WO2022100800A1 - Fahrzeugluftreifen mit umfangsrille - Google Patents

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cross
groove
circumferential
pneumatic vehicle
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PCT/DE2021/200185
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Wilke Eikermann
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Continental Reifen Deutschland Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a pneumatic vehicle tire with a tread having a profile with at least one circumferential groove running in the circumferential direction of the pneumatic vehicle tire and designed to tread depth PT, which alternately over the entire tire circumference over partial sections of the circumference of the pneumatic vehicle tire has a first cross section and a second cross section perpendicular to the circumferential direction.
  • circumferential grooves in the tread of pneumatic commercial vehicle tires in the circumferential direction.
  • Such circumferential grooves separate circumferential ribs from one another, which can be provided with further grooves, for example transverse grooves, which give the circumferential ribs a block-like structure.
  • the structure of a circumferential groove is defined by its cross section perpendicular to the circumferential direction. This can be the same over the entire circumference of a pneumatic vehicle tire or it can be different in different partial sections of the circumference.
  • Circumferential grooves with a cross section perpendicular to the circumferential direction of the pneumatic vehicle tire, which has only one groove section, are widespread in treads of pneumatic vehicle tires.
  • a cross section can also have a plurality of groove sections, which then preferably adjoin one another in a radial direction R of the pneumatic vehicle tire.
  • the radial direction R is the direction perpendicular to the axis of rotation of the tyre, which defines the axial direction A (also referred to as the axial direction A) of the tyre, ie the center of the tyre, or the hub of the rim supporting the tyre pointing outwards to the axis of rotation.
  • the centrifugal force acts on the tire when a wheel equipped with the pneumatic commercial vehicle tire rotates.
  • a groove portion of a cross-section of a circumferential groove perpendicular to the tire circumferential direction is characterized by a certain geometric shape of the cross-section of the groove portion perpendicular to the tire circumferential direction, which clearly differs from the geometric shape of the cross-section of another groove portion perpendicular to the tire circumferential direction. Therefore, if a circumferential groove has only one groove portion, its cross section perpendicular to the circumferential direction of the tire can be described by a geometric shape. Circumferential grooves having only one groove portion have, for example, a V-shaped or U-shaped cross section perpendicular to the tire circumferential direction.
  • the cross section of a groove portion perpendicular to the circumferential direction of the tire is defined by two sides in the axial direction A.
  • a groove portion where these sides are almost or exactly parallel to the radial direction R has a U-shaped profile.
  • the tangent of the sides perpendicular to the circumferential direction encloses an angle with the radial direction which is not greater than 10°.
  • the tangent can run parallel to the radial direction.
  • the groove section has a V-shaped cross section.
  • the cross-section of a circumferential groove perpendicular to the circumferential direction can also be made up of several groove sections that extend in a radial direction R connect to each other.
  • the individual groove sections can be symmetrical to the radial direction.
  • Circumferential grooves are known in the tread of a pneumatic vehicle tire, which alternately have a first cross section and a second cross section perpendicular to the circumferential direction over the entire tire circumference and partial sections of the circumference of the pneumatic vehicle tire, in which one or both cross sections are composed of two or more groove sections, which are in one connect radial direction R to each other.
  • a first cross-section shown in the figure perpendicular to the circumferential direction has a first Groove portion 3 which is symmetrical to the radial direction Ri of the pneumatic vehicle tire shown by the arrow Ri in the figure.
  • the groove section has a constant width B v ,i in the axial direction A of the pneumatic vehicle tire, which is also shown in the figure by the arrow A, with its sides running parallel to the radial direction Ri.
  • the first groove section therefore has a U-shaped cross section.
  • a second groove section 4 adjoins this first groove section 3 in the radial direction Ri inwards (opposite to the direction of the arrow).
  • This groove section 4 has a cross section that is wider than the first groove section 3 in the axial direction A and is the innermost groove section of the circumferential groove, which also includes the groove base of the cross section of the circumferential groove 1 shown.
  • This second groove section 4 is also symmetrical to the radial direction Ri.
  • the first cross section shown in FIG. 1 has an outer, third groove section 5 perpendicular to the circumferential direction of the circumferential groove 1, which ends on the surface of the tread strip 2 of the pneumatic vehicle tire.
  • the cross section of the third groove portion 5 is symmetrical to the radial direction Ri of the pneumatic vehicle tire and in the radial direction Expanded outwards in the direction Ri, so that its width in the axial direction A increases from the width Bv,i of the first groove section 3 to the surface of the tread strip 2 up to the width Bv,o.
  • the second cross section of the known form of such circumferential grooves 1 has only one groove portion with an open V-shaped cross section.
  • the first cross section of the known form of a circumferential groove shown in FIG. 1 shows a reduced rolling resistance compared to other cross sections. This is based on the structure of the first groove section. This has a maximum width of 3 mm in axial direction A.
  • the small width of the first groove section in the axial direction ensures that the sides of the first groove section touch when a cross-section of the circumferential groove comes into contact with the road due to the vehicle weight, which compresses the rubber material of the tread. As a result, further deformation of the rubber material of the tread strip, particularly in axial direction A, is prevented in this area of the circumferential groove. This significantly reduces the rolling resistance of the pneumatic vehicle tire.
  • the contact pressure on the surface of the tread is reduced in this area due to the reduced width Bv,o of the circumferential groove on the surface of the tread and the resulting increased bearing surface of the tread as well as the touching of the groove sides, which leads to a reduction in tire wear.
  • the behavior in the wet in particular the braking behavior in the wet, is initially unfavorable in a new tire due to the compressed second groove section and only improves with increasing tire wear, whereby the second groove section with its expanded cross-section is then available as a reservoir for water from the road surface.
  • the second cross section of the circumferential groove has only one groove portion with an open V-shaped cross section.
  • Such a cross section of the circumferential groove is characterized by very good braking performance in the wet.
  • FIG. 6 Another embodiment of circumferential grooves in the tread strip of a pneumatic vehicle tire, which alternately over the entire tire circumference over partial sections of the circumference of the pneumatic vehicle tire have a first cross section and a second cross section perpendicular to the circumferential direction, in which both cross sections are composed of several groove sections that are in a radial direction Connecting R to one another is known from WO 2017/174925 A1, where it is shown in FIG. 6 as an example of the invention described.
  • a first cross-section there is then a groove section of constant width on the tread surface, which is followed in the radial direction inward by a further second groove section, the width of which increases steadily in the axial direction A inward to a maximum width.
  • first groove section the cross section of which widens continuously outwards perpendicular to the circumferential direction and ends in a wide groove section of constant width in axial direction A, which lies on the surface of the tread.
  • another small groove section adjoins the first groove section, which has a small, constant width over a small height in the radial direction R beyond the wear limit of the profile.
  • An essential feature of the circumferential groove shown is that the height in the radial direction R of the second groove section of the first cross section and the height in the radial direction R of the first groove section of the second cross section largely comprise the profile depth of the circumferential groove.
  • a further embodiment of circumferential grooves in the tread of a pneumatic vehicle tire which alternately over the entire tire circumference over partial sections of the circumference of the pneumatic vehicle tire have a first cross section and a second cross section perpendicular to the circumferential direction, in which both cross sections are composed of several groove sections, which are in one Connect to each other in the radial direction R, known from US 2020/0164694 Al.
  • a first cross-section there is initially a groove section of constant width on the tread surface, which is adjoined in the radial direction inward by a further second groove section, the width of which in axial direction A first increases with increasing distance from the tread surface and then reduces again.
  • the second cross section there is a first groove section in front of which cross section in the circumferential direction widens continuously outwards up to the surface of the tread strip.
  • a second small groove section adjoins the first groove section, which has a small, constant width over a small height in the radial direction R.
  • the height of this section in the radial direction is small compared to the height of the second groove section in the radial direction of the first cross section.
  • this second groove section is adjoined inwardly by a third groove section, the width of which in axial direction A increases again with increasing distance from the tread surface.
  • the small surface area of the abutting sides means that the rubber material can still avoid the forces acting on it when the second cross-section of the circumferential groove comes into contact with the road, particularly in the radial direction through the third groove section and is still subject to deformation.
  • the circumferential groove therefore still has a considerable rolling resistance in the areas in which it has the second cross section.
  • the object of the invention is to provide circumferential grooves for a pneumatic vehicle tire that continue to have good wet properties as a safety feature and whose rolling resistance is further reduced in order to achieve further fuel savings and thus an improved CO2 balance for the vehicle on which the pneumatic vehicle tire is mounted are mounted.
  • Such a pneumatic vehicle tire is a pneumatic vehicle tire with a tread having a profile with at least one circumferential groove running in the circumferential direction of the pneumatic vehicle tire and designed to a tread depth PT, which alternately over the entire tire circumference over partial sections of the circumference of the pneumatic vehicle tire has a first cross section perpendicular to the circumferential direction, which consists of composed of at least two in a first radial direction Ri of the pneumatic vehicle tire adjoining groove sections, a first to the first radial Direction Ri symmetrical groove section, the width of which in axial direction A of the pneumatic vehicle tire is less than 3 mm and varies by no more than 10%, preferably varies by no more than 2% and particularly preferably varies by no more than 0.5% and a radially inner opposite the first groove section in axial direction A and has the largest cross-sectional area of all groove sections, which is preferably also symmetrical to the first radial direction Ri, and has a second cross section perpendicular to the circumferential
  • a pneumatic vehicle tire according to the invention has treads with a profile. This includes at least one circumferential groove in the circumferential direction of the pneumatic vehicle tire. It runs all the way around and has a profile depth PT. Correspondingly, each of these circumferential grooves has a tread depth PT over the entire circumference of the tire, although different circumferential grooves can have different tread depths PT.
  • a circumferential groove made to a tread depth PT then has the same tread depth over the entire tire circumference, at least when the tire is new, with a tolerance of typically 0.10 to 0.15 mm, which is only due to production.
  • tread wear indicators tread wear indicators
  • the tread depth can deviate by the height of the tread wear indicators at these points.
  • the height of a wear indicator can be 1.2 mm, for example.
  • Crossbars in a circumferential groove at the bottom of the groove, for example, are arranged evenly over the circumference of the tire as wear indicators.
  • At least one of these circumferential grooves of the profile of the tread strip alternately has a first cross section and a second cross section perpendicular to the circumferential direction of the pneumatic vehicle tire over the entire tire circumference over partial sections of the circumference of the pneumatic vehicle tire.
  • the first cross section of the circumferential groove perpendicular to the circumferential direction of the pneumatic vehicle tire is composed of at least two groove sections adjoining one another in a first radial direction Ri of the pneumatic vehicle tire, a first and a second groove section.
  • a first groove section is symmetrical to the first radial direction Ri.
  • the first radial direction Ri is defined by the symmetry of the cross section of the first groove section perpendicular to the circumferential direction.
  • the width of the first groove section in axial direction A of the pneumatic vehicle tire is less than 3 mm. It varies by no more than 10%, preferably varies by no more than 2% and particularly preferably varies by no more than 0.5%. However, the width of the first groove section can also be constant in a very advantageous embodiment. Deviations beyond this in the width of the first groove section are then due solely to the limits of the production of a circumferential groove.
  • the tolerance of the width of the first groove section that occurs as a result is typically less than 0.2 mm, preferably less than 0.15 mm and particularly preferably less than 0.05 mm.
  • the second groove section of the first cross-section of the circumferential groove is arranged radially inwards relative to the first groove section, ie it directly adjoins the first groove section in the radial direction Ri, with the second groove section being closer to the The center of the tire is arranged and vice versa has a greater distance from the tread surface than the first groove section. Furthermore, the second groove section of the first cross section is widened in axial direction A compared to the first groove section. That is, it has a width in the axial direction A that is greater than the maximum width of the first groove section.
  • the second groove section preferably has a width in axial direction A that is greater than the maximum width of the first groove section over a larger extent in the first radial direction Ri or a larger area of the distance from the circumferential groove to the tread surface, the depth of the circumferential groove.
  • the second groove section has a width in the axial direction A over an extension in the radial direction Ri of at least 3 cm, preferably at least 4.5 cm and particularly preferably at least 5.5 cm, which is greater than the maximum width of the first groove section is.
  • the second groove section typically has a width in the axial direction A over at least 50% of its maximum extent in the radial direction Ri, preferably over 75% of its maximum extent in the radial direction Ri and particularly preferably over 90% of its maximum extent in the radial direction Ri , which is larger than the maximum width of the first groove section.
  • the second groove portion of the first cross section of the circumferential groove perpendicular to the circumferential direction of the pneumatic vehicle tire has the largest cross-sectional area perpendicular to the circumferential direction of all the groove portions of the first cross section.
  • the second groove section of the first cross section of the circumferential groove is also symmetrical to the first radial direction Ri.
  • the second cross section of the circumferential groove perpendicular to the circumferential direction of the pneumatic vehicle tire is also composed of at least two groove sections adjoining one another in a second radial direction R2 of the pneumatic vehicle tire, a first and a second groove section. These are both symmetrical about the radial direction R2.
  • the first groove portion of the second cross section perpendicular to the circumferential direction widens outward. This means that the width of this section of the groove in the axial direction A increases as the distance from the surface of the tread of the pneumatic vehicle tire decreases, or as the depth of the circumferential groove decreases.
  • the second groove portion of the second cross section perpendicular to the circumferential direction is narrowed and inward from the first groove portion of the second cross section. That is, the width in the axial direction A of the second groove portion is not greater than the smallest width in the axial direction A of the first groove portion.
  • the first groove section at its greatest distance from the surface of the tread of the pneumatic vehicle tire, or at its greatest depth, since it widens outward.
  • the second groove section which is on the inside compared to the first groove section, adjoins the first groove section in the second radial direction R2.
  • the second groove section is arranged closer to the center of the tire and, conversely, has a greater distance to the tread surface than the first groove section.
  • the width of the second groove section in axial direction A of the pneumatic vehicle tire varies by no more than 10%, preferably no more than 2% and particularly preferably no more than 0.5%.
  • the width of the second groove section can also be constant in a very advantageous embodiment. Deviations beyond this in the width of the second groove section are then due solely to the limits of the production of a circumferential groove.
  • the tolerance of the width of the second groove section that occurs as a result is typically less than 0.2 mm, preferably less than 0.15 mm and particularly preferably less than 0.05 mm.
  • the width of the second groove section of the second cross section in axial direction A is less than 40%, preferably less than 30% and particularly preferably less than 25% of the width By,o in axial direction A of the second cross section on the surface of the tread when the pneumatic vehicle tire is new .
  • the width of the second groove section of the second cross section is thus significantly reduced in the axial direction compared to the original width of the second cross section of the circumferential groove on the tread surface of the new pneumatic vehicle tire.
  • the second groove portion of the second cross section extends over at least 50% of the height of the second groove portion of the first cross section in the radial direction Ri in the radial direction R2.
  • the height H of a groove section of a cross-section of a circumferential groove in a radial direction R of the cross-section is defined as the maximum height of the cross-sectional area of the groove section in the direction of the radial direction R and is given by the maximum distance between two points of the edge of the cross-sectional area, which it is only in identify the radial direction R to each other. Their distance perpendicular to the radial direction is not considered here. With many cross-sectional areas of a groove portion present in the cross-sections perpendicular to the circumferential direction of a circumferential groove of a pneumatic vehicle tire according to the invention, this maximum distance can be found precisely in the radial direction R.
  • the length of the second groove section of the second cross-section in the radial direction of the cross-section R2, the width of which varies by at most 10% in the axial direction, and thus its height in the radial direction R2, is thus coupled with the height of the second groove section of the first cross-section and such that its length is at least half the height of the second groove portion of the first cross section in the radial direction of the first cross section Ri.
  • the second groove portion of the second cross-section of the circumferential groove is spaced over at least 50% of its height in the radial direction R2 from the surface of the tread where the second groove portion is located in the first cross-section.
  • the distance from the surface of the tread for a location in a circumferential groove corresponds to the depth of the circumferential groove at that location.
  • the second groove section of the second cross-section is thus located at the depth of the circumferential groove over at least 50% of its height, in which the second groove section is located in the first cross-section.
  • Both groove sections, the second groove section of the second cross section and the second groove section of the first cross section are thus located over a larger extent of the second groove section of the second cross section, namely over at least 50% of the extent of the second groove section of the second cross section, in the region of the same depth Circumferential groove, albeit in different sections of the circumference.
  • the improved geometry of the second cross section of the circumferential groove perpendicular to the circumferential direction improves the rolling resistance of the circumferential groove in the area of the second cross section without significantly reducing the wet behavior of the second cross section compared to the solutions of circumferential grooves in a vehicle tread strip known from the prior art with over cross-sections alternating around the circumference of the tyre.
  • This is achieved in that the second groove section of the second cross section is narrowed compared to the first groove section to a width in axial direction A that is significantly reduced compared to the width of the second cross section on the tread surface. It extends in the radial direction R2 to a significant length that is at least 50% of the height of the second groove portion of the first cross section.
  • the second groove portion is positioned only at a depth of the circumferential groove such that at least 50% of its height in the radial direction R2 is at the same depth as the second groove portion of the first cross section serving as the roadway water receiving reservoir.
  • the first groove section of the second cross section of the circumferential groove is therefore at a maximum depth of the circumferential groove at which at most the upper 50% of the height of the second groove section is located in the first cross section of the circumferential groove, or only at a maximum in the Depth of a groove section of the first cross section, which is at a smaller distance from the tread surface than the second groove section of the first cross section, such as in particular the first groove section of the first cross section.
  • the sides of the first groove section now converge with increasing circumferential groove depth and end in the narrowed groove section of reduced width, the sides of the second groove section are already compressed at a lower depth of the circumferential grooves in comparison to the circumferential grooves known from the prior art in the second cross section so that they touch.
  • the resulting reduced deformation of the tread strip at a lower depth further improves the rolling resistance of the pneumatic vehicle tire and increases the rigidity of the cross section. This effect is already used in a pneumatic vehicle tire according to the invention when it is new.
  • the first groove section of the second cross section and its groove sections which may be arranged on the outside in the radial direction, offer sufficient capacity to absorb road water and ensure good wet behavior of the circumferential groove, so that vehicle safety is ensured by good braking behavior in wet conditions.
  • the second groove section of the second cross section of the at least one circumferential groove extends over at least 80% of the height of the second groove section of the first cross section in the radial direction Ri in FIG radial direction R2.
  • the length of the second groove section of the second cross section in the radial direction of the cross section R2 and thus its height in the radial direction R2 is therefore dimensioned according to the height of the second groove section in such a way that its length is at least 80% of the height of the second groove section of the first cross section in the radial direction of the first cross section corresponds to Ri.
  • the second groove section of the second cross section in the radial direction R2 extends over at least the height of the second groove section of the first cross section in the radial direction Ri in the radial direction R2.
  • the length of the second groove section of the second cross section in the radial direction of the cross section R2 and thus its height in the radial direction R2 is therefore dimensioned according to the height of the second groove section in such a way that its length is at least the height of the second groove section of the first cross section in the radial direction of the first cross section corresponds to Ri.
  • the second groove section of the second cross section of the at least one circumferential groove extends over at most 125% of the height of the second groove section of the first cross section in the radial direction Ri in the radial direction R2, preferably over at most 115% of the height of the second groove section of the first cross section in the radial direction Ri and particularly preferably over at most 110% of the height of the second groove section of the first cross section in the radial direction Ri.
  • the height of the second groove section of the second cross section in the radial direction R2 should not be too large so that the groove sections opposite the second groove section have a smaller distance to the tread surface, such as in particular the first groove section with a given tread depth PT have enough depth to absorb sufficient road surface water and thus contribute to the braking performance in wet conditions of the pneumatic vehicle tire.
  • the second groove section of the second cross section of the at least one circumferential groove is at least 75% of its height in the radial direction R2 at a distance from the surface of the tread, at which the second groove section is located at the first cross-section.
  • the second groove section of the second cross section is at a distance from the surface of the tread over its entire height in the radial direction R2, at which the second groove section is located in the first cross section. The larger the area of the distance to the surface, i.e.
  • the area of depth, in which both the second groove section of the first cross section and the second groove section of the second cross section is present the more roadway water from the second cross section can get into the second groove section of the get first cross-section and thus the wet behavior of the pneumatic vehicle tire can be improved.
  • the height of the first and second groove section of the first cross section in the radial direction Ri is greater than 70% of the profile depth PT of the circumferential groove, preferably greater than 80% of the profile depth PT of the circumferential groove, particularly preferably greater than 85 % of that of the circumferential groove tread depth PT, and most preferably greater than 90% of that of the circumferential groove tread depth PT.
  • the first cross section has at least one additional groove section that is at a smaller distance from the tread surface than the first and second groove section, unless the height of the first and second groove section of the first cross section already corresponds to the profile depth PT. Then the first groove section ends at the tread surface. If at least one further groove section belongs to the first cross section of the circumferential groove, this preferably has a greater width in axial direction A than the first groove section in order to improve the wet behavior of the pneumatic vehicle tire through a greater absorption capacity of roadway water.
  • the bottom area of the circumferential groove directly adjoins the second groove section of the second cross section inward in the radial direction R2.
  • the bottom area of the circumferential groove includes the groove base with the deepest point of the circumferential groove, which is at the greatest distance from the tread surface. This distance corresponds to tread depth PT. From the deepest point of the circumferential groove, the width of the circumferential groove in the axial direction A with decreasing depth, i.e. decreasing distance from the tread surface, increases steadily in the bottom area of the circumferential groove, until the bottom area reaches the width of the second groove section of the second cross section in the axial direction A.
  • the bottom area already has a width in axial direction A at the deepest point of the circumferential groove. Then the groove bottom is formed by a straight line parallel to the axial direction A, which has the profile depth PT, and the bottom area of the second cross section of the transverse groove is formed by a surface in the axial direction A along the circumferential direction. This surface then preferably transitions via a curve into the sides of the cross-sectional surface of the second groove section of the second cross-section.
  • the bottom portion of the second cross section of the circumferential groove is symmetrical to the radial direction R2.
  • the base area of the second cross section merges from the deepest point of the circumferential groove with a constant radius of curvature into the second groove section of the second cross section. This radius of curvature results from the width By,2 of the second groove section in the axial direction A, in that it is half the width By,2.
  • the cross section of the bottom area perpendicular to the circumferential direction is a semicircle with a diameter equal to the width By.2 of the second groove portion in the axial direction A at the end of the second groove portion that is adjacent to the bottom area, i.e. at the end that from the tread surface is farthest away.
  • the total height of the second groove section of the second cross section and the bottom area of the circumferential groove in the radial direction R2 typically differs from the distance between the edge points of the cross-sectional area of the second groove section of the first cross section perpendicular to the circumferential direction with the greatest distance from the radial direction Ri to the deepest point of the cross-sectional area in the radial direction Ri by not more than 20%, preferably by not more than 10%, and more preferably by not more than 5%.
