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Dokumentenidentifikation DE69925093T2 02.03.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001008466
Titel Luftreifen
Anmelder Sumitomo Rubber Industries Ltd., Kobe, Hyogo, JP
Erfinder Sugihara, Hideaki, Amagasaki-shi, Hyog-ken, JP;
Ohkita, Koji, Toyota-shi, Aichi-ken, JP
Vertreter Manitz, Finsterwald & Partner GbR, 80336 München
DE-Aktenzeichen 69925093
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 10.12.1999
EP-Aktenzeichen 993099761
EP-Offenlegungsdatum 14.06.2000
EP date of grant 04.05.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.03.2006
IPC-Hauptklasse B60C 11/04(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
IPC-Nebenklasse B60C 11/13(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      B60C 11/00(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen mit verbesserter/m Nassleistung, Geräuschverhalten und Spurhaltigkeit.

In den offen gelegten japanischen Patentanmeldungen JP-A-6-127 215 (US 5 595 619) und JP-A-7-276 915 ist ein Luftreifen offenbart, der in der Lage ist, ein/e Nassleistung und Geräuschverhalten zu verbessern, wobei, wie in 14 gezeigt, der Laufflächenabschnitt (t) durch zwei breite Umfangsrillen (g) axial in einen zentralen Teil (e) und zwei Schulterteile (b) unterteilt ist. Der zentrale Teil (e) weist ein rundes Profil auf, das sich von dem Grund von einer der Umfangsrillen zu dem Grund der anderen erstreckt. Im Gegensatz dazu weist jeder Schulterteil (b) eine relativ scharfe Ecke zwischen der oberen Fläche und der axial inneren Seitenfläche auf.

Bei solch einem Luftreifen mit breiten Umfangsrillen ist der Bodenkontaktbereich unweigerlich verringert und dadurch wird es schwierig, die Anforderungen für die modernen Hochleistungsautos wie z. B. Bodenhaftungsleistung bei trockenen Bedingungen, Spurhaltigkeit beim Kurvenfahren und frühzeitiges Lenkansprechen zu Beginn eines Kurvenfahrens, insbesondere unter Schnelllaufbedingungen, zu erfüllen.

Die japanische Patentveröffentlichung JP-A-9 193 615 offenbart ein weiteres Laufflächenprofil mit einer einzigen, breiten Rille mit einer steilen Seite und einer sanft geneigten Seite in einer konvexen Kurve. Dies dient dazu, in einem Teil des Reifens eine Laufflächenkontaktaufstandsfläche, die trapezförmig ist, bereitzustellen, wobei sich eine innere gerade Kante in Kombination mit einer zweiten Laufflächenkontaktaufstandsfläche, die eine innere Kante in Form einer Ellipse aufweist, in einer geraden Linie in der Umfangsrichtung erstreckt.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen bereitzustellen, dessen Bodenhaftungsleistung, Spurhaltigkeit, Lenkansprechen und dergleichen noch weiter verbessert ist, ohne dass dies auf Kosten der/des exzellenten Nassleistung und Geräuschverhaltens von breiten Umfangsrillen geht.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Luftreifen einen Laufflächenabschnitt, zwei breite Umfangsrillen, die den Laufflächenabschnitt in ein Paar Schulterteile und einen zentralen Teil dazwischen unterteilen, wobei jede der Umfangsrillen einen Rillengrund mit einer axial inneren Kante, einer axial inneren Seitenwand und einer axial äußeren Seitenwand aufweist, und wobei in einem Latsch des Reifens eine jede der Umfangsrillen eine maximale axiale Breite von nicht weniger als 35 mm aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Meridianquerschnitt des Reifens die axial innere Seitenwand sich von der axial inneren Kante bis zu einer den Boden berührenden oberen Oberfläche des zentralen Teils im Wesentlichen gerade erstreckt und axial nach innen geneigt ist und die axial äußere Seitenwand einen konvexen Teil umfasst, der sich axial nach außen bis zu einem Übergangspunkt erstreckt, an dem der konvexe Teil in eine den Boden berührende obere Oberfläche von einem der Schulterteile übergeht.

Daher berührt der konvexe Teil, wenn die Reifenbelastung sich beim Kurvenfahren in Richtung des Schulterteils verlagert, den Boden, um den Bodenkontaktbereich zu vergrößern, und das Lenkansprechen, die Spurhaltigkeit und dergleichen sind somit verbessert. Des Weiteren wird die Steifigkeit der Schulterteile 10 erhöht und die Seitenführungskraft wird erhöht, was ebenfalls die Spurhaltigkeit verbessert.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen beschrieben:

1 ist eine Querschnittsansicht eines Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung;

2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die eine Kontur der Laufflächenoberfläche davon zeigt;

3 zeigt den Latsch, der den Bodenkontaktbereich davon zeigt;

4 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Kontur des Laufflächenabschnittes eines Vergleichsbeispieles zeigt;

5 ist eine abgewickelte Ansicht, die ein Beispiel des Laufflächenprofiles zeigt;

6(A), 6(B) und 6(C) sind perspektivische Ansichten zur Erklärung der Bereiche Sg, Swr und Sw;

