DE102010040483B9

DE102010040483B9 - Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen, und Luftreifen, der mit selbiger ausgestattet ist

Info

Publication number: DE102010040483B9
Application number: DE102010040483.7A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Tanno
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2010-09-09
Publication date: 2017-04-27
Anticipated expiration: 2030-09-10
Also published as: CN102019819B; DE102010040483B4; US20110061781A1; DE102010040483A1; JP2011057108A; US8376006B2; JP4983876B2; CN102019819A

Abstract

Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung (4), umfassend:
ein Geräuschabsorptionselement (5) aus einem porösen Material, das in einem Streifen ausgebildet ist,
wobei der Streifen entlang einer Reifenumfangsrichtung an einer Innenoberfläche eines Laufflächenabschnitts (1) eines Luftreifens angeordnet ist,
wobei das Geräuschabsorptionselement (5) so gewickelt ist, dass es mit zwei Schichten oder mehr auf mindestens einen Teil der Reifenumfangsrichtung laminiert ist, um einen kreisförmigen Körper (6) zu bilden;
wobei ein Kreuzungsabschnitt (6X), an dem sich eine Innenschicht und eine Außenschicht des Geräuschabsorptionselements (5) verschränken, an mindestens einer Stelle an einem Umfang des kreisförmigen Körpers (6) bereitgestellt ist; und
die Enden (51, 53) der Längsrichtung des Geräuschabsorptionselements (5) in bezug auf die äußerste Schicht des Geräuschabsorptionselements (5) innen angeordnet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reduzieren der in einem Luftreifen erzeugten Hohlraumresonanz und einen damit ausgestatteten Luftreifen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung, die sowohl eine Reduzierung der Herstellungskosten als auch eine Verbesserung der Haltbarkeit ermöglicht, und einen damit ausgestatteten Luftreifen.
Bei Luftreifen ist eine Ursache für erzeugte Geräusche die Hohlraumresonanz, die durch die Vibration der Luft verursacht wird, mit der der Reifen gefüllt ist. Beim Rollen eines Reifens bewirken unebene Straßenoberflächen, dass der Laufflächenabschnitt vibriert. Die Vibrationen des Laufflächenabschnitts bewirken, dass die Luft innerhalb des Reifens vibriert, wodurch Hohlraumresonanz erzeugt wird.
Als Verfahren zum Reduzieren von Geräuschen, die durch Hohlraumresonanz hervorgerufen werden, wurde das Bereitstellen eines Geräuschabsorptionselements aus einem porösen Material auf einem gesamten Umfang einer Innenoberfläche des Laufflächenabschnitts eines Luftreifens vorgeschlagen.
Wenn das Geräuschabsorptionselement aus dem porösen Material in einem Streifen ausgebildet wird und dieser Geräuschabsorptionselementstreifen entlang der Innenoberfläche des Laufflächenabschnitts eines Luftreifens angeordnet wird, gelangt mindestens eines der Enden davon in direkten Kontakt mit einer Reifeninnenoberfläche. Wenn zum Beispiel beide Ende des Geräuschabsorptionselementstreifens aneinander anliegen, gelangen beide Enden in direkten Kontakt mit der Reifeninnenoberfläche. Wenn sich beide Enden des Geräuschabsorptionselementstreifens überlappen, gelangt außerdem eines der Enden in direkten Kontakt mit der Reifeninnenoberfläche. Wenn ein solches Ende eines solchen Geräuschabsorptionselementstreifens in Kontakt mit der Reifeninnenoberfläche steht, reibt das Ende des Geräuschabsorptionselements während der Drehung des Reifens an der Reifeninnenoberfläche. Deshalb besteht insofern ein Problem, als das Geräuschabsorptionselement ausgehend von diesem Bereich, wo das Geräuschabsorptionselement an der Reifeninnenoberfläche reibt, anfällig für Beschädigung ist.
Andererseits ist es möglich, anstelle des Geräuschabsorptionselementstreifens ein ringförmiges Geräuschabsorptionselement zu bilden, das keine Enden in Reifenumfangsrichtung aufweist. Der Nutzen in diesem Fall besteht darin, dass das Geräuschabsorptionselement nicht leicht zu beschädigen ist. Es ist jedoch notwendig, ein solches ringförmiges Geräuschabsorptionselement für jede Reifengröße zu bilden. Es besteht daher insofern ein Problem, als die Herstellungskosten der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung erheblich ansteigen. Beispiele für Reifen werden in der JP S62-50203 A und der JP 3727024 B2 aufgezeigt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen einer Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung, die sowohl eine Reduzierung der Herstellungskosten als auch eine Verbesserung der Haltbarkeit ermöglicht, und eines damit ausgestatteten Luftreifens.
