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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen, der eine
verbesserte Lenkstabilität
aufweist.
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Bei
herkömmlichen
Luftreifen ist normalerweise die Höhe jedes Blockes fest (siehe 19).
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Der
Block 100 deformiert sich (zum Zeitpunkt des Fahrens) wie
in 20B gezeigt und ein Bodenkontaktdruck einer Laufflächenoberfläche 102 wird
ungleichmäßig (also
wird der Bodenkontaktdruck an den Enden des Blockes höher, siehe 20A). Daher wird es schwierig, eine Bremskraft
oder eine Fahrkraft durch die gesamte Laufflächenoberfläche 100 auf eine Straßenoberfläche 104 zu übertragen.
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Ein
Teil des Blockes 100 wird zu einem frühen Zeitpunkt aufgrund der
Ungleichmäßigkeit
des Bodenkontaktdruckes abgenutzt, also kann eine ungleichmäßige Abnutzung
auftreten. Weiterhin, wenn durch eine lokale Konzentration des Bodenkontaktdruckes
hervorgerufene Scherbelastungen aufgebracht werden, kontaktiert
nur ein Bereich in der Nähe
eines Bodenkontaktendes des Blockes 100 auf einer Belastungsseite
der Scherbelastung die Straßenoberfläche lokal
mit hohem Druck und die Laufflächenoberfläche 102 wird
umgekrümmt
(siehe 21). Als ein Resultat wird die
Lenkstabilität
der Reifen negativ beeinflusst.
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Um
die Bodenkontaktcharakteristika von Reifen zu verbessern wurden
herkömmlicherweise
Verbesserungen des Laufflächenmusters
und Ähnliches
durchgeführt.
Unter den existierenden Umständen
gibt es jedoch eine Grenze dieser Verbesserungen aufgrund des Aspektes
der Wasserableitbarkeit oder der Beziehung zu anderen unterschiedlichen
Charakteristika, die gleichzeitig bedacht werden müssen.
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Weiterhin
wurde auch eine Verbesserung durchgeführt, bei der ein Bereich in
der Nähe
des Bodenkontaktendes des Blockes angefast ist, um den Bodenkontaktdruck
gleichmäßig zu machen.
Zum Beispiel ist es üblich,
dass ein Ende 106 an dem der Bodenkontaktdruck konzentriert
wird verjüngt
wird, wie in 22 gezeigt, oder auf eine im
Wesentlichen R-förmige
Weise angefast wird, wie in 23 gezeigt.
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Um
den Bodenkontaktdruck durch Anfasen des Blockes in einer R-förmigen Weise
anzugleichen ist es nicht notwendig, dass die R-förmig gekrümmte Oberfläche tangential
zu einer Rillenoberfläche 108 an
dem Bodenkontaktende des Blockes ist.
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Entsprechend
ist es bekannt, dass ein Anfasen, bei dem eine R-förmig gekrümmte Oberfläche nur
tangential zu der Bodenkontaktoberfläche vorgesehen ist, wie in 24 gezeigt,
sehr effektiv ist.
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Da
jedoch in den oben beschriebenen Anfasungen eine einzige Krümmung verwendet
wird, wird ein Effekt des Ausgleichens des Bodenkontaktdruckes nicht
hinreichend erhalten, obwohl der Bodenkontaktdruck an dem Ende des
Blockes verringert wird.
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Es
ist für
den Zweck weiterer Verbesserungen in der Steuerstabilität notwendig,
dass die Form der Anfasung getreulich der Bodenkontaktdruckverteilung
entspricht.
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Weiterhin,
wurde in der offengelegten japanischen Patentanmeldung (JP-A) Nr.
62-279105 eine Technik vorgeschlagen, bei der eine konvexe (angefaste)
Form an einem oberen Bereich eines Blocks und entlang einer Umfangs-
oder Querrichtung eines Reifens eingeformt ist. Es ist jedoch schwer,
eine Laufflächenoberfläche des
Blockes zu erhalten, bei der der oben beschriebene Effekt mit anderen unterschiedlichen
Charakteristika einzig durch die Verwendung einer solchen Technik
bestehen bleibt. Weiterhin basiert normalerweise die Ermittlung
der Form der Laufflächenoberfläche auf
Versuch und Irrtum und wird auch von Schwierigkeiten begleitet.
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Der
Grund, warum dies so ist, wird nachfolgend beschrieben.
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Als
erstes hängt
die Verteilung des Bodenkontaktdruckes von der Konfiguration eines
Laufflächenmusters
ab und wird beeinflusst durch die Deformation des Blockes, auf den
eine Belastung zugeführt
wird (zum Beispiel eine Deformation von dem Zustand der 19 zu
dem der 20B, oder Deformation von dem Zustand
der 19 zu dem der 21). Daher
ist es schwierig, die Verteilung vorher zu sagen.
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Weiterhin
gibt es unterschiedliche Belastungen, die auf Reifen ausgeübt werden
und es ist daher sehr schwierig, einheitlich ein Verbesserungsziel,
das für
alle Belastungen geeignet ist, festzulegen.
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Entsprechend
wird eine Technik benötigt,
bei der ein Verfahren zur Veränderung
einer Verteilung der Anfasung auf der Oberfläche des Blockes einheitlich
definiert ist.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen
anzugeben, bei dem eine Ungleichmäßigkeit des Bodenkontaktdruckes
durch die Definition einer richtigen Höhe eines jeden Kontaktblockes
des Laufflächenmusters
verhindert wird und die Lenkstabilität und der Widerstand gegen
ungleichmäßige Abnutzung
verbessert werden.
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Es
wird auf die Offenbarung der JP-A-3-246104 hingewiesen, die mit
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 übereinstimmt.
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Um
die oben beschriebenen Aufgaben zu lösen, stellt die vorliegende
Erfindung einen Luftreifen bereit, bei dem eine Mehrzahl von Blöcken auf
einer Lauffläche
vorgesehen sind, die durch Umfangsrillen, die sich in einer Umfangsrichtung
des Reifens erstrecken und Rillen, die die Umfangsrillen schneiden,
voneinander abgegrenzt sind, wobei zumindest ein Bereich einer Blockkante
von einer Seite eines Blockzentrums zu einer Rillenwandoberfläche eines
jeden der Blöcke
hin angefast ist, wobei eine Höhenschnittform
eines angefasten Bereiches senkrecht zu der Rillenwandoberfläche durch
eine Kombination einer Mehrzahl von Anfasungsformen geformt ist,
wobei ein Winkel, der von einer tangentialen Linie des Anfasungsbereiches
und einer horizontalen Erstreckungslinie der Oberfläche des
Blockzentrums in einem Höhenschnitt
senkrecht zu der Rillenwandoberfläche geformt ist, von der Seite
des Blockzentrums zu der Seite des Blockendes hin zunimmt und eine
Höhendurchschnittsform
des angefasten Bereiches vorgesehen ist, so dass dessen Blockzentrumsseite (ein
Bereich der Durchschnittsform des angefasten Bereiches auf der Blockzentrumsseite)
als ein geradliniger Bereich geformt ist und dessen Blockendseite
(ein Bereich der Durchschnittsform des angefasten Bereiches auf
der Blocksendseite) durch zumindest einen gekrümmten Linienbereich, der eine
feste Krümmung
aufweist, geformt ist.
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Die
Durchschnittsform des angefasten Bereiches kann aus zwei gekrümmten Linienbereichen,
die unterschiedliche Krümmungen
aufweisen, bestehen.
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Wenn
in dem Höhenschnittbereich
senkrecht zu der Höhenwandoberfläche eine
Länge des
angefasten Bereiches gemessen entlang einer horizontalen. Erstreckungslinie
der Oberfläche
des zentralen Blockbereichs durch L1 repräsentiert ist und eine gleicherweise
gemessene Länge
des Blockes durch L0 repräsentiert ist,
liegt das Verhältnis
L1/L0 bevorzugt im Bereich von 0,02 bis 0,3.
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Ein
Abstand, der entlang einer radialen Richtung des Reifens gemessen
wird zwischen der horizontalen Erstreckungslinie der Oberfläche des
zentralen Blockbereiches und einem Schnittpunkt des angefasten Bereiches
und der Rillenwandoberfläche
liegt bevorzugt im Bereich von 0,10 mm bis 2,50 mm.
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Wenn
ein Höhenabstand
zwischen einem Rillenboden des Blockes und dem Schnittpunkt des
angefasten Bereiches und der Rillenwandoberfläche durch H1 repräsentiert
ist und die maximale Höhe
des Blockes durch H0 repräsentiert
ist, ist das Verhältnis
H1/H0 bevorzugt größer oder
gleich 0,75 und weniger als 1,0.
