DE2916162A1 - Fahrzeugreifen - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickm/kk, D:?l.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

dr.ing.h.Liska 2916162

8000 MÜNCHEN 86, DEN 2 Ü. fipfU 1979

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

HONDA GIKEN KOGYO KABUSHIKI KAISHA
6-27-8, Jingumae, Shibuya-ku
Tokio, Japan

Fahrzeugreifen

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Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weiokmann, D;?l.-Ppys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska 9Q1R1R9

8000 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugreifen, der für die Verwendung auf unebenem Gelände geeignet ist. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Fahrzeugreifen, der abwechselnd angeordnete Bereiche hoher Festigkeit und niedriger Festigkeit mit unterschiedlichem Ausmaß eines radial nach innen erfolgenden Zusammendrückens auf eine Berührung des betreffenden Reifens mit dem Erdboden aufweist, so daß ein gesteigertes Ausmaß an Antriebskraft auf unebenem Gelände gewonnen wird.

Abseits von Straßen verwendbare Geländereifen, die auf unebenem Gelände, wie kiesförmigen, unebenen oder sandigen Oberflächen laufen,.sollten eine speziell ausgelegte Lauffläche aufweisen, um vergleichbar mit Reifen zu sein, die auf asphaltierten Straßen zu verwenden sind.

In Fig. 16 der weiter unten noch näher betrachteten Zeichnungsfiguren ist eine Abwicklung eines Laufflächenmusters eines herkömmlichen Reifens 1 veranschaulicht, der für den Einsatz auf unebenem Gelände vorgesehen ist. In Fig. 17 ist eine Schnittansicht des betreffenden Reifens dargestellt, wobei der betreffende Reifen in einer aufrechten Stellung gehalten veranschaulicht ist. Der Reifen 1 weist eine Vielzahl von Gruppen 2 von vier

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Vorsprüngen bzw. Erhebungen 2a, 2b, 2c und 2d auf, die zueinander in der Querrichtung bzw. in Richtung der Breite des Reifens ausgerichtet sind. Außerdem weist der betreffende Reifen eine Vielzahl von Gruppen 3 von fünf VorSprüngen bzw. Erhebungen 3a, 3b,3c, 3d und 3e auf, die quer zueinander und in Abstand von den benachbarten Gruppen 2 in der Umfangsrichtung des Reifens ausgerichtet sind. Die Gruppen 2 und 3 sind abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet. Der so ausgelegte Reifen ist dazu bestimmt, daß bei seiner Drehung die Vorsprünge bzw. Erhebungen 2a bis 2d und 3a bis 3e in den Kies oder dergleichen auf unebenem Gelände befindlichen Material eindringen, wodurch Antriebskräfte für den Reifen hervorgerufen werden.

Auf der anderen Seite ist es erwünscht und vorgeschlagen worden, den Reifen so zu formen, daß er eine polygonale Konfiguration mit Bereichen größerer und kleinerer Radien bei Berührung mit dem Erdboden erhält. Bei einer derartigen Anordnung bzw. Struktur werden Antriebskräfte übertragen, währenddessen die Seiten der polygonalen Reifen den Erdboden berühren. Der Reifen wird angehoben, wenn die Ecken des polygonalen Reifens auf den Erdboden einwirken. Dadurch kann das Fahrzeug auf dem unebenen Gelände zuverlässig fahren.

Der oben beschriebene herkömmliche Reifen 1 weist Erhebungs-Gruppen 2 und 3 auf, die abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet sind und die unterschiedliche Festigkeitsgrade besitzen, und zwar aufgrund des Unterschiede in der Anzahl der betreffenden Erhebungen und des Zwischenraums zwischen diesen Erhebungen. Obwohl Bereiche mit einem geringeren Festigkeitsausmaß eine radial nach innen erfolgende Eindrückung unter Bildung einer polygonalen Form erfahren, wenn der Reifen den

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Boden berührt, ist jedoch der Unterschied in der Festigkeit zwischen den Erhebungsgruppen sehr klein, da die Erhebungen in jeder Gruppe unabhängig voneinander gebildet und angeordnet sind. Die Gruppe der Erhebungen und 3 sind auf der Reifenlauffläche vorgesehen, und die Anzahl der Ecken des polygonalen Reifens ist extrem hoch; sie beträgt normalerweise 40 bis 50. Deshalb dreht sich der Reifen sogar dann, wenn er nachgibt, weitgehend in einer Kreisform, was dazu führt, daß der obige Vorschlag praktisch unmöglich zu erreichen ist. Dieses Ergebnis geht auf die Tatsache zurück, daß die Erhebungen an dem Reifen 1 der bisher bekannten Bauart dazu vorgesehen sind, in den Boden einzudringen, ohne daß dabei auf den obigen Vorschlag Bezug genommen ist.

