DE3824898A1 - Fahrzeugluftreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugluftreifen nach dem Ober­ begriff des Anspruches 1.

Fahrzeugluftreifen, die ein zentrales Laufband und Schulterprofilele­ mente aufweisen, die durch Umfangsrillen von dem Laufband getrennt vor­ liegen, sind nach DE-A-36 43 046 derart ausgebildet, daß das Laufflächen­ profil lärmabschottende Profilelemente und breite sowie tiefe Umfangs­ kanäle aufweist.

Es ist des weiteren bekannt, ein zentrales Laufband eines Fahrzeugluft­ reifens aus eng benachbart angeordneten Profilelementen zu bilden, die über einen hohen Profilpositivanteil von mehr als 60% verfügen.

Derartige Fahrzeugluftreifen weisen je nach der üblichen Profilierung insgesamt gesehen gute Fahr- und Komforteigenschaften auf. In Bezug auf einige wesentliche Reifeneigenschaften sind diese Fahrzeugluftreifen jedoch noch verbesserungsfähig. Ziel der Erfindung ist es, den Wider­ stand gegen Aufschwimmen (Aquaplaningverhalten), die Reifen- /Fahrbahn­ geräuschemission, die Spurrillenunempfindlichkeit und die Abriebfestig­ keit zugleich durch konstruktive Maßnahmen auf ein Niveau über dem derzeitig üblichen Standard zu bringen, wobei diese vorgenannten Eigen­ schaften mit nochmals verbesserten Werten vorliegen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Profilpositivanteil des zentral vorliegenden Laufbandes zu erhöhen und im Ausgleich dazu die Profilrillen zwischen dem Laufband und den Schulterprofilelementen nach Querschnitt und Lage im Profilnegativanteil so abgestimmt auszubilden, daß die nach dem Ziel vorgenannten Reifeneigenschaften mit weiteren Verbesserungen vorliegen.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Fahrzeugluftreifen erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. Das Laufflächenprofil des Fahrzeugluftreifens weist ein zentrales Lauf­ band mit einer verhältnismäßig großen Breite b auf, dessen Profilpo­ sitivanteil nahezu 100% oder in besonderen Fällen 100% beträgt.

Die Umfangsrillen beiderseits dieses Laufbandes sind im Querschnitt in Verbindung mit einer offenen Schulterprofilierung so bemessen, daß eine gute bis sehr gute Aufnahme der Wasservolumina und deren wirkungs­ volle rasche Ableitung ins Freie gesichert ist. Obwohl ein verhält­ nismäßig breites Laufband mit einem hohen Positivanteil vorliegt, wird das Wasser bei Aquaplaning ergebenden Verhältnissen wirkungsvoll auf­ geteilt und sofort von den breit vorliegenden Profilrillen sowie im Rillensystem der Schulterprofilierung aufgenommen und abgeleitet. Die hoch eingeschränkten Freiheitsgrade des zentralen Laufbandes mit dem hohen Profilpositivanteil sind maßgebend für eine unwesentliche Geräuschentwicklung eines solchen Fahrzeugluftreifens. Es verbleiben lediglich die Kanten der Profilelemente aus der Schulterprofilierung, die ein reifenbezogenes Geräusch verursachen. Die hoch eingeschränkten Freiheitsgrade des zentralen breiten Laufbandes sind ebenfalls maßge­ bend für eine verhältnismäßig große Unempfindlichkeit gegen Spurrillen in der Fahrbahn. Die breite, zusammenhängende Auflagefläche des zen­ tralen Laufbandes ist weitestgehend unempfindlich gegenüber solchen Spurrillen. Des weiteren ist dieses zentrale Laufband auch sehr günstig in Bezug auf die Abriebfestigkeit, wenn das Laufband in stark bean­ spruchten Bereichen gezielt eingesetzt wird, so daß in der Summe der Reifeneigenschaften sowohl das Aquaplaningverhalten wie auch die Lärm­ emission des Reifens und die Spurrillenunempfindlichkeit und auch die Abriebfestigkeit verbessert vorliegen.

