DE19859157A1

DE19859157A1 - Fahrzeugluftreifen

Info

Publication number: DE19859157A1
Application number: DE19859157A
Authority: DE
Inventors: Gerold Durschang
Original assignee: Dunlop GmbH and Co KG
Current assignee: Dunlop GmbH and Co KG
Priority date: 1998-12-21
Filing date: 1998-12-21
Publication date: 2000-06-29
Also published as: DE69931739D1; EP1013478B1; DE69931739T2; EP1013478A3; JP4473387B2; EP1013478A2; JP2000185514A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Reifen für Kraftfahrzeuge mit mehreren Karkasslagen, wobei zwischen wenigstens zwei Karkasslagen zumindest eine puffernde Zwischenlage angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit einem einen Gürtel aufweisenden Laufflächenbereich, sowie sich zwischen dem Laufflächen bereich und Wulstbereichen erstreckenden Seitenwänden, wobei zumin dest zwei Karkasslagen vorgesehen sind, deren Enden um axial beabstan dete Wulstkerne geführt sind.

Bei der Konstruktion von Fahrzeugluftreifen, insbesondere von Radialrei fen muß darauf geachtet werden, daß die Karkasslagen gegen Beschädi gungen, wie sie insbesondere beim Überfahren von Bordsteinen auftreten können, bestmöglichst geschützt werden. Dies kann beispielsweise erfol gen durch eine Erhöhung der Seitenwandstärke, aber dies führt wiederum zu einer im Seitenwandbereich ggf. unerwünschten Erhöhung der Steifig keit sowie zu einer störenden Gewichtserhöhung. Deshalb müssen bei der Konstruktion eines Fahrzeugreifens üblicherweise Kompromisse geschlos sen werden, die dann der Vielzahl bestehender und häufig gegenläufiger Forderungen bestmöglich Rechnung tragen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Fahreigenschaften eines Reifens insbesondere durch mehr Stabilität zu verbessern und die Sicher heit gegen Karkassbeschädigungen zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß zwischen wenigstens zwei Karkasslagen zumindest eine puffernde, den gegenseitigen Abstand zwischen diesen Karkasslagen bestimmende Zwischenlage angeordnet ist.

Mittels der gemäß der Erfindung vorgesehenen puffernden Zwischenlage wird einerseits zwischen den Karkasslagen eine federnde Schicht geschaf fen, die eine gewisse Relativbewegung zwischen den Karkasslagen ermög licht, und andererseits gestattet es die puffernde Zwischenlage den gegen seitigen Abstand der beiden Karkasslagen definiert und über die Reifen breite auch unterschiedlich vorzugeben, was gleichbedeutend mit einer entsprechenden Vorgabe des Widerstandsmomentes ist. Im Bereich der Reifenseitenwände kann damit die Seitensteifigkeit gezielt vorgegeben bzw. erhöht werden, was zu einer Handlingverbesserung führt, und im Laufflä chenbereich kann eine Verbesserung der Stößelfestigkeit erreicht werden.

Die erwähnte Stößelfestigkeit wird im Rahmen eines Stößeltests geprüft, bei dem ein abgerundeter Stößel gegen die Lauffläche des Reifens bewegt wird, bis die Lauffläche durchstoßen wird. Mit diesem Test wird somit die Widerstandsfähigkeit des Reifens gegen lokale mechanische Spitzenbela stungen ermittelt. In den USA ist dieser Stößeltest vorgeschrieben.

Die höhere Steifigkeit bzw. Stabilität des erfindungsgemäßen Karkassen aufbaus beruht darauf, daß die Karkasse nach Art eines Doppel-T-Trägers aufgebaut ist, wobei die Zwischenlage dem senkrechten Balken des Dop pel-T-Trägers entspricht und die beiden Karkasslagen den Querbalken des Doppel-T-Trägers gleichgesetzt werden können. Maßgeblich für das Wider standsmoment dieser Konstruktion ist der gegenseitige Abstand der Quer balken des Doppel-T-Trägers bzw. der Karkasslagen, so daß durch die Wahl der Dicke der puffernden Zwischenlage das im jeweiligen Reifenbe reich jeweils gewünschte Widerstandsmoment vorgegeben bzw. beeinflußt werden kann.

Insbesondere im Bereich der Reifenseitenwände ist eine gezielte Erhöhung der Steifigkeit möglich und außerdem trägt die puffernde Zwischenlage dazu bei, die Sicherheit gegen Beschädigungen der Karkasslagen bei dem kritischen Fall des Überfahrens von Bordsteinen wesentlich zu verringern. Dies ist eine Folge davon, daß Steifigkeit und Federwirkung optimal kom biniert werden können und die durch die federnde Schicht gewährleistete beschränkte Relativbeweglichkeit zwischen den Karkasslagen dazu führt, daß diese Karkasslagen gegenüber Beschädigungen unempfindlicher wer den.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Karkassenkonzepts besteht darin, daß die vorstehend erwähnten Verbesserungen des Reifens erzielt werden, ohne dabei das Gesamtgewicht des Reifens wesentlich zu erhö hen.

