DE102010036765A1 - Vehicle pneumatic tire, has gitter shaped structures designed concentrical to tire axis, directly enclosing surface elements in narrow type, and designed in convex manner in relation to surface elements - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit einem profilierten Laufstreifen und mit zwei Reifenseitenwänden, welche auf ihrer nach axial außen gerichteten Oberfläche Oberflächenstrukturen aufweisen.The invention relates to a pneumatic vehicle tire having a profiled tread and two tire sidewalls which have surface structures on their axially outwardly directed surface.
Derartige Fahrzeugluftreifen sind bekannt. Die Oberflächenstrukturen der Reifenseitenwände dienen üblicherweise der Kennzeichnung der Reifen oder der optischen Gestaltung. Daneben sind aus der
Gerade bei hohen Fahrgeschwindigkeiten des Fahrzeuges, bei denen die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Relativgeschwindigkeit der Reifenbewegung gegenüber dem Fahrzeug zu hohen Umströmungsgeschwindigkeiten der Reifenseitenwand führt, bewirken frühe Abrisse der laminaren Luftströmung in der Grenzschicht einen erhöhten Luftwiderstand, welche sich auch auf den Treibstoffverbrauch sowie auf die Geräuschbildung des Fahrzeugs auswirken. Die strukturierten Oberflächen der bekannten Reifenseitenwände beeinflussen die Grenzschicht durch mehr oder weniger kontrollierte Turbulenzen und Abrisse der Laminarströmungen in der Grenzschicht, wodurch der Luftwiderstand z. T. sogar noch weiter erhöht werden kann.Especially at high speeds of the vehicle, in which the vehicle speed and the relative speed of the tire movement relative to the vehicle leads to high circumferential flow velocities of the tire sidewall, cause early disruptions of the laminar air flow in the boundary layer increased air resistance, which also affects the fuel consumption and the noise of the Affect vehicle. The textured surfaces of the known tire sidewalls affect the boundary layer by more or less controlled turbulence and tears of the laminar flows in the boundary layer, whereby the air resistance z. T. even further can be increased.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugluftreifen mit strukturierten Oberflächen der Reifenseitenwände zu schaffen, welche einen reduzierten Luftwiderstand ermöglichen.The invention has for its object to provide a vehicle pneumatic tire with textured surfaces of the tire sidewalls, which allow a reduced air resistance.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Ausbildung eines Fahrzeugluftreifens mit einem profilierten Laufstreifen und mit zwei Reifenseitenwänden, welche auf ihrer nach axial außen gerichteten Oberfläche Oberflächenstrukturen aufweisen, gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst, bei dem die Oberfläche wenigstens einer Seitenwand mit einem Netz von konzentrisch zur Reifenachse gekrümmt ausgebildeten gitterförmigen Strukturen ausgebildet ist, wobei die gitterförmigen Strukturen jeweils Oberflächenelemente unmittelbar eng umschließen und gegenüber den von ihnen umschlossenen Oberflächenelementen erhaben ausgebildet sind.The object is achieved by the formation of a pneumatic vehicle tire with a profiled tread and two tire sidewalls, which have surface structures on their axially outwardly facing surface, according to the features of claim 1, wherein the surface of at least one side wall with a network of concentric to Tire axis curved formed lattice-shaped structures is formed, wherein the lattice-shaped structures each closely surround surface elements and are designed to be raised compared to the surface elements enclosed by them.
