Breite bis zu dem Punkt P3 allmählich
zu, um die Dehnung weitläufig
und gleichförmig
zu verteilen. Es ist jedoch nicht immer notwendig, die Dicke T in
Richtung der radialen Innenseite in dem Bereich zwischen den Punkten
P2 und Pm und/oder dem Bereich zwischen den Punkten Pm und P3 zu
erhöhen.
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Die
Dicke T1 an dem Punkt P1 maximaler Breite, die Dicke T2 an dem mittleren
Punkt P2 und der radiale Abstand h1 zwischen den Funkten P1 und
P2 sind wie folgt festgelegt:
(T2/T1)/h1 ist nicht kleiner
als 0,03, stärker
bevorzugt nicht kleiner als 0,5; und
(T2/T1)/h1 ist nicht größer als
1,0, stärker
bevorzugt nicht größer als
0,07.
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Wenn
(T2/T1)/h1 < 0,03
ist, konzentriert sich die Biegeverformung an dem unteren Seitenwandbereich (S2)
und es tritt leicht Karkasskordlockerung auf.
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Um
die notwendige Festigkeit für
die Seitenwandabschnitte 3 bereitzustellen, darf die Dicke
T1 nicht kleiner als 3 mm sein.
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Die
Dicke T2 an dem Punkt P2, die Dicke Tm an dem Punkt Pm und der radiale
Abstand h3 zwischen den Punkten P2 und Pm sind wie folgt festgelegt:
(Tm/T2)/h3
ist nicht kleiner als 0,03, stärker
bevorzugt. nicht kleiner als 0,05; und
(Tm/T2)/h3 ist nicht
größer als
0,25, stärker
bevorzugt nicht größer als
0,15.
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Wenn
(Tm/T2)/h3 < 0,03
ist, konzentriert sich die Biegeverformung an einem Abschnitt in
der Nähe des
Punktes Pm. Wenn 0,25 < (Tm/T2)/h3
ist, nimmt die Wärmeerzeugung
um den Punkt Pm herum zu und das Reifengewicht nimmt zu. Darüber hinaus
konzentriert sich die Biegeverformung leicht an einem Abschnitt in
der Nähe
des Punktes P2 und die Haltbarkeit nimmt ab.
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Die
Dicke Tm an dem Punkt Pm, die Dicke T3 an dem Punkt T3 und der radiale
Abstand h4 zwischen den Punkten Pm und P3 sind wie folgt festgelegt:
(T3/Tm)/h4
ist nicht kleiner als 0,03, bevorzugt nicht kleiner als 0,05, stärker bevorzugt
nicht kleiner als 0,07.
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Wenn
(T3/Tm)/h4 < 0,03
ist, konzentriert sich die Biegeverformung leicht an einem Abschnitt
in der Nähe
des Punktes P3 und es tritt leicht eine Karkasskordlockerung auf.
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Der
oben erwähnte
Radius R1 des Kreisbogens E1 ist vorzugsweise im Bereich des 0,3-
bis 2,0-fachen der Karkasshöhe
Ha festgelegt. Wenn R1/Ha < 0,3
ist, ist es schwierig, die notwendige Dicke T in dem mittig-unteren Seitenwandbereich
(S1) aufrechtzuerhalten. Es ist auch schwierig, die Dicke T in Richtung
der radialen Innenseite allmählich
zu erhöhen.
Wenn 2,0 < R1/Ha
ist, nimmt die Dicke T in dem unteren Seitenwandbereich (S2) übermäßig zu und
es nimmt die Wärmeerzeugung
zu.
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Um
darüber
hinaus die Dehnung um den Punkt Pm herum zu verringern, ist das
radial äußere Ende des
Karkasslagenumschlagabschnittes 6B radial nach außen über den
Punkt Pm hinaus verlängert,
und die radiale Höhendifferenz
dazwischen ist nicht kleiner als 5 mm, vorzugsweise nicht kleiner
als 10 mm. In dem Fall, dass eine Vielzahl von Karkasslagen angeordnet
ist, ist es für
diesen Zweck ausreichend, dass zumindest eine Karkasslage diese
Bedingungen erfüllt.
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Die
vorliegende Erfindung behindert nicht die Bereitstellung ausgeprägter Marken,
einer Zierrippe und dergleichen im Bereich Y an der Seitenwand. 5 zeigt
eine solche Zierrippe 15. In einem solchen Fall ist es möglich, den
Umschlagabschnitt 6B innerhalb der Breite wb der Rippe 15 zu
beenden, da es erwünscht
ist, dass die Gummidicke tb von dem Umschlagende bis zur Außenfläche des
Reifens nicht kleiner als 6 mm, vorzugsweise nicht kleiner als 9
mm ist. Bevorzugt ist die Breite Wb im Bereich von nicht mehr als
10 mm festgelegt, und der Vorstand hb der Zierrippe 15 von
der Außenfläche des
Reifens liegt im Bereich von nicht mehr als 3 mm, um eine Dehnungskonzentration
zu verhindern.
