DE602004001405T2

DE602004001405T2 - Luftreifen

Info

Publication number: DE602004001405T2
Application number: DE602004001405T
Authority: DE
Inventors: c/o Sumitomo Rubber Ind. Takehiko Murata
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2003-01-07
Filing date: 2004-01-05
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2024-01-06
Also published as: US20040134582A1; EP1437237B1; US7178570B2; JP2004210189A; EP1437237A2; EP1437237A3; CN1297415C; DE602004001405D1; CN1521025A; JP3678727B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen, im Spezielleren auf ein für Hochleistungsreifen geeignetes Laufflächenprofil, das in der Lage ist, die kritische Haftung und Traktion zu verbessern.
Beim Schnelllauf mit Kurvenfahren und Geradeauslauf ist die Reifenhaftung auf trockenen und nassen Straßen sehr wichtig für die Fahrsicherheit. Ferner ist beim Rennsport die Traktion in einem Übergangszustand vom Kurvenfahren zum Geradeauslauf ein wichtiger Faktor für ein Hochgeschwindigkeitsfahren wie auch für die Fahrsicherheit.
Wie in der Reifentechnik gut bekannt ist, kann eine Vergrößerung der Bodenkontaktfläche eines Reifens die Haftung auf trockenen Straßen verbessern und ein Verbreitern von Laufflächenrillen oder Vergrößern der gerillten Fläche kann die Haftung auf nassen Straßen verbessern. Somit sind die Nasshaftung und Trockenhaftung sehr verbreitet als widersprüchliche Anforderungen anerkannt, da das Verbreitern der Laufflächenrillen mehr oder weniger unweigerlich zu einer Abnahme der Bodenkontaktfläche führt. Für Reifenkonstrukteure und Personen im Rennsport ist es daher übliche Praxis, in Übereinstimmung mit der beabsichtigten Verwendung des Reifens und Rennbedingungen nach einem Kompromiss zwischen diesen zu suchen.
Ein Reifen, der die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 umfasst, ist durch die EP-A-O 997 323 offen gelegt.
Wenn ein Reifen der maximalen Seitenkraft z. B. zum Zeitpunkt eines kritischem Kurvenfahrens im Rennsport widersteht, gibt es, da der Reifen beinahe seine gesamte Haftung für die Seitenkraft aufwendet, keinen Haf tungsspielraum, der zur Traktion dienen kann. Daher ist, wenn der Fahrzustand vom kritischen Kurvenfahren zum Geradeauslauf geändert wird, eine volle Beschleunigung wünschenswert aber schwierig, da der Reifen notwendige Haftung durch die erhöhte Traktionskomponente verliert. Als eine Gegenmaßnahme ist daher eine Erhöhung der Reifenhaftung insgesamt vorstellbar, was jedoch sehr schwierig ist, ohne dass dies auf Kosten der Entwässerungsleistung geht, da die Haftung üblicherweise ihre Grenze bereits erreicht hat.
Daher hat der Erfinder auf der Suche nach Raum für Verbesserungen verschiedene Studien über die Beziehung zwischen der kritischen Haftung, dem Laufflächenprofil, der Reifenverformung beim kritischen Fahren und so weiter durchgeführt und festgestellt, dass die Haftung in einer bestimmten Richtung, die die Vektorsumme einer Seitenkraft und einer Traktion ist, wirksam verbessert werden kann, indem die Positionen, Größen und Formen von Laufflächenelementen im Verhältnis zu dem Bodenkontaktbereich unter einem bestimmten belasteten Zustand speziell definiert werden, und danach wurde die vorliegende Erfindung geschaffen.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen bereitzustellen, in dem die kritische Traktion und Haftung wirksam verbessert werden können, ohne dass dies auf Kosten der Nassleistung und im Speziellen der Reifenhaftung in der Seitenkraftrichtung geht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Luftreifen einen Laufflächenabschnitt, der mit Umfangsrillen, Hauptschrägrillen und Zusatzschrägrillen versehen ist,
wobei die Umfangsrillen ein Paar axial äußere Rillen, die auf jeder Seite des Reifenäquators angeordnet sind und mindestens eine axial innere Rille zwischen den axial äußeren Rillen umfassen, um den Laufflächenab schnitt in mindestens vier Umfangsbereiche zu unterteilen, die ein Paar axial innere Bereiche zwischen den axial äußeren Rillen und der mindestens einen axial inneren Rille und ein Paar axial äußere Bereiche axial außerhalb der axial äußeren Rillen umfassen,
wobei sich die Hauptschrägrillen jeweils über einen der axial inneren Bereiche erstrecken, so dass das axial äußere Ende mit der benachbarten axial äußeren Umfangsrille verbunden und das axial innere Ende mit der benachbarten axial inneren Rille verbunden ist, wobei die Zusatzschrägrillen abwechselnd mit den Hauptschrägrillen in der Umfangsrichtung des Reifens angeordnet sind und sich jeweils von der benachbarten axial äußeren Umfangsrille zu einer der axial benachbarten Hauptschrägrillen erstrecken,
wobei die axial inneren Bereiche jeweils eine axiale Breite L1 vom 0,15- bis 0,25-fachen der kritischen Laufflächenbreite TW1 aufweisen, und wobei die Hauptschrägrillen jeweils einen Neigungswinkel θ1 von 45 bis 90 Grad an ihrem axial äußeren Ende und einen Neigungswinkel θ2 an ihrem axial inneren Ende aufweisen, der kleiner ist als der Neigungswinkel θ1, wenn er in Bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens gemessen wird.
