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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen, dessen
Laufflächenabschnitt mit einer speziellen Markierung für eine äußerliche Sichtprüfung
der Gleichmäßigkeit des Reifens versehen ist.
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Im allgemeinen wird das Laufflächenprofil eines Luftreifens während des
Vulkanisierens des Reifens durch den erweichten Laufflächenkautschuk
gebildet, der in einen negativen Abdruck des Laufflächenprofils in einer
Form gepreßt wird. Der erweichte Laufflächenkautschuk wird durch die
Vorsprünge des Abdruckes, die den Laufflächenrillen entsprechen,
verschoben, und der Kautschuk bewegt sich oder strömt zu deren beiden
Seiten. Jedoch wirken die Vorsprünge als ein Block, der den Kautschuk
an der Bewegung hindert. Wenn beispielsweise ein roher
Laufflächenkautschuk angewandt wird, der zu einer Seite des Reifenäquators verdrängt
wird, mangelt es deshalb dem Laufflächenabschnitt auf der anderen Seite
etwas an Kautschuk. Wenn der Reifen ausgeformt wird, werden
infolgedessen Laufflächenelemente, wie Blöcke, Rippen und desgleichen, durch
ungleichmäßige Restspannungen in dem Gummi verformt. Selbst wenn
der rohe Laufflächenkautschukstreifen richtig aufgebracht wird, tritt ein
ähnliches Phänomen auf, wenn der Laufflächenabschnitt mit einer
Umfangsrille versehen ist, die sich zickzackförmig mit einer relativ großen
Amplitude erstreckt. Daher wird die Gleichmäßigkeit des Reifens leicht
mangelhaft.
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Um Reifen mit schlechter oder mangelhafter Gleichmäßigkeit zu
beseitigen, wird gewöhnlich eine äußerliche Sichtprüfung als eine primäre
Untersuchung vorgenommen.
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Wenn ein Laufflächenabschnitt mit nur geraden Umfangsrillen versehen
ist, kann die Prüfung relativ leicht vorgenommen werden, indem eine
gerade Linie (m) auf einen rohen Laufflächenkautschuk (e) unter
Verwendung farbiger Anstriche gezeichnet wird, wie es in Fig. 9 gezeigt ist, und
dann geprüft wird, ob die gemalte Linie (m) abweicht, wenn der
ausgeformte Reifen (t) um seine Achse gedreht wird, wie es in Fig. 10 gezeigt ist.
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Dieses Verfahren ist jedoch bei asymmetrischen Laufflächenprofilen,
Laufflächenprofilen, die Zickzack-Umfangsrillen umfassen, und
dergleichen, unbenutzbar oder schwierig zu verwenden, weil eine gemalte Linie
leicht zusammen mit dem Kautschuk ausweicht.
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Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen mit
einem Laufflächenprofil zu schaffen, durch das eine äußerliche
Sichtprüfung der Gleichmäßigkeit des Reifens einfach vorgenommen werden kann.
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Ein Reifen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit einer kleinen
Rille oder einem kleinen Schlitz, der sich längs der Umfangsmittellinie der
Lauffläche erstreckt, ist aus der Veröffentlichung Technischer Ratgeber
Nutzfahrzeugreifen - Continental 1990/ 1991 bekannt.
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Erfindungsgemäß umfaßt ein Luftreifen mindestens eine Rille, die sich
kontinuierlich in der Umfangsrichtung in einer Zickzack-Gestalt erstreckt,
so daß mindestens zwei Laufflächenelemente definiert sind, wobei
mindestens eines der Laufflächenelemente sich über den Reifenäquator hinweg
erstreckt, wobei das mindestens eine Laufflächenelement mit einer
Prägemarkierung versehen ist, die sich gerade in der Umfangsrichtung des
Reifens erstreckt, wobei die Prägemarkierung im wesentlichen auf dem
Reifenäquator angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
mindestens eine Umfangsrille eine Zickzack-Rille ist, die auf dem Reifenäquator
zentriert ist, und daß die mindestens zwei Laufflächenelemente Blöcke auf
einer Seite der Zickzack-Rille und Blöcke auf der anderen Seite der
Zickzack-Rille umfassen, und daß die Blöcke auf den oberen Flächen mit
Vorsprüngen versehen sind, die sich gerade in der Umfangsrichtung des
Reifens erstrecken, so daß sie zusammen die Prägemarkierung definieren.
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Die Höhe der Prägemarkierung ist vorzugsweise größer als 0,2 mm jedoch
kleiner als 1,0 mm, und die Breite der Prägemarkierung ist größer als
0,3 mm jedoch kleiner als 2,0 mm.
