DE2344115A1

DE2344115A1 - High speed pneumatic tyre - increasing speed limit by folded and laminated tread section reinforcement

Info

Publication number: DE2344115A1
Application number: DE19732344115
Authority: DE
Inventors: Guy J P Kind
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1972-08-31
Filing date: 1973-08-30
Publication date: 1974-03-14
Also published as: AU5898973A

Abstract

Motor vehicle high speed pneumatic tyre has its tread section reinforced by a cpd. insert composed of two layers, each layer being folded adjacent one longitudinal edge to form a double thickness marginal portion, and the two layers being superimposed onto each other such that the folded portions are disposed between the layers and extend adjacent the free marginal portions. Folded over portions have a width of 0.1-0.4 of the width of the folded layers and the thickness of the folded over portions is 2.7-4.5 the thickness of a single layer.

Description

Fahrzeugreifen für hohe Geschwindigkeit mit verstärktem Aufbau Die Erfindung bezieht sich auf pneumatische Fahrzeugreifen im allgemeinen und auf einen verstärkten Aufbau unter dem Iaufflächenteil für die Verwendung in Verbindung mit Reifen für hohe Geschwindigkeit im besonderen0 In den vergangenen Jahren machten es die höheren Geschwindigkeiten und die Anforderungen an Personenkraftwagen wünschenswert, eine Reifenverstärkung an der Lauffläche zu haben, die in einem weiten Geschwindigkeitsbereich einen stabilen und dauerhaften Laufflächenteil besitzt.Vehicle tires for high speed with reinforced structure Die Invention relates to pneumatic vehicle tires in general and to one reinforced structure under the tread part for use in conjunction with High speed tires in particular0 In the past few years the higher speeds and the demands on passenger cars are desirable, to have a tire reinforcement on the tread that can be used in a wide range of speeds has a stable and durable tread part.

Ein solcher Reifen muß hohe Zentrifugalkräfte, insbesondere an den Schulterteilen, bei hohen Geschwindigkeiten aushalten und gleichzeitig sehr dauerhaft sein und insbesondere an den Seitenkanten der Lauffläche und den oberen Seitenwandteilen der Biegung widerstehen können.Such a tire must have high centrifugal forces, especially on the Shoulder parts, withstand high speeds and at the same time very durable his and especially on the side edges of the tread and the upper side wall parts can withstand bending.

Die Erfindung zeigt einen sehr kräftigen und starren Laufflächenaufbau, insbesondere an den Seitenkanten, und verringert gleichzeitig die Möglichkeit des Loslösen zwischen den Bandkanten und anderen Teilen des Reifens.The invention shows a very strong and rigid tread structure, especially on the side edges, while reducing the possibility of Loosening between the belt edges and other parts of the tire.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb ein Reifen für hohe Geschwindigkeiten mit einer verbesserten 1aufflächenstabilität über einen weiten Geschwindigkeitsbereich wie auch verbesserter Widerstandsfahigkeit gegen Loslösen von Teilen, insbesondere in den Schultergebieten. Andere GegenstBnde werden im einzelnen noch erläutert.The object of the invention is therefore a tire for high speeds with improved surface stability over a wide speed range as well as improved resistance to loosening of parts, in particular in the shoulder areas. Other items will be explained in detail later.

Die Erfindung besteht demnach in den Eonstruktionsmerkmalen, deren Kombination von Elementen und Anordnung von Teilen in der zu beschreibenden Konstruktion als Beispiel erläutert wird.The invention therefore consists in the construction features, their Combination of elements and arrangement of parts in the construction to be described is explained as an example.

Die einzige Zeichnung zeigt einen Querschnitt eines Reifens nach der Erfindung.The single drawing shows a cross section of a tire according to the Invention.

