DE69401990T2

DE69401990T2 - Reifen für Kraftfahrzeugräder mit einer geräuscharmen Laufläche

Info

Publication number: DE69401990T2
Application number: DE69401990T
Authority: DE
Inventors: Maurizio Boiocchi; Gianfranco Colombo
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1993-05-31
Filing date: 1994-05-24
Publication date: 1997-06-26
Anticipated expiration: 2014-05-25
Also published as: ES2102096T3; US20020005238A1; JPH0752612A; EP0627332B2; ITMI931119A1; IT1265035B1; EP0627332A1; US6311748B1; DE69401990T3; DE69401990D1; ITMI931119A0; ES2102096T5; ATE149927T1; US5964266A; JP3414839B2; GR3023045T3; EP0627332B1; BR9401749A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reifen für Räder eines Motorfahrzeugs, der mit einer Lauffläche versehen ist, die ein geringes Laufgeräusch erzeugt gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Solch ein Reifen ist aus der US-A-4 299 264 bekannt.
Es ist bekannt, daß Reifen für motorgetriebene Straßenfahrzeuge eine Vielzahl von Längsrillen und quer verlaufenden Einschnitten in der Lauffläche besitzen, die eine Vielzahl von geformten Blöcken darauf begrenzen, wobei die Blöcke gemäß einem speziellen Profilmuster verteilt sind, das geeignet untersucht wurde.
Innerhalb des Profilmusters geben die Längsrillen, durch welche die geformten Blöcke in verschiedene Seite an Seite liegende Reihen eingeteilt sind, dem Reifen die gewünschten Eigenschaften der Richtungskontrollstabilität und Straßenlage in Bezug auf die parallel zur Achse des Rades gerichteten Drift-Schubkräfte. Die quer verlaufenden Einschnitte wiederum geben dem Reifen die gewünschten Traktionseigenschaften, d. h. die Fähigkeit des wirksamen Übertragens der tangentialen Druckkräfte parallel zur Laufrichtung während des Beschleunigungs- und Verzögerungsschrittes des Fahrzeuges. Im Prinzip besitzt die Traktionsleistung des Reifens die Tendenz, größer zu werden, wenn die Anzahl der in der Lauffläche angeordneten quer verlaufenden Einschnitte zunimmt und die Ausrichtung der Einschnitte selbst sich der Senkrechten zur Laufrichtung annähert.
Zusätzlich wirken die Längsrillen und quer verlaufenden Einschnitte dahingehend zusammen, daß sie eine wirkungsvolle Drainagetätigkeit des Wassers von dem Eindruckbereich des Reifens während des Laufens auf einem nassen Straßenbelag ausführen.
Die Anwesenheit der quer verlaufenden Einschnitte und Längsnuten verursacht jedoch die gut bekannte Wirkung des durch das Laufen des Reifens erzeugten Geräusches. Detaillierter ausgedrückt wurde als einer der Hauptgründe für das Laufgeräusch die fortlaufende Folge von Stößen der Ecken der geforrnten Blöcke auf dem Straßenbelag gefunden.
Ein anderer Grund, der zur Geräuscherzeugung beiträgt, ist durch reibende Bewegungen gegeben, denen die geformten Blöcke in Kontakt mit dem Straßenbelag ausgesetzt sind, wenn sie in den Eindruckbereich eintreten und diesen verlassen. Diese reibenden Bewegungen sind im wesentlichen auf die Verformungen zurückzuführen, denen die Lauffläche notwendigerweise unterworfen ist, weil ihre äußere Oberfläche, die in einem freien Zustand eine konvexe Gestalt mit einer doppelten Abbiegung besitzt, wie bekannt ist, unweigerlich gegen den Straßenbelag flach wird.
Die dynamischen Wirkungen, welche die Verformung der Lauffläche zwischen dem Eintritts- und Austrittsbereich in und aus dem Eindruckbereich erzeugen, führen auch zu einer zyklischen volumetrischen Änderung der Rillen und Einschnitte, die zwischen den geformten Blöcken definiert sind, was eine zyklische druckaufbauende und druckabbauende Wirkung auf die in den Rillen und Einschnitten enthaltene Luft mit sich bringt. Diese Phänomene des Druckaufbaus und Druckabbaus der Luft unterstützen die Erzeugung des durch das Laufen des Reifens erzeugten Geräusches.
Der Stand der Technik schlägt verschiedene Hilfsmittel vor, um das durch das Laufen des Reifens erzeugte Geräusch so weit wie möglich zu begrenzen.
