PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE19708613A1 10.09.1998
Titel Fahrzeugreifen
Anmelder SP Reifenwerke GmbH, 63450 Hanau, DE
Erfinder Gerresheim, Manfred, Dr., 63179 Obertshausen, DE;
Schomburg, Jürgen, 63517 Rodenbach, DE;
Iwamura, W., Kobe, JP
Vertreter Manitz, Finsterwald & Partner GbR, 80538 München
DE-Anmeldedatum 03.03.1997
DE-Aktenzeichen 19708613
Offenlegungstag 10.09.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.09.1998
IPC-Hauptklasse B60C 11/03
IPC additional class // B60C 115:00,113:00  
Zusammenfassung Es wird ein Fahrzeugreifen mit einer eine richtungsgebundene Profilierung aufweisenden Lauffläche beschrieben, bei dem anstelle von Umfangsrillen im Laufflächenmittelbereich beiderseits der Laufflächenmittelebene eine Vielzahl von in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten Hauptrillen vorgesehen ist, die vom Bereich der Laufflächenmittelebene ausgehend unter einem spitzen Winkel bis zum Laufflächenschulterbereich geführt und hinsichtlich ihrer Länge derart dimensioniert sind, daß jede Hauptrille in der Bodenaufstandsfläche zumindest einseitig offen ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft Fahrzeugreifen mit einer eine richtungsgebundene Profilierung aufweisenden Lauffläche.

Mit zunehmender Reduzierung der unmittelbar von den Fahrzeugen herruhrenden Geräuschentwicklung trägt das Reifengeräusch in höherem Ausmaß zum Gesamtgeräuschniveau eines Fahrzeugs bei, und deshalb besteht eine wesentliche Forderung darin, das Reifengeräusch zu verringern. Es ist bekannt, daß die Spitzenwerte des Reifengeräuschs in einem Frequenzbereich von 900 Hz bis 1100 Hz liegen. Dieses Geräusch wird auch als Orgelpfeifengeräusch bezeichnet, da es eine Folge der in der Aufstandsfläche der Reifen wirksam werdenden Längsrillen ist. Zwischen der Bodenkontaktfläche des Reifens und der Straßenoberfläche bildet sich in den Umfangsrillen eine Luftsäule, und als Folge der entstehenden Luftströmung wird Schall im erwähnten Frequenzbereich erzeugt. Die Wellenlänge des Schalls ist unabhängig von der Geschwindigkeit bzw. der Drehzahl des Reifens näherungsweise konstant, und da das eine Frequenz von etwa 1000 Hz aufweisende Geräusch ein durch das menschliche Ohr leicht wahrnehmbarer Schall ist, liegt eine sowohl innerhalb als auch außerhalb des Fahrzeugs störende und damit unerwünschte Geräuschentwicklung vor.

Um diese störende Geräuschentwicklung zu reduzieren, wäre es möglich, den Anteil an negativem Profil zu verringern, da mit einer entsprechenden Verringerung des negativen Profils ein Reifen leiser wird, aber mit der Verringerung des negativen Profilanteils wird das Aquaplaningverhalten des Reifens entsprechend schlechter, das heißt es liegen hier zwei gegensinnige Effekte vor, die bisher häufig nur unbefriedigende Kompromißlösungen ermöglicht haben.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fahrzeugreifen zu schaffen, der durch eine besondere Profilgestaltung sowohl ein gutes Aquaplaningverhalten als auch eine starke Reduzierung der Geräuschentwicklung ermöglicht und gute Trockengriffigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß im Laufflächenmittelbereich beiderseits der Laufflächenmittelebene eine Vielzahl von in Umfangsrichtung insbesondere unregelmäßig gegeneinander versetzten Hauptrillen vorgesehen ist, die vom Bereich der Laufflächenmittelebene ausgehend unter einem spitzen Winkel, der im Verlauf der Längserstreckung der Hauptrillen größer wird, bis zum Laufflächenschulterbereich geführt und hinsichtlich ihrer Länge derart dimensioniert sind, daß jede Hauptrille in der Bodenaufstandsfläche zumindest einseitig offen ist.