Da die Erhebungen 3b, 3d nebeneinander und auf jeder Seite der mittleren Erhebung 3c vorgesehen sind, wie dies in Fig. 18 veranschaulicht ist, ändern sich die Abstände L1 zwischen den Erhebungen 3b, 3c und zwischen den Erhebungen 3c, 3d. sogar dann nur geringfügig, wenn der Reifen den Boden berührt. Wenn der Reifen 1 sich auf unebenem Gelände dreht, sammeln sich der Kies oder dergleichen als Oberschicht auf dem Boden nicht zu der mittleren Erhebung 3c hin an; vielmehr werden die betreffenden Stoffe längsseits des Reifens weggedrückt. Wenn demgegenüber die Gruppen 2 mit dem Boden in Berührung gelangen, wie dies in Fig. 19 veranschaulicht ist, wird das Gewicht des Fahrzeugs von den in der Mitte angeordneten Vorsprüngen bzw. Erhebungen 2b, 2c aufgenommen. Obwohl der Abstand L2 zwischen den Vorsprüngen 3b, 2c größer ist als der Abstand L1, ändert sich der Abstand L1 nicht stark, was dazu führt, daß der Kies oder dergleichen längs des Reifens verschoben wird anstatt aufgenommen zu werden.

Der zweite Vorsprung 3b bei Zählung von dem äußersten

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Vorsprung 3a in der Gruppe 3 aus betrachtet weist eine Außenfläche 3b¹ auf, die nicht vertikal verläuft (Fig.20) und deren Oberkante 3b^IM in der Reifenbreite stärker nach innen ausgenommen ist als ihre Unterkante 3b". Demgemäß ist zwischen dem äußersten Vorsprung 3a und dem nächsten Vorsprung 3b ein Zwischenraum 4 gebildet, der keinen Kies oder Sand eindringen läßt, währenddessen der Reifen den Boden bei auf diesem sich bewegenden Fahrzeug berührt. Demgemäß entspricht der Abstand L3, bei dem der Kies oder Sand mit der Innenseite 3a¹ des äußersten Vorsprungs gehalten wird, weitgehend dem seitlichen Abstand zwischen der Kante 3a" des Vorsprungs 3a und der Kante 3b" des Vorsprungs 3b. Die Oberfläche 3a^f gelangt über ihre gesamte Breite nicht mit dem Kies oder Sand in Kontakt, weshalb sie nicht zur Verfestigung des Erdbodens wirken kann. Dabei sind lediglich unzureichende Gegenkräfte verfügbar, wenn der Reifen angetrieben wird. Deshalb ist eine Beschränkung hinsichtlich der Antriebskräfte vorhanden, die zwischen dem Reifen 1 und dem Boden hervorgerufen werden. Zuweilen zeigt der Reifen 1 die Neigung, unter schlechten Geländebedingungen durchzurutschen. Bei Herumfahren um eine Straßenecke und der dabei erfolgenden Richtungsänderung des Fahrzeugs während des Fahrens wirkt die Kante 3a" des äußersten Vorsprungs 3a lediglich in der Weise, daß ein seitliches Wegrutschen vermieden ist. Die Antriebs- und Beschleunigungskraft wird durch die Oberflächen 5 der Vorsprünge 3a bis 3c aufgebracht, wobei die Innenfläche 3a" des Vorsprungs 3a während des Herumfahrens um eine Straßenecke für den betreffenden Zweck unbrauchbar ist. Die Oberfläche 3a' des Vorsprungs 3a hat keine Wirkung dahingehend, ein gesteigertes Ausmaß während der Kraftausübung zu erlangen.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, für ein Fahrzeug einen Luftreifen zu schaffen, der auf unebenem Gelände verwendet werden kann und der die oben

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aufgezeigten Probleme eliminiert.

Überdies ist ein Fahrzeugreifen für die Verwendung in unebenem Gelände zu schaffen, wobei der betreffende Reifen Bereiche geringer Festigkeit aufweisen soll, die in einem relativ starken Ausmaß radial nach innen gedrückt werden können, wenn der betreffende Reifen den Boden berührt. Außerdem sollen Bereiche hoher Festigkeit vorhanden sein, welche Bereiche sich in einem relativ geringen Ausmaß radial nach innen drücken lassen, wenn der betreffende Reifen den Boden berührt. Die Bereiche geringer Festigkeit und hoher Festigkeit sollen abwechselnd miteinander in Umfangsrichtung des Reifens angeordnet sein. Wexxn. derartige Bereiche die Bodenfläche berühren, soll der untere Bereich des Reifens in eine polygonale Form gebracht werden, wobei die Bereiche hoher Festigkeit als Ecken oder Winkel der polygonalen Form wirken sollen. Bei fahrendem Fahrzeug soll die Seitenform des unteren Bereiches des Reifens eine Polygonalform annehmen, wobei eine Kraft erzeugt werden soll, die dazu neigt, den Reifen anzuheben, und zwar aufgrund der Differenz im Radius zwisehen den Bereichen hoher Festigkeit und den Bereichen niedriger Festigkeit. Demgemäß soll der Reifen auf der Bodenfläche lastend wirken, wenn die Reifenecken auf dem Boden aufliegen . Dies soll dazu führen,daß das Fahrzeug in zuverlässiger Weise auch auf kiesförmiger Oberfläche unter Ausübung ausreichender Antriebskräfte bewegt werden kann.

