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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen und insbesondere
einen spikefreien Reifen, dessen Festigkeit gegen ungleichmäßige Abnutzung
und Haltbarkeit verbessert sind, ohne dass die Schneeigenschaften
beeinträchtigt
sind.
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In
den letzten Jahren ist angesichts der Luftverschmutzungsprobleme
aufgrund von Staub ein spikefreier Reifen als Schneereifen anstelle
eines Spikereifens weit verbreitet verwendet worden.
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Um
die Laufeigenschaften wie beispielsweise die Straßengriffigkeit
sowohl auf schneebedeckten Straßen
als auch auf vereisten Straßen
zu verbessern, wird üblicherweise
in den spikefreien Reifen eine Gummikomponente mit einem niedrigen
Modul, die bei niedrigen Temperaturen noch biegsam bzw. geschmeidig
ist, in den Laufflächenbereichen
verwendet. Eine solche Gummikomponente niedrigen Moduls ist jedoch
schlechter in der Haltbarkeit und in der Abnutzungsfestigkeit.
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Andererseits
ist der Laufflächenbereich
mit einem Blockprofil versehen, das in der Griffigkeit besser ist,
und sind die Blöcke
mit Einschnitten, d. h. lamellenförmigen Einschnitten oder engen
Schlitzen versehen. Entsprechend haben die Laufflächenblöcke, die
aus einer Gummikomponente niedrigen Moduls hergestellt sind, durch
das Vorhandensein dieser Einschnitte eine noch geringere Steifigkeit.
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Daher
sind in einem solchen spikefreien Reifen die Laufflächenhaltbarkeit
und die Abnutzungsfestigkeit wie beispielsweise die Festigkeit gegen
Sägezahnabnutzung
insbesondere dann nicht immer zufriedenstellend, wenn der Reifen
auf einer Straßenoberfläche, die
nicht mit Schnee oder Eis bedeckt ist, wie beispielsweise einer
asphaltierten Straße
oder dergleichen, benutzt wird.
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Aus
der
DE 691 02 050
T2 ist ein Luftreifen bekannt, dessen Lauffläche Blöcke aufweist,
die durch in Umfangsrichtung und quer dazu verlaufende Rillen begrenzt
werden, so dass umlaufende Blockreihen entstehen. Jeder Block weist
Einschnitte auf, wobei die Tiefe der Einschnitte vom Äquator zu
den Seitenrändern
der Lauffläche
hin abnimmt. Hierbei kann ein Einschnitt in einem Block geradlinig
sein. Alternativ kann die Tiefe eines Einschnitts von den axialen
Seitenkanten des zugehörigen
Blocks zur axialen Mitte dieses Blockes hin zunehmen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgemäß darin,
einen Luftreifen anzugeben, in dem durch eine besondere Veränderung
der Tiefen solcher Einschnitte in einem Block die Haltbarkeit und
die Abnutzungsfestigkeit verbessert sind, ohne die Schneefahreigenschaften
zu beeinträchtigen.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben.
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Entsprechend
werden die Einschnitte in jedem Block in beiden quer zur Umfangsrichtung
angeordneten Kanten des Blockes flacher als in dem Mittelbereich,
wodurch die Steifigkeit des Blockes gegen eine Biegeverformung in
der Umfangsrichtung des Reifens erhöht wird. Die Verformungen des
Blockes werden verhindert, um die Greifkraft zu erhöhen und
so die Schneeeigenschaften zu verbessern und um eine ungleichmäßige Abnutzung
wie die Sägezahnabnutzung
zu verringern und die Haltbarkeit zu verbessern.
