DE69619281T2 - Ein verbesserter winterreifen für pkw oder lieferwagen - Google Patents

Description

Hinterrund der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Laufstreifen für einen Fahrzeugreifen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Verbesserungen an dem Laufstreifen eines Reifens für Autos oder Leicht-LKW, der besonders gut an die Fahrt im Winter unter verschneiten und vereisten Bedingungen angepaßt ist.
• Winter- oder Schneereifen sind in der Vergangenheit mit Laufstreifen konstruiert worden, die große Traktionsstollen aufwiesen, die weit beabstandet angeordnet waren, wobei sich eine sehr geringe mit der Straße in Berührung stehende Oberfläche innerhalb der normal belasteten Aufstandsfläche der Reifen ergab. Diese offenen Laufstreifenprofile sind in tiefem Schnee ausgezeichnet. Diese Reifen sind jedoch aufgrund der großen Stollen und des offenen Laufstreifenprofils berüchtigt, beträchtliches Geräusch und Vibration zu erzeugen, wenn sie auf regennassen oder trockenen gedeckten Straßen verwendet werden. Die Laufstreifenverschleißrate ist schnell, und deswegen werden diese Reifen lediglich zur Verwendung während der schneereichen Wintermonate in Betracht gezogen. Diese Reifen sind für vereiste Straßenbedingungen nicht besonders gut geeignet.
• Viele Fahrenthusiasten haben sich entschieden, Laufstreifen vom Ganzjahrestyp zu verwenden. Diese Laufstreifenprofile wenden breite Querrillen und Umfangsrillen an, die diskrete Laufstreifenelemente definieren. Die Laufstreifenprofile sind wesentlich mehr geschlossen als ein reiner Schneereifen, jedoch hinreichend offen, um eine gute Traktion in Schnee und eine insgesamt akzeptable Laufstreifenverschleiß- und Geräuschleistung bereitzustellen. Der Hauptvorteil des Ganzjahreslaufstreifens ist, daß die Reifen über das ganze Jahr verwendet werden können. Ein grundlegender Nachteil ist, daß die Reifen bei harten Winterbedingungen nicht genauso gut wie Schneereifen sind und bei vereisten Bedingungen oder Bedingungen mit gefrierendem Regen besonders schlecht sein können.
• Unter diesen vereisten Straßenbedingungen werden Metallspikes oder -stollenprofile als die optimale Traktionslösung angesehen. Unglücklicherweise ist an vielen Orten die Verwendung derartiger Traktionshilfen wegen der beträchtlichen Straßenschäden, die resultieren können, verboten, und in jenen Gebieten, wo diese Arten von mit Spikes versehenen Reifen erlaubt sind, ist die gesetzlich erlaubte Verwendung im allgemeinen in der Zeitdauer beschränkt.
• Es ist festgestellt worden, daß die Verwendung von Laufstreifen mit einer hohen Dichte von Einschnitten innerhalb der Traktionselemente eine gute Verbesserung der Traktionsleistung in Schnee sowie Eis liefert. Derart stark lamellierte Reifen können eine gute Traktionsleistung auf Eis im Winter zeigen, indem eine erhöhte Anzahl von Laufstreifenkanten bereitgestellt wird; um eine Vorwärtstraktion zu liefern.
• Ein besonders bedeutender Winterreifen nach dem Stand der Technik, der die Anwendung von mehreren lamellierten Einschnitten in Kombination mit einer Vielzahl von Umfangs- und Querrillen zeigt, ist in dem US-Patent Nr. 5 198 047 offenbart. Dieser Reifen, der gemeinhin als der Goodyear Ultra Grip 4 Tire bekannt ist, besitzt ein richtungsgebundenes Laufstreifenprofil. Das heißt, der Laufstreifen hatte eine bevorzugte Laufrichtung, die angepaßt war, um eine bessere Traktion in einer Richtung zu ergeben. Dieses richtungsgebundene Laufstreifenprofil war um die Äquatorialebene des Reifens herum symmetrisch. Die Einschnitte waren winklig ähnlich in jeder Laufstreifenhälfte und entgegengesetzt von Laufstreifenhälfte zu Laufstreifenhälfte angeordnet, um die richtungsgebundene Traktionsleistung weiter zu verbessern, indem sichergestellt wurde, daß ein erster Abschnitt des Einschnitts immer vor dem zweiten oder auslaufseitigen Abschnitt in die Aufstandsfläche eintritt oder diese verläßt. Der Reifen hat eine ausgezeichnete richtungsgebundene Traktion und ganz gute Geräuscheigenschaften gezeigt. Der Reifenlaufstreifen der vorliegenden Erfindung ist, obwohl er in diesen Laufstreifenprofilen der richtungsgebundenen Art verwendbar ist, besonders gut angepaßt, um einen ausgezeichneten Lauf in allen Richtungen bereitzustellen, wodurch der Laufstreifen nicht richtungsgebunden gemacht wird, was das vorteilhafteste Merkmal in einem Winterreifen ist.