Nach einem Merkmal der Erfindung ist das zentrale breite Laufband be­ vorzugt mit Feineinschnitten versehen. Diese Feineinschnitte können wirkungsvoll als ein bestimmtes, jedoch wählbares System von Feinein­ schnitten vorliegen. Dieses kann als ein laufflächenprofilartiges Muster vorliegen, das lediglich aus Feineinschnitten gebildet ist. Die Breite jedes dieser Feineinschnitte ist verhältnismäßig gering und auf 1,2mm begrenzt. Es kann insoweit ein Profilpositivvolumen, d.i. Verschleißvolumen, des zentralen Laufbandes zum Profilnegativvolumen (Feineinschnittvolumen), im Verhältnis von 92:4 vorliegen. Dieses Ver­ hältnis kann auch größer vorliegen, wenn lediglich Feineinschnitte vorliegen, die bevorzugt im wesentlichen schräg zur Umfangsmittenlinie orientiert und zusätzlich durch quer zur Umfangsmittenlinie verlaufende Feineinschnitte ergänzt sind. Des weiteren ist es möglich, das breite, zentrale Laufband ohne jegliches Profilnegativ auszubilden. Es liegt dann ein dem Slick vergleichbares Laufband vor.

Diese jeweils möglichen Konstruktionsmaßnahmen richten sich nach der Größe des Fahrzeugluftreifens, wobei Reifen mit normalen Reifenquer­ schnitten mit einem H/B-Verhältnis von 0,8 bis 0,7 mit bevorzugt einem Laufband und solche mit einem H/B-Verhältnis von 0,6 und weniger mit zwei Laufbändern bzw. mit mehr als zwei Laufbändern versehen sind. Auch diese Laufbänder sind mit einem hohen Profilpositivanteil von 90% und mehr ausgebildet.

Ein zentrales Laufband der vorgeschriebenen Art ist dann vorhanden, wenn nach einem Abdruck eines Fahrzeugluftreifens nach einem Abroll­ vorgang unter Last von mindestens einer Reifenumdrehung Abdruckgrenzen in der Schulterprofilierung vorliegen, die ein Abdruckteil umfassen, das über eine Länge von mindestens 1/8 bis zu 1/1 des Reifenumfanges am Laufband vorliegen, bei dem jeweils zwischen zwei Punkten konstanter axialer Abstand b vorhanden ist. Über die gleiche Länge von mindestens 1/8 bis 1/1 des Reifenumfanges liegen dann auch Abdruckgrenzen an den seitlichen Profilrillen vor, deren axiale Breite mit einem konstanten Wert vorliegt und deren Tiefe mindestens 50% der maximal zur Verfügung stehenden Profiltiefe beträgt. Dabei soll das Profilpositivvolumen im Verhältnis zum Profilnegativvolumen 92:4 oder mehr betragen.

Die Erfindung ist an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Reifenschnitt (Ausschnitt) in räumlicher Darstellung,

Fig. 2 einen Reifenschnitt (Ausschnitt) eines Fahrzeugluftreifens mit einem unprofilierten zentralen Laufband,

Fig. 3 eine Aufsicht auf ein Reifenprofil,

Fig. 4 eine Aufsicht auf ein abgewandeltes Reifenprofil,

Fig. 5 eine Aufsicht auf ein weiteres Reifenprofil,

Fig. 6 einen Reifenschnitt (Ausschnitt) eines Fahrzeugluftreifens mit zwei zentralen Laufbändern.

Der Fahrzeugluftreifen 1 nach Fig. 1 in Radialkarkassenbauart weist einen gürtelverstärkten Laufstreifen 2 auf, der aus einem zentralen Laufband 3 und den beiden Schulterprofilelementreihen 4 und 5 besteht, die durch umfangsorientierte Profilrillen 6 und 7 unterteilt sind. Das Laufband 3 ist als zentrale Breitbandrippe ausgebildet, deren axiale Breite b 48% der Reifenquerschnittbreite 8 beträgt. Das Laufband weist ein hohes Profilpositiv auf. Die Breitbandrippe ist lediglich mit einigen Feineinschnitten 8 versehen.