Ein Hilfsmittel, das über einen langen Zeitraum angenommen wurde, besteht im wesentlichen im unterschiedlichen Gestalten der Längsabmessungen, d. h. jener entlang der Erstreckung in Umfangsrichtung, der einzelnen geformten Blöcke. Mit anderen Worten sind die Blöcke in der Erstreckung in Umfangsrichtung der Lauffläche gemäß zwei oder mehr unterschiedlicher Teilungswerte verteilt, die in einer Abfolge in Umfangsrichtung verteilt sind und gewöhnlich als "Teilungssequenz" bezeichnet werden, die allgemein untersucht wird, um die größtmögliche Ungleichheit über die gesamte Erstreckung in Umfangsrichtung zu erzielen. In dieser Weise finden die durch die Stöße und reibenden Bewegungen der Blöcke erzeugten Druckwellen nicht mit einer speziellen Frequenz statt, auf der ein Großteil der als eine Folge des Rollens erzeugten akustischen Energie zusammengeführt werden würde. Mit anderen Worten ist die akustische Energie über einen weiten Frequenzbereich verteilt, wobei die störende Wirkung von Geräusch, die gewöhnlich als "Squirrel-Effekt" bekannt ist, ausgeschaltet wird.
Für das Verteilen der akustischen Energie über eine größere Anzahl von Frequenzen wurde noch vorgeschlagen, ein Versetzen der zu aufeinanderfolgend Seite an Seite angeordneten Umfangsreihen gehörigen Blöcke zueinander vorzunehmen. Diese Lösung macht es jedoch schwierig, das Wasser von der Mitte des Kontaktbereiches in Richtung der äußeren Kanten der Lauffläche abzuführen und macht es daher notwendig, die Breite der Längsnuten zu erhöhen, um eine ausreichende Drainagewirkung zu erzielen.
Ein anderes Hilfsmittel besteht darin, den quer verlaufenden Einschnitten eine in geeigneter Weise geneigte Ausrichtung in Bezug auf die Senkrechte zur Laufrichtung zu verleihen. Dies ermöglicht es, daß die Stöße der Ecken des Blockes auf dem Straßenbelag "weicher gemacht" werden, aber auf der anderen Seite behindert es die Traktionseigenschaften des Reifens.
Eine beträchtliche Verringerung des durch das Rollen erzeugten Geräusches wurde durch das Bilden zusätzlicher Einschnitte in den geformten Blöcken erreicht, die gewöhnlich als "Lamellen" bezeichnet werden, wobei die Lamellen dazu dienen, die elastische Verformbarkeit der Blöcke zu erhöhen. Auch diese Lösung gestattet es, daß der Aufprall des Blocks auf dem Straßenbelag abgeschwächt wird, wobei eine Verringerung des von den Stößen herrührenden Geräusches verursacht wird. Jedoch bringt die größere Verformbarkeit eines Blockes die Tendenz mit sich, daß die von reibenden Bewegungen herrührenden Geräuschwirkungen erhöht werden.
Als Beispiel für den oben beschriebenen Stand der Technik wird auf die italienische Patentanmeldung Nr. 20284A/90 desselben Anmelders verwiesen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine wesentliche Verringerung des durch das Rollen des Reifens erzeugten Geräusches zu erzielen, ohne die Traktions- und Richtungskontrolleigenschaften des Reifens und seine Wirksamkeit beim Abführen von Wasser zu beeinträchtigen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst und insbesondere dadurch, daß in den Umfangsreihen nahe der Äquatorialebene des Reifens oder in den zentralen Reihen, eine Anzahl von geformten Blöcken angeordnet ist, die geringer als jene ist, die in den Blöcken nahe den Seitenkanten der Lauffläche oder in den Schulterreihen vorgesehen ist.
Des weiteren wird der Lauffläche eine schrittweise zunehmende Steifigkeit in Längsrichtung von den äußeren Seitenkanten derselben in Richtung auf die Äquatorialebene verliehen.
Nahe zur Äquatorialebene kann zumindest eine kontinuierliche Rippe in Umfangsrichtung angeordnet sein, wobei die Rippe zwischen zwei der Längsrillen abgegrenzt ist. Vorzugsweise sind zwei der in Umfangsrichtung verlaufenden Rippen vorgesehen und sind diese symmetrisch in Bezug auf die Äquatorialebene der Lauffläche angeordnet und gegenseitig durch eine zentrale Rille beabstandet.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung definieren in jeder Reihe der geformten Blöcke die quer verlaufenden Einschnitte einen Auftreffwinkel mit den angrenzenden Längsrillen, der eine größere Größe als der Auftreffwinkel besitzt, der mit den quer verlaufenden Einschnitten der nachfolgend in Seite-an-Seite-Beziehung mit dieser in Richtung der Äquatorialebene angeordneten Blockreihe gebildet ist.
Detaillierter ausgedrückt ist der Wert des Auftreffwinkels in den Blockreihen, die am nächsten zur Äquatorialebene sind, in dem Bereich von 15º bis 25º, wohingegen der Auftreffwinkel in den Blockreihen, die am nächsten zu den Seitenkanten der Lauffläche sind, in dem Bereich von 70º bis 105º ist.
Vorteilhafterweise besitzt jede der ersten Reihen erste quer verlaufende Einschnitte, die sich alle aufeinanderfolgend von einem der ersten quer verlaufenden Einschnitte erstrecken, der zu der Blockreihe gehörig ist, die angrenzend in Seite-an-Seite-Beziehung angeordnet ist.