Der Reifen lo enthält einen zylindrischen Laufflächenteil 12, der mit dem Erdboden in Berührung kommt, und zwei Wulstteile 14 und 16. Von diesen führen zwei Seitenwandteile 18 und 20 zu den Seitenkanten 22 und 24 des Laufflachenteils 12. Der mit dem Erdboden in Beruhrung kommende Laufflächenteil 12 besteht aus entsprechendem hochmodulen Laufflächengummi mit guter Gleitfestigkeit und Verschleißfestigkeit. Ein entsprechendes Laufflächenmuster erhöht die Gleitfestigkeit und die Verschleißfestigkeit wie auch die Fähigkeit, Wasser aus dem Gebiet des ft,ßabdrucks zu leiten, um einen guten Schutz gegen Aquaplaning zu erhalten.The tire lo includes a cylindrical tread portion 12, the comes into contact with the ground, and two bead parts 14 and 16. From these lead two side wall parts 18 and 20 to the side edges 22 and 24 of the tread part 12. The tread part 12 that comes into contact with the ground consists of a corresponding one high-modulus tread rubber with good slip resistance and wear resistance. A corresponding tread pattern increases the sliding resistance and the wear resistance as well as the ability to direct water from the area of the footprint to a to obtain good protection against aquaplaning.

Jeder Wulstteil 14, 16 enthält einen Wulstkern 26, 28, der aus Draht oder einem anderen geeigneten, nicht-dehnbaren Material, beispielsweise aus Draht- oder Metallbändern, besteht. Bei Verwendung von Fasern aus Draht oder anderem hochmodulen Material können diese gewunden, verdrillt, geflochten oder auf andere Weise zu einem Ring geformt sein.Each bead portion 14, 16 includes a bead core 26, 28 made of wire or another suitable, non-stretchable material, for example made of wire or metal bands. When using fibers made of wire or other high modulus These materials can be coiled, twisted, braided, or otherwise into one Be ring shaped.

Der Karkassenaufbau 29 enthält zwei Karkasseneinlagen 30 und 32, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus 1'.lyester bestehen, aber auch aus einem anderen Reifenkordstoff, z.B. Nylon, Rayon, aus verdrillten oder geflochtenen Fäden mit einem Durchmesser unter o,o8 mm oder aus einer anderen natürlichen oder synthetischen Faser bestehen können.The carcass structure 29 includes two carcass plies 30 and 32, the in the illustrated embodiment, consist of 1'.lyester, but also of another tire cord material, e.g. nylon, rayon, twisted or braided Threads with a diameter less than 0.08 mm or from another natural or synthetic fiber.

Um den Karkassenaufbau 29 herum und unter dem Laufflächenteil 12 verläuft ein Bandaufbau 34, der aus fortlaufendem Drahtfaserkord besteht, dessen Fäden aus mehreren Drahtfasern bestehen, von denen åede einen Durchmesser unter o,o8 mm besitzt. Es kann selbstverständlich auch ein anderer ähnlich hochmoduler Kord verwendet werden. Die Drahtfäden werden in eine Matrix aus Gummi in einem normalen Kalenderverfahren eingebettet und besitzen eine durchschnittliche Dicke T, wenn sie im Reifen ausgehärtet sind. Obwohl der Konstrukteur eine Gummimatrize rund um die Drahtfasern mit einer Härte unter 60 Durometer wählen kann, ist ein Modul dieser Gummimatrize über 75 Durometer aber vorzugsweise nicht über 95 Durometer vorzuziehen.Runs around the carcass structure 29 and under the tread portion 12 a tape structure 34 made of continuous wire fiber cord, the threads of which are made from consist of several wire fibers, each of which has a diameter of less than 0.08 mm. Of course, another cord of similar high modulus can also be used. The wire threads are put into a matrix of rubber in a normal calendar process embedded and have an average thickness T when cured in the tire are. Although the designer put a rubber die around the wire fibers with a Can choose hardness below 60 durometer, a module of this rubber die is over 75 Durometer but preferably not over 95 durometers.

Die Seitenkanten 36 und 38 des Bandaufbaues 34 laufen in seitlichen Richtungen im allgemeinen in das Gebiet der Seitenkanten 22 und 24 der mit dem Boden in Berührung kommenden Oberfläche des Laufflächenteils 12 aus. Für Zwecke der Erfindung soll diese Oberfläche der Teil des Reifens sein, der mit einer flachen Tragefläche in Berührung steht, wenn der Reifen auf den gegebenen Reifendruck aufgeblasen und im normalen Belastungsbereich belastet ist.The side edges 36 and 38 of the belt structure 34 run in lateral Directions generally in the area of the side edges 22 and 24 of the ground coming into contact surface of the tread part 12 from. For purposes of the invention this surface should be the part of the tire with a flat support surface is in contact when the tire is inflated to the given tire pressure and is loaded in the normal load range.

