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Die Erfindung betrifft ein Laufstreifenprofil eines Fahrzeugluftreifens mit wenigstens einem an der im Einsatz am Fahrzeug die Außenseite OU bildenden Reifenschulter in Umfangsrichtung U des Fahrzeugluftreifens ausgerichteten und über den Umfang des Fahrzeugluftreifens ersteckten Profilband - beispielsweise eine Profilrippe oder eine Profilblockreihe -, welches sich in axialer Richtung A des Fahrzeugluftreifens aus dem axialen Erstreckungsbereich des Laufstreifens innerhalb der Bodenaufstandsbreite TA nach axial außen bis zum axialen Rand L der Bodenaufstandsfläche und darüber hinaus bis in eine Position außerhalb der Bodenaufstandsfläche im axialen Abstand a vom Rand L der Bodenaufstandsfläche erstreckt und dort endet.
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Derartige Fahrzeugluftreifen sind bekannt. Für diese Fahrzeugluftreifen wird zur Erzielung guter Handling-Eigenschaften ein schneller Kraftaufbau der übertragenen Querkräfte auf das Streifenprofil angestrebt, so dass die Reifen schnell die beim Handling auftretenden Kräfte übertragen können. Hierzu werden die Reifen mit hoher Quersteifigkeit des Laufstreifenprofiles ausgebildet. Bei den auf hohe Geschwindigkeiten ausgelegten PKW-Fahrzeugluftreifen werden dabei üblicherweise auch hohe maximal übertragbare Kräfte angestrebt, so dass auch bei hohen Geschwindigkeiten die Querkräfte vollständig übertragen werden. Darüber hinaus ist bei derartigen Fahrzeugluftreifen hohe Umfangssteifigkeit zur Erzielung guter Brems- und Traktionseigenschaften angestrebt.
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Bei Fahrzeugen mit sehr schmaler Spurbreite, mit geringer durch die vier Reifen begrenzter Grundfläche und mit hohem Schwerpunkt - wie es beispielsweise Kleinstwagen vom Typ der City-Cars und Elektrofahrzeuge häufig aufweisen - wird durch die Übertragung von sehr hohen Querkräften die Kippneigung des Fahrzeugs begünstigt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln Fahrzeugluftreifen zu schaffen, welche bei Aufrechterhaltung hoher Umfangssteifigkeit zur Erzielung guter Brems- und Traktionseigenschaften und bei Aufrechterhaltung eines schnellen, sicheren Kraftaufbaus zur schnellen Übertragung von Querkräften ermöglicht, die maximal übertragbare Querkraft auf ein definiertes reduziertes Niveau zu begrenzen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Ausbildung eines Laufstreifenprofils eines Fahrzeugluftreifens mit wenigstens einem an der im Einsatz am Fahrzeug die Außenseite OU bildenden Reifenschulter in Umfangsrichtung U des Fahrzeugluftreifens ausgerichteten und über den Umfang des Fahrzeugluftreifens ersteckten Profilband - beispielsweise eine Profilrippe oder eine Profilblockreihe -, welches sich in axialer Richtung A des Fahrzeugluftreifens aus dem axialen Erstreckungsbereich des Laufstreifens innerhalb der Bodenaufstandsbreite TA nach axial außen bis zum axialen Rand L der Bodenaufstandsfläche und darüber hinaus bis in eine Position außerhalb der Bodenaufstandsfläche im axialen Abstand a vom Rand L der Bodenaufstandsfläche erstreckt und dort endet, gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst, bei dem im Profilband innerhalb des axialen Erstreckungsbereiches der Erstreckungsbreite a axial außerhalb der Bodenaufstandsbreite TA N in Umfangsrichtung U des Fahrzeugluftreifens ausgerichtete, in axialer Richtung A voneinander beabstandete parallele Feineinschnitte ausgebildet sind, bei dem auch innerhalb der Bodenaufstandsbreite TA innerhalb eines axialen Erstreckungsabschnittes der Breite a ausgehend vom axialen Rand L der Bodenaufstandsbreite TA im Laufstreifenprofil M in Umfangsrichtung U des Fahrzeugluftreifens ausgerichtete, in axialer Richtung A voneinander beabstandete parallele Feineinschnitte ausgebildet sind, wobei N und M ganze Zahlen sind und N > M und M ≥ 1. Auf diese Weise ist eine Ansammlung von in Umfangsrichtung U verlaufenden Feineinschnitten um zur Fahrzeugaußenseite weisenden axialen Rand L der Bodenaufstandsfläche beiderseits des Randes L ausgebildet mit einer höheren Dichte an Feineinschnitten im axialen Erstreckungsbereich außerhalb der Bodenaufstandsfläche als innerhalb. Bei kurvenfahrt kommt - wie üblich - auch hier der außerhalb der Bodenaufstandsfläche