DE19543940A1 - Profilierter Fahrzeugreifen mit Feineinschnitten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen profilierten Fahrzeugreifen mit Klötzen und/oder umlaufenden Rippen und mit darin angeordneten Feineinschnitten, deren Hauptachsrichtungen (der Feineinschnitte) mit der Reifenumfangsrichtung einen Winkel α zwischen 45° und 90° einschließen.

Die Feineinschnitte (Lamellen) eines Reifens, die im allgemeinen in den Profilklötzen oder in den Rippen angeordnet sind, haben prinzipiell die Aufgabe, durch Kantenbildung, die aufgrund von wirkenden Schubkräften in der Bodenaufstandsfläche während des Fahrbetriebs entstehen, eine möglichst gute Haftung (Verzahnung) des Reifens vor allem auf nasser und winterlicher Fahrbahnoberfläche zu gewährleisten. Durch eine Erhöhung der effektiven Kantenlänge wird demzufolge auch die Haftung (Verzahnung) des Reifens zur Fahrbahn gesteigert, was einen positiven Einfluß auf das Fahrverhalten des Reifens hat.

Eine Möglichkeit zur Erhöhung der wirksamen Kantenlänge der Feineinschnitte ist die Erhöhung der Feineinschnittzahl pro Profilklotz. Das hat aber den Nachteil, daß die Profilklotzsteifigkeit herabgesetzt wird, was sich negativ auf die Haftung des Reifens auftrockener Straße auswirkt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Erhöhung der effektiven Kantenlänge von Feineinschnitten in Klötzen und/oder umlaufenden Rippen zu erzielen ohne daß die Profilklotzsteifigkeit bei Klotzprofilen wesentlich beeinflußt wird.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Feineinschnitte eine Mäanderform mit zumindest einem Mäanderelement aufweisen, wobei beim einzelnen Mäanderelement der geschlossene Kopfabschnitt länger ist als der offene Halsabschnitt.

Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Feineinschnitte wird es möglich, die effektive Kantenlänge der Feineinschnitte sowohl in Klotz- als auch in Rippenprofilen zu erhöhen, was sich positiv auf die Haftung (Verzahnung) des Reifens auf der Fahrbahnoberfläche auswirkt. Des weiteren bewirken die erfindungsgemäßen mäanderartigen Feineinschnitte durch den kleineren offenen Halsabschnitt zusätzlich den Effekt, daß eine beliebig weite Öffnung der Feineinschnitte verhindert wird, was insbesondere bei Klotzprofilen einer Verminderung der Klotzsteifigkeit entgegensteht. Eine hohe Klotzsteifigkeit ist aber im allgemeinen erwünscht, da sonst im Fahrbetrieb durch Kippen oder Rutschen der Profilklötze die Kontaktfläche zur Fahrbahn verringert wird.

Unter einem geschlossenen Kopfabschnitt des Feineinschnittes wird der Teil des Mäanderelementes verstanden, der durch einen "bauchigen" Verlauf des Feineinschnittes beschrieben wird. Im Gegensatz dazu wird der offene Hals des Mäanderelementes durch (benachbarte) angrenzende Abschnitte zweier Feineinschnittelemente des Feineinschnittes gebildet. Die Mäanderform, die einen "Hinterschnitt" aufweist, wird, wie bereits beschrieben, durch einen offenen Halsausschnitt gebildet, dessen Längenausdehnung in Hauptachsrichtung geringer ist als die seines geschlossenen Kopfabschnittes.

Der Feineinschnitt besteht aus zumindest einem Mäanderelement, bevorzugt jedoch aus zumindest drei Elementen. Dabei ist es möglich, daß sich an die erfindungsgemäßen Mäanderelemente Feineinschnittelemente aus dem Stand der Technik (z. B. wellenförmig) anschließen. Besonders günstig ist es aber auch, wenn der Feineinschnitt aus wiederholenden Mäanderelementen besteht. Durch ein Aneinanderreihen der erfindungsgemäßen Mäanderelemente, so daß zwei Kopfabschnitte zweier Mäanderelemente den Halsabschnitt des dazwischenliegenden Mäanderelementes bilden, (ohne daß die Feineinschnittelementstärke vergrößert wird) wird eine starke Erhöhung der Griffkantenzahl erzielt.