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8 zeigt
die maximale Hauptdehnung ε von
drei Reifentypen: Reifen A, der in 1 gezeigt
ist und den parallelen Teil G und die Konturen S1 und S2 aufweist;
Reifen B, der in 6 gezeigt ist und allein den parallelen
Teil G aufweist; und Reifen C, der in 7 gezeigt
ist und weder den parallelen Teil G noch die Konturen S1 und S2
aufweist. Bei Reifen C erschien eine Spitze Z der Hauptdehnung (7
oder 8%) in dem Bereich Y. In den Reifen A und B jedoch verschwand
eine merkbare Spitze, und die Hauptdehnung wurde auf einen beinahe
gleichmäßigen Wert
von weniger als 4,0% verringert. Somit wurde effektiv verhindert,
dass der Seitenwandabschnitt 3 und der Wulstabschnitt 4 einrissen,
so dass die Haltbarkeit verbessert wurde.
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Wenn
die Länge
L des parallelen Teils G kleiner als das 0,5-fache der maximalen
Querschnittsbreite CW des Wulstkerns 5 ist, erscheint eine
Spitze der Hauptdehnung ε in
dem Bereich Y, und es treten an der Position der Spitze leicht Risse
auf. Wenn die Länge
L größer als
das 5,0-fache von CW ist, reicht das Karkassumschlagende bis zu
dem Abschnitt maximaler Breite des Reifens, an dem die Biegeverformung
am größten ist,
und es treten Probleme von Lagenkantenlockerung und einer Abnahme
in der Wulsthaltbarkeit auf. Wenn der Kordabstand N größer als
das 4,5-fache des Durchmessers D ist, erscheint eine Spitze der
Hauptdehnung C in dem Bereich Y und es nimmt leicht die Wärmeerzeugung
zu.
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Die
Hauptdehnung ε wurde
wie folgt erhalten: (1) Abbuffen der Oberfläche des Seitenwandabschnittes
3 und
des Wulstabschnittes
4; (2) Waschen der Oberfläche mit
Benzin; (3) Auftragen eines Klebstoffs auf die Oberfläche; (4)
Aufpumpen des Reifens auf einen Druck von 0,5 kgf/cm
2;
(5) Zeichnen einer sich radial erstreckenden geraden Linie RL und
Kopieren einer Reihe von Kreisen M von einem Vinylband
15 auf
die Oberfläche entlang
der Linie RL, wie es in
9 gezeigt ist, wobei die Kreise
in weißer
Tinte (Titanoxid + DOP + Kugellageröl) unter Verwendung eines Drucksiebs
gedruckt werden; (6) Aufpumpen des Reifens auf den Standarddruck;
(7) Kopieren der Kreise von der Reifenoberfläche auf ein neues leeres Band;
(8) Messen der Kreise auf den Bändern
(unter dem Standarddruck und 0,5 kgf/cm
2)
für die
Abszissenwerte und Ordinatenwerte, die in
10 gezeigt
sind; und (9) Berechnen der Hauptdehnung C unter Verwendung der
folgenden Gleichungen.
Scherdehnung γ = εc + εr × 2Xε195 -
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Unter 0,5 kgf/cm2 Druck
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Umfangslänge Lc0 = √(X10 – X20)² + (Y10 – Y20)²
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Radiale Länge
Lr0 = √(X30 – X40)² + (Y30 – Y40)²
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Länge
L1350 in Richtung 135 Grad = √(X50 – X60)² + (Y50 – Y60)²
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Standarddruck
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Umfangslänge Lc1 = √(X11 – X21)² + (Y11 – Y21)²
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Radiale Länge
Lr1 = √(X31 – X41)² + (Y31 – Y41)²
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Länge
L1351 in Richtung 135 Grad = √(X51 – X61)² + (Y51 – Y61)²
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Tabelle
1 zeigt die Ergebnisse eines Wulsthaltbarkeitstests.
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Unter
Verwendung eines Reifenrollenprüfstands
wurden Testreifen über
5000 km unter der folgenden außergewöhnlichen
Bedingung gefahren, und es wurde die Fahrstrecke bis zum Auftreten
irgendeiner sichtbaren Beschädigung
gemessen. In der Tabelle 1 ist das Verhältnis der Fahrstrecke L1 zu
5000 km als Haltbarkeit gezeigt.
Reifenlast: 9000 kg
Geschwindigkeit:
20 km/h
Innendruck: 800 kPa
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Die
Testreifen wiesen den folgenden gleichen Aufbau mit Ausnahme der
Kontur in dem Bereich Y auf.