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Die
Durchschnittsform des angefasten Bereiches kann sich an einer Umfangskante
des Blockes für jeden
Bereich des Blockes verändern.
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Ein
hervorstehender Umfangsbereich kann auf einer Laufflächenoberfläche des
Blockes in der Nähe seiner
Endkante auf eine solche Weise geformt sein, dass die Höhe des Blockes
nach und nach in Richtung der Blockendkante und ebenso in Richtung
des Zentralbereiches des Blocks abnimmt.
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Der
hervorstehende Umfangsbereich kann zumindest in beiden Endbereichen
des Blockes, im Querschnitt des Blockes betrachtet, entlang der
Höhenrichtung
eingeformt sein.
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Der
hervorstehende Umfangsbereich kann in der Nähe der Endkanten an beiden
Seiten des Blockes in der Umfangsrichtung des Reifens angeordnet
sein.
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Der
hervorstehende Umfangsbereich kann in der Nähe der Endkanten an beiden
Seiten des Blockes in der Querrichtung des Reifens angeordnet sein.
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Eine
Dimension HH1, die entlang einer Radialrichtung des Reifens zwischen
einem Schnittpunkt einer Rillenwandoberfläche des Blockes und dem hervorstehenden Umfangsbereich
und einer Höhenposition
eines oberen Endes des hervorstehenden Umfangsbereiches gemessen
wird, liegt bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 2,5 mm.
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Eine
Dimension HH2, die entlang der Radialrichtung des Reifens zwischen
einem maximalen Tiefenbereich in einem Zentralbereich des Blockes
und der Höhenposition
eines oberen Endes des hervorstehenden Umfangsbereiches gemessen
wird, liegt bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 2,50 mm.
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Das
Verhältnis
zwischen der Dimension HH1, die entlang einer Radialrichtung des
Reifens zwischen einem Schnittpunkt einer Rillenwandoberfläche des
Blocks und dem hervorstehenden Umfangsbereich und einer Höhenposition
eines oberen Endes des hervorstehenden Umfangsbereiches gemessen
wird, und der Dimension HH2, die entlang der Radialrichtung des
Reifens zwischen einem maximalen Tiefenbereich in einem Zentralbereich
des Blockes und der Höhenposition
des oberen Endes des hervorstehenden Umfangsbereiches gemessen wird,
also HH2/HH1, ist bevorzugt 1,5 oder weniger.
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Eine
Dimension LL1, die in einer Richtung der Laufflächenoberfläche zwischen dem Schnittpunkt
der Rillenwandoberfläche
des Blockes und dem hervorstehenden Umfangsbereich und dem oberen
Ende des hervorstehenden Umfangsbereiches gemessen wird, ist bevorzugt
10,0 mm oder weniger.
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Das
Verhältnis
zwischen der Dimension LL1, die in einer Richtung entlang der Laufflächenoberfläche zwischen
dem Schnittpunkt der Rillenwandoberfläche des Blockes und dem hervorstehenden
Umfangsbereich und dem oberen Ende des hervorstehenden Umfangsbereiches
gemessen wird und einer Dimension LL2, die in der Richtung entlang
der Lauffläche
von dem oberen Ende des hervorstehenden Umfangsbereiches zum maximalen
Tiefenbereich in der zentralen Region des Blockes gemessen wird,
also LL1/LL2, ist bevorzugt 2,0 oder weniger.
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Das
Verhältnis
zwischen der Dimension HH1, die entlang einer radialen Richtung
des Reifens zwischen einem Schnittpunkt einer Rillenwandoberfläche des
Blockes und dem hervorstehenden Umfangsbereich und einer Höhenposition
eines oberen Endes des hervorstehenden Umfangsbereiches gemessen
wird und der Dimension LL1, die in einer Richtung entlang der Laufflächenoberfläche zwischen
dem Schnittpunkt der Rillenwandoberfläche des Blockes und dem hervorstehenden
Umfangsbereich und dem oberen Ende des hervorstehenden Umfangsbereiches
gemessen wird, also HH1/LL1, ist bevorzugt 1,0 oder weniger.
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Das
Verhältnis
zwischen der Dimension HH2, die entlang einer Radialrichtung des
Reifens zwischen einem maximalen Tiefenbereich in einer zentralen
Region des Blockes und der Höhenposition
des oberen Endes des hervorstehenden Umfangsbereiches gemessen wird
und der Dimension LL2, die in der Richtung entlang der Lauffläche von
dem oberen Ende des hervorstehenden Umfangsbereichs zu dem maximalen
Tiefenbereich im Zentralbereich des Blockes gemessen wird, also
HH2/LL2, ist bevorzugt 1,0 oder weniger.
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Das
Verhältnis
zwischen der maximalen Höhe
H0 und der minimalen Höhe
T1 des Blockes, also T1/H0 ist bevorzugt im Bereich von 0,75 ≤ T1/H0 < 1,0 festgelegt.
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Der
hervorstehende Umfangsbereich ist bevorzugt entlang eines vollständigen Umfangs
des Endkantenbereichs des Blockes geformt.
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Wie
in 20A gezeigt, nimmt die Bodenkontaktdruckverteilung
eines jeden Blockes, der in der Lauffläche eingeformt ist, nach und
nach von einem zentralen Bereich C zu den Enden des Blockes hin
zu und wird an den Enden lokal hoch.
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Es
wurde aufgrund des oben beschriebenen Faktums erwogen, dass ein
Winkel der Neigung (inklusive einer Krümmung) des angefasten Bereiches
in Richtung des Endes des Blockes bevorzugt größer gemacht wird, wie in 1 gezeigt.
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Der "Neigungswinkel" der hierin genannt
wird, ist ein Winkel, der durch eine Erstreckungslinie der Oberfläche an dem
Zentralbereich der Blocklaufflächenoberfläche in einer
Durchschnittsform des Blockes bezüglich einer Tangentiallinie
des angefasten Bereiches ausgebildet ist.
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Aufgrund
der oben beschriebenen Struktur oder aufgrund einer Kombination
einer Vielzahl von Anfasungsformen wird eine Korrektur des Bodenkontaktdrucks
korrespondierend zu der Ungleichmäßigkeit des Bodenkontaktdruckes,
die herkömmlicherweise
nicht korrigiert werden konnte, möglich und der Bodenkontaktdruck
der Blocklaufflächenoberfläche kann
weiter ausgeglichen werden.
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Als
ein Resultat wird die Lenkstabilität des Reifens verbessert.
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In
der oben beschriebenen Struktur ist ein Bereich des Blockes, in
dem sich der Bodenkontaktdruck nicht sehr stark verändert (also
der Seite des Zentrums des Blockes) als ein gerader Linienbereich
geformt (ein fester Neigungswinkel) und ein Bereich des Blockes,
in dem sich der Bodenkontaktdruck stark verändert (also der Seite des Blockendes)
wird durch zumindest einen gekrümmten
Linienbereich, der eine feste Krümmung aufweist,
geformt. Daher kann, obwohl es eine einfache Struktur ist, der Bodenkontaktdruck
ausgeglichen werden.
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Aufgrund
der oben beschriebenen Struktur sind die Seite des Zentrums des
Blockes, auf der sich der Bodenkontaktdruck nicht so stark verändert, und
die Seite des Blockendes, in dem sich der Bodenkontaktdruck stark
verändert
durch zwei gekrümmte
Linienbereiche ausgeformt, die unterschiedliche Krümmungen
aufweisen. Daher kann trotz einer einfachen Struktur ein Ausgleich
des Bodenkontaktdruckes erreicht werden.
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Weiterhin
kann, wenn die Seite des Zentrums des Blockes als ein geradliniger
Bereich geformt ist, nur die Seite des Blockendes durch zwei gekrümmte Linienbereiche,
die unterschiedliche Krümmungen
aufweisen, geformt sein. Als ein Resultat kann der Bodenkontaktdruck
noch besser angeglichen werden.
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Wenn
L1/L0 weniger als 0,02 ist, ist der Effekt des Ausgleichens des
Bodenkontaktdruckes der Blocklaufflächenoberfläche durch den angefasten Bereich
gering.
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Andererseits
nimmt, wenn L1/L0 mehr als 0,3 ist, die Fläche des Zentralbereiches des
Blockes ab und es gibt eine Möglichkeit,
dass sich die Steuerstabilität
verschlechtert.
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Entsprechend
ist es bevorzugt, dass L1/L0 im Bereich von 0,02 bis 0,3 liegt.
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Wenn
der Abstand gemessen entlang einer Radialrichtung des Reifens zwischen
einer Erstreckungslinie der Oberfläche des zentralen Blockbereiches
und einem Schnittpunkt des angefasten Bereiches und der Rillenwandoberfläche weniger
als 0,10 mm ist, ist ein Effekt des Ausgleichens des Bodenkontaktdruckes
durch den angefasten Bereich klein. Andererseits, wenn der Abstand
größer als
2,50 mm ist, nimmt die Bodenkontaktfläche ab und die Steuerstabilität des Reifens
nimmt ab.