Am wirksamsten kommt die Griffkantenzahlerhöhung des gesamten Feineinschnittes zur Geltung, wenn die Hauptachsrichtungen des Feineinschnittes in einem Winkel von 70 bis 90° zur Reifenumfangsrichtung eingebracht werden. Damit bietet er aufgrund des Abstützeffektes der Feineinschnittkanten die beste Traktion auf der Straße. Es ist dabei möglich, daß die Hauptachsrichtungen des Feineinschnittes auf einer geraden und/oder auf einer gebogenen Linie (bogenförmig) verlaufen.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Feineinschnitte an den Profilrillen enden, d. h. der einzelne Feineinschnitt läuft in die Seitenkante der Profilrille ein. Vorteilhafterweise wird durch in Profilklötzen eingebrachte Feineinschnitte, die in die Profilrille münden, der Effekt erzielt, daß der Profilklotz weicher gestaltet wird, was sich positiv auf die Winterfahreigenschaften des Reifens auswirkt. Dabei besteht die Möglichkeit, die Tiefe des Feineinschnittes in unmittelbarer Nähe der Profilrille (Seitenkante der Profilrille) geringer zu gestalten als an den restlichen Feineinschnittabschnitten.

Die Anzahl der eingebrachten erfindungsgemäßen Feineinschnitte in den Klötzen eines Klotzprofils hängt von der Klotzgröße, die wiederum vom Profildesign und der Größe des Reifens bestimmt wird, ab. Des weiteren spielt die Lage des Profilklotzes im gesamten Profilquerschnitt eine Rolle, wie auch die Größe der einzelnen Feineinschnitte. Demnach können ein bis zehn Feineinschnitte pro Profilklotz untergebracht sein. Diese Zahl wiederum kann von Profilklotz zu Profilklotz schwanken. Bei Rippenprofilen, die im allgemeinen nur bei Sommerreifen verwendet werden, wird durch das Einbringen der erfindungsgemäßen Feineinschnitte, die die effektive Griffkantenzahl erhöhen, möglich, daß diese eigentlichen Sommerreifen auch auf nasser bzw. winterlicher Fahrbahn eine bessere Traktion aufweisen. Prinzipiell ist es natürlich auch möglich, daß die erfindungsgemäßen Feineinschnitte in Profilen mit umlaufenden Rippen und Klötzen eingebracht werden.

Im folgenden Ausführungsbeispiel wird die Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert:

Es zeigt

Fig. 1 einen Reifenausschnitt mit einer profilierten Lauffläche in einer Draufsicht,

Fig. 2 einen Feineinschnitt mit mehreren Mäanderelementen mit Bemaßung,

Fig. 3 einen mäanderförmigen Feineinschnitt mit mehreren Mäanderelementen mit abgerundeten Kopfabschnitten,

Fig. 4 einen mäanderförmigen Feineinschnitt mit geradlinigen Abschnitten, die scharfkantig aneinanderstoßen.

