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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen, im Spezielleren
ein asymmetrisches Laufflächenprofil,
das sowohl bei einem rechten als auch einem linken Reifen verwendet
werden kann, um einen Grip im Gelände während eines Hochgeschwindigkeitslaufens
zu verbessern, und das für
Rennzwecke wie z. B. Rallye, Dirt Trial und dergleichen geeignet
ist.
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In
der offen gelegten japanischen Patentanmeldung JP-A-11-268 506 (entsprechend
der
EP 0 943 464 A2 )
wurde ein Paar asymmetrischer Laufflächenprofile gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1, die für
rechte Reifen und linke Reifen spezialisiert sind, um einen Grip
im Gelände
zu verbessern, von dem Erfinder der gegenständlichen Erfindung vorgeschlagen.
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Unter
realen Bedingungen bei einer Rallye, Dirt Trial oder dergleichen
gibt es viele Möglichkeiten,
dass der Reifen durchstochen wird und ein Reifen auf einer Seite
des Fahrzeugs mehr verschleißt
als ein Reifen auf der anderen Seite. In dem ersteren Fall muss
das Fahrzeug mit zwei Reserveriefen für rechte und linke Reifen ausgerüstet sein.
In dem letzteren Fall, wenn der verschlissene Reifen und der weniger
verschlissene Reifen in ihren Positionen ausgetauscht werden, um
den Verschleiß auszugleichen,
werden auf Grund der gerichteten Laufflächenprofile verschiedene Leistungen
verschlechtert.
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Es
ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen
bereitzustellen, der auf beiden Seiten eines Fahrzeugs verwendet
werden kann, und der ein Laufflächenprofil
aufweist, das einen verbesserten Grip im Gelände wie z. B. Traktion, Bremsen
und Seitenführung
bereitstellt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst ein Luftreifen einen Laufflächenabschnitt, der mit einem Blockprofil
versehen ist, das asymmetrisch um den Reifenäquator herum ist, wobei der
Laufflächenabschnitt eine
innere Laufflächenkante
und eine äußere Laufflächenkante,
die auf der Innenseite bzw. Außenseite
eines Fahrzeugs anzuordnen sind, mit äußeren Seitenrillen, die sich
von der äußeren Laufflächenkante
zu einem Laufflächenzentralbereich
erstrecken, und inneren Seitenrillen, die sich von der inneren Laufflächenkante
zu dem Laufflächenzentralbereich
erstrecken, umfasst, wobei jede innere Seitenrille eine Rillenmittellinie
X5, die unter einem Winkel θ5
von 70 bis 100 Grad in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung geneigt
ist, aufweist, wobei jeder Abschnitt zwischen den in Umfangsrichtung
benachbarten äußeren Seitenrillen
durch äußere Verbindungsrillen,
die sich dadurch erstrecken, in äußere Blöcke unterteilt
ist, wobei die äußeren Verbindungsrillen eine
erste Rille, eine zweite Rille, eine dritte Rille und eine vierte
Rille, die in dieser Reihenfolge von der äußeren Laufflächenkante
in Richtung der inneren Laufflächenkante
angeordnet sind, umfassen, wobei die erste äußere Verbindungsrille eine
erste Rillenmittellinie X1 aufweist, die zweite äußere Verbindungsrille eine
zweite Rillenmittellinie X2 aufweist, die dritte äußere Verbindungsrille
eine dritte Rillenmittellinie X3 aufweist und die vierte äußere Verbindungsrille
eine vierte Rillenmittellinie X4 aufweist, dadurch gekennzeichnet,
dass jede äußere Seitenrille
eine Rillenmittellinie X0 aufweist, die zu einer Richtung in Bezug
auf die Reifenumfangsrichtung unter einem Winkel θ0 von 40
bis 60 Grad in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung hin geneigt ist,
wobei die erste bis vierte Rillenmittellinie X1 bis X4 umgekehrt
zu den Rillenmittellinien X0 der äußeren Seitenrillen in Bezug
auf die Reifenumfangsrichtung geneigt sind, wobei die Neigungswinkel θ1 bis θ4 der ersten
bis vierten Rillenmittellinie X1 bis X4 in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung
in einem Bereich von 20 bis 50 Grad liegen und sich voneinander
unterscheiden.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun in Verbindung mit den beiliegenden
Zeichnungen im Detail beschrieben:
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1 zeigt
ein Laufflächenprofil
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine vergrößerte Darstellung
eines Teils zwischen den Seitenrillen davon;
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3 ist
eine schematische Darstellung, die die Montageposition und -richtung
des Reifens in Bezug auf ein Fahrzeug zeigt; und
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4 zeigt
ein herkömmliches
Laufflächenprofil,
das in einem Vergleichstest verwendet wird.