  • the sum corresponds to the height H2y of the second groove portion of the second cross section in the radial direction R2 and the height of the bottom portion of the second Cross-section in the radial direction R2, which corresponds to the distance from the deepest point to the inner end of the second groove section, approximately the distance of the depth of the widest extension of the second groove section of the first cross-section to the groove bottom of the first cross-section where its deepest point lies. Since the profile depth of the transverse groove is the same over the entire tire circumference, the second groove section and the bottom area of the second circumferential groove are then at the same depth as the area of the second groove section below its greatest extent in axial direction A. These areas of the two cross-sections of the circumferential groove can i.e.
  • the average width By, 2 in the axial direction A of the second groove section of the second cross section is typically 2 mm to 6 mm, preferably 2.5 mm to 4 mm and particularly preferably 2.8 mm to 3.5 mm.
  • the sides of the second groove section are then pressed together in the second cross section so that they touch, which significantly reduces flexing of the rubber material of the tread strip in the area of the second cross section of the circumferential groove.
  • the rolling resistance of the pneumatic vehicle tire according to the invention is then correspondingly reduced by this dimensioning.
  • This ratio of the width of the inner groove sections of both cross-sections is selected in particular in such a way that the wet behavior and the rolling resistance of the circumferential groove are optimized at the same time.
  • the ratio of the average width By.2 in the axial direction A of the second groove section is the second Cross-section to the mean width Bv,i in the axial direction A of the first groove section of the first cross-section between 1.0 and 6.0, preferably between 2.0 and 4.5 and particularly preferably between 2.3 and 3. Due to the significantly larger Width By,2 of the second groove section of the second cross-section ensures that roadway water can be absorbed by the second groove section of the second cross-section and then can get into the second groove section of the first cross-section.
  • the at least one circumferential groove is directly adjoined to the second groove section of the second cross section in the radial direction R2 inwards by a third groove section, which encompasses the base area of the second cross section and is drop-shaped, with its maximum width By.s in the axial direction A is larger than the average width By,2 in the axis direction A of the second groove portion of the second cross section.
  • the third groove section of the second cross section is at a greater distance from the tread surface than the second groove section of the second cross section, with the second groove section merging into the third groove section.
  • the width of the third groove section increases in the direction of the axis up to its maximum width By,3.
  • the bottom of the groove can also be a straight line in the axial direction A, which has the greatest distance from the tread surface, which then takes on the role of the lowest point of the circumferential groove.
  • the third The width of the groove section is increased compared to the second groove section and it can then, in particular, absorb road water entering the second groove base with a larger volume.
  • this absorbed road water in particular due to the rotation of the pneumatic vehicle tire, can then also reach the second groove section of the first cross section, which has an even larger volume for absorbing road water having.
  • the edge of the cross-sectional area of the third groove section of the second cross section perpendicular to the circumferential direction is circular with a diameter By,3 that is greater than the average width By.2 in axial direction A of the second groove section of the second cross section.
  • the diameter By,3 of the circular edge of the cross-sectional area of the third groove portion of the second cross-section is 1.2 to 4 times, preferably 2 to 3 times, and more preferably 2.3 to 2.7 times as the average width BY.2 in the axis direction A of the second groove portion of the second cross section.
  • the second groove section of the second cross-section extends in the radial direction R2 over a length H2y which is at least as great as the diameter By,3 of the circular edge of the cross-sectional area of the third groove section, preferably 15% greater than the diameter BY.3 of the circular edge of the cross-sectional area of the third groove portion and more preferably 25% larger than the diameter By,3 of the circular edge of the cross-sectional area of the third groove portion.
  • the length H2y in the radial direction R2 of the second groove section corresponds to the height of the second groove section in the radial direction R2.
  • the second groove portion is regarded as a channel in the radial direction R2 that guides road water into the circular droplet of the third groove portion while having a certain length H2y.
  • the mean width is typically By, 2 of the second groove section in axial direction A of the pneumatic vehicle tire of the second cross section is less than 15%, preferably smaller than 12% and particularly preferably smaller than 10% of the width By.o in axial direction A of the second cross section on the surface of the tread when the pneumatic vehicle tire is new.
  • the width By,2 of the second groove section in axial direction A of the pneumatic vehicle tire of the second cross section is typically greater than 4%, preferably greater than 6% and particularly preferably greater than 8% of the width By,o in axial direction A of the second cross section on the surface of the tread when the pneumatic vehicle tire is new.
  • this ratio of the width By.2 of the second groove section to the width By.o is selected in the second cross section of the circumferential grooves in such a way that the wet behavior and the rolling resistance of the circumferential grooves are optimized at the same time.
  • the average width By,2 in the axial direction A of the second groove section of the second cross section is in the embodiments in which, in the case of the at least one circumferential groove, a third groove section directly adjoins the second groove section of the second cross section inward in the radial direction R2, which includes the bottom area of the second cross-section and is drop-shaped, typically 0.7 mm to 2.5 mm, preferably 1 mm to 1.7 mm and particularly preferably 1.1 mm to 1.3 mm.
  • the second groove section of the second cross section extends in the radial direction R2 in the embodiments in which, in the case of the at least one circumferential groove, a third groove section directly adjoins the second groove section of the second cross section in the radial direction R2 inwards, which comprises the base region of the second cross section and is drop-shaped, typically over a length H2y of 2 mm to 6 mm, preferably over a length of 2.7 mm to 4.5 mm and more preferably over one Length from 3.2mm to 4mm.
  • This dimensioning of the second groove section promotes the reduction of the rolling resistance of the pneumatic vehicle tires according to the invention.
  • the first groove section of the second cross section of the at least one circumferential groove widens constantly outwards.
  • the sides of the cross-sectional area of the first groove section perpendicular to the circumferential direction are then formed by straight lines and the cross-sectional area of the first groove section then has the shape of an isosceles trapezium.
  • the sides of the cross-sectional area perpendicular to the circumferential direction of the pneumatic vehicle tire of the first groove section of the second cross-section compared to the radial direction R2 typically have an inclination of 20° to 80°, preferably an inclination of 30° to 60° and particularly preferably an inclination of 40° up to 50°.
  • the second groove section of the first cross-section of the circumferential grooves can, in certain embodiments, have sides which are partially formed as a straight line which runs inwards towards the radial direction Ri, ie with increasing distance from the tread surface. Then typically the ratio of the angle of inclination of the sides of the cross-sectional area designed as straight lines perpendicular to the circumferential direction of the pneumatic vehicle tire of the first groove section of the second cross-section compared to the radial direction R2 to the angle of inclination of the sides of the cross-sectional area running inwards towards the radial direction Ri is perpendicular to the circumferential direction of the second groove section of the first cross-section in relation to the radial direction Ri is between 1.5 and 10, preferably between 1.75 and 4 and particularly preferably between 2 and 2.5.
  • the sides of the first groove section of the second cross section thus have a significantly greater inclination than the sides of the second groove section of the first cross section. Due to this large inclination of the sides of the first groove section of the second cross section, the rolling resistance of the tread of the pneumatic vehicle tire in the area of the second cross section is reduced in a targeted manner compared to the prior art, since the rubber material of the tread is already present closer to the surface of the tread, so that an elevated one Has rigidity and is less flexed during tire rotation in the state of contact with the road.
  • the ratio of the area of the cross-sectional area perpendicular to the circumferential direction of the second groove section of the first cross-section to the area of the cross-sectional area perpendicular to the circumferential direction of the second groove section of the second cross-section is between 1 and 3, preferably between 1.5 and 2 .5 and more preferably between 2 and 2.3.
  • the area of the second groove section of the second cross-section is thus preferably significantly smaller than that of the second groove section of the first cross-section, since their sides are intended to be compressed when contacting the road surface.
  • the area of the second groove portion of the second cross-section is so large that a certain amount of wet road water can still be accommodated in the second groove portion of the second cross-section before its sides are compressed.
  • the absorbed water is pressed into the second groove section of the first cross section, which has a greater absorption capacity for the water.
  • the proportion of the length of the partial sections of the circumference of the pneumatic vehicle tire, in which a circumferential groove has the first cross section, compared to the total length of the circumferential groove is between 25% and 75%, preferably between 30% and 70%, and particularly preferably between 40% and 60%
  • the proportion of the length of the partial sections of the circumference of the pneumatic vehicle tire in which a circumferential groove has the first cross section is one compared to the total length of the partial sections of the circumference of the pneumatic vehicle tire Circumferential groove in which the circumferential groove has the first cross-section or second cross-section between 40% and 85%, preferably between 60% and 80%, and more preferably between 70% and 78%.
  • the total length of the sections in which the circumferential groove has the first cross section is particularly preferably three times the total length of the sections in which the circumferential groove has the second cross section.
  • the first cross section then extends over three times the length in the circumferential direction compared to the second cross section in the case of a circumferential groove.
  • the length in the circumferential direction over which the first and the second cross section extend can be different or the same if there are several circumferential grooves.
  • the cross section of the circumferential groove is V-shaped in the at least one circumferential groove in the transition areas between a section with the first cross section and a section with the second cross section.
  • the length L3y of a transition area is generally typically 3% to 30%, preferably 10% to 25% and particularly preferably 15% to 20% of the length Liv of the section with the first cross section on the tread surface.
  • the total length of sections of the circumference of the pneumatic vehicle tire in which the at least one circumferential groove has the first cross section or second cross section accounts for 50% to 90% of the Total length of the circumferential groove in the circumferential direction, preferably 60% to 80% of the total length of the circumferential groove in the circumferential direction, and more preferably 65% to 70% of the total length of the circumferential groove in the circumferential direction.
  • a pneumatic vehicle tire according to the invention has two adjacent circumferential grooves that alternately have a previously described first cross section and second cross section perpendicular to the circumferential direction over the entire tire circumference over partial sections of the circumference of the pneumatic vehicle tire.
  • all sections of the first cross section and the sections of the circumferential grooves that do not have the first cross sections, but rather two transition regions between the two cross sections and the section that has the second cross section, of the two circumferential grooves have the same length
  • the arrangement of these sections preferably having the two circumferential grooves is such that when one of the two circumferential grooves has the first cross-section of the circumferential groove, in the same section, ie in the section with the same circumferential position, of the other circumferential groove there is the section which does not have the first cross-section of the circumferential groove, but the section with the second cross section and the two transition areas between the two cross sections.
  • a preferred embodiment has two adjacent circumferential grooves in which the partial sections of the first and the second cross-section then have such the two circumferential grooves are arranged such that the center of a circumferential section of the first cross section is arranged on one of the two circumferential circumferential grooves so that on the other of the two circumferential grooves in the circumferential direction the center of a circumferential section is arranged at the same position, the has the second cross-sectional profile.
  • the centers of the sections having a circumferential cross section are positioned at the same locations of the two adjacent circumferential grooves.
  • the two adjacent circumferential grooves each have a different cross section at these points, one circumferential groove having the first cross section and the other the second cross section.
  • This arrangement of the cross sections also means that the pneumatic vehicle tire has good wet performance and reduced rolling resistance, both over the circumference and in the axial direction.
  • the cross-sectional area of the second groove section of the first cross-section of the at least one circumferential groove comprises the bottom region of the circumferential groove, which has an edge without corners. This then reduces the risk of groove breakage during the first cross-section.
  • the second cross section of the at least one circumferential groove consists only of the first groove section and the second groove section. Then, as previously described, the bottom area of the circumferential groove adjoins the second groove section inward.
  • the second cross section of the at least one circumferential groove consists only of the first groove section, the second groove section and the teardrop-shaped third groove section, which encompasses the base area and for which advantageous configurations have already been described above.
  • at least one circumferential groove is followed by a fourth groove section, the width of which in axial direction A differs from the maximum width By max des first groove section of the second cross-section expands outwards by no more than 40%, preferably no more than 10% and particularly preferably no more than 0.5%.
  • the fourth groove section is primarily intended to absorb larger amounts of road surface water and, in contrast to the first groove section, contributes little to reducing rolling resistance in the area of the circumferential grooves.
  • the fourth groove section also ends at the surface of the tread.
  • the fourth groove section can also preferably have a constant width in the axial direction A over its height H4y in the radial direction R2.
  • the height H4y of the fourth groove section of the second cross section in the radial direction R2 is typically less than 40% of the profile depth PT, preferably less than 10% of the profile depth PT and particularly preferably less than 5% of the profile depth PT.
  • the height H4y of the fourth groove section of the second cross-section is typically less than 5 mm, preferably less than 3 mm and more preferably less than 1 mm.
  • the second cross section consists only of the first groove section, the second groove section, the third groove section described above and the fourth groove section. Detailed configurations of these groove sections of the second cross section of the at least one circumferential groove have been described above.
  • the first cross-section perpendicular to the circumferential direction, beginning at the outer surface of the tread is made up of three groove sections that adjoin one another in a first radial direction Ri of the pneumatic vehicle tire and are symmetrical to the radial direction Ri, wherein a third groove section begins on the outer surface of the tread strip, widens outwards and the first groove section adjoining the third groove section narrows in relation to this.
  • the third groove section of the first cross section preferably constantly widens outwards.
  • the ratio of the angle of inclination of the sides of the cross-sectional area perpendicular to the circumferential direction of the pneumatic vehicle tire of the first groove section of the second cross section compared to the radial direction R2 to the angle of inclination of the sides of the cross-sectional area perpendicular to the circumferential direction of the pneumatic vehicle tire of the third groove section of the first cross section compared to the radial direction Ri then typically has one Value between 0.9 and 1.4, preferably between 1 and 1.3 and more preferably between 1.1 and 1.2.
  • the sides of its second groove section touch each other more quickly when the cross section comes into contact with the road than in the corresponding (second) cross sections known from the prior art.
  • the energy input into the rubber material of the pneumatic vehicle tire due to its rolling movement is reduced and thus also the rolling resistance of the pneumatic vehicle tire.
  • the geometry of the circumferential grooves of the pneumatic vehicle tire according to the invention is designed in such a way that road water can be transported between the second groove sections of both cross sections. As a result, there is a drainage system for water in the circumferential grooves, which improves the wet behavior and in particular the water absorption capacity of the pneumatic vehicle tires according to the invention.
  • the pneumatic vehicle tires according to the invention can be used in trucks (trucks), in which the reduced rolling resistance can reduce fuel consumption and still provide a high level of vehicle safety thanks to good wet performance, in particular good braking performance in wet conditions, including the increased absorption capacity of the road surface water contributes.
  • trucks trucks
  • these properties can be specifically optimized as needed.
  • Fig. 2 Second V-shaped cross section of a circumferential groove according to the prior art
  • Fig. 3 Tread detail of a vehicle tire according to the prior art
  • Fig. 4 First cross section of a circumferential groove with two groove sections
  • FIG. 1 a first cross-section of a circumferential groove is shown, which is present or can be present both in the prior art and in the embodiments according to the invention.
  • This cross-section has already been briefly explained before.
  • 1 shows a circumferential groove 1 which is arranged in a tread 2 of the pneumatic vehicle tire.
  • the cross section of the circumferential groove shown has three groove sections.
  • a first groove section 3 has a constant width Bv,i of 1.2 mm.
  • This groove portion is symmetrical to the radial direction Ri.
  • a second groove section 4 adjoins inward in the radial direction Ri. This means that this groove section 4 is at a greater distance from the surface of the tread strip 2 than the first groove section 3.
  • the cross section of this groove section 4 is also vertical symmetrical to the circumferential direction with respect to the radial direction Ri of the first cross section of the circumferential groove 1.
  • the second groove section 4 has a maximum width Bv,2,max of 7.5 mm.
  • the second groove section 4 also includes the bottom area 6 of the first cross section of the circumferential groove 1.
  • the bottom area 6 merges with a radius of curvature Rlv of 1.5 mm into straight sides of the second groove section 4, which run towards the radial direction Ri with increasing depth of the circumferential groove .
  • the value of the radius of curvature Rlv is between 0.8 mm and 2.5 mm, preferably between 1 mm and 2 mm and particularly preferably between 1.3 mm and 1.7 mm.
  • the second groove section 4 opens at an angle Alv of 120° with increasing depth of the circumferential groove. In the example shown, the second groove section 4 then opens up to the maximum width Bv,2,max.
  • the opening angle Alv of the second groove section 4 is typically 90° to 180°, preferably 110° to 160° and particularly preferably 115° to 140°.
  • the height H2v of the second groove portion 4 is 6.5 mm.
  • the height H2v of the second groove section 4 is typically 40% to 70% of the profile depth PT of the circumferential groove, preferably 45% to 65% of the profile depth PT and particularly preferably 50% to 60% of the profile depth PT.
  • the height H2v of the second groove section 4 is 2.4 mm to 12.5 mm, preferably 3.6 mm to 10.5 mm and particularly preferably 5 mm to 8.5 mm.
  • the height Hlv of the first groove section 3 of the first cross section is typically between 20% and 60% of the tread depth PT, preferably 25% to 55% of the tread depth PT and particularly preferably 35% to 50% of the tread depth PT.
  • the height Hlv of the first groove section 3 is 1.2 mm to 10.8 mm, preferably 2 mm to 8.8 mm and particularly preferably 3.5 mm to 7 mm.
  • a third groove section 5 adjoins the first groove section 3 of a first cross section outwards in the radial direction Ri.
  • This groove section 5 thus extends in the radial direction Ri from the first Groove section 3 up to the tread surface.
  • the width of the third groove section 5 steadily decreases with increasing distance from the surface of the tread 2 from the width Bv,o of the first cross section on the surface of the tread 2 to the width Bv,i of the first groove section 3 .
  • the sides of the cross-sectional area of the third groove portion 5 form straight lines perpendicular to the circumferential direction.
  • the width Bv,o in the axial direction A of the first cross section of the circumferential groove on the surface of the tread strip 2 is 4 mm in the exemplary embodiment when the pneumatic vehicle tire is new.
  • the width Bv,o of the first cross section on the surface of the first tread strip 2 when the pneumatic vehicle tire is new is typically 1.5 mm to 7 mm, preferably 3mm to 6mm and more preferably 3.5mm to 5mm.
  • FIG. 2 a second cross section of a circumferential groove is shown, in which sections are alternately present over the entire circumference of the tire, which have a first cross section shown in FIG. 1 and a second cross section shown in FIG. 2 .
  • FIGS. 1 and 2 are known from the prior art.
  • the cross section of a circumferential groove shown in FIG. 2 is symmetrical to a radial direction R2 and has a V-shaped cross section 13 .
  • the two sides of the cross section perpendicular to the circumferential direction run towards the radial direction R2 with increasing depth.
  • the cross section has a bottom area 14 which is formed by a surface along the axis direction A.
  • FIG. As already described, such a cross-section is very well suited to absorbing road water when it is wet and thus improving braking performance in the wet.
  • FIG. 3 shows a section of a tread strip 2 of a pneumatic vehicle tire that is known from the prior art.
  • Two parallel peripheral grooves 1 are shown here, which have both the first cross section shown in FIG. 1 and the second cross section shown in FIG.
  • the partial sections 21 of the two circumferential grooves have the first cross section shown in FIG. 1, while the partial sections 22 in the two circumferential grooves have the V-shaped second cross section shown in FIG.
  • the two cross sections there is a transition area 23 in the circumferential direction, in which the two cross sections merge into one another.
  • the partial sections of the first cross section and the second V-shaped cross section 21, 22 are in two parallel running Circumferential grooves arranged in the circumferential direction at the same place.
  • the alternating arrangement of both cross-sections both in the circumferential direction of the grooves and in the case of parallel grooves in the axial direction A means that both a favorable rolling resistance and a favorable wet behavior are used evenly over the tread surface.
  • FIG. 4 shows another embodiment of how a first cross section of a circumferential groove 1 can be configured.
  • the cross section has only two groove sections.
  • the third groove section 5 has been omitted and the height of the first groove section 3 in the radial direction Ri has been increased. Whilst all other proportions of the cross section shown in FIG. 1 are also present in a cross section of FIG. This is now in the width of the first groove section.
  • the width Bv,o at the surface of the tread strip 2 in the cross-section shown in Figure 4 is now 1.2 mm.
  • the first cross section is only the first and second has groove section
  • the width Bv,i of the first groove section 3 is also the width Bv,o of the cross section on the surface of the tread strip 2.
  • Figures 1 and 4 now show exemplary embodiments of a first cross section which also applies to the circumferential grooves 1 of a Vehicle pneumatic tires may be present.
  • an improved geometry of the cross section is used for the second cross section of the circumferential grooves 1 of a pneumatic vehicle tire according to the invention.
  • FIG. 5 shows the second cross section of a circumferential groove 1 belonging to a first embodiment of a pneumatic vehicle tire according to the invention.
  • the cross-section shown has a first groove section 33 which widens steadily outwards.
  • a second groove section 34 adjoins inward in the radial direction R2.
  • the constant width By.2 of the second groove section 34 is 3 mm.
  • the height of the second groove portion in the radial direction R2 is 4.55 mm. Due to the fact that the width of the second groove section 33 increases continuously, starting from the second groove section, towards the surface of the tread strip 2, the cross section of the first groove section has sides which are given by straight lines.
  • FIG. 6 shows a section of a tread of the first embodiment of a pneumatic vehicle tire according to the invention.
  • a circumferential groove 1 which has a partial section 21 with the first cross section shown in FIG. 1 and a partial section 24 with the second cross section shown in FIG.
  • the first groove section 33, the second groove section 34 and the bottom area 37 of the second cross section can be clearly seen on the front cross-sectional area.
  • FIG. 7 shows the second cross section of a circumferential groove of a second embodiment of the pneumatic vehicle tire according to the invention. It is repeated that the first cross-section of the circumferential groove has a cross-section as shown in Figures 1 and 4, for example.
  • the second cross section has a first groove section 33 , a second groove section 34 and a bottom area 37 .
  • the geometry and the dimensions of the second groove area 34 and the bottom area 37 are unchanged compared to the cross section of the first embodiment shown in FIG.
  • a fourth groove section 36 adjoins the first groove section 33 on the outside toward the surface of the tread strip 2 .
  • the fourth groove section 36 has a constant width By,o in the axial direction A.
  • the height HI.Y of the first groove section 33 in the radial direction R2 is 3.9 cm and the height HIY of the fourth groove section 33 is 2.05 cm.
  • the two straight lines of the sides of the cross-sectional area of the first groove portion 33 are inclined to each other so that they enclose an angle Aly of 80°. In other embodiments, the angle of inclination of the two sides to one another can typically be 30° to 180°, preferably 50° to 150° and particularly preferably 75° to 120°.