• Die EP-A-0 640 498 als der nächstliegende Stand der Technik offenbart auch einen Reifenlaufstreifen mit einer Vielzahl von abgewinkelten Einschnitten in der Vielzahl von Reihen aus sich in Umfangsrichtung erstreckenden Traktionselementen.
• Die vorliegende Erfindung wendet schmale Querrillen und eine neuartige Anordnung von welligen Einschnitten an, um einen Winterreifen zu erzielen, der ausgezeichnete Traktionseigenschaften in Schnee und Eis in allen Laufrichtungen, einschließlich vorwärts, rückwärts und während des Drehens oder bei Kurvenfahrmanövern aufweist. Das Laufstreifenprofil zeigt auch ein sehr wenig Geräusch und weist ineinandergreifende Traktionselemente auf, die das Residual Self-aligning Torque (RSAT) oder Rückstellmoment, das gewöhnlich bei derartigen Reifen gezeigt wird, stark reduzieren.
Zusammenfassung der Erfindung
• Es ist ein Radialluftreifen 10 für Leicht-LKW oder Autos beschrieben, der einen Laufstreifen 12 mit einer geringen Geräuscherzeugung aufweist und besonders gut zur Traktion in Schnee und Eis geeignet ist.
• Der Laufstreifen weist, wenn er in den Reifen 10 eingebaut ist, eine Drehachse (A/R), zwei Seitenkanten 14, 16, eine Laufstreifenbreite (TW), die als der axiale Abstand zwischen Seitenkanten 14, 16 definiert ist, und eine Äquatorialebene (EP) auf, die senkrecht zur Drehachse (A/R) steht und von den Seitenkanten 14, 16 gleich beabstandet ist.
• Der Laufstreifen 12 weist eine Laufstreifenbasis 18, eine Vielzahl von Traktionselementen 20, 30, die sich von der Laufstreifenbasis 18 radial nach außen erstrecken, eine Vielzahl von in Umfangsrichtung durchgehenden breiten Rillen 24, eine Vielzahl von schmalen, sich in Querrichtung erstreckenden Rillen 26, 36 und eine Vielzahl von Einschnitten 28, 38 auf.
• Die in Umfangsrichtung durchgehenden, breiten Rillen 24 erstrecken sich radial von der Laufstreifenbasis 18 und teilen die Vielzahl von Traktionselementen 20, 30 in eine Vielzahl von Reihen aus Traktionselementen. Eine Schulterreihe befindet sich neben jeder Seitenkante 14, 16 und zwei oder mehr zentrale Reihen aus Traktionselementen 20 sind zwischen den Schulterreihen angeordnet.
• Der Laufstreifen weist eine Vielzahl von schmalen, sich in Querrichtung erstreckenden, geneigten Rillen 20, 30 auf, wobei eine derartige Rille 26, 36 jedes in Umfangsrichtung benachbarte Traktionselement 20, 30 trennt. Bei der bevorzugten Ausführungsform weisen die schmalen Rillen 26, die die Traktionselemente 20 der zentralen Reihen trennen, ein wellenförmiges Muster mit mindestens drei gleichen Spitzenamplituden (A) auf. Die wellenförmig gemusterten Einschnitte 28 erstrecken sich quer durch jedes Traktionselement 20 in den zentralen Reihen und teilen dieses in mindestens zwei, vorzugsweise drei Zickzackabschnitte. Die wellenförmig gemusterten Einschnitte 28 weisen vorzugsweise zwei oder mehr im wesentlichen gleiche Spitzenamplitluden (A) auf. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist eine Spitzenamplitude (A) von jedem der Einschnitte 28 und jeder der schmalen Rillen 26 jedes Traktionselements 20 in einer zentralen Reihe in einem linearen Weg (L) ausgerichtet, wobei der lineare Weg (L) relativ zur Äquatorialebene (EP) unter einem Winkel θ geneigt ist, wobei θ kleiner als 45º ist. Der lineare Weg (L) von axial benachbarten zentralen Reihen ist relativ zu dem linearen Weg (L) einer axial benachbarten zentralen Reihe aus Traktionselementen 20 entgegengesetzt geneigt.
• Die wellenförmigen Einschnitte 38 der Traktionselemente 30 der Schulterreihe erstrecken sich in Umfangsrichtung und teilen jedes Traktionselement 30 in mindestens zwei, vorzugsweise drei, sich in Umfangsrichtung erstreckende Zickzackabschnitte.
