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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen geräuscharmen Luftreifen und insbesondere
auf eine Verbesserung eines geräuscharmen
Luftreifens, in welchem ein Geräusch
absorbierendes Element (engl. noise absorbing member) aus einem
porösen
Material an der inneren Umfangsoberfläche des Reifens angeordnet
ist.
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STAND DER TECHNIK
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Es
werden unterschiedliche Arten von Geräuschen während des Betreibens eines
Luftreifens erzeugt. Als eines dieser Reifengeräusche gibt es den Kavitätsresonanzschall,
welcher aufgrund der Vibration der Luft, welche in den Reifen eingefüllt ist,
erzeugt wird. Vordem wurde als Verfahren zum effektiven Reduzieren
des Kavitätsresonanzschalls
ein solches vorgeschlagen, wie es in 5 gezeigt
ist, in welchem ein Geräusch
absorbierendes Element 5 aus einem porösen Material, so wie beispielsweise
einem Polyurethanschaum, auf der inneren Umfangsoberfläche des
Reifens auf einer inneren Seite eines Laufflächenabschnittes 1 angeordnet ist,
so dass der Kavitätsresonanzschall
durch das Geräusch
absorbierende Element 5 absorbiert wird (siehe beispielsweise
Patent Dokumente 1 und 2).
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Wenn
solch ein Luftreifen T, in welchem das Geräusch absorbierende Element
angebracht ist, von einer Felge R zum Zwecke der Reifenrotation
(engl. tire rotation) oder ähnlichem
entfernt wird, nachdem der Luftreifen T auf der Felge R so montiert
ist, wie es in 6 gezeigt ist, wird ein vorderes
Ende eines Hebels X eines Reifenwechslers manchmal stark gegen eine
Oberfläche
des Geräusch
absorbierenden Elementes 5 gepresst. Da jedoch das poröse Material,
welches das Geräusch
absorbierende Element ausmacht, im Allgemeinen weich ist und eine
geringe Reißfestigkeit
aufweist, gibt es ein Problem dahingehend, dass das Geräusch absorbierende
Element dazu neigt, beschädigt
zu werden, wenn der Hebel des Reifenwechslers gegen die Oberfläche des
Geräusch
absorbierenden Elementes gepresst wird, so wie es oben beschrieben
ist. Insbesondere ein Luftreifen, bei dem das Seitenverhältnis kleiner
ist und die Querschnittshöhe
niedriger ist, weist eine Neigung dahingehend auf, dass das Geräusch absorbierende
Element wahrscheinlicher beschädigt
wird. Sobald eine Beschädigung
an dem Geräusch
absorbierenden Element des geräuscharmen
Reifens, so wie sie oben beschrieben ist, auftritt, wird eine Belastung,
welche auf der Deformation des Luftreifens während dessen Fahrens basiert,
auf die beschädigte
Stelle konzentriert. Entsprechend wird das Geräusch absorbierende Element
nach und nach von der inneren Umfangsoberfläche des Reifens abgelöst, was
zu einem Problem dahingehend führt,
dass die gewünschte
Geräuschabsorptionsleistung
nicht erreicht werden kann.
- Patent Dokument
1: Japanische Patentanmeldung
Kokai Veröffentlichung
Nr. Sho-62-216803
- Patent Dokument 2: Japanische
Patentanmeldung Kokai Veröffentlichung
Nr. 2003-63208
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen geräuscharmen
Luftreifen bereitzustellen, bei dem das Geräusch absorbierende Element
an der inneren Umfangsoberfläche
so hergestellt ist, dass es weniger wahrscheinlich beschädigt wird,
wenn der Luftreifen von der Felge entfernt wird.
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Ein
geräuscharmer
Luftreifen der vorliegenden Erfindung, welcher die oben beschriebene
Aufgabe löst,
umfasst ein Geräusch
absorbierende Element aus einem porösen Material, welches an einer
inneren Umfangsoberfläche
des Reifens angebracht ist, bei welchem ein Schmiermittel auf zumindest
beide Endabschnitte in einer Reifenbreitenrichtung einer inneren
Umfangsoberfläche
des Geräusch
absorbierenden Elementes aufgebracht ist.
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Darüber hinaus
umfasst ein weiterer geräuscharmer
Luftreifen der vorliegenden Erfindung, welche die oben beschriebene
Aufgabe löst,
ein Geräusch
absorbierendes Element aus einem porösen Material, welches an einer
inneren Umfangsoberfläche
des Reifens angebracht ist, in welchem beide Endabschnitte in einer
Reifenbreitenrichtung an einer inneren Umfangsoberfläche des
Geräusch
absorbierenden Elementes mit Schutzschichten bedeckt sind, welche
härter
sind als das Geräusch
absorbierende Element.