angrenzende axiale Erstreckungsbereich des Profilbandes in Bodenkontakt., wobei der Erstreckungsbereich um den Rand L weich und der Erstreckungsbereich außerhalb der Bodenaufstandsfläche weicher als der Erstreckungsberich innerhalb der Bodenaufstandsfläche ausgebildet ist. Die Maximale übertragbare Querkraft wird hierdurch begrenzt. Bei Überschreiten des hierdurch definierten übertragbaren Grenzkraftniveaus gerät das Rad in gleitende Reibbewegung gegenüber der Straßenoberfläche. Beim Einsatz an zum Kippen neigender Fahrzeuge kann durch kann das übertragbare Grenzkraftniveau unterhalb der Kippgrenze gehalten und hierdurch die Kippneigung reduziert werden. Das Laufstreifenprofil ist in herkömmlicher Weise mit hoher Umfangsteifigkeit zur Übertragung guter Brems- und Traktionseigenschaften ausgebildet. Das Profilband ist an seiner radial äußeren Oberfläche mit einer herkömmlichen wirksamen Breite ausgebildet, wodurch der Kraftaufbau zur Übertragung von Querkräften weiterhin schnell und sicher erfolgt. Die für das Handling wichtige Schräglaufsteifigkeit ist weitgehend unbeeinflusst. Auf diese Weise kann der Zielkonflikt eines in Querrichtung weichen Profiles bei hoher Steifigkeit in Umfangsrichtung auf einem höheren Niveau gelöst werden.
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Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung eines Fahrzeugluftreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 2, wobei zusätzlich in der axialen Position im Rand L der Bodenaufstandsbreite TA ein in Umfangsrichtung U des Fahrzeugluftreifens ausgerichteter Feineinschnitt ausgebildet ist. Durch diese Ausbildung eines Feineinschnittes gerade in dem Bereich des Randes L, über den hinweg durch Übertragung von Querkräften beim Handling in Kurven die Bodenaufstandsfläche kurzfristig verlagert wird, wird eine besonders wirkungsvolle Begrenzung der übertragbaren Querkräfte ermöglicht.
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Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung eines Fahrzeugluftreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 3, wobei beiderseits des Randes L die Paare von jeweils axial benachbarten in Umfangsrichtung U des Fahrzeugluftreifens ausgerichteten parallelen Feineinschnitten in ihrem Abstand zu einander jeweils in Abhängigkeit vom Abstand des Paares vom Rand L derart ausgebildet sind, dass je größer der axiale Abstand des Paares vom Rand L ist desto größer auch der Abstand der beiden das Paar bildenden Feineinschnitte zueinander ausgebildet ist. Durch diese Ausbildung wird gerade in dem Bereich um den Rand L, über den hinweg durch Übertragung von Querkräften beim Handling in Kurven die Bodenaufstandsfläche kurzfristig verlagert wird, eine erhöhte Dichte von Feineinschnitten und eine besonders wirkungsvolle Begrenzung der übertragbaren Querkräfte ermöglicht.
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Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung eines Fahrzeugluftreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 4, wobei die Feineinschnitte sich über den gesamten Umfang des Fahrzeugluftreifens erstrecken. Auf diese Weise kann besonders wirkungsvoll und über den gesamten Umfang eine gleichermaßen wirkungsvolle Begrenzung der übertragbaren Querkräfte sichergestellt werden.
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Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung eines Fahrzeugluftreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 5, wobei die Feineinschnitte mit einer in der Mantelfläche des Laufstreifenprofils gemessenen Breite k ausgebildet sind mit 0,2mm ≤ k ≤ 1,2mm - insbesondere mit k = 0,6mm. Mit Wahl der Breite können die übertragbaren Querkräfte feineingestellt werden. Die Feineinschnitte sind ausreichend breit um die aufweichende Wirkung einfach sicherzustellen.
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Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierin zeigen
- 1 eine Draufsicht auf einen Abschnitt eines Laufstreifenprofiles eines PKW-Fahrzeugluftreifens für Kleinstfahrzeuge,
- 2 das Laufstreifenprofil von 1 in Schnittdarstellung gemäß Schnitt II-II von 1,
- 3 das Laufstreifenprofil von 1 in Seitenansicht gemäß Ansicht III-III von 1 und
- 4 Laufstreifenprofil von 1 in perspektivischer Ansicht im Schnitt II-II.
