Fahrzeugluftreifen

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen für Nutzfahrzeuge.

Ein Reifen der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der US 5,535,798 B bekannt. Um einen gleichförmigen Abrieb des Laufstreifens zu erreichen, ist dieser durch vier in Umfangsrichtung umlaufende breite Umfangsrillen in Umfangsrippen gegliedert, wobei in den beiden schulterseitigen Umfangsrippen nahe der

Laufstreifenränder jeweils eine weitere schmale und in Umfangsrichtung umlaufende Umfangsrille vorgesehen ist. Die breiten Umfangsrillen sind durch

Nutflankenflächen begrenzt, welche mit Vertiefungen versehen sind, die das Negativ dreiseitiger Pyramiden sind, deren Spitzen der Laufstreifenperipherie zugewandt sind.

Um den Rollwiderstand von Fahrzeugluftreifen zu senken, ist bereits eine Vielzahl von Maßnahmen vorgeschlagen worden.

Eine Verbesserung des Rollwiderstandes kann oftmals negative Auswirkungen auf andere wichtige Eigenschaften des Reifens haben, beispielsweise auf die

Nassgriff eigenschaften des Reifens. Die Nassgriffeigenschaften betreffen im

Wesentlichen die Eigenschaften beim Bremsen auf einem nassen

Fahrbahnuntergrund.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei einem Fahrzeugluftreifen der eingangs genannten Art den Laufstreifen derart auszuführen, dass bei gutem

Rollwiderstands-Eigenschaften gleichzeitig die Nassgriff eigenschaften verbessert werden. Gelöst wird die Aufgabe gemäß den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 dadurch, dass

in den mittleren Profilrippen über den gesamten Reifenumfang jeweils mindestens 120 Querrillen angeordnet sind,

wobei die Breite der Querrillen in den mittleren Profilrippen in einer Entfernung von 3,5 mm von der Profiloberfläche maximal 1 ,5 mm beträgt,

wobei die Breite der inneren Umfangsrille in einer Entfernung von 3,5 mm von der Profiloberfläche jeweils maximal 4 mm beträgt.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Fahrzeugreifens besteht darin, dass der

Fahrzeugreifen durch eine Profiloptimierung sehr gute Nassgriffeigenschaften aufweist, wobei gleichzeitig die Rollwiderstandseigenschaften ebenfalls auf einem sehr hohen Niveau gehalten werden. Das optimierte und verbesserte Reifenprofil konnte durch eine Vielzahl von Versuchen nachgewiesen werden. Die

erfindungsgemäße erhöhte Profilierung des Reifenprofils durch die hohe Anzahl an Querrillen mit den oben genannten Abmessungen hat im Wesentlichen zu besseren Nassgriffeigenschaften geführt, wobei gleichzeitig der Rollwiderstand ebenfalls auf einem hohen Niveau gehalten wird. Bei herkömmlichen Profiloptimierungen führte hingegen eine höhere Profilierung im Regelfall zu einer deutlichen Verschlechterung des Rollwiderstandes.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Querrillen in den mittleren Profilrippen in Bezug auf die Umfangsrichtung in einem Winkel von kleiner als 60° angeordnet sind.

Durch diese Ausrichtung der Querrillen werden optimale Nassgriffeigenschaften für den Fahrzeugreifen erzielt.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Tiefenabstand zwischen der Tiefe der Querrillen in den mittleren Profilrippen und der Tiefe der inneren Umfangsrillen maximal 2 mm beträgt. Dadurch besitzt der Reifen über seine gesamte übliche Einsatzdauer eine hohe Anfahr- und Bremstraktion. Ein Ausführungsbeispiel zeigt die Figur 2, die den Tiefenabstand T5 zwischen der Tiefe der Querrillen T2 und der Tiefe der inneren Umfangsrillen T3anzeigt.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Tiefenabstand zwischen der Tiefe der inneren Umfangsrillen und der Tiefe der Schulterrillen maximal 2 mm beträgt.

Dadurch besitzt der Fahrzeugreifen über die gesamte übliche Einsatzdauer besonders gute Nassgriffeigenschaften.

Ein Ausführungsbeispiel zeigt die Figur 2, die den Tiefenabstand T6 zwischen der Tiefe der inneren Umfangsrillen T3 und der Tiefe T4 der Schulterrillen anzeigt.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Tiefe der Querrillen in den mittleren Profilrippen 11 bis 14 mm beträgt.

