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TECHNISCHES FACHGEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen mit verbesserter Lenkstabilität, ohne den Luftsäulenresonanzgeräuschpegel anzuheben.
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Diese Anmeldung beansprucht den Rechtsvorteil der Priorität aufgrund der Japanischen Patentanmeldung
JP 2007-257675 eingereicht am 01. Oktober 2007, deren gesamte gleiche Inhalte durch Bezugnahme nachstehend vereinigt sind.
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TECHNISCHE GRUNDLAGEN
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In einem Stadium, in dem ein Reifen den Boden berührt, wird durch eine sich in der Reifenumfangsrichtung erstreckende Hauptrille und eine Straßenoberfläche ein rohrförmiger Raum gebildet. Die Drehung von Reifen lässt in dem rohrförmigen Raum komprimierte Luft zur Außenseite entweichen, und als Folge davon wird ein Luftsäulenresonanzgeräusch erzeugt. Weil das Luftsäulenresonanzgeräusch ein widerwärtiges Geräusch ist, dessen Frequenz bei ungefähr 1kHz liegt, wurde üblicherweise eine Absenkung des Luftsäulenresonanzgeräuschs gefordert. Zum Beispiel weist der im Patentdokument 1 offenbarte Reifen eine große Anzahl von in einer Seitenwand der Hauptrille ausgebildeten Langlöchern auf, die sich in der Richtung der Tiefe der Hauptrille erstrecken. Durch die Langlöcher steigt der Reibwiderstand gegen die Luftströmung in der Hauptrille an, was eine Absenkung des Luftsäulenresonanzgeräuschs zur Folge hat. Ferner beschreibt Patentdokument 2 eine Lauffläche für Winterluftreifen.
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- Patentdokument 1: Ungeprüfte offengelegte Japanische Patentveröffentlichung JP H10- 315 711 A
- Patentdokument 2: Deutsche Übersetzung der europäischen Patentschrift EP 0 378 090 B1 DE 690 00 975 T2
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
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Wenn der Luftreifen des Patentdokuments 1 verwendet wird, ist es erforderlich, den Reibwiderstand gegen die Luftströmung in der Hauptrille zu steigern, indem viele Langlöcher in einer Seitenwand der Hauptrille ausgebildet werden, um das Luftsäulenresonanzgeräusch wirkungsvoll herabzusetzen. Weil sich jedoch die Langlöcher linear in der Tiefenrichtung der Hauptrille erstrecken, wird jeder Abstand zwischen den Langlöchern eng, wodurch die Steifigkeit des festen Teils (wie Blöcken oder Rippen) herabgesetzt wird. Als Folge davon kann insbesondere die Trockenlenkstabilität bei früher Abnutzung beeinträchtigt werden.
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Wenn andererseits der Abstand zwischen den Langlöchern vergrößert wird, um die Trockenlenkstabilität sicherzustellen, kann das Luftsäulenresonanzgeräusch nicht wirkungsvoll abgesenkt werden und die durch die Langlöcher vorgesehene Dränagewirkung wird ebenfalls verringert. Demzufolge kann die Nasslenkstabilität beeinträchtigt werden.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Luftreifen mit verbesserter Lenkstabilität zu schaffen, ohne den Pegel des Luftsäulenresonanzgeräuschs anzuheben.
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MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
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Der Luftreifen der vorliegenden Erfindung weist Hauptrillen auf, die sich in der Lauffläche ausgebildet in der Reifenumfangsrichtung erstrecken. Der Luftreifen ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
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Der Reibwiderstand gegen die Luftströmung in der Hauptrille wird durch die schmalen Schlitze erhöht, die in der Seitenwand der Hauptrille ausgebildet sind, und dadurch wird das Luftsäulenresonanzgeräusch abgesenkt. Außerdem sind die schmalen Schlitze so gestaltet, dass die Anzahl der oberen schmalen Schlitze an der Laufflächenseite kleiner als die der unteren schmalen Schlitze an der Rillengrundseite ist, wobei der Abzweigpunkt eine Grenzfunktion hat. Als Folge davon ist in der Anfangsperiode der Abnutzung die Trockenlenkstabilität verbessert ohne die Steifigkeit eines festen Teils übermäßig zu verringern. Weil nach der mittleren Abnutzungsperiode dort viele untere schmale Schlitze vorgesehen sind, ist die Dränageleistung verbessert, wodurch die Nasslenkstabilität verbessert wird. Weil außerdem die Steifigkeit des festen Teils mit dem Fortschreiten der Abnutzung höher ist, kann die Lenkstabilität sichergestellt werden, ohne die Steifigkeit eines festen Teils übermäßig zu verringern, selbst wenn viele untere schmale Schlitze vorgesehen sind.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Ansicht, die einen Teil der Hauptrille in dem Luftreifen in Bezug auf die vorliegende Erfindung darstellt.