• Die Kombination aus wellenförmigen Einschnitten 28, 38 und Rillen 24, 26, 38 stellt, da sie quer durch den Laufstreifen 12 hindurch angeordnet sind, eine ausgezeichnete Traktion in Schnee und Eis bereit. Die ineinandergreifenden Laufstreifenelemente 20, 30 sind hoch flexibel mit langen Lamellenkantenflächen zur Traktion in Schnee und Eis in allen Laufrichtungen. Der Schultereinschnitt 38 schafft eine verbesserte Traktion des Laufstreifens 12 während Kurvenfahrmanövern. Dies hilft dem Fahrer sehr, die Kontrolle des Fahrzeugs in dem Fall aufrechtzuerhalten, der am wahrscheinlichsten ein Rutschen des Laufstreifens 12 auf dem vereisten Straßenbelag einleitet. Konstrukteure von Reifen nach dem Stand der Technik haben bisher längliche, sich in Querrichtung erstreckende Stollen für eine hohe Quersteifigkeit hergestellt. Die vorliegende Erfindung geht gegen diese herkömmliche Meinung an, indem das Schultertraktionselement 30 in mindestens drei Abschnitte geteilt wird, die die Querflexibilität erhöhen und Umfangslamellenkanten bereitstellen, um bei vereisten Bedingungen eine Kurvenfahrtraktion bereitzustellen, wie es in der detaillierten Beschreibung der Erfindung diskutiert wird.
Definitionen
• "Aspektverhältnis" bezeichnet das Verhältnis der Querschnittshöhe eines Reifens zu seiner Querschnittsbreite.
• "Asymmetrischer Laufstreifen" bezeichnet einen Laufstreifen, der ein Laufstreifenprofil aufweist, das um die Mittelebene oder Äquatorialebene (EP) des Reifens nicht symmetrisch ist.
• "Axial" und "in Axialrichtung" bezeichnet Linien oder Richtungen, die parallel zur Drehachse des Reifens verlaufen.
• "Blockelement" bezeichnet ein Laufstreifenelement, das durch eine Umfangsrille oder Schulter und zwei sich in Querrichtung erstreckende Rillen definiert ist.
• "Umfangs-" bezeichnet Linien oder Richtungen, die sich entlang des Umfangs der Oberfläche des ringförmigen Laufstreifens senkrecht zur Axialrichtung erstrecken.
• "Kompensierte Laufstreifenbreite" bezeichnet die Laufstreifenbreite multipliziert mit dem Aspektverhältnis.
• "Äquatorialebene (EP)" bezeichnet die Ebene, die senkrecht zur Drehachse des Reifens steht und durch die Mitte seines Laufstreifens verläuft.
• "Aufstandsfläche" bezeichnet die Kontaktfläche oder den Bereich des Kontaktes des Reifenlaufstreifens mit einer ebenen Fläche bei einer Geschwindigkeit von Null unter normaler Last und normalem Druck.
• "Rille" bezeichnet einen länglichen Leerraum in einem Laufstreifen, der sich in Umfangsrichtung oder in Querrichtung um den Laufstreifen herum auf eine gerade, gekrümmte oder zickzackartige Weise erstrecken kann. Sich in Umfangsrichtung und sich in Querrichtung erstreckende Rillen weisen manchmal gemeinsame Abschnitte auf. Die "Rillenbreite" ist gleich der Laufstreifenoberfläche, die durch eine Rille oder einen Rillenabschnitt eingenommen wird, um deren Breite es geht, dividiert durch die Länge einer derartigen Rille oder eines derartigen Rillenabschnitts; somit ist die Rillenbreite ihre durchschnittliche Breite über ihre Länge. Rillen können in einem Reifen veränderliche Tiefen aufweisen. Die Tiefe einer Rille kann um den Umfang des Laufstreifens herum variieren oder die Tiefe einer Rille kann konstant sein, aber von der Tiefe einer anderen Rille in dem Reifen abweichen. Wenn derartige schmale oder breite Rillen eine wesentlich reduzierte Tiefe im Vergleich mit breiten Umfangsrillen, die sie verbinden, aufweisen, werden sie als "Anbindungsstege" bildend angesehen, die dazu neigen, einen rippenartigen Charakter in dem betreffenden Laufstreifenbereich aufrechtzuerhalten.
• "Innenliegende Seite" bezeichnet die Seite des Reifens, die dem Fahrzeug am nächsten ist, wenn der Reifen auf ein Rad aufgezogen und das Rad an dem Fahrzeug angebracht ist.
• "Quer" bezeichnet eine Axialrichtung.
• "Nettokontaktfläche" bezeichnet die Gesamtfläche der mit dem Boden in Kontakt stehenden Elemente zwischen definierten Begrenzungskanten, dividiert durch die Bruttofläche zwischen den Begrenzungskanten, wie um den gesamten Umfang des Laufstreifens herum gemessen.