Durch diese Tiefabmessung bleiben die genannten Eigenschaften über die gesamte übliche Einsatzdauer des Fahrzeugreifens erhalten.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Tiefe der inneren Umfangsrillen 9 bis 14 mm und/oder die Tiefe der Schulterrillen 9 bis 14 mm beträgt.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Erstreckungslänge der Querrillen in den mittleren Profilrippen bezogen auf die gesamte Breite der mittleren Profilrippe mindestens 80 % beträgt.

Dadurch wird eine gute Anfahr- und Bremstraktion für den Fahrzeugreifen gewährleistet.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Querrillen in den mittleren Profilrippen pfeilförmig angeordnet sind, wobei die Pfeilspitze durch die mittlere innere Umfangsrille gebildet wird. Durch diese Anordnung werden besonders gute Naßhandling-Eigenschaften des Fahrzeugreifens erreicht.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in den Schulterrippen weitere Querrillen angeordnet sind.

Die Querrillen in den Schulterrippen erhöhen die Anfahr- und Bremstraktionen des Fahrzeugreifens .

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Breite der mittleren Profilrippen in einem Bereich von 25 bis 55 mm, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 35 und 45 mm, liegt .

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Rillenvolumen der Gesamtheit von Umfangsrillen, Schulterrillen und Querrillen im Laufstreifen zwischen 1% und 10% des Bruttovolumens des Laufstreifens beträgt, wobei das Bruttovolumen des Laufstreifens sich auf die tiefste Rille im Laufstreifen bezieht.

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 : eine Aufsicht auf das erfindungsgemäße Reifenprofil,

Fig. 2: eine Schnittansicht durch das Reifenprofil in der Fig. 1. Die Fig. 1 zeigt den Laufstreifen 1 des erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens für Nutzfahrzeuge.

In der Figur ist lediglich ein Teilausschnitt des Reifenprofils abgebildet. Das Reifenprofil umfasst eine linke Schulterrippe 2, eine rechte Schulterrippe 3 sowie die mittleren Profilrippen 4 bis 7. Die Profilrippen stellen das Profilpositiv des

Reifenprofils dar. Die genannten Profilrippen werden durch die beiden Schulterrillen 8 und 12 sowie die inneren Umfangsrillen 9 bis 11 in Umfangsrichtung 19 getrennt. In radialer Richtung 32 des Laufstreifen 1 erfolgt eine Teilung der Rippen durch die Querrillen 13 bis 16 in den mittleren Profilrippen sowie durch die Querrillen 17 und 18 in den Schulterrippen 2 und 3. Die Querrillen 13 bis 16 können unterschiedliche Breiten aufweisen. Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzen die Querrillen 13 und 15 eine Breite von ca. 0,5mm. Die Querrillen 14 und 16 haben hingegen eine Breite von ca. 1,5 mm. Die Querrillen 13 bis 16 erstrecken sich in den mittleren

Profilrippen 4 bis 7 über deren gesamte Breite. Der Winkel 20 zwischen der

Umfangsrichtung 19 und der Ausrichtung der Querrille 13 und 14 liegt in einem Bereich von kleiner als 60°. Außerdem sind die Querrillen 13 und 14 sowie die Querrillen 15 und 16 pfeilförmig angeordnet, wobei die Pfeilspitze durch die innere Umfangsrille 10 gebildet wird. Die Schulterrippen 2 und 3 weisen bei diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls Querrillen 17, 18, 24 und 25 auf. Die Querrillen 24 und 25 sind breiter als die Querrillen 17 und 18. An den Schulterrippen 2 und 3 können seitlich Aussparungen 27 angeordnet sein, die mit der Querrille 17 in Verbindung steht. In den mittleren Profilrippen 4 bis 7 beträgt die Anzahl der

Querrillen 13, 14,15 und 16 über den gesamten Reifenumfang jeweils mindestens 120. Durch diese hohe Anzahl von Querrillen werden sehr gute

Nassgriffeigenschaften erzielt. Die inneren Umfangsrillen 9, 10 und 11 weisen eine Breite 21 auf, die in einem Bereich von 1mm bis 4mm liegt. Die Breite 22 der Schulterrillen 8 und 12 liegt in einem Bereich von 1mm bis 15mm. Die Breite 23 der inneren Profilrippen 4, 5, 6 und 7 beträgt zwischen 25mm bis 55mm. An der Profilblockoberfläche sind in einigen Teilen des Profiles Phasen 26 angeordnet, die in die Schulterrillen 8 und 12 hineinreichen. Das Rillenvolumen ergibt sich aus der Gesamtheit von Umfangsrillen, Schulterrillen und Querrillen im Laufstreifen 1. Das Rillenvolumen gibt das Volumen des Profilnegativs wieder. Das entsprechende