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Ein
Luftreifen 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung ist derart ausgebildet, dass er an einem Fahrzeug zu montieren
ist, wie in 3 gezeigt, d. h., eine Laufflächenkante
To ist an der Außenseite
angeordnet und eine Laufflächenkante
Ti ist an der Innenseite in Bezug auf das Fahrzeug angeordnet (hierin
nachfolgend die „äußere Laufflächenkante
To" und „innere
Laufflächenkante
Ti"). Der Reifen 1 kann
als der linke Reifen und rechte Reifen verwendet werden.
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In
dieser Beschreibung werden die Begriffe „innere" und „äußere" in der Bedeutung von die „innere Laufflächenkante – Ti-Seite" und „äußere Laufflächenkante – To-Seite" verwendet.
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Der
Luftreifen 1 ist mit Laufflächenrillen in dem Laufflächenabschnitt,
der zwischen der äußeren Laufflächenkante
To und inneren Laufflächenkante
Ti definiert ist, versehen.
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1 zeigt
ein Beispiel des durch die Laufflächenrillen definierten Laufflächenprofils.
Die Laufflächenrillen
umfassen:
äußere Seitenrillen 3,
die sich von der äußeren Laufflächenkante
To in einen Laufflächenzentralbereich
YC erstrecken;
innere Seitenrillen 5, die sich von
der inneren Laufflächenkante
Ti in den Laufflächenzentralbereich
YC erstrecken;
äußere Verbindungsrillen 6,
die sich zwischen den äußeren Seitenrillen 3 erstrecken,
um jeden Abschnitt zwischen den benachbarten äußeren Verbindungsrillen 6 in äußere Blöcke Bo zu
unterteilen; und
innere Verbindungsrillen 7, die sich
zwischen den inneren Seitenrillen 5 erstrecken, um jeden
Abschnitt zwischen den benachbarten inneren Verbindungsrillen 5 in
innere Blöcke
Bi zu unterteilen.
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Hier
ist der Laufflächenzentralbereich
YC ein zentraler Bereich des Laufflächenabschnitts mit einer Breite
von 40 % der Laufflächenbreite
TW und zentriert an dem Reifenäquator
C.
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Es
wird sowohl für
die Traktion wie auch die Seitenführung bevorzugt, dass die äußeren Seitenrillen 3 sich über den
Reifenäquator
C hinaus erstrecken.
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Die äußeren Seitenrillen 3 weisen
jeweils eine Rillenmittellinie X0 auf, die zu derselben Umfangsrichtung
hin unter einem Winkel θ0
von 40 bis 60 Grad in Bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens
geneigt sind.
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In
diesem Beispiel sind die inneren Enden 3e der äußeren Seitenrillen 3 an
der Innenseite des Reifenäquators
C bei Abständen
L1 von etwa 10 % der Laufflächenbreite
TW von dem Reifenäquator
C angeordnet. Die äußeren Seitenrillen 3 sind
im Wesentlichen eine gerade Rille, es kann aber auch eine nicht
lineare Rille verwendet werden.