Die aufeinanderfolgend ausgerichteten, ersten Einschnitte definieren kontinuierliche, quer verlaufende Rillen, die sich alle von der entsprechenden äußeren Seitenkante der Lauffläche bis nahe zur Äquatorialebene erstrecken.
Zusätzlich besitzt zumindest eine der Blockreihen zweite quer verlaufende Einschnitte, die alle zwischen zwei der ersten Einschnitte liegen.
Vorzugsweise sind die zweiten Einschnitte mit äußeren Schulterreihen verbunden, die an den äußeren Seitenkanten der Lauffläche angrenzen, und inneren Schulterreihen, die Seite an Seite mit den äußeren Schulterreihen in Richtung der Äquatorialebene angeordnet sind.
Jeder der zweiten Einschnitte ist eine unterschiedliche Entfernung von den mit diesen benachbarten, ersten Einschnitten beabstandet und besitzt eine geringere Breite als die ersten Einschnitte. Insbesondere ist das Verhältnis zwischen der Breite der zweiten Einschnitte und jener der ersten Einschnitte in dem Bereich von 50 % bis 100 %.
Es ist ebenfalls vorgesehen, daß die Blöcke von zumindest einer der Reihen alle zumindest einen quer verlaufenden Schlitz besitzen sollten, der sich in Richtung auf die Äquatorialebene über einen Bereich geringerer Breite als die Breite des Blockes selbst in der Verlängerung eines der zweiten Einschnitte erstreckt. Diese quer verlaufenden Schlitze sind vorzugsweise mit äußeren zentralen Reihen verbunden, die aufeinanderfolgend und Seite an Seite mit den inneren Schulterreihen in Richtung auf die Äquatorialebene der Lauffläche angeordnet sind.
Jeder der quer verlaufenden Schlitze erstreckt sich über etwa die Hälfte der Breite des jeweiligen Blocks.
Zumindest eine der Blockreihen umfaßt weiterhin dritte Einschnitte, die sich parallel zu den ersten und zweiten quer verlaufenden Einschnitten erstrecken. Detaillierter ausgedrückt sind die dritten quer verlaufenden Einschnitte mit äußeren Schulterreihen angrenzend an die äußeren Seitenkanten der Lauffläche verbunden.
Vorteilhafterweise sind die Längsrillen, welche die äußeren Schulterreihen von den mit diesen benachbarten Blockreihen trennen, in den Bereichen unterbrochen, die zwischen jedem der dritten Einschnitte und dem ersten oder zweiten benachbarten Einschnitt eingeschlossen sind.
Die dritten Einschnitte besitzen vorzugsweise eine geringere Breite als die ersten und zweiten quer verlaufenden Einschnitte. Detaillierter ausgedrückt ist entlang der Erstreckung jedes der dritten Einschnitte ein innerer Bereich, der in Richtung auf die Äquatorialebene hin gerichtet ist und eine Breite geringer als 1 mm besitzt, und ein äußerer Bereich größerer Breite als der innere Bereich definiert.
Weitere Merkmale und Vorteile werden deutlicher aus der detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Laufflächenprofils, das ein geringes Laufgeräusch erzeugt, insbesondere für Reifen von Motorfahrzeugen, die im folgenden mittels eines nicht beschränkenden Beispieles mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gegeben ist, in denen:
- Fig. 1 eine Erstreckung im Grundriß eines Laufflächenbereichs gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
- Fig. 2 ein Schaubild ist, das die Änderung der Steifigkeit in Längsrichtung der in Rede stehenden Lauffläche an verschiedenen Punkten ihrer Quererstreckung zeigt;
- Fig. 3 ein Diagramm ist, das die Änderung der Anzahl geformter Blöcke zeigt, die in den nacheinander Seite an Seite entlang der Quererstreckung der Lauffläche angeordneten, verschiedenen Umfangsreihen vorgesehen sind.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen ist eine erfindungsgemäße Lauffläche insbesondere für Reifen eines Motorfahrzeuges, die ein geringes Laufgeräusch erzeugt, allgemein mit der Referenzziffer 1 bezeichnet.
Die Lauffläche 1 besitzt herkömmlicherweise eine Mehrzahl von Längsrillen 2, die in einem geeigneten Abstand voneinander beabstandet sind und sich in einer Umfangsrichtung relativ zu dem Reifen, mit dem die Lauffläche verbunden ist, erstrecken. Solche Rillen 2 begrenzen auf der Breite der Lauffläche 1 eine Mehrzahl von Umfangsreihen 3, 4, 5, 6, die parallel Seite an Seite angeordnet sind und sich in Umfangsrichtung des Reifens erstrecken und jeweils eine gegebene Anzahl von geformten Blöcken 7, 7a, 7b umfassen, die voneinander durch jeweilige quer verlaufende Einschnitte getrennt sind, die in geeigneter Weise relativ zu den Längsrillen 2 ausgerichtet sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt vorteilhafterweise jede der Umfangsreihen 3, 4, 5, 6 eine Anzahl an geformten Blöcken 7, 7a, 7b, die größer als die Anzahl der in der Reihe befindlichen, Seite an Seite und aufeinanderfolgend in Richtung der Äquatorialebene der Lauffläche 1, die durch die Linie X-X in Fig. 1 bezeichnet ist, angeordneten Blöcke ist. Mit anderen Worten nimmt die Anzahl an Blöcken 7, 7a, 7b, die in jeder Reihe 3, 4, 5, 6 vorhanden sind, schrittweise in Richtung von dem mittleren Bereich in Richtung der Seitenkanten 1a der Lauffläche 1 zu.
