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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen mit
einem niedrigen Querschnittsverhältnis, der sowohl an nasser
wie auch an trockener Straßenoberfläche hohe Mobilität
besitzt. Er ist besonderes zur Verwendung als Rennwagen-Reifen
geeignet.
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Bei einem an Hochgeschwindigkeits-Wagen mit hoher
Pferdestärke wie einem Rennwagen aufgezogenen Reifen ist es notwendig,
gute Lenkbarkeit und Kurvenleistung vorzusehen, wie auch
Hochgeschwindigkeits-Haltbarkeit sowohl an nassen
Straßenflächen mit Regen oder sonst nassen Straßenoberflächen, bei
denen wegen stehengebliebenem Regenwasser ein Wasserfilm
besteht, wie aber auch an trockener Straßenfläche.
Darüberhinaus soll ein hoher Widerstand gegen Hydroplanieren vorhanden
sein, wie auch das Verhindern des sog. Aquaplaning oder der
Wasserglätte, ein Phänomen, bei dem mit hoher
Geschwindigkeit laufende Reifen hydrodynamisch durch den Wasserfilm von
der Straßenfläche angehoben werden.
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Im allgemeinen kann an einer trockenen Straßenfläche sowohl
die Lenkstabilität wie die Hochgeschwindigkeits-Haltbarkeit
verbessert werden durch Erhöhen der Quersteifigkeit, indem
das Querschnittsverhältnis dieses Reifens niedrig und die
Laufstreifenbreite größer gemacht wird. Um diese
Verhaltenswirkungen weiter zu verbessern wird bevorzugt, einen Reifen
als Slick-Reifen vorzusehen. Bei solchen Slick-Reifen wird
jedoch leicht ein Wasserfilm unter der Bodenaufstandsfläche
gebildet, da die Laufstreifenbreite groß ist und damit auch
die Bodenaufstandsfläche groß, so daß ein schlechter
Widerstand gegen Wasserglätte (Aquqplaning) vorhanden ist. Weiter
ist es bei dem Reifen beim Lauf auf nasser Straßenfläche
erforderlich, daß er ein gutes Quergreifverhalten besitzt bei
Kurvenfahrt, zusätzlich zu dem vorher erwähnten Widerstand
gegen Wasserglätte bei Geradeausfahrt.
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Wie vorstehend beschrieben, ist es bei einem Reifen mit
niedrigem Querschnittsverhältnis insbesondere für Rennreifen
erforderlich, das Naßverhalten wie den Widerstand gegen
Wasserglätte und den Quergriff an einer nassen Straßenfläche
zusätzlich zu gutem Verhalten an einer trockenen Straßenfläche
zu verbessern.
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Durch Benutzen eines Reifens, der diese Forderungen erfüllt,
wird es möglich, ein langes Rennen bei Regen ohne
Reifenwechsel fortzusetzen.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, einen Reifen mit niedrigem
Querschnittsverhältnis zu benutzen, der mit Längsnuten und
geradlinigen Quernuten versehen ist, die ein großes
Nutvolumen besitzen und gegen den Reifenäquator geneigt sind, um
das Naßverhalten zu verbessern.
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Ein Reifen mit Merkmalen entsprechend dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 wird durch die Patentschrift US-A-4 456 046
beschrieben.
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Bei solchen konventionellen Reifen wurde jedoch, obwohl das
Naßverhalten bis zu einem bestimmten Grad verbessert werden
konnte, die Lenkstabilität, das Zugkraftverhalten und das
Kurvenverhalten an trockenen Straßenflächen außerordentlich
abgesenkt, und deswegen konnten keine guten Reifen erhalten
werden, die sowohl die Anforderungen an Trocken- wie an
Naßverhalten erfüllten.
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Es ist deswegen ein primäres Ziel der vorliegenden
Erfindung, einen Luftreifen zu schaffen, der fähig ist, die oben
erwähnten gegensätzlichen Anforderungen an Trockenverhalten
und Naßverhalten zu erfüllen.