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Wenn
der Winkel θ0
mehr als 60 Grad beträgt,
wird das Laufflächenprofil
stark gerichtet und eine Reifenleistung zeigt einen starken Unterschied
zwischen der linken Kurvenfahrt und rechten Kurvenfahrt und Spurhaltigkeit
verschlechtert sich. Wenn der Winkel θ0 weniger als 40 Grad beträgt, besteht
die Tendenz, dass die Seitenführung
abnimmt, da die Steifigkeit der äußeren Blöcke Bo abnimmt.
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In 1 sind
die Neigungen der äußeren Seitenrillen 3 eine
rechte Aufwärtsneigung.
Demgemäß besitzen
alle äußeren Seitenrillen
der an dem Fahrzeug montierten Reifen wie in 3 gezeigt
ebenfalls eine rechte Aufwärtsneigung.
Es ist jedoch möglich,
die äußeren Seitenrillen 3 mit
einer linken Aufwärtsneigung
vorzusehen. Die Neigung kann in Übereinstimmung
mit Kursbedingungen, unter denen der Reifen verwendet wird, bestimmt
werden.
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In
Bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens sind die äußeren Verbindungsrillen 6 im
Allgemeinen umgekehrt zu den äußeren Seitenrillen 3 geneigt.
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In
diesem Beispiel sind die äußeren Verbindungsrillen 6 eine
erste äußere Verbindungsrille 6A,
eine zweite äußere Verbindungsrille 6B,
eine dritte äußere Verbindungsrille 6C und
eine vierte äußere Verbindungsrille 6D,
die in dieser Reihenfolge von außen nach innen angeordnet sind,
wobei jeder Abschnitt zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten äußeren Seitenrillen 3 in
einen ersten äußeren Block
Bo1, einen zweiten äußeren Block
Bo2, einen dritten äußeren Block
Bo3 und einen vierten äußeren Block
Bo4 unterteilt ist, die in dieser Reihenfolge von außen nach
innen angeordnet sind.
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Die äußeren Verbindungsrillen 6A, 6B, 6C und 6D besitzen
Rillenmittellinien X1, X2, X3 und X4, die unter Winkeln θ1, θ2, θ3 und θ4 in einem
Bereich von 20 bis 50 Grad in Bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens
geneigt sind.
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In
jedem Abschnitt zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten äußeren Seitenrillen 3 unterscheiden
sich der Winkel θ1,
Winkel θ2,
Winkel θ3
und Winkel θ4
voneinander.
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In
einem Geländerennen
gibt es viele Gelegenheiten, dass der Reifen unter einem relativ
großen Schräglaufwinkel
läuft.
Daher ist es sehr wichtig, dass der Reifen eine starke Seitenführung zeigt,
die in einem weiten Bereich von null Schräglaufwinkel während eines
Geradeauslaufs bis zu einem großen
Schräglaufwinkel
während
einer Kurvenfahrt stabil ist. Durch Ändern der Winkel θ1–θ4 wird es
möglich,
eine der äußeren Verbindungsrillen 6A–6D an
den Schräglaufwinkel
anzupassen, um eine maximale Seitenführung in einem weiten Bereich
von Laufbedingungen zu erlangen.
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Wenn
die Winkel θ1–θ4 weniger
als 20 Grad betragen, besteht die Tendenz, dass die Fahrzeugsteuerung
unter einem kleinen Schräglaufwinkel
schwierig wird. Bei mehr als 50 Grad nehmen die Kanten der Blöcke in Bezug
auf die Gesamtumfangskomponente übermäßig ab und
es wird schwierig, die notwendige Seitenführung zu erhalten.
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In
jedem Abschnitt zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten äußeren Seitenrillen 3 nehmen
die Winkel θ1, θ2, θ3 und θ4 von außen nach
innen vorzugsweise zu, d. h., (θ1 > θ2 > θ3 > θ4). Diese Beziehung kann das
Lenkansprechen verbessern und hilft, einen unregelmäßigen Verschleiß zwischen
den äußeren Blöcken zu
reduzieren.
