07.04.2011

Beschreibung

Fahrzeugluftreifen mit einem Laufstreifen

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit einem Laufstreifen, welcher mit Profilelementen, wie Profilblöcken, Profilrippen und dergleichen versehen ist, welche jeweils mit einer Vielzahl von sich zumindest im Wesentlichen in Laufstreifenquerrichtung erstreckenden Einschnitten versehen sind.

Sowohl bei PKW- Reifen als auch bei LKW- Reifen ist es üblich und bekannt, in den Profilelementen des Laufstreifens Einschnitte vorzusehen, insbesondere um die

Winterfahreigenschaften des Reifens günstig zu beeinflussen. Bei PKW-Reifen wird durch die Größe des Neigungswinkels der Einschnitte relativ zur Laufstreifenquerrichtung entweder ein größerer Einfluss auf die Traktionseigenschaften oder ein größerer Einfluss auf die Seitenführungseigenschaften des Reifens genommen. Ein auf gute Traktion ausgelegter Laufstreifen weist daher Defizite im Seitenführungs verhalten, ein auf gute Seitenführung ausgelegter Reifen Defizite bei der Traktion auf. Laufstreifen von LKW- Reifen weisen als Profilelemente oft Profilrippen auf, sodass der Rollwiderstand und die Geräuschentwicklung gegenüber Blockprofilen geringer sind. Bei Profilrippen ist es schwieriger, gute Wintereigenschaften und gute Nasstraktion zu erreichen, auch wenn Einschnitte in den Profilrippen vorgesehen sind. Aus der Patentliteratur sind Laufstreifen mit Einschnitten in unterschiedlichsten Ausführungen und Anordnungen bekannt.

Beispielsweise zeigt die DE 44 20 316 AI einen Fahrzeugluftreifen mit einem

asymmetrischen Laufstreifen mit Profilrippen mit parallel zueinander verlaufenden geraden Einschnitten und mit einer breiten Profilrippe, welche anstelle von Einschnitten kreisrunde Löcher aufweist. Aus der US 2009/0107601 AI ist ein Fahrzeugluftreifen mit einem Laufstreifen bekannt, welcher Umfangsbereiche mit unterschiedlich ausgeführten Einschnitten aufweist. Bei dem aus der EP 0 664 230 A2 bekannten Fahrzeugluftreifen sind im Laufstreifen Einschnitte vorgesehen, welche ringartig verlaufen und derart Profilelementinseln umschließen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Reifen der eingangs genannten Art durch die Ausführung der Einschnitte im Laufstreifen generell den Schneegriff und vor allem die Traktions- und Bremseigenschaften unter winterlichen Fahrbedingungen und auf Nässe zu verbessern.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass Einschnitte vorgesehen sind, welche in ihrem Verlauf lokal an zumindest einer Stelle durch eine lochartige Öffnung verbreitet sind, welche sich in radialer Richtung entlang des Tiefenverlaufes des Einschnittes erstreckt.

Durch die Löcher in den Einschnitten wird der Schneegriff des Laufstreifens verbessert, da sich in den Löchern Schnee ansammeln kann und dadurch eine Schnee-Schnee-Reibung ermöglicht wird. In Laufstreifen von PKW-Reifen lassen sich mit erfindungsgemäß ausgeführten Einschnitten gute Traktionseigenschaften bei guten

Seitenführungseigenschaften erzielen. In Laufstreifen von LKW-Reifen gute

Traktionseigenschaften bei hoher Umfangssteifigkeit und damit geringerem

Rollwiderstand.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Löcher gegenüber den Einschnitten beziehungsweise in den Einschnitten mittig positioniert. Eine derartige Anordnung der Löcher ist für die Ausgewogenheit der Seitenführungskraft und der Bremskraft auf Schnee von Vorteil. Derart angeordnete Löcher werden insbesondere in Profilelementen von Laufstreifen von Personenkraftwagen vorgesehen.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Löcher an eine der Einschnittkanten anschließend positioniert. Dabei werden vorzugsweise innerhalb eines Profilelementes sämtliche Löcher, bezogen auf eine der beiden Umfangsrichtungen, an den gleichen Einschnittkanten positioniert. Derart angeordnete Löcher erhöhen den Negativanteil im Profilelement mehr als mittig angeordnete Löcher und sind vor allem in Profilelementen von Laufstreifen für LKW-Reifen für die Traktion auf winterlichen und nassen Fahrbahnen von Vorteil, ohne Nachteile beim Rollenwiderstand und der

Geräuschentwicklung zu bewirken.