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Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein
Luftreifen mit einem Querschnittsverhältnis von 0,7 oder weniger
geschaffen und mit einem Laufstreifen, der mit drei
Längsnuten und Quernuten an beide Seiten des Reifenäquators
versehen ist, wobei die Quernuten in der Umfangsrichtung des
Reifens angeordnet sind, die sechs Längsnuten sich in
Umfangsrichtung und parallel zum Reifenäquator erstrecken und
erste, zweite und dritte Längsnuten enthalten, die in dieser
Reihenfolge vom Reifenäquator an axial nach außen angeordnet
sind und an beiden Seiten jede Quernut sich kontinuierlich
von axial innerhalb der ersten Längsnut zu der dritten
Längsnut und über sie hinaus erstreckt und einen
Erstreckungsabschnitt über die erste Längsnut hinaus besitzt, einen
inneren Abschnitt zwischen der ersten und der zweiten Längsnut
und einen Zwischenabschnitt zwischen der zweiten und der
dritten Längsnut und einen Außenabschnitt zwischen der
dritten Längsnut und der Kante des Laufstreifens, um so an
beiden Seiten des Reifenäquators eine Reihe von inneren
Blökken zwischen der ersten und der zweiten Längsnut, eine Reihe
von Zwischenblöcken zwischen der zweiten und der dritten
Längsnut und eine Reihe von Außenblöcken zwischen der
dritten Längsnut und der Kante des Laufstreifens zu bilden,
wobei jede Quernut bezüglich des Reifenäquators geneigt ist
und der Winkel zwischen dem Zwischenabschnitt und der
zweiten Längsnut größer als der Winkel zwischen dem
Innenabschnitt und der ersten Längsnut und kleiner als der Winkel
zwischen dem Außenabschnitt und der dritten Längsnut ist und
der Winkel zwischen dem Erstreckungsabschnitt und der ersten
Längsnut kleiner als der Winkel ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Quernuten Gruppen bilden, in denen die Neigungen
einer Nut unterschiedlich von denen jeder anderen Nut der
Gruppe sind, und die Winkel, die durch die Abschnitte einer
Quernut gebildet sind, größer als die jeweiligen Winkel der
nächstgeordneten Nut sind mit kleineren Neigungen und
kleiner als die jeweiligen Winkel der vorher eingeordneten Nut
mit größeren Neigungen der Gruppe sind, falls vorhanden.
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Vorzugsweise ist die Flächengröße SB2 des Zwischenblocks B2
zwischen zwei benachbarten Quernuten größer als die
Flächengröße SB1 des inneren Blocks B1 und kleiner als die
Flächengröße SB3 des äußeren Blocks B3.
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Einige Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden nun im
einzelnen nur beispielsweise mit Bezug auf die Zeichnung
erläutert, in welchen:
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Fig. 1 eine Schnittansicht ist, die eine Ausführung
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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Fig. 2 eine Draufsicht auf die Lauffläche desselben
ist,
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Fig. 3 eine Draufsicht auf eine andere Ausführung
der vorliegenden Erfindung ist;
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Fig. 4 und 5 Skizzen der Formen der Bodenaufstandsfläche
sind;
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Fig. 6 und 7 graphische Darstellungen sind, die die
Beziehung zwischen der Nutposition der Längsnuten
und dem Anti-Aquaplaning-Verhalten zeigen;
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Fig. 8 eine graphische Darstellung ist, die die
Beziehung zwischen der Nutbreite und dem Anti-
Aquaplaning-Verhalten zeigt;
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Fig. 9 eine graphische Darstellung ist, die die
Beziehung zwischen der Nutbreite und dem
Kurvenverhalten zeigt;
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Fig. 10 eine graphische Darstellung ist, die die
Beziehung zwischen der Neigung der Quernut und
dem Anti-Aquaplaning-Verhalten zeigt, und
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Fig. 11 eine graphische Darstellung ist, welche die
Beziehung zwischen der Neigung der Quernut
und dem Kurvenverhalten zeigt.
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In Fig. 1 besitzt ein Luftreifen 1 zwei Wulstabschnitte 3,
zwei Seitenwandabschnitte 4 und einen Laufstreifenabschnitt
5 und umfaßt zwei Wulstkerne 2, die in den Wulstabschnitten
angeordnet sind, und eine um die Wulstkerne 2 von innen nach
außen umgeschlagene Karkasse 6, den Laufstreifengummi und
den Seitenwandgummi an der Karkasse. Der Laufstreifen ist
durch einen Gürtel 7 zwischen der Karkasse 6 und dem
Laufstreifengummi verstärkt und Wulstreiter 9 sind zwischen dem
Hauptkörper der Karkasse 6 und ihren nach oben
zurückgeschlagenen Teilen vorgesehen.
