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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reduzieren des Kavitätsresonanzschalls, welcher in einem Luftreifen erzeugt wird. Besonders bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Geräuschreduktionsvorrichtung mit einer verbesserten Anhaftung (engl.: adhesion) von Objekten, welche aus einem porösen Material geformt sind, und mit einer reduzierten Verarbeitungszeit, auf ein Verfahren zum Herstellen der Geräuschreduktionsvorrichtung und auf einen Luftreifen, der die Geräuschreduktionsvorrichtung umfasst.
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STAND DER TECHNIK
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Einer der Gründe für Geräusche, welche in Luftreifen erzeugt werden, ist Kavitätsresonanzschall, welcher mit der Vibration von Luft, welche in den Reifen eingefüllt ist, einher geht. Wenn ein Reifen abgerollt wird, wird die Luft innerhalb des Reifens durch die Vibration des Laufflächenabschnittes aufgrund von Unregelmäßigkeiten einer Straßenoberfläche in Vibration versetzt, welche diesen Kavitätsresonanzschall erzeugen.
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Als ein Mittel zum Reduzieren von Geräuschen aufgrund des Kavitätsresonanzphänomens wurde vorgeschlagen, die Zeit zu reduzieren, während derer die Luft in einer einzigen Frequenz schwingt, durch Veränderung der Querschnittsfläche eines Kavitätsabschnittes, welcher zwischen einem Reifen und einer Felge eines Rades ausgeformt ist, in Übereinstimmung mit einer Position in der Reifenumfangsrichtung (siehe zum Beispiel
JP 2001-113902 A ). Darüber hinaus wurde zum Erreichen einer Veränderung in der Querschnittsfläche des Kavitätsabschnittes vorgeschlagen, eine Mehrzahl von Objekten an der inneren Oberfläche eines Laufflächenabschnittes mittels eines ringförmigen Bandelements anzubringen (siehe zum Beispiel
JP 2003-226104 A ). Durch das Verwenden solcher Verfahren ist es möglich, Objekte, welche eine Veränderung der Querschnittsfläche hervorrufen, einfach an der inneren Oberfläche eines Reifens anzubringen.
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Wenn jedoch Objekte, die zum Beispiel aus einem porösen Material wie beispielsweise Polyurethanschaum geformt sind, an einem Wandelement unter Verwendung eines Klebemittels oder eines Klebebandes fixiert werden, reagiert das poröse Material manchmal so mit einer Komponente, welche in dem Klebemittel oder dem Klebeband umfasst ist, dass es sich zersetzt. Als ein Resultat ist die Anhaftung der Objekte verschlechtert. Aus diesem Grund hat das Mittel zum Fixieren der Objekte an dem Bandelement ein Vorteil darin, dass das Mittel das Anbringen der Objekte an der inneren Oberfläche des Reifens vereinfacht, es ist jedoch nicht ausreichend bezüglich der Haltbarkeit. Darüber hinaus hat das Befestigen der Objekte, welche aus einem porösen Material geformt sind, mit dem Klebemittel an dem Bandelement den Nachteil, dass eine lange Zeit dafür benötigt wird, bis das Klebemittel abbindet.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Geräuschreduktionsvorrichtung mit einer verbesserten Anhaftung von Objekten, welche aus einem porösen Material geformt sind, und mit einer reduzierten Verarbeitungszeit, ein Verfahren zum Herstellen der Geräuschreduktionsvorrichtung, und einen Luftreifen umfassend die Geräuschreduktionsvorrichtung bereitzustellen.
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Eine Geräuschreduktionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zum Zwecke der Lösung der Aufgabe ist charakterisiert dadurch, dass sie umfasst: Ein Paar Objekte, welche aus einem porösem Material geformt sind, ein Bandelement (engl.: band member) zum Anbringen der Objekte an der inneren Oberfläche eines Reifens in zwei Positionen, welche voneinander in im Wesentlichen gleichen Intervallen in der Reifenumfangsrichtung beabstandet sind, und Verriegelungselemente (engl.: locking members), welche aus einem thermoplastischen Harz geformt sind. Die Geräuschreduktionsvorrichtung hat darüber hinaus die folgenden Charakteristika. Das Bandelement ist aus einem thermoplastischen Harz geformt. Jedes Objekt ist in einer vorbestimmten Position in der Reifenumfangsrichtung zwischen dem Bandelement und dem korrespondierenden Verriegelungselement angeordnet. Die Verriegelungselemente sind mit dem Bandelement durch die Objekte hindurch mittels thermischen Verschmelzens (engl.: thermal fusion) verbunden.
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Zusätzlich ist ein Verfahren des Herstellens einer Geräuschreduktionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zum Zwecke des Lösens der Aufgabe ein Verfahren zum Herstellen einer Geräuschreduktionsvorrichtung umfassend ein Paar Objekte, welche aus einem porösen Material geformt sind, und ein Bandelement zum Anbringen der Objekte an der inneren Oberfläche eines Reifens in zwei Positionen, welche im Wesentlichen in gleichen Intervallen in der Reifenumfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Das Verfahren ist charakterisiert dadurch, dass es umfasst: Das Ausformen des Bandelementes aus einem thermoplastischen Harz, das Anordnen eines jeden Objektes in einer vorbestimmten Position in der Reifenumfangsrichtung zwischen dem Bandelement und den Verriegelungselementen, welche aus einem thermoplastischen Harz geformt sind, und das Befestigen des Verriegelungselementes mit dem Bandelement durch jedes Objekt hindurch mittels thermischen Verschmelzens.
