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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen und insbesondere einen Luftreifen, in dem in einem vorstehenden Abschnitt an der Laufflächen-Oberseite dünne Rillen ausgebildet sind.
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Es ist bekannt, bei Luftreifen in vorstehenden Abschnitten wie Blöcken und Bändern auf der Lauffläche die vorstehenden Abschnitte mit Lamellen zu versehen, die sich in der Breitenrichtung des Reifens erstrecken. Dadurch werden unter anderem die Wasserabführeigenschaften des Reifens verbessert.
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Der
JP-A-10-86612 ist zu entnehmen, daß der Wasserentfernungseffekt in der mit dem Boden in Kontakt stehenden Ebene durch Lamellen erhöht werden kann, deren Breite in der Längsrichtung der Lamelle abwechselnd groß und klein ist. Der
J2-A-2005-67274 ist zu entnehmen, daß der Boden der Lamelle durch eine Anzahl von Säulen, die in Abständen in der Längsrichtung der Lamelle angeordnet sind, stellenweise angehoben wird und dadurch eine sich ändernde Höhe aufweist. Dadurch wird die Steifigkeit des Blocks erhöht, ohne daß der Kanteneffekt beeinträchtigt wird. Die
JP-A7-276923 beschreibt, daß zur Verbesserung der Nässeeigenschaften durch Lamellen an einer Seitenwand der Lamellen eine Wasserabführrinne ausgebildet wird und an der gegenüberliegenden Seitenwand eine gerade Wasserschneidkante.
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Bei einem Luftreifen mit einem vorstehenden Abschnitt an der Lauffläche, der durch Haupt-Querrillen abgeteilt wird, die sich in einer Richtung erstrecken, die die Umfangsrichtung des Reifens schneidet, wird bei hoher Steifigkeit des vorstehenden Abschnitts durch die Haupt-Querrillen ein Vibrationsgeräusch (”Blockvibrationsgeräusch” genannt) erzeugt. Außerdem ergibt sich ein ungleichmäßiger Abrieb, etwa eine sägezahnartige Abnutzung der Blöcke in der Laufrichtung des Reifens. Die Steifigkeit des vorstehenden Abschnitts kann zwar durch Lamellen im vorstehenden Abschnitt herabgesetzt werden, die damit erhaltene Rollgeräuschverminderung ist jedoch nicht immer ausreichend. Auch mit den Lamellenkonfigurationen nach den genannten Druckschriften
JP-A-10-86612 ,
JP-A-2005-67279 und
JP-A-7-276923 kann die Steifigkeit des vorstehenden Abschnitts nicht immer ausreichend herabgesetzt werden.
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Die Steifigkeit des vorstehenden Abschnitts kann dadurch ausreichend herabgesetzt werden, daß eine dünne Rille mit einer Rillenbreite vorgesehen wird, deren Breite kleiner ist als die einer Haupt-Querrille und größer als die einer Lamelle. Eine dünne Rille mit einer Breite, die größer ist als die einer Lamelle, erzeugt jedoch leicht ihrerseits ein Resonanzgeräusch, so daß der gewünschte Effekt der Herabsetzung des Rollgeräuschs wieder nicht in ausreichendem Umfang erhalten wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Luftreifen zu schaffen, der ein geringes Rollgeräusch aufweist und der sich nicht ungleichmäßig abnutzt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem Luftreifen nach Patentanspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Luftreifens angegeben.
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Der erfindungsgemäße Luftreifen umfaßt somit eine Lauffläche mit vorstehenden Abschnitten, die durch Haupt-Querrillen abgeteilt werden, die sich in einer Richtung erstrecken, die die Umfangsrichtung des Reifens schneidet. Die vorstehenden Abschnitte sind jeweils mit einer dünnen Rille versehen, die sich ebenfalls in einer Richtung erstreckt, die die Umfangsrichtung des Reifens schneidet und die eine Breite aufweist, die kleiner ist als die der Haupt-Querrille. An einer der sich gegenüberliegenden Seitenwände der dünnen Rille sind Rippen ausgebildet, die zur anderen Seitenwand der Rille hin vorstehen und die sich in der Tiefenrichtung der dünnen Rille erstrecken. Dabei ist eine Anzahl von Rippen derart vorgesehen, daß sie parallel zueinander in der Längsrichtung der dünnen Rille in Abständen angeordnet sind, wobei die Rippen hinsichtlich der Länge, die sich die Rippen in der Tiefenrichtung erstrecken, wenigstens zwei Arten von Rippen umfassen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich die Rippen an der Seitenwand der dünnen Rille in vertikaler Richtung von der Oberfläche des vorstehenden Abschnitts nach unten in den Block hinein. Die Anzahl von Rippen kann dabei aus Rippen bestehen, die sich von der offenen Oberfläche der dünnen Rille in Tiefenrichtung erstrecken und die wenigstens eine lange Rippe, die sich in Tiefenrichtung bis zum Grund der dünnen Rille erstreckt, und wenigstens eine kurze Rippe umfassen, die sich in Tiefenrichtung nicht bis zum Grund der dünnen Rille erstreckt, sondern vorher endet. Die Anzahl Rippen kann aus benachbarten Rippen bestehen, deren Längen sich unterscheiden. In der Längsrichtung der dünnen Rille kann die Breite jeder Rippe kleiner sein als der Abstand zwischen benachbarten Rippen. Die Höhe der Rippen, um die sie senkrecht zur Tiefenrichtung von der Seitenwand der dünnen Rille vorstehen, ist vorzugsweise größer als die halbe Breite der dünnen Rille, das heißt daß die Rippen vorzugsweise von der einen Seitenwand der dünnen Rille über die Mittellinie der Rille in deren Breitenrichtung hinaus in Richtung zur anderen Seitenwand der dünnen Rille vorstehen.