Beim dargestellten lusführungsbeispiel besitzen die Karkasseneinlagen einen Faserwinkel VOll etwa 88 Grad, der bei radialen Schichtreifen üblich ist. Für Zwecke der Erfindung soll der Faserwinkel einer Schicht ein spitzer Winkel sein, so daß die einzelnen Fasern in der Schicht die Umfangsmittellinie des Reifens an der Mittellinie bilden. Ebenfalls soll für Zwecke der Erfindung die Umfangsmittellinie des Reifens ein Kreis sein, der um den Reifen herumgeht, durch den Ausgangspunkt hindurchgeht und in einer Ebene liegt, die senkrecht zur Drehachse des Reifens liegt und sich in der Mitte zwischen den Wulstkernen 26 und 28 befindet.In the illustrated embodiment, the carcass inserts a fiber angle of Vll about 88 degrees, the with radial layer tires is common. For the purposes of the invention, the fiber angle of a layer should be acute Angle so that the individual fibers in the layer are the circumferential centerline of the Form the tire at the center line. The circumferential center line is also intended for the purposes of the invention of the tire will be a circle that goes around the tire, through the starting point passes through and lies in a plane which is perpendicular to the axis of rotation of the tire and is located midway between the bead cores 26 and 28.

Obwohl bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Karkassenschichten einen Faserwinkel von 88 Grad aufweisen, können die radialen Schichtreifen einen Faserwinkel zwischen 65 und 9,o Grad haben. Während der neue Bandaufbau nach der Erfindung seinen hauptsächlichen Nutzen in Verbindung mit radialen Schichtreifen findet, kann dieser Bandaufbau auch in Verbindung mit üblichen Vorspannschichtreifen wie auch mit besonderen Faserbahnausbildungen des Karkassenaufbaues verwendet werden. Ferner soll, wenn Elastomere verbessert werden und Gußreifen ohne Karkasse oder Faserverstärkungen, die von Wulst zu Wulst verlaufen, entwickelt werden, der Bandaufbau nach der Erfindung auch bei dieser .lrt von Reifen verwendet werden können.Although in the illustrated embodiment the carcass layers have a fiber angle of 88 degrees, the radial ply tires can have a Have fiber angles between 65 and 9.0 degrees. While the new band structure after the Invention its primary use in connection with radial ply tires finds, this tape structure can also be used in conjunction with conventional pre-stressed tires as can also be used with special fiber web designs of the carcass structure. Furthermore, if elastomers are to be improved and cast tires without a carcass or Fiber reinforcements that run from bead to bead are developed, the tape structure according to the invention can also be used in this .lrt of tires.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel verlauft die radiale Innenschicht 30 um den entsprechenden Wulstkern 26, 28 herum, wobei dessen Seitenteile 40, 42 radial verlaufen und in Punkte 44, 46 unter den Seitenkanten des Bandaufbaues auslaufen. Vorzugsweise sind bei den radieden Außenschichten 32 deren radiale Innenenden 48, 50 um die entsprechenden Wulstkerne gewickelt und enden genan radial außerhalb der Wulstteile 14 und 16. Der Reifenkonstrukteur kann die Seitenkanten beider Schichten @@ und 32 unter den Bandaufbau oder auch in die unteren Seitenwandgebiete legen.In the illustrated embodiment, the radial inner layer runs 30 around the corresponding bead core 26, 28, the side parts 40, 42 run radially and terminate at points 44, 46 under the side edges of the belt structure. The radial inner ends 48, 50 wrapped around the corresponding bead cores and ends exactly radially outside of the Bead portions 14 and 16. The tire designer can design the side edges of both layers @@ and 32 under the band structure or in the lower side wall areas place.

