DE69720911T2

DE69720911T2 - Reifenlauffläche, insbesondere für geländegängige Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE69720911T2
Application number: DE69720911T
Authority: DE
Inventors: Domenico Nicotina
Original assignee: Pirelli Pneumatici SpA; Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA; Pirelli Tyre SpA
Priority date: 1996-11-12
Filing date: 1997-11-05
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2017-11-06
Also published as: EP0841198A1; IT1287154B1; EP0841198B1; ITMI962332A0; PT841198E; BR9705469A; JPH10157416A; DE69720911D1; DK0841198T3; ITMI962332A1; AR009419A1; US6129127A; ATE237480T1; ES2197965T3; JP4159635B2; TR199701344A2; US6508283B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Reifenlaufflächenband, insbesondere für Geländekraftfahrzeuge, in einer Bauweise, die wenigstens zwei Längsnuten, die im Wesentlichen parallel zueinander sind und sich am Umfang auf gegenüberliegenden Seiten der Äquatorialebene des das Laufflächenband tragenden Reifens erstrecken, und wenigstens eine Reihe von Quernuten aufweist, die die Längsnuten kreuzen, wobei die Quer- und Längsnuten wenigstens zwei Reihen von Schulterblöcken, die am Umfang auf gegenüberliegenden Seitenrändern verteilt sind, und wenigstens eine Reihe von Zentrumsblöcken begrenzen, die zwischen den Reihen von Schulterblöcken angeordnet sind.
Im Einzelnen bezieht sich die Erfindung auf ein Laufflächenband, das ein Muster mit bidirektionalem und/oder symmetrischem Aufbau hat.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Reifen, insbesondere für Geländekraftfahrzeuge, der mit dem Laufflächenband versehen ist, auf das Bezug genommen wird.
Bekanntlich haben Laufflächenbänder bei Reifen ein Muster, das durch eine Reihe von Längs- und Quernuten ausgeschnitten ist, die so angepasst sind, dass sie normalerweise eine oder mehrere Reihen am Umfang verteilter Zentrumsblöcke bilden, längs derer auf gegenüberliegenden Seiten entsprechende Reihen von Schulterblöcken nahe an den gegenüberliegenden Seitenrändern des Laufflächenbandes angeordnet sind.
Die geometrischen Merkmale und Bemessungseigenschaften der Nuten und weiterer möglicher Einschnitte in dem Laufflächenband sowie daraus folgend der dadurch gebildeten Blöcke werden jedes Mal während des Planungsschritts abhängig von den von dem Reifen geforderten Leistungseigenschaften, basierend auf dem beabsichtigten Einsatz, ausgewählt.
Gewöhnlich haben die Längsnuten die Funktion, dem Reifen eine Steuerungseigenschaft und Radhaftungseigenschaften bezogen auf Querbeanspruchungen zu geben, d.h. Beanspruchungen, die parallel zur Drehachse des Reifens gerichtet sind. Die Quernuten haben ihrerseits die Funktion, dem Reifen eine gute Traktion bezogen auf Tangentialdrucke zu geben, die parallel zur Laufrichtung gerichtet sind.
Zusätzlich wirken die Längs- und Quernuten dahingehend zusammen, dass sie eine wirksame Wasserabführaktion aus der Bodenkontaktfläche des Reifens ausführen, wenn der Reifen auf einer nassen Straßenoberfläche läuft.
Bei der Herstellung von Reifen, die insbesondere für den Einsatz an Geländekraftfahrzeugen geeignet sind, müssen nach den obigen Ausführungen gute Traktionseigenschaften vor allem bezogen auf schlammige und mit Schnee bedeckte Böden oder in jedem Fall auf Böden mit schlechtem Zusammenhalt erreicht werden. Diesen Forderungen wird z. Zt. dadurch genügt, dass eine große Anzahl von Nuten sowie Längs- und Quereinschnitten mit großer Breite und Tiefe vorgesehen wird.
Diese Lösung führt jedoch dazu, das Reifenlaufverhalten auf normal asphaltierten Straßen zu beeinträchtigen. Aufgrund des Vorhandenseins von vielen großen Nuten werden tatsächlich die Größen und die Steifigkeit der Blöcke stark verringert.
Deshalb kann der Block nicht mehr in der Lage sein, Beanspruchungen ausreichend zu widerstehen, denen der Reifen ausgesetzt ist, sowohl wenn das Fahrzeug auf einer geraden Strecke fährt oder während es eine Kurve durchläuft, wodurch ein ziemlich unsicheres und unpräzises Verhalten auf der Straße sowie ein früher und/oder ungleichförmiger Verschleiß des Laufflächenbandes entsteht. Zusätzlich hat das Vorhandensein von großen Quernuten die Tendenz zum Entstehen einer unerwünschten Steigerung des Laufgeräusches und der Abrollwiderstandskraft des Reifens, wobei die am Markt z. Zt. tatsächlichen Forderungen diesen Faktoren eine zunehmend größere Bedeutung geben.
