DE4019386A1 - Radialreifen - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft einen Radialreifen mit einer Blockmuster- Lauffläche.

Für Radialreifen wurde eine Vielfalt von Laufflächenmustern vorge­ sehen. Das Blockmuster, bei dem sich eine Anzahl von Längsnuten, die in Umfangsrichtung des Reifens laufen, und eine Anzahl von Quernuten, die die Längsnuten schneiden, eine Anzahl von Inseln oder Blöcken bilden, ist in typischer Weise bei Schlamm- und Win­ terreifen zu finden, und ein Reifen mit einem solchen Laufflächen­ muster entwickelt seine Fähigkeit in vollstem Ausmaß auf Eis oder Schnee oder schlammigen Straßen.

Bei einem Radialreifen mit einer solchen Blockmuster-Lauffläche wurde es vorgeschlagen, die Biegesteifigkeit des Blocks dadurch zu senken, daß man ihn mit einer Anzahl von Drainagerillen versieht. Die Verringerung der Steifigkeit des Blocks auf diese Weise ermög­ licht es dem Block, sanft eine Straßenfläche zu berühren, so daß weitere Leistungsverbesserungen bei Eis und Nässe erreicht werden können.

Wenn jedoch die Drainagerillen geradlinig verlaufen, dann sind die Blocksegmente, die durch diese linearen Drainagerillen voneinander getrennt sind, imstande, sich unabhängig so zu bewegen, daß die seitliche Steifigkeit des Blocks merklich gefährdet ist. Somit wird die Verwindung der Blöcke erhöht, so daß ein Fahrzeug mit dem Rei­ fen bei hoher Geschwindigkeit flattert.

Um diesen Nachteil zu überwinden, ist es wirksam, jede Drainageril­ le in einem wellenförmigen Muster auszubilden. Wenn mehrere wellige Drainagerillen im Block ausgebildet sind, dann gelangt jedes Block­ segment, das durch solche Drainagerillen abgetrennt ist, ungeachtet der Richtung der Verwindung zuverlässig in Berührung mit einem be­ nachbarten Segment desselben Blocks, so daß die Verwindung des je­ weiligen Blocksegments begrenzt ist, verglichen mit dem Fall gerad­ liniger Drainagerillen, was zu einer verbesserten Steifigkeit des Blocks insgesamt führt. Demzufolge sind nicht nur die Leistungen des Reifens auf Eis und Nässe verbessert, sondern es können auch befriedigende Leistungen bei Hochgeschwindigkeitsfahrt erreicht werden.

Wenn gewellte Drainagerillen mit demselben Muster unter gleichen Abständen in den jeweiligen Blöcken eines Radialreifens ausgebildet sind, ist es unmöglich, eine gleichförmige Berührung eines jeden Blocks mit einer Straßenoberfläche sicherzustellen. Somit ist die Biegesteifigkeit eines jeden Blocksegments, das in einem Umfangsbe­ reich des Blocks liegt, dann geringer als jene eines Segments der­ selben Größe, das in einem Mittelbereich des Blocks liegt. Dies ist der Fall, weil, während das mittige Blocksegment ein benachbartes Blocksegment auf jeder Seite aufweist, das Blocksegment im Umfangs­ bereich kein benachbartes Segment an der einen Seite aufweist.

Um eine gleichförmige Starrheit innerhalb eines jeden Blocks si­ cherzustellen, wobei das Voranstehende in Betracht gezogen werden soll, wird es als wirksam angesehen, die Dichte der Drainagerillen im mittleren Bereich gegenüber jener im Umfangsbereich zu erhöhen. Bei einer solchen Anordnung ist der Block im mittleren Bereich ho­ her Drainagerillendichte feiner unterteilt als im Umfangsbereich mit niedriger Drainagerillendichte, so daß die Biegesteifigkeit nur des mittleren Segments relativ verringert ist, um einen Ausgleich aufrechtzuerhalten.

Wenn jedoch die Drainagerillendichte im mittleren Bereich somit ge­ genüber jener im Umfangsbereich erhöht ist, dann werden die Seiten­ kanten des Blocks früher abgenutzt (Zehen- und Fersen-Abnutzung) als die Mitte des Blocks, so daß eine ungleichmäßige Abnutzung in­ nerhalb des Blocks die Lebensdauer des Reifens verringert. Zusätz­ lich werden Reifenschwingungen verstärkt.

