DE112015002983B4

DE112015002983B4 - Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung und Luftreifen

Info

Publication number: DE112015002983B4
Application number: DE112015002983.4T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Naruse
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2015-06-19
Publication date: 2021-06-24
Anticipated expiration: 2035-06-20
Also published as: KR101824574B1; CN106414110A; DE112015002983B9; CN106414110B; JPWO2015198995A1; DE112015002983T5; WO2015198995A1; US10384495B2; US20170136833A1; JP6613890B2; KR20160104057A

Abstract

Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung (1), umfassend:ein aus einem porösen Material gebildetes geräuschabsorbierendes Element (2);ein aus einem thermoplastischen Harz gebildetes Bandelement (3), wobei das Bandelement (3) in einer ringförmigen Gestalt in einer Reifenumfangsrichtung zum Montieren des geräuschabsorbierenden Elements (2) auf einer Reifeninnenoberfläche gebildet ist;ein in einen V-förmigen Querschnitt gebogenes Bindungselement (5); undein Bandbindungsabschnitt (4) an einer Schlüsselstelle, an der das geräuschabsorbierende Element (2), das Bandelement (3) und das Bindungselement (5) durch Einfügen des geräuschabsorbierenden Elements (2) zwischen dem Bindungselement (5) und dem Bandelement (3) verbunden werden; unddas Bandelement (3) eine der folgenden Formel (a) genügende Bandbreite WB aufweist,eine Banddicke (H) des Bandbindungsabschnitts (4) und eine Dicke h des Bandelements (3) weisen ein Verhältnis auf, das der folgenden Formel (b) genügt, undeine Bandquerschnittsfläche A mit einem Querschnitt senkrecht zu einer Bandlängsrichtung an einer Bandbindungsposition größer als 20 mm2ist,20 mm≤WB≤Breite des gera¨uschabsorbierenden Elements0,4≤H/h≤0,920 mm ≤ WB ≤ Breite des geräuschabsorbierenden Elements ··· (a) 0,4 ≤ H/h ≤ 0,9 ···(b)und eine Streckgrenze eines Bandabschnitts (4) an der Bandbindungsposition in einer 80°C-Umgebung 330 N oder mehr beträgt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung und einen Luftreifen.
Stand der Technik
Auf dem Gebiet der Luftreifen ist dem Stand der Technik eine Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung, welche mit einem geräuschabsorbierenden Element aus einem porösen Material gebildet ist, und ein aus einem thermoplastischen Harz in einer ringförmigen Gestalt in einer Reifenumfangsrichtung gebildetes Bandelement zum Montieren des geräuschabsorbierenden Elements auf der Reifeninnenoberfläche (Patentdokumente 1 und 2) bekannt.
Elemente, welche gebildet werden, um aufgrund des Materials und der Gesamtgestalt davon elastische Eigenschaften aufzuweisen, sind als die Bandelemente bekannt. Das Bandelement weist üblicherweise eine Streifengestalt auf und wird durch Installieren eines langen streifenförmigen Plattenmaterials mit einer insgesamt ringförmigen Gestalt so gebildet, dass die Rückstellkraft davon ein geräuschabsorbierendes Element, gebildet aus einem porösen Material, vorspannt, um es in die Reifeninnenoberflächenrichtung in den Reifenhohlraum zu drücken, wobei das geräuschabsorbierende Element gehalten wird (Ansprüche von WO 2005/012007 und Absatz 0016 von JP 2006-306285 A ).
Das Material der Bandelemente betreffend sind aus thermoplastischen synthetischen Harzen, Metall oder dergleichen gebildete Bandelemente bekannt, und aus thermoplastischen synthetischen Harzen gebildete Bandelemente wurden als Bandelemente studiert, welche in Hinsicht auf die ausgezeichnete Formbarkeit des Bandelements selbst und in der Bindungsbearbeitbarkeit, wie beispielsweise Binden mit aus einem porösen Material gebildeten geräuschabsorbierenden Elementen unter Verwendung von Thermalbinden möglich ist, praktisch sind ( JP 2006 - 306285 A und JP 2010-000950 A ).
DE 11 2006 001 015 T5 offenbart eine Geräuschreduktionsvorrichtung für einen Luftreifen. Die Geräuschreduktionsvorrichtung umfasst ein Geräuschreduktionselement, welches aus einem porösen Material geformt ist, ein Bandelement zum Anbringen des Geräuschabsorptionselementes an der inneren Oberfläche eines Reifens, und Verriegelungselemente, welche aus einem thermoplastischen Harz geformt sind.
DE 11 2004 001 432 T5 offenbart einen Luftreifen, welcher ein Element umfasst, welches unter Verwendung eines elastischen Fixierbandes an einer inneren Oberfläche von dessen Lauffläche angebracht ist. Das Element ist unabhängig von dem Reifen, wobei das elastische Fixierband aus einer metallischen Bandform geformt ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Im Gegensatz zu Reifengrößen nach dem Stand der Technik jedoch, in welchen Geräusch-Reduzierungsvorrichtungen verwendet werden, kann das Bandelement in einem Fall, in dem eine Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung unter Verwendung eines aus thermoplastischem synthetischem Harz gebildeten Bandelements an einem Reifen angewendet wird (zum Beispiel mit einem Außendurchmesser von 630 mm oder mehr), der entworfen ist, um in der Lage zu sein, bei extrem hohen Geschwindigkeiten (zum Beispiel 270 km/h oder mehr und 300 km/h oder mehr) gefahren zu werden, plastischer Verformung (gewöhnlich Dehnungsverformung) unterworfen zu sein, da das Bandelement wegen der Masse des geräuschabsorbierenden Elements unter einer großen Spannungsbeanspruchung steht und das das Bandelement bildende thermoplastische synthetische Harz wegen Wärmeaufbaus im Reifen aufweicht. In einem Fall, in dem das Bandelement solche plastische Verformung durchläuft, ohne in der Lage zu sein, das geräuschabsorbierende Element auf Grundlage der elastischen Eigenschaften normal zu halten, gibt es Bedenken, dass es nicht möglich sein wird, diese Funktionen der Geräuschreduzierungsvorrichtung ausreichend vorzuweisen, und dass die Beständigkeit nachteilig beeinflusst wird und zum Versagen der Geräuschreduzierungsvorrichtung führt.