Die EP-506,279, die dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht, betrifft ein Reifenlaufflächenmuster, das für Fahrzeuge geeignet ist, die mit hohen Geschwin digkeitswerten (beispielsweise etwa 190 km/h) fahren und die gute Traktions- und Bremseigenschaften sowohl auf nassen als auch mit Schnee bedeckten Straßen haben. Die EP-506,279 offenbart insbesondere eine Lauffläche, die gekrümmte, quer verlaufende Laufflächennuten mit offenem Ende hat, die schräg zur Umfangsrichtung angeordnet sind, wobei jede Quernut sich von dem zentralen Bereich der Lauffläche zu einem entsprechenden Rand der Lauffläche erstreckt. Zwischen aufeinander folgenden benachbarten Quernuten sind Querrippen ausgebildet, die in einzelne Blöcke durch das Vorhandensein von Längsnuten unterteilt sind. Bei einigen Ausgestaltungen gehen die der Mitte am nächsten liegenden Querrippenabschnitte angrenzend an die Laufflächenband-Mittellinie in entsprechende Querrippenabschnitte der anderen Seite der Laufflächenmittellinie über, so dass eine durchgehende zentrale Längsrippe gebildet wird, die sich im Wesentlichen zickzackförmig um den Reifen erstreckt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Laufflächenmuster mit einer fortlaufenden zentralen Längsnut oder einer Lamelle versehen, so dass die Querrippenabschnitte als Einzelblöcke ausgebildet sind.
Nach der vorliegenden Erfindung wird ein Reifenlaufflächenband nach Anspruch 1 bereitgestellt.
Vorzugsweise hat jeder Querkanal eine allmählich abnehmende Breite von dem entsprechenden Seitenrand des Laufflächenbands weg und endet, gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, vorzugsweise jenseits der Äquatorialebene mit einer entsprechenden inneren Endstrecke, deren Achse mit einem Winkel zwischen 0° und 25° bezüglich der Äquatorialebene ausgerichtet ist.
Die äußeren Endstrecken der Querkanäle sind ihrerseits vorzugsweise zu einem Winkel zwischen 0° und 20° auf beiden Seiten bezogen auf die Richtung senkrecht zur Äquatorialebene geneigt.
Vorteilhafterweise treffen sich die Verbindungsstrecken der Querkanäle, die einen gekrümmten Verlauf mit einem Krümmungsradius zwischen 10% und 40% der Laufflächenbreite haben, gegenseitig nahe an der Äquatorialebene des Reifens, wobei ihre gegenseitigen Schnittpunkte in einer gemeinsamen geraden Linie liegen, ^die entsprechend einer Neigung zwischen 15° und 45° bezogen auf die Äquatorialebene ausgerichtet ist.
Zusätzlich ist vorzugsweise vorgesehen, dass jedem der Schulterblockreihen Hilfskanäle zugeordnet werden, von denen jeder in einer Position angeordnet ist, die vorzugsweise von zwei am Umfang benachbarten Querkanälen aus den gleichen Abstand hat.
Jeder zusätzliche KanaI hat vorteilhafterweise eine erste Strecke, die sich von dem entsprechenden Seitenrand des Laufflächenbandes in eine Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Äquatorialebene und/oder parallel zu den äußeren Endstrecken der angrenzenden Querkanäle erstreckt, sowie eine zweite Strecke, die den angrenzenden Querkanal in einer Richtung im Wesentlichen parallel zur Äquatorialebene kreuzt und den KanaI nahe an dem Übergangspunkt zwischen der äußeren Endstrecke und der Verbindungsstrecke schneidet.
Besonders bevorzugt ist die Achse der zweiten Strecke in jedem zusätzlichen KanaI mit einem Winkel zwischen 0° und 25° bezüglich der Äquatorialebene geneigt und in einer entgegengesetzten Richtung zu der inneren Endstrecke der am Umfang angrenzenden Querkanäle ausgerichtet.
Jeder zusätzliche KanaI hat weiterhin eine Zwischenstrecke, die die erste und zweite Strecke mit einem gekrümmten Verlauf verbindet.
Vorzugsweise ist auch vorgesehen, dass sich wenigstens ein Längseinschnitt von der ersten Strecke jedes zusätzlichen Kanals aus erstreckt und teilweise in den angrenzenden Schulterblock eindringt.
Vorteilhafterweise bilden die Querkanäle und die zusätzlichen Kanäle erste Schulterblöcke, von denen jeder einen äußeren Abschnitt mit einer langgestreckten Form in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Äquatorialebene sowie einen inneren Abschnitt mit einer langgestreckten Form in einer Richtung im Wesentlichen parallel zur Äquatorialebene aufweist, sowie zweite Blöcke der gleichen Form wie die äußeren Abschnitte der ersten Blöcke.
Jeder der Zentrumsblöcke hat eine Form, die im Wesentlichen von einem Zentrumsabschnitt gebildet wird, der diagonal an der Äquatorialebene angeordnet und auf jeweils gegenüberliegenden Seiten mit zwei Seitenabschnitten verbunden ist, die im Wesentlichen parallel zur Äquatorialebene sind.
Entsprechend einem weiteren bevorzugten Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht jede der Längsnuten aus einer Reihe von Strecken, die vorzugsweise im Wesentlichen gerade sind und von denen sich jede zwischen zwei benachbarten Quernuten mit einem Winkel zwischen 0° und 10° bezogen auf die Äquatorialebene erstreckt und die alle vorzugsweise in der gleichen Richtung geneigt sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Reifen für Kraftfahrzeugräder, insbesondere Geländekraftfahrzeugräder, die mit einem Laufflächenband versehen sind, das die oben beschriebenen Merkmale hat.
Weitere Merkmale und Vorteile werden aus der ins Einzelne gehenden Beschreibung einer bevorzugten, jedoch nicht ausschließlichen Ausgestaltung eines Reifenlaufflächenbandes, insbesondere für Geländekraftfahrzeuge, entsprechend der vorliegenden Erfindung ersichtlich. Diese Beschreibung erfolgt nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung, die ein nicht beschränkendes Beispiel ist und eine Draufsicht auf einen Teil des Laufflächenbandes nach der Erfindung zeigt, das insgesamt mit 1 bezeichnet ist.
