DE4118318A1 - Hochbelastbarer radialluftreifen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Radialluftreifen, der für Schwerlastkraftfahrzeuge geeignet ist, wie z. B. für Lastwagen, Busse oder dergleichen.

Bisher werden Radialluftreifen an Schwerlast-Kraftfahrzeugen, wie z. B. an Lastwagen, Bussen oder dergleichen benutzt und ihre hervorragenden Eigenschaften, wie z. B. die Hochgeschwindigkeitsfähigkeit, die Abriebfestigkeit oder der geringe Brennstoffverbrauch, wurden dabei herausgestellt. Bei dieser Art von Radialluftreifen für Schwerlast-Kraftfahrzeuge umfaßt eine Verstärkungslage in der Reifenaufstandsfläche Metallfäden und hat eine bemerkenswert hohe Steifigkeit, um der hohen Belastung widerstehen zu können.

Bei einer solchen Bauart eines hochbelastbaren Radialluftreifens, bei dem der Abschnitt der Reifenaufstandsfläche eine hohe Steifigkeit hat, werden die Reifen beim Betrieb mit einem hohen Innendruck aufgepumpt und dann, wenn die Reifen in Reifenspuren auf der Straßenoberfläche eingezwängt sind, werden sie einer sehr hohen Außenkraft durch die Straße dann ausgesetzt, wenn sie aus den Spuren herausgezwängt werden; dabei entsteht das Problem, daß ein sogenanntes Wanderungs-Phänomen erzeugt wird, bei dem das lenkende Rad unsteuerbar wird.

Um dieses Problem zu lösen, ist das Verfügbarmachen eines hochbelastbaren Reifens, bei dem das in Spuren auftretende Wanderungsphänomen kaum auftritt, während die bei Radialluftreifen vorhandenen überlegenen Eigenschaften, wie z. B. die Hochgeschwindigkeitsfähigkeit, die Abriebfestigkeit oder der geringere Brennstoffverbrauch erhalten bleiben, lange erwartet worden.

Der Erfindung liegt hiernach die Aufgabe zugrunde, einen hochbelastbaren Radialluftreifen anzugeben, bei dem ein spurentsprechendes Wanderungsproblem kaum auftritt, während die überlegenen Eigenschaften eines Radialluftreifens, wie z. B. die Hochgeschwindigkeitsfähigkeit, die Abriebfestigkeit, oder der geringe Brennstoffverbrauch, erhalten bleiben.

Um diese Aufgabe zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung einen hochbelastbaren Radialluftreifen für Kraftfahrzeuge vor, der in der Reifenaufstandsfläche aus Metallfäden bestehende Verstärkungsgürtel aufweist sowie mehrere, in der Reifenaufstandsfläche ausgebildete Hauptnuten, die sich in Umfangsrichtung des Reifens erstrecken, wobei ein solcher Reifen dadurch gekennzeichnet ist, daß er an den Kanten der Reifenaufstandsfläche in Zickzackanordnung längs der Umfangsrichtung des Reifens zurückgesetzte und vorspringende Abschnitte aufweist.

Durch das Anordnen zurückgesetzter und vorspringender Abschnitte an den Kanten der Straßenaufstandsfläche in Zickzackanordnung längs der Umfangsrichtung des Reifens, wie dies oben beschrieben worden ist, wird es möglich, das Auftreten eines durch die Spur hervorgerufenen Wanderungsphänomens zu vermeiden, ohne dabei die überlegenen Eigenschaften zu opfern, die einem Radialluftreifen für hochbelastbare Kraftfahrzeuge zu eigen sind wie z. B. die Hochgeschwindigkeitsfähigkeit, die Abriebfestigkeit oder den geringen Brennstoffverbrauch, wobei das zu lenkende Rad steuerbar bleibt selbst auf einer Straße, die Reifenspuren aufweist, so daß ein sichereres Fahren auf einer solchen Straße gewährleistet wird.

Anhand der beigefügten Zeichnungen wird nun eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise beschrieben. Dabei werden einzelne Merkmale und die Gesamtwirkung noch stärker als bisher hervortreten. Es zeigen:

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die einen wesentlichen Teil des hochbelastbaren Radialluftreifens nach der Erfindung darstellt;

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf einen Abschnitt der Reifenaufstandsfläche des hochbelastbaren Radialluftreifens nach der Erfindung;

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil des Radialluftreifens nach der Erfindung darstellt; und

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf einen üblichen, hochbelastbaren Radialluftreifen.

