DE112004001430B4

DE112004001430B4 - Geräuscharmer Luftreifen

Info

Publication number: DE112004001430B4
Application number: DE112004001430.1T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Tanno; Toshiyuki Ikeda
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2003-08-04
Filing date: 2004-08-03
Publication date: 2017-01-05
Anticipated expiration: 2024-08-04
Also published as: US20060157180A1; JP3826157B2; US7387141B2; WO2005012005A1; JPWO2005012005A1; DE112004001430T5; KR20060069828A; KR101147627B1

Abstract

Geräuscharmer Luftreifen, bei welchem ein bandförmiges Geräusch absorbierendes Material (5) an einer inneren Oberfläche einer Lauffläche (1) befestigt ist, das aus einem porösen Material geformt ist, dessen Rohdichte, wie sie in JIS K6400 definiert ist, in einem Bereich von 10 bis 70 kg/m3 liegt, dadurch gekennzeichnet, dass das bandförmige Geräusch absorbierende Material (5) unter Verwendung eines elastischen Fixierbandes (6) an der inneren Oberfläche der Lauffläche (1) befestigt ist, das elastische Fixierband (6) an einer äußeren Oberfläche des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials (5) angeordnet ist, das elastische Fixierband (6) und das bandförmige Geräusch absorbierende Material (5) mittels eines Haftmittels oder ähnlichem miteinander verbunden sind, und das bandförmige Geräusch absorbierende Material (5) durch Verbinden der beiden in Längsrichtung befindlichen Enden des elastischen Fixierbands (6) an der inneren Oberfläche der Lauffläche (1) befestigt ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen geräuscharmen Luftreifen und bezieht sich insbesondere auf einen geräuscharmen Luftreifen, der es ermöglicht, effektiv ein Geräusch zu reduzieren, das durch Kavitätsresonanz hervorgerufen wird.
STAND DER TECHNIK
Eine der Ursachen von Reifengeräuschen ist ein Kavitätsresonanzgeräusch, das durch die Vibration von Luft hervorgerufen wird, die in die Innenseite eines Reifens eingefüllt ist. Wenn der Reifen unter einer Belastung gedreht wird, vibriert ein Bodenkontaktbereich eines Laufflächenbereichs des Reifens aufgrund von Unregelmäßigkeiten auf einer Bodenoberfläche und diese Vibration erzeugt eine Vibration der Luft innerhalb des Reifens und generiert das Kavitätsresonanzgeräusch. Dieses Kavitätsresonanzgeräusch wird durch Vibration von Luft innerhalb des Reifens erzeugt, die durch Vibration eines Bodenkontaktbereichs in einem Laufflächenbereich des Reifens hervorgerufen wird, die durch Unregelmäßigkeiten einer Bodenoberfläche erzeugt werden, wenn der Reifen unter einer Belastung gedreht wird. Bei diesem Kavitätsresonanzgeräusch ist es bekannt, dass Frequenzen, die als Geräusch aufgenommen werden, ungefähr bei 200 bis 250 Hz liegen, obwohl sie sich je nach Reifengröße unterscheiden. Daher ist es zum Zweck der Reduktion des Reifengeräusches wichtig, ein Geräuschniveau im Bereich der oben liegenden Frequenzen zu reduzieren.
Als ein Verfahren zum Reduzieren von Geräusch, das durch das Kavitätsresonanzphänomen, wie es oben genannt wurde, hervorgerufen wird, war es ein vorgeschlagener Ansatz, ein Geräusch absorbierendes Material auf der Innenseite eines Reifens hinzuzufügen, um die Resonanz zu absorbieren (vgl. zum Beispiel JP S62-216803 A ). Es wurde jedoch den Charakteristika des Geräusch absorbierenden Materials in diesem Ansatz keine volle Beachtung gegeben und es ist nicht notwendigerweise erachtet worden, dass der Ansatz ein exzellentes Resultat bei der Geräuschreduktion erreicht hat.
Aus DE 198 06 935 A1 ist ein Luftreifen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Ein poröses Material wird hier während des Vulkanisierungsprozesses an der Innenseite der Lauffläche vorgesehen.
Der Luftreifen aus EP 1 253 025 A2 hat profilierte Ringe, die auf nicht näher spezifizierte Art und Weise an der Innenseite der Lauffläche angebracht sind.
In dem Luftreifen gemäß DE 30 16 255 A1 sind Schaumstoffelemente auf nicht näher spezifizierte Art und Weise an der Innenseite der Lauffläche angebracht. Die WO 02/085648 A1 zeigt ein ringförmiges Geräuschminderungselement an der Innenseite der Lauffläche eines Luftreifens.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen geräuscharmen Luftreifen bereitzustellen, der einen effizienten Geräuschreduktionseffekt unter Verwendung der Charakteristika eines Geräusch absorbierendes Materials ermöglicht.
Zur Lösung der obigen Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung einen Luftreifen gemäß dem Patentanspruch 1.