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Wenn
die maximale Tiefe des tiefsten Einschnitts in jedem Block kleiner
als das 0,6-fache der Umfangsrillentiefe ist, verringern sich die
Schneegriffigkeit und die Eisgriffigkeit. Wenn die maximale Tiefe
größer als
das 0,9-fache der Umfangsrillentiefe ist, verringert sich die Blocksteifigkeit
stark, was zu einer ungleichmäßigen Abnutzung
führt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung um fasst ein Luftreifen
einen Laufflächenbereich,
der mit Umfangsrillen und Axialrillen versehen ist, um Blöcke zu bilden,
von denen jeder eine Oberseite hat, deren Schwerpunkt in dem Bodenbereich
des Laufflächenbereichs
liegt, wobei jeder Block mit in Umfangsrichtung beabstandeten und
sich in Axialrichtung erstreckenden Einschnitten versehen ist, wobei
die Tiefe jedes Einschnitts allmählich
von der axialen Innenseite zu der axialen Außenseite des Reifens abnimmt
und wobei die maximale Tiefe der Einschnitte in jedem Block in dem
Bereich des 0,6- bis 0,9-fachen der Tiefe der Umfangsrillen liegt.
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Entsprechend
wird die Steifigkeit des Blockes gegen eine Biegeverformung in der
Axialrichtung erhöht,
und die Verformungen der Blöcke
werden verhindert, um die Griffigkeit beim Kurvenfahren zu erhöhen und
eine ungleichmäßige Abnutzung
wie beispielsweise die Kantenabnutzung zu verringern.
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Vorzugsweise
liegt der gesamte Bereich der Oberseiten aller Blöcke – unabhängig davon
ob die Einschnitte vorgesehen sind oder nicht – bei denen die Schwerpunkte
der Oberseiten in dem Bodenkontaktbereich liegen, in dem Bereich
von 60 bis 85% des Gesamtbereiches des Bodenkontaktbereichs oder
des Gesamtbereiches zwischen den Kantenlinien des Bodenkontaktbereichs.
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Wenn
der Gesamtbereich weniger als 60% beträgt, besteht die Wahrscheinlichkeit,
dass eine ungleichmäßige Abnutzung
stärker
wird. Wenn der Gesamtbereich größer als
85% ist, werden die Wasserableitungs- und Griffigkeitseigenschaften
verringert.
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Hinsichtlich
vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie
die nachfolgende Erläuterung
von Ausführungsbeispielen
des erfindungsgemäßen Luftreifens
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen verwiesen. In
der Zeichnung zeigt
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1 eine
Querschnittsansicht eines Reifens gemäß der liegenden Erfindung
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2 eine
Draufsicht des in 1 gezeigten Reifens mit einem
Laufflächenprofil,
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3 eine
perspektivische Ansicht eines Beispiels eines Laufflächenblockes,
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4(A) eine Schnittansicht einer Umfangsrille
entlang einer geraden Linie unter einem quer zu der Rillenbodenlinie;
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4(B) eine Querschnittsansicht einer Axialrille
entlang einer geraden Linie unter einem rechten Winkel zu der Rillenbodenlinie;
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5 bis 11 perspektivische
Ansichten weiterer Beispiele des Blockes und der Einschnitte, wobei 8 nicht
erfindungsgemäße Einschnitte
zeigt;
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12(A), 12(B), 12(C) Diagramme zur Erläuterung der Sägezahnabnutzung;
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13 eine
schematische perspektivische Ansicht zur Erläuterung des Verfahrens zum
Messen der Reibungskoeffizient/Schlupf-Eigenschaft;
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14 einen
Graph, der eine Reibungskoeffizient/Schlupf-Eigenschaftskurve zeigt;
und
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15 eine
perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Blockes.
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In
den 1 bis 4 ist der Luftreifen 1 der
vorliegenden Erfindung ein spikefreier Radialreifen für Personenkraftwagen
mit einem relativ niedrigen Längenverhältnis.
