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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen und betrifft insbesondere
einen Luftreifen mit reduzierter Hohlraumresonanz und reduziertem
Straßengeräusch im Mittelfrequenzbereich (Band
315 Hz).
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Von
Luftreifen erzeugte Geräusche gehen auf verschiedene Ursachen
zurück, wobei zwei davon, nämlich die Hohlraumresonanz
um 200 bis 250 Hz, die durch die Vibration der Luftfüllung
der Reifen erzeugt wird, und die Straßengeräusche
im Mittelfrequenzbereich (Band 315 Hz einem 1/3-Oktavband), die
durch die Übertragung der durch ungleichmäßige
Straßenoberflächen verursachten Reifenvibration
erzeugt werden, in den Fahrzeuginnenraum übertragen und
von den Insassen als unangenehm empfunden werden.
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Bei
der Hohlraumresonanz im Niederfrequenzbereich handelt es sich dabei
um Luftsäulenresonanz, die hervorgerufen wird, wenn sich
Luftvibrationen durch den Hohlraum der kreisförmigen Reifen
bewegen und Luftsäulen bilden. Zum Reduzieren dieser Hohlraumresonanz
sind viele Verfahren vorgeschlagen worden, bei denen Geräusche
von einem Geräuschabsorptionselement absorbiert werden,
das aus einem porösen Material wie Urethanschaum oder Ähnlichem
besteht, das innerhalb des Hohlraums zwischen dem Reifen und der Felge
des Rades angeordnet ist (
WO/2005/012005 ,
japanische ungeprüfte
Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2003-285607 usw.).
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Da
jedoch das technische Konzept hinter diesen vorgeschlagenen Techniken
die Absorption von im Reifenhohlraum erzeugten Geräuschen
mittels der Geräuschabsorptionselemente beinhaltet, kann
nur dann eine Wirkung erzielt werden, wenn die bereitgestellten
Geräuschabsorptionselemente ein bestimmtes Mindestvolumen
aufweisen. Dies kann Probleme beim Aufziehen auf die Felge verursachen,
da die Geräuschabsorptionselemente eine beträchtliche
Menge an Platz innerhalb der Reifen beanspruchen. Außerdem
besteht das Problem, dass sich die Geräuschabsorptionselemente
im Laufe der Zeit verschlechtern, was zu einer reduzierten Geräuschabsorptionsleistung
führt, sodass die gewünschte Geräuschunterdrückungswirkung
nicht mehr erreicht wird.
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Da
die aus porösem Material gebildeten Geräuschabsorptionselemente
zudem ausschließlich zum Reduzieren der durch die Luftvibration
hervorgerufenen Hohlraumresonanz vorgesehen sind, sind sie hinsichtlich
der Reduzierung von Straßengeräuschen im Mittelfrequenzbereich,
die durch die Vibration des Reifens verursacht werden, nahezu wirkungslos.
Dementsprechend sind derartige Elemente in Bezug auf das Reduzieren
von in Automobilen erzeugten Geräuschen in anderen Bandbereichen
als denen der Hohlraumresonanz wirkungslos.
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Aus
dem Stand der Technik sind folgenden Dokumente bekannt:
- Patentdokument
1: WO/2005/012005
- Patentdokument 2: Japanische
ungeprüfte Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer
2003-285607
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Angesichts
der vorstehenden Punkte ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
das Bereitstellen eines Luftreifens, der in der Lage ist, mithilfe
einer einfachen Konstruktion Hohlraumresonanzgeräusche
um 200 bis 250 Hz bis zu Straßengeräuschen im
Mittelfrequenzbereich (Band 315 Hz) zu reduzieren.
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Der
Luftreifen der vorliegenden Erfindung, der die vorstehende Aufgabe
erfüllt, weist einen Aufbau auf, wie er unter Punkt (1)
unten beschrieben ist.
- (1) Luftreifen, aufweisend:
einen Laufflächenabschnitt und eine Gürtelschicht
am Außenumfang einer Karkassenschicht, die zwischen einem
linken und einem rechten Reifenwulstabschnitt verläuft,
und mehrere Längshauptrillen, die in Reifenumfangsrichtung
verlaufen und auf einer Außenoberfläche des Laufflächenabschnitts
vorgesehen sind, wobei
auf einer zum Reifenhohlraum weisenden
Oberfläche des Laufflächenabschnitts eine Erhebung
(Ra) ausgebildet ist, die in einer Richtung entgegengesetzt zur
Reifenradialrichtung in den Reifenhohlraum ragt und derart in der
Reifenumfangsrichtung in einer von der Reifenmitte in Richtung Felgenbett versetzten
Position verläuft, dass sie die gesamte Breite des Felgenbetts
und die gesamte Breite einer am nächsten an einer Schulterseite
angeordneten Längshauptrille einnimmt.
