DE112014005324T5

DE112014005324T5 - Luftreifen

Info

Publication number: DE112014005324T5
Application number: DE112014005324.4T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Tanno
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2013-11-21
Filing date: 2014-11-21
Publication date: 2016-08-04
Also published as: US20160288587A1; CN105722692A; JP2019085107A; JP6838629B2; US10286737B2; WO2015076381A1; JPWO2015076381A1; JP6607037B2; JP2019214375A; CN107253428A; CN105722692B; CN107253428B

Abstract

Es wird ein Luftreifen zur Verfügung gestellt, der in Lage ist, eine Abtrennung eines geräuschabsorbierenden Elements, die durch Wärmeentwicklung in dem geräuschabsorbierenden Element hervorgerufen wird, zu unterdrücken und eine Haftmittelschicht davon. Der Luftreifen der vorliegenden Erfindung umfasst einen Laufflächenabschnitt, Seitenwandabschnitte, Reifenwulstabschnitte, und ein gürtelförmiges geräuschabsorbierendes Element, das an einen Bereich auf einer Reifeninnenoberfläche entsprechend einem Laufflächenabschnitt entlang der Reifenumfangsrichtung mit einer Haftmittelschicht gebunden ist, die zwischen der Reifeninnenoberfläche und dem geräuschabsorbierenden Element angeordnet ist. In einem solchen Luftreifen ist ein Luftverwirbelungsabschnitt, der durch eine Unterbrechung in dem geräuschabsorbierenden Element gebildet ist, an mindestens einer Stelle auf dem Reifenumfang angeordnet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen, in dem ein gürtelförmiges geräuschabsorbierendes Element an einen Bereich auf einer Reifeninnenoberfläche entsprechend einem Laufflächenabschnitt gebunden ist, und betrifft insbesondere einen Luftreifen, der eine Abtrennung des geräuschabsorbierenden Elements, die durch Wärmeentwicklung in dem geräuschabsorbierenden Element hervorgerufen wird, unterdrücken kann und eine Haftmittelschicht davon.
Stand der Technik
In Luftreifen ist Hohlraumresonanz, die durch die Vibration der Luft, mit der der Reifen aufgepumpt ist, eine Ursache für Geräuschentwicklung. Wenn ein Reifen rollt, bringen unebene Straßenoberflächen einen Laufflächenabschnitt zum Vibrieren. Die Vibrationen des Laufflächenabschnitts bringen die Luft innerhalb des Reifens zum Vibrieren, was die Hohlraumresonanz erzeugt.
Um Geräusch, das durch diese Hohlraumresonanz erzeugt wird, zu vermindern, wurde eine Gestaltung vorgeschlagen, wobei ein geräuschabsorbierendes Element innerhalb eines Raumes angeordnet wird, der zwischen einem Reifen und der Felge eines Rades gebildet wird. Insbesonders ist ein gürtelförmiges geräuschabsorbierendes Element an einen Bereich auf der Reifeninnenoberfläche entsprechend dem Laufflächenabschnitt gebunden (siehe Patentdokumente 1 und 2, zum Beispiel).
Jedoch, wenn das geräuschabsorbierende Element an den Bereich auf der Reifeninnenoberfläche entsprechend dem Laufflächenabschnitt gebunden ist, wird Wärme in dem geräuschabsorbierenden Element und der Klebeschicht davon erzeugt, wenn der Reifen rollt. Als Resultat dessen tritt Erweichen oder Zersetzen in der Haftmittelschicht auf, die zum Befestigen des geräuschabsorbierenden Elements bereitgestellt ist. Wenn das Erweichen oder das Zersetzen in der Haftmittelschicht auftritt, tritt ein Problem dahingehend auf, dass das geräuschabsorbierende Element dazu neigt, leicht von der Reifeninnenoberfläche abgetrennt zu werden.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur

Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2002-67608 A
Patentdokument 2: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2005-138760 A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen Luftreifen bereit zu stellen, der in Lage ist, eine Abtrennung eines Geräusch absorbierenden Teils, die durch Wärmeentwicklung in dem geräuschabsorbierenden Element und einer Haftmittelschicht davon zu unterdrücken.