7 und 8 sind abgewickelte Ansichten, die jeweils ein weiteres Beispiel des Laufflächenprofiles zeigen;

9 ist eine abgewickelte Ansicht, die das Laufflächenprofil des Vergleichsbeispieles B1 in Tabelle 3 zeigt;

10 ist eine Querschnittsansicht, die eine Anordnung eines Laufflächenoberteilgummis und eines Laufflächenbasisgummis zeigt;

11 zeigt den Bodenkontaktbereich des Reifens gemäß der vorliegenden Erfindung;

12 ist ein Diagramm, das Beziehungen zwischen dem Winkel &thgr; der axialen Rillen und verschiedenen Geräuschen zeigt;

13 ist ein Diagramm, das Beziehungen zwischen der Breite W3 der axialen Rillen und den Geräuschen zeigt; und

14 ist eine Querschnittsansicht des Laufflächenabschnittes des Reifens nach dem Stand der Technik.

In den Zeichnungen umfasst ein Luftreifen 1 gemäß der vorliegenden Erfindung einen Laufflächenabschnitt 2, ein Paar axial beabstandeter Wulstabschnitte 4 und ein Paar Seitenwandabschnitte 3, die sich zwischen den Wulstabschnitten 4 und Laufflächenkanten TE erstrecken.

Der Reifen 1 umfasst eine Karkasse 6, die sich zwischen den Wulstabschnitten 4 erstreckt, einen Gürtel 7, der radial außerhalb der Karkasse 6 in dem Laufflächenabschnitt 2 angeordnet ist, und einen Wulstkern 5, der in jedem von den Wulstabschnitten 4 angeordnet ist.

Der Reifen 1 in dieser Ausführungsform ist ein Radialreifen für Personenwagen mit einem niedrigen Aspektverhältnis von 0,4 bis 0,6. 1 zeigt einen Zustand, in dem der Reifen 1 auf einer Standardfelge J aufgezogen und auf Standarddruck aufgepumpt und mit keiner Reifenlast belastet ist. (Hierin nachfolgend als der/die normale aufgepumpte, unbelastete Zustand/Bedingung bezeichnet).

Im Übrigen ist die später erwähnte Laufflächenbreite TW die maximale axiale Breite des Bodenkontaktbereiches des Laufflächenabschnittes 2 unter Standardbelastungsbedingung, unter der der Reifen 1 auf seiner Standardfelge J aufgezogen und auf Standarddruck aufgepumpt und dann mit der Standardbelastung belastet wird.

„Standardfelge" ist hier die „Standardfelge" gemäß JATMA, die „Messfelge" gemäß ETRTO, die „Designfelge" gemäß TRA oder dergleichen. Der Standarddruck ist der „maximale Luftdruck" gemäß JATMA, der „Aufpumpdruck" nach ETRTO, der maximale in der Tabelle „Tyre Load Limits at Various Cold Inflation Pressures" (Reifenbelastungsgrenzen bei verschiedenen kalten Aufpumpdrücken) gemäß TRA angegebene Druck oder dergleichen. Im Fall von Personenwagenreifen jedoch werden als der Standarddruck 200 kPa verwendet. Die Standardbelastung ist die „maximale Tragfähigkeit" gemäß JATMA, 70% der „Tragfähigkeit" gemäß ETRTO, der maximale in der oben erwähnten Tabelle angegebene Wert gemäß TRA oder dergleichen.

Die oben erwähnte Karkasse 6 umfasst vorzugsweise zumindest eine Lage 6a aus gummierten Korden aus organischen Fasern wie Polyester, Nylon, Rayon oder dergleichen, die von der axial inneren zu der äußeren Seite um den Wulstkern 5 in jedem Wulstabschnitt umgeschlagen sind.

Der Gürtel umfasst einen Breaker 7 und optional ein Band oder eine Bandage. In der Ausführungsform umfasst der Breaker 7 zumindest zwei gekreuzte Lagen 7A und 7B aus Korden mit einem hohen Modul wie Stahl, Aramid oder dergleichen, die unter einem kleinen Winkel von 15 bis 35 Grad in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung parallel zueinander in jeder Lage, aber gekreuzt zu der anderen Lage gelegt sind. Das Band ist radial außerhalb des Breaker-Gürtels 7 angeordnet und besteht aus spiralförmigen Wicklungen von zumindest einem Kord oder parallelen Korden, die im Wesentlichen parallel zu der Reifenumfangsrichtung gelegt sind. Üblicherweise werden in dem Band Korde aus organischen Fasern wie z. B. Nylonkorde, verwendet.

Der Laufflächenabschnitt 2 ist an jeder Seite des Reifenäquators C mit einer breiten Umfangsrille 9 versehen, die sich im Wesentlichen gerade und durchgehend in der Umfangsrichtung erstreckt, wodurch die Laufflächenoberfläche 2a in einen zentralen Teil 11 zwischen den zwei Rillen 9 und ein Paar Schulterteile 10 axial außerhalb der Rillen 9 unterteilt ist.

