DE19853474A1 - Schwerlast-Luftreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwerlast-Luftreifen, wie er hauptsächlich für Lastwagen, Busse oder dergleichen verwend­ bar ist.

Als Schwerlast-Luftreifen zur Verwendung bei Lastwagen, Bus­ sen und dergleichen ist ein Reifen mit sogenannter Rechteck­ schulter bekannt, der in der Umfangsrichtung des Reifens in dessen Lauffläche mit einer Anzahl von Hauptprofilrillen versehen ist, wodurch in den Endabschnitten zu beiden Seiten der Lauffläche erhabene, im Wesentlichen rippenförmige Be­ reiche ausgebildet sind, wobei der Reifen durch Kantenlinien oder "Ränder" hauptsächlich an den Laufflächenrändern oder -enden (Schulterenden) kastenförmig ausgebildet ist.

Bei einem derartigen Reifen sind die Abnutzungsbeständig­ keit, die Fahrstabilität und die Griffigkeit umso besser, je breiter die Lauffläche und je größer die Bodenkontaktfläche ist, und demgemäß besteht die Tendenz, daß die Lauffläche immer breiter gemacht wird. Indessen besteht die Tendenz, wenn die Breite der Lauffläche erhöht wird, daß der Verti­ kaldruck im Randabschnitt der Lauffläche (Schulter) erheb­ lich ist und örtlich erhöhte Teilabnutzung wie ein Abbau der Schulter im Randabschnitt der Lauffläche oder dergleichen auftritt.

Um die oben genannte Teilabnutzung zu verringern, sind gemäß einer ersten herkömmlichen Technik, wie sie durch Fig. 8 veranschaulicht ist, schmale Längsrillen 22 geringfügig in­ nerhalb der Ränder e der Lauffläche in beiden Seitenendab­ schnitten 23 in der Lauffläche 21 vorhanden, wodurch ein An­ stieg des Vertikaldrucks im Laufflächen-Endabschnitt be­ grenzt wird. Auf diese Weise entstehen Probleme dahingehend, daß die Breite der Lauffläche und die Bodenkontaktfläche wesentlich verringert sind, sich Steine in der schmalen Längsrille 22 verklemmen, am Boden der Längsrille Risse auf­ treten, aus dem Laufflächen-Endabschnitt Stücke ausbrechen usw.

Demgemäß wird gemäß einer zweiten herkömmlichen Technik (JP-A-04189604) , wie sie durch Fig. 9 veranschaulicht ist, ein Laufflächen-Endabschnitt 24 mit einer Konfiguration her­ gestellt, gemäß der sie seitlich über eine Seitenfläche 25 der ursprünglichen Schulter übersteht und die Laufflächen­ breite TW verbreitert ist, wodurch ein Anstieg des Vertikal­ drucks im Randabschnitt durch eine Bewegung des vorstehenden Lauffläche-Randabschnitts 24 aufgefangen werden kann, wäh­ rend eine große Bodenkontaktfläche gewährleistet ist.

Wenn jedoch die Laufflächenbreite bei einer Konfiguration verbreitert wird, bei der die Gürtelbreite unverändert bleibt und nur der Laufflächenrand 24 seitlich übersteht, ist es schwierig, insbesondere bei einem Radialreifen eine hochstabile Bodenkontaktfläche aufrechtzuerhalten, und daher sind Bewegungen innerhalb der Lauffläche erhöht, der Rollwi­ derstand ist durch Hystereseverluste beeinträchtigt und der Effekt, eine Teilabnutzung im Schulterabschnitt zu begren­ zen, wird nicht ausreichend erzielt.

Insbesondere ist es bei Schwerlast-Luftreifen üblich, die­ selben dadurch zu erneuern und wiederzuverwenden, daß die Lauffläche an der Außenseite des Gürtels durch Runderneue­ rung zu einem Zeitpunkt ausgetauscht wird, zu dem die Abnut­ zung in gewissem Ausmaß fortgeschritten ist, und im vorlie­ genden Fall muß ein Reifen wegen der genannten Teilabnut­ zung mit kurzen Zeitabständen einem Runderneuerungsvorgang unterzogen werden.

Ferner wird beim Runderneuerungsvorgang eines Reifens die Lauffläche normalerweise durch Abschälen (der Begriff des Abschälens soll alle Behandlungsarten erfassen, durch die Gummi der Lauffläche abgetrennt wird, also auch Abschälen und Abschleifen oder nur Abschleifen) abgetrennt, während Gummi mit einer Dicke von mindestens 2,5 mm an der Außensei­ te der äußersten Gürtelschicht des Reifens verbleibt, und auf diesen Teil wird ein plattenförmiger Laufflächenstreifen aufgeklebt, der mit ihm integral verbunden wird. Als derar­ tiges Verfahren wurde häufig eine sogenannte Kaltbesohlung als Runderneuerungsverfahren verwendet. Bei diesem Prozeß wird als erstes ein zuvor ausgeformter Laufflächenstreifen mittels einer Kleberschicht auf die bearbeitete Fläche eines abgeschälten Reifens aufgeklebt, woraufhin die Verbindung in diesem Zustand dadurch erfolgt, daß die Anordnung zur Neu­ vulkanisierung in eine große Vulkanisierpfanne eingesetzt wird.

Wenn dabei an einer Seitenflächenposition des Reifens in der Abschälfläche eine Seitenrille vorhanden ist, ist die Lauf­ flächenbreite eines runderneuerten Reifens schmaler als die ursprüngliche Breite. Demgemäß existieren Probleme dahinge­ hend, daß dann, wenn die Breiten der Verbindungsflächen des Laufflächenstreifens und des abgeschälten Reifens schwierig auszurichten sind, ein runderneuerter Reifen hergestellt wird, dessen Laufflächenbreite schmaler als die des ur­ sprünglichen Reifens, d. h. des neuen Reifens, ist, wodurch die Lebensdauer (die Nutzungsperiode, bis die erforderliche Reifenfunktion durch Abnutzung verlorengegangen ist, ist verkürzt) verkürzt ist usw.

