DE112014005325T5

DE112014005325T5 - Luftreifen

Info

Publication number: DE112014005325T5
Application number: DE112014005325.2T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Tanno; Yousuke Sakamoto
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2013-11-21
Filing date: 2014-11-21
Publication date: 2016-09-15
Anticipated expiration: 2034-11-22
Also published as: JP6536402B2; DE112014005325B4; CN105873774B; US20160297261A1; WO2015076382A1; US11427038B2; JPWO2015076382A1; CN105873774A

Abstract

Bereitgestellt wird ein Luftreifen, der eine gesicherte zufriedenstellende Nassleistung und eine verringerte, durch Umfangsrillen verursachte Luftsäulenresonanz ermöglicht. Ein Luftreifen der vorliegenden Erfindung ist ein Luftreifen, der mit einem Laufflächenabschnitt, Seitenwandabschnitten und Wulstabschnitten versehen ist, wobei eine Mehrzahl von Umfangsrillen, die sich in der Reifenumfangsrichtung erstrecken, in dem Laufflächenabschnitt bereitgestellt sind und ein gürtelförmiges geräuschabsorbierendes Element mittels einer Haftmittelschicht an die Reifeninnenoberfläche in einem Bereich, der dem Laufflächenabschnitt entspricht, entlang der Reifenumfangsrichtung geklebt ist, wobei die Breite W des geräuschabsorbierenden Elements von 70 % bis 95 % der Reifenbodenkontaktbreite TCW beträgt und die Gesamtbreite der Umfangsrillen, die in dem Bereich in der Reifenbreitenrichtung enthalten sind, in der das geräuschabsorbierende Element angeordnet ist, von 25 % bis 40 % der Breite des geräuschabsorbierenden Elements beträgt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen, der ein gürtelförmiges geräuschabsorbierendes Element umfasst, das an eine Reifeninnenoberfläche in einem Bereich geklebt ist, der einem Laufflächenabschnitt entspricht, und genauer einen Luftreifen, der eine gesicherte zufriedenstellende Nassleistung und eine reduzierte, durch Umfangsrillen verursachte Luftsäulenresonanz ermöglicht.
Stand der Technik
Bei Luftreifen ist eine Ursache für erzeugte Geräusche die Hohlraumresonanz, die durch die Vibration der Luft verursacht wird, mit der der Reifen gefüllt ist. Beim Rollen eines Reifens bewirken unebene Straßenoberflächen, dass der Laufflächenabschnitt vibriert. Die Vibrationen des Laufflächenabschnitts bewirken, dass die Luft innerhalb des Reifens vibriert, wodurch Hohlraumresonanz erzeugt wird.
Ein vorgeschlagenes Verfahren zur Verringerung der durch dieses Phänomen der Hohlraumresonanz erzeugten Geräusche ist die Bereitstellung eines geräuschabsorbierenden Elements innerhalb des Hohlraums, der zwischen dem Reifen und der Felge des Rades ausgebildet ist. Genauer wird ein gürtelförmiges geräuschabsorbierendes Element an die Reifeninnenoberfläche in einem Bereich geklebt, der dem Laufflächenabschnitt entspricht (siehe zum Beispiel Patentdokument 1 und 2).
Indessen sind Umfangsrillen, die sich in der Reifenumfangsrichtung erstrecken, in dem Laufflächenabschnitt eines Luftreifens ausgebildet; solche Umfangsrillen sind ein Faktor, der die Erzeugung einer Luftsäulenresonanz bewirkt, die eine Frequenz (ungefähr 800 Hz bis 1,5 kHz) aufweist, die höher als diejenige der Hohlraumresonanz (ungefähr 200 Hz bis 250 Hz) ist. Genauer erhöht eine Erhöhung der Breite der Umfangsrillen zur Verbesserung der Nassleistung auch die dadurch erzeugte Luftsäulenresonanz. Eine Verringerung der Breite der Umfangsrillen zur Verringerung der Luftsäulenresonanz führt zu einer verringerten Nassleistung. Es besteht daher ein Bedarf an einer verringerten, durch Umfangsrillen verursachten Luftsäulenresonanz bei gleichzeitiger Gewährleistung einer zufriedenstellenden Nassleistung.
Entgegenhaltungen
Patentliteratur

Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2002-67608 A
Patentdokument 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2005-138760 A

Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen bereitzustellen, der eine gesicherte zufriedenstellende Nassleistung und eine verringerte, durch Umfangsrillen verursachte Luftsäulenresonanz ermöglicht.
Lösung des Problems
Zur Erfüllung der oben vorgeschlagenen Aufgabe ist ein Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung ein Luftreifen, der mit einem ringförmigen Laufflächenabschnitt, der sich in einer Reifenumfangsrichtung erstreckt, einem Paar Seitenwandabschnitten, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind, und einem Paar Wulstabschnitten versehen ist, die auf der Innenseite in der Reifenradialrichtung der Seitenwandabschnitte angeordnet sind, wobei eine Mehrzahl von Umfangsrillen, die sich in der Reifenumfangsrichtung erstrecken, in dem Laufflächenabschnitt bereitgestellt sind und ein gürtelförmiges geräuschabsorbierendes Element mittels einer Haftmittelschicht an eine Reifeninnenoberfläche in einem Bereich, der dem Laufflächenabschnitt entspricht, entlang der Reifenumfangsrichtung geklebt ist, wobei der Reifen dadurch gekennzeichnet ist, dass das geräuschabsorbierende Element eine Breite von 70 % bis 95 % einer Bodenkontaktbreite des Reifens aufweist und die Umfangsrillen, die in dem Bereich in der Reifenbreitenrichtung enthalten sind, in der das geräuschabsorbierende Element angeordnet ist, eine Gesamtbreite von 25 % bis 40 % der Breite des geräuschabsorbierenden Elements aufweisen.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die Erfinder haben entdeckt, dass das geräuschabsorbierende Element und eine Haftmittelschicht, die zum Kleben desselben an eine Reifeninnenoberfläche verwendet wird, um eine Hohlraumresonanz zu verringern, auch zur Verringerung einer Luftsäulenresonanz beitragen, die durch die Umfangsrillen verursacht wird, die in dem Laufflächenabschnitt ausgebildet sind, und sind somit zu vorliegender Erfindung gelangt.
Genauer stellt die vorliegende Erfindung einen Luftreifen bereit, der ein gürtelförmiges geräuschabsorbierendes Element umfasst, das mittels einer Haftmittelschicht an eine Reifeninnenoberfläche in einem Bereich, der dem Laufflächenabschnitt entspricht, entlang der Reifenumfangsrichtung geklebt ist, wobei die Breite des geräuschabsorbierenden Elements von 70 % bis 95 % der Bodenkontaktbreite beträgt und die Gesamtbreite der Umfangsrillen, die in dem Bereich enthalten sind, in dem das geräuschabsorbierende Element in der Reifenbreitenrichtung angeordnet ist, von 25 % bis 40 % der Breite des geräuschabsorbierenden Elements beträgt, sodass die Übertragung und Resonanz eines Luftsäulenresonanzgeräuschs, das von den Umfangsrillen verursacht wird, auf den Innenraum des Hohlraums innerhalb des Luftreifens unterdrückt werden können, wodurch ein Luftsäulenresonanzgeräusch verringert und gleichzeitig eine zufriedenstellende Nassleistung sichergestellt wird.
In der vorliegende Erfindung ist die Reifenbodenkontaktbreite die Bodenkontaktbreite in der Reifenaxialrichtung, die gemessen wird, wenn der Reifen auf eine reguläre Felge aufgezogen ist, auf einen regulären Innendruck gefüllt und vertikal auf einer flachen Oberfläche mit einer daran angelegten regulären Last angeordnet ist. Hierbei ist eine „reguläre Felge“ eine Felge, die durch einen Standard für jeden Reifen gemäß einem System von Standards definiert ist, welches die Standards beinhaltet, auf denen die Reifen basieren, und bezieht sich auf eine „standard rim“ (Standardfelge) im Falle der JATMA, auf eine „design rim“ (Entwurfsfelge) im Falle der TRA und auf eine „measuring rim“ (Messfelge) im Falle der ETRTO. Falls der Reifen ein Reifen ist, der zur Installation an einem neuen Fahrzeug vorgesehen ist, wird das Originalrad benutzt, auf das der Reifen aufgezogen ist. Der reguläre Innendruck ist der Luftdruck, der durch Standards für jeden Reifen gemäß eines Standardsystems definiert ist, welches die Standards beinhaltet, auf denen die Reifen basieren, und bezeichnet einen „maximum air pressure“ (maximalen Luftdruck) im Falle der JATMA, einen maximalen Wert in der Tabelle „TIRE ROAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES“ (REIFENSTRASSENGRENZWERTE BEI VERSCHIEDENEN KALTREIFENDRUCKWERTEN) im Falle der TRA und „inflation pressure“ (Reifendruck) im Falle der ETRTO. Im Falle eines Reifens, der zur Installation an einem neuen Fahrzeug vorgesehen ist, wird der Luftdruck verwendet, der an dem Fahrzeug angegeben ist. „Regular load“ (reguläre Last) ist die Last, die durch Standards für jeden Reifen gemäß eines Standardsystems definiert ist, welches die Standards beinhaltet, auf denen die Reifen basieren, und bezeichnet eine „maximum load capacity“ (maximale Lastkapazität) im Falle der JATMA, den maximalen Wert in der Tabelle „TIRE ROAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES“ (REIFENSTRASSENGRENZWERTE BEI VERSCHIEDENEN KALTREIFENDRUCKWERTEN) im Falle der TRA und „LOAD CAPACITY“ (LASTKAPAZITÄT) im Falle der ETRTO. Falls der Reifen zur Verwendung mit einem Personenkraftwagen vorgesehen ist, wird eine Last verwendet, die 88 % der oben beschriebenen Lasten entspricht. Falls der Reifen zur Installation an einem neuen Fahrzeug vorgesehen ist, wird eine Radlast verwendet, die durch Dividieren durch zwei der Vorder- und Hinterachslasten berechnet wird, die auf der TÜV-Bescheinigung angegeben sind.
Die Breite der Umfangsrillen ist die Breite der Rillen in der Straßenkontaktoberfläche des Laufflächenabschnitts und wird gemessen, wenn der Reifen auf eine reguläre Felge aufgezogen und auf einen regulären Innendruck gefüllt ist. Da jedoch Umfangsrillen, die eine Breite von 1,8 mm oder weniger aufweisen, eine geringe Auswirkung auf die Luftsäulenresonanz haben, wird die Breite dieser Umfangsrillen von der Gesamtbreite der Umfangsrillen ausgeschlossen, die in dem Bereich in der Reifenbreitenrichtung enthalten sind, in der das geräuschabsorbierende Element angeordnet ist.
Das geräuschabsorbierende Element ist vorzugsweise derart angeordnet, dass alle Umfangsrillen, die in dem Laufflächenabschnitt ausgebildet sind, in dem Bereich in der Reifenbreitenrichtung angeordnet sind, in der das geräuschabsorbierende Element angeordnet ist. Dies ermöglicht eine wirksame Verringerung der durch die Umfangsrillen verursachten Luftsäulenresonanz.
Die Haftmittelschicht ist vorzugsweise ein doppelseitiges Klebeband mit einer Dicke von 0,1 mm bis 1,2 mm. Dies ermöglicht eine wirksame Verringerung der durch die Umfangsrillen verursachten Luftsäulenresonanz.
Vorzugsweise weist der Luftreifen der vorliegenden Erfindung einen Reifenbodenkontaktbreite von 110 mm bis 170 mm auf und die Umfangsrillen, die in dem Bereich in der Reifenbreitenrichtung angeordnet sind, in dem das geräuschabsorbierende Element angeordnet ist, weisen vier Hauptrillen mit einer Breite von mindestens 4 mm auf. Dies ermöglicht eine effektive Verringerung der durch Umfangsrillen verursachten Luftsäulenresonanz bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer zufriedenstellenden Nassleistung in einem Luftreifen mit einer Reifenbodenkontaktbreite wie oben beschrieben.
Vorzugsweise weist der Luftreifen der vorliegende Erfindung einen Reifenbodenkontaktbreite von 150 mm bis 280 mm auf und die Umfangsrillen, die in dem Bereich in der Reifenbreitenrichtung angeordnet sind, in dem das geräuschabsorbierende Element angeordnet ist, weisen drei Hauptrillen mit einer Breite von mindestens 10 mm und eine oder zwei Hilfsrillen mit einer Breite von weniger als 10 mm auf. Dies ermöglicht eine effektive Verringerung der durch Umfangsrillen verursachten Luftsäulenresonanz bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer zufriedenstellenden Nassleistung in einem Luftreifen mit einer Reifenbodenkontaktbreite wie oben beschrieben.
Die breiteste Umfangsrille aus den Umfangsrillen, die in dem Bereich in der Reifenbreitenrichtung angeordnet sind, in der das geräuschabsorbierende Element angeordnet ist, weist vorzugsweise eine Breite von mindestens 15 mm auf. Diese Bildung einer Umfangsrille mit einer Breite von mindestens 15 mm in dem Laufflächenabschnitt ermöglicht eine verbesserte Nassleistung.
Da dem geräuschabsorbierenden Element eine vergleichsweise große Breite in der vorliegenden Erfindung verliehen wird, tritt in der geklebten Oberfläche des geräuschabsorbierenden Elements infolge einer Verformung des Laufflächenabschnitts leicht eine Scherdehnung auf. Es ist daher notwendig, sicherzustellen, dass das geräuschabsorbierende Element auf zufriedenstellende Weise an der Reifeninnenoberfläche kleben bleibt. Ein bevorzugtes Verfahren, um dies zu erreichen, ist die Anordnung der Enden in der Reifenbreitenrichtung des geräuschabsorbierenden Elements in Bereichen außerhalb der Regionen direkt unterhalb der Umfangsrillen. Wenn genauer eine Reifenwechselvorrichtung verwendet wird, um den Luftreifen von dem Rad zu entfernen, zeigt der Laufflächenabschnitt eine ausgeprägte Biegung an den Umfangsrillen; falls also die Enden in der Reifenbreitenrichtung des geräuschabsorbierenden Elements in Regionen direkt unterhalb der Umfangsrillen vorhanden sind, besteht die Gefahr, dass sich die Enden des geräuschabsorbierenden Elements von der Reifeninnenoberfläche lösen, wenn eine Verformung des Laufflächenabschnitts eintritt. Im Gegensatz dazu ermöglicht die Anordnung der Enden in der Reifenbreitenrichtung des geräuschabsorbierenden Elements in Bereichen außerhalb der Regionen direkt unterhalb der Umfangsrillen, dass das Auftreten einer solchen Ablösung des geräuschabsorbierenden Elements vermieden wird.
Vorzugsweise ist das geräuschabsorbierende Element durch ein einziges geräuschabsorbierendes Element gebildet, das sich in der Reifenumfangsrichtung erstreckt, wobei das Element im Querschnitt orthogonal zu der Längsrichtung davon betrachtet mindestens in einem Bereich, welcher der geklebten Oberfläche des geräuschabsorbierenden Elements entspricht, eine gleichmäßige Dicke aufweist und entlang seiner Längsrichtung eine konstante Querschnittsform aufweist. Dadurch kann das Volumen des geräuschabsorbierenden Elements pro geklebte Einheitsfläche maximiert werden und es können so hervorragende geräuschreduzierende Wirkungen erzielt werden. Außerdem ist ein geräuschabsorbierendes Element mit einer solchen Form leicht zu bearbeiten, sodass Herstellungskosten gesenkt werden.
Vorzugsweise ist das Volumen des geräuschabsorbierenden Elements größer als 20 % des Volumens des Hohlraums, der in dem Reifen ausgebildet ist, wenn der Reifen auf eine Felge aufgezogen ist. Eine Erhöhung des Volumens des geräuschabsorbierenden Elements auf diese Weise ermöglicht hervorragende geräuschreduzierende Wirkungen, die erhalten werden sollen, und ermöglicht die Aufrechterhaltung eines zufriedenstellenden Klebezustands über lange Zeiträume, selbst wenn ein großes geräuschabsorbierendes Element verwendet wird. Der Ausdruck „Volumen des Hohlraums“ bezieht sich auf das Volumen des Hohlraums, der zwischen dem Reifen und der Felge ausgebildet ist, wenn der Reifen auf eine reguläre Felge aufgezogen und auf einen regulären Innendruck gefüllt ist.
Vorzugsweise weist das geräuschabsorbierende Element eine Härte von 60 N bis 170 N und eine Zugfestigkeit von 60 kPa bis 180 kPa auf. Das geräuschabsorbierende Element mit diesen physikalischen Eigenschaften weist eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Scherdehnung auf, die durch Anschwellen des Reifens während des Befüllens oder Verformung des Laufflächenabschnitts aufgrund von Kontakt mit dem Boden verursacht wird. Die Härte des geräuschabsorbierenden Elements wird gemäß JIS-K 6400-2 „Flexible cellular polymeric materials – Physical properties – Part 2: Determination of hardness and stress-strain characteristics in compression“, Verfahren D (Verfahren zur Kraftberechnung nach konstanter Kompression von 25 % für 20 Sekunden) gemessen. Die Zugfestigkeit des geräuschabsorbierenden Elements wird gemäß JIS-K 6400-5 „Flexible cellular polymeric materials – Physical properties – Part 5: Determination of tensile strength, elongation at break and tear strength“ gemessen.
Vorzugsweise kann die Haftmittelschicht durch ein doppelseitiges Klebeband mit einer Ablösehaftstärke in einem Bereich von 8 N/20 mm bis 40 N/20 mm gebildet sein. Dadurch werden die Vorgänge des Klebens des geräuschabsorbierenden Elements und Entfernens des Elements, wenn der Reifen angeordnet wird, bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer zufriedenstellenden Verankerungsfestigkeit an dem Teil des geräuschabsorbierenden Elements erleichtert. Die Ablösehaftstärke des doppelseitigen Klebebandes wird gemäß JIS-Z 0237 gemessen. Genauer wird eine doppelseitige Klebefolie an ein Stück PET-Film mit einer Dicke von 25 µm geklebt, um eine Trägerschicht zu schaffen. Die Klebefolie mit die Trägerschicht wird in ein Quadrat von 20 mm × 20 mm geschnitten, um eine Prüfprobe zu erzeugen. Das entfernbare Abziehblatt wird von der Prüfprobe gelöst und die freiliegende Klebeoberfläche wird an ein Stück Edelstahl-(SUS: B304; Oberflächengüte: BA)-Blech, das als ein Substrat fungiert, unter Verwendung einer hin- und hergehenden 2-kg-Walze geklebt. Diese Anordnung wird in einer Umgebung von 23 °C, 50 % relativer Feuchte 30 Minuten lang gehalten, wonach eine Zugprüfmaschine zur Messung der 180°-Ablösehaftkraft der Klebefolie an dem SUS-Blech gemäß JIS-Z 0237 gemessen wird, und in einer Umgebung von 23 °C, 50 % relativer Feuchte unter Prüfbedingungen eines Ablösewinkels von 180° und einer Dehnungsgeschwindigkeit von 300 mm/min gehalten.
