DE19711607A1 - Fahrzeugluftreifen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen, insbesondere für den Einsatz unter winterlichen Fahrbedingungen, mit einem Laufstreifenprofil, welches durch in Umfangsrichtung verlaufende Umfangsnuten und durch Quernuten und Einschnitte in jeder Laufstreifenhälfte eine Schulterblockreihe und ein Paar von Mittelblockreihen aufweist, wobei die Blöcke der Blockreihen jeweils mit einer Vielzahl von untereinander zumindest im wesentlichen parallel verlaufenden Lamellenfeineinschnitten versehen sind, die bzw. deren Mittellängsachsen zumindest im wesentlichen gerade verlaufen.

Ein Fahrzeugluftreifen mit einem derartigen Laufstreifenprofil ist beispielsweise in der noch nicht veröffentlichten europäischen Patentanmeldung Nr. 96890006.8 geoffenbart. Sowohl die Blöcke der näher zur Profilmitte liegenden Mittelblockreihe als auch die in Querrichtung jeweils benachbarten Blöcke der beiden weiteren Mittelblockreihen sind jeweils durch eine Kombination aus einem breiten und einem schmalen Nutabschnitt voneinander getrennt. Dadurch wird eine gewisse Ankopplung der Blöcke der beiden Mittelblockreihen bewirkt, die sich auf die Profilstabilität im Laufstreifenmittelbereich sehr günstig auswirkt. Gleichzeitig bleibt im Mittelbereich des Laufstreifens eine gewisse Blockstruktur erhalten, durch die eine Vielzahl von Griffkanten zur Verfügung gestellt wird. Die Lamellenfeineinschnitte in jedem Paar von Mittelblockreihen sind im wesentlichen in Profilquerrichtung orientiert.

Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, einen Fahrzeugluftreifen der eingangs genannten Art weiterzuentwickeln und zwar insbesondere hinsichtlich seiner Fahreigenschaften auf Schneefahrbahnen.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß sich die Umfangsnuten zwischen den Schulterblockreihen und der diesen benachbarten Mittelblockreihen aus gegenüber der Mittelumfangslinie geneigten Nutabschnitten zusammensetzen, daß die zwischen den beiden Paaren von Mittelblockreihen angeordnete zentrale Umfangsnut sich ebenfalls aus zur Mittelumfangslinie geneigten Nutabschnitten zusammensetzt, die gegensinnig zu den Nutabschnitten der schulterseitig verlaufenden Umfangsnuten geneigt verlaufen, und daß die Feineinschnitte in den den Schulterblockreihen benachbarten Mittelblockreihen eine zu den Umfangsnutabschnitten der schulterseitig verlaufenden Umfangsnuten gegensinnige Neigung besitzen und die Feineinschnitte in den der zentralen Umfangsnut benachbarten Blockreihen eine gegensinnige Neigung zu den Nutabschnitten der zentralen Umfangsnut besitzen.

Aufgrund der erfindungsgemäßen gegenseitigen Anordnung bzw. Neigung der Nutabschnitte der Umfangsnuten und der Feineinschnitte in den beiden mittleren Blockreihen besitzt ein Reifen mit einem derartigen Laufstreifenprofil ausgezeichnete Fahr- und Handlingseigenschaften auf Schneefahrbahnen. Dies äußert sich u. a. in einem ausgezeichneten Traktions- und Bremsverhalten sowie in sehr guten Seitenführungseigenschaften.

Zur Optimierung der erwähnten Wintereigenschaften, insbesondere auf Schneefahrbahnen, ist es dabei günstig, wenn die Nutabschnitte der schulterseitig verlaufenden Umfangsnuten mit der Mittelumfangslinie einen Winkel von 5 bis 25°, insbesondere von 10 bis 20°, und die Nutabschnitte der zentralen Umfangsnut mit dem Mittelumfangslinie einen Winkel von 165 bis 178°, insbesondere 170 bis 175°, einschließen.

Auch die Winkel, welche die Lamellenfeineinschnitte zur Mittelumfangslinie einnehmen, hat unmittelbaren Einfluß auf das Traktions- und Bremsverhalten und die Griffeigenschaften des Laufstreifenprofiles. Als vorteilhaft hat es sich nun herausgestellt, wenn die Feineinschnitte in den den Schulterblockreihen benachbarten Mittelblockreihen zur Mittelumfangslinie unter einem Winkel von 115 bis 135°, insbesondere 120 bis 130°, und die Feineinschnitte, in den der zentralen Umfangsnut benachbarten Blockreihen mit der Mittelumfangslinie einen Winkel von 55 bis 75°, insbesondere 60 bis 70°, einschließen.