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In der vorliegenden Erfindung sind, während das Bandelement aus einem thermoplastischen Harz geformt ist, Objekte zum Verändern der Querschnittsfläche eines Kavitätsabschnitts eines Luftreifens zwischen dem Bandelement und den Verriegelungselementen, welche aus einem thermoplastischen Harz geformt sind, angeordnet, und die Verriegelungselemente sind mit dem Bandelement durch die Objekte hindurch durch thermisches Verschmelzen verbunden. Entsprechend ist es, selbst wenn die Objekte aus einem wärmehärtenden Harz, wie beispielsweise einem.Polyurethanschaum, geformt sind, möglich, die Objekte mit dem Bandelement fest zu fixieren. Die Fixierung durch thermisches Verschmelzverbinden (engl.: thermal fusion bonding) ruft nicht eine Reduktion der Klebkraft aufgrund einer Zersetzungsreaktion hervor, anders als bei der Fixierung unter Verwendung eines Klebemittels oder eines Klebebandes. Aus diesem Grund ist es möglich, den Verbindungszustand der Objekte, welche aus einem porösen Material geformt sind, bevorzugt über einen langen Zeitraum hinweg aufrechtzuerhalten. Zusätzlich kann das Verarbeiten durch das thermische Verschmelzverbinden über eine kurze Zeitperiode hinweg abgeschlossen werden, verglichen mit dem Verarbeiten unter Verwendung eines Klebemittels. Als ein Resultat kann die Verarbeitungszeit für die Geräuschreduktionsvorrichtung reduziert werden.
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Es ist bevorzugt, dass ein konstituierendes Material (engl.: constituent material) des Bandelementes und ein konstituierendes Material des Verriegelungselementes das gleiche thermoplastische Harz ist und zum Beispiel Polypropylen ist. Unterdessen ist es bevorzugt, dass das poröse Material der Objekte Polyurethanschaum ist. Mit anderen Worten ist, da der Polyurethanschaum eine bevorzugte Geräuschabsorptionscharakteristik zeigt, der Polyurethanschaum als das konstituierende Material der Objekte bevorzugt.
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In der Geräuschreduktionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedes Verriegelungselement eine Plattenform haben, oder kann eine zylindrische Form mit einem Boden aufweisen. Die Verriegelungselemente, welche eine zylindrische Form mit einem Boden aufweisen, haben einen Vorteil dahingehend, dass die Verriegelungselemente weniger wahrscheinlich die Objekte, welche aus einem porösen Material geformt sind, beschädigen. Zusätzlich können Durchgangslöcher im Voraus in jedes Objekt in Positionen eingeformt sein, in denen das Objekt durch die Verriegelungselemente verriegelt wird. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Objekte durch die Verriegelungselemente in dem Zustand gehalten werden, in dem sie komprimiert sind, wenn die Verriegelungselemente mit dem Bandelement durch die Durchgangslöcher hindurch mittels thermischen Verschmelzens verbunden werden. Dies macht es möglich, die Bewegungen der Objekte, welche aus einem porösen Material geformt sind, zu unterdrücken. Darüber hinaus kann ein Randbereich (engl.: edge portion) eines jeden Objektes durch einen Halter gehalten werden, welcher aus einem thermoplastischen Harz geformt ist, und dann kann der Halter mit dem Bandelement durch thermisches Verschmelzen verbunden werden. Dies macht es möglich, die Bewegung der Randbereiche der Objekte, welche aus einem porösen Material geformt sind, zu unterdrücken und daher zu verhindern, dass diese Abschnitte zerstört werden.
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Zusätzlich ist es in der Geräuschreduktionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass die Breite eines jeden Verriegelungselementes 90 bis 300% der Breite des Bandelementes ist, und dass die Breite eines thermischen Verschmelzverbindungsabschnittes eines jeden Verriegelungselementes und des Bandelementes enger gemacht wird als die Breite des Bandelementes, und dass Nicht-Verschmelzverbindungsabschnitte, welche jeweils eine Breite äquivalent zu 5 bis 20% der Breite des Bandelementes aufweisen, an beiden Seiten des thermischen Verschmelzverbindungsabschnittes stehen gelassen werden. Dies macht es möglich, die Objekte fest an dem Bandelement zu fixieren, während die Haltbarkeit des Bandelementes sichergestellt wird. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die thermischen Verschmelzverbindungsabschnitte der Verriegelungselemente des Bandelementes in Intervallen in der Reifenumfangsrichtung angeordnet sind, und das Verhältnis zwischen dem Intervall H und der Breite W eines jeden Objektes ist 0,2W < H < 4W. Dies macht es möglich, die bevorzugte Haltbarkeit bei einer minimalen Verarbeitung sicherzustellen.
