DE10257487A1

DE10257487A1 - Fahrzeugluftreifen zum Einsatz unter winterlichen Fahrbedingungen

Info

Publication number: DE10257487A1
Application number: DE10257487A
Authority: DE
Inventors: Franz Diensthuber; Jan Schlittenhard
Original assignee: Continental AG
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2002-12-10
Filing date: 2002-12-10
Publication date: 2004-07-01
Also published as: EP1428688B1; EP1693230A2; NO20035347L; NO325693B1; EP1428688A3; NO20035347D0; EP1428688A2; DE50309194D1; ATE386649T1; EP1693230A3

Abstract

Es ist ein Fahrzeugluftreifen zum Einsatz unter winterlichen Fahrbedingungen offenbart, dessen Laufstreifenprofil durch Längsrillen und Schrägrillen in voneinander getrennten Profilblöcken untergliedert ist, wobei die Profilblöcke im Wesentlichen parallel zueinander angeordnete Feineinschnitte aufweisen, welche im Abstand zu Profilblockkanten angeordnet sind. Erfindungsgemäß zeichnet sich der Fahrzeugluftreifen dadurch aus, dass sich der Abstand der Feineinschnitte zueinander von der Profilblockkante zur Profilblockmitte verkleinert, derart, dass von Feineinschnitten eingeschlossene Profilblocksegmente in der Profilblockmitte schmaler sind als im Bereich der Profilblockkante. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Breite der Feineinschnitte von der Profilblockkante zur Profilblockmitte hin zunimmt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen zum Einsatz unter winterlichen Fahrbedingungen gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2.

Gattungsgemäße Fahrzeugluftreifen, nämlich Winterreifen, sind beispielsweise aus der DE 196 35 147 A1 bekannt. Üblicherweise weisen derartige Winterreifen Umfangsrillen, Schrägrillen und/oder Querrillen auf, welche eine Vielzahl von Profilblöcken trennen, welche bei moderneren Konzeptionen schräg zur Umfangsrichtung des Reifen und schräg zueinander verlaufen bzw. angeordnet sind, so dass das Laufstreifenprofil insgesamt pfeilartig untergliedert ist. Die Profilblockelemente innerhalb der Laufstreifenmitte, wie auch die Profilblöcke im Schulterbereich des Reifens weisen Feineinschnitte auf, welche fälschlicherweise als Lamellen bezeichnet werden. Diese Feineinschnitte weisen in Aufsicht auf das Laufstreifenprofil einen meanderförmigen, zickzackförmigen oder geraden Verlauf auf und können im Radialschnitt ebenso gerade, schräg oder dreidimensional sein.

Durch die Feineinschnitte entstehen beim Betrieb des Reifens eine Vielzahl von sich öffnenden und wieder schließenden Kanten und Spalten, welche sich beim Fahren auf Schnee und Eis in die derart ausgebildete Fahrbahnoberfläche einkrallen und ein sicheres Fahrverhalten unter winterlichen Bedingungen ermöglichen sollen.

Profilblöcke mit Feineinschnitten haben sich seit langem für Winterreifen bewährt. Dennoch können bisherige Lösungen nicht in allen Punkten befriedigen. Insbesondere in Bezug auf das Traktions- und Bremsvermögen von Winterreifen ist noch Raum für Verbesserungen. Entsprechend ist Aufgabe vorliegender Erfindung die Verbesserung von bekannten Winterreifen hinsichtlich der Wintereigenschaften und des Vermögens des Übertragens von Traktions- und Bremskräften.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Reifen gelöst, welcher die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist. Alternativ wird die Aufgabe mit einem Reifen gelöst, welcher die Merkmale des Patentanspruchs 2 aufweist.

Bei der Ausgestaltung eines Fahrzeugluftreifens gemäß Patentanspruch 1 wird die Aufgabe also dadurch gelöst, dass von Feineinschnitten eingeschlossene Profilblocksegmente des Profilblocks ungleich breit sind, wobei die Breite dieser Profilblocksegmente zur Mitte des Profilblocks hin geringer ist als die Breite der Profilblocksegmente an der Außenseite bzw. an den Außenkanten des Profilblocks.

