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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugreifen mit einem verbesserten
Laufstreifenprofil, das in der Lage ist, die Griffigkeit, wie etwa
die Traktion und die Seitengriffigkeit, im Gelände zu verbessern, und insbesondere
unsymmetrische Laufstreifenprofile, die speziell für den rechten
Reifen und den linken Reifen festgelegt sind.
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Es
sind viele Versuche untergenommen worden, die Straßengriffigkeitseigenschaft
während
der Fahrt im Gelände,
wie etwa die Seitengriffigkeit, die Traktion, das Bremsen und dergleichen,
zu verbessern, und man ging davon aus, dass die wichtigen Faktoren
die Neigung der Kanten der Laufstreifenelemente, wie etwa Blöcke und
dergleichen, nämlich
die Neigung der Laufstreifenrillen, die derartige Elemente definieren,
und die Längen
der Kanten sind. Wenn viel Wert auf die Traktionsleistung gelegt
wurde, wurde daher bisher die Gesamtlänge der sich axial erstreckenden
Kanten erhöht.
Wenn andererseits mehr Wert auf die Seitengriffigkeitsleistung gelegt
wurde, wurde die Gesamtlänge
der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Kanten erhöht. Es ist
aber schwierig, die Straßengriffigkeit
in allen Richtungen, d.h. in der Fahrtrichtung und in der seitlichen
Richtung, gleichzeitig zu verbessern.
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Die
JP-A-8-324210 offenbart einen Fahrzeugreifen, der einen Laufstreifen
mit einer außen
liegenden Laufstreifenkante 4b und einer innen liegenden
Laufstreifenkante 4a aufweist, die jeweils an der Außenseite bzw.
der Innenseite eines Fahrzeuges anzuordnen sind,
wobei der
Laufstreifen einen innen liegenden Laufstreifenteil, der sich von
der innen liegenden Laufstreifenkante 4a in Richtung des
Reifenäquators
erstreckt, und einen außen
liegenden Laufstreifenteil umfasst, der sich von der außen liegenden
Laufstreifenkante 4b in Richtung des Reifenäquators
erstreckt,
wobei der innen liegende Laufstreifenteil mit innen
liegenden axialen Rillen 2c versehen ist, die sich axial über diesen
Teil derart erstrecken, dass sie diesen Teil in Umfangsrichtung
in innen liegende Blöcke
unterteilen, und
wobei der außen liegende Laufstreifenteil
mit außen
liegenden axialen Rillen 3 versehen ist, die sich axial über diesen
Teil erstrecken, und mit außen
liegenden Umfangsrillen 2 versehen ist, die sich jeweils
zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten außen liegenden axialen Rillen 3 derart
erstrecken, dass sie diesen Teil in Umfangsrichtung und axial in
außen
liegende Blöcke
unterteilen, wenn auf den Reifen herab geblickt wird,
wobei
die außen
liegenden axialen Rillen 3 in eine Richtung geneigt sind,
dass deren äußere Enden
in Bezug auf die vorgesehene Fahrtrichtung von den inneren Enden
nach hinten versetzt angeordnet sind (Bezugszeichen 9 in 1 ist
die vorgesehene Drehrichtung),
wobei der Neigungswinkel der
außen
liegenden axialen Rillen 3 im Bereich von 20 bis 80 Grad
in Bezug auf den Reifenäquator
liegt, der Neigungswinkel an dem inneren Ende 3a auf der
Innenseite des Reifenäquators im
Bereich von 20 bis 30 Grad liegt, und der Neigungswinkel an dem äußeren Ende
im Bereich von 70 bis 80 Grad liegt,
wobei die außen liegenden
Umfangsrillen 2 in eine Richtung geneigt sind, dass ihre äußere Enden
vor den inneren Enden angeordnet sind,
wobei der Neigungswinkel
der außen
liegenden Umfangsrillen 2 im Bereich von 10 bis 30 Grad
in Bezug auf den Reifenäquator
liegt, und
wobei die innen liegenden axialen Rillen 2c unter
einem Winkel von 60 bis 80 Grad in Bezug auf den Reifenäquator geneigt
sind.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Fahrzeugreifen
bereitzustellen, bei denen beide Geländegriffigkeitsleistungen,
wie die Traktion und die Seitengriffigkeit, effektiv verbessert
sind.