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In Übereinstimmung
mit dem vorher genannten geräuscharmen
Luftreifen wird das Schmiermittel auf zumindest beide der Endabschnitte
in der Reifenbreitenrichtung auf der inneren Umfangsoberfläche des
Geräusch
absorbierenden Elementes aufgebracht. Entsprechend gleitet, selbst
wenn der Hebel des Reifenwechslers in Kontakt mit der Oberfläche des
Geräusch
absorbierenden Elementes gebracht wird wenn der Luftreifen, welcher
auf der Felge montiert ist, von der Felge entfernt wird, das vordere
Ende des Hebels auf der Oberfläche
des Geräusch
absorbierenden Elementes, was es so möglich macht, die Beschädigung des Geräusch absorbierenden
Elementes zu verhindern.
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Darüber hinaus,
in Übereinstimmung
mit dem letzteren geräuscharmen
Luftreifen, sind beide der Endabschnitte in der Reifenbreitenrichtung
auf der inneren Umfangsoberfläche
des Geräusch
absorbierenden Elementes mit den Schutzlagen bedeckt, welche härter sind
als das Geräusch
absorbierende Element. Entsprechend wird, wenn der Luftreifen, welcher
auf der Felge montiert ist, von der Felge entfernt wird, eine starke Druckkraft
durch den Hebel des Reifenwechslers durch die oben beschriebenen
Schutzlagen abgeleitet, was es möglich
macht, die Beschädigung
des Geräusch
absorbierenden Elementes zu verhindern. Daher gibt es, selbst wenn
der Luftreifen, nachdem er von der Felge entfernt wurde, wieder
verwendet wird, keine Konzentration einer Belastung, welche von
solch einem beschädigten
Punkt herrührt,
und ein Bruch tritt weniger wahrscheinlich auf. Entsprechend kann
die Geräuschabsorptionsleistung
des Geräusch
absorbierenden Elementes über
einen langen Zeitraum hinweg aufrechterhalten bleiben.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittsansicht des Meridians, welche einen Zustand zeigt,
in dem ein geräuscharmer
Luftreifen gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung auf einer Felge montiert ist.
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2 ist
eine Querschnittsansicht eines Meridians, welche einen Zustand zeigt,
in dem ein geräuscharmer
Luftreifen gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung auf der Felge montiert ist.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, welche ein Geräusch absorbierende Element,
welches an dem Luftreifen der 2 angebracht
ist, zeigt, in einem Zustand, der partiell ausgeschnitten ist.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht, welche ein Geräusch absorbierende Element
gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel
zeigt, in einem Zustand, der partiell ausgeschnitten ist.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht, welche einen herkömmlichen geräuscharmen
Luftreifen zeigt, in einem Zustand, der partiell ausgeschnitten
ist.
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6 ist
eine erläuternde
Ansicht, welche einen Querschnitt des geräuscharmen Luftreifens der 5 zeigt,
wenn der geräuscharme
Luftreifen von der Felge entfernt ist.
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BESTE MODI ZUM AUSFÜHREN DER
ERFINDUNG
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Eine
Beschreibung eines geräuscharmen
Luftreifens der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend gegeben
werden unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele, welche in
den Zeichnungen gezeigt sind.
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1 ist
eine Querschnittsansicht eines Meridians, welche einen Zustand zeigt,
in dem ein geräuscharmer
Luftreifen auf einer Felge montiert ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Solch
ein Luftreifen T ist zusammengesetzt aus einem Paar von rechten
und linken Seitenwandabschnitten 3, 3, sowie einem
Paar rechter und linker Wulstabschnitte 2, 2,
welche jeweils an den rechten und linken Seiten eines Laufflächenabschnitts 1 ausgeformt
sind. Obwohl sie nicht gezeigt sind, sind neben den oben genannten
auch eine Karkassenlage, welche einen Rahmen für den Reifen ausformt, eine
Gürtellage,
welche dem Laufflächenabschnitt
eine Steifheit gibt, und ähnliches
in dem Reifenkörper
vorgesehen. An einer inneren Umfangsoberfläche 1a des Reifens,
so wie er oben beschrieben ist, ist ein Geräusch absorbierendes Element 5 durch
ein elastisches Fixierband 6 angebracht. Das Geräusch absorbierende
Element 5 ist aus einem gürtelförmigen porösen Material zusammengesetzt
und ist ringförmig
so angebracht, so dass es sich entlang der inneren Umfangsoberfläche 1a des
Reifens erstreckt. Darüber
hinaus ist eine innere Umfangsoberfläche 5a des Geräusch absorbierenden
Elementes 5 vollständig
mit einem Schmiermittel 4 versehen.
