DE3424796A1

DE3424796A1 - Niederquerschnittsreifen fuer hohe fahrgeschwindigkeiten

Info

Publication number: DE3424796A1
Application number: DE19843424796
Authority: DE
Inventors: Kazuyoshi Saneto; Takashi Hiratsuka Kanagawa Yamashita
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1983-07-08
Filing date: 1984-07-05
Publication date: 1985-01-17
Also published as: AU567351B2; JPS6015204A; AU3023084A

Description

Niederquerschnittsreifen für hohe Fahrgeschwindigkeiten
Beschreibung Diese Erfindung bezieht sich auf einen Niederquerschnittsreifen für hohe Fahrgeschwindigkeiten, der das Fahrverhalten auf nasser Strassenoberfläche verbessert.
Hochgeschwindigkeitsreifen wurden in den letzten Jahren zunehmend in Niederquerschnittsausführung gebaut, um ihre Stabilität bei hoher Geschwindigkeit zu verbessern und dies hat zunehmende Reifenbreiten mit sich gebracht. Die damit verbundene Form bedeutet eine Verbreiterung der Aufstandsfläche des' Reifenprofils. Obwohl nun diese Form in bezug auf das Fahrverhalten auf trockener Strassenoberfläche verschiedene wünschenswerte Merkmale schafft, verschlechtert sie andererseits das Fahrverhalten auf nasser Strassenoberfläche. Insbesondere ergibt sich ein merklicher Abfall im Fahrverhalten auf nasser Strassenoberfläche bei hoher Geschwindigkeit.
Es wurde verschiedentlich versucht, eine Verbesserung hinsichtlich des vorstehend beschriebenen Abfalls im Fahrverhalten über die Gestaltung des Reifenprofils und des Reifenaufbaus zu erreichen, aber keine dieser Bemühungen hat bisher ein voll zufriedenstellendes Ergebnis erbracht.
Vor diesem technischen Hintergrund richtet sich die gegenwärtige Erfindung auf die Schaffung eines Niederquerschnittsreifens für hohe Fahrgeschwindigkeiten, bei dem das vorstehend beschriebene Problem eines Abfalls im Fahrverhalten beseitigt ist.
Die Urheber der gegenwärtigen Erfindung stellten eingehende Untersuchungen an, um das Wasserabführungs-Verhalten eines Reifens auf nasser Strassenoberfläche zu verbessern und sie machten dabei die folgenden Feststellungen, die der Verwirklichung der gegenwärtigen Erfindung dienten.
Es ist nach dem Stand der Technik bekannt, daß ausgezeichnete Wasserablauf-Eigenschaften nicht nur für einen Reifen mit niedrigem Querschnitt, sondern für Reifen ganz allgemein erzielt werden können, wenn gerade Rillen in der Lauffläche ausgebildet sind und die Grundlage des Reifenprofils bilden. Der Zweck der vorstehend beschriebenen Erfindung läßt sich aber in angemessener Weise erreichen, wenn in der vorstehend beschriebenen grundlegenden Profilgestaltung die Wasserabführung nicht im Schulterbereich der Aufstandsfläche, sondern vielmehr im Mittelteil des Laufstreifens des Niederquerschnittsreifens verbessert wird.
Demgemäß liegt das Wesentliche der gegenwärtigen Erfindung in einem auf hohe Fahrgeschwindigkeiten ausgelegten Niederquerschnittsreifen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß sein Laufflächenprofil aus einer Vielzahl kontinuierlicher Hauptrillen besteht, die in Umfangsrichtung des Reifens in der Lauffläche angeordnet sind, wobei die Breite dieser Hauptrillen umso größer ist, je näher sie zur Mittellinie des Reifens hin gelegen sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen: Figur 1 und 2 sind Beispiele des Laufflächenprofils eines Niederquerschnittsreifens für hohe Fahrgeschwindigkeiten gemäß dieser Erfindung; Figur 3 zeigt das Laufflächenprofil eines Reifens gemäß dieser Erfindung mit einer anderen Anordnung der Hauptrillen; Figur 4 zeigt die Relation zwischen der Tiefe und dem Winkel der Hauptrille gemäß Figur 3; Figur 5 mit 7 zeigen die Relation zwischen der Fahrgeschwindigkeit (S) und dem Reibunskoetfizienten (p); und Figur 8 zeigt die Beziehung zwischen Belastung und Seitenführungskraft (Cp).
1, 2, 3, 2', 3', ... sind Hauptrillen 4, 5 ... sind Nebenrillen 6, 7, 8 ... sind Profilblöcke.
Nachstehend ist die gegenwärtige Erfindung unter Hinweis auf die angefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Figur 1 und 2 veranschaulichen Beispiele des Laufflächenprofils des Niederquerschnittsreifens für hohe Fahrgeschwindigkeiten gemäß dieser Erfindung.
In Figur 2 sind Hauptrillen 1, 2, 3, 2', 3' so in der Lauffläche angeordnet, daß sie in der Umfangsrichtung EE' des Reifens weiterverlaufen. Je näher die Hauptrillen an der Reifenmittelliniet gelegen sind, umso größer ist ihre Breite a, b, c. Mit anderen Worten entsprechen die Rillenbreiten der Beziehung a7 bvc.
Das Symbol T bezeichnet die Breite der Aufstandsfläche des Reifens. Die Breite c der näher zur Reifenschulter hin gelegenen Hauptrillen 3, 3' liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 70 % und 30 % der Breite a der in der Mitte des Reifens gelegenen Hauptrille 1. Beträgt die Breite weniger als 30 % des erwähnten Wertes, ergibt sich auf extrem nasser Straßenoberfläche ein Abfall im Fahrverhalten. Liegt diese Breite dagegen über dem erwähnten Wert von 70 %, kann der Reifen auf trockener Straßenoberfläche nicht sein optimales Fahrverhalten entwickeln.
Die Nebenrillen 4,5 erstrecken sich durch die Hauptrillen 1, 2, 3, 2', 3' hindurch in Richtung der Breite der Aufstandsfläche.