Zum Erfüllen der vorstehend genannten Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung bereit, umfassend ein Geräuschabsorptionselement aus einem porösen Material, das in einem Streifen ausgebildet ist, wobei der Streifen entlang einer Reifenumfangsrichtung an einer Innenoberfläche eines Laufflächenabschnitts eines Luftreifens angeordnet ist, wobei das Geräuschabsorptionselement so gewickelt ist, dass es mit zwei Schichten oder mehr auf mindestens einen Teil der Reifenumfangsrichtung laminiert ist, um einen kreisförmigen Körper zu bilden, wobei ein Kreuzungsabschnitt, an dem sich eine Innenschicht und eine Außenschicht des Geräuschabsorptionselements verschränken, an mindestens einer Stelle an einem Umfang des kreisförmigen Körpers bereitgestellt ist und die Enden in Längsrichtung des Geräuschabsorptionselements in bezug auf die äußerste Schicht des Geräuschabsorptionselements innen angeordnet sind.
Außerdem ist zum Erfüllen der vorstehend genannten Aufgabe ein Luftreifen der vorliegenden Erfindung in einem Hohlraumabschnitt davon mit der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung ausgestattet.
In der vorliegenden Erfindung berühren die Enden eines Geräuschabsorptionselements eine Reifeninnenoberfläche nicht direkt, da ein Geräuschabsorptionselement so gewickelt ist, dass es entlang einer Reifenumfangsrichtung an einer Innenoberfläche eines Laufflächenabschnitts eines Luftreifens verläuft, wodurch ein kreisförmiger Körper gebildet wird, wobei ein Kreuzungsabschnitt, an dem sich eine Innenschicht und eine Außenschicht des Geräuschabsorptionselements verschränken, an mindestens einer Stelle eines Umfangs des kreisförmigen Körpers bereitgestellt ist und die Enden des Geräuschabsorptionselements in bezug auf die äußerste Schicht des Geräuschabsorptionselements innen angeordnet sind. Demzufolge wird das Geräuschabsorptionselement nicht leicht durch Reibung an der Reifeninnenoberfläche beschädigt. Somit kann die Haltbarkeit der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung verbessert werden.
Überdies kann mit der vorliegenden Erfindung die Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung auf eine Vielzahl von Reifengrößen angewendet werden, indem ein Geräuschabsorptionselementstreifen als Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung verwendet wird, wodurch die Umfangslänge des durch Wickeln erlangten kreisförmigen Körpers angepasst wird. Auf diese Weise können die Herstellungskosten der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung im Vergleich zur Verwendung von kreisförmig ausgebildeten Geräuschabsorptionselementen erheblich reduziert werden.
In der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise in einer Position, die dem Kreuzungsabschnitt des Geräuschabsorptionselements entspricht, ein Paar schmale Abschnitte ausgebildet, die in Breitenrichtung eine reduzierte Größe aufweisen, wobei das Paar schmaler Abschnitte in dem Kreuzungsabschnitt an Positionen angeordnet ist, die in Breitenrichtung des Geräuschabsorptionselements zueinander versetzt sind. Auf diese Weise können sich die Innenschicht und die Außenschicht des Geräuschabsorptionselements im Kreuzungsabschnitt problemlos verschränken.
Vorzugsweise erfüllen eine Breite Da eines ersten schmalen Abschnitts und eine Breite Db eines zweiten schmalen Abschnitts des Paares schmaler Abschnitte im Verhältnis zu einer maximalen Breite D des Geräuschabsorptionselements 0,7 ≤ (Da + Db)/D ≤ 1,0. Außerdem erfüllen die Breite Da des ersten schmalen Abschnitts und die Breite Db des zweiten schmalen Abschnitts des Paares schmaler Abschnitte vorzugsweise 0,8 ≤ Da/Db ≤ 1,2. Dies sorgt für eine gute Aufrechterhaltung der Haltbarkeit der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung, und gleichzeitig können sich die Innenschicht und die Außenschicht des Geräuschabsorptionselements im Kreuzungsabschnitt problemlos verschränken.
Vorzugsweise sind jeweils an Positionen gegenüber dem Paar schmaler Abschnitte lineare Abschnitte bereitgestellt, die parallel zur Längsrichtung des Geräuschabsorptionselements verlaufen, wobei eine Länge der linearen Abschnitte das 3- bis 30-fache der Dicke des Geräuschabsorptionselements beträgt. Durch ausreichendes Sicherstellen der Länge der linearen Abschnitte kann eine Spanne der Anpassbarkeit der Umfangslänge des kreisförmigen Körpers vergrößert werden, wodurch sich ein Geräuschabsorptionselement des Stands der Technik auf einen breiteren Bereich von Reifengrößen anwenden lässt. Außerdem wird bevorzugt, dass eine Außenumfangslänge des kreisförmigen Körpers 85% bis 99% einer maximalen Innenumfangslänge des Laufflächenabschnitts des Luftreifens beträgt. Auf diese Weise kann die Haltbarkeit der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung verbessert werden.
