Fahrzeugluftreifen

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit einem Laufstreifen, welcher durch Umfangsrillen und Querrillen in Profilelemente, wie Profilblöcke oder Umfangsrippen, gegliedert ist, und welcher eine, bezogen auf ein Fahrzeug, außenseitig gelegene Außenschulter und eine der Fahrzeuglängsachse zugewandte Innenschulter aufweist, wobei der Laufstreifen zumindest eine Umfangsrille mit einem sich über den Umfang des Laufstreifens erstreckenden Rillengrund und mit beidseitig des Rillengrundes sich radial nach außen erstreckende, die Umfangsrille begrenzenden Rillenflanken aufweist, wobei eine der Rillenflanken durch eine Vielzahl von in Laufstreifenquerrichtung orientierten Erhebungen rippenartig strukturiert ist.

Ein derartiger Fahrzeugluftreifen ist beispielsweise aus der US-A-7,986,372 bekannt. Der Laufstreifen weist eine Anzahl von in Umfangsrichtung umlaufenden Umfangsrillen auf, wobei zumindest eine der beiden Rillenflanken dieser Umfangsrillen unmittelbar an die Profiloberfläche anschließend einen Flankenabschnitt aufweist, welcher durch Erhebungen rippenartig strukturiert ist. Der Flankenabschnitt bzw. die Erhebungen sind unter einem Winkel von 30° bis 45° zur radialen Richtung orientiert. Diese Umfangsrillen sollen vor allem die Schneegriffeigenschaften der Reifens verbessern. Aus der EP-B-O 547 236 ist ein Fahrzeugreifen bekannt, dessen Laufstreifen zumindest eine Umfangsrille mit Profilblöcke begrenzenden Rillenflanken aufweist, welche mindestens zwei, etwa im mittleren Bereich der Rillenflanken angeordnete, sich zum Rillengrund verbreiternde und sägezahnförmig ausgeführte Ansätze aufweisen. Bei einer unterschiedlichen Umfangslänge der

Profilblöcke ist eine unterschiedliche Anzahl von Ansätzen vorgesehen. Durch diese Ausgestaltung soll bei einer nicht zu starken Unterteilung eines Laufstreifenprofils durch Querrillen die Übertragung der Antriebs- und Bremskräfte erhöht werden.

Es ist bekannt, dass gerippte Bereiche an Rillenflanken von Umfangsrillen für die Winter- Performance, insbesondere die Griffeigenschaften des Laufstreifens auf Schnee, von Vorteil sein können. Bekannt ist jedoch auch, dass rippenartig strukturierte Bereiche, Vorsprünge und dergleichen an Rillenflanken aus Aquaplaningverhalten des Reifens beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Reifen der eingangs genannten Art diesen Zielkonflikt - gute Winterperformance und Erhalt guter Aquaplaningeigenschaften - zufriedenstellend zu lösen. Die Erfindung zielt daher darauf ab, einen Reifen der eingangs genannten Art entsprechend zu verbessern.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die der Außenschulter abgewandte Rillenflanke der Umfangsrille unter einem ersten Neigungswinkel zur radialen Richtung verläuft und die dieser gegenüber liegende Rillenflanke zwei Flankenabschnitte aufweist, wobei der radial äußere Flankenabschnitt unter einem zweiten Neigungswinkel zur radialen Richtung und der radial innere Flankenabschnitt unter einem dritten Neigungswinkel zur radialen Richtung verläuft, wobei der dritte Neigungswinkel größer ist als der zweite und dieser größer ist als der erste und wobei der radial innere Flankenabschnitt mit den eine gerippten Struktur bildenden Erhebungen versehen ist.

Die Rippung an einem Rillenflankenabschnitt nahe des Rillengrundes verbessert die Schneegriffeigenschaften des Laufstreifens. Zwischen den einzelnen Erhebungen der

Rippung wird Schnee innerhalb der Umfangsrille gehalten, was eine gute Schnee-Schnee- Reibung unterstützt. Zusätzlich verbessert die nur einseitig an der der Außenschulter zugewandten Rillenflanke nahe des Rillengrundes vorgesehene Rippung die positiven Eigenschaften einer asymmetrisch ausgeführten Umfangsrille, insbesondere durch Abstützeffekte beim Trockenhandling, wobei das Drainagevermögen der Umfangsrille und damit das Aquaplaningverhalten nicht beeinträchtigt werden. Die stabilisierende Wirkung der Erhebungen wird dadurch begünstigt, dass diese an den Rillengrund und den axial äußeren Flankenabschnitt angebunden sind.

