AT398732B

AT398732B - Fahrzeugluftreifen

Info

Publication number: AT398732B
Application number: AT64490A
Authority: AT
Inventors: Horst Dipl Ing Stumpf
Original assignee: Semperit Ag
Priority date: 1990-03-20
Filing date: 1990-03-20
Publication date: 1995-01-25
Also published as: DE4107547C2; CH684584A5; DE4107547A1; ATA64490A

Description

AT 398 732 B

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen,mit einem Laufflächenprofil, welches aus Profilelementen, wie Blöcken, Stollen, Laufflächenbändern od. dgl. zusammengesetzt ist, die zumindest bereichsweise mit Einschnitten versehen sind, die bevorzugt und zumindest im wesentlichen in Profiiquerrichtung verlaufend angeordnet sind, und die bezüglich einer Normalen auf die Oberfläche des Laufflächenprofiles geneigt sind.

Die erwähnten, meistens relativ schmal ausgeführten Einschnitte, die auch Feineinschnitte bzw. Lamellenfeineinschnitte genannt werden, dienen dazu, einen Fahrzeugluftreifen auch bei niedrigen Reibwerten, wie beispielsweise auf nasser, vereister oder verschneiter Straße, zusätzliche Griffeigenschaften zu verleihen. So werden z.B. bei Sommerreifen derartige Einschnitte vorgesehen, um den Naßgriff bei Traktion und beim Bremsen zu erhöhen. Die Einschnittkanten durchschlagen beim Abrollen des Reifens den Wasserfilm und können somit die Mikrorauhigkeit der Straßenoberfläche zur Erhöhung der aufzubringenden Umfangskraft ausnützen. Bei Winterreifen wird die vorhandene Mikrorauhigkeit des Untergrundes durch die Feineinschnitte nicht nur bei nasser, sondern auch bei vereister Straße ausgenützt. Hiebei besitzen moderne Winterreifen über den Reifenumfang etwa 1300 Lamellenfeineinschnitte und sind demnach so gestaltet, daß die Anzahl der Einschnitte kaum mehr erhöht werden kann. Beschränkungen werden insbesondere durch die Formenherstellung auferlegt, und vor allen dadurch, daß bei einer hohen Anzahl von Einschnitten, die durch Formenlamellen gestaltet werden, ein Ausformen der Reifen ohne Zerstörung der Formenlamellen nicht mehr möglich wäre.

Es ist bekannt, sowohl interne Einschnitte, also Einschnitte, die mit den das Profilelement begrenzenden Nuten nicht verbunden sind, als auch externe Einschnitte, also Einschnitte, die mit den Nuten in Verbindung stehen, vorzusehen. Von der Gestalt her ist es bekannt, in Draufsicht geradlinige, gewellte, gezackte oder sonstwie gebogene Einschnitte vorzusehen. Üblicherweise verlaufen die Einschnitte senkrecht auf die Reifenprofiloberfläche, es sind jedoch auch Ausführungen bekannt, bei-denen die Einschnitte in Bezug auf die Normale auf das Lauffiächenprofil geneigt verlaufen. Diesbezüglich wird beispielsweise auf die AT-PS 367690 verwiesen.

In der DE-OS 3531047 ist ein Fahrzeugluftreifen mit einem profilierten Laufstreifen beschrieben, der besonders ausgestaltete Lamellenfeineinschnitte aufweist, wobei eine größere Anzahl von Ausführungsvarianten dieser Feineinschnitte dargestellt und auch beschrieben ist. Dabei ist sämtlichen Einschnitten gemeinsam, daß sie eine zur Oberfläche des Laufstreifens hin kontinuierlich erweiterte Öffnung aufweisen. Die Anordnung der Feineinschnittwände erfolgt nun entweder derart, daß pro Feineinschnitt eine symmetrische Anordnung bezüglich einer Vertikalen auf die Profiloberfläche vorliegt, oder zumindest eine der genannten Wände parallel zu einer Vertikalen auf die Profiloberfläche verläuft. Im letzgenannten Fall ist dann die zweite Seitenwand entweder über ihre gesamte Länge unter konstantem Winkel geringfügig geneigt oder nur im Bereich der erweiterten Öffnung. Die US-PS 4598747 befaßt sich ebefalls mit einer besonderen Ausgestaltung von Lamellenfeineinschnitten für das Laufflächenprofil eines Fahrzeugluftreifens. Dabei sind in Draufsicht wellenförmig oder zickzackförmig gestaltete Lamellenfeineinschnitte vorgesehen, deren Zickzack- oder Wellenamplituden am Grund der Einschnitte geringer ist als an der Profiloberfläche.