Der zentrale Teil 11 weist eine den Boden berührende obere Oberfläche auf, die durch einen Bogen mit einem Krümmungsradius Rc und einem Zentrum an der Reifenäquatorialebene C definiert ist.

Üblicherweise ist der Radius Rc im Bereich von nicht weniger als 500 mm, vorzugsweise nicht weniger als 1000 mm festgelegt.

Jeder von den Schulterteilen 10 weist vorzugsweise eine den Boden berührende obere Oberfläche auf, die durch einen Bogen mit einem Krümmungsradius Rs definiert ist, der im Bereich von nicht weniger als 100%, vorzugsweise nicht weniger als 150% der Laufflächenbreite TW festgelegt ist.

In dieser Ausführungsform ist des Weiteren ein axial äußerer Endabschnitt des Schulterteiles 10 durch einen Bogen mit einem relativ kleinen Krümmungsradius Re, der sich über die Laufflächenkante TE hinaus erstreckt, definiert.

Wenn der Radius Rs weniger als 100% von TW beträgt, nimmt die Bodenkontaktbreite ab und die Bodendruckverteilung neigt dazu, ungleichmäßig zu werden.

In diesem Beispiel sind die Umfangsrillen 9 an axial symmetrischen Positionen in Bezug auf den Reifenäquator C angeordnet, aber es kann möglich sein, sie in asymmetrischen Positionen anzuordnen.

Jede Umfangsrille 9 weist einen Rillengrund 16, eine axial innere Seitenwand 9i und eine axial äußere Seitenwand 9o auf.

In dem Meridianquerschnitt des Reifens unter der oben erwähnten normalen aufgepumpten, unbelasteten Bedingung ist die axial innere Seitenwand 9i durch eine im Wesentlichen gerade Linie definiert, die sich von der axial inneren Kante 13 des Rillengrundes zu einer axialen Kante Ce der oberen Oberfläche des zentralen Teils 11 erstreckt, während sie sich unter einem kleinen Winkel &agr; in Richtung zu dem Reifenäquator C neigt. Der Winkel &agr; beträgt vorzugsweise 5 bis 15 Grad, bevorzugter 5 bis 12 Grad in Bezug auf eine zu der Laufflächenoberfläche normale Richtung (in diesem Beispiel 10 Grad). Eine „im Wesentlichen gerade" Linie bedeutet hier, dass diese Linie eine kleine konkave oder konvexe Krümmung, deren Krümmungsradius weniger als 2 mm beträgt, umfassen kann.

Die axial äußere Seitenwand 9o geht an einem Übergangspunkt X in die obere Oberfläche des Schulterteils 10 über, wie in 2 gezeigt. Ein Großteil 14 der axial äußeren Seitenwand 9o, der sich von diesem Übergangspunkt X axial nach innen erstreckt, ist mit einem relativ großen Radius Ra konvex gekrümmt. Der Radius Ra ist im Bereich von 10 bis 40%, vorzugsweise 20 bis 30% der Laufflächenbreite TW festgelegt.

In dem normalen aufgepumpten, unbelasteten Zustand ist die axiale Breite (A) des konvexen Teils 14 im Bereich des 0,4- bis 0,7-fachen der Breite der Umfangsrille 9 oder des axialen Abstandes GWn zwischen dem Übergangspunkt X und der oben erwähnten axialen Kante Ce des zentralen Teils 11 festgelegt.

Wenn die Kante Ce des zentralen Teils 11 gerundet oder abgerundet ist, wird stattdessen ein Schnittpunkt von verlängerten Linien der inneren Seitenwand 9i und der oberen Oberfläche 2a des zentralen Abschnittes verwendet.

Die Aquaplaningwiderstandsfähigkeit wird bei einem Reifen mit einer Umfangsrille, deren Tiefe in Richtung zu dem Reifenäquator zunimmt, im Vergleich mit einem Reifen mit einer Umfangsrille, deren Tiefe entlang der axialen Richtung des Reifens konstant ist, hoch, wenn die Rillenquerschnittsflächen gleich sind.

Wenn der Radius Ra weniger als 10% der Breite TW beträgt, wird es schwierig, einen ausreichenden Bodenkontaktbereich in den Schulterteilen 10 beim Kurvenfahren zu sichern. Wenn er mehr als 40% beträgt, nimmt das Volumen der Umfangsrille 9 ab und es wird schwierig, eine gute Nassleistung einer breiten Umfangsrille zu erhalten.

Wie in 2 gezeigt umfasst der Rillengrund 16 jeder Umfangsrille 9 einen tiefen Teil 16a, der sich von der axial inneren Kante 13 axial nach außen erstreckt, und einen flachen Teil 16b, der sich von dem tiefen Teil 16a durch eine Stufe zu dem konvexen Teil 14 erstreckt, um in den konvexen Teil 14 überzugehen. Die maximale Rillentiefe D1 in dem tiefen Teil 16a ist vorzugsweise im Bereich von 3 bis 7% der Laufflächenbreite TW (in dieser Ausführungsform etwa 9 mm) festgelegt. Die maximale Rillentiefe D2 in dem flachen Teil 16b ist vorzugsweise derart festgelegt, dass sie um zumindest 1,5 mm, vorzugsweise 2,0 bis 4,5 mm geringer als die erste Rillentiefe D1 ist. Der flache Teil 16b umfasst einen konkaven Teil 17, der leicht konvex unter einem Radius Rb, der kleiner als der Radius Ra ist, gekrümmt ist. In dieser Ausführungsform ist der konkave Teil 17 gleich dem flachen Teil 16b. Die axial innere Kante des flachen Teils 16b ist abgewinkelt, um die seitliche Bodenhaftung zu sichern, wenn der Laufflächengummi verschlissen ist.