Die laminierten Schichten des Geräuschabsorptionselements können mithilfe von Befestigungsmitteln aneinander befestigt werden. In diesem Fall beträgt eine Dicke an den Befestigungsmitteln in einem nicht befestigten Zustand vorzugsweise 5% bis 95% der Gesamtdicke der laminierten Schichten. Auf diese Weise kann die Haltbarkeit der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung verbessert werden. Außerdem können die laminierten Schichten des Geräuschabsorptionselements aneinander geklebt werden. In diesem Fall sind zwar die Verarbeitungskosten höher als bei der Verwendung der Befestigungsmittel, doch wird auch die Haltbarkeit verbessert.
Wenn der kreisförmige Körper ausgehend von einer willkürlichen Position am Umfang in Intervalle von 30 Grad unterteilt wird, beträgt ein Massenunterschied eines Paares gegenüberliegender Intervalle auf beiden Seiten einer Mittelachse des kreisförmigen Körpers in bezug auf eine Masse des jeweils schwereren Intervalls davon vorzugsweise 10% oder wenige. Auf diese Weise lassen sich Unausgewogenheiten in der Masse reduzieren, die durch die Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung hervorgerufen werden.
Vorzugsweise beträgt eine Dichte des porösen Materials, das das Geräuschabsorptionselement bildet, zwischen 7 kg/m³ und 40 kg/m³, und ein Verhältnis des Weiterreißwiderstands (N/cm) zur Dichte (kg/m³) des porösen Materials zwischen 0,3 und 0,9. Auf diese Weise kann die Haltbarkeit der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung verbessert werden.
1 ist eine perspektivische Querschnittsansicht, die einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine Draufsicht, die einen Geräuschabsorptionselementstreifen zum Gebrauch in der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung von 2 zeigt.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist eine Querschnittsansicht, die die Hauptbestandteile der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung von 4 zeigt.
6 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist ein Erläuterungsschema, das eine Massenverteilung in der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt.
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen folgt nun eine ausführliche Beschreibung einer Konfiguration der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt eine Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 zeigt einen Geräuschabsorptionselementstreifen zum Gebrauch in der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung von 2. In 1 ist der Luftreifen mit einem Laufflächenabschnitt 1, mit einem Paar Reifenwulstabschnitte 2 links/rechts und mit Seitenwandabschnitten 3 ausgestattet, die den Laufflächenabschnitt 1 und die Reifenwulstabschnitte 2 miteinander verbinden. Außerdem ist an einer Innenoberfläche des Laufflächenabschnitts 1 eine in 2 dargestellte Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 4 angebracht.
Die Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 4 ist aus einem kreisförmigen Körper 6 ausgebildet, der durch Wickeln eines Geräuschabsorptionselements 5 hergestellt wird, das aus einem porösen Material besteht und zu einem Streifen ausgebildet wird, sodass zwei Schichten oder mehr an mindestens einen Teil der Reifenumfangsrichtung laminiert werden. Vorzugsweise wird als das poröse Material des Geräuschabsorptionselements 5 Urethanschaum mit miteinander verbundenen Zellen verwendet. Außerdem ist das Geräuschabsorptionselement 5 vorzugsweise ein einstückig ausgebildetes Element, doch es können auch mehrere miteinander verbundene Elemente sein.
Wie in 2 dargestellt, ist an mindestens einer Stelle am Umfang des kreisförmigen Körpers 6 ein Kreuzungsabschnitt 6X bereitgestellt, an dem sich eine Innenschicht und eine Außenschicht des Geräuschabsorptionselements 5 verschränken. Da sich die Innenschicht und die Außenschicht des so gewickelten Geräuschabsorptionselements 5 in dem Kreuzungsabschnitt 6X verschränken, sind die Enden 51, 53 in Längsrichtung des Geräuschabsorptionselements 5 in Bezug auf die äußerste Schichten des Geräuschabsorptionselements 5 innen angeordnet. Wie in den Zeichnungen dargestellt, können die Enden 51, 53 des Geräuschabsorptionselements 5 voneinander getrennt sein. Die Enden 51, 53 können auch so angeordnet sein, dass sie aneinander anliegen oder einander überlappen.
Wie in 3 dargestellt, ist an einer Position, die dem Kreuzungsabschnitt 6X des Geräuschabsorptionselements 5 entspricht, ein Paar schmaler Abschnitte 5a, 5b mit einer in Breitenrichtung reduzierten Größe ausgebildet. Insbesondere ist das Geräuschabsorptionselement 5 mit einem schmalen Abschnitt 5a zwischen dem ersten Ende 51 und einem Mittelabschnitt 52 und mit einem schmalen Abschnitt 5b zwischen dem Mittelabschnitt 52 und dem zweiten Ende 53 versehen. Im Kreuzungsabschnitt 6X des kreisförmigen Körpers 6 ist das Paar schmaler Abschnitte 5a, 5b an in Breitenrichtung des Geräuschabsorptionselements 5 versetzten Positionen angeordnet. Deshalb können sich die Innenschicht und die Außenschicht des Geräuschabsorptionselements 5 problemlos verschränken, ohne einander im Kreuzungsabschnitt 6X zu behindern.