In der Fig. 1 ist ein Ausschnitt eines Reifens 1 mit einer profilierten Lauffläche dargestellt, die in den Schulterbereichen quer verlaufende und im Mittelbereich schräg gestellte Profilklötze 2 aufweist. In diesen Profilklötzen 2 befinden sich erfindungsgemäße Feineinschnitte 3 (3a und 3b). Zur einfacheren Darstellung werden die Feineinschnitte nur in je einem Schulterklotz 2 und Mittenklotz 2 eingezeichnet. Das Einbringen der Feineinschnitte erfolgt im allgemeinen durch Einformen von Feineinschnittformen (Lamellenbleche) während des Vulkanisiervorganges. Es besteht aber auch die Möglichkeit, in einem fertig vulkanisierten Reifen die erfindungsgemäßen Feineinschnitte zum Beispiel mittels Schneidens einzubringen. Die beiden erfindungsgemäßen Feineinschnitte mit Mäanderform 3a sind im Schulterprofilklotz 2 so angeordnet, daß deren Ausdehnung in Hauptachsrichtung einen Winkel α von etwa 90° mit der Reifenumfangsrichtung einschließt. In einem Mittenprofilklotz 2 der Fig. 1 bildet die Hauptachsrichtung des erfindungsgemäßen Feineinschnittes 3b mit der Reifenumfangsrichtung einen Winkel α von ca. 70°. Die Hauptachsrichtungen der erfindungsgemäßen Feineinschnitte 3a und 3b verlaufen auf einer Geraden. Es ist aber auch möglich, daß die Hauptachsrichtungen der Feineinschnitte bogenförmig verlaufen. Denkbar ist es auch, daß die einzelnen mäanderförmigen Feineinschnitte in einem Profilklotz in verschiedenen Winkeln α zur Reifenumfangsrichtung liegen. Der eine Feineinschnitt 3a des Profilklotzes 2 in der Reifenschulter ist zu einer nicht bezeichneten Profilrille hin offen, so daß der Profilklotz zusätzlich weicher gestaltet ist, was sich gut bei der Haftung (Verzahnung) des Reifens auf nasser und winterlicher Fahrbahnoberfläche auswirkt. Pro Profilklotz ist eine übliche Anzahl (zwischen 1 und 10) an Feineinschnitten vorgesehen, wobei jeder Feineinschnitt ein oder mehrere Mäanderelemente aufweisen kann.

Die Fig. 2 verdeutlicht die Abmessungen eines erfindungsgemäßen Feineinschnittes mit mehreren Mäanderelementen. Dabei ist das Maß A die Erstreckung des Feineinschnittes quer zu dessen Hauptachsrichtung X (Längsrichtung) und kann einen Wert von 2 bis 10 mm, beispielsweise 7 mm, aufweisen. Wenn die Erstreckung des Feineinschnittes quer zur Hauptachsrichtung X kleiner als 2 mm ist, ist kaum eine wirksame Funktion des erfindungsgemäßen Feineinschnittes gewährleistet. Und bei einer Erstreckung größer 10 mm passen zuwenig erfindungsgemäße Feineinschnitte in einen Profilklotz, so daß wiederum weniger Griffkanten zur Verfügung stehen.

Der Winkel W, der die beiden Verbindungsabschnitte zwischen geschlossenem Kopfabschnitt und offenem Halsabschnitt eines Mäanderelementes einschließt, soll einen Wert von 40 bis 100°, vorzugsweise 70 bis 90°, besitzen. Bei größeren Winkeln würde das Mäanderelement aufklappen, da kein ausreichender Abstützeffekt der Mäanderelementkanten gegeneinander gegeben wäre.

Des weiteren soll die Länge eines Mäanderelementes C zwischen 3 und 15 mm betragen, wobei der geschlossene Kopfabschnitt z. B. 9 mm betragen kann.

Der offene Halsabschnitt D soll mindestens 2 mm lang sein, jedoch geringer sein als das Maß C. Durch Variationen des dazugehörigen geschlossenen Kopfabschnittes, dessen Längenausdehnung in Hauptachsrichtung X durch die Länge des Mäanderelements C bestimmt wird, können verschiedene Dimensionen an Mäanderelementen und damit auch an Feineinschnitten erzielt werden.

Die Innenradien R1 bzw. R2 sollen zwischen 0,5 und 2,5 mm liegen und die entsprechenden Außenradien ergeben sich dann aus der Feineinschnittformstärke d (Lamellenblechstärke), die einen Wert zwischen 0,3 und 0,5 mm aufweisen soll.

Prinzipiell hängen alle Maße der erfindungsgemäßen Feineinschnitte mit Mäanderelementen von der Art des Reifens (PKW, LKW), von der Profilart (Sommer- oder Winterprofil) bzw. vom Design des Profils ab. So kann auch die Tiefe der erfindungsgemäßen Feineinschnitte an dem jeweiligen Reifentyp angepaßt werden. Prinzipiell soll die Feineinschnittiefe im Bereich zwischen: volle Profiltiefe minus 3 mm und volle Profiltiefe plus 2 mm liegen.