Die Einschnitte können komplett innerhalb des/der Profilelemente(s) verlaufen, sie können jedoch auch das/die Profilelement(e) durchqueren. Innerhalb der Profilelemente

verlaufende Einschnitte weisen einen geringeren Einfluss auf die Profilelementsteifigkeit auf, durchquerende Einschnitte sind für die Griffeigenschaften von größerem Vorteil.

Die innerhalb der Profilelemente verlaufenden Einschnitte sind insbesondere in größerer Anzahl und als kurze Einschnitte vorgesehen, ihre Länge beträgt zwischen 10mm bis 15mm, wobei ein einziges Loch im zentralen Bereich des Einschnittes angeordnet ist. Diese kurzen Einschnitte können eine Breite von etwa 0,1 mm bis 1,0 mm aufweisen. Infolge ihrer Kürze sind sie vor allem auch mit sehr schmalen Lamellenblechen herstellbar. Laufstreifenprofüe mit derartigen Einschnitten können daher eine deutlich verbesserte Trockenhandlingperformance bei sehr guter Winterperformance aufweisen.

Diese kurze Einschnitte können entweder einen geraden oder einen etwa eine V-förmigen Verlauf aufweisen, wobei V-förmige Einschnitte jeweils zwei einen stumpfen Winkel einschließende Einschnittabschnitte besitzen, und wobei das Loch an der Knickstelle des Einschnittes angeordnet ist. In den Profilelementen des Laufstreifens können diese

Einschnitte in Kombination miteinander vorgesehen sein, es können jedoch auch in den Profilelementen ausschließlich gerade verlaufende oder ausschließlich V-förmig verlaufende Einschnitte vorgesehen sein. Auf diese Weise lassen sich die Umfangs- und die Quersteifigkeit des betreffenden Profilelementes entsprechend beeinflussen.

Auch die gegenseitige Anordnung der kurzen Einschnitte in den Profilelementen nimmt auf die Profilelementsteifigkeit Einfluss. So können beispielsweise die Einschnitte in den Profilelementen in in Laufstreifenquerrichtung verlaufenden Reihen angeordnet sein. Bei einer anderen möglichen Ausführungsvariante können einzelne, parallel zueinender verlaufende Einschnitte eine Einschnittgruppe bilden, die sich insbesondere in

Umfangsrichtung erstreckt.

Des weiteren ist es möglich, innerhalb eines Profilelementes Einschnitte mit einer unterschiedlichen Anzahl von Löchern anzuordnen. Auch auf diese Weise lässt sich das Ausmaß der Auswirkung der Löcher auf die Winterperformance und die

Traktionseigenschaften des Laufstreifens einstellen.

Die Löcher können in Draufsicht nahezu beliebige Formen aufweisen, bevorzugt ist eine in Draufsicht runde, insbesondere kreisrunde Form. Von ihrer Dimensionierung her sollten die Löcher derart ausgeführt sein, dass ihr kleinster Durchmesser um mindestens 50 % größer ist als die jeweilige Einschnittbreite, wobei ihre größte Erstreckung das Sechsfache der Einschnittbreite nicht übersteigen sollte. Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die schematisch mehrere Ausführungsbeispiele darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 bis Fig. 7 Draufsichten auf Profilblöcke eines Laufstreifens eines