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Bei dem Verfahren des Herstellens einer Geräuschreduktionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass ein Ultraschallschweißgerät zum Verbinden eines jeden Verriegelungselementes und des Bandelementes miteinander durch thermisches Verschmelzen verwendet wird. In dem Fall des Verwendens eines solchen Ultraschallschweißgeräts ist es bevorzugt, jedes Verriegelungselement und das Bandelement lokal zu erhitzen. Als ein Resultat kann eine exzellente Balance zwischen der Verarbeitbarkeit und der Haltbarkeit erreicht werden. Das Ultraschallschweißgerät ist effektiv, insbesondere dann, wenn das konstituierende Material des Bandelementes und das konstituierende Material der Verriegelungselemente Polypropylen ist. Zusätzlich ist,es möglich, durch das Verwenden eines Oszillationshorns für das Ultraschallschweißgerät, welches angefaste Endabschnitte einer Spitze in dessen Breitenrichtung hat, das Auftreten eines Weißungsphänomens (engl.: whitening phenomenon) in den Verriegelungselementen zu unterdrücken und dadurch die Haltbarkeit weiter zu verbessern.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Luftreifen umfassend die Geräuschreduktionsvorrichtung in einem Kavitätsabschnitt dessen bereitgestellt. In einem solchen Luftreifen wird die Querschnittsfläche des Kavitätsabschnittes in Übereinstimmung mit einer Position in der Reifenumfangsrichtung aufgrund des Vorhandenseins des Paars der Objekte verändert. Entsprechend wird die Kavitätsresonanzfrequenz verändert, wenn sich der Reifen dreht, so dass die Zeit, während derer die Luft in der gleichen einen Frequenz schwingt, reduziert wird. Als ein Resultat ist es möglich, das Fährgeräusch, welches mit der Kavitätsresonanz einher geht, effektiv zu reduzieren. Darüber hinaus kann, da die Haltbarkeit der Objekte, welche aus einem porösen Material geformt sind, exzellent ist, der Geräuschreduktionseffekt über einen langen Zeitraum hinweg aufrechterhalten werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Querschnittsansicht, welche einen Luftreifen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Geräuschreduktionsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 3 ist ein Beispiel eines Verfahrens des thermischen Verschmelzverbindens zwischen einem Verriegelungselement und einem Bandelement, und jede der 3(a) bis 3(c) ist eine Querschnittsansicht, welche einen Schritt des Verfahrens zeigt.
- 4 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein Beispiel eines Oszillationshorns für ein Ultraschallschweißgerät zeigt.
- 5 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein weiteres Beispiel für das Oszillationshorn des Ultraschallschweißgeräts zeigt.
- 6 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein weiteres Beispiel des Oszillationshorns für das Ultraschallschweißgerät zeigt.
- 7 ist eine Vorderansicht des Oszillationshorns, welches in 6 gezeigt ist.
- 8 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Struktur zeigt, in welcher ein thermisches Verschmelzverbinden an dem Verriegelungselement durchgeführt ist.
- 9 ist eine Querschnittsansicht, welche ein Objekt zeigt, an dem im Voraus ein Kerbenabschnitt angebracht ist.
- 10 ist eine Querschnittsansicht, welche das Objekt zeigt, an dem im Voraus ein Schnitt angebracht ist.
- 11 ist eine Draufsicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem die Geräuschreduktionsvorrichtung in der Ebene expandiert ist.
- 12 ist eine Draufsicht, die ein Detail der Geräuschreduktionsvorrichtung zeigt.
- 13 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Zustand zeigt, in dem ein modifiziertes Beispiel der Geräuschreduktionsvorrichtung in der Ebene expandiert ist.
- 14 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Zustand zeigt-, in dem ein modifiziertes Beispiel der Geräuschreduktionsvorrichtung in der Ebene expandiert ist.
- 15 ist eine Draufsicht, welche einen Zustand zeigt, in dem ein modifiziertes Beispiel der Geräuschreduktionsvorrichtung in der Ebene expandiert ist.
- 16 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein modifiziertes Beispiel der Geräuschreduktionsvorrichtung zeigt.
- 17 zeigt eine Geräuschreduktionsvorrichtung unter Verwendung zylindrischer Verriegelungelemente. 17(a) ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Zustand der Geräuschreduktionsvorrichtung vor dem thermischen Schmelzverbinden zeigt, während 17(b) eine perspektivische Ansicht ist, welche einen Zustand der Geräuschreduktionsvorrichtung nach dem thermischen Verschmelzverbinden zeigt.
- 18 zeigt ein Beispiel eines Verfahrens des thermischen Verschmelzverbindens zwischen zylindrischem Verriegelungselement und dem Bandelement, und jede der 18(a) und 18(b) sind Querschnittsansichten, welche einen Schritt des Verfahrens zeigen.
- 19 zeigt eine Geräuschreduktionsvorrichtung unter Verwendung kegelstumpfförmiger zylindrischer Verriegelungselemente. 19(a) ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Zustand der Geräuschreduktionsvorrichtung vor dem thermischen Verschmelzverbinden zeigt, während 19(b) eine perspektivische Ansicht ist, welche einen Zustand der Geräuschreduktionsvorrichtung nach dem thermischen Verschmelzverbinden zeigt.
- 20 zeigt ein Beispiel eines Verfahrens des thermischen Verschmelzverbindens zwischen dem kegelstumpfförmigen zylindrischen Verriegelungsmittel und dem Bandelement. Jede der 20(a) und 20(b) sind Querschnittsansichten, welche einen Schritt des Verfahrens zeigen.
- 21 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Geräuschreduktionsvorrichtung unter Verwendung eines Halters zum Halten des Randbereiches des Objektes, welches aus einem porösen Material geformt ist, zeigt.
- 22 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Geräuschreduktionsvorrichtung unter Verwendung eines Halters zum Halten des Randbereiches des Objektes, welches aus einem porösen Material geformt ist, zeigt.
