DE2532752A1

DE2532752A1 - Luftreifen

Info

Publication number: DE2532752A1
Application number: DE19752532752
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1974-07-25
Filing date: 1975-07-22
Publication date: 1976-02-05
Also published as: FR2279575B1; IE41587L; BR7504563A; US3971424A; FR2279575A1; GB1521992A; ES439428A1; DE2532752C2; NL162018B; JPS5237241B2; ATA578975A; CA1012871A; NO752391L; SE414742B; ZA754788B; FI58281C; IT1041326B; JPS5135904A; FI58281B; LU73041A1

Description

Dipl.-Ing. Egon Prinz

Dr. Gertrud Hauser eooo München 6o, 22. Juli 1975

Dipl.-Ing. Gottfried Leiser er,.*.,,,.,.,,,,,,, i»

Potentanwälte 2532752

Telegramme: Labyrinth München

Telefon: 83 15 10 rOtltcheckitonto: München 117078

MICHELIN & CIE
(Compagnie Generale des
Etablissements Michelin)

Clermont-Ferrand/Frankreich

Unser Zeichen: M 1341

Luftreifen

Die Erfindung betrifft verbesserte Luftreifen, insbesondere verbesserte Laufflächenprofile für neue oder runderneuerte Luftreifen.

Es ist bekannt, daß beim Abrollen auf nassen Unterlagen, insbesondere mit hoher Geschwindigkeit, Haftungsprobleme auftreten,insbesondere in bezug auf die ungleichen Drucke im Bereich der Kontaktfläche. Das Wasser hat nämlich die Neigung, den Luftreifen im Zentrum der Kontaktfläche, wo der Druck des Luftreifens auf die Unterlage häufig am geringsten ist, abzuheben. Der Luftreifen muß auch in der Lage sein, auf trockenen Straßen oder Unterlagen und insbesondere in der Kurve unter befriedigenden Bedingungen, insbesondere in bezug auf die Haftung und die Abnutzung bzw. den Verschleiß,abzurollen. Die Anforderungen, die

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Dr. Hn/de

an ein gutes Straßenverhalten unabhängig von dem Zustand der Straßen gestellt werden, sind jedoch gegensätzlich zueinander. So ist es zur Eraelmg einer guten Haftung beim Abrollen mit hoher Geschwindigkeit auf einer nassen Unterlage, die sich der Haftung auf trockener Unterlage nähert, wesentlich, daß einerseits die Druckunterschiede in dem Bereich der Kontaktfläche des Luftreifens so gering wie möglich sind und andererseits der Abfluß (die Verdrängung) des Wassers in dem Bereich der Kontaktfläche des Luftreifens wirksam ist. Es ist demzufolge vorteilhaft, die Lauffläche durch schräg oder quer verlaufende breite und tiefe Kanäle zu unterteilen. Dagegen ist es für das Abrollen auf trockenen Oberflächen unter Vermeidung einer unregelmäßigen Abnutzung, d. h. einer schnelleren Abnutzung an den Rändern als in dem Mittelabschnitt der Lauffläche, insbesondere in Kurven, vorteilhaft, in Längsrichtung durchgehende Profilelemente auf der Lauffläche, insbesondere auf den Rändern, vorzusehen.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, durch eine neue und geeignete Kombination der Elemente der Lauffläche einen Kompromiß zu erzielen, der die oben angegebenen gegensätzlichen Forderungen erfüllt, d. h. der die Haftung des Luftreifens beim Abrollen mit hoher Geschwindigkeit auf nassen Unterlagen verbessert, die Abnutzung (den Verschleiß) auf der gesamten Breite der Lauffläche gleichmäßig macht und diese Abnutzung (diesen Verschleiß) auf trockenen Unterlagen verringert.