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Außerdem
weist der Luftreifen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine
der konkreten Konstruktionen nach Punkten (2) bis (9) unten auf.
- (2) Luftreifen nach Punkt (1), wobei eine Dicke
der Erhebung (Ra) von einer innersten Schicht der Karkassenschicht
um 1,0 bis 10 mm größer als in anderen Bereichen
der zum Reifenhohlraum weisenden Oberfläche ist.
- (3) Luftreifen nach den Punkten (1) oder (2), wobei ein Rand
der Erhebung (Ra) auf der zur Schulter weisenden Seite in Reifenbreitenrichtung
weiter zur Reifenmitte hin angeordnet ist als ein Punkt, an dem
eine senkrechte Linie, die von einem Rand an der breitesten Stelle
der Gürtelschicht ausgeht, die Karkassenschicht schneidet,
und wobei ein Rand der Erhebung (Ra) auf der Reifenmittenseite zur
Reifenmitte hin verläuft, wenn in der Reifenmitte keine
Längshauptrille vorgesehen ist, und zu einem Punkt auf
einer Seite der Längshauptrille in der Reifenmitte gegenüber
dem Felgenbett verläuft, der 15 mm von einem Rand der Längshauptrille
auf der Seite gegenüber dem Felgenbett entfernt ist, wenn
eine Längshauptrille in der Reifenmitte vorgesehen ist.
- (4) Luftreifen nach einem der Punkte (1) bis (3), wobei eine
andere Erhebung (Rb) auf der Seite der Reifenmitte gegenüber
dem Felgenbett ausgebildet ist, in der Reifenumfangsrichtung verläuft
und in der Richtung entgegengesetzt zur Reifenradialrichtung derart
in den Reifenhohlraum ragt, dass sie die gesamte Breite einer am
nächsten zu einer Schulterseite hin angeordneten Längshauptrille
auf der Seite der Reifenmitte gegenüber dem Felgenbett.
einnimmt.
- (5) Luftreifen nach Punkt (4), wobei eine Dicke der Erhebung
(Rb) von der innersten Schicht der Karkassenschicht um 1,0 bis 10
mm größer als in anderen Bereichen der zum Reifenhohlraum
weisenden Oberfläche ist.
- (6) Luftreifen nach einem der Punkte (1) bis (5), wobei die
Reifenmasse auf der linken und der rechten Seite gleich ist, wenn
der Hauptkörper des Reifens in der Reifenmitte zweigeteilt
wird.
- (7) Luftreifen nach einem der Punkte (1) bis (6), wobei die
Erhebungen (Ra) und (Rb) durch Anordnen eines Elastomers zwischen
einer Innenseelenschicht und der innersten Schicht der Karkassenschicht
gebildet werden.
- (8) Luftreifen nach Punkt (7), wobei Tanδ des Elastomers
0,15 oder weniger beträgt.
- (9) Luftreifen nach Punkt (7) oder (8), wobei die Härte
des Elastomers von 70 bis 95 beträgt.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird auf der zum Reifenhohlraum weisenden
Oberfläche des Laufflächenabschnitts eine Erhebung
(Ra) gebildet, die in einer Richtung entgegengesetzt der Reifenradialrichtung in
den Reifenhohlraum ragt. Diese Erhebung verläuft derart
in Reifenumfangsrichtung in einer von der Reifenmitte in Richtung
Felgenbett versetzten Position, dass sie die gesamte Breite des
Felgenbetts und die gesamte Breite einer am nächsten an
einer Schulterseite angeordneten Längshauptrille einnimmt.
Wenn der Reifeninnenhohlraum als kreisförmige Luftsäule
angenommen wird, wird somit durch die Gegenwart der Erhebung die durchschnittlichen
Umfangslängendifferenz in Reifenumfangsrichtung zwischen
der kreisförmigen Luftsäule in dem Bereich, der
die Felgenbettbreite umfasst, und der Luftsäule in anderen
Bereichen erhöht. Dadurch erhöht sich wiederum
die Wellenlängendifferenz der von den unterschiedlichen
Luftsäulen erzeugter Resonanzen, wodurch die Resonanzspitze
abgeschwächt und eine Geräuschreduzierung ermöglicht
wird.