Bevorzugte optionale Merkmale finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Gemäß einem geräuscharmen Luftreifen der vorliegenden Erfindung kann durch Formen eines bandförmigen Geräuschabsorptionsmaterials aus einem porösen Material und angemessenem Wählen der Rohdichte, wie in JIS K6400 definiert, für das poröse Material, und Anbringen des porösen Materials vollständig um einen gesamten Umfang einer Innenoberfläche der Lauffläche des Reifens herum unter Verwendung eines elastischen Fixierbandes ein Effekt der Reduktion des Reifenkavitätsresonanzgeräusches durch eine Geräuschabsorptionsfunktion erhalten werden, die um den gesamten Umfang herum durch das poröse Material realisiert ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht entlang eines Meridians des Reifens, die einen geräuscharmen Luftreifen zeigt, wenn der Reifen auf einer Felge montiert ist und mit einem Luftdruck aufgeblasen ist.
2a ist eine Seitenansicht zum Erklären einer Anordnungsbeziehung zwischen einem bandförmigen Geräuschabsorptionsmaterial und einem elastischen Fixierband (nicht gemäß der vorliegenden Erfindung).
2b ist eine weitere Seitenansicht zum Erklären einer Anordnungsbeziehung zwischen dem bandförmigen Geräusch absorbierenden Material und dem elastischen Fixierband gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3a ist eine perspektivische Ansicht zur Erklärung einer Oberflächenform einer inneren Umfangsoberfläche des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3b ist eine perspektivische Ansicht zum Erklären einer Oberflächenform einer inneren Umfangsoberfläche eines anderen bandförmigen Geräuschabsorptionsmaterials gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3c ist eine perspektivische Ansicht zur Erklärung einer Oberflächenform einer inneren Umfangsoberfläche noch eines weiteren bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3d ist eine perspektivische Ansicht zum Erklären einer Oberflächenform einer inneren Umfangsoberfläche noch eines weiteren bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3e ist eine perspektivische Ansicht zum Erklären einer Oberflächenform einer inneren Umfangsoberfläche noch eines weiteren bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4a ist eine Seitenansicht zur Erklärung einer geschichteten Struktur eines Geräusch absorbierenden Materials gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4b ist eine Seitenansicht zur Erklärung einer weiteren geschichteten Struktur des Geräusch absorbierenden Materials gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5a ist eine Seitenansicht zur Erklärung einer geschichteten Struktur eines Geräusch absorbierenden Materials gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5b ist eine Seitenansicht zum Erklären einer weiteren geschichteten Struktur eines Geräusch absorbierenden Materials gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6a ist eine perspektivische Ansicht zur Erklärung einer Anordnung des elastischen Fixierbandes gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6b ist eine perspektivische Ansicht zur Erklärung einer weiteren Anordnung des elastischen Fixierbandes gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6c ist eine perspektivische Ansicht zur Erklärung einer weiteren Anordnung des elastischen Fixierbandes gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine Seitenansicht, die einen geräuscharmen Luftreifen gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, das ein elastisches Fixierband verwendet, das in zumindest einem Bereich an dem Umfang des elastischen Fixierbandes mit dem Dehnungsmechanismus versehen ist, der automatisch eine Umfangslänge des elastischen Fixierbandes einstellt.
8 ist eine Schnittansicht entlang eines Meridians des Reifens, die den Reifen in einem Zustand zeigt, in dem er voll mit einem Luftdruck aufgeblasen ist, zur Erklärung des Hauptbereichs des Beispiels, das in 7 gezeigt ist, der vorliegenden Erfindung.
9a ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel des Dehnungsmechanismus zeigt, der bei dem elastischen Fixierband, das in 7 gezeigt ist, verwendet wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
9b ist eine schematische Ansicht, die ein weiteres Beispiel des Dehnungsmechanismus zeigt, der in dem elastischen Fixierband, das in 7 gezeigt ist, verwendet wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine schematische Ansicht, die noch ein weiteres Beispiel des Dehnungsmechanismus, der in dem elastischen Fixierband, das in 7 gezeigt ist, verwendet wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine Illustration zur Erklärung eines Ausbeulungsphänomens eines Reifens.
Bezugszeichenliste

1: Laufflächenbereich
2: Wulstbereich
3: Seitenwandbereich
4: Kavitätsbereich
5: bandförmiges Geräusch absorbierendes Material
5a: zweites poröses Material
6: elastisches Fixierband
7a, 7b und 7c: Blattfeder
7: Kopplungsvorrichtung
G: Bodenoberfläche
Q: Bodenkontaktbereich

BESTE WEISE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Hierin nachfolgend werden detaillierte Beschreibungen gegeben von Konfigurationen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Komponenten, die in mehreren Zeichnungen gleich sind, werden mit den gleichen Ziffern und Symbolen verbunden, so dass doppelte Beschreibungen ausgelassen werden können.