Dieses Hilfsmittel erlaubt es der Lauffläche 1, eine Steifigkeit in Längsrichtung zu erwerben, die von den äußeren Seitenkanten derselben in Richtung der Äquatorialebene X-X aus Gründen, die im folgenden verdeutlicht werden, schrittweise zunimmt.
Der Anmelder machte die Beobachtung, daß die Änderung der Anzahl von Blöcken, die in angrenzenden Reihen vorhanden sind, beträchtliche Auswirkungen im fertiggestellten Reifen und während seiner Verwendung erzeugt, wenn die Anzahl von Blockreihen auf jeder axialen Seite der Mittellinie der Lauffläche nicht geringer als 3 und vorzugsweise nicht höher als 5 ist.
In der gezeigten, speziellen Ausführungsform, die einen Prototyp- Reifen mit den Maßen 205/50-R-15 betrifft, ist an der Äquatorialebene X-X der Lauffläche 1 vorgesehen, daß die Anzahl von Blöcken 7 im wesentlichen 0 ist, weil zumindest eine in Umfangsrichtung kontinuierliche Rippe 11 in dem Bereich angeordnet ist, wobei die Rippe zwischen zwei der Längsrillen 2 abgegrenzt ist. Insbesondere ist vorzugsweise die Anwesenheit von zwei in Umfangsrichtung verlaufenden Rippen 11 vorgesehen, die symmetrisch zur Äquatorialebene X-X angeordnet sind, wobei die Rippen gegenseitig durch eine mittige Rippe 12 mit im wesentlichen derselben Breite wie die einzelnen Rippen 11 getrennt sind. Natürlich kann, wenn die axialen Größen des Reifens zunehmen, auch die Anzahl der Rippen zunehmen, obwohl vorzugsweise die Anzahl niemals größer als 3 sein sollte.
Außen befindlich an jeder Rippe 11, d. h. sich von der Äquatorialebene X-X wegbewegend, ist eine innere zentrale Reihe 3, eine äußere zentrale Reihe 4, eine innere Schulterreihe 5 und eine äußere Schulterreihe 6, wobei die Reihen Seite an Seite nacheinander angeordnet sind.
Jede der Reihen 3, 4, 5, 6 besitzt erste quer verlaufende Einschnitte 8, von denen jeder vorteilhafterweise nacheinander auf einen der ersten quer verlaufenden Einschnitte 8 gerichtet ist, der zu der benachbarten Reihe oder Reihen von geformten Blöcken gehört, die in einer Seite-an- Seite-Beziehung mit dieser angeordnet sind.
Praktisch definieren die ersten quer verlaufenden Einschnitte 8 als Ganzes kontinuierliche, quer verlaufende Rillen 13, die sich alle von der entsprechenden äußeren Seitenkante 1a der Lauffläche 1 bis nahe zur Äquatorialebene X-X erstrecken und mehr insbesondere bis nahe zu einer der Umfangsrippen 11. Diese Lösung ermöglicht es in vorteilhafter Weise, daß die Breite der Längsrillen zum Vorteil der Traktionseigenschaften des Reifens begrenzt werden, wobei die Wasserdrainagewirkung während des Laufens auf einem nassen Straßenbelag auf die quer verlaufenden Rillen 13 angewiesen ist, die eine Erstreckung im wesentlichen ohne Unterbrechungen zeigen und es somit dem Wasser gestatten, leicht in Richtung der äußeren Seitenkanten der Lauffläche 1 zu strömen.
In diesem Zusammenhang besitzen, wie in Fig. 1 leicht zu sehen ist, die Längsrillen 2 eine geringere Breite als die ersten quer verlaufenden Einschnitte 8 und geringer als die von den quer verlaufenden Einschnitten 8 erzeugten, quer verlaufenden Rillen 13. Detaillierter ausgedrückt ist vorgesehen, daß das Verhältnis zwischen der Breite "1" der Längsrillen 2 und der Breite "L" der ersten quer verlaufenden Einschnitte 8 zwischen 0,6 und 0,2 liegt und vorzugsweise in der Größenordnung von 0,4 liegt.
Zusätzlich ist vorgesehen, daß jede der quer verlaufenden Rillen 13, die von der entsprechenden Seitenkante 1a ausgeht, einen geraden Bereich, der im wesentlichen senkrecht zu den Längsrillen 2 ist und sich in Übereinstimmung mit den jeweiligen Schulterreihen 5, 6 erstreckt, einen gekrümmten Anschlußbereich, der sich in Übereinstimmung mit der äußeren zentralen Reihe 4 erstreckt und einen zweiten geraden Bereich aufweist, der schräg zu den Längsrillen 2 angeordnet ist und in Übereinstimmung mit der inneren zentralen Reihe 3 liegt.
