DE9005028U1

DE9005028U1 - Kraftfahrzeug mit einem Fahrwerk

Info

Publication number: DE9005028U1
Application number: DE9005028U
Authority: DE
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1989-05-25
Filing date: 1990-05-03
Publication date: 1990-08-09
Anticipated expiration: 2000-05-04
Also published as: US4984616A

Description

Kraftfahrzeug

Die vorliegende Neuerung bezieht ^{auf ein} Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

und Insbesondere auf solche^^aftfahrzeu?%e1 denen sich die Spur eines Teils eines Hinterreifen-Laufpro· f&Pgr;s mit derjenigen eines Vorderreif en-!»aufprof Ils

Bei Kraftfahrzeugen 1st eine ausreichende Traction (Boden-IC iisffiisg, Zyffc^eft) zwischen helfen v%& St^enoberfläete fü=- eisen effektiven Fahrbetrieb des Fahrzeugs erforderlich, Bei bestimmten Wetterverhältnisssen, z. B. bei Regen, kann die ' ) Träfet;!si! iss ^!&lgr;&ngr;&iacgr;&tgr;$*&tgr; auf der StraB«net**i"^lliche beeinträchtigt *e1n. Beispielsweise k&m. ein Fahrzeug, das auf einer IS regennassen ^traBenoberfiiche bei oher Geschwindigkeit fährt, In die Situation des 'Aquaplaning" kommen und den Kontakt mit der StraBenoberfläcne verlieren. Aus diesem Grund 1st es wünschenswert, daB die Reifen fähig sind, Wasser von d3» LaufflÄchenabdruck des Reifens fortzuieiten, um eine gute Traktion zwischen dem Reifen und der StraBenoberflSche sicherzustellen. Die US-PS 5 545 415 offenbart ein Reifenprofil, das dazu bestimmt 1st, eine gute Traktion auf rutschigen Straßenoberf 1 Jlchen herzustellen.

, . 25 Ein zweites Problem besteht darin, daß vierrädrige Fahrzeuge < Üblicherweise mit Identischen Reifen 1n allen vier Radpositionen ausgestattet sind, obgleich die Betriebsbedingungen und die Leistungserfordernisse bei Jedewi Rad unterschiedlich sein können. Beispielsweise sind die Funktionen, die notwendigerweise von jedem Reifen zu erfüllen sind, wie Lenken, Lasttragen und übertragen eines Antriebsdrehmoments von dem Motor auf die StraßenoberfUche, 1n jeder Radposition Üblicherweise unterschiedlich.

Verschiedene Reifenkonstrukteure waren bemüht» die betreffenden Fahrzeugleistungsmerkmale durch Anpassen jedes Reifens an seine Radposition zu optimieren. Die DE-PS 1 460

offenbart eine Vorder- u. Hinterreifen-Korabination, in welcher der Aufbau des Vorderreifens unterschiedlich von denjenigen des Hinterreifens ist, wobei die Kombination dazu bestimmt ist, die Laufprofil-Verschleißfestigkeit zu verbessern. Die DE-PS 2 536 470 offenbart eine Vorder- u. HInt^rreifenkombination, in welcher das Laufprofilmuster auf de« Vsrderreifen geringfügig ^th über es Laufprofilmuster auf dem Hinterreifen verändert 1st, um das Fahrgeräusch, das durch die Kombination erzeugt wird, zu begrenzen. Die JP-PS 58-164360 offenbart eine Vorder- u. Hinterreifen-Korabination, 1n welcher sich das Laufprofilmuster des Vorr'srreifens von demjenigen des Hinterreifens unterscheidet, um die Kur- fj venfahreigenschaften des Fahrzeugs zu optimieren.

Zusätzlich zu den unterschiedlichen Leistungserfordernissen von Vorder- u. Hinterreifen ergibt sich eine weitere Differenz, wenn die Straßenoberfläche mit Regenwasser oder Schnee bedeckt 1st. Weil der Vorderreifen eines Fahrzeugs im allgemeinen dem Hinterreifen voreilt und sich die Spur des Hinterreifens im allgemeinen mit derjenigen des Vorderreifens deckt, wird der Straßenzustand, der unmittelbar tor dem Hinterreifen besteht, durch den Vorderreifen beeinflußt. Bisher 1st diese Tatsache von den Reifenkonstrukteuren unbeachtet geblieben, und die betreffenden Leistungsmerkmale ~ 25 der Hinterreifen sind nicht optimiert worden.

Die offenbarte und beanspruchte Neuerung 1st das Ergebnis einer Beachtung der Unterschiede in den Straßenzuständen zwischen den Vorderreifen und den Hinterreifen.

30

Der Neuerung Hegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Reifen/Fahrzeug-System mr Optimierung der H1nterre1f*n-Leistungsmerkmale durch unterschiedliche Gestaltung der Vorderreifen- und H1nterre1fen-LaufproC11e zu schaffen.

35

Zur Lösung dieser Aufgabe weist 1n einem Reifen/Fahrzeug-System gemäß der vorliegenden Neuerung das Fahrzeug zwei

' * I I I ( * &Lgr; &phgr;