Problemlösung
Ein Luftreifen der vorliegenden Erfindung zum Erreichen des vorstehend beschriebenen Ziels umfasst einen ringförmigen Laufflächenabschnitt, der sich in einer Umfangsrichtung des Reifens erstreckt; ein Paar Seitenwandabschnitte, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind; ein Paar Reifenwulstabschnitte, die auf den Innenseiten der Seitenwandabschnitte in einer Reifenradialrichtung angeordnet sind; und ein gürtelförmiges geräuschabsorbierendes Element, gebunden an eine Reifeninnenoberfläche entsprechend dem Laufflächenabschnitt entlang der Reifenumfangsrichtung mit einer Haftmittelschicht, die zwischen der Reifeninnenoberfläche und dem geräuschabsorbierenden Element angeordnet ist. In einem solchen Luftreifen ist ein Luftverwirbelungsabschnitt, der durch eine Unterbrechung des geräuschabsorbierenden Elements ausgebildet wird, an mindestens einer Stelle auf einem Reifenumfang angeordnet.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird in dem Luftreifen, in dem das gürtelförmige geräuschabsorbierende Element an eine Region auf der Reifeninnenoberfläche entsprechend dem Laufflächenabschnitt entlang der Reifenumfangsrichtung mit der Haftmittelschicht, die zwischen der Reifeninnenoberfläche und dem geräuschabsorbierenden Element angeordnet ist, der Luftverwirbelungsabschnitt, der durch die Unterbrechung in dem geräuschabsorbierenden Element gebildet wird, an mindestens einer Stelle auf dem Reifenumfang bereitgestellt. Der Luftverwirbelungsabschnitt funktioniert so, dass die Luft in einem Raum verwirbelt wird, wenn der Luftreifen rollt. Somit ist es möglich, selbst wenn Wärme in dem geräuschabsorbierenden Element und der Haftmittelschicht davon erzeugt wird, wenn der Luftreifen rollt, Erweichen oder Abbau der Haftmittelschicht, die zum Halten der Haftmittelschicht bereitgestellt wurde, durch Verteilen der Wärme über die gesamte Luft innerhalb des Raumes zu verhindern. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Abtrennung des geräuschabsorbierenden Elements, hervorgerufen durch Wärmeentwicklung in dem geräuschabsorbierenden Element und der Haftmittelschicht davon, zu unterdrücken.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass der Luftverwirbelungsabschnitt an einer Mehrzahl von Stellen auf dem Reifenumfang bereitgestellt wird, und es ist besonders bevorzugt, dass der Luftverwirbelungsabschnitt an drei bis fünf Stellen auf dem Reifenumfang bereitgestellt wird. Dementsprechend ist es möglich, effizient einen Wärmeverteilungseffekt durch den Luftverwirbelungsabschnitt zu erhalten.
Es ist bevorzugt, dass die Länge des Luftverwirbelungsabschnitts in der Reifenumfangsrichtung in einem Bereich von 0,5 bis 10 Mal der Höhe des geräuschabsorbierenden Elements ist. Dementsprechend ist es möglich, effizient den Wärmeverteilungseffekt durch den Luftverwirbelungsabschnitt zu erhalten. Wenn der Luftverwirbelungsabschnitt an einer Mehrzahl von Stellen in der Reifenumfangsrichtung bereitgestellt wird, ist es bevorzugt, dass die Luftverwirbelungsabschnitte unterschiedliche Längen voneinander in der Reifenumfangsrichtung aufweisen. Da die optimale Länge des Luftverwirbelungsabschnitts in der Reifenumfangsrichtung zum Erzeugen des Wärmeverteilungseffektes abhängig von der Rotationsgeschwindigkeit des Reifens variiert, wodurch die Längen der Mehrzahl der Luftverwirbelungsabschnitte unterschiedlich voneinander in der Reifenumfangsrichtung werden, ist es möglich, einen exzellenten Wärmeverteilungseffekt bei verschiedenen Rotationsgeschwindigkeiten zu erhalten.
Es ist bevorzugt, dass das geräuschabsorbierende Element ein einzelnes geräuschabsorbierendes Element in der Reifenumfangsrichtung ist, dass die geräuschabsorbierenden Elemente eine einheitliche Dicke mindestens über einen Bereich entsprechend einer Klebefläche entlang einem Querschnitt orthogonal zu einer Längsrichtung des geräuschabsorbierenden Elements aufweisen, und dass eine Form des Querschnitts in der Längsrichtung konstant ist. Dementsprechend ist es möglich, das Volumen des geräuschabsorbierenden Elements pro haftendem Bereich zu maximieren und eine exzellente Geräuschverringerungswirkung zu erzielen. Weiterhin, da es einfach ist, die geräuschabsorbierenden Elemente, die die vorstehend beschriebene Form aufweisen, zu verarbeiten, sind die Herstellungskosten auch niedrig.
Es ist bevorzugt, dass ein Verhältnis des Volumens des geräuschabsorbierenden Elements bezogen auf das Volumen des Raums, das innerhalb des Reifens gebildet wird, wenn der Reifen auf die Felge montiert wird, größer als 20 % ist. Dadurch, dass das geräuschabsorbierende Element ein solch großes Volumen aufweist, wird es ermöglicht, eine exzellente Geräuschverringerungswirkung zu erzielen. Zudem ist es möglich, einen guten Klebezustand für eine lange Zeit aufrecht zu erhalten, auch wenn das geräuschabsorbierende Element groß ist. Das Volumen des Raumes ist ein Volumen des Raumes, der zwischen dem Reifen und der Felge gebildet wird, mit einem auf eine reguläre Felge montierten Reifen, der auf einen regulären Innendruck aufgepumpt ist. „Reguläre Felge“ ist eine Felge, die durch einen Standard für jeden Reifen gemäß einem System von Standards, das die Standards, auf denen die Reifen basieren, definiert ist, und bezieht sich auf eine „Standardfelge“ im Fall der JATMA, bezieht sich auf eine „Designfelge“ im Fall der TRA, und bezieht sich auf eine „Messfelge“ im Fall der ETRTO. Jedoch, wenn der Reifen auf ein neues Fahrzeug montiert werden soll, wird das Volumen des Raumes berechnet für ein Originalrad, auf das der Reifen montiert wird. „Regulärer Innendruck“ ist der Luftdruck, der durch einen Standard für jeden Reifen gemäß einem System von Standards definiert ist, das die Standards einschließt, auf denen die Reifen basieren, und bezieht sich auf einen „Maximalluftdruck“ im Fall der JATMA, bezieht sich auf den maximalen Wert in der Tabelle „REIFENSTRASSENGRENZWERTE BEI VERSCHIEDENEN KALTREIFENDRÜCKEN“ im Falle der TRA, und bezieht sich auf „REIFENDRUCK“ im Falle der ETRTO. Wenn der Reifen jedoch auf ein neues Fahrzeug montiert werden soll, so wird der auf dem Fahrzeug angezeigte Luftdruck verwendet.