1 ist eine Schnittansicht entlang eines Meridians des Reifens, die ein Beispiel eines geräuscharmen Luftreifens zeigt. 2a und 2b sind Seitenansichten, die zwei unterschiedliche Beispiele zur Erklärung des Hauptbereichs des Reifens in 1 zeigen. In 1 umfasst ein geräuscharmer Luftreifen T: einen Laufflächenbereich 1, ein Paar linker und rechter Wulstbereiche 2; einen Seitenwandbereich, der den Laufflächenbereich 1 mit den Wulstbereichen 2 koppelt. Wenn der Reifen T auf einer Felge R montiert ist, wird ein Kavitätsbereich 4 zwischen dem Reifen T und der Felge R ausgeformt.
Auf einer inneren Oberfläche des Laufflächenbereichs 1 ist, wie in 2a und 2b gezeigt, ein bandförmiges Geräusch absorbierendes Material 5 vollständig um einen gesamten Umfang der inneren Oberfläche des Laufflächenbereiches herum angebracht unter Verwendung eines elastischen Fixierbandes 6 auf eine solche Weise, dass das bandförmige Geräusch absorbierende Material durch Verwendung der Elastizität des elastischen Fixierbandes unter Druck auf die innere Oberfläche des Laufflächenbereichs 1 angebracht ist. Das bandförmige Geräusch absorbierende Material ist aus einem porösen Material geformt, dessen Rohdichte (apparent density), wie sie in JIS K6400 definiert ist, in einem Bereich von 10 bis 70 kg/m³ liegt und das elastische Fixierband 6 ist aus einem Kunstharz geformt, das einen hohen Zugmodul (tensile modulus) aufweist. Es ist zu beachten, dass beide Enden des elastischen Fixierbandes 6 in dessen Längsrichtung miteinander auf eine solche Weise gekoppelt sind, dass dessen Umfangslänge verändert werden kann.
Obwohl die 2a und 2b Beispiele sind, in denen das bandförmige Geräusch absorbierende Material 5 vollständig um einen gesamten Umfang der in der Oberfläche des Laufflächenbereichs herum unter Verwendung eines elastischen Fixierbandes 6 befestigt ist, muss das bandförmige Geräusch absorbierende Material nicht immer um dessen gesamten Umfang herum vorhanden sein. Basierend auf verschiedenem Wissen der Erfinder der vorliegenden Erfindung kann das bandförmige Geräusch absorbierende Material um zumindest 75% der gesamten Umfangslänge der inneren Oberfläche des Laufflächenbereichs herum angebracht sein, bevorzugter zumindest um 80% dessen gesamter Umfangslänge herum und besonders bevorzugt zumindest um 90% dessen gesamter Umfangslänge herum. Basierend auf dem Wissen der Erfinder ist der Fall, in dem das bandförmige Geräusch absorbierende Material um den gesamten Umfang der inneren Oberfläche des Laufflächenbereichs herum angebracht ist, am effektivsten und am bevorzugtesten.
In 1 ist ein Beispiel gezeigt, in dem das bandförmige Geräusch absorbierende Material 5 auf eine Weise angebracht ist, in der es an dem inneren Umfang durch Druck auf die innere Oberfläche des Laufflächenbereichs 1 unter Verwendung des elastischen Fixierbandes 6 gedrückt wird. Gemäß der Erfindung ist eine Positionsbeziehung zwischen dem bandförmigen Geräusch absorbierenden Material und dem elastischen Fixierband 6 in der Reifenradialrichtung jedoch so, dass das elastische Fixierband 6 an einem äußeren Umfang des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 angeordnet ist. In jeder der obigen Konfigurationen ist es für das elastische Fixierband 6 nur notwendig, das bandförmige Geräusch absorbierende Material 5 an der inneren Oberfläche des Laufflächenbereichs 1 unter Druck zu befestigen, durch Fixieren des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 unter Verwendung eines Klebematerials oder ähnlichem und miteinander Koppeln der beiden in dessen Längsrichtung befindlichen Enden des elastische Fixierbandes 6.
Daher kann beim Vorliegen einer Rohdichte, wie sie in JIS K6400 definiert ist, von 70 kg/m³ oder weniger, selbst wenn es eine poröse Struktur aufweist, das bandförmige Geräusch absorbierende Material 5 eine Struktur auf eine solche Weise aufrecht erhalten, dass die Struktur keine Kompressionsdeformation aufgrund eines inneren Druckes des Reifens erleidet. Entsprechend kann ein hoher Geräuschabsorptionseffekt erhalten werden. Wenn dessen Rohdichte jedoch geringer als 10 kg/m³ ist, kann eine Geräuschabsorptionsleistung aufgrund der zu großen Größe dessen poröser Struktur nicht erhalten werden.