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Die 1 bis 4 zeigen ein Laufstreifenprofil eines PKW-Fahrzeugluftreifens für Kleinstwagen vom Typ City-Car oder Elektrofahrzeug, welche typischerweise eine sehr schmale Spurweite, eine geringe von den vier Fahrzeugluftreifen begrenzte Grundfläche und einen hohen Schwerpunkt aufweisen. Diese Grundfläche ist bei derartigen Fahrzeugen typischer Weise maximal 4,5 m2. Der Radstand derartiger Fahrzeuge ist typischerweise maximal 2,2m. Die Spurweite an der Vorderachse ist bei derartigen Fahrzeugen typischerweis kleiner als die der Hinterachse, wobei die Spurweite der Hinterachse mit maximal 1,4m ausgebildet ist.
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Der Fahrzeugluftreifen ist beispielsweise ein Fahrzeugluftreifen mit einer Nennbreite von maximal 175mm und die Geschwindigkeitsklasse des Fahrzeugluftreifens ist maximal M.
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Der Fahrzeugluftreifen ist beispielsweise ein Fahrzeugluftreifen, der in einem derartigen Fahrzeug auf der Vorderachse eingesetzt wird.
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Die 1 bis 4 zeigen den axialen Erstreckungsabschnitt eines Fahrzeugluftreifens zwischen der Reifenäquatorebene Ä-Ä und der als für den Einsatz an einem Fahrzeug als zur Fahrzeugaußenseite weisende Reifenseite ausgebildete Außenseite OU des Fahrzeugluftreifens. Der Fahrzeugluftreifen ist in bekannter Weise in radialer Richtung R nach außen hin mit einem Laufstreifenprofil 15 ausgebildet, welches sich in Umfangsrichtung U über den gesamten Umfang des Fahrzeugluftreifens und in axialer Richtung A ausgehend von der in den Figuren nicht dargestellten, zur Fahrzeuginnenseite hinweisenden Reifenschulter über den Äquatorbereich bis zu der zur Fahrzeugaußenseite OU hinweisenden Reifenschulter erstreckt. An jeder Reifenschulter schließt sich jeweils eine Reifenseitenwand 13 an das Laufstreifenprofil 15 an, welche sich in bekannter Weise ausgehend vom Laufstreifenprofil 15 in radialer Richtung R nach innen bis zu dem zur Befestigung des Reifens ausgebildeten Reifenwulst erstreckt.
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Das Laufstreifenprofil 15 ist im Bereich der Äquatorebene Ä-Ä mit einer über den gesamten Umfang des Fahrzeugluftreifens erstreckten und in Umfangsrichtung U ausgerichteten Profilrippe 1 ausgebildet, an welche sich zu der zur Fahrzeugaußenseite weisenden Reifenaußenseite OU hin eine in Umfangsrichtung U des Fahrzeugluftreifens ausgerichtete und über den gesamten Umfang des Fahrzeugluftreifens erstreckte Umfangsrille 2 in axialer Richtung A angrenzt. Die Umfangsrille 2 trennt in axialer Richtung A die Umfangsrippe 1 von einer in axialer Richtung A zur Reifenaußenseite OU hin ausgebildeten Profilblockreihe 3, welche sich über den gesamten Umfang des Fahrzeugluftreifens erstreckt und in Umfangsrichtung U ausgerichtet ist. Die Profilblockreihe 3 ist aus in Umfangsrichtung U hintereinander angeordneten Profilblockelementen 4 ausgebildet, welche jeweils in Umfangsrichtung U durch Querrillen 5 voneinander beabstandet sind.
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Im montierten Zustand des Fahrzeugluftreifens auf der Normfelge am Fahrzeug im Betriebszustand des Fahrzeugluftreifens unter Normallast bei Normdruck gemäß E.T.R.T.O. - Standard zum Einsatz auf dem Fahrzeug erstreckt sich die Bodenaufstandsbreite TA der Bodenaufstandsfläche in axialer Richtung A bis in eine Position L im axialen Erstreckungsbereich der Profilblockreihe 3.
