DE2818078A1

DE2818078A1 - Hochleistungs-luftreifen in radialbauweise

Info

Publication number: DE2818078A1
Application number: DE19782818078
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Ogawa; Hiroyoshi Takigawa; Mitsuhisa Yahagi
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1977-04-26
Filing date: 1978-04-25
Publication date: 1978-11-09
Also published as: JPS53147003U; CA1081596A; GB1589141A; JPS5654091Y2; DK150734C; DK150734B; US4271885A; DK177778A

Description

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1Α-50 791 25.April 1978

Patentanmeldung

Anmelder: BRIDGESTONE TIRE COMPANY LIMITED

No.10-1, 1-Chome, Kyobashi, Chuo-Ku Tokio, Japan

Titel:

Hochleistungs-Luftreifen in Radialbauweise

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Beschreibung

Hochleistungs-Luftreifen in Eadialbauweise

Verglichen mit herkömmlichen Luftreifen in Diagonalbauweise weisen Hochleistungs-Luftreifen in Radialbauweise mit Metallcordeinlagen als giirtelförmiger Verstärkung ausgezeichneten Abnutzungswiderstand, ausgezeichneten Schutz gegen Einstichverletzung u.dgl. auf, da bei ihnen zwischen dem Laufflächenkautschuk und der Karkasseneinlage ein in hohem Maße steifer Gürtel angeordnet ist. Andererseits bieten die Luftreifen in Eadialbauweise wegen der sich aus einem solchen Gürtel ergebenden Versteifungs- und Verstärkungswirkung etwas weniger Fahrkomfort. Dementsprechend wurden diese Radialluftreifen, abgesehen von der Benutzung auf Straßen schlechter Beschaffenheit, gewöhnlich zur Benutzung auf guten Straßen entwickelt. Als Folge der merklich verbesserten Straßenbeschaffenheit, z.B. durch die Schaffung von Schnellstraßennetzen u.dgl., hat in jüngerer Zeit die Nachfrage nach solchen Luftreifen beträchtlich zugenommen.

Für solche Anwendungsfälle sind in der Lauffläche des Luftreifens gewöhnlich in ümfangerichtung des Luftreifens verlaufende» zickzackförmige Eippen ausgebildet. Im allgemeinen wird ein Luftreifen mit einem solchen Laufflächenprofil als Luftreifen mit Rippenprofil bezeichnet.

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Beim Luftreifen mit Rippenprofil sind die Rippen in der Umfangsrichtung des Luftreifens gewöhnlich durchgehend, können aber, wenn in der Richtung der Luftreifenbreite angeordnete Querrillen vorhanden sind, in der Umfangsrichtung des Luftreifens unterbrochen sein. Wenn ein mit solchen Luftreifen ausgestattetes Fahrzeug eine lange Fahrstrecke mit hoher Geschwindigkeit bei ständiger Geradeausfahrt zurücklegt, wird in jedem Falle außergewöhnlich unregelmäßige bzw. ungleichmäßige, nachstehend exzentrisch genannte Abnutzung hervorgerufen, die unter den herkömmlichen allgemeinen Fahr bedingungen nie festgestellt worden ist.

Die exzentrische Abnutzung wird gemäß Fig. 1 in einem örtlich begrenzten, schraffierten Bereich A nahe des oberen Teils eines Abschnittes 3 einer in der Lauffläche eines Luftreifens T in Umfangsrichtung ausgebildeten Rippe 2 hervorgerufen und weitet sich dann allmählich auf den Bereich A aus, der in Schnittansicht (Fig. 2) eine Stufenhöhe h und eine Breite w aufweist. Der Abschnitt 3 ragt in Richtung der Breite des Luftreifens T zu einer Rille 1 hin heraus, die sich zickzackförmig in einer Umfangsrichtung der Lauffläche erstreckt. Der Bereich A der exzentrischen Abnutzung vergrößert sich allmählich mit der Zunahme der Fahrstrecke und geht schließlich in benachbarte Bereiche A über. Folglich sind diese Bereiche A in der Umfangsrichtung des Luftreifens lückenlos miteinander verbunden. Außerdem vergrößern sich die Stufenhöhe h und die Breite w allmählich mit der Zunahme der Fahrstrecke.

Die vorstehend genannte exzentrische Abnutzung wird im allgemeinen als schienenföraige Abnutzung bezeichnet, welche nicht nur die Vertiefung an der Rille 1 erzeugt, wodurch der Luftreifen T unansehnlich wird, sondern auch die Lebensdauer des Luftreifens T in beträchtlichem Maße verkürzt.