• "Netto-zu-Brutto-Verhältnis" bezeichnet die Gesamtfläche von mit dem Boden in Kontakt stehenden Laufstreifenelementen zwischen den Seitenkanten um den gesamten Umfang des Laufstreifens herum, dividiert durch die Bruttofläche des gesamten Laufstreifens zwischen den Seitenkanten.
• "Nicht richtungsgebundener Laufstreifen" bezeichnet einen Laufstreifen, der keine bevorzugte Vorwärtslaufrichtung aufweist, und bei dem es nicht erforderlich ist, ihn an einen Fahrzeug in einer besonderen Radposition oder -positionen anzuordnen, um sicherzustellen, daß das Laufstreifenprofil mit der bevorzugten Laufrichtung ausgerichtet ist. Im Gegensatz dazu weist ein richtungsgebundenes Laufstreifenprofil eine bevorzugte Laufrichtung auf, die eine besondere Radpositionierung erfordert.
• "Außenliegende Seite" bezeichnet die Seite des Reifens, die am weitesten von dem Fahrzeug weg liegt, wenn der Reifen auf ein Rad aufgezogen und das Rad an dem Fahrzeug angebracht ist.
• "Radial" und "in Radialrichtung" bezeichnet Richtungen radial zur Drehachse des Reifens.
• "Rippe" bezeichnet einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Gummistreifen von dem Laufstreifen, der durch mindestens eine Umfangsrille und entweder eine zweite derartige Rille oder eine Seitenkante definiert ist, wobei der Streifen in Querrichtung durch Rillen mit voller Tiefe ungeteilt ist.
• "Einschnitt" bezeichnet kleine Schlitze, die in die Laufstreifenelemente des Reifens eingeformt sind und die Laufstreifenoberfläche unterteilen und die Traktion verbessern.
• "Laufstreifenelement" oder "Traktionselement" bezeichnet eine Rippe oder ein Blockelement.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ist eine Perspektivansicht des Reifens der bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 2 ist eine Draufsicht des Reifens von Fig. 1.
• Fig. 3 ist eine Ansicht eines Abschnitts des Laufstreifenprofils des in Fig. 2 gezeigten Reifens.
• Fig. 4A bis 4E veranschaulichen Querschnittsansichten der Laufstreifenelemente, Rillen und Einschnitte, genommen von Fig. 3.
• Fig. 5 und Fig. 6 sind Ansichten eines Abschnitts von Reifen der alternativen Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht eines Reifens 10 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
• In den Fig. 1 und 2 ist eine Perspektivansicht und eine Draufsicht des Radialluftreifens 10 für Leicht-LKW oder Autos gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Der Reifen 10 weist einen Laufstreifen 12 auf. Der Laufstreifen 12 weist, wenn er in den Reifen 10 eingebaut ist, eine Drehachse (AR), zwei Seitenkanten 14, 16, eine Laufstreifenbreite (TW), die als der axiale Abstand zwischen Seitenkanten 14, 16 definiert ist, und eine Äquatorialebene (EP) auf. Die Äquatorialebene (EP) ist eine Ebene, die senkrecht zur Drehachse steht und gleich von den Seitenkanten 14, 16 beabstandet ist.
• Der Laufstreifen weist eine Laufstreifenbasis 18, eine Vielzahl von Traktionselementen 20, 30, die sich von der Laufstreifenbasis 18 radial nach außen erstrecken, eine Vielzahl von in Umfangsrichtung durchgehenden, breiten Rillen 24, eine Vielzahl von schmalen, sich in Querrichtung erstreckenden Rillen 26, 36, die in Umfangsrichtung benachbarte Traktionselemente 20, 30 trennen, und eine Vielzahl von sich in Querrichtung erstreckenden, wellenförmig gemusterten Einschnitten 28 und eine Vielzahl von sich in Umfangsrichtung erstreckenden, wellenförmig gemusterten Einschnitten 38 auf.
• Die in Umfangsrichtung durchgehenden, breiten Rillen 24 teilen die Vielzahl von Traktionselementen 20, 30 in eine Vielzahl von Reihen aus Traktionselementen. Eine Schulterreihe aus Traktionselementen 30 liegt neben jeder Seitenkante 14, 16, und zwei oder mehr zentrale Reihen aus Traktionselementen 20 sind zwischen den Schulterreihen angeordnet. Bei der veranschaulichten bevorzugten Ausführungsform ist der Laufstreifen in fünf Reihen aus Traktionselementen, und zwar zwei Schulterreihen und drei zentrale Reihen, durch vier in Umfangsrichtung durchgehende, breite Rillen 24 unterteilt.
• Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, weisen die schmalen Rillen 26, die die Traktionselemente 20 der zentralen Reihen trennen, ein wellenförmiges Muster mit mindestens drei im wesentlichen gleichen Spitzenamplituden (A) auf.