Was den geraden Bereich betrifft, kann er vorzugsweise in seinem axial am weitesten außen gelegenen Abschnitt, d. h. dem Abschnitt, der in Richtung der Seitenwand des Reifens abfällt, eine Neigung größer als 90º relativ zur Äquatorialebene des Reifens einnehmen, selbst wenn die Neigung vorzugsweise nicht größer als 105º sein sollte.
Die Anordnung der quer verlaufenden Rillen 13 geschieht in solch einer Weise, daß in einer bestimmten Weise in jeder Blockreihe 3, 4, 5, 6 die quer verlaufenden Einschnitte 8 mit den angrenzenden Längsrillen 2 einen Auftreffwinkel "α" bilden, dessen Größe größer als der mit den quer verlaufenden Einschnitten 8 der aufeinanderfolgend Seite an Seite in Richtung der Äquatorialebene X-X angeordneten Blockreihe gebildete Auftreffwinkel ist.
Mit anderen Worten nimmt der Auftreffwinkel "α" der in den verschiedenen Reihen 3, 4, 5, 6 anwesenden Blöcke 7 schrittweise von der Äquatorialebene X-X in Richtung der äußeren Seitenkanten 1a der Lauffläche zu.
Detaillierter ausgedrückt sollte der Wert des Auftreffwinkels α in den inneren zentralen Reihen 3, die am nächsten zu der Äquatorialebene X-X sind, in dem Bereich von 15º bis 25º sein, wohingegen der Wert des Auftreffwinkels α in den äußeren Schulterreihen 6, die am nächsten zu den Seitenkanten 1a der Lauffläche 1 sind, in dem Bereich von 70º bis 105º sein sollte.
In der gezeigten Ausführungsform nimmt der Wert für den Auftreffwinkel α schrittweise, beim sich Wegbewegen von der Äquatorialebene X-X, von 20º an den inneren, zentralen Reihen 3 auf 90º an der äußeren 6 und inneren 5 Schulterreihe zu.
Zusätzlich sollten eine oder mehrere der Blockreihen, in der gezeigten Ausführungsform die äußere 6 und innere 5 Schulterreihe, mit zweiten quer verlaufenden Einschnitten 9 versehen sein, von denen jeder zwischen den ersten Einschnitten, benachbart zu diesen und einen wechselnden Abstand von diesen entfernt liegt.
Dieser wechselnde Abstand ermöglicht geeignete Abstandsabfolgen, die soweit als möglich ungleichmäßig sind, um auf der Lauffläche abgegrenzt zu werden, um das Reifengeräusch, wie bereits erwähnt, um das größte Maß zu verringern.
Vorzugsweise besitzen die zweiten quer verlaufenden Einschnitte 9 eine geringere Breite "L'" als die ersten Einschnitte 8. Mehr insbesondere ist das Verhältnis zwischen der Breite der zweiten Einschnitte 9 und der Breite der ersten Einschnitte 8 in dem Bereich von 50 % zu 100 % und vorzugsweise entspricht es etwa 70 %.
Die Anwesenheit der zweiten quer verlaufenden Einschnitte 9 in den Schulterreihen 5, 6 verdoppelt die Anzahl von Blöcken 7, 7a, 7b, die darin durch die ersten Einschnitte 8 definiert sind.
In diesem Zusammenhang ist es offensichtlich, daß das Verhältnis zwischen der Anzahl von Blöcken in zwei Blockreihen, die Seite an Seite sind, sich mit der Veränderung der Anzahl der zusätzlichen Einschnitte (zweite quer verlaufende Einschnitte 9), die zwischen den Haupteinschnitten (erste quer verlaufende Einschnitte 8) liegen, verändert, so daß das Verhältnis, wenn geeignet, von zwei verschieden gemacht werden kann, indem die Anzahl der zusätzlichen Einschnitte, selbst in einer unterschiedlichen Weise, zwischen den verschiedenen Paaren von Haupteinschnitten erhöht oder verringert wird.
Quer verlaufende Schlitze 9a erstrecken sich in der Ausdehnung der zweiten Einschnitte 9 in den Blöcken 7, die zu den angrenzenden Reihen (im gezeigten Fall der äußeren zentralen Reihe 4) gehören, in Richtung der Äquatorialebene X-X gemäß einem Bereich mit geringerer Breite als jene der entsprechenden Blöcke 7.
Detaillierter ausgedrückt erstreckt sich jeder der quer verlaufenden Schlitze 9a über etwa die halbe Breite des entsprechenden Blocks 7 gemäß einer Ausdehnung, die im wesentlichen parallel zu jener der ersten Einschnitte 8 ist, die den Block selbst begrenzen.
Die Anwesenheit der quer verlaufenden Schlitze 9a in den Blöcken 7, die zu den äußeren zentralen Reihen 4 gehören, führt dazu, daß die Anzahl der in den Reihen vorhandenen Blöcke quasi erhöht wird mit dem Ziel eines guten Betriebs der Reifen bis hin zum Erreichen eines Wertes, der zwischen der Menge an Blöcken, die durch die Anwesenheit der ersten Einschnitte 8 in den äußeren zentralen Reihen 4 erzeugt wurden, und der Anzahl von Blöcken, die durch die Anwesenheit der ersten und zweiten Einschnitte 8 und 9 in den inneren Schulterreihen 5 erzeugt worden sind, eingeschlossen ist.