Mit dieser Lösung entfernen sich die Erfinder bewusst von herkömmlichen Ansätzen, nach denen versucht wurde, den Abstand der Feinabschnitte zueinander und damit die Breite der von den Feineinschnitten eingeschlossenen Profilblocksegmenten möglichst gleichzuhalten. Die Erfinder haben aber herausgefunden, dass sich die Wintereigenschaften mit ihrer Lösung deutlich verbessern lassen, weil hierdurch die Blocksteifigkeit bzw. die Steifigkeit der Feineinschnitte vergleichmäßigt wird. Denn die von Feineinschnitten begrenzten Profilblocksegmente besitzen am Profilblockrand eine geringere Steifigkeit als die Segmente in der Blockmitte. Dies ist durch unterschiedliche Abstützungs- und Stabilisierungseffekte im Block begründet. Die Steifigkeit der Segmente in der zweiten bis n-ten-Reihe wird durch ihren Nachbarn verstärkt und nimmt von Rand her immer weiter zu. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird es ermöglicht, eine gleichmäßigere Profilklotzsegmentsteifigkeit einzustellen, in dem Abstand der Feineinschnitte vom Klotzrand zur Mitte hin variiert, d. h. verkleinert wird. Anders ausgedrückt wird die Steifigkeit der Profilklotzsegmente am Klotzrand erhöht, wohingegen sie in der Blockmitte abgesenkt wird.

Auf diese Weise werden die Wintereigenschaften durch eine gleichmäßigere Steifigkeit der Profilblocksegmente verbessert. Alle Kanten der Feineinschnitte tragen gleichmäßig zur Übertragung von Brems- bzw. Traktionskräften bei, da sich durch die einheitliche Steifigkeit der Kanteneffekt bei allen Feineinschnittkanten gleich stark ausbildet. Ferner können die Feineinschnittanhebungen der am Rand befindlichen Einschnitte durch die erhöhte Steifigkeit kleiner ausgeführt werden, was sich zusätzlich positiv auf die Wintereigenschaft auswirkt.

Bei der alternativen Ausgestaltung der Erfindung gemäß Patentanspruch 2 wird Aufgabe auf eine etwas andere Art und Weise gelöst, wobei dieser Lösung derselbe Erfindungsgedanke zugrunde liegt.

Bei der Ausgestaltung nach Patentanspruch 2 werden nämlich die Feineinschnitte bezüglich ihrer Breite über die Länge des Profilklotzes variiert, wobei die Feineinschnittbreite vom Profilklotzrand bis zur Profilklotzmitte hin zunimmt. Hier wird also gezielt eine Asymmetrie durch die Breite der Feineinschnitte selbst erzeugt, wobei der Effekt, der mit dieser Lösung erzielt wird, derselbe ist wie der oben beschriebene Effekt gemäß der Ausgestaltung eines Fahrzeugluftreifens gemäß Patentanspruch 1.