  • FIG. 8 shows a section of a tread strip 2 of the second embodiment of a pneumatic vehicle tire according to the invention.
  • this section of tread 2 there is a circumferential groove 1.
  • a partial section 24 of the circumferential groove 1 is also shown, which has the second cross section shown in FIG. 7 .
  • the components of the second cross section of the circumferential groove 1 are visible in particular at the front end of the tread section.
  • the fourth groove section 36 has a constant width in the axial direction A.
  • the fourth groove section 36 has a constant width in the axial direction A.
  • FIG. 9 shows the second cross section of a circumferential groove 1 belonging to a third embodiment of a pneumatic vehicle tire according to the invention.
  • the circumferential groove 1 has a further first cross section, which can be, for example, a cross section that is shown in FIGS.
  • the second cross section in Fig. 9 perpendicular to the circumferential direction is made up of a first groove section 33, a second groove section 34 adjoining inwards, a bottom region 37 of the second cross section adjoining the second groove section 34 inwards, and a fourth groove section 36. which adjoins the first groove section 33 outwards in the radial direction R2 towards the tread surface.
  • the geometry and dimensions of the second groove portion 34 and the bottom portion 37 correspond to those of the first embodiment shown in FIG.
  • the width in the axial direction A increases steadily with a smaller distance from the tread surface. Accordingly, the sides of this groove section are initially formed by straight lines. The straight lines on the two sides form an angle Aly of 145°.
  • the first groove section 33 has a curvature in the area which has the smallest distance from the tire surface. The radius of curvature R3y of this curvature is 1.5 mm.
  • the angle is AIY, which the two straight lines of the sides of the first groove section 33 include, typically between 110° and 180°, preferably between 125° and 165° and particularly preferably between 135° and 155°.
  • the radius of curvature R3y of the first groove section 33 is typically between 0.8 mm and 6 mm, preferably between 1.2 mm and 4 mm and particularly preferably between 1.35 mm and 3 mm.
  • the width of the fourth groove section 36 which adjoins the first groove section 33 on the outside and ends at the surface of the tread strip 2, also increases steadily in the axial direction A up to the width By,o at the surface of the tread strip 2.
  • the sides of the cross-sectional area of the fourth groove section 36 perpendicular to the circumferential direction are formed by straight lines. In the exemplary embodiment shown, the angle A2y between the straight lines on the sides is 42°. In other embodiments with the geometry of FIG.
  • the angle A2y of the straight lines of the sides of the fourth groove section 36 can typically be between 0° and 90°, preferably between 10° and 60° and particularly preferably between 30° and 50°.
  • the height Hly of the groove portion 33 is 2.25 mm.
  • the height H2y of the second groove portion 34 in the radial direction R2 is 5.17 mm.
  • the height H4y of the fourth groove portion 36 is 3.08 mm.
  • the second cross-section of which has the same geometry as shown in Figure 9 the height Hly of the first groove section 33 and the height H4y of the fourth groove section 36 are adapted to the choice of the angles Aly and A2y between the sides of the groove sections.
  • the total height in the radial direction R2 of the first groove section 33 and the fourth groove section 36 is typically 4 mm to 6.5 mm, preferably 4.5 mm to 6 mm and particularly preferably 5 mm to 5 mm .5mm.
  • FIG. 10 shows a section of a tread strip 2 of the third embodiment of a pneumatic vehicle tire according to the invention.
  • a circumferential groove 1 is also shown in this detail.
  • a partial section 21 of the circumferential groove 1 can be seen in the circumferential direction with a first cross section, as shown in FIG. 1 .
  • a partial section 24 of the circumferential groove 1 in the circumferential direction which has the second cross section shown in FIG. 9 .
  • At the bottom of the cross section are while the first groove section 33, the second groove section 34, the groove bottom 37, and the fourth groove section 36 of this cross-section can be seen.
  • a transition area 23 is also shown, in which the first cross section of the circumferential groove 1 merges into the second cross section of the circumferential groove.
  • FIG. 11 shows a circumferential groove 1 of a fourth embodiment of a pneumatic vehicle tire according to the invention.
  • its cross section is shown perpendicular to the circumferential direction of the tire.
  • This is the second cross section of the circumferential groove 1.
  • the circumferential groove has a first cross section, as is shown in FIGS. 1 and 4 by way of example. Shown is the outwardly widening first groove section 33.
  • the second groove section 34 then adjoins inward in the radial direction R2. This has a width By, 2 of 1.2 mm.
  • the width in the axial direction increases steadily from the width By,2 of the groove section 34 to the width By,o on the surface of the tread strip 2, which is 11 mm when the pneumatic vehicle tire is new.
  • the height of the Hly of the first groove portion 33 is 5.57 mm.
  • the height H2y of the second groove portion 34 is 3.43 mm.
  • a third groove section 35 adjoins the second groove section 34 inward in the radial direction R2, which includes the bottom region 37 of the second cross section and is teardrop-shaped.
  • the cross section of the third groove portion 35 perpendicular to the circumferential direction is circular and has a diameter By.s of 3 mm.
  • the lowest point 38 of the second cross section is located in the bottom area 37 encompassed by the third groove section 35 .
  • FIG. 12 shows a section of a tread strip 2 of the fourth embodiment of the pneumatic vehicle tire according to the invention.
  • a circumferential groove 1 is located in the cutout.
  • a partial section 21 of the circumferential groove 1 is shown, which has the first cross section that is shown in FIG.
  • a portion 24 of the circumferential groove having the second cross section shown in FIG.
  • FIG. 13 shows the second cross section of a circumferential groove 1 belonging to a fifth embodiment of a pneumatic vehicle tire according to the invention.
  • the first cross section of this circumferential groove 1 can in turn be the cross section shown in FIG. 1 or the cross section shown in FIG.
  • the second cross section has four groove sections.
  • the first groove portion 33 and the fourth groove portion 36 correspond to the first groove portion 33 and the fourth groove portion 36 of the third embodiment shown in FIG. 9 .
  • the second groove portion 34 and the third groove portion 35 of the fifth embodiment correspond to the second groove portion 34 and the third groove portion 35 of the fourth embodiment shown in FIG. Accordingly, the geometry and dimensions are the same for both embodiments.
  • FIG. 14 shows the second cross section of a circumferential groove 1 of a sixth embodiment of a pneumatic vehicle tire according to the invention.
  • the cross section has a first groove section 33, a second groove section 34 adjoining inward in the radial direction R2, a third groove section 35 adjoining this inward in the radial direction R2, and a fourth groove section 36, which extends in the radial Towards the outside in the first groove portion 33 connects.
  • the geometry and widths of the second groove portion 34 and the third groove portion 35 of the sixth embodiment are the same as those of the fourth embodiment shown in FIG.
  • the height H2y of the second groove portion 34 is 4.1 mm.
  • the first groove portion 33 increases in width in the axial direction A from the width BY imin which is 5.4 mm to a width By max which is 8 mm with decreasing distance from the surface of the tread 2. Since the minimum width Bv imin of this groove section larger than the width of the second groove section By, 2, the first groove section 33 has an area in the axial direction A, which has the width By imin. The first groove section 33 widens from this surface by bending the sides. The fourth groove section 36 closes outwards in the radial direction R2. In this groove section, the width in the axial direction A increases steadily from the width By.imax to the width By,o on the surface of the tread strip 2, which is 11 mm.
  • FIG. 15 shows a section of the tread strip 2 of the first embodiment of a pneumatic vehicle tire according to the invention.
  • a circumferential groove 1 is shown, with an entire partial section 21 of the circumferential groove 1 being shown in the circumferential direction, which has the first cross section as shown in FIG.
  • This section 21 has a length Liv of 80 mm in the circumferential direction.
  • the length of a section 21 of a circumferential groove in a pneumatic vehicle tire according to the invention with a first cross section is usually 25 mm to 120 mm, preferably 40 mm to 100 mm and particularly preferably 60 mm to 90 mm.
  • FIG. 16 shows a further section of the tread strip 2 of the first embodiment of a pneumatic vehicle tire according to the invention, in which a circumferential groove 1 is located.
  • This detail shows an entire partial section 24 of the circumferential groove 1, in that it has the second cross section shown in FIG. Parts of subsections 21 of the circumferential groove 1 can also be seen, in which they have the first cross section shown in FIG.
  • the transition area 23 between the first and second cross section of the circumferential groove 1 is shown.
  • the first cross section of the circumferential groove shown in FIG. 1 is shown again, with the first groove section 3, the second groove section 4 and the third groove section 5 being visible in particular.
  • the distance Liy is also shown, which shows the distance between two partial sections 21 with the first cross section in the circumferential direction. Going back now to FIG. 15, the complete partial section 21 of the first cross section of the circumferential groove 1 is shown there. In addition, parts of the partial sections 24 of the circumferential groove are shown, which have the second cross section shown in FIGS. 5 . At the lower end of the section, the second cross section can be seen again clearly, in particular the first groove section 33, the second groove section 34 and the bottom area 37 of the second cross section of the circumferential groove 1. Next are the Section lines A, A', B, B', and C, C' in axis direction A are shown in FIG.
  • FIG. 1 shows the cross section through the circumferential groove 1 along the line A, A', the cross section through the first cross section of the circumferential groove 1.
  • the cross section along the line B, B' is shown in FIG. This cross section is in the transition area between the two cross sections of the circumferential groove 23. It can be seen from FIG. 2 that the cross section in the transition area is V-shaped.
  • FIG. 5 shows the cross section along the line C, C′, which is a cross section through the second cross section of the circumferential groove 1 .
  • Also shown in Fig. 16 is the cross-sectional line D, D'. This cross-sectional line runs along the circumferential groove and the cross-sectional area thereof is perpendicular to the axis direction A.
  • the cross-section along the line D, D' along the circumferential groove is shown in FIG.
  • the tread 2 of the pneumatic vehicle tire is shown, with the surface of the tread being at the top.
  • the distance Lly is shown here, which describes the distance between two partial sections with the first cross section, which in the exemplary embodiment shown corresponds to the length Liv of the partial section 21 in the circumferential direction.
  • the length L2y is also shown, which corresponds to the length of the partial section 24 with the second cross section in the circumferential direction, including the length of the two adjacent transition areas 23 in the circumferential direction, in which the narrowed second groove section of the second cross section is still completely present. This length is 42 mm .
  • the length L2y is typically 8 mm to 110 mm, preferably 25 mm to 80 mm and particularly preferably 35 mm to 50 mm.
  • the length L3y is also shown, which describes the length in the circumferential direction of a transition area 23 between the first and second cross section, over which the narrowed second groove section of the second cross section is not present or not completely present. In the exemplary embodiment shown, it is 19 mm.
  • the length L3y of the transition area 23 is typically 5 mm to 35 mm, preferably 10 mm to 30 mm and particularly preferably 15 mm to 25 mm.
  • FIG. 17 shows the section 24 of the circumferential groove 1 which has the second cross section.
  • FIG. 18 now shows the same section of the pneumatic vehicle tire according to the invention when the pneumatic vehicle tire makes contact with a road surface 40 when it is wet. It should be noted that in Figures 17 and 18 the top and bottom have been reversed.
  • the improved structure of the second cross section in the sections 24 significantly reduces the rolling resistance in these sections compared to the prior art.
  • the pneumatic vehicle tire according to the invention therefore has both very good wet performance and low rolling resistance.
  • the rolling resistance is therefore optimized without any significant loss of safety. This optimization of the rolling resistance, ie minimizing the rolling resistance, can reduce the fuel consumption of the vehicle that is equipped with the pneumatic vehicle tires according to the invention and correspondingly also the CO2 emissions of this vehicle.
  • the partial section 21 of the first cross section is located in a circumferential groove
  • the partial section 24 of the second cross section is located in the second circumferential groove and vice versa.
  • FIGS. 20 and 21 show an even larger section of the tread strip 2 both in the circumferential direction and over the width of the complete tread strip 2 .
  • This distribution of the sections 21 and 24 on the parallel circumferential grooves 1 distributes the properties of the tread 2 of the pneumatic vehicle tire according to the invention evenly over the circumference and the width of the pneumatic vehicle tire. In all positions of the tread strip 2 there is good wet performance and low rolling resistance.
  • the tread 2 of the pneumatic vehicle tire is shown over the entire width of the tread 2 in FIGS.
  • the tread 2 has a total of four circumferential grooves.
  • the second groove section 4 of the first cross section is then located on the surface of the tread strip 2 in these subsections Pneumatic vehicle tires have good wet performance and low rolling resistance.
  • the nominal width of the pneumatic vehicle tires according to the invention is typically 280 mm to 460 mm, preferably 290 mm to 400 mm and particularly preferably 300 mm to 330 mm. In the embodiments shown in the figures, the nominal width of the pneumatic vehicle tire shown is 315 mm. The nominal width of vehicle tires is defined according to the ISO 5775 standard.
  • the nominal cross-sectional ratio i.e. the ratio of the tire height to the nominal width in %, is typically 40% to 95% for pneumatic vehicle tires according to the invention, preferably 45% to 80% and particularly preferably 50% to 70%. In the embodiments of the figures, the ratio of tire height to nominal width is 70%.
  • the pneumatic vehicle tires according to the invention typically have 2 to 6 grooves, preferably 3 to 5 grooves and particularly preferably 4 circumferential grooves.
  • the pneumatic vehicle tires according to the invention are used on wheels which preferably have a rim diameter of 19.5 inches and particularly preferably a rim diameter of 22.5 inches.
  • the pneumatic vehicle tires according to the invention are preferably used on buses and trucks. They are used for light trucks, preferably for medium-duty trucks, in particular with a total weight of more than 7.2 tons and most preferably for heavy trucks.
  • the pneumatic vehicle tires according to the invention are used in particular for the steering wheels and trailer wheels.
  • Pneumatic vehicle tires according to the invention can have the features of individually described embodiments of a pneumatic vehicle tire according to the invention or a combination of the features of different described embodiments. This in particular since the described embodiments only represent examples of the pneumatic vehicle tires according to the invention for explaining the invention.

Abstract

Fahrzeugluftreifen mit Umfangsrille Fahrzeugluftreifen mit einem eine Profilierung aufweisenden Laufstreifen (2) mit zumindest einer in Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens umlaufenden, auf eine Profiltiefe PT ausgeführten Umfangsrille (1), die abwechselnd über den gesamten Reifenumfang über Teilabschnitte (21, 24) des Umfangs des Fahrzeugluftreifens einen ersten Querschnitt senkrecht zur Umfangrichtung einen zweiten Querschnitt senkrecht zur Umfangrichtung aufweist. Der erste Querschnitt setzt sich aus mindestens zwei in einer ersten radialer Richtung R1 des Fahrzeugluftreifens aneinander anschließenden Rillenabschnitten zusammen, einem ersten zu der ersten radialer Richtung R1 symmetrischen Rillenabschnitt (3), dessen Breite BV,1 in Achsrichtung A des Fahrzeugluftreifens kleiner als 3 mm ist und um nicht mehr als 10 % variiert, und einem radial inneren, gegenüber dem ersten Rillenabschnitt (3) in Achsrichtung A erweiterten und die größte Querschnittsfläche von allen Rillenabschnitten aufweisenden zweiten Rillenabschnitt (4). Der zweite Querschnitt setzt sich aus mindestens zwei in einer zweiten radialer Richtung R2 des Fahrzeugluftreifen aneinander anschließenden und zu der radialer Richtung R2 symmetrischen Rillenabschnitten zusammen, einem sich nach außen erweiternden, ersten Rillenabschnitt (33), und einem gegenüber den ersten Rillenabschnitt verengtem inneren zweiten Rillenabschnitt (34), dessen Breite BY,2 in Achsrichtung A des Fahrzeugluftreifens um nicht mehr als 10 % variiert und kleiner als 40 % der Breite BY,O in Achsrichtung A des zweiten Querschnitts an der Oberfläche des Laufstreifens im Neuzustand des Fahrzeugluftreifens ist. Hierbei erstreckt sich der zweiten Rillenabschnitt (34) des zweiten Querschnitts sich über mindestens 50 % der Höhe H2V des zweiten Rillenabschnitts (4) des ersten Querschnitts in der radialer Richtung R1 in der radialer Richtung R2 und weist über mindestens 50 % seiner Höhe H2Y in der radialen Richtung R2 einen Abstand von der Oberfläche des Laufstreifens (2) auf, bei dem sich beim ersten Querschnitt der zweite Rillenabschnitt (4) befindet.

Description

Beschreibung
Fahrzeugluftreifen mit Umfangsrille
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit einem eine Profilierung aufweisenden Laufstreifen mit zumindest einer in Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens umlaufenden, auf Profiltiefe PT ausgeführten Umfangsrille, die abwechselnd über den gesamten Reifenumfang über Teilabschnitte des Umfangs des Fahrzeugluftreifens einen ersten Querschnitt und einen zweiten Querschnitt senkrecht zur Umfangrichtung aufweist.
Stand der Technik
Es ist bekannt und üblich, im Laufstreifen von Nutzfahrzeugluftreifen in Umfangsrichtung umlaufende Umfangsrillen vorzusehen. Solche Umfangsrillen trennen Umfangsrippen voneinander, die mit weiteren Rillen, beispielsweise Querrillen, versehen sein können, welche den Umfangsrippen eine klotzartige Strukturierung verleihen.
Die Struktur einer Umfangsrille wird durch ihren Querschnitt senkrecht zur Umfangsrichtung vorgegeben. Dieser kann über den gesamten Umfang eines Fahrzeugluftreifen gleich oder aber in verschiedenen Teilabschnitten des Umfangs unterschiedlich sein.
Weit verbreitet in Laufstreifen von Fahrzeugluftreifen sind Umfangsrillen mit einem Querschnitt senkrecht zur Umfangrichtung des Fahrzeugluftreifens, der nur einen Rillenabschnitt aufweist. Ein Querschnitt kann aber auch mehrere Rillenabschnitte aufweisen, die sich dann bevorzugt in einer radialen Richtung R des Fahrzeugluftreifens aneinander anschließen. Bei einem Reifen ist die radiale Richtung R die Richtung, die von der Drehachse des Reifens, die die Achsrichtung A (auch als axiale Richtung A bezeichnet) des Reifens definiert, d.h. der Mitte, des Reifens bzw. der Nabe der den Reifen tragenden Felge senkrecht zur Drehachse nach außen weist. In dieser Richtung wirkt bei der Drehung eines mit dem Nutzfahrzeugluftreifen ausgestatteten Rades die Zentrifugalkraft auf den Reifen.
Ein Rillenabschnitt eines Querschnitts einer Umfangsrille senkrecht zur Umfangrichtung des Reifens zeichnet sich durch eine bestimmte geometrische Form des Querschnitts des Rillenabschnitts senkrecht zur Umfangrichtung des Reifens aus, die sich von der geometrischen Form des Querschnitts eines anderen Rillenabschnitts senkrecht zur Umfangrichtung des Reifens klar unterscheidet. Weist daher eine Umfangsrille nur einen Rillenabschnitt auf, kann ihr Querschnitt senkrecht zur Umfangrichtung des Reifens durch eine geometrische Form beschrieben werden. Umfangsrillen mit nur einem Rillenabschnitt haben zum Beispiel einen V-förmigen oder U-förmigen Querschnitt senkrecht zur Umfangrichtung des Reifens.
Der Querschnitt eines Rillenabschnitts senkrecht zur Umfangrichtung des Reifens wird in axialer Richtung A durch zwei Seiten begrenzt. Ein Rillenabschnitt, bei dem diese Seiten nahezu oder genau parallel zur radialen Richtung R verlaufen, weist ein U-förmiges Profil auf. In diesem Rillenabschnitt schließt die Tangente der Seiten senkrecht zur Umfangsrichtung mit der radialen Richtung einen Winkel ein, der nicht größer als 10 ° ist. Insbesondere kann die Tangente parallel zur radialen Richtung verlaufen.
Laufen dagegen die beiden Seiten mit zunehmender Tiefe der Umfangsrille unter einen Winkel von größer als 10° gegenüber der radialen Richtung R in einem Rillenabschnitt mit zunehmender Rillentiefe aufeinander zu, weist der Rillenabschnitt einen V-förmigen Querschnitt auf.
Der Querschnitt einer Umfangsrille senkrecht zur Umfangsrichtung kann sich aber auch aus mehreren Rillenabschnitten zusammensetzen, die sich in einer radialen Richtung R aneinander anschließen. Dabei können die einzelnen Rillenabschnitte symmetrisch zu der radialen Richtung sein.
Bekannt sind Umfangsrillen im Laufstreifen eines Fahrzeugluftreifens, die abwechselnd über den gesamten Reifenumfang über Teilabschnitte des Umfangs des Fahrzeugluftreifens einen ersten Querschnitt und einen zweiten Querschnitt senkrecht zur Umfangrichtung aufweisen, bei denen sich ein oder beide Querschnitte aus zwei oder mehr Rillenabschnitten zusammensetzen, die sich in einer radialen Richtung R aneinander anschließen.
Bei einer bekannten Form derartiger Umfangsrillen 1 in einem Laufstreifen 2 eines Fahrzeugluftreifens , die als Beispiel in Figur 1 gezeigt ist und vor allem als innere Umfangsrille im Zentralbereich des Laufstreifens eines Fahrzeugluftreifens benutzt wird, weist ein erster in der Figur gezeigter Querschnitt senkrecht zur Umfangrichtung einen ersten Rillenabschnitt 3 auf, der zur in der Figur durch den Pfeil Ri gezeigten radialen Richtung Ri des Fahrzeugluftreifens symmetrisch ist. Der Rillenabschnitt weist in Achsrichtung A des Fahrzeugluftreifens, die ebenfalls in der Figur durch den Pfeil A gezeigt ist, eine konstante Breite Bv,i auf, wobei seine Seiten parallel zur radialen Richtung Ri verlaufen. Der erste Rillenabschnitt weist daher einen U-förmigen Querschnitt auf.
An diesen ersten Rillenabschnitt 3 schließt sich in radialer Richtung Ri nach innen (entgegen der Pfeilrichtung) ein zweiter Rillenabschnitt 4 an. Dieser Rillenabschnitt 4 ist weist einen gegenüber dem ersten Rillenabschnitt 3 in Achsrichtung A erweiterten Querschnitt auf und ist der innerste Rillenabschnitt der Umfangsrille, der auch den Rillengrund des gezeigten Querschnitts der Umfangsrille 1 umfasst. Auch dieser zweite Rillenabschnitt 4 ist symmetrisch zur radialen Richtung Ri.