Zwischen den Karkassenschichten 30 und 32 und den entsprechenden umgelegten Teilen 40, 48 und 50 befindet sich ein ringförmiger Scheitelstreifen 52, 54. Während der Reifenkonstrukteur einen weichen Gummi unter 60 Durometer wählen kann, ist bei diesem Scheitelstreifen 52, 54 ein verhältnismäßig harter Gummi mit einer Härte von 75 bis 95 Durometer vorzuziehen. Es ist auch erwünscht, flockige Fasern oder kurze Fäden aus Nylon, Fiberglas, Draht, Polyester oder einer anderen synthetischen Faser im Scheitel streifen 52, 54 vorzusehen.Between the carcass layers 30 and 32 and the corresponding folded over Parts 40, 48 and 50 there is an annular crown strip 52, 54. During the tire designer can choose a soft rubber under 60 durometers is at this apex strip 52, 54 a relatively hard rubber with a hardness from 75 to 95 durometers preferable. It is also desirable to have flaky fibers or short threads made of nylon, fiberglass, wire, polyester or some other synthetic Fiber in the vertex strips 52, 54 to be provided.

Der Fachmann kann auch zusätzliche Elemente im Gebiet der Wulstteile 14 und 16, wie z.B. Wulstschutzstreifen 49, vorsehen, die ein entsprechend verwebter oder nichtverwebter Stoff sein kann. Auch können Zwischenstreifen oder -schichten 51 aus entsprechendem verstärkten Material vorgesehen sein. Die Schichten 51 können sich axial innerhalb oder außerhalb der Scheitelstreifen 52, 54 oder der aufgedrehten Teile 40, 48 und 42, so befinden und unter den entsprechenden Wulstkernen 26 und 28 oder um diese herum verlaufen.The person skilled in the art can also add additional elements in the area of the bead parts 14 and 16, such as chafers 49, provide a suitably interwoven or non-woven fabric. Intermediate strips or layers can also be used 51 made of corresponding reinforced material can be provided. The layers 51 can axially inside or outside of the apex strips 52, 54 or the twisted Parts 40, 48 and 42 are so located and under the corresponding bead cores 26 and 28 or around them.

Gemäß der Erfindung enthält der Bandaufbau 34 zwei Bandeinlagen 56 und 58 aus Drahtreifenkordstoff. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Faserwinkel der Bandschichten 56 und 58 etwa 22 Grad, wobei der bevorzugte Bereich des Winkels zwischen 15 und 25 Grad liegt.In accordance with the invention, the tape assembly 34 includes two tape inserts 56 and 58 of clincher cord. In the illustrated embodiment is the fiber angle of the tape layers 56 and 58 is about 22 degrees, the preferred range of the angle is between 15 and 25 degrees.

Dieser Winkel kann in besonderen Fällen größer, z.B. bei Reifen mit einer Vorspannschichtkarkasse, einer Karkasse mit einem besonderen Fadenverlauf, radialem Schichtreifen für oonderzwecke oder einem Reifen ohne karkassenverstärktem Aufbau von Wulst zu Wulst, sein.This angle can be larger in special cases, e.g. with tires with a prestressed layer carcass, a carcass with a special thread course, radial layer tire for special purposes or a tire without a carcass reinforced Build up from bead to bead.

Jede Bandschicht 56, 58 besitzt einen Seitenteil 60 bzw. 62, der um sich selbst zurückgebogen ist und eine Schleife 64, 66 bildet, und einen Doppelschichtteil mit besonderer Seite A. Der gefaltete Teil 62 der Bandschicht 58 befindet sich an der gegenüberliegenden Seite des Laufflächenteils 12 in bezug auf den gefalteten Teil der Bandschicht 56. Ferner befinden sich die gefalteten Teils le 6o und 62 zwischen der entsprechenden Schicht,. 56, 58 und dem seitlichen freien Ende 65, 67 der entsprechenden gegenüberliegenden Band schicht. Auch ergeben die Schleifen der gefalteten Kanten 64, 66 der Bandschichten 56 und 58 daa äußere Seitenende des Bandaufbaues 34.Each tape layer 56, 58 has a side portion 60 and 62, respectively, which is around is bent back on itself to form a loop 64, 66 and a bilayer portion with special side A. The folded portion 62 of the tape layer 58 is on the opposite side of the tread portion 12 with respect to the folded Part of the tape layer 56. The folded parts 6o and 62 are also located between the corresponding layer ,. 56, 58 and the lateral free end 65, 67 of the corresponding opposite band layer. Also result in the loops of the folded edges 64, 66 of the tape layers 56 and 58 at the outer side end of the Band structure 34.

