DE2908219A1

DE2908219A1 - Winterreifen

Info

Publication number: DE2908219A1
Application number: DE19792908219
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1978-03-03
Filing date: 1979-03-02
Publication date: 1979-09-06
Also published as: SE7901861L; CA1098017A; JPS54124405A; ATA165379A; DK85079A; JPH0130641B2; AT367690B; DK151092C; FI790714A; NL180734B; FR2418719B1; IT7967456A0; BE874496A; GB2017597A; NL180734C; DE2908219C2; NO790720L; NL7901681A; FR2418719A1; IT1119673B

Description

MICHELIN & CIE (Compagnie Generale des Etablissements MICHELIN) 63 Clermont-Ferrand, Frankreich

Winterreifen

Die Erfindung betrifft einen Winterreifen, dessen Laufstreifen Profilelemente (Stollen oder Rippen) aufweist.

Aus der FR-PS 759 592 und dem FR-Zusatzpatent 43 ist es bekannt, die Haftung von Luftreifen auf rutschigem, verschneitem oder feuchtem Untergrund dadurch zu verbessern, daß die Profilelemente des Laufstreifens mit zahlreichen nebeneinanderliegenden Schlitzen in eine bestimmte Zahl von Streifen unterteilt werden. Aus der FR-PS 779 ist ferner zur Herstellung derartiger Schlitze oder Einschnitte bekannt, in den Wandungen der entsprechenden Form feine Metallamellen geeigneter Form vorzusehen. Zur Erleichterung der Herstellung der Formen sowie der Entformung der vulkanisierten Reifen werden ausschließ-

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lieh senkrecht zur Oberfläche des LaufStreifens liegende Einschnitte verwendet, die jedoch in Bezug auf die Längsrichtung des Reifens beliebig ausgerichtet sein können. Aus diesen Patenten geht ferner hervor, daß die Einschnitte anstelle einer Anordnung senkrecht zur Oberfläche des LaufStreifens auch unter einem beliebigen Winkel schräg zu ihr vorgesehen sein können.

Die üblichen, senkrecht vorgesehenen Einschnitte verbessern zwar die Haftung des Reifens auf Schnee und Eis, Winterreifen werden allerdings oft auch auf schnee- und eisfreien Straßen verwendet; ferner wird festgestellt, daß die ursprüngliche, durch die senkrechten Einschnitte bedingte Verbesserung der Haftung auf Schnee und Eis nach einer bestimmten Kilometerleistung verringert ist, wenn die Reifen wieder auf Schnee oder Eis eingesetzt werden. Diese Verringerung tritt gleichzeitig mit der Abrundung der durch den Eingriffsrand jedes Einschnitts gebildeten scharfen Kante, gesehen in Richtung der Beanspruchung des Reifens durch die Unterlage, auf und ist durch die Deformationen bedingt, denen die durch jeweils zwei aufeinanderfolgende Einschnitte begrenzten Gummilamellen unterliegen. Diese Erscheinung tritt insbesondere bei Radialreifen auf, deren Laufstreifen mit einer nur wenig deformierbaren Bewehrung stabilisiert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verringerung der Haftung auf Schnee und Eis als Folge der Abrundung der Eingriffskanten der von den oben angegebenen Einschnitten abgegrenzten Profillamellen zu verhindern.

Die Aufgabe wird gemäß dem Anspruch gelöst.

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Das Prinzip der erfindungsgemäßen Lösung beruht darauf, die Neigung der Einschnitte zur Normalen auf den Laufstreifen und demgemäß die hierdurch abgegrenzten Lamellen so zu wählen, daß die Abrundung der im Eingriff befindlichen Kanten dieser Lamellen verhindert wird.

Der erfindungsgemäße Reifen weist einen Laufstreifen mit Profilelementen auf, die mit einander benachbarten Einschnitten versehen sind, die eng aneinander liegende Lamellen bilden und in Bezug auf die Normale außen auf den Laufstreifen geneigt sind und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte in Richtung der tangentialen Beanspruchung durch den Boden um einen Neigungswinkel <*-ό 45° geneigt sind und eine Breite besitzen, die nicht gleich Null ist.

Dabei ist es von Vorteil, die Neigung der Einschnitte erfindungsgemäß, dh unter Berücksichtigung der Orientierung der tangentialen Beanspruchungen und der zu erzielenden Wirkungen (Querhaftung, Längshaftung beim Bremsen oder Beschleunigen), zu wählen. Auf diese Weise können bestimmte Bereiche oder bestimmte Profilelemente des Laufstreifens durch entsprechende Wahl der Ausrichtung der Einschnitte und/oder ihrer Neigung unterschiedlich ausgestaltet sein. Der erfindungsgemäße Laufstreifen kann dementsprechend Bereiche oder Profilelemente in erfindungsgemäßer Ausrichtung aufweisen, um sowohl die Längshaftung beim Bremsen als auch die Längshaftung beim Beschleunigen sowie die Querhaftung zu erhöhen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

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Fig. 1 bis 4: Längsschnitte durch ein Profilelement, das die erfindungsgemäßen Einschnitte aufweist, wobei sich Fig. 1 auf einen neuen, unbelasteten Reifen, Fig. 2 auf einen neuen, belasteten Reifen, Fig. 3 auf einen eingelaufenen, unbelasteten und Fig. 4 auf einen eingelaufenen Reifen unter Belastung beziehen.