Vorzugsweise beträgt die Härte des geräuschabsorbierenden Elements von 60 N bis 170 N, und die Zugfestigkeit des geräuschabsorbierenden Elements von 60 kPa bis 180 kPa. Das geräuschabsorbierende Element, das die vorstehend beschriebenen physikalischen Eigenschaften aufweist, zeigt exzellente Beständigkeit bezüglich Scherbeanspruchung, die durch Expansion auf Grund des Aufpumpens des Reifens entsteht oder durch eine Deformation des Laufflächenabschnitts, die entsteht, wenn der Reifen in Kontakt mit dem Boden kommt. Die Härte des geräuschabsorbierenden Elements wird gemäß JIS-K6400-2 „Flexible cellular polymeric materials – Physical properties – Part 2 gemessen: Bestimmung von Härte und Spannungs-Dehnungs-Charakteristika bei Zusammendrücken“, und wird basierend auf Verfahren D daraus (ein Verfahren zum Berechnen der Kraft, die 20 s nach Beginn der Einwirkung einer konstanten Kompression von 25 % erhalten wird). Ferner wird die Zugfestigkeit des geräuschabsorbierenden Elements gemäß JIS- K6400-5 „Flexible cellular polymeric materials – Physical properties – Part 5 gemessen: Bestimmung von Zugfestigkeit, Bruchdehnung und Reißfestigkeit“.
Vorzugsweise wird die Haftmittelschicht durch ein doppelseitiges Klebeband gebildet, und eine Ablösehaftfestigkeit der Haftmittelschicht wird auf einen Bereich von 8 N/20 mm bis 40 N/20 mm eingestellt. Dementsprechend kann, während eine gute Fixierfestigkeit des geräuschabsorbierenden Elements aufrecht erhalten wird, das geräuschabsorbierende Element an dem Reifen leicht gebunden und entfernt werden zu dem Zeitpunkt des Entsorgens des Reifens. Die Ablösehaftfestigkeit der doppelseitigen Klebefolie wird gemessen gemäß JIS-Z0237. Insbesonders trägt eine doppelseitige Klebefolie einen PET-Film, der eine Dicke von 25 µm aufweist. Die Klebefolie wird in eine rechteckige Form von 20 mm × 200 mm geschnitten, um ein Teststück herzustellen. Eine Trennschicht wird aus dem Teststück entfernt, und eine freiliegende haftende Oberfläche wird auf einer Edelstahlplatte (SUS: B304, Oberflächenbehandlung BA) (klebend) befestigt, indem eine Walze von 2 kg einmal hin und her über das Teststück bewegt wird. Nach dem Halten des Teststücks in einer Umgebung von 23 °C und einer RH 50 % für 30 Minuten wird eine 180-Grad-Ablösehaftfestigkeit bezüglich der SUS-Platte gemäß JIS-Z0237 gemessen, unter Verwendung eines Zugfestigkeitstesters in einer Umgebung von 23 °C und einer RH 50 % und unter Bedingungen, in denen der Schälwinkel auf 180 Grad und die Schälgeschwindigkeit auf 300 mm/Minute eingestellt werden.
Vorzugsweise wird ein elektronisches Gerät in dem Luftverwirbelungsabschnitt installiert. Speziell ist es möglich, da das geräuschabsorbierende Element an dem Luftverwirbelungsabschnitt nicht existiert, eine Massenunwucht durch Installieren des elektronischen Geräts in dem Luftverwirbelungsabschnitt zu korrigieren. Außerdem ist es möglich, als Ergebnis des Verwirbelns der Luft, einen Effekt der Kühlung des elektronischen Geräts zu erreichen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Luftreifens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Äquatorlinie des Luftreifens gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines Endabschnittes eines geräuschabsorbierenden Elements, das an eine Reifeninnenoberfläche des Luftreifens der vorliegenden Erfindung gebunden ist.
4 ist eine vergrößerte Draufsicht eines geräuschabsorbierenden Elements, das an eine Reifeninnenoberfläche des Luftreifens der vorliegenden Erfindung gebunden ist und eines Luftverwirbelungsabschnitts.
5 ist eine vergrößerte Draufsicht eines modifizierten geräuschabsorbierenden Elements, das an eine Reifeninnenoberfläche des Luftreifens der vorliegenden Erfindung gebunden ist und des Luftverwirbelungsabschnitts.
6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Äquatorlinie des Luftreifens gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Äquatorlinie des Luftreifens gemäß einer weiteren anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine Querschnittsansicht entlang der Äquatorlinie des Luftreifens gemäß einer weiteren anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine Querschnittsansicht entlang der Äquatorlinie des Luftreifens gemäß einer weiteren anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung von Ausführungsformen
Eine Konfiguration der vorliegenden Erfindung wird nachstehend im Detail mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. 1 und 2 veranschaulichen einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 dargestellt, wird ein Luftreifen dieser Ausführungsform mit einem ringförmigen Laufflächenabschnitt 1, der in Reifenumfangsrichtung verläuft, einem Paar Seitenwandabschnitten 2, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts 1 angeordnet sind, und einem Paar Reifenwulstabschnitte 3, die auf der Innenseite der Seitenwandabschnitte 2 in Reifenradialrichtung angeordnet sind, zur Verfügung gestellt.