- 2 ist eine Ansicht, die eine Seitenwand der Hauptrille in dem Luftreifen in Bezug auf die vorliegende Erfindung darstellt.
- 3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel von schmalen Schlitzen darstellt.
- 4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel von schmalen Schlitzen darstellt.
- 5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel von schmalen Schlitzen darstellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hauptrille
- 2
- Block
- 3
- Seitenwand der Hauptrille
- 11, 11a, 11b
- schmaler Schlitz
- 21
- Abzweigpunkt
- B
- Entfernung
- D
- Tiefe
- L
- Höhe
- L1
- Länge
- w
- Breite
- P1, P2, P3
- Abstand
- R
- Reifenumfangsrichtung
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BESTE ART ZUR VERWIRKLICHUNG DER ERFINDUNG
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Nachstehend werden die Ausführungsformen zur Verwirklichung des Luftreifens der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben. 1 und 2 sind Ansichten, die eine Seitenwand einer Hauptrille des Luftreifens in Bezug auf die vorliegende Erfindung darstellen. Eine Hauptrille 1 erstreckt sich in der Reifenumfangsrichtung R und bildet zusammen mit einer Querrille (nicht dargestellt) einen Block 2. In einer Seitenwand 3 der Hauptrille 1 sind schmale Schlitze 11 ausgebildet. In einer Seitenwand gegenüber der Hauptrille 1 (nicht dargestellt) sind auch die schmalen Schlitze 11 ebenso geformt. Es ist zu beachten, dass dies ein Beispiel des Reifens mit auf einer Lauffläche ausgebildeten Blöcken darstellt, aber die gleiche Wirkung kann gleichbleibend mit einem Reifen erzielt werden, bei dem die die schmalen Schlitze 11 in einer Seitenwand der Hauptrille 1 geformt sind, wenn Rippen ausgebildet sind.
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Jeder der schmalen Schlitze 11 wird durch einen oberen schmalen Schlitz 11a von einem Abzweigpunkt 21 an der Laufflächenseite und mehrere (zwei in der Figur) untere schmale Schlitze 11b von dem Abzweigpunkt 21 an der Rillengrundseite gebildet. Der schmale Schlitz 11a und die schmalen Schlitze 11b sind an dem Abzweigpunkt 21 verbunden. Die schmalen Schlitze 11 sind in Abständen entlang der Reifenumfangsrichtung ausgebildet. Die schmalen Schlitze 11 bilden einen Reibwiderstand gegen die Luftströmung in der Hauptrille 1 und daher kann Luftsäulenresonanzgeräusch verringert werden. Es ist zu beachten, dass, weil ein Endteil des oberen schmalen Schlitzes 11a an der Laufflächenseite innerhalb der Seitenwand 3 endet, ohne sich auf der Lauffläche zu öffnen, höherer Reibwiderstand gegen die Luftströmung gebildet werden kann, wodurch das Luftsäulenresonanzgeräusch wirksam verringert wird.
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Die schmalen Schlitze 11 sind jeweils so gestaltet, dass die Anzahl der schmalen Schlitze 11a an der Laufflächenseite kleiner als diejenige der unteren schmalen Schlitze 11b an der Rillengrundseite ist, wobei der Abzweigpunkt 21 eine Grenzfunktion hat. Demzufolge wird in der Anfangsperiode der Abnutzung die Trockenlenkstabilität verbessert, ohne die Steifigkeit des Blocks 2 übermäßig abzusenken.
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Wenn die Lauffläche einmal über den Abzweigpunkt 21 hinaus abgenutzt ist (nach der mittleren Periode der Abnutzung), ist die Höhe des Blocks 2 vermindert, wodurch die Steifigkeit des Blocks 2 erhöht wird. Dies ermöglicht es, die Lenkstabilität sicherzustellen, ohne die Steifigkeit des Blocks 2 übermäßig abzusenken, sogar wenn viele schmale Schlitze 11b darin ausgebildet sind. Weil viele untere schmale Schlitze 11b darin ausgebildet sind, erscheinen die unteren schmalen Schlitze 11b stattdessen an der Lauffläche, um die Dränageleistung zu verbessern, wodurch die Nasslenkstabiltät verbessert wird.
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Zwecks Verbesserung der Dränageeigenschaft sind der obere schmale Schlitz 11a und die unteren schmalen Schlitze 11b miteinander verbunden. Daher nimmt die Dränageeigenschaft ab, wenn der obere schmale Schlitz 11a und die unteren schmalen Schlitze 11b nicht miteinander verbunden sind.