Zudem weist der in Figur 1 gezeigte erste Querschnitt senkrecht zur Umfangrichtung der Umfangsrille 1 einen äußeren dritten Rillenabschnitt 5 auf, der an der Oberfläche des Laufstreifens 2 des Fahrzeugluftreifens endet. Der Querschnitt des dritten Rillenabschnitts 5 ist zur radialer Richtung Ri des Fahrzeugluftreifens symmetrisch und in radialer Richtung Ri nach außen erweitert, so dass seine Breite in Achsrichtung A von der Breite Bv,i des ersten Rillenabschnitts 3 bis zur Oberfläche des Laufstreifens 2 bis zur Breite Bv,o zunimmt.
Der zweite Querschnitt der bekannten Form derartiger Umfangsrillen 1 weist nur einen Rillenabschnitt mit einem offenen V-förmigen Querschnitt auf.
Der in der Figur 1 gezeigte erste Querschnitt der bekannten Form einer Umfangsrille zeigt einen gegenüber anderen Querschnitten reduzierten Rollwiderstand auf. Dieser beruht auf der Struktur des ersten Rillenabschnitts. Dieser hat maximal eine Breite von 3 mm in Achsrichtung A. Durch die geringe Breite des ersten Rillenabschnitts in Achsrichtung wird sichergestellt, dass sich die Seiten des ersten Rillenabschnitts bei Fahrbahnkontakt eines Querschnitts der Umfangsrille aufgrund des Fahrzeuggewichts berühren, das das Gummimaterial des Laufstreifens zusammendrückt. Hierdurch wird in diesem Bereich der Umfangsrille eine weitere Deformation des Gummimaterial des Laufstreifens, insbesondere in Achsrichtung A, verhindert wird. Dadurch wird der Rollwiderstand des Fahrzeugluftreifens erheblich gemindert. Zudem wird in diesem Bereich durch die reduzierte Breite Bv,o der Umfangsrille an der Oberfläche des Laufstreifens und die damit erhöhte Tragfläche des Laufstreifens sowie das Berühren der Rillenseiten der Kontaktdruck an der Oberfläche des Laufstreifens reduziert, was zur Verringerung des Reifenabriebs führt.
Dagegen ist das Nässeverhalten, insbesondere das Bremsverhalten bei Nässe, aufgrund des zusammengedrückten zweiten Rillenabschnitts bei einem Neureifen zunächst ungünstig und verbessert sich erst mit zunehmendem Reifenverschließ, wodurch der zweite Rillenabschnitt mit seinem erweiterten Querschnitt dann als Aufnahmereservoir für Wasser von der Fahrbahn zur Verfügung steht.
Um dies auszugleichen, hat der zweite Querschnitt der Umfangsrille nur einen Rillenabschnitt mit einem offenen V-förmigen Querschnitt. Ein derartiger Querschnitt der Umfangsrille zeichnet sich durch ein sehr gutes Bremsverhalten bei Nässe aus. Dadurch, dass bei der Umfangrille nun sich beide Querschnitte über den gesamten Reifenumfang über Teilabschnitte des Umfangs des Fahrzeugluftreifens abwechseln, kann mit der Umfangsrille ein geminderter Rollwiderstand und ein gutes Bremsverhalten bei Nässe gleichzeitig erreicht werden. Trotzdem wird mit einer derartigen Umfangsrille nur ein Kompromiss erreicht, bei dem in beiden Eigenschaften Abstriche gemacht werden.
Details einer sehr ähnlichen Ausführungsform derartiger Umfangsrillen mit sehr ähnlichen Eigenschaften sind in der DE 10 2015 215 455 Al beschrieben.
Eine andere Ausführungsform von Umfangsrillen im Laufstreifen eines Fahrzeugluftreifens, die abwechselnd über den gesamten Reifenumfang über Teilabschnitte des Umfangs des Fahrzeugluftreifens einen ersten Querschnitt und einen zweiten Querschnitt senkrecht zur Umfangrichtung aufweisen, bei denen sich beide Querschnitte aus mehreren Rillenabschnitten zusammensetzen, die sich in einer radialen Richtung R aneinander anschließen, ist aus der WO 2017/174925 Al bekannt, wo sie als ein Beispiel der beschriebenen Erfindung in der Figur 6 gezeigt ist. Bei einem ersten Querschnitt liegt danach an der Laufstreifenoberfläche zunächst ein Rillenabschnitt konstanter Breite vor, an den sich in radialer Richtung nach innen ein weiterer zweiter Rillenabschnitt anschließt, dessen Breite in Achsrichtung A nach innen stetig auf eine maximale Breite erweitert. Beim zweiten Querschnitt liegt dagegen ein erster Rillenabschnitt vor, dessen Querschnitt senkrecht zur Umfangsrichtung sich nach außen stetig erweitert und in einen breiten Rillenabschnitt konstanter Breite in Achsrichtung A endet, der an der Oberfläche des Laufstreifens liegt. Nach innen schließt sich noch in radialer Richtung ein weiterer kleiner Rillenabschnitt an den ersten Rillenabschnitt an, der über eine kleine Höhe in radialer Richtung R jenseits der Verschleißgrenze des Profils eine kleine konstante Breite aufweist. Wesentliches Merkmal der gezeigten Umfangsrille ist, dass die Höhe in radialer Richtung R des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts der und die Höhe in radialer Richtung R des ersten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts zu einen Großteil die Profiltiefe der Umfangsrille umfassen. Hierdurch besteht ein durchgehender Durchgang in der Umfangsrille in Umfangsrichtung zwischen dieser beiden Rillenabschnitten der in Umfangsrichtung aufeinander folgenden beiden Querschnitte, wodurch eine Flüssigkeitsentwässerung in der Umfangsrille zwischen den beiden Rillenquerschnitten stattfinden kann. Dadurch, dass der erste Rillenabschnitt beim zweiten Querschnitt einen Großteil der Profiltiefe der Umfangsrille umfasst, steigert sich die Stabilität und Steifigkeit dieses Rillenabschnitts erst, nachdem der äußerer Rillenabschnitt konstanter Breite und ein beträchtlicher Anteil des ersten Rillenabschnitts durch Reifenabtrieb abgetragen sind, wodurch die Breite der Umfangsrille an der Reifenoberfläche geringer geworden ist. Der Rollwiderstand ist also im Bereich des zweiten Querschnitts nur nach einer längeren Reifennutzung durch die Kontur des zweiten Querschnitts verbessert.
Ebenso ist eine weitere Ausführungsform von Umfangsrillen im Laufstreifen eines Fahrzeugluftreifens, die abwechselnd über den gesamten Reifenumfang über Teilabschnitte des Umfangs des Fahrzeugluftreifens einen ersten Querschnitt und einen zweiten Querschnitt senkrecht zur Umfangrichtung aufweisen, bei denen sich beide Querschnitte aus mehreren Rillenabschnitten zusammensetzen, die sich in einer radialen Richtung R aneinander anschließen, aus der US 2020/0164694 Al bekannt. Bei einem ersten Querschnitt liegt danach an der Laufstreifenoberfläche zunächst ein Rillenabschnitt konstanter Breite vor, an den sich in radialer Richtung nach innen ein weiterer zweiter Rillenabschnitt anschließt, dessen Breite in Achsrichtung A zunächst mit zunehmendem Abstand von der Laufstreifenoberfläche erweitert und dann wieder reduziert. Beim zweiten Querschnitt liegt dagegen ein erster Rillenabschnitt vor dessen Querschnitt zur Umfangsrichtung sich nach außen stetig bis zur Oberfläche des Laufstreifens erweitert. Nach innen schließt sich in radialer Richtung ein zweiter kleiner Rillenabschnitt an den ersten Rillenabschnitt an, der über eine kleine Höhe in radialer Richtung R eine kleine konstante Breite aufweist. Die Höhe dieses Abschnitts in radialer Richtung ist gering gegenüber der Höhe des zweiten Rillenabschnitts in radialer Richtung des ersten Querschnitts. An diesen zweiten Rillenabschnitt schließt sich bei dem zweiten Querschnitt nach innen ein dritter Rillenabschnitt an, dessen Breite in Achsrichtung A sich mit zunehmendem Abstand von der Laufstreifenoberfläche wieder erweitert. Hierdurch besteht ein durchgehender Durchgang in der Umfangsrille in Umfangsrichtung zwischen dem zweiten Rillenabschnitten des ersten Querschnitts und dem ersten und dritten Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts bei den über den Umfang aufeinander folgenden beiden Querschnitten, wodurch eine Flüssigkeitsentwässerung in der Umfangsrille zwischen den beiden Rillenquerschnitten stattfinden kann. Durch die nur sehr kurze Länge des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts ist die Stabilität und Steifigkeit der Umfangsrille bei diesem zweiten Querschnitt nur begrenzt verbessert worden. Die Seiten der Umfangsrille werden zwar im Bereich des zweiten Rillenabschnitts zusammengedrückt, aber durch die geringe Fläche der aneinander stoßenden Seiten kann das Gummimaterial den auf ihn wirkenden Kräften beim Fahrbahnkontakt des zweiten Querschnitts der Umfangsrille trotzdem noch, insbesondere in radialer Richtung durch den dritten Rillenabschnitt, ausweichen und ist weiterhin einer Deformation ausgesetzt. Daher weist die Umfangsrille in den Bereichen, in denen sie den zweiten Querschnitt aufweist, noch einen erheblichen Rollwiderstand auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Umfangsrillen für einen Fahrzeugluftreifen bereitzustellen, die weiterhin die gute Nässeeigenschaften als Sicherheitseigenschaft aufweisen und deren Rollwiderstand weiter reduziert ist, um hierdurch eine weitere Kraftstoffersparnis und damit eine verbesserte CO2- Bilanz für das Fahrzeug zu erreichen, auf dem die Fahrzeugluftreifen montiert sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Gelöst wird die Aufgabe durch Fahrzeugluftreifen, insbesondere Nutzfahrzeugreifen, gemäß Patentanspruch 1.
Ein derartiger Fahrzeugluftreifen ist ein Fahrzeugluftreifen mit einem eine Profilierung aufweisenden Laufstreifen mit zumindest einer in Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens umlaufenden, auf eine Profiltiefe PT ausgeführten Umfangsrille, welche abwechselnd über den gesamten Reifenumfang über Teilabschnitte des Umfangs des Fahrzeugluftreifens einen ersten Querschnitt senkrecht zur Umfangsrichtung, der sich aus mindestens zwei in einer ersten radialer Richtung Ri des Fahrzeugluftreifen aneinander anschließenden Rillenabschnitten zusammensetzt, einem ersten zu der ersten radialer Richtung Ri symmetrischen Rillenabschnitt, dessen Breite in Achsrichtung A des Fahrzeugluftreifen kleiner als 3 mm ist und um nicht mehr als 10 % variiert, bevorzugt nicht mehr als 2 % variiert und besonders bevorzugt nicht mehr als 0,5 % variiert und einem radial inneren, gegenüber dem ersten Rillenabschnitt in Achsrichtung A erweiterten und die größte Querschnittsfläche von allen Rillenabschnitten aufweisenden zweiten Rillenabschnitt, der vorzugsweise auch zur ersten radialer Richtung Ri symmetrisch ist, und einen zweiten Querschnitt senkrecht zur Umfangrichtung aufweist, wobei der zweite Querschnitt sich aus mindestens zwei in einer zweiten radialer Richtung R2 des Fahrzeugluftreifen aneinander anschließenden und zu der radialer Richtung R2 symmetrischen Rillenabschnitten zusammensetzt, einem sich nach außen erweiternden, ersten Rillenabschnitt und einem gegenüber den ersten Rillenabschnitt verengtem inneren zweiten Rillenabschnitt, dessen Breite By, 2 in Achsrichtung A des Fahrzeugluftreifens um nicht mehr als 10 % variiert, bevorzugt nicht mehr als 2 % variiert und besonders bevorzugt nicht mehr als 0,5 % variiert und kleiner als 40 %, bevorzugt kleiner als 30 % und besonders bevorzugt kleiner als 25 % der Breite By,o in Achsrichtung A des zweiten Querschnitts an der Oberfläche des Laufstreifens im Neuzustand des Fahrzeugluftreifens ist, wobei der zweiten Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts sich über mindestens 50 % der Höhe H2V des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts in der radialer Richtung Ri in der radialer Richtung R2 erstreckt und über mindestens 50 % seiner Höhe H2y in der radialen Richtung R2 einen Abstand von der Oberfläche des Laufstreifens aufweist, bei dem sich beim ersten Querschnitt der zweite Rillenabschnitt befindet.
Ein erfindungsgemäßer Fahrzeugluftreifen weist Laufstreifen mit einer Profilierung auf. Diese beinhaltet zumindest eine Umfangsrille in Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens. Sie ist umlaufend und auf eine Profiltiefe PT ausgeführt. Entsprechend hat jede dieser Umfangsrillen über den gesamten Reifenumfang eine Profiltiefe PT, wobei jedoch verschiedene Umfangsrillen verschiedene Profiltiefen PT aufweisen können.
Eine auf eine Profiltiefe PT ausgeführte Umfangsrille hat dann über dem gesamten Reifenumfang, zumindest im Neuzustand des Reifens, die gleiche Profiltiefe mit einer lediglich fertigungsbedingten Toleranz von typischerweise 0,10 bis 0,15 mm. Nur wenn in der Umfangrille Abnutzungsindikatoren (tread wear indicators) angeordnet sind, kann an diesen Stellen die Profiltiefe um die Höhe der Abnutzungsindikatoren abweichen. Die Höhe eines Abnutzungsindikators kann z.B. 1,2 mm betragen. Als Abnutzungsindikatoren sind z.B. Querstege in einer Umfangsrille am Rillengrund gleichmäßig über den Reifenumfang angeordnet.
Zumindest eine dieser Umfangsrillen des Profils des Laufstreifens weist abwechselnd über den gesamten Reifenumfang über Teilabschnitte des Umfangs des Fahrzeugluftreifens einen ersten Querschnitt einen zweiten Querschnitt senkrecht zur Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens auf.
Der erste Querschnitt der Umfangsrille senkrecht zur Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens setzt sich aus mindestens zwei in einer ersten radialer Richtung Ri des Fahrzeugluftreifen aneinander anschließenden Rillenabschnitten zusammen, einem ersten und einem zweiten Rillenabschnitt.
Dabei ist ein erster Rillenabschnitt zu der ersten radialer Richtung Ri symmetrisch. Durch die Symmetrie des Querschnitts der ersten Rillenabschnitts senkrecht zur Umfangsrichtung wird dabei die erste radiale Richtung Ri definiert. Die Breite des ersten Rillenabschnitts in Achsrichtung A des Fahrzeugluftreifens ist kleiner als 3 mm. Sie variiert um nicht mehr als 10 %, bevorzugt nicht mehr als 2 % variiert und besonders bevorzugt nicht mehr als 0,5 % variiert. Die Breite des ersten Rillenabschnitts kann aber auch in einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung konstant sein. Abweichungen in der Breite des ersten Rillenabschnitts darüber hinaus gehen dann alleine auf die Grenzen der Fertigung einer Umfangsrille zurück. Die hierdurch auftretende Toleranz der Breite des ersten Rillenabschnitts ist typischerweise kleiner als 0,2 mm, vorzugsweise kleiner als 0,15 mm und besonders bevorzugt kleiner als 0,05 mm.
Der zweiten Rillenabschnitt des ersten Querschnitts der Umfangsrille ist gegenüber dem ersten Rillenabschnitt radial innen angeordnet, d.h. er schließt sich in der radialen Richtung Ri direkt an ersten Rillenabschnitt an, wobei der zweite Rillenabschnitt dabei näher zur Reifenmitte angeordnet ist und umgekehrt einen größeren Ab stand von der Laufstreifenoberfläche aufweist als der erste Rillenabschnitt. Weiter ist der zweite Rillenabschnitt des ersten Querschnitts gegenüber dem ersten Rillenabschnitt in Achsrichtung A erweitert. D.h. er weist eine Breite in Achsrichtung A auf, die größer als die maximale Breite des ersten Rillenabschnitts. Vorzugsweise weist der zweite Rillenabschnitt über eine größere Ausdehnung in der ersten radialen Richtung Ri bzw. einen größeren Bereich des Abstands der Umfangsrille zur Laufstreifenoberfläche, der Tiefe der Umfangsrille, eine Breite in Achsrichtung A auf, die größer ist als die maximale Breite des ersten Rillenabschnitts. Typischerweise weist der zweite Rillenabschnitt über eine Ausdehnung in der radialen Richtung Ri von mindestens 3 cm, bevorzugt von mindestens 4,5 cm und besonders bevorzugt von mindestens 5,5 cm eine Breite in Achsrichtung A auf, die größer als die maximale Breite des ersten Rillenabschnitts ist. Zudem weist zweite Rillenabschnitt typischerweise über mindestens 50 % seiner maximalen Ausdehnung in der radialen Richtung Ri, vorzugsweise über 75 % seiner maximalen Ausdehnung in der radialen Richtung Ri und besonders bevorzugt über 90 % seiner maximalen Ausdehnung in der radialen Richtung Ri eine Breite in Achsrichtung A auf, die größer als die maximale Breite des ersten Rillenabschnitts ist. Weiterhin besitzt der zweite Rillenabschnitt des ersten Querschnitts der Umfangsrille senkrecht zur Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens die größte Querschnittsfläche senkrecht zur Umfangsrichtung von allen Rillenabschnitten des ersten Querschnitts.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist auch der zweite Rillenabschnitt des ersten Querschnitts der Umfangsrille zur ersten radialer Richtung Ri symmetrisch.
Der zweite Querschnitt der Umfangsrille senkrecht zur Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens setzt sich auch aus mindestens zwei in einer zweiten radialer Richtung R2 des Fahrzeugluftreifen aneinander anschließenden Rillenabschnitten zusammen, einem ersten und einem zweiten Rillenabschnitt. Diese sind beide zu der radialer Richtung R2 symmetrisch. Der erste Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts senkrecht zur Umfangsrichtung erweitert sich nach außen. Das heißt, mit abnehmendem Abstand von der Oberfläche des Laufstreifens des Fahrzeugluftreifens, bzw. geringer Tiefe der Umfangsrille vergrößert sich in diesem Rillenabschnitt seine Breite in axialer Richtung A.
Der zweite Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts senkrecht zur Umfangsrichtung ist gegenüber dem ersten Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts verengt und innen. Das heißt, die Breite in axialer Richtung A des zweiten Rillenabschnitts ist nicht größer als die kleinste Breite in axialer Richtung A des ersten Rillenabschnitts. Diese ist bei dem ersten Rillenabschnitt bei seinem größten Abstand von der Oberfläche des Laufstreifens des Fahrzeugluftreifens, bzw. seiner größten Tiefe gegeben, da er sich nach außen erweitert. Genau hier schließt sich an den ersten Rillenabschnitt in der zweiten radialen Richtung R2 der zweite Rillenabschnitt an, der ja gegenüber dem ersten Rillenabschnitt innen liegt. Der zweite Rillenabschnitt ist dabei näher zur Reifenmitte angeordnet und weist umgekehrt einen größeren Abstand zur Laufstreifenoberfläche auf als der erste Rillenabschnitt.
Die Breite des zweiten Rillenabschnitts in Achsrichtung A des Fahrzeugluftreifens variiert um nicht mehr als 10 %, bevorzugt nicht mehr als 2 % variiert und besonders bevorzugt nicht mehr als 0,5 %. Die Breite des zweiten Rillenabschnitts kann aber auch in einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung konstant sein. Abweichungen in der Breite des zweiten Rillenabschnitts darüber hinaus gehen dann allein auf den Grenzen der Fertigung einer Umfangsrille zurück. Die hierdurch auftretende Toleranz der Breite des zweiten Rillenabschnitts ist typischerweise kleiner als 0,2 mm, vorzugsweise kleiner als 0,15 mm und besonders bevorzugt kleiner als 0,05 mm.
Hierbei ist die Breite des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts in Achsrichtung A kleiner als 40 %, bevorzugt kleiner als 30 % und besonders bevorzugt kleiner als 25 % der Breite By,o in Achsrichtung A des zweiten Querschnitts an der Oberfläche des Laufstreifens im Neuzustand des Fahrzeugluftreifens. Damit ist die Breite des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts in Achsrichtung erheblich reduziert gegenüber der ursprünglichen Breite des zweiten Querschnitts der Umfangsrille an Laufstreifenoberfläche des neuen Fahrzeugluftreifens.
Der zweiten Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts erstreckt sich über mindestens 50 % der Höhe des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts in der radialer Richtung Ri in der radialer Richtung R2.
Die Höhe H eines Rillenabschnitts eines Querschnitts einer Umfangsrille in einer radialen Richtung R des Querschnitts ist definiert als die maximale Höhe der Querschnittsfläche des Rillenabschnitts in Richtung der radialen Richtung R und ist gegeben durch den maximalen Abstand zweier Punkte des Randes der Querschnittsfläche, den sie nur in der radiale Richtung R zueinander ausweisen. Ihr Abstand senkrecht zur radialen Richtung wird hier nicht betrachtet. Bei vielen Querschnittsflächen eines Rillenabschnitts, die in den Querschnitten senkrecht zur Umfangsrichtung einer Umfangsrille eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens vorhanden sind, ist dieser maximale Abstand genau in der radialen Richtung R zu finden. Er kann jedoch auch auf einer Geraden zu finden sein, die parallel zur radialen Richtung R in einem gewissen Abstand in Achsrichtung A verläuft, wenn die beiden Randpunkte, die den maximalen Abstand in der radiale Richtung R zueinander ausweisen, auf dieser Geraden liegen. Sollten die beiden Punkte jedoch nicht auf einer Geraden parallel zur radialen Richtung R liegen, so wird ihr Abstand in Achsrichtung A nicht bei der Bestimmung der Höhe des Rillenabschnitts berücksichtigt.
Die Länge des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts in der radialer Richtung des Querschnitts R2, dessen Breite in der Achsrichtung höchstens um 10 % variiert, und damit seine Höhe in der radialer Richtung R2, wird also mit der Höhe des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts gekoppelt und zwar derart, dass seine Länge mindestens der Hälfte der Höhe des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts in der radialen Richtung des ersten Querschnitts Ri entspricht. Außerdem weist der zweite Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts der Umfangsrille über mindestens 50 % seiner Höhe in der radialen Richtung R2 einen Abstand von der Oberfläche des Laufstreifens auf, bei dem sich beim ersten Querschnitt der zweite Rillenabschnitt befindet. Der Abstand von der Oberfläche des Laufstreifens entspricht für einen Ort in einer Umfangsrille der Tiefe der Umfangsrille an diesem Ort. Hiermit befindet sich über mindestens 50 % seiner Höhe der zweite Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts in der Tiefe der Umfangsrille, in der sich beim ersten Querschnitt der zweite Rillenabschnitt befindet. Beide Rillenabschnitte, der zweite Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts und der zweite Rillenabschnitt des ersten Querschnitts befinden sich damit über eine größere Ausdehnung des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts, nämlich über mindestens 50 % der Ausdehnung des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts, im Bereich der gleichen Tiefe der Umfangsrille, wenn auch in verschiedenen Teilabschnitten des Umfangs.