Das Laufflächenband 1 in der so genannten bidirektionalen Bauweise, d.h. es hat keine bevorzugte Drehrichtung und/oder ist symmetrisch, hat also keine Beschränkungen hinsichtlich der (inneren/äußeren) Montageseite, hat wenigstens zwei Längsnuten 2, die sich am Umfang auf jeweils gegenüberliegenden Seiten bezogen auf die Äquatorialebene des Reifens erstrecken, auf dem das Laufflächenband 1 aufgebracht wird. In der Figur ist die Äquatorialebene mit der Linie "X" gekennzeichnet und ist parallel zur Umfangserstreckungsrichtung des Laufflächenbandes. Das Laufflächenband 1 hat weiterhin wenigstens eine Reihe von Quernuten 3, von denen sich jede zwischen den gegenüberliegenden Seitenrändern 1a des Laufflächenbandes 1 erstreckt und die Längsnuten 2 kreuzt.
Bei einer bevorzugten Lösung sind die Längsnuten 2, die symmetrisch zur Äquatorialebene "X" angeordnet sind, in einem Abstand "d" voneinander angeordnet, der zwischen 15% und 35% der Gesamtbreite "W" des Laufflächenbandes 1 gemessen zwischen den Seitenrändern 1a beträgt.
Vorzugsweise ist auch vorgesehen, dass jede Längsnut 2 aus einer Reihe von im Wesentlichen geraden Strecken 2a ausgeführt ist, von denen sich jede zwischen zwei Quernuten, die in Umfangsrichtung benachbart sind, mit einem Winkel "a" zwischen 0° und 10°, und vorzugsweise von 3° bezogen auf die Äquatorialebene "X" erstreckt.
Die Anordnung der Quernuten 3 und der Längsnuten 2 bildet wenigstens zwei Reihen von Schulterblöcken 4, die am Umfang an den Seitenrändern 1a verteilt sind, sowie wenigstens eine Reihe von Zentrumsblöcken 5, die sich zwischen den Reihen der Schulterblöcke 4 befindet.
Jede der Quernuten 3 wird vorteilhafterweise von wenigstens zwei Querkanälen 6 gebildet, die sich ausgehend von den gegenüberliegenden Seitenrändern 1a jeweils in der Richtung des Zentrumsabschnitts des Laufflächenbands 1 erstrecken. Jeder Querkanal 6 hat eine äußere Endstrecke 6a, die sich von dem jeweiligen Seitenrand 1a mit einer Ausrichtung erstreckt, die im Wesentlichen quer zur Äquatorialebene "X" ist. Im Einzelnen erstreckt sich jede äußere Endstrecke 6a mit einem Winkel "β" zwischen 0° und 20°, und vorzugsweise 12° auf jeder Seite bezogen auf eine zur Äquatorialebene senkrechte Richtung "n".
Jeder Querkanal 6 endet vorzugsweise jenseits der Äquatorialebene "X" und dringt in den jeweiligen Zentrumsblock 5 mit einer inneren Endstrecke 6b ein, die im Wesentlichen parallel zur Äquatorialebene ist.
Im Einzelnen ist die Achse jeder der inneren Endstrecken 6b zur Äquatorialebene "X" mit einem Winkel "δ" zwischen 0° und 25°, und vorzugsweise von 7° geneigt und hat von der Äquatorialebene aus den Abstand "I", der zwischen 3% und 15% der Breite "W" gemessen am Scheitel der Strecke liegt.
Wie leicht aus der beiliegenden Figur zu sehen ist, hat jeder Querkanal 6 eine allmählich abnehmende Breite ausgehend von der entsprechenden Seitenwand 1a, wo der Wert dieser Breite, der nur als Angabe dient, zwischen 9 mm und 12 mm bis zum Scheitel der inneren Endstrecke 6b beträgt, wo diese Breite auf einen Wert verkleinert ist, der so gering wie maximal 2 mm ist.
Die äußere Endstrecke 6a und die innere Endstrecke 6b jedes Querkanals 6 sind miteinander in einer fortlaufenden Beziehung durch eine Verbindungsstrecke 6c verbunden, die einen gekrümmten Verlauf mit großer Krümmung hat. Im Einzelnen erstreckt sich die Verbindungsstrecke 6c entsprechend einem Kreisbogen mit dem Radius "R", der vorzugsweise zwischen 10% und 40% von W, und insbesondere zwischen 45 und 80 mm liegt.
Wie deutlich in der beiliegenden Zeichnung gezeigt ist, trifft die Verbindungsstrecke 6c jedes Querkanals 6 auf die Verbindungsstrecke des seitlich gegenüberliegenden Querkanals 6, so dass eine durchgehende Quernut 3 mit einem im Wesentlichen gewellten Verlauf entsteht. Vorzugsweise bilden diese miteinander verbundenen Verbindungsstrecken 6c der beiden Querkanäle 6 eine konkave Strecke bzw. eine konvexe Strecke bezogen auf die Umfangsrichtung des Reifens.
Die Verbindungsstrecken 6c verbinden auch die Endstrecken 6b der entsprechenden Querkanäle 6 in einer fortlaufenden Beziehung miteinander.
