DE69314853T2

DE69314853T2 - Luftreifen

Info

Publication number: DE69314853T2
Application number: DE1993614853
Authority: DE
Inventors: Yamauchi Makoto
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1992-06-24
Filing date: 1993-05-11
Publication date: 1998-03-19
Anticipated expiration: 2013-05-12
Also published as: DE69314853D1; ES2110055T3; EP0576130A1; EP0576130B1; AU3833593A; AU651275B2; CA2099103A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Luftreifen, insbesondere auf sogenannte Ganzjahresreifen. Die Erfindung hat zum Ziel, die Leistungsfähigkeit auf vereisten Straßen (nachstehend "Eisleistungsfähigkeit" genannt) in einem mittleren Abnutzungsstadium oder später auf einem genügend hohen Niveau zu halten, ohne das Auftreten von Schulterabsenkungsabnutzung oder einer Verschlechterung der Kurvenfahrstabilität befürchten zu müssen.
Herkömmliche Ganzjahresreifen werden nicht nur auf Landstraßen und Fernstraßen, sondern auch auf verschneiten und vereisten Straßen verwendet, und es gibt herkömmliche Reifen, bei denen die Steifigkeit der Blöcke, verglichen mit gewöhnlichen Sommerreifen, kleiner gemacht wurde durch Auswahl der Abmessung der Blöcke oder durch Bildung von Einschnitten in jedem Block, oder herkömmliche Reifen, bei denen eine Gummizusammensetzung mit einer Mischungsrezeptur, die eine gute Schnee- und Eisleistungsfähigkeit hat, als Laufflächengummi verwendet wird. Unter den Ganzjahresreifen gibt es Reifen mit einer Deckschicht- und Basisschichtstruktur, bei der der Laufflächengummi in der radialen Richtung des Reifens in eine innere und eine äußere Schicht unterteilt ist, und eine Gummizusammensetzung, die zu einer Verbesserung der Eis- und Schneeleistungsfähigkeit beitragen kann, für die äußere Gummischicht verwendet wird, während eine Gummizusammensetzung, die eine niedrige Wärmeerzeugung hat, für die innere Gummischicht verwendet wird.
Bei den Ganzjahresreifen dieses Typs können die Karkasse, die Gürtelschicht und die übrige Verstärkungsstruktur im wesentlichen die gleichen wie bei gewöhnlichen radialen Reifen sein.
Da diese Ganzjahresreifen entworfen sind, um auf allen Arten von Straßen laufen zu können, haben sie verschiedene Vorzüge. Da die Geschichte der Ganzjahresreifen kurz ist, gibt es jedoch eine Vielzahl von Problemen, bei denen noch eine Verbesserung erforderlich ist. Unter diesen Problemen sind die Verringerung der Eisleistungsfähigkeit in dem mittleren Abnutzungsstadium der Lauffläche oder später, und das Auftreten von Schulterabsenkungsabnutzung infolge des Laufs auf verschiedenartigen Straßen die ernsthaftesten Probleme.
Als Grund für das Auftreten der Verschlechterung der Eisleistungsfähigkeit in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später wird Folgendes angesehen:
Die Tiefe der Hauptrillen, die die Blöcke definieren, wird infolge der Abnutzung kleiner, und der Gummi verschlechtert sich durch den Übergang von Öl, usw. von dem Laufflächengummi in andere Bestandteile, oder durch Zerstäubung von Öl nach der Außenseite im Laufe der Zeit. Diese Phänomene verursachen beide eine Erhöhung der Steifigkeit der Blöcke, so daß die Flexibilität der Blöcke kleiner wird, wodurch die Greifkräfte verringert werden.
Außerdem wird auf das Patent EP-A-0370724 hingewiesen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen Luftreifen zu verwirklichen, der die Eisleistungsfähigkeit in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später wirksam verbessern kann, ohne die Abnutzungsfestigkeit und die Kurvenfahrstabilität zu opfern, das Auftreten von Schulterabsenkungsabnutzung verhindern kann, und den Antivibrations-Fahrkomfort in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später verbessern kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Luftreifen verwirklicht, mit einer Lauffläche, zwei Seitenwänden, zwei Wulstbereichen, einer Karkasse, die aus Cordfäden besteht, die sich unter einem Winkel von im wesentlichen 90º bezüglich der Umfangsrichtung der Lauffläche erstrecken, und mindestens zwei Gürtelschichten, die auf der radial äußeren Umfangsseite des Kronenbereichs der Karkasse angeordnet sind, wobei die Gürtelschichten aus Cordfäden bestehen, die bezüglich der Umfangsrichtung der Lauffläche geneigt sind, und die Cordfäden von einer der mindestens zwei Gürtelschichten sich in einer anderen Richtung als die Cordfäden der angrenzenden Gürtelschicht erstrecken, wobei bei diesem Luftreifen zwei Umfangshauptrillen sich auf entgegengesetzten Seiten der Äquatorebene des Reifens kontinuierlich in der Umfangsrichtung der Lauffläche erstrecken, ein Bereich der Lauffläche, der zwischen den zwei Umfangshauptrillen in einer axial mittleren Zone gelegen ist, von einer auf einer radial inneren Seite gelegenen, inneren Gummischicht, und einer auf einer radial äußeren Seite gelegenen, äußeren Gummischicht gebildet wird, wobei die innere Gummischicht aus einem Schaumgummi besteht, der Gummieigenschaften hat, die verschieden von denjenigen der äußeren Gummischicht sind, und die radial äußere Umfangsoberfläche der inneren Gummischicht so gelegen ist, daß die ab dem Boden der Umfangshauptrille radial nach außen gemessene Dicke der inneren Gummischicht nicht größer als 70% der Tiefe der Umfangshauptrille, aber nicht kleiner als 2 mm ist, wobei der dynamische Elastizitätsmodul der inneren Gummischicht kleiner als derjenige der äußeren Gummischicht ist, und wobei die äußere Gummischicht aus einer Gummizusammensetzung besteht, die einen dynamischen Elastizitätsmodul bei -20ºC hat, der in dem Bereich von 15 x 10&sup7; bis 40 x 10&sup7; dyn/cm² liegt.
Vorzugsweise ist die radial äußere Umfangsoberfläche der inneren Gummischicht nahe bei einer Position gelegen, die von dem Boden der Umfangshauptrillen radial nach außen einen Abstand hat, der gleich der halben Tiefe der Umfangshauptrillen ist. Noch besser ist die radial äußere Umfangsoberfläche der inneren Gummischicht bei einer Position gelegen, die von dem Boden der Umfangshauptrillen radial nach außen einen Abstand hat, der nicht kleiner als 3 mm, aber nicht größer als 2/3 der Tiefe der Umfangshauptrillen ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Luftreifens der vorliegenden Erfindung wird der Laufflächenbereich in der zwischen den zwei Umfangshauptrillen gelegenen, mittleren Zone von mindestens drei Schichten gebildet: einer inneren Gummischicht, die auf der radial innersten Seite gelegen ist, einer Zwischengummischicht, die auf der radial äußeren Seite der inneren Gummischicht gelegen ist, und einer äußeren Gummischicht, die auf der radial äußeren Seite der Zwischengummischicht gelegen ist. Die Gummieigenschaften von jeder dieser drei Gummischichten sind verschieden von denjenigen der anderen Gummischichten, und der Schaumanteil nimmt von der äußeren Gummischicht bis zu der inneren Gummischicht zu. Die ab dem Boden der Umfangshauptrillen radial nach außen gemessene Dicke der inneren Gummischicht ist nicht größer als 70% der Tiefe der Umfangshauptrillen, aber nicht kleiner als 2 mm, und die Summe aus der Dicke der inneren Gummischicht und der Dicke der Zwischengummischicht ist nicht größer als 90% der Tiefe der Umfangshauptrille, aber nicht kleiner als 4 mm.
Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht die äußere Gummischicht in der mittleren Zone der Lauffläche aus einer Gummizusammensetzung, die einen dynamischen Elastizitätsmodul bei -20ºC hat, der zwischen 15 x 10&sup7; und 40 x 10&sup7; dyn/cm² liegt.
Ebenfalls gemäß der vorliegenden Erfindung ist der dynamische Elastizitätsmodul der inneren Gummischicht in der mittleren Zone der Lauffläche kleiner als derjenige der äußeren Gummischicht. Vorzugsweise liegt der Schaumanteil des Schaumgummis, der die innere Gummischicht bildet, in dem Bereich von 5 bis 50%. Außerdem bestehen die Lunker in dem Schaumgummi, der die innere Gummischicht bildet, vorzugsweise im wesentlichen aus geschlossenen Zellen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der dynamische Elastizitätsmodul der inneren Gummischicht und der Zwischengummischicht kleiner als derjenige der äußeren Gummischicht. Vorzugsweise beträgt der Schaumanteil der äußeren Gummischicht 0 bis 10%, der Schaumanteil der Zwischengummischicht 3 bis 40%, und der Schaumanteil der inneren Gummischicht 5 bis 50%. Außerdem bestehen die Lunker in dem Schaumgummi, der die innere Gummischicht bildet, vorzugsweise im wesentlichen aus geschlossenen Zellen. Die äußere Gummischicht in der mittleren Zone besteht vorzugsweise aus der gleichen Gummizusammensetzung wie die Seitengummischichten, die in den axialen Seitenbereichen gelegene Bereiche der Lauffläche bilden.
Bei der vorliegenden Erfindung besteht die Seitengummischicht in geeigneter Weise aus einer Gummizusammensetzung für gewöhnliche Sommerreifen, um die Abnutzungsfestigkeit zu verbessern.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden in geeigneter Weise eine Gummizusammensetzung für übliche Ganzjahresreifen und eine Gummizusammensetzung für gewöhnliche Sommerreifen in Kombination für den Seitengummi verwendet, so daß die Abnutzungsfestigkeit verbessert wird.
Bei der vorliegenden Erfindung wird die JIS-Härte der inneren und der äußeren Gummischicht in der mittleren Zone der Lauffläche, und der Seitengummischichten in den axialen Seitenzonen wie folgt eingestellt:
innere Gummischicht < äußere Gummischicht ≤ Seitengummischicht.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die JIS-Härte für die Gummischichten in der mittleren Zone wie folgt eingestellt:
Innere Gummischicht ≤ Zwischengummischicht ≤ äußere Gummischicht.
Die JIS-Härte beträgt noch besser 45 bis 75 Grad bei der inneren Gummischicht, 55 bis 70 Grad bei der Zwischengummischicht, und 55 bis 70 Grad bei der äußeren Gummischicht.
Bei der vorliegenden Erfindung bestehen die äußere Gummischicht und die Seitengummischicht vorzugsweise aus einem nicht-geschäumten Gummi.
Eine zusätzliche Hilfsgummischicht kann vorgesehen werden, um die in der Breitenrichtung der Lauffläche äußere Oberfläche von jeder der Seitengummischichten zu bedecken, wobei die Gummieigenschaften der Hilfsgummischicht die gleichen wie bei dem Seitenwandgummi sind.
Bei der vorliegenden Erfindung ist die der inneren Gummischicht zugemischte Ölmenge vorzugsweise um mindestens 10 Gewichtsteile kleiner als die den anderen, um die innere Gummischicht herum gelegenen Gummischichten zugemischte Ölmenge. Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die der inneren Gummischicht und der Zwischengummischicht zugemischte Ölmenge vorzugsweise um mindestens 10 Gewichtsteile kleiner als die den anderen, um die innere Gummischicht und die Zwischengummischicht herum gelegenen Gummischichten zugemischte Ölmenge.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Mischungszusammensetzung und der Schaumanteil des Laufflächenbereichs in der Seitenzone der Lauffläche vorzugsweise im wesentlichen die gleichen wie bei den Gummischichten in der mittleren Zone der Lauffläche.
(1) Die Funktion und die Wirkungen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend erklärt.
a) Die Gummischicht in dem mittleren Bereich der Lauffläche ist in der radialen Richtung in eine innere und eine äußere Schicht unterteilt, wobei die äußere Gummischicht aus einer Gummizusammensetzung besteht, die für eine gute Eisleistungsfähigkeit und Schneeleistungsfähigkeit geeignet ist, während die innere Gummischicht, die in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später bei der Kontaktfläche der Lauffläche freigelegt wird, aus dem Schaumgummi besteht, der eine besonders gute Eisleistungsfähigkeit hat. Dadurch können sowohl die Eisleistungsfähigkeit, als auch die Schneeleistungsfähigkeit über eine Periode von dem anfänglichen Abnutzungsstadium bis zu dem mittleren Abnutzungsstadium oder später auf einem hohen Niveau gehalten werden.
Da die Lunker in dem Schaumgummi der inneren Gummischicht in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später infolge Abnutzung in aufeinanderfolgender Weise erneuert werden, kann die Eisleistungsfähigkeit auf einem genügend hohen Niveau gehalten werden.
b) Wenn die Seitengummischichten in den Seitenbereichen der Lauffläche in geeigneter Weise aus nicht-geschäumtem Gummi bestehen, können das Auftreten von Schulterabsenkungsabnutzung und einer Verschlechterung der Kurvenfahrleistungsfähigkeit wirksam verhindert werden.
c) Da bei einem neuen Reifen die Tiefe der Hauptrillen groß ist, und weiterhin das Zerstäuben von Öl, usw. aus den Gummischichten gering ist, ist die Steifigkeit der Blöcke relativ klein, und die Flexibilität der Blöcke groß. Daher besteht die äußere Gummischicht vorzugsweise aus einem nicht-geschäumten Gummi, der eine ausgezeichnete Abnutzungsfestigkeit hat.
d) Wenn ein Schaumgummi, der in geeigneter Weise eine niedrigere Abnutzungsfestigkeit als der nicht-geschäumte Gummi hat, für die innere Gummischicht verwendet wird, besteht keine Gefahr, daß sich die Abnutzungsfestigkeit wesentlich verschlechtert, weil die Tiefe der Hauptrillen klein genug wird, und weiterhin die Steifigkeit der Blöcke und dann wieder die Abnutzungsfestigkeit durch Zerstäubung einer beträchtlichen Menge des in den Blöcken enthaltenen Öls wesentlich erhöht werden.
e) Die radial äußere Umfangsoberfläche der inneren Gummischicht ist bei einem solchen Niveau gelegen, daß die ab dem Boden der Umfangshauptrillen radial nach außen gemessene Dicke der inneren Gummischicht nicht mehr als 70% der Tiefe der Umfangshauptrillen, aber nicht weniger als 2 mm beträgt, und die radial äußere Umfangsoberfläche der inneren Gummischicht liegt vorzugsweise nahe bei der ab dem Boden der Umfangshauptrillen radial nach außen gemessenen, halben Tiefe der Umfangshauptrillen, um durch Freilegung des Schaumgummis eine Verringerung der Eisleistungsfähigkeit, usw., die durch die äußere Gummischicht bis zu dem mittleren Abnutzungsstadium aufrechterhalten werden kann, zu verhindern, weil insbesondere die Eisleistungsfähigkeit dazu neigt, sich aus den obenerwähnten Gründen in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später zu verschlechtern.
