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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit einem Laufstreifen mit Profilelementen, wie Profilblöcken oder Profilrippen, welche durch Hauptrillen und in diese mündende Nebenrillen, welche eine geringere Breite als die Hauptrillen aufweisen, voneinander getrennt oder strukturiert sind, wobei die gegenseitige Anordnung der Haupt- und Nebenrillen eine bestimmte Entwässerungsrichtung im Laufstreifen definiert, wobei die Hauptrillen an den Mündungsstellen der Nebenrillen jeweils nach dem Wirkprinzip einer Venturi-Düse verengt sind, wobei an der die Hauptrillen begrenzenden Nutflanke, welche der Mündungsstelle gegenüberliegt, ein die Rillenbreite reduzierender, gerundeter Vorsprung ausgebildet ist, welcher in einem Abstand von der Profiloberseite endet, der mindestens 10 % der Hauptrillentiefe entspricht.
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Ein Fahrzeugluftreifen der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der
US 4 955 415 A bekannt. Der Fahrzeugluftreifen weist einen Laufstreifen mit einer zentralen Umfangsrille, zwei schulterseitigen Umfangsrillen und zwischen den Umfangsrillen verlaufenden, gegenüber den Umfangsrillen schmäler ausgeführten Querrillen auf. Die zentrale Umfangsrille verläuft, in Draufsicht betrachtet, zick-zack-förmig, wobei die Querrillen an den Kickaußenseiten in die zentrale Umfangsrille einmünden. In der zentralen Umfangsrille sind an den Nutflanken, jeweils gegenüberliegend zur Mündungsstelle der jeweiligen Querrille, Vorsprünge ausgebildet Jeder Vorsprung weist zur Profiloberseite einen Abstand von 40% bis 80% der Tiefe der Umfangsrille auf. In der zentralen Umfangsrille sollen sich beim Fahren auf schottrigem Untergrund kaum Steine verfangen, wobei weiterhin ein guter Nassgriff gegeben sein soll.
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Ferner ist aus
DE 693 06 623 T2 ein Fahrzeugluftreifen mit einem laufrichtungsgebunden ausgeführten Laufstreifen mit zumindest einer Umfangsrille und einer Vielzahl von in die Umfangsrille einmündenden Querrillen bekannt. Die Umfangsrille weist zumindest eine in Draufsicht wellenförmig verlaufende Rillenkante auf und ist derart ausgeführt, dass sie in axialer Richtung schmalste Stellen und breiteste Stellen aufweist. Die Querrillen münden jeweils im Bereich zwischen einer schmalsten Stelle und einer breitesten Stelle in die Umfangsrille ein. Der Reifen soll ein geringes Abrollgeräusch und gute Aquaplaningeigenschaften aufweisen.
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Aus der
EP 1 070 606 A2 ist ein Fahrzeugluftreifen mit einem Laufstreifen mit Profilblöcken bekannt. In den Profilblöcken sind zur axialen Richtung geneigt verlaufende erste Einschnitte und zu diesen relativ zur axialen Richtung gegensinnig geneigt verlaufende zweite Einschnitte ausgebildet, wobei innerhalb jedes Profilblocks ein erster Einschnitt abwechselnd auf einen zweiten Einschnitt folgt. Bei einem der Ausführungsbeispiele weist der Laufstreifen in Draufsicht zick-zack-förmig verlaufende, schulterseitige Umfangsrillen auf, welche durch Querrillen getrennte schulterseitige Profilblöcke mitbegrenzen, wobei die Umfangsrillen - bedingt durch ihren zick-zackförmigen Verlauf - an den Mündungsstellen der Querrillen lokal verengt sind. Der Reifen soll eine gute Eis- und Schneeperformance aufweisen.