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Der
Reifen 1 umfasst einen Laufflächenbereich 15, der
die Lauffläche 2 definiert,
ein Paar von Wulstbereichen 13 mit einem darin angeordneten
Wulstkern 12, ein Paar von Seitenwandbereichen 14,
die sich zwischen diesen erstrecken, eine Karkasse 16,
die sich zwischen den Wulstbereichen 13 durch den Laufflächenbereich 15 und
die Seitenwandbereiche 14 erstreckt und nach oben um die
Wulstkerne 12 umgeschlagen ist, und eine Gürtelschicht 17,
die radial außerhalb
der Karkasse 16 und innenseitig des Laufflächenbereiches 15 angeordnet
ist.
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Die
Karkasse 16 besteht aus mindestens einer Einlage, in dieser
Ausführungsform
zwei Einlagen, von Korden, die unter einem Winkel von 70 bis 90° gegenüber dem
Reifenäquator
angeordnet sind. Für
die Karkassenkorde können
organische Faserkorde wie beispielsweise Polyester, Nylon, Rayon
oder dergleichen und Stahlkorde verwendet werden.
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Die
Gürtelschicht 17 umfasst
in dieser Ausführungsform
zwei Kordeinlagen, die unter einem Winkel von 0 bis 30° gegenüber dem
Reifenäquator
C gelegt sind, so dass die Korde in jeder Einlage die Korde der anderen
Einlage kreuzen. Für
die Gürtelkorde
können
Stahlkorde und/oder organische Faserkorde wie beispielsweise Nylon,
Polyester, Rayon oder dergleichen verwendet werden.
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Der
Laufflächenbereich 15 ist
mit Umfangsrillen 3 und Axialrillen 4 versehen.
Die Umfangsrillen 3 erstrecken sich kontinuierlich in der
Reifenumfangsrichtung des Reifens 1 und umfassen in dieser
Ausführungsform
ein Paar von axial inneren Rillen 3A und Paar von axial äußeren Rillen 3B.
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Die
Axialrillen 4 umfassen in dieser Ausführungsform eine Mehrzahl von
axial inneren Rillen 4A, die sich von einer der Umfangsrillen
zu der danebenliegenden Umfangsrille erstrecken, und eine Mehrzahl
von axial äußeren Rillen 4B,
die sich von den axial äußersten
Umfangsrillen 3B zu den Laufflächen kanten E erstrecken. Jede
der Axialrillen 4 hat axiale Enden, die zu der Umfangsrille 3 und/oder
der Laufflächenkante
E geöffnet
ist. So wird der Laufflächenbereich 15 in
eine Mehrzahl von Blöcken 5 unterteilt,
die ein Blockprofil definieren.
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Die
Rillenbreite GW1 der Umfangsrillen 3 und die Rillenbreite
GW2 der Axialrillen 4 sind nicht kleiner als 6 mm und nicht
größer als
das 0,12-fache der Laufflächenbreite
in der Rillenoberseite.
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Durch
Einstellung der Rillenbreiten wird der Gesamtbereich der Oberseiten
aller Blöcke
in dem Bereich von 60 bis 85% des gesamten Bodenkontaktbereichs
der Lauffläche
festgelegt. Das heißt,
daß das
Verhältnis
Materialbereich/(Material und Rillen)-Bereich = 0,60 bis 0,85 ist.
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Die
Rillentiefe GD1 der Umfangsrillen 3 und die Rillentiefe
GD2 der Axialrillen 4 sind nicht kleiner als 10 mm und
nicht größer als
das 0,16-fache der Laufflächenbreite.
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In
dieser Ausführungsform
ist die Rillentiefe GD1 gleich grob wie die Rillentiefe GD2. Sie
können
jedoch unterschiedlich voneinander sein.
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Wenn
die Rillentiefen GD1 und GD2 kleiner als 10 mm und/oder die Rillenbreiten
GW1 und GW2 kleiner als 6 mm sind, verschlechtern sich die Schneeigenschaften
und hierbei insbesondere die Schneegriffigkeitseigenschaften.