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Es ist zu beachten, dass eine Entfernung B vom Rillengrund der Hauptrille 1 zum Abzweigpunkt 21 vorzugsweise 30 bis 60% der Tiefe D der Hauptrille 1 ist. Wenn die Entfernung B kleiner als 30% der Tiefe D der Hauptrille 1 ist, erscheinen die schmalen Schlitze 11b spät und die Nasslenkstabiltät kann nach der mittleren Periode der Abnutzung nicht ausreichend verbessert werden. Wenn die Entfernung B andererseits 60% der Tiefe D der Hauptrille 1 überschreitet, wird die Steifigkeit des Blocks 2 in der Anfangsperiode der Abnutzung zu niedrig und dann wird die Trockenlenkstabilität beeinträchtigt.
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Es wird vorgezogen, dass eine Höhe L der schmalen Schlitze 11 in der Tiefenrichtung der Hauptrille 1 50 bis 80% der Tiefe D der Hauptrille 1 ist. Wenn die Höhe L kleiner als 50% der Tiefe D der Hauptrille 1 ist, wird die Wirkung des Absenkens des Luftsäulenresonanzgeräuschs gering. Wenn die Höhe L andererseits 80% der Tiefe D der Hauptrille 1 überschreitet, erscheinen die oberen schmalen Schlitze 11a an der Lauffläche von der ersten Stufe der Abnutzung an, was bewirkt, dass die Steifigkeit des Blocks 2 zu gering wird, und daher ist es unmöglich die Lenkstabilität sicherzustellen.
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Es wird vorgezogen, dass eine Länge L1 der oberen schmalen Schlitze 11a 25 bis 40% der Tiefe D der Hauptrille 1 ist, so dass der Abzweigpunkt 21 bei ungefähr 50% der Tiefe D der Hauptrille 1 vom Rillengrund angeordnet ist. Wenn die Länge L1 von diesem Bereich abweicht, wird die Steifigkeit des Blocks 2 in der Anfangsperiode der Abnutzung zu gering, was die Lenkstabilität beeinträchtigen kann.
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Es wird vorgezogen, dass eine Tiefe d des schmalen Schlitzes 11 0,5 bis 1,0 mm beträgt und eine Breite w des schmalen Schlitzes 0,3 bis 1,0 mm ist. Wenn die Breite des schmalen Schlitzes knapp ist oder dessen Tiefe flach ist, kann die Wirkung des Absenkens des Luftsäulenresonanzgeräuschs gering werden. Wenn die Breite des schmalen Schlitzes 11 weit ist oder dessen Tiefe groß ist, wird die Steifigkeit des Blocks 2 zu gering, was die Lenkstabilität herabsetzen kann.
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Es wird vorgezogen, dass ein Abstand P1 zwischen den oberen schmalen Schlitzen 11a 1,5 bis 2,0 mm beträgt und ein Abstand P2 zwischen den unteren schmalen Schlitzen 11b von verschiedenen schmalen Schlitzen 11 0,5 bis 1,5 mm ist. Wenn die Abstände P1 und P2 eng sind, ist ein zwischen den schmalen Schlitzen 11a und 11b eingeschlossener Teil anfällig für eine Schädigung, beispielsweise ein Abreißen. Wenn die Abstände P1 und P2 andererseits groß sind, wird die Anzahl der schmalen Schlitze 11 verringert und dann kann die Wirkung des Absenkens des Luftsäulenresonanzgeräuschs vermindert werden. Aus dem gleichen Grund wird vorgezogen, dass ein Abstand P3 zwischen den unteren schmalen Schlitzen 11b desselben schmalen Schlitzes 11 0,5 bis 1,5 mm ist. Daher liegt der Abstand vorzugsweise in dem Bereich des Abstands oberhalb P3, auch wenn dort drei oder mehr untere schmale Schlitze 11b vorhanden sein können.
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Folglich können die schmalen Schlitze 11 die Formen haben, die in den 3 bis 5 dargestellt sind. 3 ist ein Beispiel von schmalen Schlitzen, die drei der unteren schmalen Schlitze 11b aufweisen. Die 4 und 5 zeigen, dass jeder untere schmale Schlitz 11b aus zwei oder drei schmalen Schlitzen besteht, aber sich die unteren schmalen Schlitze 11b auf beiden Seiten diagonal zur Tiefenrichtung der Hauptrille 1 erstrecken. Bei jedem Beispiel liegt jede Abmessung der unteren schmalen Schlitze 11 vorzugsweise in dem Bereich, wie er oben beschrieben ist.