Eine oder mehrere der Blockreihen, im gezeigten Fall die äußeren Schulterreihen 6, sind ebenfalls mit dritten quer verlaufenden Einschnitten 10 versehen, die sich parallel zu den ersten und zweiten quer verlaufenden Einschnitten 8, 9 an einer von diesen geeignet beabstandeten Position erstrecken. Die Anwesenheit der dritten Einschnitte 10 in jeder äußeren Schulterreihe 6 verdoppelt im wesentlichen die Anzahl der Blöcke 7a, 7b, die bereits darin durch die Anwesenheit der ersten und zweiten Einschnitte 8, 9 begrenzt sind.
Insbesondere wurde ermittelt, daß, um wichtige und beträchtliche Vorteile bei einer erfindungsgemäßen Lauffläche zu besitzen, die Anzahl der in der inneren zentralen Reihe 3 vorhandenen Blöcke vorzugsweise zwischen 40 Blöcken maximal und 20 Blöcken minimal enthalten sein muß.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist vorgesehen, daß die Erstreckung der Längsrille 2, die zwischen jeder der äußeren 6 und inneren 5 Schulterreihen liegt, gemäß einer abwechselnden Folge am Ende jedes der dritten Einschnitte 10 unterbrochen wird. Daher zeigt jede der äußeren Schulterreihen 6 verbundene Blöcke 7a, die aus einem einstückigen Aufbau mit denjenigen Blöcken 7 gebildet sind, die zu der benachbarten inneren Schulterreihe 5 gehören, welche sich mit freien Blöcken 7b abwechseln, die zumindest teilweise von den Blöcken 7 losgelöst sind.
Die dritten quer verlaufenden Einschnitte 10 besitzen vorzugsweise eine Breite L", die geringer als jene der ersten und zweiten quer verlaufenden Einschnitten 8, 9 ist. In einer bevorzugten Lösung besitzt jeder der dritten Einschnitte 10 entlang seiner axialen Erstreckung einen inneren Bereich 10a, der auf die Äquatorialebene X-X hin gerichtet ist und dessen Breite vorzugsweise geringer als 1 mm ist, und einen äußeren Bereich, dessen Breite größer als jene des inneren Bereichs 10a ist.
In bekannter Weise sind die ersten, zweiten und dritten quer verlaufenden Einschnitte 8, 9, 10 auch in solch einer Weise verteilt, daß die auf der Erstreckung in Umfangsrichtung der Lauffläche 1 definierten Blöcke 7 unterschiedliche Größen haben, die sich in einer vorbestimmten Abfolge abwechseln, gewöhnlich als "abgestufte Abfolge" bezeichnet, so daß die vom Rollen des Reifens auf dem Straßenbelag herrührende, erzeugte akustische Energie gemäß einem weiten Frequenzbereich verteilt ist.
Wie oben festgestellt wurde, ist die Verteilung der oben beschriebenen ersten, zweiten und dritten quer verlaufenden Einschnitte 8, 9, 10 so, daß es der Anzahl der mit den individuellen zentralen Reihen 3, 4 und Schulterreihen 5, 6 verbundenen Blöcke 7 möglich ist, schrittweise anzusteigen, wenn man sich von der Äquatorialebene X-X in Richtung der Seitenkanten 1a der Lauffläche 1 wegbewegt
Fig. 3 zeigt graphisch die Änderung der Anzahl der Blöcke 7 in den verschiedenen Reihen 3, 4, 5, 6, die auf der Breite der Lauffläche definiert sind. In dieser Figur entsprechen die mit A, B, C, D, E bezeichneten Linien auf der Abszisse "a" den Breitenbereichen der Lauffläche 1, umfassend die Umfangsrippen 11, die inneren zentralen Reihen 3, äußeren zentralen Reihen 4, inneren Schulterreihen 5 und äußeren Schulterreihen 6. Numerisch wiedergegeben auf der Ordinate "b" sind die Anzahl der in den jeweiligen Bereichen A, B, C, D, E angeordneten Blöcke, bezogen auf die Anzahl der in den inneren zentralen Reihen 3 entsprechend den Bereichen B vorgesehenen Blöcke.
Die unterbrochenen Linien C' bezogen auf die Bereiche C, zeigen die praktische Anzahl der in den äußeren zentralen Reihen 4 durch die Wirkung der ersten Einschnitte 8 und Schlitze 9a erkennbaren Blöcke 7.
Vorteilhafterweise ändert sich beim Verändern der Anzahl von Blöcken von einer Reihe zur anderen entsprechend die Steifigkeit in Längsrichtung, die in entsprechenden Bereichen der Reifenbreite feststellbar ist. Wie der Graph in Fig. 2 verdeutlicht, nimmt solch eine Steifigkeit in Längsrichtung nach und nach von den äußeren Seitenkanten 1a der Lauffläche 1 in Richtung auf die Äquatorialebene X-X zu, bis ihr maximaler Wert an der Umfangsrippe 11 erreicht wird.
Gemäß der Erfindung wurde herausgefunden, daß solch eine Änderung der Steifigkeit in Längsrichtung es ermöglicht, daß das durch den Reifen, mit dem die Lauffläche 1 verbunden ist, erzeugte Laufgeräusch im Vergleich zur bekannten Technik stark verringert wird, wobei insbesondere auf den zur Außenseite eines Motorfahrzeugs übertragenen Lärm Bezug genommen wird.
