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Dokumentenidentifikation DE60110825T2 12.01.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001337405
Titel LUFTREIFEN MIT EINER WULSTANORDNUNG AUS MEHREREN ELEMENTEN
Anmelder Bridgestone/Firestone North American Tire LLC, Nashville, Tenn., US
Erfinder MANI, K., Neel, Stow, US;
TURNER, L., John, Akron, US;
BRANCA, R., Thomas, Bradford, US;
YOKOTA, Hidetoshi, Kawasaki 213-0013, JP;
MOORE, E., Brian, Stow, US;
OLESKY, J., Stanley, Akron, US
Vertreter Raffay & Fleck, Patentanwälte, 20249 Hamburg
DE-Aktenzeichen 60110825
Vertragsstaaten DE, FR, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 20.09.2001
EP-Aktenzeichen 019712066
WO-Anmeldetag 20.09.2001
PCT-Aktenzeichen PCT/US01/29301
WO-Veröffentlichungsnummer 0002043973
WO-Veröffentlichungsdatum 06.06.2002
EP-Offenlegungsdatum 27.08.2003
EP date of grant 11.05.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.01.2006
IPC-Hauptklasse B60C 15/06(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft generell einen Luftreifen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiger Reifen ist aus der Lehre der US-A-5,058,649 bekannt.

HINTERGRUNDINFORMATION

Ein üblicher Karkassenaufbau für einen Luftreifen umfasst eine Lage an Hauptunterbaucords, die sich zwischen einem Paar Wulstanordnungen erstrecken. Die Unterbaucords können sich radial oder in einem Winkel zwischen den Wulstanordnungen erstrecken. Jede Wulstanordnung umfasst typischerweise einen schlaufenförmigen Wulstkern, der aus einer Vielzahl relativ steifer Metalldrähte hergestellt worden ist. Jede Wulstanordnung umfasst typischerweise ferner einen Wulstfüller, der aus einem steifen Gummimaterial hergestellt worden ist. Der Wulstfüller ist radial oberhalb des Wulstkernaufbaus angeordnet und füllt den Raum zwischen dem Hauptteil der Lage an Unterbaucords und dem hochgeschlagenen Abschnitt der Lage der Unterbaucords. Die Form und das Material des Wulstfüllers ist in zahlreichen Anwendungen des Standes der Technik verändert worden, um den Luftreifen unterschiedliche Eigenschaften zu verleihen.

Der Stand der Technik erkennt es an, dass das Design der Reifenkarkasse das Ausmaß des Flat-Spot-Effektes beeinflussen kann, den ein Reifen erfährt, wenn er an einem Kraftfahrzeug im Gebrauch ist. Die Karkassenausgestaltungen, die hochgeschlagene Cords umfassen, die an den gegenüberliegenden Seiten des Wulstfüllers angeordnet sind, sind unterschiedlichen Kräften in den Hauptunterbaucords ausgesetzt im Vergleich zum hochgeschlagenen Abschnitt. Dieses kennt man als Cordkraftschwankung. Zum Beispiel kann der hochgeschlagene Abschnitt des Unterbaucords eine Spannungsabnahme erfahren, während der Hauptunterbaucordabschnitt eine Spannungssteigerung erfährt. Die Größenordnung des Unterschiedes ist proportional zum Abstand zwischen dem Hauptunterbaucordabschnitt und dem hochgeschlagenen Abschnitt. Der Unterschied dieser Kräfte trägt zum sogenannten Flatspotting bei. In einigen Anwendungen ist das Ausmaß des Flatspottings zu reduzieren, wobei der Stand der Technik einen Karkassenaufbau wünscht, der das Ausmaß des Flatspottings zu verringern hilft.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Im Hinblick auf das Vorstehende ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, das Ausmaß des Flatspottings in einem Luftreifen durch Verbesserung des Karkassendesigns zu verringern. Insbesondere verbessert die Erfindung das Reifenflatspotting durch Vorsehen einer Wulstanordnung, die Wulstfüllerelemente besitzt, die außerhalb der Unterbaucords angeordnet sind, so dass der hochgeschlagene Abschnitt der Lage der Unterbaucords unmittelbar zurück gegen den Hauptabschnitt der Lage der Unterbaucords über dem Wulstkern angeordnet ist. Dieser Karkassenaufbau verringert die Cordkraftveränderung oder -Schwankung um den Reifen herum unter senkrechter Belastung und verringert das Flatspotting, das dem Reifen innewohnt.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wird eine Verstärkungslage um die Wulstfüllerelemente herum gewickelt, um die Steifheit der unteren Seitenwand zu erhöhen. In einer noch weiteren Ausführungsform wird ein Wulstfüllerelement im inneren der Unterbaucords angeordnet, so dass sich keine Lufttaschen in der Karkasse während des Herstellungsverfahrens ausbilden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

1 ist eine Querschnittsansicht eines halben Luftreifens, der einen Aufbau einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzt.

