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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine auf einer Reifeninnenoberfläche eingepasste Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen und einen Luftreifen, der mit selbiger ausgestattet ist. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen, die es möglich macht, Gewicht einzusparen, ohne dabei zu versagen, ein schallabsorbierendes Element an der Reifeninnenoberfläche zu befestigen, und einen Luftreifen, der mit selbiger ausgestattet ist.
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Stand der Technik
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Eine der Ursachen der durch einen Luftreifen erzeugten Geräusche ist eine Hohlraumresonanz, die aus Vibrationen der Luft, mit der der Reifen gefüllt ist, resultiert. Wenn ein Reifen rollt, bringen unebene Straßenoberflächen einen Laufflächenabschnitt zum Vibrieren. Die Vibrationen des Laufflächenabschnitts bringen die Luft innerhalb des Reifens zum Vibrieren, was diese Hohlraumresonanz produziert.
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Als ein Verfahren zum Verringern von durch diese Hohlraumresonanz verursachten Reifengeräuschen wurde vorgeschlagen, ein schallabsorbierendes Element innerhalb eines Hohlraumabschnitts zwischen dem Reifen und der Felge des Rads bereitzustellen. Genauer wird eine Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen aus einem Bandelement und einem schallabsorbierenden Element gebildet, wobei das Bandelement aus einem entlang der Reifeninnenoberfläche in eine Ringgestalt geformtem thermoplastischen Harz gefertigt ist und das schallabsorbierende Element aus einem porösen Material gefertigt und mit dem Bandelement verbunden ist. Das schallabsorbierende Element wird mithilfe einer elastischen Rückstellkraft des Bandelements (siehe zum Beispiel Patentdokumente 1 und 2) in einem dem Laufflächenabschnitt entsprechenden Bereich auf einer Reifeninnenoberfläche installiert.
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Trotzdem wird in der obenstehend beschriebenen Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen eine Steifigkeit des Bandelements unzureichend, wenn eine Dicke des Bandelements reduziert wird, um Gewicht einzusparen, was in dem Problem resultiert, dass das schallabsorbierende Element nicht sicher an der Reifeninnenoberfläche befestigt werden kann. Dann, wenn das schallabsorbierende Element nicht an der Reifeninnenoberfläche auf eine stabile Weise befestigt wird, können Probleme auftreten, wie beispielsweise Verschlechterung in der Felgenzusammenbaubarkeit, oder Versagen der Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen dabei, der Bewegung des Reifens zu folgen, was in einer zunehmenden Anfälligkeit für Brüche resultiert.
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Liste der Entgegenhaltungen
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Patentliteratur
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- Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 4175479
- Patentdokument 2: WO/2005/012007
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen, die es möglich macht, Gewicht einzusparen, ohne dabei zu versagen, ein schallabsorbierendes Element an der Reifeninnenoberfläche zu befestigen, und einen Luftreifen, der mit selbiger ausgestattet ist, bereitzustellen.
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Lösung des Problems
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Um die obenstehenden Probleme zu lösen, schließt eine Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen der vorliegenden Erfindung ein aus einem in eine Ringgestalt entlang einer Reifeninnenoberfläche geformtem thermoplastischen Harz gefertigtes Bandelement und ein aus einem porösen Material gefertigtes und mit dem Bandelement verbundenes schallabsorbierendes Element ein. Das schallabsorbierende Element wird mithilfe einer elastischen Rückstellkraft des Bandelements so angeordnet, dass es auf die Reifeninnenoberfläche eingepasst wird. Das Bandelement schließt mindestens eine sich in einer Umfangsrichtung des Bandelements auf mindestens einer Oberfläche in eine Dickenrichtung des Bandelements erstreckende Rippe ein. Die Rippe ist angebracht, um entlang eines gesamten Umfangs des Bandelements vorhanden zu sein.
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Außerdem ist ein Luftreifen der vorliegenden Erfindung mit der Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen in einem Hohlraumabschnitt davon bereitgestellt.
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Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung schließt die Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen, in welcher das schallabsorbierende Element mithilfe der elastischen Rückstellkraft des Bandelements so angeordnet wird, dass es auf der Reifeninnenoberfläche eingepasst wird, mindestens eine sich in der Umfangsrichtung des Bandelements auf mindestens einer Oberfläche in der Dickenrichtung des Bandelements erstreckende Rippe ein, wobei die Rippe angebracht wird, um entlang des gesamten Umfangs des Bandelements vorhanden zu sein. Dies macht es möglich, die Biegesteifigkeit des Bandelements mithilfe der Rippe hinreichend zu gewährleisten, sogar wenn die Dicke des Bandelements verringert wird. Als ein Ergebnis ist es möglich, Gewicht einzusparen, ohne dabei zu versagen, das schallabsorbierende Element an der Reifeninnenoberfläche zu befestigen.