Die Breite dieser Nebenrillen nimmt von der Reifenmitte zur Schulter hin progressiv ab.
Die Hauptrillen 1, 2, 3, 2', 3' und die Nebenrillen 4, 5 grenzen die dazwischen liegenden Profilblöcke 6, 7, 8 ab. Die Breite dieser Profilblöcke entspricht der Beziehung dcecf.
Das in Figur 2 gezeigte Profil unterscheidet sich von dem in Figur 1 gezeigten Profil nur dadurch. daß die Hauptrille 1 von der Mittellinie X abgesetzt ist, d.h. aus zwei Hauptrillen besteht, die neben der als umlaufende Profilleiste ausgebildeten Mittellinie angeordnet sind.
Wie vorstehend beschrieben, kann durch die gegenwärtige Erfindung das Fahrverhalten auf nasser Straßenoberfläche verbessert werden, weil die Breiten der Hauptrillen a, b, c so festgelegt sind, daß sie der Beziehung a> b c genügen.
Diese Anordnung ergibt ferner ein besseres Kurvenverhalten.
Bei der gegenwärtigen Erfindung lassen sich die Wasserablaufeigenschaften noch weiter verbessern, wenn die Breite der Nebenrillen von der Schulter zur Laufflächenmitte hin progressiv zunimmt. Im Obrigen können die Hauptrillen auch zickzackförmig verlaufen.
Anhand des folgenden Ausführungsbeispiels wird die Wirkung der gegenwärtigen Erfindung anschaulich dargelegt.
Ausführungsbeispiel Es wurden Niederquerschnittsreifen mit den in Figur 3 gezeigten Laufflächenprofilen hergestellt.
Figur 3(1) veranschaulicht die Grundausführung des Laufflächenprofils gemäß der gegenwärtigen Erfindung, wobei die Hauptrille in der Mitte des Reifens eine größere Breite aufweist (Profil A). Figur 3(2) veranschaulicht das Profil eines gewöhnlichen Reifens nach dem Stand der Technik, wobei die Hauptrillen 1, 2, 3, 2', 3' jeweils die gleiche Breite hatten (Profil B). Figur 3(3) veranschaulicht ein Profil, bei welchem die näher an der Schulter gelegenen Hauptrillen eine größere Breite hatten (Profil C). Die Reifen mit diesen Profilen A, B und C hatten die Größe 205/50 VR 15. Die Rillenmitte befand sich bei allen diesen Reifen in der gleichen Position und ihre Rillentiefe h und der Rillenwinkel a hatten die konstanten Werte von 7 mm bzw 100, wie in Figur 4 gezeigt. Unter Verwendung dieser Niederquerschnittsreifen wurden.Bremsversuche durchgeführt (p/S). Bei dieser Prüfung war der Reibungskoeffizient u zu bestimmen. Hierzu wurden die Prüfreifen mit der vorgesehenen Geschwindigkeit (S) über eine Strecke gefahren, die mit einem Wasserfilm von vorgesehener tiefe bedeckt war und es wurde das nach Anwendung der -Bremsen auf jeden Reifen wirkende Drehmoment gemessen.
Figur 5 zeigt die so erzielten Meßwerte u/S für die Profile A, B und C auf nasser Strassenoberfläche. Die Belastung betrug 350 kg, der Fülldruck (AP) 2,2 bar, die verwendete Felge war 6J x 15 und die Dicke des Wasserfilms 1 mm.
Figur 6 zeigt die Meßwerte u/S für eine Wassertiefe von 4 mm. Die übrigen Bedingungen waren die gleichen wie in Figur 5.
Figur 7 zeigt die Differenz im Reibungskoeffizienten p zwischen nasser und trockener Strassenoberfläche. Die übrigen Bedingungen waren die gleichen wie in Figur 5.
Figur 8 zeigt die Beziehung zwischen einer Belastung von 100 bis 600 kg und der bei einem Schräglaufwinkel von 20 gemessenen Seitenführungskraft. Der Fülldruck (AP) betrug 2,2 bar und die verwendete Felge war 6J x 15.
In Figur 5 mit 8 bezeichnet das Symbol das Profil A, x das Profil B und A das Profil C.
Aus den Zeichnungen ist klar ersichtlich, daß der Abfall von ii im Fall des Profils C auf nasser Strassenoberfläche größer war, als im Fall der Profile A und B und daß dieser Abfall beim Profil B größer war, als im Fall des Profils A.
Selbst bei einer Wasserbedeckung von größerer Tiefe war der Wasserabführungseffekt des Profils A ausgezeichnet und das bedeutet ein ausgezeichnetes Fahrverhalten des Profils A auf nasser Strassenoberfläche.
Figur 7 zeigt den Unterschied im Reibungskoeffizienten p auf trockener und nasser Strassenoberfläche. Je größer diese Differenz ist, umso betonter ändert sich das Fahrverhalten der Reifen. Unter dem Aspekt der Fahrsicherheit ist eine große Anderung im Fahrverhalten nicht wünschenswert und das Profil C zeigte hier die größte Differenz.
Ferner müssen die Reifen auf trockener Strassenoberfläche ein stabiles Manövrierverhalten aufweisen. Figur 8 zeigt für das Profil C den höchsten Wert der Seitenführungskraft Cp. Darunter liegt das Profil A und am niedrigsten das Profil B. Wie aber bereits erwähnt, war das Fahrverhalten auf nasser Strassenoberfläche, das bei Niederquerschnittsreifen allgemein das größte Problem ist, beim Profil C am schlechtesten. Obwohl das Profil B auf nasser Strassenoberfläche kein schlechtes Fahrverhalten erkennen läßt, war seine Seitenführungskraft Cp niedrig. Insgesamt kann das Profil A als das beste bewertet werden.
Der Grund für den merklichen Abfall des Reibungskoeffizienten p beim Profil A liegt darin, daß der Quotient der Auflagefläche nahe der Reifenmitte klein ist.
Unter diesem Gesichtspunkt wäre ebenfalls ein Profil ideal, bei welchem die Breiten der über die Laufflächenbreite näher zur Reifenmitte hin verlaufenden Nebenrillen progressiv größer werden, während die Breiten der Blöcke näher zum Mittelteil hin progressiv kleiner werden.