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Deshalb ist es bei dem erfindungsgemäßen Luftreifen einfach, die
Gleichmäßigkeit des Reifens zu untersuchen, indem die Prägemarkierung auf
dem Reifen geprüft wird, während er um seine Achse gedreht wird, und
gesehen wird, ob die Markierung abweicht oder nicht.
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Nun werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich
in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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Fig. 1 ist eine Abwicklung einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, die ein Beispiel des Laufflächenprofils zeigt,
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Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel der
Prägemarkierung zeigt,
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Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel der
Prägemarkierung zeigt, die zwei parallele Vorsprünge umfaßt,
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Fig. 4 ist eine Abwicklung, die ein weiteres Laufflächenprofil zeigt,
wobei sie keine Ausführungsform der Erfindung ist,
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Fig. 5 ist eine Abwicklung, die ein anderes Laufflächenprofil zeigt,
wobei sie keine Ausführungsform der Erfindung ist,
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Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht eines Beispiels der Reifenform,
um die Prägemarkierung zu bilden,
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Fig. 7 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die deren zentralen
Teil zeigt,
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Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels der
Reifenform, und
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Fig. 9 und 10 sind Teilperspektivansichten, die einen Reifen nach dem
Stand der Technik zeigen.
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Die vorliegende Erfindung wurde unter der Voraussetzung getätigt, daß es
auf dem Reifenäquator kein Laufflächenelement gibt, das durch zwei
gerade Rillen definiert ist, die jeweils auf jeder Seite des Reifenäquators
angeordnet sind, wie eine in Umfangsrichtung kontinuierliche, gerade Rippe,
eine Reihe aus in Umfangsrichtung diskontinuierlichen Blöcken oder
desgleichen. Somit liegt das in Fig. 10 gezeigte Laufflächenprofil außerhalb
des Schutzbereiches der vorliegenden Erfindung.
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In Fig. 1 ist der Laufflächenabschnitt 2 mit mehreren Umfangsrillen 3
versehen, die eine zentrale Rille 3A, die sich zickzackförmig um den
Reifenäquator C als die Mitte der Amplitude der Zickzack-Form erstreckt, und
zwei äußere Rillen 3B umfassen, die auf jeder Seite der zentralen Rille 3A
angeordnet sind und sich in der Umfangsrichtung mit einer kleineren
Zickzack-Amplitude als die zentrale Rille 3A erstrecken.
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Ferner ist der Laufflächenabschnitt 2 mit Axialrillen 4 versehen, die sich
von einer der Laufflächenkanten E zur anderen erstrecken, wobei sie
sacht wellenförmig verlaufen, so daß ein gerichtetes Profil definiert ist.
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Die Umfangsrillen 3 weisen eine Breite zwischen 5 und 20 mm auf, wenn
an der Laufflächenoberfläche längs der Richtung der Breite der Rille oder
der Richtung der Normalen der Rillenmittellinie gemessen wird. Die
Rillentiefe liegt im Bereich zwischen 6 und 15 mm.
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Die Axialrillen 4 weisen eine Breite zwischen 2 und 8 mm auf, und die
Tiefe liegt im Bereich zwischen 6 und 15 mm.
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Somit ist der Laufflächenabschnitt durch die Umfangsrillen 3A und 3B
und die Axialrillen 4 unterteilt, und eine große Anzahl an Blöcken 5 ist in
der Lauffläche 2 gebildet.
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Die Blöcke 5 umfassen Blöcke 5C, die sich axial über den Reifenäquator C
hinweg erstrecken. Die Blöcke 5C bestehen aus Blöcken auf einer Seite
der zentralen Rille 3A und Blöcken auf der anderen Seite der zentralen
Rille 3A. Die Blöcke 5C sind jeweils an der oberen Oberfläche mit einem
geraden Vorsprung 6 versehen, die zusammen eine Prägemarkierung 7
definieren. Das heißt, die Prägemarkierung 7 besteht aus geraden
Vorsprüngen 6 an jedem der Blöcke 5C. Jeder der geraden Vorsprünge 6
erstreckt sich auf dem Reifenäquator C.
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Die Prägemarkierung 7 ist klein, um die Fahrleistung des Reifens nicht zu
verändern. Wenn die Prägemarkierung zu groß ist, wird die
Aufstandsfläche verkleinert.
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Die Höhe d des Vorsprungs 6 ist vorzugsweise größer als 0,2 mm jedoch
kleiner als 1,0 mm. Wenn die Höhe d kleiner als 0,2 mm ist, sind die
Vorsprünge 6 schwierig zu erkennen. Wenn die Höhe d größer als 1,0 mm ist,
wird die Fahrleistung leicht verändert.