Unter Berücksichtigung der obenstehenden Punkte ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung bereitzustellen, welche in der Lage ist, durch große Spannungsbeanspruchung und Wärme des Reifens verursachte plastische Verformung des Bandelements zu verhindern, sogar wenn mit einem Reifen für Hochgeschwindigkeitsfahrten bei hohen Geschwindigkeiten wie beispielsweise 270 km/h oder mehr und 300 km/h Stunde oder mehr gefahren wird, und eine ausreichende Geräuschreduzierungsfunktion während solch einer Hochgeschwindigkeitsfahrt vorweist, und einen mit dieser Geräuschreduzierungsvorrichtung bereitgestellten Luftreifen.
Lösung des Problems
Um das obenstehend beschriebene Ziel zu erreichen, umfasst eine Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ein aus einem porösen Material gebildetes geräuschabsorbierendes Element; ein aus einem thermoplastischen Harz gebildetes Bandelement, wobei das Bandelement in einer ringförmigen Gestalt in einer Reifenumfangsrichtung zum Montieren des geräuschabsorbierenden Elements auf einer Reifeninnenoberfläche gebildet wird; ein in einen V-förmigen Querschnitt gebogenes Bindungselement; und einen Bandbindungsabschnitt an einer Schlüsselstelle, an der das geräuschabsorbierende Element, das Bandelement und das Bindungselement durch Einfügen des geräuschabsorbierenden Elements zwischen dem Bindungselement und dem Bandelement verbunden werden. Das Bandelement weist eine der folgenden Formal (a) genügende Bandbreite WB auf, eine Banddicke H (mm) des Bandbindungsabschnitts und eine Dicke h (mm) des Bandelements weisen ein der folgenden Formel (b) genügendes Verhältnis auf, und eine Bandquerschnittsfläche A, mit einem Querschnitt senkrecht zu einer Bandlängsrichtung bei einer Bandbindungsposition, größer als 20 mm², $20 mm \leq WB \leq Breite des ger \ddot{a} uschabsorbierenden Elements (mm)$
$0,4 \leq H/h \leq 0,9$
Erfindungsgemäß beträgt eine Streckgrenze eines Bandabschnitts an der Bandbindungsposition in einer 80°C-Umgebung 330 N oder mehr.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
In der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ermöglicht das Aufweisen der obenstehend beschriebenen Konfiguration, eine Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung bereitzustellen, welche durch Wärme vom Reifen verursachte plastische Verformung des Bandelements verhindern kann, gute Beständigkeit aufweist und ausreichende Geräuschreduzierungsfunktion vorweisen kann, sogar wenn mit einem Reifen für Hochgeschwindigkeitsfahrten bei hohen Geschwindigkeiten wie beispielsweise 270 km/h oder mehr und 300 km/h oder mehr gefahren wird.
In der vorliegenden Erfindung wird der Bandbindungsabschnitt vorzugsweise an mindestens zwei Stellen relativ zum geräuschabsorbierenden Element bereitgestellt.
In der vorliegenden Erfindung wird eine Position des Bandbindungsabschnitts vorzugsweise 30 bis 80 mm von einem Endabschnitt des geräuschabsorbierenden Elements bereitgestellt.
In der vorliegenden Erfindung wird das Binden des geräuschabsorbierenden Elements mit dem Bandelement vorzugsweise durch Ultraschallschweißen durchgeführt.
In der vorliegenden Erfindung werden das Bandelement und das Bindungselement vorzugsweise aus dem gleichen synthetischen Harzmaterial gebildet.
Die Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung mit den vorstehend beschriebenen bevorzugten Konfigurationen ermöglicht es, die Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, welche die Wirkungen der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung eindeutiger aufweist, zu realisieren.
Zusätzlich schließt ein Luftreifen, der die Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet, die obenstehend beschriebene Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung vorzugsweise in einem Reifenhohlraum unter Verwendung des Bandelements angebracht ein. Als ein Ergebnis wird der Luftreifen, in welchem die obenstehend beschriebene Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung montiert ist, bereitgestellt. Ein solcher Luftreifen kann plastische Verformung des Bandelements aufgrund von Wärme im Reifen verhindern, gute Beständigkeit aufweisen und ausreichend Geräuschreduzierungsfunktion aufweisen, sogar wenn mit einem Reifen für Hochgeschwindigkeitsfahrten bei hohen Geschwindigkeiten wie beispielsweise 270 km/h oder mehr und 300 km/h oder mehr gefahren wird.
Zu diesem Zeitpunkt genügen ein Innendurchmesser (-radius) R des Reifens und ein Außendurchmesser (-radius) r ringförmiger Gestalt des in ringförmiger Gestalt gebildeten Bandelements vorzugsweise der folgenden Formel (c). Als ein Ergebnis ist es möglich, einen Luftreifen, welcher die obenstehend beschriebenen Wirkungen des Luftreifens der vorliegenden Erfindung eindeutiger vorweist, zu realisieren. $0,9 \leq r/R \leq 0,99$
Figurenliste