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In der vorliegenden Erfindung weist die Rippe vorzugsweise eine Struktur auf, die sich über den gesamten Umfang des Bandelements fortsetzt. Wenn die Rippe in der Mitte in der Umfangsrichtung abgetrennt wird, konzentriert sich Belastung in diesem Abschnitt, und macht das Bandelement anfällig für Brüche. Die kontinuierliche Struktur der Rippe macht es möglich, solche Belastungskonzentrationen zu vermeiden und eine vorteilhafte Verstärkungswirkung zu erzielen. Ferner kann die Rippe durch eine Mehrzahl von Rippenstücken gebildet werden, die kürzer sind als der Umfang des Bandelements. In diesem Fall werden die in der Umfangsrichtung des Bandelements benachbarten Rippenstücke vorzugsweise derart angebracht, dass sie in der Umfangsrichtung überlappen. Dies macht es möglich, Belastungskonzentrationen in Bereichen, in denen die Rippe abgetrennt ist, im möglichen Ausmaß zu vermeiden.
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Die Rippe ist vorzugsweise auf der äußeren Umfangsoberfläche des Bandelements angebracht. Dies bringt die Rippe in Kontakt mit der Reifeninnenoberfläche, während das Bandelement davon abgehalten wird, in direkten Kontakt mit der Reifeninnenoberfläche zu kommen, und minimiert dabei Wärmeübertragung von der Reifeninnenoberfläche zum Bandelement und macht es daher möglich, eine durch Wärme verursachte Verringerung in der Steifigkeit des Bandelements zu minimieren.
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Wenn die Rippe auf der äußeren Umfangsoberfläche des Bandelements angebracht wird, wird an einem Abschnitt der Rippe, der mit der Reifeninnenoberfläche in Kontakt kommt, vorzugsweise eine Abschrägung durchgeführt. Dies verringert die Menge von durch den Kontakt mit der Rippe verursachten Schaden und macht es möglich, die Beständigkeit des Luftreifens zu verbessern.
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Umlaufende Veränderungen in der Höhe und der Breite der Rippe sind vorzugsweise nicht größer als 20 % der jeweiligen Mindestwerte. Wenn die umlaufenden Veränderungen in der Höhe und der Breite der Rippe größer sind, vergrößert sich die Menge an Steifigkeitsveränderung in der Umfangsrichtung des Bandelements, was verursacht, dass Belastungskonzentrationen häufiger auftreten. Kontrollieren dieser Veränderungen macht es möglich, solche Belastungskonzentrationen zu vermeiden.
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Eine Gesamtbreite der Rippe beträgt vorzugsweise von 2 % bis 30 % der Breite des Bandelements und die Höhe der Rippe beträgt vorzugsweise von 20 % bis 400 % der Dicke des Bandelements. Dies macht es möglich, die Verstärkungswirkung des Bandelements mithilfe der Rippe hinreichend zu gewährleisten, während die Beständigkeit des Bandelements auf günstige Weise aufrechterhalten wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine perspektivische Querschnittsansicht, die einen mit einer Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Luftreifen veranschaulicht.
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2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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3A bis 3C veranschaulichen ein Verfahren zum Verbinden eines schallabsorbierenden Elements mit einem Bandelement, wobei jede eine Querschnittsansicht des entsprechenden Schritts des Verfahrens ist.
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4A und 4B veranschaulichen ein Beispiel des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Bandelements, wobei 4A eine auf eine Ebene ausgestreckte Entwicklungsansicht des Bandelements ist und 4B eine quer verlaufende Querschnittsansicht davon ist.
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5A und 5B veranschaulichen ein modifiziertes Beispiel des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Bandelements, wobei 5A eine auf eine Ebene ausgestreckte Entwicklungsansicht des Bandelements ist und 5B eine quer verlaufende Querschnittsansicht davon ist.
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6A und 6B veranschaulichen ein weiteres modifiziertes Beispiel des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Bandelements, wobei 6A eine auf eine Ebene ausgestreckte Entwicklungsansicht des Bandelements ist und 6B eine quer verlaufende Querschnittsansicht davon ist.
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7A und 7B veranschaulichen ein weiteres modifiziertes Beispiel des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Bandelements, wobei 7A eine auf eine Ebene ausgestreckte Entwicklungsansicht des Bandelements ist und 7B eine quer verlaufende Querschnittsansicht davon ist.
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8A und 8B veranschaulichen ein weiteres modifiziertes Beispiel des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Bandelements, wobei 8A eine auf eine Ebene ausgestreckte Entwicklungsansicht des Bandelements ist und 8B eine Seitenansicht davon ist.
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9A und 9B veranschaulichen ein weiteres modifiziertes Beispiel des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Bandelements, wobei 9A eine auf eine Ebene ausgestreckte Entwicklungsansicht des Bandelements ist und 9B eine quer verlaufende Querschnittsansicht davon ist.