Der Kreuzungsabschnitt 6X kann in dem kreisförmigen Körper 6 an mehreren Stellen bereitgestellt sein, wobei sich allerdings eines der Enden 51, 53 an der äußersten Schicht des Geräuschabsorptionselements 5 befindet, wenn die Anzahl der bereitgestellten Stellen gerade ist. Aus diesem Grund ist im kreisförmigen Körper 6 eine ungerade Anzahl an Kreuzungsabschnitten 6X vorgesehen.
Bei der wie vorstehend beschriebenen Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 4 ist das Geräuschabsorptionselement 5 so gewickelt, dass der kreisförmige Körper 6 gebildet wird, der Kreuzungsabschnitt 6X, an dem sich eine Innenschicht und eine Außenschicht des Geräuschabsorptionselements 5 verschränken, ist an mindestens einer Stelle am Umfang des kreisförmigen Körpers 6 bereitgestellt, und die Enden 51, 53 des Gerauschabsorptionselements 5 sind in Bezug auf die äußerste Schicht des Geräuschabsorptionselements 5 innen angeordnet. Die Enden 51, 53 des Geräuschabsorptionselements 5 stehen also in direktem Kontakt mit der Reifeninnenoberfläche. Somit kann eine Beschädigung des Geräuschabsorptionselements 5 aufgrund von Reibung an der Reifeninnenoberfläche verhindert und die Haltbarkeit der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 4 verbessert werden.
Da das in der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 4 verwendete Geräuschabsorptionselement 5 ein Streifen ist, kann die Umfangslänge des kreisförmigen Körpers 6 anhand eines Wickelzustands des Geräuschabsorptionselements 5 wie gewünscht angepasst und auf verschiedene Reifengrößen angewendet werden. Auf diese Weise lassen sich die Herstellungskosten der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 4 im Vergleich zur Verwendung von kreisförmig ausgebildeten Geräuschabsorptionselementen erheblich reduzieren.
Bei der vorstehend beschriebenen Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 4 erfüllen eine Breite Da eines ersten schmalen Abschnitts 5a und eine Breite Db eines zweiten schmalen Abschnitts 5b im Verhältnis zu einer maximalen Breite D des Geräuschabsorptionselements 5 vorzugsweise 0,7 ≤ (Da + Db)/D ≤ 1,0 und insbesondere 0,75 ≤ (Da + Db)/D ≤ 0,98. Wenn diese Beziehungen erfüllt werden, kann die Haltbarkeit der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 4 gut aufrechterhalten werden, und gleichzeitig können sich die Innenschicht und die Außenschicht des Geräuschabsorptionselements 5 im Kreuzungsabschnitt 6X problemlos verschränken. Wenn der Wert für (Da + Db)/D zu groß ist, nimmt die Haltbarkeit ab, da sich die schmalen Abschnitte 5a, 5b berühren.
Wenn andererseits der Wert zu klein ist, nimmt die Haltbarkeit aufgrund einer lokalen Festigkeitsabnahme des Geräuschabsorptionselements 5 ab.
Außerdem erfüllen die Breite Da des ersten schmalen Abschnitts 5a und die Breite Db des zweiten schmalen Abschnitts 5b vorzugsweise 0,8 ≤ Da/Db ≤ 1,2 und insbesondere Da/Db = 1,0. Wenn diese Beziehungen erfüllt werden, kann die Haltbarkeit der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 4 gut aufrechterhalten werden, und gleichzeitig können sich die Innenschicht und die Außenschicht des Geräuschabsorptionselements 5 im Kreuzungsabschnitt 6X problemlos verschränken. Wenn der Wert von Da/Db nicht innerhalb der vorstehend genannten Bereiche liegt, nimmt die Haltbarkeit ab, da der Festigkeitsunterschied in dem Paar schmaler Abschnitte 5a, 5b zunimmt.
Wie in 3 dargestellt, ist an einer Position gegenüber den einzelnen Abschnitten des Paars schmaler Abschnitte 5a, 5b jeweils ein linearer Abschnitt 5La, 5Lb bereitgestellt, der jeweils parallel zur Längsrichtung des Geräuschabsorptionselements 5 verläuft. Eine Länge La, Lb der linearen Abschnitte 5La, 5Lb beträgt vorzugsweise das 3-fache bis 30-fache einer Dicke des Geräuschabsorptionselements 5. Durch ausreichendes Sicherstellen der Länge La, Lb der linearen Abschnitte 5La, 5Lb kann eine Spanne der Anpassbarkeit der Umfangslänge des kreisförmigen Körpers 6 vergrößert werden, wodurch sich ein Geräuschabsorptionselement 5 des Stands der Technik auf einen breiteren Bereich von Reifengrößen anwenden lässt. Wenn die Länge La, Lb weniger als das 3-fache der Dicke des Geräuschabsorptionselements 5 beträgt, nimmt die Haltbarkeit ab, da das Verformungsausmaß der schmalen Abschnitte 5a, 5b zunimmt. Wenn andererseits die Länge das 30-fache überschreitet, tritt aufgrund einer zunehmend ungenügenden Masse im Kreuzungsabschnitt 6X eine Unausgewogenheit der Masse auf, und die Haltbarkeit nimmt aufgrund einer verringerten Integrität des kreisförmigen Körpers 6 ab.