Daher ist die Dichte des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 innerhalb eines bestimmten Bereichs festgelegt und entsprechend erleidet, wenn es eine poröse Struktur aufweist, das bandförmige Geräusch absorbierende Material 5 keine Kompressionsdeformation aufgrund eines Innendruckes des Reifens. Daher kann ein exzellenter Geräuschabsorptionseffekt erhalten werden. Zusätzlich ist das bandförmige Geräusch absorbierende Material 5 durch Druck bevorzugt um zumindest 75% der Umfangslänge der inneren Oberfläche des Reifens befestigt oder bevorzugter vollständig um den gesamten Umfang der inneren Oberfläche des Reifens herum befestigt unter Verwendung der Elastizität des elastischen Fixierbandes 6, wie oben beschrieben, und wird daher in einem stabilen Zustand gehalten, in dem das bandförmige Geräusch absorbierende Material schwer abzutrennen ist.
Als das poröse Material, welches das bandförmige Geräusch absorbierende Material 5 formt, ist ein Kunstharzschaum bevorzugt und ein Polyurethanschaum niedriger Dichte ist besonders bevorzugt, da er einen Widerstand aufweist so, dass er weniger Kompressionsdeformation aufgrund des Innendruckes des Reifens erleidet. Eine Konfiguration von Blasen ist bevorzugt durchgängig. Zusätzlich kann als poröses Material neben Kunstharzschaum, Vliesstoff sowie ein Filz oder Matten, die durch Verbinden von Fasern geformt sind verwendet werden.
Als ein Material, das das elastische Fixierband 6 formt, wird ein synthetisches Kunstharz sowie ein Polypropylenharz bevorzugt verwendet und in einem Fall, in dem Polypropylenharz verwendet wird, wird das Polypropylenharz, das einen Biegemodul (flexural modulus) in einem Bereich von 100 bis 1800 MPa aufweist, bevorzugt verwendet. Wenn dessen Biegemodul weniger als 1100 MPa ist, ist dessen Elastizität so gering, dass es schwieriger für das elastische Fixierband 6 wird, voll die Funktionen als ein elastisches Band auszuüben. Wenn dessen Biegemodul 1800 MPa überschreitet, ist dessen Steifigkeit so hoch, dass das elastische Fixierband 6 einer Deformation zum Zeitpunkt, wenn ein Reifen den Boden kontaktiert, nicht folgen kann und daher brechbarer wird und dessen Haltbarkeit reduziert ist. Bevorzugter kann dessen Biegemodul innerhalb eines Bereiches von 1300 bis 1700 MPa festgelegt werden. Es ist zu beachten, dass der Biegemodul, der hierin beschrieben wird, ein Wert ist, der durch ein Verfahren des Testens des Biegemoduls, der in ASTM (American Society for Testing and material) D790 definiert ist, erhalten wird.
In dem Vergleichsbeispiel, das in 2a gezeigt ist, ist ein Fall gezeigt, in dem das bandförmige Geräusch absorbierende Material 5 an einer inneren Oberfläche des Laufflächenbereichs 1 auf eine Weise befestigt ist, dass es daran durch Druck unter Verwendung eines elastischen Fixierbandes 6 befestigt ist, das an der inneren Oberfläche des bandförmigen Geräusch absorbierenden Elementes 5 angeordnet ist. Gemäß der Erfindung ist bezüglich einer Positionsbeziehung in einer Radialrichtung des Reifens zwischen dem elastischen Fixierband 6 und dem bandförmigen Geräusch absorbierenden Material 5 jedoch das elastische Fixierband 6 an einer äußeren Oberfläche des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 angeordnet, wie in 2b gezeigt. In beiden Ausführungsformen ist es für das elastische Fixierband 6 nur notwendig, das bandförmige Geräusch absorbierende Material 5 durch Druck an der inneren Oberfläche des Laufflächenbereichs 1 unter Befestigung des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 anzubringen unter Verwendung eines Haftmittels oder ähnlichem und miteinander Koppeln der beiden in dessen Längsrichtung befindlichen Enden des elastischen Fixierbands 6.
Zusätzlich ist es auf der inneren Umfangsoberfläche des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 besser, Unregelmäßigkeiten zu formen, um einen Geräusch absorbierenden Effekt zu verbessern. Obwohl die Form der unregelmäßigen Oberfläche nicht besonders beschränkt ist, ist jede der Formen, die in 3a bis 3e gezeigt sind, anwendbar. Es ist besser, eine Schritthöhe der Unregelmäßigkeiten auf dieser unregelmäßigen Oberfläche so festzulegen, dass sie 20 mm oder weniger sind.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugter, ein zweites poröses Material mit von denen des vorhergehenden porösen Materials unterschiedlichen Geräuschabsorptionscharakteristika auf eine Oberfläche des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5, die in Richtung des Kavitätsbereichs 4 zeigt, zu schichten. In solch einem Fall wie oben, in dem ein weiteres poröses Material an dem einen porösen Material aufgeschichtet ist, wie in 4a und 4b als Beispiele gezeigt, ist es bevorzugt, dass, während das eine poröse Material so angeordnet ist, dass es zu der inneren Oberfläche des Reifens hinzeigt, das zweite poröse Material 5a, dessen Geräuschabsorptionskoeffizient, wie definiert in JIS A1405, bei einer Frequenz von 200 Hz zumindest 10% ist, auf einer derer Oberflächen geschichtet wird, die dem Kavitätsbereich 4 zugewendet ist. Durch das Vorliegen einer Rohdichte von 10 bis 70 kg/m³ ist das eine poröse Material exzellent genug im Widerstand gegen Kompression, um nicht durch einen Luftdruck innerhalb des Kavitätsbereichs 4 zusammengedrückt zu werden. Immer noch in diesem Fall ist es besser, die Unregelmäßigkeiten auf einer Oberfläche des zweiten porösen Materials 5a zu formen. Das zweite poröse Material 5a kann Kunstharz sein oder kann Vliesstoff oder ähnliches sein.