In dem vorstehend beschriebenen Luftreifen ist ein gürtelförmiges geräuschabsorbierendes Element 6 an eine Region auf einer Reifeninnenoberfläche 4 entsprechend dem Laufflächenabschnitt 1 entlang der Reifenumfangsrichtung mit einer Haftmittelschicht 5 gebunden, die zwischen der Reifeninnenoberfläche 4 und dem geräuschabsorbierenden Element 6 angeordnet ist. Das geräuschabsorbierenden Element 6 wird aus einem porösen Material gebildet, das offene Zellen aufweist, und weist festgelegte Geräuschabsorptionseigenschaften, basierend auf seiner porösen Struktur, auf. Urethanschaum wird bevorzugt als das poröse Material des geräuschabsorbierenden Elements 6 verwendet. Unterdessen kann als die Haftmittelschicht 5 eine Klebepaste oder ein doppelseitiges Klebeband verwendet werden.
Weiterhin wird, in einem Raum 7 des Luftreifens, ein Luftverwirbelungshabschnitt 8 durch eine Unterbrechung des geräuschabsorbierenden Elements 6 an mindestens einer Stelle auf dem Reifenumfang gebildet. Da dieser Luftverwirbelungsabschnitt 8 zum Verwirbeln der Luft in dem Raum 7 vorgesehen ist, werden die Bereiche der Endoberflächen des geräuschabsorbierenden Elements 6, die dem Luftverwirbelungsabschnitt 8 zugewandt sind, so groß wie möglich ausgeführt. Wie in 3 veranschaulicht, ist die Endoberfläche des geräuschabsorbierenden Elements 6, das dem Luftverwirbelungsabschnitt 8 zugewandt ist, vorzugsweise senkrecht zu der Reifeninnenoberfläche 4 ausgebildet.
4 und 5 veranschaulichen das geräuschabsorbierende Element 6, das an die innere Oberfläche des Luftreifens der vorliegenden Erfindung gebunden ist und den Luftverwirbelungsabschnitt 8. In 4 und 5 bezeichnet Tc die Reifenumfangsrichtung, und Tw bezeichnet die Reifenbreitenrichtung. In 4 erstreckt sich der Luftverwirbelungsabschnitt 8 in die Reifenbreitenrichtung Tw, so dass er rechtwinklig zu der Reifenumfangsrichtung Tc ist. Der Luftverwirbelungsabschnitt 8 ist in einer rechteckigen Form in einer Draufsicht ausgebildet. In diesem Fall bewirkt die Endoberfläche des geräuschabsorbierenden Elements 6, dass sie die Luft in dem Raum 7 verwirbelt. Als Ergebnis ist es möglich, einen exzellenten Verwirbelungseffekt zu erzielen (siehe die Pfeile in 4). In 5 erstreckt sich der Luftverwirbelungsabschnitt 8 in die Reifenbreitenrichtung Tw, während er bezüglich der Reifenumfangsrichtung Tc geneigt ist. Der Luftverwirbelungsabschnitt 8 ist in einer Parallelogrammform in einer Draufsicht ausgebildet. In diesem Fall bewirkt die Endoberfläche des geräuschabsorbierenden Elements 6 einen Fluss für die Luft in dem Raum 7 in die geneigte Richtung bezüglich der Reifenumfangsrichtung Tc. Als Ergebnis ist es möglich, einen exzellenten Verwirbelungseffekt zu erzielen (siehe den Pfeil in 5).
In dem vorstehend beschriebenen Luftreifen, in dem das gürtelförmige geräuschabsorbierende Element 6 an eine Region auf der Reifeninnenoberfläche entsprechend dem Laufflächenabschnitt 1 entlang der Reifenumfangsrichtung mit der Haftmittelschicht 5, die zwischen der Reifeninnenoberfläche und dem geräuschabsorbierenden Element 6 angeordnet ist, wird der Luftverwirbelungsabschnitt 8, der durch die Unterbrechung in dem geräuschabsorbierenden Element 6 gebildet wird, an mindestens einem Ort des Reifenumfangs bereitgestellt. Der Luftverwirbelungsabschnitt 8 bewirkt, dass er die Luft im Innern des Raumes 7 verwirbelt, wenn der Luftreifen rollt. Somit ist es möglich, selbst wenn Wärme in dem geräuschabsorbierenden Element 6 und der Haftmittelschicht 5 davon erzeugt wird, wenn der Luftreifen rollt, dass die Wärme auf die gesamte Luft im Inneren des Raumes 7 verteilt wird, und die Wärme kann auch in die Felge eines Rades verteilt werden. Entsprechend ist es möglich, Erweichen oder Abbau in der Haftmittelschicht 5, die bereitgestellt wurde zum Befestigen des geräuschabsorbierenden Elements 6, zu verhindern. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Abtrennung des geräuschabsorbierenden Elements 6, hervorgerufen durch die Wärmeentwicklung in dem geräuschabsorbierenden Element 6 und der Haftmittelschicht 5 davon, zu unterdrücken.