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Anhand der Zeichnung werden im folgenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Abwicklung des Laufflächenmusters einer ersten Ausführungsform eines Luftreifens.
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2 eine perspektivische Ansicht eines Blocks des Laufflächenmusters bei der ersten Ausführungsform.
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3 einen Schnitt längs der Linie III-III in der 2.
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4A und 4B jeweils eine Aufsicht auf einen Laufflächenblock bei der ersten Ausführungsform in zwei unterschiedlichen Stufen der Abnutzung.
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5 eine perspektivische Ansicht eines Blocks des Laufflächenmusters bei einer zweiten Ausführungsform.
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6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in der 5.
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7 eine perspektivische Ansicht eines Blocks des Laufflächenmusters bei einer dritten Ausführungsform.
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8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in der 7.
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9A bis 9C jeweils eine Aufsicht auf einen Laufflächenblock bei der dritten Ausführungsform in verschiedenen Stufen der Abnutzung.
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10 eine perspektivische Ansicht eines Blocks des Laufflächenmusters bei einer vierten Ausführungsform.
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11 einen Schnitt längs der Linie XI-XI in der 10.
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12A bis 12D jeweils eine Aufsicht auf einen Laufflächenblock bei der dritten Ausführungsform in verschiedenen Stufen der Abnutzung.
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13 eine perspektivische Ansicht einer Gußform zum Ausbilden einer dünnen Rille bei der vierten Ausführungsform.
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Erste Ausführungsform:
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Die erste Ausführungsform eines Luftreifens umfaßt einen linken und einen rechten Wulstabschnitt, eine linken und einen rechten Seitenwandabschnitt und einen Laufflächenabschnitt zwischen den beiden Seitenwandabschnitten. Der Luftreifen weist eine Karkasse auf, die sich über die beiden Wulstabschnitte erstreckt. Die Karkasse besteht aus wenigstens einer Karkassenlage, die sich vom Laufflächenabschnitt über die Seitenwandabschnitte bis zu den Wulstabschnitten erstreckt und die mit dem Wulstkern in den Wulstabschnitten verbunden ist. Die Karkassenlage dient zur Verstärkung der genannten Abschnitte. Am Umfang der Karkasse ist im Laufflächenabschnitt zu dessen Verstärkung ein Gürtel aus zwei oder mehr gummibeschichteten Stahlcordlagen eingebettet.
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Wie in der 1 gezeigt, weist die Lauffläche 10 des Luftreifens eine Anzahl von Haupt-Längsrillen 12, die sich im wesentlichen in gerader Linie in der Reifen-Umfangsrichtung A erstrecken, und eine Anzahl von Haupt-Querrillen 14 auf, die sich in einer Richtung erstrecken, die die Umfangsrichtung A des Reifens schneidet. Bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform sind in der Breitenrichtung B des Reifens vier Haupt-Längsrillen 12 vorgesehen. Dementsprechend ist die Lauffläche 10 in der Reifen-Breitenrichtung B in fünf Bereiche unterteilt, die einen mittleren Bereich 18 an der Mittellinie CL des Reifens, Zwischenbereiche 20, 20 zu beiden Seiten des mittleren Bereichs 18 und Schulterbereiche 22, 22 an den beiden Außenseiten der Zwischenbereiche 20, 20 umfassen.
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Die Haupt-Querrillen 14 erstrecken sich jeweils in der Breitenrichtung B des Reifens und schneiden die Haupt-Längsrillen 12. Dementsprechend besteht die Lauffläche 10 aus einer Anzahl von Blöcken 16, die von den Haupt-Längsrillen 12 und den Haupt-Querrillen 14 abgeteilt oder ausgebildet werden. Dabei liegen die Haupt-Querrillen 14 im Zwischenbereich 20 und im Schulterbereich 22 in vorgegebenen Abständen in der Reifen-Umfangsrichtung A nebeneinander. Die Zwischenbereiche 20 und die Schulterbereiche 22 bilden somit Blockreihen, in denen jeweils eine große Anzahl von Blöcken 16 in der Reifen-Umfangsrichtung A nebeneinander liegt. Im mittleren Bereich 18 sind keine Haupt-Querrillen vorgesehen. Der mittlere Bereich 18 bildet somit ein Band, das sich kontinuierlich in der Reifen-Umfangsrichtung A erstreckt.
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In dem Block 16, der im Schulterbereich 22 einen vorstehenden Abschnitt bildet, ist eine dünne Rille 24 ausgebildet, die sich im wesentlichen parallel zur Haupt-Querrille 14 in einer Richtung erstreckt, die die Reifen-Umfangsrichtung A schneidet. Die dünne Rille 24 ist eine Rille, die an der Oberfläche (der mit dem Boden in Kontakt kommenden Oberfläche) 16A des Blocks 16 beginnt und sich vertikal zur Oberfläche 16A in der Tiefenrichtung Z des Reifens (der Radialrichtung des Reifens senkrecht zur Umfangsrichtung A) in den Block 16 hinein erstreckt. Die dünne Rille 24 ist eine Querrille, die schmaler ist als die Haupt-Querrille 14, das heißt deren Breite W1 kleiner ist als die Breite W0 der Haupt-Querrille 14. Die Dicke oder Breite einer Lamelle ist im allgemeinen nicht größer als 1,0 mm. Die dünne Rille 24 hat dagegen eine Breite, die größer ist als die einer Lamelle. Die Rillenbreite W1 der dünnen Rille 24 liegt vorzugsweise im Bereich von 1,2 mm bis 2,5 mm und besser noch im Bereich von 1,6 mm bis 2,2 mm.