Bruttovolumen des Laufstreifens bezieht sich auf die tiefste Rille im Laufstreifen 1. An der tiefsten Stelle im Reifenprofil wird eine imaginäre Linie in horizontaler Richtung gezogen, wobei durch den oberen Teil des Laufstreifen das Bruttovolumen gebildet wird. Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 weisen die Schulterrillen 8 und 12 einen zickzackförmigen Verlauf auf. Durch diesen zickzackförmigen Verlauf werden die Nassgriffeigenschaften optimiert. Die Schulterrillen 8 und 12 können ebenfalls vollkommen gerade verlaufen wie die inneren Umfangsrillen 9 bis 11.

Die Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht A-A durch das Reifenprofil in der Fig. 1. Mit dieser Ansicht wird im Wesentlichen die Tiefe der Querrille 14 dargestellt. Die Tiefe T2 der Querrille beträgt vorzugsweise 11mm bis 14mm. Die Breite Bl der Querrille beträgt maximal 1,5mm, wobei diese Breite in einer Tiefe Tl von 3,5mm gemessen wird. Die Tiefenabmessungen beziehen sich jeweils auf die Profüoberfläche 29. Die Tiefe T3 der inneren Umfangsrillen beträgt vorzugsweise zwischen 9mm und 14mm. Die Tiefe T4 der Schulterrille beträgt vorzugsweise zwischen 9 und 14mm. Mit der gestrichelten Linie 30 ist das Tiefenniveau der Unterkante der inneren Umfangsrillen dargestellt. Die gestrichelte Linie 31 zeigt das Tiefenniveau der Unterkante der Schulterrillen. Die Tiefe T5 zeigt den maximalen Abstand zwischen der Tiefe T2 der Querrillen und der Tiefe T3 der inneren Umfangsrille. Die Tiefe T5 ist vorzugsweise kleiner als 2mm. Die Tiefe T6 zeigt den maximalen Abstand zwischen der Tiefe der inneren Umfangsrillen und der Tiefe der Schulterrillen. Die Tiefe T6 beträgt maximal 2mm.

Die Tabelle 1 zeigt Versuchsergebnisse, die mit dem erfindungsgemäßen

Fahrzeugreifen durchgeführt wurden. In dieser Tabelle sind die Versuchsergebnisse von 5 unterschiedlichen Reifenprofilen dargestellt. Eine überraschende Erkenntnis der Versuchsergebnisse ist, dass bei den Versuchsreifen E3 eine relativ hohe Anzahl von Querrillen vorgesehen sind, die zu keiner Verschlechterung des

Rollwiderstandes führen. Bei dem Versuchsreifen E3 liegt die Anzahl der Querrillen bei 140, die gleichmäßig über den Umfang der mittleren Profilrippen verteilt sind. Gleichzeitig wurden die Werte für Nasshaftung beim Bremsen und Anfahren um ca. 5% erhöht. Der Wert für den Rollwiderstand ist mit den Buchstaben RR abgekürzt und liegt bei allen Referenzreifen bei etwa 100%. Die Werte für die Nasshaftung beim Bremsen und Anfahren sind in der letzten Zeile wiedergegeben. Die überraschende Erkenntnis ist, dass das Hinzufügen von Querrillen in den mittleren Profilrippen zu keiner Verschlechterung des Rollwiderstandes führt, wenn die inneren Umfangrillen, die zum Einsatz kommen eine Breite von 3,5 mm und die Querrillen eine maximale Breite von 1,5 mm aufweisen. Diese Erkenntnis wird durch die Versuchsergebnisse der Tabelle 1 belegt. Es ist deshalb überraschend, da in vorherigen Versuchsreihen, mit Reifen mit breiteren Innenrillen, das Hinzufügen von Querrillen in den Mittelrippen zu einer deutlichen Verschlechterung des

Rollwiderstands geführt hat, wie die Versuchsergebnisse der Tabelle 5 zeigen.