Das Ziel dieser Erfindung, die gegenüber dem obigen technischen Hintergrund vorgenommen wurde, ist es, einen Radialreifen vorzuse­ hen, dessen Lauffläche ein Muster von Blöcken aufweist, durch Un­ terteilung mittels einer Anzahl von Längsnuten, die in Umfangsrich­ tung des Reifens laufen, und einer Anzahl von Quernuten, die die Längsnuten schneiden, wobei jeder der Blöcke mit einer Anzahl von zickzackförmigen oder wellenförmigen Drainagerillen versehen ist; dieser Reifen soll dahingehend verbessert werden, daß die Vertei­ lung der Steifigkeit in den jeweiligen Blöcken gleichförmiger ge­ macht wird, während eine Änderung in der Abnutzung innerhalb der jeweiligen Blöcke und des Abrollgeräusches des Reifens erfolgreich verringert werden.

Das obige Ziel wird durch den Radialreifen dieser Erfindung er­ reicht, wo eine mittige, wellenförmige Drainagerille und eine wel­ lenförmige Umfangs-Drainagerille in einem mittigen Bereich bzw. ei­ nem Umfangsbereich des Blocks angeordnet sind, wobei jede der wel­ lenartigen Drainagerillen in Zickzackrichtung längs einer Mittelli­ nie verläuft und die mittlere wellenartige Drainagerille einen ge­ ringeren Winkel zu ihrer Mittellinie beschreibt als die wellenarti­ ge Umfangs-Drainagerille in Bezug auf ihre Mittellinie.

Ungeachtet der Richtung der Verwindung gelangen Blocksegmente, die durch die wellenförmigen Drainagerillen getrennt sind, in Berührung mit benachbarten Blocksegmenten, so daß, verglichen mit linearen Drainagerillen, die Verwindung der Blöcke begrenzt ist, was zu ei­ ner etwas erhöhten Steifigkeit des Blockes insgesamt führt. In die­ sem Merkmal stimmt die Erfindung mit dem oben beschriebenen Stand der Technik überein. Bei der Erfindung jedoch weist die mittlere wellenartige Drainagerille einen kleineren Winkel zur Mittellinie auf, längs deren die wellenförmige Drainagerille im Zickzack ver­ läuft, als die wellenförmige Drainagerille im Umfangsbereich zu ihrer Mittellinie, und das Blocksegment, das durch eine nahezu ge­ radlinige wellenförmige Drainagelinie im mittleren Bereich des Blocks unterteilt ist, weist eine verhältnismäßig geringe seitliche Steifigkeit auf, verglichen mit den Blocksegmenten im Umfangsbe­ reich. Deshalb ist ein Ausgleich in der seitlichen Steifigkeit zwi­ schen dem mittigen Segment und den umfangsseitigen Segmenten herge­ stellt, die kein benachbartes Blocksegment an ihrer einen Seite ha­ ben, mit dem Ergebnis, daß die Biegesteifigkeit über den Block hin­ durch gleichförmig wird. Demzufolge berühren alle Segmente eines jeden Blocks die Straßenoberfläche in gleichförmiger Weise und sind deshalb gleichförmiger Abnutzung ausgesetzt. Es besteht kein Pro­ blem des Reifengeräusches infolge ungleichmäßiger Abnutzung.

Diese Erfindung erreicht ihr Ziel am besten, wenn sie bei einem Ra­ dialreifen angewandt wird, bei dem die Mittellinien für die mitti­ gen und umfangsseitigen, wellenförmigen Drainagerillen parallel zu den Quernuten verlaufen, die einen geringfügig kleineren Winkel als 90° zu einer Äquatorialebene des Reifens beschreiben. Die mittige wellenförmige Drainagerille wie auch eine umfangsseitige wellenför­ mige Drainagerille können in mindestens eine der Längsnuten offen sein oder können an ihren beiden Enden verschlossen sein. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel öffnen sich alle mittigen und um­ fangsseitigen Drainagerillen innerhalb des Blocks ausschließlich in eine der Längsnuten.

In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel, das insgesamt mehr als drei mittige und umfangsseitige wellenförmige Drainageril­ len aufweist, laufen die Mittellinien mit im wesentlichen gleich­ förmigen Abständen. Bei diesem Ausführungsbeispiel können die wel­ lenförmigen Drainagerillen, die sich in die eine der Längsnuten öffnen, und die wellenförmigen Drainagerillen, die sich in die an­ dere der Längsnuten öffnen, alternierend innerhalb desselben Blocks angeordnet sein. Ferner können die wellenförmigen Drainagerillen, die sich in mindestens eine der Längsnuten öffnen, und die wellen­ förmigen Drainagerillen, die an ihren beiden Enden verschlossen sind, alternierend innerhalb desselben Blocks angeordnet sein.