• Die sich in Querrichtung erstreckenden, wellenförmig gemusterten Einschnitte erstrecken sich quer durch jedes Traktionselement 20 in den zentralen Reihen hindurch und teilen dieses in mindestens drei Zickzackabschnitte. Die wellenförmig gemusterten Einschnitte 28 weisen zwei oder mehr im wesentlichen gleiche Spitzenamplituden (A) auf.
• Eine Spitzenamplitude (A) von jedem der Einschnitte 28 und jeder der schmalen Rillen 26 jedes Traktionselements 20 in einer zentralen Reihe des Laufstreifens der bevorzugten Ausführungsform ist in einem linearen Weg (L) ausgerichtet. Der lineare Weg (L) ist relativ zur Äquatorialebene unter einem Winkel θ geneigt, wobei θ kleiner als 45º ist. Der lineare Weg (L) der Traktionselemente 20 von axial benachbarten zentralen Reihen ist relativ zu dem linearen Weg (L) einer axial benachbarten zentralen Reihe aus Traktionselementen entgegengesetzt geneigt. Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, hat der lineare Weg (L) eine Orientierung θ in der zentralen Reihe, die am nächsten bei der Seitenkante 14 liegt, die aufgrund der Teilungsabfolge der Laufstreifenelemente 20 verändert ist. Die Orientierung θ beträgt 20º für die größte Teilung PL, 24º für die mittlere Teilung PM und 28º für die kleinste Teilung Ps. Die zentrale Reihe aus Traktionselementen 20 hat an der Äquatorialebene die Orientierung θ, die jeweils -20º, -24º, -28º für die großen, mittleren bzw. kleinen Teilungen beträgt. Die zentrale Reihe, die am nächsten bei der Seitenkante 16 liegt, hat die Orientierung θ, die jeweils 20º, 24º, 28º für die großen, mittleren bzw. kleinen Teilungen beträgt. Diese winklig geneigten Ausrichtungen der Laufstreifenelemente 20 an der Stelle der Spitzenamplituden in Kombination mit der ineinandergreifenden Ausstattung von benachbarten Laufstreifenelementen 20 in einer Reihe können derart eingerichtet sein, daß sie zur Reduktion des Rückstellmoments beitragen, das üblicherweise als RSAT bezeichnet wird.
• Der Reifeningenieur kann den Weg (L) wahlweise neigen, um ein Dreh- oder Biegemoment in jeder Reihe aus Traktionselementen relativ zur Äquatorialebene zu schaffen. Abhängig von der Reifenkarkasse und zahlreichen anderen Faktoren kann der lineare Weg (L) so gewählt werden, daß ein ausgleichendes Drehmoment erzeugt wird.
• Wie es aus den Fig. 1 bis 3 zu sehen ist, weisen die Traktionselemente 20 der zentralen Reihen im wesentlichen gerade, sich in Umfangsrichtung erstreckende Enden 21 neben der breiten Umfangsrille 24 auf. Die aalen Enden 21 der in Umfangsrichtung benachbarten Elemente 20 in jeder Reihe sind relativ zu den anderen benachbarten Traktionselementen 20 in einer sich wiederholenden Reihenfolge axial versetzt. Das Ausmaß des axialen Versatzes beträgt vorzugsweise mindestens annähernd eine Länge von einer Hälfte der Spitzenamplitude (A) der Wellenmusterrille oder des Wellenmustereinschnitts. Der axiale Versatz der Enden 21 schafft zusätzliche Traktionsflächen im Schnee.
• Nach den Fig. 1 bis 3 weist der Laufstreifen 12 Schulterreihen mit Traktionselementen 30 neben mindestens einer, vorzugsweise beiden Seitenkanten 14, 16 auf. Die Elemente 30 in den Schulterreihen sind durch eine schmale, sich in Querrichtung erstreckende, geneigte Rille 36 getrennt. Diese Traktionselemente weisen eine Umfangsausdehnung oder Länge auf, die annähernd das Doppelte der Umfangslänge der Traktionselemente 20 der zentralen Reihen beträgt. Wie veranschaulicht weist jedes Traktionselement 30 ein Ende 31 mit zwei parallelen geraden Abschnitten 31A, 31B neben der Umfangsrille 24 auf Beide geraden Abschnitte sind relativ zur Äquatorialebene unter einem Winkel θ&sub2; geneigt, wobei θ&sub2; kleiner als 45º ist und entgegengesetzt zur Neigung des linearen Wegs (L) der axial benachbarten, zentralen Reihe ist. Diese Anordnung der Enden 31A, 31B ergänzt die Reduktion der RSAT-Erzeugung, und die Neigung kann ebenso erhöht werden, um ein etwas kompensierendes Drehmoment in der Reihe zu erzeugen. Es ist festzustellen, daß je weiter die Reihe von der Äquatorialebene entfernt ist, desto weniger Neigung notwendig ist, um ein kompensierendes Moment oder Drehmoment einzuleiten.