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Wie
in den 4(A) und (B) gezeigt ist, sind
die Seitenwände 23 der
Umfangsrille 3 und die Seitenwände 24 der Axialrille 4 unter
einem Winkel θ1, θ2 von 10
bis 15° zu
der Normalrichtung (N) zu der Laufflächenoberseite geneigt, so dass
die Rillenbreite radial nach außen
von dem Rillenboden aus zunimmt und der Block die Form eines Pyramidenstumpfes
hat.
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Weiterhin
können,
wie in 4(C) gezeigt ist, die Seitenwände 23 und/oder 24 mit
einer Doppelneigung geneigt sind, wobei der Winkel θu des oberen
Bereichs der Seitenwand größer als
der Winkel θd
des unteren Bereichs der Seitenwand ist, wobei der Unterschied θu-θd zwischen
den Winkeln nicht kleiner als 5° ist
und die Winkel θu
und θd
in dem Bereich von 10 bis 15° liegen,
wodurch bei einem relativ neuen Reifen, indem die Blocksteifigkeit
relativ gering ist, die Verformungen des Blockes verringert werden
können
und eine ungleichmäßige Abnutzung
verhindert wird. Im benutzten Zustand können die Blöcke deformiert werden und die
Schnee/Eis-Griffigkeit wird beibehalten.
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Vorzugsweise
sind beide Seitenwände 23 und 24 mit
einer Doppelneigung versehen, so dass der Block die Form eines Doppelpyramidenstumpfes
hat.
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Wenn
der Neigungswinkel θ1, θ2, θu, θd kleiner
als 10° ist,
besteht die Wahrscheinlichkeit, dass eine ungleichmäßige Abnutzung
auftritt. Wenn der Winkel größer als
15° ist,
wird die Greifkraft verringert und werden die Schneefahreigenschaften
und die Kurvenfahreigenschaften beeinträchtigt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind einige oder alle Blöcke 5, bei denen der
Schwerpunkt der Oberseite in dem Bodenkontaktbereich W liegt, mit
einer Mehrzahl von Einschnitten 6 versehen. Nachfolgend werden
die Einschnitte 6 in einem Block 5 als Einschnittgruppe 6G bezeichnet.
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Hier
ist der Bodenkontaktbereich (WS) die maximale axiale Breite zwischen
den Axialkanten des Bodenkontaktbereiches der Lauffläche im nominalen
Belastungszustand. Der nominale Belastungszustand ist so, dass der
Reifen 1 auf einer Standardfelge J montiert und auf einen
Nominalinnendruck aufgepumpt und dann mit einer Nominallast belastet
wird.
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In
der in 2 gezeigten Ausführungsform liegen die Schwerpunkte
der Oberseiten aller Blöcke 5 in dem
Bodenkon taktbereich, und alle Blöcke 5 sind
mit Einschnitten 6 versehen.
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Es
kann jedoch auch möglich
sein, die Einschnitte nur in solchen-Blöcken vorzusehen, bei denen
die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass eine ungleichmäßige Abnutzung
auftritt.
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Eine
Einschnittgruppe 6G dieser Ausführungsform umfasst vier Einschnitte 6.
Mit anderen Worten sind vier Einschnitte 6 in einem Block 5 vorgesehen.
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In
einer Einschnittgruppe 6G erstrecken sich die Einschnitte 6 allgemein
in der Axialrichtung des Reifens parallel zueinander mit im wesentlichen
denselben Abstand zwischen sich. Für den Einschnitt kann eine gerade
Form und eine Zickzack- oder
Wellenform verwendet werden.
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Die
Breite sw der Einschnitte 6 wird vorzugsweise in dem Bereich
von 0,5 bis 1,5 mm festgelegt.
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Wie
in 2 gezeigt ist, ist bei jedem Einschnitt 6 in
dieser Ausführungsform
die Mischung aus einer geraden Form und einer Zickzack-Form vorgesehen,
d. h. es ist ein Zickzack-Mittelbereich 21 zwischen geraden
Endteilen vorgesehen. Vorzugsweise ist die Amplitude (Sr) der Zickzack-Form
das 0,5 bis 1,0-fache des Abstandes (sp) zwischen den nebeneinanderliegenden
Einschnitten 6.
