DE19543940A1 - Pneumatic tyre tread pattern used in vehicles for summer and winter driving conditions - Google Patents
Pneumatic tyre tread pattern used in vehicles for summer and winter driving conditionsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen profilierten Fahrzeugreifen mit Klötzen und/oder umlaufenden Rippen und mit darin angeordneten Feineinschnitten, deren Hauptachsrichtungen (der Feineinschnitte) mit der Reifenumfangsrichtung einen Winkel α zwischen 45° und 90° einschließen.The invention relates to a profiled vehicle tire Blocks and / or circumferential ribs and with arranged therein Fine incisions, the main axes of which (the Fine incisions) with the tire circumferential direction an angle α enclose between 45 ° and 90 °.
Die Feineinschnitte (Lamellen) eines Reifens, die im allgemeinen in den Profilklötzen oder in den Rippen angeordnet sind, haben prinzipiell die Aufgabe, durch Kantenbildung, die aufgrund von wirkenden Schubkräften in der Bodenaufstandsfläche während des Fahrbetriebs entstehen, eine möglichst gute Haftung (Verzahnung) des Reifens vor allem auf nasser und winterlicher Fahrbahnoberfläche zu gewährleisten. Durch eine Erhöhung der effektiven Kantenlänge wird demzufolge auch die Haftung (Verzahnung) des Reifens zur Fahrbahn gesteigert, was einen positiven Einfluß auf das Fahrverhalten des Reifens hat.The fine cuts (lamella) of a tire, which in the generally arranged in the profile blocks or in the ribs are principally the task, by edge formation, the due to acting thrust in the Ground contact area arise during driving, a the best possible adhesion (interlocking) of the tire, above all to ensure wet and wintry road surface. By increasing the effective edge length is consequently also the adhesion (interlocking) of the tire to the road increased, which has a positive impact on driving behavior of the tire.
Eine Möglichkeit zur Erhöhung der wirksamen Kantenlänge der Feineinschnitte ist die Erhöhung der Feineinschnittzahl pro Profilklotz. Das hat aber den Nachteil, daß die Profilklotzsteifigkeit herabgesetzt wird, was sich negativ auf die Haftung des Reifens auftrockener Straße auswirkt.One way to increase the effective edge length of the Fine incisions is the increase in the number of fine incisions per Tread block. But this has the disadvantage that the Block stiffness is reduced, which is negative the tire's grip on a dry road.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Erhöhung der effektiven Kantenlänge von Feineinschnitten in Klötzen und/oder umlaufenden Rippen zu erzielen ohne daß die Profilklotzsteifigkeit bei Klotzprofilen wesentlich beeinflußt wird.The invention is based on the object of an increase the effective edge length of fine cuts in blocks and / or to achieve circumferential ribs without the Block stiffness significantly influenced in block profiles becomes.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Feineinschnitte eine Mäanderform mit zumindest einem Mäanderelement aufweisen, wobei beim einzelnen Mäanderelement der geschlossene Kopfabschnitt länger ist als der offene Halsabschnitt.This object is achieved in that the Fine cuts a meander shape with at least one Have meandering element, with the individual meandering element the closed head section is longer than the open one Neck section.
Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Feineinschnitte wird es möglich, die effektive Kantenlänge der Feineinschnitte sowohl in Klotz- als auch in Rippenprofilen zu erhöhen, was sich positiv auf die Haftung (Verzahnung) des Reifens auf der Fahrbahnoberfläche auswirkt. Des weiteren bewirken die erfindungsgemäßen mäanderartigen Feineinschnitte durch den kleineren offenen Halsabschnitt zusätzlich den Effekt, daß eine beliebig weite Öffnung der Feineinschnitte verhindert wird, was insbesondere bei Klotzprofilen einer Verminderung der Klotzsteifigkeit entgegensteht. Eine hohe Klotzsteifigkeit ist aber im allgemeinen erwünscht, da sonst im Fahrbetrieb durch Kippen oder Rutschen der Profilklötze die Kontaktfläche zur Fahrbahn verringert wird.The inventive design of the fine incisions it is possible to determine the effective edge length of the fine incisions to increase in both block and rib profiles what positive on the adhesion (interlocking) of the tire on the Affects the road surface. Furthermore, the effect meandering fine incisions according to the invention through the smaller open neck section additionally the effect that an arbitrarily wide opening of the fine incisions prevented becomes what a reduction in particular with block profiles blocks the rigidity. A high block stiffness is generally desirable, otherwise when driving the contact surface by tilting or sliding the profile blocks to the roadway is reduced.
