DE3720908A1 - Luftreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftreifen mit einer Lauf­ fläche, die eine Anzahl von Nuten oder Profilrillen hat, welche in der jeweils axial äußeren Kante der Laufflä­ che des Reifens münden.

Es sind verschiedene Luftreifen mit Laufflächen bekannt, die eine Vielzahl von Profilrillen aufweisen, welche sich diagonal unter einem Winkel zur Äquatorebene des Reifens erstrecken, um die Griffigkeit des Reifens bei Nässe zu verbessern, siehe z. B. US-PS 42 99 264. In einem solchen Luftreifen erstreckt sich eine Vielzahl seitlich verlaufender bzw. Querprofilrillen in Umfangs­ richtung in Abständen voneinander zu beiden Seiten der Äquatorebene bzw. Mittellinie der Lauffläche.

Jede dieser seitlichen Hauptprofilrillen ist zur Äqua­ torebene diagonal so angeordnet, daß sie sich in Annä­ herung an die Äquatorebene nach vorn erstreckt und ihr axial äußerstes Ende verlängert ist, so daß es an der axial äußeren Kante der Lauffläche des Reifens endet. Das hat zur Folge, daß bei der Benutzung eines solchen Luftreifens auf einer nassen Straße die Hauptprofilril­ len als Ablaufkanäle für Wasser zwischen den Profil­ oberflächen der Lauffläche und der Straße dienen, wo­ durch die Griffigkeit des Reifens bei Nässe verbessert ist. Ein solcher Luftreifen unterliegt jedoch axialen Zentrifugalkräften und wird stark verformt, wenn das zugehörige Fahrzeug bei einer Vorwärtsbewegung nach rechts gelenkt wird (wie durch Pfeil U in Fig. 20 angedeutet). Dabei ändert sich der Bodenabdruck des Rei­ fens von der durchgezogen gezeigten, etwa rechteckigen Gestalt während des Geradeausfahrens in eine im wesent­ lichen dreieckige Form, wie sie strichpunktiert in Fig. 20 angedeutet ist. Dadurch verkleinert sich die Boden­ kontaktfläche, d. h. die Griffläche an der Einschwenk­ seite, d. h. der Außenseite der Äquatorebene im Verhält­ nis zur Einschlagrichtung des Fahrzeugs deutlich im Ver­ hältnis zu der Bodenkontaktfläche an der Innenseite der Äquatorebene, die geringfügig zunimmt. Das Verhalten des Reifens beim Wenden hängt folglich im wesentlichen von dem Griffbereich an der Außenseite der Äquatorebene ab, insbesondere vom Kantenbereich der Lauffläche, wenn das Fahrzeug eine Wendung macht.

Da bei dem Luftreifen der vorstehend genannten Art das axial äußerste Ende jeder Querprofilrille bis zur Kante der Lauffläche reicht, ist die Festigkeit des Kantenbe­ reichs der Lauffläche im Vergleich zu einem herkömmli­ chen Reifen mit Rippenprofil vermindert, und dementspre­ chend nimmt der Bodenkontaktbereich der Lauffläche stark ab, wenn der Reifen einer seitlichen Kraft ausge­ setzt ist. Das bedeutet, daß der Luftreifen der vorste­ hend beschriebenen Art ein schlechtes Kurvenfahrverhal­ ten hat.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Luftreifen der vor­ stehend genannten Art so zu verbessern, daß er eine gute Kurvenfahrleistung und gutes Spurhaltevermögen bei hoher Verschleißfestigkeit erhält.

Dazu wird gemäß der Erfindung ein Luftreifen geschaffen, in dessen Lauffläche eine Vielzahl von Profilrillen an der axial äußeren Kante bzw. den Kanten der Lauffläche mündet. Im Querschnitt jeder der Profilrillen ist eine Mittellinie mindestens im Kantenbereich der Lauffläche gegenüber einer auf die Oberfläche der Lauffläche senk­ recht gezeichneten Vertikalen axial nach innen geneigt, und der Winkel H zwischen der Mittellinie und der Ver­ tikalen nimmt mit zunehmender Entfernung der Stelle des Querschnitts von der Äquatorebene des Reifens allmählich zu.

Die Vielzahl von Profilrillen, die die Oberfläche der Lauffläche durchsetzen, ist vorzugsweise an beiden Sei­ ten der Äquatorebene und in Umfangsrichtung in gegensei­ tigen Abständen ausgebildet, gegenüber der Äquatorebene in Umdrehungsrichtung des Reifens in Richtung nach vorn so geneigt, daß sich die Profilrillen der Äquatorebene nähern, und am axial äußersten Ende an der Laufflächen­ kante geöffnet.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht eine Vielzahl von Hauptprofilrillen aus in Um­ fangsrichtung in Abständen voneinander in der Oberfläche des Laufflächenteils ausgebildeten Rillen, die zur Äqua­ torebene so schräg verlaufen, daß sie in Umdrehungsrich­ tung des Reifens in Annäherung an die Äquatorebene nach vorn gerichtet sind. Ein Kreuzungswinkel J zwischen der Äquatorebene und einer Tangente an die Hauptprofil­ rille nimmt mit zunehmender Entfernung der Hauptprofil­ rille von der Äquatorebene zu.