Durch die Vermeidung von Umfangsrillen, welche durch die erfindungsgemäßen, schräg verlaufenden Hauptrillen ersetzt werden, ist es möglich, das sogenannte Orgelpfeifgeräusch zu vermeiden und dennoch die geforderte Aquaplaningleistung sicherzustellen. Wesentlich ist in diesem Zusammenhang, daß die Länge dieser speziellen Hauptnuten so gewählt ist, daß jede Hauptrille in der Bodenaufstandsfläche zumindest einseitig offen ist, wodurch das erforderliche Wasserableitvermögen gegeben und dennoch die Geräuschentwicklung minimiert ist.

Zwischen dem Laufflächenmittelbereich und den jeweiligen Laufflächenschulterbereichen ist jeweils eine aus Abschnitten unterschiedlichen Querschnitts bzw. unterschiedlicher Breite bestehende Umfangsrille vorgesehen, in die einerseits die Hauptrillen und andererseits im Vergleich zu den Hauptrillen schmälere Schulterrillen münden. Durch die sich ändernde Breite dieser Umfangsrillen wird einerseits die Ausbildung jeglichen Orgelpfeifgeräusches vermieden, andererseits aber die Ableitung des Wassers aus der Bodenaufstandsfläche begünstigt.

Die in den Schulterbereichen vorgesehenen Rillen sind im Vergleich zu den im Laufflächenmittelbereich ausgebildeten Rillen relativ eng, so daß sich im Schulterbereich steifere Profilblöcke ergeben, die ein gutes Handling und eine geringe Geräuschentwicklung gewährleisten.

Durch die Ausgestaltung des Rillenverlaufs wird erreicht, daß sich dieser Rillenverlauf in der Aufstandsfläche beim Abrollen des Reifens ständig verändert, was für die Geräuschminimierung von Bedeutung ist, während dennoch in der Aufstandsfläche ein ausreichend hohes Negativprofil vorliegt, um die Wasserabführung aus der Aufstandsfläche sicherzustellen.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert und ergeben sich auch aus der Zeichnung.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Abschnitt des Laufflächenprofils mit kenntlich gemachter Aufstandsfläche, und

Fig. 2 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 gezeigten Teil der Laufflächenprofilierung mit oberhalb dieser Darstellung abgebildetem Querkonturverlauf der Reifenlauffläche.

Nach der Darstellung gemäß Fig. 1 umfaßt die Reifenlauffläche einen Laufflächenmittelbereich 1, der sich beiderseits der Laufflächenmittelebene 2 erstreckt und jeweils in den Laufflächenschulterbereich 3 übergeht.

Angrenzend an die Laufflächenmittelebene 2 und mit geringem Abstand zu dieser beginnen jeweils Hauptrillen 4, die unter einem spitzen Winkel bis zum Laufflächenschulterbereich 3 geführt sind. Diese Hauptrillen 4, welche bei herkömmlichen Reifen vorhandene Umfangsrillen ersetzen, besitzen über ihre Länge unterschiedliche Breite und sind in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt. Ausgehend von einem relativ kurzen und schmalen Bereich benachbart der Laufflächenmittelebene 2 erweitern sich diese Hauptrillen 4 auf eine maximale Breite, und in diesem Bereich relativ großer Breite schließen diese Hauptrillen 4 mit der Laufflächenmittelebene bevorzugt einen Winkel im Bereich von etwa 5° bis 10° ein. Anschließend wird der Winkel größer, und die Hauptrillen 4 verlaufen unter einer entsprechenden Krümmung zu Umfangsrillen 5, welche den Laufflächenmittelbereich 1 bezüglich der Schulterbereiche 3 begrenzen.

In den Schulterbereichen 3 sind relativ schmale Schulterrillen 6 vorgesehen, die mit den Umfangsrillen 5 verbunden sind und zur Wasserabführung aus der Aufstandsfläche 10 beitragen. Diese Schulterrillen 6 verjüngen sich nach außen und verlaufen etwa unter einem Winkel von 50° bis 90° bezüglich der Laufflächenmittelebene 2. Durch diese vergleichsweise engen Schulterrillen 6 erhält der Schulterbereich die erforderliche Stabilität aufgrund des hohen Anteils an Positivprofil, und außerdem stellen diese engen Rillen sicher, daß trotz Gewährleistung der Entwässerung keine störenden Innengeräusche erzeugt werden.