Unter einem geschlossenen Kopfabschnitt des Feineinschnittes wird der Teil des Mäanderelementes verstanden, der durch einen "bauchigen" Verlauf des Feineinschnittes beschrieben wird. Im Gegensatz dazu wird der offene Hals des Mäanderelementes durch (benachbarte) angrenzende Abschnitte zweier Feineinschnittelemente des Feineinschnittes gebildet. Die Mäanderform, die einen "Hinterschnitt" aufweist, wird, wie bereits beschrieben, durch einen offenen Halsausschnitt gebildet, dessen Längenausdehnung in Hauptachsrichtung geringer ist als die seines geschlossenen Kopfabschnittes. Under a closed head section of the fine incision the part of the meandering element is understood, which is represented by a "bulbous" course of the fine incision is described. in the In contrast, the open neck of the meander element is through (adjacent) adjacent sections of two Fine incision elements of the fine incision formed. The Meander shape, which has an "undercut", is like already described, through an open neckline formed, whose linear expansion in the main axis direction is less than that of its closed head section.
Der Feineinschnitt besteht aus zumindest einem Mäanderelement, bevorzugt jedoch aus zumindest drei Elementen. Dabei ist es möglich, daß sich an die erfindungsgemäßen Mäanderelemente Feineinschnittelemente aus dem Stand der Technik (z. B. wellenförmig) anschließen. Besonders günstig ist es aber auch, wenn der Feineinschnitt aus wiederholenden Mäanderelementen besteht. Durch ein Aneinanderreihen der erfindungsgemäßen Mäanderelemente, so daß zwei Kopfabschnitte zweier Mäanderelemente den Halsabschnitt des dazwischenliegenden Mäanderelementes bilden, (ohne daß die Feineinschnittelementstärke vergrößert wird) wird eine starke Erhöhung der Griffkantenzahl erzielt.The fine incision consists of at least one meander element, but preferably consists of at least three elements. It is possible that the meander elements according to the invention Fine incision elements from the prior art (e.g. wave-shaped). But it is also particularly cheap if the fine incision is made up of repeating meander elements consists. By stringing together the inventive Meander elements, so that two head sections of two meandering elements the neck section of the meander element in between (without the Fine incision element thickness is increased) becomes a strong one Increased number of grip edges achieved.
Am wirksamsten kommt die Griffkantenzahlerhöhung des gesamten Feineinschnittes zur Geltung, wenn die Hauptachsrichtungen des Feineinschnittes in einem Winkel von 70 bis 90° zur Reifenumfangsrichtung eingebracht werden. Damit bietet er aufgrund des Abstützeffektes der Feineinschnittkanten die beste Traktion auf der Straße. Es ist dabei möglich, daß die Hauptachsrichtungen des Feineinschnittes auf einer geraden und/oder auf einer gebogenen Linie (bogenförmig) verlaufen.The most effective is the increase in the number of grip edges of the whole Fine incision to advantage if the main axes of the Fine incision at an angle of 70 to 90 ° to the Tire circumferential direction are introduced. So he offers due to the support effect of the fine incision edges best traction on the road. It is possible that the Main axial directions of the fine incision on a straight line and / or run on a curved line (arcuate).