Der erfindungsgemäße Luftreifen mit einer Lauffläche mit zwei breiten, in Umfangsrichtung verlaufenden Nuten und

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breiten, quer dazu orientierten Reihen von Nuten, welche in Umfangsrichtung verlaufende Profilelementreihen begrenzen, ist durch die folgende Kombination gekennzeichnet:

a) drei Reihen von Profilelementen sind in jeder Reihe durch in Querrichtung verlaufende Nuten voneinander getrennt, die in bezug auf die mittlere Profilelementreihe in breite, in Umfangsrichtung verlaufende Nuten münden, und die in bezug auf die seitlichen Reihen in die breite, benachbarte, in Umfangsrichtung verlaufende Nute und in den der Lauffläche benachbarten Rand münden;

b) die in Querrichtung verlaufenden Nuten jeder Profilelementreihe sind paarweise mit Ausnehmungen (Ausschnitten) einer geringeren Breite und höchstens der gleichen Tiefe wie die Nuten miteinander verbunden;

c) die Summe der Längen der in Querrichtung verlaufenden Nuten, die paarweise miteinander verbunden sind, projiziert auf einen Meridianquerschnitt, liegt zwischen dem 0,75-fachen und dem 1,5-fachen der Breite der Lauffläche.

Die Breite der Lauffläche ist der bei einem Meridianquerschnitt durch den Luftreifen gemessene Abstand zwischen den beiden seitlichen Kanten, welche die Lauffläche begrenzen, oder, wenn die Ränder ein abgerundetes Profil haben, der Abstand, der zwischen den Schnittpunkten von zwei Tangenten gemessen wird, die an den oberen Abschnitt der Seitenwand einerseits und an die Schultern andererseits angelegt werden, mit dem sich an die Oberfläche der Lauffläche anschmiegenden Kreisbogen.

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Nach Definition handelt es sich bei einer in Umfangsrichtung verlaufenden Nute um eine Nute, deren Verlauf im Mittel der Umfangsrichtung folgt und davon um nicht mehr als 45 abweicht. Desgleichen handelt es sich bei einer in Querrichtung verlaufenden Nute um eine Nute, deren Verlauf im Mittel der Querrichtung, senkrecht zur Umfangsrichtung, folgt und davon um nicht mehr als 30 abweicht.

Gemäß einer ersten Ausführungsform weisen die Ausnehmungen, welche die in Querrichtung verlaufenden Nuten der seitlichen Profilelementreihen miteinander verbinden, eine Tiefe auf, die höchstens gleich derjenigen der in Umfangsrichtung und/ oder in Querrichtung verlaufenden breiten Nuten entspricht, und sie haben eine solche Breite, daß in dem Bereich der Kontantfläche des Luftreifens mit der Unterlage (der Straße) und in der Kurve die Wände der Ausnehmungen sich aufeinander abstützen,mindestens in ihren in radialer Richtung am weitesten von der Achse des Luftreifens entfernten Teilen,und daß sie sich beim Bremsen oder Beschleunigen beim Geradeauslauf schließen.

Die Breite dieser Ausnehmungen ist höchstens gleich der Hälfte der Breite der in Querrichtung verlaufenden Nuten. Auf diese Weise wird eine Verbesserung der Beständigkeit gegen Abnutzung (Verschleiß) an den Rändern der Lauffläche erzielt.

Gemäß einer bevorzugten Variante haben die Ausnehmungen, welche die in Querrichtung verlaufenden Nuten paarweise miteinander verbinden, in mindestens einer seitlichen Profilelementreihe eine größere Breite als in der mittleren Profilelementreihe.

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Wenn man den Luftreifen so montiert, daß diese seitliche Profilelementreihe außen am Fahrzeug angeordnet ist, erhält man eine verbesserte Abführung des Wassers in dem. Bereich der Kontaktfläche.

Gemäß einer anderen Ausführungsform sind die in Querrichtung verlaufenden Nuten gerade und bilden mit der Umfangsrichtung einen Winkel von 90 . Durch diese Anordn und die Abführung des Wassers optimiert.

einen Winkel von 90 . Durch diese Anordnung wird die Haftung

Es ist dabei auch von Vorteil, daß die Ausnehmungen, welche die in Querrichtung verlaufenden Nuten paarv.'eise miteinander verbinden, mit der Umfangsrichtung kleine oder keine Winkel bilden und von einer Profilelementreihe zu der folgenden entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen.