f) In diesem Fall kann eine verbesserte Eis- und Schneeleistungsfähigkeit in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später erhalten werden, wenn die ab dem Boden der Umfangshauptrillen radial nach außen gemessene Dicke der inneren Gummischicht vorzugsweise nicht kleiner als 3 mm, aber nicht größer als 2/3 der Tiefe der Umfangshauptrillen ist.
Wenn nämlich die obige Dicke der inneren Gummischicht kleiner als 3 mm ist, können die Eis- und die Schneeleistungsfähigkeit in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später nicht zufriedenstellend aufrechterhalten werden, während dann, wenn die Dicke größer als 2/3 der ab dem Boden der Umfangshauptrillen radial nach außen gemessenen Tiefe der Umfangshauptrillen ist, die obige Dicke der inneren Gummischicht so groß ist, daß die Abnutzungsfestigkeit bis zu dem mittleren Abnutzungsstadium wahrscheinlich abnimmt.
g) Wenn der dynamische Elastizitätsmodul, bei -20ºC, der Gummizusammensetzung, aus der die äußere Gummischicht besteht, in dem Bereich von 15 x 10&sup7; bis 40 x 10&sup7; dyn/cm² liegt, können eine Abnutzungsfestigkeit und eine Eis- und Schneeleistungsfähigkeit von gleichem Niveau wie bei den herkömmlichen Ganzjahresreifen verwirklicht werden.
h) Wenn der dynamische Elastizitätsmodul der inneren Gummischicht kleiner als derjenige der äußeren Gummischicht ist, kann eine gute Eis- und Schneeleistungsfähigkeit in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später leichter erreicht werden. Da in diesem Fall in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später die Tiefe der Hauptrillen kleiner wird und die Steifigkeit der Blöcke größer wird, ergibt sich kein Problem.
i) Wenn der Schaumanteil des Schaumgummis, aus dem die innere Gummischicht besteht, vorzugsweise in dem Bereich von 5 bis 50% liegt, kann die Eisleistungsfähigkeit sichergestellt werden, und die Abnutzungsfestigkeit auf einem genügend hohen Niveau gehalten werden.
Wenn nämlich der Schaumanteil des Schaumgummis, aus dem die innere Gummischicht besteht, kleiner als 5% ist, wird die Eisleistungsfähigkeit schlecht, während dann, wenn der Schaumanteil größer als 50% ist, die Steifigkeit der Blöcke bis zu dem mittleren Abnutzungsstadium oder in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später so klein wird, daß die Abnutzungsfestigkeit abnimmt.
j) Wenn die Lunker in dem Schaumgummi vorzugsweise aus geschlossenen Zellen bestehen, nimmt der Kanteneffekt, der auftritt, wenn die Lunker infolge Abnutzung aufgebrochen werden, wahrscheinlich zu. Wenn andererseits die Lunker aus offenen Zellen bestehen, ist es wahrscheinlich, daß dann, wenn Wasser in das Innere des Schaumgummis eindringt und dort gefriert, der Gummi zerbricht.
k) Wenn die äußere Gummischicht und die Seitengummischicht vorzugsweise aus der gleichen Gummizusammensetzung bestehen, ist es möglich, die Eisleistungsfähigkeit in der mittleren Zone der Lauffläche insbesondere in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später aufrechtzuerhalten, ohne auch nur die Abnutzungsfestigkeit der Schulter zu opfern.
l) Wenn weiterhin die Seitengummischicht aus einer für Sommerreifen geeigneten Gummizusammensetzung besteht, kann zumindest bei den Schultern und den Seitenbereichen ein höheres Abnutzungsfestigkeitsniveau erreicht werden als bei den herkömmlichen Reifen.
m) Wenn die JIS-Härte vorzugsweise in der Reihenfolge innere Gummischicht < äußere Gummischicht ≤ Seitengummischicht zunimmt, kann die Abnutzungsfestigkeit der Schulter oder der entgegengesetzten Seitenzonen verbessert werden, und die Schulterabsenkungsabnutzung verringert werden.
n) Wenn vorzugsweise eine zusätzliche Hilfsgummischicht vorgesehen wird, um die in der Breitenrichtung der Lauffläche äußere Oberfläche der Seitengummischicht zu bedecken, und die Gummieigenschaften der Hilfsgummischicht die gleichen wie bei dem Seitenwandgummi sind, kann das Auftreten von Rissen bei der Grenzfläche zwischen der Lauffläche und der Seitenwand wirksam verhindert werden.
o) Wenn die der inneren Gummischicht zugemischte Ölmenge vorzugsweise um mindestens 10 Gewichtsteile kleiner ist als die den um die innere Gummischicht herum gelegenen, äußeren Gummischichten zugemischte Ölmenge, geht Öl durch Diffusion in die innere Gummischicht über, und zwar selbst dann, wenn Öl aus der inneren Gummischicht heraus zerstäubt wird, insbesondere in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später, so daß der Ölgehalt in der inneren Gummischicht in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später null oder gering wird. Daher kann eine Verschlechterung der inneren Gummischicht verhindert werden, und eine Verschlechterung der Eisleistungsfähigkeit wirksamer verhindert werden.
(2) Als nächstes werden die Funktionen und Wirkungen der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt.
a) Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Gummischicht in dem mittleren Bereich der Lauffläche in der radialen Richtung in mindestens drei Schichten unterteilt, und daher werden die Gummischichten, die einen höheren Schaumanteil haben, mit fortschreitender Abnutzung der Lauffläche freigelegt. Dadurch kann hauptsächlich bei der Eisleistungsfähigkeit eine Verringerung wirksam verhindert werden, insbesondere in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später.
b) Weiterhin beträgt die ab dem Boden der Umfangshauptrillen radial nach außen gemessene Dicke der inneren Gummischicht nicht mehr als 70% der Tiefe der Umfangshauptrillen, aber nicht weniger als 2 mm, wodurch eine Verringerung der Eisleistungsfähigkeit und eine Verringerung der Steifigkeit der Blöcke in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später wirksam verhindert werden kann.
Wenn die ab dem Boden der Umfangshauptrillen radial nach außen gemessene Dicke der inneren Gummischicht größer als 70% der Tiefe der Umfangshauptrillen ist, wird die Steifigkeit der Blöcke so klein, daß die Abnutzungsfestigkeit schlecht wird. Wenn andererseits die Dicke kleiner als 2 mm ist, nimmt die Eisleistungsfähigkeit in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später stark ab.
c) Die Summe aus der Dicke der inneren Gummischicht und der Dicke der Zwischengummischicht ist nicht größer als 90% der Tiefe der Umfangshauptrillen, aber nicht kleiner als 4 mm.
Wenn die Summe aus den obigen Dicken 90% der Tiefe der Umfangshauptrillen übersteigt, wird die Steifigkeit der Blöcke, usw. so klein, daß in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später wahrscheinlich ein Problem bei der Abnutzungsfestigkeit auftritt, während dann, wenn die Summe kleiner als 4 mm ist, die Eisleistungsfähigkeit in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später stark abnimmt.
d) Die äußere Gummischicht in dem mittleren Gebiet besteht vorzugsweise aus einer nicht-geschäumten Gummizusammensetzung, die eine ausgezeichnete Eisleistungsfähigkeit und Schneeleistungsfähigkeit hat.
Wenn nämlich der Reifen neu ist, ist die Tiefe der Hauptrille groß, und die aus den Gummischichten heraus zerstäubte Ölmenge klein. Folglich ist die Steifigkeit der Blöcke relativ klein, und die Flexibilität der Blöcke groß. Daher besteht die äußere Gummischicht vorzugsweise aus nichtgeschäumtem Gummi, der eine größere Abnutzungsfestigkeit als der Schaumgummi hat.