• · « * * I 1(1

-6-

pneumatisehe Vorderreifen und zwei pneumatische H1nterre1fen auf, wobei die H1nterre1fen breiter als die Vorderreifen sind. Jeder der Reifen hat ein mit Rillen versehenes Laufprofil. Die H1nterre1fen-Laufprof1Ie sind umfangsmaßig in % einen ersten und einen zweiten Teil unterteilt. Der erste Teil jedes Hinterreifen-Laufprof1Is hat eine Breite zwischen 50% und 90% der Hinterreifen-Laufprof1!breite und 1st zwischen dem zweiten Teil und einem Laufprofilrand angeordnet. Die Summe der Breiten der ersten und zweiten Teile 1st gleich der Hinterreifen-Läufprofi 1 breite. Der erste Teil jedes H1nterre1fen-LaufprofiIs 1st so angeordnet, daß er in Längsrichtung mit zumindest einem Hauptteil eines der Vorderreifen-Laufprofile 1n Spur liegt. Der zweite Teil jedes Hinterreifen-LaufprofiIs Hegt nicht mit Irgendeinem Teil eines derartigen Vorderreif en-Lauf p»"ofi Is In Spur. Jedes Hinterrad-Laufprof11 hat ein Laufprofi 1-R11lenmuster, das dem Wesen nach asymmetrisch 1st. Die betreffenden Netto/Brutto-Verhältnisse jedes der ersten Teile in den Hinterreifen-Laufprofilen sind um zumindest 2% unterschiedlich von den Netto/Brutto-Verhältnissen von deren zweiten Teilen.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Neuerung hat ein

hoher Fahrgeschwindigkeit von Personenkraftwagen auf befestigten Straßenoberflächen benutzt wird, zwei pneumatische Vorderreifen und zwei pneumatische Hinterreifen. Jeder Reifen hat ein mit Rillen versehenes Laufprofil. Jeder Hinterreifen hat zumindest einen Teil, dessen Spur sich mit der Spur eines der Vorderrad-Laufprofile deckt. Das Netto/B-rutto-Verhältnis jedes Hinterreifen-LaufprofiIs ist um zumindest 2% kleiner als dasjenige des Vorderreifen-Laufprofils, das mit ersterem in Spur liegt.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Neuerung werden aus der im folgenden anhand mehrerer Figuren gegebenen Beschreibung ersichtlich.

• ·

-7-

F1g. 1 zeigt eine Draufsicht eines Reifen/Fahrzeug-Systems gemäß der vorliegenden Neuerung.

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Draufsicht einer Vorderrad/ Hinterrad-Kombination gernÜB der vorliegenden Neuerung.

Fig. 3 zeigt *ine Draufsicht eines rechten Vorderrad-Lauf profils gemäß einem AusfUhrungsbeispiels der Neue

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht eines Unken Vorderrad-Lauf-

profils gemäß einem Ausführungsbeispiel der Neuerung.

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht eines rechten Hinterrad-Laufprofils gemäß einem Ausführungsbeispiel der Neuerung.

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht eines Unken Hinterrad-Laufprofils gemäß einem Ausführungsbeispiel der Neuerung. 20

Fig. 7 zeigt eine Querschnittsansicht eines Reifens gemäß einem AusfUhrungsbeispiel der Neuerung.

Zum besseren Verständnis der Neuerung werden zunächst Definitionen verschiedener in der Beschreibung und den Ansprüchen benutzter Begriffe gegeben:

Der Begriff "Luftreifen" bezeichnet einen schichtweise aufgebauten mechanischen Gegenstand, der im allgemeinen ringförmig ist (üblicherweise ein offener Torus), Wülste und ein Laufprofil hat und aus Gummi, Chemikalien, Textilgewebe und Stahl oder anderen Materialien hergestellt ist. Wenn der Reifen auf einem Rad eines Motorfahrzeugs montiert ist, erzeugt er durch sein Laufprofil eine Traktion, und er enthält die notwendige Luftmasse, die das Fahrzeuggewicht trägt.

Der Begriff "äquatoriale Ebene EP" bezeichnet eine Ebene,

d1e senkrecht zu der Drehungsachse des Reifens Hegt und durch das Zentrum seines Laufprofiis verläuft.

Der Begriff "Unterteilungsebene DP" bezeichnet eine Ebene, die senkrecht zu der Drehungsachse des Reifens verläuft und ein Reifenprofil gemäß der vorliegenden Neuerung in Zonen unterteiIt.

Der Begriff "Laufprofil" bezeichnet eine unter Druck geformte GuasireifenkcsspeneRte, die wenn sie auf einen Reifenssantei aufgebracht und mit diesem verbunden 1st, denjenigen Teil des Reifens ausmacht, der 1n Berührung mit der Straße V kommt, wenn der Reifen normal aufgepumpt und normal belastet

1st.
15

Der Begriff "Laufprofi!breite" bezeichnet die Bogenlänge der Laufprofil-OberflSche in axialer Richtung, d. h. in einer Ebene, die durch die Drehungsachse des Reifens verläuft.

Der Begriff "Mantel" bezeichnet die Karkasse, den Gürtelaufbau, die Wülste, die Seltenwandungen und alle weiteren Komponenten des Reifens mit Ausnahme des Laufprofils und des Lauf prof i 1 \i nterbsus · Der Msntsl ksnn nsu sein sus ur!vt!*k^a~ nisiertem Gummi oder aus vorab vulkanisiertem Gummi, der mit /\ 25 einem neuen Laufprofil versehen werden soll, bestehen.

Der Begriff "Rille" bezeichnet einen länglichen Hohlraum-Bereich in einem Laufprofil, der sich umfangsmäßig oder lateral um das Laufprofil gerade, gekrümrat oder im Zickzack erstrecken kann.

Sich in Unifangsrichtung oder lateral erstreckende Rillen weisen manchmal gemeinsame Teile auf und können als "breit", "eng" oder "schlitzförmig" eingestuft werden. Als "Schlitz" wird eine Rille eingestuft, die eine Breite in dem Bereich von ungefähr 0.2% bis 0.8% der Laufprofilbreite hat, während eine "enge" Rille eine Breite in dem Bereich von ungefähr

-9-

0.8% bis 2.0% der Laufprof1lbreite hat und eine "breite" Rille eine Breite aufweist, die mehr als 2% davon beträgt. Die "R1llenbreite" 1st gleich demjenigen Laufprof11-Oberfl ächenantei1, der durch eine Rille oder einen RHIenabschnitt besetzt 1st, nach deren Breite gefragt 1st, geteilt durch die Länge einer solchen Rille oder eines solchen Rillenabschnitts. Daher 1st d1<? R11lenbre1te deren mittlere Breite Über deren Länge. Sowohl Rillen als auch andere Hohlräume verringern die Steifigkeit der Laufprofilbereiche,

in An /4AnAn c 4 &agr; &agr;&pgr;/&igr;&dgr;. '&EEgr;&pgr;&agr;&Igr; ein/1 Aue /4 4 ö c om £v* ii n/4 uarHan häuf &idiagr; &eegr;