Obwohl es notwendig ist, den Luftverwirbelungsabschnitt 8 an mindestens einer Stelle auf dem Reifenumfang bereit zu stellen, kann der Luftverwirbelungsabschnitt 8 an einer Mehrzahl von Stellen auf dem Reifenumfang zur Verfügung gestellt werden. Insbesonders wird der Luftverwirbelungsabschnitt 8 bevorzugt an drei bis fünf Stellen auf dem Reifenumfang bereitgestellt. Dementsprechend ist es möglich, effizient den Wärmeverteilungseffekt, der durch die Luftverwirbelungsabschnitte 8 erzeugt wird, zu erhalten. Wenn die Anzahl der Luftverwirbelungsabschnitte 8, die auf dem Reifenumfang bereitgestellt sind, zwei oder weniger beträgt, kann der Wärmeverteilungseffekt nicht optimiert werden. Andererseits, wenn die Anzahl der Luftverwirbelungsabschnitte 8 sechs oder mehr beträgt, erreicht der Wärmeverteilungseffekt eine Sättigung, und dies führt nur zu höheren Herstellungskosten. Zusätzlich ist es bevorzugt, aus Gründen der Gleichförmigkeit des Reifens, eine ungerade Zahl von Luftverwirbelungsabschnitten 8 auf dem Reifenumfang bereit zu stellen. Wenn der Luftverwirbelungsabschnitt 8 an einer Mehrzahl von Stellen auf dem Reifenumfang bereitgestellt wird, ist es bevorzugt, dass die Luftverwirbelungsabschnitte 8 in gleichen Abständen in der Reifenumfangsrichtung angeordnet werden.
6 bis 9 veranschaulichen die Luftreifen gemäß anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Der Luftverwirbelungsabschnitt 8 wird an einer Stelle auf dem Reifenumfang in der Ausführungsform, die in 2 veranschaulicht wird, bereitgestellt, der Luftverwirbelungsabschnitt 8 wird an zwei Stellen auf dem Reifenumfang in der Ausführungsform, die in 6 veranschaulicht wird, bereitgestellt, der Luftverwirbelungsabschnitt 8 wird an drei Stellen auf dem Reifenumfang in der Ausführungsform, die in 7 veranschaulicht wird, bereitgestellt, und der Luftverwirbelungsabschnitt 8 wird an vier Stellen auf dem Reifenumfang in der Ausführungsform, die in 8 veranschaulicht wird, bereitgestellt.
In der Ausführungsform, veranschaulicht in 9, wird der Luftverwirbelungsabschnitt 8 an einer Stelle auf dem Reifenumfang bereitgestellt, aber in diesem Fall wird ein elektronisches Gerät 9 in dem Luftverwirbelungsabschnitt 8 installiert. Dieses elektronische Gerät 9 ist an die Reifeninnenoberfläche 4 durch ein Haftmittel oder ähnliches in dem Luftverwirbelungsabschnitt 8 gebunden. Das elektronische Gerät 9 schließt ein Reifenluft-Überwachungssystem (TPMS) beispielsweise zum Messen eines Reifendrucks ein. Da das geräuschabsorbierende Element 6 in dem Luftverwirbelungsabschnitt 8 nicht existiert, ist es möglich, eine Massenunwucht durch Installieren des elektronischen Geräts 9 in dem Luftverwirbelungsabschnitt 8 zu korrigieren. Weiterhin ist es möglich, da die Luft in dem Luftverwirbelungsabschnitt 8 verteilt ist, das elektronische Gerät 9, das in dem Luftverwirbelungsabschnitt 8 angeordnet ist, zu kühlen.
In den verschiedenen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen soll eine Länge L des Luftverwirbelungsabschnitts 8 in der Reifenumfangsrichtung vorzugsweise in einem Bereich von 0,5 bis 10 Mal einer Höhe H sein, die die Höhe eines geräuschabsorbierenden Elements 6 von der Reifeninnenoberfläche ist (siehe 3 bis 5). Dementsprechend ist es möglich, effizient den Wärmeverteilungseffekt, der durch den Luftverwirbelungsabschnitt 8 erzeugt wird, zu erhalten. Wenn die Länge L des Luftverwirbelungsabschnittes 8 in der Reifenumfangsrichtung weniger als 0,5 Mal die Höhe H des geräuschabsorbierenden Elements 6 beträgt, vermindert sich der Wärmeverteilungseffekt. Andererseits, wenn die Länge L des Luftverwirbelungsabschnitts 8 in der Reifenumfangsrichtung mehr als zehn Mal die Höhe H beträgt, vermindert sich der Lärmabsorptionseffekt, da die Länge des geräuschabsorbierenden Elements 6 verringert ist. Insbesonders ist die Länge L des Luftverwirbelungsabschnitts 8 in der Reifenumfangsrichtung bevorzugt in einem Bereich von eins bis fünf Mal (am meisten bevorzugt von 1,2 bis 3 Mal) die Höhe H des geräuschabsorbierenden Elements 6. Zu beachten ist, dass die Länge L des Luftverwirbelungsabschnitts 8 in der Reifenumfangsrichtung eine Länge ist, die entlang der Reifeninnenoberfläche 4 gemessen wird.
Wenn der Luftverwirbelungsabschnitt 8 an einer Mehrzahl von Stellen in der Reifenumfangsrichtung bereitgestellt wird, ist es bevorzugt, dass die Luftverwirbelungsabschnitte 8 unterschiedliche Längen voneinander in der Reifenumfangsrichtung aufweisen. Die optimale Länge L des Luftverwirbelungsabschnitts 8 in Reifenumfangsrichtung zum Erzeugen des Wärmeverteilungseffekts hängt von der Umdrehungsgeschwindigkeit des Reifens ab. Beispielsweise kann, wenn sich der Reifen mit einer hohen Geschwindigkeit dreht, kein exzellenter Wärmeverteilungseffekt nicht erreicht werden, außer wenn die Länge L in Reifenumfangsrichtung genügend lang ist. Beispielsweise kann, wenn sich der Reifen mit einer niedrigen Geschwindigkeit dreht, ein exzellenter Wärmeverteilungseffekt erreicht werden, auch wenn die Länge L in Reifenumfangsrichtung klein ist. Daher, wenn die Länge L der Mehrzahl der Luftverwirbelungsabschnitte 8 unterschiedlich voneinander in der Reifenumfangsrichtung sind, ist es möglich, einen exzellenten Wärmeverteilungseffekt bei verschiedenen Rotationsgeschwindigkeiten zu erhalten.