Bei einem weiteren zweckmäßigen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Luftreifen eine Vielzahl von Profil­ rillen auf, die jeweils am axial äußersten Ende an der Kante der Lauffläche münden und bei denen der Seiten­ wandwinkel der Profilrille mindestens am offenen Ende der Profilrille derjenigen Seitenwand, die an der ablau­ fenden Seite A liegt, welche bei der Umdrehung des Reifens zuvor mit der Straßenoberfläche in Berührung stand, unter Belastung kleiner ist als der gegenüberlie­ gende Seitenwandwinkel der gegenüberliegenden Seiten­ wand der Profilrille an der auflaufenden Seite B. Die­ ser Winkel wächst mit der Entfernung vom offenen Ende und in Richtung zum axial inneren Teil der Lauffläche. Wenn ein Fahrzeug bei Vorwärtsbewegung um eine Kurve fährt, unterliegt der Luftreifen einer Zentrifugalkraft, die ihn in seitlicher Richtung verformt und zur Folge hat, daß die Bodenberührungsfläche an der Außenseite der Wenderichtung des Fahrzeugs geringfügig zunimmt und an der Innenseite stark abnimmt.

Bei dem vorstehend beschriebenen Luftreifen, bei dem das axial äußerste Ende jeder Hauptprofilrille bis zur Außenkante der Lauffläche reicht, ist der Bodenberüh­ rungsbereich in einem der Außenkante der Lauffläche be­ nachbarten Teil an der Außenseite der Äquatorebene kleiner als bei einem herkömmlichen Luftreifen mit rip­ penartigem Profil. Gemäß der Erfindung ist jedoch die Hauptprofilrille zur Äquatorebene so geneigt, daß sie in Umdrehungsrichtung des Reifens mit Annäherung an die Äquatorebene nach vorn gerichtet ist. Außerdem ist die Mittellinie im Querschnitt jeder Hauptprofilrille gegen­ über einer Vertikalen auf die Oberfläche oder die Lauf­ fläche im Laufflächenkantenbereich in axialer Richtung nach innen geneigt. Wenn also das zugehörige Fahrzeug um eine Kurve fährt, verformt sich jede Hauptprofilrille an der Außenseite der Äquatorebene so, daß die Mittel­ linie der Hauptprofilrille sich noch mehr in axialer Richtung nach innen neigt, wodurch der offene Teil der Seitenwand der Hauptprofilrille an der Seite der Äqua­ torebene nach außen gedrückt wird und die Bodenoberflä­ che berühren kann. Damit vergrößert sich die Bodenkon­ taktfläche, was das Kurvenfahrverhalten verbessert. Ein starker Vergrößerungseffekt für diesen Flächenbereich ist dadurch zu erzielen, daß der Bodenkontaktbereich in der Laufflächenkantenzone an der Außenseite beim Ein­ schlagen vergrößert wird, wo die Bodenberührung natur­ gemäß groß ist.

Eine allgemein bekannte, die Lenkung eines Fahrzeugs be­ einflussende Schwierigkeit eines Luftreifens ist das sogenannte "Abwandern", oder anders ausgedrückt das Spurhaltevermögen. Diese Erscheinung bedeutet, daß eine Richtungssteuerung des Fahrzeugs schwer einzuhalten ist, wenn das Fahrzeug längs einer geraden Linie auf oder über eine geneigte Fläche einer Fahrrinne fahren soll, die in einer gepflasterten Straße eingesunken, durch Verschleiß entstanden oder anderweitig auf einer viel befahrenen Straße, beispielsweise durch schwere Lastwa­ gen entstanden ist.

Um diese Erscheinung wirksam zu unterdrücken, d. h. die Spurhalteleistung zu verbessern, muß auf der Basis der Scherkraft ein großes Moment erzeugt werden. Dabei ist es wünschenswerter, eine starke Scherkraft an der axial äußeren Seite der Lauffläche als an deren axial innen­ liegender Seite zu erzeugen, da die an der Innenseite entstehende Scherkraft weniger zu dem gewünschten Moment beiträgt. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß an der äußersten Seite der Lauffläche, d. h. am äußersten Ende der Querprofilrille, die in der Seitenfläche der Lauffläche mündet, der Seitenwandwinkel der Profilrille an der ablaufenden Seite kleiner ist als der Seitenwand­ winkel der Profilrille an der auflaufenden Seite, wo­ durch eine große, in Umfangsrichtung wirksame Scher­ kraft entsteht, die ein Moment in einer Richtung zum Überwinden der geneigten Fläche der Fahrrinne erzeugt, welches ausreicht, um das Ausbrechen wirksam zu verhin­ dern. An der axial innenliegenden Seite hingegen, die weniger zu dem Moment und folglich zum Ausbrechen bei­ trägt, ist der Seitenwandwinkel der Profilrille am ab­ laufenden Ende groß, wodurch die Scherkraft an der axial inneren Seite geringer ist, so daß der Fersen- und Zehenverschleiß wirksam unterdrückt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Draufsicht auf den Laufflächenteil des Rei­ fens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung;