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Bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform sind die dünnen Rillen 24 parallel zu den Haupt-Querrillen 14 ausgebildet und erstrecken sich daher in der Breitenrichtung B des Reifens in gerader Richtung. Wie in der 2 gezeigt, sind von der dünnen Rille 24 beide Enden an den Blockrändern offen, das heißt die dünne Rille 24 durchsetzt den Block 16 in der Reifen-Breitenrichtung B vollständig. Die Tiefe D1 der dünnen Rille 24 in der Tiefenrichtung Z ist gleich der oder kleiner als die Tiefe D0 der Haupt-Längsrille 12 und der Haupt-Querrille 14 (siehe 3).
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An einer der vertikalen Seitenwände der dünnen Rille 24 sind Rippen (d. h. streifenförmige Vorsprünge) 26 ausgebildet, die in der Reifen-Umfangsrichtung A von der jeweiligen Seitenwand der dünnen Rille 24 vorstehen und die sich in der Tiefenrichtung Z erstrecken. Die Rippen 26 sind nur an einer (der Seitenwand 24A) der gegenüberliegenden Seitenwände der dünnen Rille 24 derart ausgebildet, daß sie von dieser Rillen-Seitenwand 24A zur gegenüberliegenden Rillen-Seitenwand 24B vorstehen, die gegenüberliegende Rillen-Seitenwand 24B jedoch nicht erreichen.
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Bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform sind zwei Rippen 26 parallel zueinander mit einem Abstand T in der Längsrichtung X der dünnen Rille 24 angeordnet. Die Rippen 26 erstrecken sich in einer geraden Linie in vertikaler Richtung von der Unterseite des Blocks 16 bis zu dessen Oberfläche 16A. Wie in der 3 gezeigt, ist die Länge der beiden Rippen 26 in der Tiefenrichtung Z unterschiedlich groß. Das heißt, daß die Rippen 26 sich von der offenen Oberseite 24C der dünnen Rille 24 (das heißt der Oberseite, die an der Oberfläche 16A des Blocks 16 offenliegt) in der Tiefenrichtung Z vertikal nach unten erstrecken, wobei die Rippen 26 eine lange Rippe 26A, die sich von der Oberseite 24C über die ganze Länge der Tiefenrichtung Z und die ganze Höhe der Seitenwand 24A bis zum Grund der dünnen Rille 24 erstreckt, und eine kurze Rippe 26B umfassen, die sich von der offenen Oberseite 24C in Tiefenrichtung Z nicht ganz bis zum Grund der dünnen Rille 24 erstreckt, sondern in einem Abstand vom Grund der dünnen Rille 24 endet. Die Länge L1 der langen Rippe 26A ist somit gleich der Tiefe D1 der dünnen Rille 24, während die Länge L2 der kurzen Rippe 26B zum Beispiel zwischen 50% und 80% der Tiefe D1 der dünnen Rille 24 beträgt.
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Die Breite S (die Breite in der Längsrichtung X der dünnen Rille 24) der beiden Rippen 26A und 26B ist bei beiden Rippen die gleiche, wobei diese Breite S deutlich kleiner ist als der Abstand T zwischen den beiden benachbarten Rippen 26A und 26B. Bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform haben die Rippen 26 im Querschnitt eine Trapezform und sind in der dünnen Rille 24 an den zwei Stellen vorgesehen, die die Länge der dünnen Rille 24 in der Längsrichtung X in drei gleiche Teile aufteilen.
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Wie in der 4A gezeigt, haben die Rippen 26 senkrecht zur Seitenwand 24A der dünnen Rille 24 eine vorstehende Höhe H, die bis über die Mittellinie M der Rillenbreite von der einen Seitenwand 24A zur anderen Seitenwand 24B der dünnen Rille 24 hinausreicht. Die Rippen 26 stehen demnach von der einen Seitenwand 24A der dünnen Rille 24 bis in die Nähe der anderen Seitenwand 24B vor, ohne diese ganz zu erreichen. Mit anderen Worten beträgt die vorstehende Höhe H der Rippen 26 mehr als 50% (und weniger als 100%) der Breite W1 der dünnen Rille 24. Vorzugsweise liegt die vorstehende Höhe H der Rippen 26 im Bereich von 60% bis 80% der Breite W1 der dünnen Rille 24.