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10A und 10B veranschaulichen ein weiteres modifiziertes Beispiel des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Bandelements, wobei 10A eine auf eine Ebene ausgestreckte Entwicklungsansicht des Bandelements ist und 10B eine quer verlaufende Querschnittsansicht davon ist.
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11A und 11B veranschaulichen ein weiteres modifiziertes Beispiel des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Bandelements, wobei 11A eine auf eine Ebene ausgestreckte Entwicklungsansicht des Bandelements ist und 11B eine quer verlaufende Querschnittsansicht davon ist.
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12 ist eine quer verlaufende Querschnittsansicht, die ein weiteres modifiziertes Beispiel des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Bandelements veranschaulicht.
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13 ist eine quer verlaufende Querschnittsansicht, die ein weiteres modifiziertes Beispiel des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Bandelements veranschaulicht.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Eine Konfiguration der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben. 1 veranschaulicht einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 2 veranschaulicht eine Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 veranschaulicht, ist der Luftreifen mit einem sich in Reifenumfangsrichtung, um eine Ringgestalt zu bilden, erstreckenden Laufflächenabschnitt 1, einem Paar von an beiden Seiten des Laufflächenabschnitts 1 angebrachten Seitenwandabschnitten 2 und einem Paar von an Innenseiten der Seitenwandabschnitte 2 in Reifenradialrichtung angebrachten Reifenwulstabschnitten 3 bereitgestellt. Zusätzlich ist eine Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen 10 einer in 2 veranschaulichten Ringgestalt in einen durch den Laufflächenabschnitt 1, die Seitenwandabschnitte 2 und die Reifenwulstabschnitte 3 umgebenen Hohlraumabschnitt 4 eingepasst. Diese Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen 10 ist in einem dem Laufflächenabschnitt 1 entsprechenden Bereich einer Reifeninnenoberfläche 5 angebracht.
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Die Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen 10 schließt ein aus einem thermoplastischen Harz gefertigtes Bandelement 11 und eine Mehrzahl von aus einem porösen Material gefertigten schallabsorbierenden Elementen 12 ein. Das Bandelement 11 wird in eine Ringgestalt entlang der Reifeninnenoberfläche 5 gebildet und die schallabsorbierenden Elemente 12 werden mit dem Bandelement 11 derart verbunden, dass sie in der Umfangsrichtung des Bandelements 11 voneinander beabstandet sind. Die schallabsorbierenden Elemente 12 schließen jeweils eine Anzahl von inneren Zellen ein und weisen vorher festgelegte, auf der porösen Struktur basierende, schallabsorbierende Eigenschaften auf. Vorzugsweise wird als das poröse Material des schallabsorbierenden Elements 12 Polyurethanschaumstoff verwendet. Das Bandelement 11 hält jedes der schallabsorbierenden Elemente 12 auf der Reifeninnenoberfläche 5 mithilfe einer elastischen Rückstellkraft zurück. Die so konfigurierte Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen 10 ist beliebig an und ablösbar von einem regulären Luftreifen befestigbar, und leicht zu befestigen und abzulösen.
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In der obenstehend beschriebenen Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen 10 ist das zum Verbinden des Bandelements 11 und jedes der schallabsorbierenden Elemente 12 genutzte Verfahren thermisches Verschweißen unter Verwendung eines aus thermoplastischem Harz gefertigten Blockierelements 13. Das heißt, das schallabsorbierende Element 12 wird zwischen dem Bandelement 11 und dem Blockierelement 13, beide aus thermoplastischem Harz gefertigt, angebracht, und das Blockierelement 13 wird thermisch durch das schallabsorbierende Element 12 hindurch mit dem Bandelement 11 verschweißt. Es wird bevorzugt, dass das Material, aus dem das Bandelement 11 besteht, und das Material, aus dem das Blockierelement 13 besteht, die gleiche Sorte thermoplastisches Harz ist, wie zum Beispiel Polypropylen.
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3A bis 3C veranschaulichen ein Verfahren zum Verbinden jedes der schallabsorbierenden Elemente 12 mit dem Bandelement 11. Zuerst wird das schallabsorbierende Element 12, wie in 3A veranschaulicht, zwischen dem Bandelement 11 und dem plattenförmigen Blockierelement 13 angeordnet. Danach wird eine Sonotrode 20 einer Ultraschallschweißvorrichtung, wie in 3B veranschaulicht, auf das Blockierelement 13 gepresst, um das Blockierelement 13 zu biegen, und der gebogene Abschnitt wird lokal erhitzt. Als ein Ergebnis werden, wie in 3C veranschaulicht, das Blockierelement 13 und das Bandelement 11 durch das schallabsorbierende Element 12 hindurch thermisch verschweißt. Daher werden die schallabsorbierenden Elemente 12 mit dem Bandelement 11 durch die Mehrzahl von Blockierelementen 13 verbunden. Während solch eine wie obenstehend beschriebene thermische Verschweißung vorzugsweise als Verfahren zum Verbinden des Bandelements 11 und jedes der schallabsorbierenden Elemente 12 verwendet wird, unterliegt das Bindeverfahren keiner besonderen Einschränkung, und ein Haftmittel kann zum Beispiel verwendet werden.