Fig. 2 den Schnitt II-II in Fig. 1;

Fig. 3 den Schnitt III-III in Fig. 1;

Fig. 4 die Draufsicht auf die Oberfläche des Laufflä­ chenteils eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 5 den Schnitt V-V in Fig. 4;

Fig. 6 den Schnitt VI-VI in Fig. 4;

Fig. 7 den Schnitt VII-VII in Fig. 4;

Fig. 8 die Draufsicht auf die Oberfläche des Laufflä­ chenteils des bei einem Versuch benutzten Ver­ gleichsreifens;

Fig. 9 den Schnitt IX-IX in Fig. 8;

Fig. 10 die Draufsicht auf den Laufflächenteil des bei einem Versuch benutzten herkömmlichen Reifens;

Fig. 11 den Schnitt XI-XI in Fig. 10;

Fig. 12 die Draufsicht auf die Oberfläche des Laufflä­ chenteils eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 13 den Schnitt XIII-XIII in Fig. 12;

Fig. 14 den Schnitt XIV-XIV in Fig. 12;

Fig. 15 den Schnitt XV-XV in Fig. 12;

Fig. 16 die Draufsicht auf die Oberfläche des Laufflä­ chenteils eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung,;

Fig. 17 den Schnitt XVII-XVII in Fig. 16;

Fig. 18 den Schnitt XVIII-XVIII in Fig. 16;

Fig. 19 den Schnitt XIX-XIX in Fig. 16;

Fig. 20 eine Darstellung zum Erläutern der Bodenabdrücke eines herkömmlichen Reifens während einer Gerade­ ausbewegung und einer Wendebewegung nach rechts.

Um die Spurhalteleistung eines Luftreifens zu verbessern, zeigt Fig. 1 einen Luftreifen mit einer Lauffläche 1, die in ihrem mittleren Teil mit einer Vielzahl von Umfangs­ profilrillen 2 und in den beiden einander gegenüberlie­ genden Kantenbereichen 1 a mit einer Vielzahl von Quer­ profilrillen 3 versehen ist, die an ihren äußersten Enden in der Seitenfläche 1 b der Lauffläche 1 münden. Jede Querprofilrille 3 kann, wie Fig. 2 zeigt, eine solche Gestalt haben, daß ihre Seitenwand 3 a zur Oberfläche 1 c an dem ablaufenden Ende A unter einem Winkel α geneigt ist, der kleiner ist als der Winkel β, unter dem die Seitenwand 3 b der Profilrille am auflaufenden Ende B geneigt ist. Hierdurch wird die in Umfangsrichtung wirk­ same Scherkraft (Bremskraft) am ablaufenden Ende A bei einem unter Last rollenden Reifen vergrößert und infol­ gedessen ein aufwärtsgerichtetes Moment erzeugt, welches nötig ist, um die geneigte Oberfläche einer Fahrrinne zu überwinden. Mit dem Ausdruck "ablaufendes Ende A" wird diejenige Zone der Oberfläche 1 c der Lauffläche an einer Seite der Querprofilrille 3 bezeichnet, die zuvor bei der Umdrehungsrichtung des Reifens R mit der Boden­ fläche in Berührung stand, während mit "ablaufendes Ende B" diejenige Zone der Oberfläche 1 c der Lauffläche be­ zeichnet wird, die an der gegenüberliegenden Seite der Querprofilrille 3 liegt. Als Seitenwandwinkel der Profil­ rille wird derjenige Winkel bezeichnet, der zwischen der Oberfläche 1 c der Lauffläche und jeder der beiden einan­ der gegenüberliegenden Seitenwände 3 a und 3 b der Quer­ profilrille 3 in einem Schnitt senkrecht zur Drehachse des Reifens eingeschlossen ist.

Unter Hinweis auf Fig. 4 bis 7 soll ein Ausführungsbei­ spiel der Erfindung näher erläutert werden.