- 23 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Geräuschreduktionsvorrichtung unter Verwendung eines Halters zum Halten des Randbereiches des Objektes, welches aus einem porösen Material geformt ist, zeigt.
- 24 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Geräuschreduktionsvorrichtung unter Verwendung eines Halters zum Halten des Randbereiches des Objektes, welches aus einem porösen Material geformt ist, zeigt.
- 25 ist eine Seitenansicht, welche eine Geräuschreduktionsvorrichtung unter Verwendung eines Halters zum Halten des Randbereiches des Objektes, welches aus dem porösen Material geformt ist, zeigt.
- 26 zeigt ein Beispiel eines Verfahrens des thermischen Verschmelzverbindens zwischen dem Halter und dem Bandelement und jede der 26(a) und 26(b) ist eine Seitenansicht, welche einen Schritt des Verfahrens zeigt.
- 27 zeigt ein weiteres Beispiel des Verfahrens des thermischen Verschmelzverbindens zwischen dem Halter und dem Bandelement und jede der 27(a) und 27(b) ist eine Seitenansicht, welche einen Schritt des Verfahrens zeigt.
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BESTE MODI ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Nachfolgend werden detaillierte Beschreibungen einer Konfiguration der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben werden. 1 zeigt einen Luftreifen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt eine Geräuschreduktionsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In 1 ist ein Luftreifen mit einem Laufflächenabschnitt 1, mit einem Paar linker und rechter Wulstabschnitte 2 und mit Seitenwandabschnitten 3 versehen. Jede der Seitenwandabschnitte 3 verbindet den Laufflächenabschnitt 1 und einen damit korrespondierenden der Wulstabschnitte 2 miteinander. Zusätzlich ist eine ringförmige Geräuschreduktionsvorrichtung 4, welche in 2 gezeigt ist, mit der inneren Oberfläche des Laufflächenabschnittes 1 verbunden.
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Die Geräuschreduktionsvorrichtung 4 ist mit einem Paar von Objekten 5 und 5 versehen, welche aus einem porösen Material geformt sind, und mit einem Bandelement 6 zum Anbringen dieser Objekte 5 und 5 an die innere Oberfläche des Reifens an zwei Positionen, welche in im Wesentlichen gleichen Intervallen in der Reifenumfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Das Paar Objekte 5 und 5 ist in Positionen angeordnet, welche einander über die Rotationsachse des Reifens hinweg gegenüberliegen, um die Gewichtsbalance aufrechtzuerhalten, und gleichzeitig zum hinreichenden Erfüllen des Geräuschreduktionseffektes, welcher mit einer Veränderung der Querschnittsfläche des Kavitätsabschnittes verbunden ist. Jedes Objekt 5 kann innere Zellen umfassen, so dass es Geräuschreduktionscharakteristika aufweist, welche mit der Zellstruktur selbst verbunden sind. Als das poröse Material für die Objekte 5 kann Polyurethanschaum verwendet werden. Andererseits ist das Bandelement 6 in einer Weise in einen Ring geformt, dass es sich kontinuierlich in der Reifenumfangsrichtung erstreckt. Das Bandelement 6 hält die Objekte 5 an der inneren Oberfläche des Reifens durch dessen elastischer Rückstellkraft. Die Geräuschreduktionsvorrichtung 4, die so wie oben beschrieben konfiguriert ist, ist anbringbar an und lösbar von allgemeinen Luftreifen und kann daher einfach angebracht und gelöst werden.
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In der Geräuschreduktionsvorrichtung 4 wird ein thermisches Verschmelzverbinden als ein Mittel zum Fixieren der Objekte 5 an dem Bandelement 6 verwendet. Zum Ermöglichen des thermischen Verschmelzverbindens ist das Bandelement 6 aus einem thermoplastischen Harz geformt. Zusätzlich werden plattenförmige Verriegelungselemente 7 (Verriegelungsplatten oder Verriegelungschips), die aus einem thermoplastischen Harz geformt sind, verwendet. Spezifisch ist das Paar der Objekte 5 und 5 in vorbestimmten Positionen in der Reifenumfangsrichtung zwischen dem Bandelement 6 und den Verriegelungselementen 7, welche aus dem thermoplastischen Harz geformt sind, arrangiert. Dann werden die Verriegelungselemente 7 mit dem Bandelement 6 durch jedes der Objekte 5 hindurch mittels thermischen Verschmelzens verbunden. Als das konstituierende Material des Bandelementes 6 und das konstituierende Material des Verriegelungselementes 7 kann das gleiche thermoplastische Harz, zum Beispiel Polypropylen, verwendet werden.
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3(a) bis 3(c) zeigen ein Beispiel eines Verfahrens des thermischen Verschmelzverbindens zwischen dem Verriegelungselement und dem Wandelement. Als erstes, wie in 3(a) gezeigt, ist das Objekt 5 zwischen dem Bandelement 6 und dem Verriegelungselement 7 angeordnet. Danach, wie in 3(b) gezeigt, wird ein Oszillationshorn 11 für ein Ultraschallschweißgerät gegen das Verriegelungselement 7 gepresst, so dass das Verriegelungselement 7 gebogen wird. Dann wird der Spitzenabschnitt, in dem das Verriegelungselement 7 gebogen ist, lokal erhitzt. Auf diese Weise, so wie sie in 3(c) gezeigt wird, werden das Verriegelungselement 7 und das Bandelement 6 miteinander durch das Objekt 5 hindurch durch thermisches Verschmelzen verbunden, so dass ein thermischer Verschmelzverbindungsabschnitt 8 geformt wird.