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In der obenstehend beschriebenen Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen 10 ist mindestens eine sich in Umfangsrichtung des Bandelements 11 erstreckende Rippe 14 (Kamm) auf mindestens einer Oberfläche in Dickenrichtung des Bandelements 11 gebildet und so angebracht, um entlang eines gesamten Umfangs des Bandelements 11 vorhanden zu sein. In 1 und 2 ist die Rippe 14 auf einer äußeren Umfangsoberfläche des Bandelements 11 angebracht.
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In der Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen 10, so konfiguriert, dass die schallabsorbierenden Elemente 12 so angeordnet werden, dass sie auf der Reifeninnenoberfläche 5 mithilfe der elastischen Rückstellkraft des Bandelements 11 wie obenstehend beschrieben eingepasst werden, ist mindestens eine sich in der Umfangsrichtung des Bandelements 10 erstreckende Rippe 14 auf mindestens einer Oberfläche in der Dickenrichtung des Bandelements 11 bereitgestellt und so angebracht, dass sie entlang des gesamten Umfangs des Bandelements 11 vorhanden ist, und es dadurch möglich macht, die Biegesteifigkeit des Bandelements 11 mithilfe der Rippe 14 hinreichend zu gewährleisten, sogar wenn die Dicke des Bandelements 11 verringert wird. Diese Konfiguration macht es möglich, Gewicht der Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen 10 einzusparen, ohne dabei zu versagen, das geräuschabsorbierende Element 12 an der Reifeninnenoberfläche 5 zu befestigen.
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Insbesondere wenn die Rippe 14 an der äußeren Umfangsoberfläche des Bandelements 11 angebracht wird, kommt die Rippe 14 in Kontakt mit der Reifeninnenoberfläche 5 während das Bandelement 11 nicht in direkten Kontakt mit der Reifeninnenoberfläche 5 kommt. Dies minimiert Wärmeübertragung von der Reifeninnenoberfläche 5 zum Bandelement 11, und macht es möglich, eine durch Wärme verursachte Verringerung in der Steifigkeit des Bandelements 11 zu minimieren.
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In der obenstehend beschriebenen Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen 10 weist die Rippe 14 vorzugsweise eine Struktur auf, die sich entlang des gesamten Umfangs (Längsrichtung) des Bandelements 11 fortsetzt, wie in 4A bis 8B veranschaulicht. Wenn die Rippe 14 in der Mitte in der Umfangsrichtung abgetrennt wird, konzentriert sich Belastung in diesem Abschnitt, und macht das Bandelement 11 anfällig für Brüche. Die kontinuierliche Struktur der Rippe 14 macht es möglich, solche Belastungskonzentrationen zu vermeiden und eine vorteilhafte Verstärkungswirkung zu erzielen. Es gilt zu beachten, dass, wenn beide Endabschnitte eines bandähnlichen Elements verbunden werden, um ein Bandelement 11 in Ringgestalt zu bilden, die Rippe 14 in dem verbundenen Abschnitt (gespleißter Abschnitt) unvermeidbar diskontinuierlich sein kann. In solch einem Fall ist es nur notwendig, dass die Rippe 14 eine Struktur aufweist, die sich über Bereiche mit Ausnahme des gespleißten Abschnitts des Bandelements 11 fortsetzt. Der gespleißte Abschnitt des Bandelements 11 kann wie erforderlich verstärkt werden.
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In 4A und 4B ist eine Rippe 14, die eine Struktur aufweist, die sich über den gesamten Umfang (Längsrichtung) des Bandelements 11 fortsetzt, auf einer Oberfläche des Bandelements 11 gebildet. Die Rippe 14 erstreckt sich linear in der Umfangsrichtung des Bandelements 11.
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In 5A und 5B sind zwei Rippen 14, jede eine Struktur aufweisend, die sich über den gesamten Umfang (Längsrichtung) des Bandelements 11 fortsetzt, auf einer Oberfläche des Bandelements 11 gebildet. Die Rippen 14 erstrecken sich linear in der Umfangsrichtung des Bandelements 11 in einer Breitenrichtung an beiden Endabschnitten des Bandelements 11. Eine solche Ausführungsform macht es möglich, das Bandelement 11 wirksam zu verstärken, und die zwei Rippen 14 in Kontakt mit der Reifeninnenoberfläche 5 kommen zu lassen ermöglicht es zusätzlich, das Bandelement 11 in einem stabilen Zustand zu installieren.