Fig. 4 zeigt die Lauffläche eines Luftreifens für einen Lastwagen, Bus oder dgl. Die Lauffläche 1 weist zwei Laufflächenteile auf, die zu beiden Seiten einer Äqua­ torebene 5 liegen und in deren Oberfläche 1 c eine Viel­ zahl von Hauptprofilrillen 6 ausgebildet ist, deren Ab­ stand voneinander in Umfangsrichtung der gleichen Tei­ lung entspricht. Die Hauptprofilrillen 6 zu beiden Sei­ ten der Äquatorebene 5 sind um eine halbe Teilung im Verhältnis zueinander versetzt und symmetrisch zur Äqua­ torebene 5 angeordnet.

Aus den Fig. 4 bis 7 geht hervor, daß bei den Hauptpro­ filrillen 6 in ihrem äußeren Endbereich in der Nähe der Laufflächenkanten 7 und 8 die Mittellinie C durch den Querschnitt jeder der Hauptprofilrillen gegenüber einer Vertikalen E, die auf der Oberfläche 3 der Lauffläche 1 senkrecht steht, wie Fig. 7 zeigt, axial nach innen geneigt ist. Hiermit ist sichergestellt, daß die Mittel­ linie C der Hauptprofilrille im Endbereich in der Nähe der Laufflächenkanten 7, 8 mit Sicherheit schräg verläuft, so daß sie bei einer Kurvenfahrt eine starke Wirkung in Richtung auf eine Vergrößerung der Fläche hat, da die den Laufflächenkanten 7 und 8 benachbarten Zonen im wesentlichen einen größeren Bodenberührungsbereich haben als andere Laufflächenzonen und der Bodenberüh­ rungsbereich konstant zunimmt. Es sei noch erwähnt, daß die Mittellinie C im Schnitt durch die Hauptprofil­ rille 6 eine Linie ist, die längs der Mitte der Breite im Querschnitt der Hauptprofilrille in einer Ebene G verläuft, die zur Oberfläche der Lauffläche 1 an belie­ biger Stelle der Hauptprofilrille 6 senkrecht und quer zur Längsrichtung F der Hauptprofilrille 6 verläuft.

Zwischen der Mittellinie C und der Vertikalen E ist ein Winkel H eingeschlossen, der mit zunehmender Ent­ fernung der Profilrille von der Äquatorebene 5 zunimmt. Wenn nämlich der Winkel H in dem der Äquatorebene 5 be­ nachbarten Bereich der Lauffläche groß wäre, würde die Festigkeit der Lauffläche in der Nähe der Äquatorebene 5 abnehmen und sich eine ungleichmäßige Abnutzung ein­ stellen.

Die Neigung der Mittellinie ist vorzugsweise in den Hauptprofilrillen 6 in Bereichen entsprechend minde­ stens 30% der Breite der Lauffläche jeder von den Lauf­ flächenkanten 7 und 8 wegreichenden Zonen vorgesehen und kann auch über die ganze Länge jeder Hauptprofilrille reichen.

Jede Hauptprofilrille 6 erstreckt sich im wesentlichen in Umfangsrichtung und diagonal quer über die ganze Breite jedes Laufflächenteils, so daß das axial innere Ende der Hauptprofilrille 6 in der Nähe der Äquatorebene 5 in Umdrehungsrichtung Q des Reifens nach vorn weist (die Richtung, in der es zu Bodenkontakt kommt, wenn der Reifen sich in Vorwärtsrichtung dreht). Dieser Um­ drehungsrichtung des Reifens gemäß dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel entspricht das Laufflächenmuster. Wenn sich also der Reifen in normaler Richtung dreht, ist das axial am weitesten innenliegende Ende der Hauptprofil­ rille 6, welches anfänglich in Eingriff tritt, das An­ fangsende 6 a, während das axial äußerste Ende der Haupt­ profilrille, welches als letztes außer Eingriff tritt, das Schlußende 6 b ist.

Ein von einer Tangente L an der Hauptprofilrille 6 mit der Äquatorebene 5 eingeschlossener Kreuzungswinkel J nimmt kontinuierlich allmählich von einem Mindestwert am Anfangsende 6 a zu einem Höchstwert am Schlußende 6 b zu, so daß die Neigung der Hauptprofilrille 6 gegenüber der Äquatorebene 5 vom Anfangsende 6 a zum Schlußende 6 b größer wird.

Auch die Breite der Hauptprofilrille 6 nimmt von ihrem Anfangsende 6 a zu ihrem Schlußende 6 b zu, welches je­ weils an der Laufflächenkante 7 bzw. 8 offen ist.