Darüber hinaus ist ein abseits von Straßen benutzbarer Reifen zu schaffen, der mit Bereichen geringer Festigkeit versehen sein soll, welche Bereiche aus einem zentral an geordneten ersten Vorsprung in einem hinreichend großen Raum und aus einer Vielzahl von zweiten Vorsprüngen bestehen soll, die an den Ecken des betreffenden Raumes vorgesehen sind. Dabei soll ein mittlerer

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Bereich ein geringes Maß an Festigkeit besitzen und federnd nachgeben, wenn er auf dem Erdboden festgehalten wird. Dadurch sollen Kies oder Sand aufgenommen werden können, um die unter dem Reifen befindliche Erdoberfläche unter Verdichtung zusammenzudrücken.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die in den Patentansprüchen erfaßte Erfindung.

Die zweiten Vorsprünge umgeben den ersten Vorsprung; ihre Anzahl beträgt vier. Die betreffenden zweiten Vorsprünge sind auf Diagonallinien angeordnet, die zusammen an dem ersten Vorsprung gekreuzt verlaufen. Die zweiten Vorsprünge sind an den Ecken eines viereckigen Raumes angeordnet, wobei der mittlere Bereich des betreffenden Raumes die geringe Festigkeit besitzt. Demgemäß kann ein derartiger mittlerer Bereich des betreffenden Raumes bzw. Bereiches in radialer Richtung des Reifens nachgeben, um Kies und Erdreich auf die Berührung mit dem Erdboden aufzunehmen.

Wenn der erste Vorsprung den Erdboden berührt und radial nach innen zurückgesetzt ist, wird außerdem der von den zweiten Vorsprüngen umgeben__e Bereich radial nach innen versetzt, und zwar unter dem Gewicht des Fahrzeugs. Daraufhin werden die zweiten Vorsprünge in den Bereich hinein derart verschoben, daß sie dadurch den darin befindlichen Kies und das darin befindliche Erdreich zusammendrücken. Die Bodenfläche wird somit durch Kompression und unter dem Gewicht des Fahrzeugs verdichtet. Dies führt zu einer guten Antreibbarkeit auf unebenem Gelände und zu einem erhöhten Maß an Antriebskraft.

Durch die Erfindung wird ferner die Aufgabe gelöst, einen Reifen für die Verwendung auf unebenem Gelände

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zu schaffen, wobei einige der an den Kanten der Reifenlauffläche vorgesehenen Vorsprünge eine Außenfläche besitzen, die weitgehend parallel zu einer radialen Ebene durch den Reifen verläuft. Die äußersten Vorsprünge sind dabei neben den betreffenden betrachteten VorSprüngen an der Laufflächenkante vorgesehen. Die betreffenden äußersten Vorsprünge weisen Oberflächen auf, die zum Erdboden hinzeigen und die weitgehend rechtwinklig zu den Außenflächen der Vorsprünge verlaufen.

Wenn die Reifenlauffläche in den Erdboden, in Sand oder Kies eintritt, erzeugen die nahezu parallel zu der durch den Reifen verlaufenden radialen Ebene verlaufenden äußeren Flächen der Vorsprü_nge keinen Zwischenraum, in den Kies oder Sand eintritt. Deshalb wird der Kies oder der Sand vollständig mit den Oberflächen der äußersten Vorsprünge in Kontakt gehalten, die zum Erdboden hinzeigen. Der Reifen gemäß der Erfindung weist eine größere Kontaktfläche mit dem Erdboden auf als herkömmliche Reifen, und zwar bei gesteigertem Ausmaß der Antriebskraft. Überdies können die genannten Oberflächen des äußersten Vorsprungs die Antriebs- und Beschleunigungskräfte beim Herumfahren um eine Straßenecke mit dem Fahrzeug steigern.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Fig. 1 zeigt in einer Abwicklung einenTeil eines Laufmusters eines gemäß der Erfindung aufgebauten Luftreifens.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig.1 eingetragenen Linie 2-2.

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. eingetragenen Linie 3-3.
Fig. 4 veranschaulicht in einer Seitenschnittansicht

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die Art und Weise, in der ein Luftreifen gemäß einer anderen Ausführungsform verformt wird. Fig. 5 zeigt in einer vergrößerten Abwicklung einen Teil eines Laufmusters des Luftreifens gemäß Fig.4. Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 5 eingetragenen Linie 6-6.

Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 5 eingetragenen Linie 7-7.

Fig. 8 und 9 zeigen Schnittansichten längs der in Fig. 5 eingetragenen Linie 8, wobei die betreffenden Schnittansichten zur Erläuterung der Art und Weise herangezogen werden, in der der betreffende Reifen wirkt.

Fig. 10 zeigt in einer Schnittansicht einen pneumatischen Reifen gemäß einer weiteren Ausführungsform. Fig. 11 zeigt eine Ansicht in Richtung des in Fig. 10 dargestellten Pfeiles 11.

Fig. 12 zeigt eine TeilSchnittansicht eines pneumatischen Reifens gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 13 zeigt eine Ansicht in Richtung des in Fig. 12 eingetragenen Pfeiles 13.

Fig. 14 und 15 veranschaulichen die Art und Weise, in der der Reifen gemäß Fig. 10 wirkt.

Fig. 16 zeigt eine Abwicklung eines Teiles eines Laufmusters eines herkömmlichen pneumatischen Reifens für den Einsatz auf unebenem Gelände.

Fig. 17 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. eingetragenen Linie 17-17.·

Fig. 18 bis 20 dienen zur Veranschaulichung der Probleme, die mit dem herkömmlichen pne.umatisehen Reifen verknüpft sind.