Vorzugsweise sind die die in Querrichtung verlaufenden Nuten paarweise miteinander verbindenden Ausnehmungen parallel zu den in Umfangsrichtung verlaufenden breiten Nuten, um einen Ausschnitt in den Profilelementen mit praktisch konstanter Breite zu erhalten. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die in Umfangsrichtung verlaufenden breiten Nuten einen zickzackförmigen oder einen sinusförmigen Verlauf haben. Die die in Querrichtung verlaufenden Nuten paarweise miteinander verbindenden Ausnehmungen verbinden die Enden dieser Nuten miteinander. Auf diese Weise wird die Haftung in Längsrichtung verbessert.

Selbstverständlich können unabhängig von den in Umfangsrichtung und quer dazu verlaufenden Nuten sehr schmale oder eine Breite

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von praktisch Null aufweisende Ausnehmungen mit einer geringen Länge, die vorzugsweise sinusförmig verlaufen, in Querrichtung oder schräg angeordnet sind, mit einer geringen Tiefe in den ausgehöhlten Laufflächenelementen enden oder nicht und der Verbesserung der Haftung und der Biegsamkeit der Profilelemente der Lauffläche dienen, vorgesehen sein.

Die Erfindung bezieht sich selbstverständlich auf Luftreifen mit einem beliebigen Aufbau. Sie eignet sich insbesondere für Luftreifen mit radialer oder semiradialer Karkasse.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in einer ebenen Draufsicht anhand beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung, auf welche diese jedoch nicht beschränkt ist, Abschnitte von erfindungsgemäßen Laufflächen. Die getüpfelten Teile stellen die Nuten, die weißen Teile die Profilelemente dar.

In der Fig. 1 sind breite, in Umfangsrichtung verlaufende Nuten 1 und 2, die jeweils einen im wesentlichen gleichen Abstand von einem der Ränder 6 der Lauffläche haben, und in Querrichtung verlaufende breite Nuten 7,9;"11,12; 8,10 dargestellt, welche 3 Reihen von Profilelementen 3,5 und 4 mit den Breiten Zl, Z2 und Z3 begrenzen. Die in Querrichtung verlaufenden Nuten sind gerade und bilden mit der Umfangsrichtung einen Winkel von 90 . In der mittleren Profilelementreihe Z2 münden die in Querrichtung verlaufenden Nuten 11 und 12 jeweils in die breiten, in Umfangsrichtung verlaufenden Nuten 1 und 2. In den seitlichen Profilelementreihen

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Zl und Z3 münden die in Querrichtung verlaufenden Nuten 9 und 10 in die breite, in Umfangsrichtung verlaufende Nut 1 oder 2, während die in Querrichtung verlaufenden Nuten 7 und 8 in den angrenzenden Rand 6 der Lauffläche münden. Die in Querrichtung verlaufenden Nuten jeder der Profilelementreihen Zl, Z2 und Z3 sind durch ihre inneren Enden durch Ausnehmungen 13 mit einer geringeren Breite und höchstens der gleichen Tiefe wie die Nuten paarweise miteinander verbunden. Die Summe der in Querrichtung verlaufenden Nuten 7,9; 11,12 und 8,10, die paarweise miteinander verbunden sind, ist, projiziert auf einen Meridianquerschnitt, praktisch gleich der Breite Zl + Z2 + Z3 der Lauffläche. Man unterscheidet in Umfarigsrichtung verlaufende Nuten einerseits und in Querrichtung verlaufende Nuten andererseits sowie Einschnitte 15, 16, 17, welche die Beweglichkeit der Profilelemente, die durch die verschiedenen Nuten begrenzt sind, erhöhen, ohne die Massivität zu beeinträchtigen.

Die Fig. 2 stellt eine bevorzugte Ausführungsform dar, in iar sind zwei breite Nuten 21 und 22, die zickzackförmig verlaufen und im wesentlichen jeweils den gleichen Abstand von einem der Ränder 26 der Lauffläche haben,und breite, in Querrichtung verlaufende Nuten 27,29; 31,32 und 23,30 zu erkennen, welche 3 Reihen von Profilelementen 23, 25, 24 mit den Breiten Zl, Z2 und Z3 begrenzen. Die in Querrichtung verlaufenden Nuten 29, 32 und 30 sind gerade und in den Vorsprüngen der breiten, in Umfangsrichtung verlaufenden Nuten 21 und 22 angeordnet. In den seitlichen Profilelementreihen Zl und Z3 münden die in Querrichtung verlaufenden Nuten 27 und 28 in den angrenzenden Rand 26 der Lauffläche.