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Aus der
EP 0 598 568 A1 ist ein Fahrzeugluftreifen mit einer in Draufsicht gerade verlaufenden Umfangsrille bekannt, in welcher einander gegenüberliegende, die Umfangsrille lokal verengende Vorsprünge ausgebildet sind. Die Umfangsrille trennt zwei profilrippenartige Laufstreifenbereiche, welche im Wesentlichen je eine Laufstreifenhälfte einnehmen und in welchen vor der Umfangsrillen endende Querrillen ausgebildet sind. Der Reifen soll unter Aufrechterhaltung einer guten Nässeperformance ein geringes Abrollgeräusch aufweisen.
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Die
US 4 676 290 A offenbart einen Fahrzeugluftreifen mit einem Laufstreifen mit in Draufsicht zick-zack-förmig verlaufenden Umfangsrillen, welche Profilblockreihen mit Profilblöcken voneinander trennen. Die Profilblöcke sind an den Umfangsrillen jeweils mit einer lokalen, sacknutartigen Vertiefung versehen, wodurch die Steifigkeit der Profilblöcke und das Abriebverhalten vergleichmäßigt sein sollen.
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Eines der Hauptanliegen bei der Entwicklung von Laufstreifenprofilen für Fahrzeugluftreifen, insbesondere für Personenkraftwagen, ist das Sicherstellen einer guten Entwässerung, um Aquaplaning zu vermeiden. Das Erreichen dieses Zieles steht auch bei dem aus der
EP 1 752 314 A1 bekannten Fahrzeugluftreifen, welcher ein Reifen der eingangs genannten Art ist, im Vordergrund. Dazu weist der Laufstreifen dieses bekannten Fahrzeugluftreifens zumindest eine breite, in Umfangsrichtung umlaufenden Umfangsrille, eine Vielzahl diagonal verlaufender Rillen sowie schmälere Umfangsnebenrillen in einer besonderen Anordnung zueinander auf.
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Es ist bekannt, dass die Entwässerung von Nebenrillen, die in Hauptrillen - diese können beispielsweise zu den Laufstreifenrändern verlaufende Querrillen oder in Umfangsrichtung umlaufende breite Umfangsrillen sein - einmünden nach wie vor verbesserungsfähig ist. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, die Entwässerung von in Hauptrillen einmündenden Nebenrillen zu verbessern, und so insgesamt das Aquaplaningverhalten des Fahrzeugluftreifens zu optimieren.
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Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Mündungsstelle der Nebenrille durch zwei, die Rillenbreite der Hauptrille reduzierende Vorsprünge in Richtung Hauptrillenmitte versetzt ist.
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Durch eine derartige Verengung in der einen Durchflusskanal darstellenden Hauptrille wird die Geschwindigkeit des durch die Hauptrille strömenden Wassers erhöht. Die größere Fließgeschwindigkeit hat den Effekt, dass im Bereich der Verengung ein Unterdruck entsteht, der bei der Erfindung dazu genutzt wird, Wasser aus der an dieser Stelle einmündenden Nebenrille abzusaugen. Die Erfindung verbessert daher deutlich die Entwässerung der Nebenrillen. Die eine Venturi-Düse bildende verengte Stelle in der Hauptrille ist auf einfache zweckmäßige Weise von einem an der die Hauptrille begrenzenden Nutflanke, welche der Mündungsstelle gegenüber liegt, vorgesehenen Vorsprung mitgebildet.
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Zusätzlich ist die Mündungsstelle der Nebenrille durch zwei, die Rillenbreite der Hauptrille reduzierende Vorsprünge in Richtung Hauptrillenmitte versetzt, sodass durch diese Vorsprünge die Verengung in der Querrille mitgebildet wird.