In Fig. 1 ist eine Abwicklung eines Teiles eines Laufmusters dargestellt, um die Prinzipien eines pneumatischen Reifens bzw. Luftreifens 20 zu veranschaulichen, der gemäß der Erfindung aufgebaut ist und der für den

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Einsatz in" unebenem Gelände, also fern ab einer Straße dient. Die betreffende Ansicht zeigt bei vertikaler Betrachtung den in einer Aufrechtstellung gehaltenen Reifen.

Der Reifen 20 weist eine Lauffläche 20a, Schultern 20b, Seitenwände 20c und Reifenwülste 2Od für die Anbringung an Reifenfelgen auf. Die Lauffläche 20a weist eine Vielzahl von radial nach außen abstehenden Vorsprüngen auf, die symmetrisch in bezug auf die Mittellinie N-N des Reifens angeordnet sind. Die Vorsprünge enthalten einen mittleren Vorsprung 21, der von vier blockformigen Vorsprüngen 22, 23, 24 und 25 umgeben ist, die unabhängig voneinander im Muster eines Quadrates bzw, Rechtecks a angeordnet sind. Die Vorsprünge 22 bis 25 sind auf zwei Diagonallinien b, c angeordnet, die sich in dem mittleren Vorsprung 21 kreuzen. Jeglicher der äußeren Vorsprünge 22 bis 25 wird außer Ausrichtung mit der Umfangslinie d und einer Axiallinie e gehalten. Die Linien d, e laufen durch den mittleren Vorsprung Der mittlere Vorsprung 21 ist von dem äußeren Vorsprung bis 25 sowohl in Umfangsrichtung als auch in axialer Richtung versetzt. Deshalb ist ein Vorsprung 26 in Abstand von den VorSprüngen 22, 24 vorgesehen und fern von dem mittleren Vorsprung 21 angeordnet. Außerdem ist ein Vorsprung 27 in Abstand von den VorSprüngen 23, 25 und fern von dem mittleren Vorsprung 21 angeordnet. Die Vorsprünge 26, 27 liegen auf der Linie e; sie sind in einer Linie mit dem mittleren Vorsprung 21 gehalten.

Der mittlere Vorsprung 21 ist von den äußersten Vorsprüngen 26, 27 weitgehend in Abstand vorgesehen, und außerdem ist er von den äußeren Vorsprüngen 22 bis 25 in Abstand vorgesehen, so daß relativ große Zwischenräume bzw. Bereiche S1 bis S4 zwischen den Vor — Sprüngen 21 bis 27 vorgesehen sind. Die Vorsprünge 21

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bis 27 sind relativ grob in dem Bereich A verstreut, in welchem die Zwischenräume S1 bis S4 vorgesehen sind. Demgemäß besitzt der Bereich A ein Maß an Festigkeit, das geringer ist als die mittlere Festigkeit des Reifens. Dadurch kann der Bereich A radial nach innen ausgelenkt werden, wenn der mittlere Vorsprung 21 den Erdboden bzw. Boden berührt.

Ein blockförmiger Vorsprung 28 verläuft in axialer Richtung oder in Richtung der Breite des Reifens; er ist auf einer Umfangsseite des Bereichs A vorgesehen. Der Vorsprung 28 wirkt als Rippe. Der betreffende Vorsprung 28 besitzt eine Länge, die größer ist als die einer axialen Seite des Rechtecks bzw. Quadrates a, welches durch Verbindung der äußeren Vorsprünge 22 bis gebildet ist. Neben den beiden Enden des länglichen Vorsprungs 28 sind zwei der Vorsprünge 29, 30 und 31, 32 angeordnet, die von dem Vorsprung 28 in der Umfangsrichtung versetzt sind. Ein Bereich B, innerhalb dessen die Vorsprünge 28 bis 32 vorgesehen sind, weist den " länglichen Vorsprung 28 auf, der quer zur Mitte bei einer ausreichenden Länge verläuft und der ein größeres Volumen besitzt als jeder der Vorsprünge 21 bis 27. Demgemäß besitzt der Bereich B ein Maß an Festigkeit, das höher ist als die mittlere Festigkeit des Reifens.

Ein weiterer Bereich B höherer Festigkeit mit einem entsprechenden Ansatz 28 ist auf der anderen Seite des Bereiches A vorgesehen, der eine geringere Festigkeit besitzt. Der betreffende Bereich B enthält ebenfalls Vorsprünge 29 bis 32. Eine Vielzahl derartiger Bereiche B ist in Umfangsrichtung und in Abstand voneinander in einem gleichmäßigen Intervall vorgesehen. Eine Vielzahl von Bereichen A geringerer Festigkeit ist zwischen den Bereichen B in Intervallen mit gleichem Abstand angeordnet. Demgemäß wechseln die Bereiche A niedriger

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Festigkeit und mit den durch die Vorsprünge 21 bis 27 gegebenen Mustern mit den Bereichen B ab, die eine höhere Festigkeit besitzen und die Muster mit den Vorsprüngen 28 bis 32 aufweisen. Diese Bereiche A und B wechseln dabei längs der Umfangslauffläche 20a des Reifens 20 einander ab. Die Bereiche B höherer Festigkeit, die in der nachstehend noch zu erläuternden Weise verformt werden, dienen als die Ecken des Reifens 20, und zwar bei einem Polygon. Die Anzahl der betreffenden Ecken bzw. Kanten liegt vorzugsweise im Bereich von 3 bis 20, und zwar in Abhängigkeit von Durchmesser der Räder. Bei dem Vorderradreifen eines Motorfahrzeugs können beispielsweise 14 derartige Kanten bzw. Ecken vorgesehen sein, während der Hinterradreifen des betreffenden Fahrzeugs neun Kanten aufweisen mag. Der Hinterradreifen mit der geringeren Anzahl an Ecken bzw. Kanten kann zu einem höheren Anteil der Kraftausübung während des Betriebs führen.

