DE102010008261A1

DE102010008261A1 - Luftreifen

Info

Publication number: DE102010008261A1
Application number: DE102010008261A
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Osaka-shi Ohashi; Tetsuji Osaka-shi Miyazaki
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2009-02-19
Filing date: 2010-02-17
Publication date: 2010-08-26
Also published as: US20100206447A1; CN101811422A; JP2010188922A; JP5215903B2

Abstract

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Luftreifens, der sowohl die Bremsleistungsfähigkeit auf Eis als auch die Bremsleistungsfähigkeit auf trockener Straße gewährleistet. Gelöst wird diese Aufgabe durch einen erfindungsgemäßen Luftreifen mit einer Lauffläche (1), die Erhebungsbereiche (2) aufweist, in denen jeweils eine Vielzahl von Lamellen (3) ausgebildet ist, wobei jede der Lamellen (3) eine Referenzebene (B) aufweist, die sich in Lamellentiefenrichtung (D) von einer wellenförmigen oder zickzackförmigen Linie an der Oberfläche des jeweiligen Erhebungsbereichs (2) weg erstreckt und wobei jede der Lamellen (3) in einem oberen Bereich an ihrer Vorderseite und ihrer Rückseite mit einem konvexen Bereich (5) mit im Längsschnitt konvexer Formgebung in Bezug auf die Referenzebene (B) ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und befaßt sich mit einem Luftreifen mit einer Lauffläche, die Stegbereiche bzw. Erhebungsbereiche aufweist, in denen jeweils eine Vielzahl von Lamellen ausgebildet ist; insbesondere befaßt sich die vorliegende Erfindung mit einem Luftreifen, der für die Verwendung als Winterreifen geeignet ist.
Es sind bereits Winterreifen bekannt, bei denen in den jeweiligen Bereichen (zentraler Bereich, mittlerer Bereich und Schulterbereich) des Profilmusters viele Lamellen angeordnet sind, um die Fahreigenschaften auf einer vereisten Straßenoberfläche mit niedrigem Reibungskoeffizienten (wobei diese im folgenden als ”Fahreigenschaften auf Eis” bezeichnet werden) zu verbessern.
Durch das Vorsehen einer Vielzahl von in Reifenbreitenrichtung verlaufenden Lamellen zur Verbesserung der Bremseigenschaften auf einer vereisten Straßenoberfläche (wobei dies im folgenden auch als ”Bremsleistungsfähigkeit auf Eis” bezeichnet wird), wird der Kanteneffekt in Längsrichtung verbessert. Durch das Ausbilden derartiger Lamellen in den Erhebungsbereichen werden der Kanteneffekt, der Wasserabführeffekt und der Greifeffekt verbessert. Aus diesem Grund ist in den letzten Jahren eine Tendenz zum Vergrößern der Anzahl von Lamellen entstanden.
Wenn jedoch die Anzahl der Lamellen erhöht wird, um dadurch die Lamellendichte zu steigern, nimmt zwar die Anzahl an Kanten zu, doch die Steifigkeit des jeweiligen Erhebungsbereichs wird insgesamt geringer. Infolgedessen kommt es zu folgendem Problem. Es kommt leicht zu einem Nachgeben der Lamellen, so daß der Kanteneffekt und die Fahreigenschaften auf Eis entsprechend vermindert werden. Aufgrund der reduzierten Steifigkeit der Erhebungsbereiche insgesamt kommt es ferner zu dem im folgenden geschilderten Problem.
Es kommt zu einer Beeinträchtigung der Bremseigenschaften auf einer trockenen Straßenoberfläche (im folgenden auch als ”Bremsleistungsfähigkeit auf trockener Straße” bezeichnet). Aus diesem Grund haben in letzter Zeit sogenannte dreidimensionale Lamellen Aufmerksamkeit gefunden. Bei dreidimensionalen Lamellen ändert sich die Konfiguration der Lamellen in der Tiefenrichtung, um dadurch die Steifigkeit der Erhebungsbereiche insgesamt zu gewährleisten und dadurch das Nachgeben der Lamellen zu unterbinden.
Die ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP-A-2006-298 331 offenbart einen Luftreifen mit einer Vielzahl von Blöcken, die in einer Lauffläche mit dreidimensionalen Lamellen ausgebildet sind. Bei dem Luftreifen, der in seiner Lauffläche eine Vielzahl von mit Lamellen versehenen Blöcken ausgebildet ist, weist jede der Lamellen zumindest auf der näher bei der Lauffläche des Reifens gelegenen Seite eine Amplitude in einer zu der Längsrichtung der Lamelle rechtwinkligen Richtung auf.
Jede der Lamellen besitzt mindestens einen Bereich, dessen Querschnittskonfiguration von der Querschnittskonfiguration der anderen Bereiche bei Betrachtung in Reifentiefenrichtung verschieden ist. Bei jeder der Lamellen ist die Konfiguration der Lamelle auf der näher bei der Lauffläche des Reifens gelegenen Seite identisch mit der Konfiguration am Boden von dieser. Bei dem vorstehend beschriebenen Luftreifen der ungeprüften japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung JP-A-2006-298 331 ist bei der Konfiguration, die sich von den übrigen Bereichen unterscheidet, insbesondere eine konkave Formgebung mit umgekehrter R-Form in einem Spitzenbereich der Amplitude der Lamelle vorhanden.
Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat zusammen mit anderen die vorstehend beschriebenen Reifen intensiv untersucht. Dabei wurde festgestellt, daß die in der ungeprüften japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung JP-A-2006-298 331 beschriebene Anordnung die Steifigkeit das Blocks insgesamt sowie ein Unterbinden des Nachgebens der Lamellen nicht in zufriedenstellender Weise gewährleisten kann. Man hat somit festgestellt, daß weiterer Raum für Verbesserungen der Bremseigenschaften auf Eis und der Bremseigenschaften auf trockener Straße besteht.
Die ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP-A-2001-294 022 offenbart einen Luftreifen mit einer Vielzahl von Blöcken, die ein Blockmuster bilden, bei dem alle oder ein Teil der Vielzahl von Blöcken mit mindestens einer Lamelle ausgebildet sind. Bei diesem Luftreifen ist ein konkaver Bereich zwischen den Lamellen in einem bei Betrachtung in Lamellentiefenrichtung zentralen Bereich sowie an einer an eine Lamelle angrenzenden Wandfläche eines zwischen einer Lamelle und einem Blockrand gebildeten kleinen Blockbereichs und/oder an einer Wandfläche des kleinen Blockbereichs der Wandfläche zugewandt gebildet.
Die ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP-A-2007-021 942 offenbart einen Luftreifen mit einem Profilmuster, das eine Vielzahl von mit Lamellen ausgebildeten Blöcken aufweist. Jede der Lamellen besitzt einen Öffnungsrand, wobei es sich um einen Rand einer teilweise entfernten Öffnung handelt. Wenn beim Einbetten der Blöcke in den Luftreifen die näher bei der Karkassenlage befindliche Seite als Unterseite definiert wird, dann wird zumindest der Querschnitt des unteren Teils in dem Öffnungsrand zu dem Öffnungsbereich hin kleiner.
Jedoch ist keiner der vorstehend beschriebenen Luftreifen in der Lage, eine ausreichende Steifigkeit der Blöcke insgesamt zu gewährleisten und das Nachgeben der Lamellen zu unterbinden. Aus diesem Grund besteht hinsichtlich der Bremsleistungsfähigkeit auf Eis und hinsichtlich der Bremsleistungsfähigkeit auf trockener Straße eine Tendenz zu Verschlechterungen.
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die vorstehend geschilderten Umstände erfolgt, und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Luftreifens, bei dem sowohl die Bremsleistungsfähigkeit auf Eis als auch die Bremsleistungsfähigkeit auf trockener Straße sichergestellt werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Luftreifen, wie er im Patentanspruch 1 angegeben ist.
Genauer gesagt, die vorliegende Erfindung bietet einen Luftreifen mit einer Lauffläche, die Erhebungsbereiche aufweist, in denen jeweils eine Vielzahl von Lamellen ausgebildet ist, wobei jede der Lamellen eine Referenzebene aufweist, die sich in Lamellentiefenrichtung von einer wellenförmigen oder zickzackförmigen Linie an der Oberfläche des jeweiligen Erhebungsbereichs weg erstreckt, und wobei jede der Lamellen in einem oberen Bereich an ihrer Vorderseite und ihrer Rückseite mit einem konvexen Bereich mit im Längsschnitt konvexer Formgebung in bezug auf die Referenzebene ausgebildet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Lamelle eine Referenzebene auf, die sich von der wellenförmigen oder zickzackförmigen Linie an der Oberfläche des Erhebungsbereichs in Lamellentiefenrichtung erstreckt. Auf diese Weise läßt sich der Vorteil einer sogenannten wellenförmigen Lamelle erzielen. Ferner sind konvexe Bereiche mit einer im Längsschnitt konvexen Formgebung sowohl an der Vorderseite als auch an der Rückseite vorgesehen.
Unabhängig von der Richtung des Nachgebens der Lamellen besteht somit nur ein geringer Einfluß hinsichtlich des Unterbindens eines Nachgebens der Lamellen. Da der konvexe Bereich mit einer im Längsschnitt konvexen Formgebung zur Eingriffsebene wird, läßt sich hierbei eine hohe Eingriffskraft in Lamellentiefenrichtung erzielen. Da die Eingriffsebene, die eine konvexe Formgebung in bezug auf die Referenzebene aufweist, in ihrem oberen Bereich vorgesehen ist, kann ferner eine hohe Eingriffskraft erzielt werden.
Mit dieser Anordnung läßt sich somit der Vorteil einer wellenförmigen Lamellierung und einer ausreichenden Eingriffskraft in der Lamellentiefenrichtung erzielen. Unabhängig von der Richtung des Nachgebens der Lamellen ist ferner der Einfluß hinsichtlich des Unterbindens des Nachgebeeffekts gering. Da bei dem Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung das Nachgeben der Lamellen unterbunden werden kann, so kann eine Verminderung der Bodenkontaktfläche der Erhebungsbereiche aufgrund eines starken Nachgebens der Lamellen verhindert werden, und die Steifigkeit der Erhebungsbereiche insgesamt kann in zufriedenstellender Weise gewährleistet werden.