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Feineinschnitte an den Profilrillen enden, d. h. der einzelne Feineinschnitt läuft in die Seitenkante der Profilrille ein. Vorteilhafterweise wird durch in Profilklötzen eingebrachte Feineinschnitte, die in die Profilrille münden, der Effekt erzielt, daß der Profilklotz weicher gestaltet wird, was sich positiv auf die Winterfahreigenschaften des Reifens auswirkt. Dabei besteht die Möglichkeit, die Tiefe des Feineinschnittes in unmittelbarer Nähe der Profilrille (Seitenkante der Profilrille) geringer zu gestalten als an den restlichen Feineinschnittabschnitten. It is also advantageous if the fine incisions on the Profile grooves end, d. H. the single fine cut runs in the side edge of the profile groove. Advantageously through fine incisions made in profile blocks, which in the profile groove lead to the effect that the Profile block is designed softer, which has a positive effect on the Winter driving properties of the tire. There is the possibility of the depth of the fine incision in the immediate vicinity of the profile groove (side edge of the Tread groove) to be smaller than the rest Fine incision sections.
Die Anzahl der eingebrachten erfindungsgemäßen Feineinschnitte in den Klötzen eines Klotzprofils hängt von der Klotzgröße, die wiederum vom Profildesign und der Größe des Reifens bestimmt wird, ab. Des weiteren spielt die Lage des Profilklotzes im gesamten Profilquerschnitt eine Rolle, wie auch die Größe der einzelnen Feineinschnitte. Demnach können ein bis zehn Feineinschnitte pro Profilklotz untergebracht sein. Diese Zahl wiederum kann von Profilklotz zu Profilklotz schwanken. Bei Rippenprofilen, die im allgemeinen nur bei Sommerreifen verwendet werden, wird durch das Einbringen der erfindungsgemäßen Feineinschnitte, die die effektive Griffkantenzahl erhöhen, möglich, daß diese eigentlichen Sommerreifen auch auf nasser bzw. winterlicher Fahrbahn eine bessere Traktion aufweisen. Prinzipiell ist es natürlich auch möglich, daß die erfindungsgemäßen Feineinschnitte in Profilen mit umlaufenden Rippen und Klötzen eingebracht werden.The number of fine incisions made according to the invention in the blocks of a block profile depends on the block size, which in turn depends on the tread design and the size of the tire is determined from. Furthermore, the location of the Profile block in the entire profile cross-section, how also the size of the individual fine incisions. So you can one to ten fine cuts per profile block be. This number can in turn vary from block to block vary. For rib profiles, which generally only Summer tires are used by introducing the fine incisions according to the invention, the effective Increase the number of grip edges, possible that this actual Summer tires also on wet or wintry roads have better traction. In principle, of course, it is too possible that the fine incisions according to the invention in profiles with all-round ribs and blocks.
Im folgenden Ausführungsbeispiel wird die Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert:In the following embodiment, the invention is based on a schematic drawing explains:
Es zeigtIt shows
Fig. 1 einen Reifenausschnitt mit einer profilierten Lauffläche in einer Draufsicht, Fig. 1 illustrates a tire segment having a profiled tread in a plan view,
Fig. 2 einen Feineinschnitt mit mehreren Mäanderelementen mit Bemaßung, Fig. 2 shows a sipe having a plurality Mäanderelementen with dimensions,
Fig. 3 einen mäanderförmigen Feineinschnitt mit mehreren Mäanderelementen mit abgerundeten Kopfabschnitten, Fig. 3 shows a meander-shaped sipe with several Mäanderelementen with rounded head portions,
Fig. 4 einen mäanderförmigen Feineinschnitt mit geradlinigen Abschnitten, die scharfkantig aneinanderstoßen. Fig. 4 shows a meandering fine incision with straight sections that abut each other with sharp edges.