Sowohl für die Winterperformance des Reifens als auch die Beibehaltung guter Aquaplaningeigenschaften ist es von Vorteil, wenn die Höhe der Erhebungen zwischen 1,5 mm und 2 mm und die maximale Querschnittsbreite der Erhebungen ebenfalls zwischen 1 ,5 mm und 2 mm betragen.

Für die oben erwähnten Abstützeffekte ist es günstig, wenn die in der Art einer Rippung ausgeführten Erhebungen insbesondere derart angeordnet sind, dass sie unmittelbar aneinander anschließen, wobei sie eine Querschnittsform aufweisen, welche an ihrer Basis am Flankenabschnitt ihre größte Querschnittsbreite aufweist.

Für die Handlingeigenschaften des Reifens auf trockenen Fahrbahnen ist es von Vorteil, wenn die beiden Rillenflanken unter bestimmten Neigungswinkeln zur Radialen verlaufen. Dabei sollte der Neigungswinkel, der der Außenschulter abgewandten Rillenflanke zwischen 0° und 20°, insbesondere zwischen 3° und 8°, betragen, der Neigungswinkel des radial äußeren Flankenabschnittes der der Außenschulter zugewandten Rillenflanke zwischen 10° und 25°, insbesondere zwischen 8° und 15°, und der Neigungswinkel des radial inneren Flankenabschnittes der der Außenschulter zugewandten Rillenflanke zwischen 30° und 45°, insbesondere zwischen 38° und 42°.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Teilabwicklung eines profilierten Laufstreifens für einen Fahrzeugluftreifen für Personenkraftwagen,

Fig. Ia eine Ansicht eines Details aus Fig. 1,

Fig. Ib eine Draufsicht auf ein Detail aus Fig. 1, Fig. 2 einer vergrößerte Schnittdarstellung entlang der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung entlang der Linie III-III der Fig. 1 bzw. der Fig. Ib,

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung entlang der Linie IV-IV der Fig. 1 bzw. der Fig. Ib und

Fig. 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung entlang der Linie V-V der Fig. 1 bzw. der Fig. Ib.

Fig. 1 zeigt ein asymmetrisches Laufstreifenpro fϊl für einen PKW- Reifen radialer Bauart, welcher insbesondere für einen ganzjährigen Einsatz geeignet ist. In Fig. 1 ist mit A-A die zentrale, den Laufstreifen in zwei Hälften teilende Äquatorebene bzw. Äquatorlinie bezeichnet, mit B die Aufstandsbreite des Laufstreifens, wenn ein Reifen mit diesem Laufstreifen auf einer Felge montiert ist und sich im Betriebszustand unter Normbedingungen findet, mit O die bei am Fahrzeug montierten Reifen außen befindliche Außenschulter und mit I die zur Fahrzeugmitte weisende Innenschulter.

Wie Fig. 1 zeigt, weist das Profil des Laufstreifens - von der Außenschulter O bis zur Innenschulter I - eine Profilblockreihe 1, eine Umfangsrippe 2, ein breites, ca. 40 % der Aufstandsbreite B einnehmendes, in Umfangsrichtung umlaufendes, in Profilblöcke 16 gegliedertes Profilband 3 und an der Innenschulter I eine weitere Profilblockreihe 4 auf. Zwischen der Profilblockreihe 1 und der Umfangsrippe 2 sowie dieser und dem Profilband 3 verläuft jeweils eine in Umfangsrichtung umlaufende Umfangsrille 5 bzw. 6, deren Breite an der Laufstreifenoberfläche in der Größenordnung von 7 mm bis 8 mm beträgt. Die Profilblockreihe 4 an der Innenschulter I ist vom Profilband 3 durch eine in Umfangsrichtung umlaufende Umfangsrille 7 getrennt, die schmäler ist als die Umfangsrillen 5 bzw. 6.