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Durch
das Vorhandensein des Zickzack-Teils 21 wird die gesamte
Länge des
Einschnitts 6 erhöht,
wodurch die Greifkraft während
eines Geradeauslaufens erhöht
wird.
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Weiterhin
ist die axiale Blocksteifigkeit erhöht, wenn der Block einer Scherspannung
während
eines Kurvenfahrens ausgesetzt wird, da die unterteilten Blockteile
miteinander in Eingriff kommen, wodurch die Kurvenfahrleistung wie
ein Seitenschlupfwiderstand erhöht
wird.
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Wenn
die Zickzack-Amplitude kleiner als das 0,5-fache des Abstandes (sp)
zwischen den nebeneinander liegenden Einschnitten 6 ist,
kann die axiale Blocksteifigkeit nicht erhöht wer den.
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Wenn
die Zickzack-Amplitude größer als
das 1,0-fache ist, wird die Steifigkeit des Blockteils zwischen den
nebeneinander liegenden Zickzack-Teilen 21 verringert,
so dass das Auftreten einer ungleichmäßigen Abnutzung wahrscheinlich
ist.
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In
den Zentralblöcken 5,
die zwischen den inneren Umfangsrillen 3A gebildet sind,
und den Mittelblöcken 5,
die zwischen den inneren und äußeren Umfangsrilen 3A und 3B gebildet
sind, erstrecken sich die Einschnitte über die volle Breite des Blockes
von einer Seitenkante 7C zu der anderen Seitenkante 7E.
Die Einschnitte 6 sind daher an beiden Enden geöffnet.
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In
den Schulterblöcken 5,
die axial außerhalb
der äußeren Umfangsrillen 3B gebildet
sind, erstrecken sich die Einschnitte 6 axial nach außen von
der axial inneren Seitenkante des Blockes über die Kanten des Bodenkontaktbereiches
hinaus, aber enden innerhalb des Blockes. So sind die Einschnitte
an einem Ende geöffnet
und an dem anderen Ende geschlossen.
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Es
kann jedoch in den Zentralblöcken
und Mittelblöcken
ein Einschnitt mit einem geöffneten
Ende und einem geschlossenem Ende und ein Einschnitt mit zwei geschlossenen
Enden (nicht gezeigt) verwendet werden. Weiterhin kann in den Schulterblöcken ein
Einschnitt mit zwei geöffneten
Enden und ein Einschnitt mit zwei geschlossenen Enden verwendet
werden. Im allgemeinen wird vorzugsweise ein Einschnitt mit zwei
offenen Enden hinsichtlich der Schneefahreigenschaften verwendet.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung erhöhen sich die Tiefen (sd) der
Einschnitte 6 in einer Einschnittgruppe 6G allmählich von
beiden quer zur Umfangsrichtung angeordneten Kanten 9 in
Richtung der Umfangsmitte M des Blockes. Weiterhin wird die maximale
Tiefe (sdm) des tiefsten Einschnitts 6, der in der Blockmitte
platziert ist (in 2 zwei Zentraleinschnitte) in
dem Bereich von dem 0,6 bis 0,9-fachen der Tiefe GD der Umfangsrille 3 festgelegt.
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Vorzugsweise
wird die Tiefe (sds) der Einschnitte 6, die in den Blockumfangskanten
platziert sind, in dem Bereich des 0,3- bis 0,7-fachen der oben
genannten maximalen Rillentiefe (sdm) festgelegt.
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Wenn
das Verhältnis
sds/sdm kleiner als 0,3 ist, wird die Schnee/Eis-Griffigkeit unzureichend.
Wenn sds/sdm größer als
0,7 ist, tritt manchmal eine Sägezahnabnutzung
auf.