In dem vorstehend beschriebenen Luftreifen ist es bevorzugt, dass das geräuschabsorbierende Element 6 durch ein geräuschabsorbierendes Element 6 in der Reifenumfangsrichtung gebildet wird, dass die geräuschabsorbierenden Elemente 6 eine einheitliche Dicke mindestens über einen Bereich entsprechend einer Klebefläche entlang einem Querschnitt orthogonal zu einer Längsrichtung des geräuschabsorbierenden Elements 6 aufweisen, und dass eine Form des Querschnitts in der Längsrichtung konstant ist. Insbesonders kann, obwohl es bevorzugt ist, dass die Querschnittsform des Querschnitts senkrecht zur Längsrichtung des geräuschabsorbierenden Elements 6 rechtwinklig ist (einschließlich eines Quadrats), in einigen Fällen die Form eine invertierte Trapezform sein, die auf der Klebeoberflächenseite schmaler wird. Dementsprechend ist es möglich, das Volumen des geräuschabsorbierenden Elements 6 pro haftendem Bereich zu maximieren und eine exzellente Lärmminderung zu erzielen. Weiterhin sind, da es einfach ist, die geräuschabsorbierenden Elemente 6, die die vorstehend beschriebene Form aufweisen, zu verarbeiten, auch die Herstellungskosten niedrig.
Wenn der vorstehend beschriebene Luftreifen auf die Felge montiert ist, wird der Raum 7 zwischen der Reifeninnenoberfläche 4 und der Felge gebildet. Ein Verhältnis des Volumens des geräuschabsorbierenden Elements 6 bezogen auf das Volumen des Raums 7 ist vorzugsweise größer als 20 %. Ein solches größeres Volumen des geräuschabsorbierenden Elements 6 macht es möglich, einen exzellenten Geräuschminderungseffekt zu erzielen. Zudem ist es möglich, einen guten Klebezustand für eine lange Zeit aufrecht zu erhalten, auch wenn das geräuschabsorbierende Element groß ist. Zu beachten ist, dass die Breite des geräuschabsorbierenden Elements 6 bevorzugt in einem Bereich von 30 % bis 90 % einer Bodenkontaktbreite des Reifens liegt.
Vorzugsweise beträgt die Härte (JIS-K6400-2) des geräuschabsorbierenden Elements 6 von 60 N bis 170 N, und die Zugfestigkeit (JIS-K6400-5) des geräuschabsorbierenden Elements 6 ist vorzugweise von 60 kPa bis 180 kPa. Das geräuschabsorbierende Element 6, das die vorstehend beschriebenen physikalischen Eigenschaften aufweist, zeigt exzellente Beständigkeit bezüglich Scherbeanspruchung. Wenn die Härte oder die Zugfestigkeit des geräuschabsorbierenden Elements 6 zu niedrig ist, ist das Ergebnis eine Verschlechterung der Haltbarkeit des geräuschabsorbierenden Elements 6. Insbesonders beträgt die Härte des geräuschabsorbierenden Elementes 6 vorzugsweise von 70 N bis 160 N, und mehr bevorzugt von 80 N bis 140 N. Weiterhin beträgt die Zugfestigkeit des geräuschabsorbierenden Elements 6 vorzugweise von 75 kPa bis 165 kPa, und mehr bevorzugt von 90 kPa bis 150 kPa.
Eine Ablösehaftfestigkeit (JIS-Z0237:2009) der Haftmittelschicht 5 ist bevorzugt in einem Bereich von 8 N/20 mm bis 40 N/20 mm. Entsprechend ist es möglich, während des Aufrechterhaltens einer guten Befestigungskraft des geräuschabsorbierenden Elements 6, das geräuschabsorbierende Element 6 einfach zu befestigen und zum Zeitpunkt der Entsorgung des Reifens zu demontieren. Genauer gesagt wird, wenn eine Schälkraft der Klebstoffschicht 5 zu schwach ist, ein fester Zustand des geräuschabsorbierenden Elements 6 instabil, und andererseits, wenn die Schälkraft der Haftmittelschicht 5 zu stark ist, wird es schwierig, die Position des geräuschabsorbierenden Elements 6 während des Befestigungsprozesses des geräuschabsorbierenden Elements 6 zu verändern und auch schwer, das geräuschabsorbierende Element 6 zum Zeitpunkt der Entsorgung des Reifens abzunehmen. Insbesonders ist die Ablösehaftfestigkeit der Haftmittelschicht 5 bevorzugt von 9 N/20 mm bis 30 N/20 mm und mehr bevorzugt von 10 N/20 mm bis 25 N/20 mm.