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Durch das Vorsehen der dünnen Rillen 24, die breiter sind als Lamellen, in den von den Haupt-Querrillen 14 ausgebildeten Blöcken 16 wird die Steifigkeit der Blöcke 16 herabgesetzt. Damit werden die Blockvibrationsgeräusche verringert, die von den Haupt-Querrillen 14 erzeugt werden, und auch die Sägezahnabnutzung der Blöcke in der Laufrichtung des Reifens wird kleiner. Die dünnen Rillen 24, die breiter sind als Lamellen, erzeugen jedoch ihrerseits ein Resonanzgeräusch. Das Rollgeräusch des Reifens, das sich aus dem Vibrationsgeräusch der Blöcke und dem Resonanzgeräusch der Rillen zusammensetzt, wird daher durch das Vorsehen der dünnen Rillen 24 allein nicht wesentlich geringer. Durch das Ausbilden der Rippen 26, das heißt bei der vorliegenden Ausführungsform der beiden Rippen 26A und 26B, in der dünnen Rille 24 mit unterschiedlichen Längen L1 und L2 in der Tiefenrichtung Z wird jedoch der Luftstrom in den dünnen Rillen 24 gestört und damit das Resonanzgeräusch geringer. Damit verringert sich auch das Rollgeräusch des Reifens, das vom Profilmuster der Lauffläche ausgeht. Darüberhinaus verringert sich der Abrieb am Block 16; vor allem wird verhindert, daß ein ungleichmäßiger, sägezahnförmiger Abrieb auftritt.
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Wie beschrieben umfassen die Rippen 26 bei der vorliegenden Ausführungsform die lange Rippe 26A, die sich in der Tiefenrichtung Z von der Oberseite 24C bis zum Boden der dünnen Rille 24 erstreckt, und die kurze Rippe 26B, die ebenfalls an der Oberseite 24C beginnt, die in der Tiefenrichtung Z jedoch bereits vor dem Boden der dünnen Rille 24 endet. Die vorstehende Höhe H der Rippen 26 ist vergleichsweise groß, damit der Luftstrom in der dünnen Rille 24 stark gestört wird. Die Breite S der Rippen 26 ist deutlich kleiner als der Abstand T zwischen den Rippen 26, so daß zwar der Luftstrom in den dünnen Rillen 24 gestört wird, der durch das Vorsehen der dünnen Rillen 24 primär beabsichtigte Effekt der Verringerung der Steifigkeit der Blöcke 16 jedoch erhalten bleibt.
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Auch verändert sich bei der vorliegenden Ausführungsform die Form der Öffnung der dünnen Rille 24 an der Oberfläche des Blocks 16 mit fortschreitendem Abrieb. Wie in der 4A gezeigt, sind bei einem neuen oder neuwertigen Reifen beide Rippen 26A und 26B im Laufflächenprofil vorhanden und sichtbar. Wie in der 4B gezeigt, ist nach einer gewissen Laufleistung des Reifens und zum Beispiel 60% Abrieb nur noch die eine, lange Rippe 26A vorhanden und sichtbar, da wie beschrieben die Längen L1 und L2 der beiden Rippen 26A und 26B verschieden sind. Es ändert sich somit mit fortschreitendem Abrieb die Anzahl der sichtbaren Rippen 26. Die Rippen 26 können daher auch als Abriebindikator zum Überprüfen der fortschreitenden Abnutzung des Reifens verwendet werden.
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Zweite Ausführungsform:
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Die 5 und 6 zeigen einen Block 16 im Reifenprofil bei einer zweiten Ausführungsform. Diese beispielhafte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, daß drei Rippen 26 vorgesehen sind. Die drei Rippen 26 sind vertikal parallel zueinander an der Seitenwand 24A der dünnen Rille 24 mit einem vorgegebenen Abstand T in der Längsrichtung X der dünnen Rille 24 ausgebildet, wobei die drei Rippen 26 in der Tiefenrichtung Z in zwei verschiedenen Längen vorgesehen sind.
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Die Rippen 26 umfassen eine lange Rippe 26A, die sich von der Oberseite 24C der dünnen Rille 24 in der Tiefenrichtung Z ganz durch die dünne Rille 24 bis zu deren Boden erstreckt, und zwei kurze Rippen 26B, die sich in der Tiefenrichtung Z der dünnen Rille 24 nicht bis zu deren Boden erstrecken, sondern vorher enden. Die drei Rippen 26 sind in der Längsrichtung X der dünnen Rille 24 in gleichen Abständen angeordnet, wobei sich die lange Rippe 26A in der Längsrichtung X etwa in der Mitte der dünnen Rille 24 befindet und die beiden kurzen Rippen 26B an den beiden Seiten der langen Rippe 26A angeordnet sind. Die Länge L1 der langen Rippe 26A in der Tiefenrichtung Z ist somit größer als die Länge L2 jeder der beiden kurzen Rippen 26B, die sich links und rechts von der langen Rippe 26A befinden.
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Die anderen Ausgestaltungen sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform, und es werden die gleichen Auswirkungen und Effekte erhalten. Durch die Erhöhung der Anzahl der Rippen 26 bei der vorliegenden zweiten Ausführungsform wird der Luftstrom in der dünnen Rille 24 stärker gestört, so daß das Rollgeräusch des Reifens weiter abnimmt.
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Dritte Ausführungsform:
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Die 7 und 8 zeigen einen Block 16 im Reifenprofil bei einer dritten Ausführungsform. Diese beispielhafte Ausführungsform unterscheidet sich von den vorstehenden Ausführungsformen dadurch, daß die beiden Enden der dünnen Rille 24 in deren Längsrichtung X an den Rändern des Blocks 16 nicht offen sind, sondern daß die dünne Rille 24 eine Rille ist, die im Block 16 vor dessen Seitenrand endet (das heißt eine Rille ist, deren beide Enden geschlossen sind).
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Die vorliegende beispielhafte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform auch noch dadurch, daß fünf Rippen 26 vorgesehen sind. Die fünf Rippen 26 sind vertikal parallel zueinander in Abständen in der Längsrichtung X der dünnen Rille 24 ausgebildet, wobei die Länge dieser fünf Rippen 26 in der Tiefenrichtung Z drei verschiedene Längen umfaßt.