In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 den Abschnitt einer Reifenaufstandsfläche, die Bezugsziffer 2 einen Verstärkungsgürtel, der innerhalb der Reifenaufstandsfläche um den Reifenumfang herumgeführt ist und die Bezugsziffer 3 bezeichnet eine Karkasse. Die Karkasse besteht aus einer oder mehreren Lagen und jede Lage umfaßt Metallfäden oder Fäden aus organischen Fasern, die jeweils in einem Winkel von etwa 90° in bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens angeordnet sind. Der Verstärkungsgürtel 2 besteht aus wenigstens zwei oder mehr Lagen (in Fig. 1 sind vier Lagen dargestellt), wobei jede im wesentlichen Metallfäden enthält. In den Verstärkungsgürteln 2 sind die Metallfäden in einem Winkel von 15 bis 30° in Beziehung zur Umfangsrichtung des Reifens geneigt, und benachbarte Lagen sind so angeordnet, daß sich die Lagen einander überschneiden.

Wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, sind in der Bodenberührungsfläche 1, d. h. in der Reifenaufstandsfläche 10, mehrere Hauptnuten 4 ausgebildet, die sich in Umfangsrichtung des Reifens erstrecken und dabei ein Rippen-Grundmuster bilden. An den Kanten dieser Reifenaufstandsfläche 10 sind zurückgesetzte und vorspringende Abschnitte 5 in einer gezahnten oder Zickzack-Form längs der Umfangsrichtung des Reifens angeordnet. Diese zurückgesetzten und vorspringenden Abschnitte 5 bestehen aus V-förmigen, zurückgesetzten Abschnitten 5a und vorspringenden Abschnitten 5b, die in Umfangsrichtung des Reifens abwechselnd hintereinander angeordnet sind. Das vorstehende Ende der jeweils vorspringenden Abschnitte 5b, die ihrerseits zwischen den zurückgesetzten Abschnitten 5a angeordnet sind, ist dünn und spitz. Wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, werden die zurückgesetzten Abschnitte 5a stufenweise tiefer und sie sind dort am tiefsten, wo sich ihr Endabschnitt zur Außenseite Schulterabschnittes hin öffnet. Diese zurückgesetzten Abschnitte 5a haben darüber hinaus einen Nutengrund 11, der zu einer runden Fläche ausgeformt ist.

Das Anordnen der zurückgesetzten und vorspringenden Abschnitte 5, wobei die vorspringenden Abschnitte 5b an ihren außenliegenden Enden spitz sind, an den Kanten der Reifenaufstandsfläche 10 in Zickzackanordnung, macht es möglich, die Steifigkeit der Kanten der Reifenaufstandsfläche 10 zu vermindern, ohne dabei die Bodenberührungsfläche der Reifenaufstandsfläche 10 wesentlich herabzusetzen. Mit anderen Worten werden in dem Fall, in dem die oben genannten zurückgesetzten und vorspringenden Abschnitte 5 jeweils an den Kanten der Reifenaufstandsflächen 10 angeordnet sind, dann, wenn diese zurückgesetzten und vorspringenden Abschnitte 5 in Berührung mit den Innenwänden der Reifenspuren gebracht werden, die spitzen, vorspringenden Abschnitte 5b als erste in Punktkontakt mit den Innenwänden der Reifenspuren gebracht. Obwohl die Reaktion am Anfang klein ist, werden die vorspringenden Abschnitte mit den Innenwänden der Reifenspuren so in Berührung gebracht, daß die Reaktion in dem Maße stufenweise ansteigt, in dem die vorspringenden Abschnitte schwerer oder tiefer in die Reifenspur eindringen. Selbst in dem Fall, daß die zurückgesetzten und vorspringenden Abschnitte 5 inkompressibel sind, findet aufgrund der oben genannten Tatsache keine Veränderung der Reifen statt, die von den Innenwänden der Reifenspuren zurückgedrückt werden, so daß es den Reifen möglich ist, leicht über die Reifenspuren hinwegzugehen. Die Anordnung der zurückgesetzten und vorspringenden Abschnitte 5 in Zickzackform an den Kanten der Reifenaufstandsfläche 10 dient darüber hinaus dazu, die Festkrall-Eigenschaften an den Innenwänden der Reifenspuren zu verbessern und es auf diese Weise den Reifen zu ermöglichen, aus den Spuren herauszukommen.