Beispiele
Bezogen auf einen Luftreifen der Größe 215/45R17, der mit einem gürtelförmigen Laufflächenabschnitt, der in die Reifenumfangsrichtung weist, bereitgestellt wird, ein Paar von Seitenwandabschnitten, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind, ein Paar Reifenwulstabschnitte, die auf den Innenseiten der Seitenwandabschnitte in Reifenradialrichtung angeordnet sind, und ein gürtelförmiges geräuschabsorbierenden Element, gebunden an eine Region auf der Reifeninnenoberfläche entsprechend zu dem Laufflächenabschnitt in der Reifenumfangsrichtung mit einer Haftmittelschicht, die zwischen der Reifeninnenoberfläche und dem geräuschabsorbierenden Element angeordnet ist, werden gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 und den Ausführungsbeispielen 1 bis 4 Reifen hergestellt, in denen die geräuschabsorbierenden Elemente unterschiedlich voneinander sind.
In dem Vergleichsbeispiel 1 wurde das gürtelförmige geräuschabsorbierende Element auf dem gesamten Reifenumfang ohne Bereitstellen des Luftverwirbelungsabschnitts angeordnet.
In dem Ausführungsbeispiel 1 wurde der Luftverwirbelungsabschnitt, der durch eine Unterbrechung in dem geräuschabsorbierenden Element gebildet wurde, an einem Ort auf dem Reifenumfang bereitgestellt, wie in 2 veranschaulicht. Die Länge L des Luftverwirbelungsabschnitts in der Reifenumfangsrichtung betrug das Dreifache der Höhe H des Schallabsorptionsgeräts. Weiterhin war der Luftverwirbelungsabschnitt in einer rechteckigen Form in einer Draufsicht ausgebildet, wie in 4 veranschaulicht.
In dem Ausführungsbeispiel 2 wurden die Luftverwirbelungsabschnitte, die durch Unterbrechungen in dem geräuschabsorbierenden Element gebildet wurden, an drei Stellen auf dem Reifenumfang bereitgestellt, wie in 7 veranschaulicht. Jede der Längen L der Luftverwirbelungsabschnitte in der Reifenumfangsrichtung betrug drei Mal die Höhe H des Schallabsorptionsgeräts. Weiterhin war die Form jedes der Luftverwirbelungsabschnitte in einer Draufsicht in einer rechteckigen Form ausgebildet, wie in 4 veranschaulicht.
In dem Ausführungsbeispiel 3 wurden die Luftverwirbelungsabschnitte, die durch Unterbrechungen in dem geräuschabsorbierenden Element gebildet wurden, an drei Stellen auf dem Reifenumfang bereitgestellt, wie in 7 veranschaulicht. Die Längen L der Luftverwirbelungsabschnitte in der Reifenumfangsrichtung betrugen jeweils drei Mal, vier Mal, und fünf Mal die Höhe H des Schallabsorptionsgeräts, so dass die Längen L unterschiedlich voneinander wurden. Weiterhin war die Form jedes der Luftverwirbelungsabschnitte in einer Draufsicht in einer rechteckigen Form ausgebildet, wie in 4 veranschaulicht.
In dem Ausführungsbeispiel 4 wurden die Luftverwirbelungsabschnitte, die durch Unterbrechungen in dem geräuschabsorbierenden Element gebildet wurden, an drei Stellen auf dem Reifenumfang bereitgestellt, wie in 7 veranschaulicht. Jede der Längen L der Luftverwirbelungsabschnitte in der Reifenumfangsrichtung betrug drei Mal die Höhe H des geräuschabsorbierenden Elements. Weiterhin war die Form jedes der Luftverwirbelungsabschnitte in einer Draufsicht ein Parallelogramm, wie in 5 veranschaulicht.
In dem Vergleichsbeispiel 1 und den Ausführungsbeispielen 1 bis 4 wurden die folgenden Punkte gleich gemacht. Die Querschnittsform des Querschnitts rechtwinklig zu der Längsrichtung des geräuschabsorbierenden Elements war rechteckig, und die Querschnittsform wurde in der Reifenumfangsrichtung konstant gemacht. Das Verhältnis des Volumens des geräuschabsorbierenden Elements bezogen auf das Volumen des Raums, das innerhalb des Reifens gebildet wird, wenn der Reifen auf die Felge montiert wird, war größer als 30 %. Die Härte des geräuschabsorbierenden Elements war 80 N, und die Zugfestigkeit des geräuschabsorbierenden Elements war 90 kPa. Die Ablösehaftfestigkeit der Haftmittelschicht betrug 16 N/20 mm.
Jeder der Luftreifen nach Vergleichsbeispiel 1 und Ausführungsbeispielen 1 bis 4 wurde auf ein Rad mit einer Felgengröße von 17 × 7JJ montiert. Anschließend wurde der Luftreifen einem 100-Stunden Rolltest auf einer Testmaschine unterzogen, wobei der Reifendruck 150 kPa betrug, die Beladung 5 kN betrug und die Geschwindigkeit 150 km/h betrug. Danach wurde der Luftreifen auf Ablösen der Haftmittelschicht des geräuschabsorbierenden Elements kontrolliert. Zusätzlich wurde, als ein Indikator der Ablösehaftfestigkeit, der Rolltest auf der Trommeltestmaschine unter den selben Bedingungen wie vorstehend beschrieben durchgeführt, und eine Laufzeit bis zum Abschälen aufgezeichnet, während die Abschälung des geräuschabsorbierenden Elements jeweils nach 10 Stunden kontrolliert wurde. Auswertungsergebnisse werden ausgedrückt als Indexwerte, wobei dem Vergleichsbeispiel 1 ein Referenzwert von 100 zugeordnet wurde. Ein höherer Indexwert zeigt eine höhere Ablösehaftfestigkeit an. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
[Tabelle 1]
Wie in Tabelle 1 gezeigt, trat das Ablösen der Haftmittelschicht des geräuschabsorbierenden Elements insbesonders in den Reifen von Vergleichsbeispiel 1 auf. Jedoch wurde das Ablösen der Haftmittelschicht des geräuschabsorbierenden Elements in den Ausführungsbeispielen 1 bis 4 überhaupt nicht beobachtet.