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Da
die Erhebung (Ra) derart in der Richtung entgegengesetzt zur Radialrichtung
ausgebildet ist, dass sie die gesamte Breite der am nächsten
an der Schulterseite angeordneten Längshauptrille einnimmt,
wird außerdem die Steifigkeit des Schulterbereichs des
Laufflächenabschnitts erhöht, wodurch die spezielle
Frequenz des speziellen Verformungsmodus der Schulter erhöht
wird und die Straßengeräusche im Mittelfrequenzbereich
reduziert werden.
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1A ist eine Querschnittmeridianansicht
einer Anordnung von Reifen und Rad, wobei ein Luftreifen gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf eine Felge
aufgezogen ist. 1B ist eine vergrößerte
Ansicht des Abschnitts X in 1A.
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2A und 2B sind
Querschnittmeridianansichten zur Erläuterung eines erweiterten
Bereichs einer Umfangserhebung 5(Ra) in Reifenbreitenrichtung
eines Luftreifens.
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3 ist
eine Querschnittmeridianansicht einer Radanordnung für
einen Luftreifen einer anderen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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4A bis 4F sind
Querschnittansichten in der Reifenmeridianrichtung, die in schematischer
Weise die Positionen der in den Ausführungsbeispielen 1
und 2 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 verwendeten Erhebungen
darstellen.
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5A bis 5F sind
Querschnittansichten in der Reifenmeridianrichtung, die in schematischer
Weise die Positionen der in den Ausführungsbeispielen 3
und 4 und den Vergleichsbeispielen 5 bis 8 verwendeten Erhebungen
darstellen.
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6 zeigt
Kurven mit Hohlraumresonanz-Spitzenpegeln (dB) in Schmalbandwellenformen
um 200 bis 250 Hz, die für Ausführungsbeispiel
1 (durchgehende Linie A) und Vergleichsbeispiel 1 (gestrichelte
Linie B) erfasst wurden.
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Im
Folgenden soll der Luftreifen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme
auf die in den Figuren gezeigten Beispiele ausführlich
erläutert werden.
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In 1 bezeichnet 1 einen
Luftreifen der vorliegenden Erfindung, und 2 bezeichnet
eine Felge, auf die der Luftreifen 1 aufgezogen ist. Die
Felge 2 ist ein Strukturelement, das einen Umfangsteil
eines Rades bildet. An beiden Rändern der Felge 2 ist
in Axialrichtung ein Felgenhorn 2f ausgebildet. Ein in
Radialrichtung konkav geformtes Felgenbett 2w ist in einer
Position ausgebildet, die bei am Fahrzeug montiertem Reifen von der
Mitte der Felgenbreite zu einer Außenseite eines Fahrzeugs
hin versetzt ist. Das Felgenbett 2w ist als eine Stelle
bereitgestellt, in die zeitweilig ein Reifenwulstabschnitt 11 eingelegt
wird, wenn der Reifen auf die Felge 2 aufgezogen wird.
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Der
Luftreifen 1 der vorliegenden Erfindung weist auf der linken
und der rechten Seite eines Laufflächenabschnitts 3 einen
Seitenabschnitt 10 und einen Reifenwulstabschnitt 11 auf
und ist auf einer Innenseite mit einer Karkassenschicht 7 versehen,
die mindestens eine Schicht aufweist, die zwischen dem linken und dem
rechten Reifenwulstabschnitt 11 verläuft. Die
Karkassenschicht 7 verläuft vom Laufflächenabschnitt 3 zum
linken und rechten Seitenabschnitt 10 und zu den Reifenwulstabschnitten 11,
und ihre beiden Enden sind um den Reifenwulstkern 6 von
der Innenseite zur Außenseite des Reifens zurückgefaltet.
Eine Gürtelschicht 8, die mindestens zwei Schichten
aufweist, ist am Außenumfang der Karkassenschicht 7 vorgesehen.
Außerdem ist auf der Innenseite der innersten Schicht der
Karkassenschicht 7 eine Innenseelenschicht 9 als
Luftabdichtungsschicht vorgesehen.