Durch die verbesserte Geometrie des zweiten Querschnitts der Umfangsrille senkrecht zur Umfangsrichtung wird der Rollwiderstand der Umfangsrille im Bereich des zweiten Querschnitts verbessert, ohne dass das Nässeverhalten des zweiten Querschnitts wesentlich reduziert wird gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen von Umfangsrillen in einem Fahrzeuglaufstreifen mit über den Reifenumfang abwechselnden Querschnitten. Erreicht wird dies dadurch, dass der zweite Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts gegenüber den ersten Rillenabschnitt verengt ist auf eine Breite in Achsrichtung A, die gegenüber der Breite des zweiten Querschnitts an der Laufstreifenoberfläche erheblich reduziert ist. Er erstreckt in der radialen Richtung R2 in eine deutliche Länge, die mindestens 50 % der Höhe des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts ausmacht. Dabei ist der zweite Rillenabschnitt lediglich in einer Tiefe der Umfangsrille positioniert, dass mindestens 50 % seiner Höhe in der radialen Richtung R2 sich bei der gleichen Tiefe befinden wie der zweite Rillenabschnitt des ersten Querschnitts, der als Aufnahmereservoir für das Fahrbahn wasser dient. Damit befindet sich der erste Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts der Umfangsrille maximal in einer Tiefe der Umfangsrille, bei der beim ersten Querschnitt der Umfangsrille sich höchstens die oberen 50 % der Höhe des zweiten Rillenabschnitts befinden, oder nur maximal in der Tiefe eines Rillenabschnitt des ersten Querschnitts, der gegenüber dem zweiten Rillenabschnitt des ersten Querschnitts einen kleineren Abstand zur Laufstreifenoberfläche aufweist, wie insbesondere der erste Rillenabschnitt des ersten Querschnitts. Da nun die Seiten des ersten Rillenabschnitts mit zunehmende Umfangsrillentiefe aufeinander zu laufen und in dem verengten Rillenabschnitt reduzierter Breite enden, werden bereits in einer geringeren Tiefe der Umfangsrillen im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Umfangsrillen beim zweiten Querschnitt die Seiten des zweiten Rillenabschnitts zusammengedrückt, so dass sie sich berühren. Durch die hierdurch verminderte Deformation des Laufstreifens in einer geringeren Tiefe wird der Rollwiderstand des Fahrzeugluftreifens weiter verbessert und die Steifigkeit des Querschnitts erhöht. Dieser Effekt wird schon bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen im Neuzustand genutzt. Trotzdem bietet der erste Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts und seine gegebenenfalls in radialer Richtung außen dazu angeordneten Rillenabschnitte genügend Kapazität, um Fahrbahnwasser aufzunehmen und ein gutes Nässeverhalten der Umfangsrille sicherzustellen, so dass die Fahrzeugsicherheit durch ein gutes Bremsverhalten bei Nässe gewährleistet ist.
Dadurch, dass über 50 % der Höhe der zweite Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts sich in der Tiefe der Umfangsrille befinden, in der sich beim ersten Querschnitt der zweite Rillenabschnitt befindet, ist auch ein Austausch von Fahrbahn wasser zwischen den Teilabschnitten der beiden Querschnitte zwischen den zweiten Rillenabschnitten beider Querschnitte möglich, wenn zusätzlich ein Übergang zwischen diesen Rillenabschnitten beider Querschnitte in Umfangsrichtung besteht. So kann Wasser über den verengten zweiten Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts in den zweiten Rillenabschnitt des ersten Querschnitts gelangen, aus dem es dann wieder aus der Umfangsrille entweichen kann, sobald dessen Teilabschnitt der Umfangsrille die Fahrbahn nicht mehr berührt. Weitere Details werden weiter unten erläutert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der zweite Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts der zumindest einen Umfangsrille über mindestens 80 % der Höhe des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts in der radialer Richtung Ri in der radialer Richtung R2. Die Länge des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts in der radialer Richtung des Querschnitts R2 und damit seine Höhe in der radialer Richtung R2, ist also entsprechend der Höhe des zweiten Rillenabschnitts dimensioniert und zwar derart, dass seine Länge mindestens der 80 % der Höhe des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts in der radialen Richtung des ersten Querschnitts Ri entspricht.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der zweiten Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts in der radialer Richtung R2 über mindestens die Höhe des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts in der radialer Richtung Ri in der radialer Richtung R2. Die Länge des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts in der radialer Richtung des Querschnitts R2 und damit seine Höhe in der radialer Richtung R2, ist also entsprechend der Höhe des zweiten Rillenabschnitts dimensioniert und zwar derart, dass seine Länge mindestens der Höhe des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts in der radialen Richtung des ersten Querschnitts Ri entspricht.
Typischerweise erstreckt sich der zweiten Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts der zumindest einen Umfangsrille über höchstens 125 % der Höhe des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts in der radialer Richtung Ri in radialer Richtung R2, vorzugsweise über höchstens 115 % der Höhe des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts in der radialer Richtung Ri und besonders vorzugsweise über höchstens 110 % der Höhe des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts in der radialer Richtung Ri. Die Höhe des zweiten Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts in der radialen Richtung R2 sollte nicht zu groß sein, damit die Rillenabschnitte, der gegenüber dem zweiten Rillenabschnitt einen kleineren Abstand zur Laufstreifenoberfläche aufweisen, wie insbesondere der erste Rillenabschnitt bei einer gegebenen Profiltiefe PT genug Tiefe haben, um ausreichend Fahrbahn wasser aufzunehmen und hiermit zum Bremsverhalten bei Nässe des Fahrzeugluftreifens beizutragen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der zweite Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts der zumindest einen Umfangsrille in mindestens 75 % seiner Höhe in der radialen Richtung R2 einen Abstand zur Oberfläche des Laufstreifens auf, bei dem sich beim ersten Querschnitt der zweite Rillenabschnitt befindet. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der zweite Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts über seine gesamte Höhe in der radialen Richtung R2 einen Abstand zur Oberfläche des Laufstreifens auf, bei dem sich beim ersten Querschnitt der zweite Rillenabschnitt befindet. Umso größer der Bereich des Abstands zur Oberfläche, d.h. der Bereich der Tiefe ist, im dem sowohl der der zweite Rillenabschnitt des ersten Querschnitts als auch der zweite Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts vorhanden ist, umso mehr kann Fahrbahn wasser von zweiten Querschnitt in den zweiten Rillenabschnitt des ersten Querschnitts gelangen und somit das Nässeverhalten des Fahrzeugluftreifens verbessert werden.
Typischerweise ist bei der zumindest einen Umfangsrille des Fahrzeugluftreifens die Höhe des ersten und zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts in radialer Richtung Ri zusammen größer als 70 % der Profiltiefe PT der Umfangsrille, bevorzugt größer als 80 % der Profiltiefe PT der Umfangsrille, besonders bevorzugt größer als 85 % der der Profiltiefe PT der Umfangsrille und außerordentlich bevorzugt größer als 90 % der der Profiltiefe PT der Umfangsrille. Hier weist der erste Querschnitt noch mindestens einen weiteren Rillenabschnitt, der einen kleinen Abstand zur Laufstreifenoberfläche aufweist als der ersten und zweiten Rillenabschnitt, es sei denn die Höhe des ersten und zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts entspricht bereits der Profiltiefe PT. Dann endet der erste Rillenabschnitt an der Laufstreifenoberfläche. Wenn noch mindestens ein weiterer Rillenabschnitt zum ersten Querschnitt der Umfangsrille gehört, hat dieser bevorzugt eine größere Breite in Achsrichtung A als der erste Rillenabschnitt, um durch eine größere Aufnahmekapazität von Fahrbahnwasser das Nässeverhalten des Fahrzeugluftreifens zu verbessern.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform schließt sich bei der zumindest einen Umfangsrille der Bodenbereich der Umfangsrille direkt an den zweiten Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts in radialer Richtung R2 nach innen an. Der Bodenbereich der Umfangsrille umfasst den Rillengrund mit dem tiefsten Punkt der Umfangsrille, der den größten Abstand zur Laufstreifenoberfläche aufweist. Dieser Abstand entspricht der Profiltiefe PT. Vom tiefsten Punkt der Umfangsrille nimmt dann im Bodenbereich der Umfangsrille die Breite der Umfangsrille in Achsrichtung A mit abnehmender Tiefe, d.h. abnehmendem Abstand zur Laufstreifenoberfläche, stetig zu, bis der Bodenbereich die Breite zweiten Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts in Achsrichtung A erreicht. In einer Ausführungsform weist der Bodenbereich bereits am tiefsten Punkt der Umfangsrille eine Breite in Achsrichtung A auf. Dann wird der Rillengrund durch eine Gerade parallel der Achsrichtung A gebildet, die die Profiltiefe PT aufweist und der Bodenbereich des zweiten Querschnitts der Querrille wird durch eine Fläche in Achsrichtung A entlang der Umfangsrichtung gebildet. Diese Fläche geht dann bevorzugt über eine Krümmung in die Seiten der Querschnittsfläche des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts über.
Bevorzugt ist der Bodenbereich des zweiten Querschnitts der Umfangsrille symmetrisch zur radialen Richtung R2. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform geht dabei der Bodenbereich des zweiten Querschnitts vom tiefsten Punkt der Umfangsrille mit einem konstanten Krümmungsradius in den zweiten Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts über. Dabei ergibt sich dieser Krümmungsradius aus der Breite By, 2 des zweiten Rillenabschnitts in Achsrichtung A, indem er die Hälfte der Breite By,2 ist. Dann ist der Querschnitt des Bodenbereichs senkrecht zur Umfangsrichtung ein Halbkreis mit einem Durchmesser, der der Breite By.2 des zweiten Rillenabschnitts in Achsrichtung A an dem Ende des zweiten Rillenabschnitts entspricht, der an den Bodenbereich angrenzt, d.h. am den Ende, dass von der Laufstreifenoberfläche am weitesten entfernt ist.
Die Gesamthöhe des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts und des Bodenbereichs der Umfangsrille in der radialer Richtung R2 weicht bei diesen Ausführungsformen typischerweise von dem Abstand des Randpunkte der Querschnittsfläche des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts senkrecht zur Umfangsrichtung mit dem größten Abstand zur radialen Richtung Ri zum tiefsten Punkt der Querschnittsfläche in der radialen Richtung Ri um nicht mehr als 20 % ab, vorzugsweise um nicht mehr als 10 % ab und besonders vorzugsweise um nicht mehr als 5 % ab. Dann entspricht die Summe der Höhe H2y des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts in der radialen Richtung R2 und der Höhe des Bodenbereichs des zweiten Querschnitts in der radialen Richtung R2, die dem Abstand des tiefsten Punkts zum inneren Ende des zweiten Rillenabschnitts entspricht, in etwa dem Abstand der Tiefe der breitesten Ausdehnung des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts zum Rillengrund des ersten Querschnitts, an dem sein tiefsten Punkt liegt. Da die Profiltiefe der Querrille über den gesamten Reifenumfang gleich ist, liegen also dann der zweiten Rillenabschnitt und der Bodenbereich der zweiten Umfangsrille in der gleichen Tiefe wie der Bereich des zweiten Rillenabschnitts unterhalb seiner größten Ausdehnung in Achsrichtung A. Diese Bereiche der beiden Querschnittes der Umfangsrille können also durch einen entsprechenden Übergangsbereich zwischen den Querschnitten miteinander kommunizieren, so dass bei Nässe Fahrbahnwasser, was in den zweiten Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts gelangt, insbesondere durch die Reifenrotation in den zweiten Rillenabschnitt des ersten Querschnitts gelangen kann. Hierdurch wird die Wasseraufnahmekapazität der Umfangsrille deutlich verbessert.
Bei den Ausführungsformen, bei denen sich bei der zumindest einen Umfangsrille der Bodenbereich der Umfangsrille direkt an den zweiten Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts in radialer Richtung R2 nach innen anschließt, beträgt die mittleren Breite By, 2 in Achsrichtung A des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts typischerweise 2 mm bis 6 mm, vorzugsweise 2,5 mm bis 4 mm und besonders vorzugsweise 2,8 mm bis 3,5 mm. Bei einer derartigen Breite werden dann beim zweiten Querschnitt die Seiten des zweiten Rillenabschnitts so zusammengedrückt, dass sie sich berühren, wodurch ein Durchwalken des Gummiwerkstoffs des Laufstreifens im Bereich des zweiten Querschnitts der Umfangsrille deutlich reduziert wird. Entsprechend wird dann auch der Rollwiderstand des erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens durch diese Dimensionierung reduziert.
Weiter liegt bei den Ausführungsformen, bei denen sich bei der zumindest einen Umfangsrille der Bodenbereich der Umfangsrille direkt an den zweiten Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts in radialer Richtung R2 nach innen anschließt, das Verhältnis der maximale Breite Bv,2,max in Achsrichtung A der Querschnittsfläche des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts zu der mittleren Breite By, 2 in Achsrichtung A des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts typischerweise zwischen 1,5 und 4,5 , bevorzugt zwischen 2,0 und 3,5 und besonders bevorzugt zwischen 2,3 und 2,8. Dies Verhältnis der Breite der inneren Rillenabschnitte beider Querschnitte ist insbesondere so gewählt, dass das Nässeverhalten und der Rollwiderstand der Umfangsrille gleichzeitig optimiert sind.
Zudem liegt bei den Ausführungsformen, bei denen sich bei der zumindest einen Umfangsrille der Bodenbereich der Umfangsrille direkt an den zweiten Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts in radialer Richtung R2 nach innen anschließt, das Verhältnis der mittleren Breite By, 2 in Achsrichtung A des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts zur der mittleren Breite Bv,i in Achsrichtung A des ersten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts zwischen 1,0 und 6,0, bevorzugt zwischen 2,0 und 4,5 und besonders bevorzugt zwischen 2,3 und 3. Durch die doch deutlich größere Breite By,2 des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts ist gewährleistet, dass durch den zweiten Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts Fahrbahn wasser aufgenommen und dann in den zweiten Rillenabschnitt des ersten Querschnitts gelangen kann.
In einer weiteren Ausführungsform schließt sich bei der zumindest einen Umfangsrille direkt an den zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts in radialer Richtung R2 nach innen ein dritter Rillenabschnitt an, der den Bodenbereich des zweiten Querschnitts umfasst und tropfenförmig ist, wobei seine maximale Breite By.s in Achsrichtung A größer ist als die mittleren Breite By,2 in Achsrichtung A des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts. Der dritter Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts weist dabei einen größeren Abstand zur Laufstreifenoberfläche auf als der zweite Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts, wobei der zweite Rillenabschnitt in den dritten Rillenabschnitt übergeht. Der Dritte Rillenabschnitt erweitert sich in seiner Breite in Achsrichtung bis zu seiner maximale Breite By,3. Da er tropfenförmig ist, verjüngt er sich dann jedoch mit zunehmender Tiefe, das heißt zunehmendem Abstand zur Laufstreifenoberfläche, bis zum tiefsten Punkt der Umfangsrille am Rillengrund. Dabei kann der Rillengrund auch eine Gerade in Achsrichtung A sein, die den größten Abstand der Laufstreifenoberfläche aufweist, die dann die Rolle des tiefsten Punkt der Umfangsrille übernimmt. Der dritte Rillenabschnitt ist in seiner Breite gegenüber dem zweiten Rillenabschnitt erweitert und kann dann insbesondere in den zweiten Rillengrund eintretendes Fahrbahnwasser mit einem größeren Volumen aufnehmen. Durch eine Verbindung zum zweiten Rillenabschnitt des ersten Querschnitts im Übergangsbereich zwischen den beiden in den Umfangsrillen vorhandenen Querschnitten kann dieses aufgenommene Fahrbahnwasser, insbesondere durch die Rotation des Fahrzeugluftreifens dann auch in den zweiten Rillenabschnitt des ersten Querschnitts gelangen, der ein noch größeres Volumen zur Aufnahme von Fahrbahnwasser aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei bei der zumindest einen Umfangsrille der Rand der Querschnittsfläche des dritten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts senkrecht zur Umfangsrichtung kreisförmig mit einem Durchmesser By, 3, der größer ist als die mittleren Breite By.2 in Achsrichtung A des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts. Typischerweise ist der Durchmesser By,3 des kreisförmigen Randes der Querschnittfläche des dritten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts 1,2 mal bis 4 mal so groß, bevorzugt 2 mal bis 3 mal so groß und besonders bevorzugt 2,3 mal bis 2,7 mal so groß wie die mittlere Breite BY.2 in Achsrichtung A des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts. Bei einer derartigen besonders bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der zweiten Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts in radialer Richtung R2 über eine Länge H2y, die mindestens so groß ist wie der Durchmesser By,3 des kreisförmigen Randes der Querschnittfläche des dritten Rillenabschnitts, bevorzugt 15 % größer als der Durchmesser BY.3 des kreisförmigen Randes der Querschnittfläche des dritten Rillenabschnitts und besonders bevorzugt 25 % größer als der Durchmesser By,3 des kreisförmigen Randes der Querschnittfläche des dritten Rillenabschnitts ist. Die Länge H2y in radialer Richtung R2 des zweiten Rillenabschnitts entspricht dabei der Höhe des zweiten Rillenabschnitts in der radialen Richtung R2. Hier wird der zweite Rillenabschnitt aufgrund seiner geringen Breite in Achsrichtung A als ein Kanal in radialer Richtung R2 betrachtet, der Fahrbahnwasser in den kreisförmigen Tropfen des dritten Rillenabschnitts leitet und dabei eine gewisse Länge H2y aufweist. Bei den Ausführungsformen, bei denen sich bei der zumindest einen Umfangsrille direkt an den zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts in radialer Richtung R2 nach innen ein dritter Rillenabschnitt anschließt, der den Bodenbereich des zweiten Querschnitts umfasst und tropfenförmig ist, ist typischerweise die mittlere Breite By, 2 des zweiten Rillenabschnitt in Achsrichtung A des Fahrzeugluftreifens des zweiten Querschnitts kleiner als 15 % , bevorzugt kleiner als 12 % und besonders bevorzugt kleiner als 10 % der Breite By.o in Achsrichtung A des zweiten Querschnitts an der Oberfläche des Laufstreifens im Neuzustand des Fahrzeugluftreifens. Weiterhin ist bei diesen Ausführungsformen typischerweise die Breite By,2 des zweiten Rillenabschnitt in Achsrichtung A des Fahrzeugluftreifens des zweiten Querschnitts größer als 4 % , bevorzugt größer als 6 % und besonders bevorzugt größer als 8 % der Breite By.o in Achsrichtung A des zweiten Querschnitts an der Oberfläche des Laufstreifens im Neuzustand des Fahrzeugluftreifens. Dies Verhältnis der Breite By.2 des zweiten Rillenabschnitts zur Breite By.o ist bei diesen Ausführungsformen beim zweiten Querschnitt der Umfangsrillen insbesondere so gewählt, dass das Nässeverhalten und der Rollwiderstand der Umfangsrillen gleichzeitig optimiert sind.
Die mittlere Breite By,2 in Achsrichtung A des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts beträgt bei den Ausführungsformen, bei denen sich bei der zumindest einen Umfangsrille direkt an den zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts in radialer Richtung R2 nach innen ein dritter Rillenabschnitt anschließt, der den Bodenbereich des zweiten Querschnitts umfasst und tropfenförmig ist, typischerweise 0,7 mm bis 2,5 mm, vorzugsweise 1 mm bis 1,7 mm und besonders vorzugsweise 1,1 mm bis 1,3 mm.
Der zweiten Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts in radialer Richtung R2 erstreckt sich bei den Ausführungsformen, bei denen sich bei der zumindest einen Umfangsrille direkt an den zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts in radialer Richtung R2 nach innen ein dritter Rillenabschnitt anschließt, der den Bodenbereich des zweiten Querschnitts umfasst und tropfenförmig ist, typischerweise über eine Länge H2y von 2 mm bis 6 mm, bevorzugt über eine Länge von 2,7 mm bis 4,5 mm und besonders bevorzugt über eine Länge von 3,2 mm bis 4 mm. Diese Dimensionierung des zweiten Rillenabschnitts fördert die Reduzierung des Rollwiderstands der erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens erweitert sich der erste Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts der zumindest einen Umfangsrille konstant nach außen. Die Seiten des Querschnittsfläche des ersten Rillenschnitts senkrecht zur Umfangsrichtung werden dann durch Geraden gebildet und die Querschnittsfläche des ersten Rillenschnitts hat dann die Form eines gleichschenkligen Trapezes. Dabei weisen die Seiten der Querschnittsfläche senkrecht zur Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens des ersten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts gegenüber der radialen Richtung R2 typischerweise eine Neigung von 20° bis 80° auf, bevorzugt eine Neigung von 30° bis 60° und besonders bevorzugt eine Neigung von 40° bis 50°.
Der zweiten Rillenabschnitt des ersten Querschnitts der Umfangsrillen kann bei bestimmen Ausführungsformen Seiten haben, die teilweise als eine Gerade ausgebildet sind, die auf die radiale Richtung Ri nach innen, also mit wachsendem Abstand von der Laufstreifenoberfläche, zulaufen. Dann liegt typischerweise das Verhältnis des Neigungswinkels der als Geraden ausgebildeten Seiten der Querschnittsfläche senkrecht zur Umfangsrichtung der Fahrzeugluftreifens des ersten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts gegenüber der radialen Richtung R2 zum Neigungswinkel der auf die radiale Richtung Ri nach innen zulaufenden Seiten der Querschnittsfläche senkrecht zur Umfangsrichtung des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts gegenüber der radialen Richtung Ri zwischen 1,5 und 10, vorzugsweise zwischen 1,75 und 4 und besonders vorzugsweise zwischen 2 und 2,5. Die Seiten des ersten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts weisen also eine deutlich größere Neigung auf als die Seiten des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts. Durch diese große Neigung der Seiten des ersten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts wird der Rollwiderstand des Laufstreifens des Fahrzeugluftreifens im Bereich des zweiten Querschnitts gezielt gegenüber dem Stand der Technik verringert, da so bereits näher zur Oberfläche des Laufstreifens hin das Gummimaterial des Laufstreifens vorhanden ist, dass so eine erhöhte Steifigkeit aufweist und beim Reifenumlauf im Zustand des Fahrbahnkontakts weniger durchwalkt wird.