Da bei dem Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung eine Verminderung der Bodenkontaktfläche der Erhebungsbereiche verhindert werden kann und die Steifigkeit der Erhebungsbereiche insgesamt in zufriedenstellender Weise gewährleistet werden kann, lassen sich sowohl die Bremsleistungsfähigkeit auf vereister Straße als auch die Bremsleistungsfähigkeit auf trockener Straße verbessern.
Da bei dem vorstehend beschriebenen Luftreifen jede der Lamellen in einem oberen Bereich an ihrer Vorderseite und ihrer Rückseite weiterhin vorzugsweise mit einem konkaven Bereich mit im Längsschnitt konkaver Formgebung in bezug auf die Referenzebene ausgebildet ist, beinhaltet der konkave Bereich vorzugsweise einen geraden Ebenenbereich, der sich in Lamellentiefenrichtung betrachtet auf der Seite des konvexen Bereichs befindet und sich in Lamellenbreitenrichtung erstreckt, wobei der konvexe Bereich mit dem geraden Ebenenbereich vorzugsweise in Verbindung steht.
Wenn bei dieser Ausbildung die Lamellen bei einem Bremsvorgang nachgeben, kann aufgrund des an jeder Lamelle ausgebildeten geraden Ebenenbereichs des konkaven Bereichs durch die Erhöhung der Eingriffskraft in der Lamellentiefenrichtung das Nachgeben der Lamellen in wirksamerer Weise unterbunden werden, als dies herkömmlicherweise möglich war.
Da ferner der konvexe Bereich und der gerade Ebenenbereich des konkaven Bereichs miteinander verbunden sind, kann der Effekt des Unterbindens des Nachgebens der Lamellen gesteigert werden. Somit kann eine Reduzierung der Bodenkontaktfläche der Erhebungsbereiche in wirksamerer Weise verhindert werden, als dies bisher der Fall war, und gleichzeitig kann auch die Steifigkeit der Erhebungsbereiche insgesamt erhöht werden. Infolgedessen können sowohl die Bremsleistungsfähigkeit auf vereister Straße als auch die Bremsleistungsfähigkeit auf trockener Straße bei dem Luftreifen mit dieser Ausbildung verbessert werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Luftreifen sind bei Definition der 1/2 Länge der Amplitude der wellenförmigen oder zickzackförmigen Linie an der Oberfläche des Erhebungsbereichs mit T und bei Definition der maximalen Länge des geraden Ebenenbereichs in Lamellenbreitenrichtung mit T1 die Längen vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 1,1T ≤ T1 ≤ T2 vorgegeben. Bei dieser Ausbildung ist die Länge des geraden Ebenenbereichs in der Lamellenbreitenrichtung in zufriedenstellender Weise sichergestellt, und die Eingriffskraft in der Lamellentiefenrichtung ist deutlich erhöht.
Auf diese Weise läßt sich ein Nachgeben der Lamellen zuverlässig unterbinden. Eine Reduzierung der Bodenkontaktfläche in den Erhebungsbereichen kann somit zuverlässig verhindert werden, und die Steifigkeit der Erhebungsbereiche insgesamt kann zuverlässig erhöht werden. Infolgedessen können sowohl die Bremsleistungsfähigkeit auf vereister Straße als auch die Bremsleistungsfähigkeit auf trockener Straße verbessert werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Luftreifen ist der konkave Bereich vorzugsweise mit dem Ende der geraden Ebene verbunden, das sich auf der dem konvexen Bereich entgegengesetzten Seite befindet, wobei der konkave Bereich vorzugsweise eine Seitenwand mit im Querschnitt bogenförmiger Gestalt aufweist, die in Lamellenbreitenrichtung vorstehend bzw. ausbauchend ausgebildet ist. Mit dieser Ausbildung kann eine zufriedenstellende Länge in der Lamellenbreitenrichtung für den in dem konkaven Bereich der Lamelle enthaltenen geraden Ebenenbereich sichergestellt werden, und es kann ein großer Winkel zwischen dem geraden Ebenenbereich und der Seitenwand gebildet werden.
Infolgedessen können sowohl die Bremsleistungsfähigkeit auf vereister Straße als auch die Bremsleistungsfähigkeit auf trockener Straße bei dem erfindungsgemäßen Luftreifen verbessert werden, wobei ferner auch die Herstellung eines Lamellenmessers zum Bilden der Lamellen in einfacher Weise möglich ist.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert; in den Zeichnungen zeigen:
1 eine Frontansicht zur Erläuterung eines Beispiels einer Lauffläche eines Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine vergrößerte Perspektivansicht zur Erläuterung eines Erhebungsbereichs des Luftreifens gemäß 1, von dem ein Teil entfernt worden ist;
3 eine Schnittdarstellung bei Betrachtung in Richtung des Pfeils I-I in 2;
4 eine Schnittdarstellung bei Betrachtung in Richtung des Pfeils II-II in 2;
5(a) bis 5(e) Schnittdarstellungen zur Erläuterung von Beispielen von Lamellen in weiteren Ausführungsformen; und
6 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung einer Lamelle bei einem Luftreifen gemäß Vergleichsbeispiel 2.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. 1 zeigt eine Frontansicht zur Erläuterung eines Beispiels einer Lauffläche eines Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt eine vergrößerte Perspektivansicht zur Erläuterung eines Erhebungsbereichs des Luftreifens der 1, von dem ein Teil entfernt worden ist. 3 zeigt eine Schnittdarstellung bei Betrachtung in Richtung des Pfeils I-I in 2, und 4 zeigt eine Schnittdarstellung bei Betrachtung in Richtung des Pfeils II-II in 2. In den 2 bis 4 bezeichnet das Bezugszeichen WD eine Breitenrichtung einer Lamelle.