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Die axiale Breite W des Vorsprungs 6 ist vorzugsweise größer als 0,3 mm
jedoch kleiner als 2,0 mm, bei dieser Ausführungsform 0,6 mm. Wenn die
Breite W kleiner als 0,3 mm ist, ist es sehr schwierig, die Markierung zu
erkennen. Wenn die Breite W größer als 2,0 mm ist, geht die Genauigkeit
der äußerlichen Sichtprüfung leicht verloren.
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Wenn die Prägemarkierung 7 aus diskontinuierlichen Vorsprüngen
zusammengesetzt ist, wird die Umfangslänge L des Vorsprungs 6 derart
festgelegt, daß sie größer als 10 mm ist, und die Umfangsteilungslänge P der
Vorsprünge 6 ist kleiner als das 10fache der Länge L. Wenn die Länge L
kleiner als 10 mm ist, oder die Teilung P größer als das 10fache der Länge
L ist, gibt es keine Auswirkung auf die Fahrleistung, jedoch ist die
Markierung 7 schwierig zu erkennen.
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In Fig. 2 ist die Querschnittsform des Vorsprungs ein Halbkreis. Dessen
Radius beträgt 0,3 mm, wodurch die Höhe d 0,3 mm beträgt. Es ist auch
möglich, für die Querschnittsform des Vorsprungs 6 Polygonformen,
beispielsweise ein Dreieck oder ein Rechteck oder desgleichen, zusätzlich zu
einem Halbkreis zu verwenden.
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Da der Luftreifen ein um den Reifenäquator C symmetrisches
Laufflächenprofil aufweist, wird die beste Genauigkeit einfach erhalten, indem
die Prägemarkierung auf dem Reifenäquator angeordnet wird. Die
Prägemarkierung 7 ist genau auf dem Reifenäquator C gebildet, wie es in Fig. 1
gezeigt ist, jedoch ist es auch möglich, sie in der Umgebung CW des
Äquators C anzuordnen, die im Bereich von 5% der Laufflächenbreite TW,
vorzugsweise 3%, insbesondere bevorzugt 1%, von TW liegt, um ein
genaues Ergebnis der Gleichmäßigkeitsuntersuchung zu erzielen. Während
eine Prägemarkierung auf oder nahe bei dem Reifenäquator gebildet sein
muß, ist es auch möglich, Prägemarkierungen in anderen Abschnitten,
wie den Schulterabschnitten, anzuordnen.
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Fig. 3 zeigt eine Modifikation der Prägemarkierung 7, die aus zwei axial
beabstandeten Vorsprüngen 6 besteht, wobei der einzelne Vorsprung 6
beinahe gleich wie derjenige in den Fig. 1 und 2 ist, mit der Ausnahme,
daß er nicht genau auf dem Reifenäquator angeordnet ist. Die Vorsprünge
6 sind parallel zueinander in axial beabstandeten, symmetrischen
Positionen um den Reifenäquator C herum angeordnet. Der Abstand W1
zwischen den Vorsprüngen 6 (zwischen den Kanten 12) ist größer als 0,3 mm
und kleiner als 2,0 mm.
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Fig. 4 zeigt ein weiteres Beispiel eines Laufflächenabschnitts, der keine
Ausführungsform der Erfindung ist und parallele Zickzack-Rillen 14
umfaßt, die den Laufflächenabschnitt in mindestens drei, bei diesem Beispiel
fünf, in Umfangsrichtung kontinuierliche Rippen unterteilen, die eine
zentrale Zickzack-Rippe 15 auf dem Reifenäquator C umfassen. Bei
diesem Beispiel ist die zentrale Zickzack-Rippe 15 mit einer Prägemarkierung
7A versehen, die durch einen in Umfangsrichtung kontinuierlichen
Vorsprung 6 definiert ist, wie es in Fig. 2 gezeigt ist.
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Fig. 5 zeigt ein weiteres Beispiel eines Laufflächenabschnitts, der keine
Ausführungsform der Erfindung ist und mit Rillen 16, die eine V-förmige
Gestalt aufweisen und sich von einer Laufflächenkante zur anderen
erstrecken, und Axialrillen, die sich unter einem kleinen Winkel zur
Axialrichtung des Reifens erstrecken, versehen ist, wodurch rautenförmige
Blöcke auf dem Reifenäquator C gebildet sind, und es sind auch Zickzack-
Rillen in einer gitterähnlichen Ausgestaltung gebildet. Alle Blöcke, die sich
über den Reifenäquator hinweg erstrecken, sind mit geraden Vorsprüngen
6 versehen, die zusammen die Prägemarkierung 7 definieren. Im übrigen
ist die Mitte ihrer V-Form auf ungefähr ein Viertel der Laufflächenbreite
von einer der Laufflächenkanten festgelegt, und infolgedessen
unterscheidet sich eine Hälfte des Laufflächenprofils auf einer Seite des
Reifenäquators vollständig von der anderen Hälfte.