Die Schnittpunkte M und N der axial gegenüberliegenden Querkanäle liegen in einer gemeinsamen gerade Linie "t", die mit einer Neigung "Ω" zwischen 15° und 45° bezogen auf die Äquatorialebene "X" ausgerichtet ist.
Aufgrund des Vorhandenseins der inneren Endstrecken der Querkanäle 6 hat jeder der Zentrumsblöcke 5 eine im Wesentlichen Z-Form in der Seitenansicht, die von einem Zentrumsabschnitt 5a gebildet wird, der vorzugsweise diagonal an der Äquatorialebene "X" angeordnet ist und der auf jeweils gegenüberliegenden Seiten mit zwei Seitenabschnitten 5b verbunden ist, die sich vorzugsweise in eine Richtung im Wesentlichen parallel zur Äquatorialebene erstrecken.
Außerdem geht vorzugsweise durch jeden Zentrumsblock 5 längs einer Quermittellinie wenigstens ein zentraler schmaler Einschnitt 7 hindurch, der sich parallel zu den Quernuten 3 erstreckt. Dieser zentrale schmale Einschnitt 7 hat eine Breite in der Größenordnung von 1,5 mm, und auf jeden Fall zwischen 0,8 und 2,5 mm, sowie eine Tiefe, die im Wesentlichen der Hälfte der Tiefe der Quernuten und vorzugsweise der gleichen Tiefe wie die Längsnuten 2 entspricht.
Entsprechend einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung sind jeder Reihe von Schulterblöcken 4 zusätzliche Kanäle zugeordnet. Jeder dieser zusätzlichen Kanäle 8 ist vorzugsweise an einer Stelle angeordnet, die im Wesentlichen den gleichen Abstand von zwei am Umfang benachbarten Quernuten 6 aus hat.
Jeder zusätzliche KanaI 8 mit vorzugsweise der gleichen Tiefe wie die Querkanäle 6 oder die Längsnuten 2 hat eine Strecke 8a, die sich von dem entsprechenden Seitenrand 1a in einer Richtung vorzugsweise parallel zu den äußeren Endstrecken 6a der Querkanäle 6 erstreckt, und eine zweite Strecke 8b, die einen angrenzenden Querkanal 6 in einer Richtung im Wesentlichen parallel zur Äquatorialebene "X" kreuzt und vorzugsweise zu der der inneren Strecke 6b des Querkanals 6 entgegengesetzt ist.
Vorzugsweise ist die Achse der zweiten Strecke 8b jedes zusätzlichen Kanals 8 in einem Winkel "δ" zwischen 0° und 25° bezogen auf die Äquatorialebene in einer Richtung geneigt, die zu der Neigung der inneren Endstrecken 6b der Querkanäle 6 entgegengesetzt ist, und kreuzt den entsprechenden Querkanal 6 in der Nähe des Übergangspunkts zwischen der äußeren Endstrecke 6a und seiner Verbindungsstrecke 6c.
Jeder zusätzliche Einschnitt 8 hat weiterhin eine Zwischenstrecke 8c, die sich mit einer gekrümmten Form zwischen den ersten und zweiten Strecken 8a, 8b erstreckt. Vorzugsweise erstreckt sich die Zwischenstrecke 8c in Form eines Kreisbogens mit einem Radius "r" zwischen 10 mm und 35 mm.
Genauso wie unter Bezug auf die Querkanäle 6 beschrieben, hat jeder zusätzliche KanaI 8 vorzugsweise eine allmählich abnehmende Breite ausgehend von dem entsprechenden Seitenrand 1a, wo die Breite zwischen 9 mm und 12 mm beträgt, bis zum Scheitel der zweiten Strecke 8b, wo diese Breite einen Wert hat, der so gering wie maximal 2 mm ist.
Vorzugsweise fallen die maximalen und minimalen Werte der Breite jedes zusätzlichen Kanals 8 im Wesentlichen mit den Maximum- und Minimumwerten der Breite der Querkanäle 6 zusammen.
Das Vorhandensein der zu den Quereinschnitten 6 alternierenden zusätzlichen Einschnitte 8 lässt in jeder Reihe von Schulterblöcken 4 erste und zweite Schulterblöcke 9a und 9b entstehen, die aufeinander folgend einer nach dem anderen in einer alternierenden Sequenz angeordnet sind. Die ersten Schulterblöcke 9a haben im Wesentlichen eine L-Form, wobei ein äußerer Abschnitt 10 von ihnen eine langgestreckte Form im Wesentlichen senkrecht zur Äquatorialebene "X" und ein innerer Abschnitt 11 von ihnen eine langgestreckte Form in einer Richtung im Wesentlichen parallel zur Äquatorialebene hat. Der Scheitel der zweiten Strecke 8b jedes Kanals 8 führt zu einer teilweisen Trennung zwischen den inneren und äußeren Abschnitten jedes der ersten Blöcke 9a, wodurch ein Abschnitt vom anderen Abschnitt teilweise freigegeben ist.
Von der ersten Strecke 8a eines jeden zusätzlichen Kanals 8 aus erstreckt sich ein blinder Längseinschnitt 12 vorzugsweise mit einer Breite, die etwa der halben Tiefe des zusätzlichen Kanals entspricht, und der von der Äquatorialebene "X" einen Abstand D₂ zwischen 25% und 40% von "W" hat. Dieser Längseinschnitt dringt in den äußeren Abschnitt 10 des angrenzenden ersten Blocks 9a über etwa seiner halben Umfangserstreckung ein, um die Gesamtsteifigkeit des ersten Blocks 9a zu verringern.