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Die
vorliegende Erfindung beruht auf der von dem Erfinder entdeckten
Tatsache, dass der außen
liegende Teil des Laufstreifens in Bezug auf das Fahrzeug einen
größeren Einfluss
auf die Seitengriffigkeit aufweist als der innen liegende Teil,
aber der innen liegende Teil einen größeren Einfluss auf die Traktionsleistung aufweist
als der außen
liegende Teil. Infolgedessen schlägt die Erfindung vor, das Laufstreifenprofil
zwischen dem außen
liegenden Laufstreifenteil und dem innen liegenden Laufstreifenteil
derart zu verändern,
dass die Neigung der Laufstreifenrillen in dem außen liegenden
Laufstreifenteil makroskopisch steiler ist als in dem innen liegenden
Laufstreifenteil.
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Dementsprechend
stellt die vorliegende Erfindung einen Fahrzeugreifen mit einem
Laufstreifen nach Anspruch 1 bereit.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun ausführlich in Verbindung mit den
begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 die
relativen Positionen von Reifen gemäß der vorliegenden Erfindung
an einem Fahrzeug aufgezogen zeigt;
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2 eine
Abwicklung eines linken Reifens ist, die ein Beispiel des Laufstreifenprofils
zeigt;
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3 eine
vergrößerte Teilansicht
des Laufstreifenprofils von 2 ist;
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4 ein
typisches grundlegendes Laufstreifenprofil gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt; und
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5 das
Laufstreifenprofil eines Laufstreifensprofils nach dem Stand der
Technik zum Vergleich zeigt.
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In
den Zeichnungen ist der erfindungsgemäße Reifen ein Radialluftreifen
mit einem relativ niedrigen Querschnittsverhältnis. Der Reifen umfasst wie üblich einen
Laufstreifenabschnitt, ein Paar axial beabstandete Wulstabschnitte
mit einem Wulstkern darin, ein Paar Seitenwandabschnitte, die sich
zwischen den Laufstreifenkanten und den Wulstabschnitten erstrecken,
eine Karkasse, die sich zwischen den Wulstabschnitten erstreckt,
und einen Gürtel,
der radial außerhalb
der Karkasse in dem Laufstreifenabschnitt angeordnet ist. Jedoch
ist die Anwendbarkeit des Laufstreifens der Erfindung nicht nur
auf einen Radialluftreifen, wie es beschrieben ist, beschränkt.
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1 ist
eine schematische Ansicht, die vier Luftreifen 1 (1R und 1L)
gemäß der vorliegenden
Erfindung in der Anordnung an einem Wagen zeigt, wenn von oben auf
den Wagen herab geblickt wird.
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Wie
es in dieser Figur gezeigt ist, ist das Laufstreifenprofil des rechten
Reifens 1R umgekehrt zu dem des linken Reifens 1L.
Mit anderen Worten sind das Laufstreifenprofil des linken Reifens 1L und
das Laufstreifenprofil des rechten Reifens 1R unsymmetrisch
um die Mittellinie der Wagenkarosserie, wenn sie auf die Radfelgen
des Wagens aufgezogen sind. (Anmerkung des Übersetzers: Gemeint ist hier
offensichtlich symmetrisch). Darüber
hinaus ist das Laufstreifenprofil jedes Reifens 1R, 1L unsymmetrisch
um seinen eigenen Reifenäquator.
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Zunächst wird
ein Typ des Laufstreifenprofils gemäß der vorliegenden Erfindung
anhand von 4 beschrieben, die das Laufstreifenprofil
des linken Reifens 1L zeigt, wenn auf den Reifen herabgeblickt
wird.
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Der
Laufstreifenabschnitt weist eine außen liegende Laufstreifenkante
To auf, die derart entworfen ist, dass sie zur Außenseite
des Wagens hin anzuordnen ist, und eine innen liegende Laufstreifenkante
Ti, die zur Innenseite des Wagens hin anzuordnen ist. Der Laufstreifenabschnitt
umfasst einen außen
liegenden Teil, der sich von der außen liegenden Laufstreifenkante
To bis zur Laufstreifenmitte erstreckt, und einen innen liegenden
Teil, der sich von der innen liegenden Laufstreifenkante Ti bis
zur Laufstreifenmitte erstreckt.
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Der
außen
liegende Laufstreifenteil ist mit außen liegenden axialen Rillen 3 versehen,
die sich über seine
gesamte Breite von der außen
liegenden Laufstreifenkante To bis in die Nähe des Reifenäquators
C erstrecken, und mit außen
liegenden Umfangsrillen 6, die sich jeweils zwischen den
benachbarten außen
liegenden axialen Rillen 3 erstrecken, wodurch dieser Teil
in außen
liegende Blöcke
Bo unterteilt ist.
