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TECHNISCHES
GEBIET
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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.
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STAND DER
TECHNIK
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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.
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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 Patent Dokument 1).
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.
- [Patent Dokument 1] Japanische Patentanmeldung
Kokai Veröffentlichung
Nr. Sho62-216803.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen geräuscharmen
Luftreifen bereitzustellen, der einen effizienten Geräuschreduktionseffekt
unter Verwendung der Charakteristika eines Geräusch absorbierendes Materials
ermöglicht.
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Ein
Luftreifen gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Erreichen der obigen Aufgabe wird als einer der folgenden
(1) bis (11) geformt:
- (1) Geräuscharmer
Luftreifen, in dem ein bandförmiges
geräuschabsorbierendes
Material, das aus einem porösen
Material geformt ist, dessen Rohdichte, wie in JIS K6400 definiert,
in einem Bereich von 10 bis 70 kg/m3 liegt,
unter Verwendung eines elastischen Fixierbandes an der inneren Oberfläche einer
Lauffläche befestigt
ist;
- (2) Luftreifen gemäß (1), bei
dem das bandförmige
Geräusch
absorbierende Material vollständig
unter Verwendung eines elastischen Fixierbandes um den gesamten
Umfang der inneren Oberfläche
der Lauffläche herum
befestigt ist;
- (3) geräuscharmer
Luftreifen gemäß einem
der (1) und (2), bei dem eine ungleichmäßige Oberfläche, die Schritthöhen gleich
oder weniger als 20 mm aufweist, auf der inneren Umfangsoberfläche des
bandförmigen
Geräusch
absorbierenden Materials eingeformt ist;
- (4) geräuscharmer
Luftreifen gemäß einem
der (1) bis (3), wobei ein zweites poröses Material, dessen Geräuschabsorptionskoeffizient,
wie in JIS A1405 definiert, bei einer Frequenz von 200 Hz zumindest
10 % ist, auf eine der Kavität
zugewendeten Oberfläche
des bandförmigen
Geräusch
absorbierenden Materials geschichtet ist;
- (5) geräuscharmer
Luftreifen gemäß (4), wobei
das bandförmige
Geräusch
absorbierende Material eine Dicke im Bereich von 5 bis 45 mm hat
und das zweite poröse
Material eine flache Oberfläche
und eine Dicke im Bereich von 5 bis 45 mm hat;
- (6) geräuscharmer
Luftreifen gemäß (4), wobei
Unregelmäßigkeiten,
die Schritthöhen
gleich oder weniger als 20 mm aufweisen, auf einer Oberfläche des
zweiten porösen
Materials geformt sind;
- (7) geräuscharmer
Luftreifen gemäß (6), wobei
das bandförmige
Geräusch
absorbierende Material eine Dicke im Bereich von 5 bis 45 mm aufweist
und das zweite poröse
Material eine Dicke im Bereich von 5 bis 45 mm hat;
- (8) geräuscharmer
Luftreifen gemäß einem
der (1) bis (3), wobei ein poröses
Material, dessen Geräuschabsorptionskoeffizient,
wie in JIS A1405 definiert, bei einer Frequenz von 200 Hz zumindest
10 % ist, sowohl an der inneren als auch der äußeren Oberflächen des
bandförmigen
Geräusch
absorbierenden Materials geschichtet ist;
- (9) geräuscharmer
Luftreifen gemäß einem
der (1) bis (8), wobei das elastische Fixierband einen Dehnungsmechanismus
an zumindest einem Ort des Umfangs des elastischen Fixierbandes
aufweist, welcher automatisch eine Umfangslänge des elastischen Fixierbandes
einstellt;
- (10) geräuscharmer
Luftreifen gemäß (9), wobei
der Dehnungsmechanismus aus einem elastischen Federmechanismus geformt
ist; und
- (11) geräuscharmer
Luftreifen gemäß (9), wobei
der Dehnungsmechanismus durch miteinander Koppeln beider Enden des
elastischen Fixierbandes auf eine solche Weise geformt ist, dass
das elastische Fixierband gleiten kann.
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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.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittsansicht entlang eines Meridians des Reifens, die
einen geräuscharmen Luftreifen
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn der Reifen auf einer Felge
montiert ist und mit einem Luftdruck aufgeblasen ist.
