DE4416435A1 - Laufflächenprofil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Laufflächenprofil eines Fahrzeugreifens mit benachbarten Profilblockreihen, die durch eine Umfangsrille voneinander getrennt sind. Für die Eignung eines Reifens für den Wintereinsatz ist eine ausgeprägte Grobstolligkeit und dadurch verbunden ausgeprägte Querkanten für die Eignung zur Traktion auf Schnee gewünscht. Dementsprechend sind spezielle Winterreifen mit besonders grobstolligen Blockreihen bekannt. Andererseits ist es bei speziellen Sommerreifen gewünscht, einen guten Naßgriff und damit verbunden eine optimale Abführung des Wassers zu ermöglichen. Hierzu ist es bekannt, zwischen Profilblockreihen in Umfangsrichtung verlaufende Umfangsrillen anzuordnen. Solche Sommerreifen haben üblicherweise weniger grob ausgebildete Stollen und weniger Querkanten und somit ein schlechteres Traktionsverhalten auf Schnee. Andererseits sind auch Reifen mit Umfangsrillen bekannt, deren Umfangsrillen über den Umfang verteilt komplett, d. h. sowohl mit ihren Seitenwänden als auch mit ihrem Rillengrund in axiale Richtungen geknickt verlaufen, wodurch zwar mehr Querkanten ermöglicht, jedoch der geradlinige und somit ein besonders schneller Wasserabtransport behindert wird.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Laufflächenprofil für Fahrzeugreifen zu schaffen, das den Anforderungen des konventionellen Sommerreifens, insbesondere hinsichtlich der Naßgriffeigenschaften, genügt und andererseits eine verbesserte Schneetraktion ermöglicht.

Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Ausbildung des Laufflächenprofils gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die Ausbildung der Umfangsrille im Rillengrund in Umfangsrichtung ermöglicht eine gleichmäßige zielgerichtete schnelle Abführung des Wassers, wie sie bei herkömmlichen bekannten Sommerreifen mit geradem in Umfangsrichtung gerichtetem Rillengrund und geraden in Umfangsrichtung gerichteten Seitenwänden erreicht wird. Durch die axialen Versetzungen im radial äußeren Bereich der Umfangsrille wirken jedoch im Kontaktbereich zur Straßenoberfläche zusätzliche Querkanten zur verbesserten Traktion auf Schnee. Somit ist ein solcher Reifen ganzjährig einsetzbar mit gutem Naßgriff und Schneetraktionsverhalten.

Die erfindungsgemäße Ausbildung gemäß den Merkmalen von Anspruch 2 ermöglicht eine besonders gleichmäßige zuverlässige Traktion auf Schnee.

Die in Umfangsrichtung phasenversetzte Anordnung der Versetzungen der eine Umfangsrinne begrenzenden Seitenwände ermöglicht ein besonders zuverlässiges gleichmäßiges Traktionsverhalten und aufgrund der Reduzierung von Häufungen von Biegekanten auf einer axialen Linie die Reduzierung unerwünschter Schwingungen, wodurch sowohl eine Geräuschverminderung als auch ein ruhigerer Lauf von Reifen ermöglicht wird.

Die Ausbildung gemäß den Merkmalen von Anspruch 4 mit mehreren Umfangsrillen mit umfangsgerichtetem Rillengrund und mit axialem Versatz ausgebildeten Seitenwänden ermöglicht eine besonders zuverlässige Traktion über einen weiten axialen Bereich eines Reifens und verbesserte Nässeeigenschaften. Bevorzugt ist dabei die Ausbildung gemäß den Merkmalen von Anspruch 5.

Besonders einfach lassen sich derartige Umfangsrillen durch Einschluß eines Winkels α zwischen Rillenseitenwand und der Radialen in der axialen Schnittebene eines Reifens ermöglichen. Durch abschnittsweise Veränderungen des Winkels in Umfangsrichtung sind in einfacher Weise die gewünschten zusätzlichen Traktionskanten in der Seitenwand erzielbar. Der Winkel α ist vorteilhafterweise zwischen 5° und 15°, bevorzugt zwischen 8° und 12°.