Falls eine Reifenstruktur, in der eine Karkassenschicht zwischen dem Paar Wulstabschnitten befestigt ist, eine Gürtelschicht zur äußeren Umfangsseite der Karkassenschicht in dem Laufflächenabschnitt angeordnet ist, die Karkassenschicht von der Reifeninnenseite zur Reifenaußenseite um Wulstkerne, die in jedem der Wulstabschnitte angeordnet sind, zurückgefaltet ist, und sich der zurückgefaltete Abschnitt der Karkassenschicht an eine Position erstreckt, die sich mit der Gürtelschicht überlappt, in der vorliegenden Erfindung angewendet wird, dann sind die Enden in der Reifenbreitenrichtung des geräuschabsorbierenden Elements an Positionen mindestens 5 mm weg von den Positionen der Enden der Karkassenschicht angeordnet. Große Wärmemengen werden nahe den Positionen der Enden der Karkassenschicht in der oben beschriebenen Reifenstruktur erzeugt; daher ermöglicht die Trennung der Enden des geräuschabsorbierenden Elements von den Positionen der Enden der Karkassenschicht eine Verbesserung der Dauerhaftigkeit des Luftreifens.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Querschnittsansicht, die einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine Meridianquerschnittsansicht, die einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
3 ist eine Abwicklungsansicht, die ein Laufflächenmuster eines Luftreifens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die eine Umfangsrille des Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
5 ist eine Querschnittsansicht, die einen Schulterabschnitt des Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
6 ist eine Meridianquerschnittsansicht, die die Hauptbestandteile eines Luftreifens gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Eine ausführliche Beschreibung der Konfiguration der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen gegeben. 1 bis 5 veranschaulichen einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 1 ist ein Luftreifen gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einem ringförmigen Laufflächenabschnitt 1, der sich in der Reifenumfangsrichtung erstreckt, einem Paar Seitenwandabschnitten 2, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts 1 angeordnet sind, und einem Paar Wulstabschnitten 3 dargestellt, die auf der Innenseite in einer Reifenradialrichtung der Seitenwandabschnitte 2 dargestellt sind.
Wie in 2 dargestellt, ist eine Karkassenschicht 11 zwischen einem Paar Wulstabschnitten 3, 3 angebracht. Die Karkassenschicht 11 weist eine Vielzahl von verstärkenden Cordfäden auf, die in Reifenradialrichtung verlaufen, und ist um einen Wulstkern 12, der in jedem der Wulstabschnitte 3 angebracht ist, von einer Reifeninnenseite zu einer Reifenaußenseite zurückgefaltet. Ein Wulstfüller 13 mit einer dreieckigen Querschnittsform, der aus Kautschukzusammensetzung gebildet ist, ist an einem Umfang des Wulstkerns 12 angebracht. Eine Innenseelenschicht 14 ist zur Innenseite der Karkassenschicht 11 entlang einer Reifeninnenoberfläche 4 geschichtet.
Derweil sind mehrere Gürtelschichten 15 auf einer Außenumfangsseite der Karkassenschicht 11 im Laufflächenabschnitt 1 eingebettet. Diese Gürtelschichten 15 weisen mehrere verstärkende Cordfäden auf, die in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung geneigt sind, und die verstärkenden Cordfäden sind so angebracht, dass die verstärkenden Cordfäden der unterschiedlichen Schichten einander überschneiden. In den Gürtelschichten 15 liegt ein Neigungswinkel der verstärkenden Cordfäden in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung in einem Bereich von beispielsweise 10° bis 40°. Es werden vorzugsweise Stahlcordfäden als die verstärkenden Cordfäden der Gürtelschichten 15 verwendet. Zur Verbesserung der Haltbarkeit bei hoher Geschwindigkeit ist mindestens eine Schicht einer Gürteldeckschicht 16, die durch Anordnen von verstärkenden Cordfäden in einem Winkel von beispielsweise nicht mehr als 5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung gebildet wird, auf einer Außenumfangsseite der Gürtelschichten 15 angeordnet. Organische Fasercorde aus Nylon, Aramid oder dergleichen werden vorzugsweise als die verstärkenden Corde der Gürteldeckschicht 16 verwendet.
Wie in 3 dargestellt, sind vier Hauptrillen 21 (21a, 21b, 21c, 21d), die sich in der Reifenumfangsrichtung erstrecken, in dem Laufflächenabschnitt 1 ausgebildet, und fünf Reihen von Anlegeabschnitten 22 sind durch diese Hauptrillen 21a bis 21d getrennt. Einer der Anlegeabschnitte 22 ist an der Reifenäquatorposition (d. h. einer zentralen Position in einer Reifenbreitenrichtung) angeordnet. Stollenrillen 23, die sich in der Reifenbreitenrichtung erstrecken, geneigte Rillen 24 und Einbuchtungsrillen 25 sind in dem Anlegeabschnitt 22 ausgebildet.
In dem oben beschriebenen Luftreifen ist ein gürtelförmiges geräuschabsorbierendes Element 6 mittels einer Haftmittelschicht 5 an die Reifeninnenoberfläche 4 in einem Bereich, der dem Laufflächenabschnitt 1 entspricht, entlang der Reifenumfangsrichtung geklebt. Das geräuschabsorbierende Element 6 ist aus einem porösen Material gebildet, das miteinander verbundene Zellen umfasst, und weist vorbestimmte Geräuschabsorptionseigenschaften basierend auf seiner porösen Struktur auf. Vorzugsweise wird als das poröse Material des geräuschabsorbierenden Elements 6 Polyurethanschaumstoff verwendet. Derweilen kann ein pastenähnlicher Klebstoff oder doppelseitiges Klebeband für die Haftmittelschicht 5 verwendet werden.
Im Laufe der Bereitstellung der Umfangsrillen 21a bis 21d, die sich in der Reifenumfangsrichtung in dem Laufflächenabschnitt 1 erstrecken, und des Klebens des gürtelförmigen geräuschabsorbierenden Elements 6 mittels der Haftmittelschicht 5 an die Reifeninnenoberfläche 4 in dem Bereich, der dem Laufflächenabschnitt 1 entspricht, entlang der Reifenumfangsrichtung wird die Breite W des geräuschabsorbierenden Elements 6 in einem Bereich von 70 % bis 95 % der Reifenbodenkontaktbreite TCW eingestellt, wobei die Gesamtbreite der Umfangsrillen 21a bis 21d, die in dem Bereich in der Reifenbreitenrichtung enthalten sind, in der das geräuschabsorbierende Element 6 angeordnet ist (d. h. innerhalb der Breite W), in einem Bereich von 25 % bis 40 % der Breite des geräuschabsorbierenden Elements 6 eingestellt ist.
In dem oben beschriebenen Luftreifen kann durch die Tatsache, dass die Breite W des geräuschabsorbierenden Elements 6 70 % bis 95 % der Reifenbodenkontaktbreite TCW beträgt und die Gesamtbreite der Umfangsrillen 21a bis 21d, die in dem Bereich in der Reifenbreitenrichtung enthalten sind, in der das geräuschabsorbierende Element 6 angeordnet ist, 25 % bis 40 % der Breite W des geräuschabsorbierenden Elements 6 beträgt, eine zufriedenstellende Nassleistung sichergestellt werden, selbst wenn der Reifen ein Reifen mit niedrigem Profil ist, und die Übertragung und Resonanz einer Luftsäulenresonanz, die durch die Umfangsrillen 21a bis 21d verursacht wird, auf den Hohlraum 7 in dem Luftreifen können unterdrückt werden, sodass die Luftsäulenresonanz verringert wird.
Falls die Breite W des geräuschabsorbierenden Elements 6 geringer als 70 % der Reifenbodenkontaktbreite TCW ist, werden die Hohlraumresonanz reduzierenden Wirkungen, die von dem geräuschabsorbierenden Element 6 hervorgebracht werden, verringert; falls andersherum die Breite W größer als 95 % ist, lösen sich die Enden in der Reifenbreitenrichtung des geräuschabsorbierenden Elements 6 aufgrund der Wirkungen der Krümmung der Reifeninnenoberfläche 4 tendenziell ab. Die Breite W des geräuschabsorbierenden Elements 6 beträgt vorzugsweise von 75 % bis 90 % der Reifenbodenkontaktbreite TCW.
Falls die Gesamtbreite der Umfangsrillen 21a bis 21d, die in dem Bereich in der Reifenbreitenrichtung enthalten sind, in dem das geräuschabsorbierende Element 6 angeordnet ist, weniger als 25 % der Breite W des geräuschabsorbierenden Elements 6 beträgt, wird die Nassleistung verringert; falls im Gegensatz dazu die Gesamtbreite größer als 40 % ist, ist eine ausreichende Verringerung der Luftsäulenresonanz unmöglich. Eine solche Breite ist auch ein Faktor, der die Reifenleistung im Hinblick auf die Fahrstabilität und dergleichen negativ beeinflusst. Die Gesamtbreite der Umfangsrillen 21a bis 21d, die in dem Bereich in der Reifenbreitenrichtung enthalten sind, in dem das geräuschabsorbierende Element 6 angeordnet ist, beträgt vorzugsweise von 27 % bis 38 % der Breite W des geräuschabsorbierenden Elements 6, mehr bevorzugt von 29 % bis 37 % der Breite W des geräuschabsorbierenden Elements 6 und am meisten bevorzugt von 30 % bis 36 % der Breite des geräuschabsorbierenden Elements 6.
Wie in 4 dargestellt, ist die Breite Gw der Umfangsrille 21 die Breite der Rille in der Straßenkontaktoberfläche des Laufflächenabschnitts 1; falls die Umfangsrille 21 abgeschrägte Abschnitte umfasst, wird die Breite Gw basierend auf imaginären Punkten gemessen, an denen sich Verlängerungslinien der Wände der Umfangsrille 21 und eine Verlängerungslinie der Straßenkontaktoberfläche in einem Reifenmeridianquerschnitt betrachtet schneiden. Falls die Breite Gw der Umfangsrille 21 entlang der Reifenumfangsrichtung variiert, wird der Mittelwert davon benutzt.
In dem oben beschriebenen Luftreifen können zusätzliche Umfangsrillen an Positionen angeordnet werden, die zu der Außenseite in der Reifenbreitenrichtung des Bereichs eingestellt sind, in dem das geräuschabsorbierende Element 6 angeordnet ist; allerdings wird das geräuschabsorbierende Element 6 vorzugsweise derart angeordnet, dass alle Umfangsrillen 21, die in dem Laufflächenabschnitt 1 ausgebildet sind, in dem Bereich in der Reifenbreitenrichtung enthalten sind, in der das geräuschabsorbierende Element 6 angeordnet ist. Dies ermöglicht eine wirksame Verringerung der durch die Umfangsrillen 21 verursachten Luftsäulenresonanz.
Die Haftmittelschicht 5 ist vorzugsweise ein doppelseitiges Klebeband mit einer Dicke von 0,1 mm bis 1,2 mm. Ein solches doppelseitiges Klebeband trägt zur Verringerung der Luftsäulenresonanz bei, die durch Umfangsrillen 21 verursacht wird. Falls die Dicke der Haftmittelschicht 5 geringer als 0,1 mm ist, sind die Wirkungen der Verringerung der Luftsäulenresonanz unzureichend; falls andersherum die Dicke 1,2 mm überschreitet, wird die Dauerhaftigkeit der von der Haftmittelschicht 5 hervorgebrachten Bindung verringert. Die Dicke der Haftmittelschicht 5 beträgt von 0,12 mm bis 1,0 mm. Die Haftmittelschicht 5 ist vorzugsweise über die gesamte geklebte Oberfläche des geräuschabsorbierenden Elements 6 angeordnet, kann jedoch auch nur auf einem Teil der geklebten Oberfläche des geräuschabsorbierenden Elements 6 angeordnet sein.
Die Reifenbodenkontaktbreite TCW des oben beschriebenen Luftreifens liegt innerhalb eines Bereichs von 150 mm bis 280 mm; in einem Luftreifen mit einer Reifenbodenkontaktbreite TCW innerhalb dieses Bereichs umfasst die Umfangsrille 21, die in dem Bereich in der Reifenbreitenrichtung enthalten ist, in der das geräuschabsorbierende Element 6 angeordnet ist, vorzugsweise drei Hauptrillen (21a, 21b, 21c), die durch Umfangsrillen 21 mit Breiten von mindestens 10 mm gebildet sind, und eine oder zwei Hilfsrillen (21d) mit einer Breite von weniger als 10 mm. Dies ermöglicht eine wirksame Verringerung der durch die Umfangsrillen 21 verursachten Luftsäulenresonanz bei gleichzeitiger Bewahrung einer zufriedenstellenden Nassleistung.
Im Falle eines Luftreifens mit einer Reifenbodenkontaktbreite TCW in einem Bereich von 110 mm bis 170 mm (siehe 6) weisen die Umfangsrillen 21, die in dem Bereich in der Reifenumfangsrichtung angeordnet sind, in der das geräuschabsorbierende Element 6 angeordnet ist, vorzugsweise vier Hauptrillen (21e) mit einer Breite von mindestens 4 mm auf. Dadurch wird eine wirksame Verringerung der durch die Umfangsrillen 21 verursachte Luftsäulenresonanz unter Beibehaltung einer zufriedenstellenden Nassleistung ermöglicht.
Die breiteste Umfangsrille 21 aus den Umfangsrillen 21, die in dem Bereich in der Reifenbreitenrichtung angeordnet sind, in der das geräuschabsorbierende Element 6 angeordnet ist, weist vorzugsweise eine Breite von mindestens 15 mm auf. Diese Bildung einer Umfangsrille 21 mit einer Breite von mindestens 15 mm in dem Laufflächenabschnitt 1 ermöglicht eine verbesserte Nassleistung. Besonders bevorzugt weist die breiteste Umfangsrille 21 eine Breite von mindestens 17 mm auf.