Der Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Erhebungsbereich auf, der an seiner Lauffläche 1 mit einer Vielzahl von Lamellen 3 ausgebildet ist. Das vorliegende Ausführungsbeispiel veranschaulicht ein Beispiel eines Luftreifens, das eine Vielzahl von Blöcken 2 als Erhebungsbereiche an der Lauffläche 1 aufweist, wie dies in 1 gezeigt ist. Wie in 1 dargestellt, ist jeder der Blöcke 2 mit einer Vielzahl von Lamellen 3 ausgebildet, die in Reifenbreitenrichtung (d. h. in 1 in Richtung von rechts nach links bzw. horizontaler Richtung) verlaufen.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind in jedem Block 2 sechs Lamellen 3 gebildet. Die Anzahl an Lamellen pro Block unterliegt jedoch keinen speziellen Einschränkungen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind beide Enden der jeweiligen Lamellen 3 zu den an den Block 2 angrenzenden Nuten offen, wobei dies jedoch nicht zwingend erforderlich ist. Eine geeignete Anordnung kann in Abhängigkeit von der Konfiguration des strukturellen Musters verwendet werden. Beispielsweise können beide Enden der jeweiligen Lamellen 3 an der Innenseite der Seitenwände des Blocks 2 abgeschlossen sein, ohne zu den Nuten hin freizuliegen; oder es ist auch möglich, daß nur ein Ende der jeweiligen Lamellen 3 an der Innenseite der Seitenwand des Blocks 2 abgeschlossen ist.
Jede Lamelle 3 gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Referenzebene B auf, die sich von einer wellenförmigen oder zickzackförmigen Linie an der Oberfläche des Blocks 2 in Lamellentiefenrichtung erstreckt, wie dies in den 3 und 4 gezeigt ist. Die Referenzebene B weist in jeder Tiefe im wesentlichen die gleiche Querschnittskonfiguration auf. Die wellenförmige Linie ist nicht auf eine im wesentlichen sinusförmige Wellenform begrenzt. Es kann eine beliebige Konfiguration verwendet werden, wie z. B. eine wellenförmige Linie in Kombination mit einer geraden Linie und einer gekrümmten Linie oder eine im wesentlichen rechteckige Wellenform.
Die Wellenlänge der wellenförmigen oder zickzackförmigen Linie beträgt vorzugsweise 1.5 mm bis 4 mm, um auf diese Weise eine bevorzugte Eigenschaft der sogenannten wellenförmigen Lamelle zu erzielen, und die Amplitude (Summe der Höhe von beiden Spitzen, die in den 3 und 4 dem Wert von ”2T” entspricht) beträgt vorzugsweise 1 mm bis 2 mm.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beinhalten die Lamellen 3 in einem vorderen oberen Bereich der Lamelle 3 jeweils einen konkaven Bereich 4 und einen konvexen Bereich 5 in dieser Reihenfolge, ausgehend von der näher bei der Lauffläche des Blocks 2 gelegenen Seite. Der konkave Bereich 4 weist im Längsschnitt eine konkave Formgebung auf, und der konvexe Bereich 5 weist im Längsschnitt eine konvexe Formgebung auf, und zwar jeweils in bezug auf die Referenzebene B, wie dies in 3 gezeigt ist.
Andererseits beinhalten die Lamellen 3 in einem rückwärtigen oberen Bereich der Lamelle 3 einen konkaven Bereich 4 und einen konvexen Bereich 5 in dieser Reihenfolge, ausgehend von der näher bei der Lauffläche des Blocks 2 gelegenen Seite. Der konkave Bereich 4 weist im Längsschnitt eine konkave Formgebung auf, und der konvexe Bereich 5 weist im Längsschnitt eine konvexe Formgebung auf, und zwar wiederum jeweils in bezug auf die Referenzebene B, wie dies in 4 gezeigt ist.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Lamellen 3 jeweils den konvexen Bereich 5 mit der im Längsschnitt konvexen Formgebung sowie den konkaven Bereich 4 mit der im Längsschnitt konkaven Formgebung sowohl an der Vorderseite als auch an der Rückseite jeder Lamelle 3 auf.