Zur Verringerung des Innengeräusches ist es auch von Bedeutung, daß die Hauptrillen 4 in ihrem Übergangsbereich zu den Umfangsrillen 5 schmaler und damit an benachbarte Rillen angepaßt sind.

Im Laufflächenmittelbereich 1 sind zwischen in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Hauptrillen 4 und den Umfangsrillen 5 Hilfsrillen 8 vorgesehen, die einen dem Hauptrillenverlauf angenäherten Schrägverlauf aufweisen und in die Umfangsrillen 5 münden. Die Länge dieser Hilfsrillen 8 kann unterschiedlich sein, ebenso ihr Krümmungsverlauf zur Laufflächenmittelebene hin.

Die Umfangsrillen 5 sind so gestaltet, daß sie kein Orgelpfeifgeräusch erzeugen können, wozu sie über den Umfang betrachtet aus Abschnitten unterschiedlicher Breite und /oder Querschnitt s bestehen und wiederholt Engstellen 7 ausgebildet sind. Fig. 1 zeigt auch die sich im Betrieb ergebende Bodenaufstandsfläche 10 und läßt erkennen, daß keine der Hauptrillen 4 in der Bodenaufstandsfläche beidendig verschlossen ist, wobei alle in der Aufstandsfläche liegenden Rillen eine große Wassermenge aufnehmen und seitlich und nach außen abführen können. In dieser Bodenaufstandsfläche 10 ändert sich beim Abrollvorgang ständig der Rillenverlauf, und es sind keine gerade durchgehenden Rillen vorhanden, wodurch das unerwünschte Orgelpfeifengeräusch vermieden wird, und zwar ohne Verschlechterung des Aquaplaningverhaltens.

Durch die Gestaltung des Rillenverlaufs und der Rillenbreite wird auch das Innengeräusch verringert und das Auftreten von Eigenresonanzen verhindert, die im Fahrzeug zu einem Brummen führen könnten. Dies wird durch entsprechende Anpassung der schräg verlaufenden, zur Wasserableitung benötigten Rillenbereiche erreicht, wobei diese Abstimmung insbesondere im Bereich der Umfangsrillen 5 vorgenommen wird. In dem Übergangsbereich, in dem sich die Hilfsrillen 8 befinden, kann auch eine Verringerung der Tiefe der Rillen erfolgen, um zusätzliche Geräuschbremsen auszubilden.

Fig. 2 dient zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Anordnung, des Verlaufs und der Dimensionierung der Rillen in Abhängigkeit von der Laufflächenbreite.

Die Laufflächenbreite TW wird definiert durch eine Gerade über der Lauffläche und die Tangenten an den Seitenwänden. Zwischen den jeweiligen Schnittpunkten und der Laufflächenmittelebene 2 liegt dann jeweils die halbe Laufflächenbreite TW/2 vor.

Für ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung werden nachfolgend für die verschiedenen Rillen bzw. Rillenabschnitte deren Position bzw. deren Bereich in der Lauffläche, der Abstand bzw. der Abstand des Anfangs der betreffenden Rille von der Laufflächenmittelebene, die Rillenbreite und der Rillenwinkel angegeben.



Durch die gewählte Anordnung und die Dimensionierung sowie den Verlauf der Rillen und den zumindest über die Laufflächenbreite erfolgenden Versatz wird die angestrebte Optimierung von gutem Aquaplaningverhalten und gleichzeitiger Reduzierung des Reifengeräusches erzielt. Die vorstehenden Werte können in der Praxis in einem Bereich von ±10% schwanken.