Aufgabe der Erfindung ist es, Feineinschnitte derart zu gestalten, daß mit ihnen eine Verbesserung der adhärenten Bindung des Fahrzeugluftreifens zum Untergrund erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Fahrzeugluftreifen mit einem Laufflächenprofil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Einschnitte, im Radialschnitt betrachtet, gekrümmt sind und mit einer Normalen auf die Laufflächenprofiloberfläche einen Austrittswinkel von bis zu 60 · und am in einer Einschnittiefe von der Laufflächenprofiloberfläche beabstandeten Einschnittgrund einen Eintauchwinkel von bis zu 20” einschließen, wobei Austritts- und Eintauchwinkel größer als 0” sind und die Neigung zwischen der Reifenprofiloberfläche und den Einschnittgrund eine Umkehrung aufweist.

Nach der Erfindung gestaltete Einschnitte schaffen während der Lebensdauer eines Reifens, also auch mit fortschreitenden Abrieb des Laufstreifens, an der Profiloberfläche Griffkanten, die eine wesentlich bessere Anpassung an feine Strukturen im Untergrund, beispielsweise durch ein "Umschließen" von kleinsten Bodenunebenheiten, gewährleisten.

Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten. Für eine gute Ausbildung der Griffkanten ist es dabei von Vorteil, wenn der Austrittswinkel der Einschnitte mindestens 20 * und der Eintauchwinkel der Einschnitte mindestens 5 ” beträgt.

In diesem Zusammenhang ist es ferner günstig, wenn die Krümmung der Einschnitte von der Profiloberfläche zum Einschnittgrund hin abnimmt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die zu einer gleichmäßigen Biegesteifigkeit der Profilelemente beiträgt, sind die Einschnitte, im Radialschnitt betrachtet, im wesentlichen aus zwei Kreisbögen zusammengesetzt.

Aus Gründen der erwünschten Profilsteifigkeit ist es ferner von Vorteil, wenn die Breite der Einschnitte vom Einschnittgrund zur Profiloberfläche, insbesondere ab der halben Einschnittiefe, zu nimmt, wobei die 2

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Breite der Eirschnitte an der Profiloberfläche vorzugsweise maximal der doppelten, insbesondere der 1,5-fachen Breite am Einschnittgrund beträgt.

Zur Optimierung des Traktions-bzw. Bremsverhaltens eines Reifens mit einem Laufstreifenprofil mit nach der Erfindung gestalteten Einschnitten ist es ferner von Vorteil, wenn die in den Seitenbereichen des Laufflächenprofiles vorgesehenen Einschnitte am Einschnitt = grund in Drehrichtung des Reifens und die im Mittelbereich des Laufflächenprofiles vorgesehenen Einschnitte am Einschnittgrund vorzugsweise gegen die Drehrichtung des Reifens geneigt sind.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung, die mehrere Ausführungsbeispiele darstelit, näher beschrieben. Hiebei sind in den Fig. 1, 1a und 1b Schnitte durch ein Profilelement des Laufflächenprofiles eines Fahrzeugluftreifens mit Ausführungsvarianten von erfindungsgemäßen Einschnitten dargestelit, Fig. 2 und Fig. 3 zeigen jeweils weitere Ausführungsvarianten der Erfindung, wobei jeweils ein Profilelement schematisch in Schrägansicht dargestellt ist, und die Fig. 4 und 5 zeigen Längsschnitte durch einen Abschnitt eines Laufflächenprofiles, wobei bevorzugte Anordnungen der erfindungsgemäßen Einschnitte relativ zur Drehrichtung des Reifens dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt ein einzelnes Profilelement 1 eines Laufflächenprofiles eines nicht dargestellten Fahrzeugluftreifens. Das Profilelement 1 ist, in Profilquerrichtung betrachtet, durch Nuten 2 begrenzt. Nicht dargestellte Umfangsnuten begrenzen dieses Profilelement 1 in Reifenumfangsrichtung, so daß das Profilelement 1 als Block gestaltet ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind als Profilelemente die Grundelemente zu verstehen, aus denen sich ein Laufflächenprofil zusammensetzt, beispielsweise daher auch lediglich durch Umfangsnuten begrenzte Laufflächenbänder.