Für die Profilstabilität im Laufstreifenmittelbereich ist es von Vorteil, wenn die Blöcke in den der zentralen Umfangsnut benachbarten Mittelblockreihen durch schmale Einschnitte voneinander getrennt sind und von den, in Reifenquerrichtung betrachtet, benachbarten Blöcken der zweiten Mittelblockreihe ebenfalls durch schmale Einschnitte getrennt sind, wobei die Breite dieser Einschnitte zwischen 0,8 bis 1,5 mm, insbesondere ca. 1 mm, und ihre Tiefe zwischen 30 und 70%, insbesondere ca. 50%, der Dessintiefe beträgt.

Die Blöcke in den der zentralen Umfangsnut benachbarten Mittelblockreihen besitzen eine trapezförmige Grundrißform, die Blöcke der beiden weiteren Mittelblockreihen besitzen annähernd eine rhombische Grundrißform. Dabei wird, in Reifenquerrichtung betrachtet, die größte Erstreckung der Blöcke mit annähernd rhombischer Grundrißgestalt 1,5- bis 2-mal so groß gewählt als die größte Erstreckung der trapezförmigen Blöcke. Diese Ausgestaltung ist von Vorteil, um ein gutes Aquaplaningverhalten von Reifen mit solchen Laufstreifenprofilen sicherzustellen.

Die in der einen Laufstreifenhälfte angeordneten Blöcke sind gegenüber jenen, die in der zweiten Laufstreifenhälfte angeordnet sind, um 180° verdreht und gleichzeitig in Umfangsrichtung um etwa eine halbe Umfangslänge der Blöcke versetzt. Auf diese Weise entsteht eine charakteristische Ausgestaltung der zentralen Umfangsnut mit einer abwechselnden Aufeinanderfolge von breiteren und schmäleren Nutabschnitten, die jedoch sämtlich unter übereinstimmenden Winkeln zur Mittelumfangslinie geneigt sind. Diese Ausgestaltung ist ebenfalls günstig für die Schneegriffeigenschaften des Laufstreifenprofiles.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher beschrieben. Dabei ist in der einzigen Zeichnungsfigur eine Draufsicht auf eine Teilabwicklung eines gemäß der Erfindung gestalteten Laufstreifenprofiles dargestellt.

Das in der Zeichnungsfigur dargestellte Laufstreifenprofil ist vorrangig für PKW-Winterreifen vorgesehen. Dabei wird in der nachfolgenden Beschreibung das Profil über seine Breite B betrachtet, die der Breite des Profiles in der Bodenaufstandsfläche des Reifens (gemäß E.T.R.T.O.-Standards) entspricht. Das Laufstreifenprofil besitzt in jeder Laufstreifenhälfte je eine in Umfangsrichtung umlaufende Schulterblockreihe 1, deren Blöcke 1a durch Quernuten 2a voneinander getrennt sind. Entlang der Mittelumfangslinie M-M ist eine breite zentrale Umfangsnut 3 vorgesehen, an die an jeder Seite je ein Paar von Mittelblockreihen 4, 5 anschließt, welches von der jeweils benachbarten Schulterblockreihe 1 durch eine breite Umfangsnut 8 getrennt ist. Die Blöcke 4a der der Umfangsnut 3 benachbarten Blockreihe 4 sind voneinander in Umfangsrichtung durch schmale Einschnitte 6 getrennt, deren Breite 0,8 bis 1,5 mm, insbesondere ca. 1 mm, beträgt und deren Tiefe nicht auf die volle Dessintiefe reicht, sondern zwischen 30 und 70%, insbesondere ca. 50%, der Dessintiefe beträgt. Durch diese Ausgestaltung der Einschnitte 6 sind die Blöcke 4a gewissermaßen aneinander gekoppelt, was die Stabilität des Laufstreifenprofiles im Mittelbereich erhöht und sich günstig auf das Fahrverhalten auswirkt. Die Blöcke 5a der Blockreihen 5 sind voneinander durch Quernuten 2b getrennt, die zumindest im wesentlichen mit den Quernuten 2a, die in den Schulterblockreihen 1 verlaufen, fluchten und etwa so breit ausgeführt sind wie die Quernuten 2a. In Profilquerrichtung betrachtet sind die Blöcke 5a der Blockreihen 5 jeweils an ihren benachbarten Block 4a aus den Blockreihen 4 gekoppelt, indem auch zwischen den jeweils benachbarten Blöcken 4a, 5a schmale Einschnitte 7 verlaufen, die wie die Einschnitte 6 zwischen den Blöcken 4a der Blockreihen 4 eine Breite von 0,8 bis 1,5 mm, insbesondere ca. 1 mm, besitzen und ebenfalls in einer Tiefe ausgeführt sind, die geringer ist als die sonstige Dessintiefe des Profiles. Auch die Tiefe der Einschnitte 7 wird zwischen 30 und 70%, insbesondere ca. 50%, der Dessintiefe gewählt. Sowohl die Einschnitte 6 als auch die Einschnitte 7 besitzen einen geraden Verlauf. Die Einschnitte 6 verlaufen dabei etwa in Verlängerung einer der Blockkanten der die Quernuten 2b begrenzenden Blöcke 5a der Blockreihen 5. Die Quernuten 2a und die Quernuten 2b verlaufen durch die Ausgestaltung der sie begrenzenden Blockkanten derart, daß sie an den Laufstreifenrändern im wesentlichen in Reifenquerrichtung ausgerichtet sind und zur Laufstreifenmitte zu unter einem Winkel von etwa 20° zur Reifenquerrichtung verlaufen.