Für die Herstellung von Reifen nach der Erfindung ist es von besonderer Bedeutung, daß die puffernden Zwischenschichten im Rahmen eines Vor konfektionierungsschrittes jeweils lagegenau auf die entsprechende Kar kasslage aufgebracht werden können, so daß beim Reifenaufbau selbst keinerlei fertigungstechnischer Zusatzaufwand entsteht.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprü chen, der Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung be schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Kraftfahrzeugreifens ge mäß einer Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 2 einen Karkassenaufbau analog Fig. 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in einer aus einandergezogenen Darstellung.

Der in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Radialreifen umfaßt eine zweilagige Karkasse, deren beiden Lagen 12, 14 sich jeweils zwischen den beiden Wulstbereichen 22 des Reifens entlang der Reifenseitenwände 16 und des Laufflächenbereiches 24 erstrecken.

Radial außerhalb der Karkasse 12, 14 ist im Laufflächenbereich 24 ein zweilagiger Gürtel 26 vorgesehen, der mit einer Abdeckung 28 in Form ei ner Ringbandage umschlossen ist.

Die Wulstbereiche 22 des Reifens umfassen jeweils einen Wulstkern 18 und einen sich radial nach außen verjüngenden Kernreiter 20. Die beiden Karkasslagen 12, 14 erstrecken sich entlang der axialen Innenseite der Kernreiter 20 und der Wulstkerne 18 und sind in axialer Richtung von in nen nach außen um die Wulstkerne 18 herumgeschlagen.

Die freien Enden der äußeren Karkasslage 12 enden dabei jeweils gering fügig oberhalb der Wulstkerne 18, während sich die freien Enden der in neren Karkasslage 14 jeweils bis in die Seitenwände 16 des Reifens er strecken und oberhalb der Kernreiter 20 an der äußeren Karkasslage 12 anliegen.

Zwischen den beiden Karkasslagen 12, 14 ist eine puffernde Zwischenlage 10 angeordnet, deren Breite derart gewählt ist, daß sie jeweils in den Wulstbereichen 22 vor den Wulstkernen 18 etwa in Höhe des um den Wulstkern 18 herumgeschlagenen Endes der äußeren Karkasslage 12 en det.

Die Zwischenlage 10 kann auch bereits im Bereich der Kernreiter 20, bei spielsweise im Bereich von deren radial äußeren Enden, oder im Bereich der radial inneren Hälfte der Höhe der Seitenwände 16 enden.

Gemäß der Ausführungsform von Fig. 1 ist die Dicke der Zwischenlage 10 im Bereich der Seitenwände 16 und in den Wulstbereichen 22 etwa kon stant, während sie im Laufflächenbereich 24 jeweils in Richtung der Mit telebene 30 des Reifens abnimmt.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Dicke der Zwi schenlage 10 über deren gesamte Breite konstant und beträgt etwa 0,6 mm. Das bevorzugte Material für die Zwischenlage 10 ist Gummi.

Die Fig. 2, in der zwei Karkasslagen 12, 14 und eine puffernde Zwischen lage 10 dargestellt sind, zeigt eine Alternative einer erfindungsgemäßen Zwischenlage 10. Es ist zu erkennen, daß die Dicke der Zwischenlage 10 im zentralen Abschnitt des Laufflächenbereiches 24 etwa konstant ist und in Richtung ihrer freien Enden allmählich abnimmt, wobei die Abnahme bereits vor den Reifenschultern einsetzt.

Die maximale Dicke der erfindungsgemäßen Zwischenlage 10 kann bis zu 2 mm betragen, vorzugsweise liegt sie im Bereich von 0,5 bis 1 mm. Anstelle von Gummi kann für die Zwischenlage 10 auch ein Verbundma terial aus Gummi und Textilmaterial vorgesehen sein. Die Zwischenlage 10 kann auch aus Kunststoffmaterial, beispielsweise aus Nylon oder Kev lar, hergestellt sein.

In zwei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist die Zwischenla ge 10 derart ausgebildet, daß ihr Elastizitätsmodul E* 6,7 bzw. 11,5 MPa, ihre Shore-A-Härte 59 bzw. 71 sowie der Tgδ 0,128 bzw. 0,160 betragen. Grundsätzlich können aber auch andere Werte für diese Parameter ge wählt werden.

Es ist auch möglich, mehrere Zwischenlagen vorzusehen und nach Art ei nes Sandwichaufbaus übereinander anzuordnen. Die Einzellagen sind da bei bevorzugt aus dem gleichen Material hergestellt und weisen vorzugs weise die gleiche Breite auf.