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An
einer Außenoberfläche des Laufflächenabschnitts 3 sind
links und rechts von der Reifenmitte C mehrere in Reifenumfangsrichtung
verlaufende Längshauptrillen 4 vorgesehen. In
der vorliegenden Erfindung schließt der Begriff „Längshauptrillen” sowohl
solche Rillen ein, die kontinuierlich in der Reifenumfangsrichtung verlaufen
und die größte Rillentiefe im Reifen aufweisen,
als auch Rillen, die eine Rillentiefe von mindestens 50% der größten
Rillentiefe aufweisen. Die Anzahl an Längshauptrillen 4 beträgt
vorzugsweise drei oder vier. Bezüglich der Rillenanzahl
liegt jedoch keine bestimmte Einschränkung vor, solange
es mehrere sind. Außerdem können sich die Längshauptrillen 4 in
der Reifenmitte C und/oder in einer anderen Position als der Reifenmitte
C befinden.
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Bei
dem Luftreifen 1 ist an einer Oberfläche einer
Reifeninnenhohlraumseite, die dem Laufflächenabschnitt 3 entspricht,
in einer von der Reifenmitte C versetzten Position auf der zum Felgenbett 2w weisenden Seite
der Felge auf die der Reifen aufgezogen ist, eine Erhebung 5(Ra) ausgebildet,
die in Reifenumfangsrichtung verläuft, eine Breite Za aufweist
und derart in einer Richtung entgegengesetzt der Radialrichtung
in den Reifeninnenhohlraum ragt, dass sie die gesamte Breite Zw
des Felgenbetts 2w und die gesamte Breite einer Längshauptrille 4 einnimmt,
die am nächsten zu einer Schulterseite hin angeordnet ist.
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Wie
in 1a gezeigt, nimmt die Breite Za
der Erhebung 5(Ra), die einer Längshauptrille 4S entspricht,
nicht nur eine gesamte Breite W der Längshauptrille 4S ein,
sondern verläuft vorzugsweise in einer Strecke L zu Punkten,
die zu beiden Seiten der Reifenbreitenrichtung hin mindestens 10
mm von beiden Rändern der Längshauptrille 4S entfernt
sind.
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Da
die Erhebung 5(Ra) also derart geformt ist, dass sie die
gesamte Breite Zw des Felgenbetts 2w in einer Richtung
entgegengesetzt der Reifenradialrichtung einnimmt und in der Reifenumfangsrichtung
verläuft, erhöht sich durch die Erhebung 5(Ra) eine
Differenz der durchschnittliche Umfangslänge in Reifenumfangsrichtung
zwischen der kreisförmigen Luftsäule in dem Bereich,
der die Felgenbettbreite umfasst, und der Luftsäule in
anderen Bereichen, wenn der Reifeninnenhohlraum als kreisförmige
Luftsäule angenommen wird. Dadurch erhöht sich
wiederum die Wellenlängendifferenz der von den unterschiedlichen
Luftsäulen erzeugten Resonanzen, wodurch die Resonanzspitze
abgeschwächt und eine Geräuschreduzierung ermöglicht
wird.
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Da
außerdem die Erhebung 5(Ra) so ausgebildet ist,
dass sie derart in der Richtung entgegengesetzt zur Radialrichtung
in den Reifeninnenhohlraum ragt, dass sie die gesamte Breite der
am nächsten an der Schulterseite angeordneten Längshauptrille
einnimmt, nimmt auch die Steifigkeit des Schulterbereichs des Laufflächenabschnitts
zu, wodurch die spezielle Frequenz des speziellen Verformungsmodus
der Schulter erhöht wird und die Straßengeräusche
im Mittelfrequenzbereich reduziert werden.
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Eine
Dicke (Höhe) D der Erhebung 5(Ra) von der innersten
Schicht der Karkassenschicht aus ist 1,0 bis 10 mm größer
als in anderen Bereichen der zum Reifenhohlraum weisenden Oberfläche.
Die Dickendifferenz beträgt vorzugsweise zwischen 1,2 und
8,0 mm und insbesondere zwischen 1,5 bis 6,0 mm. Wenn die Dickendifferenz
der Erhebung 5(Ra) weniger als 1,0 mm beträgt,
können die Hohlraumresonanz und die Straßengeräuschen
nicht wirksam reduziert werden. Wenn sie größer
als 10 mm ist, führt dagegen die Zunahme des Reifengewichts
zu einem Anstieg des Rollwiderstands.
