Fahrzeugluftreifen

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit einem Laufstreifen mit zumindest einer, insbesondere gerade verlaufenden, auf Profiltiefe ausgeführten, von Rillenflanken und einem im Querschnitt U-förmigen Rillengrund begrenzten Umfangsrille mit einer an der Laufstreifenperipherie in axialer Richtung ermittelten Breite, wobei am Rillengrund, gegebenenfalls unter Anbindung an die Rillenflanken, eine Anzahl von über den Umfang der Umfangsrille verteilt angeordneten, einander in axialer Richtung paarweise gegenüberliegenden Vorsprünge ausgebildet ist, zwischen welchen jeweils ein auf Profiltiefe reichender, eine Engstelle aufweisender Rillenpfad der Umfangsrille verläuft, welcher bezüglich einer von der radialen Richtung und einer Senkrechten auf die Mittellinie der Umfangsrille aufgespannten Ebene symmetrisch gestaltet ist.

Es ist bekannt, in Umfangsrillen von Laufstreifen von Fahrzeugluftreifen als Abriebindikatoren dienende oder als Schallbrecher wirkende Vorsprünge auszubilden. Als Schallbrecher wirkende Vorsprünge vermindern während des Fährbetriebes die Ausbreitung von sich vor allem in gerade verlaufenden Umfangsrillen ausbildenden Schallwellen, deren Frequenzen in einem für Menschen wahrnehmbaren Bereich liegen. Abriebindikatoren dienen bekannter Weise insbesondere zur Anzeige der gesetzlich vorgeschriebenen Mindestprofiltiefe.

Ein Fahrzeugluftreifen der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE 102014218871 A1 bekannt. Dieser Fahrzeugluftreifen weist einen Laufstreifen mit einer Umfangsrille auf, in welcher als Schallbrecher wirkende, in axialer Richtung paarweise gegenüberliegenden Vorsprünge ausgebildet sind, wobei der eine Vorsprung ein kleineres Volumen aufweist als der andere Vorsprung. Der kleinere Vorsprung liegt einer im größeren Vorsprung ausgebildeten, diesen in radialer Richtung durchsetzenden, im Querschnitt parallel zur Laufstreifenperipherie U-förmigen Aussparung gegenüber. Bei Sicht in Längsrichtung durch die Umfangrille verbleibt zwischen den Vorsprüngen ein Abstand von 2,0 mm bis 3,0 mm.

Es bestehen fortlaufend Bemühungen, die in Umfangsrillen vorgesehenen, als Schallbrecher und/oder Abriebindikator wirkenden Vorsprünge im Hinblick auf ihren Einfluss auf das Wasserableitvermögen der Umfangsrille weiter zu optimieren, insbesondere um die beim Fahren auf nasser Fahrbahn bestehende Aquaplaninggefahr zu reduzieren.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Fahrzeugluftreifen der eingangs genannten Art die Vorsprünge in einer im Hinblick auf das Wasserableitvermögen der Umfangsrille günstigeren Weise zu gestalten.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Vorsprünge an den Rillenflanken oder am Rillengrund in Umfangsrichtung auslaufen und derart verlaufen, dass der Rillenpfad bezüglich einer von der Mittelinie der Umfangsrille und der radialen Richtung aufgespannten zweiten Ebene symmetrisch verläuft und sich aus zwei trichterartig zur Engstelle verengenden Venturiabschnitten zusammensetzt.

Durch die Venturiabschnitte des Rillenpfades zwischen den Vorsprüngen wird beim Fahren auf nasser Fahrbahn durch die Umfangsrille fließendes Wasser im Bereich der Vorsprünge auf verwirbelungsfreie bzw. verwirbelungsarme Weise beschleunigt („Venturi-Effekt“), sodass das Wasser an den Vorsprünge schneller vorbeigeleitet wird und somit ein nahezu unverändert gutes Wasserableitvermögen im Bereich der Vorsprünge erhalten bleibt. Gemäß einer bevorzugten Ausführung weisen die Venturiabschnitte einander zugewandte Endabschnitte auf, welche gemeinsam einen in Draufsicht in Umfangsrichtung langgestreckten Pfadabschnitt des Rillenpfades bilden, wobei sich die Engstelle des Rillenpfades im Pfadabschnitt befindet oder durch diesen gebildet ist. Ein solcher Pfadabschnitt ist im Hinblick auf den Venturi Effekt besonders vorteilhaft.

