DE4220677A1

DE4220677A1 - Luftreifen fuer personen-kraftwagen

Info

Publication number: DE4220677A1
Application number: DE19924220677
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Suzuki; Eiichi Iida; Hiroya Takenaka
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1991-07-10
Filing date: 1992-06-24
Publication date: 1993-01-14
Also published as: JPH0516617A; JP3096923B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftreifen für einen Personen-Kraftwagen. Im einzelnen betrifft sie einen solchen Luftreifen, bei dem eine Verschlechterung der Gleichförmigkeit des Reifens selbst dann verhindert wird, wenn die Nuten-Breiten der Hauptnut und einer Neben-Hauptnut vergrößert werden, um die Wasserableitungsfähigkeit zu verbessern.

Wenn ein Roh- oder grüner Reifen in eine Form eingelegt, dort geformt und vulkanisiert wird, dann wird unvulkanisierter Gummi in einem Profilabschnitt durch die die Nute bildende Rippe der Form zur Seite gedrückt, erleidet eine Verflüssigung und bildet ein Reifenprofil. Eine Reifen-Form ist mit einer eine Hauptnut bildenden Rippe ausgerüstet, die einer Hauptnut entspricht, die sich in Reifenumfangsrichtung erstreckt und mit Rippen, die Nebennuten bilden und die den Nebennuten entsprechen, die sich in Richtung der Reifenbreite erstrecken. Bei einem solchen Form-Vorgang ist die Menge des Gummis, die von der Rippe beiseitegeschoben wird, die die Hauptnut bildet, größer als die Menge des Gummis, die von den Rippen beiseitegeschoben wird, die die Nebennuten bilden.

Aus diesem Grunde ist es wahrscheinlich, daß in der Gürtel-Lage nahe dem Nuten-Grund eine Störung, wie z. B. eine Wellung, auftritt, wobei das Auftreten dieser Störung von den Bedingungen des Bildens der Hauptnut abhängt.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben bereits einen Luftreifen für einen Personenkraftwagen vorgeschlagen, der eine verbesserte Wasserableitungs-Fähigkeit aufweist und bei dem die Nuten-Breite wenigstens einer Hauptnut, die sich in Reifenumfangsrichtung erstreckt, so eingestellt ist, daß sie größer ist als die Nutentiefe, wobei sich mehrere Neben-Hauptnuten, die in gleicher Weise eine Nutenbreite haben, die größer ist als die Nutentiefe, nahe an der Hauptnut so angeordnet sind, daß sie sich in einem Winkel von 3 bis 30° zur Reifen-Umfangsrichtung erstrecken und zwar über eine Strecke, die größer ist als die Boden-Berührungslänge des Reifens.

Wenn die Nuten-Breite der Hauptnut oder der Haupt-Nebennut jedoch größer ist als die Nutentiefe und größer als 6% der Profil-Breite, dann kann der unvulkanisierte Gummi, der durch die Rippe beiseitegedrückt werden soll, die während des Formvorganges und der Vulkanisation die Hauptnut bildet, an beiden Außenseiten der die Hauptnut bildenden Rippe in einer Mittel-Zone nicht genügend in Richtung der Breitenerstreckung der die Hauptnut bildenden Rippe verflüssigt werden; sie drückt vielmehr auf eine untere Gürtel-Lage und schafft in der Gürtel-Lage des Luftreifens für den Personenwagen eine Wellung, da die Dicke des Profilabschnittes des Luftreifens für einen Personenwagen geringer ist, als diejenige eines Luftreifens für einen Lastwagen. Wenn eine solche Wellung in der Gürtel-Lage entsteht, dann wird die Gleichförmigkeit des Reifens verschlechtert und es entsteht das Problem, daß eine Veränderlichkeit der Radialkräfte (RFV) und eine radiale Unrundheit (PRO) ansteigen.

Bei einem Reifen, bei dem die Wasser-Ableitungsfähigkeit dadurch verbessert ist, daß die Nutenbreite der Hauptnut und der Haupt-Nebennuten größer ist als die Nutentiefe und auf einen Wert von wenigstens 6% der Profil-Breite eingestellt ist, ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen für einen Personenkraftwagen anzugeben, der einen Abfall der Reifen-Gleichförmigkeit dadurch verhindert, daß eine Wellung der Gürtel-Lage ausgeschaltet wird.

