DE3101969A1

DE3101969A1 - Pneumatischer reifen

Info

Publication number: DE3101969A1
Application number: DE19813101969
Authority: DE
Inventors: Jean Francois Leon Ingeldorf Grand-Duchy de Luxembourg Fontaine
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1980-02-21
Filing date: 1981-01-22
Publication date: 1981-12-17
Also published as: MX151922A; GB2069942A; GB2069942B; AU6626581A; IT8119863A0; ZA81463B; AU538269B2; JPH0244506U; FR2476551A1; IT1135546B; US4282915A; MY8600102A; FR2476551B1; BR8100907A; JPS56128205A; DE3101969C2; CA1158532A

Description

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Dipi.-In₉. H. MiTSCHERLicH * - - * : : : D-eooo mdnchen 22

Difil.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10

Dr. rer. not. W. KÖRBER * ⁽⁰⁸⁹> '

Dipl.-Iη ₉. J. SCHMIDT-EVERS PATENTANWÄLTE

THE GOODYEAR TIRE & RUBBER COMPANY
1144 East Market Street
Akron, Ohio 44316 / V.St. A.

Pneumatischer Reifen

Die Erfindung betrifft pneumatische Reifen und mehr im einzelnen einen pneumatischen Reifen mit verbessertem Verhalten auf nasser Straße.

Es ist allgemein bekannt, daß bei Betreiben eines pneumatischen Reifens bei nassem Straßenzustand eine erhöhte Gefahr besteht, daß der Reifen dem Fahrer außer Kontrolle gerät. Verlust der Kontrolle bei nassem Straßenzustand tritt auf als Ergebnis eines verminderten Reibungskoeffizienten zwischen dem Reifen und der Straßenfläche. Die Anwesenheit von Wasser in der Aufstandfläche oder der Fußspur des Reifens vermindert den Reibungskoeffizien ten zwischen dem Reifen und der Straßenfläche. Wenn der Reibungskoeffizient zwischen dem Reifen und der Straßenfläche vermindert wird, wird die Größe der ausgeübten Tangentialkraft vermindert, die zum Verursachen des Rutschens benötigt wird. Ferner kann, wenn eine überschüssige Wassermenge in der Aufstandfläche des Reifens vorhanden ist, ein Abschnitt des Reifens in der Aufstandfläche zum Abheben von der Straßenfläche veranlaßt werden, wodurch der Reibungskoeffizient zwischen dem Reifen und der Straßenfläche weiter vermindert wird. Ferner kann, wenn die in der Aufstandfläche des Reifens vorhandene Uberschußmenge an Wasser einen bestimmten Wert erreicht, der Reifen veranlaßt werden, sich auf einem dünnen Wasserfilm zu bewegen, was als Aquaplaning bekannt ist. Es ist ersichtlich, daß die Möglichkeit eines Verlustes der Kontrolle bei nassem Straßenzustand vergrößert wird. Außerdem wird die Möglichkeit eines Verlustes der Kontrolle des Fahrzeuges

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noch weiter vergrößert, wenn eine Brems- oder Beschleunigungskraft auf den Reifen ausgeübt wird. Wenn ein Reifen eine Bremsoder Beschleunigungskraft erfährt, erhöht die ausgeübte Tangentialkraft zwischen dem Reifen und der Straßenfläche die Möglichkeit eines Schlupfes. Es ist daher bei der Kontruktion eines Reifens mit gutem Naßverhalten wünschenswert, Wasser aus der Aufstandsfläche des Reifens so schnell und wirksam wie möglich zu beseitigen.

Es ist ein pneumatischer Reifen mit verbessertem Verhalten auf nasser Straße entdeckt worden, bei welchem die Brems- und/oder Beschleunigungskraft, die auf den Reifen ausgeübt wird, dazu verwendet wird, die Wasserbeseitigung aus der Aufstandfläche des Reifens zu verbessern. Der Laufstreifen umfaßt eine Vielzahl unabhängiger Profilblöcke, die eine besondere Gestalt haben und so über den Umfang des Reifens angeordnet sind, daß eine Vielzahl von im wesentlichen axial von dem Mittel bereich des Reifens zu der Laufstreifenkante verlaufenden Rillen gebildet wird. Die unabhängigen Profilblöcke weisen einen starren Abschnitt auf und wenigstens einen flexiblen Abschnitt, so daß bei Ausübung einer Bremskraft auf den Reifen die flexiblen Abschnitte der unabhängigen Profilblöcke zu einem verbesserten Wasserablauf aus der Aufstandfläche des Reifens beitragen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Figur 1 einen Radialschnitt eines Reifens;

Figur 2 eine bruchstückhafte, vergrößerte Draufsicht auf eine abgewandelte Form des Lauf Streifens eines Reifens;

Figur 3 eine bruchstückhafte, vergrößerte Draufsicht auf den verformten ,L auf streif en bei Ausübung einer Bremskraft; und

Figur 4· eine bruchstückhafte, vergrößerte Draufsicht auf eine veränderte Form des Laufstreifens eines Reifens.

