CH684584A5

CH684584A5 - Pneumatic vehicle tire.

Info

Publication number: CH684584A5
Application number: CH66791A
Authority: CH
Inventors: Horst Dipl-Ing Stumpf
Original assignee: Semperit Ag
Priority date: 1990-03-20
Filing date: 1991-03-06
Publication date: 1994-10-31
Also published as: AT398732B; DE4107547C2; DE4107547A1; ATA64490A

Description

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CH 684 584 A5 CH 684 584 A5

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit einem Laufflächenprofil, welches sich aus Profilelementen zusammensetzt, die mit Einschnitten endlicher Breite versehen sind, die bezüglich einer Normalen auf die Oberfläche des Laufflächenprofiles geneigt sind. The invention relates to a pneumatic vehicle tire with a tread pattern, which is composed of tread elements which are provided with incisions of finite width, which are inclined with respect to a normal to the surface of the tread pattern.

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 etwa 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 insbesondere 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. The above-mentioned, mostly relatively narrow incisions, which are also called fine incisions or lamella fine incisions, serve to give a pneumatic vehicle tire additional grip properties even with low coefficients of friction, such as on wet, icy or snowy roads. In summer tires, for example, such incisions are provided in order to increase the wet grip during traction and when braking. The cut edges penetrate the water film when the tire rolls off and can thus use the micro-roughness of the road surface to increase the peripheral force to be applied. In winter tires, the micro-roughness of the surface is exploited by the fine cuts not only on wet, but also on icy roads. Hiebei have modern winter tires with a circumference of around 1300 sipes and are designed so that the number of cuts can hardly be increased. Restrictions are imposed in particular by the manufacture of the mold, and in particular by the fact that with a large number of cuts which are formed by mold lamellae, it would no longer be possible to mold the tires without destroying the mold lamellae.

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 Laufflächenprofil geneigt verlaufen. Diesbezüglich wird beispielsweise auf die AT-PS 367 690 verwiesen. It is known to provide both internal incisions, that is, incisions that are not connected to the grooves delimiting the profile element, and external incisions, that is, incisions that are connected to the grooves. From the shape it is known to provide straight, corrugated, serrated or otherwise curved incisions in plan view. The incisions usually run perpendicular to the tire tread surface, but designs are also known in which the incisions are inclined with respect to the normal to the tread pattern. In this regard, reference is made, for example, to AT-PS 367 690.

Ziel der Erfindung ist es nun, eine weitere Verbesserung der adhärenten Bindung des Fahrzeugluftreifens zum Untergrund zu erreichen. The aim of the invention is now to achieve a further improvement in the adherence of the pneumatic vehicle tire to the ground.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Einschnitte, im Querschnitt betrachtet, gekrümmt sind und mit einer Normalen auf die Reifenprofiloberfläche einen Austrittwinkel von bis zu 60° und am Einschnittgrund einen Eintauchwinkel von bis zu 20° einschliessen, wobei zwischen Reifenprofiloberfläche und Einschnittgrund eine Umkehrung der Neigung erfolgt. This object is achieved according to the invention in that the incisions, viewed in cross section, are curved and include an exit angle of up to 60 ° with a normal to the tire tread surface and an immersion angle of up to 20 ° at the incision base, with a reversal between the tire tread surface and the incision base of inclination.

Nach der Erfindung gestaltete Einschnitte schaffen an der Profiloberfläche Griffkanten, die eine wesentlich bessere Anpassung an feine Strukturen im Untergrund, beispielsweise durch ein «Umschlies-sen» von kleinsten Bodenunebenheiten, gewährleisten. Incisions designed according to the invention create grip edges on the profile surface, which ensure a much better adaptation to fine structures in the subsurface, for example by “enclosing” the smallest unevenness in the floor.

Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Particularly preferred embodiments of the

Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten. Invention are contained in the dependent claims.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung, die mehrere Ausführungsbeispiele darstellt, näher beschrieben. Hiebei sind in den Fig. 1, 1a und 1b Schnitte durch ein Profilelement des Laufflächenprofiles eines Fahrzeugluftreifens mit Ausführungsvarianten von erfindungsgemässen Einschnitten dargestellt, 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. The invention will now be described in more detail with reference to the drawing, which shows several exemplary embodiments. 1, 1a and 1b, sections through a tread element of the tread pattern of a pneumatic vehicle tire with design variants of cuts according to the invention are shown, FIGS. 2 and 3 each show further design variants of the invention, each profile element being shown schematically in an oblique view and 4 and 5 show longitudinal sections through a section of a tread pattern, preferred arrangements of the cuts according to the invention being shown relative to the direction of rotation of the tire.

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 ein lediglich durch Umfangsnuten begrenzte Laufflächenbänder. 1 shows a single tread element 1 of a tread pattern of a pneumatic vehicle tire, not shown. The profile element 1, viewed in the transverse direction of the profile, is delimited by grooves 2. Circumferential grooves, not shown, limit this tread element 1 in the tire circumferential direction, so that tread element 1 is designed as a block. In the context of the present invention, the basic elements are to be understood as profile elements, from which a tread profile is composed, for example therefore also a tread band limited only by circumferential grooves.

Gemäss Fig. 1 ist das Profilelement 1 mit einem nach der Erfindung gestalteten Einschnitt 3 verseh-len, der räumlich gekrümmt ist. Von der Profiloberfläche 4 ausgehend, schliesst der Einschnitt 3 mit der Normalen N auf die Profiloberfläche 4 einen Winkel ai, der zwischen 20 und 60° gewählt wird, ein. Am Nutgrund bzw. Einschnittgrund endet der Einschnitt 3 unter einem Winkel cx2 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. 1, the profile element 1 is provided with an incision 3 designed according to the invention, which is spatially curved. Starting from the profile surface 4, the incision 3 with the normal N forms an angle ai on the profile surface 4 which is chosen between 20 and 60 °. At the bottom of the groove or the bottom of the cut, the cut 3 ends at an angle cx2, reversing the inclination relative to the normal N, which is between 5 and 20 °. The cut 3 has a continuous course between the tire tread surface and the cut base.

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. According to a preferred embodiment, which can be seen from Fig. 1a, the incision 3, viewed in cross section, is composed essentially of two arcs with different radii. From the profile surface, the incision 3 is initially curved along an arc Ki with a radius Ri, which preferably corresponds to the design depth d. However, Ri can deviate from d by up to ± 50%. A smaller curvature along a circular arc K2 adjoins the curvature along the circular arc Ki. The associated radius of curvature R2 is preferably selected to be equal to the tire radius, deviations of ± 30% being possible. The continuously designed change of Ki and K2 preferably takes place at a depth t of approximately one third of the design depth d, deviations of up to in particular ± 60% are conceivable.

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, durch zwei Kreisbögen gekennzeichnet sein, es ist auch eine kontinuierliche Änderung der Krümmung möglich. Starting from the tire tread surface, the cross-sectional profile of the incision 3 is therefore preferably selected such that the curvature becomes smaller. Here, the course of curvature does not have to be characterized by two arcs, as shown in FIG. 1a, a continuous change in the curvature is also possible.

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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 bo am Nutgrund zuzüglich -ì fc> betragen. Trotz Aufwei- The depth of the incisions 3 can deviate from the design depth d of the tread pattern. However, it will be at least two thirds of the design depth d. The width of the incisions 3 is chosen in a range between 0.3 and 3 mm. According to the embodiment shown in FIG. 1b, it is possible, in deviation from the normally constant width of the incisions 3, to choose a configuration in which the incisions 3 widen towards the tire surface. The maximum width bi of the incisions 3 on the profile surface will preferably be the width bo on the groove base plus -ì fc>. Despite evidence

V V

tung sollte die Breite der Einschnitte 3 die angegebene Grenze von 3 mm nicht überschreiten. the width of the incisions 3 should not exceed the specified limit of 3 mm.