Die Fig. 3 zeigt eine runde Ausführungsform der erfindungsgemäßen mäanderförmigen Feineinschnitte 3. Das Mäanderelement wird aus zumindest zwei zueinander achssymmetrischen S-Formen gebildet.

Die Fig. 4 zeigt eine eckige Variante der erfindungsgemäßen Feineinschnitte 3. Hierbei bilden Z-Formen, die achssymmetrisch zueinanderliegen, die Mäanderform.

Durch Aneinanderreihen fortlaufender achssymmetrischer Z- bzw. S-Formen (vgl. Fig. 3 und 4) wird ein Feineinschnitt erzielt, der fortlaufende Mäanderelemente mit Kopf- und Halsformen aufweist.

Es ist natürlich auch nach der Erfindung möglich, einen Feinschnitt zu gestalten, der eine Kombination von Z- und S- Formen aufweist (symmetrische Formen). Dabei ist es denkbar, daß in einem einzigen Mäanderelement eine S- und eine Z-Form integriert sind. Es können sich aber auch Mäanderelemente, die Z-Formen aufweisen, mit Mäanderelementen, die S-Formen besitzen, regelmäßig oder unregelmäßig abwechseln. Entscheidend bleibt bei der Variation der Mäanderformen die Tatsache, daß ein längerer geschlossener Kopfabschnitt und ein kürzerer offener Halsabschnitt vorhanden ist.

Durch das erfindungsgemäße Design der Feineinschnitte wird es insbesondere, wenn diese in Profilklötzen eingebracht werden, möglich, daß sich die Kanten der Feineinschnittelemente gegeneinander abstützen können und somit ein beliebig weites Öffnen der einzelnen Feineinschnittelemente verhindert wird, was andernfalls bei Profilklötzen eine steifigkeitsmindernde Wirkung des gesamten Klotzes zur Folge hätte. Außerdem wird durch den rückführenden Verlauf der erfindungsgemäßen Feineinschnittelemente die effektive Griffkantenzahl erhöht und somit eine gleichmäßigere Kraftverteilung zwischen Reifen und Fahrbahnoberfläche ermöglicht. Diese wiederum führt zu einem gleichmäßigeren Abrieb des Reifens, was sich günstig auf die Fahreigenschaften, und die Lebensdauer des Reifens auswirkt.

Claims (7)

1. Profilierter Fahrzeugreifen mit Klötzen und/oder umlaufenden Rippen und mit darin angeordneten Feineinschnitten, deren Hauptachsrichtungen mit der Reifenumfangsrichtung einen Winkel α zwischen 45 und 90° einschließen, dadurch gekennzeichnet, daß die Feineinschnitte (3) eine Mäanderform mit zumindest einem Mäanderelement aufweisen, wobei beim einzelnen Mäanderelement der geschlossene Kopfabschnitt länger ist als der offene Halsabschnitt.

2. Profilierter Fahrzeugreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einzelne Feineinschnitt aus zumindest drei Mäanderelementen besteht.

3. Profilierter Fahrzeugreifen nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptachsrichtungen der Feineinschnitte (3) mit der Reifenumfangsrichtung einen Winkel zwischen 70 und 90° einschließen.

4. Profilierter Fahrzeugreifen nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptachsrichtungen der Feineinschnitte (3) bogenförmig verlaufen.

5. Profilierter Fahrzeugreifen nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das einzelne Mäanderelement quer zur Hauptachsrichtung des Feineinschnittes (3) eine Erstreckung (Maß A) von 2 bis 10 mm aufweist, der Winkel (Maß W), der die beiden Verbindungsabschnitte zwischen geschlossenem Kopfabschnitt und offenem Halsabschnitt eines Mäanderelementes einschließt, zwischen 40 und 100° und die Länge eines Mäanderelementes (Maß C) zwischen 3 und 15 mm liegt.

6. Profilierter Fahrzeugreifen nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Feineinschnitt (3a) zu einer Profilrille hin offen ist, so daß der Feineinschnitt (3a) in einer Seitenkante der Profilrille endet.

7. Profilierter Fahrzeugreifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe des Feineinschnittes (3a) in unmittelbarer Nähe der Seitenkante der Profilrille geringer ist als an den restlichen Feineinschnittabschnitten.