Da die Tiefe der Hauptrillen in dem fortgeschrittenen Abnutzungsstadium, in dem die Zwischengummischicht und die innere Gummischicht freigelegt werden, klein genug wird, nehmen dagegen die Steifigkeit der Blöcke, und dann wieder die Abnutzungsfestigkeit des Reifens zu. Selbst wenn die Zwischengummischicht und die innere Gummischicht aus Schaumgummi, der eine niedrige Abnutzungsfestigkeit hat, bestehen, besteht daher keine Gefahr, daß die Abnutzungsfestigkeit der Reifens stark abnimmt.
e) Die Seitengummischicht in dem Seitenbereich der Lauffläche besteht vorzugsweise aus einer gewöhnlichen, nicht-geschäumten Gummizusammensetzung, so daß das Auftreten von Schulterabsenkungsabnutzung und einer Verringerung der Kurvenfahrstabilität wirksam verhindert werden können.
Wenn der dynamische Elastizitätsmodul, bei -20ºC, der Gummizusammensetzung, aus der die äußere Gummischicht besteht, in dem Bereich von 15 x 10&sup7; bis 40 x 10&sup7; dyn/cm² liegt, können in dem anfänglichen Abnutzungsstadium eine ausgezeichnete Eisleistungsfähigkeit und Schneeleistungsfähigkeit sichergestellt werden, ohne daß die Abnutzungsfestigkeit nachteilig beeinflußt wird.
f) Wenn der dynamische Elastizitätsmodul der inneren Gummischicht und der Zwischengummischicht kleiner als derjenige der äußeren Gummischicht ist, kann in dem mittleren Abnutzungsstadium eine genügende Flexibilität sichergestellt werden und eine Verringerung der Eisleistungsfähigkeit verhindert werden, obwohl sonst leicht eine Verschlechterung der inneren Gummischicht auftritt.
g) Wenn der Schaumanteil der äußeren Gummischicht vorzugsweise in dem Bereich von 0-10% liegt, und die Schaumanteile des Schaumgummis, aus dem die Zwischengummischicht und die innere Gummischicht besteht, vorzugsweise in dem Bereich von 3-40% bzw. in dem Bereich von 5-50% liegen, kann die fortschreitende Abnutzung, mit anderen Worten die Verringerung der Flexibilität des Gummis infolge der Verschlechterung des Gummis im Laufe der Zeit, durch den Schaumgummi kompensiert werden, so daß eine Verringerung der Eisleistungsfähigkeit wirksam verhindert werden kann.
Wenn die Lunker in jedem der Schaumgummis vorzugsweise aus geschlossenen Zellen bestehen, kann die Gummi schicht wirksam vor gefrorenem Wasser innerhalb der Lunker geschützt werden.
Wenn nämlich die Lunker aus offenen Zellen bestehen, dringt Wasser oder dergleichen infolge eines ähnlichen Phänomens wie die Kapillarwirkung tief in die Laufflächengummischicht ein, und dann ist es sehr wahrscheinlich, daß der Gummi durch Gefrieren dieses Wassers zerbricht.
h) Die JIS-Härte in dem mittleren Gebiet der Lauffläche nimmt vorzugsweise in der Reihenfolge innere Gummischicht ≤ Zwischengummischicht ≤ äußere Gummischicht zu.
Wenn nämlich die Abnutzung fortschreitet, verschlechtert sich der Gummi im Laufe der Zeit, wodurch sich die Eisleistungsfähigkeit verschlechtert. Wenn die Gummischicht weiter innen gelegen ist, nimmt die Härte des Gummis ab. Daher kann die Flexibilität gut sichergestellt werden, und eine ausgezeichnete Eisleistungsfähigkeit sichergestellt werden.
i) Wenn vorzugsweise eine zusätzliche Hilfsgummi schicht vorgesehen wird, um die in der Breitenrichtung der Lauffläche äußere Oberfläche von jeder der Seitengummischichten zu bedecken, und die Gummieigenschaften der Kilfsgummischicht die gleichen wie bei dem Seitenwandgummi sind, kann das Auftreten von Rissen in der Grenzfläche zwischen der Lauffläche und dem Seitenwandbereich wirksam verhindert werden.
j) Wenn die der inneren Gummischicht und der Zwischengummischicht zugemischte Ölmenge um mindestens 10 Gewichtsteile kleiner als die den anderen, um diese Gummi schichten herum gelegenen Gummi schichten zugemischte Ölmenge ist, kann eine Verschlechterung des Gummis in der inneren Gummischicht durch Übergang des Öls von den die innere Gummischicht umgebenden Gummischichten nach der inneren Gummischicht verhindert werden.
Die Erfindung wird nun weiter beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die Folgendes darstellen:
Die Figur 1 ist eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gemäß der Breitenrichtung der Lauffläche.
Die Figur 2 ist eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Figur 3 ist eine schematische Schnittansicht des Hauptbereichs einer wiederum weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Figur 4 ist eine schematische Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gemäß der Breitenrichtung der Lauffläche.
Im Folgenden werden in den Figuren 1 bis 4 die gleichen Kennziffern verwendet, um gleiche oder ähnliche Bestandteile zu bezeichnen.
In der Figur 1, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer schematischen Schnittansicht gemäß der Breitenrichtung der Lauffläche wiedergibt, verläuft eine Seitenwand 2 bis zu jedem der entgegengesetzten Enden einer Lauffläche 1, und ein Wulstbereich 3 bis zu einem radial inneren Ende von jeder der Seitenwände 2.
Dieser Reifen hat die Reifengröße 175/65 R 14. Eine Karkasse 4 wird von einer Lage gebildet, die aus Cordfäden aus einer organischen Faser besteht, die sich unter einem Winkel von im wesentlichen 90º bezüglich der Umfangsrichtung des Reifens erstrecken. Jeder der axialen Seitenbereiche der Karkasse 4 ist bei dem Reifen von der axial inneren Seite nach der axial äußeren Seite um einen Wulstkern 5 herum geschlungen und befestigt.
Ein Wulstfüller 6, der eine große JIS-Härte von zum Beispiel 70 bis 90 Grad hat, ist auf der äußeren Umfangsseite des Wulstkerns 5 so angeordnet, daß er den Wulstkern 5 zwischen einem Hauptbereich und einem herumgeschlungenen Bereich der Karkasse 4 berührt. Zwei Gürtelschichten 7 und 8 sind auf der radial äußeren Umfangsseite eines Kronenbereichs der Karkasse 4 so angeordnet, daß die Stahlcordfäden, aus denen die Gürtelschichten 7, 8 bestehen, sich unter einem Winkel von 210 bezüglich der Umfangsrichtung des Reifens überkreuzen, und in entgegengesetzten Richtungen verlaufen.
Zwei Umfangshauptrillen 9 erstrecken sich kontinuierlich in der Umfangsrichtung der Lauffläche auf entgegengesetzten Seiten der Äquatorebene X-X des Reifens in der Lauffläche 1, die auf der radial äußeren Seite der Gürtelschichten 7, 8 vorgesehen ist. Durch diese Umfangshauptrillen 9 wird die Lauffläche 1 unterteilt in eine mittlere Zone 10, die zwischen den Hauptrillen 9 gelegen ist, und Seitenzonen 11, die auf den in der Breitenrichtung entgegengesetzten Seiten der Lauffläche gelegen sind.
Jede der Umfangshauptrillen 9 kann sich geradlinig, zickzackförmig, oder in einer anderen, geeigneten Form erstrecken. Weiterhin kann die Breite der mittleren Zone 10 und der Seitenzonen 11 zum Beispiel ungefähr 50% bzw. ungefähr 25% der Breite W der Kontaktfläche der Lauffläche betragen.