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Bei dem thermischen Verschmelzverbinden unter Verwendung des Ultraschallschweißgeräts ist die Form des Oszillationshorns 11 nicht besonders beschränkt. Zum Beispiel können Oszillationshörner 11, welche die Formen aufweisen, wie sie in den 4 bis 6 gezeigt sind, verwendet werden. In 4 hat das Oszillationshorn 11 eine Spitze, welche in eine scharfe lineare Form bearbeitet ist. In 5 hat das Oszillationshorn 11 eine Spitze, welche in eine lange und dünne rechteckige Oberfläche bearbeitet ist. In 6 hat das Oszillationshorn 11 eine Spitze, welche in eine lange und dünne rechteckige Oberfläche bearbeitet ist und hat weiterhin angefaste Abschnitte 11a, welche an beiden Endabschnitten der Spitze in deren beiden Richtung eingeformt ist. 7 ist eine Seitenansicht des Oszillationshorns, das in 6 gezeigt ist. Es ist bevorzugt, dass der Kurvenradius eines jeden angefasten Abschnittes 11a nicht weniger als 2 mm beträgt. Das Anfasen der beiden Endabschnitte in der Breitenrichtung der Spitze des Oszillationshorns 11 macht es möglich, das Auftreten eines Weißungsphänomens in dem Verriegelungselement 7 aufgrund des Pressens des Oszillationshornes 11 zu unterdrücken.
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Bei dem thermischen Verschmelzverbinden unter Verwendung des Ultraschallschweißgeräts sind die Dimensionen und die Form des Verriegelungselementes 7 nicht besonders beschränkt. Die Form des Verriegelungselementes 7 kann zum Beispiel ein Viereck sein. In diesem Fall ist es bevorzugt, die Ecken des Viereckes abzurunden. Dies macht es möglich, die Beschädigung des Objektes 5 durch das Verriegelungselement 7 zu reduzieren. Zusätzlich ist es, wie in 8 gezeigt, für das Verriegelungselement 7 in einem Zustand, in dem es mit dem Bandelement 6 durch thermisches Verschmelzen verbunden ist, bevorzugt, dass der Abstand C zwischen jedem Endabschnitt des Verriegelungselementes 7 und der oberen Oberfläche des Objekts 5 0,5 mm < C < 8,0 mm erfüllt. Wenn der Abstand C weniger als 0,5 mm ist, ist es wahrscheinlich, dass das Objekt 5 durch das Verriegelungselement 7 beschädigt wird. Auf der anderen Seite, selbst wenn der Abstand C mehr als 8,0 mm ist, kann ein besseres Resultat als das in einem Fall, in dem der Abstand C gleich 8,0 mm ist, nicht erzeugt werden. Zusätzlich kann ein Kerbenabschnitt 5a, wie er in 9 gezeigt ist, oder ein Schnitt 5b, wie er in 9 gezeigt ist, an dem Objekt 5 in einem Abschnitt bereitgestellt werden, in dem das Verriegelungselement 7 angeordnet ist.
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In der oben beschriebenen Geräuschreduktionsvorrichtung 5 sind, während das Bandelement 6 aus dem thermoplastischen Harz geformt ist, die Objekte 5, welche eine Veränderung in der Querschnittsfläche des Kavitätsabschnitts des Luftreifens bereitstellen, zwischen dem Bandelement 6 und den Verriegelungselementen 7 angeordnet, und dann werden die Verriegelungselemente 7 mit dem Bandelement 6 durch die Objekte 5 hindurch durch thermisches Verschmelzen verbunden. Entsprechend ist es, selbst wenn die Objekte 5 aus einem wärmehärtenden Harz, wie beispielsweise Polyurethanschaum, ausgeformt sind, möglich, die Objekte 5 mit dem Bandelement 6 fest zu fixieren. Die Fixierung durch thermisches Verschmelzverbinden ruft keine Reduktion der Klebkraft aufgrund einer Zersetzungsreaktion hervor, anders als die Fixierung durch die Verwendung eines Klebemittels oder eines Klebebandes. Aus diesem Grund ist es möglich, die Anhaftung des Objektes 5, welches aus dem porösen Material geformt ist, zu verbessern. Zusätzlich ist es, da die Verarbeitung durch thermisches Verschmelzverbinden über eine kürzere Zeit hinweg abgeschlossen werden kann als das Verarbeiten durch Verwendung eines Klebemittels möglich, die Zeit, welche für das Verarbeiten der Geräuschreduktionsvorrichtung 4 benötigt wird, zu reduzieren.
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Darüber hinaus macht es der Luftreifen, welcher mit der Geräuschreduktionsvorrichtung 4 in dem Kavitätsabschnitt versehen ist, möglich, einen exzellenten Geräuschreduktionseffekt mit den Objekten 5 zu erhalten. Darüber hinaus ist es möglich, den Geräuschreduktionseffekt über einen langen Zeitraum hinweg aufrechtzuerhalten.