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Die Profilblockreihe 3 wird in axialer Richtung A nach innen zur Äquatorebene Ä-Ä hin durch die als Flanke der Profilblockreihe 3 ausgebildete zur Profilblockreihe 3 hin weisende Rillenwand der Umfangsrille 2 begrenzt. Die Profilblockreihe 3 ist in radialer Richtung R nach außen durch die die Mantelfläche des Reifens bildende radial äußere Oberfläche 6 begrenzt. Die Profilblockreihe 3 erstreckt sich ausgehend von der Umfangsrille 2 innerhalb der Bodenaufstandsbreite TA in axialer Richtung A nach außen zur Außenseite OU des Fahrzeugluftreifens hin bis zur Randposition L der Bodenaufstandsbreite TA und in axialer Verlängerung nach außen hin über die Randposition L hinweg bis in einen axialen Abstand a von der Randposition L, in der die Profilblockreihe 3 endet. Die Profilblockreihe 3 wird in axialer Richtung A nach außen zur Außenseite OU des Fahrzeugluftreifens hin durch eine in Umfangsrichtung U ausgerichtete Flanke 14 begrenzt, welche sich ausgehend von der radial äußeren Oberfläche 6 im wesentlichen senkrecht zur Reifenseitenwand 13 bis zur Reifenseitenwand 13 erstreckt.
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Der in axialer Richtung A gemessene Abstand zwischen Umfangsrille 2 und Randposition L der Bodenaufstandsbreite TA ist ebenfalls mit der Erstreckungsbreite a ausgebildet.
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Die radial äußere Oberfläche 6 bildet über seine gesamte Erstreckung hinweg die Mantelfläche des Reifens und innerhalb der Bodenaufstandsbreite TA bei Normallast und Geradeausfahrt die Bodenkontaktfläche der Profilblockreihe 3 zur Straßenoberfläche.
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In der Randposition L ist in der radial äußeren Oberfläche 6 ein über den gesamten Umfang des Fahrzeugluftreifens erstreckter, in Umfangsrichtung U ausgerichteter Feineinschnitt 7 ausgebildet. In axialer Richtung A zur Reifenaußenseite OU hin ist im Abstand d1 von Feineinschnitt 7 in der radial äußeren Oberfläche 6 der Profilblockreihe 3 ein Feineinschnitt 10 ausgebildet, welcher sich über den gesamten Umfang des Fahrzeugluftreifens erstreckt und in Umfangsrichtung U ausgerichtet ist. In axialer Richtung A zur Reifenaußenseite OU ist im Abstand d2 vom Feineinschnitt 10 in der radial äußeren Oberfläche 6 der Profilblockreihe 3 ein Feineinschnitt 11 ausgebildet, welcher sich über den gesamten Umfang des Fahrzeugluftreifens erstreckt und in Umfangsrichtung U ausgerichtet ist. In axialer Richtung A zur Reifenaußenseite OU hin ist im Abstand d3 vom Feineinschnitt 11 in der radial äußeren Oberfläche 6 der Profilblockreihe 3 ein Feineinschnitt 12 ausgebildet, welcher sich über den gesamten Umfang des Fahrzeugluftreifens erstreckt und in Umfangsrichtung U ausgerichtet ist.
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In axialer Richtung A zur Äquatorebene Ä-Ä hin ist in der radial äußeren Oberfläche 6 der Profilblockreihe 3 im Abstand d4 von dem Feineinschnitt 7 ein Feineinschnitt 8 ausgebildet, welcher sich über den gesamten Umfang des Fahrzeugluftreifens erstreckt und in Umfangsrichtung U ausgerichtet ist. In axialer Richtung A zur Äquatorebene Ä-Ä hin ist im Abstand d5 vom Feineinschnitt 8 in der radial äußeren Oberfläche 6 der Profilblockreihe 3 ein Feineinschnitt 9 ausgebildet, welcher sich über den gesamten Umfang des Fahrzeugluftreifens erstreckt und in Umfangsrichtung U ausgerichtet ist.
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Die Feineinschnitte sind in der radial äußeren Oberfläche 6 jeweils mit einer Breite k ausgebildet.
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In der 2 ist zur Vereinfachung der Beginn und das Ende der Abstände d1 bis d5 jeweils in der Mitte der Feineinschnitte 7,8,9,10,11,12 dargestellt. Die Abstände werden jedoch jeweils - wie in 1 dargestellt - in der radial äußeren Oberfläche 6 zwischen den Schnittlinien aus radial äußerer Oberfläche 6 und den beiden zu dem in Richtung des jeweiligen Abstandes d1 bis d5 weisenden Feineinschnittswänden der den jeweiligen Abstand begrenzenden Feineinschnitte 7,8,9,10,11,12 bemessen.
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Für die Abstände gilt d1 < d2 < d3 sowie d4< d5. Die Abstände von jeweils benachbarten Feineinschnitten nehmen somit mit ihrem Abstand zur Randposition L der Bodenaufstandsbreite TA hin zu.