Die Außenumfangslänge des kreisförmigen Körpers 6 kann anhand eines Wickelzustands des Geräuschabsorptionselements 5 angepasst werden, beträgt jedoch vorzugsweise zwischen 85% und 99% und insbesondere zwischen 90% und 98% einer maximalen Innenumfangslänge (der Innenumfangslänge in der Position des Reifenäquators) des Laufflächenabschnitts 1 des Luftreifens. Wenn die Außenumfangslänge in den vorstehend beschriebenen Bereichen liegt, kann ein Verbesserungseffekt auf die Haltbarkeit der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 4 gesteigert werden. Wenn die Außenumfangslänge des kreisförmigen Körpers 6 zu klein ist, nimmt die Haltbarkeit ab, da die Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 4 sich leicht verschiebt und während der Drehung des Reifens leicht reibt. Wenn andererseits die Außenumfangslänge zu groß ist, nimmt die Haltbarkeit ab, da das Geräuschabsorptionselement 5 übermäßig zusammengedrückt wird.
Bei der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 4 sollen vorzugsweise Sicherungsmittel wie Befestigungsmittel oder Klebstoffe verwendet werden, um die laminierten Schichten des Geräuschabsorptionselements 5 aneinander zu befestigen und so eine Formstabilität des kreisförmigen Körpers 6 zu gewährleisten und den Verbesserungseffekt der Haltbarkeit der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 4 zu steigern.
Beim Befestigen der laminierten Schichten des Geräuschabsorptionselements 5 aneinander erfolgt die Anhaftung vorzugsweise zumindest teilweise zwischen den Schichten. Zu Beispielen für verwendbare Klebstoffe gehören allgemeine Klebstoffe, die mittels einer chemischen Reaktion an porösen Materialien wie Urethanschaum haften können, und Schmelzkleber aus Schmelzharz. Obwohl die Verarbeitungskosten durch das Aneinanderkleben der laminierten Schichten des Geräuschabsorptionselements 5 ansteigen, ergibt sich der Vorteil hoher Haltbarkeit.
Andererseits gehören zu Beispielen für Befestigungsmittel, die verwendet werden können, um die laminierten Schichten des Geräuschabsorptionselements 5 mit Befestigungsmitteln aneinander zu sichern, Ösen, Klammern, Stifte, Haken, Flächenhaftverschlüsse und dergleichen. Positionen, Anzahl und Abstände der Befestigungsmittel können nach Bedarf abhängig von der Haltbarkeit und der Form des Geräuschabsorptionselements 5 ausgewählt werden. Außerdem wird beim Positionieren der Befestigungsmittel vorzugsweise eine Ausgewogenheit der Masse des kreisförmigen Körpers 6 berücksichtigt. Wenn die laminierten Schichten des Geräuschabsorptionselements 5 mit Befestigungsmitteln aneinander gesichert werden, ergibt sich der Vorteil geringer Verarbeitungskosten.
4 zeigt eine Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5 ist eine Zeichnung, die die Hauptbestandteile der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung von 4 zeigt. In 4 und 5 sind Bestandteile, die den in 2 gezeigten entsprechen, mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet. Auf eine ausführliche Beschreibung dieser Bestandteile wird verzichtet. In 4 sind die laminierten Schichten des Geräuschabsorptionselements 5 mit mehreren aus Ösen (zylindrischen Nieten) 7 bestehenden Befestigungsmitteln aneinander befestigt. Die Haltbarkeit der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 4 kann durch aneinander Befestigen der laminierten Schichten des Geräuschabsorptionselements 5 mit den aus den Ösen 7 bestehenden Befestigungsmitteln weiter verbessert werden.
Wie in 5 dargestellt, beträgt eine Dicke T1 an den aus den Ösen 7 bestehenden Befestigungsmitteln in einem befestigten Zustand vorzugsweise zwischen 5% und 95% und insbesondere zwischen 5% und 80% einer Gesamtdicke T0 der laminierten Schichten. Durch Bereitstellen der Dicke T1 in dem vorstehenden Bereich berühren die Befestigungsmittel die Reifeninnenoberfläche S nicht, was für die Haltbarkeit vorteilhaft ist. Wenn die Dicke T1 zu groß ist, gelangen die Befestigungsmittel leicht in Kontakt mit der Reifeninnenoberfläche S, was zu einer Abnahme der Haltbarkeit führt.