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Der Reifen 1 ist an einer Felge mit Felgenhörnern 11
angebracht.
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Die Karkasse 6 besitzt eine bis drei Kordlagen, die radial
mit Winkeln von etwa 80 bis 90º zur Reifenäquatorialebene C0
angeordnet sind. Für die Korde sind Stahlkorde oder
Faserkorde aus Nylon, Polyester, Reyon oder aromatischem Polyamid
verwendet.
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Der Gürtel 7 umfaßt zwei Lagen aus Metallkorden, eine radial
innere erste Lage 7A und eine radial äußere zweite Lage 7B.
Die Korde jeder Lage sind mit relativ kleinem Winkel zum
Reifenäquator so angeordnet, daß sie in entgegengesetzter
Richtung zu denen der benachbarten Lage geneigt sind. Für die
Gürtelkorde können auch Faserkorde benutzt werden.
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Bei dieser Anordnung ist die erste Lage 7A breiter als die
zweite Lage 7B und die beiden Enden der ersten Lage 7A sind
unterhalb den Laufstreifenkanten-Abschnitten verlängert.
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Jeder Wulstabschnitt 3 ist mit einer Verstärkungslage 8
versehen, die aus mindestens einer Lage von Metallkorden oder
entsprechenden Faserkorden zusammengesetzt ist, und die Lage
8 ist axial außerhalb des Karkass-Aufschlages angeordnet und
erstreckt sich radial nach außen von einer Position radial
innerhalb des Wulstkerns 2 über die radial äußeren Enden des
Wulstreiters 9 und des Karkass-Aufschlages hinaus.
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Der Reifen 1 ist als Niederquerschnitts-Reifen mit einem
Querschnittsverhältnis T/W von 0,7 oder weniger, bei dieser
Ausführung von 0,65, ausgebildet. Das Querschnittsverhältnis
ist das Verhältnis der Querschnitthöhe T des Reifens, die
der Abstand eines Punktes (a) bei der Maximalhöhe der
Laufstreifenfläche 12 von einer Grundlinie ist, die durch das
radial innere Ende der Wulstabschnitte 3 in der
Reifenaxialrichtung hindurchgeht, zu der Reifenbreite W, die der
Abstand zwischen den Punkten (b) der maximalen Breite des
Reifens ist, wenn dieser an seiner Felge 10 auf seinen
Standard-Innendruck aufgepumpt ist.
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Die Laufstreifenfläche 12 umfaßt bei dieser Ausführung einen
inneren Bogenabschnitt mit einem Krümmungsradius R1, der den
Mittelabschnitt derselben bildet, und zwei äußeren
Bogenabschnitten mit einem Krümmungsradius R2, welche zwei
Abschnitte des Laufstreifens im Schulterbereich bilden.
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Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, sind die Laufstreifenabschnitte
5 mit sechs Längsnuten versehen, davon zwei ersten
Längsnuten G1, zwei zweiten Längsnuten G2 und zwei dritten
Längsnuten G3.
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Die ersten Längsnuten G1 sind gerade Nuten, die sich in
Umfangsrichtung zu beiden Seiten des Reifenäquators CO
parallel zu dem Reifenäquator CO erstrecken, und die Nuten sind
mit einem Abstand L1 angeordnet in einem Bereich größer als
das 0,05-fache der Laufstreifenbreite WT und kleiner als das
0,15-fache davon vom Reifenäquator, so daß eine sich längs
des Reifenäquators CO erstreckende Zentralrippe zwicshen den
ersten Längsnuten G1 gebildet ist.
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Die zweiten Längsnuten G2 sind außerhalb der ersten
Längsnuten G1 in Axialrichtung des Reifens gebildet. Die zweiten
Längsnuten G2 sind ebenfalls geradlinige Nuten, die sich in
Umfangsrichtung und parallel zum Reifenäquator CO
erstrekken, und die zweiten Längsnuten G2 sind in einem Abstand in
einem Bereich von mehr als dem 0,3-fachen der
Laufstreifenbreite WT und weniger als dem 0,4-fachen davon vom
Reifenäquator CO angeordnet, so daß innere rippenartige Abschnitte
26 gebildet sind zusammen mit den vorher erwähnten ersten
Längsnuten G1.