Um die Flexibilität der ersten Blöcke 9a an den jeweiligen äußeren Abschnitten 10 weiter zu erhöhen, ist jeder von ihnen mit einem ersten äußeren schmalen Einschnitt 13 versehen, der eine Breite von vorzugsweise weniger als 1,5 mm hat und sich in eine Richtung im Wesentlichen parallel zur äußeren Endstrecke 6a des Querkanals 6 ausgehend von dem Scheitel der zweiten Strecke 8b des zusätzlichen Kanals 8 erstreckt und den Längseinschnitt 12 kreuzt und die jenseits des letzteren in der Richtung des entsprechenden Seitenrands 1a endet.
Jeder der zweiten Schulterblöcke 2b hat im Wesentlichen die gleiche Form und Größe wie der äußere Abschnitt 10 des ersten Schulterblocks 9a.
Von den äußeren Endstrecken 8a der Querkanäle 6 erstrecken sich zusätzliche Längseinschnitte 14, die wie die oben beschriebenen Längseinschnitte 12 angeordnet und geformt sind und die in die zweiten Schulterblöcke 9b eindringen. Jeder zusätzliche Längseinschnitt 14 wird an seinem Scheitel von einem zweiten äußeren schmalen Einschnitt 15 gekreuzt, der an der zweiten Strecke 8b des zusätzlichen Kanals 8 endet und die gleiche Form und Ausrichtung hat, wie sie für die ersten äußeren schmalen Einschnitte 13 beschrieben wurden.
Bei einer anderer bevorzugten Ausführungsform können die im Wesentlichen geraden Strecken 2a, die an jeder Längsnut 2 vorgesehen sind, in entgegengesetzter Richtung geneigt sein, so dass man ein direktionales Muster erhält. Vorzugsweise sind auch die zweiten Strecken 8b, die in den Reihen der Schulterblöcke 4 vorhanden sind, in der gleichen Richtung entsprechend der Neigungsrichtung der geraden Strecken 2a angeordnet, wodurch noch deutlicher ein direktionales Muster erreicht wird: Ganz besonders bevorzugt sind auch alte Strecken 6b in der gleichen Richtung wie die zweiten Strecken 8b angeordnet.
Bei einer weiteren anderen Ausgestaltung können die Längs- und Quernutstrecken auch so kombiniert werden, dass sie ein Muster eines asymmetrischen Typs bilden.
Lediglich als Beispiel werden nachstehend einige Abmessungsangaben eines Prototypreifens der Größe 275/55R17 aufgeführt, der ein Laufflächenband nach der Erfindung hat.
Zu erwähnen ist, dass der in Frage stehende Reifen ein Radialreifen in herkömmlicher Bauweise ist, wie sie der Techniker üblicherweise kennt. Er hat eine Ra dialkarkasse mit einem Verstärkungsaufbau, der aus wenigstens einer Lage von gummiertem Gewebe gebildet wird und dessen Enden jeweils um einen Verankerungskern herumgefaltet sind, der auf seiner radial äußeren Oberfläche mit einer Kautschukfüllung versehen ist. Vorzugsweise verlaufen die umgefalteten Laschen der Karkassenlage radial nach oben und außen längs wenigstens eines Teils der Seite der Füllung.
Bekanntlich bildet der Reifenbereich mit dem Verankerungskern und der Füllung den Reifenwulst zur Verankerung des Reifens an einer entsprechenden Montagefelge.
Auf der Karkasse ist in bekannter Weise ein Laufflächenband angeordnet, das mit einem erhabenen Muster für den Abrollkontakt des Reifens mit dem Boden versehen ist und im vorliegenden Fall das vorstehend beschriebene Laufflächenmuster nach der Erfindung ist.
Diese Reifenart hat auch einen Gurtaufbau, der kronenförmig auf der Karkasse zwischen der Karkasse und dem Laufflächenband angeordnet ist und sich im Wesentlichen zwischen den beiden Seitenwänden erstreckt, d.h. so breit wie das Laufflächenband ist. Dieser Gurtaufbau hat zwei radial aufeinander gelegte Lagen von Verstärkungskorden, vorzugsweise aus einem metallischen Material, die in jeder Lage parallel zueinander sind und mit denjenigen der angrenzenden Lage bezogen auf die Äquatorialebene des Reifens in einer sich kreuzenden Beziehung stehen, sowie eine radial äußerste Lage aus Verstärkungskorden, vorzugsweise aus textilem Material, und besonders bevorzugt aus einem wärmeschrumpfbaren Material (Nylon), mit einer Ausrichtung von 0°, d.h. in Umfangsrichtung. Abweichende Versionen der vorstehend beschriebenen Lösung sind allgemein bekannt und dienen speziellen Einsätzen des Reifens und können ebenfalls an dem Reifen der Erfindung angebracht werden. Der Prototyp hat die folgenden Merkmale:

– Gesamtbreite des Laufflächenbandes: "W" = 293,7 mm
– Neigung der äußeren Endstrecken 6a der Querkanäle 6: "β" = 12°
– Neigung der inneren Endstrecken 6b der Querkanäle 6: "δ" = 7°
– Krümmungsradius der Verbindungsstrecken 6c der Querkanäle: "R" = 65 mm
– Abstand des Scheitels der inneren Endstrecke 6b von der Äquatorialebene "X": "I" = 9,4% von "W"
– Mittlere Neigung der zweiten Strecke 8b des zusätzlichen Kanals 8: "δ" = 7°
– Krümmungsradius der Zwischenstrecke 8c des zusätzlichen Kanals 8: "r" = 18 mm
– Abstand der ersten und zweiten Längseinschnitte 12, 14 von der Äquatorialebene "X": "D₂" = 30% von "W"
– Breite einer jeden geneigten Strecke 2a der Längsnuten 2: = 10 mm
– Neigung der geneigten Strecken der Längsnuten 2: "α" = 3°
– Tiefe der Längsnuten 2 der Querkanäle 6 bzw. der zusätzlichen Kanäle 8: = 8,5 mm

Das in Frage stehende Laufflächenmuster hat derartige geometrische Merkmale, dass der Reifen, während Anzahl und Breite der Querkanäle bzw. zusätzlichen Kanäle 8 und der Längsnuten 2 zweckmäßigerweise so groß sind, dass die geforderten Leistungen auf schlammigen, schneebedeckten oder ähnlichen Straßenfläche erreicht werden, in jedem Fall ein ausgezeichnetes Fahrverhalten auf einer asphaltierten Straße hat.