1 ist eine externe perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform einer Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch veranschaulicht.
2 ist eine vergrößerte Ansicht, die Hauptteile einer Ausführungsform einer Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
3A ist eine perspektivische Schnittansicht von Hauptteilen, die einen Schnittteil einer Ausführungsform eines Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, in welcher die Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Reifenhohlraum montiert ist und 3B ist eine vergrößerte Ansicht, die vergrößerte Teile davon veranschaulicht.
4A bis 4C sind Modelldiagramme, einen Beispielprozess eines Verfahrens zum Herstellen der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulichend, und veranschaulichen Zustände, in denen das Binden des geräuschabsorbierenden Elements mit dem Bandelement und dem Bindungselement durch Ultraschallschweißen durchgeführt wird.
5A und 5B veranschaulichen einen Zustand in der Nähe eines Bindungsabschnitts des geräuschabsorbierenden Elements und das Bandelement in der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. 5A ist eine Reifenumfangsrichtung-Querschnittsansicht und 5B ist eine Reifenbreitenrichtung-Querschnittsansicht.
6A und 6B sind externe perspektivische Ansichten, die weitere Ausführungsformen einer Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch veranschaulichen.
7A bis 7D veranschaulichen schematisch Beispiele von verschiedenen Formen des Bandelements, welche in der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
8 veranschaulicht schematisch Beispiele des Bandelements, welche in der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, und speziell verschiedenen Formen der lateralen Querschnittsgestalt.
9 ist eine Reifenumfangsrichtung-Querschnittsansicht, die schematisch eine bevorzugte Ausführungsform des Luftreifens veranschaulicht, in der die Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Reifenhohlraum angeordnet ist, und zum Veranschaulichen einer bevorzugten Beziehung zwischen dem Innendurchmesser (-radius) R des Reifens und der ringförmigen Gestalt des Außendurchmessers (-radius) r des in einer ringförmigen Gestalt gebildeten Bandelements.