In diesem Zusammenhang ist es ferner von Vorteil, wenn der Pfadabschnitt in Umfangsrichtung eine Länge von 25% bis 35% der in Umfangsrichtung gemessenen maximalen Länge des Rillenpfades aufweist.

Die Venturiabschnitte sind besonders wirkungsvoll, wenn ihre Breite und/oder Tiefe gemäß den nachfolgenden bevorzugten Ausführungen gewählt bzw. ausgelegt ist bzw. sind. Bevorzugt weisen die Vorsprünge am Rillenpfad jeweils eine Vorsprungkante auf, wobei die Venturiabschnitte an der Engstelle des Rillenpfades eine zwischen den Vorsprungkanten in axialer Richtung ermittelte Breite von mindestens 1,0 mm und höchstens 30% der Breite Umfangsrille aufweisen. Insbesondere beträgt die Breite der Venturiabschnitte an der Engstelle höchstens 25%, vorzugsweise höchstens 20%, der Breite der Umfangsrille. Ferner ist es bevorzugt, wenn die Vorsprungkanten vom Niveau der Profiltiefe in radialer Richtung einen konstanten Abstand von 1 ,4 mm bis 2,0 mm, insbesondere von 1 ,6 mm, aufweisen. Die genannten Abmessungen tragen dazu bei, den Venturiabschnitten eine im Hinblick auf den Venturieffekt vorteilhaften Querschnitt zu verleihen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung weisen die Vorsprünge in radialer Richtung - ermittelt gegenüber dem tiefsten Punkt Umfangsrille - eine konstante Höhe von 1 ,4 mm bis 2,0 mm, insbesondere von 1 ,6 mm, auf. Im Bereich solcher Vorsprünge bleibt ein im Hinblick auf das Wasserdrainagevermögen der Umfangsrille vorteilhaftes, relativ großes Rillenleervolumen erhalten. Auf die Wirkung der Venturiabschnitte wirkt es sich vorteilhaft aus, wenn die Vorsprünge in Umfangsrichtung eine maximale Länge von 150% bis 300%, insbesondere von 180% bis 250%, besonders bevorzugt von 200% bis 230%, der Breite der Umfangsrille aufweisen.

Gemäß einerweiteren bevorzugten Ausführung verlaufen in zumindest einem der an die Umfangsrille angrenzenden Profilpositiven im Bereich der Vorsprünge vor der Umfangsrille endende Querrillen, wobei im Inneren des Profilpositivs zwischen der jeweiligen Querrille und der Engstelle des Rillenpfades ein Kanal verläuft, in welchen ein im Profilpositiv ausgebildeter, sich in radialer Richtung erstreckender, schmäler als der Kanal ausgeführter Einschnitt mit einer Breite von 0,4 mm bis 1 ,2 mm einmündet. Beim Fahren auf nasser Fahrbahn kann von der Querrille aufgenommenes Wasser durch den Kanal schnell in die Umfangsrille abgeleitet werden, wobei das Wasser der Engstelle des Rillenpfades zugeleitet und daher günstiger Weise wirkungsvoll beschleunigt wird.

Bei dieser Variante ist vorteilhaft, wenn der Kanal den Einschnitt, im Querschnitt betrachtet, an jeder Seite um 0,15 mm bis 2,0 mm, insbesondere um mindestens 0,5 mm, überragt.

Ferner ist es bei dieser Variante von Vorteil, wenn die Querrille, der Kanal und der Einschnitt bezüglich der von der radialen Richtung und der Senkrechten auf die Mittellinie der Umfangsrille aufgespannten Ebene symmetrisch ausgeführt sind.

Die Vorsprünge sind besonders strömungsgünstig ausgeführt, wenn diese in Draufsicht trapezförmig ausgebildet sind, wobei die Trapezbasis am Rillengrund bzw. an der jeweiligen Rillenflanke der Umfangsrille liegt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung ist auf den Vorsprüngen ein am Rillengrund und/oder an die jeweilige Rillenflanke angebundener Vorsprungaufsatz ausgebildet, welcher an seinem äußeren Umfang vom zugehörigen Vorsprung überragt ist und welcher in radialer Richtung - ermittelt gegenüber dem tiefsten Punkt der Umfangsrille - eine konstante Höhe von 2,6 mm bis 3,4 mm, insbesondere von 3,0 mm, aufweist, wobei der Vorsprungaufsatz in Draufsicht vorzugsweise die Form eines Trapezes mit einer an der jeweiligen Rillenflanke bzw. am Rillengrund der Umfangsrille liegenden Trapezbasis aufweist. Ein solcher Vorsprungaufsatz zeigt das Erreichen einer insbesondere im Hinblick auf das Wasserdrainagevermögen der Umfangsrille kritischen Restprofiltiefe an.