Unabhängig von der Richtung des Nachgebens der Lamellen 3 ist somit der Einfluß des Effekts hinsichtlich eines Unterbindens eines Nachgebens der Lamellen 3 gering. Die Lamellen 3 des vorliegenden Ausführungsbeispiels weisen ferner einen zweiten konkaven Bereich 4' mit einer im Längsschnitt konkaven Querschnittsform auf, der sich bei Betrachtung in Lamellentiefenrichtung unterhalb des konkaven Bereichs 5 befindet.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Lamellen 3 die konvexen Bereiche 5 auf. Die konvexen Bereiche 5 stehen in den oberen Bereichen an der Vorderseite und der Rückseite der Lamellen 3 vor und beinhalten einen vorstehenden geraden Bereich 5a, der im wesentlichen parallel zu der Grundlinie der Lauffläche des Blocks 2 ist. Mit dieser Ausbildung läßt sich bei dem Luftreifen des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine höhere Eingriffskraft in der Lamellentiefenrichtung erzielen. Ferner wird unabhängig von der Richtung des Nachgebens der Lamellen 3 die Wirkung hinsichtlich des Unterbindens eines Nachgebens der Lamellen 3 wenig beeinflußt.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Lamellen 3 ferner jeweils den konkaven Bereich 4 auf. Jeder konkave Bereich 4 beinhaltet einen geraden Ebenenbereich 4a, der sich bei Betrachtung in der Lamellentiefenrichtung auf der Seite des konvexen Bereichs 5 befindet und der sich in Lamellenbreitenrichtung WD erstreckt. Der gerade Ebenenbereich 4a kann sich in der Lamellenbreitenrichtung WD parallel zu der Lauffläche des Blocks 2 oder unter einem Neigungswinkel von 70° oder weniger in bezug auf die Lauffläche des Blocks 2 erstrecken.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das auf der Seite näher bei der Lauffläche des Blocks 2 befindliche Ende des vorstehenden geraden Bereichs 5a des konvexen Bereichs 5 mit dem Ende des geraden Ebenenbereichs 4a des konkaven Bereichs 4 verbunden. Der konkave Bereich 4 beinhaltet den geraden Ebenenbereich 4a, der sich in Lamellenbreitenrichtung WD erstreckt, wobei der konvexe Bereich 5 und der konkave Bereich 4 in der vorstehend beschriebenen Weise miteinander verbunden sind.
Wenn bei dieser Ausbildung die Lamellen 3 aufgrund einer Bremsbetätigung oder dergleichen nachgeben, erhöht der in der Lamelle 3 vorhandene gerade Ebenenbereich 4a des konkaven Bereichs 4 die Eingriffskraft in der Lamellentiefenrichtung. Das Nachgeben der Lamellen 3 kann somit in wirksamerer Weise unterbunden werden, und eine Reduzierung der Bodenkontaktfläche des Blocks 2 kann in wirksamerer Weise verhindert werden, und die Steifigkeit des Blocks 2 insgesamt kann erhöht werden. Infolgedessen können mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Bremsleistungsfähigkeit des Luftreifens auf Eis und die Bremsleistungsfähigkeit des Luftreifens auf trockener Straße noch weiter verbessert werden.
Wie in den 3 und 4 gezeigt, ist bei Definition der 1/2 Länge der Amplitude der wellenförmigen Linie an der Oberfläche des Blocks 2 mit ”T” sowie bei Definition der maximalen Länge des geraden Ebenenbereichs 4a des konkaven Bereichs 4 in der Lamellenbreitenrichtung WD mit ”T1” bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Beziehung zwischen diesen mit 1,1T ≤ 1 ≤ 2T vorgegeben.
Da hierbei die Länge des geraden Ebenenbereichs 4a in der Lamellenbreitenrichtung in ausreichender Weise sichergestellt ist, nimmt die Eingriffskraft in Lamellentiefenrichtung in bemerkenswerter Weise zu; dadurch kann ein Nachgeben der Lamellen 3 in zuverlässiger Weise unterbunden werden. Eine Reduzierung der Bodenkontaktfläche des Blocks 2 kann somit zuverlässig verhindert werden, und die Steifigkeit der Erhebungsbereiche insgesamt kann deutlich erhöht werden.
Die Länge der Lamellen 3 in der Lamellentiefenrichtung ”D” ist vorzugsweise mit 5 mm bis 13 mm vorgegeben. Zum effektiven Unterbinden eines Nachgebens der Lamellen 3 ist andererseits die Länge ”D1” des konvexen Bereichs 5 jeder Lamelle 3 in der Lamellentiefenrichtung vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 0,1D ≤ D1 ≤ 0,3D vorgegeben. Gleichermaßen ist zum effektiven Unterbinden des Nachgebens der Lamellen 3 die Länge ”D2” des konkaven Bereichs 4 der Lamellen 3 in der Lamellentiefenrichtung vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 0,1D ≤ D2 ≤ 0,3D vorgegeben.