Begriffsbestimmungen
In dieser Beschreibung ist die „kritische Laufflächenkante (e1)", wie in 7 gezeigt, als die axial entfernteste Kante des Bodenkontaktbereiches des Reifens definiert (und zwar die Kante auf derselben Seite wie die Neigungsrichtung), wenn der Reifen auf eine Standardfelge aufgezogen und auf einen Standarddruck aufgepumpt und mit einer Standardreifenbelastung belastet und unter einem Sturzwinkel Alpha von 4 Grad auf einem ebenen Straßenbelag geneigt ist. Die Kante (e1) ist auf jeder Seite des Reifens definiert.
Die „normalen Laufflächenkanten (e2)" sind als die axial äußersten Kanten des Bodenkontatkbereichs des Reifens definiert, wenn der Sturzwinkel Alpha bei 0 Grad festgelegt ist.
Die „kritische Laufflächenbreite TW1" ist als ein axialer Abstand zwischen den kritischen Laufflächenkanten (e1) definiert, und zwar als zwei Mal der Abstand zwischen der kritischen Laufflächenkante (e1) und dem Reifenäquator C, gemessen unter dem normalen aufgepumpten, unbelasteten Zustand, in dem der Reifen auf die Standardradfelge aufgezogen und auf den Standarddruck aufgepumpt, aber mit keiner Reifenbelastung belastet ist. Die „normale Laufflächenbreite TW2" ist als der axiale Abstand zwischen den normalen Laufflächenkanten (e2) unter dem normal aufgepumpten, unbelasteten Zustand definiert.
Die oben erwähnte Standardradfelge ist hier eine offiziell von einer Normierungsorganisation, d. h. JATMA (Japan und Asien), T&RA (Nordamerika), ETRTO (Europa), STRO (Skandinavien) und dergleichen, für den Reifen zugelassene Radfelge. Der Standarddruck und die Standardreifenbelastung sind der maximale Luftdruck und die maximale Reifenbelastung für den Reifen, die durch dieselbe Organisation in der Luftdruck- /Maximalen Belastungs-Tabelle oder einer ähnlichen Liste angegeben sind. Zum Beispiel ist die „Standardfelge" die „Standardfelge" gemäß JATMA, die „Messfelge" gemäß ETRTO, die „Designfelge" gemäß TRA oder dergleichen. Der Standarddruck ist der „maximale Luftdruck" gemäß JATMA, der „Aufpumpdruck" nach ETRTO, der maximale in der Tabelle „Tire Load Limits at Various Cold Inflation Pressures" (Reifenbelastungsgrenzen bei verschiedenen kalten Aufpumpdrücken) gemäß TRA angegebene Druck oder dergleichen. Die Standardbelastung ist die „maximale Tragfähigkeit" gemäß JATMA, die „Tragfähigkeit" gemäß ETRTO, der maximale in der oben erwähnten Tabelle angegebene Wert gemäß TRA oder dergleichen. Im Fall von Personenwagenreifen sind der Standarddruck und die Standardreifenbelastung jedoch einheitlich jeweils durch 180 kPa und 88 % der maximalen Reifenbelastung definiert.
Beim Kurvenfahren oder Abbiegen, wenn die Zentrifugalkraft größer als die Seitenführungskraft wird, verursacht der Reifen ein Driften. Das unten erwähnte „Fahren bei kritischer Haftung" bedeutet den Fahrzustand, in dem sich der Reifen in dem Grenzbereich befindet, der ein Driften verursacht, und der Reifen seine Haftung auf der Straße noch nicht verliert.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine abgewickelte Teilansicht des Laufflächenabschnitts eines Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung, die ein Beispiel des Laufflächenprofils zeigt.
2 ist eine vergrößerte Ansicht, die eine rechte Hälfte davon zeigt.
3 ist eine Querschnittsansicht einer Hauptschrägrille entlang der Rillenmittellinie GL.
4 ist eine Querschnittsansicht der Hauptschrägrille entlang der Linie X–X in 2.
5 zeigt ein weiteres Beispiel des Laufflächenprofils, das eine Abwandlung des in 1 gezeigten Laufflächenprofils in ein laufrichtungsungebundenes Laufflächenprofil ist.
6 zeigt ein noch weiteres Beispiel des Laufflächenprofils.
7 ist eine schematische Ansicht eines Reifen zur Erklärung der kritischen Laufflächenbreite.
In den Zeichnungen ist ein Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung ein Radialreifen für Sportwagen, der einen Laufflächenabschnitt 2, ein Paar Seitenwandabschnitte, ein Paar axial beabstandete Wulstabschnitte, jeweils mit einem Wulstkern darin, eine radiale Karkasslage, einen Laufflächenverstärkungsgürtel und dergleichen umfasst.