Bei dieser Ausführungsform besteht der Laufflächenbereich in der mittleren Zone 10 aus zwei Gummischichten: einer inneren Gummischicht 12, die auf der radial inneren Seite des Reifens gelegen ist, und einer äußeren Gummischicht 13, die auf der radial äußeren Seite des Reifens gelegen ist. Die innere Gummischicht 12 besteht aus einem Schaumgummi, der eine Härte und eine Mischungsrezeptur gemäß der nachstehenden Tabelle 1 hat, und die äußere Gummischicht 13 besteht aus einem nicht-geschäumten Gummi, der eine Härte und eine Mischungsrezeptur gemäß der nachstehenden Tabelle 2 hat. Dieser nicht-geschäumte Gummi hat eine ausgezeichnete Eis- und Schneeleistungsfähigkeit. TABELLE 1: ZUSAMMENSETZUNG DES SCHAUMGUMMIS (Schaumanteil: 20%, JIS-Härte: 60 Grad) TABELLE 2: GUMMIZUSAMMENSETZUNG FÜR GANZJAHRESREIFEN (JIS-Härte: 63 Grad)
Die innere Gummischicht 12 hat eine ab dem Boden der Umfangshauptrille 9 radial nach außen gemessene Dicke t&sub1; von 4,5 mm, wobei die Umfangshauptrille 9 eine Tiefe von 8 mm hat.
Der Schaumanteil des Schaumgummis, aus dem die innere Gummischicht 12 besteht, beträgt in der Tabelle 1 20%, aber er kann, wenn dies notwendig ist, vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 5 bis 50% variiert werden. Die Lunker in dem Schaumgummi bestehen vorzugsweise im wesentlichen aus geschlossenen Zellen.
Eine Seitengummischicht 14, die die Seitenzone 11 der Lauffläche bildet, besteht aus nicht-geschäumtem Gummi, der eine Härte und eine Mischungsrezeptur gemäß der nachstehenden Tabelle 3 hat. Dieser nichtgeschäumte Gummi ist Gummi, der für Sommerreifen verwendet wird. TABELLE 3: ZUSAMMENSETZUNG FÜR GEWÖHNLICHE SOMMERREIFEN, DIE EINE GUTE ABNUTZUNGSFESTIGKEIT HABEN (JIS-Härte: 67 Grad)
*PHR = Parts per hundred parts of rubber (Teile pro hundert Teile Kautschuk)
Bei diesem Reifen ist die der inneren Gummischicht 12 zugemischte Ölmenge vorzugsweise kleiner als die den die innere Gummischicht umgebenden Bestandteilen der Lauffläche zugemischte Ölmenge. Dadurch kann die Verringerung der Flexibilität infolge der Verschlechterung des Gummis der inneren Gummischicht 12 verhindert werden.
Genauer gesagt, bei dem obigen Reifen wird dem Schaumgummi der inneren Gummischicht 12 kein Öl zugegeben. In einem solchen Fall können zusätzlich zu dem obigen Effekt die Einflüsse infolge der Änderung der inneren Gummischicht 12 im Laufe der Zeit, bis die innere Gummischicht in dem mittleren Abnutzungsstadium freigelegt wird, durch das von dem umgebenden Gummi in die innere Gummischicht 12 übergehende Öl minimiert werden, wodurch die Flexibilität des Gummis voll aufrechterhalten wird.
Im Hinblick auf die Verhinderung einer Verringerung der Eisleistungsfähigkeit in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später sind der dynamische Elastizitätsmodul und die JIS-Härte der inneren Gummischicht 12 kleiner als bei der äußeren Gummischicht 13 und den Seitengummischichten 14. Insbesondere beträgt die JIS-Härte vorzugsweise 45-70 Grad bei der inneren Gummischicht 12, 55-70 Grad bei der äußeren Gummischicht 13, und 55-70 Grad bei der Seitengummischicht 14. Je nach Fall kann die JIS-Härte der äußeren Gummischicht 13 ebensogroß wie die JIS-Härte der Seitengummischicht 14 sein.
Bei dem so gebauten Reifen kann die Eisleistungsfähigkeit während einer Periode von dem anfängliche Abnutzungsstadium bis zu dem mittleren Abnutzungsstadium hauptsächlich aufgrund der Funktion der äußeren Gummischicht 13 in wirksamer Weise voll verwirklicht werden, während die Eisleistungsfähigkeit in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später hauptsächlich aufgrund der Funktion der aus dem Schaumgummi bestehenden, inneren Gummischicht ebenfalls in wirksamer Weise voll verwirklicht werden kann.
Weiterhin können das Auftreten von Schulterabsenkungsabnutzung und einer Verringerung der Kurvenfahrstabilität, usw. in wirksamer Weise verhindert werden, wenn die Gummizusammensetzung, usw. für die Seitengummischicht 14 in geeigne er Weise ausgewählt werden.
Die Figur 2 ist eine der Figur 1 ähnliche Schnittansicht, die eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergibt. Bei der Ausführungsform der Figur 2 bestehen die Seitengummischichten 14 aus dem gleichen Gummi wie die äußere Gummischicht 13, und die in der Breitenrichtung des Reifens äußere Oberfläche von jeder der Seitengummischichten 14 ist mit einer zusätzlichen Hilfsgummischicht 15 bedeckt, die eine im wesentlichen dreieckige Querschnittsform hat.
Die zusätzliche Hilfsgummischicht 15 besteht aus der gleichen Gummizusammensetzung wie die Seitenwand 2, das heißt, im wesentlichen aus der gleichen Gummizusammensetzung wie der Seitenwandgummi, so daß die Bindekräfte zwischen dem Seitenrandbereich von jeder der Seitengummischichten 14 und der Seitenwand 2 vergrößert sind, um das Auftreten von Rissen in der Grenzfläche zwischen der Seitenwand 2 und der Lauffläche 1 zu verhindern.
Im Hinblick auf die Erhöhung der Produktivität und die Festigkeit der Verbindung zwischen der Hilfsgummischicht 15 und der Seitengummischicht 14 werden die zusätzlichen Hilfsgummischichten 15 vorzugsweise gleichzeitig mit der inneren und der äußeren Gummischicht 12, 13 und den Seitengummischichten 14, d.h. den anderen Bestandteilen der Lauffläche extrudiert.
Bei diesem Luftreifen können nicht nur ähnliche Wirkungen wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform erreicht werden, sondern es kann auch die gleiche Wirkung wie bei herkömmlichen Reifen hinsichtlich der Schulterabnutzung und der Schulterabsenkungsabnutzung in den entgegengesetzten Seitenzonen sichergestellt werden. Folglich kann eine Verringerung der Eisleistungsfähigkeit in der mittleren Zone der Lauffläche besonders in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später verhindert werden.
Die Figur 3 ist eine Schnittansicht des Hauptbereichs einer wiederum weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform besteht eine Seitengummischicht 14 aus einer inneren Schicht 14a und einer äußeren Schicht 14b, die auf der radial inneren bzw. äußeren Seite gelegen sind. Die innere Schicht 14a besteht aus einem Schaumgummi, der die gleiche Zusammensetzung wie die innere Gummischicht 12 hat, und die äußere Schicht 14b besteht aus einem nicht-geschäumten Gummi, der die gleiche Zusammensetzung wie die äußere Gummischicht 13, und eine ausgezeichnete Eisleistungsfähigkeit hat.
Bei dieser Reifenbauweise ist die Bruchfestigkeit der aus dem Schaumgummi bestehenden und mit den Seitenrandbereichen der Gürtelschichten 7, 8 verbundenen, inneren Schicht 14a ein wenig geringer als bei dem nichtgeschäumten Gummi, was im Hinblick auf eine Verhinderung der Ablösung des Gürtelrandes unerwünscht ist. Bei der Ausführungsform der Figur 3 ist eine nicht-geschäumte Gummischutzschicht 16, die eine niedrige Wärmeerzeugung hat, zwischen den Randbereichen der Gürtelschichten 7 und 8 und der inneren Schicht 14a angeordnet.
Bei dem Reifen dieser Ausführungsform kann bis zu dem mittleren Abnutzungsstadium in den Seitenzonen eine Abnutzungsfestigkeit von gleichem Niveau wie bei dem herkömmlichen Reifen erreicht werden. Da die innere Schicht 14a in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später nach außen freigelegt wird, kann außerdem die Eisleistungsfähigkeit weiter verbessert werden.