Die beiden schulterseitig gelegenen Profilblockreihen 1 und 4 sind jeweils durch Querrillen 8 bzw. 9 in Profilblöcke 10 bzw. 11 gegliedert. Die Querrillen 8 und 9 verlaufen im Wesentlichen in axialer Richtung bzw. unter einem von der axialen Richtung nur geringfügig abweichenden spitzen Winkel. Die Umfangsrippe 2 ist durch Sacknuten 12 in blockartige Profüelemente 2a gegliedert. Die Sacknuten 12 verlaufen von der Umfangsrille 5 ausgehend in Fortsetzung der Querrillen 8 und erstrecken sich etwa über zwei Drittel der axialen Breite der Umfangsrippe 2.

Im breiten Profilband 3 bilden zwei Scharen von gegensinnig diagonal über den Laufstreifen verlaufenden Schrägrillen, 14, 15 eine Art Netz, welches die Profilblöcke 16 einschließt. Die jeweils im Wesentlichen zueinander parallel verlaufenden Schrägrillen 14 bzw. 15 verlaufen unter Winkeln αi bzw. α ₂ zur Reifenumfangsrichtung. Die Winkel (X ₁ , α ₂ der Schrägrillen 14, 15 ändern sich über den Verlauf der Rillen 14, 15 kontinuierlich, betragen jedoch über einen Großteil der Erstreckung der Rillen 14, 15 zwischen 30° und 70°. Die Schrägrillen 14, 15 enden laufstreifeninnenseitig innerhalb der Profilbänder 3 in einem geringen Abstand von der Umfangsrille 6.

Die Umfangsrillen 5, 6 und 7 weisen jeweils einen besonderen Querschnitt auf, welcher beispielhaft anhand der Fig. 2, welche einen Querschnitt durch die Umfangsrille 6 darstellt, näher beschrieben wird. Die Umfangsrille 6 weist einen Rillengrund 17, eine zur Innenschulter I weisende Rillenflanke 19 und eine zur Außenschulter O weisende Rillenflanke 18 auf. Die Rillenflanke 19 begrenzt daher das Profilband 3, die Rillenflanke 18 die Umfangsrippe 2. Zumindest die Rillenflanke 18 ist gegenüber der radialen Richtung (Pfeil R in Fig. 2) geneigt, derart, dass die Umfangsrille 6 in Richtung Laufstreifenoberfläche breiter wird. Die Rillenflanke 19 schließt mit der radialen Richtung einen Winkel ßi ein, welcher zwischen 0° und 20°, insbesondere zwischen 3° und 8°, beträgt. Die Rillenflanke 18 setzt sich in radialer Richtung aus zwei Flankenabschnitten 18a, 18b zusammen, wobei der Flankenabschnitt 18a von der Profiloberfläche aus gemessen bis in eine Tiefe ti reicht, die zwischen 70 % und 80 % der Profiltiefe PT beträgt. Der Flankenabschnitt 18a verläuft unter einem Winkel ß ₂ zur radialen Richtung R, welcher zwischen 1° und 25°, insbesondere zwischen 8° und 15°, beträgt. Der Flankenabschnitt 18b verläuft bis zum Rillengrund 17 und ist gegenüber der radialen Richtung unter einem Winkel ß ₃ geneigt, wobei ß ₃ > ß ₂ > ßi gilt. Der Winkel ß ₃ beträgt zwischen 30° und 45°, insbesondere zwischen 38° und 42°. Der Übergang zwischen dem Rillengrund 17 und der Rillenflanke 19 ist mit einem Krümmungsradius Ri gerundet ausgeführt, wobei für Ri die Beziehung 2 mm < Ri < 6 mm gilt, insbesondere 3 mm < Ri < 4 mm. Der Rillengrund 17 erstreckt sich in axialer Richtung zwischen dem mit dem Radius Ri gerundeten Übergangsbereich und dem Flankenabschnitt 18b und kann eine Breite bzw. axiale Erstreckung von bis zu 6 mm aufweisen. Der Rillenquerschnitt kann auch derart ausgeführt sein, dass an den Flankenabschnitt 18b unmittelbar der gerundete Übergangsbereich zur Rillenflanke 19 anschließt, wobei dieser Übergangsbereich dann auch den Rillengrund umfasst.