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Im Bereich der Engstelle in der Hauptrille soll eine möglichst ungehinderte und verwirbelungsfreie Strömung von Wasser gewährleistet sein. Es ist daher vorteilhaft, wenn die Vorsprünge, jeweils ausgehend von jener Stelle, an der sie am weitesten vorspringen, bis zur jeweiligen Nutflanke insbesondere abgerundet abfallende Flanken aufweisen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Vorsprünge auf einem die Tiefe der Hauptrille verringernden, am Rillengrund positionierten Plateau positioniert. Dieses Plateau bewirkt eine lokale Anbindung der Profilelemente im Mündungsbereich der Nebenrille, sodass durch die Ausführung des Plateaus und dessen Dimensionierung gezielt Einfluss auf die Steifigkeit in diesem Laufstreifenbereich genommen werden kann. Die Ausbildung eines Plateaus kann auch strömungstechnisch günstig sein, insbesondere dann, wenn die Nebenrille eine geringere Tiefe aufweist als die Hauptrille. In diesem Fall wird das Plateau vorzugsweise derart ausgeführt, dass es an der Mündungsstelle der Nebenrille eine Höhe aufweist, welche an das Niveau des Rillengrundes der Nebenrille an dieser Stelle angepasst ist.
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Ist kein Plateau vorgesehen erstrecken sich die Vorsprünge bevorzugt in radialer Richtung bis zum Rillengrund der Hauptrille.
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Die Entwässerung der Nebenrillen ist insbesondere dann besonders effektiv, wenn die Vorsprünge die ursprüngliche Breite der Hauptrille an der Mündungsstelle auf höchstens 30 % reduzieren. In diesem Zusammenhang ist es auch günstig, wenn sich die Vorsprünge in Richtung des Hauptrillenverlaufes, also entlang der Nutflanken der Hauptrille, über eine Länge erstrecken, welche dem Zwei- bis Siebenfachen der Breite der Nebenrille an der Mündungsstelle entspricht.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der schematischen Zeichnung, die mehrere Ausführungsbeispiele darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1 eine Draufsicht auf einige Profilelemente eines Laufstreifens eines Fahrzeugluftreifens mit einer Ausführungsvariante, welche nicht unter den Wortlaut der Ansprüche fällt,
- 2a und 2b Detailansichten der Ausführungsform aus 1, 2a eine Detaildraufsicht und 2b einen Schnitt entlang der Linie IIb-IIb der 1,
- 3a bis 3c Ansichten einer weiteren Ausführungsvariante, welche nicht unter den Wortlaut der Ansprüche fällt, 3a eine Detaildraufsicht, 3b einen Schnitt entlang der Linie IIIb-IIIb der 3a, 3c einen Schnitt entlang der Linie IIIc-IIIc der 3a und
- 4a und 4b Ansichten einer Ausführungsvariante der Erfindung, 4a eine Detaildraufsicht und 4b einen Schnitt entlang der Linie IVb-IVb der 4a.
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1 zeigt eine Draufsicht auf einige als Profilblöcke 1, 2 ausgeführte Profilelemente eines laufrichtungsgebunden gestalteten Laufstreifens eines Fahrzeugluftreifens, insbesondere eines PKW-Reifens radialer Bauart. Dargestellt sind eine Umfangsrille 10 im Luftstreifenzentrum und die in der einen Laufstreifenhälfte leicht bogenförmig gekrümmt verlaufenden Querrillen 3, welche in dieser Laufstreifenhälfte die Hauptrillen sind und welche die Profilblöcke 1, 2 in Umfangsrichtung voneinander trennen. Diagonalrillen 4, welche zwischen den jeweils paarweise angeordneten Profilblöcken 1, 2 verlaufen, münden in die Querrillen 3 und bilden in der dargestellten Laufstreifenhälfte Nebenrillen, deren Breite kleiner ist als jene der Querrillen 3. Bei der gezeigten, nicht unter den Wortlaut der Ansprüche fallenden Ausführungsform schließen die Diagonalrillen 4 mit der Umfangsrichtung einen spitzen Winkel α kleiner als 45° ein. In Folge ihrer Neigung relativ zur Umfangsrichtung des Laufstreifens weisen die Diagonalrillen 4 Mündungsstellen 4a, 4b in die Querrillen 3 auf, welche unterschiedlich weit vom Laufstreifenrand entfernt sind. An den Mündungsstellen 4a, die dem Laufstreifenrand näher liegen, schließt jede Diagonalrille 4 mit der Querrille 3 einen Winkel β ein, welcher ≥ 90°, insbesondere bis zu 140°, ist. Der Winkel β wird am laufstreifenaußenseitig gelegenen Eckbereich der Schnittstelle zwischen der Mittellinie der betrachteten Querrille 3 und der Mittellinie der betrachteten Diagonalrille 4 ermittelt. Die Fließrichtung von durch die Diagonalrillen 4 und die Querrillen 3 strömendem Wasser, die Entwässerungsrichtung, ist in den Figuren durch die Pfeile S gekennzeichnet.