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Die Zahl N der Feineinschnitte im axialen Erstreckungsbereich der Breite a der Profilblockreihe 3 außerhalb der Bodenaufstandsbreite TA, d.h. zwischen der Randposition L und der Flanke 14 ist jeweils größer als die Zahl M der Feineinschnitte im Laufstreifenprofil innerhalb eines axialen Erstreckungsbereiches der Breite a ausgehend von der Randpositon L zur Äquatorebene Ä-Ä hin.
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In einem besonderen Ausführungsbeispiel ist d1 = (d2)/2 = (d3)/4 und d4 = (d5)/2.
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Wie in 2 dargestellt ist, ist in der radial äußeren Oberfläche 6 in den Querschnittsebenen des Fahrzeugluftreifens, welche die Reifenachse beinhalten, die Bogenlänge der radial äußeren Oberfläche als Maß der Erstreckung zwischen Feineinschnitt 7 und Feineinschnitt 10 mit c1, die Bogenlänge zwischen Feineinschnitt 10 und Feineinschnitt 11 mit c2, die Bogenlänge zwischen Feineinschnitt 11 und Feineinschnitt 12 mit c3, die Bogenlänge zwischen Feineinschnitt 7 und Feineinschnitt 8 mit c4 und die Bogenlänge zwischen Feineinschnitt 8 und Feineinschnitt 9 mit c5 bezeichnet, wobei jedoch auch hier - anders als in 2 zur Vereinfachung dargestellt - die Bogenlängen c1, c2, c3, c4 und c5 jeweils das Erstreckungsmaß zwischen den Schnittlinien aus radial äußerer Oberfläche 6 und den beiden zu dem in Richtung der jeweiligen Bogenlänge c1 bis c5 weisenden Feineinschnittswänden der die jeweilige Bogenlänge begrenzenden Feineinschnitte 7, 8, 9, 10, 11, 12 angibt.
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Die Bogenlänge der radial äußeren Kontur der Oberfläche 6 zwischen Randposition L und Flanke 14 ist mit b1 und die zwischen Randposition L und Umfangsrille 2 mit b2 bezeichnet, wobei b1 > b2 ausgebildet ist. Für die Bogenlängen gilt: c1 < c2 < c3 sowie c4 < c5.
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Die Bogenlänge zwischen Randposition L und der zu der als die Fahrzeugaußenseite ausgebildeten Reifenaußenseite OU weisenden Feineinschnittsflanke des Feineinschnitts 12 in der radial äußeren Oberfläche 6 ist mit b3 bezeichnet. Wie in 2 dargestellt ist sind in dem Erstreckungsabschnitt der Bogenlänge b3 ausgehend von der Randpositon L zur Äquatorebene Ä hin weniger Feineinschnitte 8 und 9 ausgebildet als im Erstreckungsabschnitt der Bogenlänge b3 zwischen der Randposition L im zur Außenseite OU hin mit den Feineinschnitten 10, 11 und 12.
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Die in der radial äußeren Oberfläche 6 senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung der Feineinschnitte 9, 8, 7, 10, 11 und 12 gemessene Breite k ist mit 0,2mm ≤ k ≤ 1,2mm ausgebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist k = 0,6mm ausgebildet.
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Die Feineinschnitte 9, 8, 7, 10, 11 und 12 sind jeweils senkrecht zur Oberfläche 6 hin mit einer Tiefe T ausgebildet mit 1mm ≤ T ≤ PT. PT gibt die in radialer Richtung R gemessene maximale Profiltiefe der Umfangsrille 2 an. Im dargestellten Ausführungsbeispiel nimmt jeweils die Feineinschnittstiefe T ausgehend von dem am nächsten zur Äquatorebene Ä-Ä hin weisenden Feineinschnitt 9 über die Feineinschnitte 8, 7, 10, 11 bis zum Feineinschnitt 12 in Richtung Außenseite OU von Feineinschnitt zu Feineinschnitt hin ab.
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Bezugszeichenliste
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(Teil der Beschreibung)
- 1
- Umfangsrippe
- 2
- Umfangsrille
- 3
- Profilblockreihe
- 4
- Profilblockelement
- 5
- Querrille
- 6
- Radial äußere Oberfläche
- 7
- Feineinschnitt
- 8
- Feineinschnitt
- 9
- Feineinschnitt
- 10
- Feineinschnitt
- 11
- Feineinschnitt
- 12
- Feineinschnitt
- 13
- Seitenwand
- 14
- Flanke
- 15
- Laufstreifenprofil