6 bis 8 zeigen jeweils Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtungen gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In 6 bis 8 sind Bestandteile, die den in 2 gezeigten entsprechen, mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet. Auf eine ausführliche Beschreibung dieser Bestandteile wird verzichtet. In 6 sind die Enden 51, 53 des Geräuschabsorptionselementstreifens 5 zu Bögen ausgebildet. Auf diese Weise können die Enden 51, 53 des Geräuschabsorptionselements 5 in einer Vielzahl von Formen ausgebildet werden. Zum Beispiel kann eine Abschrägung durchgeführt werden, wie das diagonale Abschneiden rechtwinkliger Ecken der Enden 51, 53.
In 7 ist ein Paar schmaler Abschnitte 5a, 5b, die eine reduzierte Größe in Breitenrichtung aufweisen, an einer Position ausgebildet, die dem Kreuzungsabschnitt 6X des Geräuschabsorptionselements 5 entspricht, wobei allerdings der erste schmale Abschnitt 5a in Breitenrichtung des Geräuschabsorptionselements 5 unterteilt ist, wodurch zwei Streifen gebildet werden. Die zwei Streifen des ersten schmalen Abschnitts 5a sind an beiden Rändern in Breitenrichtung des Geräuschabsorptionselements 5 angeordnet, und der zweite schmale Abschnitt 5b ist in Breitenrichtung des Geräuschabsorptionselements 5 in einem Mittelbereich angeordnet. Mit anderen Worten, zwischen den zwei Streifen des ersten schmalen Abschnitts 5a im Geräuschabsorptionselement 5 ist ein Schlitz ausgebildet, und der zweite schmale Abschnitt 5b ist in diesen Schlitz eingeführt. Solange das Geräuschabsorptionselement 5 flexibel ist, ist eine solche Konfiguration möglich.
In 8 weist das Geräuschabsorptionselement 5 keine schmalen Abschnitte auf. Mit anderen Worten, das Geräuschabsorptionselement 5 ist ein Streifen von gleichmäßiger Breite. Das Geräuschabsorptionselement 5 wird so gewickelt, dass es an mindestens einen Teil in Reifenumfangsrichtung in zwei oder mehr Schichten laminiert wird und einen kreisförmigen Körper 6 bildet, wobei im Falle einer einfachen Wicklung des Geräuschabsorptionselements 5 eines der Enden 51, 53 zur Innenschicht wird und das andere Ende zur Außenschicht. Durch Hochfalten des Geräuschabsorptionselements 5 im Kreuzungsabschnitt 6X und anschließendes Herabfalten des zur Außenschicht gewordenen Endes 51, 53 derart, dass es zur Innenschicht wird, sind deshalb beide Enden 51, 53 des Geräuschabsorptionselements 5 in bezug auf die äußerste Schicht des Geräuschabsorptionselements 5 innen angeordnet. Bei einer solchen Konfiguration wird in einem Faltabschnitt des Geräuschabsorptionselements 5 im Vorfeld vorzugsweise ein Knick bereitgestellt, um die Bearbeitbarkeit beim Ausbilden des Geräuschabsorptionselements 5 zu dem kreisförmigen Körper 6 zu verbessern.
9 ist ein Erläuterungsschema, das eine Massenverteilung in der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt. In den vorstehend genannten Ausführungsformen ist die Masse der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang verteilt. Wird der kreisförmige Körper ausgehend von einer willkürlichen Position am Umfang in 12 Intervalle D1 bis D12 von 30 Grad unterteilt, wie in 9 dargestellt, beträgt ein Massenunterschied eines Paares gegenüberliegender Intervalle auf beiden Seiten einer Mittelachse O des kreisförmigen Körpers (zum Beispiel D1 und D7) in Bezug auf eine Masse des jeweils schwereren Intervalls vorzugsweise 10% oder weniger. Bei einem Massenunterschied wie dem vorstehend beschriebenen können durch die Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 4 verursachte Unausgewogenheiten der Masse reduziert werden.
An einer Position gegenüber dem Kreuzungsabschnitt 6X kann ein Masseanpassungsbereich eingerichtet werden, um Unausgewogenheiten der Masse der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 4 zu reduzieren. Wenn die Masse des Geräuschabsorptionselements 5 zum Beispiel im Kreuzungsabschnitt 6X des kreisförmigen Körpers 6 abnimmt, werden die Längen der Enden 51, 53 des Geräuschabsorptionselements 5 vorzugsweise so angepasst, dass eine ausgleichende Masse gegenüber dem Kreuzungsabschnitt 6X die Masse des Geräuschabsorptionselements 5 im Kreuzungsabschnitt 6X ausgleicht. Außerdem können die Breite und die Dicke des Geräuschabsorptionselements 5 im Anpassungsbereich für die Masse reduziert werden. Bei Verwendung von Befestigungsmitteln ist es wirkungsvoll, die Positionen, die Anzahl und die Abstände derselben anzupassen.