Es ist ferner günstig, wenn die Paare von Vorsprüngen, welche innerhalb der Umfangsrille in Umfangsrichtung aufeinanderfolgen, insbesondere übereinstimmende gegenseitige Abstände von 10,0 mm bis 70,0 mm, vorzugsweise von mindestens 30,0 mm, aufweisen.

Darüber hinaus ist es günstig, wenn innerhalb der Umfangsrille mindestens fünf Paare von Vorsprüngen ausgebildet sind.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, näher beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 eine vergrößerte Schrägansicht eines Ausschnittes eines Laufstreifens eines Fahrzeugluftreifens im Bereich einer Umfangsrille mit einer Ausführungsvariante der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil des Ausschnittes aus Fig. 1 ,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie lll-lll der Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 2 und

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 2. Gemäß der Erfindung ausgeführte Fahrzeugluftreifen sind insbesondere Reifen in Radialbauart für Personenkraftwagen, Vans oder Light-Trucks.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht eines Laufstreifenausschnittes im Bereich einer gerade verlaufenden, schulterseitigen Umfangsrille 1 , welche eine schulterseitige Profilrippe 2 von einer in Fig. 1 lediglich angedeuteten, mittleren Profilrippe 3 trennt.

Die Umfangsrille 1 ist in radialer Richtung in der für den jeweiligen Reifentyp vorgesehenen Profiltiefe T ₁ ausgeführt, welche für PKW, Vans und Light-Trucks üblicherweise 6,5 mm bis 10,0 mm beträgt, und weist an der Laufstreifenperipherie in axialer Richtung eine Breite Bi von vorzugsweise 6,0 mm bis 13,0 mm, insbesondere von zumindest 9,0 mm, auf. Die Umfangsrille 1 ist durch einen im Querschnitt der Umfangsrille 1 U-förmigen, beim Ausführungsbeispiel flach U- förmigen, Rillengrund 4, eine an der schulterseitigen Profilrippe 2 ausgebildete Rillenflanke 5 und eine an der mittleren Profilrippe 3 ausgebildete Rillenflanke 6 begrenzt. Der Rillengrund 4 setzt sich beim gezeigten Ausführungsbeispiel, im Querschnitt der Umfangsrille 1 betrachtet, aus einem auf Profiltiefe T ₁ verlaufenden, zentralen Rillengrundabschnitt 4a und zwei seitlichen Übergangsrundungen 4b zusammen. Die Rillenflanken 5 schließen knickfrei an die Übergangsrundungen 4b an und verlaufen in radialer Richtung, können zu dieser jedoch auch unter übereinstimmenden oder voneinander abweichenden Winkel von bis zu 15°, insbesondere von bis zu 3°, verlaufen.

In dem in Fig. 1 gezeigten Abschnitt der Umfangsrille 1 sind am Rillengrund 4 zumindest Großteils auf den Übergangsrundungen 4b befindliche, in axialer Richtung paarweise und Umfangsrichtung versatzfrei gegenüberliegende Vorsprünge 7 ausgebildet, zwischen welchen ein eine Engstelle aufweisender, auf Profiltiefe T ₁ reichender Rillenpfad 8 verbleibt bzw. verläuft.

Das Paar von Vorsprüngen 7 wirkt als Schallbrecher und dient als Abriebindikator, wobei die Vorsprünge 7 aus dem Gummimaterial des Laufstreifens bestehen. Innerhalb der Umfangsrille 1 ist eine Vielzahl von Vorsprung-Paaren vorgesehen, welche insbesondere derart verteilt angeordnet sind, dass sie voneinander gegenseitige Abstände von 10,0 mm bis 70,0 mm, vorzugsweise von mindestens 30,0 mm, aufweisen. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich auf jedem Vorsprung 7 ein Vorsprungaufsatz 9, dessen Ausgestaltung später noch genauer erläutert wird.

Gemäß Fig. 2 sind die Vorsprünge 7 und der zwischen ihnen verbleibende Rillenpfad 8 bezüglich einer gemeinsamen, von der axialen Richtung und der radialen Richtung aufgespannten, in Fig. 2 mit der Schnittlinie IV-IV zusammenfallende Ebene E ₁ symmetrisch ausgeführt. Ferner sind die Vorsprünge 7 derart gestaltet, dass der Rillenpfad 8 bezüglich einer von der Umfangsrichtung und der radialen Richtung aufgespannten, durch die Mitte der Umfangsrille 1 verlaufenden, zweiten Ebene E ₂ symmetrisch ausgeführt ist.