In diesem Zusammenhang wurde herausgefunden, daß die Bereiche der Lauffläche, die am meisten zum Erzeugen des Außengeräusches beitragen, jene sind, die am nächsten zur Äquatorialebene X-X sind. Insbesondere wird in diesen Bereichen das durch das Rollen erzeugte Geräusch besonders durch reibende Bewegungen und Verformungen verstärkt, denen die Blöcke während der Übergangsschritte des in Kontakt Tretens mit und Ablösens von dem Straßenbelag am Kontaktbereich unterworfen sind.
Zur besseren Erläuterung, warum die reibenden Bewegungen dazu neigen, in den inneren Bereichen der Lauffläche größer zu sein, werden die folgenden Uberlegungen notwendig.
Einer der Faktoren, der die Bedeutung der durch die Blöcke eingegangenen reibenden Bewegung bestimmt, ist der Kontaktdruck im Kontaktbereich
Es wurde herausgefunden, daß vor allem in dem Austrittsbereich vom Kontaktbereich, an dem die Trehnung der Blöcke von dem Boden auftritt, der durch die nahe zur Äquatorialebene angeordneten Blöcke ausgeübte Kontaktdruck viel geringer als jener ist, der in den Blöcken nahe den Außenkanten 1a der Lauffläche 1 feststellbar ist. Daher werden die nahe den zentralen Bereichen angeordneten Blöcke 7 dazu neigen, stärkeren reibenden Bewegungen ausgesetzt zu werden, als jene nahe den Seitenkanten 1a der Lauffläche 1.
Ein anderer beitragender Faktor beim Erzeugen von reibenden Bewegungen ist durch die Beschleunigung dargestellt, denen die Blöcke 7 während der Schritte des in Kontakt Tretens mit und Ablösens von dem Kontaktbereich unterworfen sind. Weil der Wert solcher Beschleunigungen eine Funktion des Radius im Quadrat ist, gemäß dem die Blöcke 7 um die Reifenachse verteilt sind, sind die Blöcke näher an der Äquatorialebene X-X jene, die der größten Beschleunigung unterworfen sind, weil die Lauffläche 1, wie bekannt ist, ein im Querschnitt gesehen konvexes äußeres Profil besitzt.
Aufgrund der Erfindung ist es daher möglich, die größere Neigung zum Reiben, die durch die in den nahe zur Äquatorialebene X-X angeordneten Blöcke 7 gezeigt wird, zu vermeiden, indem diesen Blöcken eine größere Steifigkeit in Längsrichtung verliehen wird, die von den größeren Größen der letzteren herrührt, welche wiederum direkt von der geringeren Anzahl von Blöcken herrührt, die über der Umfangserstreckung der Lauffläche in den zentralen Reihen 3, 4 verteilt sind.
Es muß als vorteilhaft festgestellt werden, daß die geringere Anzahl von Blöcken in den Mittelbereichen der Lauffläche 1 die Traktionseigenschaften des Reifens nicht stark beeinträchtigt. Diese Eigenschaften stützen sich tatsächlich hauptsächlich auf die große Anzahl von Blöcken 7, 7a, 7b, die in den Schulterreihen 5, 6 angeordnet sind, wo der größte Berührungsdruck und die geringste Neigung zum Reiben zu finden ist.
Ebenso ist die Änderung der Neigung der quer verlaufenden Einschnitte 8 zum Zweck der Verringerung des äußeren Rollgeräusches ohne die Traktionseigenschaften zu gefährden vorteilhaft. Tatsächlich macht der verringerte Winkel "α", der mit den Einschnitten 8 und Längsrillen 2 nahe den zentralen Reihen 3, 4 gebildet ist, den Aufprall der Blöcke 7 auf den Boden sehr viel weicher, exakt in den Bereichen, von denen das äußere Geräusch am meisten abhängt. Im Gegenteil nehmen die Einschnitte 8 eine Ausrichtung senkrecht zu den Längsrillen 2 und somit zur Laufrichtung in den Bereichen an, die nahe zu den Seitenkanten sind, wo die äußeren Geräuschwirkungen am wenigsten gefühlt werden und die Traktionseigenschaften von großer Wichtigkeit sind.
Natürlich können viele Modifikationen und Änderungen an der Erfindung, wie sie konzipiert wurde, ausgeführt werden, wobei all diese in den Umfang des Erfindungsgedankens, der sie kennzeichnet, fallen.
Insbesondere ist das in Fig. 1 gezeigte Laufflächenprofil, insbesondere bezugnehmend auf die quer verlaufenden Rillen, symmetrisch, jedoch kann die Lauffläche ebenfalls ein asymmetrisches Profil oder ein Profil mit spiegelbildlichen Seiten auf den beiden Seiten der Äquatorialebene X-X besitzen.
Natürlich ist beim Herstellen der Lauffläche der Erfindung die Möglichkeit des Anwendens anderer Hilfsmittel, die bereits im Stand der Technik zum Verringern des Laufgeräusches bereitgestellt sind, nicht ausgeschlossen.