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Wie
vorstehend beschrieben, ist in der Reifenbreitenrichtung die Breite
Za der Erhebung 5(Ra) des Luftreifens der vorliegenden
Erfindung, die in der Richtung entgegengesetzt der Reifenradialrichtung
in den Reifeninnenhohlraum ragt, groß genug, um die gesamte
Breite Zw des Felgenbetts 2w einzunehmen, und muss auch
groß genug sein, um die gesamte Breite W der Längshauptrille 4S einzunehmen,
die am nächsten an der Schulterseite angeordnet ist. Allerdings
ist die Grenze eines zur Schulter weisenden Rands R1 der Breite
Za der Erhebung 5(Ra) in Reifenbreitenrichtung vorzugsweise
näher an der Reifenmitte angeordnet als der Schnittpunkt
C einer senkrechten Linie, die von einem Rand 8E der breitesten
Stelle der Gürtelschicht 8 zur Karkassenschicht 7 verläuft. 1B veranschaulicht dieses Positionsverhältnis.
Wenn der zur Schulter weisende Rand R1 der Breite Za der Erhebung 5(Ra) weiter
außen verläuft als der Schnittpunkt C, nimmt die
Steifigkeit des Reifens am Seitenabschnitt 10 zu, was zu
reduziertem Fahrkomfort sowie erhöhtem Reifenrollwiderstand
führt.
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Bei
einem Luftreifen ohne Längshauptrille 4 in der
Reifenmitte verläuft der zur Schulter weisende Rand R2
der Breite Za der ersten Erhebung 5(Ra) vorzugsweise zur
Reifenmitte C, wie in 2A dargestellt.
Wenn der Rand R2 über die Reifenmitte hinausgeht und zur
gegenüberliegenden Seite verläuft, ist die Hohlraumresonanzwirkung
nahezu vollständig gesättigt, was aufgrund der
Gewichtszunahme zu einer Verstärkung von Nachteilen wie
z. B. einem erhöhten Rollwiderstand, erhöhten
Kosten und dergleichen führt.
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Bei
einem Luftreifen, der die Längshauptrille 4 in
der Reifenmitte C aufweist, wie in 2B dargestellt, befindet
sich der Rand R2 der Erhebung 5(Ra), der näher
an der Reifenmitte angeordnet ist, vorzugsweise innerhalb eines
Bereichs, der sich vom Rand der Längshauptrille 4 in
der Reifenmitte C auf der Seite gegenüber dem Felgenbett 2w bis
zu 15 mm in dieselbe gegenüberliegende Seite hinein erstreckt.
Wenn sich die Breite Za der Erhebung 5(Ra) nämlich über
die Hauptrille der Reifenmitte hinaus erstreckt, lassen sich Mittelfrequenz-Straßengeräusche
wirksam reduzieren. Wenn sie sich noch weiter in die Seite gegenüber
dem Felgenbett 2w hinein erstreckt, wird ein Punkt der
Sättigung der Hohlraumresonanzreduktionswirkung erreicht,
und die Gewichtszunahme erhöht den Rollwiderstand und steigert
die Kosten.
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Als
in dem Luftreifen der vorliegenden Erfindung vorgesehene Erhebung
kann neben der Erhebung 5(Ra), die auf der zum Felgenbett
weisenden Seite vorgesehen ist, wie in 3 dargestellt,
eine andere Erhebung 5(Rb) ausgebildet sein, die in einer
Richtung entgegengesetzt zur Radialrichtung auf einer Seite der Reifenmitte
gegenüber dem Felgenbett in Reifenumfangsrichtung verlaufend
in den Reifeninnenhohlraum ragt und die gesamte Breite einer Längshauptrille 4S' einnimmt,
die auf der Seite der Reifenmitte gegenüber dem Felgenbett
am nächsten zu einer Schulterseite angeordnet ist, wodurch
sich die Reduzierung von Straßengeräuschen im
Mittelfrequenzbereich weiter verbessern lässt.