In der Fig. 1 ist ein Ausschnitt eines Reifens 1 mit einer profilierten Lauffläche dargestellt, die in den Schulterbereichen quer verlaufende und im Mittelbereich schräg gestellte Profilklötze 2 aufweist. In diesen Profilklötzen 2 befinden sich erfindungsgemäße Feineinschnitte 3 (3a und 3b). Zur einfacheren Darstellung werden die Feineinschnitte nur in je einem Schulterklotz 2 und Mittenklotz 2 eingezeichnet. Das Einbringen der Feineinschnitte erfolgt im allgemeinen durch Einformen von Feineinschnittformen (Lamellenbleche) während des Vulkanisiervorganges. Es besteht aber auch die Möglichkeit, in einem fertig vulkanisierten Reifen die erfindungsgemäßen Feineinschnitte zum Beispiel mittels Schneidens einzubringen. Die beiden erfindungsgemäßen Feineinschnitte mit Mäanderform 3a sind im Schulterprofilklotz 2 so angeordnet, daß deren Ausdehnung in Hauptachsrichtung einen Winkel α von etwa 90° mit der Reifenumfangsrichtung einschließt. In einem Mittenprofilklotz 2 der Fig. 1 bildet die Hauptachsrichtung des erfindungsgemäßen Feineinschnittes 3b mit der Reifenumfangsrichtung einen Winkel α von ca. 70°. Die Hauptachsrichtungen der erfindungsgemäßen Feineinschnitte 3a und 3b verlaufen auf einer Geraden. Es ist aber auch möglich, daß die Hauptachsrichtungen der Feineinschnitte bogenförmig verlaufen. Denkbar ist es auch, daß die einzelnen mäanderförmigen Feineinschnitte in einem Profilklotz in verschiedenen Winkeln α zur Reifenumfangsrichtung liegen. Der eine Feineinschnitt 3a des Profilklotzes 2 in der Reifenschulter ist zu einer nicht bezeichneten Profilrille hin offen, so daß der Profilklotz zusätzlich weicher gestaltet ist, was sich gut bei der Haftung (Verzahnung) des Reifens auf nasser und winterlicher Fahrbahnoberfläche auswirkt. Pro Profilklotz ist eine übliche Anzahl (zwischen 1 und 10) an Feineinschnitten vorgesehen, wobei jeder Feineinschnitt ein oder mehrere Mäanderelemente aufweisen kann. In Fig. 1 shows a section of a tire 1 is shown with a profiled tread which is transverse in the shoulder regions and extending in the center region inclined tread blocks having 2. In these profile blocks 2 there are fine incisions 3 ( 3 a and 3 b) according to the invention. For ease of presentation, the sipes are shown only in a respective shoulder block 2 and mid-block second The fine incisions are generally made by molding fine incision shapes (lamella sheets) during the vulcanization process. However, there is also the possibility of making the fine incisions according to the invention, for example by means of cutting, in a fully vulcanized tire. The two fine incisions according to the invention with a meandering shape 3 a are arranged in the shoulder tread block 2 in such a way that their extension in the main axial direction includes an angle α of approximately 90 ° with the tire circumferential direction. In a center tread block 2 of FIG. 1, the main axial direction of the fine incision 3 b according to the invention forms an angle α of approximately 70 ° with the tire circumferential direction. The Hauptachsrichtungen of the sipes inventive 3a and 3b run in a straight line. But it is also possible that the main axial directions of the fine incisions run in an arc. It is also conceivable that the individual meandering fine incisions lie in a tread block at different angles α to the tire circumferential direction. The one fine incision 3 a of the tread block 2 in the tire shoulder is open to an unspecified tread groove, so that the tread block is additionally made softer, which has a good effect on the adhesion (interlocking) of the tire on wet and wintry road surface. A usual number (between 1 and 10) of fine incisions is provided per profile block, each fine incision being able to have one or more meandering elements.