Die freien Enden 65, 67 jeder Bandschicht befinden sich seitlich innerhalb der gefalteten Kanten der Schleifen 64 und 66 in einem Abstand von etwa 1 cm. Insbesondere für Reifen für Personenkraftwagen für hohe Geschwindigkeit soll der seitliche Absatz S zwischen o,5 und 2,o cm betragen. Ferner soll die Kante der freien Enden 65 und 67 jeder Schicht 56 und 58 sich ungefähr in der Mitte zwischen den Seitenkanten der gefalteten Teile 60 und 62 der entsprechenden gegenüberliegenden -Bandschicht 56 und 9S befinden. Die meiste A der zefalteten oder überlapPten Teile 60 sollen etwa gleich dem fachen der Weite W der gefalteten Bandschicht 56 sein. Die Weite der überlappten Teils 62 soll dasselbe Verhältnis zur Bandschicht 58 aufweisen.The free ends 65, 67 of each layer of tape are laterally within the folded edges of the loops 64 and 66 at a distance of about 1 cm. In particular for tires for passenger cars for high speed, the lateral shoulder S should be between 0.5 and 2.0 cm. Further, the edge of the free ends 65 and 67 of each layer 56 and 58 should be approximately midway between the side edges of the folded portions 60 and 62 of the corresponding opposing tape layer 56 and 9S. Most of the folded or overlapped portions 60 should be about equal to that times the width W of the folded tape layer 56. The width of the overlapped portion 62 should have the same relationship to the tape layer 58.

Gemäß der Erfindung wird in der Schleife 64, 66 jeder Bandschicht 56, 58 eine zusätzliche Gummidicke 68, 70 vorgesehen, die eine größere Dicke T im Gebiet der Schleife ergibt. Die Dicke T soll zwischen dem 2,7- bis 4,5-fachen der Durchschnittsdicke t einer Bandschicht liegen.According to the invention, in the loop 64, 66 each layer of tape 56, 58 an additional rubber thickness 68, 70 is provided, which has a greater thickness T im Area of the loop. The thickness T should be between 2.7 to 4.5 times the Average thickness t of a tape layer lie.

Für Zwecke der Erfindung soll die Dicke t einer Bandschicht so konstruiert sein, daß sie die Durchschnittsdicke der Bandschicht einschließlich der Gummischicht oder -matrix beim normalen Kalenderverfahren ist. Die Dicke T der geschwungenen oder gefalteten Kanten jeder Bandschicht soll zwischen den äußersten Enden der Bandschichten einschließlich der normalen Gummischicht oder -bedeckung am Reifenkordstoff während der Kalendierung liegen.For purposes of the invention, the thickness t of a layer of tape shall be so constructed be that they are the average thickness including the tape layer the rubber layer or matrix in the normal calendar process. The thickness T of the Curved or folded edges of each layer of tape should be between the outermost ones Ends of the tape layers including the normal rubber layer or cover lying on the tire cord fabric during the calendaring.

Die zusätzliche Gummidicke 68, ?o ist vorzugsweise ein Gummi mit einer Härte ähnlich der der Matrix oder Gummi bedeckung an den Bandschichten. Diese Gummidicke kann auch kurze Längen von faserigen verstärkten Materialien wie Nylon, Fiberglas oder anderem flockenbeladenen Material enthalten.The additional rubber thickness 68,? O is preferably a rubber with a Hardness similar to that of the matrix or rubber covering on the tape layers. This rubber thickness can also be short lengths of fibrous reinforced materials such as nylon, fiberglass or other flake-laden material.