Schlitze als sich lateral erstreckende enge oder breite Rillen vorgesehen. Die Rillen können unterschiedliche Tiefen 1n einem Reifen haben. Dia Tiefe einer Rille kann um den Umfang des Laufprofils herum variieren, oder es kann die Tiefe einer Rille konstant sein, sich jedoch von der Tiefe einer weiteren Rille in dem Reifen unterscheiden. Falls derartige enge oder breite Rillen eine im wesentlichen verringerte Tiefe verglichen mit breiten, umfangsmäßig verlaufenden Rillen, mit denen diese verbunden sind, haben, werden sie als "Spurkränze bildend" betrachtet, die dahin tendieren, einen rippenähnlichen Charakter in dem in Betracht gezogenen Laufprofi!bereich beizubehalten.

Der Begriff "Normal last" bezieht sich auf den durch dip Reifenkonstruktion bestimmten Aufpumpdruck und die Last, die durch die betreffenden Normvorschriften für die Betriebsbedingung für den Reifen bestimmt ist.

Die Begriffe "axial" und "in axialer Richtung" sind im folgenden verwendet, us sich auf Linien oder Richtungen beziehen zu können, die parallel zu der Drehungsachse des Reifens verlaufen.

Die Begriffe "radial" und "in radialer R^:htung" sind im folgenden verwendet, um Richtungen radial hin zu oder fort von der Drehungsachse des Reifens zu bezeichnen.

» t t · I

I · t ·

-10-

Der Begriff "Einheitslaufprofildruck" bezeichnet die radiale Last, dve je Flächeneinheit (Quadratzentimeter oder Quadratzoll) der Laufprofil-Oberfläche getragen wird, wenn sich diese Fläche in dem "Laufflächenabdruck¹¹ des Reifens befindet und der Reifen belastet ist.

Der Begriff "Laufflächenabdruck" bezeichnet den Berührungsabdruck oder die Fläche der Berührung des Reifen-Lauf profil s % mit einer flachen Oberfläche unter Normal last und unter |

Normaldruck oder unter bestimmten Last-, Druck- und Ge- |

schwindigkeitsbedingungen. %

Der Begriff "Netto/Brutto-Verhältnis" bezeichnet das Ver- £ hältnis der Reifen-Laufprofilgummifläche, die 1n Berührung $ mit der StraBenoberf1äche steht, während sie sich in dem Laufflächenabdruck befindet, geteilt durch die Fläche des Laufprofils in dem Laufflächenabdruck einschließlich nichtberührender Bereiche, wie beispielsweise der Rillen.

Der Begriff "Ganzjahresbetrieb" bezeichnet einen Betrieb über alle Jahreszelten hinweg. Beispielsweise 1st ein Schneereifen oder Winterreifen nicht für einen Ganzjahres- M betrieb ausgelegt, da er auf trockenen Straßen ein zu bean- j standenes Geräusch erzeugt. Er sollte vielmehr gegen einen Sommerreifen gewechselt werden, wenn die Gefahr von Schnee- /; fall nicht mehr gegeben 1st.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszweichen gleiche Komponenten und Elemente In den verschiedenen Ansichten. 30

In F1g. 1 1st ein Fahrzeug 10 gemäß der vorliegenden Neuerung gezeigt.

Obwohl das Fahrzeug, das In F1g. 1 u. F1g, 2 gezeigt 1st, ein Rennwagen 1st, und die Neuerung vorrangig zur Anwendung bei Rennen auf nassen Rennstrecken bestimmt 1st, 1st der Schutzumfang der Neuerung nicht auf Rennreifen beschränkt.

* I ItI

Wie Fig. 1 zeigt, hat das Fahrzeug zwtl Vorderreifen 12a, 13a und zwei Hinterreifen 14a, 15a. Jeder Vorderreifen und jeder Hinterreifen hat ein ihm zugeordnetes Laufprofil 12, 13, 14 bzw. 15. In einer normalen Betriebsart wird das Fahrzeug in der Richtung des gezeigten Pfeils gefahren, so daß jeder Visr-darretfs-s jedem Kieierrsifeii vorsiH* sbgic-ich das Fahrzeug in umgekehrter Richtung, beispielsweise beim El"-parken, gefahren werden kann.

Wie in Fig. 2 gezeigt, 1st uer Hinterreifen 14s so montiert, daß zt-jfindest ein TsH des Hinterreifen-Laufprofils 14 in Längsrichtung mit zumindest einem Tel T des Vorderreifen-Laufprofils 12 1n Spur Hegt. Der Teil des Hinterreifen-Laufprofi ü, der 1n Spur mit dem Vorderreifen-Laufprofil Hegt, 1st als erster Teil 20 bezeichnet, und der Teil des Hinterreifen-LaufprofHs, der nicht mit dem Vorderreifen-Laufprofil 1n Spur Hegt, 1st als zweiter Teil 22 bezeichnet. Während es möglich 1st, die Neuerung auf ein Reifen/Fahrzeug-System anzuwenden, bei dem jeder Teil des H1nterre1fen-Laufprof1ls mit dem Vorderreifen-Laufprofü 1n Spur Hegt, sind in dem bevorzugten AusfUhrungsbe1sp1el die H1nterre1fen breiter als die Vorderreifen, und daher Hegt ein Teil des Hinterreifen-Laufprofils nicht mit dem Vorderreifen-Laufprofil 1n Spur. Es 1st auch möglich, die Neuerung auf ein Reifen/Fahrzeug-System anzuwenden, bei dem das Hinterreifen-Lauf prof 1 1 einen zweiten Teil auf jeder Seite des ersten Teils des Hinterreifen-Laufprofils aufweist. In dem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel hat jedes Hinterreifen-Laufprofil jeweils einen ersten Teil 20 und einen zweiten

3Ü Teil 22.