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In 6A und 6B ist eine Rippe 14 mit einer Struktur, die sich über den gesamten Umfang (Längsrichtung) des Bandelements 11 fortsetzt, auf einer Oberfläche des Bandelements 11 gebildet. Die Rippe 14 erstreckt sich in einer Zickzackgestalt in der Umfangsrichtung des Bandelements 11. Die Rippe 14, die sich daher in Zickzackgestalt erstreckt, kommt in Kontakt mit der Reifeninnenoberfläche 5, und ermöglicht dem Bandelement 11, in einem stabilen Zustand installiert zu werden.
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In 7A und 7B ist eine Rippe 14 mit einer Struktur, die sich über den gesamten Umfang (Längsrichtung) des Bandelements 11 fortsetzt, auf einer Oberfläche des Bandelements 11 gebildet. Die Rippe 14 verändert sich entlang des Umfangs des Bandelements 11 in der Breite. Ferner ist in 8A und 8B eine Rippe 14 mit einer Struktur, die sich über den gesamten Umfang (Längsrichtung) des Bandelements 11 fortsetzt, auf einer Oberfläche des Bandelements 11 gebildet. Die Rippe 14 verändert sich entlang des Umfangs des Bandelements 11 in der Höhe. Wenn sich die Rippe 14 entlang des Umfangs entweder in Höhe oder Breite verändert, betragen die umlaufenden Veränderungen (Unterschied zwischen einem Mindestwert und einem Höchstwert) in der Höhe und der Breite der Rippe 14 nicht mehr als 20 % und mehr bevorzugt nicht mehr als 10 % der jeweiligen Mindestwerte. Am meisten bevorzugt sind die Höhe und die Breite der Rippe 14 entlang des Umfangs des Bandelements 11 konstant. Wenn die umlaufenden Veränderungen in der Höhe und der Breite der Rippe größer sind, wird die Veränderung in der Steifigkeit in der Umfangsrichtung des Bandelements 11 größer, was dazu führt, dass Belastungskonzentrationen häufiger auftreten. Kontrollieren dieser Veränderungen macht es möglich, solche Belastungskonzentrationen zu vermeiden. Dies trägt zu einer Verbesserung in einer Beständigkeit des Bandelements 11 bei.
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Eine Gesamtbreite W1 der Rippe 14 beträgt vorzugsweise von 2 % bis 30 % einer Breite W0 des Bandelements 11 und eine Höhe T1 der Rippe 14 beträgt vorzugsweise von 20 % bis 400 % einer Dicke T0 des Bandelements 11 (siehe 4A und 4B). Wenn das Bandelement 11 eine Rippe 14 einschließt, ist die Breite der einen Rippe 14 die Gesamtbreite W1. Wenn das Bandelement 11 eine Mehrzahl der Rippen 14 einschließt, ist die Summe der Breiten der Mehrzahl von Rippen 14 die Gesamtbreite W1. Einstellen des Gesamtbreite W1 und der Höhe T1 der Rippe 14 innerhalb der obenstehenden Bereiche macht es möglich, die Verstärkungswirkung des Bandelements 11 mithilfe der Rippe 14 hinreichend zu gewährleisten, während die Beständigkeit des Bandelements 11 auf günstige Weise aufrechterhalten wird. Wenn die Gesamtbreite W1 der Rippe 14 zu klein ist, ist die Verstärkungswirkung hier unzureichend. Wenn die Gesamtbreite W1 zu groß ist, wird im Gegenzug die Biegesteifigkeit unverhältnismäßig, was die Beständigkeit verringert. Wenn die Höhe T1 der Rippe 14 zu klein ist, ist ferner die Verstärkungswirkung unzureichend. Wenn die Höhe T1 zu groß ist, wird im Gegenzug die Biegesteifigkeit unverhältnismäßig, was die Beständigkeit verringert. Ferner, wenn die Rippe 14 auf der äußeren Umfangsoberfläche des Bandelements 11 angebracht ist und die Höhe T1 der Rippe 14 zu groß ist, ist das schallabsorbierende Element 12 größtenteils von der Reifeninnenoberfläche 5 getrennt, und das schallabsorbierende Element 12 wird anfällig für mit Fahrt assoziierter Verformung, was das schallabsorbierende Element 12 anfällig für Beschädigung macht.
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Es gilt zu beachten, dass die Breite W0 des Bandelements 11 vorzugsweise in Bereich von 15 mm bis 70 mm eingestellt ist, und die Dicke T0 des Bandelements 11 vorzugsweise im Bereich von 0,7 mm bis 3,0 mm eingestellt ist. Dies macht es möglich, das schallabsorbierende Element 12 der Vorrichtung zum Verringern von Geräusch 10 auf der Innenoberfläche des Luftreifens festzuhalten. Wenn die Breite W0 oder die Dicke T0 des Bandelements 11 hier zu klein ist, ist die Stärke des Bandelements 11 unzureichend. Wenn die Breite W0 oder die Dicke T0 zu groß ist, wird im Gegenzug die Biegesteifigkeit unverhältnismäßig, was die Beständigkeit verringert.