Indessen wird gemäß einer dritten herkömmlichen Technik (JP-A-08175121) wie sie durch Fig. 10 veranschaulicht ist, eine Rille 28 mit im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt an der Oberfläche des Schulterzonenabschnitts 26 kontinuier­ lich in der Umfangsrichtung eines Reifens angebracht. Der Schulterzonenabschnitt betrifft einen Reifenabschnitt von der Nähe des Endes einer Gürtelschicht 27 bis zum Abschnitt A' maximaler Breite des Reifens.

Fig. 10 repräsentiert die Biegelinie, wie sie herkömmlicher­ weise häufig für Reifen für kleine Personenfahrzeuge verwen­ det wird, wobei die Rille 28 an der Grenze zwischen einem hochstabilen Laufflächenabschnitt und einem weichen Seiten­ wandabschnitt vorhanden ist. Die Rille ist in einem Reifen zur Verwendung bei Personenfahrzeugen vorhanden, der über flache Längsrillen und eine kontinuierlich runde Schulter verfügt; sie dient dazu, den Steifigkeitsunterschied am un­ teren Abschnitt des Gürtelendes zu lindern, wo sich bei Rollbelastung die Biegebewegung konzentriert, und sie dient zur Verzierung. Jedoch konzentrieren sich gemäß der herkömm­ lichen, in Fig. 10 dargestellten Technik, Verformungsspan­ nungen, wie sie wiederholt im Fahrzustand auftreten, am Bo­ den der Rille 28 und bilden den Grund für Risse, weswegen in den letzten Jahren die Reifenhersteller in die Richtung zie­ len, diese Rille wegzulassen.

Aus diesem Grund zeichnet sich der Reifen, im Unterschied zu einem Schwerlast-Luftreifen, dadurch aus, daß die Rille 28 in einem Abschnitt 28 vorhanden ist, der unter einer durch das Gürtelende gehenden Normalen A auf der Schulterfläche liegt (unter der gestrichelten Linie A in Fig. 10).

Bei einem Schwerlast-Luftreifen, der durch Runderneuerung wiederverwendet wird, wachsen Risse, wenn solche im Schul­ terzonenabschnitt an der Unterseite des Gürtelendes, wo die größte Biegebewegung auftritt, erzeugt werden, diese Risse auf der Oberfläche bis zum Endabschnitt des Gürtels weiter, was zu einem solchen Mangel führt, daß der Reifen nicht mehr erneuert werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwerlast- Luftreifen zu schaffen, der gleichzeitig die folgenden Er­ fordernisse erfüllt:

• 1. Es ist eine vorbestimmte Laufflächenbreite zu gewährleis­ ten, d. h., es ist ausreichende Bodenkontaktfläche zu ge­ währleisten.
• 2. Runderneuerungsfunktion des Reifens ist in hervorragender Weise zu gewährleisten, ohne daß Zugeständnisse hinsicht­ lich der Abnutzungsbeständigkeit zu machen sind.
• 3. Durch Verhindern von Spannungskonzentration im Schulter­ abschnitt, wie durch Verbiegungen bei Lastausübung hervorge­ rufen, ist eine Verformung am Gürtelende zu lindern, und demgemäß ist die Entstehung eines niedrigen Rollwiderstands zu fördern.

Diese Erfordernisse werden durch den Schwerlast-Luftreifen gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst.

Ein erfindungsgemäßer Schwerlast-Luftreifen verfügt in sei­ ner Lauffläche über mehrere in Umfangsrichtung durchgehende Hauptrillen, wobei sich rippenförmige, erhabene Bereiche zu­ mindest in den beiden Seitenrandabschnitten der Lauffläche befinden und wobei Schulterzonen Abschnitte an den Seiten­ flächen des Reifens innerhalb der Laufflächenränder in ra­ dialer Richtung des Reifens eine ringförmige Vertiefung auf­ weisen, die sich in der Umfangsrichtung des Reifens er­ streckt, und wobei das Innenseitenende in radialer Richtung des Reifens jeder ringförmigen Vertiefung in radialer Rich­ tung außerhalb eines Punkts a liegt, an dem eine Abschälebe­ ne, wie sie beim Abschälen eines Reifens zum Runderneuern desselben auftritt, die Seitenflächen des Reifens schneidet.

Die Abschälebene wird normalerweise so eingestellt, daß Gummi mit einer Dicke von mindestens 2,5 mm an der Außensei­ te einer äußersten Gürtelschicht verbleibt.

Bei diesem Schwerlast-Luftreifen ist für eine ausreichende Laufflächenbreite gesorgt, d. h., daß für ausreichende Bo­ denkontaktfläche gesorgt ist, es kann eine hochstabile Kon­ taktfläche aufrechterhalten werden, und wenn in einem Rand­ abschnitt der Lauffläche (Schulter) der örtliche Vertikal­ druck ansteigt, kann dieser durch die ringförmige Vertiefung absorbiert werden, weswegen keine Spannungskonzentration in der Schulter hervorgerufen wird, der Rollwiderstand verrin­ gert werden kann und nur schwierig Teilabnutzung wie ein Ab­ bau der Schulter oder dergleichen auftritt.

Ferner wird dann, wenn eine vorbestimmte Mindestabnutzung des Reifens aufgetreten ist und die Lauffläche erneuert wer­ den muß, die Lauffläche des abgenutzten Reifens so abge­ schält wird, daß eine vorbestimmte Gummidicke an der Außen- (Ober)seite in radialer Richtung des Reifens auf der äußer­ sten (obersten) Gürtelschicht verbleibt, z. B. so, daß eine Gummidicke von mindestens ungefähr 2,5 mm verbleibt. Dabei ist das untere Ende (das Innenseiteende in radialer Richtung des Reifens) der ringförmigen Vertiefung, die im Schulterzo­ nenabschnitt der Seitenfläche des Reifens ausgebildet ist, über demjenigen Punkt a angeordnet, an dem eine Abschälebene L, die auf die oben genannte Weise eingestellt ist, die Sei­ tenfläche des Reifens schneidet, weswegen die ursprüngliche Breite der Seitenfläche des Reifens hinsichtlich derjenigen Fläche des Reifens gewährleistet werden kann, die mit einem Laufflächenstreifen in einer Form zu verbinden ist, daß der Abschnitt mit der ringförmigen Vertiefung umgangen ist, wes­ wegen keine Probleme dahingehend entstehen, daß die Breiten der Verbindungsflächen des Laufflächenstreifens und des ab­ geschälten Reifens schwierig auszurichten wären und die Breite des Laufflächenstreifens schmal wäre.