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Der
innen liegende Laufstreifenteil ist mit innen liegenden axialen
Rillen 5 versehen, die sich über seine gesamte Breite von
der innen liegenden Laufstreifenkante Ti bis in die Nähe des Reifenäquators
C erstrecken, und mit innen liegenden Umfangsrillen 7,
die sich jeweils zwischen den benachbarten innen liegenden axialen
Rillen 5 erstrecken, wodurch dieser Teil in innen liegende
Blöcke
Bi unterteilt ist.
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Die
außen
liegenden axialen Rillen 3 sind in einer Richtung geneigt,
so dass das äußere Ende
o1 an der außen
liegenden Laufstreifenkante To in Bezug auf das innere Ende i1 nach
hinten versetzt angeordnet ist, wenn nach unten geblickt wird (in
die Aufstandsfläche,
dementsprechend ist das äußere Ende
o1 vorne). Der Winkel α der
Mittellinie X1 der außen
liegenden axialen Rillen 3 ist im Bereich von 60 bis 80
Grad in Bezug auf den Reifenäquator
C festgelegt.
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Die
außen
liegenden Umfangsrillen 6 sind in einer Richtung geneigt,
so dass das äußere Ende
o3 in Bezug auf das innere Ende i3 nach vorne versetzt angeordnet
ist, wenn nach unten geblickt wird. Der Winkel γ der Mittellinie X3 der außen liegenden
Umfangsrillen 6 ist im Bereich von 15 bis 45 Grad in Bezug
auf den Reifenäquator
C festgelegt.
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Die
innen liegenden axialen Rillen sind unter einem Winkel β im Bereich
von 80 bis 110 Grad, vorzugsweise ungefähr 90 Grad in Bezug auf den
Reifenäquator
C geneigt. Wenn der Winkel β größer als
90 Grad ist, ist die Neigung umgekehrt zu derjenigen der außen liegenden
axialen Rillen 3.
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Die
innen liegenden Umfangsrillen 7 sind in die gleiche Richtung
wie die außen
liegenden Umfangsrillen 6 geneigt. Ihr Neigungswinkel δ in Bezug
auf den Reifenäquator
C ist größer als
0 aber kleiner als der Winkel γ,
vorzugsweise kleiner als 1/2 des Winkels γ.
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In
dem linken Reifen 1L, sind, wie es in den 1–4 gezeigt
ist, die Rillen 3 und 6 in dem außen liegenden
Teil insgesamt stärker
in der Gegenuhrzeigerrichtung geneigt als die Rillen 5 und 7 in
dem innen liegenden Teil. In dem rechten Reifen 1R sind
im Gegensatz dazu, wie es in 1 gezeigt
ist, die Rillen 3 und 6 in dem außen liegenden
Teil insgesamt stärker
in der Uhrzeigerrichtung geneigt als die Rillen 5 und 7 in
dem innen liegenden Teil.
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Die
Anzahl N5 der innen liegenden axialen Rillen 5 um den Reifen
herum ist größer als
die Anzahl N3 der außen
liegenden axialen Rillen 3. Bei diesem Beispiel ist N5
zweimal N3.
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Die
Anzahl der innen liegenden Umfangsrillen 7, die entlang
einer der innen liegenden axialen Rillen 5 gezählt wird,
ist 1 oder 2 und kleiner als die Anzahl der außen liegenden Umfangsrillen 6,
die entlang einer der außen
liegenden axialen Rillen 3 gezählt wird.
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Die
außen
liegenden Blöcke
Bo weisen eine Form auf, die im Allgemeinen ein in Umfangsrichtung langgestrecktes
Parallelogramm ist. Andererseits weisen die innen liegenden Blöcke Bi eine
Form auf, die im Allgemeinen ein axial langgestrecktes Parallelogramm
ist.
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Die
oben erwähnte "Nähe" des Reifenäquators C ist als ein Laufstreifenmittelbereich
YC definiert, der sich vom Reifenäquator C zu jeder seiner Seiten über eine
axiale Distanz von 10% der Laufstreifenbreite TW zwischen den Laufstreifenkanten
To und Ti erstreckt.
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Vorzugsweise
erstreckt sich der außen
liegende Laufstreifenteil, der mit den axialen Rillen 3 und
Umfangsrillen 6 versehen ist, geringfügig über den Reifenäquator C
hinaus, und somit erstreckt sich der innen liegende Laufstreifenteil,
der mit den axialen Rillen 5 und Umfangsrillen 7 versehen
ist, bis zu einer Stelle vor dem Reifenäquator C. Um das Laufstreifenprofil
gleichmäßig von
dem außen
liegenden Laufstreifenteil zu dem innen liegenden Laufstreifenteil
zu verändern,
ist in der Praxis dazwischen vorzugsweise ein Übergangsteil ausgebildet.