Zur Herstellung eines Reifens nach der Erfindung werden vorzugsweise drei verschiedene Arten von Segmenten und fünf verschiedene Längen verwendet, wobei bevorzugt das Verhältnis zwischen kürzestem und längstem Segment etwa 1 : 1,6 beträgt. Es wird dabei auch darauf geachtet, daß die sich jeweils ergebenden Dreierkombinationen in der Länge verschieden sind, um ein Entstehen von Brumm zu vermeiden. Diese Maßnahmen orientieren sich jedoch am Stand der Technik und können vom Fachmann in der jeweils erforderlichen Weise angewandt werden. Bezugszeichenliste 1 Laufflächenmittelbereich

2 Laufflächenmittelebene

3 Laufflächenschulterbereich

4 Hauptrillen

5 Umfangsrillen

6 Schulterrillen

7 Engstellen

8 Hilfsrillen

9 Zentralbereich

10 Bodenaufstandsfläche

11 übergangsbereich


Anspruch[de]
  1. 1. Fahrzeugreifen mit einer eine richtungsgebundene Profilierung aufweisenden Lauffläche, dadurch gekennzeichnet, daß im Laufflächenmittelbereich (1) beiderseits der Laufflächenmittelebene (2) eine Vielzahl von in Umfangsrichtung insbesondere unregelmäßig gegeneinander versetzten Hauptrillen (4) vorgesehen ist, die vom Bereich der Laufflächenmittelebene (2) ausgehend unter einem spitzen Winkel, der im Verlauf der Längserstreckung der Hauptrillen (4) größer wird, bis zum Laufflächenschulterbereich (3) geführt und hinsichtlich ihrer Länge derart dimensioniert sind, daß jede Hauptrille (4) in der Bodenaufstandsfläche (10) zumindest einseitig offen ist.
  2. 2. Fahrzeugreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem jeweiligen Laufflächenschulterbereich (3) und dem Laufflächenmittelbereich (1) eine aus Abschnitten unterschiedlichen Querschnitts und insbesondere unterschiedlicher Breite bestehende Umfangsrille (5) vorgesehen ist, in die einerseits die Hauptrillen (4) und andererseits im Vergleich zu den Hauptrillen (4) schmälere Schulterrillen (6) münden.
  3. 3. Fahrzeugreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Hauptrillen (4) ausgehend vom schmalsten Anfangsbereich in der Nähe der Laufflächenmittelebene (2) im Verlauf ihrer Längserstreckung größer und zur Umfangsrille (5) hin wieder kleiner wird.
  4. 4. Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsrillen (5) aus aufeinanderfolgenden Abschnitten unterschiedlicher Breite bestehen, die über Engstellen (7) miteinander verbunden sind.
  5. 5. Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Hauptrillen (4) über den Reifenumfang derart gewählt ist, daß zu jedem Zeitpunkt des Abrollens des Reifens in der Bodenaufstandsfläche (10) zumindest Teilabschnitte von wenigstens fünf Hauptrillen (4) gelegen sind.
  6. 6. Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Laufflächenmittelbereich (1) zwischen in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Hauptrillen (4) und den unregelmäßigen Querschnitt aufweisenden Umfangsrillen (5) Hilfsrillen (8) vorgesehen sind, die einen dem Hauptrillenverlauf angenäherten Schrägverlauf aufweisen und in die Umfangsrillen (5) münden.
  7. 7. Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulterrillen (6) und/oder die Hauptrillen (4) jeweils benachbart einer Engstelle (7) in die Umfangsrillen (5) münden.
  8. 8. Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufflächenmittelbereich (1) von einem Zentralbereich (9), in dem sich nur Abschnitte der Hauptrillen (4) befinden, und einem Übergangsbereich (11) gebildet wird, in dem sich sowohl Abschnitte der Hauptrillen (4) als auch der Hilfsrillen (8) befinden.
  9. 9. Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptrillen (4) und/oder die Hilfsrillen (8) jeweils unterschiedliche Längen und/oder Neigungen bezüglich der Laufflächenmittelebene (2) aufweisen.
  10. 10. Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigungswinkel der Hauptrillen (4) bezüglich der Laufflächenmittelebene (2) im Zentralbereich (9) in der Größenordnung von 5° bis 10° und die Neigungswinkel von Hauptrillen (4) und Hilfsrillen (8) im Übergangsbereich (11) in der Größenordnung von 10° bis 50° gelegen sind.
  11. 11. Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillenwinkel der miteinander verbundenen Abschnitte unterschiedlicher Breite der Umfangsrillen (5) im Bereich von 0° bis 3° gelegen sind.
  12. 12. Fahrzeugreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigungswinkel der Schulterrillen (6) bezüglich der Laufflächenmittelebene (2) im Bereich von 50° bis 90° gelegen sind.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

  Patente PDF

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com