Wie Fig. 1 und Fig. 2 zeigen, sind die Vorsprünge 7 in Draufsicht in Umfangsrichtung langgestreckt sowie gleichschenkelig-trapezartig gestaltet, wobei die Trapezbasis an der jeweiligen Übergangsrundung 4b liegt und wobei die Vorsprünge 7 entsprechend der Trapezform in Umfangsrichtung auslaufen (Fig. 1). Die Vorsprünge 7 weisen in Umfangsrichtung eine maximale Länge h (Fig. 2) von 150% bis 300%, insbesondere von 180% bis 250%, besonders bevorzugt von 200% bis 230%, der Breite B ₁ (Fig. 1) der Umfangsrille 1 und in radialer Richtung - ermittelt gegenüber der tiefsten Stelle der Umfangsrille 1 - eine beim gezeigten Ausführungsbeispiel konstante Höhe h ₁ (Fig. 3) von 1,4 mm bis 2,0 mm, insbesondere von 1 ,6 mm, auf. Die Höhe h ₁ entspricht daher bevorzugt der in Deutschland vorgeschriebenen, gesetzlichen Mindestprofiltiefe von 1,6 mm. Ferner sind die Vorsprünge 7 in radialer Richtung jeweils durch eine parallel zur Laufstreifenperipherie ausgerichtete Deckfläche 7a (Fig. 1, Fig. 3) begrenzt und weisen den Rillenpfad 8 begrenzende Vorsprungflanken 7b auf, welche über gerundete bzw. knickfrei verlaufende Vorsprungkanten 7c an die Deckflächen 7a anschließen. Die Vorsprungkanten 7c enden an der jeweiligen Übergangsrundung 4b des Rillengrundes 4 und setzen sich jeweils aus einem mittleren Kantenabschnitt 7c‘ und zwei endseitigen Kantenabschnitten 7c“ zusammen, wobei die endseitigen Kantenabschnitte 7c“ jeweils über einen Wendepunkt Pw an den mittleren Kantenabschnitt 7c‘ anschließen (Fig. 3). Die Vorsprungflanken 7b sind über ihre gesamte Erstreckung, im Querschnitt der Umfangsrille 1 betrachtet, zumindest abschnittsweise derart gerundet, dass sie knickfrei in den Rillengrund 4 übergehen (Fig. 3).

Der zwischen den Vorsprüngen 7 gebildete Rillenpfad 8 setzt sich aus zwei, sich jeweils zur erwähnten Engstelle des Rillenpfades 8 trichterförmig bzw. V-förmig verengenden Venturiabschnitten 10 zusammen (siehe insbesondere Fig. 2). Beim gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Venturiabschnitte 10 einander zugewandte Endabschnitte auf, welche gemeinsam einen in Draufsicht gerade verlaufenden, im Querschnitt U-förmigen (Fig. 3), die Engstelle aufweisenden Pfadabschnitt 11 des Rillenpfades 8 bilden (siehe insbesondere Fig. 2).

Die Venturiabschnitte 10 weisen in der Ebene E ₁ eine zwischen den Vorsprungkanten 7c ermittelte Breite b ₁ (Fig. 2) auf, welche mindestens 1,0 mm und höchstens 30%, insbesondere höchstens 25%, vorzugsweise höchstens 20%, der Breite B ₁ (Fig. 1) der Umfangsrille 1 beträgt.