Beschreibung der Ausführungsform
Eine detailliertere Beschreibung der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung und des Luftreifens der vorliegenden Erfindung wird weiter unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und dergleichen gegeben.
Wie in 1 und 2 dargestellt, umfasst die Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung ein aus einem porösen Material gebildetes geräuschabsorbierendes Element 2; ein aus einem thermoplastischen Harz gebildetes Bandelement 3, wobei das Bandelement 3 in einer ringförmigen Gestalt in einer Reifenumfangsrichtung zum Montieren des geräuschabsorbierenden Elements 2 auf einer Reifeninnenoberfläche gebildet wird; ein in einen V-förmigen Querschnitt gebogenes Bindungselement 5; und einen Bandbindungsabschnitt 4 an einer Schlüsselstelle, an der das geräuschabsorbierende Element 2, das Bandelement 3 und das Bindungselement 5 durch Einfügen des geräuschabsorbierenden Elements 2 zwischen dem Bindungselement 5 und dem Bandelement 3 verbunden werden. Das Bandelement 3 weist eine der folgenden Formel (a) genügende Bandbreite WB auf. Eine Banddicke H (mm) des Bandbindungsabschnitts 4 und eine Dicke h (mm) des Bandelements 3 genügen der folgende Formel (b). Eine Bandquerschnittsfläche A mit einem Querschnitt senkrecht zur Bandlängsrichtung am Bandbindungsabschnitt 4 ist größer als 20 mm². $20 mm \leq WB \leq Breite des ger \ddot{a} uschabsorbierenden Elements (mm)$
$0,4 \leq H/h \leq 0,9$
In der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung genügen die Bandbreite WB des Bandelements 3 und die Banddicke H (mm) des Bandbindungsabschnitts 4 obenstehender Formel (a) und Formel (b), und unter dieser Voraussetzung ist die Bandquerschnittsfläche A mit einem Querschnitt senkrecht zur Bandlängsrichtung am Bandbindungsabschnitt 4 größer als 20 mm². Die Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 1 kann daher plastische Verformung des Bandelements 3 aufgrund von Wärme im Reifen verhindern, und die Geräuschreduzierungsfunktion ausreichend vorweisen, sogar, wenn mit einem Reifen für Hochgeschwindigkeitsfahrten bei hohen Geschwindigkeiten wie beispielsweise 270 km/h oder mehr und 300 km/h oder mehr gefahren wird.
Die Banddicke H (mm) im Bandbindungsabschnitt 4 und die Dicke h (mm) des Bandelements 3, dem Verhältnis 0,4 ≤ H/h ≤ 0,9 genügend, weist die Bedeutung zum Binden auf, wo das Bandelement 3 Bindungsdruck vom Bindungselement 5 unterworfen wird und wird mehr Druckkraft unterworfen, wenn die intrinsische Banddicke reduziert wird. Wenn der Wert H/h kleiner als 0,4 wird, wird die Querschnittsfläche reduziert und die Hochgeschwindigkeits-Beständigkeitsleistung wird unvorteilhaft. Wenn der Wert von H/h größer als 0,9 wird, ist die Schweißnaht schwach und nicht erwünschtes Abschälen des Bindungselements kann auftreten.
Gemäß den Feststellungen der vorliegenden Erfinder kann gute Haftfestigkeit nicht erhalten werden, solange nicht unter einem solchen Druckniveau verbunden wird. Außerdem, außer wenn die Bandquerschnittsfläche A mit einem Querschnitt senkrecht zur Bandlängsrichtung am Bandbindungsabschnitt 4 größer ist als 20 mm², ist es schwierig, die signifikant hohe Wärme und Spannung des Reifens während Hochgeschwindigkeitsfahrten zu bekämpfen, um plastische Verformung des Bandelements 3 zu verhindern.
In der vorliegenden Erfindung weist der Bandabschnitt (Bandteil) vorzugsweise eine Streckgrenze am Bandbindungsabschnitt 4 von 330 N oder mehr auf. Wenn der Bandabschnitt eine Streckgrenze von 330 N oder mehr aufweist, kann plastische Verformung des Bandelements 3 verhindert werden, sogar nach einer langen Fahrperiode bei hohen Geschwindigkeiten über 300 km/h. Das obere Limit der Streckgrenze ist nicht besonders eingeschränkt und wird vorzugsweise auf 2000 N oder weniger festgelegt.
Im Allgemeinen ist das Bereitstellen des Bandelements 3 über den gesamten Umfang in Reifenumfangsrichtung, bezüglich des Erhaltens der Wirkung des längeren Haltens des geräuschabsorbierenden Elements 2 auf einem hohen Niveau, bevorzugt.
3A und 3B veranschaulichen den Luftreifen T gemäß der vorliegenden Erfindung. In 3A und 3B wird der Luftreifen T mit einem Laufflächenabschnitt 10, einem Paar von linken-rechten Reifenwulstabschnitten 11 und Seitenwandabschnitten 12, die den Laufflächenabschnitt 10 und die Reifenwulstabschnitte 11 beidseitig verbinden, bereitgestellt. Außerdem wird die schematisch in 1 mit einer ringförmigen Gestalt veranschaulichte Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 1 auf einer Innenoberfläche des Laufflächenabschnitts 10 installiert.
Das Bandelement 3 verwendet vorzugsweise als das Material ein Harz mit ausgezeichneter Beständigkeit bezüglich wiederholter Biegeverformung. Es wird zum Beispiel bevorzugt, ein Polypropylenharz (PP-Harz) zu verwenden. Das gleiche gilt für Bindungselement 5 und es wird zum Beispiel bevorzugt, ein Polypropylenharz (PP-Harz) zu verwenden. Wenn beide Elemente die gleiche Sorte Harzmaterial sind, kann im Allgemeinen die Bindungsstärke als ein Ergebnis hoch sein, und das gleiche gilt in Fällen verschieden von dem Verwenden von Polypropylenharz (PP-Harz).