3 zeigt einen Latsch P des Reifens unter der oben erwähnten Standardbelastungsbedingung.

In dem Latsch P besitzt jede Umfangsrille 9 eine maximale axiale Breite GWmax im Bereich von nicht weniger als 35 mm, vorzugsweise 35 bis 55 mm, gemessen an dem Latsch P. Die maximale axiale Breite GWmax tritt an beiden Umfangsenden auf und eine minimale axiale Breite GWmin liegt in der Mitte der Umfangslänge der Rille. Im Ergebnis kann eine ausreichende Wasserableitung erhalten werden, ohne das so genannte Luftröhrenresonanzgeräusch zu verursachen.

In dem Latsch P ist die axial innere Kante Ei der Umfangsrille 9 im Wesentlichen gerade, aber die axial äußere Kante Eo ist konkav gekrümmt. Somit wird die axiale Breite dazwischen in der Mitte der Umfangslänge ein Minimum und nimmt in Richtung zu den beiden Umfangsenden allmählich zu. Die Differenz zwischen der maximalen Rillenbreite GWmax und minimalen Rillenbreite GWmin ist vorzugsweise im Bereich von 4 bis 15 mm festgelegt.

Des Weiteren ist in dem Latsch P die maximale axiale Breite CW des zentralen Teils 11 im Bereich von 15 bis 30%, vorzugsweise 15 bis 20% der Laufflächenbreite TW festgelegt, und die maximale axiale Breite SW der Schulterteile 10 ist vorzugsweise im Bereich von nicht weniger als 80%, vorzugsweise nicht weniger als 100% der maximalen Breite CW des zentralen Teils 11 festgelegt, wodurch die Spurhaltigkeit verbessert wird.

Ferner ist in dieser Ausführungsform der zentrale Teil 11, um die Schnelllaufhaltbarkeit durch Steuern der Wärmeentwicklung in dem zentralen Teil 11 zu verbessern, mit Abstrahlausbuchtungen 31 versehen.

Die Abstrahlausbuchtungen 31 können in verschiedenen Formen, z. B. als ein Einschnitt oder Schlitz 33 und eine in Umfangsrichtung durchgehende, schmale Rille 32 wie in 5 gezeigt, eine Umfangsreihe 34 von einzelnen Löchern 34a wie in den 7 und 8 gezeigt, gebildet sein.

In 5 umfassen die Abstrahlausbuchtungen 31 zumindest eine in Umfangsrichtung durchgehende Ausbuchtung 32, die in der oberen Oberfläche des zentralen Teils 11 angeordnet ist, sowie schlitzähnliche Ausbuchtungen 33, die auf beiden Seiten des zentralen Teils 11 angeordnet sind.

Die in Umfangsrichtung durchgehende Ausbuchtung 32 weist vorzugsweise eine Breite W4 von 3 bis 5 mm und eine Tiefe D4 des 0,8- bis 1,0-fachen der maximalen Tiefe D0 der Umfangsrille 9 auf.

Wenn die Breite W4 weniger als 3 mm beträgt oder die Tiefe D4 weniger als das 0,8-fache der Tiefe D0 beträgt, wird es schwierig, eine minimale Abstrahlwirkung zu erzielen. Wenn die Breite W4 mehr als 5 mm beträgt oder die Tiefe D4 mehr als das 1,0-fache der Tiefe D0 beträgt, neigt die Spurhaltigkeit dazu, sich zu verschlechtern.

Jede der schlitzähnlichen Ausbuchtungen 33 weist ein axial äußeres Ende, das sich zu der Umfangsrille 9 öffnet, und ein axial inneres, geschlossenes Ende 33A auf. Die axial inneren, geschlossenen Enden 33A sind vor der in Umfangsrichtung durchgehenden Ausbuchtung 32 angeordnet, so dass sie die Steifigkeit des zentralen Teils 11 nicht verringern. In dieser Ausführungsform sind die schlitzähnlichen Ausbuchtungen 33 unter einem Winkel &bgr; von nicht mehr als 45 Grad in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung geneigt. Wie in 2 gezeigt, ist die maximale Tiefe D5 der schlitzähnlichen Ausbuchtung 33 in einem Bereich von nicht mehr als dem 0,5-fachen der Umfangsrillentiefe D0 festgelegt. Wie in 5 gezeigt, ist die Breite W5 der schlitzähnlichen Ausbuchtung 33 aus dem selben Grund wie die Breite W4 der in Umfangsrichtung durchgehenden Ausbuchtung 32 in einem Bereich von 3 bis 5 mm festgelegt.