Da dem geräuschabsorbierenden Element 6 eine vergleichsweise große Breite W in dem oben beschriebenen Luftreifen verliehen wird, tritt in der geklebten Oberfläche des geräuschabsorbierenden Elements 6 infolge Verformung des Laufflächenabschnitts 1 leicht eine Scherdehnung auf. Es ist daher notwendig, sicherzustellen, dass das geräuschabsorbierende Element 6 auf zufriedenstellende Weise an der Reifeninnenoberfläche 4 kleben bleibt. Daher werden die Enden in der Reifenbreitenrichtung des geräuschabsorbierenden Elements 6 vorzugsweise in allen Bereichen außerhalb der Regionen X direkt unter den Umfangsrillen 21 angeordnet, wie in 2 dargestellt. Die Regionen X direkt unter den Umfangsrillen 21 sind Bereiche zwischen Paaren von geraden Linien, die in einem Reifenmeridianquerschnitt betrachtet orthogonal zu der Straßenkontaktoberfläche des Laufflächenabschnitts 1 von der Rille mit Referenzpunkten der Umfangsrillen 21 gezogen werden.
Durch Anordnen der Enden in der Reifenbreitenrichtung des geräuschabsorbierenden Elements 6 in Bereichen außerhalb der Regionen X direkt unter den Umfangsrillen 21 wie oben beschrieben kann verhindert werden, dass sich die Enden des geräuschabsorbierenden Elements 6 von der Reifeninnenoberfläche 4 lösen, wenn eine Reifenwechselvorrichtung verwendet wird, um den Luftreifen von dem Rad zu entfernen, selbst wenn der Laufflächenabschnitt 1 eine ausgeprägte Biegung an den Umfangsrillen 21 aufweist.
In dem oben beschriebenen Luftreifen ist ein Anlegeabschnitt 22 anstatt einer Umfangsrille 21 an der Reifenäquatorposition angeordnet; dies bring die folgenden Wirkungen hervor. Wenngleich die vorliegende Erfindung die Wirkung einer Verbesserung der Nassleistung und eines geräuscharmen Fahrens hervorbringt, wird die Lenkstabilität auf trockenen Straßenoberflächen, die eine Eigenschaft ist, die diesen Eigenschaften entgegengesetzt ist, in großem Maße dadurch beeinflusst, dass ein Anlegeabschnitt oder eine Umfangsrille an der Reifenäquatorposition vorhanden ist. Genauer wird eine zufriedenstellende Lenkstabilität auf trockenen Straßenoberflächen erhalten, wenn ein Anlegeabschnitt an der Reifenäquatorposition vorhanden ist. Daher wird vorzugsweise ein Anlegeabschnitt an der Reifenäquatorposition angeordnet, um einen Ausgleich zwischen diesen entgegengesetzten Leistungsaspekten zu schaffen. Wenn die Umfangsrille an der Reifenäquatorposition angeordnet ist, liegt eine Verringerung des Ringspannungseffekts vor, mit dem Ergebnis, dass die Aufstandsfläche rundlich wird. Wenn die Aufstandsfläche eine rundliche Form annimmt, variiert die Bodenkontaktlänge der Umfangsrillen je nach ihren Positionen in dem Laufflächenabschnitt in der Reifenbreitenrichtung erheblich, mit dem Ergebnis, dass die Frequenz der von den Umfangsrillen erzeugten Luftsäulenresonanz in eine Vielzahl von Bandbreiten verteilt wird, sodass die Erzeugung einer Gestaltung verhindert wird, die Schalldämpfeffekte ermöglicht, die von dem geräuschabsorbierenden Element und der Haftmittelschicht hervorgebracht werden. Aus dieser Sicht ist vorzugsweise auch ein Anlegeabschnitt 20 an der Reifenäquatorposition angeordnet.
In dem oben beschriebenen Luftreifen erstreckt sich vorzugsweise das geräuschabsorbierende Element 6 in der Reifenumfangsrichtung, wobei das Element im Querschnitt orthogonal zu der Längsrichtung davon betrachtet mindestens in einem Bereich, welcher der geklebten Oberfläche des geräuschabsorbierenden Elements 6 entspricht, eine gleichmäßige Dicke aufweist und entlang seiner Längsrichtung eine konstante Querschnittsform aufweist. Genauer weist das geräuschabsorbierende Element 6 vorzugsweise eine rechteckige (einschließend quadratische) Querschnittsform in einem Querschnitt orthogonal zu der Längsrichtung davon auf; allerdings kann eine umgekehrte Trapezform, in der die geklebte Oberflächenseite eine schmalere Breite aufweist, ebenfalls möglich sein. Dadurch kann das Volumen des geräuschabsorbierenden Elements 6 pro Adhäsionseinheitsfläche maximiert werden und es können so hervorragende geräuschreduzierende Wirkungen erzielt werden. Außerdem ist ein geräuschabsorbierendes Element 6 mit einer solchen Form leicht zu bearbeiten, sodass Herstellungskosten gesenkt werden.
Wenn der oben beschriebene Luftreifen auf eine Felge aufgezogen ist, ist ein Hohlraum 7 zwischen der Reifeninnenoberfläche 4 und der Felge ausgebildet, das Volumen des geräuschabsorbierenden Elements 6 ist vorzugsweise größer als 20 % des Volumens des Hohlraums 7. Eine Erhöhung des Volumens des geräuschabsorbierenden Elements 6 auf diese Weise ermöglicht hervorragende geräuschreduzierende Wirkungen, die erhalten werden sollen, und ermöglicht die Aufrechterhaltung eines zufriedenstellenden Haftzustands über lange Zeiträume, selbst wenn ein großes geräuschabsorbierendes Element 6 verwendet wird. Vorzugsweise ist das geräuschabsorbierende Element 6 auch nicht ringförmig.
Vorzugsweise weist das geräuschabsorbierende Element 6 eine Härte (JIS-K 6400-2) von 60 N bis 170 N und eine Zugfestigkeit (JIS-K 6400-5) von 60 kPa bis 180 kPa auf. Das geräuschabsorbierende Element 6, das solche physikalischen Eigenschaften aufweist, weist eine hervorragende Dauerhaftigkeit gegenüber einer Scherdehnung auf. Falls die Härte oder Zugfestigkeit des geräuschabsorbierenden Elements 6 zu gering ist, wird die Dauerhaftigkeit des geräuschabsorbierenden Elements 6 verringert. Genauer beträgt die Härte des geräuschabsorbierenden Elements 6 vorzugsweise von 70 N bis 160 N, mehr bevorzugt von 80 N bis 140 N. Die Zugfestigkeit des geräuschabsorbierenden Elements 6 beträgt vorzugsweise von 75 kPa bis 165 kPa, mehr bevorzugt von 90 kPa bis 150 kPa.
Vorzugsweise weist die Haftmittelschicht 5 eine Ablösehaftstärke (JIS-Z 0237:2009) in einem Bereich von 8 N/20 mm bis 40 N/20 mm auf. Dadurch werden die Vorgänge des Klebens des geräuschabsorbierenden Elements 6 und Entfernens des Elements, wenn der Reifen angeordnet wird, unter gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer zufriedenstellenden Verankerungsfestigkeit an dem Teil des geräuschabsorbierenden Elements 6 erleichtert. Falls genauer die Ablösekraft der Haftmittelschicht 5 zu gering ist, wird die Verankerungszustand des geräuschabsorbierenden Elements 6 instabil; falls andersherum die Ablösekraft der Haftmittelschicht 5 zu groß ist, wird es schwierig, die Klebeposition während des Vorgangs des Klebens des geräuschabsorbierenden Elements 6 und Entfernens des geräuschabsorbierenden Elements 6 beim Anordnen des Reifens zu verändern. Genauer beträgt die Ablösehaftkraft der Haftmittelschicht 5 vorzugsweise von 9 N/20 mm bis 30 N/20 mm, mehr bevorzugt von 10 N/20 mm bis 25 N/20 mm.
In dem oben beschriebenen Luftreifen wird eine Reifenstruktur angewendet, in der eine Karkassenschicht 11 zwischen dem Paar Wulstabschnitten 3, 3 angeordnet ist, eine Gürtelschicht 15 an der äußeren Umfangsseite der Karkassenschicht 11 in dem Laufflächenabschnitt 1 angeordnet ist, die Karkassenschicht 11 von der Reifeninnenseite zu der Reifenaußenseite um Wulstkerne 12 gefaltet ist, die in jedem der Wulstabschnitte 3 angeordnet sind, und sich die zurückgefalteten Abschnitte der Karkassenschicht 11 an eine Position erstrecken, die sich mit der Gürtelschicht 15 überlappt, wie in 2 dargestellt. Falls eine solche Reifenstruktur angewendet wird, sind die Enden in der Reifenbreitenrichtung des geräuschabsorbierenden Elements 6 vorzugsweise an Positionen mindestens 5 mm weg von einer Endposition P11 der Karkassenschicht 11 angeordnet, wie in 5 dargestellt.
Hochleistungsreifen, die die Lenkstabilität hervorheben, verwenden Reifenstrukturen, in denen sich die zurückgefalteten Abschnitte der Karkassenschicht 11 an Positionen erstrecken, die sich mit der Gürtelschicht 15 überlappen, um sowohl ein verringertes Gewicht als auch Federeigenschaften zu erzielen. Allerdings weisen solche Reifenstrukturen an Positionen, an denen die Enden einer Vielzahl von Reifenkomponenten, einschließlich nicht nur der Karkassenschicht 11, sondern auch der Gürtelschicht 15, Gürteldeckschicht 16 und dergleichen zusammentreffen, eine hohe Wärmeerzeugung auf, wobei solche Positionen oftmals die Ursache für einen Ablösungsdefekt in Dauerhaftigkeitsprüfungen sind. Daher ermöglicht eine Anordnung der Enden in der Reifenbreitenrichtung des geräuschabsorbierenden Elements 6 um einen ausreichenden Abstand von den Endpositionen P11 der Karkassenschicht 11 eine Verbesserung der Dauerhaftigkeit des Luftreifens.
Beispiele
Hergestellt wurden Luftreifen aus Vergleichsbeispiel 1 bis 4 und Ausführungsbeispiel 1 bis 5, die jeweils eine Reifengröße von 275/35R20 aufweisen und mit einem ringförmigen Laufflächenabschnitt, der sich in einer Reifenumfangsrichtung erstreckt, einem Paar Seitenwandabschnitten, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind, und einem Paar Wulstabschnitten versehen sind, die auf der Innenseite in einer Reifenradialrichtung der Seitenwandabschnitte angeordnet sind, wobei sich mehrere Umfangsrillen in der Reifenumfangsrichtung erstrecken, die in dem Laufflächenabschnitt bereitgestellt sind, und ein gürtelförmiges geräuschabsorbierendes Element mittels einer Haftmittelschicht an eine Reifeninnenoberfläche in einem Bereich, der dem Laufflächenabschnitt entspricht, entlang der Reifenumfangsrichtung geklebt ist, wobei diese ein Verhältnis (%) der Breite des geräuschabsorbierenden Elements zu der Reifenbodenkontaktbreite, ein Verhältnis (%) der Gesamtbreite der Umfangsrillen, die in dem Bereich enthalten sind, in dem das geräuschabsorbierende Element angeordnet ist, zu der Breite des geräuschabsorbierenden Elements, und ein Verhältnis (%) der Gesamtbreite der Umfangsrillen, die in dem Bereich angeordnet sind, in dem das geräuschabsorbierende Element angeordnet ist, zu der Reifenbodenkontaktbreite wie in Tabelle 1 dargestellt aufweisen.
Vergleichsbeispiel 1 bis 4 und Ausführungsbeispiel 1 bis 5 haben die folgenden gemeinsamen Eigenschaften. Die Reifenbodenkontaktbreite betrug 205 mm. 0,5 mm dickes doppelseitiges Klebeband wurde für die Haftmittelschicht verwendet. Die Enden in der Reifenbreitenrichtung des geräuschabsorbierenden Elements wurden in Bereichen außerhalb der Regionen direkt unterhalb der Umfangsrillen angeordnet. Das geräuschabsorbierende Element wies in einem Querschnitt orthogonal zu der Längsrichtung davon betrachtet eine rechteckige Querschnittsform auf, wobei die Querschnittsform entlang der Reifenumfangsrichtung konstant war. Das Volumen des geräuschabsorbierenden Elements betrug 25 % des Volumens des Hohlraums, der in dem Reifen gebildet war, als dieser auf eine Felge gezogen war. Das geräuschabsorbierende Element wies eine Härte von 91 N und eine Zugfestigkeit von 132 kPa auf. Die Haftmittelschicht wies eine Ablösehaftkraft von 16 N/20 mm auf.
Die Prüfreifen wurden auf Hohlraumresonanz, Nassleistung, Hochfrequenzstraßengeräusche und Ablösung des geräuschabsorbierenden Elements gemäß den nachstehend beschriebenen Bewertungsverfahren bewertet; die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
Hohlraumresonanz:
Jeder der Prüfreifen wurde auf ein Rad mit einer Felgengröße von 20 × 9,5 J gezogen, der an einem Prüffahrzeug bei einem Luftdruck von 250 kPa installiert war, und bei einer Geschwindigkeit von 80 km/h auf einer Straßengeräusch-Messstrecke (glatte Asphaltstrecke) gefahren; das dadurch erzeugte Innengeräusch wurde von einem Mikrofon, das auf Ohrhöhe an dem Fahrerseitenfenster angebracht war, erfasst und gemessen, wobei ein partieller Gesamtwert (dB (A)) für 200 Hz bis 250 Hz berechnet wurde. Die Bewertungsergebnisse sind im Hinblick auf die Differenz zu Vergleichsbeispiel 1 dargestellt. Ein kleinerer Wert zeigt eine geringere Hohlraumresonanz an.
Nassleistung:
Jeder der Prüfreifen wurde auf ein Rad mit einer Felgengröße von 20 × 9,5 J gezogen, der an einem Prüffahrzeug bei einem Luftdruck von 250 kPa installiert war, und von Prüffahrern auf einem Prüfkurs mit einer nassen Straßenoberfläche einer sensorischen Bewertung unterzogen (durchschnittlich jeweils zwei Bewertungen von fünf Prüfern). Die Bewertungsergebnisse wurden als Indexwerte ausgedrückt, wobei dem Vergleichsbeispiel 1 ein Indexwert von 100 zugewiesen wurde. Ein größerer Indexwert gibt eine bessere Nassleistung an.
Hochfrequenz-Straßengeräusch
Jeder der Prüfreifen wurde auf ein Rad mit einer Felgengröße von 20 × 9,5 J gezogen, der an einem Prüffahrzeug bei einem Luftdruck von 250 kPa installiert war, und bei einer Geschwindigkeit von 80 km/h auf einer Straßengeräusch-Messstrecke (glatte Asphaltstrecke) gefahren; das dadurch erzeugte Innengeräusch wurde von einem Mikrofon, das auf Ohrhöhe an dem Fahrerseitenfenster angebracht war, erfasst und gemessen, wobei ein partieller Gesamtwert (dB (A)) für 800 Hz bis 1,5 kHz berechnet wurde. Die Bewertungsergebnisse sind im Hinblick auf die Differenz zu Vergleichsbeispiel 1 dargestellt. Ein kleinerer Wert gibt weniger Hochfrequenz-Straßengeräusch an.
Ablösen des geräuschabsorbierenden Elements:

Jeder der Prüfreifen wurde auf ein Rad mit einer Felgengröße von 20 × 9,5 J gezogen und einer 100-stündigen Fahrprüfung an einem Trommelprüfgerät unter Prüfbedingungen eines Luftdrucks von 150 kPa, einer Last von 6 kN und einer Geschwindigkeit von 150 km/h unterzogen, wonach die Gegenwart oder das Nichtvorhandensein einer Ablösung an dem Teil des geräuschabsorbierenden Elements per Sichtprüfung bestätigt wurde. Zum Erhalt eines Indexes für die Ablösebeständigkeit wurde eine Fahrprüfung unter Verwendung eines Trommelprüfgeräts unter ähnlichen Bedingungen erhalten, die Gegenwart oder das Nichtvorhandensein einer Ablösung des geräuschabsorbierenden Elements wurde alle 10 Stunden bestätigt und die Fahrdistanz bis zum Eintreten einer Ablösung wurde gemessen. Die Bewertungsergebnisse über die Ablösebeständigkeit wurden als Indexwerte ausgedrückt, wobei dem Vergleichsbeispiel 1 ein Indexwert von 100 zugewiesen wurde. Größere Indexwerte deuten auf eine bessere Ablösungsbeständigkeit hin. [Tabelle 1-I]