In jeder der vorstehend genannten Ausführungsformen beträgt eine Dichte des porösen Materials, das das Geräuschabsorptionselement 5 bildet, vorzugsweise zwischen 7 kg/m³ und 40 kg/m³. Wenn die Dichte des porösen Materials innerhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt, zeigen sich hervorragende Schallabsorptionseigenschaften. Außerdem beträgt ein Verhältnis von Weiterreißwiderstand (N/cm) zu Dichte (kg/m³) des porösen Materials vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,9. Wenn das Verhältnis des Weiterreißwiderstands (N/cm) zur Dichte des porösen Materials innerhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt, kann die Haltbarkeit der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 4 verbessert werden. Man beachte, dass die Dichte die „Rohdichte” ist, gemessen gemäß der japanischen Industrienorm (JIS) K7222. Der Weiterreißwiderstand wird gemäß JIS K6400-5 gemessen und ist der Weiterreißwiderstand einer nicht geschnittenen winkelförmigen Testprobe.
Es wurden Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtungen für die Beispiele 1 bis 6 hergestellt, die jeweils mit einem Geräuschabsorptionselement aus einem zu einem Streifen ausgebildeten porösen Material konfiguriert wurden, wobei der Streifen entlang einer Reifenumfangsrichtung an einer Innenoberfläche eines Laufflächenabschnitts eines Luftreifens angeordnet ist, wobei das Geräuschabsorptionselement so gewickelt ist, dass es mit zwei Schichten auf mindestens einen Teil der Reifenumfangsrichtung laminiert ist, um einen kreisförmigen Körper zu bilden, wobei ein Kreuzungsabschnitt, an dem sich eine Innenschicht und eine Außenschicht des Geräuschabsorptionselements verschränken, an einer Stelle an einem Umfang des kreisförmigen Körpers bereitgestellt ist und die Enden einer Längsrichtung des Geräuschabsorptionselements in Bezug auf die äußerste Schicht des Geräuschabsorptionselements innen angeordnet sind. Außerdem wurden Konfigurationen des kreisförmigen Körpers, Befestigungsmittel zwischen den Schichten des Geräuschabsorptionselements, Dichten des porösen Materials und Verhältnisse des Weiterreißwiderstands zur Dichte des porösen Materials wie in Tabelle 1 dargestellt festgelegt.
In den Beispielen 1 bis 6 betrug eine Außenumfangslänge des kreisförmigen Körpers 95% einer maximalen Innenumfangslänge des Laufflächenabschnitts des Luftreifens. Für die in 2 und 4 dargestellten Konfigurationen gilt (Da + Db)/D = 0,95 und Da/Db = 1,0.
Als Vergleich wurde eine herkömmliche Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung hergestellt, indem durch zweifaches Wickeln eines Geräuschabsorptionselements aus einem porösen Material, das als ein Band ausgebildet war, entlang einer Reifenumfangsrichtung ein kreisförmiger Körper ausgebildet wurde, und indem ein Ende des Geräuschabsorptionselements an einer Position angeordnet wurde, die in Kontakt mit einer Reifeninnenoberfläche stand.

Die Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtungen des Beispiels des Stands der Technik und der Beispiele 1 bis 6 wurden jeweils in Luftreifen mit Reifengrößen von 215/60R16 angebracht. Diese Luftreifen wurden dann auf Felgen mit einer Felgengröße von 16 × 6,5J aufgezogen und auf einem Trommeltester montiert, der mit einer Trommel mit einem Durchmesser von 1701 mm ausgestattet war. Die Laufprüfungen wurden unter den folgenden Testbedingungen durchgeführt. Luftdruck: 210 kPa, Belastung: 4,0 N, Geschwindigkeit: 81 km/h. Es wurde die Fahrtstrecke bis zur Beschädigung des Geräuschabsorptionselements gemessen. Die Bewertungsergebnisse wurden als Index ausgedrückt, wobei das Beispiel des Stands der Technik für 100 steht. Größere Indexwerte geben eine bessere Haltbarkeit an. Tabelle 1

	Beispiel des Stands der Technik	Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3	Beispiel 4
Konfiguration des kreisförmigen Körpers	2 Wicklungen	FIG. 8	FIG. 2	FIG. 4	FIG. 8
Befestigungsmittel zwischen den Schichten des Geräuschabsorptionselements	Klebstoff	Klebstoff	Klebstoff	Öse	Klebstoff
Dichte des porösen Materials (kg/m³)	6,5	6,5	6,5	6,5	25,0
Weiterreißwiderstand (N/cm)/Dichte (kg/m³)	0,25	0,25	0,25	0,25	0,35
Haltbarkeit (Index)	100	113	153	135	182

Tabelle 1 (Fortsetzung)

	Beispiel 5	Beispiel 6
Konfiguration des kreisförmigen Körpers	FIG. 2	FIG. 4
Befestigungsmittel zwischen den Schichten des Geräuschabsorptionselements	Klebstoff	Öse
Dichte des porösen Materials (kg/m³)	25,0	25,0
Weiterreißwiderstand (N/cm)/Dichte (kg/m³)	0,35	0,37
Haltbarkeit (Index)	237	211

Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, zeigten alle Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtungen der Beispiele 1 bis 6 eine bessere Haltbarkeit als das Beispiel des Stands der Technik. Durch Anpassen der Umfangslänge des kreisförmigen Körpers, der durch Wickeln des Geräuschabsorptionselementstreifens hergestellt wird, können die Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtungen der Beispiele 1 bis 6 natürlich auf eine Vielzahl von Reifengrößen angewendet werden. Sie sind daher vielseitig und lassen sich kostengünstig herstellen.