Wenn der Bereich A geringerer Festigkeit den Boden mit einer Kraft F berührt, die auf den mittleren Vorsprung 21 wirkt, wie dies in Fig. 3 veranschaulicht ist, dann wird der Vorsprung 21 radial nach innen ausgelenkt, und die Zwischenräume S1 bis S4 werden ebenfalls radial nach innen ausgelenkt. Daraufhin werden sämtliche äußeren Vorsprünge 22 bis 25, die das Viereck a bilden, veranlaßt, mit dem Boden in Kontakt zu gelangen. Wenn das Rad die Drehung fortsetzt, berührt der längliche Vorsprung 28 höherer Festigkeit den Boden, und die Kraft F wirkt auf den Vorsprung 28, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist. Der längliche Vorsprung 28 ist Jedoch bei ausreichender axialer Länge und bei ausreichendem Volumen nicht der radial nach innen erfolgenden Verformung ausgesetzt. Der Bereich B wird daher weniger

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stark verformt als der Bereich A. Da die Bereiche A und B abwechselnd miteinander den Boden berühren, ändert sich der Durchmesser des Reifens 20, so daß der betreffende Reifen 20 entsprechend einem Polygon verformt werden wird. Dabei wirken die Bereiche B höherer Festigkeit als die Ecken, und die Bereiche A niedrigerer Festigkeit wirken als die Seiten. Bei mit dem Boden als Polygonseiten festgehaltenen Bereichen A niedrigerer Festigkeit besitzt der Reifen 20 eine stärkere Nachlauffähigkeit auf dem Boden bei erhöhten Antriebskräften. Wenn die Bereiche B höherer Festigkeit als Polygonecken den Boden berühren, wirken auf die betreffenden Bereiche B Kräfte ein, die dazu führen, das Fahrzeug anzuheben. Dies führt dazu, daß die Gegenkraft auf den Boden gesteigert wird. Das Fahrzeug wird somit durch die Bereiche B höherer Festigkeit vorangetrieben. Da die Bereiche A geringerer Festigkeit und die Bereiche B höherer Festigkeit abwechselnd miteinander den Boden berühren, kann der Reifen effektiv eine Antriebskraft sogar auf straßenlosen Geländen mit darauf befindlichem Sand und Kies hervorrufen.

Der Reifen 20 gemäß der Erfindung kann weiche Böden mit Kies erfassen, eine Wirkung, die in Verknüpfung mit der oben erwähnten Laufflächenmuster-Wirkung zu stärkeren Antriebskräften beiträgt.

Obwohl ein Ausführungsbeispiel speziell beschrieben worden ist - bei dem die zentrale Idee darin liegt, daß die Bereiche A und B unterschiedlicher Festigkeitsausmaße abwechselnd miteinander angeordnet sein sollten - sind auch die nachstehenden Modifikationen möglich.

Wie in Fig. 4 gezeigt, sind Bereiche B höherer Festigkeit dadurch gebildet, daß in dem Reifen 20 örtlich

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Fadenteile eingebettet sind. Der Reifen 20 enthält somit Bereiche B höherer Festigkeit und Bereiche A geringerer Festigkeit ohne darin befindliche Fadenteile. Der betreffende Reifen 20 weist einen Durchmesser R1 in dem Bereich B und einen davon verschiedenen Durchmesser R2 in dem Bereich A auf. Der betreffende Reifen 20 kann nunmehr entsprechend einer Polygonalform verformt werden.

Obwohl bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Bereich höherer Festigkeit durch den länglichen Vorsprung 28 gebildet ist, kann der Bereich B aus einer Vielzahl von dicht angeordneten Vorsprüngen gebildet sein, die zusammengebracht werden können, wenn eine Kraft vom Boden her auf sie einwirkt. Der Bereich B kann dadurch hergestellt sein, daß Nuten zwischen schmaleren Vorsprüngen gebildet sind. Der Reifen kann ferner dickwandige Bereiche aufweisen, die als Bereiche B höherer Festigkeit wirken, und außerdem kann er dünnwandige Bereiche aufweisen, die als Bereiche A geringerer Festigkeit wirken. Die Strukturen in den Bereichen A und B sind beliebig.

In Fig. 5 ist ein abgewickeltes Laufflächenmuster gemäß einer weiteren Ausführungsform für einen Bereich A geringerer Festigkeit veranschaulicht. Die betreffende Ansicht zeigt bei vertikaler Betrachtung den Reifen als in einer aufrechten Stellung befindlich.