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Wenn,
wie in 12(a) gezeigt ist, die Tiefen
(h) der Einschnitte (s) von der einen quer zur Umfangsrichtung angeordneten
Kante (m) zu der anderen quer zur Umfangsrichtung angeordneten Kante
(n) erhöht werden,
wird der unterteilte Block (w) leichter in einer bestimmten Richtung
als in der anderen Richtung verformt, wie in 12(b) gezeigt
ist, und die Kante (n) an der tiefen Einschnittseite wird stärker als
die andere Kante (m) abgenutzt, wie in 12(c) gezeigt
ist.
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Jedoch
ist bei dem Block gemäß der Erfindung
der tiefe Einschnitt in der Blockmitte und nicht in dem Kantenbereich
an geordnet, so dass eine große
Verformung, wie sie in 12(b) gezeigt
ist, verhindert werden kann. Im Ergebnis wird die Sägezahnabnutzung
(ungleichmäßige Abnutzung δ) verringert.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung nimmt die Tiefe jedes Einschnitts allmählich von
dem Reifenäquator
C in Richtung der Laufflächenkanten
ab. In dieser Ausführungsform
nimmt in den Mittelblöcken und
Schulterblöcken
die Tiefe (sd) eines jeden Einschnitts 6 allmählich von
der axial inneren Seitenkante 7(C) zu der axial äußeren Seitenkante 7(E) ab.
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Vorzugsweise
beträgt
die Tiefe (sd) an dem axial äußeren Ende
des Einschnitts an der Seitenkante 7E das 0,5- bis 0,8-fache
der Tiefe (sd) an dem axial inneren Ende des Einschnitts von der
Seitenkante 7C. Wenn sde/sdc kleiner als 0,5 ist, wird
die Schnee/Eis-Griffigkeit unzureichend. Wenn sde/sdc größer als
0,8 ist, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass eine Kantenabnutzung
während
des Kurvenfahrens auftritt. Wenn im Gegensatz dazu die Tiefe (sd)
von der axial inneren Seitenkante 7C zu der axial äußeren Seitenkante 7E erhöht wird,
wird, da der axial äußere Seitenkantenbereich
des Blockes einer großen
Verformung während
des Kurvenfahrens ausgesetzt ist, dieser Bereich stärker verformt
als der axial innere Kantenbereich, und hierdurch wird die oben
erwähnte
Kantenabnutzung verursacht.
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Weiterhin
nimmt in den Zentralblöcken
an dem Reifenäquator
C die Tiefe jedes Einschnitts 6 allmählich von dem Reifenäquator C
in Richtung beider Seitenkanten ab.
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Die 5 bis 11 zeigen
verschiedene Beispiele des Blockes 5.
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Wenn
die Tiefen der Einschnitte allmählich
von beiden quer zur Umfangsrichtung angeordneten Kanten 9 in
Richtung der Umfangsmitte M des Blockes wie oben erwähnt zunimmt,
können
die Einschnitte 6 gerade Einschnitte sein, die sich von
einer Seitenkante 7C zu der anderen Seitenkante 7E erstrecken,
wie in den 5(A), 6 und 7(A) gezeigt ist.
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Weiterhin
kann die Tiefe an dem axial inneren Ende genauso groß sein wie
die Tiefe an dem axial äußeren Ende,
wie in den 5(A) und (B) gezeigt ist.
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Weiterhin
kann sich die Tiefe an dem axial inneren Ende von der Tiefe an dem
axial äußeren Ende unterscheiden,
wie in 6 gezeigt ist.
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Außerdem können, wie
in den 7(A) und (B) gezeigt ist, die
Tiefen der Einschnitte an einer Seitenkante 7E konstant
sein, während
die Tiefen an der anderen Seitenkante 7C unterschiedlich
sind.