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Die dritten Längsnuten G3 sind geradlinige Nuten, die sich
in Umfangsrichtung parallel zum Reifenäquator außerhalb der
zweiten Längsnuten G2 in Axialrichtung des Reifens
erstrekken und dadurch zwischenrippenartige Abschnitte 27 bilden
mit den vorher erwähnten zweiten Längsnuten G2 und auch
äußere rippenartige Abschnitte 29 mit den äußeren Kanten (c)
des oben erwähnten Laufstreifenabschnitts 5. Die dritten
Längsnuten G3 sind mit einem Abstand L3 im Bereich von mehr
als dem 0,6-fachen der Laufstreifenbreite WT und weniger als
dem 0,7-fachen derselben vom Reifenäquator CO angeordnet.
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Hier in den beiden Ausführungen anch Fig. 2 und 3 ist der
Laufstreifenabschnitt in den Kantenabschnitten mit zwei
Hilfsnuten G4 versehen, die sich in Umfangsrichtung und
parallel zum Reifenäquator erstrecken.
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Zusätzlich ist die Breite WG1 der ersten Längsnuten G1
größer als das 0,03-fache der Laufstreifenbreite WT und
weniger als das 0,05-fache derselben; die Breite WG2 der zweiten
Längsnuten G2 ist größer als das 0,09-fache der
Laufstreifenbreite WT und weniger als das 0,13-fache; und die Breite WG3
der dritten Längsnuten G3 ist mehr als das 0,06-fache der
Laufstreifenbreite WT und weniger als das 0,10-fache der
Laufstreifenbreite WT. Damit ist die Breite WG3 größer als
die Breite WG1, und die Breite WG2 ist größer festgesetzt
als die Breite WG3 (WG2 > WG3 > WG1).
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Durch Ausbilden der Längsnuten G1 bis G3 mit diesen
Abständen L1 bis L3 und Nutbreiten WG1 bis WG3 wird die Breite W26
der inneren rippenartigen Abschnitte 26 kleiner gemacht als
die Breite W27 des zwischenrippenartigen Abschnitts 27,
wobei die Breite W27 kleiner als die Breite der externen
rippenartigen Abschnitte 29 ist und gleichzeitig kleiner als
die Breite W29A zwischen der dritten Längsnut und der oben
erwähnten Nebennut G4.
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Darüberhinaus ist der Laufstreifenabschnitt 5, wie in Fig. 2
und 3 gezeigt, mit Quernuten J versehen, die sich
durchlaufend von der ersten Längsnut G1 über die dritte Längsnut G3
hinaus bis zur Nebennut G4 erstrecken. Jede Quernut J
erstreckt sich über die erste Längsnut hinaus axial nach
innen, und der überstehende Abschnitt J0 in der Zentralrippe
25 wird am Reifenäquator CO beendet.
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Da die Quernuten J sich von der ersten Längsnut G1 bis zur
Nebennut G4 erstrecken, wird jeder innere rippenartige
Abschnitt 26 in eine Reihe 26B von inneren Blöcken B1
aufgeteilt durch die inneren Abschnitte J1 derselben, die durch
den Abschnitt 26 hindurchgehen, jeder zwischenrippenartige
Abschnitt 27 wird in eine Reihe 27B von Zwischenblöcken B2
durch die Mittelabschnitte J2 derselben unterteilt, die
durch den Abschnitt 27 hindurchgehen und jeder äußere
rippenartige Abschnitt 29 wird durch die äußeren Abschnitte J3
derselben in eine Reihe 29B von äußeren Blöcken B3 unterteilt,
welche die dritte Längsnut G3 zu der Nebennut G4 hin
überschneiden.
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Bei jeder Quernut J ist der Winkel A0, mit dem der
verlängerte Abschnitt J0 die erste Längsnut G1 überschneidet, kleiner
als der Winkel A1, mit dem der innere Abschnitt J1 die erste
Längsnut G1 überschneidet, und dieser Winkel A1 ist kleiner
als der Winkel A2, mit dem der Zwischenabschnitt J2 die
zweite Längsnut G2 überschneidet, und dieser Winkel A2 ist
kleiner als der Winkel A3, mit dem der äußere Abschnitt J3
die dritte Längsnut G3 überschneidet, was insgesamt
bedeutet:
A0 < A1 < A2 < A3.
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Dementsprechend wird jede Quernut J so gebildet, daß die mit
den Längsnuten G1 bis G3 gebildeten Winkel in Richtung axial
nach außen vom Reifenäquator CO an allmählich zunehmen.