	Vergleichsbeispiel 1	Ausführungsbeispiel 1	Ausführungsbeispiel 2	Ausführungsbeispiel 3	Vergleichsbeispiel 2
Verhältnis (%) der Breite des geräuschabsorbierenden Elements zur Reifenbodenkontaktbreite	65	75	85	95	98
Verhältnis (%) der Umfangsrillen-Gesamtbreite zur Breite des geräuschabsorbier enden Elements	30	30	28	25	25
Verhältnis (%) der Umfangsrillen-Gesamtbreite zu Reifenbodenkontaktbreite	19,5	22,5	23,8	23,75	24,5
Hohlraumresonanz (dB)	-	–0,3 dB	–0,4 dB	–0,5 dB	–0,5 dB
Nassleistung (Index)	100	105	105	105	105
Hochfrequenz-Straßengeräusch (dB)	-	±0 dB	±0 dB	±0 dB	±0 dB
Gegenwart der Ablösung des geräuschabsorbierenden Elements	Nein	Nein	Nein	Nein	Ja
Ablösebeständigkeit	100	100	100	98	85

[Tabelle 1-II]

	Vergleichsbeispiel 3	Ausführungsbeispiel 4	Ausführungsbeispiel 5	Vergleichsbeispiel 4
Verhältnis (%) der Breite des geräuschabsorbierenden Elements zur Reifenbodenkontaktbreite	85	85	85	85
Verhältnis (%) der Umfangsrillen-Gesamtbreite zur Breite des geräuschabsorbier enden Elements	20	25	40	45
Verhältnis (%) der Umfangsrillen-Gesamtbreite zu Reifenbodenkontaktbreite	17,0	21,25	34,0	38,25
Hohlraumresonanz (dB)	–0,4 dB	–0,4 dB	–0,4 dB	–0,4 dB
Nassleistung (Index)	95	105	115	120
Hochfrequenz-Straßengeräusch (dB)	–0,5 dB	±0 dB	+0,3 dB	+0,6 dB
Gegenwart der Ablösung des geräuschabsorbier enden Elements	Nein	Nein	Nein	Nein
Ablösebeständigkeit	100	100	100	100

Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, haben die Reifen aus Ausführungsbeispiel 1 bis 5 im Vergleich zu Vergleichsbeispiel 1 erfolgreich zufriedenstellende Ergebnisse für die Hohlraumresonanz, Nassleistung und Hochfrequenz-Straßengeräusch (durch die Umfangsrillen verursachte Luftsäulenresonanz) hervorgebracht. Darüber hinaus zeigten die Reifen aus Ausführungsbeispiel 1 bis 5 keine Ablösung des geräuschabsorbierenden Elements nach einer 100-stündigen Fahrprüfung.
Genauer, wie in Ausführungsbeispiel 1 bis 3 zu sehen ist, führt eine Erhöhung des Verhältnisses der Breite des geräuschabsorbierenden Elements zur Reifenbodenkontaktbreite zu einer Verbesserung der Wirkungen hinsichtlich der Verringerung der Hohlraumresonanz gegenüber Vergleichsbeispiel 1. Außerdem führt in Ausführungsbeispiel 1 bis 3 eine Erhöhung der Gesamtbreite der Umfangsrillen mit Erhöhung der Breite des geräuschabsorbierenden Elements zu einer erhöhten Nassleistung, jedoch fand keine Erhöhung des Hochfrequenz-Straßengeräuschs statt, selbst wenn die Gesamtbreite der Umfangsrillen auf diese Weise erhöht wurde. Indessen war das Verhältnis der Breite des geräuschabsorbierenden Elements zu der Reifenbodenkontaktbreite in Vergleichsbeispiel 2 zu groß, sodass nach einer 100-stündigen Fahrprüfung die Ablösung des geräuschabsorbierenden Elements eintrat.
In Vergleichsbeispiel 3 und 4 und Ausführungsbeispiel 4 und 5 wurde die Gesamtbreite der Umfangsrillen verändert und die Breite des geräuschabsorbierenden Elements konstant gehalten; in Ausführungsbeispiel 4 und 5 führte dies zu einer Verbesserung der Nassleistung, während gleichzeitig Erhöhungen des Hochfrequenz-Straßengeräuschs unterdrückt wurden. Im Gegensatz dazu war in dem Reifen aus Vergleichsbeispiel 3 das Verhältnis der Gesamtbreite der Umfangsrillen, die in dem Bereich enthalten sind, in dem das geräuschabsorbierende Element angeordnet ist, zu der Breite des geräuschabsorbierenden Elements zu gering, was zu einer unzulänglichen Nassleistung führte. In dem Reifen aus Vergleichsbeispiel 4 war das Verhältnis der Gesamtbreite der Umfangsrillen, die in dem Bereich enthalten sind, in dem das geräuschabsorbierende Element angeordnet ist, zu der Breite des geräuschabsorbierenden Elements zu groß, was zu unzulänglichen Wirkungen hinsichtlich des Hochfrequenz-Straßengeräuschs führte.
Als Nächstes wurden Reifen gemäß Ausführungsbeispiel 6 bis 11 hergestellt, die Strukturen aufwiesen, die zu denjenigen aus Ausführungsbeispiel 1 identisch waren, außer dass sie eine andere Härte des geräuschabsorbierenden Elements, eine andere Zugfestigkeit des geräuschabsorbierenden Elements, eine andere Ablösehaftstärke der Haftmittelschicht und eine andere Haftmittelschichtdicke aufwiesen.