Fahrzeugluftreifens mit unterschiedlichen Ausführungsvarianten der Erfindung und

Fig. 8 bis Fig. 10 Draufsichten auf Profilrippen eines Laufstreifens eines

Fahrzeugluftreifens mit weiteren Ausführungsvarianten der Erfindung. Die Figuren zeigen Draufsichten auf Profilelemente eines Laufstreifens eines

Fahrzeugluftreifens, welcher insbesondere für den Einsatz unter winterlichen

Fahrbedingungen, auf Schnee oder Eis, vorgesehen ist. Die in Fig. 1 bis Fig. 7 gezeigten Profilblöcke 1 sind beispielhaft als in Draufsicht parallelogrammförmige Blöcke dargestellt, welche jeweils in Umfangsrichtung des Laufstreifens aneinandergereiht eine Profilblockreihe bilden, die, ein- oder beidseitig - je nach Anordnung - von einer in

Umfangsrichtung umlaufenden Umfangsnut 3 begrenzt ist. In Fig. 1 bis Fig. 7 sind jeweils zwei Umfangsnuten 3 und zusätzlich Quernuten 2 angedeutet, welche die Profilblöcke 1 innerhalb einer Profilblockreihe voneinander trennen. Die in Fig. 8 bis Fig. 10 gezeigten Profilrippen 10 sind ebenfalls durch angedeutete Umfangsnuten 3 von den nicht dargestellten und seitlich anschließenden Profilelementen getrennt.

Die in Fig. 1 bis Fig. 7 gezeigten Profilblöcke 1 sind jeweils mit einer Vielzahl von im Wesentlichen in Laufstreifenquerrichtung orientierten Einschnitten 4, 4', 4" versehen, welche eine Breite zwischen 0,1 mm und 1,0 mm aufweisen. Fig. 1 bis Fig. 5 zeigen Ausführungsvarianten mit Einschnitten 4, 4', welche jeweils kurze, komplett innerhalb des Profilblockes 1 verlaufende Einschnitte sind und entweder einen geraden Verlauf -

Einschnitte 4 - oder einen V-förmigen Verlauf - Einschnitte 4' - aufweisen. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind im Profilblock 1 ausschließlich Einschnitte 4 vorgesehen, welche jeweils mittig mit einer Öffnung in der Form eines runden Loches 5 versehen sind. Der Durchmesser der Löcher 5 ist größer als die Breite der Einschnitte 4 und beträgt zwischen 0,6 mm und 5,0 mm, in Laufstreifen von PKW-Reifen vorzugsweise bis zu 2,0 mm, in Laufstreifen von LKW- Reifen vorzugsweise zwischen 3,5 mm und 5,0 mm.. Bei Löchern 5, die nicht kreisrund ausgeführt sind, ist der kleinste Durchmesser bzw. ist die kleinste Erstreckung um mindestens 50% größer als die Einschnittbreite. Die Einschnitte 4 sind im Profilblock 1 in zwei Einschnittgruppen 14a, 14b angeordnet, wobei jede Gruppe 14a, 14b aus parallel zueinander verlaufenden und in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Einschnitten 4 besteht. Die Einschnitte 4 innerhalb einer Einschnittgruppe 14a, 14b verlaufen derart, dass sie mit der Reifenquerrichtung einen Winkel α von höchstens 30° einschließen. Die Länge der Einschnitte 4 beträgt je nach Blockabmessungen zwischen 10 mm und 15 mm.

Fig. 2 zeigt einen Profilblock 1 mit in Draufsicht V-förmig verlaufenden Einschnitten 4', wobei bei jedem Einschnitt 4' ein Loch 5 an der Knickstelle des Einschnittes 4' positioniert ist. Die die V-Form bildenden Einschnittabschnitte 4'a weisen eine Länge zwischen 3 mm und 7 mm auf und schließen miteinander einen Winkel ß ein, welcher mindestens 25° beträgt. Die Einschnitte 4' sind in Reihen angeordnet, welche in