Es ist zu beachten, dass der Geräuschabsorptionskoeffizient, der in der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, ein Geräuschabsorptionskoeffizient ist, der in JIS R1405 definiert ist.
In dem oben beschriebenen Fall, in dem ein geschichteter Körper mit dem bandförmigen Geräusch absorbierenden Material 5 und dem zweiten porösen Material 5a geformt ist, ist eine Dicke A des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 in einem Bereich von 5 bis 45 mm festgelegt. Eine Dicke B des zweiten porösen Materials 5a ist bevorzugt in einem Bereich von 5 bis 45 mm festgelegt und bevorzugter in einem Bereich von 5 bis 10 mm in einem Fall, in dem das zweite poröse Material 5a eine flache Oberfläche hat, wie in 4a gezeigt, und in einem Bereich von 5 bis 45 mm festgelegt und bevorzugter in einem Bereich von 5 bis 20 mm, in einem Fall, in dem das zweite poröse Material 5a eine unregelmäßige Oberfläche, wie in 4b gezeigt, aufweist. Daher wird ein Zusammendrücken des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 aufgrund des Innendruckes des Reifens und ein Verlieren des Geräuschabsorptionseffektes verhindert und ebenso kann eine Geräuschabsorptionsleistung verbessert werden. Es ist besser, eine Dicke des geschichteten Körpers, der zusammen mit dem bandförmigen Geräusch absorbierenden Material 5 und dem zweiten porösen Material 5a geformt ist, auf 50 mm oder weniger festzulegen.
In dem oben beschriebenen Fall, in dem das zweite poröse Material 5a auf der Oberfläche des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 aufgeschichtet ist, ist es besser, eine große Anzahl von Löchern S in dem zweiten porösen Material 5a zum Zwecke des weiteren Verbessern des Geräuschabsorptionseffektes zu formen. Die Löcher S führen zu dem bandförmigen Geräusch absorbierenden Material 5, was exzellent im Widerstand gegen Kompression ist. Daher führen die Löcher S eine Rolle einer Passage aus, durch die akustische Energie von dem Kavitätsbereich 4 des Reifens in das bandförmige Geräusch absorbierende Material 5 getragen wird und ebenso ein Zusammendrücken des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 aufgrund des Luftdruckes des Reifens verhindern kann.
Weiterhin, wie in 5b gezeigt, ist es ebenso möglich, eine Struktur zu haben, in der beide inneren und äußeren Oberflächen des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials, das exzellent im Widerstand gegen Kompression ist, mit dem zweiten porösen Material 5a bedeckt ist. Daher ist das zweite poröse Material 5a dazu angeordnet, die innere Oberfläche des Reifens zu kontaktieren, die eine Quelle der Kavitätsresonanz ist, wodurch der Geräuschabsorptionseffekt vergrößert ist gegenüber dem Fall, in dem das zweite poröse Material 5a nur auf der inneren Oberfläche des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 liegt.
Es ist zu beachten, dass bezüglich einer Positionsbeziehung in einer radialen Richtung des Reifens zwischen dem bandförmigen Geräusch absorbierenden Material 5 und dem elastischen Fixierband 6 in dem Fall, in dem das zweite poröse Material 5a an einer Oberfläche des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 geschichtet ist, das elastische Fixierband 6 an dem inneren Umfang oder dem äußeren Umfang des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5, wie in 6a oder 6c gezeigt ist, angeordnet sein kann und weiterhin kann es zwischen dem bandförmigen Geräusch absorbierenden Material 5 und dem zweiten porösen Material 5a, wie in 6b gezeigt, angeordnet sein.
Das bandförmige Geräusch absorbierende Material 5 und das elastische Fixierband 6 gemäß der vorliegenden Erfindung sind an dem Reifen T angebracht, nachdem er einen Vulkanisierungsprozess durchlaufen hat und aus diesem Grund erfordert diese Erfindung keine Abänderung der Produktionseinrichtungen und ähnlichem und ist anwendbar auf bereits existierende Reifen.