Die Ausbildung ermöglicht durch die gitterförmige erhabene Struktur mit den von der gitterförmigen Struktur umschlossenen Oberflächenelementen eine Ausbildung eines Netzes von engmaschig und dicht nebeneinander angeordneten Vertiefungen. Dies engmaschige dichte Netz von konzentrisch zur Reifenachse gekrümmt ausgebildeten gitterförmigen Strukturen, welche jeweils Oberflächenelemente unmittelbar eng umschließen und gegenüber den von innen umschlossenen Oberflächenelementen erhaben ausgebildet sind, bewirkt bei hohen Geschwindigkeiten das Entstehen von Turbulenzen in der Grenzschicht der die Reifenseitenwandoberfläche umströmenden Luft in den Vertiefungen. Diese Miniturbulenzen versetzen die Abrisskanten der die Reifenseitenwandoberfläche umströmenden Laminarströmung nach hinten und der Luftwiderstand wird herabgesetzt. Die konzentrisch zur Reifenachse gekrümmte Ausbildung der gitterförmigen Strukturen ermöglicht eine hohe Dichte der in dieser Weise im Grenzschichtbereich den Luftwiderstand reduzierenden Oberflächenvertiefungen unter Berücksichtigung der Drehbewegung des Fahrzeugluftreifens und der speziell auf den Fahrzeugluftreifens beim Fahren einwirkenden Umströmungen und somit eine besonders gute Ausnutzung der Oberfläche der Reifenseitenwand zur Erzielung einer möglichst langen wirksamen laminaren Grenzschicht an der unter Drehbewegung stehenden angeströmten Reifenoberfläche. Der Luftwiderstand kann auf diese Weise unter Berücksichtigung der besonderen Form der Oberfläche und der Bewegung des Fahrzeugluftreifens besonders wirkungsvoll reduziert werden. Geräuschbildung und Treibstoffverbrauch können somit im Rahmen der Oberflächengestaltung der Seitenwand wirkungsvoll verbessert werden.The design allows through the lattice-shaped raised structure with the enclosed by the lattice-shaped structure surface elements forming a network of closely meshed and closely spaced recesses. This close-meshed dense network of lattice-shaped structures curved concentrically to the tire axis, each closely surrounding surface elements and raised above the surface elements enclosed by the interior, causes turbulence in the boundary layer of the air flowing around the tire sidewall surface in the depressions at high speeds. These mini-turbulences rearward the trailing edges of the laminar flow flowing around the tire sidewall surface, and aerodynamic drag is reduced. The curved concentric with the tire axis formation of the lattice-shaped structures allows a high density of the boundary layer area in this way, the air resistance reducing surface depressions, taking into account the rotational movement of the pneumatic vehicle tire and especially on the pneumatic vehicle tire when driving flows around and thus a particularly good use of the surface of the tire sidewall Achieving as long as possible an effective laminar boundary layer on the rotating surface of the flowed-on tire surface. The air resistance can be reduced in this way, taking into account the special shape of the surface and the movement of the pneumatic vehicle tire particularly effective. Noise and fuel consumption can thus be effectively improved in the context of the surface design of the side wall.
Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung eines Fahrzeugluftreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 2, wobei die gitterförmigen Strukturen jeweils gegenüber der Oberfläche der Seitenwand erhaben ausgebildet sind. Der Luftwiderstand kann auf diese Weise besonders wirkungsvoll reduziert werden. Geräuschbildung und Treibstoffverbrauch können somit im Rahmen der Oberflächengestaltung der Seiten wand wirkungsvoll verbessert werden. Die erhabenen gitterförmigen Strukturen ermöglichen darüber hinaus eine einfache Entlüftung bei der Einformung in der Vulkanisationsform. Die zur Herstellung der gitterförmigen Strukturen in der Vulkanisationsform erforderlichen Vertiefungen können in einfacher Weise direkt zur Ableitung der Luft eingesetzt werden.Particularly advantageous is the formation of a pneumatic vehicle tire according to the features of
Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung eines Fahrzeugluftreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 3, wobei die gitterförmigen Strukturen jeweils linienförmige Erhebungen sind, welche mehrere Oberflächenelemente der Oberfläche einer Seitenwand umschließen und in ihrem Erstreckungsverlauf um ein jedes dieser Oberflächenelemente ein nierenförmige Umhüllungskontur des Oberflächenelementes bilden. Hierdurch wird die zur Verfügung stehende Oberfläche am Reifen besonders gut zur Reduktion des Luftwiderstandes ausgenutzt, wodurch die Luftwiderstandsreduzierende Wirkung optimiert wird.Particularly advantageous is the formation of a pneumatic vehicle tire according to the features of
Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung eines Fahrzeugluftreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 4, wobei das von der gitterförmigen Struktur umschlossene Oberflächenelement mit seiner Haupterstreckungsrichtung jeweils in Umfangsrichtung U des Reifens um die Reifenachse gekrümmt ausgerichtet und über einen Umfangserstreckungswinkel α um die Reifenachse erstreckt ist, wobei das umschlossene Oberflächenelement längs seiner Erstreckung in Umfangsrichtung mit einer konstanten Höhe H ausgebildet ist und wobei das umschlossene Oberflächenelement an seinen beiden in Umfangsrichtung ausgebildeten Erstreckungsenden eine – insbesondere kreisbogensegmentförmig – abgerundete Außenkontur aufweisen. Diese Ausbildung mit Krümmung, konstanter Höhe und der abgerundeten Erstreckungsenden ermöglicht eine in beide Drehrichtungen des Reifens gleichermaßen besonders wirksame Luftwiderstandsreduktion, wobei zusätzlich aufgrund der abgerundeten Erstreckungsenden in die Seitenwand einwirkende Spannungsspitzen vermieden werden können. Bei zur Rissbildung neigenden Seitenwänden kann hierdurch der Rissbildung entgegengewirkt werden.Particularly advantageous is the formation of a pneumatic vehicle tire according to the features of
Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung eines Fahrzeugluftreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 5, wobei die linienförmige Erhebung, die das Oberflächenelement umhüllt, zwischen den beiden in Umfangsrichtung ausgebildeten abgerundeten Erstreckungsenden in einem ersten radial inneren Erstreckungsbereich radial innerhalb des Oberflächenelementes auf einem ersten, inneren Radius um die Reifenachse in Umfangsrichtung erstreckt und in einem zweiten radial äußeren Erstreckungsbereich radial außerhalb des Oberflächenelementes auf einem zweiten, äußeren Radius um die Reifenachse erstreckt ausgebildet ist und an den Erstreckungsenden jeweils vom ersten zum zweiten Radius hin der gekrümmten Außenkontur des Oberflächenelementes folgend den ersten und den zweiten Erstreckungsbereich verbindet. Diese Ausbildung ermöglicht in beide Drehrichtungen des Reifens eine besonders wirksame Luftwiderstandsreduktion unter Vermeidung von in die Reifenseitenwand einwirkenden Spannungsspitzen. Da das von den linienförmigen Erhebungen umhüllte Oberflächenelement in seiner Ausformung streng der Drehrichtung des Reifens folgt, wird die Erzeugung von gezielten Luftwiderstands-reduzierenden Miniturbulenzen weiter begünstigt.Particularly advantageous is the formation of a pneumatic vehicle tire according to the features of
Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung eines Fahrzeugluftreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 6, wobei mehrere derartige von linienförmigen Erhebungen umhüllte Oberflächenelemente in einer Reihe in radialer Position im Reifen übereinander angeordnet sind, die sich alle über den gleichen Umfangsabschnitt mit dem Umfangserstreckungswinkel α um die Reifenachse erstrecken. Hierdurch kann in einfacher Weise unter besonders guter Nutzung der zur Verfügung stehenden Fläche der Luftwiderstand über einen weiten radialen Erstreckungsbereich reduziert werden.Particularly advantageous is the formation of a pneumatic vehicle tire according to the features of
Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung eines Fahrzeugluftreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 7, wobei jeweils bei den radial übereinander angeordneten, benachbarten Oberflächenelementen der erste radial innere Erstreckungsbereich der linienförmigen Erhebung, die das radial äußere der beiden benachbarten Oberflächenelemente umhüllt, den radial äußeren Erstreckungsbereich der linienförmigen Erhebung, die das radial innere der beiden benachbarten Oberflächenelemente umhüllt, bildet. Hierdurch kann eine hohe Anordnungsdichte von luftwiderstandsreduzierenden, mit linienförmigen Erhebungen umhüllten Oberflächenelementen umgesetzt und in einfacher Weise unter besonders guter Nutzung der zur Verfügung stehenden Fläche der Luftwiderstand über einen weiten radialen Erstreckungsbereich reduziert werden.Particularly advantageous is the formation of a pneumatic vehicle tire according to the features of
Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung eines Fahrzeugluftreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 8, wobei die linienförmigen Erhebungen zumindest im ersten und im zweiten Erstreckungsbereich eine Breite b mit 0,1 mm ≤ b ≤ 0,6 mm aufweist. Die linienförmigen Erhebungen sind hierdurch breit genug, um die Ausbildung einer linienförmigen Erhebung in herkömmlicher Fertigung sicher herstellen zu können, und schmal genug, um eine optimale Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Fläche zur Luftwiderstandsreduktion zu ermöglichen.Particularly advantageous is the formation of a pneumatic vehicle tire according to the features of
Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung eines Fahrzeugluftreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 9, wobei mehrere derartiger Reihen von in radialer Position im Reifen übereinander angeordneten von linienförmigen Erhebungen umhüllten Oberflächenelementen in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Hierdurch kann luftwiderstandsreduzierende Wirkung weiter erhöht werden.Particularly advantageous is the formation of a pneumatic vehicle tire according to the features of
Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung eines Fahrzeugluftreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 10, wobei jeweils in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Reihen in radialer Richtung versetzt zueinander ausgebildet sind, dass die ersten und zweiten Erstreckungsbereich der linienförmigen Erhebungen der einen von zwei in Umfangsrichtung benachbarten Reihen jeweils in radialer Position zwischen den ersten und zweiten Erstreckungsbereichen der linienförmigen Erhebungen der anderen der beiden benachbarten Reihen angeordnet sind. Hierdurch kann eine optimierter Nutzung der zur Verfügung stehenden Fläche und eine dichtere Anordnung der umhüllten Oberflächenelemente umgesetzt werden. Durch den Versatz kann ein höherer Verwirbelungsgrad der Miniturbulenzen erzielt werden. Hierdurch und durch die dichtere Anordnung kann der Luftwiderstand weiter reduziert werden.Particularly advantageous is the formation of a pneumatic vehicle tire according to the features of claim 10, wherein in the circumferential direction juxtaposed rows are offset from each other in the radial direction formed, that the first and second extension region of the linear elevations of one of two circumferentially adjacent rows each in the radial position are arranged between the first and second extension regions of the linear elevations of the other of the two adjacent rows. As a result, an optimized use of the available surface and a denser arrangement of the coated surface elements can be implemented. Due to the offset, a higher degree of turbulence of the miniturbulences can be achieved. This and the denser arrangement of the air resistance can be further reduced.
Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung eines Fahrzeugluftreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 11, wobei wenigstens zwei benachbarte Reihen eine gemeinsame in radialer Richtung R ausgerichtete Tangente T an ihre Oberflächenelemente aufweisen. Hierdurch kann eine optimierte Nutzung der zur Verfügung stehenden Fläche und eine dichtere Anordnung der umhüllten Oberflächenelemente umgesetzt werden.Particularly advantageous is the formation of a pneumatic vehicle tire according to the features of
Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung eines Fahrzeugluftreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 12, wobei der Winkel β, den die beiden Winkelhalbierenden der Umfangserstreckungswinkel α zweier benachbarter Reihenmiteinander einschließen, bei allen benachbarten Reihen jeweils gleich groß ist, wobei insbesondere 4° ≤ β ≤ 8°ist. Diese Ausbildung hat sich in Bezug auf die Erzeugung von Miniturbulenzen als besonders vorteilhaft erwiesen.Particularly advantageous is the formation of a pneumatic vehicle tire according to the features of
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der in den
Der Fahrzeugluftreifen
Die Umfangsbereiche
Die Umfangsbereiche
Die Oberflächenbereiche
Wie in den
Wie in
Die Vertiefungen
Wie in
Wie in
Wie in
Wie in
Die Breite b der linienförmigen Erhebung
In
In dem in
Die Umfangserstreckungslänge der radial am weitesten außen angeordneten von der linienförmigen Erhebung
Die Winkel α1 und α2 sind mit 1° ≤ α1 ≤ 8° und mit 1° ≤ α2 ≤ 8° ausgebildet.The angles α 1 and α 2 are formed with 1 ° ≤ α 1 ≤ 8 ° and with 1 ° ≤ α 2 ≤ 8 °.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel der
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- FahrzeugluftreifenVehicle tires
- 22
- Laufstreifentread
- 33
- ReifenseitenwandTire sidewall
- 44
- Oberflächenbereich mit GitterstrukturSurface area with lattice structure
- 55
- Oberflächenbereichsurface area
- 66
- Linienförmige ErhebungLine-shaped elevation
- 77
- Umschlossenes OberflächenelementEnclosed surface element
- 88th
- Wulstbereichbead
- 99
- Reiheline
- 1010
- Reiheline
- 1111
- Erster ErstreckungsbereichFirst extension area
- 1212
- Zweiter ErstreckungsbereichSecond extension area
- 1313
- Dritter ErstreckungsbereichThird extension area
- 1414
- Vierter ErstreckungsbereichFourth extension area
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1029715 B1 [0002] EP 1029715 B1 [0002]
- WO 2010/013453 A1 [0002] WO 2010/013453 A1 [0002]
Claims (12)
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DE102010036765A1 true DE102010036765A1 (en) | 2012-02-02 |
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2010
- 2010-07-30 DE DE201010036765 patent/DE102010036765A1/en active Pending
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