Die Blöcke 4a der Blockreihen 4 besitzen, in Draufsicht betrachtet, zumindest im wesentlichen eine trapezförmige Gestalt, die Grundlinien des Trapezes bilden die die Einschnitte 6 begrenzenden Blockkanten, die einen spitzen Winkel α in der Größenordnung von 40 bis 80°, insbesondere ca. 60°, mit der Mittelumfangslinie M- M einschließen. Die Blöcke 4a besitzen ihre größte Erstreckung in der Umfangsrichtung, wobei die Umfangserstreckung mindestens das 1,5-fache der Erstreckung der Blöcke 4a in Reifenquerrichtung beträgt. Die auf der einen Seite der Mittelumfangslinie M-M verlaufenden Blöcke 1a, 4a, 5a sind gegenüber jenen, die auf der anderen Seite der Mittelumfangslinie M-M verlaufen, auf den Kopf gestellt. Die die Umfangsnut 3 begrenzenden Blockkanten der Blöcke 4a verlaufen unter einem stumpfen Winkel β von 165 bis ca. 178°, insbesondere 170 bis 175°, zur Mittelumfangslinie M-M und sind, für die beiden Blockreihen 4 betrachtet, parallel zueinander ausgerichtet. Da gleichzeitig die Profilelemente (Blockreihen 1, 4, 5) in der einen Laufstreifenhälfte gegenüber jenen in der zweiten Laufstreifenhälfte, nämlich den dort angeordneten Blockreihen 1, 4, 5, in Umfangsrichtung um etwa eine halbe Pitchlänge (Umfangslänge der sich in Umfangsrichtung wiederholenden gleichartigen Profilelemente) verschoben sind, ergibt sich die charakteristische Struktur der Umfangsnut 3, die sich aus einer abwechselnden Aufeinanderfolge von jeweils unter dem Winkel β zur Mittelumfangslinie M-M verlaufenden breiten Nutabschnitten 3a und schmäleren Nutabschnitten 3b zusammensetzt. Diese Nutausgestaltung hat, wie sich herausgestellt hat, Vorteile im Verhalten des Reifens auf schneeigem Untergrund und wirkt sich insbesondere auf die Traktion und das Seitenkraftverhalten günstig aus. Die zweiten Seitenkanten der trapezförmigen Blöcke 4a begrenzen die Einschnitte 7 und verlaufen im wesentlichen in Reifenumfangsrichtung bzw. weichen von dieser um bis zu 10° ab.