Es ist insbesondere zu beachten, dass, wenn es der Umfangslänge des elastischen Fixierbandes 6 ermöglicht wird, variabel zu sein und eine Anpassung der Umfangslänge des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 möglich ist, es möglich ist, das übliche bandförmige Geräusch absorbierende Material 5 und elastische Fixierband 6 auf unterschiedliche Arten von Luftreifen anzuwenden. Weiterhin können das bandförmige Geräusch absorbierende Material 5 und das elastische Fixierband, die oben beschrieben sind, nicht ein Hindernis bei der Anwendbarkeit zum Zeitpunkt einer Reifen-Felgen-Montage sein, da es vollständig um den gesamten Umfang der inneren Oberfläche des Laufflächenbereichs 1 des Reifens T angebracht werden kann.
Insbesondere um es der Umfangslänge des elastischen Fixierbandes 6 zu erlauben, variabel zu sein und um es möglich zu machen, die Umfangslänge des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 einzustellen, wie oben beschrieben, ist es bevorzugt, ein elastisches Fixierband zu verwenden, das mit einem Dehnungsmechanismus an zumindest einem Bereich des Umfanges des elastischen Fixierbandes versehen ist, der automatisch die Umfangslänge des elastischen Fixierbandes einstellt.
In einer Darstellung eines Beispiels des oben genannten elastischen Fixierbandes, das in 7 gezeigt ist, ist das elastische Fixierband 6 bevorzugt aus einem Metall geformt. Die Gesamtheit des elastischen Fixierbandes ist in einer Weise geformt, das dessen Umfangslänge an zumindest einem Ort (vier Orte in der Darstellung) an dem Umfang ausgeschnitten ist und beide Enden eines derart ausgeschnittenen Raumes durch eine Blattfeder 7a gekoppelt werden, die in eine U-Form gebogen ist. Ein Bereich korrespondierend zu dieser U-förmigen Blattfeder 7a dient als Dehnungsmechanismus, der automatisch eine Komponente in der Umfangsrichtung einer aufgebrachten Kraft auf das elastische Fixierband 6 absorbiert. 8 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein geräuscharmer Luftreifen des Beispiels, das in 7 gezeigt ist, voll mit einem Luftdruck aufgeblasen wird und die Ansicht ist entlang eines Meridians des Reifens gesehen. In dem Beispiel, das in 7 und 8 gezeigt ist, ist das elastische Fixierband an dem äußeren Umfang des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5, wie in 2b gezeigt, angeordnet.
Als diese Art des Dehnungsmechanismus, der aus der Blattfeder 7a geformt ist, kann eine Blattfeder 7b oder 7c, die in einer Zick-Zack-Form, wie in 9a oder 9b als Beispiel gezeigt ist, geformt ist, verwendet werden. Es ist zu beachten, dass es, obwohl eine Anzahl der Dehnungsmechanismen an dem Umfang des elastischen Fixierbandes 6 nicht besonders beschränkt ist, besser ist, die Dehnungsmechanismen gleichmäßig in drei bis acht Orten auf dem Umfang anzuordnen.
Bezüglich einer Breite des elastischen Fixierbandes 6 ist es bevorzugt, die Breite in einem Bereich von 10 bis 30 mm festzulegen und über die Breite kann angemessen über die Steifigkeit des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 innerhalb dieses Bereichs entschieden werden. Wenn die Breite des elastischen Fixierbandes 6 weniger als 10 mm ist, ist die Festigkeit des elastischen Fixierbandes unzureichend. Wenn die Breite des elastischen Fixierbandes 6 30 mm überschreitet, ist es nicht vorteilhaft, da das Gewicht des elastischen Fixierbandes zunimmt. Bezüglich einer Dicke des elastischen Fixierbandes 6 ist es bevorzugt, die Dicke in einem Bereich von 0,5 bis 2,0 mm festzulegen. Wenn die Dicke des elastischen Fixierbandes 6 weniger als 0,5 mm ist, ist die Festigkeit des elastischen Fixierbandes unzureichend. Wenn die Dicke des elastischen Fixierbandes 6 2,0 mm überschreitet, ist es nicht vorteilhaft, da das elastische Fixierband brechbarer wird aufgrund übermäßiger Flexibilitätssteifheit. Es ist bevorzugter, die Dicke des elastischen Fixierbandes in einem Bereich von 0,75 bis 1,5 mm festzulegen.
In einem Reifen, in dem das elastische Fixierband 6 mit den Dehnungsmechanismen 7a, 7b oder 7c versehen ist, absorbiert, selbst wenn eine externe Kraft, die ein Ausbeulungsphänomen oder ähnliches erzeugen kann, auf das elastische Fixierband 6 wirkt, der Dehnungsmechanismus automatisch die externe Kraft. Entsprechend kann ein Leben des elastischen Fixierbandes 6 verlängert werden und zusätzlich kann ein Anbringen des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 auf die innere Oberfläche der Lauffläche stabilisiert werden.