Bei der vorliegenden Erfindung ist der Eckbereich zwischen dem konvexen Bereich 5 und dem konkaven Bereich 4 der Lamellen 3 im Querschnitt vorzugsweise mit einer bogenförmigen Gestalt ausgebildet. Bei dieser Ausbildung kann ein Lamellenmesser oder eine entsprechende Klinge zum Ausbilden der jeweiligen Lamellen 3 in einfacher Weise hergestellt werden, und das Lamellenmesser läßt sich einfach aus einem vulkanisierten Reifen herausziehen. Insbesondere ist für eine einfache Herstellung des Lamellenmessers sowie für ein einfaches Herausziehen des Lamellenmessers der Eckbereich des konvexen Bereichs 5 und des konkaven Bereichs 4 der Lamellen 3 im Querschnitt vorzugsweise bogenförmig ausgebildet, wobei der Krümmungsradius von diesem vorzugsweise auf 0,5 mm oder weniger eingestellt ist.
Bei der vorliegenden Erfindung wird der Effekt hinsichtlich des Unterbindens eines Nachgebens der Blöcke 2 durch den jeweiligen konkaven Bereich 4 und konvexen Bereich 5 um so größer, je kleiner die Breite der Lamellen 3 ist. Wenn jedoch die Lamellenbreite zu gering ist, kommt es kaum zur Entstehung einer Kante, und der Kanteneffekt wird geringer. Daher ist die Breite der Lamellen 3 vorzugsweise in einem Bereich von 0,2 mm bis 0,7 mm gewählt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird aufgrund des konkaven Bereichs 4 und des konvexen Bereichs 5 der Lamellen ein starker Effekt hinsichtlich eines Unterbindens eines Nachgebens der Blöcke 2 generiert. Durch das Erhöhen der Anzahl der Lamellen und damit durch Steigern der Lamellendichte wird somit die Anzahl der Kanten er höht, und der Kanteneffekt kann weiter gesteigert werden. Unter diesem Gesichtspunkt ist bei der vorliegenden Erfindung die Lamellendichte vorzugsweise mit 0,1 mm/mm² bis 0,3 mm/mm² und in weiter bevorzugter Weise mit 0,15 mm/mm² bis 0,3 mm/mm² vorgegeben.
Der Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung ist, mit der Abweichung, daß die vorstehend beschriebenen speziellen Lamellen 3 in den Erhebungsbereichen vorgesehen sind, genau so ausgebildet wie ein normaler Luftreifen. Aus diesem Grund können bekannte Materialien, Formgebungen, Ausführungen, Herstellungsverfahren und dergleichen auch bei der vorliegenden Erfindung angewendet werden.
Der Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung hat die vorstehende geschilderte Funktions- und Wirkungsweise und besitzt bessere Fahreigenschaften auf Eis; daher ist der Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung als Winterreifen besonders geeignet.
Weitere Ausführungsbeispiele

(1) Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschreibt ein Beispiel eines Luftreifens, der mit den Blöcken 2 versehen ist, die an der Lauffläche 1 mit einer Vielzahl von Lamellen 3 ausgebildet sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Luftreifen auch mit Rippen versehen sein, die als mit den Lamellen 3 ausgebildete Erhebungsbereiche dienen.
(2) Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschreibt ein Beispiel der Lamellen 3, die ausgehend von der näher bei der Lauffläche des Blocks 2 befindlichen Seite in einem oberen Bereich an ihrer Vorderseite sowie an ihrer Rückseite jeweils den konkaven Bereich 4 mit einer im Längsschnitt konkaven Formgebung sowie den konvexen Bereich 5 mit einer im Längsschnitt konvexen Formgebung in bezug auf die Referenzebene B aufweisen. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch jede Lamelle 3 nur den konvexen Bereich 5 aufweisen, wie dies in 5(a) gezeigt ist. Bei dieser Ausbildung kann eine zufriedenstellende Eingriffskraft in Lamellentiefenrichtung erzielt werden, und unabhängig von der Richtung des Nachgebens der Lamellen 3 ist der Einfluß auf den Effekt zum Unterbinden eines Nachgebens der Lamellen gering. Wenn die Lamellen 3 jeweils nur den konvexen Bereich 5 aufweisen, kann somit eine Verminderung der Bodenkontaktfläche der Erhebungsbereiche verhindert werden, und es ist eine zufriedenstellende Steifigkeit der Erhebungsbereiche insgesamt gewährleistet.
(3) Das vorstehende Ausführungsbeispiel beschreibt ein Beispiel, bei dem der konkave Bereich 4 den geraden Ebenenbereich 4a aufweist, der sich bei Betrachtung in der Lamellentiefenrichtung auf der Seite des konvexen Bereichs 5 befindet und sich in Lamellenbreitenrichtung WD erstreckt. Jedoch kann gemäß der vorliegenden Erfindung zusätzlich zu dem geraden Ebenenbereich 4a der konkave Bereich 4 einen zweiten geraden Ebenenbereich 4b aufweisen, der sich bei Betrachtung in der Lamellentiefenrichtung auf der gegenüberliegenden Seite des konvexen Bereichs 5 befindet und sich in Lamellenbreitenrichtung WD erstreckt, wie dies in 5(b) gezeigt ist.