Da Thermalbindung als das Bindungsfixiermittel für das geräuschabsorbierende Element 2 und das Bandelement 3 verwendet werden kann, wenn beide Elemente thermoplastische synthetische Harze sind, ist es wichtig, das Bandelement 3 aus einem thermoplastischen Harz zu formen, um Thermalbindung, das Aufweisen guter Formbarkeit und dergleichen zu ermöglichen. Als Vorteile des Annehmens von Thermalbindung gibt es insbesondere den Punkt, dass es, unter Verwendung des aus thermoplastischem Harz gebildeten plattenähnlichen Bindungselements 5 (Bindungsplatte oder Bindungschips), und zum Beispiel Drücken von der vibrierenden Sonotrode 6 der Ultraschallschweißmaschine auf ein Bindungselement 5 von der Oberseite des Bindungselements 5, möglich ist, das geräuschabsorbierende Element 2, das Bandelement 3 und das Bindungselement 5 thermal zu binden, während das Bindungselement 5 und das geräuschabsorbierende Element 2 thermal verformt werden.
Ein strukturelles Modell ist in 3A und 3B veranschaulicht. 3B ist eine vergrößerte Ansicht der Hauptteile in 3A. In 3A und 3B befindet sich das kleine Bindungselement 5 in einem Zustand des Gebogenwerdens in eine „V-Gestalt“ an einer Schlüsselstelle der Reifenumfangsrichtung und die obenstehend beschriebenen drei Teile sind teilweise und einstückig durch Thermalbindung verbunden.
Außerdem veranschaulichen 4A bis 4C ein Beispiel eines Verfahrens zum Thermalbinden des Bindungselements 5 und des Bandelements 3 in einem Fall des Verwendens einer Ultraschallschweißmaschine. Zuerst wird das geräuschabsorbierende Element 2, wie in 4A veranschaulicht, zwischen dem Bandelement 3 und dem aus thermoplastischem Harz gebildeten plattenförmigen Bindungselement 5 angeordnet. Als nächstes, wie in 4B veranschaulicht, wird die vibrierende Sonotrode 6 der Ultraschallschweißmaschine in das Bindungselement 5 gedrückt, so dass das Bindungselement 5 in einen Zustand des Gebogenwerdens in eine „V-Gestalt“ versetzt wird, und der gebogene Spitzenabschnitt davon wird lokal erwärmt. Als ein Ergebnis werden, wie in 4C veranschaulicht, das Bindungselement 5 und das Bandelement 3 weiter, durch das geräuschabsorbierende Element 2 hindurch, durch das Thermalbinden integriert. Der Bandbindungsabschnitt 4 wird in dem einstückigen Teil gebildet. Die vibrierende Sonotrode 6 wird unter Auswählen von Bedingungen einschließlich Ausgabe, Zeit und dergleichen derart verwendet, dass der Bandbindungsabschnitt 4 eine obenstehend beschriebene Banddicke H (mm) aufweist, die Formel (b) genügt und die Bandquerschnittsfläche A mit einem Querschnitt senkrecht zur Bandlängsrichtung am Bandbindungsabschnitt 4 größer ials 20 mm² ist.
5A und 5B veranschaulichen den Zustand in der Nähe des Bandbindungsabschnitts 4. Die Banddicke H (mm) im Bandbindungsabschnitt 4 und die Dicke h (mm) des Bandelements 3 genügen dem Verhältnis 0,4 ≤ H/h ≤ 0,9. Außerdem ist das Produkt der Banddicke H (mm) im Bandbindungsabschnitt 4 und der Breite W (mm) des Bandbindungsabschnitts 4 die Bandquerschnittsfläche A (mm²) mit einem Querschnitt am Bandbindungsabschnitt 4 senkrecht zur Bandlängsrichtung.
Das geräuschabsorbierende Element 2 kann, wie in 1 veranschaulicht, in eine Mehrzahl von Stücken geteilt werden, oder kann als ein durchgängiges Element mit einer insgesamt ringförmigen Gestalt gebildet werden.
Zusätzlich wird es bevorzugt, für die Beständigkeit, Kosten und um stabile Verarbeitung zu ermöglichen, die Bandbindungsabschnitte 4 in mindestens zwei Stellen bezüglich eines einzelnen geräuschabsorbierenden Elements 2 bereitzustellen.
Zusätzlich befindet sich die Position des Bandbindungsabschnitts 4 in einem Abstand von 30 bis 80 mm (L in 6A bis 6B) vom Endabschnitt des geräuschabsorbierenden Elements 2 in Umfangsrichtung, was bezüglich des Unterdrückens von Flattern des geräuschabsorbierenden Elements 2 und der Befähigung, Schaden am porösen Material zu unterdrücken, bevorzugt ist. Mehr bevorzugt befindet sich die Position in einem Abstand von 40 bis 60 mm vom Endabschnitt des geräuschabsorbierenden Elements 2 in Umfangsrichtung.
7A bis 7D veranschaulichen schematisch Beispiele von verschiedenen Formen des Bandelements 3, welches in der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. 7A veranschaulicht eine Konfiguration ähnlich derjenigen veranschaulicht in 1 und dergleichen, in welcher die Breite WB einförmig ist und vergleichsweise kleiner. 7B veranschaulicht eine Konfiguration, in welcher die Breite WB vergleichsweise größer ist und rechteckige Löcher an Schlüsselstellen zur Gesamtgewichtsreduzierung bereitgestellt sind. 7C veranschaulicht eine Konfiguration, in welcher die Breite vergleichsweise kleiner ist, aber erweiterte Abschnitte mit bogenähnlichen Rändern bereitgestellt sind, um die Breite ausschließlich in der Nähe der Abschnitte zu vergrößern, in denen die Bandbindungsabschnitte 4 lokalisiert sind. 7D ist eine Konfiguration ähnlich derjenigen veranschaulicht in 7C, aber die erweiterten Abschnitte weisen trapezoide Ränder auf.
Diese Konfiguration kann als für Bandelement 3 geeignet verwendet werden. Es gilt zu beachten, dass in Konfigurationen mit großen und kleinen Bandbreiten die Bandbreite WB in normalen Fällen einem minimalen Breitenwert darstellt.
8 veranschaulicht schematisch Beispiele des Bandelements 3, welche in der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, und veranschaulicht speziell verschiedenen Formen der lateralen Querschnittsgestalt. Wie hier veranschaulicht schließen Gestalten, die fähig sind, als laterale Querschnittsgestalt des Bandelements 3 verwendet zu werden, eine kreisförmige Gestalt, eine halbkreisförmige Gestalt, eine quadratische Gestalt, eine rechteckige Gestalt, ein gleichschenklig dreieckige Gestalt und dergleichen ein. Wenn ein solches Bandelement 3 verwendet wird, stellt die Dicke h des Bandelements 3 in normalen Fällen die Dicke am dicksten Abschnitt dar.