Der erste Teil 20 hat eine Breite zwischen 50% und 90% der H1nterre1fen-Laufprofilbreite und 1st zwischen dem zweiten Teil und einem Laufprofilrand angeordnet. Der erste Teil 1st vorzugsweise seitlich auswärts 1n bezug auf das Fahrzeug vor dem zweiten Teil des Hinterreifen-Laufprofils angeordnet. Bei 0° Lenkwinkel weist der Hußere Rand 30 des Vorderrei-

fen-Laufprof11s In allgemeinen von der Fahrzeugm1ttell1n1e den gleichen Abstand wie der äußere Rand 32 des Hinterreifen-Lauf prof 11s auf.

Gemäß Fig. 3 u. Flg. 4 hat jeder Vorderreifen 12a, 13a ein Laufprofil 12, 13, das mit einen Laufprofilmustefr* zur Erfüllung bestimmter Leistungserfordernisse ausgeDÜdet sein kann. In den bevorzugten AusfUhrungsbeispiel hat das Vorderreif sn-Leuf prof &Pgr; erste und zweite sich urnfangsmMlg erstreckende Zonen 100, 102. Die erste Zone 1st von der zweiten Zone durch eine Unterteilungsebene 0P3 getrennt, i/ie UnterteilungseN^v «erlauf, parallel zu a$r äquatorialen *&oacgr;&bgr;&eegr;&bgr; de- Reifens. Die Rätter de*· Zsnen liegen parallel zu de" äquatorial ei Ebene EP vUs Vorder ?1fens. Jede Zone hat eine iite zwischen 40% und 60$ der Vordereifen-Breite. in dem bevorzugten Ausführungsböiä^i^. hai die erste Zone 100 eine Creite, die gleich 55$ der Vorderreifen-Laufprof11-breiie 1st, und die zweite Zone hat eine Breite, die gleich 45$ der Vorderre'fen-Laufprof1lbre1te 1st. Die erste Zone 100 des Vorderreifen-Laufprofils 12, 13 hat 1m wesentlichen aufeinander ausgerichtete laterale, breite Rillensegmente 40» die sich quer Über die Breite der ersten Zone erstrecken. Die Mittellinien dieser lateralen, breiten Rillensegmente bilden Über einen Hauptteil Ihrer Länge in der A 25 ersten Zone einen Winkel zwischen 70° und 90°, vorzugsweise 90°, 1n bezug auf eine Ebene 1n der ersten Zone, die parallel zu der äquatorialen Ebene EP verläuft. Die vorrangige Funktion der ersten Zone des Vorderreifen-Laufprofils besteht 1 rr dem Erzeugen einer Längstraktion während eines

Verzögerung- oder Bremsvorgangs.

Die zweite Zone 102 hat 1m wesentlichen aufeinander ausgerichtete laterale, breite Rillensegmente 42, die sich quer Über die Breite der zweiten Zone erstrecken. Die lateralen, breiten Rillensegmente haben Über einen Hauptteil Ihrer Länge 1n der zweiten Zone eine Mittellinie, die einen Winkel zwischen 10° und 45°, vorzugsweise 23°, in bezug auf eine

Ebene 1n der zweiten Zone bildet, die parallel zu der äquatorialen Ebene EP verläuft. Die lateralen, breiten RHlensegmente der ersten Zone gehen in die lateralen, breiten Rillensegmente der zweiten Zone über. Die vorrangige Funktion der zweiten Zone besteht in der Erzeugung einer Traktion während einer Kurvenfahrt.

Gemäß Fig. 3 u. Flg. 4 hat das Vorderreifen-Laufprofil 12, i3 weitere breite Rillen 44, 46, die die lateralen, breiten Rillensegmente 40, 42 durchschneiden, um Profilblöcke 50 zu bilden. Die weiteren breiten Rillen 44 in der ersten Zsae 100 bilden einen Winkel zwischen 10° und 45° , vorzugsweise O 20°, mit einer Ebene in der ersten Zone 100, die parallel zu

der äquatorialen Ebene EP verläuft. Die weiteren breiten Rillen 1n der zweiten Zone 102 bilden einen Winkel zwischen 0° und 10°, vorzugsweise 0°, mit einer Ebene in der zweiten s Ebene 102, die parallel zu der äquatorialen Ebene verläuft. % Die Profilblöcke haben eine Vorderkante 52 und eine Hinterkante 54. Die Vorderkante der Profilblöcke berührt die % 20 Straßenoberfläche, bevor dies die Hinterkante solcher Pro- % filblöcke tut, wenn sich der Reifen in seiner Vorwärtsrich- % tung dreht. Die Hinterkante 54 der Profilblöcke 50 auf dem % Vorderreifen 12a, 13a in der ersten Zone 100 sind breiter als die Vorderkanten 52 solcher Profilblöcke. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel laufen die Vorderreifen frei, d. h. sie werden sieht angetrieben, und sie sind die wichtigsten Reifen bei Bremsvorgingen. Die Hinterkante der Profilblöcke hilft beim Verbessern der Längstraktion während eines Verzögerung- oder Bremsvorgangs.
30

Die '.aufprofilmuster, die 1n dem Vorderre1fen-Laufprof 11 12, 13 vorgesehen sind, bewirken ein Verteilen von Wasser aus dem Laufflächenabdruck 1n unterschiedlicher Art und Welse. Einige Laufprofilmuster neigen dazu, Wasser unter rechten Winkeln zur Bewegung des Fahrzeugs zu richten. In einem solchen Fall macht der Vorderreifen einen Weg fUr den Hinterreifen frei. Beispielswelse wird (veröl. Hg. 2), wenn

das Bezugszeichen 60 eine Stelle auf der Straßenoberfläche bezeichnet, die kurz zuvor durch das Durchrollen des Vorderreifen-Lauf prof 1 Is 12, 13 freigemacht 1st, die Wassertiefe an dieser Stelle kurzzeitig geringer sein, als sie zu dem Zeltpunkt war, zu dem der Vorderreifen über diese Stelle gerollt 1st. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs hoch genug 1st, überrollt der erste Teil 20 des H1nterre1fens 14a, 15a die Stelle 60, bevor das Wasser zu dieser zurUckfluten kann. In diesem Fall wird dos Vorderre1fen-Laufprofil durch tieferes Wasser als das H1nterre1fen-Laufprof11 getrieben. In solchen Fallen kann der zweite Teil 22 des Hinterreifen-Laufprof1Is 14, 15 außerdem durch tieferes Wasser an einer Stelle Ort 64 als der erste Teil 20 des Hinterreifen-Laufprofils getrieben werden.