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Als
nächstes
wird ein stärker
praxisbezogenes Beispiel in Verbindung mit den 2 und 3 beschrieben,
die auch einen linken Reifen 1L zeigen.
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Bei
diesem Beispiel weisen die außen
liegenden axialen Rillen 3 eine Zickzack-Anordnung auf,
die gebildet ist, indem gerade Rillenkomponenten 9 sukzessive
in einer stufenartigen Form überlappt
werden. Die Überlappung
beträgt
eine halbe Länge
jeder Komponente. Jede gerade Komponente 9 ist parallel
zur Axialrichtung des Reifens, aber jede der außen liegenden axialen Rillen 3 ist
insgesamt wie oben erläutert
geneigt. In diesem Fall oder im Fall einer Zickzack-Rille ist der
oben erwähnte
Neigungswinkel α von
einer geraden Linie X1 definiert, die zwischen dem inneren Ende
i1 und dem äußeren Ende
o1 oder der Mittellinie der Zickzack-Amplitude gezogen ist. Abgesehen
von einer geraden oder einer Zickzack-Ausgestaltung können für die außen liegenden
axialen Rillen 3 gekrümmte
Ausgestaltungen verwendet werden.
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Die
außen
liegenden Umfangsrillen 6 weisen bei diesem Beispiel ebenfalls
eine Zickzack-Ausgestaltung auf, die gebildet ist, indem eine kurze
axiale Komponente in der Mitte der Länge vorgesehen ist. Auch können abgesehen
von geraden oder Zickzack-Ausgestaltungen gekrümmte Ausgestaltungen verwendet
werden. Der oben erwähnte
Neigungswinkel γ ist
unter Verwendung einer geraden Linie X3 definiert, die zwischen dem
inneren Ende i3 und dem äußeren Ende
o3 oder der Mittellinie der Zickzack-Amplitude gezogen ist. Bei diesem
Beispiel sind zwei Umfangskomponenten 11 auf beiden Seiten
der axialen Komponente gerade und jede erfüllt die oben erwähnte Beschränkung für den Winkel γ.
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In
einem Bereich, der von dem Reifenäquator C, der außen liegenden
Laufstreifenkante To und den in Umfangsrichtung benachbarten beiden
außen
liegenden axialen Rillen 3 umgeben ist, sind drei außen liegende
Umfangsrillen 6 angeordnet. Auf der Innenseite des Reifenäquators
C oder in dem oben erwähnten Übergangsteil
ist eine weitere Umfangsrille 13 angeordnet, die in Bezug
auf die Anordnung und Neigung beinahe gleich ist wie die außen liegende
Umfangsrille 6.
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Die
innen liegenden axialen Rillen 5 umfassen bei diesem Beispiel
gerade Rillen 5A und Zickzack-Rillen 5B, die abwechselnd
in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Die geraden Rillen 5A sind
parallel zu der axialen Richtung. Die geraden Rillen 5A sind
mit den innersten geraden Komponenten der außen liegenden axialen Rillen 3 ausgerichtet
und verbunden. Die Zickzack-Rillen 5B sind jeweils aus
axialen Komponenten, die parallel zur Axialrichtung liegen, und
zwei kurzen Umfangskomponenten, die parallel zur Umfangsrichtung liegen,
gebildet. Jede Zickzack-Rille 5B ist insgesamt genommen
im Wesentlichen parallel zur Axialrichtung. Die Zickzack-Rillen 5B sind
jeweils zu einer der Umfangsrillen 13 in der Mitte der
Länge geöffnet.
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Die
innen liegenden Umfangsrillen 7 sind gerade und unter einem
Winkel δ von
weniger als der Hälfte des
Winkels γ geneigt,
wie es oben erläutert
wurde.
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Bei
dieser Ausführungsform
sind darüber
hinaus Profilanbindungen 16o und 16i vorgesehen,
die sich zwischen benachbarten Blöcken erstrecken. In dem außen liegenden
Teil sind in den Umfangsrillen 6 (erste und dritte Rillen
von der außen
liegenden Laufstreifenkante To) Profilanbindungen 16o angeordnet,
um die axial benachbarten Blöcke
paarweise zu verbinden und somit die Seitensteifigkeit zu erhöhen und
dadurch die Seitenführungskraft
zu verbessern und ungleichmäßigen Verschleiß zu vermindern.