Vorteilhafterweise sind beide Seitenwände derart ausgebildet, daß sie jeweils einen Winkel (α, β) zwischen 5° und 15°, bevorzugt zwischen 8° und 12°, zur Radialen einschließen. Zur Erhöhung der Blocksteifigkeit und somit der Traktion ist zumindest eine Umfangsrille axial außerhalb der Äquatorebene vorgesehen, wobei deren axial von der Äquatorebene wegweisende Seitenwand einen größeren Winkel als die näher zur Äquatorebene weisende Seitenwand mit der Radialen einschließt.

Die Merkmale von Anspruch 9 beschreiben eine weitere vorteilhafte Ausführungsform, bei der es beispielsweise möglich ist, die Seitenwand leicht gekrümmt mit einem Krümmungsradius, dessen Mittelpunkt im Bereich des Profilblockelements oder radial darunter angeordnet ist, auszubilden, wodurch der benachbarte Block versteift wird.

Durch ein ausgeglichenes Diagonalenverhältnis der Profilblockelemente einer Blockreihe kann diese besonders steif und somit hinsichtlich ihres Traktionsverhaltens besonders günstig ausgebildet werden. Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung mit einer zentralen Mittenblockreihe mit hohem Diagonalenverhältnis zwischen 0,25 und 0,8, bevorzugt im wesentlichen 0,4, wobei die längere Ausdehnung einem Winkel kleiner 45° zur Umfangsrichtung aufweist und die somit im zentralen Bereich eine besonders starke Umfangssteifigkeit ermöglicht und der Geräuschreduktion dient. Diese ist beiderseits mit jeweils mindestens einer Blockreihe benachbart, deren Profilblockelemente jeweils mit im wesentlichen ausgeglichenem Diagonalenverhältnis zwischen 0,9 und 1, das heißt einem Diagonalenverhältnis von im wesentlichen 1 zu 1, ausgebildet sind. Bevorzugt ist die Ausbildung gemäß den Merkmalen von Anspruch 12.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Hierin zeigen:

Fig. 1 perspektivische Darstellung eines Reifens mit Lauffläche

Fig. 2 Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Laufflächenprofils in Draufsicht unter schematischer Weglassung der Darstellung des Rillengrundes

Fig. 3 Vergrößerte Darstellung eines Rillenabschnittes in schematischer Darstellung in Draufsicht

Fig. 4 schematische vergrößerte Darstellung zweier jeweils außerhalb der Zentralebene angeordneter Rillenbereiche

Fig. 5 Schnittdarstellung der Rille im Schnitt 5-5 von Fig. 3

Fig. 6 Rillendarstellung im Schnitt 6-6 von Fig. 2

Fig. 7 Alternative Schnittdarstellung mit gekrümmter Seitenwand

Fig. 8 schematische Darstellung von Blockelementen in Draufsicht zur Erläuterung der Diagonalenverhältnisse

Fig. 1 zeigt einen Fahrzeugluftreifen mit einer Lauffläche 1 in schematischer Darstellung. Der Fahrzeugluftreifen weist in bekannter Weise eine Reifenachse, die in Fig. 1 durch den nach rechts weisenden Pfeil schematisch dargestellt ist, und von der die Radialen, von denen eine durch den nach oben weisenden geraden Pfeil angedeutet ist, radial nach außen reichen, auf. Die Umfangsrichtung ist durch den auf der Lauffläche eingetragenen Pfeil schematisch dargestellt.