• Ein interessantes und sehr neues Merkmal, das in der Schulterreihe aus Traktionselementen 30 gezeigt ist, sind die wellenförmig gemusterten Einschnitte 38. Zwei oder mehr derartige sich in Umfangsrichtung erstreckende, wellenförmig gemusterte Einschnitte 38 erstrecken sich quer durch das Traktionselement 30 hindurch, wobei sie die schmalen Querrillen 36 schneiden und somit das Traktionselement 30 in drei Abschnitte 30A, 30B, 30C teilen. Diese drei Abschnitte 30A, 30B und 30C weisen ineinandergreifende, angrenzende Zickzackenden auf, die durch die wellenförmigen Einschnitte 38 definiert sind.
• Die herkömmliche Meinung hat den Reifeningenieur dahingehend gelenkt, daß er Schulterelemente axial verlängerte und daß er derartige Merkmaie abstützte, um eine Quersteifigkeit zu schaffen, wenn der Reifen Kurvenfahrmanövern ausgesetzt wird. Der Reifen 10 der vorliegenden Erfindung teilt das Element 30 bewußt in drei unterschiedliche, aber zusammenwirkende Abschnitte, die eine hinreichende Quersteifigkeit aufweisen, die durch eine Schulterverlängerung 40 verbessert wird, die einstückig mit dem Abschnitt 30A ausgebildet ist. Die Schulterverlängerung 40 verbindet das Element 30 mit dem oberen Schulterbereich des Reifens 10. Unter Drehmanövern werden die drei Abschnitte 30A, 30B, 30C in den angrenzenden Abschnitt hineingebogen, wobei jeder Abschnitt einen Querwiderstand bereitstellt und zur Steifigkeit des Elements 30 beiträgt. Das Wichtigste ist, daß die Umfangseinschnitte 38 langgestreckte eingrabende Kanten bereitstellen, um eine Griffigkeit an der mit Eis überzogenen Straße bereitzustellen. Der Reifeningenieur hat in der Vergangenheit eine Vorwärts- und Rückwärtstraktion für Eis vorgesehen, jedoch sobald der Lenkreifen relativ zur Laufrichtung gedreht wird, wird die effektive Traktion stark verringert. Bei der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, daß der Fahrer das Fahrzeug drehen muß, wenn er fährt, und diese Tatsache wurde berücksichtigt, indem die langgestreckten wellenförmigen Einschnitte 38 in den Schulterelementen 30 hinzugefügt wurden.
• Ein besonders vorteilhaftes Merkmal der wellenförmigen Einschnitte 28, 38 ist die vorgesehene Größe der Spitzenamplitude A, wie es in den Fig. 1-3 gezeigt ist. Die Spitzen sind mit einem eingeschlossenen Winkel gebildet, der annähernd normal oder rechtwinklig ist, wobei beinahe gleichschenklige, dreieckige Merkmale geschaffen werden, und wobei der Abstand zwischen Spitzen ungefähr gleich der Amplitude (A) ist. Die effektive Länge eines derartigen Einsschnitts beträgt beinahe das Doppelte der Gesamtlänge des Elements 20, 30. Dies erhöht die Länge der Laufstreifenkanten stark, die dafür vorgesehen sind, eine Griffigkeit mit dem Straßenbelag bereitzustellen. Die Einschnitte 28 der mittleren Reihe sind vorwiegend seitlich geneigt, jedoch steht aufgrund des scharfen Zickzacks und der betonten Amplitude (A) ungefähr die Hälfte der Kantenlänge jedes gegebenen Einschnitts 28 während Drehmanövern normal zur Laufrichtung. Der Gesamteffekt ist ein ungeachtet der Laufrichtung besonders auf Eis viel besser kontrollierbarer Reifen. Der Reifen der vorliegenden Erfindung besitzt eine ausgezeichnete geradlinige Traktion bei Starts und Stopps, während er eine weit bessere Drehtraktion im Vergleich mit Reifen nach dem Stand der Technik zeigt.
• In den Fig. 4A bis 4E sind Querschnitte von Abschnitten des Laufstreifens 12 gezeigt. Diese Querschnitte spiegeln die radiale Tiefe der Einschnitte 28, 30 und der schmalen Querrillen 26, 36 relativ zur Laufstreifenbasis 18 wieder. Die radialen Tiefen der Einschnitte sind im allgemeinen nicht größer als die Tiefe der Hauptrillen, üblicherweise etwas kleiner. Außerdem kann die Tiefe über den Einschnitt hinweg variieren.
• Die vorliegende Erfindung, die ein Schneereifen ist, beruht stark auf den durch die Einschnitte für die Traktion geschaffenen Kanten. Aus diesem Grund beträgt die Tiefe der Einschnitte beinahe die vollständige Tiefe mit Ausnahme für denjenigen Abschnitt, der eine Rille 24, 36 schneidet.