Claims

Niederquerschnittsreifen für hohe Fahrgeschwindigkeiten Patentanspruche 1. Niederquerschnittsreifen für hohe Fahrgeschwindigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß das Reifenprofil, bestehend aus einer Vielzahl kontinuierlicher Hauptrillen, in Umfangsrichtung der Reifenlauffläche angeordnet ist, wobei die Breite der genannten Hauptrillen (1, 2, 3, 2', 3') umso gröBer ist, je näher sie zur Reifenmittellinie hin gelegen sind.
2. Niederquerschnittsreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der am nächsten zur Reifenschulter gelegenen Hauptrillen (3,3') bei 70 % bis 30 % der Breite der in der Reifenmitte gelegenen Hauptrille (1) liegt.
3. Niederquerschnittsreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptrille (1) aus zwei Hauptrillen besteht, die neben der als umlaufende Profilleiste ausgebildeten Mittellinie des Reifens angeordnet sind (siehe Fig. 2).
4. Niederquerschnittsreifen nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Reifenprofil zusätzlich zu den Hauptrillen (1, 2, 3, 2', 3*) Nebenrillen (4, 5) aufweist, die im Winkel zur Umfangsrichtung der Hauptrillen angeordnet sind und bei denen die Rillenbreite von der Reifenschulter zur Reifenmitte hin progressiv größer wird.
5. Niederquerschnittsreifen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenrillen zickzackförmig ausgebildet sind.