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Wenn
H1/H0 weniger als 0,75 ist, nimmt die Bodenkontaktfläche ab und
die Steuerstabilität
des Reifens wird verschlechtert. Andererseits, wenn H1/H0 1,0 oder
mehr ist, ist der Effekt des Ausgleichens des Bodenkontaktdruckes
durch den angefasten Bereich klein.
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Die
Verteilung von Bodenkontaktdruck zwischen den Enden des Blockes
variiert abhängig
von der gemessenen Richtung (also in der Umfangsrichtung des Reifens
oder in der Querrichtung des Reifens) oder abhängig von dem Abstand einer
Ecke des Blockes.
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Entsprechend
wird aufgrund der Form des angefasten Bereiches, die dazu vorgesehen
ist, mit der Verteilung des Bodenkontaktdruckes zu korrespondieren,
die an einer Umfangskante des Blockes geändert wird, der Bodenkontaktdruck
der Laufflächenoberfläche weiter
angeglichen werden.
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Wenn
der herkömmliche
Block, dessen Höhe
fest ist, die Straßenoberfläche kontaktiert,
wird der Bodenkontaktdruck insbesondere an einem Bodenkontaktende
des Blockes besonders groß und
wird groß im Zentralbereich
des Blockes und wird relativ klein in einem Bereich des Blockes
zwischen dem Bodenkontaktende und dem Zentralbereich (siehe 20A). Wie in 16 gezeigt,
wenn der hervorstehende Umfangsbereich 20 auf der Laufflächenoberfläche des
Blockes 18 in der Nähe
der Endkante des Blockes auf eine solche Weise geformt ist, dass
dessen Höhe
langsam in Richtung der Endkante des Blockes und in Richtung des
Zentralbereiches des Blockes abnimmt, ist die Höhe jeder der Bereiche des Blockes
an beiden Seiten des hervorstehenden Umfangsbereichs 20,
also die Höhe
des Blockes an den Seiten der Endkante und des Zentralbereiches,
niedriger als der hervorstehende Umfangsbereich 20. Entsprechend
kann der Bodenkontaktdruck an den Seiten der Endkante und im Zentralbereich
des Blockes reduziert werden und eine Ungleichmäßigkeit des Bodenkontaktdruckes
kann verhindert werden.
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Die
Umfangsrillen können
parallel zu der Umfangsrichtung des Reifens angeordnet sein oder
können bezüglich der Umfangsrichtung
des Reifens bis zu einem gewissen Maß geneigt sein.
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Die
Seiten (Richtungs) Rillen können
letztlich lediglich die Umfangs (Richtungs) Rillen schneiden. Die seitlichen
Rillen können
parallel zu der Querrichtung des Reifens angeordnet sein oder können bezüglich der Querrichtung
des Reifens um ein bestimmtes Maß geneigt sein.
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Weiterhin
wird, um eine ungleichmäßige Abnutzung
zu verhindern, die lokal durch eine ungleiche Verteilung des Bodenkontaktdruckes
erzeugt wird, der hervorstehende Umfangsbereich bevorzugt um eine
graduelle Steigung angehoben, also ist eine Konturlinie der Laufflächenoberfläche des
Blockes im Durchschnitt entlang der Höhenrichtung bevorzugt durch
eine sanft gekurvte Linie geformt.
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Ein
hervorstehender Umfangsbereich kann zumindest in beiden Endkantenbereichen
des Blockes im Querschnitt entlang einer Höhenrichtung des Blockes eingeformt
sein. Daher kann eine Ungleichmäßigkeit
im Bodenkontaktdruck in zumindest der Nähe der beiden Endkanten des
Blockes unterdrückt
werden und der Bodenkontaktdruck kann entlang der Durchschnittsrichtung
des Blockes gleichmäßig gemacht
werden.
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Der
hervorstehende Umfangsbereich kann an beiden Seiten des Blockes
in der Umfangsrichtung des Reifens angeordnet sein und daher kann
eine Ungleichmäßigkeit
des Bodenkontaktdruckes in dem Block in der Umfangsrichtung des
Reifens unterdrückt
werden. Als ein Resultat wird eine extrem lokale Verformung des Blockes,
die durch Brems/Fahrkräfte
hervorgerufen wird, verhindert und die Steuerstabilität verbessert
sich. Weiterhin kann eine ungleichmäßige Abnützung in der Nähe des Blockendes
in der Umfangsrichtung des Reifens, die durch eine Ungleichmäßigkeit
des Bodenkontaktdruckes des Blockes in der Umfangsrichtung des Reifens
hervorgerufen wird, verhindert werden.
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Weiterhin
wird, da der hervorstehende Umfangsbereich an beiden Seiten des
Blockes in der Umfangsrichtung des Reifens eingeformt ist, eine
Richtungsgebundenheit des Reifens nicht hervorgerufen.
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Wenn
der hervorstehende Umfangsbereich an der Laufflächenoberfläche des Blockes in der Nähe der Endkanten
des Blockes in der Querrichtung des Reifens auf eine solche Weise
eingeformt ist, dass dessen Höhe
nach und nach von dem oberen Ende des hervorstehenden Umfangsbereiches
aus, das in Richtung des Zentrums des Blockes von der Endkante des
Blockes in der Querrichtung des Reifens angeordnet ist, zum zentralen
Bereich des Blockes in der Querrichtung des Reifens und zu den Endkanten
des Blockes in der Querrichtung des Reifens hin abnimmt, kann der
Bodenkontaktdruck an Bodenkontaktenden des Blockes in der Querrichtung
des Reifens reduziert werden und eine Ungleichmäßigkeit des Bodenkontaktdruckes
des Blockes in der Querrichtung des Reifens kann unterdrückt werden.
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Entsprechend
kann eine ungleichmäßige Abnutzung
in der Nähe
der Blockenden in der Querrichtung des Reifens, die durch eine Ungleichmäßigkeit
des Bodenkontaktdruckes des Blockes in der Querrichtung des Reifens
hervorgerufen wird, verhindert werden.
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Solange
die Dimension HH1 ein positiver Wert ist, wird ein Ziel, die Konzentration
des Bodenkontaktdruckes zu verringern, erreicht. Daher ist der Bereich
der Dimensionen, in denen ein erwünschter Effekt produziert wird,
weit.
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Eine
Deformation des Blockes ist jedoch bei Aufbringen von Belastungen
auf den Reifen begrenzt. Aus diesem Grund kontaktieren, wenn die
Dimension HH1 zu groß ist,
(einer oder) einige Teile der Laufflächenoberflächen des Blockes die Straßenoberfläche nicht.
Also nimmt die Bodenkontaktfläche
des Blocks ab.
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Entsprechend
wird das obere Limit der Dimension HH1 bevorzugt festgelegt, 2,5
mm zu sein, so dass eine extreme Abnahme des Bodenkontaktbereiches
verhindert wird.
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Andererseits,
wenn die Dimension HH1 weniger als 0,1 mm ist, kann ein Effekt der
Reduktion des Bodenkontaktdruckes auf die Endkante des Blockes gering
sein und ein Effekt des Verhinderns der Ungleichmäßigkeit
des Bodenkontaktdruckes kann nicht hinreichend erreicht werden.
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Entsprechend
liegt die Dimension HH1 bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 2,5 mm.
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Die
Dimension HH1 liegt bevorzugter im Bereich von 0,3 bis 1,0 mm.
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Wenn
die Dimension HH2 gemessen entlang der Radialrichtung des Reifens
zwischen einem maximalen Tiefenbereich in der Zentralregion des
Blockes (also dem unteren Ende des Bodens des hervorstehenden Umfangsbereichs)
und der Höhenposition
des oberen Endes des hervorstehenden Umfangsbereichs 0,1 mm oder
mehr ist, kann der Bodenkontaktdruck im Zentralbereich des Blockes
zuverlässig
reduziert werden.
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Ein
optimaler Wert der Dimension HH2 wird für jeden Bereich des Blockes
abhängig
von der Kompressionssteifigkeit und der Form des Blockes bestimmt.
Der Effekt der Erfindung wird erreicht, wenn die Dimension HH2 größer als
0 ist. Also wird, solange die Dimension HH2 ein positiver Wert ist,
ein Ziel bei der Verbesserung erreicht.
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Wenn
dieser Wert jedoch zu groß wird,
nimmt die Bodenkontaktfläche
ab (der Zentralbereich des Blockes kontaktiert die Straßenoberfläche nicht)
und eine Verschlechterung der Reifenperformance wird erzeugt. Daher
liegt der Bereich der Dimension, in der ein verbesserter Effekt
produziert wird und die Performance aufrecht erhalten wird, im Bereich
von 0,1 bis 2,5 mm.