• Fig. 4A veranschaulicht den Einschnitt 28 eines Traktionselements 20 der mittleren Reihe. Die Tiefe (d) beträgt ungefähr 70% der Gleitschutztiefe, wobei die Gleitschutztiefe die Tiefe der radial äußeren Oberfläche relativ zur Oberfläche der Laufstreifenbasis 18 ist. Am Schnittpunkt der Rillen 24 ist die Tiefe (d2) des Einschnitts auf ungefähr 25% des Gleitschutzes reduziert.
• In Fig. 4B ist die schmale Querrille 26 gezeigt, die eine radiale Tiefe (d) von 90% der Gleitschutztiefe (dns) über die gesamte Rillenlänge hinweg aufweist.
• In Fig. 4C weist der Einschnitt 38 des Schultertraktionselements eine Tiefe (d) von 90% der Gleitschutztiefe (dns) mit Ausnahme in der Mitte des Einschnitts 38 auf, wo die Tiefe (da) nur 50% des Gleitschutzes beträgt, und am Schnittpunkt der Querrillen 36 tritt eine Tiefe (dε) von 25% des Gleitschutzes auf.
• In Fig. 4D weist der Einschnitt 38, der am nächsten bei den Seitenkanten liegt, eine Tiefe (d) von 70% des Gleitschutzes auf, mit Ausnahme am Schnittpunkt der Rillen 36, wo die Tiefe (d&sub2;) nur 25% des Gleitschutzes beträgt.
• Fig. 4E zeigt die Tiefe der schmalen Querrille 36, wobei die Tiefe (d) 90% des Gleitschutzes beträgt.
• Die obigen Querschnittsansichten der verschiedenen Komponenten zeigen die Anstrengung, die Nutzlebensdauer des Laufstreifens im Hinblick auf die Traktionsleistung zu maximieren, während auch die konstruktive Vollständigkeit der Laufstreifenelemente 20, 30 erhalten bleibt. Man glaubt, daß es wichtig ist, daß die beiden oder mehr in Umfangsrichtung wellenförmigen Einschnitte 38 der Schulterelemente 30 radiale Tiefen im Bereich von 50% bis 100% der radialen Höhe der Traktionselemente 30 über einen Großteil der Einschnittlänge aufweisen.
• Man glaubt ferner, daß es bevorzugt ist, daß die Einschnitte 28, 38 eine sägezahnförmige Gestalt aufweisen. Alternativ kann das Muster etwas sinusförmig sein, um die Herstellung der Lamellen, die die Einschnitte bilden, zu erleichtern.
• Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung, wobei die schmalen Rillen 46 ein wellenförmiges Muster ähnlich wie die schmale Rille 26 besitzen, im Gegensatz dazu, die gerade Rille 36 zu sein, die in Fig. 1 gezeigt ist.
• Alternativ kann die Rille 56, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, so schmal wie ein Einschnitt gebildet sein, mit entweder der wellenförmigen oder der linearen Gestalt. Diese alternative Gestalt kann den Geräuschdämpfungseffekt des Laufstreifens 12 verbessern und neigt ferner dazu, die Schulterreihe aus Elementen 30 zu versteifen, indem die Schulter effektiv zu einem rippenartigen Aufbau gemacht wird.
• Der bevorzugte Laufstreifen 12 ist jedoch wie in den Fig. 1 bis 4E gezeigt, wobei er eine überlegene Traktion und eine ausgezeichnete Geräuschdämpfung aufweist, die zum Teil erreicht wird, indem die Anzahl von schmalen Rillen 36 in jeder der Schulterreihen auf ungefähr die Hälfte der Anzahl reduziert wird, die in jeder der zentralen Reihen aus Elementen 20 angewandt wird. Die Rille 36, die etwas in Umfangsrichtung geneigt ist und sich in einen großen, geräuschverteilenden, äußeren Abschnitt 58 der Schulter hinein öffnet, schafft auch zusätzliche tonabschwächende Eigenschaften.
• Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht des Reifens 10, der den neuartigen Laufstreifen 12 anwendet. Der Reifen 10 der bevorzugten Ausführungsform umfaßt eine Karkasse, zwei ringförmige Wülste 45, zwei Radiallagen 47, die sich von Wulst 45 zu Wulst 45 erstrecken und um jeden Wulst 45 herumgewickelt sind, eine Gürtelverstärkung 49 radial über den Lagen 47 und zwei Seitenwände 41, wobei sich eine Seitenwand 41 von jedem Wulst 45 zum Laufstreifen 12 erstreckt. Der Laufstreifen befindet sich radial außen von und neben der Gürtelverstärkung 49. Fachleute können feststellen, daß die Anzahl von angewandten Lagen 47 und Gürteln 49 irgendeine Anzahl sein kann, die eine einzige Lage oder ein einziges Paar Gürtelverstärkungen einschließt, aber nicht darauf begrenzt ist.