Ein mittlerer Vorsprung 221, der auf einer Mittellinie N-N eines Luftreifens angeordnet ist, ist von vier Vorsprüngen 222, 223, 224 und 225 umgeben, die voneinander in Abstand vorgesehen sind und die auf zwei Diagonallinien b, c angeordnet sind, welche sich in dem mittleren Vorsprung 221 schneiden. Die äußeren Vorsprünge bis 225 sind äquidistant von dem mittleren Vorsprung

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entfernt angeordnet. Jeder der äußerer. Vorsprünge 222 bis 225 besitzt die Form eines Fünfecks mit den Seiten 222a, 222b, 223a, 223b, 22Aa, 224b, 225a und 225b. Diese Seiten verlaufen rechtwinklig zueinander unter Bildung eines Vierecks a, innerhalb dessen der mittlere Vorsprung 221 untergebracht ist. Der mittlere Vorsprung 221 ist in genügendem Abstand von jedem der äußeren Vorsprünge 222 bis 225 vorgesehen. Die Vorsprünge 222 bis 225 sind überdies in hinreichendem Abstand voneinander angeordnet, wodurch ein relativ großer Zwischenraum S in dem Viereck a geschaffen ist. Dieser Zwischenraum S umfaßt die Zwischenräume S1 bis S4. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die neben den Vorsprüngen 221 bis 225 in Umfangsrichtung angeordneten Vorsprünge 228, 229 und 231 axial zueinander ausgerichtet. Die äußeren Vorsprünge 222 bis 225 sind in Umfangsrichtung von dem mittleren Vorsprung 221 aus versetzt. Ein mittlerer Bereich des Zwischenraums S, der sich um den mittleren Vorsprung 221 herum erstreckt, weist ein vermindertes Maß an Festigkeit auf. Dadurch ist dem mittleren Bereich 221 ermöglicht, radial nach innen in den Reifen ausgelenkt zu werden. In dem Fall, daß der betreffende Reifen Kräften ausgesetzt ist, wird der Zwischenraum S nach innen ausgelenkt, wobei die äußeren Vorsprünge 222 bis 225 zu dem mittleren Vorsprung 221 hin verschoben werden.

Das Viereck a weist eine axiale Länge L4 auf, die gleich oder größer ist als die Länge L5 in der Umfangsrichtung des Reifens. Die äußeren Vorsprünge 222 bis 225 weisen in ihren einander gegenüberliegenden Seiten Ausnehmungen bzw. Hohlräume 222c bis 225c auf, die zur Nachgiebigkeit des Raumes S beitragen. Die Hohlräume 222c bis 225c wirken außerdem in der Weise, daß sie Kies aufnehmen, der in der Mitte des Raumes S vorhanden ist. Überdies wird durch die betreffenden Hohlräume das Reifengewicht herabgesetzt.

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Wenn bei einer derartigen Anordnung der mittlere Vorsprung 221 außer Kontakt mit dem Boden gehalten wird und damit nicht Kräften ausgesetzt wird, sind die Vorsprünge 222 und 223 - deren einer sich auf -jeder Seite des mittleren Vorsprungs 221 befindet- in einem Abstand L6 voneinander entfernt, wie dies in Fig. 8 veranschaulicht ist. Wenn das Gewicht des Fahrzeugs auf den Reifen einwirkt und wenn das Rad sich dreht, um den mittleren Vorsprung 221 mit dem Boden in Kontakt zu bringen, wie dies in Fig. 9 veranschaulicht ist, dann drückt die Gegenkraft F von dem Boden den mittleren Vorsprung 221 radial nach innen. Daraufhin gibt der Zwischenraum S mit den äußeren VorSprüngen 222 bis 225 radial nach innen nach, und zwar aufgrund der geringeren Festigkeit. Die äußeren Vorsprünge 222 bis 225 werden in Richtung der Pfeile f verschoben, wie dies in Fig. 5 veranschaulicht ist. Der Abstand zwischen den Vorsprüngen 222 bis 225 wird dann von L6 auf L7 vermindert. Dies führt zu einer Herabsetzung des V.olumens des Zwischenraums S, der von den vier Vorsprüngen 222 bis 225 eingegrenzt ist. Der Kies in dem Raum S wird demgemäß durch die äußeren Vorsprünge 222 bis 225 zu dem mittleren Vorsprung 221 hin bewegt, um dort komprimiert zu werden. Demgemäß wird die Oberfläche des unebenen Geländes verfestigt. Überdies wird der Kies in dem von den Vorsprüngen 221, 224, 225 und 228 (Fig. 5) umgebenen Raum in ähnlicher Weise komprimiert. Die Bodenoberfläche ist dem Gewicht des Reifens ausgesetzt, wodurch die Verfestigung der Bodenoberfläche weiter gefördert wird, lsi derart verfestigtem Boden kann das Fahrzeug in stabiler Weise mit erhöhter Antriebskraft angetrieben werden. Bei zurückgehender Bewegung des mittleren Vorsprungs 221 in der radial nach innen verlaufenden Richtung werden die gemeinsam das Viereck a bildenden Vorsprünge 221 bis 225 alle mit dem Boden in Kontakt gehalten. Dies führt zu einer gleichmäßigen Druckverteilung über eine Fläche bzw. einen

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Bereich, wodurch ein erhöhtes Maß an Nachlaufbarkeit des Reifens auf dem Boden ermöglicht ist.