Der Kreuzungswinkel J an beliebiger Stelle zwischen dem Anfangsende 6 a und dem Schlußende 6 b liegt vorzugs­ weise im Bereich von 0° bis 60°. Wenn der Kreuzungswin­ kel J kleiner wäre als 0°, entstünde in der Hauptpro­ filrille 6 eine L-förmige Biegung, so daß Wasser schwer durch die Hauptprofilrille 6 abfließen könnte. Ist der Kreuzungswinkel J nicht kleiner als 0°, dann ist die Hauptprofilrille 6 nicht in Zickzackform gebogen. Ist der Kreuzungswinkel J andererseits größer als 60°, kann das die Stabilität bei Nässe verringern. Es liegt auf der Hand, daß bei einem Kreuzungswinkel J im bevorzugten Größenordnungsbereich das Wasser im Boden­ berührungsbereich mit hoher Geschwindigkeit in den Hauptprofilrillen abfließen kann und in Form eines Fä­ chers verteilt wird, so daß es rasch aus der Berührungs­ fläche abgeleitet werden kann. Infolgedessen nimmt die Wassermenge vor der in Eingriff tretenden Stelle ab und die Bodenberührungsfläche des Reifens zu, was die Lei­ stungsfähigkeit bei Nässe verbessert.

An den äußeren Laufflächenkanten 7 und 8 sollte außerdem die Umfangsentfernung bzw. Teilung P zwischen einander benachbarten Hauptprofilrillen 6 in einem Bereich von 0,2 bis 1,0 mal der Breite der Lauffläche 1 liegen. Wenn dieser Abstand geringer ist als das 0,2-fache der Breite der Lauffläche 1, entsteht an den Laufflächenkanten 7 und 8 ein ungewöhnlich großer Fersen- und Zehenver­ schleiß. Ist andererseits die Entfernung größer als das 1,0-fache der Breite der Lauffläche, dann nimmt die Dichte der Hauptprofilrillen so stark ab, daß es schwer ist, die gewünschte Wasserableitung aufrechtzuerhalten.

Darüber hinaus sollte der Reifen ein negatives Verhält­ nis von höchstens 25% haben. Übersteigt das negative Verhältnis 25%, so verschlechtert sich möglicherweise die Verschleißfestigkeit und der Rollwiderstand des Rei­ fens. Als negatives Verhältnis wird ein Wert bezeichnet, der die Gesamtfläche der in einer Flächeneinheit der Lauffläche 1 vorgesehenen Hauptprofilrillen als Prozent­ satz ausdrückt.

Die Arbeitsweise und Wirkung des ersten Ausführungsbei­ spiels der Erfindung soll nun näher erläutert werden.

Wenn das mit vorstehend beschriebenen Reifen ausgerüste­ te Fahrzeug, beispielsweise ein Lastwagen, Bus oder dgl. bei der durch Pfeil Q in Fig. 4 angedeuteten Vorwärts­ richtung nach rechts schwenkt, unterliegt jeder Reifen einer starken Zentrifugalkraft, die eine seitliche Verformung des Bodenberührungsbereichs des Reifens ver­ ursacht. Dabei wird jede der beim Kurvenfahren gegenüber der Äquatorebene 5 an der äußeren Seite liegende Haupt­ profilrille 6 so verformt, daß die Mittellinie C ihres Querschnitts sich stärker axial nach innen neigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel verläuft jede Hauptprofilril­ le 6 schräg zur Äquatorebene 5 und weist in Umdrehungs­ richtung des Reifens mit ihrer Annäherung an die Äquator­ ebene 5 in Richtung nach vorn. Die Mittellinie C im Querschnitt jeder Hauptprofilrille 6 ist gegenüber einer Vertikalen E, die auf der Oberfläche mindestens eines Teils der Lauffläche in der Nähe der Laufflächenkanten 7 und 8 senkrecht steht, axial nach innen geneigt. Folg­ lich ist in demjenigen Teil der Hauptprofilrille 6, der gegenüber der Äquatorebene geneigt ist, ein Winkel R zwischen der der Äquatorebene 5 benachbarten Seitenwand 6 c und der Oberfläche 1 c der Lauffläche 1 ein stumpfer Winkel von mindestens 90°. Deshalb werden diese Seiten­ wände 6 c der Hauptprofilrillen 6 in die gestrichelt in Fig. 7 gezeigte Lage nach außen gedrückt, was zur Folge hat, daß ein Teil der Seitenwand 6 c in der Nähe der Öff­ nungskante der Hauptprofilrille mit der Straßenoberflä­ che in Berührung tritt. Folglich wird die Bodenkontakt­ oberfläche der Lauffläche vergrößert und der Verlust an Bodenkontaktfläche aufgrund der Anordnung der Hauptpro­ filrille 6 wettgemacht und damit insgesamt das Kurven­ fahrverhalten verbessert. Als Folge der beschriebenen seitlichen Verformung des Reifens ändert sich auch der Bodenabdruck. Die genannte Zunahme der Bodenberührungs­ fläche ergibt sich mindestens in einem Bereich in der Nähe der Laufflächenkanten 7 und 8, wo sich eine starke Auswirkung der Vergrößerung der Bodenberührung einstellt.

Es sollen nun die Ergebnisse einiger Versuche beschrie­ ben werden.