9 ist eine Reifenumfangsrichtung-Querschnittsansicht, die schematisch eine bevorzugte Ausführungsform des Luftreifens T veranschaulicht, in der die Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Reifenhohlraum angeordnet ist, und zum Veranschaulichen einer bevorzugten Beziehung zwischen dem Innendurchmesser (-radius) R des Reifens und der ringförmigen Gestalt des Außendurchmessers (-radius) r des in einer ringförmigen Gestalt gebildeten Bandelements 3. Gemäß den Feststellungen der vorliegenden Erfinder weisen der Innendurchmesser (-radius) des Reifens und der in einer ringförmigen Gestalt gebildete Außendurchmesser (-radius) ringförmiger Gestalt des Bandelements 3 ein Verhältnis auf, welches der folgenden Formel (c) genügt. $0,9 \leq r/R \leq 0,99$
Das bedeutet, dass der Außendurchmesser (-radius) ringförmiger Gestalt r des Bandelements 3 kleiner ist als der Innendurchmesser (-radius) des Reifens und die Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung eine dimensionale Beziehung aufweist, wobei, wenn in dem Hohlraum des Luftreifens T angeordnet, Lagerung möglich ist ohne Kontakt mit der Hohlraumoberfläche. Die Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 1 mit einer solchen dimensionalen Beziehung ist insbesondere auf der Reifenhohlraumoberfläche ohne Bindung mit einem Haftmittel oder dergleichen angeordnet. Somit wird die Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 1 durch die Drehbewegung des Reifens natürlicherweise mitgezogen und die Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 1 schält sich bei der Reifenbewegung nicht ab oder dergleichen, verglichen mit einem Fall von durch ein Haftmittel oder dergleichen verbundener, und als ein Ergebnis ist es möglich, den Luftreifen T, welcher mit der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung 1 montiert im Reifenhohlraum ist, mit guter Beständigkeit zu realisieren,
Beispiele
In der vorliegenden Erfindung wird die Streckgrenze des Bandabschnitts und des Bandbindungsabschnitts durch das folgende Verfahren bestimmt.
Streckgrenze des Bandabschnitts am Bandbindungsabschnitt
Für das das Band bildende thermoplastische Harz wurde die Fließspannung des thermoplastischen Harzes durch Durchführen der Zugprüfung gemäß JIS K7161 bestimmt. In der Prüfung wurde eine JIS Nr. 1 Hantel (Dicke 1 mm) hergestellt, wobei die durchschnittliche Fließspannung mit der Mustergröße unter einer Atmosphäre von 80°C bei einer Zugrate von 10 mm/Min als 10 bestimmt wurde. Andererseits wird die Bandquerschnittsfläche A (mm²) mit einem Querschnitt senkrecht zur Bandlängsrichtung am Bandbindungsabschnitt 4 durch Beobachtung mit einem Mikroskop oder dergleichen bestimmt (der Durchschnittswert wurde mit der Mustergröße als 10 bestimmt), der Wert der Fließspannung des wie obenstehend beschriebenen thermoplastischen Harzes wurde mit der erhaltenen Querschnittsfläche A multipliziert und dieser Wert wurde als die Streckgrenze des Bandabschnitts am Bandbindungsabschnitt festgelegt.
Zusätzlich wurde die Hochgeschwindigkeitsbeständigkeitsprüfung mit dem folgenden Verfahren durchgeführt.
Hochgeschwindigkeitsbeständigkeitsprüfung
Ausgehend von einer Fahrtgeschwindigkeit von 250 km/h läuft jeder Prüfreifen durchgängig für 10 Minuten mit dieser Geschwindigkeit, das Vorliegen oder Fehlen von Banddefekten wurde untersucht und die Geschwindigkeit wurde in einem Fall, in dem keine Abnormitäten gefunden wurden, in einer Einheit von 10 km/h erhöht, und nach durchgängigem Laufen bei dieser Geschwindigkeit für 10 Minuten wurde das Vorliegen oder Fehlen von Banddefekten untersucht. Durch Wiederholen der Prüfung wurde die Geschwindigkeit, bei welcher Banddefekte erzeugt wurden, als die Banddefektgeschwindigkeit festgelegt. Für das Vorliegen oder Fehlen von Banddefekten wurde festgelegt, dass Banddefekte (Verformung) auftraten, wenn Verlängerung des Bands beim Durchführen der Hochgeschwindigkeitsbeständigkeitsprüfung visuell eindeutig gefunden wurde (Startzeit der Einschnürung).
Ausführungsbeispiele 1 bis 8 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4
Prüfreifen einer Reifengröße 275/35R20 100Y wurden als Prüfreifen vorbereitet und Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtungen (Ausführungsbeispiele 1 bis 8) der vorliegenden Erfindung und Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung (Vergleichsbeispiele 1 bis 4) nicht nach der vorliegenden Erfindung wurden in jedem der Prüfreifenhohlräume montiert.
Jeder der Prüfreifen wurde mit einem aus Urethanschaum (poröses Material) gefertigten geräuschabsorbierenden Element (Breite von 240 mm) bereitgestellt. Die Bandbreite WB, die Dicke h (mm) des Bandelements, die Banddicke H (mm) des Bandbindungsabschnitts und die Bandquerschnittsfläche A mit einem Querschnitt senkrecht zur Bandlängsrichtung am Bandbindungsabschnitt 4 wurden variiert, um insgesamt 12 Sorten Prüfreifen vorzubereiten (Ausführungsbeispiele 1 bis 8 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4).
Wie in 1 und 2 veranschaulicht, wurden die Bandelemente festgelegt als elastische Bandelemente, gebildet aus thermoplastischem Harz, vorliegend in einer ringförmigen Gestalt auf dem Reifenumfang und eine Mehrzahl von geräuschabsorbierenden Elementen lag über dem Umfang vor; das geräuschabsorbierende Element wurde jedoch in eine Mehrzahl von Teilen geteilt. Die Bindungselemente und die Bandelemente waren alle aus einem thermoplastischen Harz (Polypropylenharz, Wärmeformbeständigkeitstemperatur (ASTM D648 Wärmeformbeständigkeitstemperatur (durchgängig)) 60°C) gebildet. Das geräuschabsorbierende Element und das das Bindungselement verwendende Bandelement wurden unter Verwendung einer Ultraschallschweißmaschine verbunden und integriert.
Die Ergebnisbewertungen für jeden Prüfreifen sind in Tabelle 1 gezeigt.