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In den Figuren 1 und 2 1st ein Reifen 10 mit einem den Boden kontaktierenden Laufstreifen 12 dargestellt. Zwei Seitenwände 14, 16 verlaufen von den Schulterabschnitten 18, 20 des Laufstreifens 12 radial einwärts und enden in einem Jeweiligen Wulstabschhitt 22, 24. Ein Karkassenlagenaufbau 26 erstreckt sich von einem Wulstabschnitt zum anderen. In der dargestellten Ausführungsform umfaßt der Karkassenlagenaufbau 26 zwei Lagen 28, 30. Vorzugsweise hat der Karkassenlagenaufbau einen Radialaufbau, bei welchem die Corde jeder Karkassenlage einen Winkel von etwa 75° bis 90° zu der Umfangsmittenebene CP des Reifens bilden. Die Corde des karkassenlagenaufbaus können aus beliebigem Material bestehen, das normalerweise in Cordverstärkungen in pneumatischen Reifen verwendet wird, zum Beispiel Nylon,Rayon, Polyester oder Stahl, was aber keine Einschränkung bedeutet. Der Reifen 10 kann ferner versehen sein mit einem Gürtelverstärkungslagenaufbau 32 unterhalb des LaufStreifens und radial außerhalb des Karkassenlagenbaus und kann jeden gewünschten Aufbau aufweisen. In der dargestellten Ausführungsform besteht der Gürtelverstärkungslagenaufbau 32 aus zwei geschnittenen Gürtellagen 34, 36, deren Corde unter einem Winkel im Bereich von etwa 15° bis 25° und vorzugsweise von etwa 18 zur Umfangsmittenebene befestigt sind. Die Corde des Gürtellagenaufbaus können aus jedem herkömmlichen Material bestehen, das normalerweise in Gürtelverstärkungen verwendet wird, und können unter beliebigem Winkel liegen, der in pneumatischen Reifen verwendet wird.

In der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist der Laufstreifen 12 des Reifens 10 mit einer Vielzahl unabhängiger Profilblöcke 38 versehen, die um den Umfang des Reifens herum so angeordnet sind, daß eine Vielzahl von im wesentlichen axial verlaufenden Rillen 40 gebildet wird, welche von der Umfangsmittenebene CP des Reifens zu der Laufstreifenkante verlaufen. Die Rillen 14 in dem Mittelabschnitt A des LaufStreifens bilden einen Winkel zur Umfangsmittenebene, welcher kleiner oder gleich dem Winkel ist, welcher durch die Rillen 40 in den Außenabschnitten B des LaufStreifens gebildet wird. Zum Zweck der

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Erfindung ist der Mittelabschnitt A definiert als der Bereich des Reifens, welcher sich in Umfangsrichtung über den Reifen erstreckt und auf beiden Seiten der Umfangsmittenebene CP axial nach außen erstreckt über eine Strecke von etwa sechzig Prozent der Strecke von der Umfangamittenebene CP zur der Laufstreifenkante, vorzugsweise etwa 65 Prozent, und die Seitenabschnitte B des Laufstreifens sind definiert als die Abschnitte des Laufstreifens, welcher über den Umfang des Reifens verlaufen und sich von den Seitenkanten des Mittelabschnitts zu den Laufstreifenkanten des Reifens erstrecken. Vorzugsweise bilden die Rillen 40 in dem Mittelabschnitt A einen Winkel im Bereich von etwa bis 80°, und die Rillen 40 in den Seitenabschnitten B bilden einen Winkel von etwa 60 bis 90 . In der dargestellten Ausfüh- u rungsform bilden die Rillen 40 in dem Mittelabschnitt A einen Winkel von etwa 45° und den Seitenabschnitten von etwa 90°.