Um die o.g. Aufgabe zu lösen, ist der Luftreifen für einen Personenkraftwagen nach der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Hauptnut, die sich in Reifen-Umfangsrichtung erstreckt, und eine große Anzahl von Nebennuten, die sich in Breiten-Richtung des Reifens erstrecken sowie mehrere Haupt-Nebennuten, die sich in einem Winkel von 3 bis 30° zur Reifen-Umfangsrichtung erstrecken, und die länger sind als eine Boden-Berührungslänge des Reifens auf einer Profilfläche angeordnet sind und daß sich längs jeder Hauptnut und jeder Neben-Hauptnut wenigstens eine Ausstülpung erstreckt, die am Nutengrund jeder Hauptnut und Nebenhauptnut in einem Abschnitt angeformt ist, an dem die Nutenbreite der Haupt- und Hauptnebennuten größer ist als ihre Nutentiefe und 6 bis 9% der Profilbreite beträgt.

Da die Ausstülpung am Nutengrund jeder Haupt- und Hauptnebennut in dem Abschnitt angeordnet ist, in dem die Nutenbreite vergrößert ist, fließt der unvulkanisierte Gummi, der durch die Außenbereiche der nut-formenden Rippe in deren Mittelbereich während des Form- und Vulkanisationsvorganges nicht ausreichend in Breitenrichtung verflüssigt werden kann, in den Hohlraum, der auf diese Weise in der nut-formenden Rippe gebildet wird und der der Ausstülpung entspricht, so daß die Schubkraft auf die Gürtellage vermindert wird. Auf diese Weise tritt eine gewellte Verformung in der Gürtel-Linie nicht auf und ein Abfall der Gleichmäßigkeit des Reifens wird nicht beobachtet.

In der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck "Berührungslänge des Reifens" die Länge der Berührungsflächen-Form, die dann entsteht, wenn der Reifen mit einem Innendruck aufgepumpt ist, wie er von der JATMA festgesetzt ist und auf dem Reifen eine Belastung aufgebracht ist, die ebenfalls von der JATMA festgesetzt ist und zwar in Umfangsrichtung des Reifens.

Anhand der beigefügten Zeichnungen wird nun eine Ausführungsform der Erfindung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ist eine Draufsicht, die eine Ausführungsform eines Reifenprofils eines Luftreifens für einen Personenkraftwagen nach der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 2 ist eine Schnittansicht der Hauptnut nach Fig. 1, bei der der Schnitt in Richtung eines Meridians geführt worden ist.

In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 ein Reifenprofil mit einer Profilbreite W. Eine gerade Hauptnut 2 mit einer extrem großen Breite ist so dargestellt, daß sie in Breitenrichtung in der Mitte der Profil-Fläche liegt und sich in Umfangsrichtung des Reifens erstreckt. An beiden Seiten, rechts und links der Hauptnut 2, ist eine große Anzahl von Nebennuten 3 so ausgeformt, daß sie sich in Richtung zu den Schulter-Endabschnitten in Reifen-Breitenrichtung erstrecken. Als Ergänzung zu der einzigen Haupt-Nut 2 ist eine große Anzahl von Neben-Hauptnuten 4 angeordnet, die in Reifen-Umfangsrichtung leicht geneigt sind. Diese Neben-Hauptnuten 4 kreuzen abwechselnd eine große Anzahl von Neben-Nuten 31 die oben beschrieben worden sind und erstrecken sich diagonal innerhalb eines Bereiches von 3 bis 300 zur Reifen-Umfangsrichtung und über eine Strecke, die länger ist als die Bodenberührungs-Länge des Reifens.

Die Nuten-Breite A der geraden Hauptnut 2 ist größer als ihre Nutentiefe B und sie fällt darüber hinaus in den Bereich von 6 bis 9% der Profilbreite W, die in Fig. 1 dargestellt ist. Da die Nutenbreite der Hauptnut so groß ist, daß sie wenigstens 6% der Profilbreite W beträgt, hat der Luftreifen eine hohe Wasserableitungs-Fähigkeit. Wenn die Nutenbreite größer ist als 9%, dann fällt die Steifigkeit in Richtung der Reifenbreite jedoch ab und ebenso die Abriebfestigkeit. Die Nutenbreite darf daher nicht größer sein als 9%. Eine solche große Nutenbreite ist auch bei einem Teil des Bereiches der Neben-Hauptnuten 4 vorgesehen, so daß eine höhere Wasserableitungswirkung zusätzlich zu der der Hauptnut erzielbar ist.