Claims

Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung (4), umfassend: ein Geräuschabsorptionselement (5) aus einem porösen Material, das in einem Streifen ausgebildet ist, wobei der Streifen entlang einer Reifenumfangsrichtung an einer Innenoberfläche eines Laufflächenabschnitts (1) eines Luftreifens angeordnet ist, wobei das Geräuschabsorptionselement (5) so gewickelt ist, dass es mit zwei Schichten oder mehr auf mindestens einen Teil der Reifenumfangsrichtung laminiert ist, um einen kreisförmigen Körper (6) zu bilden; wobei ein Kreuzungsabschnitt (6X), an dem sich eine Innenschicht und eine Außenschicht des Geräuschabsorptionselements (5) verschränken, an mindestens einer Stelle an einem Umfang des kreisförmigen Körpers (6) bereitgestellt ist; und die Enden (51, 53) der Längsrichtung des Geräuschabsorptionselements (5) in bezug auf die äußerste Schicht des Geräuschabsorptionselements (5) innen angeordnet sind.
Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung (4) nach Anspruch 1, wobei ein Paar schmale Abschnitte (5a, 5b), die in Breitenrichtung eine reduzierte Größe aufweisen, an Positionen ausgebildet sind, die dem Kreuzungsabschnitt (6X) des Geräuschabsorptionselements (5) entsprechen, und in dem Kreuzungsabschnitt (6X) das Paar schmaler Abschnitte (5a, 5b) an Positionen angeordnet ist, die in der Breitenrichtung des Geräuschabsorptionselements (5) zueinander versetzt sind.
Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung (4) nach Anspruch 2, wobei eine Breite Da eines ersten schmalen Abschnitts (5a) und eine Breite Db eines zweiten schmalen Abschnitts (5b) des Paares schmaler Abschnitte (5a, 5b) im Verhältnis zu einer maximalen Breite D des Geräuschabsorptionselements (5) 0,7 ≤ (Da + Db)/D ≤ 1,0 erfüllen.
Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung (4) nach Anspruch 3, wobei die Breite Da des ersten schmalen Abschnitts (5a) und die Breite Db des zweiten schmalen Abschnitts (5b) des Paares schmaler Abschnitte (5a, 5b) 0,8 ≤ Da/Db ≤ 1,2 erfüllen.
Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei lineare Abschnitte (5La, 5Lb), die parallel zur Längsrichtung des Geräuschabsorptionselements (5) verlaufen, jeweils an Positionen gegenüber dem Paar schmaler Abschnitte (5a, 5b) bereitgestellt sind und eine Länge der linearen Abschnitte (5La, 5Lb) das 3-fache bis 30-fache der Dicke des Geräuschabsorptionselements (5) beträgt.
Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Außenumfangslänge des kreisförmigen Körpers (6) 85% bis 99% einer maximalen Innenumfangslänge des Laufflächenabschnitts (1) des Luftreifens beträgt.
Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei mehrere laminierte Schichten des Geräuschabsorptionselements (5) mit Befestigungsmitteln (7) aneinander befestigt sind.
Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung (4) nach Anspruch 7, wobei die Dicke der Befestigungsmittel (7) in einem befestigten Zustand 5% bis 95% der Gesamtdicke der laminierten Schichten des Geräuschabsorptionselements (5) beträgt.
Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die laminierten Schichten des Geräuschabsorptionselements (5) aneinander geklebt sind.
Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei, wenn der kreisförmige Körper (6) ausgehend von einer willkürlichen Position am Umfang in Intervalle von 30 Grad eingeteilt wird, ein Massenunterschied eines Paares gegenüberliegender Intervalle auf beiden Seiten einer Mittelachse des kreisförmigen Körpers (6) in bezug auf eine Masse des jeweils schwereren Intervalls 10% oder weniger beträgt.
Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine Dichte des porösen Materials, das das Geräuschabsorptionselement (5) bildet, zwischen 7 kg/m³ und 40 kg/m³ beträgt und ein Verhältnis von Weiterreißwiderstand (N/cm) zur Dichte (kg/m³) des porösen Materials zwischen 0,3 und 0,9 beträgt.
Luftreifen, umfassend die Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 in einem Hohlraumabschnitt.