Diese Feineinschnitte verfügen über eine geringe Breite f, die auf 1,2 mm begrenzt ist. Die Feineinschnittiefe t beträgt höchstens 2/3 der Profilrillentiefe T.

Diese liegt in der Regel mit 8 mm vor. Die Profilrillen 6 und 7 weisen eine Breite R von 10 mm auf. Die Schulterprofilreihen bestehen aus schräg zur Umfangsmittenlinie x-x angeordneten Profilelementen 9, die durch Querrillen 10 voneinander getrennt sind.

Durch ein derartiges Laufflächenprofil 2 werden außergewöhnlich gute Ergebnisse in Bezug auf das Aquaplaningverhalten, die Reifengeräusch­ emission, die Spurrillenunempfindlichkeit und die Abriebfestigkeit erreicht. Dies ist auf das verhältnismäßig breit ausgebildete Lauf­ band mit einem hohen Profilpositivanteil und den zugleich offen aus­ gebildeten Profilrillen in Kombination mit einer verhältnismäßig offenen Schulterprofilierung zurückzuführen.

Ein zentrales Laufband 2 ist wie folgt zu definieren: Betrachtet man den Fahrzeugluftreifen 1 nach Fig. 1 im Neuzustand und dessen Abdruck nach einem Abrollvorgang von mindestens einer Reifenumdrehung unter einem Fahrzeugbetriebszustand und stellt dabei fest, daß sich zwischen den Abdrücken der beiden seitwärtigen Schulterblockreihen 4, 5 ein be­ stimmter Teil des Abdruckes über eine Länge von mindestens 1/8 des Reifenumfanges zwischen zwei Punkten konstanten axialen Abstandes b einbeschreiben läßt, so trifft dies auf den Bereich des zentralen, breiten Laufbandes oder einer entsprechenden Blockreihe zu, wenn sich neben den seitwärtigen Abdruckgrenzen über eine die obengenannte, min­ destens 1/8 des Reifenumfanges entsprechende Länge im wesentlichen um­ fangsorientierte Profilrillen befinden, deren Tiefe am Fahrzeugluft­ reifen über die obengenannte Länge mindestens 50% der maximal zur Ver­ fügung stehenden Profiltiefe des Laufflächenprofils beträgt. Die Auf­ standsbreite des Fahrzeugluftreifens unter Last ergibt dabei den axialen Abstand zweier Punkte nach der oben beschriebenen Definition, wobei b zu B 25% beträgt oder b mindestens 30 mm breit vorliegt.

Das Profilpositivvolumen des zentralen Laufbandes 3 zum Profilnegativ­ volumen liegt dabei im Verhältnis von 92:4 oder größer vor, wobei lediglich Feineinschnitte in einer Breite f vorgesehen sind, die nicht größer als 1,2 mm breit sind.

Das Profilnegativvolumen des zentralen Laufbandes besteht aus Fein­ profilierungen, die aus Feineinschnitten zusammengestzt sind. Die Lauffläche weist zwischen zwei Punkten der Abdruckgrenzen nach der vorgeschriebenen Definition unter Vernachlässigung der Feineinschnitte kleinstmögliche axiale Abstände b auf, die konstant sind, wobei das Profilpositivverhältnis 96:4 oder größer ist. Dabei sollen die Spuren der Punkte des kleinstmöglichen axialen Abstandes b nur in den Be­ reichen vorliegen, die seitlich 10 mm von den Abdruckgrenzen ent­ fernt sind.

Das Profilpositivvolumen zum Profilnegativvolumen des zentralen Lauf­ bandes kann auch 100:0 betragen; das heißt, daß das zentrale Laufband dann ein Slick ist.

Die Fig. 2 zeigt einen Fahrzeugluftreifen 11 mit einem Laufflächen­ profil 12, das ein zentrales Laufband 13 aufweist, das ohne jegliche Profilierung und ohne jeglichen Feineinschnitt vorliegt. Die Schulter­ profilreihen sind mit 14, 15 bezeichnet und ähnlich ausgebildet wie die nach Fig. 1. Das zentrale Laufband und die Schulterprofilreihen sind durch breite Profilrillen 16, 17 voneinander getrennt. Diese beiden Profilrillen sind in der Breite gemeinsam mindestens 10% der Reifenquerschnittsbreite B breit ausgebildet.