10 zeigt noch ein weiteres Beispiel des Dehnungsmechanismus. Beide Enden 6b, 6c des elastischen Fixierbandes 6 in einer Längsrichtung dessen sind miteinander unter Verwendung einer Kopplungsvorrichtung auf eine solche Weise gekoppelt, dass das elastische Fixierband gleiten kann. Das heißt, wenn ein Ende 6b des elastischen Fixierbandes 6 mit der Kopplungsvorrichtung 7 befestigt ist, ist das andere Ende 6c dazu in der Lage, in die Richtung, die durch die Pfeile angezeigt sind, frei zu gleiten. Für den Zweck des Sicherstellens eines einfachen Gleitens des Endes 6c ist es besser, das Ende 6c des elastischen Fixierbandes 6 und/oder eine Gleitoberfläche der Kopplungsvorrichtung 7 mit einem Fluorintypkunstharz zu bedecken oder mit einem Gleitmittel zu beschichten.
Durch eine solche Konfiguration eines Reifens absorbiert das elastische Fixierband 6 automatisch die externe Kraft, die ein Ausbeulungsphänomen oder ähnliches erzeugt, wodurch ein Ermüdungsleben des elastischen Fixierbandes 6 verlängert werden kann und ein stabiles Anbringen des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 an der inneren Oberfläche der Lauffläche möglich wird. Im übrigen zeigt eine Situation, die in 11 gezeigt ist, eine Situation, in der ein Aufwölben an einem Bodenkontaktbereich Q auftritt, an dem der Reifen eine Bodenoberfläche G kontaktiert, da die Umfangslänge des elastischen Fixierbandes 6, das in dem Reifen aufgenommen ist, als konstant gesetzt ist. Dieses Aufwölben hat herkömmlicherweise solche Probleme mit sich gebracht, dass ein Anbringen des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 unstabil wird und dass ein Ermüdungsleben des elastischen Fixierbandes 6 verkürzt ist. Bei der vorliegenden Erfindung jedoch, wie oben beschrieben, können, wenn ein Reifen ein elastisches Fixierband aufweist, das mit dem Dehnungsmechanismus versehen ist, der automatisch die Umfangslinie des elastischen Fixierbandes einstellt, solche Probleme reduziert werden.
Es ist zu beachten, dass in dem oben genannten Beispiel der Fall, der als ein Beispiel gezeigt ist, so ist, dass das bandförmige Geräusch absorbierende Material 5 durch Druck an der inneren Oberfläche des Laufflächenbereiches durch ein elastisches Fixierband 6 von dem äußeren Umfang des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 aus angepresst wird. Eine Positionsbeziehung in einer Radialrichtung des Reifens jedoch zwischen dem elastischen Fixierband 6 und dem bandförmigen Geräusch absorbierenden Material 5 ist nicht auf diesen Fall beschränkt und das bandförmige Geräusch absorbierende Material 5 kann durch Druck an die innere Oberfläche des Laufflächenbereichs durch das elastische Fixierband 6 von dem inneren Umfang des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 aus angepresst werden. Zusätzlich können Mittel zum Verbinden des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 mit dem elastischen Fixierband bestimmt werden durch eine Art und eine Form des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials 5 und sind nicht besonders beschränkt, solange es sich um Haftmittel oder ähnliches handelt.
BEISPIELE
Luftreifen mit einer Reifengröße von 205/65R15 wurden jeweils als herkömmliche Reifen (herkömmliches Beispiel) präpariert, in den nichts in dessen Kavitätsbereich angebracht war und ein Reifen der vorliegenden Erfindung, (Beispiel) und Vergleichsreifen (Vergleichsbeispiele 1 und 2), die jeweils Geräusch absorbierende Materialien hatten in Kavitätsbereichen vollständig um den gesamten Umfang der inneren Oberfläche des Laufflächenbereiches herum, wie in 2a gezeigt, wobei die Geräusch absorbierenden Materialien Rohdichten, wie in JIS K6400 definiert, aufweisen, die unterschiedlich ausgebildet sind, wie in Tabelle 1 gezeigt. Es ist zu beachten, dass eine Breite und eine Dicke des Geräusch absorbierenden Materials gemeinsam jeweils auf 150 mm und 40 mm festgelegt war.

Testreifen jedes der Beispiele wurden jeweils auf Räder einer Felgengröße von 15 × 6 1/2JJ montiert und ein Luftdruck derer wurde auf 220 kPa gesetzt und dann wurden sie an einem Kraftfahrzeug installiert, das einen Hubraum von 2500 cc aufwies. Dann wurde ein Mikrofon in einer Position installiert, korrespondierend zu einem Ohr eines Fahrers auf der Fensterseite auf einer Fahrersitzseite innerhalb einer Fahrzeugkabine und das Geräusch in der Fahrzeugkabine bei Frequenzen von 200 bis 250 Hz wurde gemessen, wenn das Fahrzeug auf einer rauen Straßenoberfläche mit einer Geschwindigkeit mit 50 km/h gefahren wurde. Resultate der Messungen wurden ermittelt und die erreichten Mittelwerte wurden in Indexzahlen konvertiert, wobei der Mittelwert des herkömmlichen Reifens auf 100 gesetzt wurde, und sind ebenso in der Tabelle 1 gezeigt. Ein geringerer Wert bedeutet, dass das Geräusch reduziert ist. Tabelle 1

	Herkömmliches Beispiel	Beispiel	Vergleichs-Beispiel 1	Vergleichsbeispiel 2
Rohdichte (kg/m³)	-	30	5	80
Geräusch innerhalb der Fahrzeugkabine bei Frequenzen von 200 bis 250 Hz	100	92	100	99

Aus der Tabelle 1 kann gesehen werden, dass im Vergleich zu herkömmlichen Reifen der Reifen der vorliegenden Erfindung beim Kavitätsresonanzgeräusch bei den Frequenzen von 200 bis 250 Hz reduziert ist.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Der geräuscharme Luftreifen der vorliegenden Erfindung kann in der Reifenindustrie verwendet werden und kann weitergehend effektiv verwendet werden in der Automobilindustrie als ein Instrument zur Realisierung eines Automobils, an dem geräuscharme Luftreifen montiert sind.