2 ist eine Ansicht ähnlich zu 1, die eine zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt.

3 ist eine Ansicht ähnlich zur 1, die eine dritte Ausführungsform der Erfindung zeigt.

4 ist eine Ansicht ähnlich zur 1, die eine vierte Ausführungsform der Erfindung zeigt.

Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Elemente in der gesamten Beschreibung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reifens ist generell mit dem Bezugszeichen 10 in 1 angedeutet. Der Reifen 10 umfasst eine Lage von Unterbaucords 12, die sich um ein Paar Wulstkerne 14 erstrecken und herumgewickelt sind. Lediglich die Hälfte des Reifens 10 wird in den Zeichnungen gezeigt, während die andere Hälfte ein wesentliches Spiegelbild der dargestellten Hälfte ist. Die Lage der Unterbaucords 12 umfasst einen Hauptunterbauabschnitt 16 und einen hochgeschlagenen Abschnitt 18. Der hochgeschlagene Abschnitt 18 umfasst ein radial äußeres Ende 20. Der Reifen 10 umfasst ferner Gürtellagen 22, die unterhalb des Laufflächenabschnitts 24 angeordnet sind. Die Wulstkerne 14, die Gürtellagen 22 und die Unterbaucordlage 12 sind im Körper 26 des Reifens 10 angeordnet. Der hochgeschlagene Abschnitt 18 ist zurück gegen den Unterbauabschnitt 16 der Lage 12 unmittelbar über dem Wulstkern 14 angeordnet. Der hochgeschlagene Abschnitt 18 erstreckt sich danach radial nach oben gegen die Lage 12. In der erfindungsgemäßen Ausführungsform, die in 1 dargestellt ist, ist das Ende 20 radial unterhalb der maximalen Schnittbreite des Reifens 10 angeordnet. In den anderen Ausführungsformen kann das Ende 20 radial über der maximalen Schnittbreite angeordnet sein. In den anderen Ausführungsformen kann das Ende 20 radial über der maximalen Schnittbreite angeordnet werden. Die Positionierung des hochgeschlagenen Abschnitts 18 gegen den Hauptunterbauabschnitt 16 verringert die Biegungsbelastungen in den Unterbaulagencords des Reifens 10 und hilft, dass der Reifen 10 den Unterbaucordwanderschwankungen um den Reifen herum widersteht. Durch Positionierung des hochgeschlagenen Abschnitts 18 unmittelbar zurück gegen den Unterbauabschnitt 16, tritt eine geringe Cordkraftschwankung zwischen den beiden Abschnitten auf, da diese Abschnitte ähnlichen Kräften ausgesetzt sind. Das Ausmaß des Flatspottings, das der Cordkraftschwankung zugerechnet wird, wird so minimiert.

Der Reifen 10 umfasst ferner eine Vielzahl von Wulstfüllerelementen, die mit dem Wulstkern 14 zusammenarbeiten unter Ausbildung der Wulstanordnung des Reifens 10. Ein dazwischen liegendes Wulstfüllerelement 30 wird radial über dem Wulstkern 14 zwischen dem Wulstkern 14, dem Hauptunterbauabschnitt 16 und dem hochgeschlagenen Abschnitt 18 angeordnet. Das zwischen liegende Wulstfüllerelement 30 besitzt eine geringe Höhe, so dass der hochgeschlagene Abschnitt 18 zurück gegen den Hauptunterbauabschnitt 16 unmittelbar über dem Wulstkern 14 angeordnet ist. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt die Höhe des zwischen liegenden Wulstfüllerelementes zwischen 0 und 1,3 cm. In einer Ausführungsform beträgt die Höhe 1,27 cm. Das zwischen liegende Wulstfüllerelement 30 ist vorgesehen, um zu verhindern, dass Lufttaschen in der Seitenwand des Reifens 10 eingeschlossen werden, wenn der Reifen 10 hergestellt wird.