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Wenn
die Tiefen der Einschnitte allmählich
von der axial inneren Seitenkante 7C zu der axial äußeren Seitenkante 7E ab
nehmen, wie in 8 gezeigt ist, kann es möglich sein,
die Tiefen nicht von beiden quer zur Umfangsrichtung angeordneten
Kanten in Richtung der Mitte M des Blockes zu verändern, d.
h. die Tiefen können
in der Umfangsrichtung konstant sein. Dies ist jedoch nicht erfindungsgemäß.
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Andererseits
kann es möglich
sein, dass die Seitenwände
des Blockes 5 nicht geneigt sind, wie in den 5 bis 8 gezeigt
ist.
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Jedoch
sind die Seitenwände
vorzugsweise geneigt, wie in 9 bis 11 gezeigt
ist.
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In 9 sind
nur die Seitenwände 24,
die den Axialrillen zugewandt sind, unter einem Winkel von 10 bis
15° bezüglich der
Normalrichtung (N) zu der Laufflächenoberseite 2 geneigt,
wodurch eine übermäßige Umfangsverformung
des Blockes 6 verhindert werden kann, und eine ungleichmäßige Abnutzung,
die während
eines Geradeauslaufens verursacht wird, kann verringert werden.
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In 10 sind
nur die Seitenwände 23,
die den Umfangsrillen zugewandt sind, unter einem Winkel von 10
bis 15° gegen über der
Normalrichtung (N) zu der Laufflächenoberseite 2 geneigt,
wodurch eine übermäßige Axialverformung
des Blockes 6 verringert werden kann, eine ungleichmäßige Abnutzung,
die während des
Kurvenfahrens verursacht wird, verringert werden kann und der Widerstand
gegen Seitenschlupf erhöht werden
kann.
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In 11 sind
alle Seitenwände
unter einem Winkel von 10 bis 15° gegenüber der
Normalrichtung der Laufflächenoberseite
geneigt, wodurch eine übermäßige Verformung
des Blockes 6 verringert werden kann, um eine ungleichmäßige Abnutzung
zu verringern und die Geradeauslaufeigenschaften und die Kurvenfahreigenschaften
zu verbessern.
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Wie
oben erläutert
worden ist, ist es möglich,
eine Umfangstiefenänderung
und eine Axialtiefenänderung
in Kombination an allen oder einigen Blöcken, die mit Einschnitten
versehen sind, zu verwenden.
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VERGLEICHSTEST
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Testreifen
mit einer Reifengröße von 165SR13,
deren Innenaufbau in 3 gezeigt ist, deren Laufflächenprofil
in 2 gezeigt ist, und deren Werte in Tabelle 1 gezeigt
sind, wurden vorbereitet und wie folgt getestet.
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1) Reibungskoeffizient/Schlupf-Eigenschaft
(μ-s-Eigenschaft)
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Wie
in 13 gezeigt ist, wurde der Testreifen T auf einer
sich drehenden Scheibe F, die mit komprimiertem Schnee S bedeckt
war, laufengelassen, um die Reibungskoeffizient/Schlupf-Eigenschaftskurve
zu erhalten, die in 14 gezeigt ist. Die Laufgeschwindigkeit
betrug 40 km/h, der Reifendruck betrug 1,9 kg/cm2, und
die Reifenlast betrug 340 kg. Dann wurde die Blockierung μ, d.h. der
Reibungskoeffizient, an dem der Reifen blockiert und zu 100% rutscht,
gemessen und in Tabelle 1 durch einen Index angezeigt, der darauf
basiert, dass der herkömmliche
Reifen 100 ist. Der größere Index
ist besser.
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2) Ungleichmäßige Abnutzung
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Die
Testreifen wurden an den Vorderrädern
eines vierradgetriebenen Wagens montiert und 300 km lang auf einem
Testkurs laufengelassen, wobei die Laufgeschwindigkeit zwischen
90 km/h und 50 km/h alle 1,5 km verändert wurde. Dann wurde die
Abnutzung von beiden quer zur Umfangsrichtung angeordneten Kanten
des Blockes gemessen, um den Unterschied δ zwischen ihnen zu erhalten,
und der Unterschied ist in Tabelle 1 durch einen Index angezeigt,
der darauf basiert, dass der herkömmliche Reifen 100 ist. Je
größer der Index
ist, desto kleiner ist die ungleichmäßige Abnutzung.