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In der obenstehend beschriebenen Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen 10 kann die Rippe 14 eine Mehrzahl von Rippenstücken 14X, welche kürzer als der Umfang des Bandelements 11 sind, einschließen, wie in 9A bis 11B veranschaulicht. In diesem Fall werden die in der Umfangsrichtung (Längsrichtung) des Bandelements 11 benachbarten Rippenstücke 14X, 14X vorzugsweise derart angebracht, dass sie in der Umfangsrichtung überlappen. Dies macht es möglich, Belastungskonzentrationen in Bereichen, in denen die Rippe 14 abgetrennt ist, im möglichen Ausmaß zu vermeiden.
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In 9A und 9B ist die Rippe 14 durch die Mehrzahl von Rippenstücken 14X auf einer Oberfläche des Bandelements 11 gebildet und die in der Umfangsrichtung (Längsrichtung) des Bandelements 11 benachbarten Rippenstücke 14X, 14X sind so angebracht, dass sie in Umfangsrichtung überlappen. Die Rippenstücke 14X sind separat an zwei Stellen in der Breitenrichtung von dem Bandelement 11 angebracht, und erstrecken sich parallel zur Längsrichtung von dem Bandelement 11.
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In 10A und 10B ist die Rippe 14 durch die Mehrzahl von Rippenstücken 14X auf einer Oberfläche des Bandelements 11 gebildet und die in der Umfangsrichtung (Längsrichtung) des Bandelements 11 benachbarten Rippenstücke 14X, 14X sind so angebracht, dass sie in Umfangsrichtung überlappen. Die Rippenstücke 14X sind separat an drei Stellen in der Breitenrichtung von dem Bandelement 11 angebracht, und erstrecken sich parallel zur Längsrichtung von dem Bandelement 11.
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In 11A und 11B ist die Rippe 14 durch die Mehrzahl von Rippenstücken 14X auf einer Oberfläche des Bandelements 11 gebildet und die in der Umfangsrichtung (Längsrichtung) des Bandelements 11 benachbarten Rippenstücke 14X, 14X sind so angebracht, dass sie in Umfangsrichtung überlappen. Jedes der Rippenstücke 14X neigt sich bezüglich der Längsrichtung von dem Bandelement 11.
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In den Ausführungsformen von 9A bis 11B unterliegt die Menge an Überlappung zwischen den Rippenstücken 14X in der Reifenumfangsrichtung keiner besonderen Einschränkung. Eine übermäßige Menge an Überlappung verursacht jedoch ein Übermaß der Biegesteifigkeit des Bandelements 11 als Ganzes und führt zu Zunahmen im Gewicht. Die Menge an Überlappung zwischen den Rippenstücken 14X in der Reifenumfangsrichtung wird daher vorzugsweise minimiert. Zum Beispiel wird die Gesamtmenge an Überlappung zwischen den Rippenstücken 14X in der Reifenumfangsrichtung vorzugsweise reguliert, um nicht größer als 30 % des Umfangs des Bandelements 11 zu sein.
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Wenn die Rippe 14 auf der äußeren Umfangsoberfläche des Bandelements 11 der obenstehend beschriebenen Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen 10 angebracht ist, ist es bevorzugt, einen Abschnitt der Rippe 14, der mit der Reifeninnenoberfläche 5 in Kontakt kommt, abzuschrägen. In 12 ist ein durch eine gekrümmte Oberfläche mit einem vorher festgelegten Krümmungsradius gebildeter abgeschrägter Abschnitt 15A an einem Abschnitt der Rippe 14, der mit der Reifeninnenoberfläche 5 in Kontakt kommt, gebildet. Ferner ist in 13 ein durch eine flache Oberfläche gebildeter abgeschrägter Abschnitt 15B an einem Abschnitt der Rippe 14, der mit der Reifeninnenoberfläche 5 in Kontakt kommt, gebildet. Dies verringert die Menge an durch Kontakt mit der Rippe 14 verursachten Schaden der Reifeninnenoberfläche 5, was es möglich macht, die Beständigkeit des Luftreifens zu verbessern.
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Beispiele
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Vorrichtungen zum Reduzieren von Reifengeräuschen nach dem Stand der Technik, Vergleichsbeispiele 1 und 2 und Ausführungsbeispiele 1 bis 6 wurden hergestellt. Jede der Vorrichtungen zum Reduzieren von Reifengeräuschen schloss ein aus einem entlang einer Reifeninnenoberfläche in eine Ringgestalt geformtem thermoplastischen Harz gefertigtes Bandelement und ein aus einem porösen Material gefertigtes schallabsorbierendes Element, das mit dem Bandelement verbunden ist, ein. Jedes der schallabsorbierenden Elemente wurde mithilfe einer elastischen Rückstellkraft des Bandelements so angeordnet, dass es auf die Reifeninnenoberfläche eingepasst wurde. Jedem der Bandelemente wurde eine unterschiedliche Konfiguration gegeben. Diese Vorrichtungen zum Reduzieren von Reifengeräuschen sind für einen Luftreifen einer Reifengröße von 245/40R18 geeignet.