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Wenn
HH2/HH1 1,5 oder weniger ist bei der Bodenkontaktdruckverteilung
zum Zeitpunkt, wenn der Block die Straßenoberfläche kontaktiert, nähern sich
der Bodenkontaktdruck des maximalen Tiefenbereichs (in der Nähe des Zentralbereichs
des Blockes) und der Bodenkontaktdruck des oberen Endes des hervorstehenden
Umfangsbereichs einander an. Weiterhin, wenn HH2/HH1 1,0 oder weniger
ist, nähern
sich der Bodenkontaktdruck in der Nähe des maximalen Tiefenbereichs
und der Bodenkontaktdruck an dem oberen Ende des hervorstehenden
Umfangsbereichs weiter einander an. Daher ist dieser Bereich bevorzugt.
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Andererseits,
wenn HH2/HH1 mehr als 1,5 ist, sind der Bodenkontaktdruck in der
Nähe des
maximalen Tiefenbereichs und der Bodenkontaktdruck des oberen Endes
des hervorstehenden Umfangsbereichs voneinander unterschiedlich
und eine Angleichung des Bodenkontaktdruckes kann nicht erreicht
werden.
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Wenn
die Dimension LL1 10,0 mm oder weniger ist, kann der Bodenkontaktdruck
noch stärker
angeglichen werden. Wenn die Dimension LL1 außerhalb des oben beschriebenen
Bereiches gesetzt wird, gibt es eine Möglichkeit, dass der Bodenkontaktdruck
ungleichmäßig wird.
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Die
Dimension LL1 liegt bevorzugt im Bereich von 1,5 bis 6,0 mm, bevorzugter
im Bereich von 1,5 bis 4,0 mm.
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Wenn
die Dimension HH1 fest ist und die Dimension LL1 variabel ist, wird,
je kleiner die Dimension LL1 wird, die Steigung in dem Bereich steiler.
Je länger
die Dimension LL1 wird, desto flacher ist die Steigung in dem Bereich.
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Wenn
erwogen wird, dass die Blockgröße fest
ist, wird die Dimension LL2 abhängig
von der Dimension LL1 festgelegt. In dem im Wesentlichen rechteckigen
Block ist es ideal bezüglich
einer Kompressionssteifigkeitsverteilung, wenn der Zentralbereich
des Blockes im Durchschnitt sanft zurückgesetzt ist. Um die Verteilung
des Bodenkontaktdruckes auszugleichen, wird bevorzugt die Dimension
LL2 größer gemacht
als die Dimension LL1.
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Bei
einem Blockmuster, das eine speziale Konfiguration hat, kann, abhängig von
der Durchschnittsform, eine teilweise Inversion des Bodenkontaktdruckes
hervorgerufen werden. In diesem Fall ist ebenso wie in den meisten
willkürlichen
Durchschnittsformen LL1/LL2 2,0 oder weniger. Daher kann ein verbesserter
Effekt erwartet werden.
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Wenn
die Dimension HH1 weniger als oder gleich der Dimension LL1 in der
Durchschnittsform des Blockes ist, kann ein Effekt des Angleichens
der Bodenkontaktdruckverteilung erhöht werden.
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Der
Grund hierfür
ist durch die Deformation des Blockes gegeben. Es ist notwendig,
dass die gekrümmte
Linie der Laufflächenoberfläche im Durchschnitt
des Blockes zu einem gewissen Maß glatt ist.
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Der
Grund ist, dass das Blockende von der Straßenoberfläche in einer stark scharf gekrümmten Linie abgehoben
wird, so dass die Bodenkontaktfläche
des Blockes abnimmt und eine Ungleichmäßigkeit des Bodenkontaktdruckes
am Blockende hervorgerufen wird.
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Entsprechend
wird, wenn HH1/LL1 0,1 oder weniger ist, ein gleichmäßiger Zustand
des Bodenkontaktdruckes erreicht.
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Wenn
die Dimension HH2 kleiner als oder gleich der Dimension LL2 im Querschnitt
des Blockes ist, wird ein Effekt des Angleichens der Bodenkontaktdruckverteilung
erhöht.
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Der
Grund hierfür
wird durch die Deformation des Blockes gegeben. Es ist notwendig,
dass die gekrümmte
Linie der Laufflächenoberfläche im Durchschnitt
des Blockes bis zu einem gewissen Maß glatt ist.
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Der
Grund ist, dass das Blockende von der Straßenoberfläche in einer extrem scharfen
gekrümmten Linie
abgehoben wird, so dass die Bodenkontaktfläche abnimmt und eine Ungleichförmigkeit
des Bodenkontaktdruckes am Blockende hervorgerufen wird.
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Entsprechend
wird, wenn HH2/LL2 1,0 oder weniger ist, ein gleichmäßiger Zustand
des Bodenkontaktdruckes erreicht.
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Wenn
T1/H0 weniger als 0,75 ist, kontaktiert ein Bereich des Blockes,
der die minimale Höhe
T1 hat, also ein niedriger Bereich des Blockes, die Straßenoberfläche nicht
und es besteht die Möglichkeit,
dass die Bodenkontaktfläche
des Blockes abnehmen kann. Andererseits, wenn T1/H0 1 ist, wird
ein Effekt der Reduktion des Bodenkontaktdruckes nicht erreicht.
Entsprechend ist, um die Bodenkontaktfläche des Blockes aufrechtzuerhalten
und um zuverlässig
den Effekt der Reduktion des Bodenkontaktdruckes zu erhalten, T1/H0
bevorzugt so gewählt,
dass 0,75 ≤ T1/H0 < 1,0 ist.
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Der
hervorstehende Umfangsbereich ist entlang des vollständigen Umfanges
der Endkante des Blockes geformt und daher kann eine Ungleichförmigkeit
des Bodenkontaktdruckes über
den gesamten Umfang der Endkante des Blockes und in dessen Nähe unterdrückt werden
unabhängig
von der Form des Blockes.
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Die
Erfindung wird weiter beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen,
wobei
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1 eine
Schnittansicht ist, die ein Ende eines Blockes und dessen Umgebung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel,
das jedoch nicht die vorliegende Erfindung ist, zeigt.
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2 ist
eine Draufsicht auf eine Lauffläche
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der 1.
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3 ist
eine Schnittansicht, die ein Ende eines Blockes und dessen Umgebung
gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
zeigt, das jedoch nicht eines der vorliegenden Erfindung ist.
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4 ist
eine Durchschnittsansicht, die ein Ende eines Blockes und dessen
Umgebung gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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5 ist
eine Schnittansicht, die ein Ende eines Blockes und dessen Umgebung
gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
zeigt, das jedoch nicht eines der vorliegenden Erfindung ist.
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6 ist
eine Schnittansicht eines Blockes entlang einer Umfangsrichtung
des Reifens und ein Graph, der den Bodenkontaktdruck an unterschiedlichen
Bereichen einer Laufflächenoberfläche des
Blockes zeigt.
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7 ist
eine Schnittansicht eines Blockes entlang einer Querrichtung des
Reifens und ein Graph, der den Bodenkontaktdruck an unterschiedlichen
Positionen der Laufflächenoberfläche des
Blockes zeigt.
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8 ist
eine Durchschnittsansicht, die eine dimensionale Beziehung eines
hervorstehenden Umfangsbereiches zeigt.
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9 ist
ein Diagramm um Richtungen anzuzeigen, in die Belastungen zum Zeitpunkt
des Testes wirken.
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10 ist
eine Schnittansicht eines herkömmlichen
Blockes, der einen abgenutzten Zustand des Blockes zeigt.
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11 ist
eine Schnittansicht eines Blockes eines weiteren Ausführungsbeispiels,
das jedoch nicht eines der vorliegenden Erfindung ist, die einen
abgenutzten Zustand des Blockes zeigt.
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12 ist
eine Tabelle, die Beurteilungsergebnisse zeigt, die von einem tatsächlichen
Fahrzeug erhalten wurden, wenn der Wert von HH1 verändert wird.
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13 ist
eine Tabelle, die Beurteilungsergebnisse zeigt, die von einem tatsächlichen
Fahrzeug ermittelt wurde, wenn der Wert von HH2 verändert wurde.
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14 ist
eine Tabelle, die Beurteilungsergebnisse zeigt, die von einem tatsächlichen
Fahrzeug erhalten wurden, wenn das Verhältnis HH2/HH1 verändert wird.
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15 ist
eine Tabelle, die Beurteilungsergebnisse zeigt, die von einem Fahrzeug
ermittelt wurden, wenn das Verhältnis
LL1/LL2 verändert
wird.