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. In the simplest case, the incisions 3 are designed in such a way that, viewed in plan view, they run in a straight line or essentially in a straight line. FIG. 2 now shows a variant in which there is an incision 3 ′ designed in a zigzag plan view, which is curved according to the invention. 3 schematically shows an exemplary embodiment in which a closed incision, preferably an incision 3 ″ running along a circle, is curved according to the invention.

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 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 gegen die Drehrichtung F erfolgt. It is now possible, depending on which effect is to be achieved primarily, to provide incisions designed according to the invention either in the central region of a tread pattern or in the side regions or distributed over the entire profile. Fig. 4 shows an arrangement of incisions 3 relative to the direction of rotation of the tire for the side regions of the tread pattern. In this case, it is favorable to make the arrangement such that the incisions 3 are inclined at the bottom of the groove against the direction of rotation F.

Im Mittelbereich der Lauffläche sollte eine Anordnung getroffen werden, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist, wonach die Einschnitte 3 am Nutgrund in die Drehrichtung F weisen. An arrangement should be made in the central region of the tread, as shown in FIG. 5, according to which the incisions 3 on the groove base point in the direction of rotation F.

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 reinen Querrichtung verlaufen zu lassen. 4 and 5 show, a plurality of incisions 3 are usually provided within a profile element. Incisions 3 are preferably oriented in the transverse profile direction or essentially in the transverse profile direction. Depending on the profile design, however, it may also be expedient to let the incisions 3 run at angles of up to approximately 45 ° with respect to the pure transverse direction.

Claims

1. Pneumatic vehicle tire with a tread pattern, which is composed of tread elements, which are provided with incisions of finite width, which are inclined with respect to a normal to the surface of the tread pattern, characterized in that the incisions (3, 3 ', 3 "), in Considered cross-section, are curved and with a normal to the tire tread surface (4) an exit angle (ai) of up to 60 ° and at the base of the cut an immersion angle (012) of up to

Include 20 °, whereby the inclination is reversed between the tire tread surface (4) and the base of the cut.

2. Pneumatic vehicle tire according to claim 1, characterized in that the cuts (3, 3 ', 3 ") extend substantially in the transverse profile direction.

3. Pneumatic vehicle tire according to claim 1 or 2, characterized in that the exit angle (ai) of the incisions (3, 3 ', 3 ") at least 20 ° and the plunge angle (« 2) of the incisions (3, 3', 3 ") is at least 5 °.

4. Pneumatic vehicle tire according to one of claims 1 to 3, characterized in that the curvature of the incisions (3, 3 ', 3 ") from the tread surface (4) to the incision base is too small.

5. Pneumatic vehicle tire according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cuts (3), viewed in cross section, are composed essentially of two arcs (Ki, K2).

6. Pneumatic vehicle tire according to one of claims 1 to 5, characterized in that the width of the incisions (3) on the tread surface (4) is greater than at the base of the incision.

7. Pneumatic vehicle tire according to claim 6, characterized in that the width (bi) of the incisions (3) on the tread surface (4) corresponds to a maximum of twice, in particular 1.5 times the width (bo) at the base of the incision.

8. Pneumatic vehicle tire according to claim 6 or 7, characterized in that the widening of the incisions (3) takes place at the earliest from half the incision depth (d).

9. Pneumatic vehicle tire according to one of claims 1 to 8, characterized in that the incisions (3, 3 ', 3 ") provided in the side regions of the tread pattern are inclined at the incision base against the direction of rotation (F) of the tire.

10. Pneumatic vehicle tire according to one of claims 1 to 9, characterized in that the incisions (3, 3 ', 3 ") provided in the central region of the tread pattern are inclined in the direction of rotation (F) of the tire at the incision base.

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