Der Reifen 10 umfasst ferner ein axial äußeres Wulstfüllerelement 32 und ein axial inneres Wulstfüllerelement 34, die auf jeder Seite des Wulstkerns 14 und außerhalb der Unterbaucords angeordnet sind. Das axial äußere Wulstfüllerelement 32 wird so positioniert, dass mindestens ein Teil des hochgeschlagenen Abschnitts 18 zwischen dem Element 32 und dem Wulstkern 14 angeordnet sind. Das axial innere Wulstfüllerelement 34 wird so positioniert, dass mindestens ein Abschnitt des Hauptunterbauabschnitts 16 zwischen dem Element 34 und dem Wulstkern 14 angeordnet wird. Jedes Element 32 und 34 umfasst ein oberes und ein unteres Ende. Die unteren Enden sind angrenzend aneinander unter dem Wulstkern 14 angeordnet. Die oberen Enden der Elemente 32 und 34 sind abgeschrägt. In der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind die oberen Enden der Elemente 32 und 34 unter dem Ende 20 angeordnet.

Die Querschnittsform der Elemente 32 und 34 kann verändert werden, um dem besonderen Reifenanwendungszweck angepasst zu werden. In der bevorzugten Ausführungsform besitzt das axial äußere Wulstfüllerelement 32 eine maximale Breite, die am oberen Ende des zwischen liegenden Wulstfüllerelements 30 angeordnet ist. Die Breite verjüngt sich von der maximalen Breite in den oberen und unteren Richtungen. Das axial innere Wulstfüllerelement 34 besitzt eine maximale Breite angrenzend an den Wulstkern 14 und verjüngt sich unter dem Wulstkern 14 und in der oberen Richtung.

Jedes Element 30, 32 und 34 wird vorteilhafter Weise aus einem Gummimaterial hergestellt, das einen Modul von etwa 80 MPa oder höher besitzt. Die Wulstfüllerelemente 30, 32 und 34 sind steif, um mit dem hochgeschlagenen Abschnitt 18 zusammenzuarbeiten, um den unteren Abschnitt der Seitenwand zu versteifen.

Indem der Wulstfüller von seiner traditionellen Stelle zu den oben beschriebenen Stellen bewegt wird, kann der hochgeschlagene Abschnitt 18 unmittelbar zurück gegen den Hauptunterbauabschnitt 16 bewegt werden, um die Steifheit der unteren Seitenwand des Reifens 10 zu erhöhen. Die erhöhte Steifheit verringert das Flatspotting des Reifens.

In der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird eine Verstärkungslage 40 mit geringer Wanderung um die Außenseite der Elemente 32 und 34 herumgewickelt, um die Seitenwand weiter zu versteifen. Die Lage 40 umfasst obere Enden, die an den wesentlichen den gleichen Stellungen wie die oberen Enden der Elemente 32 und 34 angeordnet sind. In anderen Ausführungsformen der Erfindung sind die oberen Enden der Lage 40 höher angeordnet als die oberen Enden der Elemente 32 und 34. Die Lage 40 kann mit Stahl, Polyester, Rayon, Aramid, Nylon oder anderen Materialien, die dem Fachmann bekannt sind, verstärkt werden.

Bei der dritten und vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das zwischen liegende Wulstfüllerelement 30 entfernt und der hochgeschlagene Abschnitt 18 direkt um den Wulstkern 14 herumgewickelt, bis er mit dem Hauptunterbauabschnitt 16 der Lage 12 in Kontakt tritt. In diesen Ausführungsformen kann der gesamte Wulstfüller außerhalb der Unterbaucords angeordnet werden. In der vierten Ausführungsform wird die Verstärkungslage 40 um die Elemente 32 und 34 herumgewickelt.

Die Erfindung ist nicht auf die besonders gezeigten Details beschränkt, die oben beschrieben wurden. Weitere Veränderungen und Modifikationen sind für die angegebenen und gezeigten Funktionen äquivalent, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, der durch die anschließenden Ansprüche definiert ist.