Als nächstes wurden Reifen gemäß Ausführungsbeispielen 5 bis 12 hergestellt, von denen jeder die gleiche Struktur wie die des Ausführungsbeispiels 2 hatte, mit Ausnahme der Härte des geräuschabsorbierenden Elements, der Zugfestigkeit des geräuschabsorbierenden Elements, die Ablösehaftfestigkeit der Klebstoffschicht, und der Länge L des Luftverwirbelungsabschnitts in der Reifenumfangsrichtung.
In Bezug auf diese Ausführungsbeispiele 5 bis 12 wurden, nach Durchführen des 100-Stunden-Rolltests, die Anwesenheit von Klebeablösungen und die Beständigkeit gegen Ablösen der Haftmittelschicht durch dasselbe Verfahren wie oben beschrieben bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
[Tabelle 2-I]
[Tabelle 2-II]
Wie in Tabelle 2 gezeigt, wurden in Ausführungsbeispielen 5 bis 8, in denen die Härte des geräuschabsorbierenden Elements, die Zugfestigkeit des geräuschabsorbierenden Elements und die Ablösehaftfestigkeit der Haftmittelschicht unterschiedlich für jeden der Reifen eingestellt wurde, ähnlich zu Ausführungsbeispiel 2, überhaupt keine Ablösungen der Haftmittelschicht des geräuschabsorbierenden Elements nach Durchführen des 100-Stunden-Rolltests beobachtet. Darüber hinaus, wie aus dem Vergleich zwischen den Ausführungsbeispielen 2 und Ausführungsbeispielen 9 bis 12 ersichtlich ist, ist klar, dass es möglich ist, die Ablösehaftfestigkeit der Haftmittelschicht effizient durch geeignete Wahl der Länge L des Luftverwirbelungsabschnitts in der Reifenumfangsrichtung zu verbessern.
Bezugszeichenliste

1: Laufflächenbereich
2: Reifenwulstabschnitt
3: Seitenwandabschnitt
4: Reifeninnenoberfläche
5: Haftmittelschicht
6: geräuschabsorbierendes Element
7: Raum
8: Luftdurchwirbelungsabschnitt
9: Elektronisches Gerät

Claims

Luftreifen, umfassend: einen ringförmigen Laufflächenabschnitt, der in Reifenumfangsrichtung verläuft; ein Paar von Seitenwandabschnitten, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind; ein Paar von Reifenwulstabschnitten, die auf Innenseiten der Seitenwandabschnitte in Reifenradialrichtung angeordnet sind; und ein gürtelförmiges geräuschabsorbierendes Element, gebunden an eine Region auf einer Reifeninnenoberfläche entsprechend dem Laufflächenabschnitt entlang der Reifenumfangsrichtung mit einer zwischen der Reifeninnenoberfläche und dem geräuschabsorbierenden Element angeordneten Haftmittelschicht, wobei ein Luftverwirbelungsabschnitt durch eine Unterbrechung in dem geräuschabsorbierenden Element an mindestens einer Stelle auf einem Reifenumfang ausgebildet ist.
Luftreifen nach Anspruch 1, wobei der Luftverwirbelungsabschnitt an einer Mehrzahl von Stellen auf dem Reifenumfang zur Verfügung gestellt wird.
Luftreifen nach Anspruch 1, wobei der Luftverwirbelungsabschnitt an drei bis fünf Stellen auf dem Reifenumfang zur Verfügung gestellt wird.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei die Luftverwirbelungsabschnitte unterschiedliche Längen voneinander in der Reifenumfangsrichtung aufweisen.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Länge des Luftverwirbelungsabschnitts in der Reifenumfangsrichtung in einem Bereich von 0,5 bis 10 Mal der Höhe des geräuschabsorbierenden Elements ist.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das geräuschabsorbierende Element ein geräuschabsorbierendes Element ist, das sich in der Reifenumfangsrichtung ausdehnt, wobei das geräuschabsorbierende Element eine einheitliche Dicke mindestens über einen Bereich entsprechend der Klebefläche entlang eines Querschnitts, der orthogonal zu einer Längsrichtung des geräuschabsorbierenden Elements verläuft, aufweist, und eine Form des Querschnitts konstant in der Längsrichtung ist.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Verhältnis eines Volumens des geräuschabsorbierenden Elements bezogen auf das Volumen eines Raumes, der im Innern des Reifens ausgebildet wird, wenn der Reifen auf eine Felge montiert ist, größer als 20 % ist.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Härte des geräuschabsorbierenden Elements von 60 N bis 170 N ist, und Zugfestigkeit des geräuschabsorbierenden Elements von 60 kPa bis 180 kPa ist.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Haftmittelschicht durch ein doppelseitiges Klebeband gebildet wird, und die Ablösekraft der Haftmittelschicht in einem Bereich von 8 N/20 mm bis 40 N/20 mm ist.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein elektronisches Gerät in dem Luftverwirbelungsabschnitt installiert ist.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das geräuschabsorbierende Element aus einem porösen Material, das offene Zellen aufweist, gebildet wird.
Luftreifen nach Anspruch 11, wobei das poröse Material Urethanschaum ist.