Für diese Versuche wurden Versuchsreifen gemäß der Er­ findung hergestellt, wie sie in Fig. 4, 5, 6 und 7 ge­ zeigt sind, sowie Vergleichsreifen mit Hauptprofilrillen, bei denen die Mittellinie C im Querschnitt parallel zur Vertikalen E verlief, d. h. der Winkel H 0° be­ trug, wie in Fig. 8 und 9 gezeigt, und schließlich Rei­ fen gemäß dem Stand der Technik mit dem allgemein ver­ wendeten Rippenmuster, bei dem die Mittellinie C des Querschnitts der Profilrille parallel zur Vertikalen E verläuft, wie in Fig. 10 und 11 gezeigt. Jeder dieser Reifen hatte die Größe 275/70R 22,5.

Jeder der für die Versuche benutzten Reifen gemäß der Erfindung hatte Hauptprofilrillen 6 mit einem Winkel H zwischen der Mittellinie C und der Vertikalen E an Punkten X, Y und Z (Fig. 4) von 7,63°, 15,12° bzw. 15,12°.

Zur Prüfung wurden die Reifen an unbelasteten Lastwagen montiert und dann auf den richtigen Innendruck aufge­ pumpt. Der Testfahrer fuhr mit jedem Lastwagen auf einer nassen Straße und versuchte ihn bei höchster Geschwin­ digkeit mit gleichbleibendem Einschlagradius zu wenden. Die seitliche Kraft wurde so bestimmt, daß die gemessene Höchstgeschwindigkeit zum Quadrat erhoben und dann durch den Einschlagradius dividiert wurde. Die seitliche Kraft des Prüfreifens gemäß der Erfindung betrug 0,307 im Ver­ hältnis der Schwerkraftbeschleunigung. Im Vergleich dazu waren die seitlichen Kräfte beim Vergleichsreifen und beim Reifen gemäß dem Stand der Technik 112 bzw. 109. Das zeigt, daß die seitliche Kraft beim Prüfreifen ge­ mäß der Erfindung größer war als beim Vergleichsreifen und beim Reifen gemäß dem Stand der Technik, und daß die Kurvenfahrleistung gleichfalls besser war.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 12 bis 15 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbei­ spiel ist die Lauffläche 1 an beiden Seiten der Äquator­ ebene 5 mit Längsprofilrillen oder Hauptprofilrillen 11 versehen, die sich jeweils in Umfangsrichtung erstrec­ ken, ohne die Hauptprofilrillen 6 zu kreuzen, die in gerader Ausrichtung vorgesehen sind und am Anfangsende 6 a und am Schlußende 6 b gebogen sind, um den Kreuzungs­ winkel J schrittweise zu vergrößern.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 16 bis 19 dargestellt. Bei diesem Ausführungs­ beispiel ist die Lauffläche 1 an beiden Seiten der Äqua­ torebene 5 mit einer Vielzahl von Längsprofilrillen oder Hauptprofilrillen 12 versehen, die in Umfangsrichtung verlaufen und die Hauptprofilrillen 6 kreuzen. Der Kreu­ zungswinkel zwischen der Hauptprofilrille 6 und der Äqua­ torebene 5 ist sowohl im Bereich in der Nähe der Äquator­ ebene 5 als auch in der Nähe der Laufkantenflächen 7 und 8 groß, während er im Bereich dazwischen klein ist.

Das in Fig. 1, 2 und 3 gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Radialreifen von besonders großer Tragfestigkeit. Wie Fig. 1 zeigt, sind in der Lauffläche 1 dieses Luftreifens (die Breite W 1 der Lauffläche beträgt hier 180 mm) vier Längsprofilrillen 2 in Umfangsrichtung und eine Vielzahl Querprofilrillen 3 vorgesehen, die sich in axialer Richtung in Umfangs­ abständen voneinander in den beiden äußeren Randberei­ chen 1 a der Lauffläche 1 erstrecken und Profilauflage­ flächen 13 in Form eines Rippen- und Blockmusters be­ grenzen. An ihrem axial äußersten Ende mündet jede Quer­ profilrille in der Seitenfläche 1 b der Lauffläche.