Anspruch[de]
  1. Luftreifen (10), umfassend:

    einen Körper (26), der eine maximale Querschnittsbreite besitzt,

    ein Paar Wulstanordnungen, die im unteren Teilabschnitt des Körpers (26) angeordnet sind,

    jeder dieser Wulstanordnungen umfasst einen Wulstkern (14) und eine Wulstfülleranordnung,

    eine Lage an Unterbaukords (12), die im Körper (26) angeordnet sind,

    die Lage der Unterbaukords (12) erstreckt sich zwischen den Wulstanordnungen,

    die Lage der Unterbaukords (12) umfasst einen Unterbauabschnitt (16) und einen hochgeschlagenen Abschnitt (18), der ein hochgeschlagenes Ende besitzt,

    die Lage der Unterbaukords ist um jeden Wulstkern herumgewickelt,

    der hochgeschlagene Abschnitt ist angrenzend an den Unterbauabschnitt der Lage der Unterbaukords radial über den Wulstkernen angeordnet,

    jede Wulstfülleranordnung umfasst ein axial inneres Wulstfüllerelement (34) und ein axial äußeres Wulstfüllerelement (32), dadurch gekennzeichnet, dass

    der Unterbauabschnitt (16) der Lage der Unterbaukords (12) zwischen und direkt angrenzend an das axial innere Wulstfüllerelement (34) und den Wulstkern (14) angeordnet ist, und dass der hochgeschlagene Abschnitt (18) der Lage der Unterbaukords (12) zwischen und direkt angrenzend an das axial äußere Wulstfüllerelement (32) und den Wulstkern (14) angeordnet ist und sich direkt darum herumwickelt, und wobei das axial innere und axial äußere Wulstfüllerelement (34, 32) direkt gegen die Lage der Unterbaukords (12) und den hochgeschlagenen Abschnitt (18) der Lage der Unterbaukords (12) anliegen.
  2. Reifen (10) nach Anspruch 1, bei dem die Wulstfülleranordnung ein zwischen liegendes Wulstfüllerelement (30) umfasst, das zwischen dem Wulstkern (14), dem Unterbauabschnitt der Lage der Unterbaukords (12) und dem hochgeschlagenen Abschnitt (18) der Lage der Unterbaukords (12) angeordnet ist.
  3. Reifen (10) nach Anspruch 2, bei dem die radiale Höhe des dazwischen liegenden Wulstfüllerelementes (30) 0 bis 1,3 cm ist.
  4. Reifen (10) nach Anspruch 3, bei dem die Radialhöhe des dazwischen liegenden Wulstfüllers (30) 1,27 cm ist.
  5. Reifen (10) nach Anspruch 2, bei dem jedes der axialen inneren und äußeren Wulstfüllerelemente (34, 32) ein oberes Ende und ein unteres Ende umfasst, wobei die oberen Enden der axial inneren und äußeren Wulstfüllerelemente (34, 32) radial höher als der dazwischen liegende Wulstfüller (30) angeordnet ist.
  6. Reifen (10) nach Anspruch 5, bei dem die unteren Enden der axialen inneren und äußeren Wulstfüllerelemente (34, 32) angrenzend aneinander angeordnet sind.
  7. Reifen (10) nach Anspruch 1, bei dem jedes der axial inneren und äußeren Wulstfüllerelemente (34, 32) ein oberes und ein unteres Ende umfasst.
  8. Reifen (10) nach Anspruch 7, bei dem die unteren Enden der axial inneren und äußeren Wulstfüllerelemente (34, 32) angrenzend aneinander angeordnet sind.
  9. Reifen (10) nach Anspruch 7, bei dem beide oberen Enden der axial inneren und äußeren Wulstfüllerelemente (34, 32) radial niedriger als das Ende des hochgeschlagenen Abschnitts (18) der Lage der Unterbaukords (12) angeordnet ist.
  10. Reifen (10) nach Anspruch 9, bei dem sowohl die oberen Enden der axial inneren und äußeren Wulstfüllerelemente (34, 32) radial niedriger als das Ende des hochgeschlagenen Abschnitts (18) der Lage der Unterbaukords (12) angeordnet ist.
  11. Reifen (10) nach Anspruch 1, bei dem die Wulstfüllerelemente (34, 32) aus einem Gummimaterial hergestellt worden sind, das einen Modul > 80 MPa besitzt.
  12. Reifen (10) nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Verstärkungslage, die um die axial inneren und äußeren Wulstfüllerelemente (34, 32) herumgewickelt ist.
  13. Reifen (10) nach Anspruch 7, bei dem die unteren Enden der Elemente des axial inneren und axial äußeren Geschwindigkeitsfüllers unter dem Wulstkern angeordnet sind.
  14. Reifen (10) nach Anspruch 2, bei dem das axial äußere Wulstfüllerelement (32) eine maximale Dicke besitzt, die am oberen Ende des dazwischen liegenden Wulstfüllerelements (30) angeordnet ist.
  15. Reifen (10) nach Anspruch 14, bei dem das axial innere Wulstfüllerelement (34) eine maximale Dicke besitzt, die angrenzend an den Wulstkern angeordnet ist.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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