Bei einen erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen liegt bei der mindestens einen Umfangsrille das Verhältnis der Fläche der Querschnittsfläche senkrecht zur Umfangsrichtung des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts zur Fläche der Querschnittsfläche senkrecht zur Umfangsrichtung des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts zwischen 1 und 3, vorzugsweise zwischen 1,5 und 2,5 und besonders vorzugsweise zwischen 2 und 2,3. Die Fläche des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts ist also vorzugsweise deutlich kleiner als die des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts, da ihre Seiten bei Fahrbahnkontakt zusammengedrückt werden sollen. Andererseits ist die Fläche des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts jedoch so groß, dass noch eine gewisse Menge Fahrbahnwasser bei Nässe in dem zweiten Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts aufgenommen werden kann, bevor seine Seiten zusammengedrückt werden. Das aufgenommene Wasser wird hierdurch in den zweiten Rillenabschnitt des ersten Querschnitts gedrückt, der eine größere Aufnahmekapazität für das Wasser aufweist.
Bei eine bevorzugten Ausführungsform des Fahrzeugluftreifens weisen die Teilabschnitte der zumindest einen Umfangsrille, die den ersten Querschnitt senkrecht zur Umfangrichtung aufweisen, in Umfangsrichtung alle die gleiche Länge auf und ebenso weisen die Teilabschnitte der Umfangsrillen, die den zweiten Querschnitt senkrecht zur Umfangrichtung aufweisen, in Umfangsrichtung alle die gleiche Länge auf. Typischerweise liegt dabei der Anteil der Länge der Teilabschnitte des Umfangs des Fahrzeugluftreifens, bei dem eine Umfangsrille den ersten Querschnitt aufweist, gegenüber der Gesamtlänge der Umfangsrille zwischen 25 % und 75 %, vorzugsweise zwischen 30% und 70 %, und besonders bevorzugt zwischen 40 % und 60%.
Typischerweise liegt dabei der Anteil der Länge der Teilabschnitte des Umfangs des Fahrzeugluftreifens, bei dem eine Umfangsrille den ersten Querschnitt aufweist, gegenüber der Gesamtlänge der Teilabschnitte des Umfangs des Fahrzeugluftreifens einer Umfangsrille, bei dem die Umfangsrille den ersten Querschnitt oder zweiten Querschnitt aufweist, zwischen 40 % und 85 %, vorzugsweise zwischen 60% und 80%, und besonders bevorzugt zwischen 70 % und 78 %. Besonders bevorzugt ist die Gesamtlänge der Teilabschnitte, bei denen die Umfangsrille den ersten Querschnitt aufweist, dreimal so groß wie die Gesamtlänge der Teilabschnitte, bei denen die Umfangsrille den zweiten Querschnitt aufweist. Entsprechend erstreckt sich dann der erste Querschnitt gegenüber dem zweiten Querschnitt bei einer Umfangsrille über die dreifache Länge in Umfangsrichtung. Dabei kann die Länge in Umfangsrichtung, über die sich der erste und der zweite Querschnitt erstrecken, bei mehreren Umfangsrillen unterschiedlich sein oder auch gleich. Je nach der Geometrie des ersten und zweiten Querschnitts kann es vorteilhaft sein, dass die Querschnitte sich über die gleiche Länge in Umfangsrichtung und unterschiedliche Längen in Umfangsrichtung erstrecken, damit der Fahrzeugluftreifen ein möglichst gutes Nässeverhalten bei reduziertem Rollwiderstand aufweist.
Bei weiter bevorzugten Ausführungsformen des Fahrzeugluftreifens ist bei der zumindest einen Umfangsrille in den Übergangsbereichen zwischen einem Teilabschnitt mit dem ersten Querschnitt und einem Teilabschnitt mit dem zweiten Querschnitt der Querschnitt der Umfangsrille V-förmig. Hierdurch ist es besonders gut möglich, dass von dem zweiten Rillenabschnitt des Querschnitts aufgenommenes Fahrbahnwasser über den V-förmigen Übergangsbereich in den zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts mit seiner großen Aufnahmekapazität gelangt. Durch eine begrenzte Länge L3y des Übergangsbereichs, in dem der zweite verengte Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts nicht voll ausgeprägt ist, im Umfangsrichtung fällt der erhöhte Rollwiderstand des V- förmigen Querschnitts nicht sonderlich ins Gewicht. Die Länge L3y eines Übergangsbereichs beträgt generell typischerweise 3 % bis 30 %, bevorzugt 10 % bis 25 % und besonders bevorzugt 15 % bis 20 % der Länge Liv des Teilabschnitts mit dem ersten Querschnitt an der Laufstreifenoberfläche.
Typischerweise macht bei der zumindest einen Umfangsrille die Gesamtlänge Teilabschnitte des Umfangs des Fahrzeugluftreifens, bei dem die zumindest eine Umfangsrille den ersten Querschnitt oder zweiten Querschnitt aufweist, 50 % bis 90 % der Gesamtlänge der Umfangsrille in Umfangsrichtung aus, bevorzugt 60 % bis 80 % der Gesamtlänge der Umfangsrille in Umfangsrichtung und besonders bevorzugt 65 % bis 70 % der Gesamtlänge der Umfangsrille in Umfangsrichtung.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist ein erfindungsgemäßer Fahrzeugluftreifen dass zwei benachbarte Umfangsrillen auf, die abwechselnd über den gesamten Reifenumfang über Teilabschnitte des Umfangs des Fahrzeugluftreifens einen zuvor beschriebenen ersten Querschnitt und zweiten Querschnitt senkrecht zur Umfangsrichtung aufweisen. Hierbei weisen alle Teilabschnitte des ersten Querschnitts und die Teilabschnitte der Umfangsrillen, die nicht den ersten Querschnitte aufweisen, sondern zwei Übergangsbereiche zwischen den beiden Querschnitten und den den zweiten Querschnitt aufweisenden Teilabschnitt, der zwei Umfangsrillen die gleiche Länge auf, wobei bevorzugt die Anordnung dieser Teilabschnitte auf den zwei Umfangsrillen so ist, dass wenn bei einer der zwei Umfangsrillen der erste Querschnitt der Umfangsrille vorliegt, im gleichen Teilabschnitt, d.h. in dem Teilabschnitt mit der gleichen Umfangsposition, der anderen Umfangsrille der Teilabschnitt vorliegt, der nicht den ersten Querschnitt der Umfangsrille ausweist, sondern den Teilabschnitt mit dem zweiten Querschnitt und die zwei Übergangsbereiche zwischen den beiden Querschnitten. Diese Teilabschnitte sind also bei beiden benachbarten Umfangsrillen an den gleichen Stellen des Umfangs angeordnet, jedoch weisen die Umfangsrillen dabei die beiden verschiedenen Querschnitte auf. Eine Querrille weist bei einer Umfangsposition dann den ersten Querschnitt auf und die andere den zweiten oder einen Übergangsbereich zwischen den beiden Querschnitten, dem ersten und dem zweiten Querschnitt. Beim in Umfangsrichtung folgenden nächsten Teilabschnitt mit den Querschnitten sind die Querschnitte dann zwischen den beiden Umfangsrillen vertauscht worden. Es liegt also in Achsrichtung A betrachtet immer eine Umfangsrille mit den ersten und eine mit dem zweiten Querschnitt oder einem Übergangsbereich vor. Diese Anordnung ist sehr vorteilhaft, da so sowohl in Umfangsrichtung als auch in Achsrichtung A der Fahrzeugreifen ein gutes und gleichmäßiges Nässeverhalten und ein verbesserten gleichmäßen Rollwiderstand aufweist. Wenn die Länge der Teilabschnitte in Umfangsrichtung bei der mindestens einen Umfangsrille, über die sich der erste und der zweite Querschnitt der Umfangsrille erstreckt, unterschiedlich ist, weist eine bevorzugte Ausführungsform zwei benachbarte Umfangsrillen auf, bei denen die Teilabschnitte des ersten und zweiten Querschnitts dann so auf den zwei Umfangsrillen angeordnet sind, dass die Mitte eines Teilabschnitts in Umfangsrichtung des ersten Querschnitts auf einer der zwei Umfangsrillen in Umfangsrichtung so angeordnet ist, dass auf der anderen der zwei Umfangsrillen in Umfangsrichtung an der gleichen Stelle die Mitte eines Teilabschnittes in Umfangsrichtung angeordnet ist, der das zweite Querschnittsprofil aufweist. Bei dieser Ausführungsform sind die Mitten der Teilabschnitte mit einem Querschnitt über den Umfang an den gleichen Stellen der beiden benachbarten Umfangsrillen positioniert. Dabei weisen die beiden benachbarten Umfangsrillen jedoch an diesen Stellen jeweils einen unterschiedlichen Querschnitt auf, eine Umfangsrille den ersten Querschnitt und die andere den zweiten Querschnitt. Auch durch diese Anordnung der Querschnitte weist der Fahrzeugluftreifen sowohl über den Umfang als auch in Achsrichtung vergleichmäßigt ein gutes Nässeverhalten und einen reduzierten Rollwiderstand auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Querschnittsfläche des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts der zumindest einen Umfangsrille den Bodenbereich der Umfangsrille, der einen Rand ohne Ecken aufweist. Hierdurch reduziert sich dann die Gefahr von Rillenbrüchen beim ersten Querschnitt.
In einer anderen Ausführungsform setzt sich der zweite Querschnitt der zumindest einen Umfangsrille nur aus dem ersten Rillenabschnitt und dem zweiten Rillenabschnitt zusammen. Dann schließt sich wie zuvor beschrieben nach innen der Bodenbereich der Umfangsrille an den zweiten Rillenabschnitt an.
In einer anderen Ausführungsform setzt sich der zweite Querschnitt der zumindest einen Umfangsrille nur aus dem ersten Rillenabschnitt, dem zweiten Rillenabschnitt und dem den Bodenbereich umfassenden und tropfenförmigen dritten Rillenabschnitt zusammen, zu dem bereits vorteilhafte Ausgestaltungen zuvor beschrieben wurden. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens schließt sich bei zumindest einen Umfangsrille an den ersten Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts in radialer Richtung R2 nach außen zur Oberfläche des Laufstreifens des Fahrzeugluftreifens hin ein vierter Rillenabschnitt anschließt, dessen Breite in Achsrichtung A sich von der maximalen Breite By max des ersten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts nach außen um nicht mehr als 40 % erweitert, bevorzugt nicht mehr als 10 % erweitert und besonders bevorzugt nicht mehr als 0,5 % erweitert. Die vierte Rillenabschnitt ist vor allem zur Aufnahme von größeren Mengen von Fahrbahn wasser vorgesehen und trägt im Gegensatz zum ersten Rillenabschnitt wenig zur Reduzierung des Rollwiderstands im Bereich der Umfangrillen bei. Bevorzugt endet der vierte Rillenabschnitt auch an der Oberfläche des Laufstreifens. Außerdem kann der vierte Rillenabschnitt auch bevorzugt eine konstante Breite in Achsrichtung A über seine Höhe H4y in der radialen Richtung R2 aufweisen.
Die Höhe H4y des vierten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts in radialer Richtung R2 ist typischerweise kleiner als 40 % der Profiltiefe PT, bevorzugt kleiner als 10 % der der Profiltiefe PT und besonders bevorzugt kleiner als 5 % der Profiltiefe PT.
Die Höhe H4y des vierten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts ist typischerweise als 5 mm, bevorzugt kleiner als 3 mm und besonders bevorzugt kleiner als 1 mm.
In einer Ausführungsform setzt sich der zweite Querschnitt nur aus dem ersten Rillenabschnitt, dem zweiten Rillenabschnitt, dem zuvor beschriebenen dritten Rillenabschnitt und dem vierten Rillenabschnitt zusammen. Detaillierte Ausgestaltungen dieser Rillenabschnitte des zweiten Querschnitts der der zumindest einen Umfangsrille wurden zuvor beschrieben.
In einer Ausführungsform setzt sich bei zumindest einen Umfangsrille der erste Querschnitt senkrecht zur Umfangrichtung beginnend bei der Laufstreifenaußenfläche aus drei in einer ersten radialer Richtung Ri des Fahrzeugluftreifen aneinander anschließenden und zu der radialer Richtung Ri symmetrischen Rillenabschnitten zusammensetzt, wobei ein dritter Rillenabschnitt an der Laufstreifenaußenfläche beginnt, sich nach außen erweitert und sich der an den dritten Rillenabschnitt anschließende erste Rillenabschnitt gegenüber diesem verengt.
Hierbei erweitert sich der dritte Rillenabschnitt des ersten Querschnitts bevorzugt konstant nach außen erweitert. Das Verhältnis des Neigungswinkels der Seiten der Querschnittsfläche senkrecht zur Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens des ersten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts gegenüber der radialen Richtung R2 zum Neigungswinkels der Seiten der Querschnittsfläche senkrecht zur Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens des dritten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts gegenüber der radialen Richtung Ri hat dann typischerweise einen Wert zwischen 0,9 und 1,4, vorzugsweise zwischen 1 und 1,3 und besonders vorzugsweise zwischen 1,1 und 1,2.
Generell sei noch einmal erwähnt, dass durch die Geometrie des zweiten Querschnitts der zumindest einen Querrille des erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens sich die Seiten seines zweiten Rillenabschnitts bei einem Fahrbahnkontakt des Querschnitts schneller berühren als bei den aus dem Stand der Technik bekannten entsprechenden (zweiten) Querschnitten. Hierdurch wird die Verformung des Gummimaterials im Bereich des Querrillen reduziert und die Steifigkeit des Laufstreifens in diesem Bereich erhöht. Dadurch wird der Energieeintrag in das Gummimaterial des Fahrzeugluftreifens aufgrund seiner Rollbewegung reduziert und damit auch der Rollwiderstand des Fahrzeugluftreifens. Zudem ist die Geometrie der Umfangsrillen der erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen so ausgestaltet, dass ein Transport von Fahrbahnwasser zwischen den zweiten Rillenabschnitten beider Querschnitte erfolgen kann. Hierdurch liegt in den Umfangsrillen eine Drainagesystem für Wasser vor, was das Nässeverhalten und insbesondere das Wasseraufnahmevermögen der erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen verbessert.
Insbesondere können die erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen bei Lastkraftwagen (Lkw) genutzt werden, bei denen durch den reduzierten Rollwiderstand der Treibstoffverbrauch gesenkt werden kann und trotzdem eine hohe Fahrzeugsicherheit durch ein gutes Nässeverhalten gegeben ist, insbesondere auch ein gutes Bremsverhalten bei Nässe, wozu die gesteigerte Aufnahmekapazität von Fahrbahn wasser beiträgt. Mit Hilfe der angeführten Ausführungsformen können diese Eigenschaften nach Bedarf noch gezielt optimiert werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Anhand mehrerer Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 : Erster Querschnitt einer Umfangsrille mit drei Rillenabschnitten
Fig. 2: Zweiter V-fömiger Querschnitt einer Umfangsrille gemäß dem Stand der
Technik
Fig. 3: Laufstreifenausschnitt eines Fahrzeugluftreifens gemäß dem Stand der
Technik mit zwei Umfangsrillen
Fig. 4: Erster Querschnitt einer Umfangsrille mit zwei Rillenabschnitten
Fig. 5: Zweiter Querschnitt einer Umfangsrille einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen F ahrzeugluftreifens
Fig. 6: Laufstreifenausschnitt der ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens mit einer Umfangsrille
Fig. 7: Zweiter Querschnitt einer Umfangsrille einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens
Fig. 8: Laufstreifenausschnitt der zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens mit einer Umfangsrille Fig. 9: Zweiter Querschnitt einer Umfangsrille einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen F ahrzeugluftreifens
Fig. 10: Laufstreifenausschnitt der dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens mit einer Umfangsrille
Fig. 11 : Zweiter Querschnitt einer Umfangsrille einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens
Fig. 12: Laufstreifenausschnitt der vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens mit einer Umfangsrille
Fig. 13 : Zweiter Querschnitt einer Umfangsrille einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens
Fig. 14: Zweiter Querschnitt einer Umfangsrille einer sechsten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens
Fig. 15: Laufstreifenausschnitt der ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens mit einer Umfangsrille, der den gesamten Teilabschnitt des ersten Querschnitts der Umfangsrille zeigt
Fig. 16: Laufstreifenausschnitt der ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens mit einer Umfangsrille, der den gesamten Teilabschnitt des zweiten Querschnitts der Umfangsrille zeigt
Fig 17: Querschnitt durch eine Umfangsrille der ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens senkrecht zur Achsrichtung A
Fig 18: Querschnitt durch eine Umfangsrille der ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens senkrecht zur Achsrichtung A bei Kontakt mit einer nassen Fahrbahn Fig. 19: Laufstreifenausschnitt der ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens mit zwei Umfangsrillen
Fig. 20: Laufstreifenausschnitt der ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens im Neuzustand über die gesamte Laufstreifenbreite
Fig. 21 : Laufstreifenausschnitt der ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens über die gesamte Laufstreifenbreite bei einer Restprofiltiefe von 4 mm
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Zunächst wird hier noch einmal eine Ausführungsform des Standes der Technik beschrieben, bevor dann verschiedene Ausführungsformen der Erfindung erläutert werden. Wesentlich dabei ist, dass es in beiden Fällen um Fahrzeugluftreifen geht, die eine oder mehrere Umfangsrillen aufweisen, die über verschiedene Teilabschnitte des Umfangs einen ersten und zweiten Querschnitt aufweisen.
Zunächst ist in Fig. 1 ein erster Querschnitt einer Umfangsrille gezeigt, der sowohl im Stand der Technik als auch in den erfindungsgemäßen Ausführungsformen vorhanden ist oder vorhanden sein kann. Dieser Querschnitt wurde bereits vorher kurz erläutert. Gezeigt ist in Fig. 1 eine Umfangsrille 1, die in einem Laufstreifen 2 des Fahrzeugluftreifens angeordnet ist. Der gezeigte Querschnitt der Umfangsrille weist drei Rillenabschnitte auf. Ein erster Rillenabschnitt 3 weist eine konstante Breite Bv,i von 1,2 mm auf.
Dieser Rillenabschnitt ist zur radialen Richtung Ri symmetrisch. In der radialen Richtung Ri schließt sich nach innen ein zweiter Rillenabschnitt 4 an. Das heißt, dass dieser Rillenabschnitt 4 einen größeren Abstand zur Oberfläche des Laufstreifens 2 aufweist als der erste Rillenabschnitt 3. Auch bei diesem Rillenabschnitt 4 ist der Querschnitt senkrecht zur Umfangsrichtung symmetrisch zur radialen Richtung Ri diese des ersten Querschnitts der Umfangsrille 1. Dabei weist der zweite Rillenabschnitt 4 eine maximale Breite Bv,2,max von 7,5 mm auf.
Weiter umfasst der zweite Rillenabschnitt 4 den Bodenbereich 6 des ersten Querschnitts der Umfangsrille 1. Der Bodenbereich 6 geht mit einem Krümmungsradius Rlv von 1,5 mm in gerade Seiten des zweiten Rillenabschnitts 4 über, die mit zunehmender Tiefe der Umfangsrille auf die radiale Richtung Ri zulaufen. Typischerweise liegt der Wert des Krümmungsradius Rlv zwischen 0,8 mm und 2,5 mm, bevorzugt zwischen 1 mm und 2 mm und besonders bevorzugt zwischen 1,3 mm und 1,7 mm. Ausgehend von dem ersten Rillenabschnitt 3 öffnet sich der zweite Rillenabschnitt 4 unter einem Winkel Alv von 120° mit zunehmender Tiefe der Umfangsrille. Im gezeigten Beispiel öffnet sich der zweite Rillenabschnitt 4 dann bis zur maximalen Breite Bv,2,max. Der Öffnungswinkel Alv des zweiten Rillenabschnitts 4 beträgt typischerweise 90° bis 180°, bevorzugt 110° bis 160° und besonders bevorzugt 115° bis 140°. Die Höhe H2v des zweiten Rillenabschnitts 4 beträgt 6,5 mm. Typischerweise beträgt die Höhe H2v des zweiten Rillenabschnitts 4 40 % bis 70 % der Profiltiefe PT der Umfangsrille, bevorzugt 45 % bis 65 % der Profiltiefe PT und besonders bevorzugt 50 % bis 60 % der Profiltiefe PT. Typischerweise beträgt die Höhe H2v des zweiten Rillenabschnitts 4 2,4 mm bis 12,5 mm, bevorzugt 3,6 mm bis 10,5 mm und besonders bevorzugt 5 mm bis 8,5 mm.
Bei einer erfinderischen Ausführungsform beträgt die Höhe Hlv des ersten Rillenabschnitts 3 des ersten Querschnitts typischerweise zwischen 20 % und 60 % der Profiltiefe PT, bevorzugt 25 % bis 55 % der Profiltiefe PT und besonders bevorzugt 35% bis 50% der Profiltiefe PT. Typischerweise beträgt die Höhe Hlv des ersten Rillenabschnitts 3 1,2 mm bis 10,8 mm, bevorzugt 2 mm bis 8,8 mm und besonders bevorzugt 3,5 mm bis 7 mm.
In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel schließt sich an den ersten Rillenabschnitt 3 eines ersten Querschnitts in radialer Richtung Ri nach außen ein dritter Rillenabschnitt 5 an. Dieser Rillenabschnitt 5 erstreckt sich in radialer Richtung Ri damit vom ersten Rillenabschnitt 3 bis zur Laufstreifenoberfläche. Dabei nimmt die Breite des dritten Rillenabschnitts 5 mit zunehmendem Abstand von der Oberfläche des Laufstreifens 2 von der Breite Bv,o des ersten Querschnitts an der Oberfläche des Laufstreifens 2 bis zur Breite Bv,i des ersten Rillenabschnitts 3 stetig ab. Entsprechend bilden die Seiten der Querschnittsfläche des dritten Rillenabschnitts 5 senkrecht zur Umfangsrichtung Geraden. Die Breite Bv,o in Achsrichtung A des ersten Querschnitts der Umfangsrille an der Oberfläche des Laufstreifens 2 beträgt in dem Ausführungsbeispiel im Neuzustand des Fahrzeugluftreifens 4 mm. Bei anderen Ausführungsformen der erfinderischen Fahrzeugluftreifen, bei denen der erste Querschnitt einer Umfangsrille aus drei Rillenabschnitten zusammengesetzt ist, beträgt die Breite Bv,o des ersten Querschnitts an der Oberfläche des ersten Laufstreifens 2 im Neuzustand des Fahrzeugluftreifens typischerweise 1,5 mm bis 7 mm, bevorzugt 3 mm bis 6 mm und besonders bevorzugt 3,5 mm bis 5 mm.