Gemäß Fig. 1 ist das Profilelement 1 mit einem nach der Erfindung gestalteten Einschnitt 3 versehen, der räumlich gekrümmt ist. Von der Profiloberfläche 4 ausgehend schließt der Einschnitt 3 mit der Normalen N auf die Profiloberfläche 4 einen Winkel at, der zwischen 20 und 60 · gewählt wird, ein. Am Nutgrund bzw. Einschnittgrund endet der Einschnitt 3 unter einem Winkel a2 unter Umkehrung der Neigung relativ zur Normalen N, der zwischen 5 und 20 · beträgt. Der Einschnitt 3 weist zwischen der Reifenprofiloberfläche und dem Einschnittgrund einen .kontinuierlichen Verlauf auf.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform, die aus Fig. 1a ersichtlich ist, setzt sich der Einschnitt 3, im Querschnitt betrachtet, im wesentlichen aus zwei Kreisbögen mit unterschiedlichen Radien zusammen. Von der Profiloberfläche aus erfolgt die Krümmung des Einschnittes 3 vorerst entlang eines Kreisbogens Ki mit einem Radius Ri, der bevorzugt der Dessintiefe d entspricht. Ri kann jedoch bis ± 50 % von d abweichen. An die Krümmung entlang des Kreisbogens Ki schließt eine kleinere Krümmung entlang eines Kreisbogens K2 an. Der zugehörige Krümmungsradius R2 wird bevorzugt gleich dem Reifenradius gewählt, wobei Abweichungen von ± 30 % möglich sind. Der kontinuierlich gestaltete Wechsel von Ki und K2 erfolgt bevorzugt in einer Tiefe t von etwa einem Drittel der Dessintiefe d, Abweichungen bis zu insbesondere ± 60 % sind denkbar.

Der Querschnittsverlauf des Einschnittes 3 wird also, ausgehend von der Reifenprofiloberfläche, bevorzugt so gewählt, daß die Krümmung kleiner wird. Hiebei muß der Krümmungsverlauf nicht, wie in Fig. 1a dargestellt ist, durch zwei Kreisbögen gekennzeichnet sein, es ist auch eine kontinuierliche Änderung der Krümmung möglich.

Die Tiefe der Einschnitte 3 kann von der Dessintiefe d des Laufflächenprofiles abweichen. Sie wird jedoch mindestens zwei Drittel der Dessintiefe d betragen. Die Breite der Einschnitte 3 wird in einem Bereich zwischen 0,3 und 3 mm gewählt. Gemäß der in Fig. 1b dargestellten Ausführungsform ist es möglich, abweichend von der normalerweise gleichbleibenden Breite der Einschnitte 3, eine Ausgestaltung zu wählen, bei der zur Reifenoberfläche zu eine Aufweitung der Einschnitte 3 stattfindet. Die maximale Breite bi der Einschnitte 3 an der Profiloberfläche wird bevorzugt der Breite b0 am Nutgrund zuzüglich i b0 betragen. Trotz Aufweitung sollte die Breite der Einschnitte 3 die angegebene Grenze von 3 mm nicht überschreiten.

Im einfachsten Fall werden die Einschnitte 3 so gestaltet, daß sie, in Draufsicht betrachtet, geradlinig bzw. im wesentlichen geradlinig verlaufen. Fig. 2 zeigt nun eine Variante, bei der ein in Draufsicht zickzackförmig gestalteter Einschnitt 3' vorliegt, der gemäß der Erfindung gekrümmt ist. In Fig. 3 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem ein geschlossener Einschnitt, bevorzugt ein entlang eines Kreises verlaufender Einschnitt 3" erfindungsgemäß gekrümmt ist.