[TABELLE 1-1]

	Vergleichsbeispiel 1	Ausführungsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 2	Ausführungsbeispiel 2
Bandbreite WB (mm)	20	20	21	25
Bandelementdicke h (mm)	1	1,5	1	1
Bindungsabschnittbanddicke H (mm)	0,9	1,4	0,9	0,9
H/h-Verhältnis	0,9	0,9	0,9	0,9
Bind ungsabschnittbreite W (mm)	15	15	15	15
Bandquerschnittsfläche an der Bandbindungsposition (mm²)	18,5	28,5	19,5	23,5
Bandstreckgrenze an der Bandbindungsposition (N)	310,8	478,8	327,6	394,8
Banddefektgeschwindigkeit (km/h)	260	290	260	280
Abschälen des Bindunqselements	Nein	Nein	Nein	Nein

[TABELLE 1-II]

	Vergleichsbeispiel 3	Ausführungsbeispiel 3	Ausführungsbeispiel 4	Ausführungsbeispiel 5
Bandbreite WB (mm)	30	30	30	30
Bandelementdicke h (mm)	1	1	1	1
Bindungsabschnittbanddicke H (mm)	0,3	0,4	0,6	0,9
H/h-Verhältnis	0,3	0,4	0,6	0,9
Bindungsabschnittbreite W (mm)	15	15	15	15
Bandquerschnittsfläche an der Bandbindungsposition (mm²)	19,5	21,0	24,0	28,5
Bandstreckgrenze an der Bandbindungsposition (N)	327,6	352,8	403,2	478,8
Banddefektgeschwindigkeit (km/h)	260	290	290	290
Abschälen des Bind unqselements	Nein	Nein	Nein	Nein