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11 zeigt einen Zustand, in dem die Geräuschreduktionsvorrichtung in der Ebene expandiert ist. Wie in 11 gezeigt ist, können die thermischen Verschmelzverbindungsabschnitte 8 der Verriegelungselemente 7 und das Bandelement 6 in Intervallen (Teilungen) in der Reifenumfangsrichtung angeordnet sein, und das Verhältnis zwischen dem Intervall H und der Breite W des Objektes 5 kann 0,2W < H < 4W sein. Wenn das Verhältnis 0,2W > H ist, ist die Verarbeitbarkeit zum Zeitpunkt des thermischen Verschmelzverbindens herabgesetzt. Wenn das Verhältnis H > 4W ist, ist der Verbindungszustand der Objekte 5 mit dem Bandelement 6 instabil. Zusätzlich können thermische Verschmelzverbindungsabschnitte 8 an jedem Objekt 5 in drei oder mehreren Positionen vorgesehen sein oder bevorzugt in fünf oder mehr Positionen. Dies macht es möglich, die Objekte 5 stabil zu halten, welche nicht kontinuierlich in der Reifenumfangsrichtung angeordnet sind. In jedem Objekt 5 können die thermischen Verschmelzverbindungsabschnitte 8 in gleichen Intervallen angeordnet sein.
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12 zeigt ein Detail der Geräuschreduktionsvorrichtung. Wie in 12 gezeigt, kann die Breite Wt eines jeden Verriegelungselementes 7 bei 90 bis 300% der Breite Wb des Bandelementes 6 festgelegt sein. Die Breite Wm eines jeden der thermischen Verschmelzverbindungsabschnitte 8 der Verriegelungselemente 7 und des Bandelementes 6 kann enger gemacht sein, als die Breite Wb des Bandelementes 6, so dass Nicht-Verschmelzverbindungsabschnitte an beiden Seiten eines jeden thermischen Verschmelzverbindungsabschnittes in der Breitenrichtung dessen stehen gelassen werden. Die Breite Wx eines jeden Nicht-Verschmelzverbindungsabschnittes kann in 5 bis 20% der Breite Wb des Bandelementes 6 festgelegt werden. Wenn die Breite Wt eines jeden Verriegelungselementes 7 weniger als 90% der Breite Wb des Bandelementes 6 ist, ist die Fixierung eines jeden Objektes 5 unzureichend. Wenn die Breite Wt mehr als 300% dessen ist, ist die Durchführung des thermischen Verschmelzverbindens schwierig. Zusätzlich ist, wenn die Breite Wx eines jeden Nicht-Verbindungsabschnittes weniger als 5% der Breite Wb des Bandelementes 6 ist, die Stärke des Bandelementes 6 nicht ausreichend. Wenn die Breite Wx mehr als 20% dessen ist, ist die Fixierung jedes Objektes 5 unzureichend. Im Übrigen kann die Dicke eines jeden Verriegelungselementes 7 in einem Bereich von 20 bis 150% der Dicke des Bandelementes liegen;
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Jede der 13 und 14 zeigt einen Zustand, in dem ein modifiziertes Beispiel der Geräuschreduktionsvorrichtung in der Ebene expandiert ist. In 13 erstreckt sich das Verriegelungselement 7 kontinuierlich entlang des Bandelementes 6 und ist mit dem Bandelement 6 mit einer Mehrzahl thermischer Verschmelzverbindungsabschnitte 8 verbunden. In 14 hat, obwohl sich das Verriegelungselement 7 kontinuierlich entlang des Bandelementes 6 in der gleichen Weise wie in 13 erstreckt, das Verriegelungselement 7 einiges an Extralänge als Überschuss (engl.: allowance).
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15 zeigt einen Zustand, in dem ein modifiziertes Beispiel der Geräuschreduktionsvorrichtung in der Ebene expandiert ist. Spezifisch sind die thermischen Verschmelzverbindungsabschnitte 8 in fünf Abschnitten in der Reifenumfangsrichtung eingeformt, eines jeden Objektes 5 in 11, wobei die thermischen Verschmelzverbindungsabschnitte 8 in nur drei Abschnitten in der Reifenumfangsrichtung in 15 eingeformt sind.
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16 zeigt ein weiteres modifiziertes Beispiel der Geräuschreduktionsvorrichtung. Im Übrigen ist in 16 die Beschreibung eines jeden Objektes, welches aus dem porösen Material geformt ist, fortgelassen. In 16 ist das plattenförmige Verriegelungselement 7 mit dem Bandelement 6 durch thermisches Verschmelzen verbunden, aber der thermische Verschmelzverbindungsabschnitt ist schräg bezüglich der Längsrichtung des Bandelementes 6 ausgeformt. In diesem Fall, da der thermische Verschmelzverbindungsabschnitt 8 länger ist, kann die Haltbarkeit verbessert werden.
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17(a) und 17(b) zeigen ein weiteres modifiziertes Beispiel der Geräuschreduktionsvorrichtung. In den 17(a) und 17(b) ist das Objekt 5, das zwischen dem Bandelement 6 und dem Verriegelungselement 17 angeordnet ist, aus einem thermoplastischen Harz geformt und jedes Verriegelungselement 17 ist mit dem Bandelement 6 durch das Objekt 5 hindurch durch thermisches Verschmelzen befestigt. Jedes Verriegelungselement 17 hat eine zylindrische Form mit einem Boden und ist mit einem Flansch an dessen offener Endseite versehen. Auf der anderen Seite sind im Voraus Durchgangslöcher 5c in dem Objekt 5 in Positionen geformt, in denen das Objekt 5 durch die Verriegelungselemente 17 verriegelt werden soll. Jedes Durchgangsloch 5c hat eine Form, in welche die Form des Verriegelungselementes 17 hereinpasst. In dem Fall des Verwendens der zylindrischen Verriegelungselemente 17, welche jeweils keinen scharfen Randbereich oder Ecke aufweisen, ist das Objekt 5, welches aus dem porösen Material geformt ist, weniger anfällig dafür, beschädigt zu werden.