(4) Das vorstehende Ausführungsbeispiel beschreibt ein Beispiel der Lamellen 3, das ausgehend von der näher bei der Lauffläche des Blocks 2 befindlichen Seite den konkaven Bereich 4 mit der im Längsschnitt konkaven Formgebung und den konvexen Bereich 5 mit der im Längsschnitt konvexen Formgebung in bezug auf die Referenzebene B in den oberen Bereichen an der Vorderseite und der Rückseite der Lamellen aufweist. Jedoch können die Lamellen gemäß der vorliegenden Erfindung jeweils den konkaven Bereich 4 und den konvexen Bereich 5 in einer Ausbildung aufweisen, wie diese in 5(c) dargestellt ist; oder sie können jeweils zwei konkave Bereiche 4 und konvexe Bereiche 5 aufweisen, wie dies in 5(d) gezeigt ist.
(5) Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der konkave Bereich 4 jeder Lamelle 3 mit dem auf der gegenüberliegenden Seite des konvexen Bereichs 5 befindlichen Ende des geraden Ebenenbereichs 4a verbunden sein und eine Seitenwand 4c aufweisen, die im Querschnitt bogenförmig gekrümmt ausgebildet ist und in Lamellenbreitenrichtung WD ausbauchend ausgebildet ist, wie dies in 5(e) dargestellt ist.

In diesem Fall kann eine zufriedenstellende Länge des geraden Ebenenbereichs 4a des konkaven Bereichs 4 der Lamellen 3 in der Lamellenbreitenrichtung sichergestellt werden, und zwischen dem geraden Ebenenbereich 4a und der Seitenwand 4c kann ein großer Winkel sichergestellt werden. Infolgedessen können sowohl die Bremsleistungsfähigkeit auf Eis als auch die Bremsleistungsfähigkeit auf trockener Straße gesteigert werden, und ein Lamellenmesser zum Bilden der Lamellen 3 kann in einfacher Weise hergestellt werden.
Beispiele
Im folgenden werden Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben, die die Konstruktion und die Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Die Auswertung der Eigenschaften erfolgte in der nachfolgend beschriebenen Weise.
(1) Bremsleistungsfähigkeit auf Eis
Es wurden Testreifen (Reifengröße 205/65R15) auf einem tatsächlichen Fahrzeug (in Japan gebaute FR-Limousine der Klasse mit 3000 cm³) montiert und mit einer Belastung von einem Insassen auf einer vereisten Straßenoberfläche gefahren. Beim Fahren des Fahrzeugs mit einer Geschwindigkeit von 40 km/h wurde die Bremse betätigt und das ABS aktiviert. Bei Definition des Bremsweges von herkömmlichen Luftreifen (Vergleichsbeispiel 1) mit 100 wurde der Bremsweg unter Verwendung einer Indexzahl ermittelt. Dabei zeigte der Luftreifen mit steigendem Wert zunehmend bessere Bremseigenschaften auf Eis.
(2) Bremsleistungsfähigkeit auf trockener Straße
Es wurden Testreifen (Reifengröße 205/65R15) auf einem tatsächlichen Fahrzeug (in Japan gebaute FR-Limousine der Klasse mit 3000 cm³) montiert und mit einer Belastung von einem Insassen auf einer trockenen Straßenoberfläche (befestigte Straße) gefahren. Beim Fahren des Fahrzeugs mit einer Geschwindigkeit von 40 km/h wurde die Bremse betätigt und das ABS aktiviert. Bei Definition des Bremsweges von herkömmlichen Reifen (Vergleichsbeispiel 1) mit 100 wurde der Bremsweg unter Verwendung einer Indexzahl ermittelt. Dabei zeigte der Reifen mit steigendem Wert zunehmend bessere Bremseigenschaften auf trockener Straße.
Beispiel 1
Es wurden Luftreifen jeweils mit einem in 1 gezeigten Profilmuster und mit einer Ausbildung der Lamellen 3 gemäß den Darstellungen der 2 bis 4 bereitgestellt. Dabei wurde die Breite der Lamellen 3 mit 0,3 mm ausgebildet; die Tiefe D der Lamellen 3 wurde auf 7 mm gesetzt; die 1/2 Länge T der Amplitude der wellenförmigen Linie an der Oberfläche des Blocks 2 wurde auf 0,7 mm gesetzt; die maximale Länge T1 des geraden Ebenenbereichs 4a des konkaven Bereichs 4 in Lamellenbreitenrichtung wurde auf 1,4 mm gesetzt; die Länge D1 des konvexen Bereichs 5 in der Lamellentiefenrichtung wurde auf 1,3 mm gesetzt; und die Länge D2 des konkaven Bereichs 4 in der Lamellentiefenrichtung wurde auf 1,3 mm gesetzt. Unter Verwendung dieser Reifen wurde der vorstehend beschriebene Eigenschaftsauswertungstest durchgeführt. Die Testergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 veranschaulicht.
Vergleichsbeispiel 1
Es wurden Luftreifen hergestellt, die jeweils ein Profilmuster gemäß der Darstellung in 1 sowie die gleiche Struktur wie bei Beispiel 1 besaßen, mit der Ausnahme, daß die Lamellen keinen konvexen Bereich und keinen konkaven Bereich aufwiesen. Unter Verwendung dieser Reifen wurde der vorstehend beschriebene Eigenschaftsauswertungstest durchgeführt. Das Testergebnis ist in Tabelle 1 veranschaulicht.
