DE4107547C2

DE4107547C2 - Fahrzeugluftreifen mit einem Laufflächenprofil

Info

Publication number: DE4107547C2
Application number: DE19914107547
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl Ing Stumpf
Original assignee: Deutschen Semperit GmbH
Current assignee: Semperit Reifen AG
Priority date: 1990-03-20
Filing date: 1991-03-08
Publication date: 1995-04-20
Anticipated expiration: 2011-03-09
Also published as: DE4107547A1; ATA64490A; CH684584A5; AT398732B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugluftreifen mit einem Laufflächenprofil, welches sich aus Profilelementen, wie Blöcken, Stollen, Laufflächenbändern oder dergleichen, zusammensetzt, die zumindest bereichsweise mit Einschnitten versehen sind, die bevorzugt in Profilquerrichtung verlaufend angeordnet sind.

Derartige Fahrzeugluftreifen sind bereits bekannt (US-PS 4 794 965 und JP-60-252 005). Die relativ schmalen Einschnitte, die auch Feineinschnitte bzw. Lamellenfeinein schnitte genannt werden, dienen dazu, dem Fahrzeugluftreifen auch bei niedriger Haftreibung, wie beispielsweise auf nasser, vereister oder verschneiter Straße, bessere Griffeigenschaften zu verleihen. Bei Sommerreifen dienen die Einschnitte dazu, den Naßgriff beim Beschleunigen und Bremsen zu erhöhen. Die Kanten der Einschnitte durchschlagen beim Abrollen des Reifens den Wasserfilm und können daher die Mikrorauhigkeit der Straßen oberfläche zur Erhöhung der aufzubringenden Umfangskraft besser ausnützen. Bei Winterreifen wird die vorhandene Mikrorauhigkeit des Untergrunds durch die Einschnitte nicht nur bei nasser, sondern auch bei eisiger Straße ausgenutzt. Moderne Winter reifen weisen etwa 1300 Lamellenfeineinschnitte über den Reifen umfang verteilt auf; sie sind derart gestaltet, daß die Anzahl der Einschnitte kaum mehr erhöht werden kann. Beschränkungen ergeben sich durch die Formenherstellung und insbesondere dadurch, daß bei einer großen Anzahl von Einschnitten, die durch Formen lamellen gestaltet werden, das Ausformen des Reifens ohne Zer störung von Formenlamellen nicht mehr möglich ist.

Die Formen der Einschnitte im Profil sind insbesondere zick zackförmig mit relativ scharfen Kanten an den Umkehrstellen geradeliniger Abschnitte der Einschnitte. Auch gekrümmte Ab schnitte der Einschnitte sind bekannt; dabei treten die Ein schnitte an der Profiloberfläche normal, d. h. unter 90° zur Profiloberfläche, aus dem Reifen aus. Bei den sich zickzack förmig in den Reifenprofilen hineinerstreckenden Einschnitten treten diese an der Profiloberfläche unter einem spitzen Winkel zur Normalen zur Profiloberfläche aus dem Reifen aus.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der verbesserten Haftung bzw. Verbesserung adhärenten Bindung des Fahrzeugluftreifens zum Untergrund mit verlängerter Betriebsdauer.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An spruchs 1 gelöst.

Die Einschnitte sind im Querschnitt betrachtet gekrümmt und schließen mit einer Normalen auf die Reifenprofil oberfläche einen Austrittswinkel von bis zum 60° und am Einschnitt grund einen Eintauchwinkel von bis zum 20° ein. Zwischen der Profiloberfläche und dem Einschnittgrund erfolgt eine Umkehrung der Neigung.

Nach der Erfindung gestaltete Einschnitte schaffen an der Profil oberfläche Griffkanten, die eine wesentlich bessere Anpassung an feine Strukturen im Untergrund, beispielsweise durch ein "Umschließen" von kleinsten Bodenunebenheiten, gewährleisten.

Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung, die mehrere Aus führungsbeispiele darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1, 1a und 1b schematische Schnitte durch ein Profil element des Laufflächenprofiles eines Fahrzeugluftreifens mit Ausführungs varianten von erfindungsgemäßen Einschnitten,

Fig. 2 und 3 jeweils weitere Ausführungsvarianten der Er findung, wobei jeweils ein Profilelement schematisch in Schrägansicht dargestellt ist, und

Fig. 4 und 5 Längsschnitte durch einen Abschnitt eines Lauf flächenprofils, wobei bevorzugte Anordnungen der erfindungsgemäßen Einschnitte relativ zur Drehrichtung des Reifens dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt ein einzelnes Profilelement 1 eines Laufflächen profils eines nicht dargestellten Fahrzeugluftreifens. Das Profilelement 1 ist, in Profilquerrichtung betrachtet, durch Nuten 2 begrenzt. Nicht dargestellte Umfangsnuten begrenzen dieses Profilelement 1 in Reifenumfangsrichtung, so daß das Profil element 1 als Block gestaltet ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind als Profilelemente die Grundelemente zu verstehen, aus denen sich ein Laufflächenprofil zusammensetzt, beispiels weise daher auch lediglich durch Umfangsnuten begrenzte Lauf flächenbänder. Das Profilelement 1 ist mit einem Einschnitt 3 ver sehen, der räumlich gekrümmt ist. Von der Profiloberfläche 4 ausgehend schließt der Einschnitt 3 mit der Normalen N auf die Profiloberfläche 4 zuerst einen Winkel α₁ ein, der zwischen 20 und 60° gewählt ist. Am Nutgrund bzw. Einschnittgrund endet der Einschnitt 3 unter einem Winkel α₂ unter Umkehrung der Neigung relativ zur Normalen N; der Winkel α₂ beträgt zwischen 5 und 20°. Der Einschnitt 3 weist zwischen der Profiloberfläche 4 und dem Einschnittgrund einen im wesentlichen kontinuierlichen Verlauf auf.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform (Fig. 1a) setzt sich der Einschnitt 3, im Querschnitt betrachtet, im wesentlichen aus zwei Kreisbögen mit unterschiedlichen Radien zusammen. Von der Profiloberfläche 4 aus erfolgt die Krümmung des Ein schnitts 3 zuerst entlang eines Kreisbogens K mit einem Krümmungsradius R₁, der bevorzugt der Dessintiefe d entspricht. R₁ kann jedoch bis ±50% von d abweichen. An die Krümmung entlang des Kreisbogens K₁ schließt sich eine kleinere Krümmung entlang eines Kreisbogens K₂ an. Der zugehörige Krümmungsradius R₂ wird bevorzugt gleich dem Reifenradius R gewählt, wobei Ab weichungen von ±30% möglich sind. Der kontinuierlich gestaltete Wechsel von K₁ und K₂, d. h. der Neigungen, erfolgt bevorzugt in einer Tiefe t von etwa einem Drittel der Tiefe d der Nuten 2. Abweichungen bis zu ±60%, d. h. eine Tiefe t zwischen 0,13 d und 0,53 d sind möglich.

Der Querschnittsverlauf des Einschnittes 3 wird also ausgehend von der Profiloberfläche 4 bevorzugt so gewählt, daß die Krümmung kleiner wird. Hierbei muß der Krümmungsverlauf nicht, wie in Fig. 1a dargestellt, durch zwei Kreisbögen gekennzeichnet sein, es ist auch eine kontinuierliche Änderung der Krümmung möglich. Die Tiefe der Einschnitte 3 kann von der Nutentiefe d des Laufflächenprofils abweichen. Sie wird jedoch mindestens zwei Drittel der Nutentiefe d betragen.

Die Breite der Einschnitte 3 wird in einem Bereich zwischen 0,3 und 3 mm gewählt. Gemäß der in Fig. 1b dargestellten Aus führungsform ist es möglich, abweichend von der normalerweise gleichbleibenden Breite der Einschnitte 3 eine Ausgestaltung zu wählen, bei der zur Profiloberfläche 4 hin eine Aufweitung der Einschnitte 3 stattfindet. Die maximale Breite b₁ der Ein schnitte 3 an der Profiloberfläche 4 wird bevorzugt der Breite b am Nutgrund zuzüglich 1/2 b₀ betragen. Trotz Aufweitung sollte die Breite der Einschnitte 3 die angegebene Grenze von 3 mm nicht überschreiten.