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Zusätzlich ist jede schräge Quernut J mit einem umgekehrt
geneigten kurzen Abschnitt J3A an der Nebennutseite versehen.
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Fig. 2 zeigt eine Ausführung der vorliegenden Erfindung, bei
der die vorstehend erwähnten Quernuten mit konstantem
Wiederholabstand P in Umfangsrichtung des Reifens angeordnet sind,
und die Quernuten an der rechten Seite des Reifenäquators CO
sind gegenüber denen auf der linken Seite um einen halben
Identitätsabstand P/2 verschoben.
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In Fig. 2 sind die Winkel A0, A1, A2 und A3 bei allen
Quernuten gleich und wie folgt festgesetzt:
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die Differenz A1 - A0 ist mehr als 5º und weniger als 15º,
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die Differenz A2 - A1 ist mehr als 5º und weniger als 15º,
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die Differenz A3 - A2 ist mehr als 0º und weniger als 15º,
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die Winkel A0 sind größer als 35º und kleiner als 55º,
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die Winkel A1 sind meher als 45º und weniger als 65º,
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die Winkel A2 sind mehr als 55º und weniger als 75º, und
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die Winkel A3 sind mehr als 60º und weniger als 80º.
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Wie vorstehend erwähnt, erfüllen die Breiten W26, W27 und
W29 der rippenartigen Abschnitte 26, 27 und 29 die Beziehung
W26 < W27 < W29. Dadurch erfüllen die Flächengrößen SB1, SB2
und SB3 der Blöcke B1, B2 bzw. B3 an der Laufstreifenfläche
12 die Beziehung SB1 < SB2 < SB3, d.h. die Blöcke B1 bis B3
nehmen in ihren Oberflächengrößen SB1 bis SB3 von innen nach
außen in Axialrichtung des Reifens zu.
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Um das Naßverhalten zu verbessern, ist es wichtig, den
Widerstand gegen das Aquaplaning-Hydroplane-Phänomen zu
verbessern.
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Bei einem Reifen mit niedrigem Querschnittsverhältnis, wie
in Fig. 4 gezeigt, wird die Bodenaufstandsfläche S in
Querrichtung breiter, wobei die Bodenaufstandsbreite W in
Axialrichtung des Reifens größer als die Bodenaufstandslänge 1 in
Umfangsrichtung des Reifens ist. Im Gegensatz dazu ist bei
einem Reifen mit einem hohen Querschnittsverhältnis, wie in
Fig. 5 gezeigt, die Bodenaufstandsfläche in Längsrichtung
lang, wo die Bodenaufstandslänge 11 zum Vergleich mit der
Bodenaufstandsbreite W1 länger ist.
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Als eine Konsequenz: um das Wasserablaufverhalten der
Bodenaufstandsfläche S zu verbessern zur Erhöhung der
Aquaplaning-Festigkeit oder des Aquaplaning-Widerstands bei einem
Reifen mit niedrigem Querschnittsverhältnis, ist es wirksam,
Längsnuten g zu bilden, die sich in Umfangsrichtung
erstrekken. Zu diesem Zweck sind in einem Luftreifen 1, wie er in
Fig. 2 und 3 gezeigt ist, sechs Längsnuten G1 bis G3 der
ersten und dritten Art in der Linearrichtung des
Laufstreifens gebildet. Das Wasserablaufverhalten in Axialrichtung
des Reifens wird dadurch veressert, daß die Quernuten J so
angebracht werden, daß sie diese Längsnuten G1 bis G3
verbinden.
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Weiter verbessert der in die Zentralrippe 25 vorstehende
Abschnitt J0 das Wasserschneid-Verhalten und das Wasserablauf-
Verhalten der Zentralrippe 25 wird so verbessert, daß das
Naßverhalten verbessert wird.
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Was das Trocken-Verhalten betrifft, so wird, um die
Stabilität beim Geradeauslauf zu verbessern, vorzugsweise die
Steifigkeit im Kronenabschnitt erhöht.
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Dementsprechend sind bei der in Umfangsrichtung
kontinuierlichen Zentralrippe 25 längs des Reifenäquators CO die
Quernuten J0 an einer Seite des Reifenäquators gegenüber denen an
der anderen Seite versetzt oder verschoben.