Die exzentrische Abnutzung beginnt nur in der Nähe des oberen Teils des herausragenden Abschnitts 3 der in ÜMfangsrichtung verlaufenden zickzackföraigen Rippe 2 und entsteht

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nicht an einem Abschnitt 4 der Rippe 2, der in der Richtung der Breite des Luftreifens T entgegengesetzt zum herausragenden Abschnitt 3 zurückgesetzt ist. Mit der Ausbildung der exzentrischen Abnutzung unterliegt jedoch auch der zurückgesetzte Abschnitt 4 zu gegebener Zeit einer schienenförmigen Abnutzung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gestalt der ziekzackförmigen Rillen im Rippenprofil-Luftreifen zu verbessern, um das Auftreten der beschriebenen schienenförmigen Abnutzung grundsätzlich zu verhindern.

Zur Lösung dieser Aufgabe hat die Anmelderin die Ursache für die schienenförmige Abnutzung an Hochleistungs-Rippenprofil-Luftreifen in Radialbauweise verschiedener Größen untersucht und hat herausgefunden, daß die schienenförmige Abnutzung in beträchtlichem Maße von einer Amplitude W₁ und einer Teilung P der Zickzacklinie der Rille 1 abhängig ist.

Erfindungsgemäß betragen bei einem Hoehleistungs-Luftreifen in Radialbauweise mit einer durch eine Gürteleinlage aus Metallcord verstärkten Lauffläche, deren Laufflächenprofil in Richtung der Breite des Luftreifens durch wenigstens zwei in Umfangsrichtung der Lauffläche sich erstreckende, zickzackförmige Rillen in eine Mehrzahl von in Umfangsriehtung sich erstreckenden Rippen unterteilt ist, eine Breite, eine Amplitude und eine Teilung jeder der ziekzackförmigen Rillen 4,5 bis 7,5$, 0,5 bis 2,0$ bzw. 2,0 bis 7>0# einer Breite der Lauffläche.

Damit wird ein Hochleistungs-Luftreifen in Radialbauweise geschaffen, der weniger schienenförmige Abnutzungen zeigt und bei dem durch eine Verbesserung seiner Lauffläche außergewöhnlich ungleichmäßige Abnutzungen, insbesondere schienenförmige Abnutzungen verringert sind, die bei solchen Luftreifen bei ständiger Schnellfahrt über eine lange Strecke auftreten können.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Teilansicht, in der die beim herkömmlichen Hochleistungs-Luftreifen in Radialbauweise hervorgerufene exzentrische Abnutzung zu erkennen ist,

Fig. 2 den Querschnitt II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen dem Verhältnis der Amplitude zur Laufflächenbreite für die zickzackförmige Rille und der Breite der schienenförmigen Abnutzung,

Fig. 4 eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen dem Verhältnis der Teilung zur Laufflächenbreite für die zickzaekförmige Rille und der Breite der schienenförmigen Abnutzung,

Fig. 5 eine Teilansicht einer Ausführungsform des Laufflächenprofils nach der Erfindung,

Fig. 6 eine Teildraufsicht auf die zickzackförmige Rille nach der Erfindung,

Fig. 7 einen Querschnitt durch die zickzackförmige Rille nach der Erfindung und

Fig. 8 eine Teilansicht einer anderen Ausführungsform des Laufflächenprofils nach der Erfindung.

An einem vierrilligen Rippenprofil-Luftreifen in Radialbauweise der Größe 10,00 R 20, 14 PR, wurden verschiedene Untersuchungen hinsichtlich der Beziehung zwischen dem Verhältnis der Amplitude W₁ zur Laufflächenbreite B und der Breite w der schienenförmigen Abnutzung bei einer Zickzack-Teilung P = 11 mm der Rille 1 vorgenommen. Als Ergebnis hat sich herausgestellt, daß die schienenförmige Abnutzung beträchtlich abnimmt, wenn das Verhältnis W../B innerhalb eines Bereiches von 0,5 bis 2,0$ liegt und vorzugsweise weniger als 1,7$ beträgt (sh. Fig. 3)· Wenn das

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Verhältnis W-/B 2,OjS übersteigt, kann es zu schienenförmiger Abnutzung kommen, während, wenn das Verhältnis W../B kleiner ist als 0,5$, oder wenn sich die Kante der zickzackförmigen Rille 1 einer geraden Linie nähert, die schienenförmige Abnutzung ebenfalls hervorgerufen wird.

Der hier benutzte Ausdruck "Laufflächenbreite B" bezeichnet eine Breite der BodenaufStandsfläche des Luftreifens gemäß Fig. 1. Ferner wird der Grad der schienenförmigen Abnutzung im allgemeinen durch die Höhe h einer Stufe ausgedrückt, die im gegen die zickzackförmige Rille 1 herausragenden Abschnitt 3 der in ümfangsrichtung verlaufenden Rippe 2 entsteht (sh. Fig. 2). Da jedoch die Stufenhöhe h und die Breite w in Wechselbeziehung zueinander stehen, ist die Stufenhöhe h umso größer, je größer die Breite w. Daher ist in der grafischen Darstellung der Fig. 3 die schienenförmige Abnutzung durch die Breite w angegeben.

Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen dem Verhältnis der Teilung P zur Lauffläehenbreite B und der Breite w der schienenf örmigen Abnutzung bei konstanter Amplitude W... Aus Fig. 4 ergibt sich, daß zum Verringern der schienenförmigen Abnutzung das Verhältnis P/B in einem Bereich von 2,0 bis 7,0$ liegen sollte, vorzugsweise zwischen 2,5 und 6,0$. Wenn das Verhältnis P/B kleiner ist als 2,0$, kommt es zu vielen Schwierigkeiten bei der Herstellung und bei der Erzielung der Wirkung der zickzackförmigen Rille 1, während bei einem Verhältnis P/B von über 7,0$ die schienenförmige Abnutzung selbst beträchtlich zunimmt.

Bei den oben erwähnten Rippenprofil-Luftreifen in Radialbauweise beträgt die Zahl der zickzackförmigen Rillen 1 gewöhnlich wenigstens zwei, vorzugsweise vier. Außerdem sollte im Hinblick auf das Vermögen zur Wasserabführung u.dgl. beim Befahren von nassen Straßen eine Breite W₂ der Rille 1 zwischen 4,5 und 7,5$» vorzugsweise zwischen 5,0 und 7,0$ der Lauffläehenbreite B betragen. Insbesondere bei

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den Hochleistungs-Luftreifen in Radialbauweise fiüi? lißfllO 7 u.dgl. kann die Breite Wp der zickzackförmigen Rille 1 nicht übermäßig vergrößert werden, weil zur Verbesserung der Lebensdauer des Luftreifens eine große Fläche für die Rippe 2 gewährleistet sein muß.

Die Breite Wp der zickzackförmigen Rille 1 ist ein rechtwinklig zur Seitenwand der Rille 1 gemessener Abstand zwischen den beiden die Rille 1 begrenzenden Seitenwänden oder von Verlängerungslinien davon (sh. Fig. 1).

Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele weiter erläutert.

Fig. 5 zeigt eine Ausfiihrungsform des Laufflächenprofils nach der Erfindung, bei der in einer ümfangsrichtung der Lauffläche sich erstreckende zickzackförmige Rillen 1 in Richtung der Breite des Luftreifens T mit im wesentlichen gleichen Zwischenabständen angeordnet sind. Gemäß Fig. 6, die eine vergrößterte Teilansieht der Rille 1 des Laufflächenprofils gemäß Fig. 5 zeigt, gelten unter der Voraussetzung einer Laufflächenbreite B von 180 mm für den Luftreifen T die folgenden Beziehungen: Wp/B = 6,9$, W../B = 1,1$ und P/B a 5,6$.

Ferner hatte dieser Luftreifen T die folgenden Abmessungen und Aufbäumerkmales

Größe ϊ 10.00 R 20 14 PR

Karkasse % Eine Einlage aus Metallcorden

(Zenit-Winkel 90°)
Gürtel % Brei Lagen Metalleorde

(Zenit-Winkel jeder Lage 15°).

Sodann wurden in praktischen Versuchen die schienenförmige Abnutzung am vorstehend beschriebenen Luftreifen und an Luftreifen nach dem Stand der Technik (zickzackförmige Rille 1 mit einer Breit© W₂ von 9»6 mm, einer Amplitude W₁

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JL ö Ί von 5,0 mm und einer Teilung P von 25 mm entsprechend dem Laufflächenprofil gemäß Fig. 1, d.h. W₂/B = 5,3$, W.,/B = 2,8$ und P/B = 13,9$) überprüft.

Versuchsbedingungen:

Fahrzeug : großer Pritsehen-LKW Beladung : maximal

Innendruck s 7,25 kp/cm

befahrene

Straßen : 70$ Schnellstraße, 30$ allgemeine

Straßen
Geschwindigkeit : 80 km/h auf Schnellstraßen,

40 km/h auf allgemeinen Straßen Laufstrecke : 35 000 km
Einbaustelle der
Luftreifen : Vorderachse (die Luftreifen wurden

alle 5000 km rechts-links vertauscht)

Versuchsergebnisse:

Der Grad der schienenförmigen Abnutzung wurde gemessen, um ein durch h und w (sh. Fig. 2) ausgedrücktes Ergebnis gemäß der nachstehenden Tabelle zu erhalten.

h (Stufenhöhe) w (Breite)

Luftreifen	1	,2	mm	7	,0	TtIWI
nach dem Stand der Technik
Luftreifen	0		mm	0	,8	τητη
nach der Erfindung

Aus den vorstehenden Angaben ergibt sich, daß, verglichen mit dem Luftreifen nach dem Stand der Technik, der Luftreifen nach der Erfindung die schienenförmige Abnutzung beträchtlich verringert und bei ihm durch die Ausbildung von in Umfangsrichtung des Luftreifens sich erstreckenden zickzackförmigen Rillen, die anders als beim herkömmlichen Laofflächen-lippenprofil gestaltet sind, sur Verbesserung der Haltbarkeit und anderer Leistirngsmerkmale des Hoe&leistungs-Sippenprofil-Luftreifens in Sadialbau?ieis© beigetragen wird.