In 7 und 8 ist anstelle der in Umfangsrichtung durchgehenden Ausbuchtung 32 eine Umfangsreihe 34 von einzelnen Ausbuchtungen 34A vorgesehen. Für die Öffnungen der einzelnen Ausbuchtungen 34A können verschiedene Formen wie z. B. vollständig rund, eine Ellipse, ein regelmäßiges Viereck, Rechtecke, Rhomben, Vielecke und dergleichen verwendet werden. Die axiale Breite W6 der einzelnen Ausbuchtungen 34A ist aus demselben Grund wie die in Umfangsrichtung durchgehende Ausbuchtung 32 vorzugsweise in einem Bereich von 3 bis 5 mm festgelegt. Und die Tiefe ist vorzugsweise im Bereich des 0,8- bis 1,0-fachen der Umfangsrillentiefe D0 festgelegt.

In 7 umfassen die Ausbuchtungen 31 einzelne Ausbuchtungen 34A, die eine vollständig runde Form mit einer Breite oder einem Durchmesser W6 aufweisen, sowie auch schlitzähnliche Ausbuchtungen.

In 8 umfassen die Ausbuchtungen 31 die einzelnen Ausbuchtungen 34A, die eine rechteckige Form mit einer Breite W6 aufweisen, sowie ebenfalls die schlitzähnlichen Ausbuchtungen.

Die Abstrahlausbuchtungen 31 sind vorzugsweise derart gebildet, dass sie die folgende Bedingung erfüllen: (Sg + Swr)/Sw >= 2,0 wobei Swr = Sw – Sgw Sw ist die Gesamtfläche der axial inneren Seitenwände 9i,

Sg ist die Summe der Oberflächen der Abstrahlausbuchtungen 31, und

Sgw ist die Summe der Flächen der Öffnungen der Abstrahlausbuchtungen 31 (in den 5, 7 und 8 schlitzähnliche Ausbuchtungen 33) in den beiden axial inneren Seitenwänden 9i, wodurch eine Wärmeabstrahlung wirksam wird und ein Temperaturanstieg bei Schnelllauf gesteuert werden kann.

Zum besseren Verständnis von Sw, Sg und Sgw sind diese in den 6(A) bis (C) als schraffierte Flächen angezeigt, wobei eine Kombination aus einer durchgehenden Ausbuchtung 32 und schlitzähnlichen Ausbuchtungen 33 als ein Beispiel genommen wird.

Im Übrigen ist, wenn keine Öffnung in den axial inneren Seitenwänden 9i vorhanden ist, Sgw = 0 und somit Swr = Sw.

Wenn (Sg + Swr)/Sw weniger als 2,0 ist, ist es schwierig, die Schnelllaufhaltbarkeit zu verbessern. Wenn (Sg + Swr)/Sw etwa 4,0 übersteigt, wird es schwierig, für den zentralen Teil 11 eine minimale Steifigkeit oder einen minimalen Bodenkontaktbereich zu sichern, und es ist schwierig, die Spurhaltigkeit zu verbessern. Daher ist (Sg + Swr)/Sw vorzugsweise im Bereich von nicht mehr als 4,0 festgelegt.

In den in den 5, 7 und 8 gezeigten Laufflächenprofilen sind die Schulterteile 10 mit axialen Rillen 21 versehen, die sich jeweils von einer der Laufflächenkanten TE zu einer der Umfangsrillen 9 erstrecken. Der Grund der axialen Rille 21 ist tiefer als der flache Teil 16b der Umfangsrille 9 und erstreckt sich zu dem tiefen Teil 16a.

In dieser Ausführungsform sind die Schulterteile 10 des Weiteren mit axialen Rillen 22, die abwechselnd mit den oben erwähnten axialen Rillen 21 angeordnet sind, versehen. Die axialen Rillen 22 enden vor dem Übergangspunkt X, so dass sie nicht mit den Umfangsrille 9 verbunden sind.

An dem Übergangspunkt X ist der Winkel &thgr; der axialen Rillen 21 in einem Bereich von 0 bis 15 Grad in Bezug auf die axiale Richtung des Reifens festgelegt.

Wenn die axial äußere Seitenwand 9o anders als bei der vorliegenden Erfindung gerade ist, wird das Laufgeräusch mit zunehmendem Winkel &thgr; verringert. In der vorliegenden Erfindung nimmt das Geräusch jedoch mit zunehmendem Winkel &thgr; zu, und das Geräuschverhalten verschlechtert sich insbesondere dann erheblich, wenn der Winkel &thgr; 15 Grad übersteigt.

Was den Neigungswinkel der axialen Rillen 21 und 22 in Bezug auf die axiale Richtung des Reifens betrifft, ist es möglich, den Neigungswinkel von dem Reifenäquator zu der Laufflächenkante zu verringern, um die axialen Rillen mit einer gekrümmten Konfiguration zu versehen.

Die Breite W3 der axialen Rillen 21 und 22 an der Rillenoberseite ist vorzugsweise im Bereich des 0,009- bis 0,018-fachen, bevorzugter des 0,013- bis 0,018-fachen der Laufflächenbreite TW festgelegt.