Claims

1. Reifen für Räder eines Motorfahrzeugs, der mit einer Lauffläche versehen ist, die ein geringes Laufgeräusch erzeugt, umfassend ein angehobenes Profil, das aus einer Vielzahl von geformten Blöcken (7, 7a, 7b) gebildet ist, die in parallelen, durch sich in Umfangsrichtung des Reifens erstreckenden Längsrillen (2) begrenzten Umfangsreihen (3, 4, 5, 6) verteilt sind, von denen jede eine Vielzahl von geformten Blöcken umfaßt, die voneinander durch jeweilige quer verlaufende Einschnitte (8, 9, 9a, 10) in Umfangsrichtung getrennt sind, wobei jede der Reihen erste quer verlaufende Einschnitte (8) aufweist, die mit einem der ersten quer verlaufenden Einschnitte einer benachbarten Blockreihe fluchten, um kontinuierliche, quer verlaufende Nuten (13) zu bilden, von denen sich jede von einer äußeren Seitenkante der Lauffläche zu einer Stelle erstreckt, die nahe der Äquatorialebene des Reifens liegt, dadurch gekennzeichnet, daß

jede der quer verlaufenden Nuten (13) einen Abschnitt aufweist, der im wesentlichen senkrecht zu den Längsrillen (2) liegt und dicht an den jeweiligen Schulterreihen (5, 6) verläuft, sowie einen Abschnitt, der schräg zu den Längsrillen (2) liegt und dicht bei der inneren zentralen Reihe (3) angeordnet ist, und einen zwischen den beiden befindlichen, gekrümmt verlaufenden Verbindungsabschnitt, und daß die Reihen dicht bei der Äquatorialebene des Reifens eine Anzahl von geformten Blöcken haben, die geringer ist als die Anzahl der geformten Blöcke, die in den den Seitenkanten der Lauffläche benachbarten Reihen vorhanden sind.

2. Reifen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Blockreihen (7, 7a, 7b) auf jeder axialen Seite der Mittellinie (X-X) der Lauffläche nicht kleiner als 3 und nicht größer als 5 ist.

3. Reifen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine kontinuierliche Rippe (11) in Umfangsrichtung nahe zu der Äquatorialebene angeordnet ist, wobei die Rippe zwischen zwei der Längsrillen (2) abgegrenzt ist.

4. Reifen gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß er umfaßt zwei der Rippen (11) in Umfangsrichtung, die symmetrisch in Bezug auf die Aquatorialebene (X-X) der Lauffläche angeordnet sind und gegenseitig durch eine zentrale Rille (12) getrennt sind.

5. Reifen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der geformten Blöcke in der in axialer Richtung innersten Reihe im Bereich von 20 bis 40 ist.

6. Reifen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der geformten Blöcke in einer Reihe doppelt so groß ist wie die Anzahl der geformten Blöcke in einer in axialer Richtung inneren, angrenzenden Reihe.

7. Reifen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Reihe der geformten Blöcke die quer verlaufenden ersten Einschnitte (8) einen Auftreffwinkel (α) mit den angrenzenden Längsrillen definieren, dessen Größe größer als die Größe eines Auftreffwinkels ist, der mit den Längsrillen (2) der Blockreihe gebildet ist, die nachfolgend in axialer Richtung nach innen von dieser in Richtung auf die Äquatorialebene (X-X) angeordnet ist.

8. Reifen gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Auftreffwinkels (α) in den Blockreihen (3), die am nächsten zur Äquatorialebene sind, in dem Bereich von 15º bis 25º ist.

9. Reifen gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Auftreffwinkels (α) in den Blockreihen (6), die am nächsten zu den in axialer Richtung äußeren Seitenkanten der Lauffläche sind, im Bereich von 70º bis 105º ist.

10. Reifen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsrillen (2) eine geringere Breite als die ersten quer verlaufenden Einschnitte (8) besitzen.

11. Reifen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Breite der Längsrillen und der Breite der ersten quer verlaufenden Einschnitte sich zwischen 0,6 und 0,2 bewegt.

12. Reifen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Blockreihen (5, 6) zweite quer verlaufende Einschnitte (9) besitzt, von denen alle zwischen zwei der ersten Einschnitte (8) liegen und eine geringere Breite als die ersten Einschnitte (8) besitzen.

13. Reifen gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten quer verlaufenden Einschnitte (9) mit äußeren Schulterreihen (6) angrenzend an die äußeren Seitenkanten der Lauffläche und inneren Schulterreihen (5) verbunden sind, die angrenzend zu den äußeren Schulterreihen (6) in Richtung der Äquatorialebene (X-X) angeordnet sind.

14. Reifen gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Breite der zweiten Einschnitte und der Breite der ersten Einschnitte sich zwischen 0,5 und 1 bewegt.

15. Reifen gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die geformten Blöcke von zumindest einer der Reihen alle zumindest einen quer verlaufenden Schlitz (9a) besitzen, der sich in Richtung auf die Äquatorialebene (X-X) über einen Bereich geringerer Breite als die Breite des Blocks selbst erstreckt.

16. Reifen gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die quer verlaufenden Schlitze (9a) mit äußeren zentralen Reihen (4) verbunden sind, die aufeinanderfolgend den inneren Schulterreihen (5) in Richtung der Äquatorialebene der Lauffläche angeordnet sind.

17. Reifen gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Blockreihen (6) weiter umfaßt dritte quer verlaufende Einschnitte (10), die sich parallel zu den ersten und zweiten quer verlaufenden Einschnitten (8, 9) erstrecken, wobei die dritten Einschnitte (10) eine geringere Breite besitzen als die ersten und zweiten quer verlaufenden Einschnitte.

18. Reifen gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten quer verlaufenden Einschnitte mit äußeren Schulterreihen (6) angrenzend an die äußeren Seitenkanten der Lauffläche verbunden sind.

19. Reifen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt im wesentlichen senkrecht zu den Längsrillen (2), und der Abschnitt, der schräg relativ zu den Längsrillen (2) angeordnet ist, jeweils geradlinig ist.

20. Reifen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Blockreihen eine Anzahl von geformten Blöcken besitzt, die größer als die Anzahl von geformten Blöcken in einer angrenzenden, in axialer Richtung inneren Reihe in Richtung auf die Äquatorialebene des Reifens ist.