Andere Vorderre1fen-Laufprof11-Konstruktionen neigen dazu, Wasser hinter den Vorderreifen in einer Richtung allgemein parallel zu der Fahrzeugrichtung zu richten, was bewirkt, daß die Wassertiefe an der Stelle 60 kurzzeitig größer 1st, wenn der Hinterreifen die Stelle 60 erreicht, als sie es zu dem Zeitpunkt war, zu dem der Vorderreifen die Stelle 60 erreicht hatte. In diesem Fall wird der erste Teil 20 des Hinterreifen-Laufprofils 14, 15 durch tiereres Wasser als das Vorderreifen-Laufprofil 12, 13 getrieben. In solchen Fällen kann der erste Teil 20 des Hinterreifen-Laufprofi1s außerdem durch tieferes Wasser als der zweite Teil 22 des Hinterreifen-Laufprofils getrieben werden. Spritzwasser 62 von der» Vorderreifen ist in manchen Fällen aufwärts und rückwärts gerichtet, so daß Rillen in dem Hinterreifen-Laufprofil teilweise mit Wasser gefüllt werden können, bevor sie den Laufflächenabdruck erreichen.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist für den Vorderreifen 12a, 13a ein Laufprofilmuster vorgesehen, wie es in Fig. 3 u. Fig. 4 gezeigt ist. Dieses Laufprofi!muster neigt dazu, einen großen Teil des Spritzwassers nach hinten zu richten, so daß der erste Teil 20 des Hinterreifen-Laufpro-

-15-

f 11 s 14, 15 durch tieferes Wasser als das Vorderreifen-Laufprofil 12, 13 und der zweite Teil 22 des Hinterreifen-Laufprofils 14, 15 rollt.

Gemäß Fig. 5 u. Fig. 6 ist das Hinterre1fen-Laufprof11 14, 15 durch drei sich umfangsmäßig erstreckende Zonen 104, 106, 108 gekennzeichnet. Während die Zonen 100, 102 des ersten Reifens als erste und zweite Zone bezeichnet sind, sind die drei Zonen des Hinterreifens als dritte, vierte bzw. fünfte Zone bezeichnet. Die dritte, vierte und flinfte Zone 104, 106, 108 des Hinterreifens 14a, 15a erstreckt sich jeweils umfangsmüßig so um den Reifen, daß die Ränder der Zonen parallel zu der äquatorialen Ebene EP des H1nterre1fens liegen. Die vierte Zone 106 1st zwischen der dritten Zone 104 und der fUnften Zone 108 angeordnet. Eine Ebene, die mit DPI bezeichnet ist, trennt die dritte Zone und die vierte Zone voneinander, während eine Ebene DP2 die vierte Zone und die flinfte Zone voneinander trennt. Beide Ebenen DPI, DP2 Hegen parallel zu der äquatorialen Ebene des Reifens.

20

Die Breite der dritten Zone 104 beträgt zwischen 25% und 50% der Laufprofilbreite des Hinterreifens 14a, 15a. Die Breite der vierten Zone 106 beträgt zwischen 15% und 35% der Laufprofilbreite des Hinterreifens, und die Breite der fUnften /~ 25 Zone 108 beträgt zwischen 25% und 50% der Laufprofilbreite des Hinterreifens.

Die dritte Zone 104 hat im wesentlichen aufeinander ausgerichtete laterale, breite Rillensegmente 70, die sich quer über die Breite der dritten Zone erstrecken. Diese lateralen, breiten Rillensegmente haben Mittellinien, die Winkel zwischen 70° und 90° bezogen auf eine Ebene in der dritten Zone, welche parallel zu der äquatorialen Ebene EP des Hinterreifens 14a, 15a liegt, bilden.

35

Die vierte Zone 106 hat im wesentlichen aufeinander ausgerichtete laterale, breite Rillensegmente 72, die sich allge-

-16-

me1n senkrecht zu lateralen, breiten R11lensegmenten 74 1n der fünften Zone 108 erstrecken. Die lateralen, breiten R11lcnsegmente 72 1n der vierten Zone 106 bilden einen Winkel zwischen 10° und 45° mit einer Ebene 1n der vierten Zone, die parallel zu der äquatorialen Ebene des Reifens verläuft.

Die fUnfte Zone 108 hat die 1m wesentlichen aufeinander ausgerichteten lateralen, breiten Rillensegmente 74, die sich quer liber die Breite der fünften Zone erstrecken, wobei die Mittellinie dieser lateralen, breiten Rillensegmente einen Winkel zwischen 45° und 70° mit einer Ebene 1n der fünften Zone bilden, die parallel zu der äquatorialen Ebene des Hinterreifens 14a, 15a verläuft.