In der Zeichnung ist:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Teilabwicklung, die ein Laufflächenmuster eines Radialreifens der Erfindung zeigt, und

Fig. 2 eine Draufsicht, die einen Block im Laufflächenmuster der Fig. 1 in übertriebenem Maßstab zeigt.

Es erfolgt nun die Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbei­ spiels.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht in der Teilabwicklung, die ein Laufflächenmuster eines Radialreifens der Erfindung darstellt. Es wird darauf hingewiesen, daß die linke Hälfte des Musters nicht ge­ zeigt ist.

Die Lauffläche dieses Reifens ist mit mehreren Längsnuten 10 verse­ hen, die in Umfangsrichtung des Reifens verlaufen, und mehreren Quernuten 12, die die Längsnuten schneiden, um eine Vielzahl von Blöcken 20; 22, 23; 24, 25 zu bilden, und das Laufflächenmuster ist axial symmetrisch zur Äquatorialebene 2 des Reifens. Die Längsnut 10 und die Quernut 12 verlaufen jedoch im Zickzack. Keine von ihnen ist geradlinig. Ferner sind alle Quernuten 12 unter einem Winkel geneigt, der kleiner ist als 90°, und zwar gegenüber der Äquatori­ alebene 2.

In jedem der Blöcke 20 mit schmaler Breite in der ersten Reihe, die in der Umfangsrichtung des Reifens auf seiner Äquatorialebene 2 an­ geordnet sind, erstrecken sich vier wellenförmige, offene Drainage­ rillen 30 zur Äquatorialebene 2 hin von der rechten und linken Längsnut 10 her und mit im wesentlichen gleichförmigen Abständen zwischeneinander. Die Mittellinien der Zickzackkurven dieser wel­ lenförmigen Drainagerillen 30 sind im wesentlichen parallel zu den benachbarten Quernuten 12.

Jeder der Blöcke 22, 23 der zweiten Reihe, die benachbart zu den Blöcken 20 der ersten Reihe in Umfangsrichtung des Reifens angeord­ net sind, ist in der Querbreite größer als der Block 20 der ersten Reihe. Die Blöcke 22, 23 sind jeweils mit wellenförmigen, offenen Drainagerillen 31, 32; 33, 34 versehen. Alle diese Drainagerillen sind parallel zu den benachbarten Quernuten 12 angeordnet und in entgegengesetzter Richtung zu den wellenförmigen Drainagerillen 30 in den Blöcken 20 der ersten Reihe geneigt.

In den Blöcken 22 wechseln die wellenförmigen Drainagerillen 31, die sich in die linke Längsnut 10 öffnen, ab mit den wellenförmigen Drainagerillen 32, die sich in die rechte Längsnut 10 öffnen. Die­ ser Block 22 ist in übertriebenem Maßstab in Fig. 2 dargestellt. Von fünf Drainagerillen, die in diesem Block 22 ausgebildet sind, sind vier wellenförmige Drainagerillen 31 im Umfangsbereich des Blocks im Vergleich im Ausmaß des Zickzack größer, wobei der Winkel hinsichtlich der Mittellinie 51 des Zickzack so groß ist wie bei den wellenförmigen Drainagerillen 30 im Block 20 der ersten Reihe. Die einzige wellenförmige Drainagerille 32 im Mittelbereich des Blocks kommt einer geradlinigen Ausbildung der Drainagerille nahe, wobei der Winkel β zur Mittellinie 52 der Zickzackkurve kleiner ist als der Winkel α. Die Abstände zwischen den Drainagerillen inner­ halb des Blocks 22 sind im wesentlichen gleich.

Der andere Block 23 in der zweiten Reihe ist kleiner als der oben genannte Block 22 in der Umfangslänge und ist, wie in Fig. 1 dar­ gestellt, mit wellenförmigen offenen Drainagerillen 33, 34 verse­ hen, die sich lediglich in die benachbarte Längsnut 10 auf der lin­ ken Seite öffnen. Der Winkel, mit dem die wellenförmigen Drainage­ nuten 33 im Umfangsbereich des Blocks zur Mittellinie der Zickzack­ kurve angeordnet sind, ist jedoch so groß wie jener der wellenför­ migen Drainagerillen 30 beim Block 20 der ersten Reihe. Im Gegen­ satz hierzu weisen zwei wellenförmige Drainagerillen 34 in der Blockmitte einen kleineren Winkel zur Mittellinie der Zickzackkurve auf und weisen eine größere Amplitude der Zickzackkurve auf. Die Abstände zwischen den Drainagerillen sind auch in diesem Block 23 im wesentlichen gleich.