Insbesondere ergibt das Vorhandensein der zusätzlichen Kanäle 8 in den Reihen der Schulterblöcke 4 eine Teilung der Blöcke an den Reifenschultern, die bezogen auf die innersten Bereiche des Laufflächenbandes im Wesentlichen verdoppelt ist. Dieser Zustand scheint für die Zwecke der sogenannten "Zunahme" der Reifenbodenkontaktierung vorteilhaft zu sein, die darin besteht, dass der Reifen in der Lage ist, beim Erreichen der Haftungsgrenzen in den Kurven dem Fahrer das Gefühl zu geben, dass diese Grenze erreicht ist, ohne dass plötzliche Adhäsionsverluste entstehen.
Die inneren Abschnitte 11 der ersten Schulterblöcke 9a, die sich in Umfangsrichtung in einem Ausmaß verlängern, das gleich der Teilung der Querkanäle 6 ist, gewährleisten ausgezeichnete Steuereigenschaften und Straßenhaftungsmerkmale in Verbindung mit Rutschschüben. Außerdem gewährleistet die Zwischenverbindung zwischen den äußeren Abschnitten 10 und den inneren Abschnitten 11 der ersten Schulterblöcke 9a eine ausgezeichnete Torsionssteifigkeit der Blöcke selbst, die zum Erzielen eines gleichmäßigen Verschleißes zweckmäßig ist.
Das Vorhandensein der Längsnuten 2, die aus geraden Strecken 2a und zweiten Strecken 8b der zusätzlichen Kanäle 8 bestehen, die vorzugsweise im Wesentlichen parallel zueinander sind, gewährleistet aus sich eine effiziente Wasserabführung, wenn das Fahrzeug auf nassen Straßenflächen fährt.
Zusätzlich begünstigen die so geformten Längsnuten die Steuerungseigenschaft.
Eine effiziente Wasserabführung aus dem Bodenkontaktbereich des Reifens wird weiterhin durch die spezielle Ausgestaltung der Querkanäle 6 an den jeweiligen inneren Endstrecken 6b sowie durch die Wirkung des gegenseitigen Schneidens der Verbindungsstrecken 6c begünstigt. Auf diese Weise wird das in dem Zentralbereich der Bodenkontaktfläche gesammelte Wasser leicht zum Abströmen durch die Querkanäle 6 zu den Längsnuten 2 und zu den äußeren Seitenrändern 1a hin gebracht.
Aufgrund der Form der Zentrumsblöcke 5 wird bei diesen eine gute Steifigkeit erreicht, so dass Bewegungen der Zentrumsblöcke, wenn sie den Boden kontaktieren, begrenzt und auf jeden Fall optimiert sind, was hinsichtlich Gleichförmigkeit und geringer Verschleißgeschwindigkeit vorteilhaft ist, ohne dass andererseits die Fähigkeit des Reifens beeinträchtigt wird, nach oben stehende Hindernisse auf der Straße zur Bevorteilung des Fahrkomforts zu absorbieren.
Zu erwähnen ist auch, dass die Blöcke bei dem in Frage stehenden Laufflächenband von der Äquatorialebene aus zu den gegenüberliegenden Seitenrändern hin eine allmählich abnehmende Torsionssteifigkeit haben, was hinsichtlich der Leistung und des Fahrkomforts auf asphaltierten Straßenflächen vorteilhaft ist.
In den folgenden Tabellen sind die mit 1 bis 7 bezeichneten Bewertungen der Verhaltenseigenschaften eines Reifens angegeben, der mit einem Laufflächenband nach der Erfindung (Zeile A) versehen ist, im Vergleich zu einem Reifen bekannter Bauweise (Zeile B).
Der Reifen in der bekannten Bauweise ist der beste Reifen basierend auf von der Anmelderin durchgeführten Versuchen, der gegenwärtig am Markt verfügbar ist und für den gleichen Zweck wie der erfindungsgemäß hergestellte Reifen verkauft wird. TABELLE 1
Tabelle 1 bezieht sich auf ein Verhalten auf einer trockenen Straßenfläche, die Werte in den Spalten 1 und 2 dieser Tabelle beziehen sich auf die Steuerungseigenschaft auf einer geraden Strecke bzw. die Steuerungsstarrheit.
Die Werte in den Spalten 3 und 4 beziehen sich ihrerseits auf den Freiraum in der Mitte des Steuerns und auf die Steuerschnelligkeit. Bekanntlich bezieht sich "Freiraum in der Mitte" auf die Fähigkeit des Reifens, auf minimale Umdrehungen des Steuerrads bezogen auf die gerade Neutralstellung zu reagieren.