Gemäß Fig. 2 reicht der Pfadabschnitt 11 - bezogen auf die Vorsprungkanten 7c - bis zu den Wendepunkten Pw und ist am Niveau der Deckflächen 7a daher durch die mittleren Kantenabschnitte 7c‘ begrenzt. Der Pfadabschnitt 11 weist in Umfangsrichtung eine zwischen den Wendepunkten Pw einer der Vorsprungkanten 7c gemessene Länge l ₂ von 25% bis 35% der maximale Länge l ₁ auf. Die mittleren Kantenabschnitte 7c‘ verlaufen bezogen auf eine ihre Enden verbindende Linie in Umfangsrichtung und sind Draufsicht leicht konkav zueinander gewölbt, sodass sich die Engstelle des Rillenpfades 8 bei der Ebene E ₁ befindet. Alternativ können die mittleren Kantenabschnitte 7c‘ in Draufsicht gerade in Umfangsrichtung verlaufen, sodass die Engstelle des Rillenpfades 8 durch den Pfadabschnitt 10 gebildet ist. Wie Fig. 1 und Fig. 2 zeigen, sind die bereits erwähnten Vorsprungaufsätze 9 in Draufsicht und in Umfangsrichtung ebenfalls langgestreckt sowie gleichschenkelig- trapezartig gestaltet, wobei die Basis des Trapezes an der jeweiligen Rillenflanke 5, 6 bzw. der jeweiligen Übergangsrundung 4b liegt. Die Vorsprungaufsätze 9 sind von den Vorsprüngen 7 überragt, in radialer Richtung durch eine parallel zur Laufstreifenperipherie ausgerichtete Deckfläche 9a begrenzt (Fig. 3), enden in radialer Richtung - ermittelt gegenüber dem tiefsten Punkt bzw. tiefsten Bereich der Umfangsrille 1 - in einer Höhe h ₂ (Fig. 3) von 2,6 mm bis 3,4 mm, insbesondere von 3,0 mm, und weisen in Umfangsrichtung eine Länge l ₃ (Fig. 2) von 30% bis 50%, insbesondere von bis zu 40%, der Länge l ₁ der Vorsprünge 7 auf.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist in der schulterseitigen Profilrippe 2 neben dem Vorsprüngen 7 eine in axialer Richtung verlaufende, vor der Umfangsrille 1 in einem an der Laufstreifenperipherie in axialer Richtung ermittelten Abstand a ₁ (Fig. 2) von vorzugsweise 2,5 mm bis 5,0 mm endende Querrille 12 ausgebildet, welche an der Außenfläche der Profilrippe 2 eine Breite B ₂ (Fig. 2) von beispielsweise 2,0 mm bis 5,0 mm und in radialer Richtung eine innerhalb der Bodenaufstandsfläche vorzugsweise mit der Profiltiefe T ₁ übereinstimmende Tiefe T ₂ (Fig. 4) aufweist.

Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, verläuft zwischen der Querrille 12 und dem Pfadabschnitt 11 des Rillenpfades 8 ein auf Profiltiefe T ₁ liegender Kanal 13. Über die gesamte Erstreckung des Kanals 13 mündet in diesen ein sich in radialer Richtung erstreckender Einschnitt 14 (siehe auch Fig. 1), welcher zwischen der Querrille 12 und der Umfangsrille 1 verläuft, eine Breite von 0,4 mm bis 1,2 mm aufweist und im an die Profilrippe 2 angrenzenden Vorsprung 7, inklusive Vorsprungaufsatz 9, fortgesetzt ist (Fig. 1). Der Kanal 13 weist einen gerundeten, beim Ausführungsbeispiel kreisrunden, Querschnitt mit einem Durchmesser di (Fig. 5) auf, welcher derart gewählt ist, dass der Kanal 13 den Einschnitt 14, im Querschnitt betrachtet, an jeder Seite um 0,15 mm bis 2,0 mm, insbesondere um mindestens 0,5 mm überragt. Sowohl die Querrille 12, der Einschnitt 14 als auch der Kanal 13 sind bezüglich der erwähnten Ebene E ₁ symmetrisch ausgeführt (Fig. 2, Fig. 4), erstrecken sich daher in axialer Richtung bzw. sind in axialer Richtung ausgerichtet. Die Erfindung ist auf das beschriebene Ausführungsbeispiel nicht beschränkt.

Insbesondere können die Vorsprünge 7 auch in mittleren Umfangsrillen ausgebildet sein. Die Vorsprungaufsätze 9 sind optional.

Bezugsziffernliste

1 . schulterseitige Umfangsrille

2. schulterseitige Profilrippe

3. mittlere Profilrippe

4. Rillengrund

4a . Rillengrundabschnitt

4b . Übergangsrundung

5. Rillenflanke

6. Rillenflanke

7. Vorsprung

7a . Deckfläche

7b . Vorsprungflanke

7c . Vorsprungkante

7c‘ . mittlerer Kantenabschnitt

7c“ . endseitiger Kantenabschnitt

8. Rillenpfad

9. Vorsprungaufsatz

9a . Deckfläche

10. Venturiabschnitt

11 . Pfadabschnitt

12. Querrille

13. Kanal

14. Einschnitt a ₁ . Abstand

B ₁ , B ₂ , b ₁ . Breite d ₁ . Durchmesser

E ₁ , E ₂ . Ebene h ₁ , h ₂ . Höhe l ₁ . maximale Länge l ₂ , l ₃ . Länge

P _w Wendepunkt

T ₁ Profiltiefe T ₂ Tiefe