Reifengröße: 11R22.5 (Schwerlast-Radialreifen)
Felgengröße: 8.25 × 22.5
Reifeninnenaufbau: 1
Karkasse:
eine einzelne Lage aus Stahlkorden (3 × 0,20 + 7 × 0,20), die unter 90 Grad
zum Reifenäquator angeordnet
war
Gürtel:
vier Lagen aus Stahlkorden (3 × 0,20
+ 6 × 0,35)
Gürtelkordwinkel:
+67, +18, –18
und –18
(von radial innen nach radial außen)
Karkasshöhe Ha: 128
mm
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Die
Spezifikationen der Konturen sind ebenfalls in Tabelle 1 gezeigt.
- Bsp. 4
- Die Dehnungsverteilung
war kleiner und die Haltbarkeit war niedriger als bei Bsp. 1–3 und 6–11, da die
Dicke T von dem Punkt P2 bis zu dem Punkt Pm konstant war (T2 =
Tm), aber besser als Ref. 1 und 2.
- Bsp. 5
- Da die Dicke T2 > die Dicke Tm war,
wurde die Dehnungsverteilung weiter herabgesetzt. Die Haltbarkeit
war niedriger als bei Bsp. 1–3
und 6–11,
da der Wert h2/Hp1 kleiner war, aber höher als bei Ref. 1 und 2.
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Tabelle
2 zeigt die Ergebnisse zusätzlicher
Tests. Die Testreifen waren Schwerlast-Radialreifen mit den folgenden
gemeinsamen Daten.
Reifengröße: 11R22.5
Felgengröße: 8.25 × 22.5
Karkasse:
eine einzelne Lage aus Stahlkorden (3 × 0,20 + 7 × 0,20)
Karkasskordwinkel:
90 Grad zum Reifenäquator
Karkasskordzählwert:
40/5 cm
Gürtel:
vier Lagen aus Stahlkorden (3 × 0,20
+ 6 × 0,35)
Gürtelkordwinkel:
+67, +18, –18
und –18
(von radial innen nach radial außen)
Gürtelkordzählwert: 26/5 cm
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Diese
Tests umfassten einen Haltbarkeitstest ähnlich wie der oben erwähnte Test,
einen Rissbildungstest, einen Hauptdehnungstest und einen Reifengewichtstest.
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– Haltbarkeitstest
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Unter
Verwendung eines Reifenrollenprüfstandes
wurden Testreifen über
10000 km unter der folgenden außergewöhnlichen
Bedingung gefahren, und es wurde die Fahrstrecke L1 bis zum Auftreten
einer sichtbaren Beschädigung
gemessen. In Tabelle 2 ist das Verhältnis der Fahrstrecke L1 zu
10000 km als Haltbarkeit gezeigt.
Reifenlast: 9000 kg
Geschwindigkeit:
20 km/h
Innendruck: 1000 kPa
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– Rissbeständigkeitstest
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Die
Testreifen, die auf den Standarddruck von 800 kPa aufgepumpt waren,
wurden in einer Ozonkammer (Ozon: 40 ppm, Temperatur: 40 Grad C)
gesetzt, und es wurde die Zeit bis zum Auftreten von Rissen in dem
Bereich Y gemessen. In Tabelle 2 ist die Zeit durch einen Index
angegeben, der darauf beruht, dass der Reifen aus dem Stand der
Technik 100 ist. Je größer der
Index ist, desto besser ist die Beständigkeit.
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– Hauptdehnungstest
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Die
Hauptdehnung wurde wie oben erläutert
erhalten, und es wurde untersucht, ob eine merkliche Spitze auftrat
oder nicht, und es wurde die maximale Hauptdehnung C gemessen.
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– Reifengewichtstest
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Es
wurde das Reifengewicht gemessen. In Tabelle 2 ist das Reifengewicht
durch einen Index angegeben, der darauf beruht, dass der Reifen
aus dem Stand der Technik 100 ist. Je kleiner der Index ist, desto
besser.
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In
den erfindungsgemäßen Reifen
wurde die Hauptdehnung C auf unter 5,0% verringert und wies in dem
Bereich Y keine Spitze auf, und die Beständigkeit gegenüber Rissen
war stark verbessert. Im Besonderen wiesen die Reifen Bsp. B3, B4,
B5, B7, B8 und B9, bei denen die Länge L des parallelen Teils
im Bereich des 2,0- bis 4,0-fachen der maximalen Querschnittsbreite
CW des Wulstkerns lag, eine gute Wulsthaltbarkeit auf, und die Leistung
war im Gesamtgleichgewicht ausgezeichnet. Zusätzlich konnte das Reifengewicht
der Reifen Bsp. B7, B8 und B9, die mit den oben erwähnten Konturen
S1 und S2 versehen waren, effektiv verringert werden.