Die unabhängigen Profilblöcke 38 haben eine solche Gestalt, daß sie, wenn sie eine Brems- oder Beschleunigungskraft erfahren, sich verformen und so den Wasserabfluß aus der Aufstandfläche des Reifens durch die Rillen 40 verbessern. Die Profilblöcke 38 in dem Mittelbereich A des Reifens sind versehen mit einem starren mittleren Abschnitt 42 und wenigstens einem flexiblen Abschnitt 44, welcher im allgemeinen drei- oder viermal flexibler als der starre Abschnitt 42 ist. Der flexible Abschnitt 44 verbiegt sich um einen erheblichen Betrag in Richtung der Bremsoder Beschleunigungskraft, wogegen die starren Abschnitte sich nicht wesentlich verbiegen. Wenn die flexiblen Abschnitte 44 verbogen werden, öffnen sie die Rillen, um auf diese Weise einen verbesserten Wasserablauf aus der Aufstandfläche des Reifens zu gestatten, und neigen dazu, Rillen 46 zu verschließen, welche Wasser in die Aufstandfläche des Reifens zurückleiten. Die flexiblen Abschnitte 44 sind so orientiert, daß das Wasser in der Aufstandfleche des Reifens dazu neigt, zur nächstgelegenen entsprochenden Laufstreifenkante zu fließen und nicht axial in den Laufstreifen. Dies minimiert den Wasserablauf entlang der Umfangsmittenebene CP, und dadurch wird die Effizienz des Wasserablaufs aus der Aufstandfläche verbessert, in dem die Zeit

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minimiert wird, die das Wasser zum Verlassen der Aufstandfläche braucht. Außerdem sorgt das strukturierte Leiten des Wassers für eine gleichmäßige Verteilung des Wassers in der Aufstandfläche des Reifens.

Die flexiblen Abschnitte 44, welche der Umfangsmittenebene CP des Reifens benachbart gelegen sind, sind so orientiert, daß das Wasser in diesem Bereich in jeder Axialrichtung laufen kann, je nach der Laufrichtung des Reifens.

In Figur 3 sind die Wirkungen einer Bremskraft auf die Profilblöcke 38 und die Richtung des Wasserstromes in der Aufstandfläche dargestellt. Es 1st zu bedenken, daß die Strömungsrichtung des Wassers in der Aufstandfläche des Reifens die gleiche ist, wenn der Reifen eine Beschleunigungskraft oder eine Bremskraft erfährt. Die Pfeile deuten die Laufrichtung und die auf den Reifen ausgeübte Bremskraft an. Wenn eine Bremskraft ausgeübt wird, verformen die flexiblen Abschnitte 44 der unabhängigen Profilblöcke 38 sich in Richtung der Bremskraft. Die ausgezogenen Linien deuten die Gestalt der Profilblöcke in verformtem Zustand an, und die gestrichelten Linien deuten die Profilblöcke an für den Fall, daß keine Brems- oder Beschleunigungskraft ausgeübt wird. Diese Deformation minimiert den Wasserfluß in den Rillen 46, wogegen das Wasser von dem Mittelabschnitt des Laufstreifens axial nach außen in die Rillen 40 geleitet wird. Außerdem sorgt die Deformation für zusätzliche freie Bereiche zum Strömen des Wassers. Es versteht sich, daß die flexiblen Abschnitte 44 umso stärker verformt werden, Je größer die auf den Reifen ausgeübte Bremskraft 1st, wodurch die Wirksamkeit der Wasserableitung des Reifens weiter erhöht wird.

Die Größe der Flexibilität der flexiblen Abschnitte 44 hängt ab von ihrer Gestalt und dem Material, aus dem sie bestehen. Daher kann die Größe der Flexibilität für jeden bestimmten Reifen nach Wunsch variiert werden.

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In der dargestellten speziellen Ausführungsform weisen die flexi blen Abschnitte eine nach vorne gerichtete Kontaktfläche 48 auf. In dieser Beschreibung ist die nach vorne gerichtete Kontaktfläche 48 die vertikale Oberfläche des flexiblen Abschnitts 44, welche die Straßenfläche zuerst kontaktiert. De größer der Winkel zwischen der Kontaktfläche 48 und der Umfangsmittenebene CP, umso größer Ist die Verformung des flexiblen Abschnitts 44. Im allgemeinen bildet die Kontaktfläche 48 einen Winkel von wenigstens 40 und vorzugseise von wenigstens 60 .