15

In dem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel bilden die Mittellinien der Rillensegmente 70 in der dritten Zone 104 einen Winkel von 90° mit einer Ebene in der dritten Zone, die parallel zu der äquatorialen Ebene verläuft, die Mittellinien der Rillensegmente 72 in der vierten Zone 106 bilden einen Winkel von 23 mit einer Ebene in der vierten Zone, die parallel zu der äquatorialen Ebene verläuft, und die Mittellinien der Rillensegmente 74 in der fünften Zone 108 bilden einen Winkel von 59° mit einer Ebene in der fünften /\ 25 Zone, die parallel zu der äquatorialen Ebene verläuft. Der vorrangige Zweck der dritten Zone besteht darin, eine Längstraktion während eines Beschleunigungsvorgangs herzustellen. Der vorrangige Zweck der fünften Zone besteht darin, eine laterale Traktion für ein Kurvenfahren herzustellen und ein seitliches Ausbrechen zu verhindern. Die nahezu rechtwinklige Beziehung zwischen den Rillensegmenten 72 der vierten Zone 106 und den RiIlensegmenten 74 in der fünften Zone 108 ist vorgesehen, um ein seitliches Ausbrechen der Hinterreifen 14a, 15a während Kurvenfahrten zu unterbinden, während sie fortlaufend eine gute Längstraktion für einen Beschleunigungsvorgang bereitstellt.

Das Hinterreifen-Lüufprofil hat weitere breite Rillensegmente 76, 77, 78, die sich mit den lateralen breiten UH-lensegmenten 70, 72, 74 durchschneiden, um Profilblöcke 80 zu bilden. Die Profilblöcke haben eine Vorderkante 82 und eine Hinterkante 84. Die Vorderkante der Profilblöcke berührt die Straßenoberfläche, bevor dies die Hinterkante der ProfIlblöcke tut, wenn sich der Reifen 1n seiner Vorwärtsrichtung dreht. Die Vorderkante der Prof1!blöcke in der dritten Zone 104 ist breiter als die Hinterkante, der ProfiTblöcke in der dritten Zone, in dem bevorzugten «üsfüriiungsbe1sp1e1 wird der Hinterreifen angetrieben, und die Vorderkante der Profilblöcke hilft beim Verbessern der J Längstraktion während eines Beschleunigungsvorgangs. Die

Profilblöcke 1n der dritten Zone sind wie Trapeze ausgebil-

det, und die Profilblöcke in der vierten und in der fünften Zone sind wi* Parallelogramme ausgebildet.

Gemäß Fig. 2, Fig. 5 u. Fig. 6 ist der Hinterreifen ferner durch eine Unterteilungsebene DP4 gekennzeichnet. Die Unterteilungsebene DP4 jedes Hinterreifen-! '.ufprofi Is 14a, lüiä liegt im allgemeinen in derselben Ebene wie der innere Rand 34 des Vorderreifen-Laufprofils. Die ünterteilungsebene DP4 liegt parallel zu dsr äquatorialen Ebene EP. Ir des; bevorzugten AusfUhrungsbeispiel fällt die Unterteilungsebene DP4 &khgr; 25 mit der Ebene DPI zusammen. Die Unterteilungsebene DP4 un- ** terteilt das Hinterreifen-Laufprofil 14, 15 in einen ersten Teil 20 und einen zweiten Teil 22. Dabei besteht in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Kinterrv; ■ .-ns 14a, 15a der erste Teil 20 aus der vierten und der fünften Zonen 106, 108, und der zweite Teil besteht aus der dritten Zone 104.

Das Hinterreifen-Laufprofil 14, 15 in dem ersten Teil 20 ist unterschiedlich von dem des zweiten Teils 22, weil wenn die Straßenoberfläche naß ist, die Wassertieft, auf der Straßenoberfläche an der Stelle 60, die unmittelbar vor dem ersten Teil d«?e Hinterreifen-Laufprofils liegt, unterschiedlich von der Wassertiefe auf der Straßenoberfläche an der Stelle 64

-18-

1st, die unmittelbar vor dem zweiten Teil des Hinterreifen-Laufprofils liegt. Diese Differenz besteht aufgrund des Spurens des Vordereifen-Laufprofils 12, 13 mit demjenigen des ersten Teils des Hinterreifen-Laufprofils in Längsrichtung. Die Neuerung berücksichtigt diese Differenz durch Optimieren des Laufprofilmusters des Hinterreifen-Laufprofils in Übereinstimmung mit dem Zustand der vor 1hm Hegenden Straßen- I oberfläche. ■}

Eine derartige Optimierung 1st durch Abstimmen des Net- j|

to/Brutto-Verhältnisses des Hinterreifen-LaufprofHs 14, 15 | erreicht. Das Netto/Brutto-Verhältnis des Laufprofils muß ff klein genug sein, um sicherzustellen, daß die Hohlraum-Bereiche des Laufprof11s stehendes Wasser auf der Straßenoberfläche gemäß Fig. 7 aufnehmen können, vergl. F1g. 7. Wenn die Rillen und weitere Hohlraum-Bereiche richtig dimensioniert sind, wird wenn der Reifen den Laufflächenabdruck erreicht, das Wasser aus 4em Laufflächenabdruck durch die Hohlraum-Bereiche geleitet, was bewirkt, daß die radial

2C äußere Oberfläche der Profilblöcke 50, 80 mit der Straßenoberfläche 1n Berührung kommt. Wenn die Hohlraum-Bereiche zu klein sind, wird ein Teil des Wassers zwischen den Profilblöcken und der Straßenuuerflache gefangen, und dies führt zu einer ungenügenden Reifentraktion und Fahrzeugbeherrschung.

Die radial äußere Oberfläche 90 des Profilblocks 50 1st 1n der Radialauswärtsrichtung konvex gekrümmt. In dem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel 1st diese Krümmung nur 1n der axialen Richtung vorgesehen. Die UmfangsHchtung hat keine Krümmung« abgesehen von der üblichen Krümmung, die mit einem Rundreifen einhergeht. Die Krümmung der Oberfläche des Elements hilft, Wasser aus dem Zentrum des Profilblocks zu der betreffenden Reifenprof1lr111e zu bewegen. Die Krümmung, die 1n Mg. 7 gezeigt 1st, 1st zur Verdeutlichung übertrieben dargestellt. In dem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel beträgt· der tatsächliche Radius der Krümmung für die Blockoberfläche

-19-

ungefShr 4". Diese Wölbung hilft, das Einfangan von Wasser zwischen dem Profi!block und der Straßanoberflache zu erschweren.