Demgemäß kann beim runderneuerten Reifen die ursprünglich vorbestimmte Laufflächenbreite gewährleistet werden, und es kann verhindert werden, daß die Laufflächenbreite und die Bodenkontaktfläche kleiner werden.

Bei einem erfindungsgemäßen Schwerlast-Luftreifen ist es be­ sonders bevorzugt, daß das untere Ende der ringförmigen Vertiefung unter einem Punkt b liegt, an dem ein verlänger­ ter Teil einer imaginären Linie, die Bodenflächen jeweiliger Hauptrillen verbindet, die Seitenfläche des Reifens schnei­ det. Wenn das untere Ende der ringförmigen Vertiefung über dem Punkt b liegt und die Breite derselben in der Durchmes­ serrichtung des Reifens klein ist, kann der Effekt des Be­ grenzens der Zunahme des vertikalen Drucks im Endabschnitt der Lauffläche nicht ausreichend erzielt werden, und ferner besteht die Tendenz, daß durch elastische Verformung im Endabschnitt der Lauffläche hervorgerufene Spannungen sich am Bodenabschnitt der ringförmigen Vertiefung konzentrieren, weswegen das untere Ende der ringförmigen Vertiefung vorab so ausgebildet wird, daß es unter dem Punkt b liegt, wie oben angegeben.

Ferner ist es hinsichtlich eines erfindungsgemäßen Schwer­ last-Luftreifens besonders bevorzugt, daß das Außenseiten­ ende der ringförmigen Vertiefung in Richtung des Reifen­ durchmessers so ausgebildet ist, daß es unter einem Punkt liegt, der um ein Drittel der Tiefe der Hauptprofilrillen unter dem Ende der Lauffläche liegt. D. h., daß dadurch im Anfangsbenutzungsstadium für die ursprüngliche Laufflächen­ breite gesorgt werden kann und die Zeitspanne, in der für die ursprüngliche Laufflächenbreite gesorgt werden kann, verlängert ist, wobei außerdem die Reifenfunktion in hervor­ ragender Weise aufrechterhalten bleibt.

Ferner ist die ringförmige Vertiefung vorzugsweise so ausge­ bildet, daß dann, wenn eine Linie normal oder rechtwinklig zur Lauffläche des Reifens ausgehend von einem Punkt d an der Innenseite des Reifens ausgehend vom Laufflächenende mit einer Entfernung von 1 bis 4% der Laufflächenbreite gezogen wird, der tiefste Teil der ringförmigen Vertiefung in einem Abschnitt an der Außenseite der Linie liegt. D. h., daß durch diesen Aufbau und durch Anbringen des unteren Endes der ringförmigen Vertiefung an der Außenseite in Richtung des Reifendurchmessers bezogen auf den Punkt a, an dem die Abschälebene, die so eingestellt ist, daß sie für eine Gum­ midicke von mindestens 2,5 mm an der Außenseite einer äußer­ sten Gürtelschicht sorgt, die Seitenfläche des Reifens schneidet, zwischen dem Endabschnitt der obersten Gürtel­ schicht und der ringförmigen Vertiefung ein ausreichendes Intervall gewährleistet werden kann, wobei das Auftreten von Rissen oder eine Ablösung am Ende des Gürtels vermieden wer­ den kann. Ferner kann durch leichtes Abrunden einer Kante oder eines "Rands" am Schulterrand, oder durch Hinzufügen von Sicken, eine Querkraft gehandhabt werden, wie sie auf kurviger, z. B. bergiger Strecke, auftritt.

Ferner ist ein erfindungsgemäßer Schwerlast-Luftreifen ein Reifen für Lastwagen oder Busse mit einer Reifenbreite von 165 mm oder mehr, einem Seitenverhältnis von 90% oder weni­ ger und einem Felgendurchmesser von 15 Zoll oder mehr (1 Zoll = 2,54 cm), wie hauptsächlich für Fronträder oder nicht angetriebene Räder verwendet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von durch Figuren ver­ anschaulichten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht entlang der Rotationsachse eines Schwerlast-Luftreifens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Teilvergrößerung von Fig. 1;

Fig. 3 bis 5 sind Schnittansichten ähnlich der von Fig. 2, jedoch für modifizierte Beispiele 1, 2 bzw. 3;

Fig. 6 ist eine Vergrößerung wesentlicher Teile in Fig. 5;

Fig. 7 ist eine erläuternde Ansicht eines Zustands, in dem ein Reifen einem Runderneuerungsvorgang unterzogen wird; und

Fig. 8 bis 10 sind Schnittansichten ähnlich der von Fig. 2, jedoch für Reifen gemäß einer ersten, einer zweiten bzw. einer dritten herkömmlichen Technik.

In den Zeichnungen bezeichnet die Zahl 1 eine Lauffläche eines Reifens, während die Zahl 2 Seitenwände bezeichnet. Ausgehend von einem Wulst 4 mit Wulstdrähten 3 auf der rech­ ten und linken Seite erstrecken sich die Seitenwände 2 in der radialen Richtung des Reifens (in der Zeichnung nach oben) nach außen, und beide Enden der Seitenwände 2 sind mit der Lauffläche 1 verbunden. Entlang dem Innenumfang des Rei­ fens ist eine Karkasse 5 vorhanden, deren beide Enden um die Wulstdrähte 3 umgelegt und durch diese gehalten sind, wäh­ rend ein Gürtel 6 mit mehreren Schichten zwischen der Lauf­ fläche 1 und der Karkasse 5 vorhanden ist. Ferner ist, falls erforderlich, an der Außenseite des Gürtels 6 eine Verstär­ kungsschicht mit Faserfäden usw. vorhanden. Diese Innen­ struktur des Reifens ist im Wesentlichen dieselbe wie die eines Reifens mit herkömmlicher Radialstruktur, so daß eine weitere detaillierte Erläuterung weggelassen wird.

Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, ist die Lauffläche 1 mit mehreren (vier in der Zeichnung) Hauptprofilrillen 7 verse­ hen, die in gerader oder Zickzackform kontinuierlich in der Umfangsrichtung des Reifens verlaufen, so daß zumindest in den beiden Seitenrandabschnitten der Lauffläche 1 erhabene, rippenförmige Bereiche 8 ausgebildet sind.

Beim in der Zeichnung dargestellten Beispiel eines Rippen­ musters sind durch die Hauptlaufrillen 7 gesondert ausgebil­ dete, rippenförmige erhabene Bereiche 8 ebenfalls im Mittel­ bereich der Lauffläche 1 vorhanden. Auf den erhabenen Berei­ chen 8 können relativ schmale Querrillen ausgebildet sein, die als Schlitze bezeichnet werden und die Hauptprofilrillen nach Bedarf verbinden, und außerdem können schmale Längsril­ len vorhanden sein, die als Sicke bezeichnet werden.

Der Reifen des Ausführungsbeispiels ist ein Reifen mit soge­ nannter rechteckiger Schulter, bei dem der Laufflächenrand e als im Wesentlichen kastenförmiger Rand ausgebildet ist. Am Laufflächenrand e schneidet die Laufflächenseite einer durch einen rippenförmigen erhabenen Bereich 8 an beiden Randab­ schnitten der Lauffläche 1, d. h. an der Seite der äußersten Hauptprofilrille 7, ausgebildeten Schulter 13 die Seitenflä­ che des Reifens. Der Laufflächenrand e kann leicht abgerun­ det sein.

Ferner ist der Schwerlast-Luftreifen dieses Ausführungsbei­ spiels ein Reifen für einen Lastwagen oder einen Bus, so daß die Reifenbreite 165 bis 425 mm, vorzugsweise 165 bis 385 mm beträgt, das Seitenverhältnis 40 bis 90%, vorzugs­ weise 60 bis 90% beträgt und der Felgendurchmesser 15 bis 24,5 Zoll (1 Zoll = 2,54 mm), vorzugsweise 17,5 bis 24,5 Zoll, beträgt. Ferner beträgt das Verhältnis der Laufflä­ chenbreite zur Reifenbreite 67 bis 100%, vorzugsweise 70 bis 90%.

Ferner wird der Schwerlast-Luftreifen des Ausführungsbei­ spiels hauptsächlich bei einem Vorderrad oder einem nicht angetriebenen Rad verwendet.

(Merkmale des Ausführungsbeispiels)

Der Schwerlast-Luftreifen des Ausführungsbeispiels ist ein solcher vom Schultertyp mit einem Rippenmuster als Grundde­ sign, wie oben angegeben, und er ist mit den folgenden Merk­ malen 1 bis 8 versehen. In der folgenden Erläuterung ist die Außenseite in der Durchmesserrichtung des Reifens der Zweck­ dienlichkeit halber als Oberseite bezeichnet.