Im Mittelabschnitt des Nutengrundes der Hauptnut 2 sind parallel zueinander längs der Hauptnut 2 Ausstülpungen 5 vorgesehen. Ebenso ist eine Ausstülpung 5 im Nutengrund jeder Neben-Hauptnut 4 in deren Bereich der großen Nutenbreite vorgesehen. Wenigstens eine Ausstülpung 5 kann in demjenigen Abschnitt vorgesehen sein, in dem die Nutenbreite sowohl von der Hauptnut 2 als auch von den Neben-Hauptnuten 4 größer ist als die Nutentiefe und innerhalb des Bereiches von 6 bis 9% der Profilbreite liegt. Die Querschnittsform der oberen Fläche der Ausstülpung 5 ist vorzugsweise als Bogen ausgebildet, der einen Krümmungsradius von wenigstens 0,5 mm hat, um die Verflüssigung von unvulkanisiertem Gummi zu erleichtern und die Ausstülpung hat vorzugsweise eine Höhe von 0,5 bis 1,6 mm, gemessen von Nutengrund 2a. Wenn die Höhe der Ausstülpung 5 vom Nutengrund 2a an weniger ist als 0,5 mm, dann ist die Größe der Ausstülpung 5 ungenügend und es besteht kein technischer Sinn darin, eine solche, niedrigere Ausstülpung vorzusehen. Wenn die Höhe jedoch 1,6 mm überschreitet, dann überragt sie die Höhe des Abnutzungs-Indikators innerhalb der Nut, so daß die Funktion des Abnutzungs-Indikators verloren geht. Wenn am Nutengrund zwei oder mehr Ausstülpungen 5 vorgesehen sind, dann ist der Abstand zwischen ihnen vorzugsweise auf ein Maß von mehr als 1 mm eingestellt.

Die Ausstülpungs-Abschnitte, die am Nutengrund sowohl der Hauptnut 2 als auch der Neben-Hauptnuten 4 mit großer Nutenbreite vorgesehen sind, sind im Mittelabschnitt der Endfläche einer nutenformenden Rippe als eine Höhlung in der Gießform vorgesehen. Wenn daher ein frischer oder "grüner" Reifen geformt und vulkanisiert wird, dann kann unvulkanisierter Gummi, der nicht genügend aus einer Zone im Mittelbereich der breiten, nutformenden Rippe herausfließen kann, durch die Höhlung aufgenommen werden, so daß eine Schubkraft auf eine untere Gürtellage vermindert wird. Dies führt dazu, daß die Gürtellage keine gewellte Verformung erleidet und daß die Gleichförmigkeit des Reifens verbessert wird.

Ausführungsform

Es wurden ein Reifen nach der vorliegenden Erfindung mit einer Reifengröße von 245/40 ZR17, einem Reifenprofil gemäß Fig. 1 und der folgenden Abmessung sowie ein Vergleichsreifen mit demselben Aufbau erzeugt, so daß derselbe Reifen mit der Ausnahme hergestellt wurde, daß keine Ausstülpungen vorgesehen waren:

Profilbreite:\|222 mm
Nutenbreite der Hauptnut	18 mm
Nutentiefe der Hauptnut	8,2 mm
Höhe der Ausstülpung in der Hauptnut	1,5 mm
Nutenbreite (maximale Breite) der Neben-Hauptnut	13 mm
Nutentiefe der Neben-Hauptnut	7,2 mm
Höhe der Ausstülpung innerhalb der Neben-Hauptnut	1,5 mm
Winkel der Neben-Hauptnut zur Reifen-Umfangsrichtung	10°

Die folgenden Ergebnisse wurden so erzielt, daß die RFV und RRO jedes dieser Reifen bei einem Luftdruck von 2 kg/cm² unter den folgenden Meßbedingungen gemessen wurde:

RFV: Gemäß der Automobil-Norm C607-87 der Japanischen Automobil-Norm-Organisation.