Es ist nun möglich, je nachdem welche Wirkung vorrangig erzielt werden soll, nach der Erfindung gestaltete Einschnitte entweder im Mittelbereich eines Laufflächenprofiles oder in den Seitenbereichen oder über das gesamte Profil verteilt vorzusehen. Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Anordnung von Einschnitten 3 relativ zur Drehrichtung des Reifens für die Seitenbereiche des Laufflächenprofiles. In diesem Fall ist es günstig, die Anordnung so zu treffen, daß die Neigung der Einschnitte 3 am Nutgrund in die Drehrichtung F erfolgt. 3

Claims

AT 398 732 B Im Mittelbereich der Lauffläche sollte eine Anordnung getroffen werden, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist, wonach die Einschnitte 3 am Nutgrund gegen die Drehrichtung F weisen. Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, wird üblicherweise innerhalb eines Profilelementes eine Vielzahl von Einschnitten 3 vorgesehen. Bevorzugt sind Einschnitte 3 in Profilquerrichtung bzw. im wesentlichen in Profilquerrichtung orientiert. Je nach Profilgestaltung kann es jedoch auch zweckmäßig sein, die Einschnitte 3 unter Winkeln bis zu etwa 45 ° gegenüber der Querrichtung verlaufen zu lassen. Patentansprüche 1. Fahrzeugluftreifen, mit einem Laufflächenprofil, welches aus Profilelementen, wie Blöcken, Stollen, Laufflächenbändern od. dgl. zusammengesetzt ist, die zumindest bereichsweise mit Einschnitten versehen sind, die bevorzugt und zumindest im wesentlichen in Profilquerrichtung verlaufend angeordnet und die bezüglich einer Normalen auf die Oberfläche des Laufflächenprofiles geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (3; 3'; 3"), im Radialschnitt betrachtet, gekrümmt sind und mit einer Normalen auf die Laufflächenprofiloberfläche (4) einen Austrittswinkel (ai) von bis zu 60 * und am in einer Einschnittiefe (d) von der Laufflächenprofiloberfläche (4) beabstandeten Einschnitt- _ grund einen Eintauchwinkel (<*2) von bis zu 20° einschließen, wobei Austritts- und Eintauchwinkel («1, 02) größer als 0° sind und die Neigung zwischen der Reifenprofiloberfläche (4) und dem Einschnittgrund eine Umkehrung aufweist.
2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittswinkel (01) der Einschnitte (3; 3'; 3") mindestens 20° und der Eintauchwinkel (02) der Einschnitte (3; 3'; 3") mindestens 5 ° beträgt.
3. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der Einschnitte (3; 3'; 3") von der Profiloberfläche (4) zum Einschnittgrund hin abnimmt.
4. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (3), im Radialschnitt betrachtet, im wesentlichen aus zwei Kreisbögen (Κι, K2) zusammengesetzt sind.
5. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Einschnitte (3) vom Einschnittgrund zur Profiloberfläche (4), insbesondere ab der halben Einschnittiefe (d), zunimmt, wobei die Breite (bi) der Einschnitte (3) an der Profiloberfläche (4) vorzugsweise maximal der doppelten, insbesondere der 1,5-fachen Breite (bo) am Einschnittgrund beträgt.
6. Fahrzeugluftreifen, mit einem Laufflächenprofil, dessen Profilelemente sowohl im Mittelbereich als auch in den Seitenbereichen Einschnitte aufweisen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Seitenbereichen des Laufflächenprofiles vorgesehenen Einschnitte (3; 3'; 3") am Einschnittgrund in die Drehrichtung (F) des Reifens und die im Mittelbereich des Laufflächenprofiles vorgesehenen Einschnitte (3, 3', 3") am Einschnittgrund vorzugsweise gegen die Drehrichtung (F) des Reifens geneigt sind. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen 4