Der Flankenabschnitt 18b ist gemäß der Erfindung gerippt und weist eine Vielzahl von parallel zueinander und in Laufstreifenquerrichtung orientierten Erhebungen 20 auf. Die Erhebungen 20 weisen eine dreieckige Querschnittsform auf, erstrecken sich parallel zum Flankenabschnitt 18b und sind sowohl an den Rillengrund 17 als auch den Flankenabschnitt 18a angebunden. Die Höhe h der Erhebungen 20 beträgt zwischen 1,5 und 2 mm, ihre Breite in Umfangsrichtung an ihrer am Flankenabschnitt 18b befindlichen Basis beträgt ebenfalls zwischen 1 ,5 und 2 mm. Die Erhebungen 20 schließen unmittelbar aneinander an.

Bei weiteren, nicht gezeigten Ausführungsformen der Erfindung können die Erhebungen 20 einen anderen Querschnitt, beispielsweise einen trapezförmigen, einen etwa rechteckigen, einen gerundeten, beispielsweise halbkreisförmigen, Querschnitt und dergleichen aufweisen und sie können entweder unmittelbar aneinander zuschließen oder voneinander geringfügig, in der Größenordnung von 0,5 bis 3 mm, beabstandet sein. Es ist ferner möglich, die Erhebungen 20 derart anzuordnen, dass sie gegenüber der Laufstreifenquerrichtung unter einem spitzen Winkel von maximal 30° geneigt verlaufen.

Die durch die Erhebungen 20 nahe des Rillengrundes 17 gebildete rippenartige Struktur erhöht die Schneegriffeigenschaften des Laufstreifens, insbesondere wird zwischen den einzelnen Erhebungen 20 Schnee in der Umfangsrille 6 gehalten, wodurch die Schnee- Schnee-Reibung zum Untergrund deutlich verbessert wird. Die rippenartige Struktur ist dabei nur an der Außenseite der Umfangsrille 6 ausgebildet und hat eine stabilisierende Wirkung auf die an die Rillenflanke 18 anschließenden Profilelemente, was beim Fahren auf trockenen Fahrbahnen von Vorteil ist, insbesondere das Trockenhandling verbessert. Durch die spezielle Anordnung der rippenartigen Struktur wird das Aquaplaningverhalten des Reifens nicht nachteilig beeinflusst.

Eine weitere besondere Ausgestaltung weist der Laufstreifen im Bereich der Umfangsrille 5 auf, welche zwischen der Profilblockreihe 1 an der Außenschulter O und der Umfangsrippe 2 verläuft. Wie Fig. 1 in Verbindung mit Fig. Ia und den Schnittdarstellungen in Fig. 3 bis Fig. 5 zeigt, sind jeweils zwei Blöcke Ia und zwei Profilelemente 2a derart ausgebildet, dass sich die Umfangsrille 5 in Umfangsrichtung aus Umfangsabschnitten 5a zusammensetzt, welche somit jeweils über zwei einander benachbarte Pro filb locke Ia und die beiden diesen gegenüber liegenden blockartigen Profilelementen 2a der Umfangsrippe 2 verlaufen. Wie Fig. Ib zeigt, erstreckt sich der Rillengrund 17 innerhalb der Umfangsabschnitte 5a unter einem konstanten Winkel δ, welcher zwischen 2° und 7° gewählt wird, zur Umfangsrichtung. Die einzelnen Umfangsabschnitte 5 a sind daher gegeneinander in axialer Richtung geringfügig versetzt.