Die Fig. 2 verdeutlicht die Abmessungen eines erfindungsgemäßen Feineinschnittes mit mehreren Mäanderelementen. Dabei ist das Maß A die Erstreckung des Feineinschnittes quer zu dessen Hauptachsrichtung X (Längsrichtung) und kann einen Wert von 2 bis 10 mm, beispielsweise 7 mm, aufweisen. Wenn die Erstreckung des Feineinschnittes quer zur Hauptachsrichtung X kleiner als 2 mm ist, ist kaum eine wirksame Funktion des erfindungsgemäßen Feineinschnittes gewährleistet. Und bei einer Erstreckung größer 10 mm passen zuwenig erfindungsgemäße Feineinschnitte in einen Profilklotz, so daß wiederum weniger Griffkanten zur Verfügung stehen. Fig. 2 illustrates the dimensions of a fine incision according to the invention with several meandering elements. The dimension A is the extent of the fine incision transverse to its main axial direction X (longitudinal direction) and can have a value of 2 to 10 mm, for example 7 mm. If the extent of the fine incision transverse to the main axial direction X is less than 2 mm, an effective function of the fine incision according to the invention is hardly guaranteed. And with an extension of more than 10 mm, too few fine incisions according to the invention fit into a profile block, so that in turn fewer grip edges are available.
Der Winkel W, der die beiden Verbindungsabschnitte zwischen geschlossenem Kopfabschnitt und offenem Halsabschnitt eines Mäanderelementes einschließt, soll einen Wert von 40 bis 100°, vorzugsweise 70 bis 90°, besitzen. Bei größeren Winkeln würde das Mäanderelement aufklappen, da kein ausreichender Abstützeffekt der Mäanderelementkanten gegeneinander gegeben wäre.The angle W that the two connecting sections between closed head section and open neck section of a Meander element should have a value of 40 to 100 °, preferably 70 to 90 °. At larger angles it would unfold the meander element, as it is not sufficient Supporting effect of the meandering element edges against each other would.
Des weiteren soll die Länge eines Mäanderelementes C zwischen 3 und 15 mm betragen, wobei der geschlossene Kopfabschnitt z. B. 9 mm betragen kann.Furthermore, the length of a meandering element C should be between 3 and 15 mm, the closed head portion z. B. Can be 9 mm.
Der offene Halsabschnitt D soll mindestens 2 mm lang sein, jedoch geringer sein als das Maß C. Durch Variationen des dazugehörigen geschlossenen Kopfabschnittes, dessen Längenausdehnung in Hauptachsrichtung X durch die Länge des Mäanderelements C bestimmt wird, können verschiedene Dimensionen an Mäanderelementen und damit auch an Feineinschnitten erzielt werden.The open neck section D should be at least 2 mm long, however, be less than the dimension C. By variations of the associated closed head section, the Length extension in the main axis direction X through the length of the Meander element C is determined, different Dimensions of meander elements and therefore also on Fine cuts can be achieved.
Die Innenradien R1 bzw. R2 sollen zwischen 0,5 und 2,5 mm liegen und die entsprechenden Außenradien ergeben sich dann aus der Feineinschnittformstärke d (Lamellenblechstärke), die einen Wert zwischen 0,3 und 0,5 mm aufweisen soll. The inner radii R1 and R2 should be between 0.5 and 2.5 mm lie and the corresponding outer radii then result from the fine incision shape thickness d (lamella sheet thickness), the should have a value between 0.3 and 0.5 mm.
Prinzipiell hängen alle Maße der erfindungsgemäßen Feineinschnitte mit Mäanderelementen von der Art des Reifens (PKW, LKW), von der Profilart (Sommer- oder Winterprofil) bzw. vom Design des Profils ab. So kann auch die Tiefe der erfindungsgemäßen Feineinschnitte an dem jeweiligen Reifentyp angepaßt werden. Prinzipiell soll die Feineinschnittiefe im Bereich zwischen: volle Profiltiefe minus 3 mm und volle Profiltiefe plus 2 mm liegen.In principle, all dimensions depend on the invention Fine cuts with meandering elements of the type of tire (Cars, trucks), of the profile type (summer or winter profile) or on the design of the profile. So can the depth of the Fine cuts according to the invention on the respective tire type be adjusted. In principle, the fine incision depth in Range between: full profile depth minus 3 mm and full Profile depth plus 2 mm.