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Beim Wenden des Wagens und bei der Addierung von
Schlupfwinkeln zu dem Reifen wird der Laufstreifenabschnitt 5 einer
Biegeverformung unterworfen. Damit ergibt sich, daß der
Bodenaufstandsdruck im Schulterbereich, der, bezogen auf die
Wendung außen liegt, eine große und kompressive
Biegeverformung an diesem Abschnitt bewirkt. Um eine solche
Biegeverformung beim Wenden auszuhalten, ist es notwendig, die
Steifigkeit in den Schulterbereichen zu erhöhen. Deshalb werden
durch Festsetzen der Winkel A0 bis A3, mit denen die Quernut
J die Längsnuten G1 bis G3 überschneidet, in der Weise, daß
sie zum Schulterbereich hin größer werden, die Blöcke B3 in
den Schulterabschnitten mehr in die Nähe von Rechteckform
gebracht und damit wird die Steifigkeit der Schulterabschnitte
erhöht.
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Weiter können bevorzugte Ergebnisse erzielt werden, wenn die
Winkeldifferenzen A1 - A0, A2 - A1, A3 - A2 in den oben
erwähnten Bereichen festgesetzt erden.
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Die Steifigkeit im Schulterabschnitt wird auch erhöht, wenn
die erwähnten Oberflächengrößen SB1 und SB3 der Blöcke B1
bis B3 so festgesetzt werden, daß sie zur Schulter hin
größer werden.
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Durch die Tatsache, daß die Winkel A0 bis A3 der Quernuten
in der Schulter des Reifens größer und im Kronenabschnitt
kleiner werden, wird die Wasser- oder Wasserabfuhr-Stärke
des Kronenabschnitts unterstützt und weiter wird durch die
Tatsache, daß der Winkel im Schulterbereich groß wird, die
Drainage zu der Außenkante des Reifens hin verbessert.
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Die vorher erwähnten Positionen L1 bis L3 und die Breiten
WG1 bis WG3 der ersten bis dritten Längsnuten G1 bis G3
wurden durch den nachfolgenden Test dahingehend überprüft,
ob sie die Anforderungen sowohl für das Naß-Verhalten wie
für das Trocken-Verhalten erfüllen.
Anti-Aquaplaning-(Wasserglätte-)Test
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Beim Fahren eines mit den Testreifen ausgerüsteten Wagens
auf einer nassen Straße mit einer stehenden Wasserschicht
von 8 mm Dicke wird die Maximalgeschwindigkeit, die erzielt
wird, wenn nur die Vorderräder blockiert werden und das
Abbremsverhältnis 0,15 G wird, als die
Aquaplaning-Einleitegeschwindigkeit betrachtet.
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Die Position L2 der zweiten Längsnut G2 in Fig. 2, wo die
Ordinaten-Achse die Aquaplaning-Einleitegeschwindigkeit
anzeigt und die Abszissen-Achse den Bereich mit Bezug auf die
Laufstreifenbreite WT bezeichent, wird als bevorzugbar
gefunden, wenn die zweite Längsnut G2 in einem Bereich größer als
das 0,3-fache der Laufstreifenbreite WT und weniger als das
0,4-fache derselben vom Reifenäquator CO aus festgesetzt
wird, da dann die oben erwähnte Gechwindigkeit am größten
wird.
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In gleicher Weise ist aus Fig. 7 zu sehen, daß das
Anti-Aquaplaning-Verhalten überlegen wird, wenn die dritte Längsnut
G3 sich bei einem Abstand L3 größer als das 0,6-fache und
kleiner als das 0,7-fache der Laufstreifenbreite WT
befindet.
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Aus den Testergebnissen ist es bekannt, daß das
Anti-Aquaplaning-Verhalten ausgezeichnet ist, wenn die Breite WG2 der
zweiten Nut G2 größer ist als die Breite WG3 der dritten
Längsnut G3 und die Breite G3 größer als die Breite WG1 der
ersten Längsnut G1 ist. Dann wurden, wie in Fig. 8 gezeigt,
gleichartige Tests ausgeführt durch gleichzeitiges Wechseln
der Breiten der Längsnuten G1 bis G3, für welche die
Resultate
zeigt, daß dann, wenn die Nutbreiten WG1 bis WG3 jeweils
in den vorstehend beschriebenen Bereichen sind, die
Grenzgeschwindigkeit der Einleitung des Aquaplaning-Phänomens
seinen Spitzenwert erreichte, so daß das Naß-Verhalten am
besten wird.