[TABELLE 1-III]

	Vergleichsbeispiel 4	Ausführungsbeispiel 6	Ausführungsbeispiel 7	Ausführungsbeispiel 8
Bandbreite WB (mm)	30	40	50	70
Bandelementdicke h (mm)	1	1	1	1
Bindungsabschnittbanddicke H (mm)	0,95	0,9	0,9	0,9
H/h-Verhältnis	0,95	0,9	0,9	0,9
Bindungsabschnittbreite W (mm)	15	15	15	15
Bandquerschnittsfläche an der Bandbindungsposition (mm²)	29,3	38,5	48,5	68,5
Bandstreckgrenze an der Bandbindungsposition (N)	491,4	646,8	814,8	1150,8
Banddefektgeschwindigkeit (km/h)	290	300	310	330
Abschälen des Bind unqselements	Ja	Nein	Nein	Nein

Wie aus diesen Ergebnissen verstanden werden kann, weisen die Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung und der gemäß der vorliegenden Erfindung mit der Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung montierte Luftreifen ausgezeichnete Hochgeschwindigkeitsbeständigkeit auf und können eine Reifengeräusch-Reduzierungswirkung mit guter Beständigkeit sogar unter Bedingungen extrem hoher Geschwindigkeiten aufweisen (zum Beispiel 270 km/h oder mehr und 300 km/h oder mehr).
Bezugszeichenliste

1: Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung
2: Geräuschabsorptionselement
3: Aus thermoplastischem Harz gebildetes Bandelement
4: Bandbindungsabschnitt
5: Bindungselement
55: Durchgängiges Bindungselement
6: Vibrationssonotrode einer Ultraschallschweißmaschine
10: Laufflächenabschnitt
11: Reifenwulstabschnitt
12: Seitenwandabschnitt
T: Luftreifen
WB: Breite des elastischen Fixierbands
h: Bandelementdicke (mm)
H: Banddicke (mm) im Bandbindungsabschnitt

Claims

Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung (1), umfassend: ein aus einem porösen Material gebildetes geräuschabsorbierendes Element (2); ein aus einem thermoplastischen Harz gebildetes Bandelement (3), wobei das Bandelement (3) in einer ringförmigen Gestalt in einer Reifenumfangsrichtung zum Montieren des geräuschabsorbierenden Elements (2) auf einer Reifeninnenoberfläche gebildet ist; ein in einen V-förmigen Querschnitt gebogenes Bindungselement (5); und ein Bandbindungsabschnitt (4) an einer Schlüsselstelle, an der das geräuschabsorbierende Element (2), das Bandelement (3) und das Bindungselement (5) durch Einfügen des geräuschabsorbierenden Elements (2) zwischen dem Bindungselement (5) und dem Bandelement (3) verbunden werden; und das Bandelement (3) eine der folgenden Formel (a) genügende Bandbreite WB aufweist, eine Banddicke (H) des Bandbindungsabschnitts (4) und eine Dicke h des Bandelements (3) weisen ein Verhältnis auf, das der folgenden Formel (b) genügt, und eine Bandquerschnittsfläche A mit einem Querschnitt senkrecht zu einer Bandlängsrichtung an einer Bandbindungsposition größer als 20 mm² ist, $20 mm \leq WB \leq Breite des ger \ddot{a} uschabsorbierenden Elements$
$0,4 \leq H/h \leq 0,9$
20 mm ≤ WB ≤ Breite des geräuschabsorbierenden Elements ··· (a) 0,4 ≤ H/h ≤ 0,9 ···(b) und eine Streckgrenze eines Bandabschnitts (4) an der Bandbindungsposition in einer 80°C-Umgebung 330 N oder mehr beträgt.
Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der Bandbindungsabschnitt (4) an mindestens zwei Stellen relativ zum geräuschabsorbierenden Element (2) bereitgestellt wird.
Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Position des Bandbindungsabschnitts (4) 30 bis 80 mm von einem Endabschnitt des geräuschabsorbierenden Elements (2) entfernt ist.
Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Binden des geräuschabsorbierenden Elements (2) mit dem Bandelement (3) und dem Bindungselement (5) durch Ultraschallschweißen durchgeführt wird.
Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Bandelement (3) und das Bindungselement (5) aus dem gleichen synthetischen Harzmaterial gebildet sind.
Luftreifen (T), umfassend: die in einem der Ansprüche 1 bis 5 beschriebene Reifengeräusch-Reduzierungsvorrichtung (1), angebracht in einem Reifenhohlraum unter Verwendung des Bandelements (3).
Luftreifen (T) nach Anspruch 6, wobei ein Innendurchmesser (-radius) R des Reifens und ein Außendurchmesser (-radius) r ringförmiger Gestalt des in ringförmiger Gestalt gebildeten Bandelements (3) ein der folgenden Formel (c) genügendes Verhältnis aufweisen, $0,9 \leq r/R \leq 0,99$