Der Laufflächenabschnitt 2 ist versehen mit: einer axial inneren, in Umfangsrichtung kontinuierlich verlaufenden Umfangsrille 3, die auf jeder Seite des Reifenäquators C angeordnet ist; und axial äußeren, in Umfangsrichtung kontinuierlich verlaufenden Umfangsrillen 4, die axial außerhalb der axial inneren Umfangsrille 3 angeordnet sind, so dass sie den Laufflächenabschnitt 2 in ein Paar axial innere Umfangsbereiche Ri zwischen den Umfangsrillen 3 und 4 und ein Paar axial äußere Umfangsbereiche Ro axial außerhalb der äußeren Umfangsrillen 4 unterteilen.
In dieser Ausführungsform sind die Umfangsrillen 3 und 4 auf einer Seite des Reifenäquators C an im Wesentlichen symmetrischen Positionen um den Reifenäquator C herum in Bezug auf jene auf der anderen Seite des Reifenäquators C angeordnet.
Obwohl es möglich ist, zickzackförmige Rillen allein oder in Kombination mit geraden Rillen zu verwenden, sind die Umfangsrillen 3 und 4 in diesem Beispiel als gerade Rillen ausgebildet, um die maximale Entwässerungsleistung mit der minimalen gerillten Fläche zu entwickeln und die Bodenkontaktfläche zu vergrößern.
In dieser Ausführungsform sind als eine Umfangsrille für Entwässerungszwecke, und zwar eine Rille mit einer beträchtlichen Breite, nur die inneren und äußeren Umfangsrillen 3 und 4 vorgesehen, um die Laufflächenprofilsteifigkeit und dadurch die Spurhaltigkeit zu verbessern. Um die Laufflächenprofilsteifigkeit weiter zu erhöhen, kann es möglich sein, die axial inneren Rillen 3 auf eine einzige relativ breite Umfangsrille 3 zu reduzieren.
Die Rillenbreiten GW1 und GW2 der Umfangsrillen 3 und 4 sind jeweils vorzugsweise im Bereich von 2 bis 7 % der kritischen Laufflächenbreite TW1 festgelegt. Wenn die Breiten GW1 und GW2 kleiner als 2 % von TW1 sind, ist es schwierig, die notwendige Entwässerung bereitzustellen. Wenn die Rillenbreiten GW1 und GW2 größer als 7 % von TW1 sind, nimmt die Profilsteifigkeit ab und es besteht die Tendenz, dass sich die Spurhaltigkeit, im Speziellen die Leistung beim kritischen Fahren, verschlechtert.
In dieser Ausführungsform ist die Breite GW1 der axial inneren Umfangsrillen 3 größer als die Breite GW2 der axial äußeren Umfangsrillen 4. Die Breite GW1 ist vorzugsweise im Bereich von 5 bis 7 % der kritischen Laufflächenbreite TW1 festgelegt und die Breite GW2 ist im Bereich von 2 bis 4 % der kritischen Laufflächenbreite TW1 festgelegt.
Daher kann, da die Laufflächenschulter eine hohe Steifigkeit beibehält, das kritische Kurvenfahrverhalten verbessert werden, während eine verbesserte Entwässerung von der Laufflächenmitte im Geradeauslauf gewahrt bleibt. Ferner ist es, da die Umfangsrillen 3 und 4 gerade sind, im Hinblick auf die Reduktion des Reifengeräusches infolge von Resonanz von Luft in den Umfangsrillen in der Bodenkontaktfläche ausreichend, dass die axial äußeren Rillen 4 in einer schmaleren Breite ausgebildet sind.
Der oben erwähnte axial innere Umfangsbereich Ri weist eine axiale Breite L1 im Bereich des 0,15- bis 0,25-fachen, vorzugsweise 0,15- bis 0,20-fachen der kritischen Laufflächenbreite TW1 auf. Wenn die Breite L1 weniger als das 0,15-fache der Breite TW1 beträgt, nehmen die axial inneren Umfangsbereiche Ri in der Seitensteifigkeit (Steifigkeit) ab und es wird schwierig, eine große Seitenführungskraft zu erzeugen. Wenn die Breite L1 mehr als das 0,25-fache der Breite TW1 beträgt, werden die axial äußeren Umfangsbereiche Ro schmal und es besteht die Tendenz, dass ein unregelmäßiger Verschleiß und eine Verschlechterung der Spurhaltigkeit auftreten.
Der axial äußere Umfangsbereich Ro weist eine axiale Breite L2 von nicht weniger als dem 0,1-fachen, vorzugsweise mehr als dem 0,13-fachen, aber nicht mehr als dem 0,3-fachen, vorzugsweise weniger als dem 0,2-fachen der kritischen Laufflächenbreite TW1 auf, wobei die axiale Breite L2 zwischen der kritischen Laufflächenkante (e1) und der axial äußeren Kante der axial äußeren Umfangsrille 4 definiert ist.