Die Spalten 5 und 6 beziehen sich auf die Steuereigenschaft beim Durchfahren von Kurven bzw. auf die Bereitschaft der Wiederausrichtung.
Die Angaben unter den Spalten 7 und 8 beziehen sich auf die Fähigkeit, Stöße zu absorbieren, wenn auf der Straßenfläche vorhandene Hindernisse überfahren werden, sowie auf das Laufgeräusch.
Die folgende Tabelle 2 bezieht sich im Gegensatz dazu auf das Verhalten auf einer nassen Straße. TABELLE 2
In Tabelle 2 geben die Spalten 1 und 2 das Balancieren zwischen den Reifenmerkmalen und denen des Fahrzeugaufhängungssystems zwischen der Vorderund Hinterachse bei Untersteuerungsbedingungen (Spalte 1) bzw. Übersteuerungsbedingungen (Spalte 2) an, d.h. den positiven oder negativen Reifeneinfluss auf das Fahrzeugverhalten (bei den obigen Fahrbedingungen).
Die Werte in den Spalten 3 und 4 beziehen sich ihrerseits darauf, wie der Reifen beim Rutschen an der Haftungsgrenze gesteuert werden kann, und auf das Reifenverhalten bei Verringerung der Geschwindigkeit beim Rutschen und am Ende einer Kurve.
Aus den obigen Tabellen kann man sehen, dass der mit dem Laufflächenband nach der Erfindung versehene Reifen im Mittel höhere Bewertungen als der bekannto Reifen hat.
Schließlich kann man unter Bezug auf 1 sehen, dass vorzugsweise die beiden Verbindungsstrecken 6a jeder fortlaufenden Quernut 3 eine Strecke mit einem im Wesentlichen sinusförmigen Verlauf bilden. Diese sinusähnliche Form ist vorzugsweise mit einem Winkel zwischen etwa 10° und etwa 40° bezüglich der Achse senkrecht zur Äquatorialebene X des Reifens geneigt. Insbesondere wird sie im Uhrzeigersinn und Gegenuhrzeigersinn mit einem Winkel zwischen etwa 18° und etwa 20°, und besonders bevorzugt zwischen etwa 21° und etwa 25° gedreht. Die äußeren Endstrecken 6a lassen die Sinusform in eine Querrichtung erstrecken. Der Winkel und die Breite der Sinusform sind in der Lage, eine Nut 3 mit einer großen Quererstreckung zusammen mit den Strecken 6a zu bilden. Vorzugsweise hat diese Nut 3 zwei Strecken mit im Wesentlichen horizontaler Erstreckung, die in der Mitte durch die Längs- (oder im Wesentlichen längsgerichteten Nuten: Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sollen die beiden Ausdrücke äquivalent sein)Nuten 2 begrenzt sind, die mehr als zwei Drittel der gesamten Nut 3 bilden.

Claims

Laufflächenband (1) für einen Reifen – mit wenigstens zwei Längsnuten (2), die im Wesentlichen parallel zueinander sind und sich am Umfang auf gegenüberliegenden Seiten der Äquatorialebene (X) eines das Laufflächenband (1) tragenden Reifens erstrecken, – mit wenigstens einer Reihe von Quernuten (3), die die Längsnuten kreuzen, wobei die Quernuten (3) und die Längsnuten (2) wenigstens zwei Reihen von Schulterblöcken (4), die am Umfang auf gegenüberliegenden Seitenrändern verteilt sind, und wenigstens eine Reihe von Zentrumsblöcken (5) begrenzen, die zwischen den Reihen der Schulterblöcke (4) angeordnet sind, jede der Quernuten (3) wenigstens zwei Querkanäle (6) aufweist, die sich gegenseitig treffen und der Quernut (3) einen axial durchgehenden Verlauf geben, der sich zwischen gegenüberliegenden Seitenrändern (1a) des Laufflächenbandes (1) erstreckt, und jeder der Querkanäle (6) – eine äußere Endstrecke (6a), die sich von dem jeweiligen Seitenrand (1a) des Laufflächenbandes (1) in eine Ausrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Äquatorialebene (X) erstreckt und – eine gekrümmte Verbindungsstrecke (6c) aufweist, die durch Verbinden der entsprechenden gekrümmten Verbindungsstrecke (6c) des seitlich gegenüberliegenden Querkanals (6) der Quernut (3) den durchgehenden Verlauf gibt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Querkanäle (6) weiterhin eine innere Endstrecke (6b) aufweist, die in einen entsprechenden Block der Zentrumsblöcke (5) eindringt, wobei die Verbindungsstrecke (6c) die äußere Endstrecke (6a) mit der inneren Endstrecke (6b) in einer Durchgangsbeziehung verbindet.
Laufflächenband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede innere Strecke (6b) in einer Richtung im Wesentlichen parallel zur Äquatorialebene (X) ausgerichtet ist.
Laufflächenband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstrecken (6c) einander nahe an der Äquatorialebene (X) des Reifens treffen.
Laufflächenband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Querkanal (6) jenseits der Äquatorialebene (X) durch eine entsprechende innere Endstrecke (6b) endet.
Laufflächenband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Endstrecken (6a) der Querkanäle (6) in einem Winkel (β) zwischen 0° und 20° auf beiden Seiten bezüglich einer Richtung (n) senkrecht zu der Äquatorialebene (X) geneigt sind.