Die Blöcke 24, 25 der dritten Reihe, die in Umfangsrichtung des Reifens an der Reifenschulter neben den Blöcken 22, 23 der zweiten Reihe angeordnet sind, sind noch größer als die Blöcke 22, 23 in Querbreite. Jeder der Blöcke 24, 25 der dritten Reihe ist nicht nur mit wellenförmigen, offenen Drainagerillen 35, 38; 39, 41 versehen, die sich in die Längsnut 10 an der linken Seite öffnen, sondern auch mit geschlossenen Drainagerillen 36, 37; 40, die ähnlich wel­ lenförmig ausgebildet sind, aber an beiden Enden geschlossen sind. Diese Drainagerillen sind unveränderlich parallel zu den benachbar­ ten Quernuten 12 angeordnet, und während die wellenförmigen Draina­ gerillen 35, 36, 38; 39, 41 in der linken Hälfte in der Gegenrich­ tung zu den wellenförmigen Drainagerillen 31, 32; 33, 34 in den Blöcken 22, 23 der zweiten Reihe geneigt sind, sind die wellenför­ migen Drainagerillen 37, 40, die in der rechten Hälfte ausgebildet sind, in derselben Richtung geneigt wie die wellenförmigen Draina­ gerillen in den Blöcken der zweiten Reihe.

Im linken Abschnitt des Blocks 24 sind die wellenförmigen offenen Drainagerillen 35, 38 und die wellenförmigen geschlossenen Draina­ gerillen 36 alternierend angeordnet. Von den fünf Drainagerillen, die im linken Abschnitt dieses Blockes 24 ausgebildet sind, sind die vier wellenförmigen Drainagerillen 35, 36 im Umfangsbereich im Ausmaß der Zickzackkurve größer, wobei der Winkel, den sie zur Mit­ tellinie der vorliegenden Zickzackkurve aufweisen, so groß ist wie jener der wellenförmigen Drainagerillen 30 im Block 20 der ersten Reihe. Die einzige wellenförmige, offene Drainagerille 38 in der Mitte des Blocks ist nahezu eine Drainagerille mit geradliniger Ausbildung, wobei der Winkel, den sie zur Mittellinie der vorlie­ genden Zickzackkurve aufweist, klein ist. Die Abstände zwischen den Drainagerillen im linken Abschnitt des Blocks 24 sind jedoch im we­ sentlichen gleich.

Die anderen Blöcke 25 in der dritten Reihe sind kleiner als der obige Block 24 in der Umfangslänge, und die linke Seite eines jeden Blockes ist mit vier wellenförmigen, offenen Drainagerillen 39, 41 versehen, die sich ausschließlich in die Längsnut 10 auf der linken Seite öffnen.

Der Winkel, den die beiden wellenförmigen Drainagerillen 39 im Um­ fangsbereich dieses Blockes mit der Mittellinie der Zickzackkurve einschließen, ist jedoch im wesentlichen so groß wie jener der wel­ lenförmigen Drainagerillen 30 im Block 20 der ersten Reihe. Im Ge­ gensatz hierzu weisen die beiden wellenförmigen Drainagerillen 41 im Mittelbereich des Blocks einen kleinen Winkel auf, den sie zur Mittellinie der Zickzackkurve einschließen, und weisen eine größere Amplitude der Zickzackkurve auf. Im linken Abschnitt dieses Blocks 25 sind die Abstände zwischen den Drainagerillen im wesentlichen gleich.

Die Auswirkungen der wellenförmigen Drainagerillen 31, 32, die oben beschrieben sind, werden nun erörtert, wobei man den Block 22 als Beispiel heranzieht. Es wird darauf hingewiesen, daß dieselbe Er­ läuterung auch auf die anderen Blöcke 23, 24, 25 ebenso gut anwend­ bar ist.

Im Block 22, der durch wellenförmige Drainagerillen 31, 32 unter­ teilt ist, gelangt unabhängig von der Richtung einer Verwindung je­ des Blocksegment in Berührung mit dem benachbarten Blocksegment, so daß, verglichen mit geradlinigen Drainagerillen, die Verwindung des jeweiligen Blocksegments begrenzt ist, um eine etwas erhöhte Stei­ figkeit des Blocks 22 in seiner Gesamtheit sicherzustellen. Da je­ doch der Winkel β der einzigen mittigen wellenförmigen Drainageril­ le 32 zur Mittellinie der Zickzackkurve kleiner ist als der Winkel der vier wellenförmigen Umfangs-Drainagerillen 31, den sie mit der Mittellinie 51 einschließen, weist das Blocksegment 61, das durch die mittige, wellenförmige Drainagerille 32 unterteilt ist, die nahe einer linearen Drainagerillenausbildung liegt, eine geringere seitliche Steifigkeit auf als die Umfangsblocksegmente 62. Deshalb ist ein Ausgleich in der Steifigkeit mit dem Umfangsblocksegment 62 hergestellt, das kein benachbartes Blocksegment auf seiner einen Seite aufweist, mit dem Ergebnis, daß die Verteilung der Biegestei­ figkeit im gesamten Block 22 gleichförmig gemacht ist. Demzufolge berühren die gesamten Segmente innerhalb des Blocks 22 die Straßen­ fläche auf gleichförmige Weise und sichern somit die gleichförmige Reifenabnutzung ohne Reifengeräusch.