• 1. Ein Schulterzonenabschnitt 9 des Reifens ist mit einer ringförmigen Vertiefung 10 versehen, die in der Umfangsrich­ tung des Reifens im Wesentlichen kontinuierlich verläuft.
  Diese sich in der Umfangsrichtung des Reifens erstreckende ringförmige Vertiefung 10 ist im Schulterzonenabschnitt 9 unter dem Laufflächenrand e vorhanden. Für die Form der ringförmigen Vertiefung 10 besteht keine Beschränkung auf die in der Umfangsrichtung des Reifens durchgehende Ring­ form, sondern es kann sich insgesamt im Wesentlichen um eine Ringform handeln, wobei Teile in der Umfangsrichtung unter­ brochen sind.
• 2. Die ringförmige Vertiefung 10 verfügt über eine Form, wie sie entsteht, wenn die ursprüngliche Seitenfläche des Rei­ fens abgekratzt wird.
  D. h., daß im Schulterzonenabschnitt 9 eine Wandfläche 15 unter der Vertiefung 10 mit einer Wandfläche 16 über der Vertiefung 10 zusammenfällt, wenn die Wandfläche 15 gleich­ mäßig nach oben ausgedehnt wird.
  Demgemäß ist der Reifen abgesehen vom Vorhandensein der ringförmigen Vertiefung 10 unverändert gegenüber einem nor­ malen Reifen mit Rechteckschulter. In dieser Hinsicht unter­ scheidet sich der Reifen des Ausführungsbeispiels von demje­ nigen gemäß dem Dokument JP-A-04189604 (Fig. 9), bei dem die Laufflächenränder seitwärts über die ursprüngliche Seiten­ fläche der Schulter überstehen.
• 3. Das untere Ende 11 (inneres Ende in radialer Richtung des Reifens) der ringförmigen Vertiefung 10 ist über einer Ab­ schälebene L angeordnet. Genauer gesagt, liegt die Abschäl­ ebene L über einer Ebene, die sich 2,5 mm oder mehr über einer äußersten Gürtelschicht 6a erstreckt.
  Das untere Ende 11 der Vertiefung 10 ist so ausgebildet, daß es über einem Punkt a liegt, an dem die Abschälebene L, an der die Lauffläche 1 so abgeschält wird, daß an der Außenseite der äußersten Gürtelschicht 6a eine vorbestimmte Gummidicke t1 verbleibt, um den Reifen rundzuerneuern, die Seitenfläche des Reifens schneidet. Zum Beispiel wird das Abschälen eines Reifens herkömmlicherweise und allgemein so ausgeführt, daß auf der Außenseite der äußersten Gürtel­ schicht 6a beim Runderneuern eines Reifens eine Gummidicke von ungefähr 2,5 mm verbleibt. In diesem Fall besteht ein Schnitt der Abschälebene L aus einem Liniensegment, wie es dadurch erzeugt wird, daß die Oberfläche der äußersten Gür­ telschicht 6a um ungefähr 2,5 mm parallel nach oben verscho­ ben wird, und das durch die Seitenflächen des Reifens be­ grenzt ist.
  Der Punkt a, an dem die Abschälebene L die Seitenfläche des Reifens schneidet, liegt immer über einer Normalen (recht­ winklige Linie) auf der Oberfläche des Reifens, die durch das Ende 6b der Gürtelschicht mit der größten Breite geht.
• 4. Das untere Ende 11 der ringförmigen Vertiefung 10 liegt unter einem Punkt b, an dem eine imaginäre Linie M, die die Bodenflächen der jeweiligen Hauptprofilrillen 7 gleichmäßig verbindet, die Seitenfläche des Reifens in einer Schnittli­ nie entlang der Richtung der Rotationsachse des Reifens schneidet.
  Dadurch kann von der Vertiefung 10 ein Effekt des Absorbie­ rens vertikaler Drücke oder dergleichen über einen langen Zeitraum erzielt werden, bis die Reifenabnutzung die Tiefe D der Hauptprofilrillen erreicht.
• 5. Das obere Ende 12 (äußeres Ende in der radialen Richtung des Reifens) der ringförmigen Vertiefung 10 liegt um ein Drittel oder mehr der Tiefe D einer Hauptprofilrille 7 in der Lauffläche unter dem Laufflächenrand e. Genauer gesagt, liegt das obere Ende 12 über einer Position, die um die Tie­ fe D unter dem Laufflächenrand e liegt.
  Obwohl das obere Ende 12 der ringförmigen Vertiefung 10 ir­ gendwo unter dem Laufflächenrand e liegen kann, ist es beim Realisieren der Erfindung bevorzugt, daß das obere Ende 12 unter einem Punkt c liegt, der um ein Drittel der Tiefe D einer Hauptprofilrille 7 entfernt vom Laufflächenrand e ist, da dann die Laufflächenbreite TW für lange Zeit während ei­ ner Zeitspanne gewährleistet werden kann, in der die Abnut­ zung der Lauffläche fortschreitet.
  Jedoch ist die Tendenz, daß Risse oder dergleichen auftre­ ten, durch eine Konzentration von Spannungen im Bodenab­ schnitt (Nähe des tiefsten Abschnitts 14, der unten genannt wird) der ringförmigen Vertiefung 10 um so größer, je klei­ ner die Breite der Vertiefung 10 in radialer Richtung des Reifens ist. Demgemäß ist es nicht bevorzugt, das obere Ende 12 der Vertiefung 10 übermäßig weit unten anzuordnen.
  Daher ist es insbesondere bevorzugt, das obere Ende 12 der Vertiefung 10 um 1/3 × D bis D unterhalb des Laufflächen­ rands e anzuordnen, wobei D die Tiefe einer Hauptprofilrille bezeichnet.
• 6. Der tiefste Abschnitt 14 der ringförmigen Vertiefung 10 ist in der Breitenrichtung des Reifens außerhalb eines Punkts d angeordnet, der um 4% der Laufflächenbreite zur Innenseite der Breitenrichtung des Reifens ausgehend vom Laufflächenrand e weg liegt.
  Der tiefste Abschnitt 14 der ringförmigen Vertiefung 10 ist vorzugsweise in der Breitenrichtung des Reifens außerhalb des Punkts d angeordnet, der in der Breitenrichtung des Rei­ fens ausgehend vom Laufflächenrand e um 2% der Laufflächen­ breite zur Innenseite hin liegt, wobei der Wert vorzugsweise 1,5% beträgt.
  D. h., daß dann, wenn ausgehend vom Punkt d an der Innen­ seite in der Breitenrichtung des Reifens ausgehend vom Lauf­ flächenrand e, mit einer Entfernung von 1,5 bis 4% der Laufflächenbreite, z. B. von einem Punkt, der ungefähr 5 mm auf der Innenseite des Reifens liegt, eine Linie normal oder rechtwinklig zur Lauffläche des Reifens gezogen wird, bevor­ zugt, daß der tiefste Abschnitt 14 der ringförmigen Vertie­ fung 10 so ausgebildet ist, daß er in der Breitenrichtung des Reifens außerhalb dieser rechtwinkligen Linien liegt. Der tiefste Abschnitt 14 ist als derjenige Abschnitt defi­ niert, der von der Seitenfläche des Reifens am weitesten entfernt ist, wobei es sich um die Seitenfläche handelt, wie sie vorlag, bevor die Vertiefung 10 durch Ausschälen herge­ stellt wurde. D. h., daß der tiefste Abschnitt 14 derjenige Abschnitt ist, der von einer Wandfläche am weitesten ent­ fernt ist, die dadurch erzeugt wird, daß die obere und die untere Wandfläche 15 bzw. 16 der Vertiefung 10 im Schulter­ zonenabschnitt 9 gleichmäßig verbunden werden.
  Wenn der tiefste Abschnitt 14 der Vertiefung 10 an der In­ nenseite in der Breitenrichtung des Reifens bezüglich des Punkt d liegt, der vom Laufflächenrand e um 1,5 bis 4% in der Breitenrichtung der Lauffläche zur Innenseite hin liegt, wirken Kompressionskräfte des Gummis der Lauffläche, wie sie durch eine auf den Reifen wirkende Belastung auftreten, in der Nähe des tiefsten Abschnitts 14, was Risse im Boden der Rille verursacht. Ferner verursacht dies Schäden, wenn der Reifen über einen Kurvenbegrenzungsstein oder dergleichen rollt, da die Stabilität in der Nähe des Laufflächenrands e verringert ist.
  Insbesondere dann, wenn der tiefste Abschnitt 14 auf der In­ nenseite der Breitenrichtung des Reifens bezüglich des Punkts d liegt, der in der Breitenrichtung des Reifens aus­ gehend vom Laufflächenrand e um 4% der Laufflächenbreite nach innen angeordnet ist, wachsen Risse in der Nähe des tiefsten Abschnitts 14 bis zum Ende des Gürtels, was einen Ausfall verursacht.
• 7. Normalerweise ist zwischen dem Endabschnitt der äußersten Gürtelschicht 6a und der ringförmigen Vertiefung 10 eine ausreichende Gummidicke t2 von 12 mm oder mehr vorhanden.
  Ausreichende Gummidicke t2 zwischen dem Endabschnitt der äußersten Gürtelschicht 6a und der Vertiefung 10, d. h. zwi­ schen dem Endabschnitt der äußersten Gürtelschicht 6a und der Seitenfläche des Reifens kann gewährleistet werden, wenn die beiden Merkmale 1 und 6 erfüllt sind. In diesem Fall be­ trägt die ausreichende Gummidicke normalerweise 12 mm oder mehr, vorzugsweise 15 mm oder mehr, wenn die Reifengröße in den Bereich von 17,5 bis 24,5 Zoll (1 Zoll = 2,54 cm) fällt. Daher ist die Zuverlässigkeit während der Standzeit des Rei­ fens verbessert, und es ist verhindert, daß Risse am Ende des Gürtels, wie bei Fahrt des Fahrzeugs hervorgerufen, oder Oberflächenrisse ausgehend vom tiefsten Abschnitt 14 in das Innere des Reifens hineinwachsen.
• 8. Es existiert kein überhängender Abschnitt in der ringför­ migen Vertiefung 10, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, wobei die Wandfläche eine Querschnittsform im Wesentlichen ent­ sprechend einem umgekehrten J aufweist und der tiefste Ab­ schnitt 14 in der Nähe des oberen Endes 12 angeordnet ist.
  Genauer gesagt, entspricht die Grabenbreite der ringförmigen Vertiefung 10 90% des Abstands zwischen Punkten a und c in Fig. 2, und sie entspricht im Wesentlichen der Grabentiefe d, und der Abstand vom oberen Ende 12 zum Punkt c entspricht im Wesentlichen dem Abstand vom unteren Ende 11 zum Punkt a. Ferner liegt der tiefste Teil 14 um ungefähr 30% der Höhen­ differenz zwischen dem oberen Ende 12 und dem unteren Ende 11 unter dem oberen Ende 12.