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Die Querrillen 3 sind an den Mündungsstellen 4a der Diagonalrillen 4 jeweils nach dem Wirkprinzip einer Venturi-Düse verengt. 2a und 2b zeigen eine mögliche, nicht unter den Wortlaut der Ansprüche fallende Ausführungsform, wobei 2a eine vergrößerte Darstellung des in 1 mit einem Kreis gekennzeichneten Details ist. Die der Mündungsstelle 4a gegenüber liegende Nutflanke 5 ist mit einem gerundet ausgeführten Vorsprung 6 versehen. Wie 2b zeigt, erstreckt sich der Vorsprung 6 vom Rillengrund 3a entlang der Nutflanke 5 und endet in einem Abstand a von der Profilblockoberseite, welcher mindestens 10 % der Rillentiefe t beträgt. Im Querschnitt - in einem Schnitt parallel zur Blockoberseite - ist der Vorsprung 6 vorzugsweise kreissegmentförmig oder kreissegmentähnlich ausgeführt. An seinem radial äußeren Ende weist der Vorsprung 6 ein Abschlussplateau 8 auf, welches entweder parallel zur Profilblockoberseite verläuft oder in Richtung Rillengrund 3a unter einem Winkel γ zur radialen Richtung geneigt ist, welcher mindestens 30° beträgt. Durch den gerundet ausgeführten Vorsprung 6 wird die Quernutbreite b im Bereich der Mündungsstelle 4a an der am weitesten vorspringenden Stelle des Vorsprunges 6 auf eine Quernutbreite b', welche mindestens 50 % der Quernutbreite b beträgt, reduziert. In Richtung des Quernutverlaufes ist der Vorsprung 6 derart dimensioniert und positioniert, dass er, in Strömungsrichtung S betrachtet, bereits vor der Mündungsstelle 4a beginnt und nach der Mündungsstelle 4a endet. Seine Längserstreckung 1 -entlang der Nutflanke 5 ermittelt- beträgt zwischen dem Zwei- und dem Siebenfachen, insbesondere bis zum Fünffachen, der Rillenbreite d der Diagonalrille 4 an der Mündungsstelle 4a. Wie insbesondere 2a zeigt, ist der Vorsprung 6 vorzugsweise derart angeordnet, dass eine Gerade, die von der Mitte der Außenkontur des Vorsprunges 6 quer zur Querrille 3 verläuft, sich an der Mündungsstelle 4a mit der Mittellinie der Diagonalrille 4 schneidet. Vorteilhaft ist auch ein geringfügiger Versatz des Vorsprunges 6 in Richtung zum Laufstreifenrand beziehungsweise in der Strömungsrichtung S.