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Die oben erläuterte Breite W, Höhe d und Querschnittsform werden auch
für die Vorsprünge 6 in den Fig. 4 und 5 verwendet.
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Die Fig. 6-8 zeigen Reifenvulkanisierformen 10.
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Die oben erwähnte Prägemarkierung 7 muß bei einem
Reifenvulkanisierprozeß unter Verwendung eines negativen Abdrucks 11 gebildet werden,
der auf der Innenfläche einer Reifenvulkanisierform 10 längs der
Mittellinie CL gemäß der Äquatoriallinie des Reifens gebildet ist, wie es in den
Fig. 6-8 gezeigt ist.
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Die in den Fig. 6 und 7 gezeigte Form 10 umfaßt eine untere Einheit 10A
und eine obere Einheit 10B, die längs der Mittellinie CL gemäß dem
Reifenäquator C teilbar sind. Deshalb ist der negative Abdruck 11 der
Prägemarkierung 7 durch abgerundete Ecken 11A und 11B der unteren Einheit
10A und der oberen Einheit 10B längs der Formtrennlinie M gebildet, wie
es in Fig. 7 gezeigt ist.
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Andererseits umfaßt die in Fig. 8 gezeigte Form 10 Sektorplatten 100, die
in der Radialrichtung bewegbar sind, und Seitenplatten 10A und 10B, die
in der Axialrichtung bewegbar sind. Die Trennlinien M sind nicht längs
des Reifenäquators oder der Mittellinie gebildet. Der Abdruck 11 ist in den
Sektorplatten 10C angeordnet. In jedem Fall ist der Abdruck 11 in dem
schmalen Bereich MW gemäß dem oben erwähnten Bereich CW gebildet.
Vergleichsversuche
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Es wurden Radialreifen der Größe 225/50R16 mit dem gleichen in den
Fig. 1 und 2 gezeigten Laufflächenprofil hergestellt, wobei die
Abmessungen der Vorsprünge 6 verändert wurden. Die Lenkstabilität und das
Fahrgeräusch der Reifen wurden von einem Testfahrer bewertet.
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Die Spezifikationen der Reifen und Versuchsergebnisse sind in der
folgenden Tabelle aufgeführt, wobei die Ergebnisse durch einen Index angegeben
sind, der darauf beruht, daß der Referenzreifen 2 100 ist. Je größer der
Index ist, desto besser ist das Ergebnis.
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Aus dem Versuch wurde bestätigt, daß durch Begrenzen der
Abmessungen der Prägemarkierung innerhalb der oben erläuterten Bereiche die
Lenkstabilität auf dem gleichen Niveau wie das des Referenzreifens 2 ohne
Vorsprung gehalten werden kann. Bei dem Referenzreifen 1 waren die
Aufstandsfläche sowie die Griffigkeitsleistung verringert, da die
Prägemarkierung zu groß war.
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Ferner wurden unerwartete Ergebnisse erhalten. Das Fahrgeräusch war
bei den Beispielreifen im Vergleich mit dem Referenzreifen 2 reduziert.
Obwohl der Referenzreifen 1 besser als der Beispielreifen ist, da die
Lenkstabilität zu schlecht ist, ist der Beispielreifen in seiner Gesamtheit
besser.
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Vom Erfinder wurde der Grund für die Verringerung des Fahrgeräusches
untersucht. Während der Reifen rotiert, nähert sich der Block mit der
Prägemarkierung an die Straßenoberfläche an, und es berührt zuerst die
Prägemarkierung die Straßenoberfläche. Dann berührt der Block selbst.
Infolgedessen wird die Anprallenergie des Blockes verteilt, und das
sogenannte Anprallgeräusch, das bei Laufflächenprofilen vom Blocktyp
bemerkbar ist, nimmt ab. Deshalb kann das Fahrgeräusch verringert
werden.
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Die vorliegende Erfindung kann sowohl auf Radialreifen als auch auf
Diagonalreifen für verschiedene Zwecke angewandt werden, z. B. bei einem
Personenwagen, einem Lastkraftwagen, einem Bus, einem Motorrad,
einem Flugzeug und dergleichen, jedoch kann sie insbesondere bevorzugt
angewandt werden für Luftreifen für einen Personenwagen und Luftreifen
für ein Motorrad, insbesondere diejenigen, die ein Laufflächenprofil vom
Blocktyp aufweisen, wie es in den Fig. 1 und 5 beispielhaft gezeigt ist, weil
die Prägemarkierung die Anprallenergie der Blöcke an der
Straßenoberfläche abschwächt, so daß das Fahrgeräusch verringert wird.