(Modifizierte Beispiele)

Die Fig. 3 bis 5 zeigen modifizierte Beispiele 1 bis 3 des Reifens des beschriebenen Ausführungsbeispiels, wobei der Unterschied nur in der Form der ringförmigen Vertiefung 10 besteht. Genauer gesagt, sind die Reifen der modifizierten Beispiele 1 bis 3 alle mit den oben angegebenen Merkmalen 1 bis 7 versehen, und sie sind hinsichtlich der Form und des Orts für das obige Merkmal 8 mit den folgenden Merkmalen versehen.

Bei der ringförmigen Vertiefung 10 des in Fig. 3 dargestell­ ten modifizierten Beispiels 1 existiert kein überhängender Abschnitt, die Wandfläche ist mit im Wesentlichen bogenför­ miger Schnittform ausgebildet, und der tiefste Abschnitt 14 liegt in der Nähe des Mittelwerts aus den Höhen des oberen Endes 12 und des unteren Endes 11.

Genauer gesagt, beträgt die Grabenbreite der Vertiefung 10 90% des Abstands zwischen Punkten a und c, und sie ent­ spricht im Wesentlichen der Grabentiefe D in Fig. 2, und der Abstand vom oberen Ende 12 zum Punkt c entspricht im Wesent­ lichen dem Abstand vom unteren Ende 11 zum Punkt a. Ferner ist der tiefste Abschnitt 14 um ungefähr 50% des Abstands zwischen dem oberen Ende 12 und dem unteren Ende 11 unter dem oberen Ende 12 angeordnet.

Durch das modifizierte Beispiel 1 ist die Stabilität des oberen Endabschnitts im Vergleich mit derjenigen beim oben angegebenen Ausführungsbeispiel verbessert, wobei die Ver­ besserung allerdings gering ist. Demgemäß ist der Reifen für befestigte Straßen besser geeignet.

Bei der ringförmigen Vertiefung 10 des in Fig. 4 dargestell­ ten modifizierten Beispiels 2 existiert kein überhängender Abschnitt, die Wandfläche ist mit im Wesentlichen L-Form im Schnitt ausgebildet, und der tiefste Abschnitt 14 ist in der Nähe des unteren Endes 11 angeordnet.

Genauer gesagt, beträgt die Grabenbreite der ringförmigen Vertiefung 10 90% des Abstands zwischen Punkten a und c, und sie entspricht im Wesentlichen der Grabentiefe D in Fig. 2, und der Abstand vom oberen Ende 12 zum Punkt c entspricht im Wesentlichen dem Abstand vom unteren Ende 11 zum Punkt a.

Ferner ist der tiefste Abschnitt 14 um ungefähr 80% des Ab­ stands zwischen dem oberen Ende 12 und dem unteren Ende 11 unter dem oberen Ende 12 angeordnet.

Beim modifizierten Beispiel 2 ist die Stabilität des oberen Endabschnitts im Vergleich mit der beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel deutlich verbessert. Demgemäß ist der Reifen für eine befestigte Straße noch besser geeignet.

Die ringförmige Vertiefung 10 beim in Fig. 5 dargestellten modifizierten Beispiel 3 ist in ihrem unteren Abschnitt mit einem überhängenden Abschnitt versehen, und sie ist mit der Querschnittsform eines nach einer Seite verzerrten Ω ausge­ bildet. D. h., daß, wie es aus Fig. 6 besser erkennbar ist, die eine teilvergrößerte Ansicht zu Fig. 5 ist, die Vertie­ fung 10 mit solcher Form ausgebildet ist, daß ausgehend von einer schrägen oberen Richtung ein enger Graben ausgeschält ist. Demgemäß ist der Verlauf der Vertiefung 10 im veran­ schaulichten Schnitt geradlinig, mit Ausnahme der Nähe des unteren Endes 11 und der Nähe der Öffnung des Grabens. Fer­ ner liegt das untere Ende 11 unter dem unteren Ende 17 der Öffnung der ringförmigen Vertiefung 10, und das untere Ende 11 und der tiefste Abschnitt 14 liegen angrenzend aneinan­ der.