Die Fig. 2a bis 2c zeigen erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele eines Laufflächenprofils in Draufsicht. Die Profile weisen in bekannter Weise Profilblockreihen 3 und 4 auf. Die Ausführungen von Fig. 2a und 2c zeigen außerdem jeweils eine zusätzliche zentrale Profilblockreihe 2, die zwischen den beiden anderen Profilblockreihen 3, 4 in bekannter Weise angeordnet ist. In bekannter Weise ist das Laufflächenprofil axial außen beiderseits jeweils durch eine Schulterblockreihe 5 bzw. 6 begrenzt. Zwischen den Profilblockreihen 2, 3, 4 und zwischen den Profilblockreihen 3, 4 und den angrenzenden Schulterblockreihen 5, 6 ist jeweils eine Umfangsrille 7, 11, 10 in Fig. 2b bzw. 7, 8, 9, 10 in den Fig. 2a und 2c vorgesehen, die jeweils zwei benachbarte Schulterprofilblockreihen bzw. eine Profilblockreihe und die benachbarte Schulterblockreihe voneinander trennen.

Die Profilblockreihen bestehen jeweils in bekannter Weise aus in Umfangsrichtung aneinandergereihten Profilblockelementen. Die Profilblockreihe 3 besteht aus Profilblockelementen 11, die Profilblockreihe 4 aus Profilblockelementen 13, die Profilblockreihe 2 aus den Profilblockelementen 12. Die benachbarten Profilblockelemente sind jeweils durch schmale Querrillen 15, 18, 19 voneinander getrennt. Die Schulterblockreihen sind ebenfalls in bekannter Weise aus benachbarten, durch Querrillen voneinander getrennten Schulterblöcken aufgebaut. Diese können beispielsweise, wie in Fig. 2a dargestellt ist, aus mehreren in Achsrichtung nebeneinander angeordneten und durch schmale Umfangsrillen voneinander getrennten Schulterelementen 21, 46 und 22 aufgebaut sein, wobei zwischen den Elementen 21 und 22 zwei ähnliche Schulterblockelemente 46 angeordnet sind. Ebenso ist es denkbar, wie in Fig. 2b dargestellt ist, in axialer Richtung nur zwei Schulterblockelemente nebeneinander anzuordnen, oder wie in Fig. 2c dargestellt ist, das äußere Schulterblockelement 28 beispielsweise dreieckförmig auszubilden, wobei das mittlere Schulterblockelement 5 zwischen zwei dreiecksförmigen Schulterblockelementen 28 angeordnet ist. Die Schulterblockelemente können in bekannter Weise auch mit Einschnitten 27 ausgestaltet werden.

Die Umfangsrillen 7, 8, 9 und 10 sind, wie in Fig. 3, 5 und 6 schematisch am Beispiel der Umfangsrille 8 in ausschnittsweiser Darstellung gezeigt ist, mit einem in Umfangsrichtung geradlinigen Rillengrund 30 ausgebildet, von dem sich seitlich unter Einschluß eines Winkels (α) zur Radialen eine Seitenwand 32, die das Profilelement 11 begrenzt, und nach der anderen Seite unter Einschluß eines Winkels (β) zur Radialen eine Seitenwand 31, die das Profilelement 12 begrenzt, radial nach außen erstrecken. Im Aufstandsflächenbereich des Profilblocks 11 bildet die Seitenwand 32 mit der nach radial außen weisenden Oberfläche des Profilblocks 11 in deren Schnittbereich eine Schnittkante 33, wie in den Fig. 3 und 5 zu erkennen ist. Die Schnittkante 33 verläuft in Umfangsrichtung bis sie einen axialen Versatz 34 bildet, bei dem die Kante entlang des Versatzabschnitts 34 axial verschoben und die Seitenwand 32 ihren Winkel α, den sie zur Radialen einschließt, verändert. Im Anschluß an den Versatz 34 nimmt die Seitenwand 32 einen Winkel α′, zur Radialen ein und die Schnittkante verläuft in ihrem Bereich 35 wiederum in Umfangsrichtung. Wie in den Fig. 2a bis 2c zu erkennen ist, in denen lediglich die Schnittkanten der Profilelementoberflächen mit den Umfangsrinnenseitenwänden dargestellt sind, und in denen aus übersichtlichkeitsgründen auf die Darstellung des Rillengrundes verzichtet wurde, ist in häufigen, nicht regelmäßigen Abschnitten ein Achsversatz im wiederholten Wechsel nach axial innen und dann nach axial außen und somit eine wiederholte Vergrößerung oder Verkleinerung des Winkels α im Bereich zwischen 8° und 12° vorgesehen. Dabei ist es denkbar, die Versatzstellen 34 an den einzelnen Profilblöcken hinsichtlich der Position am Profilblock unterschiedlich zu wählen. Ebenso ist es denkbar, mehrere Versatzkanten im Bereich eines Profilblocks vorzusehen.