Der zentrale Umfangsbereich 9 weist eine axiale Breite L3 von nicht weniger als dem 0,09-fachen, vorzugsweise mehr als dem 0,1-fachen, aber nicht mehr als dem 0,13-fachen der kritischen Laufflächenbreite TW1 auf.
Der zentrale Umfangsbereich 9 ist nicht mit einer Rille versehen, die über seine gesamte Breite L3 verläuft.
In diesem Beispiel ist der zentrale Bereich 9 nicht mit einer Rille versehen und somit ist eine in Umfangsrichtung kontinuierlich verlaufende Rippe ausgebildet.
Die axial inneren Umfangsbereiche Ri sind jeweils mit einer Vielzahl von Hauptschrägrillen 5 in unregelmäßigen Abständen oder variablen Teilungen in der Umfangsrichtung des Reifens versehen. Das axial äußere Ende 5o der Hauptschrägrille 5 ist mit der axial äußeren Umfangsrille 4 verbunden und das axial innere Ende 5i ist mit der axial inneren Umfangsrille 3 verbunden, wodurch jeder der axial inneren Umfangsbereiche Ri in Umfangsrichtung in eine Reihe von in Umfangsrichtung angeordneten Blöcken B unterteilt ist, die in diesem Beispiel im Wesentlichen ein Parallelogramm sind.
Der Neigungswinkel θ der Hauptschrägrille 5 ist wie folgt festgelegt: Der Winkel θ1 an dem äußeren Ende 5o ist nicht kleiner als 45 Grad, vorzugsweise größer als 60 Grad aber nicht größer als 90 Grad, vorzugsweise kleiner als 80 Grad; und der Winkel θ2 an dem inneren Ende 5i ist kleiner als der Neigungswinkel θ1 und vorzugsweise nicht kleiner als 10 Grad, bevorzugter größer als 20 Grad, aber vorzugsweise nicht größer als 45 Grad, bevorzugter kleiner als 35 Grad in Bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens. Der Neigungswinkel θ ist hier als die Tangente zu der Rillenmittellinie GL definiert, wie in 2 gezeigt.
Beim Fahren bei kritischer Haftung ist eine hohe Seitensteifigkeit (Steifigkeit) in der Nähe des äußeren Endes 5o der Hauptschrägrille 5 erforderlich. Daher ist, um die Fahrleistung bei kritischer Haftung zu verbessern, ein großer Neigungswinkel θ1 vorgesehen, um eine hohe Seitensteifigkeit (Steifigkeit) zu erhalten.
Hingegen ist in der Nähe des inneren Endes 5i, um Wasser wirksam von der Laufflächenmitte zu entfernen, der Neigungswinkel θ2 verringert, so dass Wasser problemlos in die Hauptschrägrillen 5 geführt und durch diese hindurch zu der axialen Außenseite des Reifens abgeleitet wird.
In diesem Beispiel verläuft die Hauptschrägrille 5 von dem inneren Ende 5i lange im Wesentlichen gerade, und zwar unter dem im Wesentlichen konstanten Winkel θ2, und dann, in der Nähe des äußeren Endes 5o, ändert sich der Neigungswinkel zu θ1 von θ2. Die Winkeländerung ist kontinuierlich und gleichmäßig, um den Wasserströmungswiderstand zu reduzieren und dadurch die Entwässerungsleistung zu verbessern.
Im Hinblick auf die Laufflächenprofilsteifigkeit ist die Hauptschrägrille 5 mit einer Breite von nicht weniger als 10 %, vorzugsweise mehr als 20 %, bevorzugter mehr als 30 %, aber nicht mehr als 70 %, vorzugsweise weniger als 60 %, bevorzugter weniger als 50 % der Breite GW1 der axial inneren Umfangsrillen 3 und einer Tiefe von nicht weniger als 70 %, vorzugsweise mehr als 80 %, aber nicht mehr als 95 %, vorzugsweise weniger als 90 % der axial inneren Umfangsrillen 3 vorgesehen.
In dieser Beschreibung sind die Rillenbreiten, wenn nicht anders angegeben, rechtwinklig zu den Rillenmittellinien gemessen, wie in 2 gezeigt.
Was die Breite GW3 der Hauptschrägrille 5 in dieser Ausführungsform betrifft, ist die Breite GW3o an dem äußeren Ende 5o größer als die Breite GW3i an dem inneren Ende 5i. Die Breite GW3o ist vorzugsweise im Bereich des 1,2- bis 1,8-fachen der Breite GW3i festgelegt, um die Steifigkeit der Blöcke B auf der Seite des inneren Endes 5i sicherzustellen, während ein ausreichendes Rillenvolumen reserviert ist, um die Entwässerungsleistung zu wahren.
In jedem Abschnitt zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten Hauptschrägrillen 5 ist eine Zusatzschrägrille 6 angeordnet.
Die Zusatzschrägrille 6 weist ein axial äußeres Ende 6o auf, das mit der axial äußeren Umfangsrille 4 verbunden ist, und verläuft von dieser in Richtung des Reifenäquators C beinahe parallel zu den Hauptschrägrillen 5 und in der Mitte des Verlaufs der Hauptschrägrille 5 dreht sich die Zusatzschrägrille 6 in Richtung einer von den Hauptschrägrillen 5 auf derselben Seite wie die Neigungsrichtung davon und verläuft in Umfangsrichtung, und das axial innere Ende 6i davon ist mit der Hauptschrägrille 5 verbunden, wodurch die Entwässerung verbessert werden kann, während die Steifigkeit des Blocks B auf der axial inneren Seite der Blöcke B gewahrt bleibt.