An der Profiloberfläche sind die Profilblöcke Ia und die diesen gegenüberliegenden blockartigen Elemente 2a an ihren die Umfangsabschnitte 5a begrenzenden Bereichen über die Länge der Umfangsabschnitte 5a angefast, wobei durch die Anfasungen Schrägflächen 21a, 21b und 22a, 22b gebildet sind, welche durch die Querrillen 8 und 12 voneinander getrennt sind, wobei die Schrägflächen 21a, 21b und 22a, 22b jedoch derart ausgebildet sind, dass sie über die Rillen 8, 12 zu einer einheitlichen Fläche verbunden werden können (siehe Fig. Ia). Die Schrägflächen 21a, 21b und 22a, 22b sind bei neuem Reifen an der Profiloberfläche durch Kanten 23, 24 begrenzt, welche parallel zueinander und in Reifenumfangsrichtung verlaufen. Die Schrägflächen 21a, 21b und 22a, 22b sind Trapeze, deren eine Grundlinie entlang der Kante 23 bzw. 24 verläuft und deren zweite Grundlinie parallel zur Erstreckung des Rillengrundes 17 verläuft, wobei die Höhe der Trapezflächen zwischen 1,5 mm und 2,5 mm beträgt. Die Schrägflächen 21a, 21b und 22a, 22b sind somit gegenüber der radialen Richtung R unter einem sich in ihrer Umfangserstreckung ändernden Winkel γ geneigt. Anhand der Schnittdarstellungen in Fig. 3 bis Fig. 5 wird nun diese Ausführung der Schrägflächen 21a, 21b und 22a, 22b näher erläutert. Die Umfangsrille 5 ist analog zur bereits beschriebenen Umfangsrille 6 von einem Rillengrund 17, einer Rillenflanke 19 und einer Rillenflanke 18 mit Flankenabschnitten 18a und 18b begrenzt, wobei am Flankenabschnitt 18b die Rippenstruktur aus Erhebungen 20 ausgebildet ist, wie oben beschrieben. Fig. 3 zeigt einen Querschnitt knapp vor dem einen Ende eines Umfangsabschnittes 5 a. An die Rillenflanke 18 schließt zur Laufstreifenoberfläche die Schrägfläche 21b an, an der gegenüberliegenden Rillenflanke 19 schließt die Schrägfläche 22a an. Die Schrägfläche 22a reicht an dieser Stelle bis auf eine Tiefe t ₂ , die, gemessen von der Profüoberfläche, zwischen 20% und 35% der Profiltiefe PT beträgt, die Schrägfläche 21b bis auf eine Tiefe t ₃ < t ₂ von bis zu 25 % der Profiltiefe PT. Der Neigungswinkel γ der Fläche 22a relativ zur radialen Richtung R beträgt bei der gezeigten Ausführung an dieser Stelle etwa 50°, der Neigungswinkel γ der Schrägfläche 21b ist etwas kleiner und beträgt etwa 30°. Im mittleren Bereich des Umfangsabschnittes 5a, in unmittelbarer Nähe zu den Querrillen 8 und 12, weist der Umfangsabschnitt 5a den in Fig. 4 gezeigten Querschnitt auf. Die Rillenflanken 18 und 19 gehen in die Schrägflächen 21b, 22a über, deren Neigungswinkel γ an dieser Stelle etwa gleich groß sind und bei der gezeigten Ausführung etwa 45° bis 50° betragen. Fig. 5 zeigt einen Querschnitt knapp vor dem zweiten Endes des Umfangsabschnittes 5a. Die Schrägfläche 22b, welche an die Rillenflanke 19 anschließt, verläuft unter einem Neigungswinkel γ von 30° zur Radialen, die Fläche 21a an der gegenüberliegenden Rillenflanke 18 unter einem Neigungswinkel γ von 50° zur radialen Richtung. Der Neigungswinkel γ ändert sich auf die geschilderte Weise über den Umfangsverlauf der Schrägflächen 21a, 21b und 22a, 22b in einem Bereich von 25° bis 60°.

Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung sind an der Profiloberfläche gerade und in Umfangsrichtung durchgehende Kanten gebildet, zum Rillengrund zu aber ein seitlicher Blockversatz. Es werden daher viele Kanten, die für einen guten Schneegriff erforderlich sind, zur Verfügung gestellt, wobei der sogenannte Look-Through der Umfangsrille 5 nicht so weit reduziert wird, dass ein merkbarer Einfluss auf die Aquaplaningeigenschaft des Reifens eintritt. Die Erfindung ist auf die dargestellten Ausführungsformen nicht eingeschränkt. Insbesondere können rippenartig strukturierte Bereich in einer oder mehreren Umfangsrillen vorgesehen sind, Blockversätze und durch Anfasungen gebildete Schrägflächen können ebenfalls im Bereich einer oder mehrerer Umfangsrillen ausgebildet sein.

Bezugsziffernliste

1 Profilblockreihe

Ia Pro filb lock

2 Umfangsrippe

2a blockartiges Profϊlelement

3 breites Profϊlband 4 Profilblockreihe

5 Umfangsrille

5 a Umfangsabschnitte

6 Umfangsrille

7 Umfangsrille 8 Querrille

9 Querrille

10 Profilblock

11 Profilblock

12 Sacknut 14 Schrägrille

15 Schrägrille

16 Profilblock

17 Rillengrund

18 Rillenflanke 18a Flankenabschnitt

18b Flankenabschnitt

19 Rillenflanke Erhebungena Schrägflächeb Schrägflächea Schrägflächeb Schrägfläche Kante Kante