Im einfachsten Fall werden die Einschnitte 3 so gestaltet, daß sie in Draufsicht betrachtet, geradlinig bzw. im wesentlichen geradlinig verlaufen.

Fig. 2 zeigt nun eine Variante, bei der ein in Draufsicht zickzackförmig gestalteter Einschnitt 3′ vorliegt, der gemäß der Erfindung gekrümmt ist.

In Fig. 3 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem ein geschlossener Einschnitt, bevorzugt ein entlang eines Kreises verlaufender Einschnitt 3′′ erfindungsgemäß ge krümmt ist.

Es ist auch möglich, je nachdem, welche Wirkung vorrangig er zielt werden soll, nach der Erfindung gestaltete Einschnitte entweder im Mittelbereich eines Laufflächenprofils oder in den Seitenbereichen oder über das gesamte Profil verteilt vor zusehen. Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Anordnung von Einschnitten 3 relativ zur Drehrichtung des Reifens für die Seitenbereiche des Laufflächenprofiles. In diesem Fall ist es günstig, die Anordnung so zu treffen, daß die Neigung der Einschnitte 3 am Nutgrund in die Drehrichtung F erfolgt.

Im Mittelbereich der Lauffläche sollte dagegen eine Anordnung getroffen werden, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist, wonach die Einschnitte 3 am Nutgrund gegen die Drehrichtung F weisen.

Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, wird üblicherweise innerhalb eines Profilelements 1 eine Vielzahl von Einschnitten 3 vorge sehen. Bevorzugt sind Einschnitte 3 in Profilquerrichtung bzw. im wesentlichen in Profilquerrichtung orientiert. Je nach Profil gestaltung kann es jedoch auch zweckmäßig sein, die Einschnitte 3 unter Winkeln bis zu etwa 45° gegenüber der reinen Querrichtung verlaufen zu lassen.

Claims

1. Fahrzeugluftreifen mit einem Laufflächenprofil, welches sich aus Profilelementen (1) zusammensetzt, die zumindest bereichsweise mit Einschnitten (3, 3′, 3′′) versehen sind, die bevorzugt in Profilquerrichtung verlaufend angeordnet sind, wobei

- die Einschnitte (3, 3′, 3′′) aus zwei unterschiedlich geneigten, kontinuierlich gekrümmt verlaufenden Teilab schnitten bestehen und diese Teilabschnitte einen Krümmungs radius (R1), der 0,5 d-1,5 d entspricht, wobei d die Tiefe der die Profilelemente trennenden Nuten (2) ist, bzw. einen Krümmungsradius (R2) aufweisen, der 0,7 R - 1,3 R entspricht, wobei R der Reifenradius ist,
- der Wechsel der Neigungen in einer Tiefe (t) von 0,13 d- 0,53 d erfolgt und
- die Einschnitte (3, 3′, 3′′), im Querschnitt betrachtet, mit der Normalen (N) auf die Reifenprofiloberfläche (4) einen Austrittswinkel (α1) zwischen 20° und 60° und am Ein schnittsgrund einen Eintauchwinkel (α2) zwischen 5° und 20° einschließen.

2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswechsel in einer Tiefe (t) von 0,33 d erfolgt.

3. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (b₁) der Einschnitte (3) an der Profilober fläche (4) größer ist als am Einschnittgrund.

4. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (b₁) der Einschnitte (3) an der Profilober fläche (4) zwischen 0,3 und 3 mm beträgt.

5. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (b₁) der Einschnitte (3) an der Profilober fläche (4) der 1,5fachen Breite (b₀) am Einschnittgrund ent spricht.

6. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitung der Einschnitte (3) frühestens ab der halben Einschnittiefe (d) erfolgt.

7. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Seitenbereichen des Laufflächenprofils be findlichen Einschnitte (3, 3′, 3′′) am Einschnittgrund in Drehrichtung (F) des Reifens geneigt sind.

8. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Mittelbereich des Laufflächenprofils befindlichen Einschnitte (3, 3′, 3′′) am Einschnittgrund gegen die Dreh richtung (F) des Reifens geneigt sind.