Da die Zusatzschrägrillen 6 nicht bis zu den axial inneren Umfangsrillen 3 verlängert sind, ist die Umfangssteifigkeit der axial inneren Umfangsbereiche Ri verbessert. Somit kann eine größere Antriebskraft (Traktion) erhalten werden. Hingegen bleibt, da die Zusatzschrägrille 6 einen schrägen Teil 6K aufweist, die Seitensteifigkeit (Steifigkeit) gegen die Seitenführungskraft in dem axial äußeren Teil gewahrt und die Spurhaltigkeit kann beim Kurvenfahren verbessert werden. Im Hinblick darauf ist es vorzuziehen, dass ein Verbindungspunkt Ps des inneren Endes 6i mit der Hauptschrägrille 5 axial nach außen von der axial äußeren Kante E der axial inneren Umfangsrille 3 um einen Abstand (A) von nicht weniger als 20 %, vorzugsweise mehr als 25 %, bevorzugter mehr als 30 %, aber nicht mehr als 70 %, vorzugsweise weniger als 50 %, bevorzugter weniger als 40 % der axialen Breite L1 der axial inneren Umfangsbereiche Ri beabstandet ist.
Wenn der Abstand (A) weniger als 20 % der Breite L1 beträgt, besteht die Tendenz, dass die Blocksteifigkeit unzureichend wird. Wenn der Abstand (A) mehr als 70 % beträgt, besteht die Tendenz, dass die Wirksamkeit der Entwässerung von der Laufflächenmitte abnimmt. Das äußere Ende 6o der Zusatzschrägrille 6 befindet sich hingegen an einer mittleren Position zwischen den äußeren Enden 5o der Hauptschrägrillen 5.
Die Zusatzschrägrille 6 besteht in dieser Ausführungsform aus Abschnitten mit breiten Enden 6o und 6s und einem schmaleren mittleren Abschnitt 6K, der sich dazwischen im Wesentlichen parallel mit den Hauptschrägrillen 5 erstreckt. Die Rillenbreiten GW4o und GW4i an dem äußeren Ende und inneren Ende sind größer als die Rillenbreite GW4c in dem mittleren Teil. Es ist vorzuziehen, dass die Rillenbreite GW4c nicht mehr als 3,0 mm, bevorzugter weniger als 2,0 mm, aber mehr als 0,5 mm beträgt.
Durch die Zusatzschrägrille 6 ist der Block B unterteilt in: ein im Allgemeinen L-förmiges, breites Element B2, das sich von der axial äußeren Rille 4 zu der axial inneren Rille 3 erstreckt; und ein im Allgemeinen parallelogrammförmiges, schmales Element B1, das sich von der axial äußeren Rille 4 zu einem Mittelpunkt zwischen den Rillen 3 und 4 erstreckt. Auf Grund des Vorhandenseins des Schrägteils mit schmaler Breite 6K, dessen obere Rillenöffnung sich beim Fahren bei kritischer Haftung schließen kann, wirken die zwei separaten Elemente B1 und B2 jedoch als ein vereinigter Körper und eine große Seitenführungskraft kann erzeugt werden, um die kritische Leistung zu verbessern.
3 zeigt die Querschnittsansicht der Hauptschrägrille 5 entlang der Rillenmittellinie GL. Die Hauptschrägrille 5 ist mit einem flachen Teil 10 in dem axial inneren Endabschnitt versehen und die Tiefe Di an dem axial inneren Ende 5i ist geringer als die Tiefe Do an dem äußeren Ende 5o. Der flache Teil 10 erstreckt sich von dem axial inneren Ende 5i über eine Länge SL von nicht weniger als 10 %, vorzugsweise mehr als 15 %, aber nicht mehr als 30 %, vorzugsweise weniger als 25 % der Länge Lg der Haupt schrägrille 5 zwischen den Enden Pi und Po, wobei jede Länge entlang der Rillenmittellinie GL gemessen ist. In dem flachen Teil 10 liegt die minimale Tiefe Di vorzugsweise im Bereich von 30 bis 60 % der Rillentiefe Do. An dem äußeren Ende 5o liegt die Rillentiefe Do vorzugsweise im Bereich von 5 bis 8 mm.
Der flache Teil 10 stellt eine seitliche Stütze für den verjüngten oder spitzen Endteil des Blocks B bereit. Daher können die Festigkeit gegen unregelmäßigen Verschleiß und die Leistung beim kritischen Fahren verbessert werden, da die Bewegung dieses spitzen Teils gesteuert ist und die augenscheinliche Steifigkeit erhöht ist.
Die oben erwähnten axial äußeren Umfangsbereiche Ro sind mit sich abwechselnden schrägen Schulterrillen 7 und zusätzlichen Schulterrillen 8 versehen.