Claims

Geräuscharmer Luftreifen, bei welchem ein bandförmiges Geräusch absorbierendes Material (5) an einer inneren Oberfläche einer Lauffläche (1) befestigt ist, das aus einem porösen Material geformt ist, dessen Rohdichte, wie sie in JIS K6400 definiert ist, in einem Bereich von 10 bis 70 kg/m³ liegt, dadurch gekennzeichnet, dass das bandförmige Geräusch absorbierende Material (5) unter Verwendung eines elastischen Fixierbandes (6) an der inneren Oberfläche der Lauffläche (1) befestigt ist, das elastische Fixierband (6) an einer äußeren Oberfläche des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials (5) angeordnet ist, das elastische Fixierband (6) und das bandförmige Geräusch absorbierende Material (5) mittels eines Haftmittels oder ähnlichem miteinander verbunden sind, und das bandförmige Geräusch absorbierende Material (5) durch Verbinden der beiden in Längsrichtung befindlichen Enden des elastischen Fixierbands (6) an der inneren Oberfläche der Lauffläche (1) befestigt ist.
Geräuscharmer Luftreifen gemäß Anspruch 1, bei welchem das bandförmige Geräusch absorbierende Material (5) vollständig um den gesamten Umfang herum an der inneren Oberfläche der Lauffläche (1) unter Verwendung des elastischen Fixierbandes (6) befestigt ist.
Geräuscharmer Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, bei welchem eine unregelmäßige Oberfläche, die eine Schritthöhe von 20 mm oder weniger aufweist, auf der inneren Umfangsoberfläche des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials (5) geformt ist.
Geräuscharmer Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem ein zweites poröses Material (5a), dessen Geräuschabsorptionskoeffizient, wie er in JIS A1405 definiert ist, bei einer Frequenz von 200 Hz 10% oder größer ist, auf einer der Kavität zugewendeten Oberfläche des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials (5) aufgeschichtet ist.
Geräuscharmer Luftreifen gemäß Anspruch 4, bei welchem das bandförmige Geräusch absorbierende Material (5) eine Dicke im Bereich von 5 bis 45 mm aufweist und das zweite poröse Material (5a) eine flache Oberfläche aufweist und eine Dicke im Bereich von 5 bis 45 mm aufweist.
Geräuscharmer Luftreifen gemäß Anspruch 4, bei welchem eine Unregelmäßigkeit, die Schritthöhen von 20 mm oder weniger aufweist, auf einer Oberfläche des zweiten porösen Materials (5a) eingeformt ist.
Geräuscharmer Luftreifen gemäß Anspruch 6, bei welchem das bandförmige Geräusch absorbierende Material (5) eine Dicke im Bereich von 5 bis 45 mm aufweist und das zweite poröse Material (5a) eine Dicke im Bereich von 5 bis 45 mm aufweist.
Geräuscharmer Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem ein poröses Material, dessen Geräuschabsorptionskoeffizient, wie er in JIS A1405 definiert ist, bei einer Frequenz von 200 Hz 10% oder größer ist, sowohl an der inneren, als auch an der äußeren Oberfläche des bandförmigen Geräusch absorbierenden Materials aufgeschichtet ist.
Geräuscharmer Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welchem das elastische Fixierband (6) einen Dehnungsmechanismus (7a, 7b, 7c) an zumindest einem Ort auf dem Umfang des elastischen Fixierbandes (6) aufweist, der automatisch eine Umfangslänge des elastischen Fixierbandes (6) einstellt.
Geräuscharmer Luftreifen gemäß Anspruch 9, bei welchem der Dehnungsmechanismus (7a, 7b, 7c) als ein elastischer Federmechanismus geformt ist.
Geräuscharmer Luftreifen gemäß Anspruch 9, bei welchem der Dehnungsmechanismus (7a, 7b, 7c) durch das miteinander Koppeln beider Enden des elastischen Fixierbandes (6) auf eine Weise geformt ist, dass sich das elastische Fixierband (6) verschieben kann.