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Wenn
der oben beschriebene Luftreifen T in dem montierten Zustand auf
der Felge R von der Felge R unter Verwendung eines Reifenwechslers
entfernt wird, so wie es in 6 gezeigt
ist, drückt
ein vorderes Ende eines Hebels X des Reifenwechslers manchmal auf
die Oberfläche
des Geräusch
absorbierenden Elementes 5. In dem oben beschriebenen Luftreifen
T ist jedoch das Schmiermittel 4 auf die Oberfläche des
Geräusch
absorbierenden Elementes 5 aufgebracht und entsprechend,
selbst wenn der Hebel X gegen die davon betroffene Oberfläche gedrückt wird,
gleitet das vordere Ende dessen auf der Oberfläche und beschädigt dadurch
nicht das Geräusch
absorbierende Element 5. Entsprechend, selbst wenn der
betroffene Luftreifen wieder verwendet wird nachdem er von der Felge
entfernt wurde, wird das Geräusch
absorbierende Element nicht in einem frühen Stadium gebrochen, sondern
kann eine gute Geräuschabsorptionsleistung über einen
langen Zeitraum hinweg ausüben.
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Der
Anwendungsbereich des Schmiermittels 4 auf das Geräusch absorbierende
Element 5 muss nur an zumindest beiden Endabschnitten in
der Reifenbreitenrichtung der inneren Umfangsoberfläche 5a sein.
Bevorzugt ist auf den gesamten Bereich der inneren Umfangsoberfläche 5a das
Schmiermittel 4 aufgebracht. Neben einem solchen Fall,
wie er oben beschrieben ist, in welchem das Schmiermittel 4 auf
die innere Umfangsoberfläche 5a des
Geräusch
absorbierende Elementes 5 aufgebracht wird, kann das Schmiermittel 4 auch
auf einer äußeren Umfangsoberflächenseite
des Geräusch
absorbierende Elementes 5 aufgebracht sein. Das Schmiermittel
wird auch auf die äußere Umfangsoberfläche des
Geräusch
absorbierende Elementes aufgebracht, wobei ein Kontaktreibungswiderstand
zwischen dem Geräusch
absorbierende Element und der inneren Umfangsoberfläche des
Reifens reduziert werden kann. Entsprechend kann die Langlebigkeit
des Geräusch
absorbierende Elementes verbessert werden.
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Die
Typen des Schmiermittels sind nicht besonders beschränkt, aber
jedoch zum Beispiel können Wachs,
Grafit, Molybdändisulfid,
Bor, Polytetrafluorethylen, Talkum, Silikon, flüssiges Paraffin, Mineralöl und ähnliches
umfassen. Nur ein Typus dieser Schmiermittel kann alleine verwendet
werden, oder zwei oder mehrere dieser Typen können in Kombination miteinander
verwendet werden. Als das oben beschriebene Wachs kann natürliches
Wachs verwendet werden; Fischer-Tropsch-Wachs; Hydrocarbonsynthesewachs aus
einem Polyethylen oder ähnlichem;
Fettsäurenesterwachs;
Fettsäurenamide;
Ketone/Amine; gehärtetes
Casteröl; und ähnliches.
Ebenso kann bezüglich
dieser Wachse nur ein Typus derer alleine verwendet werden oder
zwei oder mehrere Typen derer können
in Kombination verwendet werden.
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2 zeigt
einen Zustand, in dem ein geräuscharmer
Luftreifen auf der Felge gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung montiert ist, und 3 zeigt
ein Geräusch
absorbierende Element, welches an einer inneren Oberfläche des
oben beschriebenen Reifens angebracht ist, zusammen mit einem elastischen
Fixierband, um das Geräusch
absorbierende Element anzubringen.
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Ein
Reifenkörper
eines solchen Luftreifens T der 2 ist der
Gleiche wie der in dem Fall des Ausführungsbeispiels der 1 und
entsprechend wird eine Beschreibung des Reifenkörpers fortgelassen. Bezug nehmend
ebenso auf 3 zusammen mit 1 ist
ein Geräusch
absorbierendes Element 5 aus einem gürtelförmigen porösen Material zusammengesetzt,
so wie in 1, und solch ein gürtelförmiges Element
ist ringförmig
so angebracht, dass es entlang einer inneren Umfangsoberfläche 1a des
Reifens auf einer Innenseite des Laufflächenabschnittes 1 angebracht
ist. An der inneren Umfangsoberfläche 5a des Geräusch absorbierenden
Elementes 5 sind Schutzlagen 7 und 7 an
beiden der Endabschnitte dessen in der Reifenbreitenrichtung angebracht
und die Schutzlagen 7 sind aus einer harten Kunstharzfolie
oder einem Metallblech zusammengesetzt, welches eine höhere Härte aufweist
als das Geräusch
absorbierende Element 5.