Laufstreifenquerrichtung orientiert sind und jeweils zwei bis vier Einschnitte 4' aufweisen Die Erstreckungsrichtung der Einschnittreihen weicht von der Laufstreifenquerrichtung um höchstens 30° ab. In einander benachbarten Einschnittreihen sind die Einschnitte 4' in Laufstreifenquerrichtung gegeneinander versetzt und gleichzeitig mit gegengleicher V- Orientierung angeordnet, beispielsweise derart, dass die Löcher 5 der Einschnitte 4' in der einen Reihe jeweils dort positioniert sind, wo sich ein Abstand zwischen den aneinander gereihten Einschnitten 4' der benachbarten Reihe befindet, wie es Fig. 2 zeigt.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der im Profilblock 1 in Kombination gerade verlaufende Einschnitte 4 mit jeweils einem mittigen Loch 5 - ausgeführt gemäß Fig. 1 - und V-förmige Einschnitte 4' mit jeweils einem Loch 5 an der Knickstelle - ausgeführt gemäß Fig. 2 - angeordnet sind. Die Einschnitte 4, 4' erstrecken sich im Wesentlichen in Laufstreifenquerrichtung, wobei der Winkel der geraden Einschnitte 4 relativ zur

Laufstreifenquerrichtung variieren kann. Die V-förmigen Einschnitte 4' können mit gegengleichen Anordnungen ihrer V-Form vorgesehen sein. Vorzugsweise ist im

Wesentlichen eine weitgehend gleichmäßige Verteilung von geraden und V-förmigen Einschnitten 4, 4' im Profilblock 1 gegeben.

Fig.4 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der lediglich gerade Einschnitte 4 - ausgeführt gemäß Fig. 1 - vorgesehen sind, welche in parallel zueinander und in

Laufstreifenquerrichtung verlaufenden Reihen angeordnet sind. Bei der gezeigten Variante weist jede Reihe drei oder vier Einschnitte 4 auf, deren Enden einen gegenseitigen Abstand von 1 mm bis 2 mm aufweisen. Die Einschnitte 4 in einander benachbarten Reihen sind insbesondere derart gegeneinander in Laufstreifenquerrichtung versetzt, dass sich die Löcher 5 der Einschnitte 4 in der einen Reihe gegenüber einem Abstand von Einschnitten 4 in der benachbarten Reihe befinden. Der gegenseitige Abstand der Reihen von

Einschnitten 4 beträgt 2 mm bis 7 mm, der jeweils letzte Einschnitt 4 in einer Reihe weist einen Abstand von mindestens 1 mm zur jeweils benachbarten Blockkante auf. Die Einschnittreihen sind ferner innerhalb des Profilblockes 1 derart angeordnet, dass sie einen Winkel von höchstens 30° mit der Laufstreifenquerrichtung einschließen. Fig. 5 zeigt eine Ausführungsvariante mit geraden Einschnitten 4 mit mittigen Löchern 5 mit unterschiedlichen Neigungswinkeln α relativ zur Laufstreifenquerrichtung, wobei der Neigungswinkel α maximal +/- 30° beträgt. Die gegenseitige Anordnung der Einschnitte 4 kann ein im Wesentlichen ein gleichmäßiges„Muster" ergeben.

Fig. 6 und Fig. 7 zeigen Ausführungsvarianten mit gerade verlaufenden Einschnitten 4", welche den jeweiligen Profilblock 1 in Laufstreifenquerrichtung und parallel zueinander durchqueren und somit in die in diesen Figuren angedeuteten Umfangsnuten 3 einmünden. Die Einschnitte 4" sind bei diesen Varianten etwa parallel zu den die Quernuten 2 begrenzenden Blockprofilkanten ausgerichtet. In Fig. 6 weist jeder Einschnitt 4" an für alle Einschnitte 4" im Wesentlichen übereinstimmenden Positionen mindestens zwei Löcher 5 auf, wobei der Abstand der Löcher 5 zu den die Umfangsnuten 3 begrenzenden Blockkanten mindestens 3 mm beträgt. Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform weisen die Einschnitte 4" zwischen einem und drei Löcher 5 auf, deren Positionen variieren.

