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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 in 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 A1 , japanische ungeprüfte Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
JP 2003-285607 A 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 A1 Patentdokument 2:
JP 2003-285607 A Patentdokument 3:
DE 11 2005 000 542 T5 Patentdokument 4:
US 2007/0246142 A1 Patentdokument 5:
JP 2008 050 408 A -
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) Reifen-Felge-Einheit mit einer unsymmetrischen Felge, deren Felgenbett sich zwischen der Mitte der Felgenbreite und einem Felgenhorn befindet, und einem 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 an 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 verläuft, dass sie die gesamte Breite des Felgenbetts und die gesamte Breite einer am nächsten an einer Schulterseite angeordneten Längshauptrille einnimmt, wobei die Erhebung in einer von der Reifenmitte in Richtung Felgenbett versetzten Position ausgebildet ist.
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Außerdem weist der Luftreifen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine der konkreten Konstruktionen nach Punkten (2) bis (9) unten auf.
- (2) Reifen-Felge-Einheit 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) Reifen-Felge-Einheit 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, oder 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) Reifen-Felge-Einheit 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) Reifen-Felge-Einheit 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) Reifen-Felge-Einheit 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) Reifen-Felge-Einheit 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) Reifen-Felge-Einheit nach Punkt (7), wobei Tanδ des Elastomers 0,15 oder weniger beträgt.
- (9) Reifen-Felge-Einheit 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 erzeugten 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 2, 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 5 Ra 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.
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Beispiele
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I. Reifen ohne Hauptrille in der Mitte
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Ausführungsbeispiele 1 bis 2 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4
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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 Association (JATMA, Verband der japanischen Reifenhersteller) aufgeblasen.
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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
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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
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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
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Ausführungsbeispiele 3 bis 4 und Vergleichsbeispiele 5 bis 8
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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.
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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.
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Die Gegenwart oder Abwesenheit von Hohlraumresonanzreduzierung und Straßengeräuschreduzierung sowie der Grad davon wurden gemessen und bewertet. Tabelle 2
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Luftreifen
- 2
- Felge
- 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