Die Fig. 3 zeigt ein Laufflächenprofil 22 eines Fahrzeugluftreifens 21, das aus einem zentralen Laufband 23, den seitlichen Profilrillen 26, 27 und den Schulterprofilreihen 24, 25 gebildet ist. Das breite, zentrale Laufband 23 ist teilweise mit Feineinschnitten versehen. Diese bilden ein System aus Feineinschnitten. Diese sind schräg zur Umfangsmittenlinie x-x orientiert, vgl. Bezugszeichen 30, 31. Diese Feineinschnitte kreuzen sich. Des weiteren sind quer zur Umfangs­ mittenlinie x-x orientierte Feineinschnitte 32 vorgesehen. Hierdurch wird ein Muster aus Feineinschnitten gebildet, das abhängig von der Profilteilung p zum einen eine größere zum anderen eine kleinere Fläche bedeckt. Die Schulterprofilierung besteht aus schräg ange­ ordneten Blöcken 28, die durch schräge Profilrillen 29 zur Reifen­ außenseite hin offen gestaltet sind. Durch ein solches Laufflächen­ profil sind der Widerstand gegen das Aufschwimmen, die Reifen-/ Straßengeräuschemission, die Spurrillenunempfindlichkeit und auch die Abriebsfestigkeit außergewöhnlich gut.

Die Fig. 4 zeigt ein Laufflächenprofil 42 eines Fahrzeugluftreifens 41, das aus einem zentralen Laufband 43 und jeweils seitlichen Schulterprofilelementen 44, 45 besteht. Die teilenden Umfangsprofil­ rillen sind mit 46, 47 bezeichnet. Hierbei ist das zentrale Laufband 43 mit Feineinschnitten 50, 51, 52 versehen. Diese bilden ein Muster einer Feinprofilierung. Die Schulterprofilelemente liegen als ge­ bogen oder gekrümmt ausgebildete Profilelementblöcke 48 vor, die durch entsprechend gebogene oder gekrümmte Querrillen 49 unterteilt sind. Die Profilelemente 48 selbst sind mit einer zusätzlichen Fein­ rille 70 und dem einen oder weiteren Feineinschnitt 71 versehen.

Die Fig. 5 zeigt ein Laufflächenprofil 52 eines Fahrzeugluftreifens 51, das aus einem zentralen Laufband 53 und jeweils seitlichen Schulterprofilelementreihen 54, 55 besteht, die vom Laufband 53 durch Umfangsrillen 56, 57 getrennt sind.

Das zentrale Laufband ist mit einem System von Feineinschnitten 60, 61, 62 versehen, die teilweise schräg und teilweise parallel zur Um­ fangsmittenlinie x-x angeordnet sind. Diese Feineinschnitte ergeben ein profilähnliches Muster. Die Schulterprofilelemente sind als ge­ bogene Blöcke 58 ausgebildet, die durch ebenfalls gebogene Querrillen 59 voneinander getrennt sind.

Die Fig. 6 zeigt einen Reifenschnitt eines Fahrzeugluftreifens 61, dessen Laufstreifen 62 aus zwei zentralen, durch eine Profilrille 63 getrennten Laufbändern 64, 65 sowie zwei seitwärtigen Profilrillen 66, 67 und den Schulterprofilelementreihen 68, 69 gebildet ist. Auch hier­ bei ist jedes zentrale Laufband 64, 65 als breite Rippe ausgebildet, wobei die Breite b 25% bis 40% der Reifenbreite B betragen kann. Jedes Laufband kann mit einem Feineinschnittsystem oder wenigstens einzelnen Feineinschnitten versehen oder als Slick ausgebildet sein. Die Profilpositivanteile jedes Laufbandes sind jeweils 90%. Die Profilnegativanteile der Profilrillen betragen etwa jeweils 5% der Reifenquerschnittbreite B. Der Profilpositivanteil der Schulterpro­ filelemente beträgt zusammengenommen wenigstens 25% der Reifenquer­ schnittsbreite B.