In Fig. 2 ist ein zweiter Querschnitt einer Umfangsrille gezeigt, bei der abwechselnd über den gesamten Reifenumfang Teilabschnitte vorliegen, die einen ersten Querschnitt, der in Fig. 1 gezeigt ist, und einen zweiten Querschnitt, der in Fig. 2 gezeigt ist, aufweisen.
Wie bereits zuvor erwähnt, sind Ausführungsformen mit den Querschnitten der Figuren 1 und 2 aus dem Stand der Technik bekannt. Der in Fig. 2 gezeigte Querschnitt einer Umfangsrille ist symmetrisch zu einer radialen Richtung R2 und weist einen V-förmigen Querschnitt 13 auf. Die beiden Seiten des Querschnitts senkrecht zur Umfangsrichtung laufen mit zunehmender Tiefe auf die radiale Richtung R2 zu. Weiter weist der Querschnitt einen Bodenbereich 14 auf, der durch eine Fläche entlang der Achsrichtung A gebildet wird. Wie bereits beschrieben, ist ein solcher Querschnitt sehr gut geeignet, Fahrbahnwasser bei Nässe aufzunehmen und damit das Nässebremsverhalten zu verbessern. Allerdings leidet hierdurch die Steifigkeit des den Querschnitt umgebenen Gummimaterials, so dass beim Abrollen des Reifens auf der Fahrbahn in dem Reifenmaterial erhebliche Walkarbeit geleistet wird, die Energie verbraucht. Entsprechend erhöht sich durch diese Form der Umfangsrille der Rollwiderstand des Reifens. In Fig. 3 ist ein Ausschnitt eines Laufstreifens 2 eines Fahrzeugluftreifens gezeigt, der aus dem Stand der Technik bekannt ist. Hierbei sind zwei parallel umlaufende Umfangsrillen 1 gezeigt, die sowohl den in Fig. 1 gezeigten ersten Querschnitt als auch den in Fig. 2 gezeigten zweiten Querschnitt aufweisen. Die Teilabschnitte 21 der beiden Umfangsrillen weisen dabei den in Fig. 1 gezeigten ersten Querschnitt auf, während die Teilabschnitte 22 in den beiden Umfangsrillen den V-förmigen zweiten Querschnitt aufweisen, der in Fig. 2 gezeigt ist. Zwischen den beiden Querschnitten gibt es jeweils einen Übergangsbereich 23 in Umfangsrichtung, in denen die beiden Querschnitte ineinander übergehen. Um sowohl den günstigen Rollwiderstand des ersten in Fig. 1 gezeigten Querschnitts als auch das günstige Nässeverhalten des zweiten V-förmigen Querschnitts in optimaler Weise zu nutzen, sind die Teilabschnitte des ersten Querschnitts, des zweiten V-förmigen Querschnitts 21, 22 bei zwei parallel laufenden Umfangsrillen in Umfangsrichtung an der gleichen Stelle angeordnet. Durch die wechselweise Anordnung beider Querschnitte sowohl in Umfangsrichtung der Rillen als auch bei parallellaufenden Rillen in Achsrichtung A wird sowohl ein günstiger Rollwiderstand als auch ein günstiges Nässeverhalten gleichmäßig über die Laufstreifenfläche genutzt. Trotz allem besteht bei diesem Stand der Technik ein weiterer Verbesserungsbedarfbezüglich des Rollwiderstands, um den Kraftstoffverbrauch und damit entsprechend dem CCL-Ausstoß des Fahrzeugs, auf dem der Fahrzeugluftreifen montiert ist, weiter zu senken.
In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform gezeigt, wie ein erster Querschnitt einer Umfangsrille 1 ausgestaltet sein kann. In diesem Fall weist der Querschnitt nur zwei Rillenabschnitte auf. Gegenüber dem in Fig. 1 gezeigten Querschnitt wurde der dritte Rillenabschnitt 5 weggelassen und dafür die Höhe des ersten Rillenabschnitts 3 in radialer Richtung Ri vergrößert. Während alle anderen Proportionen des in Fig. 1 gezeigten Querschnitts genauso in einem Querschnitt der Fig. 4 vorhanden sind, weist dieser Querschnitt nun eine deutlich reduzierte Breite Bv, o der Umfangsrille an der Oberfläche des Laufstreifens 2 auf. Diese ist nun in der Breite des ersten Rillenabschnitts.
Entsprechend beträgt die Breite Bv, o an der Oberfläche des Laufstreifens 2 in dem Querschnitt, der in der Fig. 4 gezeigt wird, nun 1, 2 mm. Generell ist bei einer Ausführungsform, die beim ersten Querschnitt nur den ersten und den zweiten Rillenabschnitt aufweist, die Breite Bv,i des ersten Rillenabschnitts 3 auch die Breite Bv,o des Querschnitts an der Oberfläche des Laufstreifens 2. Mit den Figuren 1 und 4 wurden nun beispielhaft Ausführungsformen eines ersten Querschnitts gezeigt, der auch bei den Umfangsrillen 1 eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens vorhanden sein kann. Für den zweiten Querschnitt der Umfangsrillen 1 eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens wird dagegen eine verbesserte Geometrie des Querschnitts genutzt.
In Fig. 5 wird der zweite Querschnitt einer Umfangsrille 1 gezeigt, die zu einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens gehört. Der gezeigte Querschnitt weist einen ersten Rillenabschnitt 33 auf, der sich stetig nach außen erweitert. Nach innen in radialer Richtung R2 schließt sich ein zweiter Rillenabschnitt 34 an.
Dieser weist eine konstante Breite By, 2 in Achsrichtung A auf. Die konstante Breite By.2 des zweiten Rillenabschnitts 34 beträgt 3 mm. Die Höhe des zweiten Rillenabschnitts in radialer Richtung R2 beträgt 4,55 mm. Dadurch, dass die Breite des zweiten Rillenabschnitts 33 sich ausgehend vom zweiten Rillenabschnitt stetig zur Oberfläche des Laufstreifens 2 hin erweitert, weist der Querschnitt des ersten Rillenabschnitts Seiten auf, die durch Geraden gegeben sind. Die Breite in Achsrichtung A des ersten Rillenabschnitts
33 erweitert sich von der Breite By,2 des zweiten Rillenabschnitts 34 bis zur Breite By o der Querrille an der Oberfläche des Laufstreifens 2. Diese beträgt im gezeigten Neuzustand des Fahrzeugluftreifens 11 mm. Die Höhe Hi,y des ersten Rillenabschnitts 33 in radialer Richtung R2 beträgt 5,95 mm. Der in Fig. 5 gezeigte zweite Querschnitt ist symmetrisch zur radialen Richtung R2 gestaltet. Entsprechend sind auch beide Rillenabschnitte 33 und
34 symmetrisch zur radialen Richtung R2. An einen zweiten Rillenabschnitt 34 des gezeigten Querschnitts schließt sich nach innen in radialer Richtung R2 der Bodenbereich der Umfangsrille 37 an. Dabei weist der Bodenbereich 37 den tiefsten Punkt 38 des Querschnitts der Umfangsrille auf. Der Bodenbereich 37 weist zudem einen konstanten Krümmungsradius Rly auf. Dementsprechend wird der Bodenbereich 37 durch einen Halbkreis gebildet, dessen Durchmesser der Breite By,2 des zweiten Rillenabschnitts entspricht. Entsprechend beträgt der Krümmungsradius Rly des Bodenbereichs 1,5 mm. In Fig. 6 ist ein Laufstreifenausschnitt der ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens gezeigt. In dem Ausschnitt des Laufstreifens 2 ist eine Umfangsrille 1 gezeigt, die in Umfangsrichtung einen Teilabschnitt 21 mit dem in Fig. 1 gezeigten ersten Querschnitt und einen Teilabschnitt 24 mit dem in Fig. 5 gezeigten zweiten Querschnitts aufweist. Zudem ist in Umfangsrichtung ein Übergangsbereich 23 zwischen den Teilabschnitten 21, 24 der beiden Querschnitte, dem ersten und zweiten Querschnitt, gezeigt. An der vorderen Querschnittsfläche sind klar der erste Rillenabschnitt 33, der zweite Rillenabschnitt 34, und der Bodenbereich 37 des zweiten Querschnitts zu erkennen.
Fig. 7 zeigt den zweiten Querschnitt einer Umfangsrille einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens. Es sei noch einmal wiederholt, dass der erste Querschnitt der Umfangsrille z.B. einen in den Figuren 1 und 4 gezeigten Querschnitt aufweist. Auch in dieser Ausführungsform weist der zweite Querschnitt einen ersten Rillenabschnitt 33, einen zweiten Rillenabschnitt 34 und einen Bodenbereich 37 auf. Die Geometrie und die Abmessung des zweiten Rillenbereichs 34 und des Bodenbereichs 37 sind gegenüber dem in Fig. 5 gezeigten Querschnitt der ersten Ausführungsform unverändert. An den ersten Rillenabschnitt 33 schließt sich außen zur Oberfläche des Laufstreifens 2 hin ein vierter Rillenabschnitt 36 an. Während die Breite des ersten Rillenabschnitts 33 mit Abnahme des Abstands zur Oberfläche des Laufstreifens 2 stetig wächst, bis er die Breite By,o erreicht, weist der vierte Rillenabschnitt 36 eine konstante Breite By,o in Achsrichtung A auf. Dabei beträgt die Höhe H I .Y des ersten Rillenabschnitts 33 in radialer Richtung R2 3,9 cm und die Höhe HIY des vierten Rillenabschnitts 33 2,05 cm. Die beiden Geraden der Seiten der Querschnittsfläche des ersten Rillenabschnitts 33 sind so zueinander geneigt, dass sie einen Winkel Aly von 80° einschließen. In anderen Ausführungsformen kann der Neigungswinkel der beiden Seiten zueinander typischerweise 30° bis 180° betragen, vorzugsweise 50° bis 150° betragen und besonders bevorzugt 75° bis 120° betragen.
In Fig. 8 ist der Ausschnitt eines Laufstreifens 2 der zweiten Ausführungsform eines der erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens gezeigt. In diesem Ausschnitt des Laufstreifens 2 befindet sich eine Umfangsrille 1. Gezeigt ist ein Teilabschnitt 21 der Umfangsrille 1 mit dem ersten Querschnitt, der in Fig. 1 gezeigt ist. Weiter ist ein Teilabschnitt 24 der Umfangsrille 1 gezeigt, der den in der Fig. 7 gezeigten, zweiten Querschnitt aufweist. Insbesondere am vorderen Ende des Laufstreifenausschnitts sind die Bestandteile des zweiten Querschnitts der Umfangsrille 1 sichtbar. Man sieht den zur Oberfläche des Laufstreifens sich erweiternden ersten Rillenabschnitt 33, den sich zum Reifeninneren anschließenden zweiten Rillenabschnitt 34 konstanter Breite und sich daran anschließend den Bereich 37 des zweiten Querschnitts. Weiter befindet sich direkt an der Oberfläche des Laufstreifens 2 beginnend der vierte Rillenabschnitt 36 mit einer konstanten Breite in axialer Richtung A. In Umfangsrichtung befindet sich zwischen dem ersten Querschnitt und dem zweiten Querschnitt der Umfangsrille 1 wieder ein Übergangsbereich 23 zwischen den beiden Querschnitten.
In Fig. 9 ist der zweite Querschnitt einer Umfangsrille 1 gezeigt, die zu einer dritten Ausführungsform eines erfmdungsgemäßen Fahrzeugluftreifens gehört. Auch hier weist die Umfangsrille 1 einen weiteren ersten Querschnitt auf, bei dem es sich z.B. um einen Querschnitt handeln kann, der in den Figuren 1 oder 4 gezeigt ist. Der in der Fig. 9 zweite Querschnitt senkrecht zur Umfangsrichtung setzt sich aus einem ersten Rillenabschnitt 33, einem sich nach innen anschließenden zweiten Rillenabschnitt 34, einem sich nach innen an den zweiten Rillenabschnitt 34 anschließenden Bodenbereich 37 des zweiten Querschnitts und einem vierten Rillenabschnitt 36 zusammen, der sich in radialer Richtung R2 nach außen zur Laufstreifenoberfläche hin an den ersten Rillenabschnitt 33 anschließt. Die Geometrie und Abmessung des zweiten Rillenabschnitts 34 und des Bodenbereichs 37 entsprechend den der ersten Ausführungsform, die in Fig. 5 gezeigt ist. Beim ersten Rillenabschnitt 33 nimmt die Breite in Achsrichtung A mit geringerem Abstand zur Laufstreifenoberfläche stetig zu. Entsprechend werden die Seiten dieses Rillenabschnitts zunächst durch Geraden gebildet. Die Geraden der beiden Seiten bilden dabei einen Winkel Aly von 145°. Zusätzlich weist der erste Rillenabschnitt 33 in dem Bereich, der den geringsten Abstand zur Reifenoberfläche aufweist, eine Krümmung auf. Der Krümmungsradius R3y dieser Krümmung beträgt 1,5 mm. Bei anderen Ausführungsformen mit derselben Geometrie des zweiten Querschnitts liegt der Winkel AIY, den die beiden Geraden der Seiten des ersten Rillenabschnitts 33 einschließen, typischerweise zwischen 110° und 180°, bevorzugt zwischen 125° und 165° und besonders bevorzugt zwischen 135° und 155°. Dabei liegt der Krümmungsradius R3y des ersten Rillenabschnitts 33 typischerweise zwischen 0,8 mm und 6 mm, bevorzugt zwischen 1,2 mm und 4 mm und besonders bevorzugt zwischen 1,35 mm und 3 mm. Auch beim vierten Rillenabschnitt 36, der sich nach außen an den ersten Rillenabschnitt 33 anschließt, und an der Oberfläche des Laufstreifens 2 endet, nimmt die Breite in axialer Richtung A stetig bis zur Breite By,o an der Oberfläche des Laufstreifens 2 stetig zu. Auch hier werden die Seiten der Querschnittsfläche des vierten Rillenabschnitts 36 senkrecht zur Umfangsrichtung durch Geraden gebildet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel A2y zwischen den Geraden der Seiten 42°. Bei anderen Ausführungsformen mit der Geometrie der Fig. 9 kann der Winkel A2y der Geraden der Seiten des vierten Rillenabschnitts 36 typischerweise zwischen 0° und 90° liegen, bevorzugt zwischen 10° und 60° und besonders bevorzugt zwischen 30° und 50°. Die Höhe Hly des Rillenabschnitts 33 beträgt 2,25 mm. Die Höhe H2y des zweiten Rillenabschnitts 34 in der radialen Richtung R2 beträgt 5,17 mm. Die Höhe H4y des vierten Rillenabschnitts 36 beträgt 3,08 mm. In anderen Ausführungsformen, deren zweiter Querschnitt die gleiche Geometrie aufweist wie in Fig. 9 gezeigt, wird die Höhe Hly des ersten Rillenabschnitts 33 und die Höhe H4y des vierten Rillenabschnitts 36 and die Wahl der Winkel Aly und A2y zwischen den Seiten der Rillenabschnitte angepasst. Die Gesamthöhe in radialer Richtung R2 des ersten Rillenabschnitts 33 und des vierten Rillenabschnitts 36 beträgt in anderen Ausführungsformen mit der gleichen Geometrie des zweiten Querschnitts typischerweise 4 mm bis 6,5 mm, bevorzugt 4,5 mm bis 6 mm und besonders bevorzugt 5 mm bis 5,5 mm.
In Fig. 10 ist ein Ausschnitt eines Laufstreifens 2 der dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens gezeigt. Auch in diesem Ausschnitt ist wieder eine Umfangsrille 1 gezeigt. Zu sehen ist dabei ein Teilabschnitt 21 der Umfangsrille 1 in Umfangsrichtung mit einem ersten Querschnitt, wie er in Fig. 1 gezeigt ist. Weiter ist ein Teilabschnitt 24 der Umfangsrille 1 in Umfangsrichtung gezeigt, der den zweiten Querschnitt aufweist, der in Fig. 9 gezeigt ist. Am unteren Ende des Querschnitts sind dabei der erste Rillenabschnitt 33, der zweite Rillenabschnitt 34, der Rillenboden 37, und der vierte Rillenabschnitt 36 dieses Querschnitts zu erkennen. Weiter ist ein Übergangsbereich 23 gezeigt, in dem der erste Querschnitt der Umfangsrille 1 in den zweiten Querschnitt der Umfangsrille übergeht.
In Fig. 11 ist eine Umfangsrille 1 einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens gezeigt. Hierbei ist wiederum ihr Querschnitt senkrecht zur Umfangsrichtung des Reifens gezeigt. Es handelt sich um den zweiten Querschnitt der Umfangsrille 1. Zusätzlich weist die Umfangsrille einen ersten Querschnitt auf, wie er z.B. in den Figuren 1 und 4 beispielhaft gezeigt ist. Gezeigt ist der nach außen sich erweiternde erste Rillenabschnitt 33. In radialer Richtung R2 nach innen schließt sich dann der zweite Rillenabschnitt 34 an. Dieser weist eine Breite By, 2 von 1, 2 mm auf. Beim ersten Rillenabschnitt 33 erweitert sich die Breite in Achsrichtung von der Breite By,2 des Rillenabschnitts 34 stetig bis zur Breite By,o an der Oberfläche des Laufstreifens 2, die im Neuzustand des Fahrzeugluftreifens 11 mm beträgt. Die Höhe des Hly des ersten Rillenabschnitts 33 beträgt 5,57 mm. Die Höhe H2y des zweiten Rillenabschnitts 34 beträgt 3,43 mm. An dem zweiten Rillenabschnitt 34 schließt sich in radialer Richtung R2 nach innen ein dritter Rillenabschnitt 35 an, der den Bodenbereich 37 des zweiten Querschnitts umfasst und tropfenförmig ist. Der Querschnitt des dritten Rillenabschnitts 35 senkrecht zur Umfangsrichtung ist kreisförmig und weist einen Durchmesser By.s von 3 mm auf. Im vom dritte Rillenabschnitt 35 umfassten Bodenbereich 37 befindet sich der tiefste Punkt 38 des zweiten Querschnitts.
In Fig. 12 ist ein Ausschnitt eines Laufstreifens 2 der vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens gezeigt. In dem Ausschnitt befindet sich eine Umfangsrille 1. Gezeigt ist ein Teilabschnitt 21 der Umfangsrille 1, die den ersten Querschnitt aufweist, der in Fig. 1 gezeigt ist. Weiter ist ein Teilabschnitt 24 der Umfangsrille gezeigt, die den zweiten Querschnitt aufweist, der in Fig. 11 gezeigt ist. Im unteren Abschnitt des Ausschnitts des Laufstreifens sind wieder der erste Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts 33, der zweite Rillenabschnitt 34 des zweiten Querschnitts und der dritte Rillenabschnitt 35 des zweiten Querschnitts zu sehen. Außerdem ist der Übergangsbereich 23 zwischen den beiden Teilabschnitten 21 und 24 gezeigt, bei dem der erste Querschnitt der Umfangsrille 1 in den zweiten Querschnitt der Umfangsrille 1 übergeht.
In Fig. 13 ist der zweite Querschnitt einer Umfangsrille 1 gezeigt, die zu einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens gehört. Der erste Querschnitt dieser Umfangsrille 1 kann dabei wiederum der in der Fig. 1 gezeigte Querschnitt oder der in der Fig. 4 gezeigte Querschnitt sein. Auch hier weist der zweite Querschnitt vier Rillenabschnitte auf. Der erste Rillenabschnitt 33 und der vierte Rillenabschnitt 36 entsprechen dem ersten Rillenabschnitt 33 und dem vierten Rillenabschnitt 36 der dritten Ausführungsform, die in Fig. 9 gezeigt ist. Dies betrifft die Geometrie, die Abmessungen und Winkel. Der zweite Rillenabschnitt 34 und der dritte Rillenabschnitt 35 der fünften Ausführungsform entsprechen dem zweiten Rillenabschnitt 34 und dem dritten Rillenabschnitt 35 der vierten Ausführungsform, die in Fig. 11 gezeigt ist. Entsprechend sind Geometrie und Abmessung gleich bei beiden Ausführungsformen.
In der Fig. 14 ist der zweite Querschnitt einer Umfangsrille 1 einer sechsten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens gezeigt. Auch in dieser sechsten Ausführungsform weist der Querschnitt einen ersten Rillenabschnitt 33, ein sich in radialer Richtung R2 nach innen anschließenden zweiten Rillenabschnitt 34, einen an diesen sich in radialer Richtung R2 nach innen anschließenden dritten Rillenabschnitt 35 und einen vierten Rillenabschnitt 36, der sich in radialer Richtung nach außen in den ersten Rillenabschnitt 33 anschließt. Die Geometrie und die Breiten des zweiten Rillenabschnitts 34 und des dritten Rillenabschnitts 35 der sechsten Ausführungsform entsprechen denen der vierten Ausführungsform, die in Fig. 11 gezeigt ist. Die Höhe H2y des zweiten Rillenabschnitts 34 beträgt 4,1 mm. Der erste Rillenabschnitt 33 erweitert sich in seiner Breite in Achsrichtung A von der Breite BY imin , die 5,4 mm beträgt, zu einer Breite By max die 8 mm beträgt mit abnehmendem Abstand von der Oberfläche des Laufstreifens 2. Da die minimale Breite Bv imin dieses Rillenabschnitts größer als die Breite des zweiten Rillenabschnitts By, 2, weist der erste Rillenabschnitt 33 eine Fläche in Achsrichtung A auf, die die Breite By iminhat. Von dieser Fläche aus erweitert sich der erste Rillenabschnitt 33 mittels einer Krümmung der Seiten. In radialer Richtung R2 nach außen schließt sich der vierte Rillenabschnitt 36. Bei diesem Rillenabschnitt erweitert sich die Breite in Achsrichtung A stetig von der Breite By.imax zur Breite By,o an der Oberfläche des Laufstreifens 2, die 11 mm beträgt.
Die Fig. 15 zeigt einen Ausschnitt des Laufstreifens 2 der ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens. Gezeigt ist eine Umfangsrille 1, wobei ein gesamter Teilabschnitt 21 der Umfangsrille 1 in Umfangsrichtung gezeigt ist, der den ersten Querschnitt aufweist, wie er in Fig. 1 gezeigt ist. Dieser Teilabschnitt 21 weist eine Länge Liv in Umfangsrichtung von 80 mm auf. Üblicher Weise beträgt die Länge eines Teilabschnitts 21 eine Umfangsrille bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen mit einem ersten Querschnitt 25 mm bis 120 mm, bevorzugt 40 mm bis 100 mm und besonders bevorzugt 60 mm bis 90 mm.