Fig. 8 bis Fig. 10 zeigen Ausführungsvarianten von Einschnitten 4' ", 4 ^IV in Profilrippen 10. Die Einschnitte 4' ", 4 ^IV weisen eine Breite von 0,1 mm bis 1,0 mm auf, sind jeweils parallel zueinander ausgerichtet, verlaufen im Wesentlichen in Profilquerrichtung bzw. weichen von dieser um einen Winkel von höchstens 30° ab und enden innerhalb der

Profilrippen 10. Fig. 8 und Fig. 9 zeigen Ausführungsvarianten mit gerade verlaufenden Einschnitten 4" ', welche an einer oder mehreren Stellen mit Löchern 5', 5" versehen sind. In Fig. 8 sind die Löcher 5' in Draufsicht etwa rechteckig, ihre Umfangserstreckung beträgt 1,5 mm bis 3 mm, ihre Breite 1 mm bis 3,0 mm. In Fig. 9 weisen die Löcher 5' einen dreieckförmigen Umriss auf. Eine Dreieckseite befindet sich am Einschnitt 4" ', die Umfangserstreckung und die Länge dieser Dreieckseite beträgt 1 ,5 mm bis 4 mm. Die Löcher 5' und 5" erstrecken sich von den Einschnitten 4' " in die gleiche

Umfangsrichtung. Die Löcher 5' und 5" sind in den einzelnen Einschnitten 4" ' über die Rippenbreite im Wesentlichen gleichmäßig verteilt angeordnet. Wie Fig. 8 und Fig. 9 zeigen können beispielsweise in der Profilrippe 10 Einschnitte 4' " vorgesehen sein, die jeweils an ihren äußeren Enden und mittig mit je einem Loch 5', 5 "versehen sind, es können auch Einschnitte 4" ' vorgesehen sein, die jeweils lediglich ein Loch 5', 5" an ihren beiden Endabschnitten aufweisen.

Eine analoge Anordnung von Löchern 5 " ' in zick-zack- bzw. wellenförmig verlaufenden Einschnitten 4 ^IV zeigt Fig. 10. Die Löcher 5" ' sind hier beispielhaft von jeweils zwei Zickzack- oder Wellenabschnitten der Einschnitte 4 ^IV mit begrenzt, deren Abmessungen wesentlich größer länger sind als Brite der Einschnitte 4 ^IV .

Wie es ferner Fig. 8 bis Fig. 10 zeigen können die Profilrippen 10 in im Wesentlichen regelmäßigen Abständen beidseitig sacknutartige Einbuchtungen 11 und dadurch lokal geringere Breite aufweisen. Je zwei der einander zugeordneten Einbuchtungen 11 können über einen Einschnitt 6 verbunden sein, welcher in Laufstreifenquerrichtung verläuft. Auch diese Einschnitte 6 können lokal mit Löchern 5', 5" oder 5" ' versehen sein. Die Tiefe der Einschnitte richtet sich danach, ob es sich um Einschnitte in Profilelementen von Laufstreifen für PKW- oder für LKW-Reifen handelt. Die Tiefe der Löcher entspricht insbesondere der Tiefe der Einschnitte, welche bis auf die jeweils vorgesehen Profiltiefe reichen können. Die Löcher können jedoch auch eine größere Tiefe aufweisen als die Einschnittabschnitte, in welchen sie vorgesehen sind. Die Einschnitte können stellenweise bzw. abschnittsweise eine geringer Tiefe als die Profiltiefe aufweisen.

Bezugszeichenliste

1 Profilblock

2 Quernut

3 Umfangsnut

4 Einschnitt

4' Einschnitt 4" Einschnitt

4'" Einschnitt

4 ^IV Einschnitt

4 ' a Einschnittabschnitt

5 Loch

5' Loch

5" Loch

5"' Loch

6 Einschnitt

10 Profilrippe 1 1 Einbuchtung

14a Einschnittgruppe

14b Einschnittgruppe α Winkel

ß Winkel