Um die oben beschriebene Wirkungsweise und die Wirksamheit der vorliegenden Erfindung weiter zu erhöhen, sollte die Teilung "1" zwischen den zurückgesetzten Abschnitten 5a und die Tiefe "a" dieser zurückgesetzten Abschnitte in Richtung der Drehachse des Reifens jeweils in einem Verhältnis a/1 zueinander stehen, das in folgendem Bereich liegt:

0.1 < a/1 < 0,2 (1)

Wenn das Verhältsnis a/1 in den oben beschriebenen Bereich fällt, dann ist es möglich, die Steifigkeit der Kanten der Reifenaufstandsfläche zu vermindern, ohne die Bodenberührungsfläche des Reifens wesentlich zu verkleinern, wodurch es erschwert wird, daß das spurbezogene Wanderphänomen auftritt, während die Hochgeschwindigkeitsfähigkeit, die Abriebfestigkeit und der geringe Brennstoffverbrauch erhalten bleiben, die für einen Radialreifen typisch sind.

Reifen, die nach der vorliegenden Erfindung gemäß den Fig. 1 und 2 aufgebaut sind und übliche Reifen, die eine Reifenaufstandsfläche gemäß Fig. 4 haben, wobei der Innenaufbau derselbe ist wie bei den Reifen der vorliegenden Erfindung, wurden jeweils an Kraftfahrzeugen montiert, deren Leergewicht 3910 kg betrug. Zehn Testfahrer fuhren die jeweiligen Fahrzeuge ohne jede Beladung auf einer Teststrecke, in der Reifenspuren ausgebildet waren, bei Geschwindigkeiten zwischen 80 und 90 km/h so, daß entweder geradeaus innerhalb der Reifenspuren gefahren wurde oder daß in die Reifenspuren hinein oder aus ihnen hinausgefahren wurde und zwar so, daß die Reifen absichtlich an den Innenwänden der Reifenspuren anstießen. Das Gefühl, das die zehn Testfahrer dabei hatten, wurde von jedem einzelnen Fahrer auf einer zehn Punkte umfassenden Skala bewertet, wobei ein üblicher Reifen als Ausgangspunkt galt und der Durchschnittswert der zehn Testfahrer wurde als Wanderungs-Verhütungsmaßstab für jeden Reifen genommen.

Beim Beurteilen des Gefühls, das die Fahrer hatten, wurden die folgenden Faktoren berücksichtigt: Häufigkeit des Entstehens des Wanderns, die Wanderstrecke, die Geschwindigkeit der Wanderbewegungen, die Dämpfung des Wanderns, die Reaktion auf das Lenkrad, das Verhalten der Autos dann, wenn sie in die Reifenspuren hinein oder aus ihnen herausgeraten usw. Die Ergebnisse des Tests sind in der folgenden Tabelle dargestellt.

Die Reifengröße der verwendeten Reifen war 1000 R 20.

Gefühlsbeurteilung
Reifen nach der Erfindung
6,5
üblicher Reifen	5,0

Aus der obigen Tabelle geht hervor, daß der Reifen nach der Erfindung den üblichen Reifen in bezug auf ein Verhindern des Wandungsvorganges überlegen ist.

Claims (6)

1. Hochbelastbarer Radialluftreifen mit im Abschnitt der Reifenaufstandsfläche angeordneten und aus Metallfäden bestehenden Verstärkungsgürteln sowie mit mehreren Hauptnuten (4), die sich in Umfangsrichtung des Reifens erstrecken und in der Reifenaufstandsfläche (10) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kanten der Reifenaufstandsfläche (10) in Zickzackform längs der Umfangsrichtung des Reifens zurückgesetzte und vorspringende Abschnitte (5) angeordnet sind.

2. Hochbelastbarer Radialluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zurückgesetzten und vorspringenden Abschnitte (5) eine große Anzahl von V-förmigen zurückgesetzten Abschnitten (5a) umfassen, die kontinuierlich an den Kantenabschnitten der Reifenaufstandsfläche (10) in Umfangsrichtung des Reifens angeordnet sind.

3. Hochbelastbarer Radialluftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorspringenden Abschnitte (5b), die zwischen den zurückgesetzten Abschnitten (5a) ausgebildet sind, jeweils eine Form haben, die nach außen spitz zuläuft.

4. Hochbalastbarer Radialluftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zurückgesetzten Abschnitte (5a) von der Reifenaufstandsfläche (10) aus zur äußeren Seitenfläche (7) des Schulterabschnittes stufenweise tiefer werden und am tiefsten an ihrem Endabschnitt sind, der sich zur äußeren Seitenfläche (7) des Schulterabschnittes hin öffnet.

5. Hochbelastbarer Radialluftreifen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutengrund (11) der zurückgesetzten Abschnitte (5a) eine rundgebogene Fläche ist.

6. Hochbelastbarer Radialluftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Tiefe "a" der zurückgesetzten Abschnitte (5a) in Richtung der Drehachse des Reifens zur Teilung "1" zwischen den zurückgesetzten Abschnitten (5a) durch die Beziehung ausgedrückt wird: 0,1 < a/1 < 0,2.