In diesem Beispiel sind die schrägen Schulterrillen 7 jeweils wie eine Verlängerung von einer der Hauptschrägrillen 3 in Richtung der Laufflächenkante ausgebildet. Somit ist das axial innere Ende 7i davon in dem Verlauf der Hauptschrägrille 5, mit dem äußeren Ende 5o der Hauptschrägrille 5 über die axial äußere Umfangsrille 4 ausgerichtet. Und die Neigungsrichtung ist dieselbe wie jene der Hauptschrägrille 5. Die schräge Schulterrille 7 ist zu oder axial nach außen von der kritischen Laufflächenkante (e1) verlängert.
Um ein Abnehmen der Seitensteifigkeit (Steifigkeit) der axial äußeren Umfangsbereiche Ro zu verhindern und die Haftungsleistung beim Kurvenfahren zu verbessern, ist der Neigungswinkel θ3 der schrägen Schulterrille 7 vorzugsweise in einem Bereich von nicht weniger als 60 Grad, vorzugsweise mehr als 70 Grad, aber nicht mehr als 90 Grad, vorzugsweise weni ger als 80 Grad festgelegt. Die Rillenbreite GW4 ist vorzugsweise im Bereich von nicht weniger als 0,2 %, vorzugsweise mehr als 0,25 %, aber nicht mehr als 0,5 %, vorzugsweise weniger als 0,4 % der kritischen Laufflächenbreite TW1 festgelegt.
In ähnlicher Weise sind die zusätzlichen Schulterrillen 8 jeweils wie eine Verlängerung von einer der Zusatzschrägrillen 6 zu der Laufflächenkante ausgebildet. Somit ist das axial innere Ende 8i davon mit dem äußeren Ende 6o der Zusatzschrägrille 6 über die axial äußere Umfangsrille 4 ausgerichtet.
Im Gegensatz zu der schrägen Schulterrille 7 endet jedoch die zusätzliche Schulterrille 8 zwischen der kritischen Laufflächenkante (e1) und der axial inneren normalen Laufflächenkante (e2).
In diesem Beispiel ist der Neigungswinkel θ4 der zusätzlichen Schulterrille 8 derselbe wie der Neigungswinkel θ3 der schrägen Schulterrille 7 und die zusätzlichen Schulterrillen 8 und schrägen Schulterrillen 7 sind parallel zueinander. Die Rillenbreite GW5 der zusätzlichen Schulterrille 8 ist vorzugsweise im Bereich von nicht weniger als 0,1 %, vorzugsweise mehr als 0,2 %, aber nicht mehr als 0,4 %, vorzugsweise weniger als 0,3 % der kritischen Laufflächenbreite TW1 festgelegt.
Da sich die schrägen Schulterrillen 7 und zusätzlichen Schulterrillen 8 über die normale Laufflächenkante (e2) hinaus erstrecken, kann eine gute Entwässerungsleistung beim normalen Fahren erhalten werden. Hingegen kann beim Fahren bei kritischer Haftung eine gute Entwässerungsleistung durch die schrägen Schulterrillen 7 erhalten werden und gleichzeitig kann die Haftungsleistung verbessert werden, da die zusätzlichen Schulterrillen 8 vor der kritischen Laufflächenkante (e1) enden, um eine wirksame Bodenkontaktfläche der axial äußeren Umfangsbereiche Ro beizubehalten.
Durch die oben erwähnten Laufflächenrillen wird ein Laufflächenprofil gebildet.
In dieser Ausführungsform, wie in 1 gezeigt, ist das Laufflächenprofil im Wesentlichen symmetrisch um den Reifenäquator C herum, mit der Ausnahme, dass eine Hälfte auf einer Seite des Reifenäquators C in der Umfangsrichtung des Reifens geringfügig von der anderen verschoben ist. Somit ist das Laufflächenprofil ein laufrichtungsgebundenes Profil mit einer Konstruktionsdrehrichtung, die in 1 durch einen Pfeil (r) angegeben ist.
Im Fall eines laufrichtungsgebundenen Laufflächenprofils ist es vorzuziehen, dass, wie in 4 gezeigt, die Ecke T zwischen der Laufflächenfläche 2 und der Rillenwand 13 auf der Fersenseite (nicht der Rillenwand 14 auf der Zehenseite) in der Drehrichtung (r) derart angefast ist, dass in dem Querschnitt unter einem rechten Winkel zu der Rillenmittellinie der Winkel Beta der Fase 12 im Bereich von 30 bis 60 Grad in Bezug auf eine normale Linie zu der Laufflächenoberfläche liegt, und die Fasengröße (a) liegt im Bereich von 0,3 bis 1,5 mm. Neben schmalen Rillen wie einem Einschnitt (in dieser Ausführungsform nicht vorgesehen) und dem schmalen Teil 6K der Zusatzschrägrille 6, die gezielt derart entworfen sind, um die obere Rillenöffnung beim Fahren zu schließen oder beinahe zu schließen, kann die Fase 12 an jeder Rille wie der Hauptschrägrille 5, der schrägen Schulterrille 7 und der zusätzlichen Schulterrille 8 vorgesehen sein, sofern die Rille in Umfangsrichtung gegenüberliegende Rillenwände 13 und 14 aufweist. Indem die Fase 12 vorgesehen ist, kann unregelmäßi ger Verschleiß des Laufflächenblocks in der Nähe der Ecke wirksam verbessert werden.