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Die
Höhe der Erhebung 5(Rb) ist die gleiche wie diejenige
der Erhebung 5(Ra) oben. Außerdem muss die Breite
Za' in Reifenbreitenrichtung groß genug sein, um mindestens
die gesamte Breite der am nächsten zur Schulterseite hin
angeordneten Längshauptrille 4S' einzunehmen,
und erstreckt sich vorzugsweise über eine Strecke L' zu
Punkten, die 10 mm von beiden Rändern der am nächsten
zur Schulterseite hin angeordneten Längshauptrille 4S' entfernt
sind. Dies ergibt eine weitere Verbesserung in der Reduzierung von
Straßengeräuschen im Mittelfrequenzbereich.
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Wenn
die Erhebung 5(Ra) und die Erhebung 5(Rb) so angeordnet
sind, dass sich die Reifenmitte C dazwischen befindet, werden die
Mittelfrequenz-Straßengeräusche im Vergleich zu
dem Fall, bei dem nur die Erhebung 5Ra auf der zum Felgenbett
weisenden Seite angeordnet ist, enorm reduziert, obgleich die Masse zunimmt.
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Bei
der vorliegenden Erfindung werden die Erhebungen 5(Ra, Rb) vorzugsweise
ausgebildet, indem ein Elastomer zwischen der innersten Schicht
der Karkassenschicht 7 und der Innenseelenschicht 9 angeordnet
wird.
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Als
Elastomer wird vorzugsweise wird ein Elastomer mit einem Tanδ von
0,15 oder weniger verwendet. Wenn Tanδ über 0,15
liegt, erhöht sich der Rollwiderstand. Die Härte
des Elastomers beträgt vorzugsweise 70 bis 95 und insbesondere
72 bis 85. In dieser Ausführungsform ist die Härte
ein gemäß der japanischen Industrienorm
(JIS) K6253 gemessener Wert, und Tanδ ist ein
Wert, der mit einem Viskoelastizitätsspektrometer unter
den Bedingungen einer Frequenz von 20 Hz, einer Anfangsverzerrung
von 10%, einer Amplitude von ±2% und einer Temperatur von
60°C gemessen wird.
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Das
Elastomer ist vorzugsweise auf der Innenseite der innersten Schicht
der Karkassenschicht 7 vorgesehen, da dies ohne eine Längenzunahme
der Karkassenschicht und der Gürtelschicht in der Reifenbreitenrichtung
erfolgen kann, wodurch sich Vorteile wie z. B. eine einfache, kostengünstiger Herstellung
ergeben. Außerdem wird das Elastomer vorzugsweise auf der
Außenseite der Innenseelenschicht 9 angeordnet,
sodass eine Oberfläche (die zum Innenhohlraum hin freiliegende
Oberfläche) der Erhebung 5 die Erzeugung von Resonanzgeräuschen
reduzieren kann. Vorzugsweise bildet die Innenseelenschicht 9 eine
Schallgrenze.
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Die
Erhebungen 5 können auch durch andere Verfahren
ausgebildet werden, z. B. durch Erhöhen der Dicke der Innenseelenschicht 9 an
einer geeigneten Stelle. Alternativ kann zwischen der Karkassenschicht 7 und
der Innenseelenschicht 9 eine Schicht angeordnet sein,
die die Erhebung bildet. Außerdem können die Erhebungen 5 nach
der Herstellung des Reifens durch Ankleben separat hergestellter
Erhebungen an der Innenoberfläche des Reifens gebildet
werden. Zudem können die Erhebungen 5 unter Verwendung
eines steifen Kerns oder einer Blase hergestellt werden, die an
einer Position, die der Position der zu bildenden Erhebungen entspricht,
eine Rille aufweist.
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Zwar
liegen hinsichtlich des Materials, das zur Bildung der Erhebungen 5 verwendet
wird, keine bestimmten Einschränkungen vorliegen, kann
vorzugsweise ein Gummi, ein Harz oder Ähnliches verwendet
werden. Es können auch Schaumstoffe und Materialien mit
Hohlstruktur verwendet werden.
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Der
Querschnitt der Erhebungen 5 in Reifenmeridianrichtung
kann im Wesentlichen eine Trapezform, wie in den Zeichnungen dargestellt,
oder eine gleichschenklige dreieckige Form von mäßiger
Höhe, eine rechtwinklige dreieckige Form von ähnlich
mäßiger Höhe, eine im Wesentlichen rechteckige
Form, eine Sichelform oder Ähnliches aufweisen. Unter dem
Gesichtspunkt der Produktionsstabilität und der langfristigen
Leistungsnachhaltigkeit werden jedoch Trapezformen, gleichschenklige
dreieckige Formen von mäßiger Höhe, Bogenformen
oder im Wesentlichen rechteckige Formen bevorzugt.