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18(a) und 18(b) zeigen ein Beispiel eines Verfahrens des thermischen Verschmelzverbindens zwischen dem zylindrischen Verriegelungselement und dem Bandelement. Als erstes, wie in 18(a) gezeigt, wird das zylindrische Verriegelungselement 17 in das Durchgangsloch 5c des Objektes 5 eingesetzt, und dann ein Oszillationshorn 21 eines Ultraschallschweißgeräts gegen den Bodenabschnitt des Verriegelungselementes 17 gepresst, so dass der Bodenabschnitt lokal erhitzt wird. Die Pressoberfläche des Oszillationshornes 21 ist kreisförmig. Auf diese Weise, wie in 18(b) gezeigt, ist das Verriegelungselement 17 mit dem Bandelement 6 durch das Objekt 5 hindurch durch thermisches Verschmelzen verbunden. Zu diesem Zeitpunkt ist es bevorzugt, dass das Objekt 5 durch das Verriegelungselement 17 in einem Zustand gehalten wird, in dem es komprimiert ist. In diesem Fall kann das Verhältnis (Hb/Ha) der Höhe Hb des komprimierten Abschnittes des Objektes 5 zu der Höhe Ha des Objektes in einem normalen Zustand bevorzugt nicht mehr als 0,8, und noch bevorzugter nicht mehr als 0,5 sein.
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Die 19(a) und 19(b) zeigen ein weiteres modifiziertes Beispiel der Geräuschreduktionsvorrichtung. In 19(a) und 19(b) ist das Objekt 5 zwischen dem Bandelement 6 und den Verriegelungselementen 27, welche aus einem thermoplastischen Harz geformt sind, angeordnet und die Verriegelungselemente 27 sind mit dem Bandelement 6 durch das Objekt 5 hindurch durch thermisches Verschmelzen verbunden. Jedes Verriegelungselement 27 hat eine kegelstumpfförmige zylindrische Form mit einem Boden. In jedem Verriegelungselement 27 ist der Durchmesser an der offenen Seite größer als der Durchmesser an der Bodenseite. Andererseits sind Durchgangslöcher 5d, von denen jedes etwas enger ist als die Größe eines jeden Verriegelungselementes 27, im Voraus in dem Objekt 5 in Positionen eingeformt, in denen das Objekt 5 durch die Verriegelungselemente 27 verriegelt werden soll. In dem Fall des Verwendens der kegelstrumpfförmigen zylindrischen Verriegelungselemente 27, welche jeweils keine scharfen Randbereiche oder Ecken aufweisen, ist das Objekt 5 aus dem porösen Material weniger dafür anfällig, beschädigt zu werden.
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20(a) und 20(b) zeigen ein Beispiel eines Verfahrens des thermischen Verschmelzverbindens zwischen dem kegelstumpfförmigen zylindrischen Verriegelungselement und dem Bandelement. Als erstes, so wie es in 20(a) gezeigt ist, wird das kegelstumpfförmige zylindrische Verriegelungselement 27 in das Durchgangsloch 5d des Objektes 5 eingesetzt, dann wird das Oszillationshorn 21 für das Ultraschallschweißgerät gegen den Bodenabschnitt des Verriegelungselementes 27 gepresst und der Bodenabschnitt wird lokal erhitzt. Auf diese Weise wird, wie in 20(b) gezeigt, das Verriegelungselement 27 mit dem Bandelement 6 durch das Objekt 5 hindurch durch thermisches Verschmelzen verbunden. Zu diesem Zeitpunkt ist es bevorzugt, dass das Objekt 5 durch das Verriegelungselement 27 in dem Zustand, in dem es komprimiert ist, gehalten wird. Das Verhältnis (Hb/Ha) der Höhe Hb des komprimierten Abschnittes des Objektes 5 zu der Höhe Ha des Objektes in einem normalen Zustand kann ebenso bevorzugt nicht mehr als 0,8, und bevorzugter nicht mehr als 0,5 sein.
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Jede der 21 bis 25 zeigt ein weiteres modifiziertes Beispiel der Geräuschreduktionsvorrichtung. In jeder der 21 bis 24 wird ein Randbereich des Objektes 5 durch einen Halter 31, welcher aus einem thermoplastischen Harz geformt ist, heruntergedrückt, und der Halter 31 ist mit dem Bandelement 6 durch thermisches Verschmelzen verbunden. Die Form des Halters 31 ist nicht besonders beschränkt und kann eine der unterschiedlichen Formen sein, welche in den Figuren gezeigt sind. Die Randbereiche des Objektes tendieren dazu, sich während des Abrollens des Reifens zu bewegen, aber ein Unterdrücken der Bewegung der Abschnitte mit dem Halter 31 machen es möglich, das Objekt 5 davor zu bewahren, zerstört zu werden. Darüber hinaus, wie in 25 gezeigt ist, ist es bevorzugt, wenn ein Spalt zwischen dem Halter 31 und dem Objekt 5 bereitgestellt wird. Dies macht es möglich, eine Interferenz zwischen dem Halter 31 und dem Objekt 5 zu vermeiden.