Andererseits werden, wenn das Reifenprofil ein Netto/Brutto-Verhältnis hat_? das zu kiel?; 1st, die Re1f«.ntraktion, Insbesondere deren Spitzenwert* und die Reifenprofi!-Lebensdauer herabgesetzt, Sara SS F1g* 3 bis Fig. 6 raüsssn in einem Reifenprofil »1t einem kleinen Netto/Brutto-Verhäl<m1s die Profilblöcke 50, 80 des Laufprof11s einen entsprechend größe *!5 Prozentsatz des Fahrzeuggewichts tragen, wiese höhere Belastung der Individuellen Profi!blöcke verringert %J die Laufprofil-Lebensdauer des Reifens. Außerdem werden

Prof 1IbIc ;'v? 1n Laufprofilen mit einem kleinen Netto/Brut-

to-VerhSltn1s aufgrund der höheren Belastung mehr ausgelenkt, als dies bei einem größeren Netto/Brutto-VerhHltnis der Fall 1st. Diese stärkere Auslenkung 1st 1m Interesse der Fahrzeugbeherrschung, Insbesondere beim Durchfahren von scharfen Kurven, nicht wünschenswert.

20

Gem8ß F1g. 2 wird 1n dem Fall des Vorderreifen-Laufprofils 12, 13, der Wasser von dem Lauffiüchenabdruck fort von dem Hinterreifen-Laufprofil 14, 15 richtet, die Stelle 60 der Straßenoberflttche, die vor dem ersten Teil 20 des Hinterre1fen-Laufprof1ls Hegt, kurzzeitig eine geringere Wassertiefe als die Stelle 64 der Straßenoberflüche unmittelbar vor dem zweiten Teil 22 des H1nterre1fen-Laufprofile 14, haben.

In einem solchen Fall hat der erste Teil 20 des Hinterreifen-LaufprofUs 14, IS ein größeres Netto/Brutto-Verhültnis als das Vorderreifen-Laufprof11 12, 13. Well die Wassertiefe, die durch den ersten Teil des Hinterreifen-Laufprofils umschlossen wird, geringer 1st als diejenige, die durch das Vorderreifen-Laufprof11 umschlossen 1st, muß eine geringere Fläche des ersten Teils des H1nterre1fen-LaufprofHs 1n Form von Rillen ausgebildet sein. Das größere Netto/Brutto-Ver-

-20-

hältnis des Hinterreifens verbessert dessen Laufprofil-Lebensdauer und dessen Traktion.

In Fall des Vorderreifen-LaufprofiIs 12, 13, das das Wasser von den LauffISchenabdruck 1n Richtung auf den Hinterreifen 14a, 15a richtet, wird die Stelle 60 der Straßenoberfläche, die unmittelbar vor den ersten Teil 20 des Hißtsr Laufprofils 14, 15 liegt, kurzzeitig eine grbßere # tiefe als die Stelle 64 der StrcSencisrfläeisi;, die un»1tteibar vor dem zweiten Teil 22 des Hinterreii-n-LainprofUs 14, 75 Hegt, haben.

O I« eine» solchen Fal> k&t ?*-fr erst« "iei 1 Z¹J des H1nt*<*re1-

ren-Laufprof1ls 14, 15 ei; Meinere« Netto/Brutto-Verh81tn⁴s sls ds^ Vorderri'ifan-Laüf profil 12_? 13. Weil die Wassertiefe, die durch den ersten TeIi a*t ^Int^rreifen-Laufprofils umschlossen wird, größer als diejenige 1st, die durch das Vorderre1fen-le*)fprof11 umschlossen wird, muß mehr Fläche des ersten teils des H1nterre1fen-Laufprof11s 1n Form von Rillen ausgebildet sein. Das kleinere Netto/Brutto-Verhältn1s des H1nterre1fen-Laufprof11s befähigt dieses, durch tieferes W&sser zu fahren und dennoch Immer noch e1ie gute Traktion mit der StraßenoberflHche aufrechtzuerhalten.

r\ 25 Bei einem Hinterreifen gemäß der vorliegenden Neuerung 1st das Netto/Brutto-Verh8ltn1s des ersten Teils 20 des Hinterre1fen-Laijfprof1ls 14, 15 um zumindest 2% unterschiedlich zu den Netto/Brutto-Verhmtnissen des zweiten Teils des Hinterreifen-Laufprofils. In dem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel 1st das Netto/Brutto-Verhaitnis des ersten Teils 20 des Hinterreifen-Laufprofils um 1OX kleiner als das Netto/Brutto-VerhHltnis des zweiten Teils, wobei das Netto/Brutto-VerhÄltnis des ersten Teils gleich 57t und das Netto/Brutto-Verhaitnis des zweiten Teils gleich 67% 1st.-W Well der H1nterre1fen 14a, 15a 1n zwei Teile unterteilt 1st, die aus der dritten, der vierten und der fünften sich umfangsmäßig erstreckenden Zone 104, 106 bzw. 108 bestehen,

Il · f· · *

• · · I

können die Netto/Brutto-Verhältnisse der Individuellen Zonen unterschiedlich voneinander gemacht werden. Bei Reifen gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 1st das Netto/Brutto-Verhältnis jeder Zone in dem Hinterreifen um zumindest 4% unterschiedlich zu den jeweils anderen Zonen 1n einem solchen Reifen. Die dritte Zone 104 eines Hinterreifens 14a, gemäß aer vorliegenden Neuer-im? 'iü ein Netto/Brutto-Verhältnis zwischen 62% und 72%, wobei das bevorzugte Ausfühi-ungsbeispiel *n dieser Zcne ein Netto/Brutto-Verhältnis von 67% aufweist. Die vierte Zone 106 eines Hinterreifens gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat ein Nettr'Brut.to-Verhältnis zwischen 45% und 55%, wobei das gegenwärtig be-{/ vorzugte AusfUhrungsbeispiel 50% aufweist. Die fünfte Zore 108 eines Hinterreifens geraäß &aacgr;&* bevorzugten Ausführungsbe1sp1e1 hat ein Netto/Brutto-Verhältnis zwischen 56% und 66%, wobei das Netto/Brutto-Verhältnis 61% bevorzugt 1st.