Wenn die Breite W3 das 0,018-fache der Laufflächenbreite TW übersteigt, neigt das Laufgeräusch dazu, zuzunehmen. Wenn die Breite W3 weniger als das 0,009-fache der Laufflächenbreite TW beträgt, verschlechtert sich die Wasserableitung.

Die Tiefe D3 der axialen Rillen 21 und 22 ist für die Steifigkeit der Schulterteile 10 vorzugsweise im Bereich von nicht mehr als dem 1,0-fachen der Umfangsrillentiefe D0 festgelegt.

Die oben erwähnten Tiefen D1, D2 und D3 erfüllen die folgende Beziehung: D2 =< D3 =< D1.

Des Weiteren ist jeder der konvexen Teile 14 nahe des Rillengrundes 16 und des Übergangspunktes X mit zwei sich in Umfangsrichtung erstreckenden schmalen und flachen Rillen 20 versehen. Diese Rillen 20 besitzen eine Tiefe von nicht mehr als dem 0,3-fachen der Umfangsrillentiefe D0 (zum Beispiel etwa 2 mm) und eine Breite W1 von nicht mehr als 5 mm, vorzugsweise nicht mehr als 4 mm, bevorzugter nicht mehr als 3 mm, wodurch die Rillen 20 die Verschleißfestigkeit des konvexen Teils 14 verbessern können, um den Verschleiß in den Schulterteilen 10 zu kompensieren.

Des Weiteren besteht der Laufflächenabschnitt 2 aus einem radial äußeren Oberteilgummi G1, der die den Boden berührende obere Oberfläche 2a definiert, und einem radial inneren Basisgummi G2, der an der radialen Außenseite des Gürtels 7 und der radialen Innenseite des Oberteilgummis G1 angeordnet ist, wie in 10 gezeigt.

Der Oberteilgummi G1 weist einen Verlusttangens &dgr;1 im Bereich von 0,15 bis 0,30 auf. Der Basisgummi G2 weist einen Verlusttangens &dgr;2 im Bereich von 0,05 bis 0,20 auf, was weniger als der Verlusttangens &dgr;1 ist.

Vorzugsweise weist der Oberteilgummi G1 einen komplexen Elastizitätsmodul E1 im Bereich von 6,0 bis 8,0 Mpa auf, und der Basisgummi G2 weist einen komplexen Elastizitätsmodul E2 im Bereich von 7,0 bis 9,0 Mpa und höher als der Elastizitätsmodul E1 auf.

Vorzugsweise weist der Oberteilgummi G1 eine Durometer Typ-A-Härte H1 im Bereich von 67 bis 72 Grad auf, und der Basisgummi G2 weist eine Durometer Typ-A-Härte H2 im Bereich von 70 bis 75 Grad auf.

Was das Verhältnis Ta/TA der Dicke Ta des Basisgummis G2 zu der Gesamtgummidicke TA betrifft, ist das Verhältnis Ta1/TA1 in dem zentralen Teil 11 größer als das Verhältnis Ta2/TA2 in den Schulterteilen 10 festgelegt. Vorzugsweise ist das Verhältnis Ta1/TA1 im Bereich von 0,4 bis 0,5 festgelegt, und das Verhältnis Ta2/TA2 ist im Bereich von 0,15 bis 0,25 festgelegt.

Wenn der Verlusttangens &dgr;2 weniger als 0,05 beträgt, geht die notwendige Elastizität verloren. Wenn der Verlusttangens &dgr;2 mehr als 0,20 beträgt, wird es schwierig, die Schnelllaufhaltbarkeit zu verbessern. Wenn der Verlusttangens &dgr;1 außerhalb des oben erwähnten Bereiches liegt, werden die Bodenhaftung, der Rollwiderstand und die Verschleißfestigkeit schlechter. Insbesondere wenn der Verlusttangens &dgr;1 mehr als 0,30 beträgt, nimmt die Wärmeentwicklung zu, und die Schnelllaufhaltbarkeit nimmt ab.

Der Verlusttangens &dgr; und der komplexe Elastizitätsmodul E werden unter den folgenden Bedingungen gemessen: bei einer Temperatur von 70 Grad C, einer dynamischen Verwindung von plus/minus 1% und einer Frequenz von 10 Hz. Die Durometer Typ-A-Härte wird mit einem Durometer Typ-A gemäß der japanischen Industrienorm K-6253 gemessen.

Vergleichstests Ausführungsform A

Testreifen der Größe 245/45ZR16 mit dem in 5 gezeigten Laufflächenprofil und, mit Ausnahme der Kontur, derselben in 1 gezeigten Struktur wurden hergestellt und hinsichtlich Vorbeifahr-Geräusch, Kurvenverhalten, Geschwindigkeit, bei der Aquaplaning auftritt, und Spurhaltigkeit getestet.