Für den Fall, daß mehr als zwei Karkasslagen vorgesehen sind, wird die puffernde Zwischenlage zwischen den beiden radial äußeren Karkasslagen vorgesehen. Eine im Laufflächenbereich vorgesehene Zwischenlage führt zu einer Erhöhung der Festigkeit des Gesamtverbunds im Bereich der Lauffläche und damit auch zu einer Verbesserung der Stößelfestigkeit.

Von besonderem Vorteil ist, daß die jeweiligen puffernden Zwischenlagen nicht erst während des Reifenaufbaus in den Reifen gebracht werden müssen, sondern daß diese puffernden Zwischenlagen bereits in einem Vorkonfektionierungsschritt positionsgenau auf die jeweilige Karkasslage aufgebracht werden können, so daß sich beim Reifenaufbau keinerlei Zu satzaufwand ergibt.

Bezugszeichenliste

10

Zwischenlage

12

äußere Karkasslage

14

innere Karkasslage

16

Reifenseitenwände

18

Wulstkerne

20

Kernreiter

22

Wulstbereiche

24

Laufflächenbereich

26

Gürtel

28

Abdeckung

30

Mittelebene

Claims

1. Fahrzeugluftreifen mit einem einen Gürtel aufweisenden Laufflä chenbereich, sowie sich zwischen dem Laufflächenbereich und Wulstbereichen erstreckenden Seitenwänden, wobei zumindest zwei Karkasslagen vorgesehen sind, deren Enden um axial beabstandete Wulstkerne geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen wenigstens zwei Karkasslagen (12, 14) in vorgebbaren Bereichen zumindest eine puffernde, den gegenseitigen Abstand zwischen diesen Karkasslagen (12, 14) bestimmende Zwischenlage (10) angeordnet ist.

2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die puffernde Zwischenlage (10) über den Laufflächenbe reich (24) in die Reifenseitenwände (16) erstreckt und jeweils vor den Wulstkernen (18) endet.

3. Reifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die puffernde Zwischenlage (10) jeweils bis zum Bereich von Kernreitern (20) erstreckt und insbesondere im Bereich der ra dial äußeren Enden der Kernreiter (20) endet.

4. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß voneinander getrennte puffernde Zwischenlagen (10) in den Seitenwänden und im Laufflächenbereich vorgesehen sind.

5. Reifen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Laufflächenbereich vorgesehene Zwischenlage (10) eine größere Härte als die in den Seitenwandbereichen vorgesehenen Zwischenlagen aufweist.

6. Reifen nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Laufflächenbereich zugeordnete und mittig angeordnete Zwischenlage sich über etwa 40% bis 80% und vorzugsweise über etwa 50% der Laufflächenbreite erstreckt.

7. Reifen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Zwischenlage (10) über deren gesamte Breite etwa konstant ist und bevorzugt weniger als 2 mm, insbesondere etwa 0,4 bis 0,8 mm, beträgt.

8. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der jeweiligen puffernden Zwischenlage (10) jeweils in Richtung ihrer freien Enden abnimmt.

9. Reifen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (10) aus Gummi oder aus einem Gummi und textiles Material umfassenden Verbundmaterial besteht.

10. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die puffernde Zwischenlage (10) aus Kunststoffmaterialien, ins besondere aus Nylon oder Kevlar, hergestellt ist.

11. Reifen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Zwischenlagen (10) die einzelnen Zwischenlagen unterschiedlich ausgebildet sind.

12. Reifen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (10) derart ausgeführt ist, daß ihr Elastizi tätsmodul zwischen 5 und 15 MPa liegt und bevorzugt im Bereich von etwa 6, 7 bis 11,5 MPa gelegen ist.

13. Reifen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (10) derart ausgeführt ist, daß ihre Härte zwi schen 50 und 80 Shore A liegt und bevorzugt im Bereich von etwa 59 bis 71 Shore A gelegen ist.

14. Reifen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (10) derart ausgeführt ist, daß der Tgδ zwi schen 0,1 und 0,2 liegt und bevorzugt zwischen etwa 0,12 und 0,16 gelegen ist.

15. Reifen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere übereinanderliegende puffernde Zwischenlagen (10) vorgesehen sind, die bevorzugt etwa die gleiche Breite aufweisen, je doch unterschiedliche Materialeigenschaften aufweisen können.

16. Reifen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils um den Wulstkern (18) geschlungenen Enden der radial inneren Karkasslage oberhalb des Kernreiters (20) an der ra dial äußeren Karkasslage (12) anliegen, und daß sich die Zwischen lage (10) bis in den Kernreiterbereich erstreckt.

17. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei zumindest dreilagige Karkasse eine puffernde Zwischenla gen zumindest zwischen den beiden radial äußeren Karkasslagen vorgesehen ist.

18. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die puffernde Zwischenlage jeweils in einem Vorkonfektionie rungsschritt auf die jeweilige Karkasslage aufgebracht ist.