Genauer gesagt, beträgt die Grabenbreite (Breite der Öff­ nung, in diesem Fall Abstand vom unteren Ende 17 der Öffnung zum oberen Ende 12) der ringförmigen Vertiefung 10 40% des Abstands zwischen Punkten a und c, und sie beträgt ungefähr 35% der Grabentiefe D in Fig. 2, und der Abstand vom oberen Ende 12 zum Punkt c beträgt ungefähr die Hälfte des Abstands vom unteren Ende 17 der Öffnung zum Punkt a. Ferner ist der tiefste Abschnitt 14 auf einer Höhe angeordnet, die im We­ sentlichen der Höhe des unteren Endes 17 der Öffnung ent­ spricht.

Ferner entspricht die Höhe des unteren Endes 11 der ringför­ migen Vertiefung 10 im Wesentlichen derjenigen der imaginä­ ren Linie M, die dadurch erzeugt wird, daß die Bodenflächen der jeweiligen Hauptprofilrillen 7 gleichmäßig miteinander verbunden werden, was verschieden von den Fällen des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels sowie der modifizierten Beispiele 1 und 2 ist. Genauer gesagt, ist das untere Ende 11 über einer Zwischenlinie zwischen der imaginären Linie M und der Abschälebene L angeordnet, genauer gesagt, unter einem Punkt, der um zwei Drittel der Tiefe D einer Hauptpro­ filrille unter dem Laufflächenrand e liegt.

Gemäß dem modifizierten Beispiel 3 ist im Vergleich zum oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Grabenbreite klein, und die Stabilität im oberen Endabschnitt ist die höchste. Insbesondere ist der Reifen stabil gegen Querkräfte, er ist an der Schulter 13 mit viel Gummi versehen, und er ist hin­ sichtlich der Abnutzungsbeständigkeit hervorragend.

Demgemäß ist dieser Reifen für eine befestigte Straße am ge­ eignetsten, und er ist teilweise für eine unbefestigte Stra­ ße geeignet.

Ferner kann dann, wenn die ringförmige Vertiefung 10 so wie beim modifizierten Beispiel 3 ausgebildet ist, verhindert werden, daß sie Fremdgegenstände, wie kleine Steine oder dergleichen, aufnimmt oder durch sie beeinträchtigt wird.

Ferner ist die ringförmige Vertiefung 10 mit einfacher Quer­ schnittsform versehen, und sie ist um den gesamten Umfang des Reifens ausgebildet, während die Höhe des unteren Endes 11 im Wesentlichen derjenigen der imaginären Linie M ent­ spricht, und es kann für eine große Toleranz ausgehend von der Abschälebene L gesorgt werden. Demgemäß ist der Her­ stellvorgang extrem vereinfacht.

Wie es beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel und den modifizierten Beispielen 1 bis 3 angegeben ist, kann die Er­ findung auf verschiedene Arten innerhalb des Bereichs der beschriebenen Bedingungen hinsichtlich der Positionen, der Tiefen und dergleichen des äußeren Endes 12 und des inneren Endes 11 in radialer Richtung des Reifens auf verschiedene Arten realisiert werden.

Sowohl beim Ausführungsbeispiel als auch bei den modifizier­ ten Beispielen wird die im Schulterzonenabschnitt 9 ausge­ bildete ringförmige Vertiefung 10 durch Abschälen der ur­ sprünglichen Seitenfläche des Reifens hergestellt, und dem­ gemäß kann selbst dann, wenn die Laufflächenbreite TW rela­ tiv groß eingestellt ist, der Laufflächen-Endabschnitt durch die ringförmige Vertiefung 10 leicht in radialer Richtung des Reifens verschoben werden. Daher kann ein Anstieg des vertikalen Drucks im Endabschnitt der Lauffläche absorbiert werden, eine örtliche Zunahme des vertikalen Drucks kann be­ schränkt werden, während für die ursprüngliche Laufflächen­ breite, d. h. Bodenkontaktfläche, gesorgt ist, der Rollwi­ derstand RR kann verringert werden, und Teilabnutzung wie ein Schulterabbau oder dergleichen tritt nur erschwert auf.

(Bewertung der Funktion im Gebrauch)

Es wurden die Kurvenfahrkraft CP, der Rollwiderstand RR und die Teilabnutzung gemessen und für den Reifen des Ausfüh­ rungsbeispiels (Fig. 1 und 2) und einen normalen Reifen ei­ nes Vergleichsbeispiels verglichen, der mit dem Reifen des Ausführungsbeispiels mit der Ausnahme, daß er im Schulter­ zonenabschnitt keine Vertiefung aufweist, ziemlich überein­ stimmt. Die getesteten Reifen verfügten über eine Größe von 285/75 R24.5 14 PR mit einem Rippenmuster, wie es durch die Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Im Ergebnis ist, wie es durch die unten angegebene Tabelle 1 dargestellt ist, beim Reifen des Ausführungsbeispiels die Kurvenfahrkraft CP im Vergleich zum Wert beim Reifen des Vergleichsbeispiels hoch, der Roll­ widerstand RR ist klein, und hinsichtlich der Teilabnutzung besteht beinahe kein Unterschied.

Tabelle 1

In der angegebenen Tabelle ist die Kurvenfahrkraft CP der Mittelwert aus dem Absolutwert der Querkraft, wie bei einer Geschwindigkeit von 10 km/h gemessen, wobei links und rechts bei einem Test auf einem Prüfstand hinsichtlich eines einer spezifizierten Last und einem spezifizierten Innendruck un­ terliegenden Reifens ein Rutschwinkel von 2° hinzugefügt ist, wobei der Mittelwert durch den Rutschwinkel von 2° ge­ teilt ist, wobei die Angabe als Index erfolgt, bei dem der Wert für das Vergleichsbeispiel auf 100 gesetzt ist.

Der Rollwiderstand RR wird nach einem Einrollen über 1 h mit einer Geschwindigkeit von 60 km/h entsprechend "JATMA, Ver­ fahren zum Prüfen des Rollwiderstands von Reifen für Last­ wagen und Busse" gemessen, und der Wert wird durch einen In­ dex angegeben, gemäß dem der Wert für das Vergleichsbeispiel auf 100 gesetzt ist.