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In den seitlichen Zonen Zl und Z3 der Profilelemente 23 und sind die in Querrichtung verlaufenden Nuten 27,29 und 30,28 an ihren inneren Enden durch Ausnehmungen 33 mit einer geringeren Breite als die Nuten 27, 29, 30 und 28, die parallel zu den in Umfangsrichtung verlaufenden breiten Nuten 21 und angeordnet sind, paarweise miteinander verbunden. In der mittleren Zone Z2 der Profilelemente 25 sind die breiten Nuten 31,32 an ihren inneren Enden einerseits durch einen Ausschnitt 34 mit einer geringeren Breite, der auch kleiner ist als die Ausnehmungen 33,und andererseits durch einen Einschnitt 35, dessen Breite praktisch Null ist,paarweise miteinander verbunden. Die Summe der auf einen Meridianquerschnitt projizierten Längen der in Querrichtung verlaufenden Nuten 27, 29, 31, 32,. 30 und 28 ist im wesentlichen gleich dem 1,1-fachen der Breite der Lauffläche. Schließlich sind Einschnitte 36 zu erkennen, welche die Beweglichkeit der durch die verschiedenen Nuten begrenzten Profilelemente verbessern, ohne deren Massivität zu verringern.

Standardversuche, die mit erfindungsgemäßen Luftreifen mit einer Lauffläche, wie sie in der Fig. 2 dargestellt ist, durchgeführt wurden, haben gezeigt, daß einerseits die Luftreifen selbst bei hoher Geschwindigkeit in dem Bereichder Kontaktfläche in gutem Kontakt mit der Unterlage bleiben und daß andererseits die relativen DruckschwankungenΔρ/ρ (ρ = der Druck in der Mitte der Lauffläche) unter den Rändern und der Mitte der Lauffläche bei sehr hoher Geschwindigkeit

unterhalb 60 % liegt. Die gleichen Versuche, die mit Luftreifen, deren Lauffläche nicht die beanspruchte Merkmal skombinat ion aufweist, durchgeführt wurden, haben gezeigt, daß einerseits die Kontaktfläche bei hoher Geschwindigkeit

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konkav wird und andererseits der relative Druckunterschied /±p/p, der zwischen dem Druck auf den Rändern und der Mitte der Lauffläche besteht, 350 % beträgt. Wegen der beträchtlich verminderten relativen Druckdifferenz hat daher das Wasser nicht mehr die Neigung, bei gleicher Geschwindigkeit den erfindungsgä mäßen Luftreifen in der Mitte der Kontaktfläche anzuheben und ein Aquaplaning hervorzurufen. Daraus folgt erstens eine bessere Haftung des erfindungsgemäßen Luftreifens beim Abrollen mit hoher Geschwindigkeit auf einer nassen Unterlage. Diese Verbesserung liegt in der Größenordnung von 25 bis 30 % bei 100 km/Stunde; Zweitens werden das Straßenverhalten und drittens die Beständigkeit gegen Abnutzung (Verschleiß) eines erfindungsgemäßen Luftreifens deutlich verbessert, weil sich beim Abrollen beim seitlichen Triften die Ausnehmungen mit einer geringeren Breite, welche die in Querrichtung verlaufenden Nuten in jeder seitlichen Zone Zl und Z3 paarweise miteinander verbinden, schließen. Daraus resultiert ein dachziegelartiges Übereinandergreifen und ein gegenseitiges Abstützen der seitlichen Blöcke, wodurch eine in Umfangsrichtung verlaufende durchgehende Rippe entsteht, in der Kurve und beim Beschleunigen und Bremsen. Außerdem ist eine Verringerung der Abnutzung (des Verschleißes) im wesentlichen in den seitlichen Zonen der Lauffläche sowie eine im wesentlichen gleichmäßige Abnutzung der gesamten Oberfläche der Lauffläche festzustellen.

Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungabrmen näher erläutert, es ist jedoch selbstverständlich, daß die vorliegende Erfindung auch die verschiedensten Varianten davon umfaßt; so können beispxels-

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weise die verschiedenen in Längsrichtung verlaufenden Nuten verschiedene Amplituden aufweisen, die in Querrichtung verlaufendenNuten können verschiedene Längen, beispielsweise geringere oder größere Längen, oder auch verschiedene Breiten haben.

Patentansprüche;

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Claims

Patentansprüche

Neuer oder runderneuerter Luftreifen mit einer Laufäche mit zwei breiten, in Umfangsrichtung verlaufenden Nuten und Reihen von in Querrichtung verlaufenden breiten Nuten, welche in Umfangsrichtung verlaufende Reihen von Profilelementen begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) drei Reihen (Zl, Z2, Z3) von Profilelementen (3, 4, 5;

23, 24, 25), die in jeder Reihe durch in Querrichtung verlaufende Nuten (7,9; 11, 12; 8, 10; 27,29; 31, 32; 28,30) voneinander getrennt sind, einerseits in der mittleren Reihe(Z2) der Profilelemente (5;25) in breiten, in Umfangsrichtung verlaufenden Nuten (1,2; 21,22) und andererseits in den seitlichen Reihen(Zl, Z3) in eine benachbarte» in Umfangsrichtung verlaufende breite Nut (1, 2; 21, 22) und in den angrenzenden Rand(6; 26) der Lauffläche münden;

b) die in Querrichtung verlaufenden Nuten ( 7,9; 11, 12; 8, 10; 27, 29; 31, 32; 28, 30) jeder Reihe von Profilelementen (3, 4, 5; 23,24, 25) durch Ausnehmungen ( 13; 33, 34) mit einer geringeren Breite und höchstens der gleichen Tiefe wie diese Nuten paarweise miteinander verbunden sind;

c) wobei die Summe der auf einen Meridianquerschnitt projizierten Längen der in Querrichtung verlaufenden Nuten (7, 9; 11, 12; 8, 10; 27, 29; 31, 32; 28, 30), die paarweise miteinander verbunden sind, zwischen dem 0,75 -fachen und dem 1,5-fachen der Breite der Lauffläche liegt.

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2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Querrichtung verlaufenden Nuten der mittleren Reihe (Z2), die nicht durch die Ausnehmungen mit geringerer Breite (34) paarweise miteinander verbunden sind, durch Einschnitte (35) einer Breite von praktisch Null paarweise miteinander verbunden sind.
3. Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Ausnehmungen (33), welche die in Querrichtung verlaufenden Nuten (27, 29; 28, 30) paarweise miteinander verbinden, in mindestens einer seitlichen Reihe (Zl oder Z3) der Profilelemente größer ist als die Breite der Ausnehmungen (34), welche die in Querrichtung verlaufenden Nuten (31, 32) der mittleren Reihe (Z2) der Prifolelemente paarweise miteinander verbinden.
4. Luftreifen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Breite der Ausnehmungen (33), welche die in Querrichtung verlaufenden Nuten ( 27,29; 28, 30) paarweise miteinander verbinden, höchstens gleich der Hälfte der Breite dieser in Querrichtung verlaufenden Nuten ist.
5. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (13; 33, 34), welche die in Querrichtung verlaufenden Nuten (7, 9; 11, 12; 8, 10; 27, 29; 31, 32; 28, 30) paarweise miteinander verbinden, mit der Umfangsrichtung schwache Winkel oder keine Winkel bilden, die von einer Profilelementreihe zu der folgenden umgekehrte Vorzeichen haben.

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6. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in Querrichtung verlaufenden Nuten (7, 9; 11, 12; 8, 10; 27, 29; 31, 32; 23,30) gerade sind

ο und mit der Umfangsrichtung einen Winkel von 90 bilden.
7. Luftreifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umfangsric-htung verlaufenden Nuten (21, 22) zickzackförmig sind.
8. Luftreifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (33, 34), welche die in Querrichtung verlaufenden Nuten (27, 29; 28, 30; 31, 32) paarweise miteinander verbinden, parallel zu den in Umfangsrichtung verlaufenden breiten Nuten (21, 22) sind.

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