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Die Rippen 26 umfassen eine lange Rippe 26A, die sich in Tiefenrichtung Z von der Oberseite 24C der dünnen Rille 24 ganz durch die dünne Rille 24 bis zu deren Boden erstreckt, und vier kurze Rippen 26B1 und 26B2, die sich in Tiefenrichtung Z der dünnen Rille 24 nicht bis zu deren Boden erstrecken, sondern vorher enden. Die fünf Rippen 26 sind in der Längsrichtung X der dünnen Rille 24 in gleichen Abständen angeordnet, wobei sich die lange Rippe 26A in der Längsrichtung X etwa in der Mitte der dünnen Rille 24 befindet und die ersten kurzen Rippen 26B1 mit einer Länge L21 an den beiden Seiten der langen Rippe 26A angeordnet sind. Die zweiten kurzen Rippen 26B2 mit einer Länge L22 sind wiederum außen neben den ersten kurzen Rippen 26B1 angeordnet. Die Länge L22 der zweiten kurzen Rippe 26B2 ist kleiner als die Länge L21 der benachbarten ersten kurzen Rippe 26B1, und die Länge L21 der ersten kurzen Rippe 26B1 ist kleiner als die Länge L1 der benachbarten langen Rippe 26A. Die Rippen 26 weisen somit in der Tiefenrichtung Z unterschiedliche Längen L1, L21 und L22 auf, wobei sich die längste Rippe 26A in Längsrichtung X der dünnen Rille 24 in der Mitte befindet und die kurzen Rippen 26B seitlich davon derart angeordnet sind, daß die Länge der kurzen Rippen um so geringer ist, je weiter die jeweilige Rippe von der langen Rippe entfernt ist.
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Die Länge L21 der ersten kurzen Rippe 26B1 kann zum Beispiel zwischen 50% und 80% der Tiefe D1 der dünnen Rille 24 betragen und die Länge L22 der zweiten kurzen Rippe 26B2 im Bereich von 20% bis 40% der Tiefe D1 der dünnen Rille 24 liegen.
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Die anderen Ausgestaltungen sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform, und es werden die gleichen Auswirkungen und Effekte erhalten. Im Vergleich zu Lamellen können durch die dünne Rille 24 im Block 16, auch wenn diese innerhalb des Blocks 16 endet, durch die daraus resultierende Verringerung der Steifigkeit des Blocks die Blockvibrationsgeräusche und ein ungleichmäßiger Abrieb verhindert werden. Durch die Rippen 26 wird der Luftstrom in der dünnen Rille 24 gestört, so daß auch das Resonanzgeräusch geringer wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird durch die Erhöhung der Anzahl der Rippen 26 der Luftstrom in der dünnen Rille 24 stärker gestört und damit das Rollgeräusch des Reifens weiter verringert.
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Hinsichtlich der Form der Öffnung der dünnen Rille 24 an der Oberfläche des Blocks 16 sind bei der vorliegenden Ausführungsform wie in der 9A gezeigt bei einem neuen Reifen alle fünf Rippen 26 vorhanden und sichtbar; wie in der 9B gezeigt sind bei 30% Abrieb die drei Rippen 26A, 26B1, 26B1 vorhanden und sichtbar; und wie in der 9C gezeigt ist bei 60% Abrieb nur noch die eine Rippe 26A vorhanden und sichtbar. Die Unterscheidungsmöglichkeiten bei der Verwendung als Abriebindikator sind damit erhöht.
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Vierte Ausführungsform:
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Die 10 und 11 zeigen einen Block 16 im Reifenprofil bei einer vierten Ausführungsform. Diese beispielhafte Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform dadurch, daß vier Rippen 26 vorgesehen sind. Die vier Rippen 26 sind vertikal parallel zueinander in Abständen in der Längsrichtung X der dünnen Rille 24 ausgebildet, wobei die Länge dieser Rippen 26 in der Tiefenrichtung Z bei allen vier Rippen 26 unterschiedlich ist.
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Die Rippen 26 umfassen eine lange Rippe 26A, die sich in Tiefenrichtung Z von der Oberseite 24C der dünnen Rille 24 ganz durch die dünne Rille 24 bis zu deren Boden erstreckt, und drei kurze Rippen 26B1, 26B2 und 26B3, die sich in Tiefenrichtung Z der dünnen Rille 24 nicht bis zu deren Boden erstrecken, sondern vorher enden. Die vier Rippen 26 sind in der Längsrichtung X der dünnen Rille 24 in gleichen Abständen angeordnet, wobei sich die lange Rippe 26A in der Längsrichtung X in der Nähe eines Endes der geschlossenen dünnen Rille 24 befindet, die erste kurze Rippe 26B1 mit einer Länge L21 neben der langen Rippe 26A angeordnet ist, die zweite kurze Rippe 26B2 mit einer Länge L22 neben der ersten kurzen Rippe 26B1 angeordnet ist und die dritte kurze Rippe 26B3 mit der Länge L23 neben der zweiten kurzen Rippe 26B2 angeordnet ist. Die Länge L21 der ersten kurzen Rippe 26B1 ist kleiner als die Länge L1 der benachbarten langen Rippe 26A, die Länge L22 der zweiten kurzen Rippe 26B2 ist kleiner als die Länge L21 der benachbarten ersten kurzen Rippe 26B1, und die Länge L23 der dritten kurzen Rippe 26B3 ist kleiner als die Länge L22 der zweiten kurzen Rippe 26B2. Die Rippen 26 sind somit so angeordnet, daß in der Längsrichtung X der dünnen Rille 24 die Längen der Rippen 26 in der Tiefenrichtung Z, beginnend mit der langen Rille 26A, immer kleiner werden.