Wie in den Fig. 3, 5, 6 dargestellt ist, verläuft auch die zweite Seitenwand 31 unter einem Winkel (β) zur Radialen radial und axial vom Rillengrund der Rille 8 nach außen. Im Oberflächenbereich des Profilblocks 12 bildet sie mit der axial außen liegenden Oberfläche des Profilblocks 12 eine Schnittkante, die in der Schnittdarstellung von Fig. 5 der Kante 36 bildet. Den Winkel (β) und den Umfangsverlauf der Schnittkante 36 behält die Seitenwand 31 in Umfangsrichtung bis zu einer Versetzungskante 37, bei der die Schnittkante in axialer Richtung seitlich unter Veränderung des Winkels (β) versetzt wird. Im Anschluß daran nimmt die Seitenwand 31 zur Radialen einen Winkel β′ ein und bildet eine in Umfangsrichtung verlaufende Schnittkante 38 mit der Oberfläche des Profilblocks 12 ein, die sie bis zur nächsten, nicht dargestellten, Versetzungskante einnimmt.

Die Umfangsrillen 7, 8, 9, 10 weisen jeweils derartige Seitenwände auf, die in unregelmäßigen Abständen jeweils Versetzungskanten der Umfangsrillenseitenwände aufweisen, an denen die Umfangsrillenseitenwände ihren Winkel zur Radialen verändern.

Wie in den Fig. 2 dargestellt ist, ist es möglich, die Versetzungskanten einer jeden Seitenwand in möglichst unregelmäßigen Abständen vorzusehen und die Versetzungskanten der einzelnen Seitenwände zueinander sowie der einzelnen Rillen zueinander weitgehend nicht auf gleicher axialer Position anzuordnen.

Durch den geraden Rillenverlauf des Rillengrundes 8 kann das auftretende Wasser schnell auf direktem Wege abfließen. Die Versetzungskanten 34, 37 bilden zusätzliche Griffkanten zur Verbesserung der Traktion bei Schnee.

Es ist auch denkbar, die axial zur zentralen Äquatorebene des Reifens weisenden Seitenflächen 31 bzw. 39 an jeder Umfangsposition mit einem kleineren Winkel β zwischen 8° und 12° zur Radialen auszubilden als das Winkel α der axial von der zentralen Äquatorebene wegweisenden Seitenflächen 32, 40, wodurch eine zusätzliche Stabilität erreicht wird.

Wie in Fig. 7 beispielhaft schematisch dargestellt ist, ist es auch denkbar, den Winkel α bzw. β der Seitenwände 32, 31 mit zunehmendem radialen Abstand zu vergrößern, so daß die Seitenwände eine gewisse Krümmung mit einem Krümmungsradius im Bereich des zugeordneten Profilelements oder unterhalb des Profilelementes erfahren, wobei auch hier in Umfangsrichtung axiale Versetzungen und somit Winkelsprünge vorgesehen sind. Durch diese Krümmung der Seitenwand kann eine zusätzliche Stabilität der Profilblöcke erreicht werden.