Des Weiteren kann das Geräusch beim normalen Fahren verbessert werden.
Überdies kann die Fase 12 an den axial inneren Kanten der Umfangsrillen 3 und/oder 4 vorgesehen sein, um den unregelmäßigen Verschleiß zu verringern.
5 zeigt eine Abwandlung des oben erwähnten laufrichtungsgebundenen Laufflächenprofils, das zu einem laufrichtungsungebundenen Laufflächenprofil geändert ist, indem eine Hälfte des Laufflächenprofils auf der rechten Seite des Reifenäquators umgedreht ist, und ansonsten dasselbe wie das Profil von 1 ist.
6 zeigt ein weiteres Beispiel des Laufflächenprofils für den Reifen gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieses Beispiel ist wieder ein laufrichtungsgebundenes Profil. Der große Unterschied zu den früheren zwei Beispielen besteht darin, dass die zusätzlichen Schulterrillen 8 umgekehrt zu den schrägen Schulterrillen 7 in der Umfangsrichtung des Reifens geneigt sind, so dass die Abschnitte zwischen den schrägen Schulterrillen 7 jeweils in zwei entgegengesetzt orientierte, trapezförmige Schulterblöcke Bc unterteilt sind, wodurch die Blocksteifigkeit, im Speziellen gegen eine Seitenkraft zunimmt, um die Fahrleistung bei kritischer Haftung zu verbessern, und gleichzeitig kann das so genannte Profilgeräusch verbessert werden.
In diesem Beispiel sind die Zusatzschrägrillen 6 ferner derart abgewandelt, dass der schmale Teil 6K bis neben die axial äußere Umfangsrille 4 verlängert ist.
Die zentrale Rippe 9 ist an ihren beiden Seiten mit Schlitzen 15 versehen, die jeweils über etwa 1/4 der Breite L3 verlaufen und dadurch vor dem Reifenäquator C enden.
Um das Luftresonanzgeräusch von den breiten Umfangsrillen 3 zu reduzieren, ist die Rillenbreite GW1 entsprechend den Abständen der Schlitze 15 periodisch geändert. Im Speziellen sind die Rillenwandabschnitte zwischen den Schlitzen 15 in dieselbe Richtung geneigt. Ansonsten sind sie dieselben wie bei dem ersten Beispiel.
Vergleichstests
Radialreifen der Größe 215/45R17 (Felgengröße: 7J-17) für Personenwagen mit derselben inneren Struktur und demselben Laufflächenprofil wie in 1 gezeigt mit Ausnahme der in Tabelle 1 gezeigten Parameter wurden hergestellt und die folgenden Vergleichstests wurden durchgeführt.
Entwässerungsleistungstest:
Ein japanischer, an den vier Rädern mit Testreifen versehener FF-Sportwagen mit 2000 cm³ wurde entlang eines Kreises mit 100 Meter Radius auf einer nassen Asphaltstraße, die mit einer Wasserpfütze mit 10 Millimeter Tiefe und 20 Meter Länge versehen war, gefahren und unter Ändern der Annäherungsgeschwindigkeit an die Wasserpfütze wurde die seitliche Beschleunigung (seitliches G) an dem Vorderrad gemessen, um den Mittelwert für den Geschwindigkeitsbereich von 50 bis 80 km/h zu erhalten.
Test der kritischen Traktionsleistung:
Beim Hochgeschwindigkeitsfahren des Testwagens auf einer Teststrecke wurde die Antriebskraft (Traktion) zum Zeitpunkt der Änderung des Fahrzustands vom Kurvenfahren zum Geradeauslauf nach dem Gefühl des Testfahrers bewertet.
Test des Kurvenfahrverhaltens:
Unter Verwendung einer Hallen-Reifenprüfvorrichtung wurde die Seitenführungskraft gemessen und der Seitenkraftbeiwert wurde aus den gemessenen Werten berechnet.
Geräuschverhaltenstest:
Gemäß dem in der japanischen JASO-C606 angegebenen Testverfahren „Test Procedure for Tire Noise" wurde der Testwagen über 50 Meter bei einer Geschwindigkeit von 60 km/h auf einer geraden Teststrecke (Asphaltstraße) im Freilauf gefahren und der maximale Geräuschpegel in dB(A) wurde mit einem in 1,2 Meter Höhe von dem Straßenbelag und 7,5 Meter seitlich von der Fahrmittellinie angebrachten Mikrofon gemessen.
Die Ergebnisse der Vergleichstests sind in Tabelle 1 durch einen Index angegeben, der darauf basiert, dass Ref.1 gleich 100 ist. Je höher der Index ist, umso besser ist die Leistung.
Aus den Testergebnissen wurde bestätigt, dass die Entwässerungsleistung, die kritische Traktion und das Kurvenfahrverhalten gut ausgewogen verbessert werden können.