Die Fig. 3 zeigt eine runde Ausführungsform der erfindungsgemäßen mäanderförmigen Feineinschnitte 3. Das Mäanderelement wird aus zumindest zwei zueinander achssymmetrischen S-Formen gebildet. Fig. 3 shows a circular embodiment of the meander-shaped fine incisions 3 of the invention. The meander element is formed from at least two S-shapes that are axially symmetrical to one another.
Die Fig. 4 zeigt eine eckige Variante der erfindungsgemäßen Feineinschnitte 3. Hierbei bilden Z-Formen, die achssymmetrisch zueinanderliegen, die Mäanderform. FIG. 4 shows an angular variation of the sipes 3 of the invention. Z-shapes that are axially symmetrical to each other form the meandering shape.
Durch Aneinanderreihen fortlaufender achssymmetrischer Z- bzw. S-Formen (vgl. Fig. 3 und 4) wird ein Feineinschnitt erzielt, der fortlaufende Mäanderelemente mit Kopf- und Halsformen aufweist.By lining up continuous, axially symmetrical Z or S shapes (see FIGS. 3 and 4), a fine incision is achieved which has continuous meandering elements with head and neck shapes.
Es ist natürlich auch nach der Erfindung möglich, einen Feinschnitt zu gestalten, der eine Kombination von Z- und S- Formen aufweist (symmetrische Formen). Dabei ist es denkbar, daß in einem einzigen Mäanderelement eine S- und eine Z-Form integriert sind. Es können sich aber auch Mäanderelemente, die Z-Formen aufweisen, mit Mäanderelementen, die S-Formen besitzen, regelmäßig oder unregelmäßig abwechseln. Entscheidend bleibt bei der Variation der Mäanderformen die Tatsache, daß ein längerer geschlossener Kopfabschnitt und ein kürzerer offener Halsabschnitt vorhanden ist. It is of course also possible according to the invention, one To create a fine cut that combines Z- and S- Has shapes (symmetrical shapes). It is conceivable that in a single meandering element an S and a Z shape are integrated. But there can also be meandering elements that Z-shaped, with meandering elements, the S-shaped own, alternate regularly or irregularly. The decisive factor in the variation of the meandering shapes remains Fact that a longer closed head section and a shorter open neck section is present.
Durch das erfindungsgemäße Design der Feineinschnitte wird es insbesondere, wenn diese in Profilklötzen eingebracht werden, möglich, daß sich die Kanten der Feineinschnittelemente gegeneinander abstützen können und somit ein beliebig weites Öffnen der einzelnen Feineinschnittelemente verhindert wird, was andernfalls bei Profilklötzen eine steifigkeitsmindernde Wirkung des gesamten Klotzes zur Folge hätte. Außerdem wird durch den rückführenden Verlauf der erfindungsgemäßen Feineinschnittelemente die effektive Griffkantenzahl erhöht und somit eine gleichmäßigere Kraftverteilung zwischen Reifen und Fahrbahnoberfläche ermöglicht. Diese wiederum führt zu einem gleichmäßigeren Abrieb des Reifens, was sich günstig auf die Fahreigenschaften, und die Lebensdauer des Reifens auswirkt.The design of the fine incisions according to the invention makes it especially if they are placed in profile blocks, possible that the edges of the fine incision elements can support each other and thus any distance Opening of the individual fine incision elements is prevented, which would otherwise reduce stiffness in the case of profile blocks Effect of the entire block. Besides, will by the returning course of the invention Fine incision elements increases the effective number of grip edges and thus a more even distribution of power between tires and road surface. This in turn leads to a more even abrasion of the tire, which is beneficial on the driving characteristics, and the life of the tire affects.
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