In dem innen liegenden Teil sind in den axialen Rillen 5B Profilanbindungen 16i angeordnet,
um die in Umfangsrichtung benachbarten Blöcke paarweise zu verbinden
und somit die Umfangssteifigkeit zu erhö hen und dadurch die Traktion
zu verbessern und ungleichmäßigen Verschleiß zu vermindern.
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Daher
sind in dem außen
liegenden Laufstreifenteil vier Reihen von Blöcken Bo gebildet. Die Blöcke Bo weisen
eine Form auf, die im Allgemeinen ein in Umfangsrichtung langgestrecktes
Parallelogramm wie ein Periskop ist. Ihre vorderen und hinteren
Kanten 10 sind im Wesentlichen parallel zur Axialrichtung
des Reifens, obwohl die außen
liegende axiale Rille insgesamt unter dem Winkel α geneigt
ist. Hinsichtlich der Seitenkanten ist deren größerer Teil unter dem Winkel γ geneigt.
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In
dem innen liegenden Laufstreifenteil sind zwei Reihen von Blöcken Bi
gebildet. Die Blöcke
Bi weisen eine Form auf, die im Allgemeinen ein axial langgestrecktes
Trapez ist. Die den axialen Rillen 5A zugewandten Kanten 12 und
der größere Teil
der den axialen Rillen 5B zugewandten Kanten ist unter
dem Winkel β geneigt und
im Wesentlichen parallel zur Axialrichtung des Reifens. Die Seitenkanten,
die den innen liegenden Umfangsrillen 7 zugewandt sind,
sind unter dem Winkel δ geneigt.
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Im übrigen ist
in dem Übergangsteil
zwischen den außen
liegenden und innen liegenden Laufstreifenteilen durch die Umfangsrillen 13 und
die axialen Rillenkomponenten 13 eine in Umfangsrichtung
durchgehende Rille 2 gebildet. Es ist möglich, eine in Umfangsrichtung
durchgehende gerade Rille anstelle von einer Zickzack-Rille vorzusehen.
Jedoch ist eine Zickzack-Form bevorzugt. In dem Fall eines Zickzacks
ist es bevorzugt, dass die Mitte des Zickzacks innerhalb des oben
erwähnten
Mittelbereichs YC des Laufstreifens liegt und der Reifenäquator C
innerhalb der Amplitude des Zickzacks liegt.
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Hinsichtlich
der Breiten und Tiefen der oben erwähnten Rillen 2, 3, 5, 6 und 7 können Werte,
die üblicherweise
in Geländereifen
angewandt werden, benutzt werden, beispielsweise eine Breite von
4 bis 20 mm und eine Tiefe von 6 bis 15 mm. Bei diesem Beispiel
weisen die Rillen 2, 3, 5, 6 und 7 die
gleiche Tiefe auf, aber sie können
unterschieden werden.
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Vergleichstest
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Es
wurden mehrere Paare rechte und linke Reifen in einer Größe von 205/65R15
vorbereitet und auf Traktion, Seitengriffigkeit und Rundenzeit im
Gelände
getestet. Die Reifen wiesen abgesehen von den Laufstreifenprofilen
den gleichen Aufbau auf. Die Spezifikationen der Testreifen und
die Testergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Testreifen wurden
auf vier Räder
eines Wagens mit Vierradantrieb (2000 cm3)
aufgezogen, wie es in 1 gezeigt ist. Auf einer Geländeteststrecke
mit 2,2 km Länge
wurde die Rundenzeit gemessen und gleichzeitig wurden die Traktion
und Seitengriffigkeit über
das Gefühl
des Testfahrers mit fünf
Rängen
bewertet. Je größer der
Wert ist, desto besser ist die Leistung.
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Wie
es in Tabelle 1 gezeigt ist, waren die Luftreifen gemäß der vorliegenden
Erfindung sowohl hinsichtlich der Traktion als auch der Seitengriffigkeit
im Gelände
verbessert und zeigten eine gute Fahrbarkeit auf der Straße. Wenn
die Winkel α, β, γ außerhalb
des oben erwähnten
Bereichs lagen und die Neigungsrichtungen der Rillen verschieden
von den obigen waren, war es nicht möglich, gleichzeitig sowohl
die Traktion als auch die Seitengriffigkeit im Gelände zu verbessern.
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Die
vorliegende Erfindung kann geeignet auf Luftreifen zur Verwendung
im Gelände,
wie etwa Rallye, Dirt-Trial und dergleichen und auf Nicht-Luftreifen geeignet
angewandt werden.