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16 ist
eine Tabelle, die Beurteilungsergebnisse zeigt, die von einem tatsächlichen
Fahrzeug ermittelt wurden, wenn das Verhältnis HH1/LL1 verändert wird.
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17 ist
eine Tafel, die Beurteilungsergebnisse zeigt, die von einem tatsächlichen
Fahrzeug erhalten wurden, wenn das Verhältnis HH2/LL2 verändert wird.
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18A ist eine Draufsicht auf einen Block eines
Luftreifens gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel,
das jedoch nicht eines der vorliegenden Erfindung ist.
-
18B ist eine Schnittansicht entlang der Linie
18B-18B der 18A.
-
19 ist
eine Schnittansicht eines Blockes in einem herkömmlichen Reifen.
-
20A ist ein Diagramm, das die Bodenkontaktdruckverteilung
in einem herkömmlichen
Luftreifen zeigt.
-
20B ist ein Diagramm, das einen deformierten Block
in einem herkömmlichen
Luftreifen zeigt.
-
21 ist
ein Diagramm, das einen Deformationszustand eines Blockes in dem
herkömmlichen
Luftreifen zeigt.
-
22 ist
eine Schnittansicht, die ein Ende eines Blockes und dessen Umgebung
in einem herkömmlichen
Beispiel zeigt.
-
23 ist
eine Schnittansicht, die ein Ende eines Blockes und dessen Umgebung
in einem anderen herkömmlichen
Beispiel zeigt.
-
24 ist
eine Schnittansicht, die ein Ende eines Blockes und dessen Umgebung
zeigt in noch einem anderen herkömmlichen
Beispiel.
-
25 ist
eine Draufsicht auf eine Lauffläche
in einem Testbeispiel.
-
Eine
detaillierte Beschreibung der Luftreifen wird gegeben entsprechend
der 1 bis 5, wobei jedoch nur der Reifen
der 4 eine Ausführungsform
der Erfindung ist.
-
Wie
in 2 gezeigt, umfasst ein Luftreifen 10 eine
zylinderförmige
Lauffläche 12,
die sich zwischen einem Paar von Seitenwänden (nicht gezeigt) erstreckt,
die parallel zueinander angeordnet sind.
-
Die
Lauffläche 12 umfasst
eine Vielzahl von Hauptrillen 14, die entlang einer Umfangsrichtung
des Reifens eingeformt sind (also der Richtung, die durch den Pfeil
P angezeigt ist) und eine Mehrzahl von Stollenrillen 16,
die entlang einer Querrichtung des Reifens eingeformt sind (also
eine Richtung, die durch den Pfeil W angezeigt ist). Eine Mehrzahl
von Blöcken 18 werden
durch die Hauptrillen 14 und die Stollenrillen 16 abgetrennt.
-
Diese
Blöcke 18 sind
jeweils im Wesentlichen als ein rechteckiges Parallelepiped geformt,
bei dem eine Laufflächenoberfläche 20 ein
Quadrat ist, dessen Längen
in der Querrichtung und der Umfangsrichtung des Reifens gleich zueinander
sind.
-
Ein
Ende der Laufflächenoberfläche 20 des
Blockes 18 ist angefast (ein Bereich, der einer Anfasung unterzogen
wurde, wird nachfolgend als ein angefaster Bereich 24 bezeichnet).
-
Eine
Durchschnittsform (nur des Endes des Blockes 18 und dessen
Umgebung) des Blockes 18 in einer Richtung, die von einer
Rillenwandoberfläche 22 tangential
zum angefasten Bereich 24 des Blockes 18 in Richtung
einer Seitenwand gegenüberliegend
der Rillenwandoberfläche 22 orientiert
ist, so dass sie im Wesentlichen senkrecht zu der Rillenwandoberfläche 22 ist,
ist in 1 gezeigt.
-
Wie
oben beschrieben, ist die Durchschnittsform des angefasten Bereiches 24 auf
eine solche Weise geformt, dass eine Krümmung des angefasten Bereiches 24 nach
und nach von einer zentralen Seite des Blockes 18 zu der
Rillenwandoberfläche 22 in
der Nähe
des Endes des Blockes 18 ansteigt (also wird ein Neigungswinkel θ größer gemacht).
-
Insbesondere
ist die Krümmung
des angefasten Bereiches 24 in der Nähe der Rillenwandoberfläche 22 beträchtlich
erhöht.
-
Ein
Bereich im Zentrum der Laufflächenoberfläche 20 in
dem Block 18, der nicht angefast ist, wird nachfolgend
als ein Zentralbereich 21 bezeichnet.
-
Die
Funktion des Luftreifens 10, der die oben beschriebene
Struktur aufweist, wird nachfolgend beschrieben.
-
Der
angefaste Bereich 24 ist also so geformt, dass dessen Krümmung nach
und nach in Richtung der Nähe
der Rillenwandoberfläche
ansteigt (siehe 10A), in der der Bodenkontaktdruck
beträchtlich
ansteigt. Daher nimmt ein Betrag, um den der Bodenkontaktdruck unterdrückt wird
in Richtung der Nähe
der Rillenwandoberfläche 22 zu,
an der der Bodenkontaktdruck maximal wird und der Bodenkontaktdruck
auf der Laufflächenoberfläche 20 wird
angeglichen.
-
Es
ist zwar ideal aber schwierig, eine subtile Veränderung der Krümmung, die
durch unterschiedliche Funktionen repräsentiert wird, in einem Endprodukt
zu realisieren.
-
Entsprechend
wird eine vereinfachte Struktur erwogen, in der eine Blockzentrumsseite 24A und
eine Blockendseite 24B (nahe der Rillenwandoberfläche 22)
in dem angefasten Bereich 24 auf unterschiedliche Weisen
angefast ist.
-
Es
können
in diesem Fall die folgenden Verfahren vorgesehen werden:
- (1) Die Anfasungs(Kontur)Form (Durchschnittsform)
des Blockes wird durch kontinuierliches Formen zweier Typen von
Verjüngungen
bereitgestellt, bei denen ein Neigungswinkel θ der Blockendseite 24B größer ist
als einer der Blockzentrumsseite 24A (siehe 3,
die jedoch nicht eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist);
- (2) die Anfasungsform des Blockes wird durch ein kontinuierliches
Formen der Blockzentrumsseite 24A, die als eine Verjüngung geformt
ist, bereitgestellt und die Blockendseite 24B wird als
eine R-förmige
gekrümmte
Linie geformt, also eine gekrümmte
Linie, die eine feste Krümmung
aufweist (siehe 4); und
- (3) die Anfasungsform des Blockes wird durch eine kontinuierliche
Formung der Blockzentrumsseite 24A, die als eine gekrümmte Linie,
die einen Radius der Krümmung
R1 aufweist, geformt ist und die Blockendseite 24B ist
als eine gekrümmte
Linie geformt, die einen Radius einer Krümmung R2 (R1 > R2) aufweist (siehe 5,
die jedoch kein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist).
-
Von
den oben beschriebenen Verfahren wird gewünscht, dass das Verfahren (2)
vom Standpunkt der Angleichung des Bodenkontaktdruckes in dem Endblock
und in dessen Umgebung verwendet wird.
-
Um
die oben beschriebenen Funktionseffekte nachzuprüfen, wurde ein Lenkstabilitätstest durchgeführt.
-
Die
Reifen, die für
den Test verwendet wurden, waren Radialreifen, deren Größe 205/55R16
waren. Wie in 2 gezeigt, ist ein Laufflächenmuster
jedes Reifens eine Kombination von Quadraten. Die Blockgröße war 30
mm × 30
mm und die Höhe
des Blockes war 10 mm.
-
Als
erstes, um die Effekte der Anfasungsform nachzuprüfen, wurden
Luftreifen der folgenden Beispiele verwendet:
- Beispiel 1:
Eine Anfasungsform, die durch einen verjüngten Bereich und eine R-förmige Kurve
geformt ist (siehe 4)
- Beispiel 2 (Test): Eine Anfasungsform, die durch gekrümmte Linien
geformt ist, die Radii einer Biegung R1 und R2 (R1 > R2) aufweisen (siehe 5,
die jedoch nicht eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist).
- Herkömmliches
Beispiel 1: keine Anfasung eingeformt
- Herkömmliches
Beispiel 2: ein verjüngter
Bereich ist eingeformt (siehe 22)
- Herkömmliches
Beispiel 3: eine Anfasungsform, die durch eine R-förmige Kurve
geformt ist, die nur tangential zu einer Bodenkontaktoberfläche des
Blockes ist (siehe 24)
-
Es
wird gewünscht,
dass in den Beispielen 1 und 2 die beiden gekrümmten Linien kontinuierlich
mit einer gemeinsamen Tangentiallinie an einem Schnittpunkt miteinander
verbunden sind. Für
den Zweck der weitestgehenden Angleichung der Gesamtdimension der
Anfasung wird jedoch in diesem Fall ein angenäherter Wert, der nahe einem
tangentialen kontinuierlichen Zustand ist, ausgewählt.