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Die Länge L21 der ersten kurzen Rippe 26B1 kann zum Beispiel zwischen 75% und 90% der Tiefe D1 der dünnen Rille 24 betragen, die Länge L22 der zweiten kurzen Rippe 26B2 zwischen 50% und 70% der Tiefe D1 der dünnen Rille 24 liegen und die Länge L23 der dritten kurzen Rippe 26B3 zwischen 20% und 40% der Tiefe D1 der dünnen Rille 24 betragen.
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Wie in der 11 gezeigt, ist bei dieser beispielhaften vierten Ausführungsform der Boden 24D der dünne Rille 24 in der Längsrichtung X der dünnen Rille 24, das heißt bei einem Querschnitt durch den Block 16, in einer gekrümmten Form ausgebildet, um Spannungen zu verteilen.
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Die anderen Ausgestaltungen sind die gleichen wie bei der dritten Ausführungsform, und es werden die gleichen Auswirkungen und Effekte erhalten. Hinsichtlich der Form der Öffnung der dünnen Rille 24 an deren Oberseite 24C sind bei der vorliegenden Ausführungsform wie in der 12A gezeigt bei einem neuen Reifen alle vier Rippen 26 vorhanden und sichtbar; wie in der 12B gezeigt sind bei 30% Abrieb die drei Rippen 26A, 26B1, 26B2 vorhanden und sichtbar; wie in der 12C gezeigt sind bei 60% Abrieb die beiden Rippen 26A und 26B1 vorhanden und sichtbar, und wie in der 12D gezeigt ist bei 80% Abrieb nur noch die eine Rippe 26A vorhanden und sichtbar. Der Abrieb kann somit in vier Stufen dargestellt werden, so daß eine genaue Überprüfung der fortschreitenden Abnutzung des Reifens möglich ist.
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Die 13 ist eine perspektivische Ansicht eines Blatts 30 zum Ausformen der dünnen Rille 24. Auf einer Seite des Blattes 30 sind Vertiefungen 32 zum Ausformen der Rippen 26 ausgebildet. Um die oben beschriebenen Rippen 26 mit unterschiedlichen Längen auszubilden, haben die nebeneinanderliegenden Vertiefungen 32 in der Tiefenrichtung des Blattes 30 jeweils verschiedenen Längen. Wenn das Blatt 30 an der Oberfläche einer Gußform für die Lauffläche des Reifens angebracht wird, wird die dünne Rille 24 beim Ausbilden des Laufflächenabschnitts 10 während des Vulkanisierens des Reifens ausgebildet. Diese Ausbildung der dünnen Rille erfolgt auch bei den oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsformen.
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Weitere Ausführungsformen:
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Um die ursprüngliche Funktion der dünnen Rille 24, eine Verringerung der Steifigkeit des Blocks 16, zu erreichen, beträgt die Anzahl der Rippen 26 in der dünnen Rille 24 vorzugsweise zwei bis fünf. Für eine wirkungsvolle Störung des Luftstromes in der dünnen Rille 24 werden vorzugsweise drei oder mehr Rippen 26 vorgesehen.
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Bei den vorstehenden Ausführungsformen wurden Beispiele für die dünne Rille 24 beschrieben, bei denen beide Enden der dünnen Rille 24 an den Blockrändern offen waren oder beide Enden davon innerhalb des Blockes endeten. Bei der dünnen Rille 24 kann jedoch auch ein Ende am Blockrand offen sein und das andere Ende im Block enden und nicht bis zum Blockrand reichen.
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Bei den vorstehenden Ausführungsformen sind die dünnen Rillen 24 in allen Blöcken 16 im Schulterbereich 22 des Reifens vorgesehen. Es ist jedoch nicht immer erforderlich, in allen Blöcken 16 die dünne Rille 24 auszubilden. Der Bereich der Blöcke, in denen die dünne Rille 24 ausgebildet wird, ist nicht auf den Schulterbereich 22 beschränkt, die dünne Rille 24 kann auch in den Blöcken in den anderen Bereichen vorgesehen werden, etwa im Zwischenbereich 20 oder im mittleren Bereich 18. Auch ist die Anzahl der dünnen Rillen 24 nicht auf eine Rille 24 pro Block 16 beschränkt, sondern es können in jedem Block 16 zwei und mehr dünne Rillen 24 ausgebildet werden. Darüberhinaus können die Blöcke 16 außer mit den dünnen Rillen 24 zusätzlich noch mit den üblichen Lamellen versehen werden, die sich in der Breitenrichtung des Reifens erstrecken.
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Bei den vorstehenden Ausführungsformen sind die Haupt-Querrille 14 und die dünne Rille 24 parallel zur Breitenrichtung B des Reifens ausgebildet. Die Haupt-Querrille 14 und die dünne Rille 24 können jedoch auch gegen die Breitenrichtung B des Reifens geneigt sein. Auch verlaufen die Haupt-Querrille 14 und die dünne Rille 24 nicht notwendigerweise in einer geraden Linie, sondern können Rillen sein, die eine gekrümmte Form haben.