Die Spezifikationen der Reifen und Testergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

(1) Vorbeifahr-Geräuschtest

Gemäß dem in der japanischen JASO-C606 angegebenen „Testverfahren für Reifengeräusche" wurde ein mit Testreifen versehener Testwagen über eine Strecke von 50 Metern mit einer Geschwindigkeit von 60 km/h auf einer geraden Teststrecke ohne Gas gefahren, und der maximale Geräuschpegel in dB(A) wurde mit einem in 1,2 Meter Höhe von dem Straßenbelag und 7,5 Meter seitlich von der Mittellinie der Strecke aufgestellten Mikrofon gemessen. Die Ergebnisse sind durch einen Index angegeben, der darauf basiert, dass er bei Ausführungsform A1 gleich 100 ist. Je höher der Index, umso besser das Vorbeifahr-Geräusch.

(2) Kurvenverhaltenstest

Das Kurvenverhalten wurde unter einer Reifenbelastung von 4,5 kN und einem Innendruck von 200 kPa mit einem Innenreifentester gemessen. Die Ergebnisse sind durch einen Index angegeben, der darauf basiert, dass er bei Ausführungsform A1 gleich 100 ist. Je höher der Index, umso besser das Kurvenverhalten.

(3) Aquaplaningtest

Ein an allen vier Rädern mit Testreifen versehener Testwagen wurde auf einer nassen Asphaltstraße mit einer 20 m langen, 10 mm tiefen Wasserpfütze entlang eines Radius von 100 Metern gefahren und das maximale seitliche G wurde gemessen, um den Durchschnittswert von 50 bis 80 km/h zu erhalten. Die Ergebnisse sind durch einen Index angegeben, der darauf basiert, dass er bei Ausführungsform A1 gleich 100 ist. Je höher der Index, umso besser ist die Aquaplaningwiderstandsfähigkeit.

(4) Trockenspurhaltigkeitstest

Beim Fahren eines 3000 cm3 FR-Autos auf einer Asphaltrundstrecke wurde die Spurhaltigkeit nach dem Gefühl des Fahrers bewertet. Je höher der Index, umso besser die Spurhaltigkeit. (Innendruck: 230 kPa)

Durch die Testergebnisse wurde bestätigt, dass die Beispielreifen gemäß der vorliegenden Erfindung im Kurvenverhalten, der Geschwindigkeit, bei der Aquaplaning auftritt, der Spurhaltigkeit und im Vorbeifahr-Geräusch verbessert werden können.

Des Weiteren zeigt 11 einen Latsch eines Reifens der Ausführungsform, wenn der Sturzwinkel 0 Grad beträgt (durchgehende Linie), und einen Latsch, wenn der Sturzwinkel 3 Grad beträgt (Strichlinie), was zeigt, dass der Bodenkontaktbereich des Schulterteils vergrößert wurde.

Ausführungsform B

Testreifen, die mit der in Tabelle 2 angegebenen Kontur und den in Tabelle 3 angegebenen Abstrahlausbuchtungen versehen waren, wurden vorbereitet und hinsichtlich Schnelllaufhaltbarkeit und Trockenspurhaltigkeit getestet.

(5) Schnelllaufhaltbarkeitstest

Nachdem der Testreifen 10 Minuten lang bei einer Geschwindigkeit von 200 km/h unter einer Reifenbelastung von 4,7 kN und einem Innendruck von 300 kPa gefahren worden war, wurde die Innentemperatur des zentralen Teils gemessen.

Tabelle 2
Tabelle 3
Ausführungsform C

Testreifen mit der in Tabelle 2 angegebenen Kontur und einem aus dem in Tabelle 4 angegebenen Oberteilgummi und Basisgummi hergestellten Laufflächenabschnitt wurden vorbereitet und hinsichtlich Schnelllaufhaltbarkeit und Spurhaltigkeit getestet.

Tabelle 4

Wie in Tabelle 3 und 4 gezeigt, wurde bestätigt, dass bei Reifen der Ausführungsform der Temperaturanstieg in dem zentralen Teil wirksam gesteuert werden kann. Somit kann die Schnelllaufhaltbarkeit erheblich verbessert werden, ohne die Spurhaltigkeit zu verschlechtern.

Ausführungsform D

Testreifen mit der in Tabelle 2 angegebenen Kontur und den in Tabelle 5 angegebenen axialen Rillen wurden vorbereitet und auf das Vorbeifahr-Geräusch (äußeres Geräusch) und auch auf das Innengeräusch getestet.

(6) Innengeräuschstest:

Der Testwagen wurde bei einer Geschwindigkeit von 60 km/h auf einer Asphaltteststrecke gefahren, und der Testfahrer beurteilte das Hochfrequenz-Profilgeräusch und Pitch-Geräusch nach Gefühl in vier Stufen von A bis D. (A: sehr gut, B: gut, C: durchschnittlich, D: schlecht)

Tabelle 5

12 zeigt Beziehungen zwischen dem Winkel &THgr; der axialen Rillen und dem aus den Testergebnissen erhaltenen Vorbeifahr-Geräusch, Hochfrequenz-Profilgeräusch und Pitch-Geräusch.

13 zeigt Beziehungen zwischen der Breite W3 der axialen Rillen und dem Vorbeifahr-Geräusch, Hochfrequenz-Profilgeräusch und Pitch-Geräusch.