Mit anderen Worten wurde eine Belastung, die entsprechend der Reifengröße bestimmt wurde, auf jeden auf einer Felge auf gezogenen Reifen aufgebracht und der Reifen wurde dann an eine drehbare Trommel angedrückt und eine Reifen-Achse wurde gedreht, während der Abstand zwischen der Reifen-Achse und der Trommel-Achse festgehalten wurde, wobei die Reaktion, die auf die Trommel-Achse ausgeübt wurde, gemessen und die Größe der Verschiebung am Umfang bestimmt wurde.

RRO: Ein absoluter Wert der Abweichung in Radialrichtung des Reifens (Rundheit) wurde entsprechend der Meßmethode bestimmt, die im Zusammenhang mit RVO oben beschrieben worden ist.

Umkehrungen der Meßwerte von RFV und RRO wurden durch Indizes ausgedrückt, die von der Grundlage 100 für den Vergleichsreifen ausgingen. Je größer die Indizes, umso höher die Gleichförmigkeit.

Tabelle 1

Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, sind beim erfindungsgemäßen Reifen im Vergleich mit dem Vergleichsreifen sowohl RFV als auch RRO verbessert und auch die Gleichförmigkeit ist verbessert.

Wenn der Kronenabschnitt beim erfindungsgemäßen Reifen und beim Vergleichs-Reifen durchschnitten und die Verteilung der Gummi-Dicke im Kronenabschnitt gemessen wird, dann wird im erfindungsgemäßen Reifen eine geringere Schwankung der Gummidicke festgestellt.

Wie dies oben beschrieben worden ist, ist beim erfindungsgemäßen Reifen die Nutenbreite sowohl der Hauptnut als auch der Neben-Hauptnuten größer als die Nutentiefe, um auf diese Weise die Wasser-Ableitungsfähigkeit zu erhöhen; wenn die Nutenbreite innerhalb des Bereiches von 6 bis 9% der Profilbreite liegt, dann ist erfindungsgemäß wenigstens eine Ausstülpung vorgesehen, die sich in Richtung der Nut am Nutengrund erstreckt. Aus diesem Grunde kann der unvulkanisierte Gummi durch den Hohlraum der die Nut bildenden Rippe aufgenommen werden, die der Ausstülpung zum Zeitpunkt der Vulkanisierung entspricht und die Schubkraft, die durch den unvulkanisierten Gummi mit einer unvollständigen Verflüssigung auf die untere Gürtellage einwirkt, kann verringert werden. Auf diese Weise wird dem Entstehen einer wellenförmigen Verformung der Gürtellage vorgebeugt, und der Abfall der Gleichförmigkeit des Reifens aufgrund einer solchen Verformung wird verhindert.

Claims

1. Luftreifen für Personenkraftwagen, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Reifenprofil-Fläche wenigstens eine Hauptnut (2) vorhanden ist, die sich in Reifen-Umfangsrichtung erstreckt sowie eine große Anzahl von Neben-Nuten (3), die sich in Reifenbreiten-Richtung erstrecken und mehrere Neben-Hauptnuten (4), die sich diagonal in einem Winkel von 3 bis 30° zur Umfangsrichtung des Reifens erstrecken,
sowie wenigstens eine Ausstülpung (5), die sich längs jeder Hauptnut (2) und jeder Neben-Hauptnut (4) erstreckt und am Nutengrund jeder Hauptnut (2) und jeder Neben-Hauptnut (4) in einem Abschnitt angeformt ist, in dem die Nutenbreite jeder Hauptnut (2) und jeder Neben-Hauptnut (4) größer ist als die jeweilige Nutentiefe und zwischen 6 und 9% der Profilbreite liegt.

2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsform der Oberseite der Ausstülpung (5) ein Bogen ist.

3. Luftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der Oberseite der Ausspülung (5) wenigstens 0,5 mm beträgt.

4. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Ausstülpung (5), vom Nutengrund (2a) an gemessen, zwischen 0,5 und 1,6 mm liegt.

5. Luftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Ausstülpung, vom Nutengrund (2a) an gemessen, zwischen 0,5 und 1,6 mm liegt.

6. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Ausstülpungen (5) mit einem Abstand von wenigstens 1 mm an einem Nutengrund vorgesehen sind.

7. Luftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Ausstülpungen mit einem Stand von wenigstens 1 mm an einem Nutengrund vorgesehen sind.

8. Luftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Hauptnut (2) in der Mittelzone des Reifenprofils vorgesehen ist.