Hinsichtlich der Teilabnutzung wird der Test durch einen Trommeltest ausgeführt, und der Zustand eines Endabschnitts einer Reifenschulter wird durch optische Betrachtung bewer­ tet, nachdem der Reifen bei einem Innendruck von 850 kPa und einer Last von 150% einer spezifizierten Last auf einer Felge von 24,5 × 8,25 bei einer Geschwindigkeit von 40 km/h für 6700 km betrieben wurde, und der Wert wird durch einen Index angegeben, gemäß dem der Wert für das Vergleichsbei­ spiel auf 100 gesetzt ist.

(Runderneuerung)

Ein Reifen wird einem Runderneuerungsvorgang dann unterzo­ gen, wenn eine Abnutzung von vorbestimmtem Wert oder darüber oder dergleichen aufgetreten ist. Wie es durch Fig. 7 darge­ stellt ist, wird die Lauffläche 1 eines Reifens T durch Ab­ schälen entfernt, um eine Reifendicke t1 von ungefähr 2,5 mm an der Außenseite der äußersten Gürtelschicht 6a zu belas­ sen, und auf die abgeschälte Fläche wird ein Laufflächen­ streifen 1a aufgeklebt und einstückig mit ihr verbunden.

Im Fall des Reifens des Ausführungsbeispiels wird das untere Ende 11 der im Schulterzonenabschnitt 9 ausgebildeten ring­ förmigen Vertiefung 10 über demjenigen Punkt a angeordnet, in dem die Abschälebene L die Seitenfläche des Reifens schneidet. Demgemäß liegt auf der mit dem Laufflächenstrei­ fen 1a zu verbindenden Fläche des Streifens kein durch die ringförmige Vertiefung 10 ausgebildeter abgeschälter Ab­ schnitt.

Demgemäß kann auf der mit dem Laufflächenstreifen zu verbin­ denden Reifenfläche die ursprüngliche Laufflächenbreite bei­ behalten werden. Daher entsteht beim Verbinden des Laufflä­ chenstreifens mit dem abgeschälten Reifen kein Problem da­ hingehend, daß die Breiten dieser Teile schwierig auszu­ richten wären oder die Breite der Lauffläche durch den Rund­ erneuerungsvorgang verschmälert würde.

Claims (11)

1. Schwerlast-Luftreifen mit mehreren Hauptprofilrillen (7), die in der Umfangsrichtung des Reifens in dessen Lauf­ fläche (1) durchgehend vorhanden sind, mit rippenförmigen erhabenen Bereichen (8) zumindest in den beiden Randab­ schnitten der Lauffläche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - Schulterzonenabschnitte (9) an den Seitenflächen des Rei­ fens jeweils eine ringförmige Vertiefung (10) aufweisen, die sich in der Umfangsrichtung des Reifens erstreckt; und
• - das untere Ende der ringförmigen Vertiefung über einer Ab­ schälebene (L), entlang der die Lauffläche abgeschält wird, um den Reifen rundzuerneuern, liegt, wobei die Außenseite in der radialen Richtung des Reifens als obere Seite in einem Schnitt definiert ist, der die Rotationsachse des Reifens enthält.

2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschälebene (L) so eingestellt ist, daß an der Außen­ seite einer äußersten Gürtelschicht (6a) eine Gummidicke von mindestens 2,5 mm vorhanden ist.

3. Reifen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende (12) und das untere Ende (11) der ringförmigen Vertiefung (10) mit dem oberen Ende bzw. dem unteren Ende einer Öffnung der ringförmigen Vertie­ fung zusammenfallen und das untere Ende der ringförmigen Vertiefung unter einer imaginären Linie (M) angeordnet ist, wie sie dann erhalten wird, wenn die Bodenflächen jeweiliger Hauptprofilrillen (7) miteinander verbunden werden.

4. Reifen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das obere Ende (12) der ringförmigen Ver­ tiefung (10) mit dem oberen Ende einer Öffnung dieser ring­ förmigen Vertiefung übereinstimmt, während das untere Ende (11) der ringförmigen Vertiefung unter dem unteren Ende der Öffnung über einer Zwischenlinie einer imaginären Linie (M), die durch gleichmäßiges Verbinden der Bodenflächen jeweili­ ger Hauptprofilrillen (7) erhalten wird, und der Abschälebe­ ne (L) erstreckt, und unter einem Punkt angeordnet ist, der seinerseits um zwei Drittel der Tiefe der Hauptprofilrillen unter dem Ende der Lauffläche (1) liegt.

5. Reifen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der ringförmigen Vertiefung (10) im Schnitt, der die Rotationsachse des Reifens enthält, im Wesentlichen nur in ihrem tiefsten Abschnitt (14) und im Öffnungsabschnitt gebogen ist.

6. Reifen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende (12) der ringförmigen Vertiefung (10) unter einem Punkt liegt, der um ein Drittel der Tiefe der Hauptprofilrillen (7) unter einem Laufflächen­ rand (e) liegt.

7. Reifen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der tiefste Abschnitt (14) der ringför­ migen Vertiefung (10) in der Breitenrichtung des Reifens nach außen hin von einem Punkt entfernt liegt, der ausgehend vom Laufflächenrand (e) um 4% der Breite der Lauffläche nach innen hin in der Breitenrichtung des Reifens liegt.

8. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der tiefste Abschnitt (14) der ringförmi­ gen Vertiefung (10) in der Breitenrichtung des Reifens nach außen hin von einem Punkt entfernt liegt, der ausgehend vom Laufflächenrand (e) um 1,5% der Breite der Lauffläche nach innen hin in der Breitenrichtung des Reifens liegt.

9. Reifen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Reifens 165 bis 425 mm beträgt, das Seitenverhältnis des Reifens 40 bis 90% be­ trägt und der Felgendurchmesser 15 bis 24,5 Zoll (1 Zoll = 2,54 cm) beträgt.

10. Reifen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er vom Typ mit rechteckiger Schulter ist.

11. Reifen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn eine Wandfläche eines Schul­ terzonenabschnitts (9) unter der ringförmigen Vertiefung (10) nach oben hin leicht ausgedehnt ist, diese Wandfläche im Wesentlichen mit der Wandfläche des Schulterzonenab­ schnitts unter der ringförmigen Vertiefung zusammenfällt.