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Hier zeigt in Fig. 8 die Abszissen-Achse das Verhältnis
zwischen den Breiten G1 bis G3 und der Laufstreifenbreite WT
an.
Kurvenfahr-Test
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Mit Fahren auf einem Kreiskurs mit einem Radius von 50 m
wurde die maximale Fahrzeit pro Umlauf gemessen, bis der
Reifen infolge Zentrifugalkraft nach außen Schlupf erfuhr,
und die Ergebnisse sind in Fig. 9 gezeigt.
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In Fig. 9 zeigt die gestrichelte Linie die Verhältnisse bei
einer trockenen Straßenfläche an, und die durchgezogene
Linie bezeichnet das Fahren an einer nassen Straßenfläche,
bei einer stehenden Wasserhöhe von 3 mm. Auch hier tritt in
dem oben angegebenen Bereich eine gleichartige Spitze auf.
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Wie von vorher bekannt, wird, wenn die Nutbreiten WG1 bis
WG3 zu eng sind, das Nutvolumen so gering, daß sich das Naß-
Verhalten verschlechtert. Im Gegensatz dazu wird, wenn die
Nutbreiten zu groß sind, die Reibungskraft mit der
Straßenoberfläche soweit reduziert, daß auch wieder das
Naß-Verhalten beeinträchtigt wird. Bei zu großen Nutbreiten WG1 bis
WG3 hat es sich zusätzlich gezeigt, daß sich das
Trocken-Verhalten verschlechtert, und deswegen werden die Nutpositionen
L1 bis L3 und die Nutbreiten WG1 bis WG3 vorzugsweise in den
oben erwähnten Bereichen festgesetzt.
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Die vorstehend erwähnten Winkel A0 bis A3 der Quernut J
werden auch in die meist bevorzugten Bereiche aus den
Testergebnissen gesetzt.
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Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführung der vorliegenden
Erfindung, bei der der Laufstreifenabschnitt mit Quernuten
unterschiedlicher Arten versehen ist, bezogen auf ihre Neigung,
und diese in Querrichtung geneigten Nuten sind mit
unterschiedlichen Abständen angeordnet.
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Bei dieser Ausführung ist der Laufstreifen 5 mit fünf Arten
von Quernuten J1, J2, J3, J4 und J5 versehen, wobei der
Neigungswinkel derselben insgesamt in dieser Reihenfolge
abnimmt. Dementsprechend besitzt jede Art von Quernuten eine
unterschiedliche Gruppe von Winkeln gegenüber den anderen
Quernuten, d.h., wenn die Zahl i kleiner als die Zahl j ist,
werden die Winkel A0i bis A3i der einen Art Quernuten Ji
größer als die Winkel A0j bis A3j der benachbarten Art von
Quernuten Jj, d.h. A0i > A0j, A1i > A1j, A2i > A2j und A3i >
A3j, und noch konkreter im Falle von J1 und J2, A01 > A02,
A11 > A12, A21 > A22 und A31 > A32.
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Die Winkel A0i, A1i, A2i und A3i jeder Art von Quernut Ji
(wobei i = 1, 2, 3, 4 oder 5) haben die folgenden
Beziehungen zu erfüllen:
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die Differenz A1i - A0i ist größer als 5º und kleiner als
15º und mehr bevorzugt 10º,
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die Differenzen A2i - A1i betragen mehr als 5º und weniger
als 15º und mehr bevorzugt 10º
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die Differenzen A3i - A2i betragen mehr als 0º und weniger
als 10º und mehr bevorzugt 5º,
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der Winkel A0i ist größer als 35º und weniger als 55º und
mehr bevorzugt mehr als 40º und weniger als 50º,
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der Winkel A1i ist größer als 45º und kleiner als 65º und
mehr bevorzugt größer als 50º und kleiner als 60º,
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der Winkel A2i ist größer als 55º und kleiner als 75º und
mehr bevorzugt größer als 50º und kleiner als 70º, und
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der Winkel A3i ist größer als 60º und kleiner als 80º und
mehr bevorzugt größer als 65º und kleiner als 75º.
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Ein Beispiel solcher Winkelanordnungen ist in Tabelle 1
zusammengefaßt, wobei die Differenzen A1i - A0i und A2i - A1i
auf 10º festgesetzt sind und die Differenz A3i - A2i auf 5º.