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Bei der in 3a bis 3c gezeigten Ausführungsvariante entspricht die grundsätzliche Anordnung des Vorsprunges 6' jener gemäß der ersten Ausführungsform, wobei die Diagonalrille 4 zumindest an der Mündungsstelle 4a eine geringere Tiefe aufweist als die Querrille 3. Der Vorsprung 6', welcher analog zum Vorsprung 6 der ersten Ausführungsvariante ausgeführt ist, ist auf einem am Rillengrund 3a der Querrille 3 ausgebildeten Plateau 7 positioniert, welches zumindest im Bereich der Mündungsstelle 4a niveaugleich mit dem Rillengrund der Diagonalrille 4 ausgeführt ist. Vorzugsweise fällt das Plateau 7 in der Querrille 3 über schräg oder gerundet ausgebildete Flanken auf das Niveau des Rillengrundes 3a der Querrille 3 ab. Das Plateau 7 bewirkt eine Anbindung und damit Versteifung der Profilblöcke 1, 2 im Mündungsbereich 4a der Diagonalrille 4 zur Querrille 3. Je nach Ausführung und Dimensionierung des Plateaus 7 besteht die Möglichkeit, entsprechend Einfluss auf die Profilsteifigkeit zu nehmen.
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4a und 4b zeigen eine Ausführungsform der Erfindung. Analog zur Ausführungsvariante gemäß 3a und 3b ist im Bereich der Mündungsstelle 4a der Diagonalrille 4 in der Querrille 3 ein Plateau 7 vorgesehen. An der der Mündungsstelle 4a gegenüberliegenden Nutflanke 5 ist ein Vorsprung 6' vorgesehen. Zusätzlich ist die Querrille 3 neben der Mündungsstelle 4a, also gegenüber dem Vorsprung 6', durch je einen weiteren Vorsprung 6''a, 6''b verengt. Zwischen den Vorsprüngen 6''a, 6''b verläuft die Diagonalrille 4, sodass ihre Mündungsstelle 4a in Richtung Querrillenmitte versetzt ist. An bzw. unmittelbar neben der Mündungsstelle 4a befinden sich die Stellen mit der größten Verengung der Querrille 3. Die Vorsprünge 6''a, 6''b weisen analog zum Vorsprung 6' auf das Nutflankenniveau abfallende Flanken auf. An ihrer engsten Stelle ist die Quernutbreite b' auf höchstens 30 % der ursprünglichen Quernutbreite b reduziert.
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Die Erfindung ist auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen nicht eingeschränkt. Die die Verengung bildenden Vorsprünge, Erhebungen und dergleichen an den Nutflanken können andere gerundete Formen, andere Dimensionen und Positionierungen bezüglich der Mündungsstellen aufweisen. Dem Fachmann steht es frei, die für den jeweiligen Anwendungsfall optimale Ausführung zu wählen, insbesondere auch im Hinblick auf einen zusätzlichen Effekt der Versteifung des Laufstreifenprofils in diesen Bereichen. Des Weiteren ist es möglich, erfindungsgemäß ausgeführte Verengungen in Rillenquerschnitten an anderer Stelle im Laufstreifen von Fahrzeugluftreifen, beispielsweise in Umfangsrillen, vorzusehen. Möglich ist es auch, die Mündungsstellen von Nebenrillen an Biegungen im Verlauf von Hauptrillen vorzusehen, sodass die Vorsprünge diesen Biegungen folgen. Die Anordnung erfolgt in jedem Fall derart, dass ein Wasserabfluss in der jeweiligen Hauptentwässerungsrichtung - diese kann auch in Richtung einer Umfangsrille sein - erfolgt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Profilblock
- 2
- Profilblock
- 3
- Querrille
- 3a
- Rillengrund
- 4
- Diagonalrille
- 4a
- Mündungsstelle
- 4b
- Mündungsstelle
- 5
- Nutflanke
- 6
- Vorsprung
- 6'
- Vorsprung
- 6''a
- Vorsprung
- 6''b
- Vorsprung
- 7
- Plateau
- 8
- Abschlussplateau
- 10
- Umfangsrille
- α
- Winkel
- β
- Winkel
- γ
- Winkel
- a
- Abstand
- b
- Quernutbreite
- b'
- Quernutbreite
- d
- Rillenbreite
- S
- Pfeil
- t
- Rillentiefe
- 1
- Längserstreckung