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BEISPIEL
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Reifen von einem Beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung und Vergleichsbeispielen wurden hergestellt und jeweils bewertet. Die Bewertung wurde bei dem Reifen durchgeführt, der eine Größe von 195/65R15 und ein Laufflächenmuster mit fünf Reihen von Blöcken von quadratischer Form aufweist, deren eine Seite 30 mm beträgt, die durch Hauptrillen und Querrillen gebildet wird, die jeweils 10 mm breit sind, und welcher auf der Felge mit einer Felgengröße von 15×6J montiert ist.
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Die Reifen, welche schmale Schlitze aufweisen, wie in den 1 und 2 dargestellt ist, wurden bei Beispielen verwendet. Der Reifen des Vergleichsbeispiels 1 war mit unverzweigten schmalen Schlitzen versehen (deren Breite w 0,5 mm ist, Tiefe d 0,5 mm ist, Länge L 6,0 mm ist und Abstand 1,1 mm ist), die sich in die Tiefenrichtung der Hauptrille 1 erstrecken. Beim Vergleichsbeispiel 2 wurde der Reifen verwendet, welcher obere schmale Schlitze und untere schmale Schlitze mit den gleichen Abmessungen wie bei den Beispielen aufweist und welche nicht miteinander verbunden sind. Jede Abmessung der schmalen Schlitze war, wie es in Tabelle 1 dargestellt ist.
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Die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Trockenlenkstabilität und Nasslenkstabilität waren die Werte, die durch sensorische Ermittlung der Lenkstabilität erhalten wurden, wenn auf einer trockenen Straße oder einer nassen Straße mit Reifen gefahren wurde, die an einem 1500cm3 Frontantriebsfahrzeug zu der Zeit montiert waren, wo sie fabrikneu und abgenutzt waren (wenn die Reifenabnutzung 50% der Hauptrillentiefe war). Die Werte sind als Kennzahlen dargestellt, wobei das Vergleichsbeispiel 1 als 100 festgelegt ist. Wenn die Zahl größer wird, zeigt dies, dass der Reifen eine bessere Lenkstabilität aufweist.
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Der Geräuschpegel wird durch Messung an einem Luftsäulenresonanzgeräuschpegel bei 1/3 Oktavband 1kHz durch einen Prüfstandsversuch gemäß JASO-C606 (bei der Geschwindigkeit von 50 km/h) erhalten. Die gemessenen Werte sind durch Dezibelwerte auf der Grundlage des Vergleichsbeispiels
1 gegeben. Es zeigt sich, dass je größer eine Zahl wird, der Geräuschpegel desto mehr verringert werden kann.
[Tabelle 1]
| | Beispiel | Vergleichsbeispiel 1 | Vergleichsbeispiel 2 |
| Abmessungen des schmalen Schlitzes (mm) | Position des Abzweigpunkts B ( mm) | 4,5 | - | 4,5 |
| Breite w (mm) | 0,5 | - | 0,5 |
| Tiefe d (mm) | 0,5 | - | 0,5 |
| Länge L des schmalen Schlitzes (mm) | 7,0 | - | 7,0 |
| Länge L1 des oberen schmalen Schlitzes (mm) | 3,5 | - | 3,5 |
| Abstand P1 (mm) | 1,9 | - | 1,9 |
| Abstand P2 (mm) | 0,7 | - | 0,7 |
| Abstand P3 (mm) | 0,6 | - | 0,6 |
| Trockenlenkstabilität (bei fabrikneuem Reifen) | 105 | 100 | 106 |
| Trockenlenkstabilität (bei abgenutztem Reifen) | 100 | 100 | 100 |
| Nasslenkstabilität (bei fabrikneuem Reifen) | 100 | 100 | 98 |
| Nasslenkstabilität (bei abgenutztem Reifen) | 107 | 100 | 107 |
| Geräuschpegel (dB) | 0 | - | 0 |
| Tiefe der Hauptrille D: 9 mm |
| Breite der Hauptrille W: 10 mm |
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Gemäß Tabelle 1 weist der Reifen des Beispiels eine verbesserte Lenkstabilität auf, ohne den Luftsäulenresonanzgeräuschpegel anzuheben. Andererseits erbringt der Reifen des Vergleichsbeispiels 2, bei dem der obere schmale Schlitz und die unteren schmalen Schlitze nicht miteinander verbunden wurden, eine verringerte Dränageeigenschaft, wodurch er außerstande ist, die Nasslenkstabilität zu verbessern, wenn der Reifen fabrikneu ist.