Außerdem überraschend ist, dass basierend auf einem Reifen mit 4 Umfangsrillen mit schmalen Innenrillen das Hinzufügen einer fünften schmalen Umfangsrille zu keiner Verschlechterung des Rollwiderstandes geführt hat, unabhängig davon wie breit die Schulterrillen sind. Das zeigen die Versuchsergebnisse der Tabelle 2. In vorherigen Versuchen hat das Hinzufügen von breiteren Umfangsrillen zur

Verschlechterung des Rollwiderstandes geführt, wie durch die Versuchsergebnisse der Tabelle 3 gezeigt wird.

Referenz 2 Bl El E2 E3

Rillenbreite Rillengrund 3 mm 3 mm 3 mm 3 mm 3 mm

Rillenbreite 1,5 mm

Umfangs- unter Lauffläche 7,5 mm 7,5 mm 7,5 mm 7,5 mm 7,5 mm Schulterrillen Anzahl Schulterrillen 2 2 2 2 2

Rillenbreite Rillengrund 2 mm 2 mm 2 mm 2 mm 2 mm

Rillenbreite 1,5 mm

Umfangsunter Lauffläche 3,5 mm 3,5 mm 3,5 mm 3,5 mm 3,5 mm innenrillen Anzahl Innenrillen 2 3 3 3 3

Breite Querrillen 0,5 mm 0,5 mm 0,5 mm 0,5 mm 0,5 mm

Anzahl Querrillen 100 100 40 120 140

RR (Trommelprüfung

nach ISO 28580) 100% 100% 100% 100% 100%

Naßhaftung

Kurvenfahrt

(Bewertung erfolgt

nach einem

standardisierten

internen Fahrzeugtest) 100% 102% 102% 102% 102%

Naßhaftung Bremsen /

Anfahren (Bewertung

erfolgt nach einem

standardisierten

internen Fahrzeugtest) 100% 100% 99% 102% 105%

Tabelle 1

Tabelle 2 Referenz 1 Fl

Rillenbreite Rillengrund 12 mm 12 mm

Umfangs- Rillenbreite 1,5 mm unter Lauffläche 18 mm 18 mm Schulterrillen Anzahl Schulterrillen 2 2

Rillenbreite Rillengrund 12 mm 12 mm

UmfangsRillenbreite 1,5 mm unter Lauffläche 18 mm 18 mm innenrillen Anzahl Innenrillen 2 3

Breite Querrillen 0,5 mm 0,5 mm

Anzahl Querrillen 100 100

RRfTrommelprüfung nach ISO 28580) 100% 103%

Tabelle 3

Tabelle 5 Bezugszeichenliste

1 Laufstreifen

2 Linke Schulterrippe

3 Rechte Schulterrippe

4 Mittlere Profilrippe

5 Mittlere Profilrippe

6 Mittlere Profilrippe

7 Mittlere Profilrippe

8 Schulterrille

9 Innere Umfangsrille

10 Mittlere innere Umfangsrille

11 Innere Umfangsrille

12 Schulterrille

13 Querrillen in den mittleren Profilrippen (Breite ca. 0,5 mm)

14 Querrillen in den mittleren Profilrippen (Breite ca. 1 ,5 mm)

15 Querrillen in den mittleren Profilrippen (Breite ca. 0,5 mm)

16 Querrillen in den mittleren Profilrippen (Breite ca. 1 ,5 mm)

17 Schmale Querrillen in den Schulterrippen

18 Schmale Querrillen in den Schulterrippen

19 Umfangsrichtung des Reifens

20 Winkel zwischen Ausrichtung der Querrille und der Umfangsrichtung

21 Breite der inneren Umfangsrillen

22 Breite der Schulterrillen

23 Breite der inneren Profilrippen

24 Breite Querrillen in den Schulterrippen

25 Breite Querrillen in den Schulterrippen

26 Phasen an der Profilblockoberfläche

27 Aussparung an der Schulterrippe

28 Aussparung an der Querrille

29 Profiloberfläche 30 Tiefenniveau der Unterkante der inneren Umfang

31 Tiefenniveau der Unterkante der Schulterrillen

32 Radiale Richtung

Bl Breite der Querrille im Abstand Tl zur Profiloberfläche

Tl Tiefe ab der die Breite der Querrille gemessen wird

T2 Tiefe der Querrille

T3 Tiefe der inneren Umfangsrille

T4 Tiefe der Schulterrille

T5 Maximaler Abstand zwischen der Tiefe der Querrille und

der Tiefe der inneren Umfangsrille

T6 Maximaler Abstand zwischen der Tiefe der inneren Umfangsrille und der Tiefe der Schulterrille