Bei der gegenwärtig bevorzugten Kombination von Vorderreifen und H1nterre1fen hat die erste Zone des Vorderre1fen-Lauf-

?C yrüflis ein Netto/Brutto-Verhältnis zwischen 60% und 70%, wobei das bevorzugte Netto/Brutto-Verhätnis bei 65% liegt. Das Netto/Brutto-Verhältnis der zweiten Zone des Vorderreifen-Laufprof1ls Hegt zwischen 54% und 64%, wobei das Netto/Brutto-Verhältnis der zweiten Zone um zumindest 5% kiel ner als das Netto/Brutto-Verhältnis der ersten Zone 1st. Das gegenwärtig bevorzugte Netto/Brutto-Verhältnis der zweiten Zone des Vorderreifen-laufprofils beträgt 59%.

Claims

MITSCHERLICH & PARTNER·.-; ,.·*..··,.

THE GOODYEAR URE & RUBBER COMPANY 1144 East Market Street Akron, Ohio 44316-0001

PATENTANWÄLTE

EUROPEAN PATENTATTORNEYS

Dipl Ing. H.Mitschcrlich Dipl -Ing. K. Gunschmann Dipl.-Ing. Dr. rer nit.W.Köfbtf \ Dipl.-lng. J. Schmidt-Even Dipl.-lng.W.Melzer ;

Telefon 089/296684 Telex 523155 mitsh d

Telefax 089/22 68 31

3. JuIi 1990 Dr.Kö/wa

Ansprüche;

^/Kraftfahrzeug mit einem Fahrwerk^

zur Benutzung auf befestigten StraBenoberflSehen, wobei das Fahrzeug zwei pneumatische Vorderreifen und zwei pneumatische H1nterre1fen hat, wobei die Hinterreifen breiter als die Vorderreifen sind und wobei jeder Reifen ein mit Rillen versehenes LaufprofH hat, dadurch gekennzei chnet ,

- daß die H1nterre1fen-Laufprof1Ie (14, 15) jeweils einen ersten (20) und einen zweiten (22) sich umfangsmäßig erstreckenden Teil haben, wobei der erste Teil (20) jedes der Hinterreifen-Laufprof1le (14, 15) a1ne Breite zwischen 5OX und 9OX der Hinterreifen-LaufprofHbreite hat und zwischen dem zweiten Teil (22) und einem Laufprofil-Rand (32) angeordnet 1st, wobei die Summe der Breiten des ersten und des zweiten Teils (20, 22)

Postadresse: Postfach 26 0132 D 8000 München

Büroadressc: SteinsdorfstnSt D-8000 München

Konten fur Amtsgebühren:

Positiro München. Kro. 195 75-803 (BLZ 700100 SO}

EPA-Kto. 28000206

gleich der Hinterreifen-LaufprofHbreite 1st, wobei der erste Teil (20) Jedes der H1nterre1fen-Laufprof1le (14, 15) so angeordnet 1st, daß sich seine Spur 1n Längsrichtung zumindest mit der Spur eines Hauptteils eines der Vorderreifen-Laufprof1Ie (12, 13) deckt, und wobei der zweite Tel 1 (22) Jedes der H1nterre1fen-Laufprof11e (14, 15) nicht mit Irgendeinem Teil eines der Vorderre1fen-i aufprof 11e (12, 13) 1n Spur Hegt, und - daB Jedes H1nterre1fen-Laufprof11 (14, 15) ein Rillenmuster &pgr;&bgr;&idiagr;, dös asymmetrisch 1st, not, wobei die betreffenden Netto/Brutto-Verhültnisse Jedes der ersten Teile (20) der H1nterre1fen-Laufprof1Ie (14, 15) um zumindest ZX unterschiedlich zu den Netto/Brutto-Verha"ltn1ssen von deren zweiten Teilen (22) 1st.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Netto/Brutto-Verhültnisse Jedes der ersten Teile (20) der Hinterre1fen-Laufprof1Ie (14, 15) um zumindest 4t unterschied-Hch zu den Netto/Brutto-Verhältnissen von deren zweiten Teilen (22) 1st.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Netto/Brutto-Verhältnisse Jedes der ersten Teile (20) der Hinterreifen-Laufprofile (14, 15) um zumindest 6t unterschiedlich zu den Netto/Brutto-Verha"Itnissen von deren zweiten Teilen (22) 1st.

4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Netto/Brutto-Verhältnisse Jedes der ersten Teile (20) der Hinterreif en-Laufprofile (14, 15) größer als die Netto/Brutto-Verhältnisse von deren zweiten Teilen (22) sind.

5. . Kraftfahrzeug _{nach Anspruch 4}, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil

* m

0 *

-3-

* e

(22) Jedes der H1nterre1fen-Laufprof1 le (14, 15) ein Rillenmuster hat, das 1n seinem Netto/Brutto-Verh&ltn1s ähnlicher demjenigen des Vorderre1fen-Laufprof11s (12, 13) als demjenigen des ersten Teils (20) der H1nterre1fen-LaufprofHe (14, 15) 1st.

6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder der ersten Teile (20) der H1nterre1fen-Laufprof1Ie (14, 15) 1n bezug auf das Fahrzeug (IC) Seitlich auswärts von dein zweiten Teil (22) des H1nterre1fen-Laufprof11s (14, 15) angeordnet 1st.

7. Kraftfahrzeug ■ nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der äußere Rand

(30) des Vorderreifen-LaufprofHs (12, 13) und der äußere Rand (32) des H1nterre1fen-Laufprofiis (14, 15) aufeinander ausgerichtet sind.