Wenn ein Luftreifen mit dieser Lauffläche 1 in Richtung R gemäß Fig. 1 auf einer Straße unter Last abrollt, tritt zuerst das ablaufende Ende A der Profilauflage­ fläche an einer Seite einer Querprofilrille 3 mit der Oberfläche der Straße in Berührung und danach das auf­ laufende Ende B der nächsten Profilauflagefläche. Die Seitenwand 3 a der Profilrille am ablaufenden Ende A ist um einen Seitenwandwinkel α c (70° bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel) am offenen Ende 3 c der Querprofilrille 3 an der Seitenfläche 1 b der Lauffläche geneigt. Dieser Seitenwandwinkel α c am offenen Ende 3 c ist um 40° klei­ ner als der gegenüberliegende Seitenwandwinkel b c (110°) der gegenüberliegenden Seitenwand 3 b der Querprofilrille 3 am auflaufenden Ende B. Ferner wird der Seitenwand­ winkel a, den die Seitenwand 3 a der Profilrille am ab­ laufenden Ende A bildet, größer mit zunehmendem Ab­ stand der Seitenwand vom offenen Ende 3 c in Richtung zur Äquatorebene 5 längs der Querprofilrille 3. So ist z. B. der Seitenwandwinkel α D (80°) am ablaufenden Ende A an einer Stelle 3 d, die vom offenen Ende 3 c um 35 mm axial nach innen versetzt ist, um 10° größer als der Seiten­ wandwinkel α D (80°) der Profilrille am ablaufenden Ende A des offenen Endes 3 c der Querprofilrille 3. Der Sei­ tenwandwinkel α ändert sich allmählich zwischen der Stel­ le 3 d und dem offenen Ende 3 c der Querprofilrille 3. An der Stelle 3 d der Querprofilrille ist der Querschnitt in Fig. 3 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ändert sich auch der Seitenwandwinkel β am auflaufenden Ende B allmählich (er nimmt ab) vom offenen Ende 3 c der Querprofilrille zum inneren Teil der Lauffläche, so daß z. B. an der Stelle 3 d der Winkel β D 100° beträgt. Also ist der Seitenwandwinkel α D (80°) der Querprofilrille am ablaufenden Ende A an der Stelle 3 d der Querprofil­ rille um 20° kleiner als der Seitenwandwinkel β D (100°) der Querprofilrille am auflaufenden Ende B an der gleichen Stelle. Abgesehen von der vorstehend beschrie­ benen Konstruktion der Lauffläche ist der Reifen so auf­ gebaut, wie übliche Radialluftreifen für schwere Be­ lastung.

Zwar bezog sich die Beschreibung dieses Ausführungsbei­ spiels der Lauffläche auf ein Rippen- und Blockmuster; aber die Erfindung ist bei jeder Art von Lauffläche an­ wendbar, beispielsweise bei Blockmustern, Ansatzmustern, Rippen- und Ansatzmustern, vorausgesetzt, daß Querpro­ filrillen im Randbereich der Lauffläche vorgesehen sind.

Die Differenz zwischen den Seitenwandwinkeln am auflau­ fenden Ende und am ablaufenden Ende (β c-α c) sollte vor­ zugsweise mindestens 10°, insbesondere mindestens 30° betragen. Es sei noch erwähnt, daß der Bereich für die Größe der Seitenwandwinkel α c und β c am offenen Ende der Querprofilrille in erster Linie unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung des Spurhaltevermögens und in zweiter Linie im Hinblick auf eine leichtere Herstellung und auf die Vermeidung übermäßig starker Fersen- und Zehen­ abnutzung, d. h. Verschleiß am ablaufenden und auflau­ fenden Ende gewählt wird.

Ferner sollte vorzugsweise das Verhältnis, mit dem sich der Seitenwandwinkel α am ablaufenden Ende längs der Querprofilrille ändert (beispielsweise von α c zu α d) ca. 3° bis 15° auf eine Länge von 10% der Breite der Lauf­ fläche betragen. Die Änderung des Winkels kann schritt­ weise vorgesehen sein, vorzugsweise wird jedoch eine all­ mähliche Änderung vorgesehen, wie bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen beschrieben.

Unter dem Gesichtspunkt des Ausgleichs ist vorzugsweise der Seitenwandwinkel β am auflaufenden Ende B der Pro­ filrille stufenweise oder allmählich von der Stelle am offenen Ende 3 c der Querprofilrille 3 zum axial inneren Bereich entsprechend dem Seitenwandwinkel α am ablaufen­ den Ende A verändert (verkleinert), wie bei dem vor­ stehenden Ausführungsbeispiel beschrieben.

Um die oben beschriebene Erscheinung des Ausbrechens wirksam zu unterbinden, sollte vorzugsweise der Seiten­ wandwinkel α am ablaufenden Ende größer sein als der Seitenwandwinkel β am auflaufenden Ende, und zwar in allen Querschnitten senkrecht zur Drehachse des Reifens sowohl in der Querprofilrille 3 als auch am offenen Ende 3 c derselben.

Um die mit der Erfindung erzielte Wirkung zu bestätigen, wurden Vergleichsversuche durchgeführt, bei denen drei Arten von Reifen der Größe 10,00 R20 14PR untersucht wurden (zwei Arten von Vergleichsreifen und eine Art von Prüfreifen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung).