Die Profilblockelemente 11, 12, 13 können jeweils eine in axialer Richtung rechte und linke Hälfte aufweisen, die an einer Umfangslinie gegeneinander in Umfangsrichtung verschoben sind, wie dies in den Fig. 2 zu erkennen ist. Dabei kann die Umfangslinie im zentralen Profilband 2 durch eine schmale Umfangsrille 14 ausgebildet sein. Wie in den Fig. 8 dargestellt ist, weisen die Profilblockelemente Diagonalen in ihren Hauptstrukturrichtungen auf. Die Diagonalen der Profilblöcke 11 und 13 sind die Diagonalen 41 und 42, die des Profilblocks 12 die Diagonalen 43 und 44. Zur Erhöhung der Stabilität ist dabei denkbar, die Diagonalen 41 und 42 mit im wesentlichen gleicher Länge, mit einem Längenverhältnis zwischen 0,9 und 1 auszubilden, und die Diagonalen 43 und 44 in einem Längenverhältnis zwischen 0,25 und 0,8, bevorzugt 0,4 auszubilden. Dabei soll die längere Diagonale 43 mit der Umfangsrichtung einen Winkel zwischen 5° und 40°, bevorzugt 20° bis 30°, einnehmen.

Bezugszeichenliste

1 Lauffläche
2 Profilblockreihe
3 Profilblockreihe
4 Profilblockreihe
5 Schulterblockreihe
6 Schulterblockreihe
7 Umfangsrille
8 Umfangsrille
9 Umfangsrille
10 Umfangsrille
11 Profilblock
12 Profilblock
13 Profilblock
14 Umfangsrille
15 Querrille
16 Umfangslinie
17 Umfangslinie
18 Querrille
19 Querrille
20 Schulterblockelement
21 Schulterblockelement
22 Schulterblockelement
23 Umfangsrille
24 Umfangsrille
25 Rille
26 Einschnitt
27 Einschnitt
28 Schulterblockelement
29 Schulterblockelement
30 Rillengrund
31 Seitenwand
32 Seitenwand
33 Kante
34 Versetzungskante
35 Kante
36 Kante
37 Versetzungskante
38 Kante
39 Seitenwand
40 Seitenwand
41 Diagonale
42 Diagonale
43 Diagonale
44 Diagonale
45 Umfangsrille
46 Schulterblockelement.

Claims (12)

1. Laufflächenprofil eines Fahrzeugreifens

• - mit zumindest zwei benachbarten umfangsorientierten Profilblockreihen (2, 3, 4, 5, 6) die durch eine Umfangsrille (8, 9, 10, 7) voneinander getrennt sind,
• - wobei die Umfangsrille (8, 9, 10, 7) in ihrem Rillengrund (30) parallel zur Umfangsrichtung verläuft und mit beidseitig des Rillengrundes (30) aus dem Rillengrund (30) radial nach außen weisenden Rillenwänden (31, 32, 39, 40) ausgebildet ist, die jeweils die zur Umfangsrille (7, 8, 9, 10) weisende Seitenwand der angrenzenden Profilblockreihe (2, 3, 4, 5, 6) bilden,
• - wobei die Seitenwände der Umfangsrille (7, 8, 9, 10) im radial äußeren Endbereich im wesentlichen in Umfangsrichtung ausgerichtet und über den Umfang verteilt axiale Versetzungen (34, 37) aufweisen.

2. Laufflächenprofil eines Fahrzeugreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 1,

• - wobei eine der beiden Seitenwände (31, 32, 39, 40) der Umfangsrille (8, 9, 10, 7) in ihrem radial äußeren Endbereich eine oder mehrere Versetzungen (34, 37) im Umfangsbereich eines jeden angrenzenden Profilblocks (11,12, 13, 20, 21, 22) einer Blockreihe (2, 3, 4, 5, 6) aufweist.

3. Laufflächenprofil eines Fahrzeugreifens gemäß den Merkmalen der Ansprüche 1 oder 2,

• - wobei beide Seitenwände der Umfangsrille (7, 8, 9, 10) in ihrem radial äußeren Endbereich jeweils im Umfangsbereich eines an die jeweilige Seitenwand angrenzenden Profilblocks einer Blockreihe eine oder mehrere Versetzungen aufweisen, wobei die Versetzungen (34, 37) der beiden Seitenwände zumindest teilweise zueinander in Umfangsrichtung phasenversetzt sind.