Claims (8)

1. Radialluftreifen für Leicht-LKW oder Autos (10) mit einem Laufstreifen (11), wobei der Laufstreifen (11), wenn er in den Reifen eingebaut ist, eine Drehachse, zwei Seitenkanten, eine Laufstreifenbreite (TW), die als der axiale Abstand zwischen Seitenkanten definiert ist, und eine Äquatorialebene aufweist, die senkrecht zur Drehachse steht und gleich von den Seitenkanten beabstandet ist, wobei der Laufstreifen aufweist:

eine Laufstreifenbasis;

eine Vielzahl von Traktionselementen, die sich von der Laufstreifenbasis radial nach außen erstrecken;

eine Vielzahl von in Umfangsrichtung durchgehenden, breiten Rillen, die sich radial von der Laufstreifenbasis erstrecken und die Vielzahl von Traktionselementen in eine Vielzahl von Reihen aus Traktionselementen teilen, wobei eine Schulterreihe neben jeder Seitenkante liegt und zwei oder mehr zentrale Reihen aus Traktionselementen zwischen den Schulterreihen angeordnet sind;

eine Vielzahl von schmalen, in Querrichtung geneigten Rillen, die jedes in Umfangsrichtung benachbarte Traktionselement trennen;

eine Vielzahl von sich in Querrichtung erstreckenden Einschnitten, mindestens zwei sich in Querrichtung erstreckende Einschnitte, die sich quer durch jedes Traktionselement in den zentralen Reihen hindurch erstrecken und dieses in mindestens drei Abschnitte teilen; und

eine Vielzahl von sich in Umfangsrichtung erstreckenden Einschnitten, mindestens zwei sich in Umfangsrichtung erstreckende Einschnitte, die sich quer durch jedes Traktionselement in mindestens einer Schulterreihe hindurch erstrecken und dieses in mindestens drei Abschnitte teilen, wobei der Laufstreifen dadurch gekennzeichnet ist, daß die sich in Querrichtung erstreckenden Rillen und Einschnitte der zentralen Reihen aus Traktionselementen ein wellenförmiges Muster aufweisen, das jedes Traktionselement in den zentralen Reihen in mindestens drei Zickzackabschnitte teilt, wobei die wellenförmig gemusterten, sich in Querrichtung erstreckenden Einschnitte und Rillen der zentralen Reihen zwei oder mehr im wesentlichen gleiche Spitzenamplituden aufweisen, wobei eine Spitzenamplitude von jedem der Einschnitte und eine Spitzenamplitude von jeder der schmalen Rillen jedes Traktionselements in einer zentralen Reihe in einem linearen Weg (L) ausgerichtet ist, wobei der lineare Weg (L) relativ zur Äquatorialebene unter einem Winkel θ geneigt ist,

wobei θ leiner als 45º ist, wobei der lineare Weg (L) der Traktionselemente von axial benachbarten, zentralen Reihen relativ zu einer axial benachbarten zentralen Reihe aus Traktionselementen entgegengesetzt geneigt ist, und wobei jedes Traktionselement der Schulterreihen ein Ende besitzt, das zwei gerade Abschnitte neben der Umfangsrille aufweist, wobei beide gerade Abschnitte relativ zur Äquatorialebene unter einem Winkel θ&sub2; geneigt sind, wobei θ&sub2; kleiner als 45º und entgegengesetzt zur Neigung des linearen Weges (L) der axial benachbarten, zentralen Reihe ist, wobei der lineare Weg (L) in jeder Reihe aus Traktionselementen derart gewählt ist, daß ein Drehmoment relativ zur Äquatorialebene erzeugt wird.

2. Radialluftreifen für Leicht-LKW oder Autos nach Anspruch 1, wobei jedes sich in Umfangsrichtung erstreckende Traktionselement neben den Umfangsrillen endet, wobei die Umfangsenden der in Umfangsrichtung benachbarten Elemente in jeder Reihe relativ zu den anderen benachbarten Traktionselementen in einer sich wiederholenden Reihenfolge axial versetzt sind.

3. Radialluftreifen für Leicht-LKW oder Autos nach Anspruch 1, wobei mindestens eine der Schulterreihen Traktionselemente besitzt, die eine Umfangslänge aufweisen, die annähernd das Doppelte der Umfangslängen der Traktionselemente der zentralen Reihen beträgt.

4. Radialluftreifen für Leicht-LKW oder Autos nach Anspruch 1, wobei die zwei oder mehr sich in Umfangsrichtung erstreckenden, wellenförmigen Einschnitte eine radiale Tiefe im Bereich von 50% bis 100% der radialen Höhe des Traktionselements der Schulterreihe über einen Großteil der Länge der Einschnitte aufweisen.

5. Luftradialreifen für Leicht-LKW oder Autos nach Anspruch 1, wobei der Laufstreifen drei zentrale Reihen aus Traktionselementen aufweist.

6. Luftradialreifen für Leicht-LKW oder Autos nach Anspruch 1, wobei das Muster der Einschnitte eine im wesentlichen sägezahnförmige Gestalt aufweist.

7. Luftradialreifen für Leicht-LKW oder Autos nach Anspruch 1, wobei das Muster der Einschnitte im wesentlichen sinusförmig ist.

8. Luftradialreifen für Leicht-LKW oder Autos nach Anspruch 1, wobei der Abstand (d) zwischen benachbarten Spitzenamplituden Meiner als oder gleich wie der Amplitudenabstand (A) zwischen den benachbarten Spitzen ist.