EXPERIMENT 1:

Bei Erfindungsreifen, einem Reifen des Standes der Technik, und einem Vergleichsreifen wurden Vergleichstests bezüglich der Eisleistungsfähigkeit in dem anfänglichen Abnutzungsstadium, der Abnutzungsfestigkeit in dem mittleren Abnutzungsstadium, und der Schulterabsenkungsabnutzung und der Kurvenfahrstabilität durchgeführt, wie nachstehend erklärt wird.

TESTREIFEN:

Die Reifengröße aller Testreifen war 175/65R14.
(1) Erfindungsreifen 1 ... Ein Reifen mit einer Bauweise gemäß der Figur 1.
(2) Erfindungsreifen 2 ... Ein Reifen mit einer Bauweise gemäß der Figur 2.
(3) Erfindungsreifen 3 ... Ein Reifen mit einer Bauweise gemäß der Figur 3.
(4) Reifen des Standes der Technik ... Ein Reifen, bei dem der Gummi der gesamten Lauffläche aus einer Gummizusammensetzung für gewöhnliche Ganzjahresreifen besteht.
(5) Vergleichsreifen ... Ein Reifen, bei dem der Gummi der gesamten Lauffläche aus einem Schaumgummi besteht.

TESTMETHODEN:

Um die Eisleistungsfähigkeit zu beurteilen, wurden die µ-Werte des Reifens auf Eis gemessen. Die Eisleistungsfähigkeit in dem mittleren Abnutzungsstadium wurde in dem Zustand beurteilt, in dem die Tiefe einer Hauptrille auf ungefähr die Hälfte der ursprünglichen Tiefe verringert war.
Um die Schulterabsenkungsabnutzung zu beurteilen, wurde die Differenz zwischen der Abnutzung in einem Schulterbereich und der Abnutzung in der mittleren Zone der Lauffläche bestimmt, nachdem der Reifen auf Landstraßen 10.000 km gelaufen war.
Um die Kurvenfahrstabilität zu beurteilen, wurde das Kurvenfahrvermögen des Reifens auf einer Labortrommel gemessen.

TESTERGEBNISSE:

Die Ergebnisse der obigen Tests sind in der nachstehenden Tabelle 4 mittels einer Indexwertes wiedergegeben, wobei die Ergebnisse für den Reifen des Standes der Technik als Bezugswerte genommen wurden. Je größer der Indexwert ist, desto besser ist das Ergebnis. TABELLE 4
Aus der Tabelle 4 ist ersichtlich, daß bei den Erfindungsreifen 1 bis 3 in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später eine ausgezeichnete Eisleistungsfähigkeit erhalten werden kann, ohne Schulterabsenkungsabnutzung oder eine Verringerung der Kurvenfahrstabilität hervorzurufen.
Wie sich aus den obigen Vergleichsexperimenten ergibt, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Eisleistungsfähigkeit in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später im Vergleich zu den herkömmlichen Reifen wesentlich verbessert werden, ohne die Schulterabsenkungsabnutzungsfestigkeit oder die Kurvenfahrstabilität zu opfern.
Als nächstes wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Hilfe der Figur 4 erklärt.
Da die Grundkonstruktion des Reifens in der Figur 4 die gleiche wie in den Figuren 1 bis 3 ist, werden nur die unterschiedlichen Bereiche erklärt, während die Erklärung der gemeinsamen Merkmale im wesentlichen weggelassen wird. Die Kennziffern in der Figur 4, die mit den Kennziffern in den Figuren 1 bis 3 übereinstimmen, bezeichnen gleiche oder ähnliche Bestandteile wie in den Figuren 1 bis 3.
Bei dieser Ausführungsform ist die Lauffläche in der zwischen den Umfangshauptrillen 9 gelegenen, mittleren Zone 10 in drei Gummischichten unterteilt: eine innere Gummischicht 12, die auf der radial innersten Umfangsseite gelegen ist, eine Zwischengummischicht 17, die auf der radial äußeren Umfangsseite der inneren Gummischicht 12 gelegen ist, und eine äußere Gummischicht 13, die auf der radial äußeren Seite der Zwischengummischicht 17 gelegen ist. Die innere Gummischicht 12 besteht aus einem Schaumgummi mit einer Härte und einer Mischungsrezeptur gemäß der obigen Tabelle 1. Der Schaumanteil dieses Schaumgummis ist 20%. Die Zwischengummischicht 17 besteht aus einem Schaumgummi mit einer Härte und einer Mischungsrezeptur gemäß der nachstehenden Tabelle 5. Der Schaumanteil dieses Schaumgummis ist 10%. Die äußere Gummischicht 13 besteht aus einem gewöhnlichen, nicht-geschäumten Gummi mit einer Härte und einer Mischungsrezeptur gemäß der obigen Tabelle 2. Dieser gewöhnliche, nichtgeschäumte Gummi hat eine ausgezeichnete Eisleistungsfähigkeit und Schneeleistungsfähigkeit. TABELLE 5: SCHAUMGUMMISCHICHT (Schaumanteil: 10%, JIS-Härte: 61 Grad)
Bei dieser Ausführungsform ist die ab dem Boden der Umfangshauptrille 9 radial nach außen gemessene Dicke h&sub1; der inneren Gummischicht 12 gleich 3 mm, bei einer Tiefe h der Umfangshauptrille 9 von 8 mm, und die ab dem Boden der Umfangshauptrille radial nach außen gemessene Summe h&sub2; aus der Dicke der inneren Gummischicht 12 und der Dicke der Zwischengummischicht 17 gleich 6 mm.
Der Schaumanteil beträgt vorzugsweise 5 bis 50% bei dem Schaumgummi, aus dem die innere Gummischicht 12 besteht, 3 bis 40% bei dem Gummi der Zwischengummischicht 17, und 0 bis 10% bei dem Gummi der äußeren Gummischicht 13. Die Lunker in dem Schaumgummi bestehen vorzugsweise aus geschlossenen Zellen.
Bei dieser Ausführungsform können die Seitengummischichten 14, aus denen die Lauffläche in den Seitenzonen 11 besteht, aus einem gewöhnlichen, nicht-geschäumten Gummi bestehen, der eine gute Abnutzungsfestigkeit hat und für Sommerreifen verwendet wird.
Wenn bei diesem Reifen die der inneren Gummischicht 12 und der Zwischengummischicht 17 zugemischte Ölmenge kleiner als die den umgebenden Bestandteilen der Lauffläche zugemischte Ölmenge ist, kann eine Verringerung der Flexibilität der Lauffläche infolge Verschlechterung der Gummis dieser Gummi schichten in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später verhindert werden.
Zum Beispiel beträgt bei dieser Ausführungsform die der inneren Gummischicht 12 und der Zwischengummischicht 17 zugemischte Ölmenge 5 Gewichtsteile, was weit weniger als die der äußeren Gummischicht zugemischte Ölmenge ist, die 30 Gewichtsteile beträgt. Wenn dies getan wird, können die Einflüsse der Änderung der Gummischichten im Laufe der Zeit in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später durch das von dem umgebenden Gummi in die Gummischichten 12 und 17 übergehende Öl minimiert werden, so daß die Flexibilität der Gummis in diesen Gummischichten in genügender Weise aufrechterhalten wird.
Der dynamische Elastizitätsmodul und die JIS-Härte der inneren Gummischicht 12 und der Zwischengummischicht 17 sind im Hinblick auf die Verhinderung einer Verringerung der Eisleistungsfähigkeit in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später vorzugsweise kleiner als bei der äußeren Gummischicht 13. Insbesondere beträgt vorzugsweise die JIS-Härte 45 bis 70 Grad bei der inneren Gummischicht 12, 55 bis 70 Grad bei der Zwischengummischicht 17, und 55 bis 70 Grad bei der äußeren Gummischicht 13.
Bei der Ausführungsform der Figur 4 wird die Seitengummischicht 14 in der Seitenzone der Lauffläche gebildet von einer inneren Schicht 14a, einer Zwischenschicht 14b, und einer äußeren Schicht 14c, die die gleichen Schaumanteile und Mischungsrezepturen wie die Gummischichten 12, 17 bzw. 13 haben. Da in einem solchen Fall die Bruchfestigkeit der aus dem Schaumgummi bestehenden und an die Seitenrandbereiche der Gürtelschichten 7 und 8 angrenzenden, inneren Schicht 14a ein wenig niedriger als bei dem nicht-geschäumten Gummi ist, ist dies im Hinblick auf die Verhinderung einer Ablösung der Gürtelränder unerwünscht. Bei dieser Ausführungsform ist ein nicht-geschäumter Schutzgummi 16 mit niedriger Wärmeerzeugung zwischen den Seitenrandbereichen der Gürtelschichten 7 und 8 und der inneren Schicht 14a angeordnet.
Außerdem ist die in der Breitenrichtung der Lauffläche äußere Oberfläche von jeder der Seitengummischichten 14 mit einer zusätzlichen Hilfsgummischicht 15 bedeckt, die eine im wesentlichen dreieckige Form hat. Die zusätzliche Hilfsgummischicht 15 besteht aus der gleichen Gummizusammensetzung wie die Seitenwand 2, das heißt, im wesentlichen der gleichen Gummizusammensetzung wie der Seitenwandgummi, so daß die Bindekräfte zwischen dem Seitenbereich der Seitengummischicht 14 und der Seitenwand 2 vergrößert werden, um das Auftreten von Rissen in der Grenzfläche zwischen dem Seitenwandgummi und der Seitengummischicht 14 zu verhindern.
Im Hinblick auf eine Verbesserung der Produktivität und der Festigkeit der Verbindung mit der Seitengummischicht 14 wird die zusätzliche Hilfsgummi schicht 15 vorzugsweise zusammen mit den Laufflächenbereichen in der mittleren Zone und den Seitenzonen, die die anderen Bestandteile der Lauffläche 1 bilden, durch gleichzeitige Extrusion integral geformt.
Bei dem wie oben gebauten Reifen können die Eis- und Schneeleistungsfähigkeit während einer Periode von dem anfänglichen Abnutzungsstadium bis zu dem mittleren Abnutzungsstadium aufgrund der Funktion der äußeren Gummischicht 13 und der äußeren Schicht 14c in genügend wirksamer Weise verwirklicht werden, während die Eisleistungsfähigkeit in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später aufgrund der Funktion der Zwischengummischicht 17, der inneren Gummischicht 12, der Zwischenschicht 14b und der inneren Schicht 14a in voll wirksamer Weise verwirklicht werden kann.
Weiterhin können das Auftreten von Schulterabsenkungsabnutzung und einer Verringerung der Kurvenfahrstabil ität wirksam verhindert werden, wenn die Mischungsrezeptur, usw. der äußeren Schicht 14: der Seitengummischicht 14 in geeigneter Weise ausgewählt werden.

EXPERIMENT 2:

Als nächstes wurden bei einem Erfindungsreifen, einem Reifen des Standes der Technik, und einem Vergleichsreifen Vergleichstests bezüglich der Eisleistungsfähigkeit in dem anfänglichen Abnutzungsstadium, der Eisleistungsfähigkeit in dem mittleren Abnutzungsstadium, der Schulterabsenkungsabnutzung und der Kurvenfahrstabilität durchgeführt, wie nachstehend erklärt wird.

TESTREIFEN:

Alle Testreifen hatten die Reifengröße 175/65R14.
(1) Erfindungsreifen 1 ... Ein Reifen mit einer Bauweise gemäß der Figur 4.
(2) Reifen des Standes der Technik ... Ein Reifen, bei dem die gesamte Lauffläche aus einer Gummizusammensetzung vom Ganzjahrestyp gemäß der Tabelle 2 bestand. Für die zusätzlichen Hilfsgummischichten wurde die gleiche Gummizusammensetzung wie bei dem Erfindungsreifen verwendet.
(3) Vergleichsreifen ... Ein Reifen, bei dem die gesamte Lauffläche aus Schaumgummi gemäß der Tabelle 1 bestand. Für die zusätzlichen Hilfsgummischichten wurde die gleiche Gummizusammensetzung wie bei dem Erfindungsreifen verwendet.

TESTMETHODEN UND TESTERGEBNISSE:

Die Testmethoden waren die gleichen wie bei dem Experiment 1, und die Testergebnisse wurden auf die gleiche Weise wie bei dem Experiment 1 beurteilt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 6 mittels einer Indexwertes wiedergegeben, wobei die Ergebnisse für den Reifen des Standes der Technik als Bezugswerte genommen wurden. Je größer der Indexwert ist, desto besser ist das Ergebnis. Bei der Beurteilung wurde für den Reifen des Standes der Technik ein Indexwert 100 zugrunde gelegt. TABELLE 6
Aus der Tabelle 6 ist klar ersichtlich, daß bei dem Erfindungsreifen in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später eine ausgezeichnete Eisleistungsfähigkeit erhalten werden kann, ohne Schulterabsenkungsabnutzung oder eine Verringerung der Kurvenfahrstabilität hervorzurufen.
Wie sich aus den obigen Vergleichstests ergibt, kann gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Eisleistungsfähigkeit in dem mittleren Abnutzungsstadium oder später im Vergleich zu den herkömmlichen Reifen ebenfalls wesentlich verbessert werden, ohne die Schulterabsenkungsabnutzungsfestigkeit oder die Kurvenfahrstabilität zu opfern.