Die Erfindung betrifft somit insgesamt einen Radialreifen, der eine Lauffläche aufweist, die mit mindestens einem Block 20, 22, 23, 24, 25 versehen ist, der durch Längs- und Quernuten 10, 12 isoliert ist. Eine mittige, wellenförmige Drainagerille 32, 38 und eine um­ fangsseitige, wellenförmige Drainagerille 31, 35, 36 sind am Block angeordnet, und jede der wellenförmigen Drainagerillen verläuft längs einer Mittellinie im Zickzack, wobei die mittige wellenförmi­ ge Drainagerille einen kleineren Winkel zu ihrer Mittellinie auf­ weist als die umfangsseitige wellenförmige Drainagerille zu ihrer Mittellinie.

Claims (11)

1. Radialreifen mit einer Äquatorialebene und einer Lauffläche, die mit Längs- und Quernuten versehen ist, gekennzeich­ net durch

• - einen Block (20, 22, 23, 24, 25), der durch die Längs- und Quernuten (10, 12) an der Lauffläche isoliert ist, und
• - eine mittige, wellenförmige Drainagerille (32, 38) und eine wel­ lenförmige Umfangs-Drainagerille (31, 35, 36), die in einem mit­ tigen Bereich bzw. einem Umfangsbereich des Blockes angeordnet sind, wobei jede der wellenförmigen Drainagerillen längs einer Mittellinie im Zickzack verläuft und der Winkel der mittigen, wellenförmigen Drainagerille zur zugehörigen Mittellinie kleiner ist als der der umfangsseitigen, wellenförmigen Drainagerille zu ihrer Mittellinie.

2. Radialreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinien für die mittigen und umfangsseitigen wellenförmigen Drainagerillen (32, 38 und 31, 35, 36) parallel zu den Quernuten (12) verlaufen.

3. Radialreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Quernuten (12) zur Äquatorialebene (2) mit einem Winkel von gering­ fügig weniger als 90° angeordnet sind.

4. Radialreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittige wellenförmige Drainagerille (32, 38) sich in mindestens eine der Längsnuten (10) öffnet.

5. Radialreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittige wellenförmige Drainagerille an ihren beiden Enden geschlos­ sen ist.

6. Radialreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die umfangsseitige wellenförmige Drainagerille (31, 35) sich in minde­ stens eine der Längsnuten (10) öffnet.

7. Radialreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die umfangsseitige wellenförmige Drainagerille (36) an ihren beiden Enden geschlossen ist.

8. Radialreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle mittigen und umfangsseitigen Drainagerillen (32, 38, 31, 35) inner­ halb des Blocks (20, 22, 23, 24, 25) ausschließlich in nur eine der Längsnuten (10) offen sind.

9. Radialreifen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Gesamt­ zahl von mehr als drei mittigen und umfangsseitigen wellenförmigen Drainagerillen (31 bis 36), für die die Mittellinien mit im wesent­ lichen regelmäßigen Abständen verlaufen.

10. Radialreifen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Gesamt­ heit von mehr als drei mittigen und umfangsseitigen wellenförmigen Drainagerillen (31, 36), wobei die wellenförmigen Drainagerillen, die sich in eine der Längsnuten (10) öffnen, und jene wellenförmi­ gen Drainagerillen, die sich in die andere Längsnut öffnen, alter­ nierend innerhalb des Blocks (20, 22, 23, 24, 25) angeordnet sind.

11. Radialreifen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Gesamt­ heit von mehr als drei mittigen und umfangsseitigen wellenförmigen Drainagerillen (31 bis 36), wobei die wellenförmigen Drainageril­ len, die sich in mindestens eine der Längsnuten (10) öffnen, und jene wellenförmigen Drainagerillen, die an ihren beiden Enden ge­ schlossen sind, alternierend innerhalb des Blocks (20, 22, 23, 24, 25) angeordnet sind.