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Die
oben beschriebenen Schutzlagen 7 können an dem Geräusch absorbierenden
Element 5 so vorgesehen sein, wie in einem Ausführungsbeispiel,
welches in 4 gezeigt ist. Insbesondere
können
beide Seitenoberflächen
des Geräusch
absorbierenden Elementes 5 individuell als angeschrägte Oberflächen 5b und 5b ausgeformt
sein und beide der angeschrägten
Oberflächen 5b und 5b und
beide der Endabschnitte der inneren Umfangsoberfläche 5a in
der Reifenbreitenrichtung können
mit den Schutzlagen 7 und 7 beschichtet sein.
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Wie
oben beschrieben, sind zumindest beide der Endabschnitte der inneren
Umfangsoberfläche 5a des
Geräusch
absorbierenden Elementes 5 mit den Schutzlagen 7 und 7 beschichtet.
Auf eine solche Weise, wenn de Luftreifen T, welcher auf der Felge
montiert ist, von der Felge R entfernt wird unter Verwendung des Reifenwechslers,
wird das vordere Ende des Hebels X in direkten Kontakt mit der Oberfläche der
Schutzlage 7 gebracht, so dass es möglich ist, das Geräusch absorbierende
Element 5 vor einer Beschädigung zu schützen. Daher
wird, so wie in dem Ausführungsbeispiel
der 1, die Haltbarkeit des Geräusch absorbierenden Elementes 5 verbessert
und eine gute Geräuschabsorptionsleistung
wird über
einen langen Zeitraum hinweg aufrechterhalten.
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In
der vorliegenden Erfindung ist ein hartes Material für die Schutzlagen 7 nicht
besonders beschränkt, umfasst
aber ein hartes Material, welches eine höhere Härte aufweist als das Geräusch absorbierende
Element 5, und sollte bevorzugt aus Kunstharzfolien oder
Metallblechen zusammengesetzt sein. Als ein Material für die Kunstharzfolien
gibt es Polypropylen, Polyethylen, Polyester, Polyamid und ähnliches.
Als ein Material für
die Metallbleche gibt es Stahl, Kupfer und ähnliches, und rostfreier Stahl
ist besonders bevorzugt.
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Bevorzugt
ist eine Dicke der Schutzlagen auf 0,05 bis 1,0 mm festgelegt. Wenn
die Dicke der Schutzlagen kleiner ist als 0,05 mm ist es schwierig,
das Geräusch
absorbierende Element davor zu schützen, durch den Kontakt mit
dem vorderen Ende des Hebels beschädigt zu werden. Gleichfalls
ist, wenn die Dicke der Schutzlagen größer ist als 1,0 mm, die Biegesteifigkeit
des Geräusch
absorbierende Elementes erhöht
und entsprechend ist es schwierig, das Geräusch absorbierende Element
entlang der inneren Umfangsoberfläche des Reifens anzubringen.
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Bevorzugt
wird eine Breite der Schutzlagen in der Reifenbreitenrichtung auf
10 bis 40 mm festgelegt. Wenn die Breite der Schutzlagen kleiner
ist als 10 mm, ist es schwierig, das Geräusch absorbierende Element davor
zu schützen,
durch den Kontakt mit dem vorderen Ende des Hebels beschädigt zu
werden. Darüber
hinaus, wenn die Breite der Schutzlagen größer ist als 40 mm, ist eine
beschichtete Fläche
der Schutzlagen auf der inneren Umfangsoberfläche des Geräusch absorbierende Elementes
zu groß,
was in einem Abfall der Geräuschabsorptionsleistung
resultiert.
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Darüber hinaus
sind in dem Ausführungsbeispiel
der 2 bevorzugt die Reifenkavitätsseiten der Schutzlagen 7 mit
dem Schmiermittel, welches in dem Ausführungsbeispiel der 1 verwendet
wird, behandelt. Das Schmiermittel wird, so wie es oben beschrieben
ist, verwendet, damit der Hebel des Reifenwechslers auf den Schutzlagen 7 gleitet.
Entsprechend kann solch ein Effekt des Verhinderns der Beschädigung des
Geräusch
absorbierenden Elementes durch die Schutzlagen weiter verbessert
werden.