Wie in Tabelle 5 und den 12 und 13 gezeigt, kann das Geräuschverhalten der Reifen der Ausführungsform verbessert werden.

Die vorliegende Erfindung kann geeigneterweise auf einen Luftreifen für Personenwagen angewendet werden, es ist aber auch möglich, sie auf Reifen für Wohnmobile, Kleinlastwagen, Leichttransporter und dergleichen anzuwenden.


Anspruch[de]
  1. Luftreifen mit einem Laufflächenabschnitt (2), zwei breiten Umfangsrillen (9), die den Laufflächenabschnitt in ein Paar Schulterteile (10) und einen zentralen Teil (11) dazwischen unterteilen, wobei jede der Umfangsrillen (9) einen Rillengrund mit einer axial inneren Kante (13), einer axial inneren Seitenwand (9i) und einer axial äußeren Seitenwand (9o) aufweist, und wobei in einem Latsch (P) des Reifens eine jede der Umfangsrillen eine maximale axiale Breite (GWmax) von nicht weniger als 35 mm aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Meridianquerschnitt des Reifens die axial innere Seitenwand (9i) sich von der axial inneren Kante (13) bis zu einer den Boden berührenden oberen Oberfläche (2a) des zentralen Teils (11) im Wesentlichen gerade erstreckt und axial nach innen geneigt ist, und die axial äußere Seitenwand (9o) einen konvexen Teil (14) umfasst, der sich axial nach außen bis zu einem Übergangspunkt (X) erstreckt, an dem der konvexe Teil in eine den Boden berührende obere Oberfläche (2a) von einem der Schulterteile (10) übergeht.
  2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius (Ra) des konvexen Teils (14) im Bereich von 10 bis 40% einer Laufflächenbreite (TW) des Laufflächenabschnittes an dem Latsch (P) liegt.
  3. Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rillengrund (16) einen tiefen Teil (16a), der sich von der axial inneren Kante (13) axial nach außen erstreckt, und einen flachen Teil (16b) umfasst, der sich von dem tiefen Teil durch eine Stufe axial nach außen erstreckt, so dass er in den konvexen Teil (14) übergeht.
  4. Luftreifen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der flache Teil (16b) einen konkaven Teil (17) umfasst, der einen Krümmungsradius (Rb) aufweist, der kleiner als der Radius (R2) des konvexen Teils (14) ist.
  5. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Latsch (P) die maximale axiale Breite (CW) des zentralen Teils (11) im Bereich von 15 bis 30% einer Laufflächenbreite (TW) des Laufflächenabschnittes liegt, und dass die maximale axiale Breite (SW) von jedem der Schulterteile (10) nicht kleiner als 80% der maximalen axialen Breite (CW) des zentralen Teils (11) ist.
  6. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Teil (11) mit Abstrahlausbuchtungen (31) versehen ist.
  7. Luftreifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstrahlausbuchtungen (31) eine in Umfangsrichtung durchgehende Ausbuchtung (32) umfasst, die in der den Boden berührenden oberen Oberfläche (2a) des zentralen Teils (11) angeordnet ist und eine Breite von 3 bis 5 mm und eine Tiefe im Bereich des 0,8- bis 1,0-fachen der Tiefe der Umfangsrillen (9) aufweist.
  8. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufflächenabschnitt (2) aus einem radial äußeren Oberteilgummi (G1), der die Aufstandsfläche definiert und einen Verlusttangens &dgr;1 von 0,15 bis 0,30 aufweist, und aus einem radial inneren Basisgummi (G2) hergestellt ist, der einen Verlusttangens &dgr;2 von 0,05 bis 0,20 aufweist, der kleiner als der Verlusttangens &dgr;1 ist.
  9. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schulterteile (10) mit axialen Rillen (21) versehen sind, die sich jeweils zu einer der Umfangsrillen (9) öffnen und einen Neigungswinkel &thgr; von 0 bis 15 Grad in Bezug auf die axiale Richtung des Reifens an dem Übergangspunkt (X) aufweisen.
  10. Luftreifen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite jeder axialen Rille (21) an der Rillenoberseite im Bereich des 0,009- bis 0,018-fachen einer Laufflächenbreite (TW) des Laufflächenabschnittes liegt.
  11. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Latsch (P) des Reifens jede der Umfangsrillen (9) eine axial innere Kante (Ei), die im Wesentlichen gerade ist, und eine axial äußere Kante (Eo) aufweist, die derart gekrümmt ist, dass die Breite dazwischen in Richtung ihrer beiden Umfangsenden zunimmt.
  12. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius (Ra) des konvexen Teils (14) im Bereich von 10 bis 40% einer Laufflächenbreite des Laufflächenabschnittes in dem Latsch (P) liegt, und dass in einem normal aufgepumpten, unbelasteten Zustand des Reifens die axiale Breite (A) des konvexen Teils (14) im Bereich des 0,4- bis 0,7-fachen der Breite (GWn) der Umfangsrille liegt.
Es folgen 14 Blatt Zeichnungen






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