Fig. 1 zeigt ein Profilelement 10 eines (nicht dargestellten) LaufStreifens eines Luftreifens mit erfindungsgemäßen Einschnitten 11. Dieses Profilelement 10 ist durch zwei Rillen 9 der Tiefe H begrenzt. Die Einschnitte 11 besitzen nur geringen gegenseitigen Abstand und begrenzen Lamellen 12, die ihrerseits eine Breite e besitzen. Die eine Wand 13 der Einschnitte 11 bildet mit der Oberfläche des Laufstreifens die Eingriffskante 15, während die andere Wand 13' die ablaufende Kante 16 der Lamellen 12 aufweist. Die Einschnitte bilden einen spitzen Winkel α mit der Normalen N auf den Laufstreifen. Der Neigungswinkel oc kann von einer Lamelle zur folgenden um einen Winkel von höchstens 30° variieren. Die in der Nähe von H liegende Tiefe h kann ferner von einem Einschnitt zum folgenden in einem Verhältnis von höchstens 0,5 variieren.

Im dargestellten Beispiel sind die Einschnitte 11 in der Drehrichtung F des Reifens geneigt und wirken bei Beschleunigung des Fahrzeugs. Zur Erzielung von beim Abbremsen wirksamen Einschnitten ist es günstig, die Einschnitte in zur Drehrichtung F entgegengesetzter Richtung geneigt anzuordnen. In gleicher Weise sind Einschnitte, die gegen die Zentrifugal- oder Querbeschleunigung wirken, gegen die Reifenaußenseite hin gegenüber der Normalen auf den Laufstreifen geneigt anzuordnen.

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Wenn der neue Reifen auf dem Boden abrollt (Fig. 2), deformieren sich die Lamellen 12 des in Fig. 1 dargestellten Profilelements 1O, und die Einschnitte 11 schließen sich. Aufgrund des Vorliegens dieser Einschnitte vergrößert sich der Neigungswinkel ex. zu oc¹ , wobei lediglich die ablaufenden Kanten 16 am Boden 17 angreifen.

Nach einer gewissen Laufstrecke ist festzustellen, daß die tragenden Flächen der Lamellen 12 ihren Neigungswinkel gegenüber ihrem ursprünglichen Zustand (Fig. 1) verändert haben und nunmehr in unbelastetem Zustand (Fig. 3) zu geneigten tragenden Flächen 14' geworden sind.

Infolge der Abnutzung (Fig. 4) legt die ablaufende Kante (16) einer Lamelle in Umfangsrichtung die Eingriffskante (15) der folgenden Lamelle frei, wenn der Reifen unter Last auf dem Untergrund aufsteht.

Die geneigte Anordnung der Lamellen sowie ihre Breite erlauben erfindungsgemäß die Erzielung einer gesteuerten Abnutzung der tragenden Flächen der Lamellen während der Einlaufzeit sowie anschließend die Aufrechterhaltung der Freigabe der Eingriffskanten, wenn diese einmal erfolgt ist. Die Wirkung der erfindungsgemäßen Ausbildung der Einschnitte ist demgemäß praktisch vom Abnutzungsgrad des Laufstreifens unabhängig.

Der Neigungswinkel oc der Einschnitte beträgt erfindungsgemäß, gemessen am unbelasteten Reifen, höchstens 45

Im folgenden wird als Beispiel eine Berechnungsweise

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angegeben, mit der die Änderung des Winkels, die zur Ausbildung der Eingriffskante der erfindungsgemäßen Lamellen führt, für den Fall von zur Erhöhung der Haftung in Längsrichtung dienenden Lamellen berechnet werden kann.

Wenn angenommen wird, daß

- P die Teilung der Einschnitte, dh den Abstand zwischen den ablaufenden Kanten zweier aufeinanderfolgender Lamellen eines Lamellenkomplexes eines unbeladenen Reifens,

- cc den Neigungswinkel der Einschnitte in Bezug auf

die Normalrichtung,

-cc¹ den Neigungswinkel der Einschnitte aufgrund der Biegung der Lamellen unter der Wirkung der auf dem Reifen ruhenden Last,

- e die senkrecht zu den Einschnittwandungen gemessene

Breite der Einschnitte,

- E die Dicke der Lamellen, dh E = P cos oc - e,

- R den Radius des Reifens

und

- d den Abstand der Oberfläche des Laufstreifens

von der Reifenbewehrung

bedeuten, ergibt sich für die Kontraktion der Teilung P der Lamellen in der Aufstandsfläche des Reifens zu einer Länge P' nach dem bekannten Ausdruck

Unter diesen Bedingungen folgt hieraus cos oc· . = ^JL₁J .