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26(a) und 26(b) zeigen ein Beispiel eines Verfahrens des thermischen Verschmelzverbindens zwischen dem Halter und dem Bandelement. Wie in 26(a) gezeigt ist, kann als der Halter 31 ein solcher verwendet werden, welcher einen Winkel aufweist, der größer als der Neigungswinkel der Seitenwand des Objektes 5 ist. In diesem Fall hält, wie in 26(b) gezeigt, wenn er mit dem Bandelement 6 durch thermisches Verschmelzen verbunden ist, der Halter 31 das Objekt 5 in einem komprimierten Zustand.
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27(a) und 27(b) zeigen ein weiteres Beispiel eines Verfahrens des thermischen Verschmelzverbindens zwischen dem Halter und dem Bandelement. Wie in 27(a) gezeigt, kann als Halter 31 ein einfacher plattenförmiger verwendet werden. In diesem Fall hält, wie in 27(b) gezeigt, wenn er mit dem Bandelement 6 durch thermisches Verschmelzen verbunden ist, der Halter 31 das Objekt 5 in einem komprimierten Zustand, während er elastisch deformiert wird.
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Beschreibungen der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wurden oben detailliert gegeben. Es sollte verstanden werden, dass unterschiedliche Modifikationen, Veränderungen und Substitutionen zu diesen Ausführungsbeispielen durchgeführt werden können, solange sie nicht vom Geist und dem Umfang der vorliegenden Erfindung abweichen, so wie sie durch den Schutzumfang der angehängten Ansprüche definiert ist.
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Beispiele
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Geräuschreduktionsvorrichtungen herkömmlicher Beispiele wurden ebenso wie Beispiele 1 und 2 präpariert. Die Geräuschreduktionsvorrichtung des herkömmlichen Beispiels wurde wie folgt präpariert. Ein Paar Objekte, welche aus einem bandförmigen Urethanschaum (eine Länge von 480 mm bei einer Breite von 150 mm bei einer Dicke von 20 mm) geformt waren, wurden an einem Bandelement, welches aus einem Polypropylen geformt war (eine Breite von 20 mm bei einer Dicke von 2 mm, bei einer Länge gleich der des inneren Umfangs des Reifens), in Positionen fixiert, welche in gleichen Intervallen in der Reifenumfangsrichtung voneinander beabstandet waren, unter Verwendung eines Klebemittels. Dann wurde das Bandelement in eine kreisförmige Form geformt. Auf der anderen Seite wurde die Geräuschreduktionsvorrichtung des Beispiels 1 wie folgt präpariert. Ein Paar von Objekten, welche aus einem bandförmigen Urethanschaum (einer Länge von 480 mm bei einer Breite von 150 mm bei einer Dicke von 20 mm) geformt waren, wurden an einem Bandelement, welches aus einem Polypropylen geformt war (eine Breite von 20 mm bei einer Dicke von 2 mm bei einer Länge gleich zu der des inneren Umfanges des Reifens), in Positionen angeordnet, welche in gleichen Intervallen in der Reifenumfangsrichtung voneinander beabstandet waren. Dann wurden unter Verwendung eines Ultraschallschweißgeräts plattenförmige Verriegelungselemente, welche aus Polypropylen geformt waren, mit dem Bandelement durch die Objekte hindurch, welche aus Urethanschaum geformt waren, durch thermisches Verschmelzverbinden verbunden. Die Geräuschreduktionsvorrichtung des Beispiels 2 wurde auf die gleiche Weise wie die des Beispiels 1 präpariert, außer dass kegelstumpfförmige zylindrische Verriegelungselemente verwendet wurden. In jeder der Geräuschreduktionsvorrichtungen der Beispiele 1 und 2 wurden thermische Verschmelzverbindungsabschnitte an jedem Objekt in drei Positionen in der Reifenumfangsrichtung bereitgestellt.
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Jede der Geräuschreduktionsvorrichtungen des herkömmlichen Beispiels ebenso wie die der Beispiele 1 und 2 wurde in einem Luftreifen mit einer Reifengröße von 215/55R16 installiert und wurde dann dazu gebracht, unter Verwendung einer Trommeltestmaschine, unter den Bedingungen eines internen Drucks von 150 kPa und einer Geschwindigkeit von 80 km/h zu fahren, so dass die Distanz, über die der Reifen fuhr bis das Objekt abfiel, gemessen wurde. Die Resultate des Tests sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Evaluationsresultate werden durch Indizes angezeigt, wobei das Evaluationsresultat des herkömmlichen Beispiels als 100 angenommen wird. Je größer der Index ist, desto bevorzugter, ist die Haltbarkeit des Reifens.
Tabelle 1
| Herkömmliches Beispiel | Beispiel 1 | Beispiel 2 |
Mittel zum Fixieren der Objekte, welche eine Veränderung in der Querschnittsfläche bereitstellen | Klebemittel | Thermisches Verschmelzverbinden | Thermisches Verschmelzverbinden |
Fahrdistanz (Index) | 100 | 134 | 165 |
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Wie aus der Tabelle 1 klar wird, wurden die Geräuschreduktionsvorrichtungen der Beispiele 1 und 2 signifikant in der Haltbarkeit verbessert, verglichen mit der des herkömmlichen Beispiels.