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Während der
Teste wurde das folgende bestätigt:
- (1) Beispielreifen 1 bis 5 waren verglichen
mit dem herkömmlichen
Reifen hinsichtlich des Widerstands gegen eine ungleichmäßige Abnutzung
verbessert. Hinsichtlich der Blockierung μ waren jedoch die Beispielreifen
2 bis 4, deren sds/sdm-Verhältnis
und sds'/sdm'-Verhältnis in
dem Bereich von 0,3 bis 0,7 lagen, bevorzugt.
- (2) Beispielreifen 6 bis 10 waren verglichen mit dem herkömmlichen
Reifen in dem Widerstand gegen ungleichmäßige Abnutzung verbessert.
Hinsichtlich der Blockierung μ waren
jedoch die Beispielreifen 7 bis 9, deren sds/sdm-Verhältnis und
sds'/sdm'-Verhältnis in
dem Bereich von 0,5 bis 0,8 lagen, bevorzugt.
Weiterhin wurde
beim Vergleich von Beispiel 3 mit Beispiel 13 und Beispiel 11 mit
Beispiel 14 bestätigt,
dass
- (3) Beispielreifen 13 und 14 mit Zickzack-Einschnitten hinsichtlich
des Abnutzungswiderstands besser als Beispielreifen 3 und Beispielreifen
11 mit geradlinigen Einschnitten sind.
Weiterhin wurde beim
Vergleich von Beispiel 1 (θ1=0
und θ2=0)
mit den Beispielen 15 bis 18 (θ1>0 und θ2=0), den
Beispielen 19 bis 21 (θ1=0
und θ2>0) und Beispiel 22
(θ1>0 und θ2>0) bestätigt, dass
- (4) hinsichtlich des Widerstands gegen eine ungleichmäßige Abnutzung
(θ1>0 und θ2>0) besser ist als (θ1>0 und θ2=0), was
wiederum besser ist als (h1=0 und θ2>0). Dabei wird der Abnutzungswiderstand
besser, wenn die Winkel θ1
und θ2
größer werden,
aber wenn die Winkel θ1
und θ2 übermäßig erhöht werden, wird
die Blockierung μ verringert.
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Wie
oben beschrieben worden ist, kann in den Luftreifen gemäß der vorliegenden
Erfindung die ungleichmäßige Abnutzung
verringert werden, um die Haltbarkeit zu erhöhen, während die Schneeeigenschaften beibehalten
oder verbessert werden.
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Ein
Luftreifen, in dem ein ungleichmäßige Abnutzungsfestigkeit
und Haltbarkeit verbessert sind, ohne die Schneeeigenschaften zu
beeinträchtigen,
umfasst einen Laufflächenbereich,
der mit Blöcken
versehen ist, die eine Oberseite haben, deren Schwerpunkt innerhalb
des Bodenkontaktbereiches liegt, wobei jeder Block mit in Umfangsrichtung
beabstandeten und sich in Axialrichtung erstreckenden Einschnitten
versehen ist. In jedem Block nehmen die Tiefen der Einschnitte von
beiden quer zur Umfangsrichtung angeordneten Kanten des Blockes
in Richtung des Umfangsmittelbereiches des Blockes zu, so dass mindestens
ein tiefster Einschnitt in dem Umfangsmittelbereich existiert, und
die maximale Tiefste des tiefsten Einschnitts liegt in dem Bereich
des 0,6- bis 0,9-fachen der Tiefe der Umfangsrillen. Vorzugsweise
nimmt die Tiefe jedes Einschnitts von der axialen Innenseite zu
der Außenseite
des Reifens ab.
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