Den vorbeschriebenen Laufflächenprofilen ist gemeinsam , daß sie über ein zentrales Laufband oder gegebenenfalls bei verhältnismäßig breiten Fahrzeugluftreifen mit einem niedrigeren H/B-Verhältnis mehrere zen­ trale, breite Laufbänder aufweisen.

Diese verfügen über einen hohen Profilpositivanteil von 90% bzw. 92% und mehr. Sie wirken in Kombination mit ausreichend breiten und tiefen Profilrillen sowie mit einer an sich üblichen, verhältnismäßig offen gestalteten Schulterprofilierung zusammen.

Der Vorteil bei der Reifen/Geräuschemission resultiert bei diesem Fahrzeugluftreifen aus der Verwendung von einem nahezu 100%igen Profilpositiv in der zentralen Laufbandbreitrippe, die aufgrund ihrer eingeschränkten Freiheitsgrade praktisch unwesentlich zur Geräuschent­ wicklung beiträgt. Es verbleibt lediglich die Schulterprofilierung als reifenseitiger Geräuschverursacher. Die Vorteile im Aquaplaningver­ halten sowie in der Unempfindlichkeit gegenüber Spurrillen sowie in Bezug auf die Abriebfestigkeit sind darauf zurückzuführen, daß die zentralen Breitrippen mit einem nahezu 100%igen Profilpositivanteil als überbreite, zusammenhängende Auflageflächen vorliegen. Aufgrund dieser Flächen reagiert der Reifen weitestgehend unempfindlich beim Überfahren von Spurrillen. Der Vorteil der Abriebfestigkeit ist durch gezielte Verwendung der Breitrippe in stark beanspruchten Bereichen sicherzustellen. Der Vorteil im Aquaplaningverhalten tritt dann deut­ lich zu tage, wenn die zentrale Breitrippe mit verhältnismäßig breiten Profilrillen und einer offenen Schulterprofilierung kombiniert vor­ liegt, wobei die Wasservolumina bei wasserreichen Betriebsverhältnissen aus dem Laufbandbereich verhältnismäßig schnell und wirkungsvoll in die zur Verfügung stehenden Profilrillen und in das Rillensystem der Schulterprofilierung verdrängt und von hieraus im wesentlichen unge­ hindert ins Freie geleitet werden.

Claims (5)

1. Fahrzeugluftreifen in Radialkarkassenbauart mit einem gürtelver­ stärkten Laufstreifen, der mindestens ein zentrales Laufband und durch breite Profilrillen von diesem getrennte Schulterprofilele­ mente aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Laufband (3, 13, 23, 43, 53) mit einem Profilpositivanteil von 92% und mehr und einer Breite (b) von 25% bis 65% der Reifenquerschnitts­ breite (B) vorliegt und daß die Profilrillen (6, 7; 16, 17; 26, 27; 46, 47; 56, 57) zusammen mindestens 10% der Reifenquer­ schnittsbreite (B) breit ausgebildet sind.

2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 mit einem Reifenquerschnitt- Höhe/Breite- Verhältnis von 0,6 und weniger, dadurch gekennzeich­ net, daß zwei oder mehrere zentrale Laufbänder (64, 65) mit je­ weils einem Profilpositivanteil von 90% und mehr und jeweils in einer Breite (b) von 25% bis 40% der Reifenquerschnittsbreite (B) vorliegen und daß die die Laufbänder trennende Profilrille (63) wie auch die seitwärtigen Profilrillen (66, 67) jeweils mindes­ tens 5% der Reifenquerschnittsbreite (B) breit ausgebildet sind.

3. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Laufband oder die zentralen Laufbänder lediglich Feineinschnitte (30, 31, 32; 50, 51, 52) aufweist bzw. aufweisen.

4. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein System von Feineinschnitten (30, 31, 32; 50, 51, 52; 60, 61, 62) vorliegt, durch das ein profilartiges Muster gebildet ist.

5. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Laufband oder die zentralen Laufbänder feinein­ schnitt- bzw. rillenfrei ausgebildet als Slick vorliegt bzw. vor­ liegen.