4. Laufflächenprofil eines Fahrzeugreifens gemäß den Merkmalen von einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,

• - wobei zumindest zu einer Blockreihe (2, 3, 4, 5, 6) axial beiderseits eine derartige Umfangsrille (8, 9, 10) ausgebildet ist.

5. Laufflächenprofil eines Fahrzeugreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 4,

• - wobei die Versetzungen der die Blockreihe (2, 3, 4, 5, 6) axial begrenzenden Seitenwände zumindest teilweise zueinander in Umfangsrichtung phasenversetzt vorliegen.

6. Laufflächenprofil eines Fahrzeugreifens gemäß den Merkmalen von einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,

• - bei dem die Kontur einer Seitenwand (31, 32) einer Rille (8) in jeder die Reifenachse beinhaltenden Schnittebene sich mit zunehmendem Radius axial vom Rillengrund (30) weiter entfernt und dabei einen Winkel mit der entsprechenden Radialen des Reifens einschließt, wobei der Winkel im Bereich zwischen 5° und 15°, bevorzugt zwischen 8° und 12°, liegt.

7. Laufflächenprofil eines Fahrzeugreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 6,

• - wobei beide Seitenwände in den Schnittebenen vom Rillengrund radial und axial nach außen wegweisend verlaufend ausgebildet sind und beide Seitenwände jeweils zur entsprechenden Radialen des Reifens einen Winkel (α, β) einschließen, wobei α und β zwischen 5° und 15°, bevorzugt zwischen 8° und 12°, liegen.

8. Laufflächenprofil eines Fahrzeugreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 7,

• - wobei zumindest eine Umfangsrille (8) axial außerhalb der Äquatorebene vorgesehen ist, deren axial von der Äquatorebene weiter beabstandete Seitenwand (32) einen Winkel (α) zur entsprechenden Radialen des Reifens einnimmt, der größer ist als der entsprechende Winkel (β), den die näher zur Äquatorebene weisende Seitenwand (31) in der entsprechenden Schnittebene mit der Radialen einschließt.

9. Laufflächenprofil eines Fahrzeugreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 6,

• - wobei der Winkel (α) einer Seitenwand (31, 32) zumindest in Teilbereichen des Reifenumfangs mit zunehmendem Radius zunimmt.

10. Laufflächenprofil eines Fahrzeugreifens gemäß den Merkmalen von einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9,

• - wobei zumindest eine Blockreihe aus Profilblockelementen (11) aufgebaut ist, die in ihrer Oberfläche zwei diagonale Hauptstrukturachsen (41, 42) mit einem Längenverhältnis der Diagonalen zwischen 0,8 und 1, bevorzugt 0,9 und 1 aufweisen.

11. Laufflächenprofil eines Fahrzeugreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 10,

• - mit zumindest zwei Blockreihen mit Profilblockelementen (11), deren Diagonalen (41, 42) jeweils im wesentlichen gleich lang sind,
• - wobei zwischen zwei Blockreihen eine zentrale Mittenblockreihe mit Profilblockelementen (12), deren Diagonalen (43, 44) jeweils ein Längenverhältnis zwischen 0,25 und 0,8, bevorzugt im wesentlichen 0,4, aufweist, angeordnet ist,
• - wobei die längere Hauptstrukturachse (43) mit der Umfangsrichtung des Reifens einen Winkel einschließt, der kleiner als 45° ist, bevorzugt 20° bis 30°, einschließt.

12. Laufflächenprofil eines Fahrzeugreifens gemäß den Merkmalen von Anspruch 10 oder 11,

• - wobei die Profilblockelemente (12) in Reifenachsrichtung jeweils einen rechten und einen linken Teil aufweisen, die durch die Umfangslinie (14), die mittig durch die zugeordnete Profilblockreihe (2) reicht, getrennt sind und die in Umfangsrichtung entlang dieser Umfangslinie zueinander phasenversetzt sind.