Vergleichsbeispiel 2
Es wurden Luftreifen hergestellt, die jeweils ein Profilmuster gemäß der Darstellung in 1 sowie die gleiche Struktur wie bei Beispiel 1 besaßen, mit der Ausnahme, daß die Lamellen nur mit den konkaven Bereichen mit im Längsschnitt konkaver Formgebung in bezug auf die Referenzebene B in ihren oberen Bereichen an ihrer Vorderseite und ihrer Rückseite ausgebildet waren, wie dies in 6 gezeigt ist. Unter Verwendung dieser Reifen wurde der vorstehend beschriebene Eigenschaftsauswertungstest durchgeführt. Das Testergebnis ist in Tabelle 1 veranschaulicht. Tabelle 1

Vergleichsbeispiel 1 Vergleichsbeispiel 2 Beispiel 1

Bremsleistungsfähigkeit auf Eis 100 110 115

Bremsleistungsfähigkeit auf trockener Straße 100 105 110
Das Testergebnis in Tabelle 1 veranschaulicht die Tatsache, daß im Vergleich zu dem Luftreifen des Vergleichsbeispiels 1 die Bremsleistungsfähigkeit auf Eis und die Bremsleistungsfähigkeit auf trockener Straße bei dem Luftreifen gemäß Beispiel 1 beträchtlich verbessert sind. Das Testergebnis zeigt auch, daß die Bremsleistungsfähigkeit auf Eis und die Bremsleistungsfähigkeit auf trockener Straße auch bei dem Luftreifen gemäß Vergleichsbeispiel 2 verbessert sind.
Das Vergleichsbeispiel 2 weist jedoch keine konvexen Bereiche mit im Längsschnitt konvexer Formgebung in bezug auf die Referenzebene in den oberen Bereichen an der Vorderseite und der Rückseite auf, und ferner weist der konkave Bereich keinen geraden Ebenenbereich auf. Aus diesem Grund sind sowohl die Bremsleistungsfähigkeit auf Eis als auch die Bremsleistungsfähigkeit auf trockener Straße schlechter als bei dem Luftreifen gemäß Beispiel 1.

1: Lauffläche
2: Block
3: Lamelle
4: konkaver Bereich
4': zweiter konkaver Bereich
4a: gerader Ebenenbereich
4b: zweiter Ebenenbereich
4c: Seitenwand
5: konvexer Bereich
5a: vorstehender gerader Bereich
B: Referenzebene
D: Länge in Tiefenrichtung einer Lamelle 3
D1: Länge des konvexen Bereichs 5 in Tiefenrichtung
D2: Länge des konkaven Bereichs 4 in Tiefenrichtung
T: 1/2 Länge der Amplitude
T1: maximale Länge der Amplitude
WD: Breitenrichtung einer Lamelle 3

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2006-298331 A [0006, 0007, 0008]
- JP 2001-294022 A [0009]
- JP 2007-021942 A [0010]

Claims

Luftreifen mit einer Lauffläche (1), die Erhebungsbereiche (2) aufweist, in denen jeweils eine Vielzahl von Lamellen (3) ausgebildet ist, wobei jede der Lamellen (3) eine Referenzebene (B) aufweist, die sich in Lamellentiefenrichtung (D) von einer wellenförmigen oder zickzackförmigen Linie an der Oberfläche des jeweiligen Erhebungsbereichs (2) weg erstreckt, und wobei jede der Lamellen (3) in einem oberen Bereich an ihrer Vorderseite und ihrer Rückseite mit einem konvexen Bereich (5) mit im Längsschnitt konvexer Formgebung in bezug auf die Referenzebene (B) ausgebildet ist.
Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Lamellen (3) in einem oberen Bereich an ihrer Vorderseite und ihrer Rückseite weiterhin mit einem konkaven Bereich (4) mit im Längsschnitt konkaver Formgebung in bezug auf die Referenzebene (B) ausgebildet ist, daß der konkave Bereich (4) einen geraden Ebenenbereich (4a) aufwiest, der sich in Lamellentiefenrichtung (D) betrachtet auf der Seite des konvexen Bereichs (5) befindet und sich in Lamellenbreitenrichtung (WD) erstreckt, und daß der konvexe Bereich (5) mit dem geraden Ebenenbereich (4a) verbunden ist.
Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Beziehung erfüllt ist: 1,1T ≤ T1 ≤ T2wobei ”T” die 1/2 Länge der Amplitude einer wellenförmigen oder zickzackförmigen Linie an der Oberfläche der Erhebungsbereiche (2) bezeichnet und ”T1” eine maximale Länge des geraden Ebenenbereichs (4a) in Lamellenbreitenrichtung (WD) bezeichnet.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der konkave Bereich (4) mit dem Ende der geraden Ebene verbunden ist, das sich auf der dem konvexen Bereich (5) entgegengesetzten Seite befindet, und daß der konkave Bereich (4) eine Seitenwand (4c) mit im Querschnitt bogenförmiger Gestalt aufweist, die in Lamellenbreitenrichtung vorstehend ausgebildet ist.