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Pig. 7 zeigt einen Querschnitt durch eine in der Praxis bevorzugte zickzackförmige Rille 1, deren Seitenwand über einer von der Laufflächen-Außenseite aus gemessenen Höhe h.., die wenigstens nicht mehr als 30$ einer Tiefe H der Rille entspricht, im wesentlichen rechtwinklig zur Lauffläehen-Außenseite verläuft. Durch eine mit solchem Querschnitt ausgebildete zickzackförmige Rille 1 wird die schienenförmige Abnutzung weiter verringert.

Gemäß Fig. 8 können in einem Rand 5, insbesondere in herausragenden Abschnitten 3 einer in Umfangsrichtung verlaufenden Rippe 2, die zwischen den sich in Umfangsrichtung der Lauffläche erstreckenden sickzackförmigen Rillen 1 gebildet ist, WasseralSaufkanäle 6 ausgebildet sein, die parallel zu einer Achsenrichtung des Luftreifens verlaufen und zur Rille 1 hin offen sind, wodurch sich die Naßlaufeigenschaften des Luftreifens weiter verbessern lassen.

Beim Wasserablaufkanal β ist die Öffnungsbreite vorzugsweise 0,3 bis 1,0 mm, die Tiefe vorzugsweise nicht weniger als 50$ der Tiefe H der Rille 1 und die Länge, in der Achsenrichtung des Luftreifens T gemessen, vorzugsweise zwischen 75 und 150$ der Amplitude W₁ der Rille 1. Außerdem sind die Wasserablaufkanäle 6 gewöhnlich mit Zwischenabständen in der Umfangsrichtung des Luftreifens T angeordnet, die der Zickzack-Teilung P entsprechen, oder können in zurückgesetzten Abschnitten 4 der in Umfangsrichtung verlaufenden Rippe 2 oder in der Mitte zwischen dem herausragenden Abschnitt 3 und dem zurückgesetzten Abschnitt 4 angeordnet sein. Wenn die Länge des Wasserablaufkanals 6 zu groß ist, wird zwar in jedem Falle die Naßlaufeigenschaft verbessert, es wird jedoch in dem den Wasserablaufkanal 6 umgebenden Laufflächenteil eine sägenförmige Abnutzung genannte exzentrische Abnutzung hervorgerufen, so daß die Anwendung des s©hr langen Wasserablaufkanals 6 nicht günstig ist.

Aus d©m VorstGhondss tür gilbt sieh„ daS di® Erfindung exzentris@la.ep iasTbasoneler© sehisrnsaförusige ÄbmatsTaagsiB. in Hochleistungs-EaeLisllHitr©if©ia beträchtlich zu verriag®ra vermag.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1,-" Hochleistungs-Luftreifen in Radialbauweise mit einer durch eine Gürteleinlage aus Metallcord verstärkten Lauffläche, deren Laufflächenprofil in Richtung der Breite des Luftreifens durch wenigstens zwei in Umfangsrichtung der Lauffläche sich erstreckende, zickzackförmige Rillen in eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung sich erstreckenden Rippen unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet , daß eine Breite (W₂), eine Amplitude (W₁) und eine Teilung (P) der zxckzackformigen Rille (1) 4,5 Ms 7,5$, 0,5 bis 2,0$ bzw. 2,0 Ms 7,0$ einer Breite (B) der Lauffläche betragen.
2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rille (1) im Querschnitt so gestaltet ist, daß eine Seitenwand von ihr über einer Hb'he (h-) , die, gemessen von der Lauf flächen-Außenseite, wenigstens nicht mehr als 30$ einer Tiefe (H) der zickzackförmigen Rille (1) entspricht, im wesentlichen rechtwinklig zur Laufflächen-Außenseite verläuft.
3. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeich net, daß die Lauffläche Wasserablaufkanäle (6) aufweist, die in einem Rand (5) der in Umfangsrichtung verlaufenden Rippe (2) zur Rille (1) hin offen sind und sich in Richtung der Breite des Luftreifens über eine Länge von 70 bis 150$ der Amplitude (W₁) der Rille (1) erstrecken.

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