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Wenn
die Differenzen zwischen den Winkeln θ1–θ4 zu klein sind, besteht die
Tendenz, dass die Seitenführung
unter einer speziellen Laufbedingung eine Spitze zeigt. Daher nimmt
die geringe Steuerbarkeit ab und im Ergebnis besteht die Tendenz,
dass die Seitenführung
insgesamt abnimmt.
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Daher
sind die Differenzen zwischen den Winkeln θ1–θ4, d. h., θ1–θ2, θ2–θ3, θ3–θ4 vorzugsweise in einem Bereich
von zumindest 5 Grad festgelegt. Ferner wird bevorzugt, dass diese
Differenzen im Wesentlichen gleiche Werte sind, deren Schwankung ± 1 Grad
beträgt.
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Die äußere Verbindungsrille 6 kann
eine gerade Rille oder eine gekröpfte
Rille sein. In diesem Beispiel sind die erste und vierte äußere Verbindungsrille 6A und 6D gerade.
Die zweite und dritte äußere Verbindungsrille 6B und 6C sind
gekröpft.
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In
dem Fall einer gekröpften
Form wird bevorzugt, dass ein Mittelsegment 21, das zwei
Hauptsegmente 20 miteinander verbindet, sich im Wesentlichen
parallel zu den äußeren Seitenrillen 3 erstreckt
und die Differenz zwischen dem Winkel θA der Rillenmittellinie XA
des Mittelsegments 21 und der Winkel θ0 der benachbarten äußeren Seitenrille 3 weniger
als 10 Grad beträgt.
Hier sind die Hauptsegmente 20 derart definiert, dass ihre
Rillenmittellinie (X1, X2, X3 oder X4) unter dem oben erwähnten Winkel
(θ1, θ2, θ3 oder θ4) geneigt
ist.
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Was
die Formen des ersten bis vierten äußeren Blocks Bo1 bis Bo4 in
diesem Beispiel betrifft, ist der erste äußere Block Bo1 allgemein ein
Dreieck, der zweite äußere Block
Bo2 ist eine L-Form, der dritte äußere Block
Bo3 ist eine S-Form oder eine gekröpfte Form und der vierte äußere Block
Bo4 ist eine L-Form, wie in 2 gezeigt.
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Die
oben erwähnten
inneren Seitenrillen 5 erstrecken sich von der inneren
Laufflächenkante
Ti in den Laufflächenzentralbereich
TC. Die innere Seitenrille 5 besitzt eine Rillenmittellinie
X5, die unter einem Winkel θ5
von 70 bis 100 Grad in Bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens
geneigt ist, wobei in dem Fall, in dem der Winkel θ5 weniger
als 90 Grad beträgt,
die Neigung umgekehrt zu den äußeren Seitenrillen 3 ist.
Somit ist die Neigung, wenn der Winkel θ5 mehr als 90 Grad beträgt, die
gleiche wie bei den äußeren Seitenrillen 3.
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Die
Teilungszahl N5 der inneren Seitenrillen 5 ist höher als
die Teilungszahl N3 der äußeren Seitenrillen 3,
wobei die Teilungszahl die Anzahl der Rillen um den Reifen herum
bedeutet. In diesem Beispiel ist N5/N3 gleich 2 und die inneren
Seitenrillen 5 umfassen innere Seitenrillen 5A,
die mit einer von den äußeren Seitenrillen 3 verbunden
sind, und innere Seitenrillen 5B, die mit einer von den
vierten äußeren Verbindungsrillen 6D verbunden
sind. Die Rillen 5A alternieren mit den Rillen 58.
Somit sind die äußeren Enden
der inneren Seitenrillen 5A mit den inneren Enden der äußeren Seitenrillen 3 ausgerichtet,
es ist aber auch keine Ausrichtung möglich wie z. B. bei der Rille 5B.