-
Detaillierte
Dimensionen sind in der Tabelle 1 gezeigt.
-
Eine
Gefühlsauswertung
wurde mit einem Fahrzeug durchgeführt, an dem die oben beschriebenen Reifen
angebracht wurden und das von einem erfahrenen Fahrer auf einer
Teststreckenstraße
gefahren wurde. Die Evaluierung wurde mit einem Index durchgeführt, wobei
das Resultat des Reifens in dem herkömmlichen Beispiel 1 auf 100
festgelegt ist. Je höher
der Index, desto besser ist die Gefühlsbewertung.
-
L0
beschreibt eine Querrichtung des Blockes entlang der Durchschnittsrichtung,
L1 beschreibt eine Querrichtung des Blockes entlang der Querschnittsrichtung
von der Rillenwandoberfläche 22 zu
einer Grenze zwischen dem angefasten Bereich 24 und dem
Zentralbereich 21.
-
H0
gibt die maximale Höhe
des Blockes an und H1 gibt eine Höhe an einem Schnittpunkt des
angefasten Bereiches 24 und der Rillenwandoberfläche 22 an.
-
Die "Höhe", die hierin genannt ist, meint eine
Dimension, die vom Boden der Hauptrille 14 aus gemessen
ist.
-
-
Als
nächstes,
um die Differenz des Effektes basierend auf der Länge L1 in
der Durchschnittsrichtung, die angefast ist, zu ermitteln, in der
der am stärksten
verbesserte Effekt erhalten wurde, wurden die Beispiele 1-1 bis
1-5 und die herkömmlichen
Beispiele 1-1 (keine Anfasung eingeformt) verglichen. Das gleiche
Testverfahren und Bewertungsverfahren werden verwendet. Die Testresultate
sind in der Tabelle 2 gezeigt.
-
-
-
Weiterhin,
um eine gewünschte
Höhe der
Anfasung zu ermitteln, wurden die Beispiele 2-1 bis 2-7 und das
herkömmliche
Beispiel (keine Anfasung eingeformt) verglichen. Das gleiche Testverfahren
und Bewertungsverfahren werden verwendet. Die Testresultate sind
in Tabelle 3 gezeigt. TABELLE
3
Feste
Bedingungen:
-
Es
kann aus Tabelle 1 gesehen werden, dass die Anfasungsform, die durch
die vorliegende Erfindung vorgeschlagen wird, die sich einer tatsächlichen
Bodenkontaktdruckverteilung annähert,
effektiv ist. Obwohl die herkömmliche
angefaste Struktur verglichen mit keiner Anfasungsstruktur die Performance
verbessert, wurde die oben beschriebene Bewertung durchgeführt unter
der Annahme, dass der gewünschte
Standard in diesem Fall 110 oder mehr ist, der stark von den herkömmlichen
Beispielen abweichen.
-
Eine
bevorzugte Anfasungsdimension wird ermittelt, basierend auf dem
oben beschriebenen Standard. Die Blockgröße variiert für jedes
Blockmuster. Es ist bevorzugt gemäß Tabelle 2, dass eine Anfasungslänge L1 0,02
bis 0,03 ist mit einer Durchschnittslänge L0 des Blockes (entlang
der Querrichtung des Reifens) als 1.
-
Weiterhin
ist es gemäß Tabelle
3 gewünscht,
dass die Höhe
der Anfasung (H0–H1)
bei 0,1 bis 2,5 mm liegt. Weiterhin kann ein gewünschter Effekt erkannt werden,
wenn die Höhenposition
des Schnittpunktes des angefasten Bereiches 24 und der
Rillenwandoberfläche 22 ungefähr 0,7 oder
größer ist
bezüglich
der Höhe des
Blockes, die 1 ist.
-
Darüber hinaus,
selbst wenn ein Betrag der Anfasung gering ist (selbst dann, wenn
die Höhenposition des
Schnittpunktes 0,995 ist), wird ein Effekt einer Verbesserung der
Lenkstabilität
erreicht.
-
Die
Höhenposition
des Schnittpunktes ist bevorzugt 0,750 bis 0,990.
-
Als
nächstes
wird ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines Luftreifens, der jedoch nicht ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung, wie sie im Anspruch 1 definiert ist, ist, beschrieben
werden. Es ist zu beachten, dass die gleichen Teile wie die des
Ausführungsbeispiels
der 1 bis 5 durch die gleichen Referenzzeichen
bezeichnet werden und deren Beschreibung wird fortgelassen.
-
6 zeigt
einen Durchschnitt des Blockes 18, der entlang der Umfangsrichtung
eines Reifens gesehen ist und 7 zeigt
einen Durchschnitt des Blockes 18, der entlang der Querrichtung
des Reifens gesehen ist.
-
Wie
in den 6 und 7 gezeigt, ist ein hervorstehender
Umfangsbereich 26 auf einer Laufflächenoberfläche des Blockes 18 in
der Nähe
der Endkante des Blockes sowohl in der Umfangsrichtung als auch der
Querrichtung des Reifens eingeformt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist der hervorstehende Umfangsbereich 26 kontinuierlich
entlang des äußeren Umfanges
des Blockes 18 geformt.
-
Eine
Konturlinie des hervorstehenden Umfangsbereiches 26 umfasst
bevorzugt eine glatt gekrümmte Linie,
wie sie in den oben beschriebenen Querschnittsansichten gezeigt
ist.
-
Bei
dem hervorstehenden Umfangsbereich 26 wird ein oberes Ende 26A weiter
an der Innenseite des Blockes positioniert als eine Erstreckungslinie
einer Seitenoberfläche
(Rillenwand) 18A des Blockes 18 und die Höhe des Blockes 18 nimmt
nach und nach von dem oberen Ende 26A in Richtung der Endkante
des Blockes 18 und ebenso in Richtung des Zentralbereichs
des Blocks 18 ab.
-
Als
nächstes
wird eine Beschreibung bevorzugter Bereiche der Dimensionen des
hervorstehenden Umfangsbereichs des Blockes und ähnliches angegeben.
- (1) Wie in 8 gezeigt,
liegt, wenn eine Distanz, die von einem Schnittpunkt C der Seitenoberfläche 18A des
Blockes 18 mit dem hervorstehenden Umfangsbereich 26 zu
einem Höhenbereich
des oberen Endes 26A des hervorstehenden Umfangsbereiches 26 entlang
der Radialrichtung eines Reifens (also der Richtung, die durch den
Pfeil D angezeigt ist) gemessen wird, durch HH1 bezeichnet ist,
die Dimension HH1 bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 2,5 mm.
- (2) Wenn ein Abstand, der von einem maximalen Tiefenbereich 18B im
Zentralbereich des Blockes 18 zu einer Höhenposition
des oberen Endes 26A des hervorstehenden Umfangsbereiches 26 entlang
der Radialrichtung des Reifens gemessen wird durch HH2 bezeichnet
wird, liegt die Dimension HH2 bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 2,5
mm.
- (3) Es ist bevorzugt, das HH2/HH1 1,5 oder weniger ist.
- (4) Wenn ein Abstand, der zwischen dem Schnittpunkt C an dem
oberen Ende 26A in der Richtung entlang der Laufflächenoberfläche des
Blockes 18 gemessen wird, durch LL1 bezeichnet ist, ist
die Dimension LL1 bevorzugt 10,0 mm oder weniger.
- (5) Wenn ein Abstand, der von dem oberen Ende 26A zum
maximalen Tiefenbereich 18B in der Richtung entlang der
Laufflächenoberfläche des
Blockes 18 gemessen wird, durch LL2 bezeichnet ist, ist
LL1/LL2 bevorzugt 2,0 oder weniger.
- (6) Es ist bevorzugt, dass HH1/LL1 1,0 oder weniger ist.
- (7) Es ist bevorzugt, dass HH2/LL2 1,0 oder weniger ist.
- (8) Das Verhältnis
zwischen der maximalen Höhe
H0 des Blockes 18 und der minimalen Höhe T1 des Blockes 18,
also T1/H0, ist bevorzugt im Bereich von 0,75 ≤ T1/H0 < 1,0 (siehe 8; die Position
der minimalen Höhe
T1 kann an der Endkante des
-
Blockes
oder an dem Zentralbereich des Blockes vorgesehen sein).
-
Als
nächstes
wird die Funktion des Luftreifens 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel
der 6 und 7 beschrieben.