Ein weiterer Effekt, der sich bei der Lösung gemäß Patentanspruch 2 einstellt, ist der, dass die Öffnungsfähigkeit der Feineinschnitte auf diese Weise zur Profilklotzmitte hin erhöht wird. Bekanntlich presst sich Schnee beim Fahren auf schneebedeckten Fahrbahnen in die Feineinschnitte. Diese Schnee trägt beträchtlich über Schnee-Schnee-Reibung zum Bremsen und Traktionen bei. Bei herkömmlichen Lösungen presst sich in die blockinneren Feineinschnitte deutlich weniger Schnee ein. Mit der Lösung gemäß Patentanspruch 2 erfolgt aber eine sehr viel gleichmäßigere Füllung der Feineinschnitte im Fahrbetrieb, denn die Beweglichkeit der Feineinschnitte in der Klotzmitte wird durch breiter oder dicker ausgeführte Feineinschnitte deutlich erhöht. Hierdurch wird ebenso die Schnee-Schnee-Reibung erhöht, und es wird die Fräswirkung der Feineinschnittkanten verstärkt. Hieraus resultiert eine Verbesserung der Brems- und Traktionseigenschaften des Reifens.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Merkmale von Patentanspruch 1 und 2 miteinander zu kombinieren, d. h. unterschiedlich breite Profilblocksegmente mit unterschiedlich breiten Feineinschnitten zu kombinieren.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung, welche Gegenstand der weiteren Patentansprüche sind, werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in der Beschreibung und in der Zeichnung näher dargestellt. In der Zeichnung ist
1 die Aufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines Laufstreifenprofils eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens,
2 eine Prinzipskizze eines einzelnen Profilblocks nach dem Stand der Technik,
3 eine Prinzipskizze eines Profilblocks gemäß der Erfindung,
4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Profilblocks nach der Erfindung,
5 den Profilblock aus 4 im geöffneten Zustand,
6 die Aufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel eines Laufstreifenprofils,
7 ein Profilblock aus 6 im geöffneten Zustand, und
8 derselbe Profilblock im normalen Zustand.
In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Laufstreifenprofils 1 eines Winterreifens in maßstabsgetreuer Darstellung gezeigt. Der Laufstreifen 1 weist eine Längsrille 2 und eine Reihe von Schrägrillen 3, 4 auf, durch welche der Laufstreifen in eine Reihe von Profilblöcken 5 bis 9 unterteilt wird, wobei die Profilblöcke 8 und 9 die axial außenseitig angeordneten Schulterblockreihen 10 und 11 bilden. Die Profilblöcke 5 bis 9 weisen Feineinschnitte auf, wobei Feineinschnitte 12 der Profilblöcke 6 und 8 einen wellenförmigen Verlauf aufweisen, während Feineinschnitte 13 der Profilblöcke 5, 7 und 9 einen geraden Verlauf aufweisen.
Der prinzipielle Aufbau der Profilblockelemente gemäß der Erfindung ist in den 3 bis 5 näher dargestellt, während 2 zum besseren Verständnis den normalen Aufbau gemäß dem Stand der Technik darstellt.
In 3 ist eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung gemäß Patentanspruch 1 dargestellt. Der dort schematisch dargestellte Profilblock 5 weist fünf Feineinschnitte 13a bis 13e auf. Die Feineinschnitte 13a bis 13e unterteilen den Profilblock 5 in sechs Profilblocksegmente 14a bis 14f. Die Profilblocksegmente 14a und 14f, welche den parallel zu den Feineinschnitten 13a bis 13e befindlichen Profilblockkanten 15 und 16 am nächsten sind bzw. von diesen begrenzt sind, weisen eine größere Breite auf als die jeweils benachbarten Profilblocksegmente 14b und 14e, welche ihrerseits breiter sind als die Profilsegmente 14c und 14d der Profilblockmitte 17.
Die Breite der Profilblocksegmente 14a bis 14f nimmt also zur Profilblockmitte hin ab, während sie üblicherweise nach dem Stand der Technik, wie in der schematischen 2 dargestellt ist, stets gleichbleibend ist.
In den 4 und 5 ist jeweils ein Profilblock 6 dargestellt, welcher mit wellenförmigen Feineinschnitten 12a bis 12h versehen ist. Die Breite bzw. Dicke des Feineinschnitte 12a und 12h ist geringer als die Breite der Feineinschnitte 12b, 12c, 12f und 12g. Wiederum sind die Feineinschnitte 12d und 12e in der Profilblockmitte dicker als alle anderen Feineinschnitte. Die 4 zeigt dabei den Profilblock 6 im normalen, d. h. unbelasteten Zustand, während die 5 den selben Profilblock 6 unter Last im Latsch darstellt. Der in 5 dargestellte Zustand entspricht also dem Zustand, bei dem der Profilblock 6 genau auf der Fahrbahnoberfläche steht. Deutlich zu erkennen ist, dass durch die ungleichmäßige Dicke der Feineinschnitte unter Last eine völlig gleichmäßige Öffnungsbreite entsteht, wodurch Schnee in alle Feineinschnitte gleich weit eindringen kann.
In 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Laufstreifens 1 im Maßstab 1:1 dargestellt. Dieser entspricht weitgehend dem Laufstreifen 1 aus 1, wobei sich die vor allem Feineinschnitte 13 der Profilblöcke der axial inneren Seite I von den Feineinschnitten 13 aus 1 unterscheiden. Die Profilblöcke der axial äußeren Seite A entsprechen weitgehend denen aus 1.
Ein einzelner Profilblock 5 aus 6 ist in den 7 und 8 dargestellt. Dieser weist entsprechend dem Profilblock 6 aus den 4 und 5 Feineinschnitte 13 unterschiedlicher Breite auf, wodurch sich im Zustand unter Last (7) gleich breite Spalten einstellen. Die Feineinschnitte 13 gemäß den 7 und 8 weisen jeweils zu den Längskanten des Profilblocks 5 hin zugewandte Endbereiche 18, 19 auf, welche einen geraden Verlauf aufweisen und durch einen Mittenbereich 20 miteinander verbunden sind, wobei der Mittenbereich einen wellenförmigen Verlauf aufweist.