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Jeder
Abschnitt zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten inneren Seitenrillen 5 ist
durch zumindest eine innere Verbindungsrille 7 in innere
Blöcke
Bi unterteilt. Die Anzahl der inneren Verbindungsrillen 7 ist
kleiner als die der äußeren Verbindungsrillen 6.
Die inneren Verbindungsrillen 7 sind zu der gleichen Richtung
wie die äußeren Verbindungsrillen 6 in
Bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens hin geneigt. Die innere Verbindungsrille 7 besitzt
eine Rillenmittellinie X6, die unter einem Winkel θ6 von mehr
als null aber weniger als der Winkel 84 (z. B. etwa 10
Grad) in Bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens geneigt ist.
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In
diesem Beispiel ist eine gerade innere Verbindungsrille 7 vorgesehen.
Somit ist jeder Abschnitt in zwei innere Blöcke Bi1 und Bi2 unterteilt.
Um die Traktion zu verbessern, sind die inneren Blöcke Bi1
und Bi2 derart ausgebildet, dass sie seitlich gesehen lang sind.
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In
diesem Beispiel sind beide inneren Seitenrillen 5A und 5B eine
gebogene Rille. Es kann jedoch eine oder beide von den inneren Seitenrillen 5A und 5B eine
gerade Rille sein.
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In
dem Fall einer gebogenen Rille wird bevorzugt, dass die innere Seitenrille 5 besteht
aus: Hauptsegmenten 22, die derart definiert sind, dass
ihre Rillenmittellinie X5 unter einem Winkel θ5 geneigt ist; und einem oder
mehreren zentralen Segmenten 23, die im Wesentlichen parallel
zu den inneren Verbindungsrillen 7 sind. Die Differenz
zwischen dem Winkel θB
der Rillenmittellinie XB des zentralen Segments 23 und
dem Winkel θ6 der
inneren Verbindungsrille 7 beträgt weniger als 10 Grad. Eine
gebogene Rille ähnlich
den inneren Seitenrillen kann in der äußeren Seitenrille 3 verwendet
werden.
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Was
die Formen der inneren Blöcke
in diesem Beispiel betrifft, so sind alle Blöcke Bi1 und Bi2 L-förmig, wie
in 2 gezeigt.
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Des
Weiteren nehmen die Neigungen von allen inneren Verbindungsrillen 7 und äußeren Verbindungsrillen 6 (Hauptsegmente 20)
allmählich
von außen
nach innen ab. In diesem Beispiel: θ6 < θ4 < θ3 < 82 < θ1.
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Die
Breiten und Tiefen der Rillen 3, 5, 6 und 7 sind üblicherweise
in einem Bereich von 4 bis 20 mm bzw. einem Bereich von 6 bis 15
mm festgelegt. In dem in 1 gezeigten Laufflächenprofil
sind die Rillentiefen von allen Rillen 3, 5, 6 und 7 die
gleichen.
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Vergleichstests
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Die
Reifen mit der Größe 205/65R15
wurden hergestellt und auf Traktion, Seitenführung und Steuerbarkeit und
die Unterschiede zwischen linker Kurvenfahrt und rechter Kurvenfahrt
getestet. Ferner wurde eine Rundenzeit auf einer Geländeteststrecke
gemessen. Die Teststrecke war ein ungepflasterter Rundkurs mit einer
Länge von
2,2 km. Das Testfahrzeug war ein 4WD-Auto mit 2000 ccm.
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Die
Leistungen wurden von den Testfahrern in fünf Rängen bewertet (Standard = 3),
wobei die Leistung umso besser ist, je höher die Zahl ist. Die Testergebnisse
und Reifenspezifikationen sind in Tabelle 1 gezeigt.
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In
Ref. 1 war das Testauto an allen Rädern mit identischen Reifen
mit dem in 4 gezeigten Laufflächenprofil
versehen. In den weiteren Beispielen war das Testauto an allen Rädern mit
identischen Reifen mit dem in 1 gezeigten
Laufflächenprofil
versehen.
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