-
Wenn
ein Block einer festen Höhe
die Straßenoberfläche kontaktiert,
wird der Bodenkontaktdruck an einem Bodenkontaktende des Blockes
besonders hoch und wird ebenso groß im Zentralbereich des Blockes und
wird relativ klein in einem Bereich zwischen dem Bodenkontaktende
und dem Zentralbereich des Blockes. In einem Fall jedoch, in dem,
wie in 6 und 7 gezeigt, der hervorstehende
Umfangsbereich 26 auf der Laufflächenoberfläche des Blockes 18 in
der Nähe
der Endkante des Blockes auf eine solche Weise geformt ist, dass
die Höhe
des Blockes nach und nach in Richtung der Endkante des Blockes und
ebenso in Richtung des Zentralbereiches des Blockes abnimmt, kann
der Bodenkontaktdruck an der Endkante des Blockes und im Zentralbereich
des Blockes reduziert werden, wenn der Block die Straßenoberfläche kontaktiert
(die Zustände,
die durch die Phantomlinien in 6 und 7 angedeutet
sind). Wie aus dem Diagramm des Bodenkontaktdruckes in 6 und 7 gesehen
werden kann, kann der Bodenkontaktdruck sowohl in der Umfangsrichtung
als auch in axialen Richtungen des Reifens angeglichen werden.
-
In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
kann eine Ungleichmäßigkeit
des Bodenkontaktdruckes in der Umfangsrichtung des Reifens aufgrund
des hervorstehenden Umfangsbereichs 26 verhindert werden,
der an beiden Seiten des Blockes 18 in der Umfangsrichtung
des Reifens geformt ist. Daher kann das Auftreten eines Umknickphänomens,
das durch Brems/Fahrkräfte
hergerufen wird, verhindert werden und die Lenkstabilität kann verbessert
werden. Weiterhin kann eine ungleichmäßige Abnutzung in der Nähe der Umfangsrichtungsenden
des Reifens, die durch die Gleichmäßigkeit des Bodenkontaktdruckes
in der Umfangsrichtung des Reifens hervorgerufen wird, unterdrückt werden.
-
Weiterhin
kann, da der hervorstehende Umfangsbereich 26 ebenso an
beiden Seitenenden des Reifens vorgesehen ist, eine Erzeugung einer
ungleichmäßigen Abnutzung
in der Nähe
der Seitenenden des Reifens, die durch eine Ungleichmäßigkeit
des Bodenkontaktdruckes in der Querrichtung des Reifens hervorgerufen
wird, unterdrückt
werden.
-
Wenn
die Dimension HH1 im Bereich von 0,1 bis 2,5 mm festgelegt wird,
kann die Ungleichmäßigkeit des
Bodenkontaktdruckes verhindert werden, ohne eine Bodenkontaktfläche an der
Endkante des Blockes zu reduzieren.
-
Wenn
die Dimension HH2 im Bereich von 0,1 bis 2,5 mm festgelegt wird,
kann der Bodenkontaktdruck im Zentralbereich des Blockes zuverlässig reduziert
werden ohne eine Bodenkontaktfläche
im Zentralbereich des Blockes zu reduzieren.
-
Wenn
das Verhältnis
HH2/HH1 als 1,5 oder weniger festgelegt wird, nähern sich der Bodenkontaktdruck
in der Nähe
des maximalen Tiefenbereiches des Blockes (am Zentralbereich des
Blockes) und der Bodenkontaktdruck an dem oberen Ende 26A des
hervorstehenden Umfangsbereiches 26 einander an, wenn der Block 18 die
Straßenoberfläche kontaktiert.
Daher ist der oben beschriebene numerische Bereich bevorzugt.
-
Es
ist bevorzugt, dass die Dimension LL1 10,0 mm oder weniger ist,
um eine weitere Angleichung des Bodenkontaktdruckes zu erreichen.
-
Es
ist bevorzugt, dass LL1/LL2 2,0 oder weniger ist, um die Verteilung
des Bodenkontaktdruckes auf den rechteckigen Block 18 anzugleichen.
-
Es
ist bevorzugt, dass HH1/LL1 1,0 oder weniger ist, um einen gleichmäßigen Zustand
des Bodenkontaktdruckes zu realisieren.
-
Es
ist bevorzugt, dass HH2/LL2 1,0 oder weniger ist, um den Effekt
der Angleichung der Bodenkontaktdruckverteilung zu erhöhen.
-
Weiterhin
wird, wenn das Verhältnis
zwischen der maximalen Höhe
H0 des Blockes 18 und der minimalen Höhe T1 des Blockes 18 (T1/H0)
so festgelegt ist, dass 0,75 ≤ T1/H0 < 1,0 ist, die Bodenkontaktfläche aufrechterhalten
und der Effekt der Reduzierung des Bodenkontaktdruckes kann verlässlich erhalten
werden. Daher ist der oben beschriebene Bereich bevorzugt.
-
Die
Testresultate, auf der die oben beschriebene numerische Ermittlung
basiert, werden unten gezeigt.
-
Diese
Testresultate sind Beurteilungsergebnisse der Lenkstabilität, die durch
Verwendung eines tatsächlichen
Fahrzeugs erhalten werden und sind jeweils als ein Index ausgedrückt, in
dem der Reifen, der den herkömmlichen
Block ohne Anfasungsbereich aufweist, 100 ist. Je höher der
Index ist, desto besser ist die Performance. Weiterhin wurde die
oben beschriebene Bewertung unter der Annahme durchgeführt, dass
der gewünschte
Standard 110 oder größer ist,
der stark von dem herkömmlichen
Beispiel abweicht.
-
12 zeigt
die Beurteilungsergebnisse, wenn die Dimension HH1, die von dem
Schnittpunkt C auf der Seitenoberfläche 18A des Blockes 18 und
dem hervorstehenden Umfangsbereich 26 zu der Höhenposition des
oberen Endes 26A des hervorstehenden Umfangsbereiches 26 entlang
der Radialrichtung des Reifens gemessen ist auf unterschiedliche
Werte verändert
wird.
-
Es
kann aus den oben beschriebenen Resultaten gesehen werden, dass
der angemessene Wert der Dimension HH1 0,1 bis 2,5 mm ist, bevorzugt
0,5 bis 1,2 mm. Weiterhin, wenn er mit dem Block verglichen wird,
in dem nur Anfasung vorgesehen ist, kann gesehen werden, dass eine
Veränderung
in der Anfasung am Umfang des Blockes einen noch verbesserten Effekt
ergibt.
-
13 zeigt
die Beurteilungsergebnisse, wenn die Dimension H2, die von dem Tiefenbereich 18B am Zentralbereich
des Blockes 18 zu der Höhenposition
des oberen Endes 26A des hervorstehenden Umfangsbereiches 26 entlang
der Radialrichtung des Reifens gemessen ist, auf unterschiedliche
Werte verändert
wird.
-
Es
kann gesehen werden, dass der geeignete Wert in diesem Fall wünschenswert
auf gleiche Werte zu denen eines Kurvenbereiches im Querschnitt
des Blockes festgelegt werden kann.
-
14 zeigt
die Beurteilungsergebnisse, wenn das Verhältnis HH2/HH1 auf unterschiedliche
Werte verändert
wird.
-
Es
kann durch die oben beschriebenen Resultate gesehen werden, dass
ein verbesserter Effekt erhalten werden kann, wenn das Verhältnis HH2/HH1
ungefähr
1,5 oder weniger ist. Vom Standpunkt des Erhaltens des verbesserten
Effektes liegt das Verhältnis
HH2/HH1 noch gewünschter
im Bereich von 0,15 bis 1,0.
-
15 zeigt
Beurteilungsergebnisse, die die Dimension LL1, die von dem Schnittpunkt
C zur Höhenposition
des oberen Endes 26A in der Richtung entlang der Laufflächenoberfläche des
Blockes gemessen wird, auf unterschiedliche Werte verändert.
-
Zu
diesem Zeitpunkt wird die Dimension LL2, die einen Abstand von dem
oberen Ende 26A zum maximalen Tiefenbereich 18B in
der Richtung entlang der Laufflächenoberfläche des
Blockes 18 ist, durch eine Subtraktion der Dimension LL1
von einer Hälfte
der Blocklänge
des Querschnitts in der Querrichtung dessen angegeben (wobei der
maximale Tiefenbereich 18B im Zentralbereich des Blockes
angeordnet ist). Es kann aus diesem Resultat gesehen werden, dass
ein verbesserter Effekt angegeben wird, wenn die Dimension LL1 10
mm oder weniger ist. Weiterhin kann ebenso gesehen werden, dass
das Verhältnis
LL1/LL2 in diesem Fall 2,0 oder weniger sein kann. Um den am stärksten verbesserten
Effekt zu erhalten, wird die Dimension LL1 im Bereich von 1 bis
6 mm festgelegt. Es kann gesehen werden, dass in diesem Fall das
Verhältnis
LL1/LL2 ungefähr
im Bereich von 0,1 bis 0,7 liegt. Also geben die oben beschriebenen
numerischen Bereiche an, dass die Dimension LL1 an der Seite nahe
dem Ende des Blockes im Querschnitt bevorzugt kürzer ist.