Laufflächenband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der inneren Endstrecken (6b) in einem Winkel (δ) zwischen 0° und 25° bezüglich der Äquatorialebene (X) ausgerichtet ist.
Laufflächenband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstrecke (6c) eine gekrümmte Erstreckung entsprechend einem Krümmungsradius (R) zwischen 45 mm und 80 mm hat.
Laufflächenband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Querkanäle (6) eine allmählich abnehmende Breite von dem entsprechenden Seitenrand (1a) des Laufflächenbandes weg hat.
Laufflächenband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittpunkte (M und N) der Querkanäle (6) auf einer gemeinsamen geraden Linie (t) liegen, die mit einer Neigung (Ω) zwischen 15° und 45° bezüglich der Äquatorialebene (X) ausgerichtet ist.
Laufflächenband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Reihen von Schulterblöcken (4) zusätzliche Kanäle (8) zugeordnet sind, von denen jeder in einer Position angeordnet ist, die von zwei am Umfang benachbarten Querkanälen (6) aus den gleichen Abstand hat.
Laufflächenband nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeder zusätzliche KanaI (8) eine erste Strecke (8a), die sich von dem entsprechenden Seitenrand (1a) des Laufflächenbandes in eine Richtung im Wesentlichen parallel zu den äußeren Endstrecken (6a) der Querkanäle (6) erstreckt, und eine zweite Strecke (8b) hat, die den angrenzenden Querkanal (6) in einer Richtung im Wesentlichen parallel zur Äquatorialebene (X) kreuzt.
Laufflächenband nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Strecke (8b) eines jeden zusätzlichen Kanals (8) den Querkanal (6) nahe an dem Übergangspunkt zwischen der äußeren Endstrecke (6a) und der Verbindungsstrecke (6c) des Querkanals schneidet.
Laufflächenband nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass jeder zusätzliche KanaI (8) weiterhin eine Zwischenstrecke (8c) hat, die die erste und zweite Strecke (8a, 8b) einem gekrümmten Verlauf folgend verbindet.
Laufflächenband nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der zweiten Strecke (8b) jedes zusätzlichen Kanals (8) mit einem Winkel (δ') zwischen 0° und 25° bezüglich der Äquatorialebene (X) geneigt und in eine Richtung ausgerichtet ist, die zur inneren Endstrecke (6b) des benachbarten Querkanals (6) entgegengesetzt ist.
Laufflächenband nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Strecken (8b) eines jeden der gleichen Reihe von Schulterblöcken (4) zugeordneten zusätzlichen Kanals (8) sich bezüglich der Umfangsrichtung im Wesentlichen in der gleichen Richtung erstrecken.
Laufflächenband nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Strecken (8b) der zwei verschiedenen Reihen von Schulterblöcken (4) zugeordneten zusätzlichen Kanäle (8) sich bezüglich der Umfangsrichtung alle in die gleiche Richtung erstrecken.
Laufflächenband nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Längseinschnitt (12) vorhanden ist, der teilweise in einen angrenzenden Schulterblock (9a) eindringt und der sich von der ersten Strecke (8a) jedes zusätzlichen Kanals (8) aus erstreckt.
Laufflächenband nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Querkanäle (6) und die zusätzlichen Kanäle (8) erste Schulterblöcke (9a) mit einem äußeren Abschnitt (10), der eine langgestreckte Form in eine Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Äquatorialebene (X) hat, und mit einem inneren Abschnitt (11), der eine langgestreckte Form in eine Richtung im Wesentlichen parallel zur Äquatorialebene hat, sowie zweite Blöcke (9b) mit der gleichen Form wie die äußeren Abschnitte (10) der ersten Blöcke (9a) bilden.
Laufflächenband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Zentrumsblöcke (5) eine im Wesentlichen Z-förmige Ausgestaltung hat, die von einem Zentrumsabschnitt (5a) gebildet wird, der diagonal an der Äquatorialebene (X) angeordnet und auf jeweils gegenüberliegenden Seiten mit zwei Seitenabschnitten (5b) verbunden ist, die im Wesentlichen parallel zur Äquatorialebene (X) sind.
Laufflächenband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Längsnuten (2) eine Reihe von geraden Strecken (2a) aufweist, von denen sich jede zwischen zwei benachbarten Quernuten (3) mit einem Winkel (α) zwischen 0° und 10° bezüglich der Äquatorialebene erstreckt.
Laufflächenband nach Anspruch 10, bei welchem die Nuten (2, 3, 8) entsprechend einem bidirektionalen Muster angeordnet sind.
Laufflächenband nach Anspruch 10 oder Anspruch 21, bei welchem die Nuten (2, 3,8) entsprechend einem symmetrischen Muster angeordnet sind.
Laufflächenband nach Anspruch 10, bei welchem die Nuten (2, 3, 8) entsprechend einem direktionalen Muster angeordnet sind.
Laufflächenband nach Anspruch 1, bei welchem jede der Quernuten (3) wenigstens eine konkave und eine konvexe Querstrecke (6a, 6c) bezüglich der Umfangsrichtung des Reifens aufweist.
Laufflächenband nach Anspruch 1, bei welchem wenigstens eine der Quernuten (3) wenigstens eine erste und eine zweite innere Endstrecke (6b) aufweist, die sich im Wesentlichen in entgegengesetzten Wegen längs einer Umfangsrichtung erstrecken.
Mit einem Laufflächenband nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche versehener Reifen für Motorfahrzeugräder.