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Die Verkleinerung des Winkels "V, der durch die Eingriffskante nach dem Verschleißbeginn des erfindungsgemäßen Reifens gebildet wird, ist gleich der Differenz der Winkel ( ot - oc¹) aus den obigen Beziehungen, dh gleich der Differenz (arc cos*- arc cos ex-¹) .

In der Praxis ist es empfehlenswert, eine Winkeländerung durch Abnutzung zwischen 0 und 20° für die Eingriff skanten der Lamellen aufgrund der obigen Beziehungen vorzusehen.

Unter dem obigen Ausdruck 'Einschnitt¹ werden erfindungsgemäß nicht nur in Richtung ihrer Tiefe und/oder ihrer Länge geradlinige Einschnitte, sondern auch solche mit anderem Verlauf verstanden, beispielsweise gekrümmte, wellenförmige Einschnitte udgl, und zwar unabhängig von der jeweils betrachteten Schnittebene (Längsschnitt, Querschnitt oder schräge Schnittebene).

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Claims

Ansprüche

mit einem Laufstreifen mit Profilelementen, die einander benachbarte Einschnitte aufweisen, zwischen denen Lamellen liegen, und die gegenüber der Normalen auf die Außenseite des LaufStreifens geneigt sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Einschnitte (11) gegenüber der Normalen (N) um einen Neigungswinkel <*■ £ 45° in Richtung der tangentialen Beanspruchung durch den Boden 0?) geneigt sind und eine Breite (e) aufweisen, die nicht gleich Null ist.
2. Winterreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er Profilelemente (10) mit beim Abbremsen wirksamen Einschnitten (11) aufweist, die in zur Drehrichtung (F) des Reifens entgegengesetzter Richtung geneigt sind.
3. Winterreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er Profilelemente (10) mit bei Beschleunigung in Fahrzeuglängsrichtung wirksamen Einschnitten (11) aufweist, die in der Drehrichtung (F) des Reifens geneigt sind.
4. Winterreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er Profilelemente (10) mit bei

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Zentrifugal- bzw. Querbeschleunigung des Fahrzeugs wirksamen Einschnitten (11) aufweist, die gegen das Reifenäußere hin geneigt sind.
5. Winterreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er in an sich bekannter Weise eine radiale Karkassenbewehrung aufweist, die von einer LaufStreifenbewehrung umgeben ist.
6. Winterreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffskanten (15) der Lamellen (12) so ausgebildet sind, daß sie Veränderungen der Neigungswinkel <x - oc.¹ zwischen 0 und 2O° unterliegen, wobei die Winkel ot und oc¹ aus den Beziehungen

und cos α · = I *

stammen, in denen <* den Neigungswinkel von Einschnitten (11) der Breite (e) in Bezug auf die Normale auf den Laufstreifen, P die Teilung der Einschnitte bei unbelastetem Reifen, E die Breite der Einschnitte (11), d den Abstand der Oberfläche (14) des Laufstreifens von der Reifenbewehrung und R den Radius des nicht deformierten Reifens bedeuten.
7. Winterreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Betrag des Neigungswinkels aufeinanderfolgender Einschnitte (11) um höchstens 30° ändert.
8. Winterreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Tiefe (h) der Einschnitte (11) von einem Einschnitt zum nächstfolgenden in einem Verhält-

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nis von höchstens gleich 0,5 ändert.
9. Winterreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrecht zu einer Wand (13 oder 13') gemessene Dicke (E) einer Lamelle (12) in Radial- und/oder Axialrichtung des Reifens variiert.
10. Winterreifen nach einem der Ansprüche 1 und 5-9, dadurch gekennzeichnet, daß er sowohl Profilelemente (10) mit beim Abbremsen wirksamen Einschnitten (11), die in zur Drehrichtung (F) des Reifens entgegengesetzter Richtung geneigt sind, als auch Profilelemente (10) mit beim Beschleunigen in Fahrzeuglängsrichtung wirksamen Einschnitten (11) aufweist, die in der Drehrichtung (P) des Reifens geneigt sind.
11. Winterreifen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner Profilelemente (10) mit bei Zentrifugalbzw. Querbeschleunigung des Fahrzeugs wirksamen Einschnitten (11) aufweist, die seitlich gegen das Reifenäußere hin geneigt sind.

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