-
16 zeigt
die Beurteilungsergebnisse, wenn das Verhältnis HH1/LL1 bei unterschiedlichen
Werten verändert
wird.
-
Es
kann aus den oben beschriebenen Resultaten gesehen werden, dass
ein gewünschter
Effekt dargestellt wird, wenn das Verhältnis HH1/LL1 1,0 oder weniger
ist und ein verbesserter Effekt wird dargestellt, wenn das Verhältnis HH1/LL1
im Verhältnis
von 0,1 bis 0,7 ist. Der am stärksten
verbesserte Effekt wird dargestellt, wenn das Verhältnis im
Bereich von 0,1 bis 0,5 liegt.
-
17 zeigt
die Beurteilungsergebnisse, wenn das Verhältnis zwischen HH2 und LL2
auf unterschiedliche Weisen verändert
wird.
-
Es
kann aus den oben beschriebenen Resultaten gesehen werden, dass
ein gewünschter
Effekt dargestellt wird, wenn das Verhältnis HH2/LL2 1,0 oder weniger
ist, bevorzugter im Bereich von 0,06 bis 1,0. Der am stärksten verbesserte
Effekt kann erhalten werden, wenn das Verhältnis ungefähr im Bereich von 0,1 bis 0,4
liegt.
-
In
jedem Fall kann das Beurteilungsergebnis, das durch die Verwendung
eines tatsächlichen
Fahrzeugs erhalten wird, anzeigen, dass eine weitere Verbesserung
in der Performance erwartet werden kann durch Veränderung
der Anfasung des Umfangs des Blockes. Der Grund ist, wie bereits
betrachtet, dass eine angemessene Verteilung der Anfasung bezüglich der
Bodenkontaktcharakteristika existiert, die durch die Form des Blockes
selbst beeinflusst sind.
-
In
dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
erstrecken sich die Umfangsrillen 14 entlang der Umfangsrichtung
des Reifens (also der Richtung, die durch den Pfeil A angedeutet
ist) und die seitlichen Rillen 16 erstrecken sich entlang
der Querrichtung des Reifens (also der Richtung, die durch den Pfeil
B angezeigt ist). Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf
diese beschränkt.
Die Umfangsrille 14 kann angeschrägt sein bezüglich der Umfangsrichtung des
Reifens und die Seitenrille 16 kann bezüglich der Richtung des Reifens
angeschrägt
sein.
-
Weiterhin
ist der Block 18 in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
rechteckig, aber die vorliegende Erfindung ist darauf nicht beschränkt. Die
Form des Blockes 18 kann, wenn die Lauffläche 12 von oben
gesehen wird, ein Polygon sein, so wie eine Diamantform, ein Hexagon
oder ein Oktagon, abhängig
von der Orientierung der Umfangsrille 14 und der Seitenrille 16,
oder dem Vorsehen einer Anfasung, Kerbung oder ähnlichem. Alternativ kann,
wie in der 18A gezeigt, der Block 18 eine
im Wesentlichen U-förmige
Konfiguration haben oder kann auch kreisförmig sein oder eine ellipsoide
Konfiguration haben.
-
In
dem Block 18, der in 18A gezeigt
ist, ist der hervorstehende Umfangsbereich 26 (in dieser Zeichnung
ein Bereich, der durch schraffierte Linien angedeutet ist) entlang
der Endkante des Blockes geformt. Wie in der Durchschnittsansicht
der 18B gezeigt ist, ist der hervorstehende
Umfangsbereich 26 in drei Bereichen des Durchschnitts vorgesehen,
also an beiden Endkanten des Blockes und im Zentralbereich dessen, abhängig von
einer Position, an der der Block 18 geschnitten wird.
-
Es
sollte beachtet werden, dass die Testbeispiele, die unten beschrieben
werden, außerhalb
des Schutzbereiches der Erfindung, wie sie durch den Anspruch 1
definiert wird, liegen.
-
Acht
Typen von Reifen gemäß Testbeispielen
und ein Typ eines herkömmlichen
Reifens wurden präpariert.
Die Lenkstabilität
und die Fahrkomfortcharakteristika wurden durch Tests bewertet,
die mit einem tatsächlichen
Fahrzeug durchgeführt
wurden.
-
Die
Reifengröße jedes
Reifens war 195/50R15 (die ein Laufflächenmuster wie in 25 gezeigt
haben) und ein Test unter Verwendung eines tatsächlichen Fahrzeugs wurde durchgeführt, wobei
die Reifen mit einem Innendruck von 2,0 kg/cm2 gefüllt wurden.
Weiterhin war die Blockgröße 30 mm
(in der Umfangsrichtung des Reifens) × 20 mm (in der Querrichtung
des Reifens) × 9
mm (in der Höhe
des Reifens).
-
Die
Bewertung ist in der Tabelle 4 nachfolgend gezeigt. Dies ist eine
Gefühlsbewertung
eines Testfahrers und wird durch einen Index ausgedrückt, bei
dem ein herkömmlicher
Reifen auf 100 gesetzt ist. Weiterhin, je größer der Wert, desto besser
die Performance. Weiterhin wird im Automobilmarkt, sofern der Index
110 oder höher
ist, eine Verbesserung der Performance klar erkannt.
-
TABELLE
4 Resultate,
die durch Verwendung eines tatsächlichen
Fahrzeugs erhalten wurden
-
Es
kann gesehen werden, dass bei den Testreifen der Beispiele 1 bis
8 die Lenkstabilität
verbessert wird, verglichen mit dem herkömmlichen Reifen.
-
Weiterhin
wurde bei dem Reifen des Beispiels 4, der am besten bewertet wurde,
der Bodenkontaktdruck in den folgenden Tabellen 5 und 6 nachfolgend
bewertet.
-
TABELLE
5 Vergleich
der Standardabweichung des Bodenkontaktdruckeszwischen dem herkömmlichen
Reifen und dem Reifen des Beispiels 4
-
-
TABELLE
6 Vergleich
der Bodenkontaktfläche
zwischen dem herkömmlichen
Reifen und dem Reifen des Beispiels 4
-
Die
Belastungsbedingungen und Belastungszahlen, die zu diesem Zeitpunkt
berücksichtigt
wurden, sind in 9 gezeigt.
-
Die
Belastung 1 wird unter vertikalen Belastungsbedingungen aufgebracht
(korrespondierend zu einer Lagerspannung von 4 kgf/cm2).
Die Belastungen 2 bis 8 sind Scherkraftbelastungen in Richtungen,
die in 9 gezeigt sind (Bewertung mit einem Betrag der
Scherdeformation von 1 mm).
-
In
Tabelle 5 wird der Grad der Angleichung des Bodenkontaktdruckes
auf einer Laufflächenoberfläche eines
Blockes als ein Index für
jede Belastung ausgedrückt.
Das Resultat des oben beschriebenen Vergleichs zeigt, dass eine
Ungleichförmigkeit
des Bodenkontaktdruckes im Durchschnitt um 45 % in der Standardabweichung
des Bodenkontaktdruckes bei einer Bodenkontaktfläche verbessert wird.
-
Weiterhin
wird in Tabelle 6, in der eine Fläche der Bodenkontaktfläche des
Blockes für
jede Belastung gezeigt ist, vorgeschlagen, dass die oben beschriebene
Verbesserung gemacht wurde ohne eine Reduktion der Bodenkontaktfläche und
es ist unwahrscheinlich, dass eine andere Performance nachteilig
beeinflusst wird.
-
Der
abgenutzte Zustand des Blockes des Beispiels 4 ist in 11 gezeigt
und der abgenutzte Zustand des Blockes des herkömmlichen Reifens ist in 10 gezeigt.
In jeder der Zeichnungen zeigt die durchgezogene Linie einen Querschnitt
in der Nähe
des Bodenkontaktendes des Blockes vor der Abnutzung und die Phantomlinie
zeigt einen Querschnitt in der Nähe
des Bodenkontaktendes des Blockes nach der Abnutzung.
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In
dem Block des herkömmlichen
Reifens ist das Bodenkontaktende lokal und stark abgenutzt, wie
in 10 gezeigt.
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Bei
dem Block des Beispiels 4 wird ein gleichmäßig abgenutzter Zustand realisiert,
wie in 11 gezeigt.
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Es
kann durch das Vorhergehende sichergestellt werden, dass eine lokale
ungleichmäßige Abnutzung durch
Herstellung der Laufflächenoberfläche des
Blockes in eine angemessene Form unterdrückt werden kann.