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Bei den vorstehenden Ausführungsformen ist die Haupt-Querrille 14 so ausgebildet, daß ihre beiden Enden an der Haupt-Längsrille 12 bzw. am seitlichen Laufflächenende offen sind und die Haupt-Querrille 14 den Block 16 vollständig quert und abtrennt. Die Haupt-Querrille 14 kann jedoch auch eine Rille sein, bei der nur ein Ende offen ist und das andere Ende im vorstehenden Abschnitt der einzelnen Bereiche 18, 20 und 22 endet. In diesem Fall verläuft im betreffenden Bereich der vorstehende Abschnitt in der Reifen-Umfangsrichtung A kontinuierlich, und es entsteht ein vorstehender Abschnitt, der keine Blockform, sondern die Form eines durchgehenden Bandes hat. Der von der Haupt-Querrille abgeteilte vorstehende Abschnitt, in dem die beschriebene dünne Rille 24 ausgebildet ist, kann ein solcher kontinuierlicher, vorstehender Abschnitt sein, der in der Reifen-Umfangsrichtung A durch nicht durchgehende Haupt-Querrillen 14 unterteilt wird, jedoch nicht in einzelne Blöcke aufgeteilt ist.
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Beispiele:
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In den im folgenden beschriebenen Beispielen 1 und 2 wurden auf experimenteller Basis Gürtelreifen (195/65R15) mit den in der folgenden Tabelle 1 genannten Ausgestaltungen der dünnen Rille 24 hergestellt.
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Der Reifen des Beispiels 1 ist ein Reifen mit dem Laufflächenprofilmuster der ersten Ausführungsform mit einer Tiefe D0 der Haupt-Längsrillen 12 und der Haupt-Querrillen 14 von 8,7 mm, einer Breite W0 der Haupt-Querrillen 14 von 5 mm, einer Tiefe D1 der dünnen Rille 24 von 7,1 mm und einer Länge der dünnen Rille 24 von 27 mm. Jede der Rippen 26 hat eine vorstehende Höhe H von 1,4 mm und eine Breite S von 1,2 mm.
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Der Reifen des Beispiels 2 ist ein Reifen mit dem Laufflächenprofilmuster der zweiten Ausführungsform und wurde auf die gleiche Weise wie der Reifen des Beispiels 1 hergestellt, mit der Ausnahme der Ausgestaltung der dünnen Rille 24, wie es in der Tabelle 1 angegeben ist.
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Bei dem Reifen des Vergleichsbeispiels 1 ist anstelle der dünnen Rille eine übliche Lamelle ausgebildet, in der sich keine Rippe befindet. Ansonsten wurde der Reifen des Vergleichsbeispiels 1 genau so hergestellt wie der Reifen des Beispiels 1.
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Der Reifen des Vergleichsbeispiels 2 ist ein Reifen wie im Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß in der dünnen Rille 24 keine Rippen ausgebildet sind. Ansonsten entspricht der Reifen des Vergleichsbeispiels 2 dem Reifen des Beispiels 1.
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Vier Räder mit diesen Reifen und einer Felgengröße von 15 × 6 wurden auf ein Auto der 1500-cc-Klasse (FF-Limousine) (Luftdruck 210 kPa) montiert und das Blockvibrationsgeräusch und das Resonanzgeräusch für das Rollgeräusch bewertet sowie die Sägezahnabnutzung an den Blöcken festgestellt. Die Bewertungsverfahren sind im folgenden angegeben.
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Rollgeräusch:
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Durch eine sensorische Bewertung in einem richtigen Auto wurde das Blockvibrationsgeräusch (das eine von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängige Frequenzcharakteristik aufweist) und das Resonanzgeräusch (mit einer nicht von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängigen festen, hohen Frequenz) bewertet und durch einen Index ausgedrückt, der bei dem Reifen des Vergleichsbeispiels 1 einen Wert von 100 hat. Je größer der Indexwert ist, um so geringer ist das Geräusch und um so besser das Verhalten des Reifens hinsichtlich des Rollgeräuschs.
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Sägezahnabnutzung:
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Es wurde die sägezahnförmige Abnutzung an der Vorderseite und der Rückseite der Haupt-Querrille 14 zwischen den Blöcken 16 im Schulterbereich 22 des Reifens bei 50% allgemeiner Abnutzung gemessen. Die ”sägezahnförmige Abnutzung” ist hier der Unterschied zwischen dem Abrieb an der einlaufenden Seite (der in Laufrichtung vorderen Seite) und der auslaufenden Seite (der in Laufrichtung hinteren Seite) von benachbarten Blöcken 16. Es wurde der Mittelwert der sägezahnförmigen Abnutzung an allen Haupt-Querrillen 14 bestimmt. Je kleiner dieser Wert ist, um so geringer ist die sägezahnförmige Abnutzung und um so besser die Widerstandsfähigkeit des Reifens gegen ungleichmäßigen Abrieb.