Tabelle 1
(in Grad)
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Weiter wird bei dieser Ausführung der Identitätsabstand
einer Quernut definiert als der Abstand am Reifenäquator CO
zwischen der Quernut und der nächsten Quernut, an der Seite
der spitzen Winkel gelegen, d.h. der Seite der Quernut, an
der der spitze Winkel unter den Winkeln gelegen ist, die
durch die Quernut und den Reifenäquator zu beiden Seiten der
Quernut gebildet werden. Je größer die Neigung der Quernut,
umso kleiner ist der Umfangs-Identitätsabstand.
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Das Laufstreifenmuster wird gebildet durch Wiederholen einer
Nut-Einheit JB, die aus den oben angeführten fünf Arten der
fünf Quernuten J1, J2, J3, J4 und J5 in dieser Reihenfolge
gebildet sind, d.h. mit abnehemnder Reihenfolge der
Neigungen oder aufsteigender Ordnung der Umfangs-Abstände.
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Fig. 10 zeigt die Beziehung zwischen den Neigungen der
Quernuten und dem Anti-Aquaplaning-Verhalten (der
Wasserglätte-Festigkeit).
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Fig. 11 zeigt die Beziehung zwischen den Neigungen der
Quernuten und dem Kurven-Verhalten beim Fahren auf einem
trockenen Kreiskurs mit einem Radius von 50 m.
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In Fig. 10 und 11 bedeutet der Buchstabe "K" an der
Abszissen-Achse einen Referenzzustand bei den Neigungen der
Quernuten, bei dem die Winkel A1 bis A3 gemäß Tabelle 1
festgesetzt sind, welche die folgenden Beziehung erfüllen: die
Winkeldifferenzen A1 - A0 und A2 - A1 sind 10º und A3 - A2 5º
und "K-10", "K-5", "K+5", "K+10" drücken alle Winkel beim
Zustand "K" minus 10º, minus 5º, plus 5º, plus 5º aus.
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Fig. 10 zeigt, daß die Aquaplaning-Einleitegeschwindigkeit
sich verringert, wenn die Winkel erhöht werden, jedoch zeigt
die Fig. 11 im Gegenteil, daß die Kurvengeschwindigkeit sich
erhöht, und als Ergebnis hat es sich gezeigt, daß beide
Verhaltensweisen, das Naß-Verhalten und das Trocken-Verhalten
optimiert werden können durch Addieren bzw. Subtrahieren von
5º von oder zu dem oben angeführten Zustand K.
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Durch Benutzen von Quernuten Ji mit unterschiedlichen
Neigungen wird dabei noch eine Periodizität für die Blöcke
eingerichtet. Und damit werden diese sog. Effekte der
Abstandsveränderungen, die beitragen zur Erzeugung des weißen
Rauschens, zur Beseitigung der Periodizität des Abflusses, zur
Verbesserung des Wasserschneid-Effektes und zur Verbesserung
des Anti-Aquaplaning-Verhaltens erzielt.
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Zusätzlich kann als eine weitere Ausführung der vorliegenden
Erfindung der oben erwähnte überstehende Abschnitt J0, der
Innenabschnitt J1, der Zwischenabschnitt J2 und der
Außenabschnitt J3 auch durch gebogene Nuten gebildet werden, und
die vorstehend erwähnten Winkel A0 bis A3 werden dazu als
die Winkel definiert, die durch die Längsnuten G1 bis G3 und
die Tangenten an die Abschnitte J0 bis J3 an der
Überschneidungsstelle zwischen den Abschnitten J0 bis J3 und den
Längsnuten G1 bis G3 gebildet werden.
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Wie vorstehend beschrieben, kann die vorliegende Erfindung,
bei der der Laufstreifenabschnitt mit sechs zum
Reifenäquator parallelen Längsnuten und Quernuten gebildet ist, bei
denen die Überschneidungswinkel zum Reifenäquator so
festgesetzt werden, daß sie zur Schulter hin größer werden, einen
Luftreifen mit niedrigem Querschnittsverhältnis schaffen,
der überlegenes Geradeausfahr-Verhalten und Kurven-Verhalten
auf trockener Straßenoberfläche, ein überlegenes
Anti-Aquaplaning(Wasserglätte-Festigkeits-)Verhalten an nasser
Straßenfläche zeigt, der gut ausgeglichen ist und die
Anforderungen an Trocken- wie Naß-Verhalten im gleichen Reifen gut
erfüllen kann.