Die Prüfreifen gemäß der Erfindung entsprachen dem in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel. Der Reifen­ aufbau war, abgesehen vom Seitenwandwinkel der Profilril­ le von herkömmlicher Art. Vergleichsreifen (1) war ein herkömmlicher Reifen und Vergleichsreifen (2) so abgewan­ delt, daß die Seitenwand der Profilrille gleichförmig geneigt war, sich aber nicht je nach der Stelle an der Seitenwand unterschied.

Mit Ausnahme des Seitenwandwinkels, der aus der folgen­ den Tabelle hervorgeht, wurden die geprüften Reifen auf die gleiche Weise hergestellt.

Die Prüfung wurde nach üblichem Testmuster durchgeführt, indem die zu prüfenden Reifen auf ein Prüffahrzeug mon­ tiert wurden. Die Prüfungsergebnisse sind auf der Basis eines Index wiedergegeben, bei dem das Vergleichsbei­ spiel 1 die Ziffer 100 trägt. Das Ergebnis ist um so besser, je kleiner der durch Index angegebene Wert ist. Das Spurhaltevermögen wurde geprüft, indem die Kraft ge­ messen wurde, die nötig war, um das Lenkrad des Fahr­ zeugs bei Geradeausbewegung auf einer geneigten Oberflä­ che einer Fahrrinne festzuhalten. Bei der Fersen- und Zehenverschleißprüfung wurde die Differenz der in der Querrille aufgetretenen Abnutzung am ablaufenden und auf­ laufenden Ende gemessen.

Die Seitenwandwinkel der Profilrille und die Leistung der Prüfreifen (Prüfergebnisse) sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt. Es sei noch erwähnt, daß die in der Tabelle genannten Querschnitte II-II und III-III in den Fig. 1 bis 3 zu sehen sind.

Tabelle 1

Aus der vorstehenden Tabelle 1 geht hervor, daß mit dem Reifen gemäß der Erfindung nicht nur das Spurhaltevermögen verbessert, sondern auch eine ungleichmäßige Abnutzung stark verringert ist, wie anhand der Fersen- und Zehenabnutzung im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen 1 und 2 erkennbar ist. Ferner zeigt sich, daß mit der Erfindung eine bedeutende Verbesserung der Kurvenfahrleistung zusätzlich zu dem verbesserten Spurhaltevermögen und der Vermeidung eines ungleichmäßigen Verschleißes erzielbar ist.

Claims (5)

1. Luftreifen mit einer Lauffläche (1), in der eine Vielzahl von Profilrillen vorgesehen ist, die in die axiale Außenkante bzw. Außenkanten der Lauffläche münden, wobei die Mittellinie (C) im Querschnitt jeder der Profilrillen mindestens im Bereich der Laufflächen­ kante gegenüber einer Vertikalen (E), die auf der Ober­ fläche der Lauffläche senkrecht steht, axial nach innen geneigt ist und der Winkel (H) zwischen der Mittellinie (C) und der Vertikalen (E) mit zunehmender Entfernung der Stelle des Querschnitts von der Äquatorebene (5) des Reifens allmählich zunimmt.

2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Profilrillen in der Oberfläche der Lauffläche (1) zu beiden Seiten der Äquatorebene (5) vorgesehen ist, daß die Profilrillen in Umfangsrichtung einen Abstand voneinander haben und gegenüber der Äquatorebene (5) so geneigt sind, daß sie mit der Annäherung der Profilril­ len an die Äquatorebene in Umdrehungsrichtung (Q) des Reifens nach vorn weisen, und daß sie an ihrem axial äußersten Ende zur Laufflächenkante (7, 8) offen sind.

3. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Viel­ zahl von Hauptprofilrillen (6) aus Profilrillen besteht, die in Umfangsrichtung in Abständen voneinander in der Oberfläche des Laufflächenteils vorgesehen und gegenüber der Äquatorebene (5) so geneigt sind, daß sie mit der Annäherung der Profilrillen an die Äquatorebene in Umdrehungsrichtung (Q) des Reifens nach vorn weisen.

4. Luftreifen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kreu­ zungswinkel (J) zwischen einer Tangente (L) an der Haupt­ profilrille (6) und der Äquatorebene (5) mit zunehmender Entfernung der Hauptprofilrille von der Äquatorebene zu­ nimmt.

5. Luftreifen mit einer Vielzahl von Profilrillen, die jeweils am axial äußersten Ende zur Laufflächenkante geöffnet sind, wobei ein Seitenwandwinkel der Seitenwand (3 a) mindestens am offenen Ende (3 c) der Profilrille am ablaufenden Ende (A), welches zuvor bei der Umdrehung des Reifens unter Last mit der Straßenoberfläche in Berührung stand, kleiner ist als der gegenüberliegende Seitenwand­ winkel der gegenüberliegenden Seitenwand (3 b) der Profil­ rille am auflaufenden Ende (B) und mit zunehmender Ent­ fernung vom offenen Ende in Richtung zum axial inneren Teil der Lauffläche (1) zunimmt.