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Die mit den Reifen der Beispiele und Vergleichsbeispiele erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 aufgelistet. Im Vergleich zu dem Reifen des Vergleichsbeispiels 1 mit herkömmlichen Lamellen war bei dem Reifen des Vergleichsbeispiels 2 mit der dünnen Rille
24 ohne Rippen die Sägezahnabnutzung kleiner und das Blockvibrationsgeräusch geringer; es wurde jedoch ein Resonanzgeräusch erzeugt, so daß der Gesamteffekt beim Rollgeräusch nicht sehr groß war. Beim Reifen des Beispiels 1 mit der dünnen Rille
24 und mit Rippen
26 in der dünnen Rille war das Resonanzgeräusch deutlich geringer, wobei die positiven Auswirkungen der dünnen Rille
24 auf die Sägezahnabnutzung und das Blockvibrationsgeräusch wie beim Vergleichsbeispiel 2 erhalten blieben. Im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen 1 und 2 war somit beim Reifen des Beispiels 1 das Rollgeräusch insgesamt wesentlich geringer. Beim Reifen des Beispiels 2 mit drei Rippen
26 in der dünnen Rille
24 sind die Auswirkungen auf das Rollgeräusch noch besser als im Beispiel 1, so daß ein Reifen mit einem sehr geringen Rollgeräusch erhalten wurde. Tabelle 1
| Vergleichsbeispiel 1 | Vergleichsbeispiel 2 | Beispiel 1 | Beispiel 2 |
Ausgestaltung der dünnen Rille 24 | Art der dünnen Rille 24 | Beide Enden offen | Beide Enden offen | Beide Enden offen | Beide Enden offen |
Breite W1 der dünnen Rille 24 (mm) | 0,6 | 2,0 | 2,0 | 2,0 |
Anzahl der Rippen 26 | Keine | Keine | Zwei | Drei |
Ausgestaltung der Rippen 26 | - | - | Fig. 2
L1 = 7,1 mm
L2 = 5,2 mm | Fig. 5
L1 = 7,1 mm
L2 = 5,2 mm |
Rollgeräusch | Blockvibrationsgeräusch | 100 | 109 | 108 | 108 |
Resonanzgeräusch | 100 | 94 | 98 | 100 |
Sägezahnabnutzung (mm) | 1,5 | 0,8 | 0,8 | 0,8 |
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Für das Beispiel 3 und das Vergleichsbeispiel 3 wurden auf experimenteller Basis Gürtelreifen (195/65R15) mit den in der folgenden Tabelle 2 genannten Ausgestaltungen der dünnen Rille 24 hergestellt.
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Der Reifen des Beispiels 3 ist ein Reifen mit dem Laufflächenprofilmuster der dritten Ausführungsform mit einer Tiefe D0 der Haupt-Längsrillen 12 und der Haupt-Querrillen 14 von 8,7 mm, einer Breite W0 der Haupt-Querrillen 14 von 5 mm, einer Tiefe D1 der dünnen Rille 24 von 7,1 mm und einer Länge der dünnen Rille 24 von 15 mm. Jede der Rippen 26 hat eine vorstehende Höhe H von 1,4 mm und eine Breite S von 1,2 mm.
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Der Reifen des Vergleichsbeispiels 3 ist ein Reifen, der auf die gleiche Weise wie der Reifen des Beispiels 3 hergestellt wird mit der Ausnahme, daß in der dünnen Rille 24 keine Rippen ausgebildet wurden.
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An den Reifen wurde wie beim Beispiel 1 das Rollgeräusch und die Sägezahnabnutzung der Blöcke 16 bewertet. Das Rollgeräusch des Reifens des Beispiels 3 wurde mit einem Index bewertet, dessen Wert für den Reifen des Vergleichsbeispiels 3 gleich 100 ist.
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Die Tabelle 2 zeigt die mit diesen Reifen erhaltenen Ergebnisse. Der Reifen des Beispiels 3 mit den Rippen
26 in der dünnen Rille
24 zeigt ein sehr geringes Resonanzgeräusch, wobei die positiven Auswirkungen der dünnen Rille
24 auf die Sägezahnabnutzung und das Blockvibrationsgeräusch, die mit dem Reifen des Vergleichsbeispiels 3 erhalten werden, erhalten blieben. Im Vergleich mit dem Reifen des Vergleichsbeispiels 3 zeigt somit der Reifen des Beispiels 3 ein sehr geringes Rollgeräusch. Tabelle 2
| Vergleichsbeispiel 3 | Beispiel 3 |
Ausgestaltung der dünnen Rille 24 | Art der dünnen Rille 24 | Beide Enden geschlossen | Beide Enden geschlossen |
Breite W1 der dünnen Rille 24 (mm) | 2,0 | 2,0 |
Anzahl der Rippen 26 | Keine | Fünf |
Ausgestaltung der Rippen 26 | - | Fig. 7
L1 = 7,1 mm
L21 = 5,2 mm
L22 = 2,6 mm |
Rollgeräusch | Blockvibrationsgeräusch | 100 | 100 |
Resonanzgeräusch | 100 | 103 |
Sägezahnabnutzung (mm) | 1,2 | 1,2 |
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Bei dem beschriebenen Luftreifen kann durch das Vorsehen der dünnen Rille 24 in den vorstehenden Abschnitten (Blöcken 16) der Reifenlauffläche das von den Haupt-Querrillen 14 erzeugte Vibrationsgeräusch und die Sägezahnabnutzung verringert werden. Hinsichtlich des Resonanzgeräusches, das die dünnen Rillen 24 erzeugen, kann der Luftstrom in den dünnen Rillen 24 durch eine Anzahl Rippen 26 mit unterschiedlichen Längen in der Tiefenrichtung Z gestört und damit das Resonanzgeräusch verringert werden. Das sich insgesamt ergebende Rollgeräusch wird damit leiser.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 10-86612 A [0003, 0004]
- JP 2005-67274 A [0003]
- JP 7-276923 [0003]
- JP 2005-67279 A [0004]
- JP 7-276923 A [0004]