Die besondere Anordnung der freien Enden der Bandschichten vermeiden einen Abrieb oder ein Abschneiden, das durch kleine Bewegungen zwischen den freien oder scharfen Drahtkanten im Bandaufbau und dem Karkassenaufbau herrühren. Diese Anordnung vermeidet ferner die Anordnung freier Enden des Bandschichtaufbaues an Stellen, an denen sie ein Loslösen der Teile während extremer und harter Betriebs zustände bewirken könnten.Avoid the special arrangement of the free ends of the tape layers an abrasion or a cutting caused by small movements between the free or sharp wire edges in the belt structure and the carcass structure. These Arrangement also avoids the arrangement of free ends of the tape layer structure Places where there is a loosening of the parts during extreme and hard operation could cause conditions.

Die Erfindung er gibt eine höhere Festigkeit und Starrheit der Seitenkanten der Bänder, um der Zentrifugalkraft während des Betriebes mit hoher Geschwindigkeit zu widerstehen. Die gefalteten Karten an den seitlichen Extremitäten des sandes vermeiden die Möglichkeit der toslösung von Teilen, während die Unterteilung oder zusätzliche Dicke der Bandkante infolge höherer Dicke im Schleifenteil eine zusätzliche Versteifung und Festigkeit in diesem kritischen Schultergebiet ergibt. Der Verlauf der @eitenteile 40, 42 zu einem Punkt 44, 46 unter der Lauffläche ergibt eine bessere Integrität des Aufbaues als Ganzes. Bei den dargestellten Ausführungsbeispiel besteht ein Minimum an freien oder losen Kanten einer Schicht oder eines Stoffteils.The invention he gives a higher strength and rigidity of the side edges the belts to the centrifugal force while operating at high speed to resist. The folded cards on the side extremities of the sand avoid the possibility of dissolving parts while dividing or additional thickness of the tape edge due to greater thickness in the loop part an additional one Provides stiffening and strength in this critical shoulder area. The history of the side parts 40, 42 to a point 44, 46 under the tread results a better integrity of the structure as a whole. In the illustrated embodiment there is a minimum of free or loose edges of a layer or a piece of fabric.

Es sei noch bemerkt, daß die Erfindung nicht nuf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Es sind vielmehr durchaus verschiedene Abänderungen möglich, ohne vom Sinn der Erfindung abzuweichen.It should also be noted that the invention is not only as illustrated Embodiment is limited. Rather, they are quite different amendments possible without deviating from the spirit of the invention.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Pneumatic vehicle tire with one tread, two side walls, two beads and a tape structure that has two layers or plies of tire cord fabric contains that each layer or each Layer pair (30, 32) is folded over on one edge to itself and so a loop forms on the side edge (36, 38), which is 0.1-0.4 times as far as the folded one Layer, and a maximum thickness between 2.7 to 4.5 times the thickness of a single one Has location of the layer.

2. Tire according to claim 1, characterized in that only one edge each layer of two layers (50, 32) is folded and the folded edge is one Layer on the opposite side of the tread part (12) with respect to the folded edge of the other layer.

3. soaps according to claim 1, characterized in that each layer Contains several parallel filaments of wire that are at an angle of 15 to 2-5 degrees to each other get lost.

4. Tire according to claim 2, characterized in that the unfolded Edge of the other layer is roughly in the middle between the lateral extremities of the part of the one layer which is bent over at that layer, and that the unfolded edge of the layer is roughly midway between the side ones Extremities of the part of the other layer that is at the another layer is bent.

. Tire according to claim 2, characterized in that a carcass structure (29) parallel tire wires, running from one bead of a bead pair to the other.

G. Tire according to Claim 5, characterized in that the carcass structure (29) Contains two layers of corduroy at an angle of? 5 to 9o degrees to the Run the centerline of the tire.

5. Tire according to claim 6, characterized in that the edge of the folded side is laterally outside the unfolded edge of the other layer is located.

8. Tire according to claim 6, characterized in that in use on a passenger car, the lateral distance between the folded edges a layer o,) to 2.0 cm.

9. Tire according to claim 8, characterized in that each layer contains several parallel clincher threads that are at an angle of 15 to 25 degrees run towards each other.

10. Tire according to claim 9, characterized in that -the carcass (29) contains at least two layers (30, 32) of tire cord fabric, the radial inner layer around the beads and from there to soot to a point next to run along the side edges of the tape.