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Im Beispiel des Stands der Technik betrug die Breite des Bandelements 20 mm und die Dicke des Bandelements betrug 1,0 mm. Im Vergleichsbeispiel 1 betrug die Breite des Bandelements 20 mm und die Dicke des Bandelements betrug 0,8 mm. In Vergleichsbeispiel 2 betrug die Breite des Bandelements 20 mm und die Dicke des Bandelements betrug 0,8 mm, und eine sich in Umfangsrichtung des Bandelements erstreckende Rippe wurde der äußeren Umfangsoberfläche des Bandelements bereitgestellt. Die Rippe wurde durch 15 Rippenstücke gebildet, die kürzer waren als der Umfang des Bandelements. Diese Rippenstücke wurden separat voneinander in der Umfangsrichtung angebracht, um einen Bereich äquivalent zu 90 % des Bandelements in der Umfangsrichtung zu belegen.
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In Ausführungsbeispielen 1 bis 4 betrug die Breite des Bandelements 20 mm, die Dicke des Bandelements betrug von 0,6 bis 0,8 mm und eine sich durchgängig in der Umfangsrichtung des Bandelements erstreckende Rippe (siehe 4A und 4B) wurde der äußeren Umfangsoberfläche des Bandelements bereitgestellt. In jedem der Ausführungsbeispiele 1 bis 4 wurde die Rippe angebracht, um entlang des gesamten Umfangs des Bandelements vorhanden zu sein, und ihr eine unterschiedliche Breite und Höhe gegeben.
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In Ausführungsbeispiel 5 betrug die Breite des Bandelements 20 mm, die Dicke des Bandelements betrug 0,5 mm und zwei sich durchgängig in der Umfangsrichtung des Bandelements erstreckende Rippe (bezogen auf 5A und 5B) wurden der äußeren Umfangsoberfläche des Bandelements bereitgestellt. Die Rippen wurden angebracht, um entlang des gesamten Umfangs des Bandelements vorhanden zu sein. Die Breite von jeder der Rippen betrug 2 mm.
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In Ausführungsbeispiel 6 betrug die Breite des Bandelements 20 mm, die Dicke des Bandelements betrug von 0,8 mm und eine sich in der Umfangsrichtung des Bandelements erstreckende Rippe wurde der äußeren Umfangsoberfläche des Bandelements bereitgestellt. Die Rippe wurde durch 15 Rippenstücke (siehe 11A und 11B) gebildet, die kürzer waren als der Umfang des Bandelements. Diese in der Umfangsrichtung des Bandelements benachbarten Rippenstücke wurden angebracht, um in der Umfangsrichtung zu überlappen, was dazu führt, dass die Rippe entlang des gesamten Umfangs des Bandelements vorhanden ist. Diese Rippenstücke wurden quer zur Umfangsrichtung des Bandelements angebracht, und die Breite von jedem der Rippenstücke betrug 1 mm.
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Die obenstehend beschriebenen Vorrichtungen zum Reduzieren von Reifengeräuschen des Beispiels des Stands der Technik, der Vergleichsbeispiele 1 und 2 und der Ausführungsbeispiele 1 bis 6 wurden nach der Retentionsleistung des schallabsorbierenden Elements, der Beständigkeit und des Bandgewichts gemäß der nachstehenden Bewertungsverfahren bewertet. Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
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Retentionsleistung des schalldämpfenden Elements:
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Jede der Vorrichtungen zum Reduzieren von Reifengeräuschen wurde in den Hohlraumabschnitt eines Luftreifens eingepasst und auf die Retentionsleistung des schallabsorbierenden Elements an der Reifeninnenoberfläche geprüft. Das Bewertungsergebnis wurde als A angegeben in einem Fall, in dem die Steifigkeit des Bandelements hinreichend war und das schallabsorbierende Element auf der Reifeninnenoberfläche festgehalten wurde, als B in einem Fall, in dem das schallabsorbierende Element auf der Reifeninnenoberfläche mithilfe der Steifigkeit des Bandelements festgehalten wurde, und als C in einem Fall, in dem die Steifigkeit des Bandelements unzureichend war und das schallabsorbierende Element nicht festgehalten wurde und von der Reifeninnenoberfläche herabfiel.