In Fig. 16 ist ein weiterer Ausschnitt des Laufstreifens 2 der ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens gezeigt, in dem sich eine Umfangsrille 1 befindet. In diesem Ausschnitt ist ein gesamter Teilabschnitt 24 der Umfangsrille 1 gezeigt, indem diese den in Figur 5 gezeigten zweiten Querschnitt aufweist. Weiter sind auch Teile von Teilabschnitten 21 der Umfangsrille 1 zu sehen, in denen diese den in Figur 1 gezeigten ersten Querschnitt aufweisen. Zudem ist der Übergangsbereich 23 zwischen dem ersten und zweiten Querschnitt der Umfangsrille 1 gezeigt. Am unteren Ende des Ausschnitts ist noch einmal der in der Fig. 1 gezeigte erste Querschnitt der Umfangsrille gezeigt, wobei insbesondere der erste Rillenabschnitt 3, der zweite Rillenabschnitt 4 und der dritte Rillenabschnitt 5 zu sehen sind. Weiter ist der Abstand Liy gezeigt, der den Abstand zweier Teilabschnitte 21 mit dem ersten Querschnitt im Umfangsrichtung aufzeigt. Geht man nun auf die Fig. 15 zurück, so ist dort der vollständige Teilabschnitt 21 des ersten Querschnitts der Umfangsrille 1 gezeigt. Zudem sind Teile der Teilabschnitte 24 der Umfangsrille gezeigt, die in den Fig. 5 gezeigten zweiten Querschnitt aufweisen. Am unteren Ende des Ausschnitts ist der zweite Querschnitt noch einmal klar zu erkennen, insbesondere der erste Rillenabschnitt 33, der zweite Rillenabschnitt 34 und der Bodenbereich 37 des zweiten Querschnitts der Umfangsrille 1. Weiter sind die Schnittlinien A, A‘, B, B‘, und C, C‘ in Achsrichtung A in Fig. 15 gezeigt. In Fig. 1 ist der Querschnitt durch die Umfangsrille 1 entlang der Linie A, A‘ gezeigt, der Querschnitt durch den ersten Querschnitt der Umfangsrille 1. Der Querschnitt entlang der Linie B, B‘ ist in der Fig. 2 gezeigt. Dieser Querschnitt liegt im Übergangsbereich zwischen den beiden Querschnitten der Umfangsrille 23. Man kann aus der Fig. 2 entnehmen, dass der Querschnitt im Übergangsbereich V-förmig ist. In der Fig. 5 ist dann der Querschnitt entlang der Linie C, C‘ gezeigt, der ein Querschnitt durch den zweiten Querschnitt der Umfangsrille 1 ist. In Fig. 16 ist außerdem die Querschnittslinie D, D‘ gezeigt. Diese Querschnittslinie verläuft entlang der Umfangsrille und die Querschnittsfläche dazu ist senkrecht zur Achsrichtung A. Der Querschnitt entlang der Linie D, D‘ entlang der Umfangsrille ist in Fig. 17 gezeigt. Gezeigt ist der Laufstreifen 2 des Fahrzeugluftreifens, wobei sich die Oberfläche des Laufstreifens oben befindet. Gezeigt ist hier der Abstand Lly, der den Abstand zweier Teilabschnitte mit dem ersten Querschnitt beschreibt, der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Länge Liv des Teilabschnitts 21 in Umfangsrichtung entspricht. Weiter ist die Länge L2y gezeigt, die der Länge des Teilabschnitts 24 mit dem zweiten Querschnitt in Umfangsrichtung einschließlich der Länge der beiden benachbarten Übergangsbereiche 23 im Umfangsrichtung entspricht, bei der der verengte zweite Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts noch vollständig vorhanden ist, Diese Länge beträgt 42 mm. Die Länge L2y beträgt bei einer Querschnittsrille eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens typischerweise 8 mm bis 110 mm, bevorzugt 25 mm bis 80 mm und besonders bevorzugt 35 mm bis 50 mm. Weiter ist auch die Länge L3y gezeigt, die die Länge in Umfangsrichtung eines Übergangsbereichs 23 zwischen dem ersten und zweiten Querschnitt beschreibt, über die der verengte zweite Rillenabschnitt des zweiten Querschnitts nicht oder nicht vollständig vorhanden ist. Sie beträgt im gezeigten Ausführungsbeispiel 19 mm. Die Länge L3y des Übergangsbereich 23 beträgt typischerweise 5 mm bis 35 mm, bevorzugt 10 mm bis 30 mm und besonders bevorzugt 15 mm bis 25 mm. In Fig. 17 ist der Teilabschnitt 24 der Umfangsrille 1 gezeigt, der den zweiten Querschnitt aufweist. Ebenso sind Teile von zwei Teilabschnitten 21 gezeigt, die den ersten Querschnitt der Umfangsrille 1 aufweisen. Zu erkennen ist weiter eine Seite des ersten Rillenabschnitts 33 des zweiten Querschnitts der Umfangsrille 1. Ebenso ist eine Seite des zweite Rillenabschnitts 34 des zweiten Querschnitts gezeigt. Zudem sieht man eine Seite des zweiten Rillenabschnitts 4 des ersten Querschnitts. Man sieht aus dieser Darstellung, dass der zweite Rillenabschnitt 4 des ersten Querschnitts und der zweite Rillenabschnitt 34 des zweiten Querschnitts sich bei der gleichen Tiefe des Laufstreifens 2 befinden. In der Fig. 18 wird nun der gleiche Ausschnitt des erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens gezeigt, wenn der Fahrzeugluftreifen bei Nässe eine Fahrbahn 40 kontaktiert. Zu beachten ist, dass in den Figuren 17 und 18 oben und unten vertauscht wurden. Gezeigt ist wie das Fahrbahnwasser 42 von der Umfangsrille 1 aufgenommen wird. Dies wird insbesondere durch die angedeuteten Pfeile verdeutlicht. Man sieht, dass das Fahrbahn wasser in den Teilabschnitt 24 des zweiten Querschnitts der Umfangsrille 1 eindringt. Über die beiden Übergangsbereiche 23 kann das Fahrbahn wasser dann in die zweiten Rillenabschnitte 4 des ersten Querschnitts in den Teilabschnitten 21 der Umfangsrille eindringen. Wie insbesondere durch die Pfeile angedeutet, findet hier ein Drainage-Effekt statt, durch den Wasser von der Fahrbahn zunächst in den zweiten Querschnitt im Teilabschnitt 24 aufgenommen wird und über die Übergangsbereiche 23 in den ersten Querschnitt gelangt. Hierdurch weist der erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen eine große Aufnahmekapazität für Fahrbahn wasser auf. Trotzdem wird durch die verbesserte Struktur des zweiten Querschnitts in den Teilabschnitten 24 in diesen Teilabschnitten der Rollwiderstand gegenüber dem Stand der Technik deutlich reduziert. Der erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen weist also sowohl ein sehr gutes Nässeverhalten auf als auch einen geringen Rollwiderstand auf. Beim Fahrzeugluftreifen gemäß der Erfindung ist also eine Optimierung des Rollwiderstands erfolgt ohne deutliche Sicherheitseinbußen. Durch diese Optimierung des Rollwiderstands, d.h. Minimierung des Rollwiderstands, kann der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs, das mit den erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen bestückt ist, reduziert werden und entsprechend auch die CO2 Emission dieses Fahrzeugs.
In den Figuren 19, 20 und 21 sind weitere Ausschnitte des Laufstreifens 2 der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens gezeigt. Hierbei sind zwei Umfangsrillen 1, gezeigt, die parallel laufen und den ersten in Fig. 1 gezeigten Querschnitt in den Teilabschnitten 21 in Umfangsrichtung aufweisen und den zweiten in Fig. 5 gezeigten Querschnitt in den Teilabschnitten 24 in Umfangsrichtung aufweisen. Gezeigt sind zudem in Fig. 19 auch die Übergangsbereiche 23 zwischen den Teilabschnitten 21 und 24 der beiden Umfangsrillen. Gezeigt ist, dass bei den beiden Umfangsrillen 1 die Teilabschnitte 21, 24 der beiden Querschnitte jeweils an den gleichen Umfangspositionen angeordnet sind. Während sich bei einer Umfangsrille der Teilabschnitt 21 des ersten Querschnitts befindet, befindet sich bei der zweiten Umfangsrille der Teilabschnitt 24 des zweiten Querschnitts und umgekehrt. Dies ist ebenso in den Fig. 20 und Fig. 21 gezeigt, die einen noch größeren Ausschnitt des Laufstreifens 2 sowohl in Umfangsrichtung als auch über die Breite des kompletten Laufstreifens 2 zeigen. Durch diese Verteilung der Teilabschnitte 21 und 24 auf den parallellaufenden Umfangsrillen 1 werden die Eigenschaften des Laufstreifens 2 des erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens gleichmäßig über den Umfang und die Breite des Fahrzeugluftreifens verteilt. In allen Positionen des Laufstreifens 2 liegt ein gutes Nässeverhalten und ein geringer Rollwiderstand vor.
In den Figuren 20 und 21 wird der Laufstreifen 2 des Fahrzeugluftreifens über die gesamte Breite des Laufstreifens 2 gezeigt. Der Laufstreifen 2 weist insgesamt vier Umfangsrillen auf. Es gibt neben den zwei Umfangsrillen 1, die den ersten und den zweiten Querschnitt aufweisen, noch zwei Außenrillen 51 im Profil des Fahrzeugluftreifens. Diese beiden Außenrillen 51 weisen einen V-förmigen Querschnitt auf. Während in Fig. 20 der Neuzustand des Profils des Laufstreifens 2 gezeigt ist, ist in Fig. 21 der Zustand des Laufstreifens gezeigt, wenn die Profiltiefe der Umfangsrillen auf eine Tiefe von 4 mm reduziert ist. Beim Vergleich beider Figuren kann man deutlich erkennen, dass bei den beiden Umfangsrillen 1 sich die Teilabschnitte geändert haben, bei denen die Umfangsrillen 1 einen Querschnitt aufweisen, der an der Laufstreifenoberfläche geöffnet ist, oder ein Querschnitt, bei dem die Breite der Umfangsrille in Achsrichtung A sehr schmal ist. Ersichtlich ist, dass durch den Aufbau des ersten Querschnitts, wie in verschiedenen Rillenabschnitten, auch bei dem fortgeschrittenen Verschleiß, wie in Fig. 21, es noch Teilabschnitte der Umfangsrillen 1 gibt, die zur Aufnahme von
Fahrbahn wasser geeignet sind. In diesen Teilabschnitten befindet sich dann der zweite Rillenabschnitt 4 des ersten Querschnitts an der Oberfläche des Laufstreifens 2. Hiermit ist gezeigt, dass die erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen auch über die Lebensdauer des Fahrzeugluftreifens ein gutes Nässeverhalten und einen geringen Rollwiderstand aufweisen.
Die Nennbreite der erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen beträgt typischerweise 280 mm bis 460 mm, bevorzugt 290 mm bis 400 mm und besonders bevorzugt 300 mm bis 330 mm. In den Ausführungsformen, die in den Figuren gezeigt sind, beträgt die Nennbreite des gezeigten Fahrzeugluftreifens 315 mm. Die Nennbreite der Fahrzeugluftreifen wird definiert nach der Norm ISO 5775.
Das Nennquerschnittsverhältnis, d.h. das Verhältnis der Reifenhöhe zur Nennbreite in % beträgt typischerweise bei erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen 40 % bis 95 %, bevorzugt 45 % bis 80 % und besonders bevorzugt 50 % bis 70 %. In den Ausführungsformen der Figuren beträgt das Verhältnis der Reifenhöhe zur Nennbreite 70 %.
Die erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen weisen typischerweise 2 bis 6 Rillen, bevorzugt 3 bis 5 Rillen und besonders bevorzugt 4 Umfangsrillen auf.
Die erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen werden auf Rädern eingesetzt, die vorzugsweise einen Felgendurchmesser von 19,5 Zoll haben und besonders bevorzugt einen Felgendurchmesser von 22,5 Zoll.
Die erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen werden bevorzugt bei Bussen und LKW eingesetzt. Sie werden für leichte LKW eingesetzt, bevorzugt für mittelschwere LKW, insbesondere mit einem Gesamtgewicht über 7,2 Tonnen und ganz besonders bevorzugt für schwere LKW. Dabei werden die erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen besonders für die Lenkräder und Anhängerräder verwendet.
Erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen können die Merkmale einzelner beschriebener Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens aufweisen oder eine Kombination der Merkmale verschiedener beschriebener Ausführungsformen. Dies insbesondere, da die beschriebenen Ausführungsformen nur Beispiele der erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen zur Erläuterung der Erfindung darstellen.
Bezugszeichenliste
1 Umfangsnlle
2 Laufstreifen eines Fahrzeugluftreifens
3 erster Rillenabschnitt eines ersten Querschnitts einer Umfangsrille
4 zweiter Rillenabschnitt eines ersten Querschnitts einer Umfangsrille
5 dritter Rillenabschnitt eines ersten Querschnitts einer Umfangsrille
6 Bodenbereich eines ersten Querschnitts einer Umfangsrille
13 V-förmiger zweiter Querschnitt einer Umfangsrille
14 Bodenbereich des V-förmigen zweiten Querschnitts einer Umfangsrille
21 Teilabschnitt einer Umfangsrille mit erstem Querschnitt
22 Teilabschnitt einer Umfangsrille mit V-förmigem zweiter Querschnitt
23 Übergangsbereich zwischen erstem und zweitem Querschnitt
24 Teilabschnitt einer Umfangsrille mit zweitem Querschnitt
33 erster Rillenabschnitt eines zweiten Querschnitts einer Umfangsrille
34 zweiter Rillenabschnitt eines zweiten Querschnitts einer Umfangsrille
35 dritter Rillenabschnitt eines zweiten Querschnitts einer Umfangsrille
36 vierter Rillenabschnitt eines zweiten Querschnitts einer Umfangsrille
37 Bodenbereich eines zweiten Querschnitts einer Umfangsrille
38 tiefster Punkt eines zweiten Querschnitts einer Umfangsrille
40 Fahrbahn
42 Fahrbahn wasser
51 äußere Umfangsrille eines Fahrzeugluftreifens
A axiale Richtung eines Fahrzeugluftreifens
Alv Öffnungswinkel des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts einer Umfangsrille
Aly Winkel zwischen den Geraden der Seiten des ersten Rillenabschnitts
A2Y Winkel zwischen den Geraden der Seiten des vierten Rillenabschnitts
BV,I Breite des ersten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts Bv,2,max maximale Breite des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts Bv,o Breite des ersten Querschnitts einer Umfangsrille an der Oberfläche des
Laufstreifens
By max maximale Breite des ersten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts
By, imin minimale Breite des ersten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts
By, 2 Breite des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts
By, 3 Breite des dritten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts
By,o Breite des zweiten Querschnitts einer Umfangsrille an der Oberfläche des
Laufstreifens
Hlv Höhe des ersten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts in der radialen
Richtung Ri
Hly Höhe des ersten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts in der radialen
Richtung R2
H2v Höhe des zweiten Rillenabschnitts des ersten Querschnitts in der radialen
Richtung Ri
H2y Höhe des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts in der radialen
Richtung R2
H4y Höhe des vierten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts in der radialen
Richtung R2
Liv Länge des Teilabschnitts mit dem ersten Querschnitt an der
Laufstreifenoberfläche
Lly Ab stand der Teilabschnitte mit dem ersten Querschnitt an der
Laufstreifenoberfläche
L2y Länge eines Teilabschnitts mit dem zweiten Querschnitt an der
Laufstreifenoberfläche
L3y Länge des Übergangs zwischen dem ersten und zweiten Querschnitt an der
Laufstreifenoberfläche
Ri radiale Richtung des ersten Querschnitts einer Umfangsrille
R2 radiale Richtung des zweiten Querschnitts einer Umfangsrille
Rlv Krümmungsradius des Bodenbereichs des ersten Querschnitts
RIY Krümmungsradius des Bodenbereichs des zweiten Querschnitts R3Y Krümmungsradius in dem Bereich des ersten Rillenabschnitts des zweiten
Querschnitts, der den geringsten Abstand zur Reifenoberfläche aufweist

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeugluftreifen, insbesondere Nutzfahrzeugreifen, mit einem eine Profilierung aufweisenden Laufstreifen (2) mit zumindest einer in Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens umlaufenden, auf eine Profiltiefe PT ausgeführten Umfangsrille (1), welche abwechselnd über den gesamten Reifenumfang über Teilabschnitte (21, 24) des Umfangs des Fahrzeugluftreifens einen ersten Querschnitt senkrecht zur Umfangrichtung, der sich aus mindestens zwei in einer ersten radialer Richtung Ri des Fahrzeugluftreifens aneinander anschließenden Rillenabschnitten zusammensetzt, einem ersten zu der ersten radialer Richtung Ri symmetrischen Rillenabschnitt (3), dessen Breite Bv,i in Achsrichtung A des Fahrzeugluftreifens kleiner als 3 mm ist und um nicht mehr als 10 % variiert, bevorzugt nicht mehr als 2 % variiert und besonders bevorzugt nicht mehr als 0,5 % variiert und einem radial inneren, gegenüber dem ersten Rillenabschnitt (3) in Achsrichtung A erweiterten und die größte Querschnittsfläche von allen Rillenabschnitten aufweisenden zweiten Rillenabschnitt (4), der vorzugsweise auch zur ersten radialer Richtung Ri symmetrisch ist, und einen zweiten Querschnitt senkrecht zur Umfangrichtung aufweist, wobei der zweite Querschnitt sich aus mindestens zwei in einer zweiten radialer Richtung R2 des Fahrzeugluftreifen aneinander anschließenden und zu der radialer Richtung R2 symmetrischen Rillenabschnitten zusammensetzt, einem sich nach außen erweiternden, ersten Rillenabschnitt (33), und einem gegenüber den ersten Rillenabschnitt verengtem inneren zweiten Rillenabschnitt (34), dessen Breite By, 2 in Achsrichtung A des Fahrzeugluftreifens um nicht mehr als 10 % variiert, bevorzugt nicht mehr als 2 % variiert und besonders bevorzugt nicht mehr als 0,5 % variiert und kleiner als 40 %, bevorzugt kleiner als 30 % und besonders bevorzugt kleiner als 25 % der Breite By,o in Achsrichtung A des zweiten Querschnitts an der Oberfläche des Laufstreifens im Neuzustand des Fahrzeugluftreifens ist, wobei der zweiten Rillenabschnitt (34) des zweiten Querschnitts sich über mindestens 50 % der Höhe H2v des zweiten Rillenabschnitts (4) des ersten Querschnitts in der radialer Richtung Ri in der radialer Richtung R2 erstreckt und über mindestens 50 % seiner Höhe H2y in der radialen Richtung R2 einen Abstand von der Oberfläche des Laufstreifens (2) aufweist, bei dem sich beim ersten Querschnitt der zweite Rillenabschnitt (4) befindet.
2. Fahrzeugluftreifen gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenbereich (37) der Umfangsrille (1) sich direkt an den zweiten Rillenabschnitts (34) des zweiten Querschnitts in radialer Richtung R2 nach innen anschließt.
3. Fahrzeugluftreifen gemäß Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der maximale Breite Bv,2,max in Achsrichtung A der Querschnittsfläche des zweiten Rillenabschnitts (4) des ersten Querschnitts zu der mittleren Breite By, 2 in Achsrichtung A des zweiten Rillenabschnitts (34) des zweiten Querschnitts zwischen 1,5 und 4,5 liegt, bevorzugt zwischen 2,0 und 3,5 liegt und besonders bevorzugt zwischen 2,3 und 2,8 liegt.
4. Fahrzeugluftreifen gemäß Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim zweiten Querschnitt der Bodenbereich (37) lediglich eine Krümmung aufweist, die sich aus der Breite By.2 in Achsrichtung A des zweiten Rillenabschnitts des zweiten Querschnitts ergibt.
5. Fahrzeugluftreifen gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich direkt an den zweiten Rillenabschnitt (34) des zweiten Querschnitts in radialer Richtung R2 nach innen ein dritter Rillenabschnitt (35) anschließt, der den Bodenbereich (37) des zweiten Querschnitts umfasst und tropfenförmig ist, wobei seine maximale Breite By.s in Achsrichtung A größer ist als die mittleren Breite By,2 in Achsrichtung A des zweiten Rillenabschnitts (34) des zweiten Querschnitts.
6. Fahrzeugluftreifen gemäß Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass der Rand der Querschnittsfläche des dritten Rillenabschnitts (35) des zweiten Querschnitts senkrecht zur Umfangsrichtung kreisförmig ist mit einem Durchmesser By.s , der größer ist als die mittleren Breite By.2 in Achsrichtung A des zweiten Rillenabschnitts (34) des zweiten Querschnitts. Fahrzeugluftreifen gemäß Patentanspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Breite By, 2 des zweiten Rillenabschnitts (34) in Achsrichtung A des Fahrzeugluftreifens des zweiten Querschnitts kleiner als 15 % , bevorzugt kleiner als 12 % und besonders bevorzugt kleiner als 10 % der Breite By,o in Achsrichtung A des zweiten Querschnitts an der Oberfläche des Laufstreifens (2) im Neuzustand des Fahrzeugluftreifens ist. Fahrzeugluftreifen gemäß mindestens einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rillenabschnitt (33) des zweiten Querschnitts sich konstant nach außen erweitert und die Seiten der Querschnittsfläche gegenüber der radialen Richtung R2 eine Neigung von 20 0 bis 80° aufweisen, bevorzugt eine Neigung von 30 0 bis 60 0 und besonders bevorzugt eine Neigung von 40 0 bis 50°. Fahrzeugluftreifen gemäß mindestens einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Fläche der Querschnittsfläche senkrecht zur Umfangsrichtung des zweiten Rillenabschnitts (4) des ersten Querschnitts zur Fläche der Querschnittsfläche senkrecht zur Umfangsrichtung des zweiten Rillenabschnitts (34) des zweiten Querschnitts zwischen 1 und 3 liegt, vorzugsweise zwischen 1,5 und 2,5 und besonders vorzugsweise zwischen 2 und 2,3. Fahrzeugluftreifen gemäß mindestens einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei der zumindest einen Umfangsrille (1) in den Übergangsbereichen (23) zwischen einem Teilabschnitt (21) mit dem ersten Querschnitt und einem Teilabschnitt (24) mit dem zweiten Querschnitt der Querschnitt der Umfangsrille (1) V-förmig ist.
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