Die Blöcke 5a in den Blockreihen 5 sind als Vierecke gestaltet, mit einer annähernd rhombischen Grundrißform. Dabei ist die Ausgestaltung so getroffen, daß die größte Erstreckung der Blöcke 5a in Reifenquerrichtung 1,5 bis 2-mal so groß gewählt wird als die größte Erstreckung der Blöcke 4a in Reifenquerrichtung. Die die Umfangsnuten 8 begrenzenden Kanten der Blöcke 5a sind gegenüber der Mittelumfangslinie M-M geneigt, und zwar gleichermaßen wie die ebenfalls die Umfangsnuten 8 begrenzenden Blockkanten der Schulterblöcke 1a. Der zugehörige Winkel γ wird in einem Bereich von 5 bis 25, insbesondere 10 bis 20° gewählt. Durch die Neigung dieser Blockkanten setzt sich jede Umfangsnut 8 aus einer Aufeinanderfolge von in Querrichtung um etwa eine Nutbreite versetzte Nutabschnitte 8a zusammen.

Sämtliche die breiten Nuten 8 und die zentrale Umfangsnut 3 begrenzenden Blockkanten sind ferner sägezahnförmig ausgenommen, wobei die Sägezahnausbildung zum Nutgrund zu verschwindet und am Nutgrund gerade verlaufende Kanten vorliegen.

Sämtliche Blöcke 1a, 4a, 5a sind jeweils mit einer Anzahl von Lamellenfeineinschnitten 9, 10, 11 versehen. Dabei sind die dargestellten Feineinschnitte zick-zackförmig gestaltet, so daß sich die nachfolgende Beschreibung ihres Verlaufes auf ihre Mittellängsachsen bezieht. Anstelle der dargestellten Zick-zack-Form kann auch eine andere Form, beispielsweise eine Wellenform, eine treppenartige Form oder auch ein zumindest teilweise gerader Verlauf der Feineinschnitte gewählt werden. Sämtliche Feineinschnitte 9, 10,11 besitzen eine Breite von 0,3 bis 0,8 mm, insbesondere von 0,4 mm, können in voller Dessintiefe oder auch mit sich über ihre Längserstreckung ändernder Tiefe ausgestaltet werden. Sämtliche Feineinschnitte 9, 10, 11 in den Blöcken 1a, 4a, 5a sind ferner untereinander zumindest im wesentlichen gleich beabstandet, verlaufen zueinander parallel und ihre Mittellängsachsen verlaufen zumindest im wesentlichen gerade.

Die Feineinschnitte 9 in den Schulterblöcken 1a besitzen einen Verlauf, der im wesentlichen mit dem Verlauf der die Quernuten 2a begrenzenden Blockkanten übereinstimmt.

Die Feineinschnitte 10 in den Blöcken 5a der Blockreihen 5 sind gegensinnig zu den Nutabschnitten 3a, 3b der Nuten 3 geneigt, der Winkel 8, den sie mit der Mittelumfangslinie M-M einschließen, wird zwischen 115 und 135°, insbesondere zwischen 120 und 130° gewählt. Die Feineinschnitte 11 in den Blöcken 4a besitzen eine gegensinnige Neigung zu den Feineinschnitten 10 der Blöcke 5a und gleichzeitig eine gegensinnige Neigung zu den Nutabschnitten 8a der Nut 8. Der Winkel ϕ, den sie gegenüber der Mittelumfangslinie M-M einnehmen, wird in einem Bereich von 55 bis 75°, insbesondere 60 bis 70°, gewählt, ihre Längsachsen verlaufen im wesentlichen parallel zu den die Einschnitte 6 begrenzenden Blockkanten. Diese geschilderte und charakteristische Neigung der Feineinschnitte 10, 11 zueinander und zu den Nuten 3 bzw. den Nuten 8 hat sich als besonders vorteilhaft für die Wintereigenschaften eines Reifens mit diesem Laufstreifenprofil herausgestellt. Aufgrund dieser Anordnung besitzt ein Reifen mit diesem Laufstreifenprofil ein ausgezeichnetes Traktions- und Bremsverhalten auf Schnee und ein sehr gutes Seitenführungsverhalten auf winterlichen Fahrbahnen. Auch die Eisgriffeigenschaften eines Reifens mit einem solchen Profil sind sehr gut.

Die Erfindung ist auf das dargestellte Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt. So kann beispielsweise ein erfindungsgemäß ausgeführtes Laufstreifenprofil auch asymmetrisch gestaltet werden, indem die zentrale Umfangsnut zu einer der Laufstreifenränder zu etwas versetzt wird und die Blockreihenbreiten entsprechend verändert bzw. angepaßt werden.