In Figur 4 Ist eine abgewandelte Form des Reifens dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist der Mittelabschnitt des Laufstreifens in dem Bereich der Umfangsmlttenebene CP mit einer über den Umfang verlaufenden Rippe 111 versehen. Die axialen Seiten 113, 115 der Rippe haben eine solche Gestalt, daß sie eine Vielzahl flexibler Abschnitte 134 bilden, welche genauso wirken wie die flexiblen Abschnitte 44 der unabhängigen Profilblöcke 38.

Obzwar bestimmte repräsentative Ausführungsformen und Einzelheiten zur Erläuterung der Erfindung gezeigt worden sind, leuchtet es dem Fachmann ein, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von dem Gedanken oder Rahmen der Erfindung abzuweichen.

Der Patentanwalt

f.

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Claims

24 04 DJpI-In9. H. MITSCHEF&IGH * ; * .*"*: - D-8000 MÖNCHEN 22 Dtpl.-U«. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10 Dr. rer. „ et. W. KÖRBER ^ (089) * 29 66 84 Dipl.-fng. J. SCHMIDT-EVERS PATENTANWÄLTE 22 J" ft 1^S'J THE GOODYEAR TIRE Ä RUBBER COMPANY 1144 East Market Street Akrbn, Ohio 44316 / V.St.A. Ansprüche:

1.j Pneumatischer Reifen mit einem den Boden kontaktierenden Laufstreifen, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufstreifen (12) eine Vielzahl unabhängiger Profilblöcke (38) aufweist, die um den Umfanq des Reifens herum derart angeordnet sind, daß eine Vielzahl von im wesentlichen axial von der Mittenebene (CP) des Reifens zu der Laufstreifenkante verlaufenden Rillen (40) gebildet wird, wobei die unabhängigen Profilblöcke (38) einen starren Abschnitt (42) und wenigsten einen flexiblen Abschnitt (44) umfassen, so daß sich bei Ausübung einer Bremskraft auf den Reifen die flexiblen Abschnitte (44) der unabhängigen Profilblöcke (38) verformen, um auf diese Weise den Wasserabfluß aus dem Laufstreifen (12) zu verbessern.

2. Pneumatischer Reifen mit einem den Boden kontaktierenden Laufstreifen und einem darin befindlichen Verstärkungslagenaufbau, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufstreifen (12) eine Vielzahl unabhängiger Profilblöcke (38) aufweist, die um den Umfang des Reifens herum derart angeordnet sind, daß eine Vielzahl von im wesentlichen axial von der Mitte des Laufstreifens (12) zur Laufstreifenkante verlaufenden Rillen (40) gebildet wird, daß der Laufstreifen (12) ferner einen im Umfangsrichtung verlaufenden Mittelabschnitt (A) aufweist, dessen Breite wenigstens sechzig Prozent der Laufstreifenbreite (TW) beträgt und der sich im wesentlichen gleich auf beiden Seiten der Umfangsmittenebene (CP) des Reifens erstreckt, und daß die Profilblöcke (38) in dem Mittelabschnitt (A) einen starren Abschnitt (42) umfassen sowie wenigstens einen flexiblen Abschnitt (44), der eine Bremsfläche (48) aufweist, die einen

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O/i

Winkel von wenigstens vierzig Grad zur Mittenebene des Reifens
bildet, wobei sich bei Ausübung einer Bremskraft auf den Reifen
die flexiblen Abschnitte (44) derart verformen, daß das Wasser
durch die axial verlaufenden Rillen (40) hindurch abgeleitet wird.

3. Reifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verlaufenden Rillen (40) in dem Mittel abschnitt (A) einen Winkel im Bereich von etwa 30 bis 80 bilden und die axial verlaufenden Rillen (40) axial außerhalb des Mittelabschnitts einen Winkel im Bereich von etwa 60° bis 90° bilden.

4. Reifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verlaufenden Rillen (40) in dem Mittelabschnitt (A) einen Winkel von etwa 45 bilden und die axial verlaufenden Rillen (40) axial außerhalb des Mittelabschnitts (A) einen Winkel von etwa 90 bilden .

5. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nach vorn gerichteten Kontaktflächen (48) des flexiblen Abschnitt (44) einen Winkel von wenigstens 40 bilden.

6. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nach vorn gerichteten Kontaktflächen (48) des flexiblen Abschnitts(44) einen Winkel von wenigstens 60° bilden.

7. Reifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Corde der geschnittenen Gürtellagen (34,36) einen Winkel von etwa 15°
bis 25° bilden.

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