Die Reifen gemäß Ausführungsbeispiel 6 bis 11 wurden auf Hohlraumresonanz, Nassleistung, Hochfrequenz-Straßengeräusche und Ablösen des geräuschabsorbierenden Elements gemäß Bewertungsverfahren bewertet, die den oben beschriebenen ähnlich sind. Ergebnisse werden in Tabelle 2 gezeigt. [Tabelle 2]

	Ausführungsbeispiel 6	Ausführungsbeispiel 7	Ausführungsbeispiel 8	Ausführungsbeispiel 9	Ausführungsbeispiel 10	Ausführungsbeispiel 11
Verhältnis (%) der Breite des geräuschabsorbierenden Elements zur Reifenbodenkontaktbreite	75	75	75	75	75	75
Verhältnis (%) der Umfangsrillen-Gesamtbreite zur Breite des geräuschabsorbieren den Elements	30	30	30	30	30	30
Verhältnis (%) der Umfangsrillen-Gesamtbreite zu Reifenbodenkontaktbreite	22,5	22,5	22,5	22,5	22,5	22,5
Härte des geräuschabsorbieren den Elements (N)	60	170	91	91	91	91
Zugfestigkeit (kPa) des schalldämpfenden Elements	60	180	132	132	132	132
Ablösehaftstärke (N/20 mm) der Haftmittelschicht	16	16	8	40	16	16
Haftmittelschichtdicke (mm)	0,5	0,5	0,5	0,5	0,1	1,2
Hohlraumresonanz (dB)	–0,3 dB	–0,3 dB	–0,3 dB	–0,3 dB	–0,3 dB	–0,3 dB
Nassleistung (Index)	100	100	100	100	100	100
Hochfrequenz-Straßengeräusch (dB)	–0,4 dB	–0,4 dB	–0,4 dB	–0,4 dB	–0,2 dB	–0,6 dB
Gegenwart der Ablösung des geräuschabsorbieren den Elements	Nein	Nein	Nein	Nein	Nein	Nein
Ablösebeständigkeit	100	100	98	110	100	98

Wie in Tabelle 2 dargestellt, brachten die Reifen aus Ausführungsbeispiel 6 bis 9, die unterschiedliche Härten des geräuschabsorbierenden Elements, unterschiedliche Zugfestigkeiten des geräuschabsorbierenden Elements und unterschiedliche Haftmittelschichtdicken aufweisen, erfolgreich zufriedenstellende Ergebnisse für die Hohlraumresonanz, Nassleistung und Hochfrequenz-Straßengeräusch hervor und zeigten keine Ablösung des geräuschabsorbierenden Elements nach einer 100-stündigen Fahrprüfung wie im Falle von Ausführungsbeispiel 1. Außerdem geht aus einem Vergleich von Ausführungsbeispiel 1 und Ausführungsbeispiel 10 und 11 eindeutig hervor, dass Hochfrequenz-Straßengeräusche verringert werden können und gleichzeitig eine zufriedenstellende Ablösebeständigkeit aufrechterhalten werden kann, indem eine entsprechende Haftmittelschichtdicke hergestellt wird.
Bezugszeichenliste

1: Laufflächenabschnitt
2: Wulstabschnitt
3: Seitenwandabschnitt
4: Reifeninnenoberfläche
5: Haftmittelschicht
6: Geräuschabsorbierendes Element
7: Hohlraum
11: Karkassenschicht
15: Gürtelschicht
21: Umfangsrille

Claims

Luftreifen umfassend: einen ringförmigen Laufflächenabschnitt, der in Reifenumfangsrichtung verläuft; ein Paar Seitenwandabschnitte, das auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet ist; und ein Paar Wulstabschnitte, die auf der Innenseite der Seitenwandabschnitte in einer Reifenradialrichtung angeordnet sind, wobei eine Mehrzahl von Umfangsrillen, die sich in der Reifenumfangsrichtung erstrecken, in dem Laufflächenabschnitt bereitgestellt sind und ein gürtelförmiges geräuschabsorbierendes Element mittels einer Haftmittelschicht an eine Reifeninnenoberfläche in einem Bereich, der dem Laufflächenabschnitt entspricht, entlang der Reifenumfangsrichtung geklebt ist, wobei der Reifen dadurch gekennzeichnet ist, dass: das geräuschabsorbierende Element eine Breite von 70 % bis 95 % einer Bodenkontaktbreite des Reifens aufweist und die Umfangsrillen, die in einem Bereich in einer Reifenbreitenrichtung enthalten sind, in der das geräuschabsorbierende Element angeordnet ist, eine Gesamtbreite von 25 % bis 40 % der Breite des geräuschabsorbierenden Elements aufweisen.
Luftreifen nach Anspruch 1, wobei das geräuschabsorbierende Element derart angeordnet ist, dass alle Umfangsrillen, die in dem Laufflächenabschnitt ausgebildet sind, in dem Bereich in der Reifenbreitenrichtung angeordnet sind, in der das geräuschabsorbierende Element angeordnet ist.
Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Haftmittelschicht ein doppelseitiges Klebeband mit einer Dicke von 0,1 mm bis 1,2 mm ist.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Reifenbodenkontaktbreite von 110 mm bis 170 mm beträgt und die Umfangsrillen, die in dem Bereich in der Reifenbreitenrichtung angeordnet sind, in der das geräuschabsorbierende Element angeordnet ist, vier Hauptrillen aufweisen, die eine Breite von mindestens 4 mm aufweisen.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Reifenbodenkontaktbreite von 150 mm bis 280 mm beträgt und die Umfangsrillen, die in dem Bereich in der Reifenbreitenrichtung angeordnet sind, in der das geräuschabsorbierende Element angeordnet ist, drei Hauptrillen, die eine Breite von mindestens 10 mm aufweisen, und eine oder zwei Hilfsrillen aufweisen, die eine Breite von weniger als 10 mm aufweisen.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die breitesten Umfangsrillen aus den Umfangsrillen, die in dem Bereich in der Reifenbreitenrichtung angeordnet sind, in der das geräuschabsorbierende Element angeordnet ist, eine Breite von mindestens 15 mm aufweisen.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Enden in der Reifenbreitenrichtung des geräuschabsorbierenden Elements in Bereichen außerhalb von Regionen unterhalb der Umfangsrillen angeordnet sind.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das geräuschabsorbierende Element durch ein einziges geräuschabsorbierendes Element, das sich in der Reifenumfangsrichtung erstreckt, gebildet ist, wobei das einzige Element im Querschnitt orthogonal zu der Längsrichtung davon betrachtet mindestens in einem Bereich, welcher der geklebten Oberfläche des geräuschabsorbierenden Elements entspricht, eine gleichmäßige Dicke aufweist und entlang seiner Längsrichtung eine konstante Querschnittsform aufweist.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Volumen des geräuschabsorbierenden Elements mehr als 20 % des Volumens eines Hohlraums beträgt, der in dem Reifen ausgebildet ist, wenn der Reifen auf eine Felge aufgezogen ist.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das geräuschabsorbierende Element eine Härte von 60 N bis 170 N und eine Zugfestigkeit von 60 kPa bis 180 kPa aufweist.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Haftmittelschicht durch doppelseitiges Klebeband gebildet ist, das eine Ablösehaftkraft in einem Bereich von 8 N/20 mm bis 40 N/20 mm aufweist.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei eine Karkassenschicht zwischen dem Paar Wulstabschnitten befestigt ist, eine Gürtelschicht zur äußeren Umfangsseite der Karkassenschicht in dem Laufflächenabschnitt angeordnet ist, die Karkassenschicht von der Reifeninnenseite zur Reifenaußenseite um Wulstkerne, die in den Wulstabschnitten angeordnet sind, zurückgefaltet ist, sich der zurückgefaltete Abschnitt der Karkassenschicht an eine Position erstreckt, die sich mit der Gürtelschicht überlappt, und die Enden in der Reifenbreitenrichtung des geräuschabsorbierenden Elements an Positionen mindestens 5 mm weg von den Positionen der Enden der Karkassenschicht angeordnet sind.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das geräuschabsorbierende Element durch ein poröses Material gebildet ist, das miteinander verbundene Zellen enthält.
Luftreifen nach Anspruch 13, wobei das poröse Material Polyurethanschaumstoff ist.