Tabelle 1

Claims

Luftreifen, umfassend einen Laufflächenabschnitt, der mit Umfangsrillen (3, 4), Hauptschrägrillen (5) und Zusatzschrägrillen (6) versehen ist, wobei die Umfangsrillen ein Paar axial äußere Rillen (4), die auf jeder Seite des Reifenäquators angeordnet sind, und mindestens eine axial innere Rille (3) zwischen den axial äußeren Rillen umfassen, um den Laufflächenabschnitt in mindestens vier Umfangsbereiche zu unterteilen, die ein Paar axial innere Bereiche (Ri) zwischen den axial äußeren Rillen und der mindestens einen axial inneren Rille und ein Paar axial äußere Bereiche (Ro) axial außerhalb der axial äußeren Rillen umfassen, wobei sich die Hauptschrägrillen (5) jeweils über einen der axial inneren Bereiche (Ri) erstrecken, so dass das axial äußere Ende mit der benachbarten axial äußeren Umfangsrille verbunden ist, wobei die Zusatzschrägrillen (6) abwechselnd mit den Hauptschrägrillen (5) in der Umfangsrichtung des Reifens angeordnet sind, wobei die axial inneren Bereiche jeweils eine axiale Breite (L1) vom 0,15- bis 0,25-fachen der kritischen Laufflächenbreite (TW1) aufweisen, und wobei die Hauptschrägrillen jeweils einen Neigungswinkel (θ1) von 45 bis 90 Grad an ihrem axial äußeren Ende und einen Neigungswinkel (θ2) an ihrem axial inneren Ende aufweisen, der kleiner ist als der Neigungswinkel (θ1), wenn er in Bezug auf die Umfangsrichtung des Reifens gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das axial innere Ende mit der benachbarten axial inneren Rille verbunden ist, und sich jede Zusatzschrägrille (6) von der benachbarten axial äußeren Umfangsrille (4) zu einer der axial benachbarten Hauptschrägrillen (5) erstreckt.
Luftreifen nach Anspruch 1, wobei die Zusatzschrägrillen jeweils einen schmaleren Mittelteil aufweisen, der sich entlang der benachbarten Hauptschrägrillen erstreckt.
Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Verbindungspunkt an dem inneren Ende jeder Zusatzschrägrille mit der Hauptschrägrille axial nach außen von der axial inneren Umfangsrille einen Abstand von 20 bis 70 % der axialen Breite (L1) des axial inneren Bereiches beabstandet ist.
Luftreifen nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei jede Hauptschrägrille in einem axial inneren Endabschnitt von ihr mit einem flachen Teil versehen ist, der flacher als das äußere Ende von ihr ist, und die Länge des flachen Teils in einem Bereich von 15 bis 30 % der Länge der Hauptschrägrille liegt.
Luftreifen nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei die axial äußeren Bereiche (Ro) jeweils mit schrägen Schulterrillen (7) und zusätzlichen Schulterrillen (8) versehen sind, die abwechselnd in der Umfangsrichtung des Reifens angeordnet sind, wobei sich die schrägen Schulterrillen von einer der axial äußeren Umfangsrillen (4) axial nach außen erstrecken, während ihre axial inneren Enden mit den axial äußeren Enden der Hauptschrägrillen (5) zu oder über die axiale Position einer kritischen Laufflächenkante (e1) hinaus ausgerichtet sind, und wobei sich die zusätzlichen Schulterrillen (8) von der einen der axial äußeren Umfangsrillen (4) axial nach außen erstrecken, während ihre axial inneren Enden mit den axial äußeren Enden der Zusatzschrägrillen (6) bis zu einer axialen Position vor der kritischen Laufflächenkante (e1) ausgerichtet sind.
Luftreifen nach Anspruch 5, wobei die zusätzlichen Schulterrillen in die gleiche Richtung wie die schrägen Schulterrillen geneigt sind.
Luftreifen nach Anspruch 5, wobei die zusätzlichen Schulterrillen entgegengesetzt zu den schrägen Schulterrillen geneigt sind.
Luftreifen nach Anspruch 5, wobei der Laufflächenabschnitt mit einem laufrichtungsgebundenen Laufflächenprofil versehen ist, und die Hauptschrägrillen fersenseitige Kanten aufweisen, die angefast sind, und zehenseitige Kanten, die nicht angefast sind.
Luftreifen nach Anspruch 5, wobei der Laufflächenabschnitt mit einem laufrichtungsgebundenen Laufflächenprofil versehen ist, und die schrägen Schulterrillen fersenseitige Kanten aufweisen, die angefast sind, und zehenseitige Kanten, die nicht angefast sind.
Luftreifen nach Anspruch 5, wobei der Laufflächenabschnitt mit einem laufrichtungsgebundenen Laufflächenprofil versehen ist, und die zusätzlichen Schulterrillen fersenseitige Kanten aufweisen, die angefast sind, und zehenseitige Kanten, die nicht angefast sind.
Luftreifen nach Anspruch 1, wobei die Umfangsrillen axial innere Kanten aufweisen, die angefast sind, und axial äußere Kanten, die nicht angefast sind.