1: Laufstreifen
2: Längsrille
3: Schrägrille
4: Schrägrille
5: Profilblock
6: Profilblock
7: Profilblock
8: Profilblock
9: Profilblock
10: Schulterblockreihe
11: Schulterblockreihe
12: Feineinschnitt
13 a – e: Feineinschnitt
14 a – f: Profilblocksegment
15: Profilblockkante
16: Profilblockkante
17: Profilblockmitte
18: Endbereich
19: Endbereich
20: Mittenbereich
A: axiale Außenseite des Laufstreifens
I: axiale Innenseite des Laufstreifens

Claims

Fahrzeugluftreifen zum Einsatz unter winterlichen Fahrbedingungen, mit einem Laufstreifenprofil (1), welches durch Längsrillen (2) und Schrägrillen (3, 4) in von einander getrennten Profilblöcken (5 – 9) untergliedert ist, wobei die Profilblöcke (5 – 9) im Wesentlichen parallel zueinander angeordnete Feineinschnitte (12, 13) aufweisen, welche im Abstand zu Profilblockkanten (15, 16) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Abstand der Feineinschnitte zueinander von der Profilblockkante (15; 16) zur Profilblockmitte (17) verkleinert, derart, dass von Feineinschnitten (13) eingeschlossene Profilblocksegmente (14) in der Profilblockmitte schmaler sind als im Bereich der Profilblockkante (15; 16).
Fahrzeugluftreifen zum Einsatz unter winterlichen Fahrbedingungen, mit einem Laufstreifenprofil (1), welches durch Längsrillen (2) und Schrägrillen (3, 4) in von einander getrennten Profilblöcken (5 – 9) untergliedert ist, wobei die Profilblöcke (5 – 9) im Wesentlichen parallel zueinander angeordnete Feineinschnitte (12, 13) aufweisen, welche im Abstand zu Profilblockkanten (15, 16) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Feineinschnitte (12) von der Profilblockkante (15; 16) zur Profilblockmitte (17) hin zunimmt.
Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilblöcke (5 – 9) ungleich breite Profilblocksegmente (14) und ungleich breite Feineinschnitte (12) aufweisen.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Feineinschnitte (12, 13) 0,1 mm bis 5 mm, insbesondere 0,3 – 0,8 mm beträgt.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Profilblocksegmente (14) 2 mm bis 50 mm, insbesondere 3 – 10 mm beträgt.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass axial innen angeordnete Profilblöcke (5, 7, 9) im Wesentlichen gerade verlaufende Feineinschnitte (13) aufweisen, welche jeweils in einem Profilblock (5; 7; 9) ungleich breite Profilblocksegmente einschließen, während auf der axial äußeren Fahrzeugseite Profilblöcke (6, 8) angeordnet sind, welche wellenlinienartige Feineinschnitte (12) aufweisen, wobei die Feineinschnitte (12) innerhalb eines Profilblocks (6; 8) unterschiedliche Breite aufweisen, derart, dass die zur Profilblockmitte (17) angeordneten Feineinschnitte (12) eine größere Breite aufweisen als die zu den Profilblockkanten (15; 16) hin angeordneten Feineinschnitte (12).
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass axial innen angeordnete Profilblöcke (5, 7, 9) Feineinschnitte (13) aufweisen, welche jeweils in einem Profilblock (5; 7; 9) ungleich breite Profilblocksegmente einschließen, wobei die Feineinschnitte (13) der axial inneren Seite (I) jeweils zwei gerade verlaufende Endbereiche (18, 19) und einen wellenartig verlaufenden Mittenbereich (20) aufweisen, während auf der axial äußeren Fahrzeugseite Profilblöcke (6, 8) angeordnet sind, welche wellenlinienartige Feineinschnitte (12) aufweisen, wobei die Feineinschnitte (12) innerhalb eines Profilblocks (6; 8) unterschiedliche Breite aufweisen, derart, dass die zur Profilblockmitte (17) angeordneten Feineinschnitte (12) eine größere Breite aufweisen als die zu den Profilblockkanten (15; 16) hin angeordneten Feineinschnitte (12).
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feineinschnitte (12, 13) jeweils parallel zu zu den Profilblockkanten (15, 16) angeordnet sind.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Feineinschnitte (12, 13) von der Profilblockkante (15; 16) zur Profilblockmitte (17) gestaffelt ist in eine Breitenreihung: 0,4 mm – 0,5 mm – 0,5 mm – 0,6 mm.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Feineinschnitte (12, 13) von der Profilblockkante (15; 16) zur Profilblockmitte (17) gestaffelt ist in eine Breitenreihung: 0,4 mm – 0,5 mm – 0,5 mm – 0,6 mm – 0,6 mm – 0,6 mm.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufstreifen einen Aufbau gemäß 1 aufweist.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufstreifen einen Aufbau gemäß 6 aufweist.