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2a ist
eine Seitenansicht zum Erklären
einer Anordnungsbeziehung zwischen einem bandförmigen Geräuschabsorptionsmaterial und
einem elastischen Fixierband gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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2b ist
eine weitere Seitenansicht zum Erklären einer weiteren Anordnungsbeziehung
zwischen dem bandförmigen
Geräusch
absorbierenden Material und dem elastischen Fixierband gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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3a ist
eine perspektivische Ansicht zur Erklärung einer Oberflächenform
einer inneren Umfangsoberfläche
des bandförmigen
Geräusch
absorbierenden Materials gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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3b ist
eine perspektivische Ansicht zum Erklären einer Oberflächenform
einer inneren Umfangsoberfläche
eines anderen bandförmigen
Geräuschabsorptionsmaterials
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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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.
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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.
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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.
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4a ist
eine Seitenansicht zur Erklärung
einer geschichteten Struktur eines Geräusch absorbierenden Materials
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden. Erfindung.
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4b ist
eine Seitenansicht zur Erklärung
einer weiteren geschichteten Struktur des Geräusch absorbierenden Materials
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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5a ist
eine Seitenansicht zur Erklärung
einer geschichteten Struktur eines Geräusch absorbierenden Materials
gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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5b ist
eine Seitenansicht zum Erklären
einer weiteren geschichteten Struktur eines Geräusch absorbierenden Materials
gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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6a ist
eine perspektivische Ansicht zur Erklärung einer Anordnung des elastischen
Fixierbandes gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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6b ist
eine perspektivische Ansicht zur Erklärung einer weiteren Anordnung
des elastischen Fixierbandes gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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6c ist
eine perspektivische Ansicht zur Erklärung einer weiteren Anordnung
des elastischen Fixierbandes gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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11 ist
eine Illustration zur Erklärung
eines Ausbeulungsphänomens
eines Reifens.
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- 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
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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.
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1 ist
eine Schnittansicht entlang eines Meridians des Reifens, die ein
Beispiel eines geräuscharmen
Luftreifens der vorliegenden Erfindung 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.
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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.
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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.
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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.
Eine Positionsbeziehung zwischen dem bandförmigen Geräusch absorbierenden Material
und dem elastischen Fixierband 6 in der Reifenradialrichtung
kann jedoch so sein, 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 Enden des bandförmigen
Geräusch
absorbierenden Materials 5 in dessen Längsrichtung.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In
dem Ausführungsbeispiel,
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. Bezüglich einer
Positionsbeziehung in einer Radialrichtung des Reifens zwischen
dem elastischen Fixierband 6 und dem bandförmigen Geräusch absorbierenden
Material 5 kann jedoch das elastische Fixierband 6 an
einer äußeren Oberfläche des
bandförmigen
Geräusch
absorbierenden Materials 5 angeordnet sein, wie in 2b gezeigt. In
beiden Ausführungsbeispielen
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 Verbindungsmaterials oder ähnlichem
und miteinander Koppeln der beiden Enden des bandförmigen Geräusch absorbierenden
Materials 5 in dessen Längsrichtung.
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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.
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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.
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Es
ist zu beachten, dass der Geräuschabsorptionskoeffizient,
der in der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, ein Geräuschabsorptionskoeffizient
ist, der in JIS A1405 definiert ist.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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. Es
ist jedoch möglich,
Kleben mittels eines Klebemittels oder durch andere Kopplungsmittel
anzuwenden.
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BEISPIELE
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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.
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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.
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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.
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INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
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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.
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Zusammenfassung
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Die
Erfindung liegt darin, dass es einem geräuscharmen Luftreifen erlaubt
ist, einen effizienten Geräuschreduktionseffekt
zu erreichen unter voller Verwendung der Charakteristika eines Geräusch absorbierenden
Materials. Ein Luftreifen gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein geräuscharmer
Luftreifen, in dem ein bandförmiges
Geräusch
absorbierendes Material, 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, und an der inneren
Oberfläche
einer Lauffläche
unter Verwendung eines elastischen Fixierbandes befestigt ist.