Obwohl bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die vier Vorsprünge um den mittleren Vorsprung herum angeordnet sind, ist die Anzahl derartiger äußerer Vor Sprünge beliebig; sie kann drei oder fünf betragen. Die betreffenden äußeren Vorsprünge werden dabei an den Ecken des polygonalen Raumes mit dem darin befindlichen mittleren Vorsprung angeordnet, wobei dieselben Ergebnisse wie oben erläutert erzielt werden.

In Fig. 10 ist eine noch weitere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht; diese Ausführungsform ist für eine stärkere Antriebskraft ausgelegt.

Ein Reifen 20 weist ein Paar von Vorsprüngen 340, 341 auf, die an beiden Seiten des Reifens und neben den Schultern angeordnet sind. Die Vorsprünge 34-0, 341 sind an gegenüberliegenden Kanten der Lauffläche positioniert. Zwischen den Vorsprüngen 340, 341 sind Vorsprünge 342, 343 und 344 vorgesehen, die in axialer Richtung voneinander in Abstand vorgesehen sind. Die Vorsprünge 342, 343, die neben den Vorsprüngen 340 bzw. 341 angeordnet sind, weisen vertikale Seitenflächen 342a bzw. 343a auf, welche weitgehend parallel zu der Mittellinie N-N oder einer durch den Reifen verlaufenden Radialebene verlaufen. Die äußersten Vorsprünge 340, 341 weisen Seitenflächen 340a, 341a auf, die zum Boden hin zeigen und die weitgehend rechtwinklig zu den Flächen 342a, 343a verlaufen, d.h., daß die betreffenden Flächen weitgehend horizontal verlaufen. Die Flächen 340a, 341a weisen jeweils eine Längsnut 345 (Fig. 10, 11) auf, um wirksam Sand und Kies erfassen zu können und damit die Antriebskräfte zu steigern. Anstelle

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der Nuten 345 können die Flächen 34Oa, 341a der Vorsprünge 340, 341 mit daran vorgesehenen VorSprüngen 345 versehen sein (Fig· 12, 13).

Wenn bei einer derartigen Anordnung der Reifen auf dem mit Sand oder Kies bedeckten Boden läuft, werden, wie dies in Fig. 14 deutlich veranschaulicht ist, die Vorsprünge bzw. Ansätze 342, 343 und 344 in den Sand und in den Kies G eindringen. Da die Flächen 342a, 343a der Erhebungen 342, 343 vertikal verlaufen, ist ein Zwischenraum S5 (Fig. 10) da, der den Sand und Kies aufnimmt, der mit den Flächen 3^Oa, 341a der äußersten Vorsprünge 340 bzw. 341 in Kontakt gehalten ist. Demgemäß wird die Antriebskraft von dem umlaufenden Reifen auf den Boden über die Flächen 340a, 341a, die Nuten oder Ansätze 445 der Erhebungen bzw'. Vorsprünge 340,341 übertragen.

Jede der Flächen 340a, 341a wirkt als effektiver Kontaktbereich über seine Länge L8 (Fig. 14), was zu einer Steigerung in der Antriebskraft führt.

Beim Herumfahren um eine Straßenecke wird der Reifen 20 in bezug auf die vertikale Richtung geneigt, wie dies in Fig. 15 angedeutet ist. Daraufhin wird die Reifenlauffläche einer Kraft ausgesetzt, die sich aus dem Fahrzeuggewicht und der Zentrifugalkraft zusammensetzt. Dies führt zu einer Reaktionskraft bzw. Gegenkraft W, die vom Boden auf den Reifen wirkt. Die Kraft W wirkt auf die Fläche 341a rechtwinklig, die als wirksame Kontaktfläche wirkt, an der der Sand und Kies über die gesamte Länge L8 der betreffenden Fläche anliegt, um die Antriebs- und Beschleunigungskräfte zu steigern.

Obwohl die vertikalen Außenseitenflächen 342a, 343a in der durch den Reifen verlaufenden radialen Ebene bei der

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dargestellten Ausführungsform sich erstrecken, können derartige Außenflächen an Vorsprüngen bzw. Erhebungen vorgesehen sein, die an irgendwelchen ausgewählten Stellen an dem Reifen angeordnet sind, wobei soviele Außenflächen dabei vorgesehen sein können wie Erhebungen bzw. Vorsprünge in axialer Richtung des Reifens abstehen. In dem Fall, daß die vertikalen Flächen 342a, 343a an den Erhebungen bzw. Vorsprüngen 342, 343 vorgesehen sind, und in dem Fall, daß die horizontalen Flächen 340a, 341a an den Erhebungen bzw. VorSprüngen 340, 341 vorgesehen sind, sollten die Außenseitenflächen 342a, 343a vorzugsweise weitgehend parallel zu der den Reifen durchdringenden Radialebene verlaufen, und die Innenseitenflächen 340a, 341a sollten vorzugsweise weitgehend rechtwinklig zu den Außenseitenflächen 342a, 343a verlaufen, wenn der Reifen unter dem Fahrzeuggewicht verformt wird.