Claims (6)

1. Fahrzeugluftreifen, insbesondere für den Einsatz unter winterlichen Fahrbedingungen, mit einem Laufstreifenprofil, welches durch in Umfangsrichtung verlaufende Umfangsnuten und durch Quernuten und Einschnitte in jeder Laufstreifenhälfte eine Schulterblockreihe und ein Paar von Mittelblockreihen aufweist, wobei die Blöcke der Blockreihen jeweils mit einer Vielzahl von untereinander zumindest im wesentlichen parallel verlaufenden Lamellenfeineinschnitten versehen sind, die bzw. deren Mittellängsachsen zumindest im wesentlichen gerade verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Umfangsnuten (8) zwischen den Schulterblockreihen (1) und der diesen benachbarten Mittelblockreihen (5) aus gegenüber der Mittelumfangslinie (M-M) geneigten Nutabschnitten (8a) zusammensetzt, daß die zwischen den beiden Paaren von Mittelblockreihen (4, 5) angeordnete zentrale Umfangsnut (3) sich ebenfalls aus zur Mittelumfangslinie (M-M) geneigten Nutabschnitten (3a, 3b) zusammensetzt, die gegensinnig zu den Nutabschnitten (8a) der schulterseitig verlaufenden Umfangsnuten (8) geneigt verlaufen, und daß die Feineinschnitte (10) in den den Schulterblockreihen (1) benachbarten Mittelblockreihen (5) eine zu den Umfangsnutabschnitten (8a) der schulterseitig verlaufenden Umfangsnuten (8) gegensinnige Neigung besitzen und die Feineinschnitte (11) in den der zentralen Umfangsnut (3) benachbarten Blockreihen (4) eine gegensinnige Neigung zu den Nutabschnitten (3a, 3b) der zentralen Umfangsnut (3) besitzen.

2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutabschnitte (8a) der schulterseitig verlaufenden Umfangsnuten (8) mit der Mittelumfangslinie (M-M) einen Winkel (7) von 5 bis 25°, insbesondere von 10 bis 20°, und die Nutabschnitte (3a, 3b) der zentralen Umfangsnut (3) mit der Mittelumfangslinie (M-M) einen Winkel (γ) von 165 bis 178°, insbesondere 170 bis 175°, einschließen.

3. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feineinschnitte (10) in den den Schulterblockreihen (1) benachbarten Mittelblockreihen (3) zur Mittelumfangslinie (M-M) unter einem Winkel (8) von 115 bis 135°, insbesondere 120 bis 130°, und die Feineinschnitte (11), in den der zentralen Umfangsnut (3) benachbarten Blockreihen (4) mit der Mittelumfangslinie (M-M) einen Winkel (ϕ) von 55 bis 75°, insbesondere 60 bis 70°, einschließen.

4. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke (4a) in den der zentralen Umfangsnut (3) benachbarten Mittelblockreihen (4) durch schmale Einschnitte (6) voneinander getrennt sind und von den, in Reifenquerrichtung betrachtet, benachbarten Blöcken (5a) der zweiten Mittelblockreihe (3) ebenfalls durch schmale Einschnitte (7) getrennt sind, wobei die Breite dieser Einschnitte zwischen 0,8 bis 1,5 mm, insbesondere ca. 1 mm, und ihre Tiefe zwischen 30 und 70%, insbesondere ca. 50%, der Dessintiefe beträgt.

5. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke (4a) in den der zentralen Umfangsnut (3) benachbarten Mittelblockreihen (4) einen trapezförmigen Grundriß und die Blöcke (3a) in den beiden weiteren Mittelblockreihen (5) einen annähernd rhombischen Grundriß besitzen, wobei, in Reifenquerrichtung betrachtet, die größte Erstreckung der Blöcke (5a) mit annähernd rhombischer Grundrißgestalt 1,5- bis 2-mal so groß ist als die größte Erstreckung der trapezförmigen Blöcke (4a).

6. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in der einen Laufstreifenhälfte angeordneten Blöcke (1a, 3a, 4a) gegenüber jenen, die in der zweiten Laufstreifenhälfte angeordnet sind, um 180° verdreht sind und gleichzeitig in Umfangsrichtung um etwa eine halbe Umfangslänge der Blöcke (1a, 3a, 4a) versetzt sind.