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Beständigkeit:
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Jede der Vorrichtungen zum Reduzieren von Reifengeräuschen wurde in den Hohlraumabschnitt eines Luftreifens mit einer Reifengröße von 245/40R18 eingepasst. Jeder Luftreifen wurde dann auf ein Rad mit einer Felgengröße von 18 × 9JJ montiert, und ein Fahrtest wurde unter den Bedingungen eines Luftdrucks von 250 kPa, einer Last von 4,8 kN und einer Geschwindigkeit von 80 km/h unter Verwendung einer Indoor-Trommelprüfmaschine durchgeführt. Die Fahrtdistanz bis zum Defekt der Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen wurde gemessen. Die Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen, die eine Fahrtdistanz von mindestens 20.000 km erzielte, wurde als die Prüfung bestanden habend festgelegt. Das Bewertungsergebnis wurde als S angegeben in einem Fall, in dem die Fahrtdistanz mindestens 2 Mal die Distanz betrug, die als Erfolgskriterium definiert wurde, als A in einem Fall, in dem die Fahrtdistanz mindestens 1,5 Mal die Distanz betrug, die als Erfolgskriterium definiert wurde, als B in einem Fall, in dem die Fahrtdistanz mindestens die Distanz betrug, die als Erfolgskriterium definiert wurde, und als C in einem Fall, in dem die Fahrtdistanz weniger betrug als die Distanz, die als Erfolgskriterium definiert wurde.
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Bandgewicht:
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Das Gewicht des Bandelements von jeder der Vorrichtungen zum Reduzieren von Reifengeräuschen wurde durch Indizieren der Messergebnisse mit dem Beispiel des Stands der Technik als Standardpunktzahl (100) gemessen und bewertet. Kleinere Indexwerte zeigen ein leichteres Gewicht an. [TABELLE 1-I]
| | Beispiel des Stands der Technik | Vergleichsbeispiel 1 | Ausführungsbeispiel 1 | Ausführungsbeispiel 2 | Ausführungsbeispiel 3 |
| Bandelementbreite (mm) | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| Bandelementdicke (mm) | 1,0 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 |
| Anzahl der Rippen oder Rippenstücke | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| Rippenbreite (mm)
(Verhältnis) | - | - | 1
(5 %) | 1
(5 %) | 6
(30 %) |
| Rippenhöhe (mm)
(Verhältnis) | - | - | 1
(125 %) | 2,4
(300 %) | 0,4
(50 %) |
| Retentionsleistung des schalldämpfenden Elements | B | C | B | A | A |
| Beständigkeit | B | - | B | A | A |
| Bandgewicht (Index) | 100 | 80 | 85 | 92 | 92 |
[TABELLE 1-II]
| | Ausführungsbeispiel 4 | Ausführungsbeispiel 5 | Ausführungsbeispiel 6 | Vergleichsbeispiel 2 |
| Bandelementbreite (mm) | 20 | 20 | 20 | 20 |
| Bandelementdicke (mm) | 0,6 | 0,5 | 0,8 | 0,8 |
| Anzahl der Rippen oder Rippenstücke | 1 | 2 | 15 | 15 |
| Rippenbreite (mm)
(Verhältnis) | 2
(10 %) | 2
(10 %) | 1
(5 %) | 2
(10 %) |
| Rippenhöhe (mm)
(Verhältnis) | 2,4
(400 %) | 2
(400 %) | 2,4
(300 %) | 1
(125 %) |
| Retentionsleistung des schalldämpfenden Elements | A | A | A | B |
| Beständigkeit | A | S | A | C |
| Bandgewicht (Index) | 84 | 90 | 98 | 89 |
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Wie in Tabelle 1 gezeigt, wurde in den Vorrichtungen zum Reduzieren von Reifengeräuschen der Ausführungsbeispiele 1 bis 6, verglichen mit dem Beispiel des Stands der Technik, Gewicht eingespart, und die Retentionsleistung des schallabsorbierenden Elements sowie die Beständigkeit waren günstig. Im Gegensatz wurde in Vergleichsbeispiel 1 das Bandelement ohne Rippen dünner, was im Versagen resultierte, das schallabsorbierende Element auf der Reifeninnenoberfläche festzuhalten, und daher im Versagen beim Bewerten der Beständigkeit. Ferner wurden in Vergleichsbeispiel 2 der äußeren Umfangsoberfläche des Bandelements Rippen bereitgestellt, die sich diskontinuierlich in der Umfangsrichtung des Bandelements erstrecken, um eine Region, äquivalent zu 90 % des Bandelements in der Umfangsrichtung, zu belegen, was in unzureichender Beständigkeit der Vorrichtung zum Reduzieren von Reifengeräuschen resultierte.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lauffläche
- 2
- Wulstabschnitt
- 3
- Seitenwandabschnitt
- 4
- Hohlraumabschnitt
- 5
- Reifeninnenfläche
- 10
- Vorrichtung zum Verringern von Reifengeräuschen
- 11
- Bandelement
- 12
- Schallabsorbierendes Element
- 13
- Blockierelement
- 14
- Rippe
- 14X
- Rippenstück
- 15A, 15B
- Abgeschrägter Abschnitt