Claims

1. Luftreifen, mit einer Lauffläche (1), zwei Seitenwänden (2), zwei Wulstberelchen (3), einer Karkasse (4), die aus Cordfäden besteht, die sich unter einem Winkel von im wesentlichen 90º bezüglich der Umfangsrichtung der Lauffläche erstrecken, und mindestens zwei Gürtelschichten (7, 8), die auf der radial äußeren Umfangsseite des Kronenbereichs der Karkasse (4) angeordnet sind, wobei die Gürtelschichten (7, 8) aus Cordfäden bestehen, die bezüglich der Umfangsrichtung der Lauffläche geneigt sind, und die Cordfäden von einer der mindestens zwei Gürtelschichten sich in einer anderen Richtung als die Cordfäden der angrenzenden Gürtelschicht erstrecken, wobei bei diesem Luftreifen zwei Umfangshauptrillen (9) sich auf entgegengesetzten Seiten der Äquatorebene (X-X) des Reifens kontinuierlich in der Umfangsrichtung der Lauffläche erstrecken, ein Bereich der Lauffläche, der zwischen den zwei Umfangshauptrillen (9) in einer axial mittleren Zone (10) gelegen ist, von einer auf einer radial inneren Seite gelegenen, inneren Gummischicht (12), und einer auf einer radial äußeren Seite gelegenen, äußeren Gummischicht (13) gebildet wird, wobei die innere Gummischicht (12) aus einem Schaumgummi besteht, der Gummieigenschaften hat, die verschieden von denjenigen der äußeren Gummischicht (13) sind, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußere Umfangsoberfläche der inneren Gummischicht so gelegen ist, daß die von dem Boden der Umfangshauptrille (9) radial nach außen gemessene Dicke (t&sub1;) der inneren Gummischicht (12) nicht größer als 70% der Tiefe der Umfangshauptrille, aber nicht kleiner als 2 mm ist, daß der dynamische Elastizitätsmodul der inneren Gummischicht (12) kleiner als derjenige der äußeren Gummischicht (13) ist, und daß die äußere Gummischicht (13) aus einer Gummizusammensetzung besteht, die einen dynamischen Elastizitätsmodul bei -20ºC hat, der in dem Bereich von 15 x 10&sup7; bis 40 x 10&sup7; dyn/cm² liegt.

2. Luftreifen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußere Oberfläche der inneren Gummischicht (12) nahe bei einer Position gelegen ist, die von dem Boden der Umfangshauptrillen (9) radial nach außen einen Abstand hat, der gleich der halben Tiefe der Umfangsrillen ist.

3. Luftreifen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufflächenbereich (1) in der mittleren Zone (10) von mindestens drei Schichten gebildet wird, nämlich einer inneren Gummischicht (12), die auf der radial innersten Seite gelegen ist, einer Zwischengummischicht (17), die auf der radial äußeren Umfangsseite der inneren Gummischicht (12) gelegen ist, und einer äußeren Gummischicht (13), die auf der radial äußersten Umfangsseite gelegen ist, wobei die Gummieigenschaften von jeder der drei Gummischichten (12, 17, 13) verschieden von denjenigen der anderen Gummischichten sind, die von dem Boden der Umfangshauptrillen (9) radial nach außen gemessene Dicke (h&sub1;) der inneren Gummischicht (12) nicht größer als 70% der Tiefe der Umfangshauptrillen, aber nicht kleiner als 2 mm ist, und die Summe (h&sub2;) aus der Dicke (h&sub1;) der inneren Gummischicht (12) und der Dicke der Zwischengummischicht (17) nicht größer als 90% der Tiefe der Umfangshauptrille, aber nicht kleiner als 4 mm ist, und daß der dynamische Elastizitätsmodul der inneren Gummischicht (12) und der Zwischengummischicht (17) kleiner als derjenige der äußeren Gummischicht (13) ist.

4. Luftreifen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumanteil des Schaumgummis, der die innere Gummischicht (12) bildet, in dem Bereich von 5 bis 50% liegt.

5. Luftreifen gemäß Anspruch 4, wenn von Anspruch 3 abhängig, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumanteil für die äußere Gummischicht (13) in dem Bereich von 0 bis 10%, für die Zwischengummischicht (17) in dem Bereich von 3 bis 40%, und für die innere Gummischicht (12) in dem Bereich von 5 bis 50% liegt, und daß die Schaumanteile in der Reihenfolge äußere Schicht, Zwischenschicht und innere Schicht zunehmen.

6. Luftreifen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Lunker in dem Schaumgummi im wesentlichen aus geschlossenen Zellen bestehen.

7. Luftreifen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den axial äußeren Seiten der Umfangshauptrillen (9) gelegenen Laufflächenbereiche von Seitengummischichten (14) gebildet werden, und die Seitengummischichten aus der gleichen Gummizusammensetzung wie die äußere Gummischicht (13) bestehen.

8. Luftreifen gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die JIS- Härte der inneren Gummischicht (12), der äußeren Gummischicht (13) und der Seitengummischicht (14) in der Reihenfolge innere Gummischicht < äußere Gummischicht ≤ Seitengummischicht zunimmt.

9. Luftreifen gemäß Anspruch 7, wenn von Anspruch 3 abhängig, dadurch gekennzeichnet, daß die JIS-Härte der Gummischichten in der mittleren Zone (10) in der Reihenfolge innere Gummischicht ≤ Zwischengummischicht ≤ äußere Gummischicht zunimmt.

10. Luftreifen gemäß irgendeinem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die äußere Gummischicht (13), als auch die Seitengummischicht (14) aus nicht-geschäumtem Gummi besteht.

11. Luftreifen gemäß irgendeinem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Hilfsgummischicht (15) vorgesehen ist, um die in der Breitenrichtung der Lauffläche äußere Oberfläche von jeder der Seitengummischichten (14) zu bedecken, und die Gummieigenschaften der zusätzlichen Hilfsgummischicht (15) die gleichen wie bei dem Gummi der Seitenwände (2) sind.

12. Luftreifen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die der inneren Gummischicht (12) zugemischte Ölmenge um mindestens 10 Gewichtsteile kleiner ist als die den anderen Gummischichten, die die innere Gummischicht umgeben, zugemischte Ölmenge.

13. Luftreifen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, wenn von Anspruch 3 abhängig, dadurch gekennzeichnet, daß die der inneren Gummischicht (12) und der Zwischengummischicht (17) jeweils zugemischte Ölmenge um mindestens 10 Gewichtsteile kleiner ist als die den anderen Gummischichten, die die innere Gummischicht umgeben, zugemischte Ölmenge.

14. Luftreifen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Boden der Umfangshauptrillen (9) radial nach außen gemessene Dicke der inneren Gummischicht (12) nicht kleiner als 3 mm, aber nicht größer als 2/3 der Tiefe der Umfangshauptrillen ist.

15. Luftreifen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, wenn von Anspruch 3 abhängig, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Laufflächenbereiche in den auf der axial äußeren Seite der Umfangsrillen (9) gelegenen Seitenzonen (11) von in wesentlichen den gleichen Gummischichten wie in der mittleren Zone (10) der Lauffläche gebildet wird.