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Der
Reifen der vorliegenden Erfindung, der wie vorstehend beschrieben
mit den Erhebungen 5(Ra, Rb) auf der zum Reifenhohlraum
weisenden Oberfläche versehen ist, ist vorzugsweise so
geformt, dass die Reifenmasse auf beiden Seiten gleich ist, wenn
der Reifen in der Reifenmitte C zweigeteilt wird. Wenn er so geformt
ist, ist das Reifenprofil (Querschnitt) in Breitenrichtung beim
Drehen bei hoher Geschwindigkeit im Wesentlichen symmetrisch, wodurch
sich eine geringere Veränderung der Eigenschaften des Reifens
zwischen dem langsamen Drehen des Reifens und dem schnellen Drehen
des Reifens erreichen lässt.
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Ein
mögliches Verfahren zum Ausgleichen der Reifenmasse auf
beiden Seiten der Reifenmitte C besteht darin, die Masse des Reifens
durch das Verändern der Größe, des Materials,
der Form usw. der Erhebung anzupassen. Eine Erhebung 5 kann
also auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Reifenmitte C vorgesehen
sein, solange berücksichtigt wird, dass bei der vorliegenden
Erfindung die Masse auf beiden Seiten der Reifenmitte C möglichst
gleich sein sollte. Man beachte, dass für die Zwecke der
vorliegenden Erfindung „gleiche Masse auf beiden Seiten
der Reifenmitte C” bedeutet, dass eine Differenz zwischen
der Reifenmasse auf beiden Seiten der Reifenmitte C nicht mehr als
3% beträgt.
-
Beispiele
-
I. Reifen ohne Hauptrille in der Mitte
-
Ausführungsbeispiele 1 bis 2
und Vergleichsbeispiele 1 bis 4
-
Hergestellt
wurden insgesamt sechs Arten von Luftreifen, nämlich zwei
Arten (Ausführungsbeispiele 1 und 2) von Luftreifen der
vorliegenden Erfindung und vier Arten (Vergleichsbeispiele 1 bis
4) von anderen Luftreifen als denen der vorliegenden Erfindung.
Die Größe der Reifen betrug 215/55R17, und sie
wiesen jeweils vier Längshauptrillen auf, von denen keine
in der Mitte angeordnet war. Die Gegenwart oder Abwesenheit von Erhebungen
variierte für jede Art; wenn Erhebungen vorhanden waren,
variierten deren Position und Größe. Die Reifen
wurden auf eine Felge eines Rads von 17 × 7J aufgezogen
und auf einen standardmäßigen Innendruck gemäß The
Japan Automobile Tyre Manufacturers Associat (JATMA, Verband der
japanischen Reifenhersteller) aufgeblasen.
-
In
allen Ausführungsbeispielen und Vergleichsbeispielen wurden
die Erhebungen aus einem Elastomer gebildet (JIS-Härte:
74, Tanδ: 0,13, spezifische Dichte: 1,10). In den einzelnen
Ausführungsbeispielen und Vergleichsbeispielen war die
Erhebung jeweils an der in 4A bis 4F dargestellten Position angeordnet. Alle Erhebungen
wurden auf der Innenseite einer Karkassenschicht und auf der Außenseite
einer Innenseelenschicht bereitgestellt. Einzelheiten sind in Tabelle
1 angegeben.
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Die
Gegenwart oder Abwesenheit von Hohlraumresonanzreduzierung und Straßengeräuschreduzierung
sowie der Grad davon wurden gemessen und bewertet. Die Messungen
wurden gemäß den nachstehend beschriebenen Methoden
vorgenommen.
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6 zeigt
Kurven mit Hohlraumresonanz-Spitzenpegeln (dB) in Schmalbandwellenformen
um 200 bis 250 Hz, die für Ausführungsbeispiel
1 (durchgehende Linie A) und Vergleichsbeispiel 1 (gestrichelte
Linie B) erfasst wurden.
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Wie
aus 6 hervorgeht, werden die Hohlraumresonanz-Spitzenpegel
(dB) durch die vorliegende Erfindung um mehrere dB verbessert. Der
Luftreifen der vorliegenden Erfindung führt also zu mehr
Komfort und Sicherheit beim Fahren.