Durch die Erfüllung ist also ein pneumatischer Reifen geschaffen, der erste Bereiche höherer Festigkeit und zweite Bereiche geringerer Festigkeit aufweist. Die ersten Bereiche und die zweiten Bereiche besitzen unterschiedliche Ausmaße einer radial nach innen erfolgenden Auslenkung, die sie auf Berührung des Reifens mit dem Boden erfahren. Die betreffenden Bereiche sind abwechselnd miteinander in Umfangsrichtung des Reifens angeordnet. Jeder der zweiten Bereiche weist einen mittleren Vorsprung bzw. eine mittlere Erhebung und eine Vielzahl von diese mittlere Erhebung in Abstandsbeziehung und in Abstandsbeziehung voneinander umgebenden Vorsprüngen bzw. Erhebungen auf. Einige der betreffenden Vorsprünge bzw. Erhebungen, die an den Laufflächenkanten angeordnet sind, weisen Seitenflächen auf, die weitgehend parallel zu einer den Reifen durchziehenden Radialebene verlaufen. Die äußersten Vorsprünge, die

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neben den Vorsprüngen bzw. Erhebungen der Laufflächenkanten vorgesehen sind, weisen Seitenflächen auf, die zum Boden hin zeigen und die weitgehend rechtwinklig zu den betreffenden Seitenflächen der Vorsprünge bzw. Erhebungen an den Seitenflächenkanten verlaufen. Mit Hilfe dieser Anordnung kann der Reifen mit einem erhöhten Maß an Antriebskraft auf unebenem Gelände angetrieben werden.

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Claims (11)

1. Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weiokmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

   Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska

   — 62

   8000 MÜNCHEN 86, DEN "

   POSTFACH 860 820

   MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

   Patentansprüche

   Fahrzeugreifen, der im Querschnitt eine Lauffläche, Seitenwände, zwischen der Lauffläche und den Seitenwänden verlaufende Schultern und Reifenwülste aufweist, die zum Anbringen an Fahrzeugfelgen dienen, wobei die betreffende Lauffläche eine Vielzahl von Vorsprüngen auf ihrer Oberfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von eine hohe Festigkeit besitzenden ersten Bereichen (B) vorgesehen ist, die um ein relativ geringes Ausmaß radial in das Reifeninnere drückbar sind, daß eine Vielzahl von eine geringere Festigkeit besitzenden zweiten Bereichen (A) vorgesehen ist, die in einem relativ starken Ausmaß radial in das Reifeninnere in dem Fall auslenkbar sind, daß eine Reifen-Boden-Berührung erfolgt, daß die ersten Bereiche (B) und die zweiten Bereiche (A) abwechselnd miteinander in Reifenumfangsrichtung angeordnet sind,

   und daß die Vorsprünge (21 bis 25) in den zweiten Bereichen (A) grob verteilt vorgesehen sind.
2. 2. Fahrzeugreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Bereiche (B) einen relativ langen Vorsprung (28) aufweisen, der in Richtung der Reifenbreite länglich ausgebildet ist.
3. 3. Fahrzeugreifen nach Anspruch 1, oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Bereiche (B) dicht beieinander

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   angeordnete Vorsprünge (28 bis 32) enthalten.
4. 4. Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Bereiche (B) ein in Reifenbereichen örtlich eingelagertes Fadenteil enthalten.
5. 5. Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Bereiche (A) einen in Richtung der Reifenbreite zentral angeordneten Vorsprung (21) und eine Vielzahl von äußeren Vorsprüngen (22 bis 25) enthalten, die in Abstandsbeziehung zu dem mittleren Vorsprung (21) und in Abstandsbeziehung zueinander vorgesehen sind.
6. 6. Fahrzeugreifen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von äußeren Vorsprüngen (22 bis 27) in Abstand um den mittleren Vorsprung (21) herum, vorgesehen ist und daß ein nennenswerter Zwischenraum (S1 bis S4) zwischen dem mittleren Vorsprung (21) und den betreffenden äußeren VorSprüngen vorgesehen ist.
7. 7. Fahrzeugreifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den mittleren Vorsprung (21) umgebenden Vorsprünge (22 bis 25) durch vier Vorsprünge gebildet sind.
8. 8. Fahrzeugreifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vier äußeren Vorsprünge (22 bis 25) an den Ecken eines Vierecks angeordnet sind, welches den mittleren Vorsprung (21) umgibt, und daß die Ecken des betreffenden Vierecks auf Diagonallinien (b,o) liegen, welche sich in dem mittleren Vorsprung (21) kreuzen.

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9. 9. Fahrzeugreifen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren VorSprünge (222 bis 225) mit Hohlräumen (222c bis 225c) in ihren einander zugewandten Seiten versehen sind.
10. 10. Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge jeweils eine Außenfläche aufweisen, die in Richtung der Reifenbreite verläuft und die weitgehend parallel zu einer radialen Reifenebene sich erstreckt, und daß außerhalb der Breite der betreffenden Vorsprünge weitere Vorsprünge vorgesehen sind, die Inne_jiflächen aufweisen, welche weitgehend rechtwinklig zu den genannten Außenflächen verlaufen.
11. 11. Fahrzeugreifen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Außenflächen an VorSprüngen vorgesehen sind, die neben der Innenseite von Vorsprüngen vorgesehen sind, welche als äußerste Vorsprünge in der Reifenbreite angeordnet sind, und daß die betreffenden äußersten Vorsprünge mit Innenflächen versehen sind., welche weitgehend rechtwinklig zu den genannten Außenflächen verlaufen.

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