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Es
ist zu beachten, dass in den Ausführungsbeispielen der 1 und 2 das
Geräusch
absorbierende Element 5 an der inneren Umfangsoberfläche 1a des
Reifens angebracht ist durch das Anordnen des elastischen Fixierbandes 6 an
der äußeren Umfangsseite
des Geräusch
absorbierenden Elementes 5; das elastische Fixierband 6 kann
jedoch angeordnet sein und angebracht sein an der inneren Umfangsoberflächen 5a Seite
des Geräusch
absorbierenden Elementes 5.
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Der
oben beschriebene geräuscharme
Luftreifen der vorliegenden Erfindung kann auf einen allgemeinen
Luftreifen angewendet werden. Der betroffene geräuscharme Luftreifen kann jedoch
einen großen
Effekt insbesondere in dem Falle bereit stellen, in dem er auf einen
Luftreifen mit einem Seitenverhältnis
von 45 oder kleiner angewendet wird, bei welchem wahrscheinlich
eine Beschädigung
des Geräusch
absorbierenden Elementes hervorgerufen wird.
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Beispiel
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Als
eine gemeinsame Bedingung wurde das Folgende festgelegt, wobei ein
Geräusch
absorbierendes Element, welches aus einem Urethanschaum hergestellt
ist, mit einer Dicke von 20 mm und einer Breite von 180 mm an einer
inneren Umfangsoberfläche
an einem geräuscharmen
Luftreifens mit einer Größe von 225/40R18
durch ein elastisches Fixierband angebracht war, welches aus einem
Polypropylenkunstharz mit einer Breite von 20 mm und einer Dicke
von 2 mm hergestellt ist. Dann wurden die folgenden geräuscharmen Luftreifen
individuell aufgebaut, welche sind: Ein geräuscharmer Luftreifen, in welchem
ein Polyethylenwachs auf einer inneren Umfangsoberfläche des
Geräusch
absorbierenden Elementes aufgebracht war (Beispiel 1); ein geräuscharmer
Luftreifen, in welchem Polypropylenkunstharzfolien (Schutzlagen)
mit einer Breite von 20 mm und einer Dicke von 0,5 mm an beiden
Endabschnitten in der Reifenbreitenrichtung der inneren Umfangsoberfläche des
Geräusch
absorbierenden Elementes bedeckten (Beispiel 2); ein geräuscharmer
Luftreifen, in dem das Polyethylenwachs auf die Oberflächen der
Schutzlagen in der Reifenkonfiguration des Beispiels 2 aufgebracht
war (Beispiel 3); und ein geräuscharmer
Luftreifen, in welchem die Oberfläche des Geräusch absorbierenden Elementes
nicht irgendeinem Prozess unterworfen wurde (herkömmliches
Beispiel).
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Für jeden
dieser drei Typen der Luftreifen wurde 50 Mal die Arbeit des Entfernens
dieser Luftreifen von einer Felge unter Verwendung des gleichen
Reifenwechslers durchgeführt,
nach dem Montieren der betroffenen Luftreifen auf die Felge. Dann
wurde die Anzahl der Male, dass auf der Oberfläche eines jeden Geräusch absorbierenden
Elementes eine Schädigung
auftrat, untersucht. Die Resultate der Untersuchungen sind in Tabelle
1 gezeigt. Tabelle 1
| | Beispiel
1 | Beispiel
2 | Beispiel
3 | herkömmliches Beispiel |
| Auftreten
der Anzahl von Malen, in welchen das Geräusch absorbierende Element
beschädigt
ist | 4 | 1 | 0 | 17 |
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Wie
es von den Resultaten, welche in der Tabelle 1 gezeigt sind, klar
ist, sind in den Beispielen 1 und 2 das Auftreten der Beschädigung des
Geräusch
absorbierenden Elementes drastisch reduziert, verglichen mit dem
herkömmlichen
Beispiel.
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Zusammenfassung
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Bereitgestellt
wird ein geräuscharmer
Luftreifen, in welchem das Geräusch
absorbierende Element auf der inneren Umfangsoberfläche des
Reifens weniger wahrscheinlich beschädigt wird, wenn der Luftreifen
von der Felge entfernt wird. Der Luftreifen umfasst ein Geräusch absorbierendes
Element aus einem porösen
Material, welches an einer inneren Umfangsoberfläche des Reifens angebracht
ist. In dem Luftreifen wird ein Schmiermittel auf die innere Umfangsoberfläche des
Geräusch
absorbierenden Elementes aufgebracht. Alternativ werden beide Endabschnitte
in der Reifenbreitenrichtung der inneren Umfangsoberfläche des
Geräusch absorbierenden
Elementes mit Schutzlagen abgedeckt, welche härter sind als das Geräusch absorbierende Element.