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(1) Hohlraumresonanz
-
Nach
dem Aufziehen der Testreifen auf einen PKW mit Frontmotor und Hinterradantrieb
und mit einem Hubraum von 2.000 cm3 wurden
die Geräuschdruckpegel des Fahrzeugs beim Fahren mit einer
Geschwindigkeit von 60 km/h gemessen. Diese wurden dann zum Bestimmen
der Hohlraumresonanz-Spitzenpegel (dB) in Schmalbandwellenformen
um 200 bis 250 Hz verwendet.
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(2) Straßengeräusche
-
Nach
dem Aufziehen der Testreifen auf ein in Japan hergestelltes Fahrzeug
mit Frontmotor und Hinterradantrieb und mit einem Hubraum von 2.000
cm
3 wurden die Geräuschdruckpegel
des Fahrzeugs beim Fahren mit einer Geschwindigkeit von 60 km/h
gemessen. Diese wurden dann zum Bestimmen der Werte (dB) für
das Band 315 Hz im 1/3-Oktavband verwendet. Tabelle
1
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II. Reifen mit Hauptrille in der Mitte
-
Ausführungsbeispiele 3 bis 4
und Vergleichsbeispiele 5 bis 8
-
Es
wurden insgesamt sechs Arten von Luftreifen der Größe
215/55R17 hergestellt, die alle drei Längshauptrillen aufwiesen,
von denen sich eine in der Reifenmitte befand. Es wurden insgesamt
sechs Arten von Reifen hergestellt, nämlich zwei Arten
von aufblasbaren Reifen gemäß der vorliegenden
Erfindung (Ausführungsbeispiele 3 und 4) und vier Reifen
von anderer Art als der vorliegenden Erfindung (Vergleichsbeispiele
5 bis 8) hergestellt. Die Gegenwart oder Abwesenheit von Erhebungen
variierte für jede Art; wenn Erhebungen vorhanden waren,
variierten deren Position und Größe. Die Reifen
wurden auf eine Felge eines Rads von 17 × 7J aufgezogen
und auf einen standardmäßigen Innendruck gemäß JATMA
aufgeblasen.
-
In
allen Ausführungsbeispielen und Vergleichsbeispielen wurden
die Erhebungen aus einem Elastomer gebildet (JIS-Härte:
74, Tanδ: 0,13, spezifische Dichte: 1,10). In den einzelnen
Ausführungsbeispielen und Vergleichsbeispielen wurden Erhebungen
jeweils an den in 5A bis 5F dargestellten Positionen bereitgestellt.
Alle Erhebungen wurden auf der Innenseite einer Karkassenschicht
und auf der Außenseite einer Innenseelenschicht bereitgestellt.
Einzelheiten sind in Tabelle 2 angegeben.
-
Die
Gegenwart oder Abwesenheit von Hohlraumresonanzreduzierung und Straßengeräuschreduzierung
sowie der Grad davon wurden gemessen und bewertet. Tabelle
2
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Bezugszeichenliste
-
- 1
- Luftreifen
- 2
- Feige
- 2f
- Felgenhorn
- 2w
- Felgenbett
- 3
- Laufflächenabschnitt
- 4
- Längshauptrille
- 4S,
4S'
- Am
nächsten zur Schulterseite hin angeordnete Längshauptrillen
unter den Längshauptrillen 4, sind
- 5
- Erhebung
- 5(Ra)
- Auf
der zum Felgenbett weisenden Seite vorgesehene Erhebung
- 5(Rb)
- Auf
der gegenüberliegenden Seite von Felgenbett vorgesehene
Erhebung
- 6
- Reifenwulstkern
- 7
- Karkassenschicht
- 8
- Gürtelschicht
- 9
- Innenseelenschicht
- 10
- Seitenabschnitt
- 11
- Reifenwulstabschnitt
- C
- Mitte
des Luftreifens
- D
- Höhe
der Erhebung (Dicke)
- W
- Breite
der Längshauptrillen 4S, 4S'
- Za
- Breite
(vorhandener Bereich) der Erhebung Ra in der Reifenumfangsrichtung
- Zw
- Breite
(vorhandener Bereich) des Bodens des Felgenbetts in der Reifenumfangsrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - WO 2005/012005 [0003, 0006]
- - JP 2003-285607 [0003, 0006]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - japanischen
Industrienorm (JIS) K6253 [0034]
